JP5949698B2 - Method for producing organic resin particles - Google Patents
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Description
本発明は、懸濁重合用の無機系分散安定剤、及びこれを用いてなる有機樹脂粒子の製造方法に関する。本発明は、懸濁重合時の安定性を向上させることのできる懸濁重合用分散安定剤、及びこれを用いることで、粒径分布が狭く、得られた有機樹脂粒子を乾燥粒子として取り出した時の流動性が優れ、粒子の接着、合一がみられず、環境特性が良好で、さらに液中への分散が必要な場合は再分散性に非常に優れる有機樹脂粒子を得ることのできる有機樹脂粒子の製法に関する。さらに本発明は、負に帯電した静電荷像現像用トナーとして有用な有機樹脂粒子の製法、及び該有機樹脂粒子を用いた静電荷像現像用トナーに関する。 The present invention relates to an inorganic dispersion stabilizer for suspension polymerization, and a method for producing organic resin particles using the same. The present invention is a dispersion stabilizer for suspension polymerization that can improve the stability during suspension polymerization, and by using this, the particle size distribution is narrow, and the obtained organic resin particles are taken out as dry particles. It is possible to obtain organic resin particles with excellent fluidity at the time, no adhesion and coalescence of particles, good environmental characteristics, and excellent redispersibility when dispersion in liquid is necessary The present invention relates to a method for producing organic resin particles. Furthermore, the present invention relates to a method for producing organic resin particles useful as a negatively charged electrostatic image developing toner, and an electrostatic image developing toner using the organic resin particles.
電子写真法は、セレン、酸化亜鉛、硫化カドミウム等の無機光導電体材料、または有機光導電体材料によって構成された感光体上に電気的潜像を形成せしめ、これを粉体現像剤で現像化し、紙などに転写して定着するものである。 In electrophotography, an electrical latent image is formed on a photoreceptor composed of an inorganic photoconductor material such as selenium, zinc oxide, cadmium sulfide, or an organic photoconductor material, and this is developed with a powder developer. It is transferred to paper and fixed.
従来、電子写真の現像に用いられるトナーは、一般に熱可塑性樹脂に着色剤及びその他添加剤(電荷制御剤、オフセット防止剤、潤滑剤等)を溶融混合して分散させた後、得られた固化物を微粉砕、分級して所望の粒径の着色微粒子として製造していた。 Conventionally, toner used for electrophotographic development is generally obtained by melting and dispersing a colorant and other additives (charge control agent, anti-offset agent, lubricant, etc.) in a thermoplastic resin, and then solidifying the resulting mixture. The product was pulverized and classified to produce colored fine particles having a desired particle size.
しかしながら、上記の粉砕によりトナーを製造する方法には、種々の欠点が存在する。第一には、樹脂を製造する工程、樹脂と着色剤やその他の添加剤とを混練する工程、固形物を粉砕する工程、粉砕物を分級して所望の粒径の着色微粒子を得る工程等、多くの工程とそれに伴う多種の装置が必要であり、この方法により製造されるトナーは必然的に高価格となる。特に、鮮明でかぶりの少ない画像を形成するための最適な粒子径範囲のトナーを得るために、分級工程は必須の要件であるが、生産性かつ収率の上において問題がある。第二に、混練工程において着色剤やその他の添加剤が樹脂に均一に分散するのは極めて困難であり、故にこの方法で製造されたトナーは、着色剤、電荷制御剤等が分散不良のために各粒子の摩擦帯電特性が異なり、これが解像度の低下につながる。このような問題は今後、画像の高画質化のための必須条件となるトナーの小粒子径化に伴って、更に顕著なものとなる。すなわち、現状の粉砕機では小粒子径のトナーを得るには限界があり、よしんば小粒子径トナーが得られたとしても、着色剤及び電荷制御剤の分散不良のため、帯電量のより大きなバラツキが発生する。 However, the above-described method for producing toner by pulverization has various drawbacks. First, a process for producing a resin, a process for kneading a resin with a colorant and other additives, a process for pulverizing a solid, a process for classifying the pulverized product to obtain colored fine particles having a desired particle size, etc. Therefore, many processes and various devices associated therewith are required, and the toner produced by this method is inevitably expensive. In particular, in order to obtain a toner having an optimum particle size range for forming a clear image with little fogging, the classification step is an essential requirement, but there is a problem in productivity and yield. Secondly, it is extremely difficult for the colorant and other additives to be uniformly dispersed in the resin in the kneading step. Therefore, the toner produced by this method has poor dispersion of the colorant, charge control agent, and the like. However, the triboelectric charging characteristics of each particle are different, which leads to a decrease in resolution. Such a problem will become more prominent as the toner particle size becomes an essential condition for improving the image quality in the future. In other words, the current pulverizer has a limit in obtaining a toner having a small particle diameter, and even if a toner having a small particle diameter is obtained, the dispersion of the colorant and the charge control agent is poor, so that the variation in charge amount is larger. Occurs.
これらの粉砕法によるトナーにみられるさまざまな欠点を改良するために、単量体の懸濁重合法によるトナーの製造方法が提案されている。 In order to improve various drawbacks observed in the toner produced by these pulverization methods, a toner production method using a monomer suspension polymerization method has been proposed.
これらの方法は、重合性単量体にカーボンブラック等の着色剤物質、その他の添加剤を加えて懸濁重合せしめて、着色剤物質を含有する樹脂粒子のトナーを一気に合成する方法である。この方法により、従来の粉砕法の欠点をかなり改善することが可能である。すなわち、粉砕工程を全く含まないため、脆性の改良は必要ではなく、形状が球形で流動性に優れるために摩擦帯電性が均一である。 These methods are methods in which a colorant substance such as carbon black and other additives are added to a polymerizable monomer and subjected to suspension polymerization to synthesize resin toner particles containing the colorant substance all at once. By this method, it is possible to considerably improve the disadvantages of the conventional grinding method. That is, since the pulverization step is not included at all, improvement in brittleness is not necessary, and since the shape is spherical and the fluidity is excellent, the triboelectric chargeability is uniform.
しかしながら、このような懸濁重合法による樹脂粒子の製造において、単量体組成物の液滴の合一のない、安定に懸濁した系で重合を行うこと、また、重合によって均一な粒径分布を有する微細な樹脂粒子を得ることは、技術的に困難なことである。 However, in the production of resin particles by such a suspension polymerization method, polymerization is carried out in a stably suspended system in which the droplets of the monomer composition are not coalesced, and a uniform particle size is obtained by polymerization. Obtaining fine resin particles having a distribution is technically difficult.
そのため重合性単量体組成物を水系媒体中で懸濁重合するに際し、重合の進行に伴い重合体粒子の合一を防止するために、分散安定剤を使用することが従来行われている。 Therefore, when the polymerizable monomer composition is subjected to suspension polymerization in an aqueous medium, a dispersion stabilizer is conventionally used in order to prevent coalescence of polymer particles as the polymerization proceeds.
分散安定剤としては、従来、難溶性の微粉末状の無機化合物、例えば、BaSO4、CaSO4、MgCO3、BaCO3、CaCO3、Ca3(PO4)2のような難溶性塩類、珪藻土、タルク、珪酸、粘土のような無機高分子、金属酸化物の粉末、あるいはポリビニルアルコール、ゼラチン、澱粉などの水溶性高分子が用いられている(特許文献1,2)。 As the dispersion stabilizer, conventionally, an insoluble finely divided inorganic compound such as BaSO 4 , CaSO 4 , MgCO 3 , BaCO 3 , CaCO 3 , Ca 3 (PO 4 ) 2 , hardly soluble salts, diatomaceous earth, etc. Inorganic polymers such as talc, silicic acid, and clay, powders of metal oxides, or water-soluble polymers such as polyvinyl alcohol, gelatin, and starch are used (Patent Documents 1 and 2).
しかしながら、難水溶性の無機物質を分散安定剤として用いる場合、得られる重合体粒子の粒径分布が比較的狭くなる可能性があるが、2〜30μm程度といった所望の粒径を得ようとするとその使用量が比較的多くなってしまい、また分散安定助剤として用いる界面活性剤(乳化剤)のため、乳化重合の併発によって生じる微小粒子の発生のような粒径分布制御上での問題があった。さらに、重合工程後の酸洗及び/又は水洗処理による分散安定剤の除去操作が必要であり、これが不十分である場合には電気的特性の低下といった問題が生じる、といった欠点があった。 However, when a poorly water-soluble inorganic substance is used as a dispersion stabilizer, there is a possibility that the particle size distribution of the obtained polymer particles may be relatively narrow, but when trying to obtain a desired particle size of about 2 to 30 μm. Due to the relatively large amount used and the surfactant (emulsifier) used as a dispersion stabilizing aid, there are problems in controlling the particle size distribution, such as the generation of fine particles caused by concurrent emulsion polymerization. It was. Furthermore, there has been a drawback that an operation of removing the dispersion stabilizer by the pickling and / or water washing treatment after the polymerization step is necessary, and if this is insufficient, there is a problem that the electrical characteristics are deteriorated.
一方、分散安定剤として水溶性高分子を用いた場合には、単量体の懸濁重合によって得られた樹脂粒子は、微小粒径のものを多く含むため、粒径分布が広いものとなってしまい、粒径分布の狭い樹脂粒子を得るには、複数回の煩雑な分級等の操作が必要となる。加えて、樹脂粒子表面に付着した分散安定剤の除去が困難であるため、電気的特性が極めて悪くなる、粒子同士の接着・合一が起こる、という欠点があった。 On the other hand, when a water-soluble polymer is used as the dispersion stabilizer, the resin particles obtained by suspension polymerization of the monomer contain many particles having a small particle size, so that the particle size distribution is wide. Therefore, in order to obtain resin particles having a narrow particle size distribution, a plurality of complicated operations such as classification are required. In addition, since it is difficult to remove the dispersion stabilizer attached to the surface of the resin particles, there are disadvantages in that electrical characteristics are extremely deteriorated and adhesion and coalescence of particles occur.
上記の分散安定剤を改良したものとして疎水性無機酸化物(疎水性シリカ)を用いることも特許文献3に開示されているが、上記の分散安定剤(難水溶性無機物質及び水溶性高分子)よりも良好に樹脂粒子を製造可能であるが、疎水性シリカの形状や粒度分布のばらつきがあるため、製造される有機樹脂粒子の粒度分布や粒子の形状もばらつきや、有機樹脂粒子の性能に問題が発生する、という欠点があった。 The use of a hydrophobic inorganic oxide (hydrophobic silica) as an improvement of the above dispersion stabilizer is also disclosed in Patent Document 3, but the above dispersion stabilizer (a poorly water-soluble inorganic substance and a water-soluble polymer) is disclosed. Resin particles can be produced better than the above), but the dispersion of hydrophobic silica shape and particle size distribution also varies the particle size distribution and particle shape of the produced organic resin particles, and the performance of the organic resin particles. There is a drawback that a problem occurs.
従って、本発明は、単量体の懸濁重合による有機樹脂粒子の製造において、分散安定剤として新規な疎水性球状シリカ粒子を用いた有機樹脂粒子の製造方法を提供することを目的とするものである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for producing organic resin particles using novel hydrophobic spherical silica particles as a dispersion stabilizer in the production of organic resin particles by suspension polymerization of monomers. It is.
本発明はまた、懸濁重合時の安定性を向上させることのできる疎水性球状シリカ粒子分散安定剤、及びこれを用いることで、粒径分布が狭く、得られた有機樹脂粒子を乾燥粒子として取り出した時の流動性が優れ、粒子の接着、合一がみられず、環境特性が良好で、さらに液中への分散が必要な場合は、非常に再分散性に優れる有機樹脂粒子を得ることのできる樹脂粒子の製法を提供することを目的とする。 The present invention also provides a hydrophobic spherical silica particle dispersion stabilizer capable of improving the stability during suspension polymerization, and a narrow particle size distribution by using the same, and the obtained organic resin particles are used as dry particles. Excellent fluidity when taken out, no adhesion and coalescence of particles, good environmental characteristics, and when it is necessary to disperse in liquid, obtain organic resin particles with excellent redispersibility It aims at providing the manufacturing method of the resin particle which can be used.
更に本発明は、粒径分布が狭いため、分級工程が簡略化でき、且つ歩留まりが高く生産性に優れており、静電荷像現像用トナーとして用いた場合に、極めて狭い粒径分布と良好な電気的特性に基づき、画像は安定し、細線の再現性が良く、カブリがなくなる等の画像特性に優れた負に帯電した静電荷像現像用トナーとして有用な有機樹脂粒子を得ることができる樹脂粒子の製法を提供することを目的とする。 Furthermore, since the present invention has a narrow particle size distribution, the classification process can be simplified, the yield is high and the productivity is excellent, and when used as an electrostatic image developing toner, the particle size distribution is extremely narrow and good. Resin capable of obtaining organic resin particles useful as a negatively charged electrostatic charge image developing toner having excellent image characteristics such as stable image, good reproducibility of fine lines, and no fogging based on electrical characteristics It aims at providing the manufacturing method of particle | grains.
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、本発明に至った。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have reached the present invention.
上記目的は、疎水性球状シリカ粒子を親水性有機化合物の存在下で水性媒体中に分散させてなる分散安定剤の存在下で、重合性単量体を含む単量体組成物を分散させ、重合させることを特徴とする有機樹脂粒子の製造方法によって達成される。
詳しくは、本願は下記<1>〜<12>の発明を含む。
The object is to disperse a monomer composition containing a polymerizable monomer in the presence of a dispersion stabilizer obtained by dispersing hydrophobic spherical silica particles in an aqueous medium in the presence of a hydrophilic organic compound, It is achieved by a method for producing organic resin particles characterized by polymerizing.
Specifically, the present application includes the following <1> to <12> inventions.
<1> 疎水性球状シリカ粒子を親水性有機化合物の存在下で水性媒体中に分散させてなる分散安定剤の存在下で、重合性単量体を含む単量体組成物を懸濁重合させてなる有機樹脂粒子の製造方法であって、該シリカ粒子が、粒子径(体積基準メジアン径)が0.005〜1.00μm(5〜1000nm)の範囲で、粒度分布D90/D10の値が3以下であり、平均円形度が0.8〜1であり、かつ疎水化度が60%以上である疎水性球状シリカ粒子であることを特徴とする、有機樹脂粒子の製造方法。 <1> A monomer composition containing a polymerizable monomer is subjected to suspension polymerization in the presence of a dispersion stabilizer obtained by dispersing hydrophobic spherical silica particles in an aqueous medium in the presence of a hydrophilic organic compound. The silica resin particles having a particle diameter (volume-based median diameter) in the range of 0.005 to 1.00 μm (5 to 1000 nm) and a particle size distribution D90 / D10 of 3. A method for producing organic resin particles, comprising hydrophobic spherical silica particles having an average circularity of 0.8 to 1 and a hydrophobicity of 60% or more.
<2> 前記疎水性球状シリカ粒子が、
(A1)4官能性シラン化合物、その部分加水分解縮合生成物またはこれらの混合物を、加水分解および縮合することによって実質的にSiO2単位からなる親水性球状シリカ粒子を得る工程と、
(A2)該親水性球状シリカ粒子の表面に、R1SiO3/2単位(式中、R1は置換または非置換の炭素原子数1〜20の1価炭化水素基である)を導入する工程と、
(A3)該親水性球状シリカ粒子の表面に更にR2 3SiO1/2単位(式中、各R2は同一または異なり、置換または非置換の炭素原子数1〜6の1価炭化水素基である)を導入する工程とを含む方法により製造されることを特徴とする、<1>に記載の有機樹脂粒子の製造方法。
<2> The hydrophobic spherical silica particles are
(A1) a step of obtaining hydrophilic spherical silica particles substantially consisting of SiO 2 units by hydrolyzing and condensing a tetrafunctional silane compound, a partially hydrolyzed condensation product thereof, or a mixture thereof;
(A2) R 1 SiO 3/2 units (wherein R 1 is a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms) are introduced onto the surface of the hydrophilic spherical silica particles. Process,
(A3) Further, R 2 3 SiO 1/2 units (wherein each R 2 is the same or different and is a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms) on the surface of the hydrophilic spherical silica particles. The method for producing organic resin particles according to <1>, wherein the method comprises the step of introducing
<3> 前記疎水性球状シリカ粒子が、
(A1)一般式(I):
Si(OR3)4 (I)
(式中、各R3は同一または異種の炭素原子数1〜6の一価炭化水素基である)で示される4官能性シラン化合物、その部分加水分解生成物またはこれらの混合物を、塩基性物質の存在下、親水性有機溶媒と水の混合液中で加水分解及び縮合することによって実質的にSiO2単位からなる親水性球状シリカ粒子の混合溶媒分散液を得、
(A2)得られた該親水性球状シリカ粒子の混合溶媒分散液に、一般式(II):
R1Si(OR4)3 (II)
(式中、R1は置換または非置換の炭素原子数1〜20の一価炭化水素基、各R4は同一または異種の炭素原子数1〜6の一価炭化水素基である)で示される3官能性シラン化合物、その部分加水分解生成物、またはこれらの混合物を添加して該親水性球状シリカ粒子の表面を処理することにより、該親水性球状シリカ粒子の表面にR1SiO3/2単位(R1は前記の通りである)を導入して第一の疎水性球状シリカ粒子の混合溶媒分散液を得、
(A3)得られた該第一の疎水性球状シリカ粒子の混合溶媒分散液に、一般式(III):
R2 3SiNHSiR2 3 (III)
(式中、各R2は同一または異種の置換または非置換の炭素原子数1〜6の一価炭化水素基である)
で示されるシラザン化合物、一般式(IV):
R2 3SiX (IV)
(式中、R2は一般式(III)で定義した通りであり、XはOH基または加水分解性基である)で示される1官能性シラン化合物、またはこれらの混合物を添加して、前記第一の疎水性球状シリカ粒子の表面を該シラザン化合物、該1官能性シラン化合物、またはこれらの混合物により処理して、該第一の疎水性球状シリカ微粒子の表面にR2 3SiO1/2単位(R2は一般式(III)で定義した通りである)を導入することにより、第二の疎水性シリカ粒子として得られる疎水性球状シリカ粒子である、<1>又は<2>に記載の有機樹脂粒子の製造方法。
<3> The hydrophobic spherical silica particles are
(A1) General formula (I):
Si (OR 3 ) 4 (I)
(Wherein each R 3 is the same or different monovalent hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms), a tetrafunctional silane compound, a partial hydrolysis product thereof, or a mixture thereof, In the presence of the substance, a mixed solvent dispersion of hydrophilic spherical silica particles substantially consisting of SiO 2 units is obtained by hydrolysis and condensation in a mixed liquid of a hydrophilic organic solvent and water,
(A2) In the mixed solvent dispersion of the obtained hydrophilic spherical silica particles, the general formula (II):
R 1 Si (OR 4 ) 3 (II)
Wherein R 1 is a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and each R 4 is the same or different monovalent hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms. trifunctional silane compound, a partial hydrolysis product, or by treating the surface of the hydrophilic spherical silica particles was added to these mixtures, the surface of the hydrophilic spherical silica particles R 1 SiO 3 / 2 units (R 1 is as described above) were introduced to obtain a mixed solvent dispersion of the first hydrophobic spherical silica particles,
(A3) To the resulting mixed solvent dispersion of the first hydrophobic spherical silica particles, the general formula (III):
R 2 3 SiNHSiR 2 3 (III)
(In the formula, each R 2 is the same or different substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms)
A silazane compound represented by the general formula (IV):
R 2 3 SiX (IV)
(Wherein R 2 is as defined in formula (III) and X is an OH group or a hydrolyzable group), or a mixture thereof, The surface of the first hydrophobic spherical silica particles is treated with the silazane compound, the monofunctional silane compound, or a mixture thereof, and the surface of the first hydrophobic spherical silica fine particles is R 2 3 SiO 1/2. <1> or <2>, which is a hydrophobic spherical silica particle obtained as a second hydrophobic silica particle by introducing a unit (R 2 is as defined in formula (III)) Manufacturing method of organic resin particles.
<4> 前記シリカ粒子の製造工程(A2)と(A3)の間に、濃縮工程を含む、<2>又は<3>に記載の有機樹脂粒子の製造方法。 <4> The method for producing organic resin particles according to <2> or <3>, including a concentration step between the production steps (A2) and (A3) of the silica particles.
<5> 得られる有機樹脂粒子が、体積平均粒径が0.1〜500μmであり、粒径分布(体積平均粒径/個数平均粒径の比)が1.6以下であることを特徴とする、<1>〜<4>に記載の有機樹脂粒子の製造方法。 <5> The obtained organic resin particles have a volume average particle size of 0.1 to 500 μm and a particle size distribution (ratio of volume average particle size / number average particle size) of 1.6 or less. The manufacturing method of the organic resin particle as described in <1>-<4>.
<6> 前記単量体組成物が、重合性単量体と、(共)重合体、着色剤、及びその他の添加剤から選ばれる少なくとも1種とを含む組成物であることを特徴とする、<1>〜<5>に記載の有機樹脂粒子の製造方法。 <6> The monomer composition is a composition containing a polymerizable monomer and at least one selected from a (co) polymer, a colorant, and other additives. <1>-<5> The manufacturing method of the organic resin particle as described in <5>.
<7> 前記単量体組成物が、重合性単量体と着色剤とを含む組成物であることを特徴とする、<6>に記載の有機樹脂粒子の製造方法。 <7> The method for producing organic resin particles according to <6>, wherein the monomer composition is a composition containing a polymerizable monomer and a colorant.
<8> <7>に記載の製造方法で製造された着色有機樹脂粒子を含有してなる静電荷像現像用トナー。 <8> An electrostatic charge image developing toner comprising the colored organic resin particles produced by the production method according to <7>.
<9> 疎水性球状シリカ粒子を親水性有機化合物の存在下で水性媒体中に分散させてなる、重合性単量体の懸濁重合用の分散安定剤であって、該疎水性球状シリカ粒子が、粒子径(体積基準メジアン径)が0.005〜1.00μm(5〜1000nm)の範囲で、粒度分布D90/D10の値が3以下であり、平均円形度が0.8〜1であり、かつ疎水化度が60%以上である疎水性球状シリカ粒子であることを特徴とする、重合性単量体の懸濁重合用の分散安定剤。 <9> A dispersion stabilizer for suspension polymerization of a polymerizable monomer, wherein the hydrophobic spherical silica particles are dispersed in an aqueous medium in the presence of a hydrophilic organic compound, the hydrophobic spherical silica particles However, the particle diameter (volume-based median diameter) is in the range of 0.005 to 1.00 μm (5 to 1000 nm), the value of the particle size distribution D90 / D10 is 3 or less, and the average circularity is 0.8 to 1. A dispersion stabilizer for suspension polymerization of a polymerizable monomer, characterized in that it is hydrophobic spherical silica particles having a hydrophobization degree of 60% or more.
<10> 前記疎水性球状シリカ粒子が、
(A1)4官能性シラン化合物、その部分加水分解縮合生成物またはこれらの混合物を、加水分解および縮合することによって実質的にSiO2単位からなる親水性球状シリカ粒子を得る工程と、
(A2)該親水性球状シリカ粒子の表面に、R1SiO3/2単位(式中、R1は置換または非置換の炭素原子数1〜20の1価炭化水素基である)を導入する工程と、
(A3)該親水性球状シリカ粒子の表面に更にR2 3SiO1/2単位(式中、各R2は同一または異なり、置換または非置換の炭素原子数1〜6の1価炭化水素基である)を導入する工程
とを含む方法により製造されることを特徴とする、<9>に記載の重合性単量体の懸濁重合用の分散安定剤。
<10> The hydrophobic spherical silica particles are
(A1) a step of obtaining hydrophilic spherical silica particles substantially consisting of SiO 2 units by hydrolyzing and condensing a tetrafunctional silane compound, a partially hydrolyzed condensation product thereof, or a mixture thereof;
(A2) R 1 SiO 3/2 units (wherein R 1 is a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms) are introduced onto the surface of the hydrophilic spherical silica particles. Process,
(A3) Further, R 2 3 SiO 1/2 units (wherein each R 2 is the same or different and is a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms) on the surface of the hydrophilic spherical silica particles. The dispersion stabilizer for suspension polymerization of a polymerizable monomer according to <9>, wherein the dispersion stabilizer is produced by a method comprising a step of introducing
<11> 上記親水性有機化合物が、炭素原子数1〜3のアルコールである、<9>又は<10>に記載の分散安定剤。 <11> The dispersion stabilizer according to <9> or <10>, wherein the hydrophilic organic compound is an alcohol having 1 to 3 carbon atoms.
<12> 上記水性媒体が、水又は水/アルコール混合物である、<9>〜<11>に記載の分散安定剤。 <12> The dispersion stabilizer according to <9> to <11>, wherein the aqueous medium is water or a water / alcohol mixture.
本発明による製造方法により得られる有機樹脂粒子は極めて粒径分布が狭く、乾燥して粒子として取り出した時の流動性に優れ、粒子の接着、合一がみられず、環境特性が良好である。静電荷像現像用トナーとして用いた場合には極めて狭い粒径分布と良好な電気的特性に基づき、画像は安定し、細線の再現性が良く、カブリがなくなる等の画像特性に優れた静電荷像現像用トナー材料として好適である。 The organic resin particles obtained by the production method according to the present invention have a very narrow particle size distribution, excellent fluidity when dried and taken out as particles, no adhesion and coalescence of particles, and good environmental characteristics. . When used as an electrostatic charge image developing toner, based on an extremely narrow particle size distribution and good electrical characteristics, the image is stable, has excellent reproducibility of fine lines, and has excellent image characteristics such as no fogging. It is suitable as a toner material for image development.
以下、本発明について詳細に説明する。
[分散安定剤]
本発明の懸濁重合用分散安定剤は、疎水性球状シリカ粒子を親水性有機化合物の存在下で水性媒体中に分散させてなることを特徴とするものである。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
[Dispersion stabilizer]
The dispersion stabilizer for suspension polymerization of the present invention is characterized in that hydrophobic spherical silica particles are dispersed in an aqueous medium in the presence of a hydrophilic organic compound.
<疎水性球状シリカ粒子>
有機樹脂粒子を製造する際の懸濁重合用分散安定剤として使用する、疎水性球状シリカ粒子の特徴について、詳細に説明する。
本発明で使用される疎水性球状シリカ粒子は、
(A1)4官能性シラン化合物、その部分加水分解縮合生成物またはそれらの組み合わせを加水分解および縮合することによって実質的にSiO2単位からなる親水性球状シリカ粒子を得る工程と、
(A2)該親水性球状シリカ粒子の表面に、R1SiO3/2単位(式中、R1は置換または非置換の炭素原子数1〜20の1価炭化水素基である)を導入する工程と、
(A3)該親水性球状シリカ粒子の表面に更にR2 3SiO1/2単位(式中、各R2は同一または異なり、置換または非置換の炭素原子数1〜6の1価炭化水素基である)を導入する工程と
を含む方法により製造され、
粒子径が0.005〜1.0μmの範囲で、粒度分布D90/D10の値が3以下であり、かつ平均円形度が0.8〜1である疎水性球状シリカ粒子(1)である。
<Hydrophobic spherical silica particles>
The characteristics of the hydrophobic spherical silica particles used as a dispersion stabilizer for suspension polymerization when producing organic resin particles will be described in detail.
The hydrophobic spherical silica particles used in the present invention are
(A1) obtaining hydrophilic spherical silica particles substantially consisting of SiO 2 units by hydrolyzing and condensing a tetrafunctional silane compound, a partially hydrolyzed condensation product thereof, or a combination thereof;
(A2) R 1 SiO 3/2 units (wherein R 1 is a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms) are introduced onto the surface of the hydrophilic spherical silica particles. Process,
(A3) Further, R 2 3 SiO 1/2 units (wherein each R 2 is the same or different and is a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms) on the surface of the hydrophilic spherical silica particles. And the step of introducing
Hydrophobic spherical silica particles (1) having a particle size in the range of 0.005 to 1.0 μm, a particle size distribution D90 / D10 of 3 or less, and an average circularity of 0.8 to 1.
・粒子径
上記疎水性球状シリカ粒子は粒子径が0.005〜1.00μm(5〜1000nm)であり、好ましくは0.01〜0.30μm(10〜300nm)、特に好ましくは0.01〜0.20μm(10〜200nm)である。ここで粒子径とは、動的光散乱法/レーザードップラー法ナノトラック粒度分布測定装置(例えば、日機装株式会社製、商品名:UPA−EX150)により測定し、その体積基準メジアン径を粒子径とした。なお、メジアン径とは粒度分布を累積分布として表した時の累積50%に相当する粒子径である。この粒子径が0.005μmよりも小さいと、重合性単量体組成物液滴の水系媒体中における分散安定性の向上効果が小さくなるため好ましくない。また1.00μmよりも大きいと、重合性単量体組成物液滴の水系媒体中における分散安定性の向上効果が大きく成り過ぎるため好ましくない。
Particle size The hydrophobic spherical silica particles have a particle size of 0.005 to 1.00 μm (5 to 1000 nm), preferably 0.01 to 0.30 μm (10 to 300 nm), particularly preferably 0.01 to 0.20 μm (10 to 200 nm). Here, the particle diameter is measured by a dynamic light scattering method / laser Doppler method nanotrack particle size distribution measuring apparatus (for example, Nikkiso Co., Ltd., trade name: UPA-EX150), and the volume-based median diameter is defined as the particle diameter. did. The median diameter is a particle diameter corresponding to 50% cumulative when the particle size distribution is expressed as a cumulative distribution. When the particle diameter is smaller than 0.005 μm, the effect of improving the dispersion stability of the polymerizable monomer composition droplets in the aqueous medium is reduced, which is not preferable. On the other hand, if it is larger than 1.00 μm, the effect of improving the dispersion stability of the polymerizable monomer composition droplets in the aqueous medium becomes too large.
・粒度分布
本発明の疎水性球状シリカ粒子の粒度分布の指標であるD90/D10の値は、3以下である。ここで、D10及びD90はそれぞれ、粒子径を測定することによって得られる値である。粒子の粒度分布は、動的光散乱法/レーザードップラー法ナノトラック粒度分布測定装置(例えば、日機装株式会社製、商品名:UPA−EX150)により測定し、その体積基準メジアン径を粒子径とし、小さい側から累積10%となる粒子径をD10、小さい側から累積90%となる粒子径をD90という。メジアン径とは、前記の通り、粒度分布を累積分布として表した時の累積50%に相当する粒子径である。本発明の疎水性球状シリカ粒子は、D90/D10が3以下であることが特徴であり、この粒度分布がシャープな粒子であるため、製造される有機樹脂粒子の粒度分布もシャープにできる点で好ましい。上記D90/D10は、2.9以下であることがより好ましい。
-Particle size distribution The value of D90 / D10 which is an index of the particle size distribution of the hydrophobic spherical silica particles of the present invention is 3 or less. Here, D10 and D90 are values obtained by measuring the particle diameter, respectively. The particle size distribution of the particles is measured by a dynamic light scattering method / laser Doppler method nanotrack particle size distribution measuring device (for example, Nikkiso Co., Ltd., trade name: UPA-EX150), and the volume-based median diameter is used as the particle size. The particle diameter that is 10% cumulative from the smaller side is referred to as D10, and the particle diameter that is 90% cumulative from the smaller side is referred to as D90. As described above, the median diameter is a particle diameter corresponding to a cumulative 50% when the particle size distribution is expressed as a cumulative distribution. The hydrophobic spherical silica particles of the present invention are characterized in that D90 / D10 is 3 or less, and since the particle size distribution is sharp, the particle size distribution of the produced organic resin particles can be sharpened. preferable. The D90 / D10 is more preferably 2.9 or less.
・平均円形度
本発明の疎水性球状シリカ粒子の平均円形度は0.8〜1が好ましく、0.92〜1がより好ましい。ここで「球状」とは、真球だけでなく、若干歪んだ球も含む。このような「球状」の形状とは、粒子を二次元に投影した時の円形度で評価し、平均円形度が0.8〜1の範囲にあるものを云う。本願で円形度とは、(粒子面積と等しい円の周囲長)/(粒子周囲長)である。この円形度は電子顕微鏡等で得られる粒子像を画像解析することにより測定することができる。平均円形度は、電子顕微鏡により観察し、1次粒子100個を測定して、平均することにより得ることができる。
-Average circularity The average circularity of the hydrophobic spherical silica particles of the present invention is preferably from 0.8 to 1, more preferably from 0.92 to 1. Here, “spherical” includes not only a true sphere but also a slightly distorted sphere. Such a “spherical” shape refers to a particle having an average circularity in the range of 0.8 to 1 when evaluated by circularity when particles are projected two-dimensionally. In the present application, the degree of circularity is (peripheral length of a circle equal to the particle area) / (particle peripheral length). This circularity can be measured by image analysis of a particle image obtained with an electron microscope or the like. The average circularity can be obtained by observing with an electron microscope, measuring 100 primary particles, and averaging them.
・疎水性の尺度
本発明の疎水性球状シリカ粒子の疎水性の尺度としては、特に限定されるものではないが、例えば、疎水化度(メタノールウェッタビリティー)が好適に用いることができる。下記の手順で測定された場合の疎水化度が60%以上、特に65%以上のものが好ましい。この値が60%未満であると、得られる有機樹脂粒子に良好な耐環境性を付与できなかったり、該有機樹脂粒子を静電荷現像用トナーとして応用する場合、帯電安定性が悪くなる場合がある。
-Hydrophobicity Scale The hydrophobic scale of the hydrophobic spherical silica particles of the present invention is not particularly limited, but for example, the degree of hydrophobicity (methanol wettability) can be suitably used. A degree of hydrophobicity measured by the following procedure is preferably 60% or more, particularly 65% or more. If this value is less than 60%, the resulting organic resin particles may not be provided with good environmental resistance, or when the organic resin particles are applied as an electrostatic charge developing toner, the charging stability may deteriorate. is there.
ここで、本発明でいう上記疎水化度とは、以下の手順で得られた数値をいう。
1)試料0.2gを200mlビーカーに秤取し純水50mlを加える。
2)電磁攪拌しながら、液面下へメタノールを加える。
3)液面上に試料が認められなくなった点を終点とする。
4)要したメタノール量から次式により疎水化度を算出する。
Here, the said degree of hydrophobicity as used in the field of this invention means the numerical value obtained by the following procedures.
1) Weigh 0.2 g of sample into a 200 ml beaker and add 50 ml of pure water.
2) Add methanol below the liquid level while stirring magnetically.
3) The point at which the sample is no longer recognized on the liquid level is the end point.
4) The degree of hydrophobicity is calculated from the amount of methanol required by the following formula.
上記(A1)工程において、親水性球状シリカ粒子が「実質的にSiO2単位からなる」とは、該粒子は基本的にはSiO2単位から構成されているが該単位のみから構成されている訳ではなく、少なくとも表面に通常知られているようにシラノール基を多数個有してもよいことを意味する。また、場合によっては、原料である4官能性シラン化合物および/またはその部分加水分解縮合生成物に由来する加水分解性基(ヒドロカルビルオキシ基)が一部シラノール基に転化されずに若干量そのまま粒子表面や内部に残存していてもよいことを意味する。 In the step (A1), the term “substantially composed of SiO 2 units” means that the hydrophilic spherical silica particles are basically composed of SiO 2 units, but are composed only of the units. It does not mean that at least the surface may have a large number of silanol groups as is generally known. In some cases, some of the hydrolyzable groups (hydrocarbyloxy groups) derived from the raw material tetrafunctional silane compound and / or its partial hydrolysis-condensation product are not converted into silanol groups but in a slight amount. It means that it may remain on the surface or inside.
以上のように、本発明においては、(A1)工程でテトラアルコキシシラン等の4官能性シラン化合物の加水分解によって得られる小粒径ゾルゲル法シリカをシリカ原体(疎水化処理前のシリカ)として、これに特定の表面処理を行なうことにより、粉体として得たときに、疎水化処理後の粒子径がシリカ原体の一次粒子径を維持しており、凝集しておらず、小粒径であり、懸濁重合用分散安定剤として良好な疎水性シリカ粒子が得られる。 As described above, in the present invention, the small particle size sol-gel silica obtained by hydrolysis of a tetrafunctional silane compound such as tetraalkoxysilane in the step (A1) is used as a silica base (silica before hydrophobization treatment). In addition, when it is obtained as a powder by performing a specific surface treatment, the particle size after the hydrophobization treatment maintains the primary particle size of the silica raw material, is not agglomerated, and has a small particle size Thus, good hydrophobic silica particles can be obtained as a dispersion stabilizer for suspension polymerization.
小粒径のシリカ原体として、アルコキシ基の炭素原子数が小さいテトラアルコキシシランを用いること、溶媒として炭素原子数の小さいアルコールを用いること、加水分解温度を高めること、テトラアルコキシシランの加水分解時の濃度を低くすること、加水分解触媒の濃度を低くすることなど、反応条件を変更することにより、任意の小粒径のシリカ原体を得ることができる。 Use of tetraalkoxysilane having a small number of carbon atoms in the alkoxy group as a silica particle having a small particle diameter, use of an alcohol having a small number of carbon atoms as a solvent, increasing the hydrolysis temperature, during hydrolysis of tetraalkoxysilane By changing the reaction conditions such as lowering the concentration of the catalyst and lowering the concentration of the hydrolysis catalyst, a silica raw material having an arbitrary small particle diameter can be obtained.
この小粒径のシリカ原体に、前述の通り、そして更に詳しく以下に述べるように、特定の表面処理を行なうことにより、所望の疎水性シリカ粒子が得られる。 By subjecting this small particle size silica stock to a specific surface treatment, as described above and as described in more detail below, the desired hydrophobic silica particles are obtained.
次に、上記疎水性球状シリカ粒子の製造方法の一つについて、以下に詳細に説明する。 Next, one method for producing the hydrophobic spherical silica particles will be described in detail below.
<疎水性球状シリカ粒子(1)の製造方法>
本発明の疎水性球状シリカ粒子は、
工程(A1):4官能性シラン化合物等から親水性球状シリカ粒子の合成工程、
工程(A2):3官能性シラン化合物による表面処理工程、
工程(A3):1官能性シラン化合物による表面処理工程
によって得られる。以下、各工程を順次説明する。
<Method for producing hydrophobic spherical silica particles (1)>
The hydrophobic spherical silica particles of the present invention are
Step (A1): Step of synthesizing hydrophilic spherical silica particles from a tetrafunctional silane compound or the like,
Step (A2): surface treatment step with a trifunctional silane compound,
Step (A3): Obtained by a surface treatment step with a functional silane compound. Hereinafter, each process is demonstrated one by one.
・工程(A1):親水性球状シリカ粒子の合成工程
一般式(I):
Si(OR3)4 (I)
(式中、各R3は同一または異種の炭素原子数1〜6の一価炭化水素基である)で示される4官能性シラン化合物、その部分加水分解生成物、またはこれらの混合物を、塩基性物質を含む親水性有機溶媒と水の混合液中で加水分解及び縮合することによって、親水性球状シリカ粒子の混合溶媒分散液が得られる。
Step (A1): Synthesis step of hydrophilic spherical silica particles General formula (I):
Si (OR 3 ) 4 (I)
(Wherein each R 3 is the same or different monovalent hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms), a tetrafunctional silane compound, a partial hydrolysis product thereof, or a mixture thereof, Hydrolysis and condensation in a mixed solution of a hydrophilic organic solvent containing a hydrophilic substance and water provides a mixed solvent dispersion of hydrophilic spherical silica particles.
上記一般式(I)中、R3は、炭素原子数1〜6の一価炭化水素基であるが、好ましくは炭素原子数1〜4、特に好ましくは1〜2の1価炭化水素基である。R3で表される1価炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基のようなアルキル基;フェニル基のようなアリール基が挙げられ、好ましくは、メチル基、エチル基、プロピル基又はブチル基、特に好ましくはメチル基又はエチル基が挙げられる。 In the above general formula (I), R 3 is a monovalent hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, preferably a monovalent hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, particularly preferably 1 to 2 carbon atoms. is there. Examples of the monovalent hydrocarbon group represented by R 3 include an alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and a butyl group; and an aryl group such as a phenyl group, preferably a methyl group, An ethyl group, a propyl group, or a butyl group, particularly preferably a methyl group or an ethyl group.
上記一般式(I)で示される4官能性シラン化合物としては、例えば、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、テトラブトキシシラン等のテトラアルコキシシラン;及びテトラフェノキシシランが挙げられ、好ましくは、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン及びテトラブトキシシラン、特に好ましくは、テトラメトキシシラン及びテトラエトキシシランが挙げられる。また、一般式(I)で示される4官能性シラン化合物の部分加水分解縮合生成物としては、例えば、メチルシリケート、エチルシリケート等のアルキルシリケートが挙げられる。 Examples of the tetrafunctional silane compound represented by the general formula (I) include tetraalkoxysilanes such as tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetrapropoxysilane, and tetrabutoxysilane; and tetraphenoxysilane, preferably , Tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetrapropoxysilane and tetrabutoxysilane, particularly preferably tetramethoxysilane and tetraethoxysilane. Examples of the partial hydrolysis-condensation product of the tetrafunctional silane compound represented by the general formula (I) include alkyl silicates such as methyl silicate and ethyl silicate.
前記親水性有機溶媒としては、一般式(I)で示される4官能性シラン化合物と、この部分加水分解縮合生成物と、水とを溶解するものであれば特に制限されず、例えば、アルコール類;メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、酢酸セロソルブ等のセロソルブ類;アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類;ジオキサン、テトラヒドロフラン等のエーテル類等が挙げられ、好ましくは、アルコール類、セロソルブ類であり、特に好ましくはアルコール類が挙げられる。該アルコール類としては、一般式(V):
R5OH (V)
[式中、R5は炭素原子数1〜6の1価炭化水素基である]で示されるアルコールが挙げられる。
The hydrophilic organic solvent is not particularly limited as long as it dissolves the tetrafunctional silane compound represented by the general formula (I), the partial hydrolysis-condensation product, and water. For example, alcohols ; Cellosolves such as methyl cellosolve, ethyl cellosolve, butyl cellosolve, cellosolve acetate; ketones such as acetone and methyl ethyl ketone; ethers such as dioxane and tetrahydrofuran, etc., preferably alcohols and cellosolves, particularly preferably Examples include alcohols. Examples of the alcohols include general formula (V):
R 5 OH (V)
[Wherein, R 5 is a monovalent hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms].
上記一般式(V)中、R5は、炭素原子数1〜6の1価炭化水素基であるが、好ましくは炭素原子数1〜4、特に好ましくは1〜2の1価炭化水素基である。R5で表される1価炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基等のアルキル基、好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基及びイソプロピル基、より好ましくはメチル基及びエチル基が挙げられる。一般式(V)で示されるアルコールとしては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール等が挙げられ、好ましくはメタノール、エタノールが挙げられる。アルコールの炭素原子数が増えると、生成する球状シリカ粒子の粒子径が大きくなる。従って、目的とする小粒径のシリカ粒子を得るためには、メタノールが好ましい。 In the general formula (V), R 5 is a monovalent hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, preferably a monovalent hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, particularly preferably 1 to 2 carbon atoms. is there. Examples of the monovalent hydrocarbon group represented by R 5 include alkyl groups such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, and a butyl group, preferably a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and an isopropyl group. Preferably a methyl group and an ethyl group are mentioned. Examples of the alcohol represented by the general formula (V) include methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol and the like, preferably methanol and ethanol. As the number of carbon atoms in the alcohol increases, the particle diameter of the produced spherical silica particles increases. Therefore, methanol is preferred in order to obtain the desired small particle size silica particles.
上記塩基性物質としては、アンモニア、ジメチルアミン、ジエチルアミン等、好ましくは、アンモニア、ジエチルアミン、特に好ましくはアンモニアが挙げられる。これらの塩基性物質は、所要量を水に溶解した後、得られた水溶液(塩基性)を前記親水性有機溶媒と混合すればよい。
該塩基性物質の使用量は、一般式(I)で示される4官能性シラン化合物および/またはその部分加水分解縮合生成物のヒドロカルビルオキシ基の合計1モルに対して0.01〜2モルであることが好ましく、0.02〜0.5モルであることがより好ましく、0.04〜0.12モルであることが特に好ましい。このとき、塩基性物質の量が少ないほど所望の小粒径シリカ粒子となる。
Examples of the basic substance include ammonia, dimethylamine, diethylamine and the like, preferably ammonia, diethylamine, and particularly preferably ammonia. These basic substances may be dissolved in water in a required amount, and the obtained aqueous solution (basic) may be mixed with the hydrophilic organic solvent.
The basic substance is used in an amount of 0.01 to 2 mol with respect to a total of 1 mol of the hydrocarbyloxy group of the tetrafunctional silane compound represented by the general formula (I) and / or its partial hydrolysis-condensation product. It is preferable that it is 0.02-0.5 mol, and it is especially preferable that it is 0.04-0.12 mol. At this time, the smaller the amount of the basic substance, the more desirable small particle size silica particles.
上記加水分解及び縮合で使用される水の量は、一般式(I)で示される4官能性シラン化合物および/またはその部分加水分解縮合生成物のヒドロカルビルオキシ基の合計1モルに対して0.5〜5モルであることが好ましく、0.6〜2モルであることがより好ましく、0.7〜1モルであることが特に好ましい。水に対する上記親水性有機溶媒の比率(親水性有機溶媒:水)は、質量比で0.5〜10であることが好ましく、3〜9であることがより好ましく、5〜8であることが特に好ましい。親水性有機溶媒の量が多いほど所望の小粒径のシリカ粒子が得られる。 The amount of water used in the hydrolysis and condensation is 0.000 per 1 mol in total of the hydrocarbyloxy groups of the tetrafunctional silane compound represented by the general formula (I) and / or the partial hydrolysis condensation product thereof. It is preferably 5 to 5 mol, more preferably 0.6 to 2 mol, and particularly preferably 0.7 to 1 mol. The ratio of the hydrophilic organic solvent to water (hydrophilic organic solvent: water) is preferably 0.5 to 10 in terms of mass ratio, more preferably 3 to 9, and more preferably 5 to 8. Particularly preferred. As the amount of the hydrophilic organic solvent is increased, silica particles having a desired small particle diameter can be obtained.
一般式(I)で示される4官能性シラン化合物等の加水分解および縮合は、周知の方法、即ち、塩基性物質を含む親水性有機溶媒と水との混合物中に、一般式(I)で示される4官能性シラン化合物等を添加することにより行われる。 Hydrolysis and condensation of the tetrafunctional silane compound represented by the general formula (I) can be carried out by a well-known method, that is, in a mixture of a hydrophilic organic solvent containing a basic substance and water in the general formula (I). It is performed by adding a tetrafunctional silane compound or the like shown.
この工程(A1)で得られる親水性球状シリカ粒子の混合溶媒分散液中のシリカ粒子の濃度は一般に、3〜15質量%であり、好ましくは5〜10質量%である。 Generally the density | concentration of the silica particle in the mixed solvent dispersion liquid of the hydrophilic spherical silica particle obtained by this process (A1) is 3-15 mass%, Preferably it is 5-10 mass%.
・工程(A2):3官能性シラン化合物による表面処理工程
工程(A1)で得られた親水性球状シリカ粒子の混合溶媒分散液に、一般式(II):
R1Si(OR4)3 (II)
(式中、R1は置換または非置換の炭素原子数1〜20の一価炭化水素基、各R4は同一または異種の炭素原子数1〜6の一価炭化水素基である)で示される3官能性シラン化合物、またはその部分加水分解生成物、またはこれらの混合物を添加して、該親水性球状シリカ粒子の表面をこれにより処理することにより、前記親水性球状シリカ粒子の表面にR1SiO3/2単位(R1は前記の通り)を導入して、第一の疎水性球状シリカ粒子の混合溶媒分散液を得る。
Step (A2): Surface treatment step with a trifunctional silane compound In the mixed solvent dispersion of the hydrophilic spherical silica particles obtained in the step (A1), the general formula (II):
R 1 Si (OR 4 ) 3 (II)
Wherein R 1 is a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and each R 4 is the same or different monovalent hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms. By adding a trifunctional silane compound, or a partial hydrolysis product thereof, or a mixture thereof, and treating the surface of the hydrophilic spherical silica particles thereby, the surface of the hydrophilic spherical silica particles is R. 1 SiO 3/2 unit (R 1 is as described above) is introduced to obtain a mixed solvent dispersion of the first hydrophobic spherical silica particles.
工程(A2)は、次の工程である濃縮工程においてシリカ粒子の凝集を抑制するために不可欠である。凝集を抑制できないと、得られるシリカ系粉体の個々の粒子は一次粒子径を維持できないため、分散安定剤としての効果が悪くなる。 Step (A2) is indispensable for suppressing aggregation of silica particles in the subsequent concentration step. If the aggregation cannot be suppressed, the individual particles of the resulting silica-based powder cannot maintain the primary particle size, so that the effect as a dispersion stabilizer is deteriorated.
上記一般式(II)中、R1は、置換または非置換の炭素原子数1〜20の一価炭化水素基であるが、好ましくは炭素原子数1〜3、特に好ましくは1〜2の1価炭化水素基である。R1で表される1価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、ブチル基、ヘキシル基等のアルキル基、好ましくは、メチル基、エチル基、n−プロピル基又はイソプロピル基、特に好ましくは、メチル基又はエチル基が挙げられる。また、これらの1価炭化水素基の水素原子の一部または全部が、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子、好ましくはフッ素原子で置換されていてもよい。 In the general formula (II), R 1 is a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, preferably 1 to 3 carbon atoms, particularly preferably 1 to 2 carbon atoms. Is a valent hydrocarbon group. Examples of the monovalent hydrocarbon group represented by R 1 include alkyl groups such as methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, butyl group and hexyl group, preferably methyl group, ethyl group, n -A propyl group or an isopropyl group, particularly preferably a methyl group or an ethyl group. Further, some or all of the hydrogen atoms of these monovalent hydrocarbon groups may be substituted with halogen atoms such as fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, preferably fluorine atom.
上記一般式(II)中、R4は、炭素原子数1〜6の一価炭化水素基であるが、好ましくは炭素原子数1〜3、特に好ましくは1〜2の1価炭化水素基である。R4で表される1価炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等のアルキル基、好ましくは、メチル基、エチル基又はプロピル基、特に好ましくは、メチル基又はエチル基が挙げられる。 In the general formula (II), R 4 is a monovalent hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, preferably a monovalent hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms, particularly preferably 1 to 2 carbon atoms. is there. Examples of the monovalent hydrocarbon group represented by R 4 include alkyl groups such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and a butyl group, preferably a methyl group, an ethyl group, or a propyl group, and particularly preferably a methyl group. Or an ethyl group is mentioned.
一般式(II)で示される3官能性シラン化合物としては、例えば、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、n−プロピルトリメトキシシラン、n−プロピルトリエトキシシラン、イソプロピルトリメトキシシラン、イソプロピルトリエトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、ブチルトリエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、ヘプタデカフルオロデシルトリメトキシシラン等の非置換若しくはハロゲン置換のトリアルコキシシラン等、好ましくは、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン及びエチルトリエトキシシラン、より好ましくは、メチルトリメトキシシラン及びメチルトリエトキシシラン、または、これらの部分加水分解縮合生成物が挙げられる。 Examples of the trifunctional silane compound represented by the general formula (II) include methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, n-propyltrimethoxysilane, and n-propyltriethoxy. Unsubstituted or halogen-substituted trisilane such as silane, isopropyltrimethoxysilane, isopropyltriethoxysilane, butyltrimethoxysilane, butyltriethoxysilane, hexyltrimethoxysilane, trifluoropropyltrimethoxysilane, heptadecafluorodecyltrimethoxysilane Alkoxysilane, etc., preferably methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, ethyltrimethoxysilane and ethyltriethoxysilane, more preferably methyltrimethoxysilane Emissions and methyltriethoxysilane, or they partially hydrolyzed condensation products thereof.
一般式(II)で示される3官能性シラン化合物の添加量は、使用された親水性球状シリカ粒子のSi原子1モル当り0.001〜1モル、好ましくは0.01〜0.1モル、特に好ましくは0.01〜0.05モルである。添加量が0.001モルより少ないと、得られる疎水性球状シリカ粒子の分散性が悪くなるため、分散安定化効果が悪化する場合があり、1モルより多いとシリカ粒子の凝集が生じ得る。 The addition amount of the trifunctional silane compound represented by the general formula (II) is 0.001 to 1 mol, preferably 0.01 to 0.1 mol, per mol of Si atom of the hydrophilic spherical silica particles used. Most preferably, it is 0.01-0.05 mol. When the addition amount is less than 0.001 mol, the dispersibility of the obtained hydrophobic spherical silica particles is deteriorated, so that the dispersion stabilizing effect may be deteriorated. When the addition amount is more than 1 mol, the silica particles may be aggregated.
工程(A2)で得られる第一の疎水性球状シリカ粒子の混合溶媒分散液中の該シリカ粒子の濃度は通常3質量%以上15質量%未満、好ましくは5〜10質量%である。かかる濃度が低すぎると生産性が低下することがあり、高すぎるとシリカ粒子の凝集が生じてしまうことがある。 The concentration of the silica particles in the mixed solvent dispersion of the first hydrophobic spherical silica particles obtained in the step (A2) is usually 3% by mass or more and less than 15% by mass, preferably 5 to 10% by mass. If the concentration is too low, the productivity may decrease, and if it is too high, the silica particles may aggregate.
・濃縮工程
このようにして得られた第一の疎水性球状シリカ粒子の混合溶媒分散液から前記親水性有機溶媒と水の一部を除去し、濃縮することにより、第一の疎水性球状シリカ粒子の混合溶媒濃縮分散液を得る。この際、疎水性有機溶媒をあらかじめ(濃縮工程前)、或いは濃縮工程中に加えてもよい。この際、使用する疎水性溶媒としては、炭化水素系又はケトン系溶媒が好ましい。具体的には該溶媒として、トルエン、キシレン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等が挙げられ、メチルイソブチルケトンが好ましい。前記親水性有機溶媒と水の一部を除去する方法としては、例えば留去、減圧留去などが挙げられる。得られる濃縮分散液はシリカ粒子濃度が15〜40質量%であるのが好ましく、20〜35質量%であるのがより好ましく、25〜30質量%であるのが特に好ましい。15質量%より少ないと後工程の表面処理が円滑に進まないことがあり、40質量%より大きいとシリカ粒子の凝集が生じてしまうことがある。
-Concentration step The first hydrophobic spherical silica is obtained by removing a portion of the hydrophilic organic solvent and water from the mixed solvent dispersion of the first hydrophobic spherical silica particles thus obtained and concentrating. A mixed solvent concentrated dispersion of particles is obtained. At this time, the hydrophobic organic solvent may be added in advance (before the concentration step) or during the concentration step. In this case, the hydrophobic solvent used is preferably a hydrocarbon or ketone solvent. Specific examples of the solvent include toluene, xylene, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone and the like, and methyl isobutyl ketone is preferable. Examples of the method for removing a part of the hydrophilic organic solvent and water include distillation and distillation under reduced pressure. The concentrated dispersion obtained has a silica particle concentration of preferably 15 to 40% by mass, more preferably 20 to 35% by mass, and particularly preferably 25 to 30% by mass. If the amount is less than 15% by mass, the surface treatment in the subsequent process may not proceed smoothly. If the amount is more than 40% by mass, the silica particles may be aggregated.
濃縮工程は、次の工程(A3)において表面処理剤として使用される一般式(III)で表されるシラザン化合物および一般式(IV)で表される一官能性シラン化合物がアルコールや水と反応して表面処理が不十分となり、その後に乾燥を行った時に凝集を生じ、得られるシリカ粉体は一次粒子径を維持できず、分散安定化効果が悪くなる、といった不具合を抑制するという意義もある。 In the concentration step, the silazane compound represented by the general formula (III) and the monofunctional silane compound represented by the general formula (IV) used as a surface treatment agent in the next step (A3) react with alcohol or water. In addition, the surface treatment becomes insufficient, and when it is subsequently dried, aggregation occurs, and the resulting silica powder cannot maintain the primary particle size, and also has the significance of suppressing the disadvantage that the dispersion stabilizing effect is deteriorated. is there.
・工程(A3):1官能性シラン化合物による表面処理工程
工程(A2)で得られ、場合によっては濃縮工程に付した第一の疎水性球状シリカ粒子の混合溶媒分散液に、一般式(III):
R2 3SiNHSiR2 3 (III)
(式中、各R2は同一または異種の置換または非置換の炭素原子数1〜6の一価炭化水素基である)
で示されるシラザン化合物、又は一般式(IV):
R2 3SiX (IV)
(式中、R2は一般式(III)で定義した通りであり、XはOH基または加水分解性基である)で示される1官能性シラン化合物またはこれらの混合物を添加し、これにより前記第一の疎水性球状シリカ粒子の表面を処理し、該粒子の表面にR2 3SiO1/2単位(但し、R2は一般式(III)で定義の通り)を導入することにより、第二の疎水性球状シリカ粒子を得る。この工程の処理により、第一の疎水性球状シリカ粒子の表面に残存するシラノール基をトリオルガノシリル化する形でR2 3SiO1/2単位が該表面に導入される。
Step (A3): Surface treatment step with a functional silane compound: In the mixed solvent dispersion of the first hydrophobic spherical silica particles obtained in the step (A2) and optionally subjected to the concentration step, the mixture of the general formula (III ):
R 2 3 SiNHSiR 2 3 (III)
(In the formula, each R 2 is the same or different substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms)
Or a silazane compound represented by formula (IV):
R 2 3 SiX (IV)
(Wherein R 2 is as defined in formula (III), X is an OH group or a hydrolyzable group), and a monofunctional silane compound or a mixture thereof is added, whereby By treating the surface of the first hydrophobic spherical silica particles and introducing R 2 3 SiO 1/2 units (where R 2 is as defined in the general formula (III)) to the surface of the particles, Two hydrophobic spherical silica particles are obtained. By the treatment in this step, R 2 3 SiO 1/2 units are introduced onto the surface in such a manner that silanol groups remaining on the surface of the first hydrophobic spherical silica particles are triorganosilylated.
上記一般式(III)および(IV)中、R2は、好ましくは炭素原子数1〜4、特に好ましくは1〜2の1価炭化水素基である。R2で表される1価炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基等のアルキル基、好ましくは、メチル基、エチル基又はプロピル基、特に好ましくは、メチル基又はエチル基が挙げられる。また、これらの1価炭化水素基の水素原子の一部または全部が、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子、好ましくは、フッ素原子、で置換されていてもよい。 In the above general formulas (III) and (IV), R 2 is preferably a monovalent hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, particularly preferably 1 to 2 carbon atoms. The monovalent hydrocarbon group represented by R 2 is, for example, an alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group or a butyl group, preferably a methyl group, an ethyl group or a propyl group, particularly preferably , Methyl group or ethyl group. Further, some or all of the hydrogen atoms of these monovalent hydrocarbon groups may be substituted with a halogen atom such as a fluorine atom, a chlorine atom or a bromine atom, preferably a fluorine atom.
Xで表される加水分解性基としては、例えば、塩素原子、アルコキシ基、アミノ基、アシルオキシ基が挙げられ、好ましくはアルコキシ基又はアミノ基、特に好ましくはアルコキシ基が挙げられる。 Examples of the hydrolyzable group represented by X include a chlorine atom, an alkoxy group, an amino group, and an acyloxy group, preferably an alkoxy group or an amino group, and particularly preferably an alkoxy group.
一般式(III)で示されるシラザン化合物としては、例えば、ヘキサメチルジシラザン、ヘキサエチルジシラザン等、好ましくはヘキサメチルジシラザンが挙げられる。一般式(IV)で示される1官能性シラン化合物としては、例えば、トリメチルシラノール、トリエチルシラノール等のモノシラノール化合物;トリメチルクロロシラン、トリエチルクロロシラン等のモノクロロシラン;トリメチルメトキシシラン、トリメチルエトキシシラン等のモノアルコキシシラン;トリメチルシリルジメチルアミン、トリメチルシリルジエチルアミン等のモノアミノシラン;トリメチルアセトキシシラン等のモノアシルオキシシランが挙げられ、好ましくは、トリメチルシラノール、トリメチルメトキシシラン又はトリメチルシリルジエチルアミン、特に好ましくは、トリメチルシラノール又はトリメチルメトキシシランが挙げられる。 Examples of the silazane compound represented by the general formula (III) include hexamethyldisilazane and hexaethyldisilazane, preferably hexamethyldisilazane. Examples of the monofunctional silane compound represented by the general formula (IV) include monosilanol compounds such as trimethylsilanol and triethylsilanol; monochlorosilanes such as trimethylchlorosilane and triethylchlorosilane; monoalkoxy such as trimethylmethoxysilane and trimethylethoxysilane. Silane; monoaminosilane such as trimethylsilyldimethylamine and trimethylsilyldiethylamine; monoacyloxysilane such as trimethylacetoxysilane, preferably trimethylsilanol, trimethylmethoxysilane or trimethylsilyldiethylamine, particularly preferably trimethylsilanol or trimethylmethoxysilane It is done.
前記シラザン化合物又は/及び官能性シラン化合物の使用量は、使用した親水性球状シリカ粒子のSi原子1モルに対して0.1〜0.5モル、好ましくは0.2〜0.4モル、特に好ましくは0.25〜0.35モルである。使用量が0.1モルより少ないと、得られる疎水性シリカ粒子の分散性が悪くなるため、分散安定剤としての効果が現れない。使用量が0.5モルより多いと、経済的に不利である。 The amount of the silazane compound or / and functional silane compound used is 0.1 to 0.5 mol, preferably 0.2 to 0.4 mol, based on 1 mol of Si atoms in the used hydrophilic spherical silica particles. Most preferably, it is 0.25-0.35 mol. If the amount used is less than 0.1 mol, the dispersibility of the resulting hydrophobic silica particles will be poor, so the effect as a dispersion stabilizer will not appear. When the amount used is more than 0.5 mol, it is economically disadvantageous.
上記疎水性球状シリカ粒子は、常圧乾燥、減圧乾燥等の常法によって粉体として得られる。 The hydrophobic spherical silica particles can be obtained as a powder by an ordinary method such as atmospheric drying or reduced pressure drying.
<親水性有機化合物>
上記の疎水性球状シリカ粒子は、そのままでは水性媒体中に均一分散させることが困難であるため、本発明においては、親水性有機化合物の存在下で疎水性球状シリカ粒子を水性媒体中に分散させ、均一分散体として、懸濁重合における分散安定剤として疎水性球状シリカ粒子を有効に作用させるものである。
<Hydrophilic organic compound>
In the present invention, the hydrophobic spherical silica particles are dispersed in the aqueous medium in the presence of the hydrophilic organic compound because it is difficult to uniformly disperse the hydrophobic spherical silica particles in the aqueous medium. As a uniform dispersion, hydrophobic spherical silica particles are effectively acted as a dispersion stabilizer in suspension polymerization.
親水性有機化合物としては、水性媒体中に疎水性球状シリカ粒子を均一分散化できるものであれば特に限定されず、各種のものを用いることができるが、望ましくは懸濁重合後に得られる有機樹脂粒子よりも容易に除去可能であるものが好ましい。具体的には例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコールなどのようなアルコール類、テトラヒドロフランなどのようなエーテル・アセタール類、アセトン、ジアセトンアルコールなどのようなケトン・アルデヒド類、乳酸メチルなどのようなエステル類、グリセリン、エチレングリコールなどのような多価アルコール誘導体類、プロピオン酸などのようなカルボン酸・無水物類、N,N−ジメチルホルムアミドなどのような含窒素化合物類、ジメチルスルホキシドなどのような含硫黄化合物類、2,2,3,3−テトラフルオロプロパノールなどのようなフッ素化合物類などが好ましく例示できる。特に好ましくは、水性媒体中への疎水性球状シリカ粒子の均一分散性が優れる、疎水性球状シリカ粒子が均一分散された水系媒体中において重合性単量体を懸濁させた際に所望の粒径の液滴(重合性単量体組成物粒子)に制御しやすい、懸濁重合途中に重合性単量体組成物への影響が少なく安定に重合が行える、懸濁重合後に得られる有機樹脂粒子の物性への影響が少なくかつ容易に除去可能である等の点から、アルコール類、中でもメチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコールが好ましい。 The hydrophilic organic compound is not particularly limited as long as it can uniformly disperse hydrophobic spherical silica particles in an aqueous medium, and various types of organic compounds can be used. Desirably, the organic resin obtained after suspension polymerization What can be removed more easily than particles is preferred. Specifically, for example, alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol and isopropyl alcohol, ethers and acetals such as tetrahydrofuran, ketones and aldehydes such as acetone and diacetone alcohol, methyl lactate and the like Esters, polyhydric alcohol derivatives such as glycerin and ethylene glycol, carboxylic acids and anhydrides such as propionic acid, nitrogen-containing compounds such as N, N-dimethylformamide, dimethyl sulfoxide and the like Preferred examples include such sulfur-containing compounds, and fluorine compounds such as 2,2,3,3-tetrafluoropropanol. Particularly preferably, when the polymerizable monomer is suspended in an aqueous medium in which the hydrophobic spherical silica particles are excellent in uniform dispersion of the hydrophobic spherical silica particles and the hydrophobic spherical silica particles are uniformly dispersed. Organic resin obtained after suspension polymerization that is easy to control into droplets with a diameter (polymerizable monomer composition particles) and can be stably polymerized with little influence on the polymerizable monomer composition during suspension polymerization Alcohols, particularly methyl alcohol, ethyl alcohol, and isopropyl alcohol are preferred because they have little influence on the physical properties of the particles and can be easily removed.
本発明に係る懸濁重合用の分散安定剤中の疎水性球状シリカ粒子および親水性有機化合物の配合量は、特に限定されるものではないが、最終的な懸濁重合系における使用形態において、疎水性球状シリカ粒子の配合量が重合性単量体組成物100質量部に対し、0.1〜20質量部、より好ましくは0.5〜10質量部が適当である。疎水性球状シリカ粒子の配合量が重合性単量体組成物100質量部に対して0.1質量部未満であると、重合過程における重合性単量体組成物の液滴の分散安定性が十分なものとならないおそれがあり、一方、20質量部を越えてもその効果の向上は望めず経済的でないばかりでなく、得られる有機樹脂粒子に固着する疎水性球状シリカ粒子が増えてしまい、有機樹脂粒子の特性を低下させてしまうおそれがある。
また、親水性有機化合物の配合量は、疎水性球状シリカ粒子100質量部に対し、1〜3000質量部、より好ましくは10〜1000質量部が適当である。親水性有機化合物の配合量が疎水性球状シリカ粒子100質量部に対して1質量部未満であると、懸濁重合系において疎水性球状シリカ粒子が均一分散できず、結果的に重合過程における重合性単量体組成物の液滴の分散安定性が十分なものとならないおそれがある。一方、上記配合量が3000質量部を越えても、疎水性球状シリカ粒子の均一分散の向上は望めず経済的でないばかりでなく、重合性単量体組成物の液滴の形成が不十分であったり、重合安定性が不十分なものとなるおそれがある。
The blending amount of the hydrophobic spherical silica particles and the hydrophilic organic compound in the dispersion stabilizer for suspension polymerization according to the present invention is not particularly limited, but in the usage form in the final suspension polymerization system, The blending amount of the hydrophobic spherical silica particles is 0.1 to 20 parts by mass, more preferably 0.5 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymerizable monomer composition. When the blending amount of the hydrophobic spherical silica particles is less than 0.1 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymerizable monomer composition, the dispersion stability of the droplets of the polymerizable monomer composition in the polymerization process is reduced. On the other hand, if it exceeds 20 parts by mass, the effect cannot be improved even if it exceeds 20 parts by mass, and it is not economical, and hydrophobic spherical silica particles fixed to the obtained organic resin particles increase, There exists a possibility of reducing the characteristic of an organic resin particle.
Moreover, the compounding quantity of a hydrophilic organic compound is 1-3000 mass parts with respect to 100 mass parts of hydrophobic spherical silica particles, More preferably, 10-1000 mass parts is suitable. When the blending amount of the hydrophilic organic compound is less than 1 part by mass with respect to 100 parts by mass of the hydrophobic spherical silica particles, the hydrophobic spherical silica particles cannot be uniformly dispersed in the suspension polymerization system, resulting in polymerization in the polymerization process. There is a possibility that the dispersion stability of the droplets of the functional monomer composition may not be sufficient. On the other hand, even if the blending amount exceeds 3000 parts by mass, not only is it not possible to improve the uniform dispersion of the hydrophobic spherical silica particles, it is not economical, but the formation of droplets of the polymerizable monomer composition is insufficient. Or the polymerization stability may be insufficient.
<水性媒体>
本発明の分散安定剤に用いる水性媒体としては、水又は水/アルコール混合物を用いることができる。該アルコールとしては、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコールが挙げられる。該水性媒体としては、水が好ましい。
<Aqueous medium>
As an aqueous medium used for the dispersion stabilizer of the present invention, water or a water / alcohol mixture can be used. Examples of the alcohol include methyl alcohol, ethyl alcohol, and isopropyl alcohol. As the aqueous medium, water is preferred.
なお、本発明に係る有機樹脂粒子の製法においては、親水性有機化合物の存在下で疎水性球状シリカ粒子を水性媒体中に分散させ、均一分散体とした後、この均一分散体(即ち、本発明の分散安定剤)中又は必要に応じてこの均一分散体にさらに水系媒体を添加したものの中に、重合性単量体組成物を懸濁させることが必要である。 In the method for producing organic resin particles according to the present invention, hydrophobic spherical silica particles are dispersed in an aqueous medium in the presence of a hydrophilic organic compound to form a uniform dispersion, and then the uniform dispersion (that is, the present invention). It is necessary to suspend the polymerizable monomer composition in the dispersion stabilizer) of the invention or, if necessary, in the dispersion obtained by further adding an aqueous medium.
親水性有機化合物の存在下で疎水性球状シリカ粒子を水性媒体中に分散させ、均一分散体とするための乳化分散装置としては、特に限定されるものではないが、例えばT.K.ホモミクサー(特殊機化工業(株)製)などのような高速剪断タービン型分散機、ピストン型高圧式均質化機(ゴーリン社製)、マイクロフルイダイザー(マイクロフルイディックス社製)などのような高圧ジェットホモジナイザー、超音波ホモジナイザー((株)日本精機製作所製)などのような超音波式乳化分散機、アトライター(三井鉱山(株)製)などのような媒体撹拌型分散機、コロイドミル((株)日本精機製作所製)などのような強制間隙通過型分散機等の乳化分散装置を用いることにより、均一分散処理することが望ましい。 An emulsifying and dispersing apparatus for dispersing hydrophobic spherical silica particles in an aqueous medium in the presence of a hydrophilic organic compound to form a uniform dispersion is not particularly limited. K. High pressure shear turbine-type dispersers such as homomixers (manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.), high pressures such as piston-type high-pressure homogenizers (from Gorin), microfluidizers (from Microfluidics), etc. Ultrasonic emulsifiers and dispersers such as jet homogenizers and ultrasonic homogenizers (manufactured by Nippon Seiki Seisakusho Co., Ltd.), medium agitating dispersers such as attritors (manufactured by Mitsui Mining Co., Ltd.), colloid mills (( It is desirable to carry out uniform dispersion treatment by using an emulsifying dispersion device such as a forced gap passage type disperser such as Nippon Seiki Seisakusho.
[重合性単量体組成物]
重合性単量体組成物は、重合性単量体と、場合によっては(共)重合体、着色剤、及びその他の添加剤から選ばれる少なくとも1種を含むものである。
[Polymerizable monomer composition]
The polymerizable monomer composition contains a polymerizable monomer and, optionally, at least one selected from a (co) polymer, a colorant, and other additives.
<重合性単量体>
本発明の有機樹脂粒子の製法において、使用される重合性単量体としては、懸濁重合可能なものであれば特に限定されるものではなく、例えば、スチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、α−メチルスチレン、p−メトキシスチレン、p−tert−ブチルスチレン、p−フェニルスチレン、o−クロルスチレン、m−クロルスチレン、p−クロルスチレン等のスチレン系モノマー、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸n−オクチル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリル等のアクリル酸あるいはメタクリル酸系モノマー、さらには、エチレン、プロピレン、ブチレン、塩化ビニル、酢酸ビニル、アクリロニトリルといったその他のビニル系重合性単量体を単独でまたは2種以上組合せて用いることが可能である。このうち特に、スチレン系モノマー、アクリル酸あるいはメタアクリル酸系モノマー、またはこれらの組合せが望ましい。
<Polymerizable monomer>
In the method for producing organic resin particles of the present invention, the polymerizable monomer used is not particularly limited as long as it is capable of suspension polymerization. For example, styrene, o-methylstyrene, m-methyl Styrene monomers such as styrene, p-methylstyrene, α-methylstyrene, p-methoxystyrene, p-tert-butylstyrene, p-phenylstyrene, o-chlorostyrene, m-chlorostyrene, p-chlorostyrene, acrylic Methyl acid, ethyl acrylate, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, dodecyl acrylate, stearyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, n-butyl methacrylate, methacryl Isobutyl acid, n-octyl methacrylate, Acrylic acid or methacrylic acid monomers such as dodecyl crylate, 2-ethylhexyl methacrylate, stearyl methacrylate, and other vinyl polymerizable monomers such as ethylene, propylene, butylene, vinyl chloride, vinyl acetate, and acrylonitrile. It can be used alone or in combination of two or more. Of these, styrene monomers, acrylic acid or methacrylic monomers, or combinations thereof are particularly desirable.
さらに分子間に架橋構造を有する有機樹脂粒子を得ようとする場合、例えば、トリアクリル酸トリメチロールプロパン、ジメタクリル酸エチレングリコール、ジメタクリル酸ジエチレングリコール、ジメタクリル酸トリエチレングリコール、ジメタクリル酸デカエチレングリコール、ジメタクリル酸ペンタデカエチレングリコール、ジメタクリル酸ペンタコンタヘクタエチレングリコール、ジメタクリル酸1,3−ブチレン、メタクリル酸アリル、トリメタクリル酸トリメチロールプロパン、テトラメタクリル酸ペンタエリスリトール、ジメタクリル酸フタル酸ジエチレングリコール等の重合性二重結合基を分子中に複数個有する(メタ)アクリル系モノマー、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレン、これらの誘導体等の芳香族ジビニル化合物、N,N−ジビニルアニリン、ジビニルエーテル、ジビニルサルファイド、ジビニルスルホン酸等の架橋剤、さらに、ポリブダジエン、ポリイソプレン不飽和ポリエステルおよび特公昭57−56507号公報、特開昭59−221304号公報、特開昭59−221305号公報、特開昭59−221306号公報、特開昭59−221307号公報等に記載される反応性重合体などを使用することも可能である。 Furthermore, when trying to obtain organic resin particles having a cross-linked structure between molecules, for example, trimethylolpropane triacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, decaethylene dimethacrylate Glycol, dimethacrylic acid pentadecaethylene glycol, dimethacrylic acid pentacontactor ethylene glycol, 1,3-butylene dimethacrylate, allyl methacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate, pentaerythritol tetramethacrylate, phthalic dimethacrylate Aromatic divinylation of (meth) acrylic monomers, divinylbenzene, divinylnaphthalene, and their derivatives having multiple polymerizable double bond groups in the molecule such as diethylene glycol , N, N-divinylaniline, divinyl ether, divinyl sulfide, divinyl sulfonic acid and other cross-linking agents, polybudadiene, polyisoprene unsaturated polyester, and JP-B-57-56507, JP-A-59-221304 It is also possible to use reactive polymers described in JP-A-59-221305, JP-A-59-221306, JP-A-59-221307, and the like.
<(共)重合体>
重合性単量体組成物中に更に、該重合性単量体組成物の組成と同様の組成よりなる(共)重合体あるいはその他の(共)重合体、例えば、スチレン系樹脂、スチレン・アクリレート系樹脂、ロジン誘導体、芳香族系石油樹脂、ピネン系樹脂、エポキシ系樹脂、クマロン系樹脂などを添加することで、粒径分布の均一化を図ることができる。該(共)重合体としては特に限定されるものではないが、例えば重量平均分子量500〜100000程度、より好ましくは1000〜50000程度のものが適当である。このような(共)重合体の添加量は、重合性単量体100質量部に対し0〜50質量部程度が適当である。
<(Co) polymer>
The polymerizable monomer composition further comprises a (co) polymer or other (co) polymer having the same composition as that of the polymerizable monomer composition, such as a styrene resin, styrene acrylate. By adding a resin, a rosin derivative, an aromatic petroleum resin, a pinene resin, an epoxy resin, a coumarone resin, etc., the particle size distribution can be made uniform. Although it does not specifically limit as this (co) polymer, For example, the weight average molecular weight is about 500-100000, More preferably, the thing of about 1000-50000 is suitable. The amount of such (co) polymer added is suitably about 0 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymerizable monomer.
<着色剤・その他の添加剤>
さらに重合性単量体組成物中には、必要に応じて顔料、染料などの着色剤、あるいはその他の添加剤、例えば磁性粉、オフセット防止剤、電荷制御剤、可塑剤、重合安定剤、帯電防止剤、難燃剤などを配合ないし添加することもできる。
<Colorants and other additives>
Further, in the polymerizable monomer composition, a colorant such as a pigment or a dye, or other additives as necessary, such as magnetic powder, an offset preventing agent, a charge control agent, a plasticizer, a polymerization stabilizer, a charging agent. An inhibitor, a flame retardant, etc. can also be mix | blended or added.
・顔料
上記顔料としては、例えば、鉛白、鉛丹、黄鉛、カーボンブラック、群青、酸化亜鉛、酸化コバルト、二酸化チタン、酸化鉄、シリカ、チタン黄、チタンブラック等の無機顔料;ネーブルスイエロー、ナフトールイエローS、ハンザーイエロー10G、ベンジジンイエローG、ベンジジンイエローGR、キノリンイエローレーキ、パーマネントイエローNCG、タートラジンレーキ等の黄色顔料;モリブデンオレンジ、パーマネントオレンジRK、ベンジジンオレンジG、インダンスレンブリリアントオレンジGK等の橙色顔料;パーマネントレッド4R、リソールレッド、ピラゾロン、レッド4R、ウォッチングレッドカルシウム塩、レーキレッドD、ブリリアントカーミン6B、エオミンレーキ、ローダミンレーキB、アザリンレーキ、ブリリアントカーミンB 等の赤色顔料;ファストバイオレットB、メチルバイオレットレーキ、ジオキサンバイオレット等の紫色顔料;アルカリブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、フタロシアニンブルー、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー部分塩化物、ファストスカイブルー、インダンスブルーBC等の青色顔料;ビグメントグリーンB、マラカイトグリーンレーキ、ファナルイエローグリーンG等の緑色顔料:その他、イソインドリノン、キナクリドン、ペリノン顔料、ペリレン顔料、不溶性アゾ顔料、溶性アゾ顔料、染色レーキ等の有機顔料が用いられる。
-Pigment Examples of the pigment include inorganic pigments such as lead white, red lead, yellow lead, carbon black, ultramarine, zinc oxide, cobalt oxide, titanium dioxide, iron oxide, silica, titanium yellow, and titanium black; , Naphthol Yellow S, Hanser Yellow 10G, Benzidine Yellow G, Benzidine Yellow GR, Quinoline Yellow Lake, Permanent Yellow NCG, Tartrazine Lake, etc .; Molybdenum Orange, Permanent Orange RK, Benzidine Orange G, Indanthren Brilliant Orange Orange pigments such as GK; Permanent Red 4R, Resol Red, Pyrazolone, Red 4R, Watching Red Calcium Salt, Lake Red D, Brilliant Carmine 6B, Eomin Lake, Rhodamine Lake B, Azaline Red pigments such as violet and brilliant carmine B; purple pigments such as fast violet B, methyl violet lake and dioxane violet; alkali blue lake, victoria blue lake, phthalocyanine blue, metal-free phthalocyanine blue, phthalocyanine blue partial chloride, fast sky Blue pigments such as blue and indanth blue BC; green pigments such as pigment green B, malachite green lake, and fanal yellow green G: other, isoindolinone, quinacridone, perinone pigment, perylene pigment, insoluble azo pigment, soluble azo Organic pigments such as pigments and dye lakes are used.
・染料
上記染料としては、例えば、ニトロソ染料、ニトロ染料、アゾ染料、スチルベンアゾ染料、ジフェニルメタン染料、トリフェニルメタン染料、キサンテン染料、アクリジン染料、キノリン染料、メチン染料、ポリメチン染料、チアゾール染料、インダミン染料、インドフェノール染料、アジン染料、オキサジン染料、チアジン染料、硫化染料等が用いられる。
・ Dye As the above dye, for example, nitroso dye, nitro dye, azo dye, stilbene azo dye, diphenylmethane dye, triphenylmethane dye, xanthene dye, acridine dye, quinoline dye, methine dye, polymethine dye, thiazole dye, indamine dye Indophenol dyes, azine dyes, oxazine dyes, thiazine dyes, sulfur dyes and the like are used.
・磁性粉
上記磁性粉としては、例えば鉄、コバルト、ニッケル等の強磁性金属の粉体;マグネタイト、ヘマタイト、フェライト等の金属化合物の粉体等が挙げられる。なおこれら磁性粉は着色剤としても作用する。
Magnetic powder Examples of the magnetic powder include powders of ferromagnetic metals such as iron, cobalt, and nickel; powders of metal compounds such as magnetite, hematite, and ferrite. These magnetic powders also act as colorants.
これらの着色剤及びその他の添加剤は、重合性単量体への分散性の向上を目的として、種々の方法により表面処理されたものであってもよい。表面処理方法としては、ステアリン酸、オレイン酸等の長鎖の炭化水素で処理する方法、アクリル酸、メタクリル酸等の極性基を有する重合性単量体で処理する方法、トリメチロールプロパン等の多価アルコールで処理する方法、トリエタノールアミン等のアミン類等で処理する方法、各種カップリング剤で処理する方法、あるいは着色剤またはその他の添加剤の表面の官能基と反応し得るアジリジン基、オキサゾリン基、N−ヒドロキシアルキルアミド基、エポキシ基、チオエポキシ基、イソシアネート基、ビニル基、ケイ素系加水分解基、アミノ基等の反応基を有する重合体を20〜350℃の温度で反応させ、着色剤またはその他の添加剤の表面に該重合体をグラフト化する方法などを挙げることができる。特に、例えば着色剤としてカーボンブラックを用いた場合は、該重合体として、特開昭63−270767号および特開昭63−265913号に記載のカーボンブラックグラフトポリマーを用いるのが好適である。具体的には次の2種の方法が好ましい。 These colorants and other additives may be surface-treated by various methods for the purpose of improving dispersibility in the polymerizable monomer. Surface treatment methods include treatment with long-chain hydrocarbons such as stearic acid and oleic acid, treatment with polymerizable monomers having polar groups such as acrylic acid and methacrylic acid, and various methods such as trimethylolpropane. A method of treating with a monohydric alcohol, a method of treating with an amine such as triethanolamine, a method of treating with various coupling agents, or an aziridine group capable of reacting with a functional group on the surface of a colorant or other additive, oxazoline A polymer having a reactive group such as a group, an N-hydroxyalkylamide group, an epoxy group, a thioepoxy group, an isocyanate group, a vinyl group, a silicon hydrolyzable group or an amino group at a temperature of 20 to 350 ° C. Or the method of grafting this polymer on the surface of another additive can be mentioned. In particular, for example, when carbon black is used as a colorant, it is preferable to use carbon black graft polymers described in JP-A-63-270767 and JP-A-63-265913 as the polymer. Specifically, the following two methods are preferable.
(イ)カーボンブラックの有する官能基と反応し得る反応性基(X)を有する重合体(P)で、カーボンブラックを表面処理する方法、および(ロ)カーボンブラックの存在下で二重結合基1個を有するビニル系単量体(A)を重合してカーボンブラックを表面処理する方法。 (A) a method of surface-treating carbon black with a polymer (P) having a reactive group (X) capable of reacting with a functional group of carbon black, and (b) a double bond group in the presence of carbon black. A method of surface-treating carbon black by polymerizing one vinyl monomer (A).
最初に、(イ)の方法について説明する。 First, the method (A) will be described.
カーボンブラックの有する官能基と反応し得る反応性基(X)としては、カーボンブラックの官能基と反応し得るものであれば、特に限定はされないが、エポキシ基、チオエポキシ基、アジリジン基およびオキサゾリン基などの複素環基;イソシアネート基、N−ヒドロキシアルキルアミド基およびアミノ基などが例示できる。中でも、複素環基が好ましく、特に、カーボンブラックの有する官能基との反応性を考慮すると、エポキシ基、アジリジン基およびオキサゾリン基が好ましい。反応性基(X)の数は、カーボンブラックの有する官能基の数との関係にもよるが、重合体1分子当り平均して50〜1、好ましくは20〜1程度であることが望ましい。 The reactive group (X) capable of reacting with the functional group of carbon black is not particularly limited as long as it can react with the functional group of carbon black, but is not limited to an epoxy group, a thioepoxy group, an aziridine group, and an oxazoline group. Examples include heterocyclic groups such as isocyanate groups, N-hydroxyalkylamide groups and amino groups. Among these, a heterocyclic group is preferable, and an epoxy group, an aziridine group, and an oxazoline group are particularly preferable in consideration of reactivity with the functional group of carbon black. Although the number of reactive groups (X) depends on the relationship with the number of functional groups of carbon black, it is desirable that the average number per molecule of the polymer is 50 to 1, preferably about 20 to 1.
反応性基(X)を有する重合体(P)としては、カーボンブラックの有する官能基と反応し得る反応性基(X)を備えるものであれば特に限定はされない。重合体(P)としては、例えば、ポリシロキサン系構造、ポリ(メタ)アクリル系構造、ポリエーテル系構造、ポリエステル系構造、ポリアルキレン構造、ポリアミド系構造、ポリイミド系構造、ポリウレタン系構造およびポリスチレン系構造あるいはこれらの共重合体などが挙げられ、直鎖状、分岐状の構造であってもよい。 The polymer (P) having a reactive group (X) is not particularly limited as long as it has a reactive group (X) that can react with the functional group of carbon black. Examples of the polymer (P) include a polysiloxane structure, a poly (meth) acrylic structure, a polyether structure, a polyester structure, a polyalkylene structure, a polyamide structure, a polyimide structure, a polyurethane structure, and a polystyrene structure. Examples thereof include a structure or a copolymer thereof, and may be a linear or branched structure.
特に、二重結合基を2個以上有するビニル系単量体(B)への分散性を高くできる点で、該重合体(P)としては、ビニル系重合体、ビニル系重合体とブロックまたはグラフト型の重合体を形成する共重合体などが好ましい。ビニル系重合体としては、特に限定されないが、好ましくはカーボンブラックの有する官能基と反応し得る反応性基(X)を有するビニル系モノマー単独または該モノマーと共重合可能なその他のビニル系モノマー(例えば、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸エステル類、(メタ)アクリルアミド、スチレン類など)とを(共)重合することによって得られるビニル系重合体(ポリ(メタ)アクリル系、ポリスチレン系)が挙げられる。 In particular, as the polymer (P), a vinyl polymer, a vinyl polymer and a block or a block can be used because the dispersibility in the vinyl monomer (B) having two or more double bond groups can be increased. A copolymer forming a graft type polymer is preferred. The vinyl polymer is not particularly limited, but is preferably a vinyl monomer having a reactive group (X) capable of reacting with a functional group of carbon black alone or another vinyl monomer copolymerizable with the monomer ( For example, vinyl polymers (poly (meth) acrylic, polystyrene) obtained by (co) polymerizing (meth) acrylic acid, (meth) acrylic acid esters, (meth) acrylamide, styrene, etc.) ).
また、重合体(P)中に二重結合基を2個以上有するビニル系単量体(B)と反応し得る反応性基(Y)を有していると、ビニル系単量体(B)と反応性基(Y)が反応する結果、得られる粒子中にカーボンブラックが固定化されるため、粒子の強度や硬度がギャップコントロールし易いものになり、顔料やそれに由来する不純物のブリードが少なくなって、高信頼性の着色スペーサーが得られるため、好ましい。 Further, if the polymer (P) has a reactive group (Y) capable of reacting with a vinyl monomer (B) having two or more double bond groups, a vinyl monomer (B ) And the reactive group (Y) as a result of the reaction, the carbon black is fixed in the resulting particles, so that the strength and hardness of the particles can be easily gap-controlled, and the bleeding of the pigment and impurities derived therefrom is This is preferable because a highly reliable colored spacer can be obtained.
かかる重合体(P)の分子量は、特に限定はされないが、カーボンブラックに対する顕著な処理効果やカーボンブラックの作業性の面から、Mn=200〜1×106であるのが好ましく、より好ましくは300〜1×105、さらに好ましくは1000〜5×104である。 The molecular weight of the polymer (P) is not particularly limited, but is preferably Mn = 200 to 1 × 10 6 , more preferably from the viewpoint of the remarkable treatment effect on carbon black and the workability of carbon black. It is 300-1 * 10 < 5 >, More preferably, it is 1000-5 * 10 < 4 >.
二重結合基を2個以上有するビニル系単量体(B)と反応し得る反応性基(Y)は、特に限定されないが、二重結合基、水酸基、アミノ基、カルボキシル基およびアルコキシシリル基からなる群より選ばれる少なくとも1種または2種以上のものであることが好ましく、特に、ビニル系単量体(B)との反応性の点から、二重結合基が好ましい。また、反応性基(Y)の数は、特に限定されるものではないが、重合体1分子当り平均して20〜1が好ましく、さらに10〜1程度が好ましい。 The reactive group (Y) capable of reacting with the vinyl monomer (B) having two or more double bond groups is not particularly limited, but includes a double bond group, a hydroxyl group, an amino group, a carboxyl group, and an alkoxysilyl group. It is preferable that it is at least 1 type or 2 types or more selected from the group which consists of, and a double bond group is especially preferable from a reactive point with a vinyl-type monomer (B). The number of reactive groups (Y) is not particularly limited, but is preferably 20 to 1 on average per polymer molecule, and more preferably about 10 to 1.
これらの反応性基(X)を有する重合体(P)は、対応する単量体から従来公知の方法、例えば塊状重合法、懸濁重合法、乳化重合法、沈殿重合法、溶液重合法などによる重合により得られる。また、予め、重合体を形成したのち反応性基をかかる重合体に導入してもよい。 The polymer (P) having these reactive groups (X) is prepared from a corresponding monomer by a conventionally known method such as bulk polymerization method, suspension polymerization method, emulsion polymerization method, precipitation polymerization method, solution polymerization method, etc. Can be obtained by polymerization. Moreover, after forming a polymer beforehand, you may introduce | transduce a reactive group into this polymer.
カーボンブラックと、カーボンブラックの有する官能基と反応し得る反応性基(X)を有する重合体(P)との処理は、種々の方法で行うことができ、例えば、カーボンブラックと重合体(P)とを常温〜350℃の温度条件下で撹拌混合することにより反応させることができる。この方法によれば、原料に用いた二次凝集状態にあるカーボンブラックが撹拌混合して反応する際に、効率よく解砕されて微細かつ均一な粒子径となり、しかも反応効率も向上する。 The treatment of the carbon black and the polymer (P) having a reactive group (X) capable of reacting with the functional group of the carbon black can be performed by various methods. For example, the carbon black and the polymer (P ) With stirring under a temperature condition of from room temperature to 350 ° C. According to this method, when the carbon black in the secondary agglomerated state used as a raw material is stirred and mixed, the carbon black is efficiently crushed to have a fine and uniform particle diameter, and the reaction efficiency is improved.
また、必要により、上記の反応は、分散媒液の存在下で行うこともできる。使用される分散媒としては、沸点が150℃以下の非極性溶媒が、反応性基(X)と反応しないために、好ましい。 If necessary, the above reaction can also be carried out in the presence of a dispersion medium. As the dispersion medium to be used, a nonpolar solvent having a boiling point of 150 ° C. or lower is preferable because it does not react with the reactive group (X).
このような分散媒液存在下におけるカーボンブラックと重合体(P)との反応は、例えば、50〜150℃、好ましくは70〜140℃の温度で、0.5〜10時間、好ましくは1〜5時間撹拌混合することにより行われる。 The reaction between carbon black and polymer (P) in the presence of such a dispersion medium is, for example, 50 to 150 ° C., preferably 70 to 140 ° C., for 0.5 to 10 hours, preferably 1 to It is carried out by stirring and mixing for 5 hours.
カーボンブラックと重合体(P)との割合は、特に限定されないが、カーボンブラック100質量部に対して重合体(P)を1〜5000質量部、好ましくは1〜1000質量部、さらに好ましくは2〜250質量部とすることが望ましい。すなわち、重合体(P)の割合が1質量部未満であると、カーボンブラックの性状、特に表面性状を十分に改質することが困難となるおそれがあり、一方、重合体(P)の割合が5000質量部を越えると、カーボンブラックに結合する重合体(P)の割合が多くなり、経済的でないのみならず、要求されるカーボンブラックの特性を損なうおそれがある。 The ratio of the carbon black and the polymer (P) is not particularly limited, but the polymer (P) is 1 to 5000 parts by weight, preferably 1 to 1000 parts by weight, more preferably 2 to 100 parts by weight of the carbon black. It is desirable to set it to -250 mass parts. That is, if the proportion of the polymer (P) is less than 1 part by mass, it may be difficult to sufficiently modify the properties of carbon black, particularly the surface properties, while the proportion of the polymer (P). When the amount exceeds 5000 parts by mass, the proportion of the polymer (P) bonded to the carbon black increases, which is not economical and may impair the required characteristics of the carbon black.
次に、(ロ)の方法について説明する。 Next, the method (b) will be described.
二重結合基1個を有するビニル系単量体(A)としては、特に限定されないが、好ましくは(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸エステル類、(メタ)アクリルアミド類、スチレン類、ビニルエステル類などが挙げられる。これらビニル系単量体(A)が重合する際に、重合中の成長末端のラジカルがカーボンブラックのベンゼン環にトラップされて、カーボンブラック表面にビニル系単量体(A)の重合物がグラフトされる。ビニル系単量体(A)には、上記のような反応性基(X)がなくても前述の機構によりカーボンブラック表面がビニル系単量体(A)の重合物で処理される。 Although it does not specifically limit as a vinyl-type monomer (A) which has one double bond group, Preferably (meth) acrylic acid, (meth) acrylic acid esters, (meth) acrylamides, styrenes, vinyl Examples include esters. When these vinyl monomers (A) are polymerized, radicals at the growing end during polymerization are trapped in the benzene ring of carbon black, and the polymer of vinyl monomers (A) is grafted on the surface of carbon black. Is done. Even if the vinyl monomer (A) does not have the reactive group (X) as described above, the carbon black surface is treated with the polymer of the vinyl monomer (A) by the mechanism described above.
カーボンブラックの存在下でビニル系単量体(A)を重合する方法としては、従来公知の重合方法、例えば塊状重合法、溶液重合法などが挙げられるが、ビニル系単量体(A)の重合物がカーボンブラック表面に効率よくグラフトされる点で、塊状重合法、溶液重合法が好ましく、塊状重合法が最も好ましい。水を用いる懸濁重合法や乳化重合法ではカーボンブラックが水中に存在するため、グラフト効率が悪くなる。例えば、重合は、カーボンブラックとビニル系単量体(A)とをそのままあるいは溶媒の存在下、重合開始剤とともに、常温〜350℃、好ましくは50〜200℃の温度条件下で撹拌、混合することにより行われる。 Examples of the method for polymerizing the vinyl monomer (A) in the presence of carbon black include conventionally known polymerization methods such as a bulk polymerization method and a solution polymerization method. From the viewpoint that the polymer is efficiently grafted on the carbon black surface, the bulk polymerization method and the solution polymerization method are preferable, and the bulk polymerization method is most preferable. In the suspension polymerization method and the emulsion polymerization method using water, carbon black is present in water, so that the grafting efficiency is deteriorated. For example, the polymerization is performed by stirring and mixing carbon black and vinyl monomer (A) as they are or in the presence of a solvent, together with a polymerization initiator, at room temperature to 350 ° C., preferably 50 to 200 ° C. Is done.
この方法により、原料に用いた二次凝集状態にあるカーボンブラックが撹拌混合されて反応する際に、効率よく解砕されて微細かつ均一な粒子径となる。 By this method, when the carbon black in the secondary agglomerated state used as a raw material is stirred and mixed and reacted, it is efficiently crushed and becomes a fine and uniform particle size.
カーボンブラックとビニル系単量体(A)との割合は、特に限定されないが、カーボンブラック100質量部に対してビニル系単量体(A)を1〜5000、好ましくは10〜5000,さらに好ましくは20〜5000質量部とすることが望ましい。ビニル系単量体(A)の割合が1質量部未満であると、カーボンブラックの性状、特に表面性状を十分に改質することが困難となるおそれがあり、一方、5000質量部を越えると、重合の発熱を抑制できなくなるとともに、カーボンブラックに結合する重合体の割合が多くなり、経済的でないのみならず、要求されるカーボンブラックの特性を損なうおそれがある。 The ratio of carbon black and vinyl monomer (A) is not particularly limited, but vinyl monomer (A) is 1 to 5000, preferably 10 to 5000, more preferably 100 parts by mass of carbon black. Is preferably 20 to 5000 parts by mass. If the proportion of the vinyl monomer (A) is less than 1 part by mass, it may be difficult to sufficiently modify the properties of carbon black, particularly the surface properties, while if it exceeds 5000 parts by mass. Further, it becomes impossible to suppress the heat generation of the polymerization, and the ratio of the polymer bonded to the carbon black increases, which is not economical and may impair the required characteristics of the carbon black.
上記の(イ)および(ロ)の方法により得られる、重合体(P)で表面処理されたカーボンブラックは、そのまま使用してよいが、カーボンブラック表面に反応していない重合物を除去する方が望ましい。 The carbon black surface-treated with the polymer (P) obtained by the above methods (a) and (b) may be used as it is, but a method of removing a polymer that has not reacted with the carbon black surface. Is desirable.
また、カーボンブラック以外の着色剤を用いる場合も、特開平1−118573号に記載の方法により得られる表面処理された着色剤が好適である。 Further, when a colorant other than carbon black is used, a surface-treated colorant obtained by the method described in JP-A-1-118573 is preferable.
・低分子量ポリマー
さらに重合性単量体組成物中に低分子量ポリマーを添加することで、カーボンブラック等の重合性単量体への分散性の向上を図ることができる。低分子量ポリマーとしては特に限定されるものではないが、例えば重量平均分子量500〜100000程度、より好ましくは1000〜50000程度の、スチレン系樹脂、スチレン・アクリレート系樹脂、ロジン誘導体、芳香族系石油樹脂、ピネン系樹脂、エポキシ系樹脂、クマロン系樹脂などが挙げられる。低分子量ポリマーの添加量は、カーボンブラック等の配合量にも左右されるが、重合性単量体100質量部に対し0〜50質量部程度が適当である。
-Low molecular weight polymer Furthermore, the dispersibility to polymerizable monomers, such as carbon black, can be aimed at by adding a low molecular weight polymer in a polymerizable monomer composition. Although it does not specifically limit as a low molecular weight polymer, For example, a styrene resin, a styrene acrylate resin, a rosin derivative, an aromatic petroleum resin of a weight average molecular weight of about 500 to 100,000, more preferably about 1,000 to 50,000. , Pinene resin, epoxy resin, coumarone resin and the like. The addition amount of the low molecular weight polymer depends on the blending amount of carbon black or the like, but about 0 to 50 parts by mass is appropriate for 100 parts by mass of the polymerizable monomer.
・オフセット防止剤
本発明の有機樹脂粒子の製法により静電荷像現像用トナー粒子母材を製造しようとする場合には、上記のような着色剤および/または磁性粉に加えて、オフセット防止剤を添加することが望まれる。オフセット防止剤としては、特に限定されるものではないが、環球法軟化点80〜180℃の重合体、例えば、重量平均分子量1000〜45000、より好ましくは2000〜6000程度のポリオレフィン、いわゆるポリオレフィンワックスが用いられ得る。例えば、ポリオレフィンワックスとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレンなどの単独重合体、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−ブテン共重合体、エチレン−ペンテン共重合体、エチレン−3−メチル−1−ブテン共重合体、エチレン−プロピレン−ブテン共重合体などのオレフィン共重合体、あるいは、オレフィンとその他の単量体、例えば、ビニルメチルエーテル、ビニル−n−ブチルエーテル、ビニルフェニルエーテル等のビニルエーテル類、ビニルアセテート、ビニルブチレート等のビニルエステル類、弗化ビニル、弗化ビニリデン、テトラフルオロエチレン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、テトラクロロエチレン等のハロオレフィン類、メチルアクリレート、エチルアクリレート、n−ブチルアクリレート、メチルメタアクリレート、エチルメタアクリレート、n−ブチルメタアクリレート、ステアリルメタアクリレート、N,N−ジメ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アクリレート等の(メタ)アクリル酸エステル類、アクリロニトリル、N,N−ジメチルアクリルアミド等のアクリル酸誘導体、アクリル酸、メタアクリル酸、マレイン酸、フマール酸、イタコン酸等の有機酸類、ジエチルフマレート、β−ピネン等、との共重合体など挙げられる。
-Anti-offset agent When an electrostatic charge image developing toner particle base material is to be produced by the method for producing organic resin particles of the present invention, an anti-offset agent is added in addition to the colorant and / or magnetic powder as described above. It is desirable to add. The offset preventing agent is not particularly limited, but a polymer having a ring and ball softening point of 80 to 180 ° C., for example, a polyolefin having a weight average molecular weight of 1000 to 45000, more preferably about 2000 to 6000, so-called polyolefin wax is used. Can be used. For example, polyolefin waxes include homopolymers such as polyethylene, polypropylene, and polybutylene, ethylene-propylene copolymers, ethylene-butene copolymers, ethylene-pentene copolymers, and ethylene-3-methyl-1-butene copolymers. Olefin copolymers such as copolymers, ethylene-propylene-butene copolymers, or olefins and other monomers, for example, vinyl ethers such as vinyl methyl ether, vinyl-n-butyl ether, vinyl phenyl ether, vinyl acetate, Vinyl esters such as vinyl butyrate, vinyl fluoride, vinylidene fluoride, tetrafluoroethylene, haloolefins such as vinyl chloride, vinylidene chloride, tetrachloroethylene, methyl acrylate, ethyl acrylate, n-butyl acrylate (Meth) acrylates such as methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-butyl methacrylate, stearyl methacrylate, N, N-dimethylaminoethyl methacrylate, t-butylaminoethyl methacrylate, acrylonitrile, N, Examples thereof include acrylic acid derivatives such as N-dimethylacrylamide, organic acids such as acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, fumaric acid, and itaconic acid, and copolymers with diethyl fumarate, β-pinene, and the like.
さらにオフセット防止剤としては、上記したようなポリオレフィン以外にも、天然あるいは合成のパラフィンワックス類、特に融点60〜70℃の高融点パラフィンワックス類、ステアリン酸の亜鉛塩、バリウム塩、鉛塩、コバルト塩、カルシウム塩及びマグネシウム塩及びマグネシウム塩、オレフィン酸の亜鉛塩、マンガン塩、鉄塩、鉛塩、並びにパルチミン酸の亜鉛塩、コバルト塩、マグネシウム塩などのような脂肪酸金属塩、特に炭素数17以上の高級脂肪酸塩類、同様にミリシルアルコールなどの高級アルコール類、ステアリン酸グリセリド、パルミチン酸グリセリド等の多価アルコールエステル類、ミリシルステアレート、ミリシルパルミテート等の脂肪酸エステル類、モンタン酸部分ケン化エステル等の肪酸部分ケン化エステル類、ステアリン酸、パルミチン酸、モンタン酸等の高級脂肪酸類、エチレンビスステアロイルアミド等の脂肪酸アミド及びこれらの混合物などが用いられる。 In addition to the above-mentioned polyolefins, as an anti-offset agent, natural or synthetic paraffin waxes, particularly high melting point paraffin waxes having a melting point of 60 to 70 ° C., zinc stearate, barium salt, lead salt, cobalt Salts, calcium and magnesium salts and magnesium salts, zinc salts of olefinic acids, manganese salts, iron salts, lead salts, and fatty acid metal salts such as zinc salts, cobalt salts, magnesium salts of palmitic acid, especially 17 carbon atoms Higher fatty acid salts as above, higher alcohols such as myricyl alcohol, polyhydric alcohol esters such as stearic acid glyceride and palmitic acid glyceride, fatty acid esters such as myricyl stearate and myricyl palmitate, montanic acid moiety Fatty acid partial saponified esters such as saponified esters , Stearic acid, palmitic acid, higher fatty acids such as montanic acid, fatty acid amides such as ethylene bis-stearoyl amide, and mixtures thereof and the like are used.
さらにまた、オフセット防止剤として、特開平6−148936号、特開平6−194874号および特開平6−194877号などに記載されるような結晶性(メタ)アクリル酸エステル系ポリマーを使用することも可能である。結晶性(メタ)アクリル酸エステル系ポリマーを使用すると、耐オフセット性、離型性、流動性、帯電立ち上り性等の諸特性の向上が期待できる。 Furthermore, it is also possible to use a crystalline (meth) acrylic acid ester polymer as described in JP-A-6-148936, JP-A-6-194874, JP-A-6-194877 and the like as an anti-offset agent. Is possible. Use of a crystalline (meth) acrylic acid ester polymer can be expected to improve various properties such as offset resistance, releasability, fluidity, and charge rise.
オフセット防止剤として用いられる結晶性(メタ)アクリル酸エステル系ポリマーとしては、例えば、下記一般式(VI)で示される単量体を構成単位として好ましくは100〜50モル%、より好ましくは100〜60モル%、さらに好ましくは100〜70モル%含有するものが挙げられる。 As a crystalline (meth) acrylic acid ester-based polymer used as an offset inhibitor, for example, a monomer represented by the following general formula (VI) is preferably used as a constituent unit, preferably 100 to 50 mol%, more preferably 100 to The thing containing 60 mol%, More preferably, 100-70 mol% is mentioned.
上記一般式(VI)で示される単量体として具体的には、例えば、アクリル酸ステアリル、メタクリル酸ステアリル、アクリル酸ヘキサデシル、メタクリル酸ヘキサデシル、アクリル酸ヘプタデシル、メタクリル酸ヘプタデシル、アクリル酸ノナデシル、メタクリル酸ノナデシル、アクリル酸アラキル、メタクリル酸アラキル、アクリル酸ベヘニル、メタクリル酸ベヘニル、アクリル酸ペンタシル、メタクリル酸ペンタシル、アクリル酸ヘプタシル、メタクリル酸ヘプタシル、アクリル酸ノナシル、メタクリル酸ノナシル、アクリル酸ドテリアシル、メタクリル酸ドテリアシル等が挙げられる。このうち特に好ましくは、アクリル酸ステアリル、アクリル酸ベヘニル、メタクリル酸ベヘニル、アクリル酸ペンタシル、メタクリル酸ペンタシル等である。 Specific examples of the monomer represented by the general formula (VI) include stearyl acrylate, stearyl methacrylate, hexadecyl acrylate, hexadecyl methacrylate, heptadecyl acrylate, heptadecyl methacrylate, nonadecyl acrylate, and methacrylic acid. Nonadecyl, aralkyl acrylate, aralkyl methacrylate, behenyl acrylate, behenyl methacrylate, pentasil acrylate, pentasil methacrylate, heptacil acrylate, heptacyl methacrylate, nonacyl acrylate, nonacyl methacrylate, doteracyl acrylate, doteracyl methacrylate, etc. Is mentioned. Of these, stearyl acrylate, behenyl acrylate, behenyl methacrylate, pentasil acrylate, pentasil methacrylate and the like are particularly preferable.
上記一般式(VI)で示される単量体と共重合可能な単量体としては、例えば、スチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、α−メチルスチレン、p−メトキシスチレン、p−tert−ブチルスチレン、p−フェニルスチレン、o−クロルスチレン、m−クロルスチレン、p−クロルスチレン等のスチレン系モノマー;アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸n−オクチル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸フェニル、α−クロルアクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸n−オクチル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸2−エチルヘキシル等の非晶性アクリル酸エステル系または非晶性メタアクリル酸エステル系モノマー;アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミド等のアクリル酸系モノマー;ビニルメチルエーテル、ビニルイソブチルエーテル、ビニルエチルエーテル等のビニルエーテル系モノマー;ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルヘキシルケトン等のビニルケトン系モノマー;N−ビニルピロール、N−ビニルカルバゾール、N−ビニルインドール、N−ビニルピロリドン等のN−ビニル化合物系モノマー;その他、エチレン、プロピレン、ブチレン、塩化ビニル、酢酸ビニルなどの各種ビニル系モノマーなどが挙げられる。 Examples of the monomer copolymerizable with the monomer represented by the general formula (VI) include styrene, o-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, α-methylstyrene, and p-methoxy. Styrene monomers such as styrene, p-tert-butylstyrene, p-phenylstyrene, o-chlorostyrene, m-chlorostyrene, p-chlorostyrene; methyl acrylate, ethyl acrylate, n-butyl acrylate, acrylic acid Isobutyl, dodecyl acrylate, n-octyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, phenyl acrylate, methyl α-chloroacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, n-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, n methacrylate -Octyl, dodecyl methacrylate, methacryl Amorphous acrylic acid ester or amorphous methacrylic acid ester monomers such as 2-ethylhexyl acid; acrylic acid monomers such as acrylonitrile, methacrylonitrile, acrylamide; vinyl methyl ether, vinyl isobutyl ether, vinyl ethyl ether, etc. Vinyl ether monomers; vinyl ketone monomers such as vinyl methyl ketone, vinyl ethyl ketone and vinyl hexyl ketone; N-vinyl compound monomers such as N-vinyl pyrrole, N-vinyl carbazole, N-vinyl indole and N-vinyl pyrrolidone; Other examples include various vinyl monomers such as ethylene, propylene, butylene, vinyl chloride, and vinyl acetate.
このような結晶性(メタ)アクリル酸エステル系ポリマーの重量平均分子量は、35000〜500000、より好ましくは35000〜450000、さらに好ましくは35000〜400000程度である。すなわち、重量平均分子量が35000未満のものであると、溶融粘度が低くすぎて、所望のオフセット防止効果が得られず、またトナー粒子中における結晶性(メタ)アクリル酸エステル系ポリマーの良好な分散性およびトナーの良好な貯蔵安定性が得られないおそれがあり、一方、重量平均分子量が500000を越えるものであると、溶融粘度が高すぎて、溶融特性が低下し、耐オフセット性が発揮できなくなるおそれが大きいためである。 The weight average molecular weight of such a crystalline (meth) acrylic acid ester polymer is about 35,000 to 500,000, more preferably about 35,000 to 450,000, and still more preferably about 35,000 to 400,000. That is, if the weight average molecular weight is less than 35,000, the melt viscosity is too low to obtain the desired offset prevention effect, and good dispersion of the crystalline (meth) acrylate polymer in the toner particles. On the other hand, if the weight average molecular weight exceeds 500,000, the melt viscosity is too high, the melt characteristics are lowered, and offset resistance can be exhibited. This is because there is a high risk of disappearance.
低温定着用トナーを得ようとする場合には、クマロン樹脂、エポキシ樹脂、低分子量ポリスチレンなどを上記のようなオフセット防止剤に代えてあるいは併用して用いることも望ましい。 In order to obtain a low-temperature fixing toner, it is also desirable to use coumarone resin, epoxy resin, low molecular weight polystyrene or the like in place of or in combination with the above-described offset preventive agent.
・電荷制御剤
静電荷像現像用トナーを得ようとする場合に用いられる電荷制御剤としては、例えば、ニグロシン、モノアゾ染料、亜鉛、ヘキサデシルサクシネート、ナフトエ酸のアルキルエステルまたはアルキルアミド、ニトロフミン酸、N,N−テトラメチルジアミンベンゾフェノン、N,N−テトラメチルベンジジン、トリアジン、サリチル酸金属錯体等が挙げられる。なお、後述するようにこのような電荷制御剤は、懸濁重合時に添加するよりも、懸濁重合後に得られた樹脂粒子に対し外部添加する方が望ましい。
-Charge control agent Examples of the charge control agent used when obtaining an electrostatic charge image developing toner include nigrosine, monoazo dyes, zinc, hexadecyl succinate, alkyl esters or alkylamides of naphthoic acid, and nitrohumic acid. N, N-tetramethyldiamine benzophenone, N, N-tetramethylbenzidine, triazine, salicylic acid metal complex, and the like. As will be described later, such a charge control agent is preferably added externally to the resin particles obtained after suspension polymerization, rather than being added during suspension polymerization.
・重合開始剤
重合性単量体の重合に用いる重合開始剤としては、通常懸濁重合に用いられる油溶性の過酸化物系あるいはアゾ系開始剤が利用できる。一例を挙げると、例えば、過酸化ベンゾイル、過酸化ラウロイル、過酸化オクタノイル、オルソクロロ過酸化ベンゾイル、オルソメトキシ過酸化ベンゾイル、メチルエチルケトンパーオキサイド、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、キュメンハイドロパーオキサイド、シクロヘキサノンパーオキサイド、t−ブチルハイドロパーオキサイド、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド等の過酸化物系開始剤、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス(2,3−ジメチルブチロニトリル)、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、2,2’−アゾビス(2,3,3−トリメチルブチロニトリル)、2,2’−アゾビス(2−イソプロピルブチロニトリル)、1,1’−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)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−(カルバモイルアゾ)イソブチロニトリル、4,4’−アゾビス(4−シアノバレリン酸)、ジメチル−2,2’−アゾビスイソブチレート等がある。該重合開始剤は、重合性単量体に対して、0.01〜20質量%、特に、0.1〜10質量%使用されるのが好ましい。
-Polymerization initiator As a polymerization initiator used for the polymerization of the polymerizable monomer, an oil-soluble peroxide-based or azo-based initiator usually used for suspension polymerization can be used. For example, for example, benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, octanoyl peroxide, orthochloroperoxide benzoyl, orthomethoxybenzoyl peroxide, methyl ethyl ketone peroxide, diisopropyl peroxydicarbonate, cumene hydroperoxide, cyclohexanone peroxide, t -Peroxide initiators such as butyl hydroperoxide, diisopropylbenzene hydroperoxide, 2,2'-azobisisobutyronitrile, 2,2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), 2, 2'-azobis (2,3-dimethylbutyronitrile), 2,2'-azobis (2-methylbutyronitrile), 2,2'-azobis (2,3,3-trimethylbutyronitrile), 2 , 2'-azobis (2-isopropylbuty Nitrile), 1,1′-azobis (cyclohexane-1-carbonitrile) 2,2′-azobis (4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile), 2- (carbamoylazo) isobutyronitrile, 4, 4'-azobis (4-cyanovaleric acid), dimethyl-2,2'-azobisisobutyrate and the like. The polymerization initiator is preferably used in an amount of 0.01 to 20% by mass, particularly 0.1 to 10% by mass, based on the polymerizable monomer.
[有機樹脂粒子の製造方法(懸濁重合)]
<製法>
本発明に関わる有機樹脂粒子の製法は、前記したような重合性単量体および任意にその他の各種配合物又は添加剤を含んでなる重合性単量体組成物を、上記したような本発明に係る分散安定剤ないしはこれを含む水系媒体中に添加し、撹拌して所望の粒径の液滴(重合性単量体組成物粒子)を形成して懸濁重合を行なうものである。この懸濁重合は、液滴の粒子径の規制を行なった後あるいは粒子径の規制を行ないながら、反応を行なうことが好ましいが、特に粒子径の規制を行なった後に反応を行なうことが好ましい。この粒子径の規制は、例えば、所定の成分を水性媒体に分散させた懸濁液をT.K.ホモミクサー(特殊機化工業(株)製)により撹拌して行なう。あるいはラインミキサー(例えば荏原製作所社製エバラマイルダー)等の高速撹拌機に1回ないし数回通過させることにより行われる。このようにして、上記液滴の粒子径が所定の大きさ、例えば0.1〜500μm、好ましくは0.5〜100μm、さらに好ましくは0.5〜50μm程度のものとする。
[Method for producing organic resin particles (suspension polymerization)]
<Production method>
The method for producing the organic resin particles according to the present invention includes the polymerizable monomer composition comprising the polymerizable monomer as described above and optionally various other compounds or additives as described above. The dispersion stabilizer is added to an aqueous medium containing the dispersion stabilizer, and stirred to form droplets (polymerizable monomer composition particles) having a desired particle size to perform suspension polymerization. In this suspension polymerization, the reaction is preferably carried out after regulating the particle size of the droplets or while regulating the particle size, but it is particularly preferred to carry out the reaction after regulating the particle size. The regulation of the particle diameter is, for example, that a suspension in which a predetermined component is dispersed in an aqueous medium is T.D. K. Stirring is performed with a homomixer (manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.). Alternatively, it is carried out by passing it once or several times through a high-speed stirrer such as a line mixer (for example, Ebara Milder manufactured by Ebara Seisakusho). In this way, the droplet diameter is set to a predetermined size, for example, 0.1 to 500 μm, preferably 0.5 to 100 μm, and more preferably about 0.5 to 50 μm.
<界面活性剤>
本発明の有機樹脂粒子の製法において、懸濁重合時に、重合安定性の向上を図るために、さらに界面活性剤を添加することも可能である。界面活性剤としては、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性イオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤のいずれを用いることも可能である。
<Surfactant>
In the method for producing organic resin particles of the present invention, a surfactant may be further added to improve the polymerization stability during suspension polymerization. As the surfactant, any of an anionic surfactant, a cationic surfactant, a zwitterionic surfactant, and a nonionic surfactant can be used.
アニオン性界面活性剤としては、オレイン酸ナトリウム、ヒマシ油カリ等の脂肪酸油、ラウリル硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸アンモニウム等のアルキル硫酸エステル塩、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム等のアルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、アルカンスルホン酸塩、ジアルキルスルホコハク酸塩、アルキルリン酸エステル塩、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキル硫酸エステル塩等がある。
カチオン性界面活性剤としては、ラウリルアミンアセテート、ステアリルアミンアセテート等のアルキルアミン塩、ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド等の第四級アンモニウム塩等がある。
両性イオン界面活性剤としては、ラウリルジメチルアミンオキサイド等がある。
ノニオン性界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、グリセリン脂肪酸エステル、オキシエチレン−オキシプロピレンブロックポリマー等がある。
Examples of anionic surfactants include fatty acid oils such as sodium oleate and castor oil potassium, alkyl sulfate salts such as sodium lauryl sulfate and ammonium lauryl sulfate, alkylbenzene sulfonates such as sodium dodecylbenzenesulfonate, and alkylnaphthalene sulfonates. , Alkane sulfonate, dialkyl sulfosuccinate, alkyl phosphate ester salt, naphthalene sulfonate formalin condensate, polyoxyethylene alkylphenyl ether sulfate, polyoxyethylene alkyl sulfate, and the like.
Examples of the cationic surfactant include alkylamine salts such as laurylamine acetate and stearylamine acetate, and quaternary ammonium salts such as lauryltrimethylammonium chloride.
Examples of the zwitterionic surfactant include lauryl dimethylamine oxide.
Nonionic surfactants include polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkyl phenyl ether, polyoxyethylene fatty acid ester, sorbitan fatty acid ester, polyoxysorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene alkylamine, glycerin fatty acid ester, oxyethylene- Examples include oxypropylene block polymers.
これらの界面活性剤は、重合性単量体組成物に対して0〜5質量%、好ましくは0.1〜1質量%の量で添加可能である。 These surfactants can be added in an amount of 0 to 5% by mass, preferably 0.1 to 1% by mass, based on the polymerizable monomer composition.
<乳化重合禁止剤>
また、本発明の有機樹脂粒子の製法において、懸濁重合時においては、水相中で併発する乳化重合を防ぐために、さらに乳化重合禁止剤を添加することも可能である。乳化重合禁止剤としては、例えばチオシアン酸アンモニウム、塩化第二銅、酢酸銅、五酸化バナジウム、亜硝酸ナトリウム、亜硝酸カリウム、二クロム酸カリウム、シュウ酸カリウム、クエン酸三ナトリウムといった無機水溶性禁止剤、2−メルカプトエタノール、チオグリコール酸、システイン、グルタチオン、ジメルカプロール、1,4−ジチオスレイトール、ジメルカプト琥珀酸、2,3−ジメルカプト−1−プロパンスルホン酸といった水溶性メルカプタン化合物、エチレンジアミン化合物、水溶性ニグロシン、ホウ水素化物、モノアゾ染料の金属錯体化合物等がある。また、特開平8−183807号に示される、−SH、−S−S−、−COOH、−NO2および−OHからなる群から選ばれる少なくとも一種の構造単位を有し、水に対して実質的に不溶性でかつ重合性単量体に対して難溶性の化合物、あるいは特開平7−316209号に示される、少なくとも−NO2、−SO3Naおよび2級アミノ基をそれぞれ一つ以上有する芳香族化合物を含んでなる乳化重合防止剤等がある。
<Emulsion polymerization inhibitor>
In addition, in the method for producing organic resin particles of the present invention, an emulsion polymerization inhibitor can be further added during suspension polymerization in order to prevent emulsion polymerization occurring in the aqueous phase. Examples of emulsion polymerization inhibitors include inorganic water-soluble inhibitors such as ammonium thiocyanate, cupric chloride, copper acetate, vanadium pentoxide, sodium nitrite, potassium nitrite, potassium dichromate, potassium oxalate, and trisodium citrate. Water-soluble mercaptan compounds such as 2-mercaptoethanol, thioglycolic acid, cysteine, glutathione, dimercaprol, 1,4-dithiothreitol, dimercaptosuccinic acid, 2,3-dimercapto-1-propanesulfonic acid, ethylenediamine compounds, Examples include water-soluble nigrosine, borohydride, and metal complex compounds of monoazo dyes. Further, it has at least one structural unit selected from the group consisting of —SH, —S—S—, —COOH, —NO 2 and —OH, as disclosed in JP-A-8-183807, and substantially contains water. Insoluble and poorly soluble in a polymerizable monomer, or a fragrance having at least one of —NO 2 , —SO 3 Na and a secondary amino group as disclosed in JP-A-7-316209 And emulsion polymerization inhibitors comprising a group compound.
<重合温度>
重合温度は、使用する重合性単量体の種類等にも左右されるが、10〜90℃、好ましくは30〜80℃程度が適当である。
<Polymerization temperature>
The polymerization temperature depends on the type of polymerizable monomer used and the like, but it is 10 to 90 ° C, preferably about 30 to 80 ° C.
[有機樹脂粒子]
上記したような本発明の有機樹脂粒子の製造方法によって得られる有機樹脂粒子は、懸濁重合の際に、前記したような懸濁重合用分散安定剤の作用によって懸濁液滴の分散安定性が良好に保たれるため、体積平均粒径が0.1〜500μm、特に0.5〜100μm、さらに特に0.5〜50μm程度で、粒径分布(体積平均粒径/個数平均粒径の比)が1.6以下の極めて狭いものとなる。
[Organic resin particles]
The organic resin particles obtained by the method for producing organic resin particles of the present invention as described above are dispersed in suspension droplets by the action of the dispersion stabilizer for suspension polymerization as described above during suspension polymerization. Is maintained favorably, the volume average particle size is 0.1 to 500 μm, particularly 0.5 to 100 μm, more particularly about 0.5 to 50 μm, and the particle size distribution (volume average particle size / number average particle size Ratio) is 1.6 or less.
<用途>
本発明の製造方法によって得られる有機樹脂粒子は、上記のごとく粒径分布が極めて狭いため、得られた有機樹脂粒子を乾燥粒子として取り出した時の流動性が優れ、粒子の接着、合一がみられず、かつ懸濁重合時に添加された疎水性球状シリカ粒子が有機樹脂粒子表面に固定化されることで耐湿性等の環境特性が良好で、さらに液中への分散が必要な場合は、非常に再分散性に優れる等、熱的特性、電気的特性、粉体特性といった諸物性に優れるものとなることから、各種の用途において好適に用いられる。また、粒径分布が極めて狭いため、分級工程が簡略化でき、且つ歩留まりが高く生産性に優れる。
<Application>
Since the organic resin particles obtained by the production method of the present invention have a very narrow particle size distribution as described above, the obtained organic resin particles have excellent fluidity when taken out as dry particles, and the adhesion and coalescence of the particles are excellent. If the hydrophobic spherical silica particles added during suspension polymerization are fixed on the surface of the organic resin particles and the environmental properties such as moisture resistance are good, and further dispersion in the liquid is necessary Since it has excellent physical properties such as thermal properties, electrical properties, and powder properties, such as extremely excellent redispersibility, it is suitably used in various applications. In addition, since the particle size distribution is extremely narrow, the classification process can be simplified, the yield is high, and the productivity is excellent.
例えば、懸濁重合において重合性単量体に着色剤を添加して得られた着色有機樹脂粒子は静電荷像現像用トナーとして用いることができる。 For example, colored organic resin particles obtained by adding a colorant to a polymerizable monomer in suspension polymerization can be used as a toner for developing an electrostatic image.
<静電荷像現像用トナー>
このような本発明に係る静電荷像現像用トナーは、粒径分布が狭いため、分級工程が簡略化でき、且つ歩留まりが高く生産性に優れており、しかも、このようにして得られた有機樹脂粒子の表面には分散安定剤の一成分として用いられた疎水性球状シリカ粒子が固定化されているため、得られる有機樹脂粒子は、環境条件による電気的特性の変化が少なく、かつ負帯電性を付与することも可能であるため、静電荷像現像用トナーとして用いた場合に、極めて狭い粒径分布と良好な電気的特性とに基づき、画像は安定し、細線の再現性が良く、カブリがなくなる等の画質特性に優れた静電荷像現像用トナーとして好適に使用できる。
<Toner for electrostatic image development>
Since the toner for developing an electrostatic charge image according to the present invention has a narrow particle size distribution, the classification process can be simplified, the yield is high and the productivity is excellent, and the organic product thus obtained is used. Since the hydrophobic spherical silica particles used as one component of the dispersion stabilizer are immobilized on the surface of the resin particles, the resulting organic resin particles have little change in electrical characteristics due to environmental conditions and are negatively charged. Therefore, when used as an electrostatic charge image developing toner, based on an extremely narrow particle size distribution and good electrical characteristics, the image is stable and fine line reproducibility is good. The toner can be suitably used as an electrostatic image developing toner having excellent image quality characteristics such as no fogging.
本発明による静電荷像現像用トナーは、前記着色有機樹脂粒子を用いてなるものであるが、該トナーの帯電性を適正な状態とするためには、その体積平均粒径を3.5〜20μm、好ましくは4〜15μm、粒径分布(体積平均粒径/個数平均粒径の比)が1.6以下とするのが好適である。該着色有機樹脂粒子はそのまま静電荷像現像用トナーとすることもできる。
また、電荷調整のための電荷制御剤や流動化剤等の通常のトナーに常用させる添加剤が適宜配合されていてもよい。
The electrostatic image developing toner according to the present invention is formed using the colored organic resin particles. In order to obtain an appropriate chargeability of the toner, the volume average particle size is set to 3.5 to 3.5. 20 μm, preferably 4 to 15 μm, and the particle size distribution (ratio of volume average particle size / number average particle size) is 1.6 or less. The colored organic resin particles can be directly used as a toner for developing an electrostatic image.
In addition, additives commonly used in ordinary toners such as charge control agents and fluidizing agents for charge adjustment may be appropriately blended.
電荷制御剤を配合する方法は特に制限されるものではなく、従来公知のいかなる方法も採用できる。例えば、着色剤を分散させた重合性単量体を重合する際に電荷制御剤を予め該単量体内に含ませておく方法や、本発明の着色有機樹脂粒子を電荷制御剤で後処理して該着色有機樹脂粒子表面に該電荷制御剤を付着させる方法等を適宜採用できる。また有機樹脂粒子表面に荷電制御剤をさらに外添することで、所望の帯電特性を有する正もしくは負のいずれの帯電性にも容易に調整することが可能である。 The method for blending the charge control agent is not particularly limited, and any conventionally known method can be adopted. For example, when a polymerizable monomer in which a colorant is dispersed is polymerized, a charge control agent is included in the monomer in advance, or the colored organic resin particles of the present invention are post-treated with a charge control agent. For example, a method of attaching the charge control agent to the surface of the colored organic resin particles can be appropriately employed. Further, by further externally adding a charge control agent to the surface of the organic resin particles, it is possible to easily adjust either positive or negative chargeability having desired charge characteristics.
また本発明の有機樹脂粒子は、その他、該有機樹脂粒子を樹脂組成物中に含有させて、フィルム成形品へのブロッキング防止剤および滑り性向上剤、透光性(透明性)樹脂の光拡散剤、艶消し剤といった用途に、また着色剤を含有した態様の熱可塑性樹脂および熱硬化性樹脂の着色剤、被覆組成物、化粧板用添加剤、人工大理石用添加剤、さらに着色剤を含有しないあるいは含有する態様のクロマトグラフィーのカラム充填剤、静電荷像現像用トナー用添加剤、コールターカウンターの表示粒子、免疫診断薬用担体、化粧品用充填剤、紙処理剤、粉体塗料などの用途、また液晶表示板用スペーサー、タッチパネル用スペーサー用途などにも好適に使用可能である。 In addition, the organic resin particles of the present invention contain the organic resin particles in the resin composition, and prevent light blocking of the film molded product, slipperiness improver, and light diffusing (transparent) resin. Contains thermoplastic and thermosetting resin colorants, coating compositions, decorative board additives, artificial marble additives, and colorants for applications such as colorants and matting agents. In or not including chromatography column fillers, electrostatic charge image developing toner additives, Coulter counter display particles, immunodiagnostic carriers, cosmetic fillers, paper treatment agents, powder coatings, Moreover, it can be suitably used for spacers for liquid crystal display panels and spacers for touch panels.
以下、実施例および比較例を用いて本発明を具体的に説明する。なお、下記の実施例は、本発明を何ら制限するものではない。 Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to Examples and Comparative Examples. The following examples do not limit the present invention.
[疎水性球状シリカ粒子の合成]
<合成例1>
・工程(A1):親水性球状シリカ粒子の合成工程
攪拌機、滴下ロート及び温度計を備えた3リットルのガラス製反応器に、メタノール989.5gと、水135.5gと、28%アンモニア水66.5gとを入れて混合した。この溶液を35℃となるように調整し、攪拌しながらテトラメトキシシラン436.5g(2.87モル)を6時間かけて滴下した。この滴下が終了した後も、さらに0.5時間攪拌を継続して加水分解を行うことにより、親水性球状シリカ粒子の懸濁液を得た。
[Synthesis of hydrophobic spherical silica particles]
<Synthesis Example 1>
Step (A1): Step of synthesizing hydrophilic spherical silica particles In a 3 liter glass reactor equipped with a stirrer, a dropping funnel and a thermometer, 989.5 g of methanol, 135.5 g of water, and 28% aqueous ammonia 66 .5 g and mixed. This solution was adjusted to 35 ° C., and 436.5 g (2.87 mol) of tetramethoxysilane was added dropwise over 6 hours while stirring. Even after this dropping was completed, the suspension was further stirred for 0.5 hours to perform hydrolysis, thereby obtaining a suspension of hydrophilic spherical silica particles.
・工程(A2):3官能性シラン化合物による表面処理工程
工程(A1)で得られた懸濁液に室温でメチルトリメトキシシラン4.4g(0.03モル)を0.5時間かけて滴下し、滴下後も12時間攪拌を継続し、シリカ粒子表面を疎水化処理することにより、疎水性球状シリカ粒子の分散液を得た。
Step (A2): Surface treatment step with trifunctional silane compound 4.4 g (0.03 mol) of methyltrimethoxysilane was added dropwise to the suspension obtained in step (A1) at room temperature over 0.5 hours. Then, stirring was continued for 12 hours after the dropping, and the dispersion of hydrophobic spherical silica particles was obtained by hydrophobizing the surface of the silica particles.
・濃縮工程
次いで、ガラス製反応器にエステルアダプターと冷却管とを取り付け、前工程で得られた分散液を60〜70℃に加熱してメタノールと水の混合物1021gを留去し、疎水性球状シリカ粒子の混合溶媒濃縮分散液を得た。このとき、濃縮分散液中の疎水性球状シリカ粒子の含有量は28質量%であった。
-Concentration step Next, an ester adapter and a condenser tube are attached to a glass reactor, and the dispersion obtained in the previous step is heated to 60 to 70 ° C to distill off 1021 g of a mixture of methanol and water, thereby forming a hydrophobic sphere. A mixed solvent concentrated dispersion of silica particles was obtained. At this time, the content of the hydrophobic spherical silica particles in the concentrated dispersion was 28% by mass.
・工程(A3):1官能性シラン化合物による表面処理工程
前工程で得られた濃縮分散液に、室温において、ヘキサメチルジシラザン138.4g(0.86モル)を添加した後、この分散液を50〜60℃に加熱し、9時間反応させることにより、該分散液中のシリカ粒子をトリメチルシリル化した。次いで、この分散液中の溶媒を130℃、減圧下(6650Pa)で留去することにより、疎水性球状シリカ粒子(1)186gを得た。
Step (A3): Surface treatment step with a functional silane compound After adding 138.4 g (0.86 mol) of hexamethyldisilazane to the concentrated dispersion obtained in the previous step at room temperature, this dispersion Was heated to 50-60 ° C. and reacted for 9 hours to trimethylsilylate the silica particles in the dispersion. Subsequently, the solvent in this dispersion was distilled off at 130 ° C. under reduced pressure (6650 Pa) to obtain 186 g of hydrophobic spherical silica particles (1).
工程(A1)で得られた親水性球状シリカ粒子について、下記の測定方法1に従って測定を行った。また、上記の工程(A1)〜(A3)の各段階を経て得られた疎水性球状シリカ粒子について、下記の測定方法2〜4に従って測定を行った。得られた結果を表1に示す。 The hydrophilic spherical silica particles obtained in the step (A1) were measured according to the following measuring method 1. Moreover, it measured according to the following measuring methods 2-4 about the hydrophobic spherical silica particle obtained through each step of said process (A1)-(A3). The obtained results are shown in Table 1.
[測定方法1〜4]
1.工程(A1)で得られた親水性球状シリカ粒子の粒子径測定
メタノールにシリカ粒子懸濁液を、該シリカ粒子が0.5質量%となるように添加し、10分間超音波にかけることにより、該粒子を分散させた。このように処理した該粒子の粒度分布を、動的光散乱法/レーザードップラー法ナノトラック粒度分布測定装置(日機装株式会社製、商品名:UPA−EX150)により測定し、その体積基準メジアン径を粒子径とした。なお、メジアン径とは粒度分布を累積分布として表した時の累積50%に相当する粒子径である。
[Measurement methods 1 to 4]
1. Particle size measurement of the hydrophilic spherical silica particles obtained in the step (A1) By adding a silica particle suspension to methanol so that the silica particles are 0.5% by mass, and applying ultrasonic waves for 10 minutes. The particles were dispersed. The particle size distribution of the particles thus treated was measured with a dynamic light scattering method / laser Doppler nanotrack particle size distribution measuring device (trade name: UPA-EX150, manufactured by Nikkiso Co., Ltd.), and the volume-based median diameter was determined. The particle diameter was taken. The median diameter is a particle diameter corresponding to 50% cumulative when the particle size distribution is expressed as a cumulative distribution.
2.工程(A3)において得られた疎水性球状シリカ粒子の粒子径測定及び粒度分布D90/D10の測定
メタノールに該シリカ粒子を0.5質量%となるように添加し、10分間超音波にかけることにより、該粒子を分散させた。このように処理した該粒子の粒度分布を、動的光散乱法/レーザードップラー法ナノトラック粒度分布測定装置(日機装株式会社製、商品名:UPA−EX150)により測定し、その体積基準メジアン径を粒子径とした。粒度分布D90/D10の測定は、上記粒子径測定した際の分布において小さい側から累積が10%となる粒子径をD10、小さい側から累積が90%となる粒子径をD90とし、測定された値からD90/D10を計算した。
2. Measurement of particle size of hydrophobic spherical silica particles obtained in step (A3) and measurement of particle size distribution D90 / D10 Add the silica particles to methanol so as to be 0.5% by mass, and apply ultrasonic waves for 10 minutes. Then, the particles were dispersed. The particle size distribution of the particles thus treated was measured with a dynamic light scattering method / laser Doppler nanotrack particle size distribution measuring device (trade name: UPA-EX150, manufactured by Nikkiso Co., Ltd.), and the volume-based median diameter was determined. The particle diameter was taken. The particle size distribution D90 / D10 was measured by setting the particle size at 10% cumulative from the small side to D10 and the particle size at 90% cumulative from the small side as D90. D90 / D10 was calculated from the value.
3.疎水性球状シリカ粒子の形状測定
疎水性球状シリカ粒子を電子顕微鏡(日立製作所製、商品名:S−4700型、倍率:10万倍)によって観察を行い、形状を確認した。「球状」とは、真球だけでなく、若干歪んだ球も含む。このような粒子の形状は、粒子を二次元に投影した時の円形度で評価し、平均円形度が0.8〜1の範囲にあるものとする。ここで円形度とは、(粒子面積と等しい円の周囲長)/(粒子周囲長)である。平均円形度は上記電子顕微鏡により観察し、1次粒子100個を測定して、平均した値を用いた。
3. Measurement of shape of hydrophobic spherical silica particles The hydrophobic spherical silica particles were observed with an electron microscope (manufactured by Hitachi, Ltd., trade name: S-4700 type, magnification: 100,000 times) to confirm the shape. The term “spherical” includes not only a true sphere but also a slightly distorted sphere. The shape of such particles is evaluated by the circularity when the particles are projected two-dimensionally, and the average circularity is in the range of 0.8-1. Here, the circularity is (peripheral length of a circle equal to the particle area) / (peripheral length of particle). The average circularity was observed with the electron microscope, 100 primary particles were measured, and the average value was used.
4.疎水化度の測定
試料0.2gを200mlビーカーに秤取し純水50mlを加え、電磁攪拌しながら、液面下へメタノールを加える。液面上に試料が認められなくなった点を終点とする。要したメタノール量から次式により疎水化度を算出する。
4). Measurement of degree of hydrophobicity 0.2 g of a sample is weighed into a 200 ml beaker, 50 ml of pure water is added, and methanol is added below the liquid level while electromagnetically stirring. The end point is the point at which the sample is no longer recognized on the liquid level. The degree of hydrophobicity is calculated from the amount of methanol required by the following formula.
<合成例2>
合成例1において、工程(A1)でメタノール、水、及び28%アンモニア水の量を、メタノール1045.7g、水112.6g、28%アンモニア水33.2gに変えたこと以外は同様にして、疎水性球状シリカ粒子(2)188gを得た。この疎水性球状シリカ粒子を用いて合成例1における測定と同様に測定した。この結果を表1に示す。
<Synthesis Example 2>
In Synthesis Example 1, except that the amounts of methanol, water, and 28% ammonia water in Step (A1) were changed to 1045.7 g of methanol, 112.6 g of water, and 33.2 g of 28% ammonia water, 188 g of hydrophobic spherical silica particles (2) were obtained. Measurement was performed in the same manner as in Synthesis Example 1 using these hydrophobic spherical silica particles. The results are shown in Table 1.
<合成例3>
・工程(A1):
撹拌機、滴下ロート及び温度計を備えた3リットルのガラス製反応器に、メタノール623.7g、水41.4g、28%アンモニア水49.8gを添加して混合した。この溶液を35℃に調整し、撹拌しながら該溶液にテトラメトキシシラン1163.7gおよび5.4%アンモニア水418.1gを同時に添加開始し、前者は6時間、そして後者は4時間かけて滴下した。テトラメトキシシラン滴下後も0.5時間撹拌を続けて加水分解を行い、シリカ粒子の懸濁液を得た。
<Synthesis Example 3>
-Process (A1):
In a 3 liter glass reactor equipped with a stirrer, a dropping funnel and a thermometer, 623.7 g of methanol, 41.4 g of water and 49.8 g of 28% aqueous ammonia were added and mixed. The solution was adjusted to 35 ° C., and 1163.7 g of tetramethoxysilane and 418.1 g of 5.4% aqueous ammonia were simultaneously added to the solution while stirring. The former was added dropwise over 6 hours and the latter over 4 hours. did. Even after the tetramethoxysilane was dropped, the mixture was stirred for 0.5 hours for hydrolysis to obtain a suspension of silica particles.
・工程(A2):
こうして得られた懸濁液に室温でメチルトリメトキシシラン11.6g(テトラメトキシシランに対してモル比で0.01相当量)を0.5時間かけて滴下し、滴下後も12時間撹拌して、シリカ粒子表面の処理を行った。
-Process (A2):
To the suspension thus obtained, 11.6 g of methyltrimethoxysilane (molar ratio of 0.01 equivalent to tetramethoxysilane) was added dropwise at room temperature over 0.5 hours and stirred for 12 hours after the addition. Then, the silica particle surface was treated.
・濃縮工程
該ガラス製反応器にエステルアダプターと冷却管を取り付け、上記の表面処理を施したシリカ粒子を含む分散液にメチルイソブチルケトン1440gを添加した後、80〜110℃に加熱して、メタノール水を7時間かけて留去した。
-Concentration step An ester adapter and a condenser tube were attached to the glass reactor, and 1440 g of methyl isobutyl ketone was added to the dispersion containing silica particles subjected to the above surface treatment, followed by heating to 80 to 110 ° C and methanol. Water was distilled off over 7 hours.
・工程(A3):
こうして得られた分散液に、室温でヘキサメチルジシラザン357.6gを添加し、120℃に加熱し、3時間反応させて、シリカ粒子をトリメチルシリル化した。その後溶媒を減圧下で留去して、疎水性球状シリカ粒子(3)472gを得た。
-Process (A3):
To the dispersion thus obtained, 357.6 g of hexamethyldisilazane was added at room temperature, heated to 120 ° C., and reacted for 3 hours to trimethylsilylate the silica particles. Thereafter, the solvent was distilled off under reduced pressure to obtain 472 g of hydrophobic spherical silica particles (3).
こうして得られたシリカ粒子(3)について、合成例1と同様の測定を行った。シリカ粒子(1)〜(3)の結果を、比較例として市販のアエロジルR972、R974(日本アエロジル社製)の結果と共に、表1に示す。 The silica particles (3) thus obtained were measured in the same manner as in Synthesis Example 1. The results of silica particles (1) to (3) are shown in Table 1 together with the results of commercially available Aerosil R972 and R974 (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) as comparative examples.
[処理カーボンブラックの合成例]
<合成例4>
撹拌機、不活性ガス導入管、還流冷却管及び温度計を備えたフラスコに、ポリビニルアルコール0.2部を溶解した脱イオン水400部を仕込んだ。そこへ、予め調整しておいたスチレン194.9部およびグリシジルメタクリレート5.1部からなる重合性単量体にベンゾイルパーオキサイド16部を溶解した混合物を仕込み、高速で撹拌して均一な懸濁液とした。ついで窒素ガスを吹き込みながら80℃に加熱し、この温度で5時間撹拌を続けて重合反応を行った後に、冷却して重合体懸濁液を得た。この重合体懸濁液を濾過、洗浄した後に乾燥して、反応性基としてエポキシ基を平均して1分子中に1個有する重合体を得た。この重合体の分子量はGPC測定によると数平均分子量Mn=5,500であった。
[Synthesis example of treated carbon black]
<Synthesis Example 4>
A flask equipped with a stirrer, an inert gas introduction tube, a reflux condenser, and a thermometer was charged with 400 parts of deionized water in which 0.2 part of polyvinyl alcohol was dissolved. A mixture prepared by dissolving 16 parts of benzoyl peroxide in a previously prepared polymerizable monomer consisting of 194.9 parts of styrene and 5.1 parts of glycidyl methacrylate was mixed and stirred uniformly at high speed. Liquid. Subsequently, the mixture was heated to 80 ° C. while blowing nitrogen gas, and stirred at this temperature for 5 hours to conduct a polymerization reaction, and then cooled to obtain a polymer suspension. This polymer suspension was filtered, washed and dried to obtain a polymer having an average of epoxy groups as reactive groups in one molecule. The molecular weight of this polymer was number average molecular weight Mn = 5,500 according to GPC measurement.
反応性基としてエポキシ基を平均して1分子中に1個有する重合体40部とカーボンブラックMA−100R(三菱化学(株)製)20部とをラボプラストミル(東洋精機(株)製)を用いて160℃、100rpmの条件下に混練して反応させた後に、冷却及び粉砕して、処理カーボンブラック(1)を得た。 Laboplast mill (Toyo Seiki Co., Ltd.) 40 parts of polymer having an average of epoxy groups as reactive groups and 20 parts of carbon black MA-100R (Mitsubishi Chemical Co., Ltd.) After being kneaded and reacted under conditions of 160 ° C. and 100 rpm, cooling and pulverization were performed to obtain treated carbon black (1).
[有機樹脂粒子の製造]
<実施例1>
疎水性球状シリカ粒子(1)8gを、エチルアルコール30gおよびイオン交換水120gからなる水性媒体中に投入し高剪断力混合装置であるT.K.ホモミクサー(特殊機化工業(株)製)により4000rpmで5分間撹拌して、疎水性球状シリカ粒子が均一分散した水性分散液を調製した。この疎水性球状シリカ粒子の水性分散液を光学顕微鏡(1000倍)で観察したところ、疎水性球状シリカ粒子が均一に微分散されており、1μm以上の粗粒子はみられなかった。
[Manufacture of organic resin particles]
<Example 1>
8 g of hydrophobic spherical silica particles (1) are put into an aqueous medium composed of 30 g of ethyl alcohol and 120 g of ion-exchanged water, and a high shear mixing device is used. K. The mixture was stirred for 5 minutes at 4000 rpm with a homomixer (manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.) to prepare an aqueous dispersion in which hydrophobic spherical silica particles were uniformly dispersed. When the aqueous dispersion of the hydrophobic spherical silica particles was observed with an optical microscope (1000 times), the hydrophobic spherical silica particles were uniformly finely dispersed, and coarse particles of 1 μm or more were not observed.
[重合性単量体組成物]
スチレン 85g
n−ブチルアクリレート 15g
ジビニルベンゼン 0.3g
カーボンブラック(1) 10g
低分子量ポリスチレン 5g
(Mw=10,000)
ポリエチレンワックス 3g
(Mn=2,000)
2,2´−アゾビスイソブチロニトリル 1g
2,2´−アゾビス(2、4−ジメチルバレロニトリル) 1g
[Polymerizable monomer composition]
85g of styrene
n-Butyl acrylate 15g
Divinylbenzene 0.3g
Carbon black (1) 10g
Low molecular weight polystyrene 5g
(Mw = 10,000)
Polyethylene wax 3g
(Mn = 2,000)
1,2'-azobisisobutyronitrile 1g
1,2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) 1g
上記重合性単量体組成物を、パールミル(アシザワ(株)製)を用いて30℃で、ベッセル内滞留時間を30分間として混合して、上記顔料が均一分散した重合性単量体組成物分散液を調製した。この重合性単量体組成物分散液を光学顕微鏡(1000倍)で観察したところ、カーボンブラックが均一に微分散されており、1μm以上の粗粒子はみられなかった。 The polymerizable monomer composition is mixed with the pearl mill (manufactured by Ashizawa Co., Ltd.) at 30 ° C. with a residence time in the vessel of 30 minutes, and the pigment is uniformly dispersed. A dispersion was prepared. When this polymerizable monomer composition dispersion was observed with an optical microscope (1000 times), carbon black was uniformly finely dispersed, and coarse particles of 1 μm or more were not observed.
次いで、前記のように調製した疎水性球状シリカ粒子水性分散液に、上記により得た重合性単量体組成物分散液およびイオン交換水300gを投入し、室温で高剪断力を有する混合機であるT.K.ホモミクサー(特殊機化工業(株)製)により10000rpmで10分間撹拌して、重合性単量体組成物の液滴(単量体組成物粒子)を造粒した。 Next, the aqueous dispersion of hydrophobic spherical silica particles prepared as described above was charged with the polymerizable monomer composition dispersion obtained above and 300 g of ion-exchanged water, and a mixer having a high shearing force at room temperature. Some T. K. A homomixer (manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.) was stirred at 10,000 rpm for 10 minutes to granulate droplets of the polymerizable monomer composition (monomer composition particles).
この造粒した重合性単量体組成物水分散液を、撹拌翼を装着した反応器に入れ、単量体組成物粒子が沈降しない程度に全体を均一撹拌しながら、予めポリオキシエチレンアルキルスルフォアンモニウム(ハイテノールN−08、第一工業製薬(株)製)0.4gを溶解したイオン交換水30gを投入した後、窒素雰囲気下で75℃に加熱し、この温度で6時間撹拌を続けて懸濁重合反応を完結させた。 The granulated polymerizable monomer composition aqueous dispersion is put into a reactor equipped with a stirring blade, and the whole is uniformly stirred to such an extent that the monomer composition particles do not settle, and the polyoxyethylene alkylsulfuric acid is preliminarily stirred. After charging 30 g of ion-exchanged water in which 0.4 g of phoammonium (Haitenol N-08, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) was dissolved, the mixture was heated to 75 ° C. in a nitrogen atmosphere and stirred at this temperature for 6 hours. Subsequently, the suspension polymerization reaction was completed.
上記により得た重合体組成物の水分散液を、常温(40℃以下)まで冷却し、固液分離した後、繰り返し水で洗浄し、乾燥させることにより本発明の有機樹脂粒子(1)を得た。 The aqueous dispersion of the polymer composition obtained as described above is cooled to room temperature (40 ° C. or lower), separated into solid and liquid, washed repeatedly with water, and dried to obtain the organic resin particles (1) of the present invention. Obtained.
得られた有機樹脂粒子(1)の粒子径をコールターカウンター(日科機社製、アパーチャー100μm)を用いて測定したところ、その体積平均粒径(dv)は10.1μmで、微小粒径および粗大粒径が少なく、その粒径分布、すなわち体積平均粒径と個数平均粒径(dp)との比(dv/dp)は1.26と、粒径分布の狭いものであった。 When the particle diameter of the obtained organic resin particles (1) was measured using a Coulter counter (manufactured by Nikka Machine Co., Ltd., aperture 100 μm), the volume average particle diameter (dv) was 10.1 μm. The coarse particle size was small, and the particle size distribution, that is, the ratio (dv / dp) of the volume average particle size to the number average particle size (dp) was 1.26, indicating a narrow particle size distribution.
また、この有機樹脂粒子(1)の体積固有抵抗値を、誘電体損測定器(TR−1100型、安藤電気(株)製)を用い温度25℃、周波数1kHzの条件下で測定したところ、その体積固有抵抗は5.3×1010Ω・cmであった。 Further, the volume resistivity value of the organic resin particles (1) was measured using a dielectric loss measuring device (TR-1100 type, manufactured by Ando Electric Co., Ltd.) under the conditions of a temperature of 25 ° C. and a frequency of 1 kHz. Its volume resistivity was 5.3 × 10 10 Ω · cm.
またさらに、この有機樹脂粒子(1)を光学顕微鏡(1000倍)で観察したところ、それぞれの粒子は、完全に黒い球状を示し、粒子内におけるカーボンブラックの遍在は認められなかった。 Furthermore, when the organic resin particles (1) were observed with an optical microscope (1000 times), each particle showed a completely black sphere, and no ubiquitous carbon black was observed in the particles.
この有機樹脂粒子(1)30gとスチレンアクリル樹脂コートフェライトキャリア720gを混合して2成分現像剤とした。レオドライ7610複写機(東芝(株)製)により温度25℃、湿度60%の常温常湿下でこの現像剤の画像評価を行ったところ、画像濃度が高く、カブリ、ムラのない解像度の極めて良好な画像が得られた。また連続画像出しにおいても実用上画像の劣化もなく、シャープな高い濃度の画像が得られた。さらに、温度35℃、湿度85%の高温高湿の環境下で同様の画像評価を行ったところ、常温常湿の環境下と同様に良好な画像が得られた。 30 g of the organic resin particles (1) and 720 g of a styrene acrylic resin-coated ferrite carrier were mixed to prepare a two-component developer. An image of this developer was evaluated with a Leo Dry 7610 copier (manufactured by Toshiba Corporation) at room temperature and humidity of 25 ° C. and 60% humidity. As a result, the image density was high and the resolution without fogging and unevenness was extremely good. A good image was obtained. In continuous image output, there was practically no image deterioration and a sharp high-density image was obtained. Furthermore, when the same image evaluation was performed in a high-temperature and high-humidity environment at a temperature of 35 ° C. and a humidity of 85%, a good image was obtained as in a normal temperature and normal humidity environment.
<実施例2>
上記実施例1において、疎水性球状シリカ粒子として疎水性球状シリカ粒子(2)を6gとした以外は、実施例1と同様の操作で本発明の有機樹脂粒子(2)を得た。
<Example 2>
The organic resin particles (2) of the present invention were obtained in the same manner as in Example 1, except that 6 g of the hydrophobic spherical silica particles (2) was used as the hydrophobic spherical silica particles in Example 1 above.
得られた有機樹脂粒子(2)の粒子径をコールターカウンター(日科機社製、アパーチャー100μm)を用いて測定したところ、その体積平均粒径(dv)は9.0μmで、微小粒径および粗大粒径が少なく、その粒径分布、すなわち体積平均粒径と個数平均粒径(dp)との比(dv/dp)は、1.21と、粒径分布の狭いものであった。 When the particle diameter of the obtained organic resin particles (2) was measured using a Coulter counter (manufactured by Nikka Machine Co., Ltd., aperture 100 μm), the volume average particle diameter (dv) was 9.0 μm, The coarse particle size was small, and the particle size distribution, that is, the ratio (dv / dp) between the volume average particle size and the number average particle size (dp) was 1.21, and the particle size distribution was narrow.
また、この有機樹脂微粒子(2)の体積固有抵抗値を、誘電体損測定器(TR−1100型、安藤電気(株)製)を用い温度25℃、周波数1kHzの条件下で測定したところ、その体積固有抵抗は5.2×1010Ω・cmであった。 Further, when the volume resistivity value of the organic resin fine particles (2) was measured using a dielectric loss measuring instrument (TR-1100 type, manufactured by Ando Electric Co., Ltd.) under the conditions of a temperature of 25 ° C. and a frequency of 1 kHz, Its volume resistivity was 5.2 × 10 10 Ω · cm.
またさらに、この有機樹脂粒子(2)を光学顕微鏡(1000倍)で観察したところ、それぞれの粒子は、完全に黒い球状を示し、粒子内におけるカーボンブラックの遍在は認められなかった。 Further, when the organic resin particles (2) were observed with an optical microscope (1000 times), each particle showed a completely black spherical shape, and no ubiquitous carbon black was observed in the particles.
この有機樹脂粒子(2)を用い、実施例1と同様にして2成分現像剤を調製し、画像評価を行ったところ、常温常湿下、高温高湿下ともに、画像濃度が高く、カブリ、ムラのない解像度の極めて良好な画像が得られた。また連続画像出しにおいても実用上画像の劣化もなく、シャープな高い濃度の画像が得られた。 Using these organic resin particles (2), a two-component developer was prepared in the same manner as in Example 1, and image evaluation was performed. As a result, the image density was high both at room temperature and normal humidity, and at high temperature and high humidity. A very good image with uniform resolution was obtained. In continuous image output, there was practically no image deterioration and a sharp high-density image was obtained.
<実施例3>
上記実施例1において、疎水性球状シリカ粒子として疎水性球状シリカ粒子(3)を10gとした以外は、実施例1と同様の操作で本発明の有機樹脂粒子(3)を得た。
<Example 3>
In the said Example 1, the organic resin particle (3) of this invention was obtained by operation similar to Example 1 except the hydrophobic spherical silica particle (3) having been 10 g as a hydrophobic spherical silica particle.
得られた有機樹脂粒子(3)の粒子径をコールターカウンター(日科機社製、アパーチャー100μm)を用いて測定したところ、その体積平均粒径(dv)は12.3μmで、微小粒径および粗大粒径が少なく、その粒径分布すなわち体積平均粒径と個数平均粒径(dp)との比(dv/dp)は、1.25と、粒径分布の狭いものであった。 When the particle diameter of the obtained organic resin particles (3) was measured using a Coulter counter (manufactured by Nikka Kikai Co., Ltd., aperture 100 μm), the volume average particle diameter (dv) was 12.3 μm, The coarse particle size was small, and the particle size distribution, that is, the ratio (dv / dp) between the volume average particle size and the number average particle size (dp) was 1.25, indicating a narrow particle size distribution.
また、この有機樹脂粒子(3)の体積固有抵抗値を、誘電体損測定器(TR−1100型、安藤電気(株)製)を用い温度25℃、周波数1kHzの条件下で測定したところ、その体積固有抵抗は4.9×1010Ω・cmであった。 Moreover, when the volume resistivity value of this organic resin particle (3) was measured under conditions of a temperature of 25 ° C. and a frequency of 1 kHz using a dielectric loss measuring device (TR-1100 type, manufactured by Ando Electric Co., Ltd.), Its volume resistivity was 4.9 × 10 10 Ω · cm.
またさらに、この有機樹脂粒子(3)を光学顕微鏡(1000倍)で観察したところ、それぞれの粒子は、完全に黒い球状を示し、粒子内におけるカーボンブラックの遍在は認められなかった。 Furthermore, when this organic resin particle (3) was observed with an optical microscope (1000 times), each particle showed a completely black sphere, and no ubiquitous carbon black was observed within the particle.
この有機樹脂粒子(3)を用い、実施例1と同様にして2成分現像剤を調製し、画像評価を行ったところ、常温常湿下、高温高湿下ともに、画像濃度が高く、カブリ、ムラのない解像度の極めて良好な画像が得られた。また連続画像出しにおいても実用上画像の劣化もなく、シャープな高い濃度の画像が得られた。 Using these organic resin particles (3), a two-component developer was prepared in the same manner as in Example 1, and image evaluation was performed. As a result, the image density was high both at normal temperature and normal humidity, and at high temperature and high humidity. A very good image with uniform resolution was obtained. In continuous image output, there was practically no image deterioration and a sharp high-density image was obtained.
<比較例1>
上記実施例1において、疎水性球状シリカ粒子として、市販の日本アエロジル社製アエロジルR972を6gとした以外は、実施例1と同様の操作で有機樹脂粒子(4)を得た。
<Comparative Example 1>
In Example 1 above, organic resin particles (4) were obtained in the same manner as in Example 1 except that 6 g of commercially available Aerosil R972 manufactured by Nippon Aerosil Co. was used as the hydrophobic spherical silica particles.
得られた有機樹脂粒子(4)の粒子径をコールターカウンター(日科機社製、アパーチャー100μm)を用いて測定したところ、その体積平均粒径(dv)は9.5μmであったが、微小粒径および粗大粒径が多く、その粒径分布すなわち体積平均粒径と個数平均粒径(dp)との比(dv/dp)は、2.80と、粒径分布の広いものであった。 When the particle diameter of the obtained organic resin particles (4) was measured using a Coulter counter (manufactured by Nikka Machine Co., Ltd., aperture 100 μm), the volume average particle diameter (dv) was 9.5 μm. The particle size distribution was large and the particle size distribution, that is, the ratio (dv / dp) of the volume average particle size to the number average particle size (dp) was 2.80, indicating a wide particle size distribution. .
また、この有機樹脂粒子(4)の体積固有抵抗値を、誘電体損測定器(TR−1100型、安藤電気(株)製)を用い温度25℃、周波数1kHzの条件下で測定したところ、その体積固有抵抗は5.0×1010Ω・cmであった。 Moreover, when the volume resistivity value of this organic resin particle (4) was measured under the conditions of a temperature of 25 ° C. and a frequency of 1 kHz using a dielectric loss measuring device (TR-1100 type, manufactured by Ando Electric Co., Ltd.), Its volume resistivity was 5.0 × 10 10 Ω · cm.
またさらに、この有機樹脂粒子(4)を光学顕微鏡(1000倍)で観察したところ、それぞれの粒子は、黒い球状を示しめしてはいたが、粒子内におけるカーボンブラックの遍在が認められた。 Further, when the organic resin particles (4) were observed with an optical microscope (1000 times), each particle showed a black spherical shape, but ubiquitous carbon black was observed in the particles.
この有機樹脂粒子(4)を用い、実施例1と同様にして2成分現像剤を調製し、画像評価を行ったところ、高温高湿下では、画像濃度が低く、カブリ、ムラのない解像度がやや不鮮明な画像が得られた。 Using this organic resin particle (4), a two-component developer was prepared in the same manner as in Example 1, and image evaluation was performed. As a result, the image density was low under high temperature and high humidity, and the resolution without fogging and unevenness was obtained. A slightly blurred image was obtained.
<比較例2>
上記実施例1において、疎水性球状シリカ粒子として、市販の日本アエロジル社製アエロジルR974を5gとした以外は、実施例1と同様の操作で有機樹脂粒子(5)を得た。
<Comparative example 2>
In Example 1, organic resin particles (5) were obtained in the same manner as in Example 1 except that 5 g of commercially available Aerosil R974 manufactured by Nippon Aerosil Co. was used as the hydrophobic spherical silica particles.
得られた有機樹脂粒子(5)の粒子径をコールターカウンター(日科機社製、アパーチャー100μm)を用いて測定したところ、その体積平均粒径(dv)は8.8μmであったが、微小粒径および粗大粒径が多く、その粒径分布すなわち体積平均粒径と個数平均粒径(dp)との比(dv/dp)は、2.75と、粒径分布の広いものであった。 When the particle diameter of the obtained organic resin particles (5) was measured using a Coulter counter (manufactured by Nikka Machine Co., Ltd., aperture 100 μm), the volume average particle diameter (dv) was 8.8 μm. The particle size distribution was large and the particle size distribution, that is, the ratio (dv / dp) of the volume average particle size to the number average particle size (dp) was 2.75, indicating a wide particle size distribution. .
また、この有機樹脂粒子(5)の体積固有抵抗値を、誘電体損測定器(TR−1100型、安藤電気(株)製)を用い温度25℃、周波数1kHzの条件下で測定したところ、その体積固有抵抗は5.1×1010Ω・cmであった。 Moreover, when the volume resistivity value of this organic resin particle (5) was measured under the conditions of a temperature of 25 ° C. and a frequency of 1 kHz using a dielectric loss measuring device (TR-1100 type, manufactured by Ando Electric Co., Ltd.), Its volume resistivity was 5.1 × 10 10 Ω · cm.
またさらに、この有機樹脂粒子(5)を光学顕微鏡(1000倍)で観察したところ、それぞれの粒子は、黒い球状を示しめしてはいたが、粒子内におけるカーボンブラックの遍在が認められた。 Furthermore, when the organic resin particles (5) were observed with an optical microscope (1000 times), each particle showed a black spherical shape, but ubiquitous carbon black was observed in the particles.
この有機樹脂粒子(5)を用い、実施例1と同様にして2成分現像剤を調製し、画像評価を行ったところ、高温高湿下では、画像濃度が低く、カブリ、ムラのない解像度がやや不鮮明な画像が得られた。 Using these organic resin particles (5), a two-component developer was prepared in the same manner as in Example 1, and image evaluation was performed. As a result, the image density was low under high temperature and high humidity, and the resolution without fogging and unevenness was obtained. A slightly blurred image was obtained.
1)工程(A1)で得られた分散液の親水性球状シリカ粒子の粒子径
2)最終的に得られた疎水性シリカ粒子の粒子径
1) Particle size of hydrophilic spherical silica particles of dispersion obtained in step (A1) 2) Particle size of finally obtained hydrophobic silica particles
Claims (11)
(A1)4官能性シラン化合物、その部分加水分解縮合生成物またはこれらの混合物を、加水分解および縮合することによって実質的にSiO2単位からなる親水性球状シリカ粒子を得る工程と、
(A2)該親水性球状シリカ粒子の表面に、R1SiO3/2単位(式中、R1は置換または非置換の炭素原子数1〜20の1価炭化水素基である)を導入する工程と、
(A3)該親水性球状シリカ粒子の表面に更にR2 3SiO1/2単位(式中、各R2は同一または異なり、置換または非置換の炭素原子数1〜6の1価炭化水素基である)を導入する工程とを含む方法により製造されることを特徴とする、請求項1に記載の有機樹脂粒子の製造方法。 The hydrophobic spherical silica particles are
(A1) a step of obtaining hydrophilic spherical silica particles substantially consisting of SiO 2 units by hydrolyzing and condensing a tetrafunctional silane compound, a partially hydrolyzed condensation product thereof, or a mixture thereof;
(A2) R 1 SiO 3/2 units (wherein R 1 is a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms) are introduced onto the surface of the hydrophilic spherical silica particles. Process,
(A3) Further, R 2 3 SiO 1/2 units (wherein each R 2 is the same or different and is a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms) on the surface of the hydrophilic spherical silica particles. The method for producing organic resin particles according to claim 1, wherein the method comprises the step of:
(A1)一般式(I):
Si(OR3)4 (I)
(式中、各R3は同一または異種の炭素原子数1〜6の一価炭化水素基である)で示される4官能性シラン化合物、その部分加水分解生成物またはこれらの混合物を、塩基性物質の存在下、親水性有機溶媒と水の混合液中で加水分解及び縮合することによって実質的にSiO2単位からなる親水性球状シリカ粒子の混合溶媒分散液を得、
(A2)得られた該親水性球状シリカ粒子の混合溶媒分散液に、一般式(II):
R1Si(OR4)3 (II)
(式中、R1は置換または非置換の炭素原子数1〜20の一価炭化水素基、各R4は同一または異種の炭素原子数1〜6の一価炭化水素基である)で示される3官能性シラン化合物、その部分加水分解生成物、またはこれらの混合物を添加して該親水性球状シリカ粒子の表面を処理することにより、該親水性球状シリカ粒子の表面にR1SiO3/2単位(R1は前記の通りである)を導入して第一の疎水性球状シリカ粒子の混合溶媒分散液を得、
(A3)得られた該第一の疎水性球状シリカ粒子の混合溶媒分散液に、一般式(III):
R2 3SiNHSiR2 3 (III)
(式中、各R2は同一または異種の置換または非置換の炭素原子数1〜6の一価炭化水素基である)
で示されるシラザン化合物、一般式(IV):
R2 3SiX (IV)
(式中、R2は一般式(III)で定義した通りであり、XはOH基または加水分解性基である)で示される1官能性シラン化合物、またはこれらの混合物を添加して、前記第一の疎水性球状シリカ粒子の表面を該シラザン化合物、該1官能性シラン化合物、またはこれらの混合物により処理して、該第一の疎水性球状シリカ微粒子の表面にR2 3SiO1/2単位(R2は一般式(III)で定義した通りである)を導入することにより、第二の疎水性シリカ粒子として得られる疎水性球状シリカ粒子である、請求項1又は2に記載の有機樹脂粒子の製造方法。 The hydrophobic spherical silica particles are
(A1) General formula (I):
Si (OR 3 ) 4 (I)
(Wherein each R 3 is the same or different monovalent hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms), a tetrafunctional silane compound, a partial hydrolysis product thereof, or a mixture thereof, In the presence of the substance, a mixed solvent dispersion of hydrophilic spherical silica particles substantially consisting of SiO 2 units is obtained by hydrolysis and condensation in a mixed liquid of a hydrophilic organic solvent and water,
(A2) In the mixed solvent dispersion of the obtained hydrophilic spherical silica particles, the general formula (II):
R 1 Si (OR 4 ) 3 (II)
Wherein R 1 is a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, and each R 4 is the same or different monovalent hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms. trifunctional silane compound, a partial hydrolysis product, or by treating the surface of the hydrophilic spherical silica particles was added to these mixtures, the surface of the hydrophilic spherical silica particles R 1 SiO 3 / Introducing 2 units (R 1 is as described above) to obtain a mixed solvent dispersion of the first hydrophobic spherical silica particles,
(A3) To the resulting mixed solvent dispersion of the first hydrophobic spherical silica particles, the general formula (III):
R 2 3 SiNHSiR 2 3 (III)
(In the formula, each R 2 is the same or different substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms)
A silazane compound represented by the general formula (IV):
R 2 3 SiX (IV)
(Wherein R 2 is as defined in the general formula (III), X is an OH group or a hydrolyzable group), or a mixture thereof, The surface of the first hydrophobic spherical silica particles is treated with the silazane compound, the monofunctional silane compound, or a mixture thereof, and the surface of the first hydrophobic spherical silica fine particles is subjected to R 2 3 SiO 1/2. by introducing the unit (R 2 is as defined in formula (III)), a hydrophobic spherical silica particles obtained as the second hydrophobic silica particles, organic according to claim 1 or 2 A method for producing resin particles.
(A2)該親水性球状シリカ粒子の表面に、R(A2) On the surface of the hydrophilic spherical silica particles, R 11 SiOSiO 3/23/2 単位(式中、RUnit (in the formula, R 11 は置換または非置換の炭素原子数1〜20の1価炭化水素基である)を導入する工程と、Is a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms),
(A3)該親水性球状シリカ粒子の表面に更にR(A3) R is further added to the surface of the hydrophilic spherical silica particles. 22 33 SiOSiO 1/21/2 単位(式中、各RUnit (where each R 22 は同一または異なり、置換または非置換の炭素原子数1〜6の1価炭化水素基である)を導入する工程Are the same or different and are substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon groups having 1 to 6 carbon atoms)
とを含む方法により疎水性球状シリカ粒子を製造し、該疎水性球状シリカ粒子を親水性有機化合物の存在下で水性媒体中に分散させることを特徴とする、請求項8〜10のいずれか1項に記載の重合性単量体の懸濁重合用の分散安定剤の製造方法。Hydrophobic spherical silica particles are produced by a method comprising, and the hydrophobic spherical silica particles are dispersed in an aqueous medium in the presence of a hydrophilic organic compound. The manufacturing method of the dispersion stabilizer for suspension polymerization of the polymerizable monomer as described in a term.
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