JP5183519B2 - 樹脂粒子 - Google Patents
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Description
本発明は従来技術における上記の事情に鑑みてなされたものである。すなわち、耐熱保存安定性、熱特性(低温定着性)、帯電特性に優れ、粒径が均一である樹脂粒子を提供することを目的とする。
すなわち本発明は下記2発明である。
[1] 被膜状の2層のシェル層(P)と1層のコア層(Q)とで構成されるコア・シェル型の樹脂粒子(E)であって、(P)と(Q)との重量比率が(0.1:99.9)〜(70:30)であり、(P)が構成単位として酢酸ビニルを20〜80重量%含有する第1の樹脂(a)を含有する中間層(P1)と、(a)と異なる第2の樹脂(b)を含有する最表面層(P2)とで構成され、(Q)が第3の樹脂(c)を含有することを特徴とする樹脂粒子。
[2] 構成単位として酢酸ビニルを20〜80重量%含有する第1の樹脂(a)を含有する樹脂粒子(A)の水性分散液(W1)と、第3の樹脂(c)もしくはその有機溶剤溶液、または、(c)の前駆体(c0)もしくはその有機溶剤溶液(O)とを混合し、(W1)中に(O)を分散させ、(c0)もしくはその有機溶剤溶液を用いる場合には、さらに(c0)を反応させて、(W1)中で(c)を含有する樹脂粒子(C)を形成させることにより、樹脂粒子(C)の表面に樹脂粒子(A)が付着してなる樹脂粒子(D1)の水性分散体(X1)を得、必要により脱有機溶剤し、さらに、(X1)中に(a)と異なる第2の樹脂(b)を含有する樹脂粒子(B)の水性分散液(W2)を混合することで、(D1)の表面に(B)が付着されてなる樹脂粒子(D2)の水性分散体(X2)を得、さらに、(C)で構成されるコア層(Q)の表面に、(a)を含有する中間層(P1)と(b)を含有する最表面層(P2)から構成される被膜化されたシェル層(P)を形成させた樹脂粒子(E)の水性分散体(X3)を得、さらに、(X3)から水性媒体を除去する樹脂粒子の製造方法。
1.熱特性(特に低温定着性)、耐熱保存安定性(特に粉体流動性)のいずれにも優れる。
2.帯電特性に優れる。
3.粒径が均一であり、粒子表面の平滑性に優れる。
4.水中で分散により得ることが可能な樹脂粒子であるため、低コストで製造できる。
シェル層(P)とコア層(Q)の重量比率〔(P):(Q)〕は、樹脂粒子(E)の粒径均一性、保存安定性、定着性等の観点から、(0.1:99.9)〜(70:30)が好ましく、さらに好ましくは(1:99)〜(50:50)、とくに好ましくは(1.5:98.5)〜(30:70)である。(P)の重量が少なすぎると耐ブロッキング性が低下することがある。また(P)の重量が多すぎると定着特性、特に低温定着性が低下することがある。
中間層(P1)に含有される(a)と最表面層(P2)に含有される(b)の重量比率〔(a):(b)〕は、樹脂粒子(E)の保存安定性、定着性、帯電性等の観点から、(25:75)〜(75:25)が好ましく、さらに好ましくは(30:70)〜(70:30)、とくに好ましくは(40:60)〜(60:40)である。(b)の重量比率が25以上であると、耐ブロッキング性が良好であり、75以下であると、定着特性、特に低温定着性が良好である。
また、樹脂粒子(E)の揮発分は、好ましくは2%以下、さらに好ましくは1%以下である。揮発分が、2%を越えると、耐熱保存安定性が低下することがある。本発明において揮発分は、試料を150℃で45分間加熱後の重量の減少量を意味する。
なお、上記および以下において%は、とくに断りのない限り重量%を意味する。
(a)としては、例えば、ビニル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ケイ素系樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、アニリン樹脂、アイオノマー樹脂、ポリカーボネート樹脂等が挙げられる。樹脂(a)としては、上記樹脂の2種以上を併用しても差し支えない。このうち好ましいのは、付加共重合させるモノマーの一部として用いることで酢酸ビニルの構成単位を導入しやすいという観点からビニル樹脂である。ビニル樹脂以外の場合は、水酸基、カルボキシル基、アミノ基などの官能基を持つビニルモノマーと酢酸ビニルとのビニル重合体を合成した後、エステル化、アミド化などの反応を行う。
(b)としては、例えば、ビニル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ケイ素系樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、アニリン樹脂、アイオノマー樹脂、ポリカーボネート樹脂等が挙げられる。樹脂(b)としては、上記樹脂の2種以上を併用しても差し支えない。このうち好ましいのは、酢酸ビニルを含有する中間層(P1)との親和性が良好という観点から(a)とは異なる組成のビニル樹脂、ポリエステル樹脂およびポリウレタン樹脂である。樹脂粒子(E)の保存安定性、帯電性の観点から、ポリエステル樹脂およびポリウレタン樹脂がさらに好ましい。
樹脂(b)は、非結晶性樹脂(b1)であっても結晶性樹脂(b2)であってもよく、これらを併用してもよい。低温定着性の観点から、樹脂(b)としては、結晶性樹脂(b2)が好ましく、結晶性ポリエステル樹脂(b21)、および結晶性ポリウレタン樹脂(b22)がさらに好ましい。(b)中の(b2)の好ましい含有量は1〜100%であり、さらに好ましくは10〜100%である。
本発明において「結晶性」とは、軟化点と融解熱の最大ピーク温度(Ta)との比(軟化点/Ta)が0.8〜1.8であり、示差走査熱量測定(DSC)において、階段状の吸熱量変化ではなく、明確な吸熱ピークを有することを意味する。また、「非結晶性」とは、(軟化点/融解熱の最大ピーク温度)が1.8より大きいことを意味する。
スルホン酸アニオン基(−SO3 -)基含有量が上記範囲の下限以上や樹脂を形成するスルホン酸アニオン基(−SO3 -)を含有するモノマーの炭素数が上記範囲の上限以下であると、樹脂(a)および樹脂(b)が水系媒体中に分散しやすく、微細な球状の樹脂粒子(A)の水性分散液(W1)、および樹脂粒子(B)の水性分散液(W2)を容易に得ることができる。また、得られる樹脂粒子(E)の耐ブロッキング性が向上する。
カルボキシル基の含有量〔塩基で中和されている場合は、カルボキシル基(−COOH基)に換算した含有量〕は、(a)または(b)の重量に基づいて0.1〜30%が好ましい。下限は、さらに好ましくは0.5%、とくに好ましくは1%、最も好ましくは3%であり、上限は、さらに好ましくは25%、とくに好ましくは22%、最も好ましくは20%である。
塩基中和率や、カルボキシル基含有量が上記範囲の下限以上であると、樹脂(a)および(b)が水系媒体中に分散しやすく、微細な球状の樹脂粒子(A)の水性分散液(W1)、および樹脂粒子(B)の水性分散液(W2)を容易に得ることができる。また、得られる樹脂粒子(E)の帯電特性が向上する。
上記炭素数1〜30のモノアミンとしては、炭素数1〜30の1級および/または2級アミン(エチルアミン、n−ブチルアミン、イソブチルアミン等)、炭素数3〜30の3級アミン(トリメチルアミン、トリエチルアミン、ラウリルジメチルアミン等)が挙げられる。4級アンモニウムとしては炭素数4〜30のトリアルキルアンモニウム(ラウリルトリメチルアンモニウム等)などが挙げられる。
これらの中で、好ましくは、アルカリ金属、4級アンモニウム、モノアミン、およびポリアミンであり、さらに好ましくは、ナトリウム、および炭素数1〜20のモノアミンであり、とくに好ましくは、炭素数3〜20の3級モノアミンである。
また、ビニル樹脂、およびポリエステル樹脂の場合、それらを形成するカルボキシル基またはその塩を含有するモノマーの好ましい炭素数は3〜30であり、さらに好ましくは3〜15、とくに好ましくは3〜8である。
ビニル樹脂は、(a)の場合、モノマー中20〜80%の酢酸ビニルと他のビニルモノマーを共重合したポリマーであり、他のビニルモノマーとしては、下記(1)〜(10)が挙げられる。(b)の場合、酢酸ビニルを含んでいなくても、含んでいても、どちらでも良いが、酢酸ビニルを含有する中間層(P1)との親和性が良好という観点から、酢酸ビニルを含んでいる方が好ましい。
(1−1)脂肪族ビニル炭化水素:アルケン類、例えばエチレン、プロピレン、ブテン、イソブチレン、ペンテン、ヘプテン、ジイソブチレン、オクテン、ドデセン、オクタデセン、前記以外のα−オレフィン等;アルカジエン類、例えばブタジエン、イソプレン、1,4−ペンタジエン、1,6−ヘキサジエン、1,7−オクタジエン。
(1−2)脂環式ビニル炭化水素:モノ−もしくはジ−シクロアルケンおよびアルカジエン類、例えばシクロヘキセン、(ジ)シクロペンタジエン、ビニルシクロヘキセン、エチリデンビシクロヘプテン等;テルペン類、例えばピネン、リモネン、インデン等。
(1−3)芳香族ビニル炭化水素:スチレンおよびそのハイドロカルビル(アルキル、シクロアルキル、アラルキルおよび/またはアルケニル)置換体、例えばα−メチルスチレン、ビニルトルエン、2,4−ジメチルスチレン、エチルスチレン、イソプロピルスチレン、ブチルスチレン、フェニルスチレン、シクロヘキシルスチレン、ベンジルスチレン、クロチルベンゼン、ジビニルベンゼン、ジビニルトルエン、ジビニルキシレン、トリビニルベンゼン等;およびビニルナフタレン。
炭素数3〜30の不飽和モノカルボン酸、不飽和ジカルボン酸ならびにその無水物およびそのモノアルキル(炭素数1〜27)エステル、例えば(メタ)アクリル酸、(無水)マレイン酸、マレイン酸モノアルキルエステル、フマル酸、フマル酸モノアルキルエステル、クロトン酸、イタコン酸、イタコン酸モノアルキルエステル、イタコン酸グリコールモノエーテル、シトラコン酸、シトラコン酸モノアルキルエステル、桂皮酸等のカルボキシル基含有ビニルモノマー。なお、上記(メタ)アクリル酸とは、アクリル酸および/またはメタアクリル酸を意味し、以下同様の記載法を用いる。モノアルキル(炭素数1〜27)エステルを構成するアルキル鎖は、酢酸ビニルの耐加水分解性を向上させるという観点から、分岐構造を持つものが好ましい。
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CH2=CHCH2−OCH2CHCH2O−Ar−R (1−1)
CH=CH−CH3
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R−Ar−O−(AO)nSO3H (1−2)
CH2COOR’
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HO3SCHCOOCH2CH(OH)CH2OCH2CH=CH2 (1−3)
(式中、Rは炭素数1〜15のアルキル基、Aは炭素数2〜4のアルキレン基を示し、nが複数の場合同一でも異なっていてもよく、異なる場合はランダムでもブロックでもよい。Arはベンゼン環を示し、nは1〜50の整数を示し、R’はフッ素原子で置換されていてもよい炭素数1〜15のアルキル基を示す。)
(メタ)アクリロイルオキシアルキル(C1〜C24)燐酸モノエステル、例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリロイルホスフェート、フェニル−2−アクリロイロキシエチルホスフェート、(メタ)アクリロイルオキシアルキル(炭素数1〜24)ホスホン酸類、例えば2−アクリロイルオキシエチルホスホン酸。
ヒドロキシスチレン、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、(メタ)アリルアルコール、クロチルアルコール、イソクロチルアルコール、1−ブテン−3−オール、2−ブテン−1−オール、2−ブテン−1,4−ジオール、プロパルギルアルコール、2−ヒドロキシエチルプロペニルエーテル、庶糖アリルエーテル等
(6−1)アミノ基含有ビニルモノマー:アミノエチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、t−ブチルアミノエチルメタクリレート、N−アミノエチル(メタ)アクリルアミド、(メタ)アリルアミン、モルホリノエチル(メタ)アクリレート、4ービニルピリジン、2ービニルピリジン、クロチルアミン、N,N−ジメチルアミノスチレン、メチルα−アセトアミノアクリレート、ビニルイミダゾール、N−ビニルピロール、N−ビニルチオピロリドン、N−アリールフェニレンジアミン、アミノカルバゾール、アミノチアゾール、アミノインドール、アミノピロール、アミノイミダゾール、アミノメルカプトチアゾール、これらの塩等
(6−2)アミド基含有ビニルモノマー:(メタ)アクリルアミド、N−メチル(メタ)アクリルアミド、N−ブチルアクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、N,N’−メチレン−ビス(メタ)アクリルアミド、桂皮酸アミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、N,N−ジベンジルアクリルアミド、メタクリルホルムアミド、N−メチルN−ビニルアセトアミド、N−ビニルピロリドン等
(6−3)ニトリル基含有ビニルモノマー:(メタ)アクリロニトリル、シアノスチレン、シアノアクリレート等
(6−4)4級アンモニウムカチオン基含有ビニルモノマー:ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、ジアリルアミン等の3級アミン基含有ビニルモノマーの4級化物(メチルクロライド、ジメチル硫酸、ベンジルクロライド、ジメチルカーボネート等の4級化剤を用いて4級化したもの)
(6−5)ニトロ基含有ビニルモノマー:ニトロスチレン等
グルシジル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、p−ビニルフェニルフェニルオキサイド等
塩化ビニル、臭化ビニル、塩化ビニリデン、アリルクロライド、クロルスチレン、ブロムスチレン、ジクロルスチレン、クロロメチルスチレン、テトラフルオロスチレン、クロロプレン等
(9−1)ビニルエステル、例えばビニルブチレート、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、ジアリルフタレート、ジアリルアジペート、イソプロペニルアセテート、ビニルメタクリレート、メチル4−ビニルベンゾエート、シクロヘキシルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、ビニルメトキシアセテート、ビニルベンゾエート、エチルα−エトキシアクリレート、炭素数1〜50のアルキル基(直鎖もしくは分岐)を有するアルキル(メタ)アクリレート(好ましくは炭素数5〜30)[メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、ヘキサデシル(メタ)アクリレート、ヘプタデシル(メタ)アクリレート、エイコシル(メタ)アクリレート、2−デシルテトラデシル(メタ)アクリレート等]、ジアルキルフマレート(フマル酸ジアルキルエステル)(2個のアルキル基は、炭素数2〜8の、直鎖、分枝鎖もしくは脂環式の基である)、ジアルキルマレエート(マレイン酸ジアルキルエステル)(2個のアルキル基は、炭素数2〜8の、直鎖、分枝鎖もしくは脂環式の基である)、ポリ(メタ)アリロキシアルカン類[ジアリロキシエタン、トリアリロキシエタン、テトラアリロキシエタン、テトラアリロキシプロパン、テトラアリロキシブタン、テトラメタアリロキシエタン等]等、ポリアルキレングリコール鎖を有するビニルモノマー[ポリエチレングリコール(数平均分子量300)モノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(数平均分子量500)モノアクリレート、メチルアルコールエチレンオキサイド(エチレンオキサイドを以下EOと略記する)10モル付加物(メタ)アクリレート、ラウリルアルコールEO30モル付加物(メタ)アクリレート等]、ポリ(メタ)アクリレート類[多価アルコール類のポリ(メタ)アクリレート:エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(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、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート等]等
(9−2)ビニル(チオ)エーテル、例えばビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルプロピルエーテル、ビニルブチルエーテル、ビニル2−エチルヘキシルエーテル、ビニルフェニルエーテル、ビニル2−メトキシエチルエーテル、メトキシブタジエン、ビニル2−ブトキシエチルエーテル、3,4−ジヒドロ1,2−ピラン、2−ブトキシ−2’−ビニロキシジエチルエーテル、ビニル2−エチルメルカプトエチルエーテル、アセトキシスチレン、フェノキシスチレン等
(9−3)ビニルケトン、例えばビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルフェニルケトン;
ビニルスルホン、例えばジビニルサルファイド、p−ビニルジフェニルサルファイド、ビニルエチルサルファイド、ビニルエチルスルフォン、ジビニルスルフォン、ジビニルスルフォキサイド等
イソシアナトエチル(メタ)アクリレート、m−イソプロペニル−α,α−ジメチルベンジルイソシアネート等
酢酸ビニルと共重合させるモノマーとしては、(無水)マレイン酸、マレイン酸モノアルキルエステル、マレイン酸ジアルキルエステル、フマル酸、フマル酸モノアルキルエステル、フマル酸ジアルキルエステル、炭素数5〜30のアルキル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸およびその金属塩、クロトン酸、および炭素数2〜4の脂肪族ビニル炭化水素から選ばれる1種以上を含有するモノマーが好ましい(これらのモノマーを構成単位とするビニル樹脂が得られる。なお、各アルキルエステルのアルキル基の炭素数は1〜27が好ましい。)。さらに好ましくは、(メタ)アクリル酸、クロトン酸、および炭素数5〜30のアルキル(メタ)アクリレートから選ばれる1種以上を含有するモノマーであり、とくに好ましくは、酢酸ビニルの耐加水分解性を向上させるという観点から、分岐構造を持つアルキル鎖を有する炭素数5〜30のアルキル(メタ)アクリレートを含有するモノマーである。
樹脂(a)および(b)として、ビニル樹脂以外の樹脂を用いる場合も、これらのモノマーを構成単位とするビニル重合体部分を有する樹脂が好ましい。
共重合体の具体例として、酢酸ビニル−(メタ)アクリル酸アルキルエステル−(メタ)アクリル酸共重合体、酢酸ビニル−(メタ)アクリル酸アルキルエステル−クロトン酸共重合体、酢酸ビニル−無水マレイン酸−(メタ)アクリル酸共重合体、酢酸ビニル−無水マレイン酸−(メタ)アクリル酸−(メタ)アクリル酸アルキルエステル共重合体、酢酸ビニル−無水マレイン酸−(メタ)アクリル酸アルキルエステル共重合体、酢酸ビニル−エチレン共重合体、酢酸ビニル−エチレン−(メタ)アクリル酸共重合体、酢酸ビニル−エチレン−(メタ)アクリル酸アルキルエステル共重合体、酢酸ビニル−(メタ)アクリル酸アルキルエステル−(メタ)アクリル酸−アルキルアリルスルホコハク酸塩共重合体、およびこれらの共重合体の塩などが挙げられる。
ポリオールとポリカルボン酸の比率は、水酸基[OH]とカルボキシル基[COOH]の当量比[OH]/[COOH]として、好ましくは2/1〜1/5、さらに好ましくは1.5/1〜1/4、とくに好ましくは1/1.3〜1/3である。
カルボキシル基の含有量を前記の好ましい範囲内とするために、水酸基が過剰なポリエステルをポリカルボン酸で処理してもよい。
カルボキシル基を有するジオールとしては、ジアルキロールアルカン酸[C6〜24のもの、例えば2,2−ジメチロールプロピオン酸(DMPA)、2,2−ジメチロールブタン酸(DMBA)、2 ,2−ジメチロールヘプタン酸、2,2−ジメチロールオクタン酸など]が挙げられる。
スルホン酸基もしくはスルファミン酸基を有するジオールとしては、3−(2,3−ジヒドロキシプロポキシ)−1−プロパンスルホン酸、スルホイソフタル酸ジ(エチレングリコール)エステル、スルファミン酸ジオール[N,N−ビス(2−ヒドロキシアルキル)スルファミン酸(アルキル基のC1〜6)またはそのAO付加物(AOとしてはEOまたはPOなど、AOの付加モル数1〜6):例えばN,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)スルファミン酸およびN,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)スルファミン酸PO2モル付加物など];ビス(2−ヒドロキシエチル)ホスフェートなどが挙げられる。
これらの中和塩基を有するジオールの中和塩基としては、例えば前記炭素数3〜30の3級アミン(トリエチルアミンなど)および/またはアルカリ金属(ナトリウム塩など)が挙げられる。
これらのうち好ましいものは、炭素数2〜12のアルキレングリコール、カルボキシル基を有するジオール、ビスフェノール類のAO付加物、およびこれらの併用である。
これらのうち好ましいものは、3〜8価またはそれ以上の多価脂肪族アルコールおよびノボラック樹脂のAO付加物であり、さらに好ましいものはノボラック樹脂のAO付加物である。
3〜6価またはそれ以上のポリカルボン酸(14)としては、炭素数9〜20の芳香族ポリカルボン酸(トリメリット酸、ピロメリット酸など)などが挙げられる。
なお、ジカルボン酸(13)または3〜6価またはそれ以上のポリカルボン酸(14)としては、上述のものの酸無水物または炭素数1〜4の低級アルキルエステル(メチルエステル、エチルエステル、イソプロピルエステルなど)を用いてもよい。
(b21)を構成するジオール(11)としては、炭素数2〜36のアルキレングリコール、例えばエチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジオールおよび1,12−ドデカンジオールが好ましく、さらに好ましくは、炭素数4〜12の直鎖型脂肪族ジオール、例えば1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジオールおよび1,12−ドデカンジオールである。
(b21)を構成する3価〜8価またはそれ以上のポリオール(12)としては、3価脂肪族アルコール、例えばグリセリンおよびトリメチロールプロパンが好ましい。
炭素数9〜30(好ましくは9〜22)の脂肪族ジカルボン酸およびそのエステル形成性誘導体としては、前記(13)中の炭素数4〜36のアルカンジカルボン酸、および炭素数6〜40の脂環式ジカルボン酸の中で、炭素数が9〜30のもの、およびそれらの酸無水物または炭素数1〜4の低級アルキルエステル等が挙げられる。
これらのうち、好ましくは炭素数9〜22のアルカンジカルボン酸およびその酸無水物または低級アルキルエステルであり、さらに好ましくは、アゼライン酸、セバシン酸、1,10−デカンジカルボン酸、1,12−ドデカン二酸、1,18−オクタデカンジカルボン酸、およびそれらの酸無水物または低級アルキルエステルであり、とくに好ましくはセバシン酸、1,10−デカンジカルボン酸、および1,12−ドデカン二酸である。
上記脂肪族ポリイソシアネートの具体例としては、エチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、ドデカメチレンジイソシアネート、1,6,11−ウンデカントリイソシアネート、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、2,6−ジイソシアナトメチルカプロエート、ビス(2−イソシアナトエチル)フマレート、ビス(2−イソシアナトエチル)カーボネート、2−イソシアナトエチル−2,6−ジイソシアナトヘキサノエートなどの脂肪族ポリイソシアネートなどが挙げられる。
上記脂環式ポリイソシアネートの具体例としては、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、ジシクロヘキシルメタン−4,4’−ジイソシアネート(水添MDI)、シクロヘキシレンジイソシアネート、メチルシクロヘキシレンジイソシアネート(水添TDI)、ビス(2−イソシアナトエチル)−4−シクロヘキセン−1,2−ジカルボキシレート、2,5−および/または2,6−ノルボルナンジイソシアネートなどが挙げられる。
上記芳香脂肪族ポリイソシアネートの具体例としては、m−および/またはp−キシリレンジイソシアネート(XDI)、α,α,α’,α’−テトラメチルキシリレンジイソシアネート(TMXDI)などが挙げられる。
また、上記ポリイソシアネートの変性物には、ウレタン基、カルボジイミド基、アロファネート基、ウレア基、ビューレット基、ウレトジオン基、ウレトイミン基、イソシアヌレート基、オキサゾリドン基含有変性物などが挙げられる。
具体的には、変性MDI(ウレタン変性MDI、カルボジイミド変性MDI、トリヒドロカルビルホスフェート変性MDIなど)、ウレタン変性TDIなどのポリイソシアネートの変性物およびこれらの2種以上の混合物[たとえば変性MDIとウレタン変性TDI(イソシアネート含有プレポリマー)との併用]が含まれる。
これらのうちで好ましいものは6〜15の芳香族ポリイソシアネート、炭素数4〜12の脂肪族ポリイソシアネート、および炭素数4〜15の脂環式ポリイソシアネートであり、とくに好ましいものはTDI、MDI、HDI、水添MDI、およびIPDIである。
直鎖状脂肪族ポリエステルポリオールとしては、例えば、ポリエチレンアジペートジオール、ポリブチレンアジペートジオール、ポリヘキサメチレンアジペートジオール、ポリエチレンブチレンアジペートジオール、ポリブチレンヘキサメチレンアジペートジオール、ポリジエチレンアジペートジオール、ポリエチレンセバケートジオール、ポリブチレンセバケートジオール、ポリヘキサメチレンセバケートジオールなどが挙げられる。分岐状脂肪族ポリエステルポリオールとしては、例えば、ポリネオペンチルアジペートジオール、ポリネオペンチルセバケートジオール、ポリ(3−メチルペンチレンアジペート)ジオール、ポリエチレンプロピレンアジペートジオールなどが挙げられる。芳香族ポリエステルポリオールとしては、例えば、ポリヘキサメチレンイソフタレートジオール、ポリブチレンテレフタレートジオール、ポリネオペンチルテレフタレートジオールなどが挙げられる。
また、ポリエーテルポリオールと脂肪族もしくは芳香族ポリカルボン酸からなるポリエステルポリオールも挙げられる。
(b22)を構成するポリオールのうちジオール(11)としては、炭素数2〜36のアルキレングリコール、ポリラクトンジオール、およびヒドロキシル基以外の官能基を有するジオール(11a)〔例えばエチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、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、ポリカプロラクトンジオール、DMPA、およびDMBA〕が好ましく、さらに好ましくは、炭素数4〜12の直鎖型脂肪族ジオール〔例えば1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジオール、および1,12−ドデカンジオール〕、ポリカプロラクトンジオール、およびDMPAである。
(b22)を構成するポリオールのうち3価〜8価またはそれ以上のポリオール(12)としては、3価脂肪族アルコール、例えばグリセリンおよびトリメチロールプロパンが好ましい。
(b22)を構成するポリエステルポリオール(16)としては、前記直鎖状脂肪族ポリエステルポリオール、例えばポリエチレンアジペートジオール、ポリブチレンアジペートジオール、ポリヘキサメチレンアジペートジオール、ポリエチレンブチレンアジペートジオール、ポリブチレンヘキサメチレンアジペートジオール、ポリジエチレンアジペートジオール、ポリエチレンセバケートジオール、ポリブチレンセバケートジオール、ポリヘキサメチレンセバケートジオール、が好ましく、さらに好ましくは、炭素数4〜12の直鎖型脂肪族ジオールと炭素数6〜22のアルカンジカルボン酸およびその酸無水物または低級アルキルエステルとの重縮合物、例えばポリブチレンアジペートジオール、ポリヘキサメチレンアジペートジオール、ポリブチレンセバケートジオール、およびポリヘキサメチレンセバケートジオールである。
(b22)を構成する1級および/または2級モノアミン(19)としては、炭素数2〜24の直鎖アルキルアミン(エチルアミン、n−ブチルアミンなど)が好ましい。
(I)コア粒子を作成すると同時にコア・シェル構造にする方法例。
(a)を含有する樹脂粒子(A)の水性分散液(W1)(2種以上でもよい。)と、樹脂(c)もしくはその有機溶剤溶液、または、樹脂(c)の前駆体(c0)もしくはその有機溶剤溶液(O)とを混合し、(W1)中に(O)を分散させ、(c0)もしくはその有機溶剤溶液を用いる場合には、さらに(c0)を反応させて、(A)の水性分散液(W1)中で(c)を含有する樹脂粒子(C)を形成し、さらに、(a)と異なる樹脂(b)を含有する樹脂粒子(B)の水性分散液(W2)(2種以上でもよい。)を混合する(2種以上使用する場合、予め混合し一括して系内に投入してもよく、また予め混合せず順次系内に投入してもよい。)ことで、(a)を含有する中間層(P1)と(b)を含有する最表面層(P2)から構成される被膜化されたシェル層(P)が形成された樹脂粒子を形成する方法。この場合、樹脂粒子(C)の造粒と同時に(C)表面に樹脂粒子(A)(2種以上でもよい。)が付着してコア・シェル型樹脂粒子(D1)の水性分散体(X1)ができ、必要により脱有機溶剤し、さらに、(D1)〔後述する、(D1)において(A)が被膜化された樹脂粒子(D1’)を含む。〕の表面に樹脂粒子(B)(2種以上でもよい。)が付着してコア・シェル型樹脂粒子(D2)の水性分散体(X2)ができ、これからから水性媒体を除去することによって造られる。この際、上記工程により(D1)および/または(D2)の表面が被膜化してない場合、被膜化処理を施してよく、この工程は(X1)または(X2)を得た後であればどの段階で処理してもよい。被膜化処理は、(X2)を得た後に、(A)および/または(B)に対して、同時に施すのが好ましい。
これらの中では(I)の製法が好ましい。
また、樹脂粒子(E)の、耐熱性、耐水性、耐薬品性、粒径の均一性等を向上させたい場合には、樹脂(a)および(b)に架橋構造を導入させてもよい。かかる架橋構造は、共有結合性、配位結合性、イオン結合性、水素結合性等、いずれの架橋形態であってもよい。(a)および(b)に架橋構造を導入する場合の架橋点間分子量は、好ましくは50以上、さらに好ましくは500以上、とくに好ましくは1000以上である。
装置(一例) : 東ソー製 HLC−8120
カラム(一例): TSKgelGMHXL(2本)
TSKgelMultiporeHXL−M(1本)
試料溶液 : 0.25%のTHF溶液
溶液注入量 : 100μl
流量 : 1ml/分
測定温度 : 40℃
検出装置 : 屈折率検出器
基準物質 : 東ソー製 標準ポリスチレン(TSKstandard POLYSTYRENE)12点(分子量 500 1050 2800 5970 9100 18100 37900 96400 190000 355000 1090000 2890000)
また、ポリウレタン樹脂のMnおよびMwは、GPCを用いて以下の条件で測定される。
装置(一例) : 東ソー製 HLC−8220GPC
カラム(一例): Guardcolumn α
TSKgel α−M
試料溶液 : 0.125%のジメチルホルムアミド溶液
溶液注入量 : 100μl
流量 : 1ml/分
測定温度 : 40℃
検出装置 : 屈折率検出器
基準物質 : 東ソー製 標準ポリスチレン(TSKstandard POLYSTYRENE)12点(分子量 500 1050 2800 5970 9100 18100 37900 96400 190000 355000 1090000 2890000)
また、(a)を含有するシェル層(P1)、および(b1)を含有するシェル層(P2)のTgは、同様の理由で、好ましくは45〜100℃、さらに好ましくは50〜90℃、とくに好ましくは52〜75℃である。
なお、本発明におけるTgは、DSC測定またはフローテスター測定(DSCで測定できない場合)から求められる値である。
フローテスター測定には、島津製作所製の高架式フローテスターCFT500型を用いる。フローテスター測定の条件は下記のとおりであり、以下測定は全てこの条件で行われる。
(フローテスター測定条件)
荷重:30kg/cm2、昇温速度:3.0℃/min、
ダイ口径:0.50mm、ダイ長さ:10.0mm
ガラス転移温度(Tg)と流出温度(T1/2)との温度差を調整するには、(a)もしくは(b1)の分子量と(a)もしくは(b1)を構成する単量体組成との組み合わせを適切に選択すればよい。すなわち、一般に流出温度(T1/2)は、基本的には樹脂の分子量の増減によって増減するのに対し、ガラス転移温度(Tg)は、主として樹脂の組成や構造により変化し、本質的には分子量とは無関係であって、分子量による影響は副次的なものであるので、その点を利用して、分子量と単量体組成のいずれかを調整する。
<軟化点>
降下式フローテスター{たとえば、(株)島津製作所製、CFT−500D}を用いて、1gの測定試料を昇温速度6℃/分で加熱しながら、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て、「プランジャー降下量(流れ値)」と「温度」とのグラフを描き、プランジャーの降下量の最大値の1/2に対応する温度をグラフから読み取り、この値(測定試料の半分が流出したときの温度)を軟化点とする。
示差走査熱量計{たとえば、セイコー電子工業社製、DSC210}を用いて、測定試料を200℃まで昇温してから、降温速度10℃/分で0℃まで冷却した後、昇温速度20℃/分で昇温して吸発熱変化を測定して、「吸発熱量」と「温度」とのグラフを描き、吸発熱量の最大ピークに対応する温度を融解熱の最大ピーク温度(Ta)とする。
〔1〕ビニル樹脂の場合において、モノマーを出発原料として、懸濁重合法、乳化重合法、シード重合法または分散重合法等の重合反応により、直接、樹脂粒子(A)の水性分散液(W1)、および樹脂粒子(B)の水性分散液(W2)を製造する方法。
〔2〕ポリエステル樹脂等の重付加あるいは縮合系樹脂の場合において、前駆体(モノマー、オリゴマー等)またはその有機溶剤溶液を必要であれば適当な分散剤存在下で水性媒体中に分散させ、その後に加熱したり、硬化剤を加えたりして前躯体を硬化させて、樹脂粒子(A)の水性分散液(W1)、および樹脂粒子(B)の水性分散液(W2)を製造する方法。
〔3〕ポリエステル樹脂等の重付加あるいは縮合系樹脂の場合において、前駆体(モノマー、オリゴマー等)またはその有機溶剤溶液(液体であることが好ましい。加熱により液状化してもよい)中に必要により適当な乳化剤を溶解させた後、水を加えて転相乳化し、硬化剤を加えたりして前躯体を硬化させて、樹脂粒子(A)の水性分散液(W1)、および樹脂粒子(B)の水性分散液(W2)を製造する方法。
〔4〕あらかじめ重合反応(付加重合、開環重合、重付加、付加縮合、縮合重合等いずれの重合反応様式であってもよい。以下の本項の重合反応も同様。)により作成した樹脂を機械回転式またはジェット式等の微粉砕機を用いて粉砕し、次いで、分級することによって樹脂粒子を得た後、適当な分散剤存在下で水中に分散させる方法。
〔5〕あらかじめ重合反応により作成した樹脂を有機溶剤に溶解した樹脂溶液を霧状に噴霧することにより樹脂粒子を得た後、該樹脂粒子を適当な分散剤存在下で水中に分散させる方法。
〔6〕あらかじめ重合反応により作成した樹脂を有機溶剤に溶解した樹脂溶液に貧溶剤を添加するか、またはあらかじめ有機溶剤に加熱溶解した樹脂溶液を冷却することにより樹脂粒子を析出させ、次いで、有機溶剤を除去して樹脂粒子を得た後、該樹脂粒子を適当な分散剤存在下で水中に分散させる方法。
〔7〕あらかじめ重合反応により作成した樹脂を有機溶剤に溶解した樹脂溶液を、適当な分散剤存在下で水性媒体中に分散させ、これを加熱または減圧等によって有機溶剤を除去する方法。
〔8〕あらかじめ重合反応により作成した樹脂を有機溶剤に溶解した樹脂溶液中に適当な乳化剤を溶解させた後、水を加えて転相乳化する方法。
その塩としては、これらのナトリウム塩、カリウム塩、アミン塩、アンモニウム塩、4級アンモニウム塩およびアルカノールアミン塩(モノエタノールアミン塩、ジエタノールアミン塩、トリエタノールアミン塩等)などの塩があげられる。
塩としては、ナトリウム塩、カリウム塩、アミン塩、アンモニウム塩、4級アンモニウム塩およびアルカノールアミン塩(モノエタノールアミン塩、ジエタノールアミン塩、トリエタノールアミン塩等)等が挙げられる。
硫酸化油としては、例えば、ヒマシ油、落花生油、オリーブ油、ナタネ油、牛脂および羊脂などの硫酸化物の塩等が挙げられる。
硫酸化脂肪酸エステルとしては、例えば、オレイン酸ブチルおよびリシノレイン酸ブチル等の硫酸化物の塩等が挙げられる。
硫酸化オレフィンとしては、例えば、商品名:ティーポール(シェル社製)等が挙げられる。
アルキルベンゼンスルホン酸塩としては、例えば、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム塩等が挙げられる。
スルホコハク酸ジエステル塩としては、例えば、スルホコハク酸ジ−2−エチルヘキシルエステルナトリウム塩などが挙げられる。
芳香環含有化合物のスルホン酸塩としては、アルキル化ジフェニルエーテルのモノまたはジスルホン酸塩およびスチレン化フェノールスルホン酸塩などが挙げられる。
高級アルコールリン酸エステル塩としては、例えば、ラウリルアルコールリン酸モノエステルジナトリウム塩およびラウリルアルコールリン酸ジエステルナトリウム塩等が挙げられる。
高級アルコールEO付加物リン酸エステル塩としては、例えば、オレイルアルコールEO5モル付加物リン酸モノエステルジナトリウム塩等が挙げられる。
第4級アンモニウム塩型界面活性剤としては、炭素数3〜40の3級アミンと4級化剤(例えば、メチルクロライド、メチルブロマイド、エチルクロライド、ベンジルクロライドおよびジメチル硫酸などのアルキル化剤並びにEOなど)との反応等で得られ、例えば、ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド、ジデシルジメチルアンモニウムクロライド、ジオクチルジメチルアンモニウムブロマイド、ステアリルトリメチルアンモニウムブロマイド、ラウリルジメチルベンジルアンモニウムクロライド(塩化ベンザルコニウム)、セチルピリジニウムクロライド、ポリオキシエチレントリメチルアンモニウムクロライドおよびステアラミドエチルジエチルメチルアンモニウムメトサルフェートなどが挙げられる。
第1級アミン塩型界面活性剤としては、例えば、炭素数8〜40の脂肪族高級アミン(例えば、ラウリルアミン、ステアリルアミン、セチルアミン、硬化牛脂アミンおよび、ロジンアミンなどの高級アミン)の無機酸塩または有機酸塩および低級アミン(炭素数2〜6)の高級脂肪酸(炭素数8〜40、ステアリン酸、オレイン酸など)塩などが挙げられる。
また、第3級アミン塩型界面活性剤としては、例えば、炭素数4〜40の脂肪族アミン(例えば、トリエチルアミン、エチルジメチルアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミンなど)、脂肪族アミン(炭素数2〜40)のEO(2モル以上)付加物、炭素数6〜40の脂環式アミン(例えば、N−メチルピロリジン、N−メチルピペリジン、N−メチルヘキサメチレンイミン、N−メチルモルホリンおよび1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)−7−ウンデセンなど)、炭素数5〜30の含窒素ヘテロ環芳香族アミン(例えば、4−ジメチルアミノピリジン、N−メチルイミダゾールおよび4,4’−ジピリジルなど)の無機酸塩または有機酸塩およびトリエタノールアミンモノステアレート、ステアラミドエチルジエチルメチルエタノールアミンなどの3級アミンの無機酸塩または有機酸塩などが挙げられる。
[式中、Rは1価の炭化水素基;nは1または2;mは1または2;Mは水素イオン、アルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオン、アンモニウムカチオン、アミンカチオン、アルカノールアミンカチオンなどである。]
AO付加型非イオン界面活性剤は、炭素数8〜40の高級アルコール、炭素数8〜40の高級脂肪酸または炭素数8〜40のアルキルアミン等に直接AO(炭素数2〜20)を付加させるか、グリコールにAOを付加させて得られるポリアルキレングリコールに高級脂肪酸などを反応させるか、あるいは多価アルコールに高級脂肪酸を反応して得られたエステル化物にAOを付加させるか、高級脂肪酸アミドにAOを付加させることにより得られる。
これらのうち好ましいものは、EOおよびEOとPOのランダムまたはブロック付加物である。
AOの付加モル数としては10〜50モルが好ましく、該AOのうち50〜100%がEOであるものが好ましい。
有機溶剤(u)の具体例としては、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、テトラリン等の芳香族炭化水素系有機溶剤;n−ヘキサン、n−ヘプタン、ミネラルスピリット、シクロヘキサン等の脂肪族または脂環式炭化水素系有機溶剤;塩化メチル、臭化メチル、ヨウ化メチル、メチレンジクロライド、四塩化炭素、トリクロロエチレン、パークロロエチレンなどのハロゲン系有機溶剤;酢酸エチル、酢酸ブチル、メトキシブチルアセテート、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテートなどのエステル系またはエステルエーテル系有機溶剤;ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、プロピレングリコールモノメチルエーテルなどのエーテル系有機溶剤;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジ−n−ブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン系有機溶剤;メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、イソブタノール、t−ブタノール、2−エチルヘキシルアルコール、ベンジルアルコールなどのアルコール系有機溶剤;ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなどのアミド系有機溶剤;ジメチルスルホキシドなどのスルホキシド系有機溶剤、N−メチルピロリドンなどの複素環式化合物系有機溶剤、ならびにこれらの2種以上の混合溶剤が挙げられる。
可塑剤(v)としては、何ら限定されず、以下のものが例示される。
(v1)フタル酸エステル[フタル酸ジブチル、フタル酸ジオクチル、フタル酸ブチルベンジル、フタル酸ジイソデシル等];
(v2)脂肪族2塩基酸エステル[アジピン酸ジ−2−エチルヘキシル、セバシン酸−2−エチルヘキシル等];
(v3)トリメリット酸エステル[トリメリット酸トリ−2−エチルヘキシル、トリメリット酸トリオクチル等];
(v4)燐酸エステル[リン酸トリエチル、リン酸トリ−2−エチルヘキシル、リン酸トリクレジール等];
(v5)脂肪酸エステル[オレイン酸ブチル等];
(v6)およびこれらの2種以上の混合物が挙げられる。
(A)および(B)の体積平均粒径は、一般的には、0.0005〜30μmが好ましい。上限は、さらに好ましくは20μm、とくに好ましくは10μmであり、下限は、さらに好ましくは0.01μm、とくに好ましくは0.02μm、最も好ましくは0.04μmである。ただし、例えば、体積平均粒径1μmの樹脂粒子(E)を得たい場合には、好ましくは0.0005〜0.3μm、とくに好ましくは0.001〜0.2μmの範囲、10μmの樹脂粒子(E)を得た場合には、好ましくは0.005〜3μm、とくに好ましくは0.05〜2μm、100μmの樹脂粒子(E)を得たい場合には、好ましくは0.05〜30μm、とくに好ましくは0.1〜20μmである。
なお、体積平均粒径は、レーザー式粒度分布測定装置LA−920(堀場製作所製)やマルチサイザーIII(コールター社製)、光学系としてレーザードップラー法を用いるE
LS−800(大塚電子社製)などで測定できる。もし、各測定装置間で粒径の測定値に差を生じた場合は、ELS−800での測定値を採用する。
なお、上記粒径比が得やすいことから、後述する樹脂粒子(C)の体積平均粒径は、0.1〜300μmが好ましい。さらに好ましくは0.5〜250μm、特に好ましくは1〜200μmである。
一般に、樹脂(c)として好ましいものは、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ビニル樹脂、およびそれらの併用であり、さらに好ましいのは、ポリウレタン樹脂、およびポリエステル樹脂であり、とくに好ましいのは、1,2−プロピレングリコールおよび/またはビスフェノール類のAO付加物を構成単位として含有する、ポリウレタン樹脂およびポリエステル樹脂である。
以下、(c)として好ましい樹脂であるビニル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、およびエポキシ樹脂につき、詳細に説明する。
(c)に用いるビニルモノマーの共重合体の具体例としては、スチレン−(メタ)アクリル酸エステル−(メタ)アクリル酸共重合体、スチレン−ブタジエン−(メタ)アクリル酸共重合体、(メタ)アクリル酸−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−アクリロニトリル−(メタ)アクリル酸共重合体、スチレン−(メタ)アクリル酸共重合体、スチレン−(メタ)アクリル酸−ジビニルベンゼン共重合体、スチレン−スチレンスルホン酸−(メタ)アクリル酸エステル共重合体、およびこれらの共重合体の塩などが挙げられる。
樹脂(c)のsp値は、好ましくは7〜18、さらに好ましくは8〜14、とくに好ましくは9〜14である。
例えば、樹脂粒子(E)をスラッシュ成形用樹脂、粉体塗料として用いる場合、(c)のMnは、好ましくは2,000〜50万、さらに好ましくは4,000〜20万である。(c)の融点(DSCにて測定)は、好ましくは0℃〜200℃、さらに好ましくは35℃〜150℃である。(c)のTgは、好ましくは−60℃〜100℃、さらに好ましくは−30℃〜60℃である。
液晶ディスプレイ等の電子部品製造用スペーサー、電子測定機の標準粒子として用いる場合、(c)のMnは、好ましくは2万〜1,000万、さらに好ましくは4万〜200万である。(c)の融点は、好ましくは40℃〜300℃、さらに好ましくは70℃〜250℃である。(c)のTgは、好ましくは−0℃〜250℃、さらに好ましくは50℃〜200℃である。
電子写真、静電記録、静電印刷などに使用されるトナーとして用いる場合、(c)のMnは、好ましくは1,000〜500万、さらに好ましくは2,000〜50万である。(c)の融点は、好ましくは20℃〜300℃、さらに好ましくは80℃〜250℃である。(c)のTgは、好ましくは20℃〜200℃、さらに好ましくは40℃〜150℃である。(c)のsp値は、好ましくは8〜16、さらに好ましくは9〜14である。
〔1〕樹脂粒子(A)と樹脂粒子(C)、および、樹脂粒子(B)と樹脂粒子(D1)が正負逆の電荷を持つようにすると吸着力が発生し、この場合、樹脂粒子(A)と樹脂粒子(C)、および、樹脂粒子(B)と樹脂粒子(D1)各々の電荷を大きくするほど、吸着力が強くなり、コア樹脂(c)からシェル樹脂(a)およびシェル樹脂(b)が剥れることがなくなる。
〔2〕樹脂粒子(A)と樹脂粒子(C)、および、樹脂粒子(B)と樹脂粒子(D1)が同極性(どちらも正、またはどちらも負)の電荷を持つようにすると、シェル樹脂(a)のコア樹脂(c)に対する吸着力、および、シェル樹脂(b)のシェル樹脂(a)に対する吸着力が弱まり、コア・シェル型を形成し難かったり、また一度、形成してもコア樹脂(c)からシェル樹脂(a)および/またはシェル樹脂(b)が剥れることがある。この場合、一般に界面活性剤(s)および/または水溶性ポリマー(t)[とくに樹脂粒子(A)、樹脂粒子(B)、樹脂粒子(C)、および樹脂粒子(D1)と逆電荷を有するもの]を使用すると吸着力が養われ、コア・シェル型を形成し易くなったり、またコア樹脂(c)からシェル樹脂(a)および(b)が剥れることがなくなる。
〔3〕水性分散液(W1)、(W2)、または水性液体であるコーティング剤(W’1)、(W’2)を製造する際に、樹脂(a)および樹脂(b)がカルボキシル基、リン酸基、スルホン酸基等の酸性官能基を有する樹脂(一般に酸性官能基1個当たりの分子量が1,000以下であるのが好ましい)である場合に、水性媒体のpHが低いほど、吸着力が強くなる。逆に、pHを高くするほど、吸着力が弱くなる。
〔4〕水性分散液(W1)、(W2)または水性液体であるコーティング剤(W’1)、(W’2)を製造する際に、樹脂(a)および樹脂(b)が1級アミノ基、2級アミノ基、3級アミノ基、4級アンモニウム塩基等の塩基性官能基を有する樹脂(一般に塩基性官能基1個当たりの分子量が1,000以下であるのが好ましい)である場合に、水性媒体のpHが高いほど吸着力が強くなる。逆に、pHを低くするほど吸着力が弱くなる。
〔5〕樹脂(a)と樹脂(c)のsp値の差(Δsp値)、および、樹脂(b)と樹脂(a)のΔsp値を小さくすると吸着力が強くなる。ただし、Δsp値を小さくしすぎると、樹脂(a)、樹脂(b)と樹脂(c)が溶解してコア・シェル型粒子ではなくなることもある。
〔1〕水性樹脂分散体を減圧下または常圧下で乾燥する方法
〔2〕遠心分離器、スパクラフィルター、フィルタープレスなどにより固液分離し、得られた粉末を乾燥する方法
〔3〕水性樹脂分散体を凍結させて乾燥させる方法(いわゆる凍結乾燥)
等が例示される。
上記〔1〕、〔2〕において、得られた粉末を乾燥する際、流動層式乾燥機、減圧乾燥機、循風乾燥機など公知の設備を用いて行うことができる。
また、必要に応じ、風力分級器などを用いて分級し、所定の粒度分布とすることもできる。
(1)製造方法(I)の場合
樹脂(a)と樹脂(c)のsp値差、樹脂(a)の分子量、また樹脂(b)の付着量を制御することで粒子形状や粒子表面性を制御することができる。sp値差が小さいといびつな形で表面平滑な粒子が得られやすく、また、sp値差が大きいと球形で表面はザラつきのある粒子が得られやすい。また、(a)の分子量が大きいと表面はザラつきのある粒子が得られやすく、分子量が小さいと表面平滑な粒子が得られやすい。ただし、(a)と(c)のsp値差は小さすぎても大きすぎても造粒困難になる。また樹脂(a)の分子量も小さすぎると造粒困難になる。このことから、好ましい(a)と(c)のsp値差は0.01〜5.0でより好ましくは0.1〜3.0、さらに好ましくは0.2〜2.0である。また、樹脂(a)のMwは、好ましくは100〜100万、より好ましくは1000〜50万、さらに好ましくは2000〜20万、特に好ましくは3000〜10万である。
どちらの製造方法においてもあらかじめ作製する樹脂粒子(C)の形状に大きく影響し、樹脂粒子(E)は樹脂粒子(C)とほぼ同じ形状になる。ただし、(C)がいびつな場合、より多くコーティング剤(W’1)および(W’2)を使用すると球形になる。
表面被覆率(%)=100×(P)に覆われている部分の面積/[(P)に覆われている部分の面積+(Q)が露出している部分の面積]
または、樹脂(a)を含有する樹脂粒子(A)の水性分散液(W1)と、樹脂(c)の前駆体(c0)またはその有機溶剤溶液(O)とを混合し、(W1)中に(O)を分散させて、さらに、(c0)を反応させて、(A)の水性分散液(W1)中で、(c)を含有する樹脂粒子(C)を形成させることにより、(C)の表面に(A)が付着されてなる構造の樹脂粒子(D1)の水性分散体(X1)として得ることができる。
なお、(c)と(c0)は併用してもよい。
本発明で使用する分散装置は、一般に乳化機、分散機として市販されているものであればとくに限定されず、例えば、ホモジナイザー(IKA社製)、ポリトロン(キネマティカ社製)、TKオートホモミキサー(特殊機化工業社製)等のバッチ式乳化機、エバラマイルダー(荏原製作所社製)、TKフィルミックス、TKパイプラインホモミキサー(特殊機化工業社製)、コロイドミル(神鋼パンテック社製)、スラッシャー、トリゴナル湿式微粉砕機(三井三池化工機社製)、キャピトロン(ユーロテック社製)、ファインフローミル(太平洋機工社製)等の連続式乳化機、マイクロフルイダイザー(みずほ工業社製)、ナノマイザー(ナノマイザー社製)、APVガウリン(ガウリン社製)等の高圧乳化機、膜乳化機(冷化工業社製)等の膜乳化機、バイブロミキサー(冷化工業社製)等の振動式乳化機、超音波ホモジナイザー(ブランソン社製)等の超音波乳化機等が挙げられる。このうち粒径の均一化の観点で好ましいものは、APVガウリン、ホモジナイザー、TKオートホモミキサー、エバラマイルダー、TKフィルミックス、TKパイプラインホモミキサーが挙げられる。
樹脂(c)もしくはその有機溶剤溶液、または、前駆体(c0)もしくはその有機溶剤溶液の粘度は、粒径均一性の観点から、好ましくは10〜5万mPa・s(B型粘度計で測定)、さらに好ましくは100〜1万mPa・sである。
分散時の温度としては、好ましくは0〜150℃(加圧下)、さらに好ましくは5〜98℃である。分散体の粘度が高い場合は、温度を上げて粘度を上記好ましい範囲まで低下させて、乳化分散を行うのが好ましい。
樹脂(c)もしくは前駆体(c0)の有機溶剤溶液に用いる有機溶剤は、樹脂(c)を常温もしくは加熱下で溶解しうる有機溶剤であればとくに限定されず、具体的には、有機溶剤(u)と同様のものが例示される。好ましいものは樹脂(c)の種類によって異なるが、(c)とのsp値差が3以下であるのが好適である。また、樹脂粒子(E)の粒径均一性の観点からは、樹脂(c)を溶解させるが、樹脂(a)を含有する樹脂粒子(A)、および樹脂(b)を含有する樹脂粒子(B)を溶解・膨潤させにくい有機溶剤が好ましい。
(I−2)水溶性パーオキサイド系重合開始剤:過酸化水素、過酢酸、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム等
(II−1)油溶性アゾ系重合開始剤:2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、1,1’−アゾビスシクロヘキサン1−カーボニトリル、2,2’−アゾビス−4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル、2,2’−アゾビス−2,4−ジメチルバレロニトリル、ジメチル−2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)、1,1’−アゾビス(1−アセトキシ−1−フェニルエタン)、2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)等
(II−2)水溶性アゾ系重合開始剤:アゾビスアミジノプロパン塩、アゾビスシアノバレリックアシッド(塩)、2,2’−アゾビス[2−メチル−N−(2−ヒドロキシエチル)プロピオンアミド]等
(III−1)非水系レドックス系重合開始剤:ヒドロペルオキシド、過酸化ジアルキル、
過酸化ジアシル等の油溶性過酸化物と、第三アミン、ナフテン酸塩、メルカプタン類、有機金属化合物(トリエチルアルミニウム、トリエチルホウ素、ジエチル亜鉛等)等の油溶性還元剤とを併用
(III−2)水系レドックス系重合開始剤:過硫酸塩、過酸化水素、ヒドロペルオキシド等の水溶性過酸化物と、水溶性の無機もしくは有機還元剤(2価鉄塩、亜硫酸水素ナトリウム、アルコール、ポリアミン等)とを併用等が挙げられる。
〔1〕反応性基含有プレポリマー(α)が有する反応性基が、活性水素化合物と反応可能な官能基(α1)であり、硬化剤(β)が活性水素基含有化合物(β1)であるという組み合わせ。
〔2〕反応性基含有プレポリマー(α)が有する反応性基が活性水素含有基(α2)であり、硬化剤(β)が活性水素含有基と反応可能な化合物(β2)であるという組み合わせ。
これらのうち、水中での反応率の観点から、〔1〕がより好ましい。
上記組合せ〔1〕において、活性水素化合物と反応可能な官能基(α1)としては、イソシアネート基(α1a)、ブロック化イソシアネート基(α1b)、エポキシ基(α1c)、酸無水物基(α1d)および酸ハライド基(α1e)などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、(α1a)、(α1b)および(α1c)であり、特に好ましいものは、(α1a)および(α1b)である。
ブロック化イソシアネート基(α1b)は、ブロック化剤によりブロックされたイソシアネート基のことをいう。
上記ブロック化剤としては、オキシム類[アセトオキシム、メチルイソブチルケトオキシム、ジエチルケトオキシム、シクロペンタノンオキシム、シクロヘキサノンオキシム、メチルエチルケトオキシム等];ラクタム類[γ−ブチロラクタム、ε−カプロラクタム、γ−バレロラクタム等];炭素数1〜20の脂肪族アルコール類[エタノール、メタノール、オクタノール等];フェノール類[フェノール、m−クレゾール、キシレノール、ノニルフェノール等];活性メチレン化合物[アセチルアセトン、マロン酸エチル、アセト酢酸エチル等];塩基性窒素含有化合物[N,N−ジエチルヒドロキシルアミン、2−ヒドロキシピリジン、ピリジンN−オキサイド、2−メルカプトピリジン等];およびこれらの2種以上の混合物が挙げられる。
これらのうち好ましいのはオキシム類であり、特に好ましいものはメチルエチルケトオキシムである。
ポリエーテル(αw)としては、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド、ポリブチレンオキサイド、ポリテトラメチレンオキサイドなどが挙げられる。
ポリエステル(αx)としては、ジオール(11)とジカルボン酸(13)の重縮合物、ポリラクトン(ε−カプロラクトンの開環重合物)などが挙げられる。
エポキシ樹脂(αy)としては、ビスフェノール類(ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールSなど)とエピクロルヒドリンとの付加縮合物などが挙げられる。
ポリウレタン(αz)としては、ジオール(11)とポリイソシアネート(15)の重付加物、ポリエステル(αx)とポリイソシアネート(15)の重付加物などが挙げられる。
〔1〕二以上の構成成分のうちの一つを過剰に用いることで構成成分の官能基を末端に残存させる方法、
〔2〕二以上の構成成分のうちの一つを過剰に用いることで構成成分の官能基を末端に残存させ、さらに残存した該官能基と反応可能な官能基および反応性基を含有する化合物を反応させる方法などが挙げられる。
上記方法〔1〕では、水酸基含有ポリエステルプレポリマー、カルボキシル基含有ポリエステルプレポリマー、酸ハライド基含有ポリエステルプレポリマー、水酸基含有エポキシ樹脂プレポリマー、エポキシ基含有エポキシ樹脂プレポリマー、水酸基含有ポリウレタンプレポリマー、イソシアネート基含有ポリウレタンプレポリマーなどが得られる。
構成成分の比率は、例えば、水酸基含有ポリエステルプレポリマーの場合、ポリオール〔ジオール(11)等〕とポリカルボン酸〔ジカルボン酸(13)等〕の比率が、水酸基[OH]とカルボキシル基[COOH]の当量比[OH]/[COOH]として、好ましくは2/1〜1.01/1、さらに好ましくは1.5/1〜1.01/1、とくに好ましくは1.3/1〜1.02/1である。他の骨格、末端基のプレポリマーの場合も、構成成分が変わるだけで比率は同様である。
上記方法〔2〕では、上記方法〔1〕で得られたプレプリマーに、ポリイソシアネートを反応させることでイソシアネート基含有プレポリマーが得られ、ブロック化ポリイソシアネートを反応させることでブロック化イソシアネート基含有プレポリマーが得られ、ポリエポキサイドを反応させることでエポキシ基含有プレポリマーが得られ、ポリ酸無水物を反応させることで酸無水物基含有プレポリマーが得られる。
官能基および反応性基を含有する化合物の使用量は、例えば、水酸基含有ポリエステルにポリイソシアネートを反応させてイソシアネート基含有ポリエステルプレポリマーを得る場合、ポリイソシアネートの比率が、イソシアネート基[NCO]と、水酸基含有ポリエステルの水酸基[OH]の当量比[NCO]/[OH]として、好ましくは5/1〜1.01/1、さらに好ましくは4/1〜1.2/1、とくに好ましくは2.5/1〜1.5/1である。他の骨格、末端基を有するプレポリマーの場合も、構成成分が変わるだけで比率は同様である。
反応性基含有プレポリマー(α)のMnは、好ましくは500〜30,000、さらに好ましくは1,000〜20,000、とくに好ましくは2,000〜10,000である。
反応性基含有プレポリマー(α)のMwは、好ましくは1,000〜50,000、さらに好ましくは2,000〜40,000、とくに好ましくは4,000〜20,000である。
反応性基含有プレポリマー(α)の粘度は、100℃において、好ましくは2,000ポイズ以下、さらに好ましくは1,000ポイズ以下である。2,000ポイズ以下にすることで、粒度分布のシャープな樹脂粒子(D1)、(D2)、および(E)が得られる点で好ましい。
(β1a)としては、ポリアミン(17)と同様のものが例示される。(β1a)として好ましいものは、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、キシリレンジアミン、イソホロンジアミン、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミンおよびそれらの混合物である。
ポリメルカプタン(β1c)としては、エチレンジチオール、1,4−ブタンジチオール、1,6−ヘキサンジチオールなどが挙げられる。
反応停止剤(βs)としては、モノアミン(ジエチルアミン、ジブチルアミン、ブチルアミン、ラウリルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミンなど);
モノアミンをブロックしたもの(ケチミン化合物など);
モノオール(メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、フェノールなど);
モノメルカプタン(ブチルメルカプタン、ラウリルメルカプタンなど);
モノイソシアネート(ラウリルイソシアネート、フェニルイソシアネートなど);
モノエポキサイド(ブチルグリシジルエーテルなど)などが挙げられる。
アミノ基が脱離可能な化合物でブロック化された有機基としては、前記(β1a)の場合と同様のものが例示できる。
ポリエポキシド(β2b)としては、ポリエポキシド(20)と同様のものが例示され、好ましいものも同様である。
ジカルボン酸(β2c−1)としては、前記ジカルボン酸(13)と、ポリカルボン酸としては、前記3〜6価またはそれ以上のポリカルボン酸(14)と同様のものが例示され、好ましいものも同様である。
ポリ酸ハライド類(β2e)としては、前記(β2c)の酸ハライド(酸クロライド、酸ブロマイド、酸アイオダイド)などが挙げられる。
さらに、必要により(β2)と共に反応停止剤(βs)を用いることができる。
なお、(O)中に有機溶剤を用いた場合の脱有機溶剤は、(X1)の形成後、(X2)の形成後のいずれでもよく、両方に分割して行ってもよいが、(X1)の形成後に行うのが好ましい
上記の方法としては、(C)に付着された(A)、および/または、(D1)〔(D1’)を含む。〕に付着された(B)を有機溶剤に溶解させる方法、並びに水性分散体(X1)を加熱して(A)を溶融し被膜化させる方法、および/または、水性分散体(X2)を加熱して(B)を溶融し被膜化させる方法が挙げられ、これらの方法を併用してもよい。
有機溶剤としては、(c)との親和性が高いものが好ましく、具体例としては、前記の有機溶剤(u)と同様のものが挙げられる。(u)の中で好ましいものは、被膜化の点から、テトラヒドロフラン、トルエン、アセトン、メチルエチルケトン、および酢酸エチルであり、さらに好ましくは酢酸エチルである。
(A)および(B)を有機溶剤に溶解させる際の、水性分散体(X1)または(X2)中の有機溶剤濃度は、好ましくは3〜60%、さらに好ましくは10〜45%、とくに好ましくは15〜30%である。また、溶解は、水性分散体を、例えば1〜10時間攪拌することにより行い、溶解時の温度は、15〜45℃が好ましく、15〜30℃がさらに好ましい。
溶融時の加熱の条件は、(A)および(B)が溶融される条件であればとくに限定されないが、例えば、撹拌下、好ましくは30〜100℃、さらに好ましくは40〜90℃、とくに好ましくは45〜80℃で、好ましくは1〜300分間加熱する方法が挙げられる。加熱処理温度が30℃以下であると、得られる樹脂粒子(E)の表面平滑性の変化が大きく、100℃以下であるとシェル層(P)がコア層(Q)から剥がれる恐れがない。
これらの(A)および/または(B)の被膜化方法の中で、好ましい方法は、(A)および/または(B)を溶融させる方法、および、(A)および/または(B)を溶解させる方法と(A)および/または(B)を溶融させる方法の併用である。
(C)と(A)、または(D1)〔(D1’)を含む。〕と(B)両粒子の付着力をさらに強めたい場合には、水性媒体中に分散した際に、(A)と(C)、および(B)と(D1)が正負逆の電荷を持つようにしたり、(A)と(C)、および(B)と(D1)が同一の電荷を持つ場合には、界面活性剤(s)または水溶性ポリマー(t)のうち、(A)、(B)、(C)、および(D1)と逆電荷を持つものを使用したり、また樹脂(a)と樹脂(c)のsp値差、および樹脂(b)と樹脂(a)のsp値差を前記の範囲内でできるだけ小さく(例えば2以下)したりすることが有効である。
また、粒径均一性から、樹脂粒子(E)の[体積平均粒径/個数平均粒径]の値は、1.0〜1.4であるのが好ましく、1.0〜1.2であるのがさらに好ましい。
(E)の体積平均粒径は、用途により異なるが、一般的には0.1〜300μmが好ましい。上限は、さらに好ましくは250μm、特に好ましくは200μm、最も好ましくは50μmであり、下限は、さらに好ましくは0.5μm、特に好ましくは1μmである。
なお、体積平均粒径および個数平均粒径は、マルチサイザーIII(コールター社製)で同時に測定することができる。
同様に粉体流動性の観点から、(E)の表面平均中心線粗さRaが0.01〜0.8μmであるのが好ましい。Raは、粗さ曲線とその中心線との偏差の絶対値を算術平均した値のことであり、例えば、走査型プローブ顕微鏡システム(東陽テクニカ製)で測定することができる。
樹脂粒子(A)による樹脂粒子(C)表面の被覆率、および樹脂粒子(B)による樹脂粒子(D1)表面の被覆率や、樹脂粒子(A)が樹脂粒子(C)側に埋め込まれている深さ、および樹脂粒子(B)が樹脂粒子(D1)側に埋め込まれている深さは、以下のような方法で制御することができる。
〔1〕水性分散体(X1)および水性分散体(X2)を製造する際に、樹脂粒子(A)と樹脂粒子(C)、および、樹脂粒子(B)と樹脂粒子(D1)が正負逆の電荷を持つようにすると被覆率、深さが大きくなる。この場合、樹脂粒子(A)、樹脂粒子(B)、および樹脂粒子(C)各々の電荷を大きくするほど、被覆率、深さが大きくなる。
〔2〕水性分散体(X1)および水性分散体(X2)を製造する際に、樹脂粒子(A)と樹脂粒子(C)、および、樹脂粒子(B)と樹脂粒子(D1)が同極性(どちらも正、またはどちらも負)の電荷を持つようにすると、被覆率は下がり、深さが小さくなる傾向にある。この場合、一般に界面活性剤(s)および/または水溶性ポリマー(t)[とくに樹脂粒子(A)、樹脂粒子(B)、樹脂粒子(C)、樹脂粒子(D1)と逆電荷を有するもの]を使用すると被覆率が上がる。また、水溶性ポリマー(t)を使用する場合には、水溶性ポリマー(t)の分子量が大きいほど深さが小さくなる。
〔3〕水性分散体(X1)および水性分散体(X2)を製造する際に、樹脂(a)および樹脂(b)がカルボキシル基、リン酸基、スルホン酸基等の酸性官能基を有する樹脂(一般に酸性官能基1個当たりの分子量が1,000以下であるのが好ましい)である場合に、水性媒体のpHが低いほど被覆率、深さが大きくなる。逆に、pHを高くするほど被覆率、深さが小さくなる。
〔4〕水性分散体(X1)および水性分散体(X2)を製造する際に、樹脂(a)および樹脂(b)が1級アミノ基、2級アミノ基、3級アミノ基、4級アンモニウム塩基等の塩基性官能基を有する樹脂(一般に塩基性官能基1個当たりの分子量が1,000以下であるのが好ましい)である場合に、水性媒体のpHが高いほど被覆率、深さが大きくなる。逆に、pHを低くするほど被覆率、深さが小さくなる。
〔5〕樹脂(a)と樹脂(c)、および樹脂(b)と樹脂(a)のSP値差を小さくするほど被覆率、深さが大きくなる。
また、本発明においては、添加剤は、必ずしも、水性分散液(W1)または(W2)中で樹脂粒子を形成させる時に混合しておく必要はなく、粒子を形成せしめた後、添加してもよい。たとえば、着色剤を含まない粒子を形成させた後、公知の染着の方法で着色剤を添加したり、有機溶剤(u)および/または可塑剤(v)とともに上記添加剤を含浸させることもできる。
添加剤として、荷電制御剤を樹脂粒子(A)および/または樹脂粒子(B)中に含有させると、帯電特性が向上し好ましい。
(C)中の(d)の含有量は、好ましくは20%以下、さらに好ましくは1〜15%である。(e)の含有量は、好ましくは10%以下、さらに好ましくは0.5〜8%である。(d)と(e)の合計含有量は、好ましくは25%以下、さらに好ましくは1〜20%である。
ワックス(d)としては合成ワックス、天然ワックスがあり、合成ワックスとしてはポリオレフィンワックス、天然ワックスとしてはパラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、カルナウバワックス、カルボニル基含有ワックスおよびこれらの混合物等が挙げられるが、このうち、とくに好ましいのはパラフィンワックス(d1)である。(d1)としては、融点50〜90℃で炭素数20〜36の直鎖飽和炭化水素を主成分とする石油系ワックスが挙げられる。
また、離型性の観点から、(d)のMnは、好ましくは400〜5000、さらに好ましくは1000〜3000、とくに1500〜2000である。尚、上記および以下においてワックスのMnは、GPCを用いて測定される(溶媒:オルソジクロロベンゼン、基準物質:ポリスチレン)。
(e)のMnは、好ましくは1500〜10000、とくに1800〜9000である。Mnが1500〜10000の範囲では、樹脂粒子(E)の機械強度が良好である。
変性ワックス(e)の合成におけるパーオキサイド系開始剤の量は、(e)の原料の合計重量に基づいて、好ましくは0.2〜10%、さらに好ましくは0.5〜5%である。
これらの開始剤の具体例としては、前記のものが挙げられる。
ワックス(d)および変性ワックス(e)を(c)中に分散させる方法としては、(d)および(e)と、(c)とを、それぞれ有機溶剤溶液もしくは分散液とした後、それら同士を混合する方法等が挙げられる。
撹拌棒および温度計をセットした反応容器に、イソプロパノール130部、アセトン130部を仕込み、攪拌下、2−デシルテトラデシルメタクリレート74部、酢酸ビニル147部、メタクリル酸68部、アルキルアリルスルホコハク酸のナトリウム塩(エレミノールJS−2、三洋化成工業製)6部、アゾビスイソブチロニトリル1部の混合溶液を、120分間かけて滴下した。この重合溶液50部をさらに撹拌下のイオン交換水60部に滴下して、水性分散液[微粒子分散液W1−1]を得た。[微粒子分散液W1−1]をLA−920およびELS−800で測定した体積平均粒径は、いずれも0.09μmであった。[微粒子分散液W1−1]の一部を乾燥して樹脂分を単離した。該樹脂分のDSC測定によるTgは62℃、軟化開始温度は93℃であり、流出温度は135℃であった。
撹拌棒および温度計をセットした反応容器に、イソプロパノール130部、アセトン130部を仕込み、攪拌下、ドデシルメタクリレート147部、酢酸ビニル59部、メタクリル酸82部、アルキルアリルスルホコハク酸のナトリウム塩(エレミノールJS−2、三洋化成工業製)6部、アゾビスイソブチロニトリル1部の混合溶液を、120分間かけて滴下した。この重合溶液50部をさらに撹拌下のイオン交換水60部に滴下して、水性分散液[微粒子分散液W1−2]を得た。[微粒子分散液W1−2]をLA−920およびELS−800で測定した体積平均粒径は、いずれも0.09μmであった。[微粒子分散液W1−2]の一部を乾燥して樹脂分を単離した。該樹脂分のDSC測定によるTgは54℃、軟化開始温度は84℃であり、流出温度は120℃であった。
撹拌棒および温度計をセットした反応容器に、イソプロパノール130部、アセトン130部を仕込み、攪拌下、2−デシルテトラデシルメタクリレート44部、酢酸ビニル176部、メタクリル酸74部、アゾビスイソブチロニトリル1部の混合溶液を、120分間かけて滴下した。この重合溶液50部をさらに撹拌下のイオン交換水60部に滴下して、水性分散液[微粒子分散液W1−3]を得た。[微粒子分散液W1−3]をLA−920およびELS−800で測定した体積平均粒径は、いずれも0.09μmであった。[微粒子分散液W1−3]の一部を乾燥して樹脂分を単離した。該樹脂分のDSC測定によるTgは52℃、軟化開始温度は76℃であり、流出温度は101℃であった。
撹拌棒および温度計をセットした反応容器に、イソプロパノール130部を仕込み、攪拌下、アクリル酸ブチル28部、酢酸ビニル171部、無水マレイン酸86部、過酸化ベンゾイル(25%含水品)62部の混合溶液を、120分間かけて滴下した。この重合溶液50部をさらに撹拌下のイオン交換水60部に滴下して、水性分散液[微粒子分散液W1−4]を得た。[微粒子分散液W1−4]をLA−920およびELS−800で測定した体積平均粒径は、いずれも0.09μmであった。[微粒子分散液W1−4]の一部を乾燥して樹脂分を単離した。該樹脂分のDSC測定によるTgは71℃、軟化開始温度は99℃であり、流出温度は161℃であった。
冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応槽中に、1,2−プロピレングリコール(以下、プロピレングリコールと記載する。)701部(18.8モル)、テレフタル酸ジメチルエステル716部(7.5モル)、アジピン酸180部(2.5モル)、および縮合触媒としてテトラブトキシチタネート3部を入れ、180℃で窒素気流下に、生成するメタノールを留去しながら8時間反応させた。次いで230℃まで徐々に昇温しながら、窒素気流下に、生成するプロピレングリコール、水を留去しながら4時間反応させ、さらに5〜20mmHgの減圧下に反応させ、軟化点が116℃になった時点で取り出した。回収されたプロピレングリコールは316部(8.5モル)であった。取り出した樹脂を室温まで冷却後、粉砕し粒子化し[ポリエステルb−1]を得た。[ポリエステルb−1]のMnは5000であった。次にこの[ポリエステルb−1]30部に対してアセトン30部を加え溶解させ、さらにトリエチルアミン2.5部を加えた。よく撹拌されているこの溶液に水90部を加えることで[微粒子分散液W2−1]を得た。[微粒子分散液W2−1]をLA−920およびELS−800で測定した体積平均粒径は、いずれも0.09μmであった。[微粒子分散液W2−1]の一部を乾燥して樹脂分を単離した。該樹脂分のDSC測定によるTgは54℃、軟化開始温度は88℃であり、流出温度は112℃であった。
冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応容器中に、ビスフェノールA・EO2モル付加物370部、ビスフェノールA・EO2モル付加物200部、テレフタル酸217部およびジブチルチンオキサイド2部を入れ、常圧で230℃で8時間反応し、さらに10〜15mmHgの減圧で5時間反応した後、取り出した樹脂を室温まで冷却後、粉砕し粒子化し[ポリエステルb−2]を得た。[ポリエステルb−2]のMnは2,400であった。次にこの[ポリエステルb−2]30部に対してアセトン30部を加え溶解させ、さらにトリエチルアミン2.5部を加えた。よく撹拌されているこの溶液に水90部を加えることで[微粒子分散液W2−2]を得た。[微粒子分散液W2−2]をLA−920およびELS−800で測定した体積平均粒径は、いずれも0.09μmであった。[微粒子分散液W2−2]の一部を乾燥して樹脂分を単離した。該樹脂分のDSC測定によるTgは68℃、軟化開始温度は90℃であり、流出温度は130℃であった。
冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応容器中に、1,6−ヘキサンジオール477部、1,12−ドデカン二酸620部、およびジブチルチンオキサイド2部を入れ、常圧で230℃で8時間反応し、さらに10〜15mmHgの減圧で5時間反応した後、取り出した樹脂を室温まで冷却後、粉砕し粒子化し[ポリエステルb−3]を得た。[ポリエステルb−3]のMnは3,100であった。次にこの[ポリエステルb−3]30部に対してアセトン30部を加え溶解させ、さらにトリエチルアミン2.5部を加えた。よく撹拌されているこの溶液に水90部を加えることで[微粒子分散液W2−3]を得た。[微粒子分散液W2−3]をLA−920およびELS−800で測定した体積平均粒径は、いずれも0.09μmであった。[微粒子分散液W2−3]の一部を乾燥して樹脂分を単離した。該樹脂分のDSC測定によるTaは71℃、軟化点は67℃(軟化点/Ta=0.9)であった。
冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応容器中に、1,6−ヘキサンジオール547部、1,10−デカンジカルボン酸551部、およびジブチルチンオキサイド2部を入れ、常圧で230℃で8時間反応し、さらに10〜15mmHgの減圧で5時間反応した後、取り出した樹脂を室温まで冷却後、粉砕し粒子化し[ポリエステルb−4]を得た。[ポリエステルb−4]のMnは3,000であった。次にこの[ポリエステルb−4]30部に対してアセトン30部を加え溶解させ、さらにトリエチルアミン2.5部を加えた。よく撹拌されているこの溶液に水90部を加えることで[微粒子分散液W2−4]を得た。[微粒子分散液W2−4]をLA−920およびELS−800で測定した体積平均粒径は、いずれも0.09μmであった。[微粒子分散液W2−4]の一部を乾燥して樹脂分を単離した。該樹脂分のDSC測定によるTaは52℃、軟化点は60℃(軟化点/Ta=1.2)であった。
冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応容器中に、1,6−ヘキサンジオール547部、セバシン酸492部、およびジブチルチンオキサイド2部を入れ、常圧で230℃で8時間反応し、さらに10〜15mmHgの減圧で5時間反応した後、取り出した樹脂を室温まで冷却後、粉砕し粒子化し[ポリエステルb−5]を得た。[ポリエステルb−5]のMnは2,900であった。次にこの[ポリエステルb−5]30部に対してアセトン30部を加え溶解させ、さらにトリエチルアミン2.5部を加えた。よく撹拌されているこの溶液に水90部を加えることで[微粒子分散液W2−5]を得た。[微粒子分散液W2−5]をLA−920およびELS−800で測定した体積平均粒径は、いずれも0.09μmであった。[微粒子分散液W2−5]の一部を乾燥して樹脂分を単離した。該樹脂分のDSC測定によるTaは45℃、軟化点は43℃(軟化点/Ta=1.0)であった。
冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応容器中に、水酸基価56の1,6−ヘキサンジオールとセバシン酸からなるポリエステルジオール(豊国製油(株)製、商品名「HS 2H−200S」)を790部、2,2−ジメチロールプロピオン酸を50部、イソホロンジイソシアネートを160部、およびメチルエチルケトンを1000部を、窒素を導入しながら仕込んだ。その後80℃に加熱し、7時間かけてウレタン化反応を行い、ヒドロキシル基末端ウレタン樹脂溶液を製造した。80℃、10〜15mmHgの減圧下で5時間脱溶剤を行い、取り出した樹脂を室温まで冷却後、粉砕し粒子化し[ポリウレタンb−6]を得た。[ポリウレタンb−6]のMnは5,900であった。次にこの[ポリウレタンb−6]30部に対してアセトン30部を加え溶解させ、さらにトリエチルアミン1部を加えた。よく撹拌されているこの溶液に水90部を加えることで[微粒子分散液W2−6]を得た。[微粒子分散液W2−6]をLA−920およびELS−800で測定した体積平均粒径は、いずれも0.09μmであった。[微粒子分散液W2−6]の一部を乾燥して樹脂分を単離した。該樹脂分のDSC測定によるTaは67℃、軟化点は63℃(軟化点/Ta=0.9)であった。
[線形ポリエステルの合成]
冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応槽中に、プロピレングリコール701部(18.8モル)、テレフタル酸ジメチルエステル716部(7.5モル)、アジピン酸180部(2.5モル)、および縮合触媒としてテトラブトキシチタネート3部を入れ、180℃で窒素気流下に、生成するメタノールを留去しながら8時間反応させた。次いで230℃まで徐々に昇温しながら、窒素気流下に、生成するプロピレングリコール、水を留去しながら4時間反応させ、さらに5〜20mmHgの減圧下に反応させ、軟化点が150℃になった時点で取り出した。回収されたプロピレングリコールは316部(8.5モル)であった。取り出した樹脂を室温まで冷却後、粉砕し粒子化し[ポリエステルc−1]を得た。[ポリエステルc−1]のMnは8000であった。
なお、( )内のモル数は、相対的なモル比を意味する(以下同様)。
[非線形ポリエステルの合成]
冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応槽中に、プロピレングリコール557部(17.5モル)、テレフタル酸ジメチルエステル569部(7.0モル)、アジピン酸184部(3.0モル)、および縮合触媒としてテトラブトキシチタネート3部を入れ、180℃で窒素気流下に、生成するメタノールを留去しながら8時間反応させた。次いで230℃まで徐々に昇温しながら、窒素気流下に、生成するプロピレングリコール、水を留去しながら4時間反応させ、さらに5〜20mmHgの減圧下に1時間反応させた。回収されたプロピレングリコールは175部(5.5モル)であった。次いで180℃まで冷却し、無水トリメリット酸121部(1.5モル)を加え、常圧密閉下2時間反応後、220℃、常圧で反応させ、軟化点が180℃になった時点で取り出し、室温まで冷却後、粉砕し粒子化し[ポリエステルc−2]を得た。[ポリエステルc−2]のMnは8500であった。
撹拌棒及び温度計をセットした反応容器に、ヒドロキシル価が56のポリカプロラクトンジオール(プラクセルL220AL、ダイセル化学工業社製)2000部を投入し、110℃に加熱して3mmHgの減圧下で1時間脱水を行った。続いてIPDI457部を投入し、110℃で10時間反応を行い、末端にイソシアネート基を有する[ウレタンプレポリマー1]を得た。[ウレタンプレポリマー1]のNCO含量は3.6%であった。
撹拌棒及び温度計をセットした反応容器に、エチレンジアミン50部とMIBK300部を仕込み、50℃で5時間反応を行い、ケチミン化合物である[硬化剤1]を得た。
温度計、撹拌機、窒素導入管の付いたオートクレーブ反応槽中にキシレン452部を入れ、窒素置換後170℃でスチレン 845部、アクリル 酸n−ブチル155部の混合モノマーと、開始剤としてジ−t−ブチルパーオキサイド6.4部と、キシレン125部の混合物を3時間で滴下した。滴下後1時間170℃で熟成させ、重合を完結させた。その後減圧下で脱溶剤することによって樹脂[ビニル樹脂c−3]を得た。[ビニル樹脂c−3]のGPCによるMwは1.4万、ガラス転移点は60℃であった。
冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応容器中に、ビスフェノールA・EO2モル付加物343部、イソフタル酸166部およびジブチルチンオキサイド2部を入れ、常圧で230℃で8時間反応し、さらに10〜15mmHgの減圧で5時間反応した後、110℃まで冷却し、トルエン中にてイソホロンジイソシアネート17部を入れて110℃で5時間反応を行い、次いで脱溶剤し、Mw72,000、NCO含量0.7%の[ウレタン変性ポリエステルc−4]を得た。
製造例16と同様に、ビスフェノールA・EO2モル付加物570部、テレフタル酸217部を常圧下、230℃で6時間重縮合し、Mn2,400、水酸基価51、酸価5の変性されていない[ポリエステルc−5]を得た。
ビーカー内に銅フタロシアニン20部と着色剤分散剤(ソルスパーズ28000;アビシア株式会社製)4部、[ポリエステルc−2]20部および酢酸エチル56部を入れ、攪拌して均一分散させた後、ビーズミルによって銅フタロシアニンを微分散して、[着色剤分散液1]を得た。[着色剤分散液1]をLA−920で測定した体積平均粒径は0.3μmであった。
ビーカー内に銅フタロシアニン20部と着色剤分散剤(ソルスパーズ28000;アビシア株式会社製)4部、および酢酸エチル76部を入れ、攪拌して均一分散させた後、ビーズミルによって銅フタロシアニンを微分散して、[着色剤分散液2]を得た。[着色剤分散液2]をLA−920で測定した体積平均粒径は0.3μmであった。
温度計および撹拌機の付いたオートクレーブ反応槽中に、キシレン454部、低分子量ポリエチレン(三洋化成工業(株)製 サンワックス LEL−400:軟化点128℃)150部を投入し、窒素置換後170℃に昇温して十分溶解し、スチレン595部、メタクリル酸メチル255部、ジ−t−ブチルパーオキシヘキサヒドロテレフタレート34部およびキシレン119部の混合溶液を170℃で3時間で滴下して重合し、さらにこの温度で30分間保持した。次いで脱溶剤を行い、[変性ワックス 1]を得た。[変性ワックス 1]のグラフト鎖のsp値は 10.35(cal/cm3)1/2、Mnは1872、Mwは5194、Tgは56.9℃であった。
温度計および撹拌機の付いた反応容器中に、パラフィンワックス(融点73℃)10部、[変性ワックス1]1部、酢酸エチル33部を投入し、78℃に加熱して充分溶解し、1時間で30℃まで冷却を行いワックスを微粒子状に晶析させ、さらにウルトラビスコミル(アイメックス製)で湿式粉砕し、[ワックス分散液1]を得た。
温度計および撹拌機の付いた反応容器中に、[ポリエステルc−1]10部および酢酸エチル10部を入れ、攪拌して均一分散させ、[樹脂溶液1]を得た。
温度計および撹拌機の付いた反応容器中に、[ポリエステルc−2]10部および酢酸エチル10部を入れ、攪拌して均一分散させ、[樹脂溶液2]を得た。
温度計および撹拌機の付いた反応容器中に、[ビニル樹脂c−3]10部および酢酸エチル10部を入れ、攪拌して均一分散させ、[樹脂溶液3]を得た。
[ウレタン変性ポリエステルc−4]200部と[ポリエステルc−5]800部を酢酸エチル1,800部に溶解、混合し、[樹脂溶液4]を得た。[樹脂溶液4]の一部を減圧乾燥し、樹脂分を単離した。該樹脂分のDSC測定でのTgは55℃であった。
ビーカー内に[樹脂溶液1]48部、[樹脂溶液2]12部、[ワックス分散液1]27部、および[着色剤分散液1]10部を入れ、25℃にてTK式ホモミキサーで8,000rpmで撹拌し、均一に溶解、分散させて[樹脂溶液1A]を得た。
ビーカー内にイオン交換水97部、[微粒子分散液W1−1]8部、カルボキシメチルセルロースナトリウム1部、およびドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウムの48.5%水溶液(三洋化成工業製、「エレミノールMON−7」)10部を入れ均一に溶解した。ついで25℃で、TK式ホモミキサーを10,000rpmに撹拌しながら、[樹脂溶液1A]75部を投入し2分間撹拌した。ついでこの混合液を撹拌棒および温度計付のコルベンに移し、昇温して35℃で濃度が0.5%以下となるまで酢酸エチルを留去し、樹脂粒子(C)で構成されたコア層(Q)の表面に樹脂(a)を含有する樹脂粒子(A)が被膜化された樹脂粒子(D1−1)の水性分散体(X1−1)を得た。次いで(X1−1)100部に[微粒子分散液W2−1]5部を加えて混合し、(D1−1)に樹脂(b)を含有する樹脂粒子(B)が付着した樹脂粒子(D2−1)の水性分散体(X2−1)を得た。次いで50℃で3時間撹拌し、(B)が被膜化された樹脂粒子(E1)の水性分散体(X3−1)を得た。さらに濾別し、40℃×18時間乾燥を行い、揮発分を0.5%以下として、中間層(P1)と最表面層(P2)からなる被膜状のシェル層(P)を有する樹脂粒子(E1)を得た。
ビーカー内に[樹脂溶液1]48部、[プレポリマー1]6部、[硬化剤1]0.2部、[ワックス分散液1]27部、および[着色剤分散液1]10部を入れ、25℃にてTK式ホモミキサーで8,000rpmで撹拌し、均一に溶解、分散させて[樹脂溶液1B]を得た。
ビーカー内にイオン交換水97部、[微粒子分散液W1−1]4部、カルボキシメチルセルロースナトリウム1部、およびドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウムの48.5%水溶液(三洋化成工業製、「エレミノールMON−7」)10部を入れ均一に溶解した。ついで25℃で、TK式ホモミキサーを10,000rpmに撹拌しながら、[樹脂溶液1B]75部を投入し2分間撹拌した。ついでこの混合液を撹拌棒および温度計付のコルベンに移し、昇温して35℃で濃度が0.5%以下となるまで酢酸エチルを留去し、樹脂粒子(C)で構成されたコア層(Q)の表面に樹脂(a)を含有する樹脂粒子(A)が被膜化された樹脂粒子(D1−2)の水性分散体(X1−2)を得た。次いで(X1−2)100部に[微粒子分散液W2−1]4部を加えて混合し、(D1−2)に樹脂(b)を含有する樹脂粒子(B)が付着した樹脂粒子(D2−2)の水性分散体(X2−2)を得た。次いで50℃で3時間撹拌し、(B)が被膜化された樹脂粒子(E2)の水性分散体(X3−2)を得た。さらに濾別し、40℃×18時間乾燥を行い、揮発分を0.5%以下として、中間層(P1)と最表面層(P2)からなる被膜状のシェル層(P)を有する樹脂粒子(E2)を得た。
ビーカー内に[樹脂溶液3]60部、[ワックス分散液1]27部、および[着色剤分散液1]10部を入れ、25℃にてTK式ホモミキサーで8,000rpmで撹拌し、均一に溶解、分散させて[樹脂溶液3A]を得た。
ビーカー内にイオン交換水97部、[微粒子分散液W1−1]8部、カルボキシメチルセルロースナトリウム1部、およびドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウムの48.5%水溶液(三洋化成工業製、「エレミノールMON−7」)10部を入れ均一に溶解した。ついで25℃で、TK式ホモミキサーを10,000rpmに撹拌しながら、[樹脂溶液3A]75部を投入し2分間撹拌した。ついでこの混合液を撹拌棒および温度計付のコルベンに移し、昇温して35℃で濃度が0.5%以下となるまで酢酸エチルを留去し、樹脂粒子(C)で構成されたコア層(Q)の表面に樹脂(a)を含有する樹脂粒子(A)が被膜化された樹脂粒子(D1−3)の水性分散体(X1−3)を得た。次いで(X1−3)100部に[微粒子分散液W2−2]12部を加えて混合し、(D1−3)に樹脂(b)を含有する樹脂粒子(B)が付着した樹脂粒子(D2−3)の水性分散体(X2−3)を得た。次いで50℃で3時間撹拌し、(B)が被膜化された樹脂粒子(E3)の水性分散体(X3−3)を得た。さらに濾別し、40℃×18時間乾燥を行い、揮発分を0.5%以下として、中間層(P1)と最表面層(P2)からなる被膜状のシェル層(P)を有する樹脂粒子(E3)を得た。
ビーカー内に[樹脂溶液1]60部、[ワックス分散液1]27部、および[着色剤分散液1]10部を入れ、25℃にてTK式ホモミキサーで8,000rpmで撹拌し、均一に溶解、分散させて[樹脂溶液1C]を得た。
ビーカー内にイオン交換水97部、[微粒子分散液W1−1]12部、カルボキシメチルセルロースナトリウム1部、およびドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウムの48.5%水溶液(三洋化成工業製、「エレミノールMON−7」)10部を入れ均一に溶解した。ついで25℃で、TK式ホモミキサーを10,000rpmに撹拌しながら、[樹脂溶液1C]75部を投入し2分間撹拌した。ついでこの混合液を撹拌棒および温度計付のコルベンに移し、昇温して35℃で濃度が0.5%以下となるまで酢酸エチルを留去し、樹脂粒子(C)で構成されたコア層(Q)の表面に樹脂(a)を含有する樹脂粒子(A)が被膜化された樹脂粒子(D1−4)の水性分散体(X1−4)を得た。次いで(X1−4)100部に[微粒子分散液W2−2]6部を加えて混合し、(D1−4)に樹脂(b)を含有する樹脂粒子(B)が付着した樹脂粒子(D2−4)の水性分散体(X2−4)を得た。次いで50℃で3時間撹拌し、(B)が被膜化された樹脂粒子(E4)の水性分散体(X3−4)を得た。さらに濾別し、40℃×18時間乾燥を行い、揮発分を0.5%以下として、中間層(P1)と最表面層(P2)からなる被膜状のシェル層(P)を有する樹脂粒子(E4)を得た。
ビーカー内に[樹脂溶液4]276部、離型剤としてトリメチロールプロパントリベヘネート(融点58℃、溶融粘度24cps)10部、および[着色剤分散液2]25部を入れ、25℃にてTK式ホモミキサーで12,000rpmで撹拌し、均一に溶解、分散させて[樹脂溶液4A]を得た。
ビーカー内にイオン交換水443部、[微粒子分散液W1−2]15部、カルボキシメチルセルロースナトリウム2部、およびドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウムの48.5%水溶液(三洋化成工業製、「エレミノールMON−7」)40部を入れ均一に溶解した。ついで25℃で、TK式ホモミキサーを12,000rpmに撹拌しながら、[樹脂溶液4A]300部を投入し10分間撹拌した。ついでこの混合液を撹拌棒および温度計付のコルベンに移し、昇温して35℃で濃度が0.5%以下となるまで酢酸エチルを留去し、樹脂粒子(C)で構成されたコア層(Q)の表面に樹脂(a)を含有する樹脂粒子(A)が被膜化された樹脂粒子(D1−5)の水性分散体(X1−5)を得た。次いで(X1−5)100部に[微粒子分散液W2−2]15部を加えて混合し、(D1−5)に樹脂(b)を含有する樹脂粒子(B)が付着した樹脂粒子(D2−5)の水性分散体(X2−5)を得た。次いで、50℃で3時間撹拌し、(B)が被膜化された樹脂粒子(E5)の水性分散体(X3−5)を得た。さらに濾別し、40℃×18時間乾燥を行い、揮発分を0.5%以下として、中間層(P1)と最表面層(P2)からなる被膜状のシェル層(P)を有する樹脂粒子(E5)を得た。
実施例1の[微粒子分散液W1−1]8部の代わりに、[微粒子分散液W1−3]2部を用い、[微粒子分散液W2−1]5部の代わりに、[微粒子分散液W2−1]4部を用いる他は、実施例1と同様にして、樹脂粒子(C)で構成されたコア層(Q)の表面に中間層(P1)と最表面層(P2)からなる被膜状のシェル層(P)を有する樹脂粒子(E6)を得た。
実施例1の[微粒子分散液W1−1]8部の代わりに、[微粒子分散液W1−4]16部を用い、[微粒子分散液W2−1]5部の代わりに、[微粒子分散液W2−2]16部を用いる他は、実施例1と同様にして、樹脂粒子(C)で構成されたコア層(Q)の表面に中間層(P1)と最表面層(P2)からなる被膜状のシェル層(P)を有する樹脂粒子(E7)を得た。
実施例7の[微粒子分散液W2−2]16部の代わりに、[微粒子分散液W2−2]14.7部、[微粒子分散液W2−3]1.3部を用いる他は、実施例7と同様にして、樹脂粒子(C)で構成されたコア層(Q)の表面に中間層(P1)と最表面層(P2)からなる被膜状のシェル層(P)を有する樹脂粒子(E8)を得た。
実施例7の[微粒子分散液W2−2]16部の代わりに、[微粒子分散液W2−2]11.2部、[微粒子分散液W2−4]4.8部を用いる他は、実施例7と同様にして、樹脂粒子(C)で構成されたコア層(Q)の表面に中間層(P1)と最表面層(P2)からなる被膜状のシェル層(P)を有する樹脂粒子(E9)を得た。
実施例7の[微粒子分散液W2−2]16部の代わりに、[微粒子分散液W2−2]4部、[微粒子分散液W2−5]12部を用いる他は、実施例7と同様にして、樹脂粒子(C)で構成されたコア層(Q)の表面に中間層(P1)と最表面層(P2)からなる被膜状のシェル層(P)を有する樹脂粒子(E10)を得た。
実施例7の[微粒子分散液W2−2]16部の代わりに、[微粒子分散液W2−3]16部を用いる他は、実施例7と同様にして、樹脂粒子(C)で構成されたコア層(Q)の表面に中間層(P1)と最表面層(P2)からなる被膜状のシェル層(P)を有する樹脂粒子(E11)を得た。
実施例7の[微粒子分散液W2−2]16部の代わりに、[微粒子分散液W2−6]16部を用いる他は、実施例7と同様にして、樹脂粒子(C)で構成されたコア層(Q)の表面に中間層(P1)と最表面層(P2)からなる被膜状のシェル層(P)を有する樹脂粒子(E12)を得た。
ビーカー内にイオン交換水97部、[微粒子分散液W1−1]12部、カルボキシメチルセルロースナトリウム1部、およびドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウムの48.5%水溶液(三洋化成工業製、「エレミノールMON−7」)10部を入れ均一に溶解した。ついで25℃で、TK式ホモミキサーを10,000rpmに撹拌しながら、[樹脂溶液1A]75部を投入し2分間撹拌した。ついでこの混合液を撹拌棒および温度計付のコルベンに移し、昇温して35℃で濃度が0.5%以下となるまで酢酸エチルを留去し、(C)で構成されたコア層(Q)の表面に(a)を含有する樹脂粒子(A)のみが被膜化された樹脂粒子の水性分散体(X1’−1)を得た。次いで濾別し、40℃×18時間乾燥を行い、揮発分を0.5%以下として、(a)を含有する樹脂粒子(A)のみが被膜化された1層のシェル層(P)を有する樹脂粒子(E’1)を得た。
比較例1の[微粒子分散液W1−1]12部の代わりに、[微粒子分散液W1−4]15.4部を用いる他は、比較例1と同様にして、(C)で構成されたコア層(Q)の表面に(a)を含有する樹脂粒子(A)のみが被膜化された樹脂粒子の水性分散体(X1’−2)を得た。次いで濾別し、40℃×18時間乾燥を行い、揮発分を0.5%以下として、(a)を含有する樹脂粒子(A)のみが被膜化された1層のシェル層(P)を有する樹脂粒子(E’2)を得た。
実施例1〜12および比較例1〜2で得た、樹脂粒子(E1)〜(E12)、および比較の樹脂粒子(E’1)〜(E’2)を、水に分散して粒度分布をコールターカウンターで測定した。また、樹脂粒子の平均円形度、帯電特性、耐熱保存安定性、および低温定着性を測定した。その結果を表1に示す。
帯電特性、耐熱保存安定性、低温定着性、および表面平滑性の測定方法は以下の通りである。
50ccの共栓付ガラス瓶に、樹脂粒子0.5g、鉄粉(日本鉄粉株式会社製「F−150」)10gを精秤し、共栓をして23℃、50%RHの雰囲気下でターブラシェーカミキサー(ウイリー・ア・バショッフェン社製)にセットし、回転数90rpmで2分攪拌する。攪拌後の混合粉体0.2gを目開き20μmステンレス金網がセットされたブローオフ粉体帯電量測定装置(京セラケミカル株式会社製TB−203)に装填し、ブロー圧10KPa,吸引圧5KPaの条件で、残存鉄粉の帯電量を測定し、定法により樹脂粒子の帯電量を算出する。なお、トナー用としてはマイナス帯電量が高いほど帯電特性が優れている。
55℃に温調された乾燥機に樹脂粒子を72時間静置し、ブロッキングの程度により下記の基準で評価した。
○ : ブロッキングが発生しない。
△ : ブロッキングが発生するが、力を加えると容易に分散する。
× : ブロッキングが発生し、力を加えても分散しない。
樹脂粒子にアエロジルR972(日本アエロジル社製)を1.0%添加し、よく混ぜて均一にした後、この粉体を紙面上に0.6mg/cm2となるよう均一に載せる(このと
き粉体を紙面に載せる方法は、熱定着機を外したプリンターを用いる(上記の重量密度で粉体を均一に載せることができるのであれば他の方法を用いてもよい)。この紙を加圧ローラーに定着速度(加熱ローラ周速)213mm/sec、定着圧力(加圧ローラ圧)1
0kg/cm2の条件で通した時のコールドオフセットの発生温度を測定した。コールドオフセットの発生温度が120℃未満であると、低温定着性が良好であると判断される。
走査電子顕微鏡(SEM)を用い、樹脂粒子(E)表面を1万倍および3万倍拡大した写真にて評価した。
◎ : 表面に全く凹凸がなく、非常に平滑である。
○ : 表面に一部いびつな部位が観られるが、全体的には凹凸がほとんどなく、平滑である。
△ : 表面全体に凹凸があるが、樹脂(a)および/または(b)由来の粒子状物体は確認できない。
× : 表面全体的にひどく凹凸である、または樹脂(a)および/または(b)を含有する粒子が確認できる。
Claims (9)
- 被膜状の2層のシェル層(P)と1層のコア層(Q)とで構成されるコア・シェル型の樹脂粒子(E)であって、(P)と(Q)との重量比率が(0.1:99.9)〜(70:30)であり、(P)が構成単位として酢酸ビニルを20〜80重量%含有する第1の樹脂(a)を含有する中間層(P1)と、(a)と異なる第2の樹脂(b)を含有する最表面層(P2)とで構成され、(Q)が第3の樹脂(c)を含有することを特徴とする樹脂粒子であり、(b)がポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂およびビニル樹脂から選ばれる少なくとも1種の樹脂であり、(c)がポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂およびビニル樹脂から選ばれる少なくとも1種の樹脂である樹脂粒子。
- 樹脂(b)が、融解熱の最大ピーク温度(Ta)が40〜100℃であり、かつ軟化点とTaの比(軟化点/Ta)が0.8〜1.8である結晶性樹脂(b2)を1〜100重量%含有する樹脂である請求項1記載の樹脂粒子。
- 樹脂(b)が非結晶性樹脂(b1)を含有し、樹脂(a)および樹脂(b1)が、70〜160℃の軟化開始温度、50〜100℃のガラス転移温度、80〜190℃の流出温度、および0〜120℃のガラス転移温度と流出温度の差を有する樹脂である請求項1または2記載の樹脂粒子。
- 樹脂(a)が、構成単位として、さらに(無水)マレイン酸、マレイン酸モノアルキルエステル、マレイン酸ジアルキルエステル、フマル酸、フマル酸モノアルキルエステル、フマル酸ジアルキルエステル、炭素数5〜30のアルキル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸およびその金属塩、クロトン酸、並びに炭素数2〜4の脂肪族ビニル炭化水素から選ばれる少なくとも1種を含有する樹脂である請求項1〜3のいずれか記載の樹脂粒子。
- 樹脂粒子(E)が、樹脂(a)を含有する樹脂粒子(A)の水性分散液(W1)と、樹脂(c)もしくはその有機溶剤溶液、または、(c)の前駆体(c0)もしくはその有機溶剤溶液(O)とが混合され、(W1)中に(O)が分散され、(c0)もしくはその有機溶剤溶液を用いる場合には、さらに(c0)が反応されて、(A)の水性分散液(W1)中で(c)を含有する樹脂粒子(C)が形成されることにより、(C)の表面に(A)が付着されてなる樹脂粒子(D1)の水性分散体(X1)が得られ、必要により脱有機溶剤され、さらに、(X1)中に樹脂(b)を含有する樹脂粒子(B)の水性分散液(W2)を混合することで、(D1)の表面に(B)が付着されてなる樹脂粒子(D2)の水性分散体(X2)が得られ、さらに、(C)で構成されるコア層(Q)の表面に、(a)を含有する中間層(P1)と(b)を含有する最表面層(P2)から構成される被膜化されたシェル層(P)が形成された樹脂粒子(E)が形成されることにより、(E)の水性分散体(X3)が得られ、(X3)から水性媒体が除去されて得られたものである請求項1〜4のいずれか記載の樹脂粒子。
- 水性分散体(X1)中において、樹脂粒子(C)に付着された樹脂粒子(A)が有機溶剤に溶解される、および/もしくは溶融されることにより、並びに/または、水性分散体(X2)中において、樹脂粒子(D1)に付着された樹脂粒子(B)が有機溶剤に溶解される、および/または、溶融されることにより、(C)で構成されるコア層(Q)の表面に、樹脂(a)を含有する中間層(P1)と樹脂(b)を含有する最表面層(P2)から構成される被膜化されたシェル層(P)が形成された樹脂粒子(E)を含有する水性分散体(X3)が得られ、(X3)から水性媒体が除去されて得られたものである請求項5記載の樹脂粒子。
- スラッシュ成形用樹脂、粉体塗料、電子部品製造用スペーサー、電子測定機器の標準粒子、電子写真トナー、静電記録トナー、静電印刷トナーまたはホットメルト接着剤用である請求項1〜6のいずれか記載の樹脂粒子。
- 構成単位として酢酸ビニルを20〜80重量%含有する第1の樹脂(a)を含有する樹脂粒子(A)の水性分散液(W1)と、第3の樹脂(c)もしくはその有機溶剤溶液、または、(c)の前駆体(c0)もしくはその有機溶剤溶液(O)とを混合し、(W1)中に(O)を分散させ、(c0)もしくはその有機溶剤溶液を用いる場合には、さらに(c0)を反応させて、(W1)中で(c)を含有する樹脂粒子(C)を形成させることにより、樹脂粒子(C)の表面に樹脂粒子(A)が付着してなる樹脂粒子(D1)の水性分散体(X1)を得、必要により脱有機溶剤し、さらに、(X1)中に(a)と異なる第2の樹脂(b)を含有する樹脂粒子(B)の水性分散液(W2)を混合することで、(D1)の表面に(B)が付着されてなる樹脂粒子(D2)の水性分散体(X2)を得、さらに、(C)で構成されるコア層(Q)の表面に、(a)を含有する中間層(P1)と(b)を含有する最表面層(P2)から構成される被膜化されたシェル層(P)を形成させた樹脂粒子(E)の水性分散体(X3)を得、さらに、(X3)から水性媒体を除去する樹脂粒子の製造方法であり、(b)がポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂およびビニル樹脂から選ばれる少なくとも1種の樹脂であり、(c)がポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂およびビニル樹脂から選ばれる少なくとも1種の樹脂である樹脂粒子の製造方法。
- 水性分散体(X1)中において、樹脂粒子(C)に付着された樹脂粒子(A)を有機溶剤に溶解する、および/もしくは溶融することにより、並びに/または、水性分散体(X2)中において、樹脂粒子(D1)に付着された樹脂粒子(B)を有機溶剤に溶解する、および/または、溶融することにより、(C)で構成されるコア層(Q)の表面に、樹脂(a)を含有する中間層(P1)と樹脂(b)を含有する最表面層(P2)から構成される被膜化されたシェル層(P)を形成させて得た樹脂粒子(E)を含有する水性分散体(X3)を得、さらに、(X3)から水性媒体を除去する請求項8記載の樹脂粒子の製造方法。
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