JP2023133139A - 静電荷像現像用トナーの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】画像濃度が高く、カブリの発生が抑制された印刷物が得られる静電荷像現像用トナーが得られる、静電荷像現像用トナーの製造方法に関する。【解決手段】樹脂粒子及び着色剤粒子を、水系媒体中で凝集及び融着させる工程を含む静電荷像現像用トナーの製造方法であって、前記着色剤粒子が、着色剤と、シリコーン変性ポリエステル樹脂Eとを含有する、静電荷像現像用トナーの製造方法。【選択図】なし
Description
本発明は、電子写真法、静電記録法、静電印刷法等において形成される潜像の現像に用いられる静電荷像現像用トナーの製造方法、及び該製造方法に用いることのできる着色剤分散体に関する。
電子写真の分野においては、電子写真システムの発展に伴い、高画質化及び高速化に対応した電子写真用トナーの開発が求められている。高画質化に対応して、粒径分布が狭く、小粒径のトナーを得る方法として、微細な樹脂粒子等を水系媒体中で凝集、融着させてトナーを得る、凝集融着法(乳化凝集法、凝集合一法とも呼ばれる)による、所謂ケミカルトナーの製造が行われている。
特許文献1には、画像濃度が高く、帯電量分布が狭い静電荷像現像用トナーが得られる、静電荷像現像用トナーの製造方法を提供することを目的として、樹脂粒子及び着色剤粒子を、水系媒体中で凝集及び融着させる工程を含み、前記着色剤粒子が、着色剤と、特定の非晶性ポリエステル系樹脂Eとを含有し、前記着色剤粒子中の前記着色剤と前記非晶性ポリエステル系樹脂Eとの質量比(着色剤/非晶性ポリエステル系樹脂E)が、50/50以上95/5以下である静電荷像現像用トナーの製造方法が記載されている。
また、特許文献2には、高光沢度画像の形成において有用なトナーを、界面活性剤を用いずに高い収率で経済的に調製するプロセスを提供することを目的として、アミン、スルホン化ポリエステル樹脂を含有する乳濁液ラテックス、及び着色剤分散液を混合することを含み、得られた混合物を加熱することを含み、必要に応じて冷却することを含む、トナーのためのプロセスが記載されている。
また、特許文献2には、高光沢度画像の形成において有用なトナーを、界面活性剤を用いずに高い収率で経済的に調製するプロセスを提供することを目的として、アミン、スルホン化ポリエステル樹脂を含有する乳濁液ラテックス、及び着色剤分散液を混合することを含み、得られた混合物を加熱することを含み、必要に応じて冷却することを含む、トナーのためのプロセスが記載されている。
特許文献1及び2に記載の製造方法により製造されたトナーは、高収率でトナー化が可能であるが、画像濃度の向上及びカブリの発生の抑制に関して改良の余地があった。
本発明は、画像濃度が高く、カブリの発生が抑制された印刷物が得られる静電荷像現像用トナーが得られる、静電荷像現像用トナーの製造方法に関する。
本発明は、画像濃度が高く、カブリの発生が抑制された印刷物が得られる静電荷像現像用トナーが得られる、静電荷像現像用トナーの製造方法に関する。
本発明者らは、着色剤と、シリコーン変性ポリエステル樹脂Eとを含有する着色剤粒子を使用することで、画像濃度が高く、カブリの発生が抑制された印刷物が得られる静電荷像現像用トナーが得られることを見出した。
本発明は、以下の〔1〕及び〔2〕に関する。
〔1〕 樹脂粒子及び着色剤粒子を、水系媒体中で凝集及び融着させる工程を含む静電荷像現像用トナーの製造方法であって、前記着色剤粒子が、着色剤と、シリコーン変性ポリエステル樹脂Eとを含有する、静電荷像現像用トナーの製造方法。
〔2〕 着色剤及びシリコーン変性ポリエステル樹脂Eを含む、着色剤分散体。
本発明は、以下の〔1〕及び〔2〕に関する。
〔1〕 樹脂粒子及び着色剤粒子を、水系媒体中で凝集及び融着させる工程を含む静電荷像現像用トナーの製造方法であって、前記着色剤粒子が、着色剤と、シリコーン変性ポリエステル樹脂Eとを含有する、静電荷像現像用トナーの製造方法。
〔2〕 着色剤及びシリコーン変性ポリエステル樹脂Eを含む、着色剤分散体。
本発明によれば、画像濃度が高く、カブリの発生が抑制された印刷物が得られる静電荷像現像用トナーが得られる、静電荷像現像用トナーの製造方法が提供される。
[静電荷像現像用トナーの製造方法]
本発明の静電荷像現像用トナー(以下、単に「トナー」ともいう。)の製造方法は、樹脂粒子及び着色剤粒子を、水系媒体中で凝集及び融着させる工程を含む。前記着色剤粒子は、着色剤と、シリコーン変性ポリエステル樹脂Eとを含有する
以上の製造方法により、画像濃度が高く、カブリの発生が抑制された印刷物が得られる静電荷像現像用トナーが得られる。
本発明の静電荷像現像用トナー(以下、単に「トナー」ともいう。)の製造方法は、樹脂粒子及び着色剤粒子を、水系媒体中で凝集及び融着させる工程を含む。前記着色剤粒子は、着色剤と、シリコーン変性ポリエステル樹脂Eとを含有する
以上の製造方法により、画像濃度が高く、カブリの発生が抑制された印刷物が得られる静電荷像現像用トナーが得られる。
本発明の製造方法により、画像濃度が高く、カブリの発生が抑制された印刷物が得られる静電荷像現像用トナーが得られる詳細なメカニズムは定かではないが、次のように考えられる。
着色剤は、トナー粒子中での含有量が同じであれば、より微分散し、分散安定性に優れている方が、高い画像濃度が得られる。本発明では、着色剤の疎水部位にシリコーン変性ポリエステル樹脂Eのシリコーン部位が吸着しやすく、更にシリコーン部位は表面張力が非常に低いため、着色剤表面に濡れ広がりやすい。そのため、着色剤粒子をシリコーン変性ポリエステル樹脂Eで均質に被覆することが可能となり、着色剤粒子のトナー粒子中での分散安定性が向上する。その結果、着色剤粒子が凝集を起こすことなく、画像濃度が高い印刷物が得られるトナーを製造することが可能となると推定される。
更に、着色剤粒子表面がポリエステル部位となっているため、着色剤やシリコーン部位に比べ結着樹脂との親和性が向上し、着色剤のトナー表面への露出を抑制できる。その結果、トナーの帯電量が増加し、帯電立ち上がり性が向上することにより、カブリの発生が抑制された印刷物が得られるトナーが得られたものと推定される。
また、本発明のシリコーン変性ポリエステル樹脂Eで分散された着色剤を含む着色剤分散体においても、着色剤がシリコーン変性ポリエステル樹脂Eで均質に被覆されることで分散している。その結果、本発明の着色剤分散体をトナーの製造方法に用いることで、上記と同様のメカニズムで、画像濃度が高く、カブリの発生が抑制された印刷物が得られるトナーを製造することが可能となると推定される。
なお、本発明の効果に関する上記のメカニズムは推定であり、これに限定されるものではない。
以下の説明において、「画像濃度に優れる」とは、画像濃度が高いことを意味する。
着色剤は、トナー粒子中での含有量が同じであれば、より微分散し、分散安定性に優れている方が、高い画像濃度が得られる。本発明では、着色剤の疎水部位にシリコーン変性ポリエステル樹脂Eのシリコーン部位が吸着しやすく、更にシリコーン部位は表面張力が非常に低いため、着色剤表面に濡れ広がりやすい。そのため、着色剤粒子をシリコーン変性ポリエステル樹脂Eで均質に被覆することが可能となり、着色剤粒子のトナー粒子中での分散安定性が向上する。その結果、着色剤粒子が凝集を起こすことなく、画像濃度が高い印刷物が得られるトナーを製造することが可能となると推定される。
更に、着色剤粒子表面がポリエステル部位となっているため、着色剤やシリコーン部位に比べ結着樹脂との親和性が向上し、着色剤のトナー表面への露出を抑制できる。その結果、トナーの帯電量が増加し、帯電立ち上がり性が向上することにより、カブリの発生が抑制された印刷物が得られるトナーが得られたものと推定される。
また、本発明のシリコーン変性ポリエステル樹脂Eで分散された着色剤を含む着色剤分散体においても、着色剤がシリコーン変性ポリエステル樹脂Eで均質に被覆されることで分散している。その結果、本発明の着色剤分散体をトナーの製造方法に用いることで、上記と同様のメカニズムで、画像濃度が高く、カブリの発生が抑制された印刷物が得られるトナーを製造することが可能となると推定される。
なお、本発明の効果に関する上記のメカニズムは推定であり、これに限定されるものではない。
以下の説明において、「画像濃度に優れる」とは、画像濃度が高いことを意味する。
本明細書における各種用語の定義等を以下に示す。
明細書中、ポリエステル系樹脂のカルボン酸成分には、その化合物のみならず、反応中に分解してカルボン酸を生成する無水物、及び各カルボン酸のアルキルエステル(アルキル基の炭素数1以上3以下)も含まれる。
樹脂が結晶性であるか非晶性であるかについては、結晶性指数により判定される。結晶性指数は、後述する実施例に記載の測定方法における、吸熱の最大ピーク温度に対する樹脂の軟化点の比(軟化点(℃)/吸熱の最大ピーク温度(℃))で定義される。結晶性樹脂とは、結晶性指数が0.6以上1.4以下のものである。非晶性樹脂とは、吸熱ピークが観測されないか、観測される場合は、結晶性指数が0.6未満又は1.4超のものである。結晶性指数は、原料モノマーの種類及びその比率、並びに反応温度、反応時間、冷却速度等の製造条件により適宜調整することができる。
炭化水素基に関して、「(イソ又はターシャリー)」及び「(イソ)」を括弧とする記載は、これらの接頭辞が存在する場合としない場合の双方を意味し、これらの接頭辞が存在しない場合には、ノルマルを示す。
「(メタ)アクリル酸」は、アクリル酸及びメタクリル酸から選ばれる少なくとも1種を意味する。
「(メタ)アクリレート」は、アクリレート及びメタクリレートから選ばれる少なくとも1種を意味する。
「スチレン系化合物」とは、無置換又は置換のスチレンを意味する。
明細書中、ポリエステル系樹脂のカルボン酸成分には、その化合物のみならず、反応中に分解してカルボン酸を生成する無水物、及び各カルボン酸のアルキルエステル(アルキル基の炭素数1以上3以下)も含まれる。
樹脂が結晶性であるか非晶性であるかについては、結晶性指数により判定される。結晶性指数は、後述する実施例に記載の測定方法における、吸熱の最大ピーク温度に対する樹脂の軟化点の比(軟化点(℃)/吸熱の最大ピーク温度(℃))で定義される。結晶性樹脂とは、結晶性指数が0.6以上1.4以下のものである。非晶性樹脂とは、吸熱ピークが観測されないか、観測される場合は、結晶性指数が0.6未満又は1.4超のものである。結晶性指数は、原料モノマーの種類及びその比率、並びに反応温度、反応時間、冷却速度等の製造条件により適宜調整することができる。
炭化水素基に関して、「(イソ又はターシャリー)」及び「(イソ)」を括弧とする記載は、これらの接頭辞が存在する場合としない場合の双方を意味し、これらの接頭辞が存在しない場合には、ノルマルを示す。
「(メタ)アクリル酸」は、アクリル酸及びメタクリル酸から選ばれる少なくとも1種を意味する。
「(メタ)アクリレート」は、アクリレート及びメタクリレートから選ばれる少なくとも1種を意味する。
「スチレン系化合物」とは、無置換又は置換のスチレンを意味する。
本発明の一実施態様に係るトナーの製造方法は、例えば
樹脂粒子及び着色剤粒子を水系媒体中で凝集させて凝集粒子を得る工程(以下、「工程1」ともいう)、及び
該凝集粒子を水系媒体中で融着させる工程(以下、「工程2」ともいう)
を含む。
樹脂粒子及び着色剤粒子を水系媒体中で凝集させて凝集粒子を得る工程(以下、「工程1」ともいう)、及び
該凝集粒子を水系媒体中で融着させる工程(以下、「工程2」ともいう)
を含む。
<工程1>
工程1では、樹脂粒子及び着色剤粒子を水系媒体中で凝集させて凝集粒子を得る。工程1では、樹脂粒子及び着色剤粒子に加え、離型剤粒子などのその他添加剤を凝集させてもよい。
工程1では、樹脂粒子及び着色剤粒子を水系媒体中で凝集させて凝集粒子を得る。工程1では、樹脂粒子及び着色剤粒子に加え、離型剤粒子などのその他添加剤を凝集させてもよい。
(樹脂粒子)
工程1において樹脂粒子は、少なくとも非晶性樹脂A(以下、「樹脂A」ともいう)を含有することが好ましく、更に、結晶性樹脂C(以下、「樹脂C」ともいう)を含有することがより好ましい。
樹脂粒子としては、樹脂Aを含有する樹脂粒子X、樹脂Cを含有する樹脂粒子Y、及び同一粒子内に樹脂Aと樹脂Cとを含有する樹脂粒子XYのいずれを用いてもよいが、樹脂Aを含有する樹脂粒子Xと、樹脂Cを含有する樹脂粒子Yとを用いることが好ましい。
工程1において樹脂粒子は、少なくとも非晶性樹脂A(以下、「樹脂A」ともいう)を含有することが好ましく、更に、結晶性樹脂C(以下、「樹脂C」ともいう)を含有することがより好ましい。
樹脂粒子としては、樹脂Aを含有する樹脂粒子X、樹脂Cを含有する樹脂粒子Y、及び同一粒子内に樹脂Aと樹脂Cとを含有する樹脂粒子XYのいずれを用いてもよいが、樹脂Aを含有する樹脂粒子Xと、樹脂Cを含有する樹脂粒子Yとを用いることが好ましい。
本発明において、樹脂粒子は、画像濃度が高く、カブリの発生が抑制された印刷物が得られるトナーを得る観点から、少なくとも樹脂Aを含有することが好ましく、樹脂Aとして、非晶性ポリエステル系樹脂A1(以下、「樹脂A1」ともいう)を含有することがより好ましい。
〔非晶性ポリエステル系樹脂A1(樹脂A1)〕
非晶性ポリエステル系樹脂A1は、ジオール化合物を含むアルコール成分と、ジカルボン酸化合物を含むカルボン酸成分との重縮合物である非晶性ポリエステル樹脂又は非晶性ポリエステルセグメントを含有する。
非晶性ポリエステル系樹脂としては、例えば、ポリエステル樹脂、変性されたポリエステル系樹脂が挙げられる。変性されたポリエステル系樹脂としては、例えば、ポリエステル樹脂のウレタン変性物、ポリエステル樹脂のエポキシ変性物、ポリエステル樹脂セグメントと付加重合樹脂セグメントとを含む複合樹脂が挙げられる。これらの中でも、好ましくはポリエステル樹脂、複合樹脂、より好ましくはポリエステル樹脂である。
非晶性ポリエステル系樹脂A1は、ジオール化合物を含むアルコール成分と、ジカルボン酸化合物を含むカルボン酸成分との重縮合物である非晶性ポリエステル樹脂又は非晶性ポリエステルセグメントを含有する。
非晶性ポリエステル系樹脂としては、例えば、ポリエステル樹脂、変性されたポリエステル系樹脂が挙げられる。変性されたポリエステル系樹脂としては、例えば、ポリエステル樹脂のウレタン変性物、ポリエステル樹脂のエポキシ変性物、ポリエステル樹脂セグメントと付加重合樹脂セグメントとを含む複合樹脂が挙げられる。これらの中でも、好ましくはポリエステル樹脂、複合樹脂、より好ましくはポリエステル樹脂である。
アルコール成分としては、例えば、芳香族ジオールのアルキレンオキシド付加物、直鎖又は分岐の脂肪族ジオール、脂環式ジオール、3価以上の多価アルコールが挙げられる。これらの中でも、画像濃度が高く、カブリの発生が抑制された印刷物が得られるトナーを得る観点から、芳香族ジオールのアルキレンオキシド付加物が好ましい。
芳香族ジオールのアルキレンオキシド付加物は、好ましくはビスフェノールAのアルキレンオキシド付加物であり、より好ましくは式(I):
芳香族ジオールのアルキレンオキシド付加物は、好ましくはビスフェノールAのアルキレンオキシド付加物であり、より好ましくは式(I):
(式中、OR1及びR2Oはオキシアルキレン基であり、R1及びR2はそれぞれ独立にエチレン基又はプロピレン基であり、x及びyはアルキレンオキシドの平均付加モル数を示し、それぞれ正の数であり、xとyの和の値は、1以上、好ましくは1.5以上であり、16以下、好ましくは8以下、より好ましくは4以下である)で表されるビスフェノールAのアルキレンオキシド付加物である。
ビスフェノールAのアルキレンオキシド付加物としては、例えば、ビスフェノールA〔2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン〕のプロピレンオキシド付加物、ビスフェノールAのエチレンオキシド付加物が挙げられる。これらは、1種又は2種以上を用いてもよい。これらの中でも、ビスフェノールAのプロピレンオキシド付加物及びビスフェノールAのエチレンオキシド付加物の組み合わせが好ましい。
ビスフェノールAのアルキレンオキシド付加物の量は、アルコール成分中、好ましくは70モル%以上、より好ましくは90モル%以上、更に好ましくは95モル%以上であり、そして、100モル%以下であり、更に好ましくは100モル%である。
直鎖又は分岐の脂肪族ジオールとしては、例えば、エチレングリコール、1,2-プロパンジオール、1,3-プロパンジオール、1,2-ブタンジオール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、2,3-ブタンジオール、2,2-ジメチル-1,3-プロパンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,8-オクタンジオール、1,9-ノナンジオール、1,10-デカンジオール、1,12-ドデカンジオールが挙げられる。
脂環式ジオールとしては、例えば、水素添加ビスフェノールA〔2,2-ビス(4-ヒドロキシシクロヘキシル)プロパン〕、水素添加ビスフェノールAの炭素数2以上4以下のアルキレンオキシド(平均付加モル数2以上12以下)付加物が挙げられる。
3価以上の多価アルコールとしては、例えば、グリセリン、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン、ソルビトールが挙げられる。
これらのアルコール成分は、1種又は2種以上を用いてもよい。
脂環式ジオールとしては、例えば、水素添加ビスフェノールA〔2,2-ビス(4-ヒドロキシシクロヘキシル)プロパン〕、水素添加ビスフェノールAの炭素数2以上4以下のアルキレンオキシド(平均付加モル数2以上12以下)付加物が挙げられる。
3価以上の多価アルコールとしては、例えば、グリセリン、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン、ソルビトールが挙げられる。
これらのアルコール成分は、1種又は2種以上を用いてもよい。
カルボン酸成分としては、例えば、ジカルボン酸、3価以上の多価カルボン酸が挙げられる。
ジカルボン酸としては、例えば、芳香族ジカルボン酸、直鎖又は分岐の脂肪族ジカルボン酸、脂環式ジカルボン酸が挙げられる。これらの中でも、芳香族ジカルボン酸、及び、直鎖又は分岐の脂肪族ジカルボン酸から選ばれる少なくとも1種が好ましい。
芳香族ジカルボン酸としては、例えば、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸が挙げられる。これらの中でも、イソフタル酸、テレフタル酸が好ましく、テレフタル酸がより好ましい。
芳香族ジカルボン酸の量は、カルボン酸成分中、好ましくは20モル%以上、より好ましくは30モル%以上、更に好ましくは40モル%以上であり、そして、好ましくは90モル%以下、より好ましくは80モル%以下、更に好ましくは75モル%以下である。
ジカルボン酸としては、例えば、芳香族ジカルボン酸、直鎖又は分岐の脂肪族ジカルボン酸、脂環式ジカルボン酸が挙げられる。これらの中でも、芳香族ジカルボン酸、及び、直鎖又は分岐の脂肪族ジカルボン酸から選ばれる少なくとも1種が好ましい。
芳香族ジカルボン酸としては、例えば、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸が挙げられる。これらの中でも、イソフタル酸、テレフタル酸が好ましく、テレフタル酸がより好ましい。
芳香族ジカルボン酸の量は、カルボン酸成分中、好ましくは20モル%以上、より好ましくは30モル%以上、更に好ましくは40モル%以上であり、そして、好ましくは90モル%以下、より好ましくは80モル%以下、更に好ましくは75モル%以下である。
直鎖又は分岐の脂肪族ジカルボン酸の炭素数は、好ましくは2以上、より好ましくは3以上であり、そして、好ましくは30以下、より好ましくは20以下である。
直鎖又は分岐の脂肪族ジカルボン酸としては、例えば、シュウ酸、マロン酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、ドデカン二酸、アゼライン酸、炭素数1以上20以下の炭化水素基で置換されたコハク酸が挙げられる。炭素数1以上20以下の炭化水素基で置換されたコハク酸としては、例えば、ドデシルコハク酸、ドデセニルコハク酸、オクテニルコハク酸が挙げられる。これらの中でも、アジピン酸、アルキル基又はアルケニル基で置換されたコハク酸が好ましい。
直鎖又は分岐の脂肪族ジカルボン酸の量は、カルボン酸成分中、好ましくは1モル%以上、より好ましくは10モル%以上、更に好ましくは20モル%以上、更に好ましくは25モル%以上であり、そして、好ましくは50モル%以下、より好ましくは45モル%以下、更に好ましくは40モル%以下である。
直鎖又は分岐の脂肪族ジカルボン酸としては、例えば、シュウ酸、マロン酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、ドデカン二酸、アゼライン酸、炭素数1以上20以下の炭化水素基で置換されたコハク酸が挙げられる。炭素数1以上20以下の炭化水素基で置換されたコハク酸としては、例えば、ドデシルコハク酸、ドデセニルコハク酸、オクテニルコハク酸が挙げられる。これらの中でも、アジピン酸、アルキル基又はアルケニル基で置換されたコハク酸が好ましい。
直鎖又は分岐の脂肪族ジカルボン酸の量は、カルボン酸成分中、好ましくは1モル%以上、より好ましくは10モル%以上、更に好ましくは20モル%以上、更に好ましくは25モル%以上であり、そして、好ましくは50モル%以下、より好ましくは45モル%以下、更に好ましくは40モル%以下である。
3価以上の多価カルボン酸としては、好ましくは3価のカルボン酸であり、例えばトリメリット酸又はその無水物が挙げられる。
3価以上の多価カルボン酸を含む場合、3価以上の多価カルボン酸の量は、カルボン酸成分中、好ましくは3モル%以上、より好ましくは5モル%以上、更に好ましくは8モル%以上であり、そして、好ましくは30モル%以下、より好ましくは20モル%以下、更に好ましくは15モル%以下である。
これらのカルボン酸成分は、1種又は2種以上を用いてもよい。
3価以上の多価カルボン酸を含む場合、3価以上の多価カルボン酸の量は、カルボン酸成分中、好ましくは3モル%以上、より好ましくは5モル%以上、更に好ましくは8モル%以上であり、そして、好ましくは30モル%以下、より好ましくは20モル%以下、更に好ましくは15モル%以下である。
これらのカルボン酸成分は、1種又は2種以上を用いてもよい。
アルコール成分の水酸基に対するカルボン酸成分のカルボキシ基の当量比(COOH基/OH基)は、好ましくは0.7以上、より好ましくは0.8以上であり、そして、好ましくは1.3以下、より好ましくは1.2以下である。
≪樹脂A1の製造方法≫
樹脂A1は、例えば、アルコール成分及びカルボン酸成分による重縮合反応を行う工程を含む方法により製造してもよい。
前記重縮合反応を行う工程において、必要に応じて、ジ(2-エチルヘキサン酸)錫(II)、酸化ジブチル錫、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)等のエステル化触媒をアルコール成分とカルボン酸成分との総量100質量部に対し0.01質量部以上5質量部以下;没食子酸(3,4,5-トリヒドロキシ安息香酸と同じ。)等のエステル化助触媒をアルコール成分とカルボン酸成分との総量100質量部に対し0.001質量部以上0.5質量部以下用いて重縮合してもよい。
また、重縮合反応にフマル酸等の不飽和結合を有するモノマーを使用する際には、必要に応じてアルコール成分とカルボン酸成分との総量100質量部に対して、好ましくは0.001質量部以上0.5質量部以下のラジカル重合禁止剤を用いてもよい。ラジカル重合禁止剤としては、例えば、4-tert-ブチルカテコールが挙げられる。
重縮合反応の温度は、好ましくは120℃以上、より好ましくは160℃以上、更に好ましくは180℃以上であり、そして、好ましくは260℃以下、より好ましくは250℃以下である。
樹脂A1は、例えば、アルコール成分及びカルボン酸成分による重縮合反応を行う工程を含む方法により製造してもよい。
前記重縮合反応を行う工程において、必要に応じて、ジ(2-エチルヘキサン酸)錫(II)、酸化ジブチル錫、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)等のエステル化触媒をアルコール成分とカルボン酸成分との総量100質量部に対し0.01質量部以上5質量部以下;没食子酸(3,4,5-トリヒドロキシ安息香酸と同じ。)等のエステル化助触媒をアルコール成分とカルボン酸成分との総量100質量部に対し0.001質量部以上0.5質量部以下用いて重縮合してもよい。
また、重縮合反応にフマル酸等の不飽和結合を有するモノマーを使用する際には、必要に応じてアルコール成分とカルボン酸成分との総量100質量部に対して、好ましくは0.001質量部以上0.5質量部以下のラジカル重合禁止剤を用いてもよい。ラジカル重合禁止剤としては、例えば、4-tert-ブチルカテコールが挙げられる。
重縮合反応の温度は、好ましくは120℃以上、より好ましくは160℃以上、更に好ましくは180℃以上であり、そして、好ましくは260℃以下、より好ましくは250℃以下である。
≪樹脂A1の物性≫
樹脂A1の軟化点は、好ましくは70℃以上、より好ましくは90℃以上、更に好ましくは100℃以上であり、そして、好ましくは140℃以下、より好ましくは130℃以下、更に好ましくは125℃以下である。
樹脂A1のガラス転移温度は、好ましくは30℃以上、より好ましくは40℃以上、更に好ましくは50℃以上であり、そして、好ましくは80℃以下、より好ましくは70℃以下、更に好ましくは60℃以下である。
樹脂A1の軟化点は、好ましくは70℃以上、より好ましくは90℃以上、更に好ましくは100℃以上であり、そして、好ましくは140℃以下、より好ましくは130℃以下、更に好ましくは125℃以下である。
樹脂A1のガラス転移温度は、好ましくは30℃以上、より好ましくは40℃以上、更に好ましくは50℃以上であり、そして、好ましくは80℃以下、より好ましくは70℃以下、更に好ましくは60℃以下である。
樹脂A1の酸価は、好ましくは5mgKOH/g以上、より好ましくは10mgKOH/g以上、更に好ましくは15mgKOH/g以上であり、そして、好ましくは40mgKOH/g以下、より好ましくは30mgKOH/g以下、更に好ましくは25mgKOH/g以下である。
樹脂A1の軟化点、ガラス転移温度、及び酸価は、原料モノマーの種類及びその使用量、並びに反応温度、反応時間、冷却速度等の製造条件により適宜調整することができ、また、それらの値は、実施例に記載の方法により求められる。
なお、樹脂A1を2種以上組み合わせて使用する場合は、それらの混合物として得られた軟化点、ガラス転移温度及び酸価の値がそれぞれ前述の範囲内であることが好ましい。
樹脂A1の軟化点、ガラス転移温度、及び酸価は、原料モノマーの種類及びその使用量、並びに反応温度、反応時間、冷却速度等の製造条件により適宜調整することができ、また、それらの値は、実施例に記載の方法により求められる。
なお、樹脂A1を2種以上組み合わせて使用する場合は、それらの混合物として得られた軟化点、ガラス転移温度及び酸価の値がそれぞれ前述の範囲内であることが好ましい。
本発明において、樹脂粒子は、画像濃度が高く、カブリの発生が抑制された印刷物が得られるトナーを得る観点から、樹脂Cを含有することが好ましい。樹脂Cとしては、結晶性ポリエステル樹脂C1(以下、「樹脂C1」ともいう)が好ましい。
〔結晶性ポリエステル樹脂C1(樹脂C1)〕
樹脂C1は、例えば、アルコール成分とカルボン酸成分との重縮合物である。
アルコール成分は、好ましくはα,ω-脂肪族ジオールを含む。
α,ω-脂肪族ジオールの炭素数は、好ましくは2以上であり、そして、好ましくは16以下、より好ましくは14以下、更に好ましくは12以下である。
α,ω-脂肪族ジオールとしては、例えば、エチレングリコール、1,3-プロパンジオール、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,7-ヘプタンジオール、1,8-オクタンジオール、1,9-ノナンジオール、1,10-デカンジオール、1,11-ウンデカンジオール、1,12-ドデカンジオール、1,13-トリデカンジオール、1,14-テトラデカンジオールが挙げられる。これらの中でも、エチレングリコールが好ましい。
樹脂C1は、例えば、アルコール成分とカルボン酸成分との重縮合物である。
アルコール成分は、好ましくはα,ω-脂肪族ジオールを含む。
α,ω-脂肪族ジオールの炭素数は、好ましくは2以上であり、そして、好ましくは16以下、より好ましくは14以下、更に好ましくは12以下である。
α,ω-脂肪族ジオールとしては、例えば、エチレングリコール、1,3-プロパンジオール、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,7-ヘプタンジオール、1,8-オクタンジオール、1,9-ノナンジオール、1,10-デカンジオール、1,11-ウンデカンジオール、1,12-ドデカンジオール、1,13-トリデカンジオール、1,14-テトラデカンジオールが挙げられる。これらの中でも、エチレングリコールが好ましい。
α,ω-脂肪族ジオールの量は、アルコール成分中、好ましくは80モル%以上、より好ましくは85モル%以上、更に好ましくは90モル%以上、更に好ましくは95モル%以上であり、そして、100モル%以下であり、更に好ましくは100モル%である。
アルコール成分は、α,ω-脂肪族ジオールとは異なる他のアルコール成分を含有していてもよい。他のアルコール成分としては、例えば、1,2-プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール等のα,ω-脂肪族ジオール以外の脂肪族ジオール;ビスフェノールAのアルキレンオキシド付加物等の芳香族ジオール;グリセリン、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン等の3価以上のアルコール等が挙げられる。これらのアルコール成分は、1種又は2種以上を用いてもよい。
カルボン酸成分は、好ましくは脂肪族ジカルボン酸を含む。
脂肪族ジカルボン酸の炭素数は、好ましくは4以上、より好ましくは6以上、そして、好ましくは18以下で、より好ましくは16以下である。
脂肪族ジカルボン酸としては、例えば、フマル酸、セバシン酸、ドデカン二酸、テトラデカン二酸が挙げられる。これらの中でも、セバシン酸、ドデカン二酸、又はテトラデカン二酸が好ましく、テトラデカン二酸がより好ましい。これらのカルボン酸成分は、1種又は2種以上を用いてもよい。
脂肪族ジカルボン酸の炭素数は、好ましくは4以上、より好ましくは6以上、そして、好ましくは18以下で、より好ましくは16以下である。
脂肪族ジカルボン酸としては、例えば、フマル酸、セバシン酸、ドデカン二酸、テトラデカン二酸が挙げられる。これらの中でも、セバシン酸、ドデカン二酸、又はテトラデカン二酸が好ましく、テトラデカン二酸がより好ましい。これらのカルボン酸成分は、1種又は2種以上を用いてもよい。
脂肪族ジカルボン酸の量は、カルボン酸成分中、好ましくは80モル%以上、より好ましくは85モル%以上、更に好ましくは90モル%以上、更に好ましくは95モル%以上であり、そして、100モル%以下であり、更に好ましくは100モル%である。
カルボン酸成分は、脂肪族ジカルボン酸とは異なる他のカルボン酸成分を含有していてもよい。他のカルボン酸成分としては、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸等の芳香族ジカルボン酸;3価以上の多価カルボン酸が挙げられる。これらのカルボン酸成分は、1種又は2種以上用いてもよい。
アルコール成分の水酸基に対するカルボン酸成分のカルボキシ基の当量比(COOH基/OH基)は、好ましくは0.7以上、より好ましくは0.8以上であり、そして、好ましくは1.3以下、より好ましくは1.2以下である。
≪樹脂C1の製造方法≫
樹脂C1は、例えば、アルコール成分及びカルボン酸成分の重縮合により得られる。重縮合の条件は、例えば、前述の樹脂A1における重縮合で示した条件を適用することができる。
樹脂C1は、例えば、アルコール成分及びカルボン酸成分の重縮合により得られる。重縮合の条件は、例えば、前述の樹脂A1における重縮合で示した条件を適用することができる。
≪樹脂C1の物性≫
樹脂C1の軟化点は、好ましくは60℃以上、より好ましくは70℃以上、更に好ましくは80℃以上であり、そして、好ましくは150℃以下、より好ましくは120℃以下、更に好ましくは110℃以下である。
樹脂C1の融点は、好ましくは60℃以上、より好ましくは70℃以上、更に好ましくは75℃以上であり、そして、好ましくは110℃以下、より好ましくは100℃以下、更に好ましくは95℃以下である。
樹脂C1の軟化点は、好ましくは60℃以上、より好ましくは70℃以上、更に好ましくは80℃以上であり、そして、好ましくは150℃以下、より好ましくは120℃以下、更に好ましくは110℃以下である。
樹脂C1の融点は、好ましくは60℃以上、より好ましくは70℃以上、更に好ましくは75℃以上であり、そして、好ましくは110℃以下、より好ましくは100℃以下、更に好ましくは95℃以下である。
樹脂C1の酸価は、好ましくは5mgKOH/g以上、より好ましくは10mgKOH/g以上であり、そして、好ましくは35mgKOH/g以下、より好ましくは30mgKOH/g以下、更に好ましくは25mgKOH/g以下である。
樹脂C1の軟化点、融点、酸価は、原料モノマーの種類及びその比率、並びに反応温度、反応時間、冷却速度等の製造条件により適宜調整することができる。それらの値は、後述の実施例に記載の方法により求められる。なお、樹脂C1を2種以上組み合わせて使用する場合は、それらの混合物として得られた軟化点、融点、及び酸価の値がそれぞれ前述の範囲内であることが好ましい。
樹脂Aに対する樹脂Cの質量比(樹脂C/樹脂A)は、好ましくは1/99以上、より好ましくは3/97以上、更に好ましくは5/95以上であり、そして、好ましくは50/50以下、より好ましくは40/60以下、更に好ましくは30/70以下である。
トナーの樹脂成分において、樹脂A及び樹脂Cの合計含有量は、好ましくは80質量%以上、より好ましくは90質量%以上であり、そして、100質量%以下であり、好ましくは98質量%以下である。
〔樹脂粒子の製造方法〕
樹脂粒子が樹脂A及び樹脂Cを含有する場合、樹脂粒子は、同一又は異なる樹脂粒子中に樹脂A及び樹脂Cを含有する。ここで、以下の説明においては、粒子内に樹脂Aを含有する樹脂粒子Xについて説明する。
水系媒体としては、水を主成分とするものが好ましく、樹脂粒子の分散液の分散安定性を向上させる観点、及び環境性の観点から、水系媒体中の水の含有量は、好ましくは80質量%以上、より好ましくは90質量%以上、更に好ましくは95質量%以上であり、そして、100質量%以下であり、更に好ましくは100質量%である。水としては、脱イオン水又は蒸留水が好ましい。水系媒体に含まれうる水以外の成分としては、例えば、炭素数1以上5以下のアルキルアルコール;アセトン、メチルエチルケトン等の総炭素数3以上5以下のジアルキルケトン;テトラヒドロフラン等の環状エーテル等の水に溶解する有機溶媒が挙げられる。これらの中でも、メチルエチルケトンが好ましい。
樹脂粒子が樹脂A及び樹脂Cを含有する場合、樹脂粒子は、同一又は異なる樹脂粒子中に樹脂A及び樹脂Cを含有する。ここで、以下の説明においては、粒子内に樹脂Aを含有する樹脂粒子Xについて説明する。
水系媒体としては、水を主成分とするものが好ましく、樹脂粒子の分散液の分散安定性を向上させる観点、及び環境性の観点から、水系媒体中の水の含有量は、好ましくは80質量%以上、より好ましくは90質量%以上、更に好ましくは95質量%以上であり、そして、100質量%以下であり、更に好ましくは100質量%である。水としては、脱イオン水又は蒸留水が好ましい。水系媒体に含まれうる水以外の成分としては、例えば、炭素数1以上5以下のアルキルアルコール;アセトン、メチルエチルケトン等の総炭素数3以上5以下のジアルキルケトン;テトラヒドロフラン等の環状エーテル等の水に溶解する有機溶媒が挙げられる。これらの中でも、メチルエチルケトンが好ましい。
分散は、公知の方法を用いて行うことができるが、転相乳化法により分散することが好ましい。転相乳化法としては、例えば、樹脂の有機溶媒溶液又は溶融した樹脂に水系媒体を添加して転相乳化する方法が挙げられる。
転相乳化に用いる有機溶媒としては、樹脂を溶解すれば特に限定されないが、例えば、メチルエチルケトンが挙げられる。
樹脂の有機溶媒溶液には、中和剤を添加することが好ましい。中和剤としては、例えば、塩基性物質が挙げられる。塩基性物質としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属の水酸化物;アンモニア、トリメチルアミン、ジエタノールアミン等の含窒素塩基性物質が挙げられる。
樹脂粒子Xに含まれる樹脂の中和度は、好ましくは10モル%以上、より好ましくは20モル%以上、更に好ましくは30モル%以上、更に好ましくは40モル%以上であり、そして、好ましくは100モル%以下、より好ましくは80モル%以下、更に好ましくは70モル%以下である。
なお、樹脂粒子に含まれる樹脂の中和度は、下記式によって求めることができる。
中和度(モル%)=〔{中和剤の添加質量(g)/中和剤の当量}/[{樹脂粒子Xを構成する樹脂の加重平均酸価(mgKOH/g)×樹脂粒子Xを構成する樹脂の質量(g)}/(56×1000)]〕×100
樹脂の有機溶媒溶液には、中和剤を添加することが好ましい。中和剤としては、例えば、塩基性物質が挙げられる。塩基性物質としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属の水酸化物;アンモニア、トリメチルアミン、ジエタノールアミン等の含窒素塩基性物質が挙げられる。
樹脂粒子Xに含まれる樹脂の中和度は、好ましくは10モル%以上、より好ましくは20モル%以上、更に好ましくは30モル%以上、更に好ましくは40モル%以上であり、そして、好ましくは100モル%以下、より好ましくは80モル%以下、更に好ましくは70モル%以下である。
なお、樹脂粒子に含まれる樹脂の中和度は、下記式によって求めることができる。
中和度(モル%)=〔{中和剤の添加質量(g)/中和剤の当量}/[{樹脂粒子Xを構成する樹脂の加重平均酸価(mgKOH/g)×樹脂粒子Xを構成する樹脂の質量(g)}/(56×1000)]〕×100
転相乳化は、樹脂の有機溶媒溶液又は溶融した樹脂を撹拌しながら、水系媒体を徐々に添加して行う。
水系媒体を添加する際の有機溶媒溶液の温度は、樹脂粒子Xの分散安定性を向上させる観点から、好ましくは樹脂粒子Xを構成する非晶性樹脂Aのガラス転移温度以上、より好ましくは50℃以上、更に好ましくは60℃以上、更に好ましくは70℃以上であり、そして、好ましくは100℃以下、より好ましくは90℃以下、更に好ましくは80℃以下である。
なお、樹脂粒子Yを製造する場合には、水系媒体を添加する際の有機溶媒溶液の温度は、分散安定性を向上させる観点から、好ましくは50℃以上、より好ましくは60℃以上、更に好ましくは70℃以上であり、そして、好ましくは100℃以下、より好ましくは90℃以下、更に好ましくは80℃以下である。
水系媒体を添加する際の有機溶媒溶液の温度は、樹脂粒子Xの分散安定性を向上させる観点から、好ましくは樹脂粒子Xを構成する非晶性樹脂Aのガラス転移温度以上、より好ましくは50℃以上、更に好ましくは60℃以上、更に好ましくは70℃以上であり、そして、好ましくは100℃以下、より好ましくは90℃以下、更に好ましくは80℃以下である。
なお、樹脂粒子Yを製造する場合には、水系媒体を添加する際の有機溶媒溶液の温度は、分散安定性を向上させる観点から、好ましくは50℃以上、より好ましくは60℃以上、更に好ましくは70℃以上であり、そして、好ましくは100℃以下、より好ましくは90℃以下、更に好ましくは80℃以下である。
転相乳化の後に、必要に応じて、得られた分散液から蒸留等により有機溶媒を除去してもよい。この場合、有機溶媒の残存量は、分散液中、好ましくは1質量%以下、より好ましくは0.5質量%以下、更に好ましくは実質的に0質量%である。
分散液中の樹脂粒子Xの体積中位粒径D50は、高画質の画像が得られるトナーを得る観点から、好ましくは0.05μm以上、より好ましくは0.08μm以上であり、そして、好ましくは1μm以下、より好ましくは0.5μm以下、更に好ましくは0.3μm以下である。
分散液中の樹脂粒子XのCV値は、高画質の画像が得られるトナーを得る観点から、好ましくは10%以上、より好ましくは20%以上であり、そして、好ましくは40%以下、より好ましくは30%以下である。
体積中位粒径D50及びCV値は、後述の実施例に記載の方法で求められる。
樹脂Cを含有する樹脂粒子Y、樹脂A及び樹脂Cを含有する樹脂粒子XYのいずれも、前述の方法に準じて製造することができる。樹脂粒子Y、及び樹脂粒子XYの体積中位粒径D50及びCV値の好適範囲は前述の範囲と同様である。
分散液中の樹脂粒子XのCV値は、高画質の画像が得られるトナーを得る観点から、好ましくは10%以上、より好ましくは20%以上であり、そして、好ましくは40%以下、より好ましくは30%以下である。
体積中位粒径D50及びCV値は、後述の実施例に記載の方法で求められる。
樹脂Cを含有する樹脂粒子Y、樹脂A及び樹脂Cを含有する樹脂粒子XYのいずれも、前述の方法に準じて製造することができる。樹脂粒子Y、及び樹脂粒子XYの体積中位粒径D50及びCV値の好適範囲は前述の範囲と同様である。
(着色剤粒子)
着色剤粒子は、画像濃度が高く、カブリの発生が抑制された印刷物が得られるトナーを得る観点から、着色剤と、シリコーン変性ポリエステル樹脂Eとを含有する。着色剤粒子は、着色剤の表面にシリコーン変性ポリエステル樹脂Eを有し、好ましくは着色剤の表面がシリコーン変性ポリエステル樹脂Eで被覆されている。
着色剤粒子は、画像濃度が高く、カブリの発生が抑制された印刷物が得られるトナーを得る観点から、着色剤と、シリコーン変性ポリエステル樹脂Eとを含有する。着色剤粒子は、着色剤の表面にシリコーン変性ポリエステル樹脂Eを有し、好ましくは着色剤の表面がシリコーン変性ポリエステル樹脂Eで被覆されている。
〔着色剤〕
本発明に用いられる着色剤としては、顔料及び染料が挙げられ、印刷物の画像濃度を向上させる観点から、顔料が好ましい。
顔料としては、シアン顔料、イエロー顔料、マゼンタ顔料、黒色顔料が挙げられる。
シアン顔料は、フタロシアニン顔料が好ましく、銅フタロシアニンがより好ましい。イエロー顔料は、モノアゾ顔料、イソインドリン顔料、ベンズイミダゾロン顔料が好ましく、マゼンタ顔料は、キナクリドン顔料、BONAレーキ顔料等の溶性アゾ顔料、ナフトールAS顔料等の不溶性アゾ顔料が好ましい。黒色顔料は、カーボンブラックが好ましい。
染料としては、アクリジン染料、アゾ染料、ベンゾキノン染料、アジン染料、アントラキノン染料、インジゴ染料、フタロシアニン染料、アニリンブラック染料等が挙げられる。着色剤は、単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
本発明に用いられる着色剤としては、顔料及び染料が挙げられ、印刷物の画像濃度を向上させる観点から、顔料が好ましい。
顔料としては、シアン顔料、イエロー顔料、マゼンタ顔料、黒色顔料が挙げられる。
シアン顔料は、フタロシアニン顔料が好ましく、銅フタロシアニンがより好ましい。イエロー顔料は、モノアゾ顔料、イソインドリン顔料、ベンズイミダゾロン顔料が好ましく、マゼンタ顔料は、キナクリドン顔料、BONAレーキ顔料等の溶性アゾ顔料、ナフトールAS顔料等の不溶性アゾ顔料が好ましい。黒色顔料は、カーボンブラックが好ましい。
染料としては、アクリジン染料、アゾ染料、ベンゾキノン染料、アジン染料、アントラキノン染料、インジゴ染料、フタロシアニン染料、アニリンブラック染料等が挙げられる。着色剤は、単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
〔シリコーン変性ポリエステル樹脂E(樹脂E)〕
シリコーン変性ポリエステル樹脂E(以下「樹脂E」ともいう)は、画像濃度が高く、カブリの発生が抑制された印刷物が得られるトナーを得る観点から、2価以上のアルコールを含むアルコール成分と、2価以上のカルボン酸化合物を含むカルボン酸成分と、ヒドロキシ基、カルボキシ基、及びエポキシ基から選ばれる少なくとも1つの官能基を有する変性シリコーンとの反応物であることが好ましい。また、樹脂Eは非晶性樹脂であることがより好ましい。
シリコーン変性ポリエステル樹脂E(以下「樹脂E」ともいう)は、画像濃度が高く、カブリの発生が抑制された印刷物が得られるトナーを得る観点から、2価以上のアルコールを含むアルコール成分と、2価以上のカルボン酸化合物を含むカルボン酸成分と、ヒドロキシ基、カルボキシ基、及びエポキシ基から選ばれる少なくとも1つの官能基を有する変性シリコーンとの反応物であることが好ましい。また、樹脂Eは非晶性樹脂であることがより好ましい。
≪アルコール成分≫
アルコール成分は、2価以上のアルコールを含む。
2価以上のアルコールの含有量は、アルコール成分中、好ましくは80質量%以上、より好ましくは90質量%以上、更に好ましくは95質量%以上であり、そして、100質量%以下である。
2価以上のアルコールとしては、例えば、芳香族ジオールのアルキレンオキシド付加物、直鎖又は分岐の脂肪族ジオール、脂環式ジオール、3価以上の多価アルコールが挙げられる。これらの中でも、芳香族ジオールのアルキレンオキシド付加物、又は、直鎖若しくは分岐の脂肪族ジオールが好ましい。
アルコール成分は、2価以上のアルコールを含む。
2価以上のアルコールの含有量は、アルコール成分中、好ましくは80質量%以上、より好ましくは90質量%以上、更に好ましくは95質量%以上であり、そして、100質量%以下である。
2価以上のアルコールとしては、例えば、芳香族ジオールのアルキレンオキシド付加物、直鎖又は分岐の脂肪族ジオール、脂環式ジオール、3価以上の多価アルコールが挙げられる。これらの中でも、芳香族ジオールのアルキレンオキシド付加物、又は、直鎖若しくは分岐の脂肪族ジオールが好ましい。
芳香族ジオールのアルキレンオキシド付加物は、好ましくはビスフェノールAのアルキレンオキシド付加物であり、より好ましくは式(I):
(式中、OR1及びR2Oはオキシアルキレン基であり、R1及びR2はそれぞれ独立にエチレン基又はプロピレン基であり、x及びyはアルキレンオキシドの平均付加モル数を示し、それぞれ正の数であり、xとyの和の値は、1以上、好ましくは1.5以上であり、そして、16以下、好ましくは8以下、より好ましくは4以下である)で表されるビスフェノールAのアルキレンオキシド付加物である。
ビスフェノールAのアルキレンオキシド付加物としては、例えば、ビスフェノールAのプロピレンオキシド付加物、ビスフェノールAのエチレンオキシド付加物が挙げられる。これらの1種又は2種以上を用いてもよい。これらの中でも、ビスフェノールAのプロピレンオキシド付加物、及びビスフェノールAのエチレンオキシド付加物の組合せが好ましい。
ビスフェノールAのエチレンオキシド付加物に対するビスフェノールAのプロピレンオキシド付加物のモル比(ビスフェノールAのプロピレンオキシド付加物/ビスフェノールAのエチレンオキシド付加物)は、好ましくは10/90以上、より好ましくは15/85以上、更に好ましくは20/80以上であり、そして、好ましくは90/10以下、より好ましくは70/30以下、更に好ましくは50/50以下、更に好ましくは35/65以下である。
ビスフェノールAのアルキレンオキシド付加物を含む場合、その量は、アルコール成分中、好ましくは70モル%以上、より好ましくは90モル%以上、更に好ましくは95モル%以上であり、そして、100モル%以下であり、更に好ましくは100モル%である。
直鎖又は分岐の脂肪族ジオールとしては、第2級炭素原子に結合した水酸基を有する脂肪族ジオールが好ましい。
第2級炭素原子に結合した水酸基を有する脂肪族ジオールの炭素数は、好ましくは3以上4以下である。
第2級炭素原子に結合した水酸基を有する脂肪族ジオールとしては、例えば、1,2-プロパンジオール、1,2-ブタンジオール、1,3-ブタンジオール、2,3-ブタンジオールが挙げられる。これらの中でも、1,2-プロパンジオールが好ましい。
アルコール成分として、第2級炭素原子に結合した水酸基を有する脂肪族ジオールを使用する場合、その量は、アルコール成分中、好ましくは70モル%以上、より好ましくは90モル%以上、更に好ましくは95モル%以上であり、そして、100モル%以下、更に好ましくは100モル%である。
第2級炭素原子に結合した水酸基を有する脂肪族ジオールの炭素数は、好ましくは3以上4以下である。
第2級炭素原子に結合した水酸基を有する脂肪族ジオールとしては、例えば、1,2-プロパンジオール、1,2-ブタンジオール、1,3-ブタンジオール、2,3-ブタンジオールが挙げられる。これらの中でも、1,2-プロパンジオールが好ましい。
アルコール成分として、第2級炭素原子に結合した水酸基を有する脂肪族ジオールを使用する場合、その量は、アルコール成分中、好ましくは70モル%以上、より好ましくは90モル%以上、更に好ましくは95モル%以上であり、そして、100モル%以下、更に好ましくは100モル%である。
その他の直鎖又は分岐の脂肪族ジオールとしては、例えば、エチレングリコール、1,3-プロパンジオール、1,4-ブタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,8-オクタンジオール、1,9-ノナンジオール、1,10-デカンジオール、1,12-ドデカンジオール、ネオペンチルグリコールが挙げられる。
脂環式ジオールとしては、例えば、水素添加ビスフェノールA[2,2-ビス(4-ヒドロキシシクロヘキシル)プロパン]、水素添加ビスフェノールAの炭素数2以上4以下のアルキレンオキシド(平均付加モル数2以上12以下)付加物が挙げられる。
3価以上の多価アルコールとしては、例えば、グリセリン、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン、ソルビトールが挙げられる。
これらアルコール成分は、1種又は2種以上を用いてもよい。
3価以上の多価アルコールとしては、例えば、グリセリン、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン、ソルビトールが挙げられる。
これらアルコール成分は、1種又は2種以上を用いてもよい。
≪カルボン酸成分≫
カルボン酸成分は、2価以上のカルボン酸化合物を含む。
2価以上のカルボン酸化合物の含有量は、カルボン酸成分中、好ましくは80質量%以上、より好ましくは90質量%以上、更に好ましくは95質量%以上であり、そして、100質量%以下である。
2価以上のカルボン酸化合物としては、例えば、芳香族ジカルボン酸化合物、直鎖又は分岐の脂肪族ジカルボン酸化合物、脂環式ジカルボン酸化合物、3価以上の多価カルボン酸化合物が挙げられる。これらの中でも、芳香族ジカルボン酸化合物が好ましい。
カルボン酸成分は、2価以上のカルボン酸化合物を含む。
2価以上のカルボン酸化合物の含有量は、カルボン酸成分中、好ましくは80質量%以上、より好ましくは90質量%以上、更に好ましくは95質量%以上であり、そして、100質量%以下である。
2価以上のカルボン酸化合物としては、例えば、芳香族ジカルボン酸化合物、直鎖又は分岐の脂肪族ジカルボン酸化合物、脂環式ジカルボン酸化合物、3価以上の多価カルボン酸化合物が挙げられる。これらの中でも、芳香族ジカルボン酸化合物が好ましい。
芳香族ジカルボン酸化合物としては、例えば、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸が挙げられる。これらの中でも、イソフタル酸、又はテレフタル酸が好ましく、テレフタル酸がより好ましい。
芳香族ジカルボン酸化合物の量は、カルボン酸成分中、好ましくは30モル%以上、より好ましくは50モル%以上、更に好ましくは70モル%以上であり、そして、好ましくは100モル%以下、より好ましくは95モル%以下、更に好ましくは93モル%以下である。
芳香族ジカルボン酸化合物の量は、カルボン酸成分中、好ましくは30モル%以上、より好ましくは50モル%以上、更に好ましくは70モル%以上であり、そして、好ましくは100モル%以下、より好ましくは95モル%以下、更に好ましくは93モル%以下である。
直鎖又は分岐の脂肪族ジカルボン酸化合物の炭素数は、好ましくは2以上、より好ましくは4以上、更に好ましくは8以上、更に好ましくは10以上であり、そして、好ましくは22以下、より好ましくは16以下である。
直鎖又は分岐の脂肪族ジカルボン酸化合物としては、例えば、シュウ酸、マロン酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、ドデカン二酸、テトラデカン二酸、炭素数1以上20以下の脂肪族炭化水素基で置換されたコハク酸、又は、これらの無水物若しくは炭素数1以上3以下のアルキルエステルが挙げられる。
炭素数1以上20以下の脂肪族炭化水素基で置換されたコハク酸としては、例えば、ドデシルコハク酸、ドデセニルコハク酸、オクテニルコハク酸が挙げられる。これらの中でも、炭素数1以上20以下の脂肪族炭化水素基で置換されたコハク酸、又はこれらの無水物が好ましい。
直鎖又は分岐の脂肪族ジカルボン酸化合物を含む場合、その量は、カルボン酸成分中、好ましくは2モル%以上、より好ましくは3モル%以上、更に好ましくは5モル%以上であり、そして、好ましくは30モル%以下、より好ましくは20モル%以下、更に好ましくは10モル%以下である。
直鎖又は分岐の脂肪族ジカルボン酸化合物としては、例えば、シュウ酸、マロン酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、ドデカン二酸、テトラデカン二酸、炭素数1以上20以下の脂肪族炭化水素基で置換されたコハク酸、又は、これらの無水物若しくは炭素数1以上3以下のアルキルエステルが挙げられる。
炭素数1以上20以下の脂肪族炭化水素基で置換されたコハク酸としては、例えば、ドデシルコハク酸、ドデセニルコハク酸、オクテニルコハク酸が挙げられる。これらの中でも、炭素数1以上20以下の脂肪族炭化水素基で置換されたコハク酸、又はこれらの無水物が好ましい。
直鎖又は分岐の脂肪族ジカルボン酸化合物を含む場合、その量は、カルボン酸成分中、好ましくは2モル%以上、より好ましくは3モル%以上、更に好ましくは5モル%以上であり、そして、好ましくは30モル%以下、より好ましくは20モル%以下、更に好ましくは10モル%以下である。
3価以上の多価カルボン酸化合物としては、好ましくは3価のカルボン酸であり、例えばトリメリット酸又はその無水物が挙げられる。これらの中でもトリメリット酸又はその無水物が好ましい。
3価以上の多価カルボン酸化合物を含む場合、3価以上の多価カルボン酸化合物の量は、カルボン酸成分中、好ましくは1モル%以上、より好ましくは5モル%以上、更に好ましくは7モル%以上であり、そして、好ましくは35モル%以下、より好ましくは30モル%以下である。
これらのカルボン酸化合物は、1種又は2種以上を用いてもよい。
3価以上の多価カルボン酸化合物を含む場合、3価以上の多価カルボン酸化合物の量は、カルボン酸成分中、好ましくは1モル%以上、より好ましくは5モル%以上、更に好ましくは7モル%以上であり、そして、好ましくは35モル%以下、より好ましくは30モル%以下である。
これらのカルボン酸化合物は、1種又は2種以上を用いてもよい。
アルコール成分のヒドロキシ基に対するカルボン酸成分のカルボキシ基の当量比(COOH基/OH基)は、好ましくは0.7以上、より好ましくは0.8以上であり、そして、好ましくは1.3以下、より好ましくは1.2以下である。
≪変性シリコーン≫
樹脂Eに用いられる変性シリコーンは、アルコール成分及びカルボン酸成分の少なくともいずれかと反応し、画像濃度が高く、カブリの発生が抑制された印刷物が得られるトナーを得る観点から、好ましくは、ヒドロキシ基、カルボキシ基、及びエポキシ基から選ばれる少なくとも1つの官能基を、側鎖、片末端、又は両末端に有する変性シリコーンであり、好ましくは片末端又は両末端に有する変性シリコーンである。
樹脂Eに用いられる変性シリコーンは、アルコール成分及びカルボン酸成分の少なくともいずれかと反応し、画像濃度が高く、カブリの発生が抑制された印刷物が得られるトナーを得る観点から、好ましくは、ヒドロキシ基、カルボキシ基、及びエポキシ基から選ばれる少なくとも1つの官能基を、側鎖、片末端、又は両末端に有する変性シリコーンであり、好ましくは片末端又は両末端に有する変性シリコーンである。
変性シリコーンは、より具体的には、好ましくは、式(1):
〔式中、Rはそれぞれ独立に炭素数1以上6以下の炭化水素基であり、R’はそれぞれ独立に炭素数1以上10以下のアルキレン基であり、R’’はそれぞれ独立に炭素数1以上10以下の炭化水素基であり、Xはそれぞれ独立にヒドロキシ基、ヒドロキシアルキルオキシ基、カルボキシ基、カルボキシアルキルオキシ基、エポキシ基、グリシジル基、グリシジルオキシ基、又は脂環式エポキシ基であり、sは1以上3以下の整数であり、tは0以上3以下の整数であり、nは5以上300以下の整数である。〕で表される変性シリコーンである。
Rの炭化水素基の炭素数は、6以下、好ましくは5以下、より好ましくは4以下、更に好ましくは3以下、より更に好ましくは2以下、より更に好ましくは1である。
Rの炭化水素基としては、例えば、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、tert-ブチル基、ペンチル基、フェニル基が挙げられる。これらの中でも、メチル基が好ましい。
R’のアルキレン基の炭素数は、10以下、好ましくは8以下、より好ましくは5以下、更に好ましくは4以下、更に好ましくは3以下であり、そして、好ましくは1以上、より好ましくは2以上である。
R’のアルキレン基としては、例えば、メタンジイル基、エタン-1,2-ジイル基、エタン-1,1-ジイル基、n-プロパン-1,3-ジイル基、n-プロパン-1,2-ジイル基が挙げられる。これらの中でも、エタン-1,2-ジイル基、n-プロパン-1,3-ジイル基、n-プロパン-1,2-ジイル基が好ましい。
R’’の炭化水素基の炭素数は、10以下、好ましくは8以下、より好ましくは6以下、更に好ましくは4以下、更に好ましくは3以下、更に好ましくは2以下、更に好ましくは1である。
R’’の炭化水素基としては、例えば、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、tert-ブチル基、ペンチル基、ベンジル基が挙げられる。
Xは、ヒドロキシ基、ヒドロキシアルキルオキシ基、カルボキシ基、カルボキシアルキルオキシ基、エポキシ基、グリシジル基、グリシジルオキシ基、又は脂環式エポキシ基である。ヒドロキシアルキルオキシ基及びヒドロキシアルキルオキシ基は複数のヒドロキシ基を有していてもよい。カルボキシアルキルオキシ基は複数のカルボキシ基を有していてもよい。
sは、3以下、好ましくは2以下、より好ましくは1である。
tは、3以下、好ましくは2以下、より好ましくは0又は1である。
nは、300以下、好ましくは200以下、より好ましくは100以下、更に好ましくは50以下であり、そして、5以上、好ましくは8以上、より好ましくは10以上である。
Rの炭化水素基としては、例えば、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、tert-ブチル基、ペンチル基、フェニル基が挙げられる。これらの中でも、メチル基が好ましい。
R’のアルキレン基の炭素数は、10以下、好ましくは8以下、より好ましくは5以下、更に好ましくは4以下、更に好ましくは3以下であり、そして、好ましくは1以上、より好ましくは2以上である。
R’のアルキレン基としては、例えば、メタンジイル基、エタン-1,2-ジイル基、エタン-1,1-ジイル基、n-プロパン-1,3-ジイル基、n-プロパン-1,2-ジイル基が挙げられる。これらの中でも、エタン-1,2-ジイル基、n-プロパン-1,3-ジイル基、n-プロパン-1,2-ジイル基が好ましい。
R’’の炭化水素基の炭素数は、10以下、好ましくは8以下、より好ましくは6以下、更に好ましくは4以下、更に好ましくは3以下、更に好ましくは2以下、更に好ましくは1である。
R’’の炭化水素基としては、例えば、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、tert-ブチル基、ペンチル基、ベンジル基が挙げられる。
Xは、ヒドロキシ基、ヒドロキシアルキルオキシ基、カルボキシ基、カルボキシアルキルオキシ基、エポキシ基、グリシジル基、グリシジルオキシ基、又は脂環式エポキシ基である。ヒドロキシアルキルオキシ基及びヒドロキシアルキルオキシ基は複数のヒドロキシ基を有していてもよい。カルボキシアルキルオキシ基は複数のカルボキシ基を有していてもよい。
sは、3以下、好ましくは2以下、より好ましくは1である。
tは、3以下、好ましくは2以下、より好ましくは0又は1である。
nは、300以下、好ましくは200以下、より好ましくは100以下、更に好ましくは50以下であり、そして、5以上、好ましくは8以上、より好ましくは10以上である。
変性シリコーンの重量平均分子量(Mw)は、好ましくは600以上、より好ましくは800以上、更に好ましくは1,000以上であり、そして、好ましくは20,000以下、より好ましくは10,000以下、更に好ましくは7,000以下、更に好ましくは6,000以下、更に好ましくは5,000以下、更に好ましくは4,000以下である。
変性シリコーンの数平均分子量(Mn)は、好ましくは500以上、より好ましくは700以上、更に好ましくは800以上であり、そして、好ましくは10,000以下、より好ましくは5,000以下、更に好ましくは4,000以下、更に好ましくは3,000以下である。
変性シリコーンの数平均分子量(Mn)は、好ましくは500以上、より好ましくは700以上、更に好ましくは800以上であり、そして、好ましくは10,000以下、より好ましくは5,000以下、更に好ましくは4,000以下、更に好ましくは3,000以下である。
変性シリコーンの動粘度は、25℃において、好ましくは10mm2/s以上、より好ましくは15mm2/s以上、更に好ましくは20mm2/s以上であり、そして、好ましくは500mm2/s以下、より好ましくは400mm2/s以下、更に好ましくは300mm2/s以下である。
変性シリコーンの動粘度は、全自動微量動粘度計(ビスコテック株式会社製)を用い、25℃における動粘度を測定する。
変性シリコーンの動粘度は、全自動微量動粘度計(ビスコテック株式会社製)を用い、25℃における動粘度を測定する。
変性シリコーンの官能基当量は、好ましくは300g/モル以上、より好ましくは500g/モル以上、更に好ましくは700g/モル以上であり、そして、好ましくは5,000g/モル以下、より好ましくは4,000g/モル以下、更に好ましくは3,000g/モル以下である。
なお、官能基当量とは、官能基1モルあたりの変性シリコーンの質量を意味する。
なお、官能基当量とは、官能基1モルあたりの変性シリコーンの質量を意味する。
樹脂Eに用いられる変性シリコーンとしては、画像濃度が高く、カブリの発生が抑制された印刷物が得られるトナーを得る観点から、ヒドロキシ基を、片末端又は両末端に有する変性シリコーン(a)(以下、単に「変性シリコーン(a)」ともいう)が好ましい。
つまり、変性シリコーン(a)は、好ましくは、式(1a):
つまり、変性シリコーン(a)は、好ましくは、式(1a):
〔式中、R、R’、R’’、s、t、及びnは、前述の式(1)と同定義である。X1はそれぞれ独立にヒドロキシ基、又はヒドロキシアルキルオキシ基である。〕で表される変性シリコーンである。
ヒドロキシアルキルオキシ基は複数のヒドロキシ基を有していてもよい。ヒドロキシアルキル基の炭素数は、好ましくは10以下、より好ましくは8以下、更に好ましくは6以下である。
R’X1で表される基は、例えば、下記の置換基2a-1~2a-3が挙げられる。これらの中でも、置換基2a-1又は置換基2a-2が好ましく、置換基2a-1がより好ましい。*はSiとの結合部位である。
変性シリコーン(a)は、画像濃度が高く、カブリの発生が抑制された印刷物が得られるトナーを得る観点から、ヒドロキシ基を、両末端に1つずつ、又は片末端に1つ有することが好ましい。つまり、上記式(1a)において、s及びtが1又はsが1、tが0である。
変性シリコーン(a)としては、例えば、両末端カルビノール変性シリコーン(市販品としては、例えば「X-22-160AS」、「KF-6000」、「KF-6001」、「KF-6002」、「KF-6003」(以上、信越化学工業株式会社製))、片末端カルビノール変性シリコーン(市販品としては、例えば「X-22-170BX」、「X-22-170DX」、「X-22-176DX」、「X-22-176GX-A」(以上、信越化学工業株式会社製))が挙げられる。
変性シリコーン(a)としては、例えば、両末端カルビノール変性シリコーン(市販品としては、例えば「X-22-160AS」、「KF-6000」、「KF-6001」、「KF-6002」、「KF-6003」(以上、信越化学工業株式会社製))、片末端カルビノール変性シリコーン(市販品としては、例えば「X-22-170BX」、「X-22-170DX」、「X-22-176DX」、「X-22-176GX-A」(以上、信越化学工業株式会社製))が挙げられる。
樹脂Eに用いられる変性シリコーンとしては、画像濃度が高く、カブリの発生が抑制された印刷物が得られるトナーを得る観点から、エポキシ基を、片末端又は両末端に有する変性シリコーン(b)も好ましい。
つまり、変性シリコーン(b)は、
好ましくは、式(1b):
つまり、変性シリコーン(b)は、
好ましくは、式(1b):
〔式中、R、R’、R’’、s、t、及びnは、前述の式(1)と同定義である。X2はそれぞれ独立にエポキシ基、グリシジル基、グリシジルオキシ基、及び脂環式エポキシ基から選ばれる少なくとも1つの官能基である。〕で表される変性シリコーンである。
R’X2で表される基は、例えば、下記の置換基2b-1~2b-3が挙げられる。これらの中でも、置換基2b-1が好ましい。
変性シリコーン(b)は、画像濃度が高く、カブリの発生が抑制された印刷物が得られるトナーを得る観点から、エポキシ基を、両末端に1つずつ、又は片末端に1つ有することが好ましい。つまり、上記式(1b)において、s及びtが1又はsが1、tが0である。
変性シリコーン(b)としては、例えば、両末端エポキシ変性シリコーン(市販品としては、「KF-105」、「X-22-163A」、「X-22-163B」、「X-22-163C」、「X-22-169AS」、「X-22-169B」(以上、信越化学工業株式会社製))、片末端エポキシ変性シリコーン(市販品としては、「X-22-173BX」、「X-22-173DX」(以上、信越化学工業株式会社製))が挙げられる。
変性シリコーン(b)としては、例えば、両末端エポキシ変性シリコーン(市販品としては、「KF-105」、「X-22-163A」、「X-22-163B」、「X-22-163C」、「X-22-169AS」、「X-22-169B」(以上、信越化学工業株式会社製))、片末端エポキシ変性シリコーン(市販品としては、「X-22-173BX」、「X-22-173DX」(以上、信越化学工業株式会社製))が挙げられる。
樹脂Eに用いられる変性シリコーンとしては、画像濃度が高く、カブリの発生が抑制された印刷物が得られるトナーを得る観点から、カルボキシ基を、片末端又は両末端に有する変性シリコーン(c)も好ましい。
つまり、変性シリコーン(c)が、好ましくは、式(1c):
つまり、変性シリコーン(c)が、好ましくは、式(1c):
〔式中、R、R’、R’’、s、t、及びnは、前述の式(1)と同定義である。X3はそれぞれ独立にカルボキシ基、又はカルボキシアルキルオキシ基である。〕で表される変性シリコーンである。
R’X3で表される基は、例えば、下記の置換基2c-1が挙げられる。
変性シリコーン(c)は、画像濃度が高く、カブリの発生が抑制された印刷物が得られるトナーを得る観点から、カルボキシ基を、両末端に1つずつ、又は片末端に1つ有することが好ましい。つまり、上記式(1c)において、s及びtが1又はsが1、tが0である。
変性シリコーン(c)としては、例えば、両末端カルボキシ変性シリコーン(市販品としては、「X-22-162C」、「BY16-750」(信越化学工業株式会社製))、片末端カルボキシ変性シリコーン(市販品としては、「X-22-3710」(信越化学工業株式会社製))が挙げられる。
変性シリコーン(c)としては、例えば、両末端カルボキシ変性シリコーン(市販品としては、「X-22-162C」、「BY16-750」(信越化学工業株式会社製))、片末端カルボキシ変性シリコーン(市販品としては、「X-22-3710」(信越化学工業株式会社製))が挙げられる。
樹脂Eの原料中、変性シリコーンの量は、アルコール成分、カルボン酸成分及び変性シリコーンの合計量に対して、画像濃度が高く、カブリの発生が抑制された印刷物が得られるトナーを得る観点から、好ましくは0.1質量%以上、より好ましくは0.5質量%以上、更に好ましくは1質量%以上、更に好ましくは2質量%以上、更に好ましくは4質量%以上であり、そして、好ましくは9質量%以下、より好ましくは7質量%以下、更に好ましくは6質量%以下である。
樹脂Eの原料中、アルコール成分、及びカルボン酸成分の合計量は、アルコール成分、カルボン酸成分及び変性シリコーンの合計量に対して、好ましくは91質量%以上、より好ましくは93質量%以上、更に好ましくは94質量%以上であり、そして、好ましくは99.9質量%以下、より好ましくは99質量%以下、更に好ましくは98質量%以下、更に好ましくは96質量%以下である。
上記量は、アルコール成分、カルボン酸成分及び変性シリコーンを基準に算出し、縮合による脱水量は考慮しない。
なお、変性シリコーンが、ヒドロキシ基又はカルボキシ基を有する場合、アルコール成分又はカルボン酸成分とも理解し得るが、ヒドロキシ基又はカルボキシ基を有する化合物が、シリコーン骨格を含む場合には、変性シリコーンとする。例えば、アルコール成分及びカルボン酸成分の合計量を算出する際には、ヒドロキシ基又はカルボキシ基を有する変性シリコーンは、これらの合計量に含めない。
なお、変性シリコーンが、ヒドロキシ基又はカルボキシ基を有する場合、アルコール成分又はカルボン酸成分とも理解し得るが、ヒドロキシ基又はカルボキシ基を有する化合物が、シリコーン骨格を含む場合には、変性シリコーンとする。例えば、アルコール成分及びカルボン酸成分の合計量を算出する際には、ヒドロキシ基又はカルボキシ基を有する変性シリコーンは、これらの合計量に含めない。
≪樹脂Eの製造方法≫
樹脂Eは、例えば、アルコール成分とカルボン酸成分と変性シリコーンとを反応させることで得られる。当該反応においては、必要に応じて、ジ(2-エチルヘキサン酸)錫(II)、酸化ジブチル錫、チタンジイソプロピレートビストリエタノールアミネート等のエステル化触媒をアルコール成分及びカルボン酸成分の合計量100質量部に対し0.01質量部以上5質量部以下;没食子酸(3,4,5-トリヒドロキシ安息香酸と同じ。)等のエステル化助触媒をアルコール成分及びカルボン酸成分の合計量100質量部に対し0.001質量部以上0.5質量部以下用いて反応させてもよい。
反応の温度は、好ましくは120℃以上、より好ましくは160℃以上、更に好ましくは180℃以上であり、そして、好ましくは250℃以下、より好ましくは240℃以下である。
なお、反応は、不活性ガス雰囲気中にて行ってもよい。
樹脂Eは、例えば、アルコール成分とカルボン酸成分と変性シリコーンとを反応させることで得られる。当該反応においては、必要に応じて、ジ(2-エチルヘキサン酸)錫(II)、酸化ジブチル錫、チタンジイソプロピレートビストリエタノールアミネート等のエステル化触媒をアルコール成分及びカルボン酸成分の合計量100質量部に対し0.01質量部以上5質量部以下;没食子酸(3,4,5-トリヒドロキシ安息香酸と同じ。)等のエステル化助触媒をアルコール成分及びカルボン酸成分の合計量100質量部に対し0.001質量部以上0.5質量部以下用いて反応させてもよい。
反応の温度は、好ましくは120℃以上、より好ましくは160℃以上、更に好ましくは180℃以上であり、そして、好ましくは250℃以下、より好ましくは240℃以下である。
なお、反応は、不活性ガス雰囲気中にて行ってもよい。
≪樹脂Eの物性≫
樹脂Eの数平均分子量は、画像濃度が高く、カブリの発生が抑制された印刷物が得られるトナーを得る観点から、好ましくは800以上、より好ましくは1,500以上、更に好ましくは2,500以上であり、そして、好ましくは30,000以下、より好ましくは20,000以下、更に好ましくは10,000以下、更に好ましくは5,000以下、更に好ましくは4,000以下である。
樹脂Eの数平均分子量は、画像濃度が高く、カブリの発生が抑制された印刷物が得られるトナーを得る観点から、好ましくは800以上、より好ましくは1,500以上、更に好ましくは2,500以上であり、そして、好ましくは30,000以下、より好ましくは20,000以下、更に好ましくは10,000以下、更に好ましくは5,000以下、更に好ましくは4,000以下である。
樹脂Eの酸価は、好ましくは1mgKOH/g以上、より好ましくは5mgKOH/g以上、更に好ましくは10mgKOH/g以上であり、そして、好ましくは40mgKOH/g以下、より好ましくは30mgKOH/g以下、更に好ましくは20mgKOH/g以下である。
樹脂Eの軟化点は、画像濃度が高く、カブリの発生が抑制された印刷物が得られるトナーを得る観点から、好ましくは70℃以上、より好ましくは90℃以上、更に好ましくは100℃以上、更に好ましくは105℃以上であり、そして、好ましくは140℃以下、より好ましくは130℃以下、更に好ましくは120℃以下、更に好ましくは115℃以下である。
樹脂Eのガラス転移温度は、画像濃度が高く、カブリの発生が抑制された印刷物が得られるトナーを得る観点から、好ましくは45℃以上、より好ましくは50℃以上、更に好ましくは55℃以上であり、そして、好ましくは80℃以下、より好ましくは75℃以下、更に好ましくは70℃以下である。
樹脂Eの数平均分子量、酸価、軟化点、及びガラス転移温度は、原料モノマーの種類及びその使用量、並びに反応温度、反応時間、冷却速度等の製造条件により適宜調整することができ、また、それらの値は、実施例に記載の方法により求められる。
なお、樹脂Eを2種以上組み合わせて使用する場合は、それらの混合物として得られた数平均分子量、酸価、水酸基価、軟化点、ガラス転移温度の値がそれぞれ前述の範囲内であることが好ましい。
なお、樹脂Eを2種以上組み合わせて使用する場合は、それらの混合物として得られた数平均分子量、酸価、水酸基価、軟化点、ガラス転移温度の値がそれぞれ前述の範囲内であることが好ましい。
〔着色剤粒子の製造方法〕
着色剤粒子は、例えば、着色剤と樹脂Eとを混合して得られる。
着色剤粒子の分散液の製造方法に特に制限はなく、公知の混練機、分散機等を用いて所望の体積中位粒径D50の着色剤粒子が得られるよう制御できればよいが、好ましくは、着色剤と樹脂Eの分散液をホモジナイザー又はビーズミルにより混合して得られる。
着色剤粒子は、例えば、着色剤と樹脂Eとを混合して得られる。
着色剤粒子の分散液の製造方法に特に制限はなく、公知の混練機、分散機等を用いて所望の体積中位粒径D50の着色剤粒子が得られるよう制御できればよいが、好ましくは、着色剤と樹脂Eの分散液をホモジナイザー又はビーズミルにより混合して得られる。
着色剤粒子の製造方法は、好ましくは、
工程a:シリコーン変性ポリエステル樹脂Eと、有機溶媒とを混合し、シリコーン変性ポリエステル樹脂Eを溶解した後に、更に水系媒体を混合して、シリコーン変性ポリエステル樹脂Eの分散液を得る工程、及び
工程b:工程aで得られた分散液と、着色剤とを分散処理して着色剤粒子の分散液を得る工程
工程c:工程bで得られた着色剤粒子の分散液から、有機溶媒を脱溶媒する工程
を有する方法である。
工程aにおいて、有機溶媒が含まれることで、樹脂Eが有機溶媒に溶解し、更に水系媒体を混合することで樹脂Eが転相乳化されるため、工程bにおいて着色剤へ樹脂Eが吸着しやすくなり、より着色剤の分散性を高めることができる。工程aで得られる分散液は、工程bにおいて着色剤が樹脂Eで分散処理される限り、樹脂Eの一部が有機溶媒と水系媒体の混合溶媒に溶解した状態であってもよい。
また、工程bが、工程aで得られた乳化・分散液と着色剤とをホモジナイザー又はビーズミルにより分散処理する工程であることが好ましい。
工程a:シリコーン変性ポリエステル樹脂Eと、有機溶媒とを混合し、シリコーン変性ポリエステル樹脂Eを溶解した後に、更に水系媒体を混合して、シリコーン変性ポリエステル樹脂Eの分散液を得る工程、及び
工程b:工程aで得られた分散液と、着色剤とを分散処理して着色剤粒子の分散液を得る工程
工程c:工程bで得られた着色剤粒子の分散液から、有機溶媒を脱溶媒する工程
を有する方法である。
工程aにおいて、有機溶媒が含まれることで、樹脂Eが有機溶媒に溶解し、更に水系媒体を混合することで樹脂Eが転相乳化されるため、工程bにおいて着色剤へ樹脂Eが吸着しやすくなり、より着色剤の分散性を高めることができる。工程aで得られる分散液は、工程bにおいて着色剤が樹脂Eで分散処理される限り、樹脂Eの一部が有機溶媒と水系媒体の混合溶媒に溶解した状態であってもよい。
また、工程bが、工程aで得られた乳化・分散液と着色剤とをホモジナイザー又はビーズミルにより分散処理する工程であることが好ましい。
工程aで使用する有機溶媒としては、例えば、炭素数1以上3以下のアルキルアルコール、総炭素数3以上5以下のジアルキルケトン、環状エーテルが挙げられる。これらの中でも、総炭素数3以上5以下のジアルキルケトンが好ましく、メチルエチルケトンがより好ましい。
樹脂Eを有機溶媒に溶解させた後、水系溶媒を添加する前に、樹脂Eを中和処理することが好ましい。中和剤としては、例えば、塩基性物質が挙げられる。塩基性物質としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属の水酸化物;アンモニア、トリメチルアミン、ジエタノールアミン等の含窒素塩基性物質が挙げられる。これらの中でも、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属の水酸化物が好ましい。
樹脂Eの中和度は、好ましくは15モル%以上、より好ましくは20モル%以上、更に好ましくは40モル%以上、更に好ましくは60モル%以上、更に好ましくは70モル%以上であり、そして、好ましくは100モル%以下、より好ましくは95モル%以下、更に好ましくは90モル%以下である。
なお、樹脂Eの中和度は、下記式によって求めることができる。
中和度(モル%)=〔{中和剤の添加質量(g)/中和剤の当量}/[{シリコーン変性ポリエステル樹脂Eの酸価(mgKOH/g)×シリコーン変性ポリエステル樹脂Eの質量(g)}/(56×1000)]〕×100
工程aにおいて、混合に用いる装置としては、例えば、アンカー翼、ディスパー翼等を備えた混合撹拌装置が挙げられる。
混合時の温度は、好ましくは0℃以上、より好ましくは10℃以上であり、そして、好ましくは40℃以下、より好ましくは30℃以下、更に好ましくは25℃以下である。
混合時間は、好ましくは1分間以上、より好ましくは3分間以上、更に好ましくは5分間以上であり、そして、好ましくは10時間以下、より好ましくは1時間以下、更に好ましくは0.5時間以下である。
樹脂Eの中和度は、好ましくは15モル%以上、より好ましくは20モル%以上、更に好ましくは40モル%以上、更に好ましくは60モル%以上、更に好ましくは70モル%以上であり、そして、好ましくは100モル%以下、より好ましくは95モル%以下、更に好ましくは90モル%以下である。
なお、樹脂Eの中和度は、下記式によって求めることができる。
中和度(モル%)=〔{中和剤の添加質量(g)/中和剤の当量}/[{シリコーン変性ポリエステル樹脂Eの酸価(mgKOH/g)×シリコーン変性ポリエステル樹脂Eの質量(g)}/(56×1000)]〕×100
工程aにおいて、混合に用いる装置としては、例えば、アンカー翼、ディスパー翼等を備えた混合撹拌装置が挙げられる。
混合時の温度は、好ましくは0℃以上、より好ましくは10℃以上であり、そして、好ましくは40℃以下、より好ましくは30℃以下、更に好ましくは25℃以下である。
混合時間は、好ましくは1分間以上、より好ましくは3分間以上、更に好ましくは5分間以上であり、そして、好ましくは10時間以下、より好ましくは1時間以下、更に好ましくは0.5時間以下である。
工程bにおいて、シリコーン変性ポリエステル樹脂Eに対する着色剤の質量比は、後述のように、着色剤粒子中のシリコーン変性ポリエステル樹脂Eに対する着色剤の質量比(着色剤/シリコーン変性ポリエステル樹脂E)が、50/50以上95/5以下となるように配合することが好ましい。
工程bでは、工程aで得られた乳化・分散液に着色剤を添加し、混合した後、分散処理を行うことが好ましい。工程bにおける混合に用いる装置及び混合時の温度は、工程aにおける混合に用いる装置及び混合時の温度が適用され、好ましい範囲も同様である。工程bにおいて、工程aで得られた乳化・分散液に着色剤を添加後の混合時間は、好ましくは0.5時間以上、より好ましくは0.8時間以上であり、そして、好ましくは30時間以下、より好ましくは10時間以下、更に好ましくは5時間以下である。
工程bの分散処理で用いる装置としては、例えば、ロールミル、ニーダー等の混練機、マイクロフルイダイザー(Microfluidics社製)、スターバースト(株式会社スギノマシン製)等のホモジナイザー、ペイントシェーカー、ビーズミル等のメディア式分散機が挙げられる。これらの装置は、1種又は2種以上を用いてもよい。これらの中でも、顔料を小粒径化する観点から、ビーズミル、ホモジナイザーが好ましく、画像濃度をより向上させる観点から、ホモジナイザーがより好ましい。ホモジナイザーは、高圧ホモジナイザーであることが好ましい。
ホモジナイザーを用いる場合、処理圧力は、好ましくは60MPa以上、より好ましくは100MPa以上、更に好ましくは130MPa以上であり、そして、好ましくは270MPa以下、より好ましくは200MPa以下、更に好ましくは180MPa以下である。
また、パス回数は、好ましくは5以上、より好ましくは10以上であり、そして、好ましくは30以下、より好ましくは25以下、更に好ましくは20以下である。
工程bの分散処理で用いる装置としては、例えば、ロールミル、ニーダー等の混練機、マイクロフルイダイザー(Microfluidics社製)、スターバースト(株式会社スギノマシン製)等のホモジナイザー、ペイントシェーカー、ビーズミル等のメディア式分散機が挙げられる。これらの装置は、1種又は2種以上を用いてもよい。これらの中でも、顔料を小粒径化する観点から、ビーズミル、ホモジナイザーが好ましく、画像濃度をより向上させる観点から、ホモジナイザーがより好ましい。ホモジナイザーは、高圧ホモジナイザーであることが好ましい。
ホモジナイザーを用いる場合、処理圧力は、好ましくは60MPa以上、より好ましくは100MPa以上、更に好ましくは130MPa以上であり、そして、好ましくは270MPa以下、より好ましくは200MPa以下、更に好ましくは180MPa以下である。
また、パス回数は、好ましくは5以上、より好ましくは10以上であり、そして、好ましくは30以下、より好ましくは25以下、更に好ましくは20以下である。
工程cでは、工程bで得られた着色剤粒子の分散液から、有機溶媒を脱溶媒する。脱溶媒は、例えば、蒸留や、減圧下で留去することで行うことができる。有機溶媒の残存量は、着色剤粒子の分散液中、好ましくは1質量%以下、より好ましくは0.5質量%以下、更に好ましくは実質的に0質量%である。
また、着色剤粒子の分散液は、金網等で濾過し、粗大粒子等を除去することが好ましい。また、分散液の生産性及び保存安定性を向上させる観点から、着色剤粒子のシリコーン変性ポリエステル樹脂Eを架橋処理してもよい。
また、防腐剤、防黴剤等の各種添加剤を、着色剤粒子の分散液に添加してもよい。
また、防腐剤、防黴剤等の各種添加剤を、着色剤粒子の分散液に添加してもよい。
着色剤粒子の分散液中、着色剤は、好ましくは5質量%以上、より好ましくは10質量%以上、更に好ましくは15質量%以上であり、そして、好ましくは50質量%以下、より好ましくは40質量%以下、更に好ましくは30質量%以下、更に好ましくは25質量%以下、更に好ましくは20質量%以下である。
着色剤粒子の分散液の固形分濃度は、好ましくは5質量%以上、より好ましくは10質量%以上、更に好ましくは15質量%以上であり、そして、好ましくは50質量%以下、より好ましくは40質量%以下、更に好ましくは30質量%以下である。
着色剤粒子の分散液の固形分濃度は、好ましくは5質量%以上、より好ましくは10質量%以上、更に好ましくは15質量%以上であり、そして、好ましくは50質量%以下、より好ましくは40質量%以下、更に好ましくは30質量%以下である。
着色剤粒子の体積中位粒径D50は、画像濃度を向上させる観点から、好ましくは0.05μm以上、より好ましくは0.08μm以上、更に好ましくは0.1μm以上であり、そして、好ましくは0.3μm以下、より好ましくは0.25μm以下である。
着色剤粒子のCV値は、画像濃度を向上させる観点から、好ましくは10%以上、より好ましくは20%以上であり、そして、好ましくは40%以下、より好ましくは35%以下である。
着色剤粒子の体積中位粒径D50及びCV値は、実施例の方法によって測定される。
着色剤粒子のCV値は、画像濃度を向上させる観点から、好ましくは10%以上、より好ましくは20%以上であり、そして、好ましくは40%以下、より好ましくは35%以下である。
着色剤粒子の体積中位粒径D50及びCV値は、実施例の方法によって測定される。
着色剤粒子の量は、樹脂粒子の合計100質量部に対して、画像濃度をより向上させる観点から、好ましくは3質量部以上、より好ましくは6質量部以上、更に好ましくは10質量部以上であり、そして、好ましくは40質量部以下、より好ましくは30質量部以下、更に好ましくは20質量部以下である。
着色剤粒子中の前記シリコーン変性ポリエステル樹脂Eに対する着色剤の質量比(着色剤/シリコーン変性ポリエステル樹脂E)は、印刷物の画像濃度をより向上させ、カブリの発生をより抑制する観点から、好ましくは50/50以上、より好ましくは60/40以上、更に好ましくは70/30以上であり、そして、好ましくは95/5以下、より好ましくは90/10以下、更に好ましくは85/15以下である。
着色剤の含有量は、画像濃度をより向上させる観点から、トナー粒子に含まれる樹脂100質量部に対して、好ましくは1質量部以上、より好ましくは3質量部以上、更に好ましくは5質量部以上、更に好ましくは10質量部以上であり、そして、好ましくは40質量部以下、より好ましくは20質量部以下、更に好ましくは15質量部以下である。
着色剤の含有量は、画像濃度をより向上させる観点から、トナー粒子に含まれる樹脂100質量部に対して、好ましくは1質量部以上、より好ましくは3質量部以上、更に好ましくは5質量部以上、更に好ましくは10質量部以上であり、そして、好ましくは40質量部以下、より好ましくは20質量部以下、更に好ましくは15質量部以下である。
本発明において、工程1では、樹脂粒子と着色剤粒子とを凝集させる。上記成分に加えて、離型剤粒子を含有することが好ましい。
すなわち、離型剤を、離型剤粒子の形態で添加し、樹脂粒子及び着色剤粒子とともに凝集することが好ましい。
すなわち、離型剤を、離型剤粒子の形態で添加し、樹脂粒子及び着色剤粒子とともに凝集することが好ましい。
(離型剤粒子)
〔離型剤〕
離型剤としては、例えば、ポリプロピレンワックス、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンポリエチレン共重合体ワックス、マイクロクリスタリンワックス、パラフィンワックス、フィッシャートロプシュワックス、サゾールワックス等の炭化水素ワックス又はそれらの酸化物;カルナウバワックス、モンタンワックス又はそれらの脱酸ワックス、脂肪酸エステルワックス等のエステルワックス;脂肪酸アミド類、脂肪酸類、高級アルコール類、脂肪酸金属塩が挙げられる。これらは、1種又は2種以上を用いてもよい。
これらの中でも、離型剤としては、炭化水素ワックス、エステルワックスが好ましく、炭化水素ワックスがより好ましい。
〔離型剤〕
離型剤としては、例えば、ポリプロピレンワックス、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンポリエチレン共重合体ワックス、マイクロクリスタリンワックス、パラフィンワックス、フィッシャートロプシュワックス、サゾールワックス等の炭化水素ワックス又はそれらの酸化物;カルナウバワックス、モンタンワックス又はそれらの脱酸ワックス、脂肪酸エステルワックス等のエステルワックス;脂肪酸アミド類、脂肪酸類、高級アルコール類、脂肪酸金属塩が挙げられる。これらは、1種又は2種以上を用いてもよい。
これらの中でも、離型剤としては、炭化水素ワックス、エステルワックスが好ましく、炭化水素ワックスがより好ましい。
離型剤の融点は、好ましくは60℃以上、より好ましくは70℃以上であり、そして、好ましくは160℃以下、より好ましくは130℃以下、更に好ましくは100℃以下である。
離型剤の量は、トナー中、好ましくは0.1質量%以上、より好ましくは1質量%以上、更に好ましくは5質量%以上であり、そして、好ましくは30質量%以下、より好ましくは25質量%以下、更に好ましくは20質量%以下、更に好ましくは15質量%以下である。
≪離型剤粒子の分散液≫
離型剤は、離型剤粒子の分散液として、樹脂粒子分散液及び着色剤粒子分散液と混合し、凝集させることが好ましい。
離型剤粒子の分散液は、界面活性剤を用いて得ることも可能であるが、離型剤と後述する樹脂粒子Pとを混合して得ることが好ましい。離型剤と樹脂粒子Pを用いて離型剤粒子を調製することで、樹脂粒子Pにより離型剤粒子が安定化され、界面活性剤を使用しなくても離型剤を水系媒体中に分散させることが可能となる。離型剤粒子の分散液中では、離型剤粒子の表面に樹脂粒子Pが多数付着した構造を有していると考えられる。
離型剤は、離型剤粒子の分散液として、樹脂粒子分散液及び着色剤粒子分散液と混合し、凝集させることが好ましい。
離型剤粒子の分散液は、界面活性剤を用いて得ることも可能であるが、離型剤と後述する樹脂粒子Pとを混合して得ることが好ましい。離型剤と樹脂粒子Pを用いて離型剤粒子を調製することで、樹脂粒子Pにより離型剤粒子が安定化され、界面活性剤を使用しなくても離型剤を水系媒体中に分散させることが可能となる。離型剤粒子の分散液中では、離型剤粒子の表面に樹脂粒子Pが多数付着した構造を有していると考えられる。
離型剤を分散する樹脂粒子Pを構成する樹脂は、好ましくはポリエステル系樹脂であり、水系媒体中での離型剤の分散性を向上させる観点から、アルコール成分とカルボン酸成分の重縮合物であるポリエステル樹脂セグメントとスチレンを含む原料モノマーの付加重合物である付加重合樹脂セグメントを有する複合樹脂Dを用いることがより好ましい。
ポリエステル樹脂セグメントは、上記樹脂A1で例示したアルコール成分及びカルボン酸成分を重縮合して得られる。
付加重合樹脂セグメントは、例えば、スチレン系化合物を含む原料モノマーの付加重合物である。
スチレン系化合物としては、例えば、無置換又は置換スチレンが挙げられる。スチレンに置換される置換基としては、例えば、炭素数1以上5以下のアルキル基、ハロゲン原子、炭素数1以上5以下のアルコキシ基、スルホン酸基又はその塩が挙げられる。
スチレン系化合物としては、例えば、スチレン、メチルスチレン、α-メチルスチレン、β-メチルスチレン、tert-ブチルスチレン、クロロスチレン、クロロメチルスチレン、メトキシスチレン、スチレンスルホン酸又はその塩が挙げられる。これらの中でも、スチレンが好ましい。
付加重合樹脂セグメントの原料モノマー中、スチレン系化合物の含有量は、好ましくは50質量%以上、より好ましくは65質量%以上、更に好ましくは75質量%以上であり、そして、100質量%以下であり、好ましくは95質量%以下、より好ましくは90質量%以下、更に好ましくは85質量%以下である。
ポリエステル樹脂セグメントは、上記樹脂A1で例示したアルコール成分及びカルボン酸成分を重縮合して得られる。
付加重合樹脂セグメントは、例えば、スチレン系化合物を含む原料モノマーの付加重合物である。
スチレン系化合物としては、例えば、無置換又は置換スチレンが挙げられる。スチレンに置換される置換基としては、例えば、炭素数1以上5以下のアルキル基、ハロゲン原子、炭素数1以上5以下のアルコキシ基、スルホン酸基又はその塩が挙げられる。
スチレン系化合物としては、例えば、スチレン、メチルスチレン、α-メチルスチレン、β-メチルスチレン、tert-ブチルスチレン、クロロスチレン、クロロメチルスチレン、メトキシスチレン、スチレンスルホン酸又はその塩が挙げられる。これらの中でも、スチレンが好ましい。
付加重合樹脂セグメントの原料モノマー中、スチレン系化合物の含有量は、好ましくは50質量%以上、より好ましくは65質量%以上、更に好ましくは75質量%以上であり、そして、100質量%以下であり、好ましくは95質量%以下、より好ましくは90質量%以下、更に好ましくは85質量%以下である。
スチレン系化合物以外の原料モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸アルキル、(メタ)アクリル酸ベンジル、(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチル等の(メタ)アクリル酸エステル;エチレン、プロピレン、ブタジエン等のオレフィン類;塩化ビニル等のハロビニル類;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等のビニルエステル類;メチルビニルエーテル等のビニルエーテル類;ビニリデンクロリド等のハロゲン化ビニリデン;N-ビニルピロリドン等のN-ビニル化合物が挙げられる。これらの中でも、(メタ)アクリル酸エステルが好ましく、(メタ)アクリル酸アルキルがより好ましい。
(メタ)アクリル酸アルキルにおけるアルキル基の炭素数は、好ましくは1以上、より好ましくは4以上、更に好ましくは6以上であり、そして、好ましくは24以下、より好ましくは22以下、更に好ましくは20以下である。
(メタ)アクリル酸アルキルとしては、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸(イソ)プロピル、(メタ)アクリル酸(イソ又はターシャリー)ブチル、(メタ)アクリル酸(イソ)アミル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸2-エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸(イソ)オクチル、(メタ)アクリル酸(イソ)デシル、(メタ)アクリル酸(イソ)ドデシル、(メタ)アクリル酸(イソ)パルミチル、(メタ)アクリル酸(イソ)ステアリル、(メタ)アクリル酸(イソ)ベヘニル等が挙げられ、(メタ)アクリル酸2-エチルヘキシル又は(メタ)アクリル酸ステアリルが好ましく、(メタ)アクリル酸ステアリルがより好ましく、メタクリル酸ステアリルが更に好ましい。
(メタ)アクリル酸アルキルにおけるアルキル基の炭素数は、好ましくは1以上、より好ましくは4以上、更に好ましくは6以上であり、そして、好ましくは24以下、より好ましくは22以下、更に好ましくは20以下である。
(メタ)アクリル酸アルキルとしては、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸(イソ)プロピル、(メタ)アクリル酸(イソ又はターシャリー)ブチル、(メタ)アクリル酸(イソ)アミル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸2-エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸(イソ)オクチル、(メタ)アクリル酸(イソ)デシル、(メタ)アクリル酸(イソ)ドデシル、(メタ)アクリル酸(イソ)パルミチル、(メタ)アクリル酸(イソ)ステアリル、(メタ)アクリル酸(イソ)ベヘニル等が挙げられ、(メタ)アクリル酸2-エチルヘキシル又は(メタ)アクリル酸ステアリルが好ましく、(メタ)アクリル酸ステアリルがより好ましく、メタクリル酸ステアリルが更に好ましい。
付加重合樹脂セグメントの原料モノマー中、(メタ)アクリル酸エステルの含有量は、好ましくは5質量%以上、より好ましくは10質量%以上、更に好ましくは15質量%以上であり、そして、好ましくは50質量%以下、より好ましくは35質量%以下、更に好ましくは25質量%以下である。
付加重合樹脂セグメントの原料モノマー中における、スチレン系化合物と(メタ)アクリル酸エステルとの総量は、好ましくは80質量%以上、より好ましくは90質量%以上、更に好ましくは95質量%以上、更に好ましくは100質量%である。
付加重合樹脂セグメントの原料モノマー中における、スチレン系化合物と(メタ)アクリル酸エステルとの総量は、好ましくは80質量%以上、より好ましくは90質量%以上、更に好ましくは95質量%以上、更に好ましくは100質量%である。
複合樹脂Dは、好ましくは、ポリエステル樹脂セグメント及び付加重合樹脂セグメントと共有結合を介して結合した両反応性モノマー由来の構成単位を有する。
「両反応性モノマー由来の構成単位」とは、両反応性モノマーの官能基、付加重合性基が反応した単位を意味する。
付加重合性基としては、例えば、炭素-炭素不飽和結合(エチレン性不飽和結合)が挙げられる。
両反応性モノマーとしては、例えば、分子内に、水酸基、カルボキシ基、エポキシ基、第1級アミノ基及び第2級アミノ基から選ばれる少なくとも1種の官能基を有する付加重合性モノマーが挙げられる。これらの中でも、反応性の観点から、水酸基及びカルボキシ基から選ばれる少なくとも1種の官能基を有する付加重合性モノマーが好ましく、カルボキシ基を有する付加重合性モノマーがより好ましい。
カルボキシ基を有する付加重合性モノマーとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、フマル酸、マレイン酸が挙げられる。これらの中でも、重縮合反応と付加重合反応の双方の反応性の観点から、アクリル酸、メタクリル酸が好ましく、アクリル酸がより好ましい。
両反応性モノマーがカルボキシ基を有する付加重合性モノマーである場合、両反応性モノマー由来の構成単位の量は、複合樹脂Dのポリエステル樹脂セグメントのアルコール成分100モル部に対して、好ましくは1モル部以上、より好ましくは5モル部以上、更に好ましくは8モル部以上であり、そして、好ましくは30モル部以下、より好ましくは25モル部以下、更に好ましくは20モル部以下である。
「両反応性モノマー由来の構成単位」とは、両反応性モノマーの官能基、付加重合性基が反応した単位を意味する。
付加重合性基としては、例えば、炭素-炭素不飽和結合(エチレン性不飽和結合)が挙げられる。
両反応性モノマーとしては、例えば、分子内に、水酸基、カルボキシ基、エポキシ基、第1級アミノ基及び第2級アミノ基から選ばれる少なくとも1種の官能基を有する付加重合性モノマーが挙げられる。これらの中でも、反応性の観点から、水酸基及びカルボキシ基から選ばれる少なくとも1種の官能基を有する付加重合性モノマーが好ましく、カルボキシ基を有する付加重合性モノマーがより好ましい。
カルボキシ基を有する付加重合性モノマーとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、フマル酸、マレイン酸が挙げられる。これらの中でも、重縮合反応と付加重合反応の双方の反応性の観点から、アクリル酸、メタクリル酸が好ましく、アクリル酸がより好ましい。
両反応性モノマーがカルボキシ基を有する付加重合性モノマーである場合、両反応性モノマー由来の構成単位の量は、複合樹脂Dのポリエステル樹脂セグメントのアルコール成分100モル部に対して、好ましくは1モル部以上、より好ましくは5モル部以上、更に好ましくは8モル部以上であり、そして、好ましくは30モル部以下、より好ましくは25モル部以下、更に好ましくは20モル部以下である。
複合樹脂D中のポリエステル樹脂セグメントの含有量は、好ましくは35質量%以上、より好ましくは45質量%以上、更に好ましくは50質量%以上であり、そして、好ましくは90質量%以下、より好ましくは85質量%以下、更に好ましくは75質量%以下である。
複合樹脂D中の付加重合樹脂セグメントの含有量は、好ましくは5質量%以上、より好ましくは15質量%以上、更に好ましくは25質量%以上であり、そして、好ましくは60質量%以下、より好ましくは55質量%以下、更に好ましくは45質量%以下である。
複合樹脂D中の両反応性モノマー由来の構成単位の含有量は、好ましくは0.1質量%以上、より好ましくは0.5質量%以上、更に好ましくは0.8質量%以上であり、そして、好ましくは10質量%以下、より好ましくは7質量%以下、更に好ましくは4質量%以下である。
複合樹脂D中の、ポリエステル樹脂セグメントと付加重合樹脂セグメントと両反応性モノマー由来の構成単位の総量は、好ましくは80質量%以上、より好ましくは90質量%以上、更に好ましくは95質量%以上であり、そして、100質量%以下、そして、更に好ましくは100質量%である。
上記量は、ポリエステル樹脂セグメント、付加重合系樹脂セグメントの原料モノマー、両反応性モノマー、ラジカル重合開始剤の量の比率を基準に算出し、ポリエステル樹脂セグメント等の質量は、重縮合により生じた水の質量を除いた質量を基準とする。なお、ラジカル重合開始剤を用いた場合、ラジカル重合開始剤の質量は、付加重合系樹脂セグメントに含めて計算する。
複合樹脂Dは、例えば、アルコール成分及びカルボン酸成分を重縮合させる工程Aと、付加重合樹脂セグメントの原料モノマー及び両反応性モノマーを付加重合させる工程Bとを含む方法により製造してもよい。
工程Aの後に工程Bを行ってもよいし、工程Bの後に工程Aを行ってもよく、工程Aと工程Bを同時に行ってもよい。
工程Aにおいて、カルボン酸成分の一部を重縮合反応に供し、次いで工程Bを実施した後に、カルボン酸成分の残部を重合系に添加し、工程Aの重縮合反応及び両反応性モノマー又は両反応性モノマーに由来する構成部位が有するカルボキシ基との重縮合反応を更に進める方法が好ましい。
工程Aの後に工程Bを行ってもよいし、工程Bの後に工程Aを行ってもよく、工程Aと工程Bを同時に行ってもよい。
工程Aにおいて、カルボン酸成分の一部を重縮合反応に供し、次いで工程Bを実施した後に、カルボン酸成分の残部を重合系に添加し、工程Aの重縮合反応及び両反応性モノマー又は両反応性モノマーに由来する構成部位が有するカルボキシ基との重縮合反応を更に進める方法が好ましい。
工程Aでは、必要に応じて、ジ(2-エチルヘキサン酸)錫(II)、酸化ジブチル錫、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)等のエステル化触媒をアルコール成分とカルボン酸成分との総量100質量部に対し0.01質量部以上5質量部以下;没食子酸(3,4,5-トリヒドロキシ安息香酸と同じ。)等のエステル化助触媒をアルコール成分とカルボン酸成分との総量100質量部に対し0.001質量部以上0.5質量部以下用いて重縮合してもよい。
また、重縮合にフマル酸等の不飽和結合を有するモノマーを使用する際には、必要に応じてアルコール成分とカルボン酸成分との総量100質量部に対して、好ましくは0.001質量部以上0.5質量部以下のラジカル重合禁止剤を用いてもよい。ラジカル重合禁止剤としては、例えば、4-tert-ブチルカテコールが挙げられる。
重縮合反応の温度は、好ましくは120℃以上、より好ましくは160℃以上、更に好ましくは180℃以上であり、そして、好ましくは250℃以下、より好ましくは240℃以下である。なお、重縮合は、不活性ガス雰囲気中にて行ってもよい。
また、重縮合にフマル酸等の不飽和結合を有するモノマーを使用する際には、必要に応じてアルコール成分とカルボン酸成分との総量100質量部に対して、好ましくは0.001質量部以上0.5質量部以下のラジカル重合禁止剤を用いてもよい。ラジカル重合禁止剤としては、例えば、4-tert-ブチルカテコールが挙げられる。
重縮合反応の温度は、好ましくは120℃以上、より好ましくは160℃以上、更に好ましくは180℃以上であり、そして、好ましくは250℃以下、より好ましくは240℃以下である。なお、重縮合は、不活性ガス雰囲気中にて行ってもよい。
工程Bの付加重合のラジカル重合開始剤としては、例えば、ジブチルパーオキシド等の過酸化物、過硫酸ナトリウム等の過硫酸塩、2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)等のアゾ化合物が挙げられる。
ラジカル重合開始剤の使用量は、付加重合樹脂セグメントの原料モノマー100質量部に対して、好ましくは1質量部以上20質量部以下である。
付加重合の温度は、好ましくは110℃以上、より好ましくは130℃以上であり、そして、好ましくは230℃以下、より好ましくは220℃以下、更に好ましくは210℃以下である。
ラジカル重合開始剤の使用量は、付加重合樹脂セグメントの原料モノマー100質量部に対して、好ましくは1質量部以上20質量部以下である。
付加重合の温度は、好ましくは110℃以上、より好ましくは130℃以上であり、そして、好ましくは230℃以下、より好ましくは220℃以下、更に好ましくは210℃以下である。
複合樹脂Dの軟化点は、好ましくは70℃以上、より好ましくは80℃以上であり、そして、好ましくは140℃以下、より好ましくは120℃以下、更に好ましくは100℃以下である。
複合樹脂Dのガラス転移温度は、好ましくは30℃以上、より好ましくは35℃以上であり、そして、好ましくは70℃以下、より好ましくは50℃以下である。
複合樹脂Dの酸価は、好ましくは5mgKOH/g以上、より好ましくは10mgKOH/g以上、更に好ましくは15mgKOH/g以上、更に好ましくは20mgKOH/g以上であり、そして、好ましくは40mgKOH/g以下、より好ましくは35mgKOH/g以下、更に好ましくは30mgKOH/g以下である。
複合樹脂Dの軟化点、ガラス転移温度、及び酸価は、原料モノマーの種類及びその使用量、並びに反応温度、反応時間、冷却速度等の製造条件により適宜調整することができ、また、それらの値は、実施例に記載の方法により求められる。
複合樹脂Dのガラス転移温度は、好ましくは30℃以上、より好ましくは35℃以上であり、そして、好ましくは70℃以下、より好ましくは50℃以下である。
複合樹脂Dの酸価は、好ましくは5mgKOH/g以上、より好ましくは10mgKOH/g以上、更に好ましくは15mgKOH/g以上、更に好ましくは20mgKOH/g以上であり、そして、好ましくは40mgKOH/g以下、より好ましくは35mgKOH/g以下、更に好ましくは30mgKOH/g以下である。
複合樹脂Dの軟化点、ガラス転移温度、及び酸価は、原料モノマーの種類及びその使用量、並びに反応温度、反応時間、冷却速度等の製造条件により適宜調整することができ、また、それらの値は、実施例に記載の方法により求められる。
樹脂粒子Pの分散液は、例えば、前述の転相乳化法により得ることができる。
樹脂粒子Pの体積中位粒径D50は、離型剤粒子の分散安定性の観点から、好ましくは0.01μm以上、より好ましくは0.03μm以上であり、そして、好ましくは0.3μm以下、より好ましくは0.2μm以下である。
樹脂粒子PのCV値は、離型剤粒子の分散安定性の観点から、好ましくは10%以上、より好ましくは20%以上であり、そして、好ましくは40%以下、より好ましくは35%以下、更に好ましくは30%以下である。
樹脂粒子Pの体積中位粒径D50は、離型剤粒子の分散安定性の観点から、好ましくは0.01μm以上、より好ましくは0.03μm以上であり、そして、好ましくは0.3μm以下、より好ましくは0.2μm以下である。
樹脂粒子PのCV値は、離型剤粒子の分散安定性の観点から、好ましくは10%以上、より好ましくは20%以上であり、そして、好ましくは40%以下、より好ましくは35%以下、更に好ましくは30%以下である。
離型剤粒子分散液は、例えば、離型剤と樹脂粒子Pの分散液と必要に応じて水系媒体とを、離型剤の融点以上の温度で、ホモジナイザー、高圧分散機、超音波分散機等の強いせん断力を有する分散機を用いて分散することによって得られる。
分散時の加熱温度は、好ましくは離型剤の融点以上且つ80℃以上、より好ましくは85℃以上、更に好ましくは90℃以上であり、そして、好ましくは、樹脂粒子Pに含まれる樹脂の軟化点より10℃高い温度未満且つ100℃以下、より好ましくは98℃以下、更に好ましくは95℃以下である。
分散時の加熱温度は、好ましくは離型剤の融点以上且つ80℃以上、より好ましくは85℃以上、更に好ましくは90℃以上であり、そして、好ましくは、樹脂粒子Pに含まれる樹脂の軟化点より10℃高い温度未満且つ100℃以下、より好ましくは98℃以下、更に好ましくは95℃以下である。
樹脂粒子Pの量は、離型剤100質量部に対して、好ましくは5質量部以上、より好ましくは8質量部以上、更に好ましくは10質量部以上、更に好ましくは20質量部以上、更に好ましくは30質量部以上であり、そして、好ましくは70質量部以下、より好ましくは60質量部以下、更に好ましくは50質量部以下である。
離型剤粒子の体積中位粒径D50は、均一な凝集粒子を得る観点から、好ましくは0.05μm以上、より好ましくは0.2μm以上、更に好ましくは0.3μm以上であり、そして、好ましくは1μm以下、より好ましくは0.8μm以下、更に好ましくは0.6μm以下である。
離型剤粒子のCV値は、好ましくは10%以上、より好ましくは20%以上であり、そして、好ましくは40%以下、より好ましくは35%以下、更に好ましくは30%以下である。
離型剤粒子の体積中位粒径D50及びCV値の測定方法は実施例に記載の方法による。
離型剤粒子のCV値は、好ましくは10%以上、より好ましくは20%以上であり、そして、好ましくは40%以下、より好ましくは35%以下、更に好ましくは30%以下である。
離型剤粒子の体積中位粒径D50及びCV値の測定方法は実施例に記載の方法による。
工程1において、水系媒体中での樹脂粒子及び着色剤粒子の凝集は、離型剤の他に、他の添加剤の存在下で行ってもよい。
水系媒体としては、樹脂粒子の製造方法で示した水系媒体を用いることができ、好ましい範囲なども同様である。
他の添加剤としては、例えば、荷電制御剤、磁性粉、流動性向上剤、導電性調整剤、繊維状物質等の補強充填剤、酸化防止剤、老化防止剤、クリーニング性向上剤が挙げられる。
水系媒体としては、樹脂粒子の製造方法で示した水系媒体を用いることができ、好ましい範囲なども同様である。
他の添加剤としては、例えば、荷電制御剤、磁性粉、流動性向上剤、導電性調整剤、繊維状物質等の補強充填剤、酸化防止剤、老化防止剤、クリーニング性向上剤が挙げられる。
〔界面活性剤〕
工程1では、各粒子の分散液を混合し、混合分散液を調製する際、樹脂粒子、着色剤粒子、及び必要に応じて添加される離型剤粒子等の任意成分の分散安定性を向上させる観点から、界面活性剤の存在下で行ってもよい。界面活性剤としては、例えば、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルエーテル硫酸塩等のアニオン性界面活性剤;ポリオキシエチレンアルキルエーテル及びポリオキシエチレンアルケニルエーテル類等の非イオン性界面活性剤が挙げられる。
界面活性剤を使用する場合、その使用量は、それぞれの種類の界面活性剤について、樹脂粒子100質量部に対して、好ましくは0.1質量部以上、より好ましくは0.2質量部以上であり、そして、好ましくは10質量部以下、より好ましくは5質量部以下、更に好ましくは3質量部以下である。
工程1では、各粒子の分散液を混合し、混合分散液を調製する際、樹脂粒子、着色剤粒子、及び必要に応じて添加される離型剤粒子等の任意成分の分散安定性を向上させる観点から、界面活性剤の存在下で行ってもよい。界面活性剤としては、例えば、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルエーテル硫酸塩等のアニオン性界面活性剤;ポリオキシエチレンアルキルエーテル及びポリオキシエチレンアルケニルエーテル類等の非イオン性界面活性剤が挙げられる。
界面活性剤を使用する場合、その使用量は、それぞれの種類の界面活性剤について、樹脂粒子100質量部に対して、好ましくは0.1質量部以上、より好ましくは0.2質量部以上であり、そして、好ましくは10質量部以下、より好ましくは5質量部以下、更に好ましくは3質量部以下である。
前述の樹脂粒子の分散液、着色剤粒子の分散液及び任意成分の混合は、常法により行われる。当該混合により得られた混合分散液に、凝集を効率的に行う観点から、凝集剤を添加することが好ましい。
〔凝集剤〕
凝集剤としては、例えば、第四級塩等のカチオン性界面活性剤、ポリエチレンイミン等の有機系凝集剤、無機系凝集剤が挙げられる。無機系凝集剤としては、例えば、硫酸ナトリウム、硝酸ナトリウム、塩化ナトリウム、塩化カルシウム、硝酸カルシウム等の無機金属塩;硫酸アンモニウム、塩化アンモニウム、硝酸アンモニウム等の無機アンモニウム塩;2価以上の金属錯体が挙げられる。
凝集性を向上させ均一な凝集粒子を得る観点から、1価以上5価以下の無機系凝集剤が好ましく、1価以上2価以下の無機金属塩、無機アンモニウム塩がより好ましく、無機アンモニウム塩が更に好ましく、硫酸アンモニウムが更に好ましい。
凝集剤としては、例えば、第四級塩等のカチオン性界面活性剤、ポリエチレンイミン等の有機系凝集剤、無機系凝集剤が挙げられる。無機系凝集剤としては、例えば、硫酸ナトリウム、硝酸ナトリウム、塩化ナトリウム、塩化カルシウム、硝酸カルシウム等の無機金属塩;硫酸アンモニウム、塩化アンモニウム、硝酸アンモニウム等の無機アンモニウム塩;2価以上の金属錯体が挙げられる。
凝集性を向上させ均一な凝集粒子を得る観点から、1価以上5価以下の無機系凝集剤が好ましく、1価以上2価以下の無機金属塩、無機アンモニウム塩がより好ましく、無機アンモニウム塩が更に好ましく、硫酸アンモニウムが更に好ましい。
凝集剤を用いて、例えば、0℃以上40℃以下の樹脂粒子及び着色剤粒子を含む混合分散液に、樹脂粒子中の樹脂の総量100質量部に対し5質量部以上60質量部以下の凝集剤を添加し、樹脂粒子及び着色剤粒子を水系媒体中で凝集させて、凝集粒子を得る。更に、凝集を促進させる観点から、凝集剤を添加した後に分散液の温度を上げることが好ましい。
凝集粒子が、トナー粒子として適度な粒径に成長したところで凝集を停止させてもよい。
凝集を停止させる方法としては、分散液を冷却する方法、凝集停止剤を添加する方法、分散液を希釈する方法等が挙げられる。不必要な凝集を確実に防止する観点からは、凝集停止剤を添加して凝集を停止させる方法が好ましい。
凝集を停止させる方法としては、分散液を冷却する方法、凝集停止剤を添加する方法、分散液を希釈する方法等が挙げられる。不必要な凝集を確実に防止する観点からは、凝集停止剤を添加して凝集を停止させる方法が好ましい。
〔凝集停止剤〕
凝集停止剤としては、界面活性剤が好ましく、アニオン性界面活性剤がより好ましい。アニオン性界面活性剤としては、例えば、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキル硫酸塩、アルキルエーテル硫酸塩、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル硫酸塩等が挙げられる。これらは、1種又は2種以上を用いてもよい。凝集停止剤は、水溶液で添加してもよい。
凝集停止剤の添加量は、不必要な凝集を確実に防止する観点から、樹脂粒子中の樹脂100質量部に対して、好ましくは1質量部以上、より好ましくは5質量部以上、更に好ましくは10質量部以上であり、そして、トナーへの残留を低減する観点から、好ましくは60質量部以下、より好ましくは30質量部以下、更に好ましくは20質量部以下である。
凝集停止剤としては、界面活性剤が好ましく、アニオン性界面活性剤がより好ましい。アニオン性界面活性剤としては、例えば、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキル硫酸塩、アルキルエーテル硫酸塩、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル硫酸塩等が挙げられる。これらは、1種又は2種以上を用いてもよい。凝集停止剤は、水溶液で添加してもよい。
凝集停止剤の添加量は、不必要な凝集を確実に防止する観点から、樹脂粒子中の樹脂100質量部に対して、好ましくは1質量部以上、より好ましくは5質量部以上、更に好ましくは10質量部以上であり、そして、トナーへの残留を低減する観点から、好ましくは60質量部以下、より好ましくは30質量部以下、更に好ましくは20質量部以下である。
凝集粒子の体積中位粒径D50は、好ましくは2μm以上、より好ましくは3μm以上、更に好ましくは4μm以上であり、そして、好ましくは10μm以下、より好ましくは8μm以下、更に好ましくは6μm以下である。凝集粒子の体積中位粒径D50は、後述の実施例に記載の方法で求められる。
なお、本発明において、工程1の後、工程2の前に、工程1で得られた凝集粒子(凝集粒子1)に非晶性樹脂(好ましくは非晶性ポリエステル系樹脂)を含む樹脂粒子X’を付着させて、凝集粒子2を得る工程(工程1’)を有していてもよい。
ここで、樹脂粒子X’に使用される非晶性ポリエステル系樹脂としては、上述した樹脂A1が例示される。樹脂粒子X’は、前述の樹脂粒子Xと同様の方法により得られる。
また、トナーの製造方法が工程1’を有する場合には、工程1’において凝集粒子2が、トナー粒子として適度な粒径に成長したところで凝集を停止させることが好ましく、上述の凝集停止剤を添加して凝集を停止させる方法が好ましい。
ここで、樹脂粒子X’に使用される非晶性ポリエステル系樹脂としては、上述した樹脂A1が例示される。樹脂粒子X’は、前述の樹脂粒子Xと同様の方法により得られる。
また、トナーの製造方法が工程1’を有する場合には、工程1’において凝集粒子2が、トナー粒子として適度な粒径に成長したところで凝集を停止させることが好ましく、上述の凝集停止剤を添加して凝集を停止させる方法が好ましい。
<工程2>
工程2では、例えば、凝集粒子を水系媒体内で融着させる。
融着によって、凝集粒子に含まれる各粒子を融着し、融着粒子が得られる。
融着は、凝集粒子の融着性を向上させる観点から、凝集粒子に含まれる樹脂のうち最も高いガラス転移温度を有する樹脂のガラス転移温度以上の温度で保持する。
凝集粒子を融着させる際の保持温度は、凝集粒子の融着性を向上させる観点及びトナーの生産性を向上させる観点から、樹脂のガラス転移温度より、好ましくは5℃高い温度以上、より好ましくは8℃高い温度以上、更に好ましくは10℃高い温度以上であり、そして、樹脂のガラス転移温度より、好ましくは30℃高い温度以下、より好ましくは25℃高い温度以下、更に好ましくは20℃高い温度以下である。
その際、樹脂のガラス転移温度以上の温度で保持する時間は、好ましくは1分間以上、より好ましくは10分間以上、更に好ましくは30分間以上であり、そして、好ましくは240分間以下、より好ましくは180分間以下、更に好ましくは120分間以下、更に好ましくは90分間以下である。
なお、所望の円形度となるまで、上記の温度で保持することが好ましい。
工程2では、例えば、凝集粒子を水系媒体内で融着させる。
融着によって、凝集粒子に含まれる各粒子を融着し、融着粒子が得られる。
融着は、凝集粒子の融着性を向上させる観点から、凝集粒子に含まれる樹脂のうち最も高いガラス転移温度を有する樹脂のガラス転移温度以上の温度で保持する。
凝集粒子を融着させる際の保持温度は、凝集粒子の融着性を向上させる観点及びトナーの生産性を向上させる観点から、樹脂のガラス転移温度より、好ましくは5℃高い温度以上、より好ましくは8℃高い温度以上、更に好ましくは10℃高い温度以上であり、そして、樹脂のガラス転移温度より、好ましくは30℃高い温度以下、より好ましくは25℃高い温度以下、更に好ましくは20℃高い温度以下である。
その際、樹脂のガラス転移温度以上の温度で保持する時間は、好ましくは1分間以上、より好ましくは10分間以上、更に好ましくは30分間以上であり、そして、好ましくは240分間以下、より好ましくは180分間以下、更に好ましくは120分間以下、更に好ましくは90分間以下である。
なお、所望の円形度となるまで、上記の温度で保持することが好ましい。
融着により得られた融着粒子の体積中位粒径D50は、好ましくは2μm以上、より好ましくは3μm以上、更に好ましくは4μm以上であり、そして、好ましくは10μm以下、より好ましくは8μm以下、更に好ましくは6μm以下である。
融着により得られる融着粒子の円形度は、好ましくは0.955以上、より好ましくは0.960以上であり、そして、好ましくは0.990以下、より好ましくは0.985以下、更に好ましくは0.980以下である。
融着は、上記好ましい円形度に達した後に終了することが好ましい。
円形度は、実施例に記載の方法により測定される。
融着は、上記好ましい円形度に達した後に終了することが好ましい。
円形度は、実施例に記載の方法により測定される。
<後処理工程>
工程2の後に後処理工程を行ってもよく、融着粒子を単離することによってトナー粒子が得られる。工程2で得られた融着粒子は、水系媒体中に存在するため、まず、固液分離を行うことが好ましい。固液分離には、吸引濾過法等が好ましく用いられる。
固液分離後に洗浄を行うことが好ましい。このとき、添加した界面活性剤も除去することが好ましいため、界面活性剤の曇点以下で水系媒体により洗浄することが好ましい。洗浄は複数回行うことが好ましい。
次に乾燥を行うことが好ましい。乾燥方法としては、例えば、真空低温乾燥法、振動型流動乾燥法、スプレードライ法、冷凍乾燥法、フラッシュジェット法が挙げられる。
工程2の後に後処理工程を行ってもよく、融着粒子を単離することによってトナー粒子が得られる。工程2で得られた融着粒子は、水系媒体中に存在するため、まず、固液分離を行うことが好ましい。固液分離には、吸引濾過法等が好ましく用いられる。
固液分離後に洗浄を行うことが好ましい。このとき、添加した界面活性剤も除去することが好ましいため、界面活性剤の曇点以下で水系媒体により洗浄することが好ましい。洗浄は複数回行うことが好ましい。
次に乾燥を行うことが好ましい。乾燥方法としては、例えば、真空低温乾燥法、振動型流動乾燥法、スプレードライ法、冷凍乾燥法、フラッシュジェット法が挙げられる。
[トナー粒子]
トナー粒子の体積中位粒径D50は、高画質の画像を得る観点、トナーのクリーニング性をより向上させる観点から、好ましくは2μm以上、より好ましくは3μm以上、更に好ましくは4μm以上であり、そして、好ましくは10μm以下、より好ましくは8μm以下、更に好ましくは6μm以下である。
トナー粒子の体積中位粒径D50は、高画質の画像を得る観点、トナーのクリーニング性をより向上させる観点から、好ましくは2μm以上、より好ましくは3μm以上、更に好ましくは4μm以上であり、そして、好ましくは10μm以下、より好ましくは8μm以下、更に好ましくは6μm以下である。
トナー粒子の円形度は、好ましくは0.955以上、より好ましくは0.960以上であり、そして、好ましくは0.990以下、より好ましくは0.985以下、更に好ましくは0.980以下である。
トナー粒子のCV値は、トナーの生産性を向上させる観点から、好ましくは12%以上、より好ましくは16%以上、更に好ましくは20%以上であり、そして、高画質の画像を得る観点から、好ましくは35%以下、より好ましくは30%以下である。
トナー粒子の体積中位粒径D50及びCV値は、実施例に記載の方法により測定できる。
トナー粒子の体積中位粒径D50及びCV値は、実施例に記載の方法により測定できる。
[静電荷像現像用トナー]
トナーは、トナー粒子を含む。
トナー粒子をトナーとしてそのまま用いることもできるが、流動化剤等を外添剤としてトナー粒子表面に添加処理したものをトナーとして使用することが好ましい。
トナーは、トナー粒子を含む。
トナー粒子をトナーとしてそのまま用いることもできるが、流動化剤等を外添剤としてトナー粒子表面に添加処理したものをトナーとして使用することが好ましい。
〔外添剤〕
外添剤としては、例えば、疎水性シリカ、酸化チタン、アルミナ、酸化セリウム、カーボンブラック等の無機材料の微粒子、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、シリコーン樹脂等のポリマー微粒子が挙げられる。これらの中でも、疎水性シリカが好ましい。外添剤は1種単独で使用してもよく、2種以上を使用してもよい。また、粒径の異なる疎水性シリカを2種以上使用してもよい。
外添剤を用いてトナー粒子の表面処理を行う場合、外添剤の添加量は、トナー粒子100質量部に対して、好ましくは1質量部以上、より好ましくは2質量部以上、更に好ましくは3質量部以上であり、そして、好ましくは5質量部以下、より好ましくは4.5質量部以下、更に好ましくは4質量部以下である。
外添剤としては、例えば、疎水性シリカ、酸化チタン、アルミナ、酸化セリウム、カーボンブラック等の無機材料の微粒子、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、シリコーン樹脂等のポリマー微粒子が挙げられる。これらの中でも、疎水性シリカが好ましい。外添剤は1種単独で使用してもよく、2種以上を使用してもよい。また、粒径の異なる疎水性シリカを2種以上使用してもよい。
外添剤を用いてトナー粒子の表面処理を行う場合、外添剤の添加量は、トナー粒子100質量部に対して、好ましくは1質量部以上、より好ましくは2質量部以上、更に好ましくは3質量部以上であり、そして、好ましくは5質量部以下、より好ましくは4.5質量部以下、更に好ましくは4質量部以下である。
トナーは、電子写真方式の印刷において、静電荷像現像に用いられる。トナーは、例えば、一成分系現像剤として、又はキャリアと混合して二成分系現像剤として使用することができる。
[着色剤分散体]
本発明の一実施態様に係る着色剤分散体は、シリコーン変性ポリエステル樹脂Eで分散された着色剤を含む。本発明の着色剤分散体を静電荷像現像用トナーの製造の際に用いることで、画像濃度が高く、カブリの発生が抑制された印刷物が得られる静電荷像現像用トナーが得られる。着色剤分散体は、保存安定性の観点から、水系分散体であることが好ましい。
着色剤分散体が含む着色剤としては、上記着色剤粒子で挙げられた着色剤を用いることができる。また、着色剤を分散するシリコーン変性ポリエステル樹脂Eとしては、上記着色剤粒子で挙げられたシリコーン変性ポリエステル樹脂Eを用いることができる。
本発明の一実施態様に係る着色剤分散体は、シリコーン変性ポリエステル樹脂Eで分散された着色剤を含む。本発明の着色剤分散体を静電荷像現像用トナーの製造の際に用いることで、画像濃度が高く、カブリの発生が抑制された印刷物が得られる静電荷像現像用トナーが得られる。着色剤分散体は、保存安定性の観点から、水系分散体であることが好ましい。
着色剤分散体が含む着色剤としては、上記着色剤粒子で挙げられた着色剤を用いることができる。また、着色剤を分散するシリコーン変性ポリエステル樹脂Eとしては、上記着色剤粒子で挙げられたシリコーン変性ポリエステル樹脂Eを用いることができる。
着色剤分散体の製造方法としては、上記着色剤粒子の製造方法と同様の方法が挙げられる。また、着色剤分散体には、上記着色剤粒子で挙げられた各種添加剤と同様の添加剤を添加してもよい。
着色剤分散体中のシリコーン変性ポリエステル樹脂Eに対する着色剤の質量比(着色剤/シリコーン変性ポリエステル樹脂E)は、印刷物の画像濃度をより向上させ、カブリの発生をより抑制するトナーを得る観点から、好ましくは50/50以上、より好ましくは60/40以上、更に好ましくは70/30以上であり、そして、好ましくは95/5以下、より好ましくは90/10以下、更に好ましくは85/15以下である。
着色剤分散体中、着色剤は、好ましくは5質量%以上、より好ましくは10質量%以上、更に好ましくは15質量%以上であり、そして、好ましくは50質量%以下、より好ましくは40質量%以下、更に好ましくは30質量%以下、更に好ましくは25質量%以下、更に好ましくは20質量%以下である。
着色剤分散体の固形分濃度は、好ましくは5質量%以上、より好ましくは10質量%以上、更に好ましくは15質量%以上であり、そして、好ましくは50質量%以下、より好ましくは40質量%以下、更に好ましくは30質量%以下である。
シリコーン変性ポリエステル樹脂Eで分散された着色剤からなる粒子の体積中位粒径D50は、画像濃度を向上させるトナーを得る観点から、好ましくは0.05μm以上、より好ましくは0.08μm以上、更に好ましくは0.1μm以上であり、そして、好ましくは0.3μm以下、より好ましくは0.25μm以下である。
シリコーン変性ポリエステル樹脂Eで分散された着色剤からなる粒子のCV値は、画像濃度を向上させるトナーを得る観点から、好ましくは10%以上、より好ましくは20%以上であり、そして、好ましくは40%以下、より好ましくは35%以下である。
シリコーン変性ポリエステル樹脂Eで分散された着色剤からなる粒子のCV値は、画像濃度を向上させるトナーを得る観点から、好ましくは10%以上、より好ましくは20%以上であり、そして、好ましくは40%以下、より好ましくは35%以下である。
以下に、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によってなんら限定されるものではない。各性状値は、次の方法により、測定、評価した。
なお、「アルキレンオキシド(X)」等の標記において、かっこ内の数値Xは、アルキレンオキシドの平均付加モル数を意味する。
なお、「アルキレンオキシド(X)」等の標記において、かっこ内の数値Xは、アルキレンオキシドの平均付加モル数を意味する。
[測定方法]
〔樹脂の酸価〕
樹脂の酸価は、JIS K 0070:1992に記載の中和滴定法に従って測定した。ただし、測定溶媒をクロロホルムとした。
〔樹脂の酸価〕
樹脂の酸価は、JIS K 0070:1992に記載の中和滴定法に従って測定した。ただし、測定溶媒をクロロホルムとした。
〔樹脂の軟化点、結晶性指数、融点及びガラス転移温度〕
(1)軟化点
フローテスター「CFT-500D」(株式会社島津製作所製)を用い、1gの試料を昇温速度6℃/minで加熱しながら、プランジャーにより1.96MPaの荷重を与え、直径1mm、長さ1mmのノズルから押し出した。温度に対し、フローテスターのプランジャー降下量をプロットし、試料の半量が流出した温度を軟化点とした。
(2)結晶性指数
示差走査熱量計「Q100」(ティー エイ インスツルメント ジャパン株式会社製)を用いて、試料0.02gをアルミパンに計量し、降温速度10℃/minで0℃まで冷却した。次いで試料をそのまま1分間静止させ、その後、昇温速度10℃/minで180℃まで昇温し熱量を測定した。観測される吸熱ピークのうち、ピーク面積が最大のピークの温度を吸熱の最大ピーク温度(1)として、(軟化点(℃))/(吸熱の最大ピーク温度(1)(℃))により、結晶性指数を求めた。
(3)融点及びガラス転移温度
示差走査熱量計「Q100」(ティー エイ インスツルメント ジャパン株式会社製)を用いて、試料0.02gをアルミパンに計量し、200℃まで昇温し、その温度から降温速度10℃/minで0℃まで冷却した。次いで試料を昇温速度10℃/minで昇温し、熱量を測定した。観測される吸熱ピークのうち、ピーク面積が最大のピークの温度を吸熱の最大ピーク温度(2)とした。結晶性樹脂の時には該ピーク温度を融点とした。
また、非晶性樹脂の場合にピークが観測されるときはそのピークの温度を、ピークが観測されずに段差が観測されるときは該段差部分の曲線の最大傾斜を示す接線と該段差の低温側のベースラインの延長線との交点の温度をガラス転移温度とした。
(1)軟化点
フローテスター「CFT-500D」(株式会社島津製作所製)を用い、1gの試料を昇温速度6℃/minで加熱しながら、プランジャーにより1.96MPaの荷重を与え、直径1mm、長さ1mmのノズルから押し出した。温度に対し、フローテスターのプランジャー降下量をプロットし、試料の半量が流出した温度を軟化点とした。
(2)結晶性指数
示差走査熱量計「Q100」(ティー エイ インスツルメント ジャパン株式会社製)を用いて、試料0.02gをアルミパンに計量し、降温速度10℃/minで0℃まで冷却した。次いで試料をそのまま1分間静止させ、その後、昇温速度10℃/minで180℃まで昇温し熱量を測定した。観測される吸熱ピークのうち、ピーク面積が最大のピークの温度を吸熱の最大ピーク温度(1)として、(軟化点(℃))/(吸熱の最大ピーク温度(1)(℃))により、結晶性指数を求めた。
(3)融点及びガラス転移温度
示差走査熱量計「Q100」(ティー エイ インスツルメント ジャパン株式会社製)を用いて、試料0.02gをアルミパンに計量し、200℃まで昇温し、その温度から降温速度10℃/minで0℃まで冷却した。次いで試料を昇温速度10℃/minで昇温し、熱量を測定した。観測される吸熱ピークのうち、ピーク面積が最大のピークの温度を吸熱の最大ピーク温度(2)とした。結晶性樹脂の時には該ピーク温度を融点とした。
また、非晶性樹脂の場合にピークが観測されるときはそのピークの温度を、ピークが観測されずに段差が観測されるときは該段差部分の曲線の最大傾斜を示す接線と該段差の低温側のベースラインの延長線との交点の温度をガラス転移温度とした。
〔離型剤の融点〕
示差走査熱量計「Q100」(ティー エイ インスツルメント ジャパン株式会社製)を用いて、試料0.02gをアルミパンに計量し、200℃まで昇温した後、200℃から降温速度10℃/minで0℃まで冷却した。次いで、試料を昇温速度10℃/minで昇温し、熱量を測定し、吸熱の最大ピーク温度を融点とした。
示差走査熱量計「Q100」(ティー エイ インスツルメント ジャパン株式会社製)を用いて、試料0.02gをアルミパンに計量し、200℃まで昇温した後、200℃から降温速度10℃/minで0℃まで冷却した。次いで、試料を昇温速度10℃/minで昇温し、熱量を測定し、吸熱の最大ピーク温度を融点とした。
〔樹脂粒子、着色剤粒子、及び離型剤粒子の体積中位粒径D50及びCV値〕
(1)測定装置:レーザー回折型粒径測定機「LA-920」(株式会社堀場製作所製)
(2)測定条件:測定用セルに試料分散液をとり、蒸留水を加え、吸光度が適正範囲になる濃度で体積中位粒径D50及び体積平均粒径Dvを測定した。また、CV値は次の式に従って算出した。
CV値(%)=(粒径分布の標準偏差/体積平均粒径Dv)×100
(1)測定装置:レーザー回折型粒径測定機「LA-920」(株式会社堀場製作所製)
(2)測定条件:測定用セルに試料分散液をとり、蒸留水を加え、吸光度が適正範囲になる濃度で体積中位粒径D50及び体積平均粒径Dvを測定した。また、CV値は次の式に従って算出した。
CV値(%)=(粒径分布の標準偏差/体積平均粒径Dv)×100
〔樹脂粒子分散液、着色剤粒子分散液、及び離型剤粒子分散液の固形分濃度〕
赤外線水分計「FD-230」(株式会社ケツト科学研究所製)を用いて、測定試料5gを乾燥温度150℃、測定モード96(監視時間2.5分、水分量の変動幅0.05%)にて、水分(質量%)を測定した。固形分濃度は次の式に従って算出した。
固形分濃度(質量%)=100-水分(質量%)
赤外線水分計「FD-230」(株式会社ケツト科学研究所製)を用いて、測定試料5gを乾燥温度150℃、測定モード96(監視時間2.5分、水分量の変動幅0.05%)にて、水分(質量%)を測定した。固形分濃度は次の式に従って算出した。
固形分濃度(質量%)=100-水分(質量%)
〔トナー粒子の水分量〕
赤外線水分計「FD-230」(株式会社ケツト科学研究所製)を用いて、トナー粒子5gを乾燥温度150℃、測定モード96(監視時間2.5分、水分量の変動幅0.05%)にて、水分(質量%)を測定した。
赤外線水分計「FD-230」(株式会社ケツト科学研究所製)を用いて、トナー粒子5gを乾燥温度150℃、測定モード96(監視時間2.5分、水分量の変動幅0.05%)にて、水分(質量%)を測定した。
〔凝集粒子の体積中位粒径D50〕
凝集粒子の体積中位粒径D50は、次のとおり測定した。
・測定機:「コールターマルチサイザー(登録商標)III」(ベックマンコールター株式会社製)
・アパチャー径:50μm
・解析ソフト:「マルチサイザー(登録商標)IIIバージョン3.51」(ベックマンコールター株式会社製)
・電解液:「アイソトン(登録商標)II」(ベックマンコールター株式会社製)
・測定条件:試料分散液を前記電解液100mLに加えることにより、3万個の粒子の粒径を20秒間で測定できる濃度に調整した後、改めて3万個の粒子を測定し、その粒径分布から体積中位粒径D50を求めた。
凝集粒子の体積中位粒径D50は、次のとおり測定した。
・測定機:「コールターマルチサイザー(登録商標)III」(ベックマンコールター株式会社製)
・アパチャー径:50μm
・解析ソフト:「マルチサイザー(登録商標)IIIバージョン3.51」(ベックマンコールター株式会社製)
・電解液:「アイソトン(登録商標)II」(ベックマンコールター株式会社製)
・測定条件:試料分散液を前記電解液100mLに加えることにより、3万個の粒子の粒径を20秒間で測定できる濃度に調整した後、改めて3万個の粒子を測定し、その粒径分布から体積中位粒径D50を求めた。
〔融着粒子の円形度〕
次の条件で融着粒子の円形度を測定した。
・測定装置:フロー式粒子像分析装置「FPIA-3000」(シスメックス株式会社製)
・分散液の調製:融着粒子の分散液を固形分濃度が0.001~0.05質量%になるように脱イオン水で希釈して調製した。
・測定モード:HPF測定モード
次の条件で融着粒子の円形度を測定した。
・測定装置:フロー式粒子像分析装置「FPIA-3000」(シスメックス株式会社製)
・分散液の調製:融着粒子の分散液を固形分濃度が0.001~0.05質量%になるように脱イオン水で希釈して調製した。
・測定モード:HPF測定モード
〔トナー粒子の体積中位粒径D50及びCV値〕
トナー粒子の体積中位粒径D50は、次のとおり測定した。
測定装置、アパチャー径、解析ソフト、電解液は、前述の凝集粒子の体積中位粒径D50の測定で用いたものと同様のものを用いた。
・分散液:ポリオキシエチレンラウリルエーテル「エマルゲン(登録商標)109P」(花王株式会社製、HLB(Hydrophile-Lipophile Balance)=13.6)を前記電解液に溶解させ、濃度5質量%の分散液を得た。
・分散条件:前記分散液5mLに乾燥後のトナー粒子の測定試料10mgを添加し、超音波分散機にて1分間分散させ、その後、前記電解液25mLを添加し、更に、超音波分散機にて1分間分散させて、試料分散液を調製した。
・測定条件:前記試料分散液を前記電解液100mLに加えることにより、3万個の粒子の粒径を20秒間で測定できる濃度に調整した後、3万個の粒子を測定し、その粒径分布から体積中位粒径D50及び体積平均粒径DVを求めた。
また、CV値(%)は次の式に従って算出した。
CV値(%)=(粒径分布の標準偏差/体積平均粒径DV)×100
トナー粒子の体積中位粒径D50は、次のとおり測定した。
測定装置、アパチャー径、解析ソフト、電解液は、前述の凝集粒子の体積中位粒径D50の測定で用いたものと同様のものを用いた。
・分散液:ポリオキシエチレンラウリルエーテル「エマルゲン(登録商標)109P」(花王株式会社製、HLB(Hydrophile-Lipophile Balance)=13.6)を前記電解液に溶解させ、濃度5質量%の分散液を得た。
・分散条件:前記分散液5mLに乾燥後のトナー粒子の測定試料10mgを添加し、超音波分散機にて1分間分散させ、その後、前記電解液25mLを添加し、更に、超音波分散機にて1分間分散させて、試料分散液を調製した。
・測定条件:前記試料分散液を前記電解液100mLに加えることにより、3万個の粒子の粒径を20秒間で測定できる濃度に調整した後、3万個の粒子を測定し、その粒径分布から体積中位粒径D50及び体積平均粒径DVを求めた。
また、CV値(%)は次の式に従って算出した。
CV値(%)=(粒径分布の標準偏差/体積平均粒径DV)×100
[評価方法]
〔印刷物の画像濃度〕
上質紙「J紙A4サイズ」(富士ゼロックス株式会社製)に市販のプリンタ「Microline(登録商標)5400」(株式会社沖データ製)を用いて、トナーの紙上の付着量が0.25mg/cm2となるベタ画像を定着させずに出力した。
次に、定着器を温度可変に改造した同プリンタを用意し、定着器の温度を130℃にし、A4縦方向に1枚あたり1.5秒の速度でトナーを定着させて、印刷物を得た。
印刷物の下に上質紙「エクセレントホワイト紙A4サイズ」(株式会社沖データ製)を30枚敷き、出力した印刷物のベタ画像部分の反射画像濃度を、測色計「SpectroEye」(GretagMacbeth社製、光射条件;標準光源D50、観察視野2°、濃度基準DINNB、絶対白基準)を用いて測定し、画像上の任意の10点を測定した値を平均して画像濃度とした。数値が大きいほど、画像濃度に優れる。
〔印刷物の画像濃度〕
上質紙「J紙A4サイズ」(富士ゼロックス株式会社製)に市販のプリンタ「Microline(登録商標)5400」(株式会社沖データ製)を用いて、トナーの紙上の付着量が0.25mg/cm2となるベタ画像を定着させずに出力した。
次に、定着器を温度可変に改造した同プリンタを用意し、定着器の温度を130℃にし、A4縦方向に1枚あたり1.5秒の速度でトナーを定着させて、印刷物を得た。
印刷物の下に上質紙「エクセレントホワイト紙A4サイズ」(株式会社沖データ製)を30枚敷き、出力した印刷物のベタ画像部分の反射画像濃度を、測色計「SpectroEye」(GretagMacbeth社製、光射条件;標準光源D50、観察視野2°、濃度基準DINNB、絶対白基準)を用いて測定し、画像上の任意の10点を測定した値を平均して画像濃度とした。数値が大きいほど、画像濃度に優れる。
〔印刷物のカブリ〕
市販のプリンタ「Microline(登録商標)5400」(株式会社沖データ製)にトナーを実装し、上質紙「エクセレントホワイト紙A4サイズ」(株式会社沖データ製)に、温度23℃湿度50%環境(NN環境)下において、白紙印字を行い、その際、白紙印字の途中でプリンタを停止させた。プリンタより現像ユニットを取り出し、その感光体上に「Scotch(登録商標)メンディングテープ810」(スリーエムジャパン株式会社製、幅:18mm)を貼り付け、感光体上のトナーをテープ剥離した。
感光体上から剥離したテープと未使用のテープを、上質紙「エクセレントホワイト紙A4サイズ」(株式会社沖データ製)に貼り付け、感光体上から剥離したテープと未使用のテープをそれぞれ測色計「SpectroEye」(GretagMacbeth社製、光射条件;標準光源D50、観察視野2°、濃度基準DINNB、絶対白基準)にて測定した。感光体上から剥離したテープと未使用のテープの色差(ΔE)をカブリとした。カブリの値が小さいほど、カブリのない良好な画像が得られる。
市販のプリンタ「Microline(登録商標)5400」(株式会社沖データ製)にトナーを実装し、上質紙「エクセレントホワイト紙A4サイズ」(株式会社沖データ製)に、温度23℃湿度50%環境(NN環境)下において、白紙印字を行い、その際、白紙印字の途中でプリンタを停止させた。プリンタより現像ユニットを取り出し、その感光体上に「Scotch(登録商標)メンディングテープ810」(スリーエムジャパン株式会社製、幅:18mm)を貼り付け、感光体上のトナーをテープ剥離した。
感光体上から剥離したテープと未使用のテープを、上質紙「エクセレントホワイト紙A4サイズ」(株式会社沖データ製)に貼り付け、感光体上から剥離したテープと未使用のテープをそれぞれ測色計「SpectroEye」(GretagMacbeth社製、光射条件;標準光源D50、観察視野2°、濃度基準DINNB、絶対白基準)にて測定した。感光体上から剥離したテープと未使用のテープの色差(ΔE)をカブリとした。カブリの値が小さいほど、カブリのない良好な画像が得られる。
[樹脂の製造]
〔非晶性ポリエステル樹脂A1の製造〕
製造例A1(樹脂A1-1の製造)
窒素導入管、脱水管、撹拌機、及び熱電対を装備した四つ口フラスコの内部を窒素置換し、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパンのプロピレンオキシド(2.2)付加物3880g、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパンのエチレンオキシド(2.2)付加物1544g、テレフタル酸1578g、アジピン酸694g、及びジ(2-エチルヘキサン酸)錫(II)40gを入れ、窒素雰囲気下、撹拌しながら、235℃に昇温し、235℃で6時間保持した後、更にフラスコ内の圧力を下げ、8.3kPaにて1時間保持した。その後、215℃まで冷却し、大気圧に戻した後、トリメリット酸無水物304gを入れ、215℃で1時間保持した後、更にフラスコ内の圧力を下げ、8.3kPaにて所望の軟化点まで反応を行って、樹脂A1-1を得た。得られた樹脂の物性を表1に示す。
〔非晶性ポリエステル樹脂A1の製造〕
製造例A1(樹脂A1-1の製造)
窒素導入管、脱水管、撹拌機、及び熱電対を装備した四つ口フラスコの内部を窒素置換し、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパンのプロピレンオキシド(2.2)付加物3880g、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパンのエチレンオキシド(2.2)付加物1544g、テレフタル酸1578g、アジピン酸694g、及びジ(2-エチルヘキサン酸)錫(II)40gを入れ、窒素雰囲気下、撹拌しながら、235℃に昇温し、235℃で6時間保持した後、更にフラスコ内の圧力を下げ、8.3kPaにて1時間保持した。その後、215℃まで冷却し、大気圧に戻した後、トリメリット酸無水物304gを入れ、215℃で1時間保持した後、更にフラスコ内の圧力を下げ、8.3kPaにて所望の軟化点まで反応を行って、樹脂A1-1を得た。得られた樹脂の物性を表1に示す。
製造例A2(樹脂A1-2の製造)
窒素導入管、脱水管、撹拌機、及び熱電対を装備した四つ口フラスコの内部を窒素置換し、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパンのプロピレンオキシド(2.2)付加物3558g、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパンのエチレンオキシド(2.2)付加物1416g、テレフタル酸1229g、ドデセニルコハク酸無水物1518g、及びジ(2-エチルヘキサン酸)錫(II)40gを入れ、窒素雰囲気下、撹拌しながら、230℃に昇温し、230℃で6時間保持した後、更にフラスコ内の圧力を下げ、8.3kPaにて1時間保持した。その後、215℃まで冷却し、大気圧に戻した後、トリメリット酸無水物279gを入れ、215℃で1時間保持した後、更にフラスコ内の圧力を下げ、8.3kPaにて3時間保持して、樹脂A1-2を得た。物性を表1に示す。
窒素導入管、脱水管、撹拌機、及び熱電対を装備した四つ口フラスコの内部を窒素置換し、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパンのプロピレンオキシド(2.2)付加物3558g、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパンのエチレンオキシド(2.2)付加物1416g、テレフタル酸1229g、ドデセニルコハク酸無水物1518g、及びジ(2-エチルヘキサン酸)錫(II)40gを入れ、窒素雰囲気下、撹拌しながら、230℃に昇温し、230℃で6時間保持した後、更にフラスコ内の圧力を下げ、8.3kPaにて1時間保持した。その後、215℃まで冷却し、大気圧に戻した後、トリメリット酸無水物279gを入れ、215℃で1時間保持した後、更にフラスコ内の圧力を下げ、8.3kPaにて3時間保持して、樹脂A1-2を得た。物性を表1に示す。
〔結晶性ポリエステル樹脂C1の製造〕
製造例C1(樹脂C1-1の製造)
窒素導入管、脱水管、撹拌機、及び熱電対を装備した内容積10Lの四つ口フラスコの内部を窒素置換し、エチレングリコール1453g及びテトラデカン二酸6047gを入れ、撹拌しながら、135℃に昇温し、135℃で3時間保持した後、135℃から200℃まで10時間かけて昇温した。その後、ジ(2-エチルヘキサン酸)錫(II)15gを加え、更に200℃にて1時間保持した後、フラスコ内の圧力を下げ、8kPaの減圧下にて1時間保持し、樹脂C1-1を得た。物性を表2に示す。
製造例C1(樹脂C1-1の製造)
窒素導入管、脱水管、撹拌機、及び熱電対を装備した内容積10Lの四つ口フラスコの内部を窒素置換し、エチレングリコール1453g及びテトラデカン二酸6047gを入れ、撹拌しながら、135℃に昇温し、135℃で3時間保持した後、135℃から200℃まで10時間かけて昇温した。その後、ジ(2-エチルヘキサン酸)錫(II)15gを加え、更に200℃にて1時間保持した後、フラスコ内の圧力を下げ、8kPaの減圧下にて1時間保持し、樹脂C1-1を得た。物性を表2に示す。
〔顔料分散用のシリコーン変性ポリエステル樹脂Eの製造〕
製造例E1(樹脂E-1の製造)
窒素導入管、脱水管、撹拌機、及び熱電対を装備した内容積10Lの四つ口フラスコの内部を窒素置換し、ビスフェノールAのプロピレンオキシド(2.2)付加物1380g、ビスフェノールAのエチレンオキシド(2.2)付加物4059g、テレフタル酸2182g、シリコーン「X-22-170BX」(信越化学工業株式会社製)374g、ジ(2-エチルヘキサン酸)錫(II)40gを入れ、窒素雰囲気下、撹拌しながら、235℃に昇温し、235℃で6時間保持した後、フラスコ内の圧力を下げ、8kPaにて1時間保持した。その後、大気圧に戻した後、210℃まで冷却しトリメリット酸無水物379gを加え1時間反応させた後、フラスコ内の圧力を下げ、8kPaにて所望の軟化点まで反応を行って、樹脂E-1を得た。物性を表3に示す。
製造例E1(樹脂E-1の製造)
窒素導入管、脱水管、撹拌機、及び熱電対を装備した内容積10Lの四つ口フラスコの内部を窒素置換し、ビスフェノールAのプロピレンオキシド(2.2)付加物1380g、ビスフェノールAのエチレンオキシド(2.2)付加物4059g、テレフタル酸2182g、シリコーン「X-22-170BX」(信越化学工業株式会社製)374g、ジ(2-エチルヘキサン酸)錫(II)40gを入れ、窒素雰囲気下、撹拌しながら、235℃に昇温し、235℃で6時間保持した後、フラスコ内の圧力を下げ、8kPaにて1時間保持した。その後、大気圧に戻した後、210℃まで冷却しトリメリット酸無水物379gを加え1時間反応させた後、フラスコ内の圧力を下げ、8kPaにて所望の軟化点まで反応を行って、樹脂E-1を得た。物性を表3に示す。
製造例E2~E4及び製造例E81~E82(樹脂E-2~E-4及び樹脂E-81~E-82)
原料組成を表3に示すように変更した以外は製造例E1と同様にして、樹脂E-2~E-4及び樹脂E-81~E-82を得た。物性を表3に示す。
原料組成を表3に示すように変更した以外は製造例E1と同様にして、樹脂E-2~E-4及び樹脂E-81~E-82を得た。物性を表3に示す。
製造例E5(樹脂E-5の製造)
窒素導入管、98℃の熱水を通した分留管を装着した脱水管、撹拌機、及び熱電対を装備した内容積10Lの四つ口フラスコの内部を窒素置換し、1,2-プロパンジオール2712g、テレフタル酸4740g、シリコーン「X-22-170BX」(信越化学工業株式会社製)374g、ジ(2-エチルヘキサン酸)錫(II)40gを入れ、窒素雰囲気下、撹拌しながら、180℃で1時間保温した後に180℃から230℃まで10℃/hrで昇温し、その後230℃で5時間重縮合させた。その後、210℃まで冷却しトリメリット酸無水物548gを加え1時間反応させた後、フラスコ内の圧力を下げ、8kPaにて所望の軟化点まで反応を行って、樹脂E-5を得た。物性を表3に示す。
窒素導入管、98℃の熱水を通した分留管を装着した脱水管、撹拌機、及び熱電対を装備した内容積10Lの四つ口フラスコの内部を窒素置換し、1,2-プロパンジオール2712g、テレフタル酸4740g、シリコーン「X-22-170BX」(信越化学工業株式会社製)374g、ジ(2-エチルヘキサン酸)錫(II)40gを入れ、窒素雰囲気下、撹拌しながら、180℃で1時間保温した後に180℃から230℃まで10℃/hrで昇温し、その後230℃で5時間重縮合させた。その後、210℃まで冷却しトリメリット酸無水物548gを加え1時間反応させた後、フラスコ内の圧力を下げ、8kPaにて所望の軟化点まで反応を行って、樹脂E-5を得た。物性を表3に示す。
表3中、使用した各種シリコーンは、以下の構成を有する。
・X-22-170BX:変性シリコーンオイル「X-22-170BX」(片末端にカルビノール基を有するシリコーン[前述の変性シリコーン(a)(式(1a)においてR及びR’’がメチル基であり、R’X1が式(2a-1)で表される基であり、s=1、t=0である)]、動粘度(25℃)40mm2/s、数平均分子量Mn1,900、重量平均分子量Mw3,500、官能基当量2,800g/モル、信越化学工業株式会社製)
・KF-6001:変性シリコーンオイル「KF-6001」(両末端にカルビノール基を有するシリコーン[前述の変性シリコーン(a)(式(1a)においてR及びR’’がメチル基であり、R’X1が式(2a-1)で表される基であり、s=1、t=1である)]、動粘度(25℃)45mm2/s、数平均分子量Mn1,800、重量平均分子量Mw2,700、官能基当量900g/モル、信越化学工業株式会社製)
・KF96-100cs:未変性シリコーンオイル「KF96-100cs」(シリコーンオイル、動粘度(25℃)100mm2/s、信越化学工業株式会社製)
なお、変性シリコーン及び未変性シリコーンの動粘度及び官能基当量は、各製品のカタログ値を採用した。
・X-22-170BX:変性シリコーンオイル「X-22-170BX」(片末端にカルビノール基を有するシリコーン[前述の変性シリコーン(a)(式(1a)においてR及びR’’がメチル基であり、R’X1が式(2a-1)で表される基であり、s=1、t=0である)]、動粘度(25℃)40mm2/s、数平均分子量Mn1,900、重量平均分子量Mw3,500、官能基当量2,800g/モル、信越化学工業株式会社製)
・KF-6001:変性シリコーンオイル「KF-6001」(両末端にカルビノール基を有するシリコーン[前述の変性シリコーン(a)(式(1a)においてR及びR’’がメチル基であり、R’X1が式(2a-1)で表される基であり、s=1、t=1である)]、動粘度(25℃)45mm2/s、数平均分子量Mn1,800、重量平均分子量Mw2,700、官能基当量900g/モル、信越化学工業株式会社製)
・KF96-100cs:未変性シリコーンオイル「KF96-100cs」(シリコーンオイル、動粘度(25℃)100mm2/s、信越化学工業株式会社製)
なお、変性シリコーン及び未変性シリコーンの動粘度及び官能基当量は、各製品のカタログ値を採用した。
〔離型剤分散用の複合樹脂Dの製造〕
製造例D1(樹脂D-1の製造)
窒素導入管、脱水管、撹拌機、及び熱電対を装備した内容積10Lの四つ口フラスコの内部を窒素置換し、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパンのプロピレンオキシド(2.2)付加物4313g、テレフタル酸818g、コハク酸727g、ジ(2-エチルヘキサン酸)錫(II)30g、及び3,4,5-トリヒドロキシ安息香酸(没食子酸)3.0gを入れ、窒素雰囲気下、撹拌しながら、235℃に昇温し、235℃で5時間保持した後、フラスコ内の圧力を下げ、8kPaにて1時間保持した。その後、大気圧に戻した後、160℃まで冷却し、160℃に保持した状態で、スチレン2756g、メタクリル酸ステアリル689g、アクリル酸142g、及びジブチルパーオキシド413gの混合物を1時間かけて滴下した。その後、30分間160℃に保持した後、200℃まで昇温し、更にフラスコ内の圧力を下げ、8kPaにて所望の軟化点まで反応を行って、樹脂D-1を得た。物性を測定した結果、軟化点91℃、ガラス転移温度42℃、酸価24mgKOH/g、結晶性指数1.8であった。
製造例D1(樹脂D-1の製造)
窒素導入管、脱水管、撹拌機、及び熱電対を装備した内容積10Lの四つ口フラスコの内部を窒素置換し、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパンのプロピレンオキシド(2.2)付加物4313g、テレフタル酸818g、コハク酸727g、ジ(2-エチルヘキサン酸)錫(II)30g、及び3,4,5-トリヒドロキシ安息香酸(没食子酸)3.0gを入れ、窒素雰囲気下、撹拌しながら、235℃に昇温し、235℃で5時間保持した後、フラスコ内の圧力を下げ、8kPaにて1時間保持した。その後、大気圧に戻した後、160℃まで冷却し、160℃に保持した状態で、スチレン2756g、メタクリル酸ステアリル689g、アクリル酸142g、及びジブチルパーオキシド413gの混合物を1時間かけて滴下した。その後、30分間160℃に保持した後、200℃まで昇温し、更にフラスコ内の圧力を下げ、8kPaにて所望の軟化点まで反応を行って、樹脂D-1を得た。物性を測定した結果、軟化点91℃、ガラス転移温度42℃、酸価24mgKOH/g、結晶性指数1.8であった。
〔樹脂粒子分散液の製造〕
製造例X1(樹脂粒子分散液X-1の製造)
撹拌機、還流冷却器、滴下ロート、温度計及び窒素導入管を備えた内容積3Lの容器に、樹脂A1-1を300g、メチルエチルケトン360g、及び脱イオン水59gを入れ、73℃にて2時間かけて樹脂を溶解させた。得られた溶液に、5質量%水酸化ナトリウム水溶液を、樹脂の酸価に対して中和度が60モル%になるように添加して、30分間撹拌した。
次いで、73℃に保持したまま、280r/min(周速度88m/min)で撹拌しながら、脱イオン水600gを60分間かけて添加し、転相乳化した。継続して73℃に保持したまま、メチルエチルケトンを減圧下で留去し水系分散液を得た。その後、280r/min(周速度63m/min)で撹拌を行いながら水系分散液を30℃に冷却した後、固形分濃度が20質量%になるように脱イオン水を加えることにより、樹脂粒子分散液X-1を得た。得られた樹脂粒子の体積中位粒径D50及びCV値を表4に示す。
製造例X1(樹脂粒子分散液X-1の製造)
撹拌機、還流冷却器、滴下ロート、温度計及び窒素導入管を備えた内容積3Lの容器に、樹脂A1-1を300g、メチルエチルケトン360g、及び脱イオン水59gを入れ、73℃にて2時間かけて樹脂を溶解させた。得られた溶液に、5質量%水酸化ナトリウム水溶液を、樹脂の酸価に対して中和度が60モル%になるように添加して、30分間撹拌した。
次いで、73℃に保持したまま、280r/min(周速度88m/min)で撹拌しながら、脱イオン水600gを60分間かけて添加し、転相乳化した。継続して73℃に保持したまま、メチルエチルケトンを減圧下で留去し水系分散液を得た。その後、280r/min(周速度63m/min)で撹拌を行いながら水系分散液を30℃に冷却した後、固形分濃度が20質量%になるように脱イオン水を加えることにより、樹脂粒子分散液X-1を得た。得られた樹脂粒子の体積中位粒径D50及びCV値を表4に示す。
製造例X2(樹脂粒子分散液X-2の製造)
使用する樹脂の種類を表4に示すように変更した以外は、製造例X1と同様にして、樹脂粒子分散液X-2を得た。得られた樹脂粒子の体積中位粒径D50及びCV値を表4に示す。
使用する樹脂の種類を表4に示すように変更した以外は、製造例X1と同様にして、樹脂粒子分散液X-2を得た。得られた樹脂粒子の体積中位粒径D50及びCV値を表4に示す。
製造例Y1(樹脂粒子分散液Y-1の製造)
撹拌機、還流冷却器、滴下ロート、温度計及び窒素導入管を備えた内容積3Lの容器に、樹脂C1-1を300g、メチルエチルケトン300g、及び脱イオン水41gの混合溶媒を入れ、73℃にて2時間かけて樹脂を溶解させた。得られた溶液に、5質量%水酸化ナトリウム水溶液を、樹脂の酸価に対して中和度が55モル%になるように添加して、30分間撹拌した。
次いで、73℃に保持したまま、280r/min(周速度88m/min)で撹拌しながら、脱イオン水600gを60分間かけて添加し、転相乳化した。継続して73℃に保持したまま、メチルエチルケトンを減圧下で留去し水系分散体を得た。その後、280r/min(周速度88m/min)で撹拌を行いながら水系分散体を30℃に冷却した後、固形分濃度が20質量%になるように脱イオン水を加えることにより、樹脂粒子分散液Y-1を得た。得られた樹脂粒子の体積中位粒径D50及びCV値を表4に示す。
撹拌機、還流冷却器、滴下ロート、温度計及び窒素導入管を備えた内容積3Lの容器に、樹脂C1-1を300g、メチルエチルケトン300g、及び脱イオン水41gの混合溶媒を入れ、73℃にて2時間かけて樹脂を溶解させた。得られた溶液に、5質量%水酸化ナトリウム水溶液を、樹脂の酸価に対して中和度が55モル%になるように添加して、30分間撹拌した。
次いで、73℃に保持したまま、280r/min(周速度88m/min)で撹拌しながら、脱イオン水600gを60分間かけて添加し、転相乳化した。継続して73℃に保持したまま、メチルエチルケトンを減圧下で留去し水系分散体を得た。その後、280r/min(周速度88m/min)で撹拌を行いながら水系分散体を30℃に冷却した後、固形分濃度が20質量%になるように脱イオン水を加えることにより、樹脂粒子分散液Y-1を得た。得られた樹脂粒子の体積中位粒径D50及びCV値を表4に示す。
製造例P1(樹脂粒子分散液P-1の製造)
撹拌機、還流冷却器、滴下ロート、温度計及び窒素導入管を備えた内容積3Lの容器に、樹脂D-1を200g及びメチルエチルケトン200gを入れ、73℃にて2時間かけて樹脂を溶解させた。得られた溶液に、5質量%水酸化ナトリウム水溶液を、樹脂の酸価に対して中和度が60モル%になるように添加して、30分間撹拌した。
次いで、73℃に保持したまま、280r/min(周速度88m/min)で撹拌しながら、脱イオン水700gを50分間かけて添加し、転相乳化した。継続して73℃に保持したまま、メチルエチルケトンを減圧下で留去し水系分散体を得た。その後、280r/min(周速度88m/min)で撹拌を行いながら水系分散体を30℃に冷却した後、固形分濃度が20質量%になるように脱イオン水を加えることにより、樹脂粒子分散液P-1を得た。得られた樹脂粒子の体積中位粒径D50は0.09μm、CV値は23%であった。
撹拌機、還流冷却器、滴下ロート、温度計及び窒素導入管を備えた内容積3Lの容器に、樹脂D-1を200g及びメチルエチルケトン200gを入れ、73℃にて2時間かけて樹脂を溶解させた。得られた溶液に、5質量%水酸化ナトリウム水溶液を、樹脂の酸価に対して中和度が60モル%になるように添加して、30分間撹拌した。
次いで、73℃に保持したまま、280r/min(周速度88m/min)で撹拌しながら、脱イオン水700gを50分間かけて添加し、転相乳化した。継続して73℃に保持したまま、メチルエチルケトンを減圧下で留去し水系分散体を得た。その後、280r/min(周速度88m/min)で撹拌を行いながら水系分散体を30℃に冷却した後、固形分濃度が20質量%になるように脱イオン水を加えることにより、樹脂粒子分散液P-1を得た。得られた樹脂粒子の体積中位粒径D50は0.09μm、CV値は23%であった。
〔離型剤粒子分散液の製造〕
製造例W1(離型剤粒子分散液W-1の製造)
内容積1Lのビーカーに、脱イオン水120g、樹脂粒子分散液P-1 86g、及びパラフィンワックス「HNP-9」(日本精蝋株式会社製、融点75℃)40gを添加し、90~95℃に温度を保持して溶融させ、撹拌し、溶融混合物を得た。
得られた溶融混合物を更に90~95℃に温度を保持しながら、超音波ホモジナイザー「US-600T」(株式会社日本精機製作所製)を用いて、20分間分散処理した後に室温(20℃)まで冷却した。脱イオン水を加え、固形分濃度を20質量%に調整し、離型剤粒子分散液W-1を得た。分散液中の離型剤粒子の体積中位粒径D50は0.47μm、CV値は27%であった。
製造例W1(離型剤粒子分散液W-1の製造)
内容積1Lのビーカーに、脱イオン水120g、樹脂粒子分散液P-1 86g、及びパラフィンワックス「HNP-9」(日本精蝋株式会社製、融点75℃)40gを添加し、90~95℃に温度を保持して溶融させ、撹拌し、溶融混合物を得た。
得られた溶融混合物を更に90~95℃に温度を保持しながら、超音波ホモジナイザー「US-600T」(株式会社日本精機製作所製)を用いて、20分間分散処理した後に室温(20℃)まで冷却した。脱イオン水を加え、固形分濃度を20質量%に調整し、離型剤粒子分散液W-1を得た。分散液中の離型剤粒子の体積中位粒径D50は0.47μm、CV値は27%であった。
〔着色剤粒子分散液の製造〕
製造例Z1(着色剤粒子分散液Z-1の製造)
ディスパー翼を備えた撹拌機、還流冷却器、滴下ロート、温度計及び窒素導入管を備えた内容積5Lの容器に、樹脂E-1 75g及びメチルエチルケトン330gを入れ20℃にて樹脂を溶解させた。得られた溶液に、5質量%水酸化ナトリウム水溶液を、樹脂E-1の酸価に対して中和度が80モル%となるように添加し、更に脱イオン水を632g添加して、ディスパー翼で20℃にて10分間撹拌し、転相乳化した。次いで、マゼンタ顔料「パーマネントカーミン3810」(山陽色素株式会社製、C.I.ピグメントレッド269)300gを加え、ディスパー翼で6400r/minにて20℃で2時間撹拌を行った。その後、200メッシュのフィルターを通し、ホモジナイザー「Microfluidizer M-110EH」(Microfluidics社製)を用いて150MPaの圧力で15パス処理した。得られた分散液を撹拌しながら、減圧下70℃でメチルエチルケトンと一部の水を留去した。冷却後、200メッシュのフィルターを通し、固形分濃度が20質量%になるように脱イオン水を加えることにより、着色剤粒子分散液Z-1を得た。得られた着色剤粒子の体積中位粒径D50及びCV値を表5に示す。
製造例Z1(着色剤粒子分散液Z-1の製造)
ディスパー翼を備えた撹拌機、還流冷却器、滴下ロート、温度計及び窒素導入管を備えた内容積5Lの容器に、樹脂E-1 75g及びメチルエチルケトン330gを入れ20℃にて樹脂を溶解させた。得られた溶液に、5質量%水酸化ナトリウム水溶液を、樹脂E-1の酸価に対して中和度が80モル%となるように添加し、更に脱イオン水を632g添加して、ディスパー翼で20℃にて10分間撹拌し、転相乳化した。次いで、マゼンタ顔料「パーマネントカーミン3810」(山陽色素株式会社製、C.I.ピグメントレッド269)300gを加え、ディスパー翼で6400r/minにて20℃で2時間撹拌を行った。その後、200メッシュのフィルターを通し、ホモジナイザー「Microfluidizer M-110EH」(Microfluidics社製)を用いて150MPaの圧力で15パス処理した。得られた分散液を撹拌しながら、減圧下70℃でメチルエチルケトンと一部の水を留去した。冷却後、200メッシュのフィルターを通し、固形分濃度が20質量%になるように脱イオン水を加えることにより、着色剤粒子分散液Z-1を得た。得られた着色剤粒子の体積中位粒径D50及びCV値を表5に示す。
製造例Z2~Z6及び製造例Z81~Z82(着色剤粒子分散液Z-2~Z-6及び着色剤粒子分散液Z-81~Z-82の製造)
使用した原料の種類及び量を表5に示すように変更した以外は、製造例Z1と同様にして着色剤粒子分散液Z-2~Z-6及びZ-81~Z-82を得た。得られた着色剤粒子の体積中位粒径D50及びCV値を表5に示す。
使用した原料の種類及び量を表5に示すように変更した以外は、製造例Z1と同様にして着色剤粒子分散液Z-2~Z-6及びZ-81~Z-82を得た。得られた着色剤粒子の体積中位粒径D50及びCV値を表5に示す。
製造例Z7(着色剤粒子分散液Z-7の製造)
製造例Z1と同様に、樹脂E-1 75gをメチルエチルケトン330gに溶解させた後、得られた溶液に、5質量%水酸化ナトリウム水溶液を、樹脂E-1の酸価に対して中和度が80モル%となるように添加し、更に脱イオン水を632g添加して、ディスパー翼で20℃にて10分間撹拌し、転相乳化した。次いで、マゼンタ顔料「パーマネントカーミン3810」(山陽色素株式会社製、C.I.ピグメントレッド269)300gを加え、ディスパー翼で6400r/minにて20℃で2時間撹拌を行った。
その後、200メッシュのフィルターを通し、ビーズミル「NVM-2」(アイメックス株式会社製)を用いて、ビーズ径0.6mmのガラスビーズを用いて、80容量%の充填率で、周速10m/s、送液速度0.6kg/minにて5パス処理した。得られた分散液を撹拌しながら、減圧下70℃でメチルエチルケトンと一部の水を留去した。冷却後、200メッシュのフィルターを通し、固形分濃度が20質量%になるように脱イオン水を加えることにより、着色剤粒子分散液Z-7を得た。得られた着色剤粒子の体積中位粒径D50及びCV値を表5に示す。
製造例Z1と同様に、樹脂E-1 75gをメチルエチルケトン330gに溶解させた後、得られた溶液に、5質量%水酸化ナトリウム水溶液を、樹脂E-1の酸価に対して中和度が80モル%となるように添加し、更に脱イオン水を632g添加して、ディスパー翼で20℃にて10分間撹拌し、転相乳化した。次いで、マゼンタ顔料「パーマネントカーミン3810」(山陽色素株式会社製、C.I.ピグメントレッド269)300gを加え、ディスパー翼で6400r/minにて20℃で2時間撹拌を行った。
その後、200メッシュのフィルターを通し、ビーズミル「NVM-2」(アイメックス株式会社製)を用いて、ビーズ径0.6mmのガラスビーズを用いて、80容量%の充填率で、周速10m/s、送液速度0.6kg/minにて5パス処理した。得られた分散液を撹拌しながら、減圧下70℃でメチルエチルケトンと一部の水を留去した。冷却後、200メッシュのフィルターを通し、固形分濃度が20質量%になるように脱イオン水を加えることにより、着色剤粒子分散液Z-7を得た。得られた着色剤粒子の体積中位粒径D50及びCV値を表5に示す。
製造例Z83(着色剤粒子分散液Z-83の製造)
内容積1Lのビーカーに、マゼンタ顔料「パーマネントカーミン3810」(山陽色素株式会社製、C.I.ピグメントレッド269)100g、15質量%ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム水溶液「ネオペレックスG-15」(花王株式会社製、アニオン性界面活性剤)167g、及び脱イオン水102gを混合し、ホモミキサー「T.K.AGI HOMOMIXER 2M-03」(プライミクス株式会社製)を用いて、20℃で、撹拌翼の回転速度8000r/minで1時間分散させた後、ホモジナイザー「Microfluidizer M-110EH」(Microfluidics社製)を用いて150MPaの圧力で15パス処理した。その後、200メッシュのフィルターを通し、固形分濃度が20質量%になるように脱イオン水を加えることにより、着色剤粒子分散液Z-81を得た。得られた着色剤粒子の体積中位粒径D50及びCV値を表5に示す。
内容積1Lのビーカーに、マゼンタ顔料「パーマネントカーミン3810」(山陽色素株式会社製、C.I.ピグメントレッド269)100g、15質量%ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム水溶液「ネオペレックスG-15」(花王株式会社製、アニオン性界面活性剤)167g、及び脱イオン水102gを混合し、ホモミキサー「T.K.AGI HOMOMIXER 2M-03」(プライミクス株式会社製)を用いて、20℃で、撹拌翼の回転速度8000r/minで1時間分散させた後、ホモジナイザー「Microfluidizer M-110EH」(Microfluidics社製)を用いて150MPaの圧力で15パス処理した。その後、200メッシュのフィルターを通し、固形分濃度が20質量%になるように脱イオン水を加えることにより、着色剤粒子分散液Z-81を得た。得られた着色剤粒子の体積中位粒径D50及びCV値を表5に示す。
[トナーの製造]
実施例1(トナー1の製造)
脱水管、撹拌装置及び熱電対を装備した内容積3Lの4つ口フラスコに、樹脂粒子分散液X-1を400g、樹脂粒子分散液Y-1を100g、離型剤粒子分散液W-1を82g、着色剤粒子分散液Z-1を81g、ポリオキシエチレン(50)ラウリルエーテル「エマルゲン150」(花王株式会社製、非イオン性界面活性剤)の10質量%水溶液5g、及び15質量%ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム水溶液「ネオペレックスG-15」(花王株式会社製、アニオン性界面活性剤)2gを温度25℃で混合した。次に、当該混合物を撹拌しながら、硫酸アンモニウム43gを脱イオン水580gに溶解した水溶液に4.8質量%水酸化カリウム水溶液を添加してpH8.4に調整した溶液を、25℃で10分間かけて滴下した後、60℃まで2時間かけて昇温し、凝集粒子の体積中位粒径D50が5.2μmになるまで、60℃で保持し、凝集粒子の分散液を得た。
得られた凝集粒子の分散液に、ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム「エマールE-27C」(花王株式会社製、アニオン性界面活性剤、有効濃度27質量%)48g、脱イオン水500g、及び0.1モル/Lの硫酸水溶液60gを混合した水溶液を添加した。その後、80℃まで1時間かけて昇温し、80℃で30分間保持した後、0.1モル/Lの硫酸水溶液5gを添加し、更に80℃で15分間保持した。その後、再度0.1モル/Lの硫酸水溶液10gを添加し、円形度が0.970になるまで80℃で保持することにより、凝集粒子が融着した融着粒子の分散液を得た。
得られた融着粒子分散液を30℃に冷却し、分散液を吸引濾過して固形分を分離した後、25℃の脱イオン水で洗浄し、25℃で2時間吸引濾過した。その後、真空定温乾燥機「DRV622DA」(ADVANTEC社製)を用いて、33℃で24時間真空乾燥を行って、水分量0.5質量%以下のトナー粒子を得た。得られたトナー粒子の物性を表6に示す。
トナー粒子100質量部、疎水性シリカ「RY50」(日本アエロジル株式会社製、個数平均粒径;0.04μm)2.5質量部、及び疎水性シリカ「キャボシル(登録商標)TS720」(キャボットジャパン株式会社製、個数平均粒径;0.012μm)1.0質量部をヘンシェルミキサーに入れて撹拌し、150メッシュの篩を通過させてトナー1を得た。得られたトナーの評価結果を表6に示す。
実施例1(トナー1の製造)
脱水管、撹拌装置及び熱電対を装備した内容積3Lの4つ口フラスコに、樹脂粒子分散液X-1を400g、樹脂粒子分散液Y-1を100g、離型剤粒子分散液W-1を82g、着色剤粒子分散液Z-1を81g、ポリオキシエチレン(50)ラウリルエーテル「エマルゲン150」(花王株式会社製、非イオン性界面活性剤)の10質量%水溶液5g、及び15質量%ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム水溶液「ネオペレックスG-15」(花王株式会社製、アニオン性界面活性剤)2gを温度25℃で混合した。次に、当該混合物を撹拌しながら、硫酸アンモニウム43gを脱イオン水580gに溶解した水溶液に4.8質量%水酸化カリウム水溶液を添加してpH8.4に調整した溶液を、25℃で10分間かけて滴下した後、60℃まで2時間かけて昇温し、凝集粒子の体積中位粒径D50が5.2μmになるまで、60℃で保持し、凝集粒子の分散液を得た。
得られた凝集粒子の分散液に、ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム「エマールE-27C」(花王株式会社製、アニオン性界面活性剤、有効濃度27質量%)48g、脱イオン水500g、及び0.1モル/Lの硫酸水溶液60gを混合した水溶液を添加した。その後、80℃まで1時間かけて昇温し、80℃で30分間保持した後、0.1モル/Lの硫酸水溶液5gを添加し、更に80℃で15分間保持した。その後、再度0.1モル/Lの硫酸水溶液10gを添加し、円形度が0.970になるまで80℃で保持することにより、凝集粒子が融着した融着粒子の分散液を得た。
得られた融着粒子分散液を30℃に冷却し、分散液を吸引濾過して固形分を分離した後、25℃の脱イオン水で洗浄し、25℃で2時間吸引濾過した。その後、真空定温乾燥機「DRV622DA」(ADVANTEC社製)を用いて、33℃で24時間真空乾燥を行って、水分量0.5質量%以下のトナー粒子を得た。得られたトナー粒子の物性を表6に示す。
トナー粒子100質量部、疎水性シリカ「RY50」(日本アエロジル株式会社製、個数平均粒径;0.04μm)2.5質量部、及び疎水性シリカ「キャボシル(登録商標)TS720」(キャボットジャパン株式会社製、個数平均粒径;0.012μm)1.0質量部をヘンシェルミキサーに入れて撹拌し、150メッシュの篩を通過させてトナー1を得た。得られたトナーの評価結果を表6に示す。
実施例2~7及び比較例1~3(トナー2~7及び81~83の製造)
使用する樹脂粒子分散液の種類及び着色剤粒子分散液の種類を表6に示すように変更した以外は、実施例1と同様にしてトナー2~7及び81~83を作製した。得られたトナー粒子の物性及びトナーの評価結果を表6に示す。
使用する樹脂粒子分散液の種類及び着色剤粒子分散液の種類を表6に示すように変更した以外は、実施例1と同様にしてトナー2~7及び81~83を作製した。得られたトナー粒子の物性及びトナーの評価結果を表6に示す。
表6に示す通り、実施例及び比較例の結果から、本発明の製造方法により得られた静電荷像現像用トナーを用いることで、画像濃度が高く、カブリの発生が抑制された印刷物が得られることが示された。
一方、シリコーン変性ポリエステル樹脂Eの代わりに、ポリエステル樹脂E-81を使用して着色剤を分散させた着色剤粒子分散液を用いた比較例1の製造方法により得られたトナー、ポリエステル樹脂とシリコーンオイルの混合物E-82を使用して着色剤を分散させた着色剤粒子分散液を用いた比較例2の製造方法により得られたトナー、及びアニオン性界面活性剤を使用して着色剤を分散させた着色剤粒子分散液を用いた比較例3の製造方法により得られたトナーを用いることで得られた印刷物は、カブリの発生の抑制及び画像濃度に劣るものであった。
一方、シリコーン変性ポリエステル樹脂Eの代わりに、ポリエステル樹脂E-81を使用して着色剤を分散させた着色剤粒子分散液を用いた比較例1の製造方法により得られたトナー、ポリエステル樹脂とシリコーンオイルの混合物E-82を使用して着色剤を分散させた着色剤粒子分散液を用いた比較例2の製造方法により得られたトナー、及びアニオン性界面活性剤を使用して着色剤を分散させた着色剤粒子分散液を用いた比較例3の製造方法により得られたトナーを用いることで得られた印刷物は、カブリの発生の抑制及び画像濃度に劣るものであった。
Claims (12)
- 樹脂粒子及び着色剤粒子を、水系媒体中で凝集及び融着させる工程を含む静電荷像現像用トナーの製造方法であって、
前記着色剤粒子が、着色剤と、シリコーン変性ポリエステル樹脂Eとを含有する、
静電荷像現像用トナーの製造方法。 - 前記着色剤粒子中の前記シリコーン変性ポリエステル樹脂Eに対する前記着色剤の質量比(着色剤/シリコーン変性ポリエステル樹脂E)が、50/50以上95/5以下である、請求項1に記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。
- 前記シリコーン変性ポリエステル樹脂Eは、2価以上のアルコールを含むアルコール成分と、2価以上のカルボン酸化合物を含むカルボン酸成分と、ヒドロキシ基、カルボキシ基、及びエポキシ基から選ばれる少なくとも1つの官能基を有する変性シリコーンとの反応物である、請求項1又は2に記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。
- 前記変性シリコーンが、式(1)で表される変性シリコーンを含む、請求項3に記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。
(式中、Rはそれぞれ独立に炭素数1以上6以下の炭化水素基であり、R’はそれぞれ独立に炭素数1以上10以下のアルキレン基であり、R’’はそれぞれ独立に炭素数1以上10以下の炭化水素基であり、Xはそれぞれ独立にヒドロキシ基、ヒドロキシアルキルオキシ基、カルボキシ基、カルボキシアルキルオキシ基、エポキシ基、グリシジル基、グリシジルオキシ基、又は脂環式エポキシ基であり、sは1以上3以下の整数であり、tは0以上3以下の整数であり、nは5以上300以下の整数である。) - 前記変性シリコーンが、ヒドロキシ基を片末端又は両末端に有する、請求項3又は4に記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。
- 前記変性シリコーンの含有量は、前記アルコール成分、前記カルボン酸成分、及び前記変性シリコーンの合計量に対して0.1質量%以上9質量%以下である、請求項3~5のいずれかに記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。
- 前記着色剤粒子が、
工程a:シリコーン変性ポリエステル樹脂Eと、有機溶媒とを混合し、シリコーン変性ポリエステル樹脂Eを溶解した後に、更に水系媒体を混合して、シリコーン変性ポリエステル樹脂Eの分散液を得る工程、及び
工程b:工程aで得られた分散液と、着色剤とを分散処理して着色剤粒子の分散液を得る工程
工程c:工程bで得られた着色剤粒子の分散液から、有機溶媒を脱溶媒する工程
を含む方法により得られる、請求項1~6のいずれかに記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。 - 前記工程aにおいて、前記シリコーン変性ポリエステル樹脂Eを前記有機溶媒に溶解した後に、前記シリコーン変性ポリエステル樹脂Eを中和する工程を更に含む、請求項7に記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。
- 前記工程bが、工程aで得られた分散液と、着色剤とをホモジナイザー、又はビーズミルにより分散処理して着色剤粒子分散液を得る工程である、請求項7又は8に記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。
- 前記樹脂粒子が、非晶性ポリエステル系樹脂A1を含有する、請求項1~9のいずれかに記載の静電荷像現像用トナーの製造方法。
- シリコーン変性ポリエステル樹脂Eで分散された着色剤を含む、着色剤分散体。
- 前記シリコーン変性ポリエステル樹脂Eに対する前記着色剤の質量比(着色剤/シリコーン変性ポリエステル樹脂E)が、50/50以上95/5以下である、請求項11に記載の着色剤分散体。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2022037344 | 2022-03-10 | ||
JP2022037344 | 2022-03-10 |
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JP2023133139A true JP2023133139A (ja) | 2023-09-22 |
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JP2023014976A Pending JP2023133139A (ja) | 2022-03-10 | 2023-02-03 | 静電荷像現像用トナーの製造方法 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2023133139A (ja) |
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2023
- 2023-02-03 JP JP2023014976A patent/JP2023133139A/ja active Pending
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