JP6606842B2 - 樹脂粒子分散液の製造方法及びトナー粒子の製造方法 - Google Patents

樹脂粒子分散液の製造方法及びトナー粒子の製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、樹脂粒子分散液の製造方法及びトナー粒子の製造方法に関する。
特許文献1には、有機溶媒の非存在下で樹脂を溶融混合することと、必要に応じて界面活性剤を前記樹脂に添加することと、前記樹脂に塩基性剤および水を添加して樹脂粒子のエマルジョンを形成することと、を含むエマルジョンの製造方法が開示されている。
また特許文献1には、塩基性剤が、水酸化アンモニウム、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、水酸化リチウム、炭酸カリウム、有機アミン類、およびこれらの組み合わせからなる群より選択されることが開示されている。
なお、特許文献1には、高温での前記樹脂の溶融混合の前、途中、または後に界面活性剤を添加することを必要に応じて含むと記載されているが、具体的な処方は示されていない。
特許文献2には、反応容器内に少なくとも1つの酸基を有する少なくとも1つのポリエステル樹脂を準備し、前記樹脂を特定の塩基に接触させることによって、前記少なくとも1つの酸基を中和し、トナー溶媒が存在しない状態で、前記中和した樹脂を少なくとも1つの界面活性剤に接触させることによって、前記中和した樹脂を乳化してラテックス粒子を含有するラテックス・エマルジョンをもたらし、前記ラテックス粒子を連続的に回収する、ステップを含むことを特徴とするラテックス粒子の製造方法が開示されている。
特許文献3には、連続した無溶媒乳化プロセスでラテックスエマルションを製造する方法であって、ドライブシャフトによって、経路に沿って回転するように動かされるスクリュを備えたスクリュ式押出機の供給ホッパに、制御された速度で材料を供給することと、前記スクリュ式押出機の経路内で、前記材料を放散混合によって溶融することと、前記溶融し、混合した材料に、第1の量の水を注入することと、前記材料を、第1の一連の1個以上の送り翼、移動しない翼、戻し翼をもつ混練部材で混合することと、第2の量の水を注入することと、第2の一連の混練部材を適用することと、前記スクリュ式押出機の出口から、コロイド状分散物を回収することとを含む、ラテックスエマルションの製造方法が開示されている。
特許文献4には、少なくとも1つのアモルファスポリエステル樹脂と、任意要素の可塑剤とを場合により接触させることによってあらかじめブレンドした混合物を作成することと、あらかじめブレンドした混合物を中和剤で中和し、中和したあらかじめブレンドした混合物を作成することと、この中和したあらかじめブレンドした混合物と、アルキルサルフェート、アルキルエーテルサルフェート、またはこれらの組み合わせから選択される界面活性剤とを接触させることと、あらかじめブレンドした混合物を溶融混合することと、溶融混合した混合物と、脱イオン水とを接触させ、ラテックスを含む水中油エマルションを作成することと、このラテックスを回収することとを含む、ラテックスの製造プロセスが開示されている。
すなわち特許文献4には、アモルファスポリエステル樹脂と可塑剤とをあらかじめブレンドした混合物を中和剤で中和し、中和したあらかじめブレンドした混合物と界面活性剤とを接触させることが開示されている。
特許文献5には、少なくとも水系媒体、ポリエステル樹脂及び界面活性剤を混合して混合物を得る混合工程、該ポリエステル樹脂のガラス転移点をTg(℃)、軟化温度をTm(℃)としたとき、Tg以上Tm以下である温度T1(℃)で加熱しながら、該混合物のpHを6.0以上8.5以下とする中和工程、該中和工程を経た後の混合物を、T1以上である温度T2(℃)で加熱しながら、剪断力を加えて乳化物を得る乳化工程、該乳化物に剪断力を加えながら冷却して、樹脂微粒子の水系分散体を得る冷却工程、を有する樹脂微粒子の水系分散体の製造方法が開示されている。
特許文献6には、少なくとも結着樹脂と着色剤とを混合してトナー原料混合物を得る混合工程と、トナー原料混合物を溶融混練して溶融混練物を得る溶融混練工程と、溶融混練物を粗粉砕して体積平均粒子径が0.5〜5mmの粗粉砕粒子を得る粗粉砕工程と、粗粉砕粒子に水性媒体を加えて転相乳化を行い、体積平均粒子径が0.1〜2μmの着色樹脂微粒子が水性媒体中に分散してなる微粒子分散液を調製する微粒子分散液調製工程と、微粒子分散液に含まれる着色樹脂微粒子を凝集させて、トナー母粒子の分散液を得る凝集工程とを含むトナーの製造方法が開示されている。
特開2009−191271号公報 特開2009−237572号公報 特開2011−240334号公報 特開2012−155322号公報 特開2012−159805号公報 特開2010−210957号公報
本発明の課題は、ポリエステル樹脂をアルカリ剤の混合により中和して溶融混練した後に溶融混練された前記混合物にイオン性界面活性剤と水性媒体とを添加する場合に比べ、ポリエステル樹脂における重量平均分子量の制御可能な樹脂粒子分散液の製造方法を提供することである。
上記課題は、以下の手段により解決される。即ち、
<1>
ポリエステル樹脂とイオン性界面活性剤との混合物を溶融混練する溶融混練工程と、
溶融混練された前記混合物にアルカリ剤と水性媒体とを添加して、前記ポリエステル樹脂の粒子が前記水性媒体に分散した樹脂粒子分散液を得る添加工程と、
を有する樹脂粒子分散液の製造方法である。
<2>
前記ポリエステル樹脂の重量平均分子量は、40000以上100000以下である<1>に記載の樹脂粒子分散液の製造方法である。
<3>
前記ポリエステル樹脂は、3以上の官能基を有する架橋成分で架橋されてなる、<1>又は<2>に記載の樹脂粒子分散液の製造方法である。
<4>
前記溶融混練工程及び前記添加工程は、前記混合物を筒状体内の一端から他端まで流動させながら、前記混合物を溶融混練し、溶融混練された前記混合物に前記アルカリ剤と前記水性媒体とを添加する工程である、<1><3>のいずれか1に記載の樹脂粒子分散液の製造方法である。
<5>
前記アルカリ剤は、ケイ酸塩を含む<1><4>のいずれか1に記載の樹脂粒子分散液の製造方法である。
<6>
<1><5>のいずれか1に記載の樹脂粒子分散液の製造方法により、ポリエステル樹脂の粒子が水性媒体に分散した樹脂粒子分散液を製造する、樹脂粒子分散液製造工程と、
前記樹脂粒子分散液中で、前記ポリエステル樹脂の粒子を凝集させ、前記ポリエステル樹脂の粒子を含む凝集粒子を形成する、凝集粒子形成工程と、
前記凝集粒子が前記水性媒体に分散した凝集粒子分散液を加熱し、前記凝集粒子を融合・合一してトナー粒子を形成する、融合・合一工程と、
を有するトナー粒子の製造方法である。
<1>に係る発明によれば、ポリエステル樹脂をアルカリ剤の混合により中和して溶融混練した後に溶融混練された前記混合物にイオン性界面活性剤と水性媒体とを添加する場合に比べ、ポリエステル樹脂における重量平均分子量の制御が可能な樹脂粒子分散液の製造方法が提供される。
<2>に係る発明によれば、重量平均分子量が40000以上100000のポリエステル樹脂を用いても、ポリエステル樹脂をアルカリ剤の混合により中和して溶融混練した後に溶融混練された前記混合物にイオン性界面活性剤と水性媒体とを添加する場合に比べ、ポリエステル樹脂における重量平均分子量の制御が可能な樹脂粒子分散液の製造方法が提供される。
<3>に係る発明によれば、3以上の官能基を有する架橋成分で架橋されてなるポリエステル樹脂を用いても、ポリエステル樹脂をアルカリ剤の混合により中和して溶融混練した後に溶融混練された前記混合物にイオン性界面活性剤と水性媒体とを添加する場合に比べ、ポリエステル樹脂における重量平均分子量の制御が可能な樹脂粒子分散液の製造方法が提供される。
<4>に係る発明によれば、溶融混練工程及び添加工程が回分式に行われる場合に比べ、ポリエステル樹脂における重量平均分子量の制御が可能な樹脂粒子分散液の製造方法が提供される。
<5>に係る発明によれば、アルカリ剤として水酸化ナトリウムのみを用いた場合に比べ、ポリエステル樹脂における重量平均分子量の制御が可能な樹脂粒子分散液の製造方法が提供される。
<6>に係る発明によれば、樹脂粒子分散液の製造において、ポリエステル樹脂をアルカリ剤の混合により中和して溶融混練した後に溶融混練された前記混合物にイオン性界面活性剤と水性媒体とを添加する場合に比べ、ポリエステル樹脂における重量平均分子量の制御が可能なトナー粒子の製造方法が提供される。
本実施形態に係る樹脂粒子分散液の製造に用いるスクリュー押出し機の一例を示す概略構成図である。
以下、本発明の一例である実施形態について詳細に説明する。
<樹脂粒子分散液の製造方法>
本実施形態に係る樹脂粒子分散液の製造方法は、ポリエステル樹脂とイオン性界面活性剤との混合物を溶融混練する溶融混練工程と、溶融混練された前記混合物にアルカリ剤と水性媒体とを添加して、前記ポリエステル樹脂の粒子が前記水性媒体に分散した樹脂粒子分散液を得る添加工程と、を有する。
本実施形態に係る樹脂粒子分散液の製造方法では、上記構成であることにより、ポリエステル樹脂とアルカリ剤との混合物を溶融混練した後に溶融混練された前記混合物にイオン性界面活性剤と水性媒体とを添加する場合に比べ、ポリエステル樹脂における重量平均分子量の制御が可能な樹脂粒子分散液が得られる。
上記効果が得られる理由については、以下に示すものが推察される。
ポリエステル樹脂の粒子分散液を得る方法の1つとして、樹脂鎖末端酸基の中和操作により乳化性を付与すべく、例えば、ポリエステル樹脂とアルカリ剤との混合物を溶融混練した後、前記溶融混合物に界面活性剤と水性媒体とを添加することで、乳化・分散化する方法が挙げられる。しかしながら、ポリエステル樹脂とアルカリ剤とを高温下で直接混合する上記方法では、ポリエステル樹脂の加水分解等が起こりやすいため、比較的重量平均分子量が低いポリエステル樹脂の粒子分散液が得られやすい。また、3以上の官能基を有する構成成分で架橋した構造のポリエステル樹脂では、溶融可能な高温下に短時間晒しただけでも分子量低下を引き起こしやすく、溶融混練で高分子型ポリエステル樹脂の粒子分散液の調製は難しかった。
これに対して、本実施形態では、予めポリエステル樹脂とイオン性界面活性剤とを混合して溶融混練した後に、溶融混合物に対してアルカリ剤を添加する。そのため、イオン性界面活性剤がポリエステル樹脂の近傍に存在し、樹脂鎖とアルカリ剤が直接接触しにくくなることに加え、アルカリ剤がイオン性界面活性剤の乳化機能を強化する作用をもつことで、ポリエステル樹脂の乳化・粒子化が促進されて樹脂粒子が形成され易くなるものと推測される。加えて、本実施形態では、先にポリエステル樹脂とイオン性界面活性剤とを混合することでポリエステル樹脂が可塑化され易いため、樹脂単独で加熱溶融する場合よりも低温で低粘度化し、同じ温度ならより低粘度な状態でポリエステル樹脂にアルカリ剤が添加される。そのため、高分子量体のような高粘度のポリエステル樹脂単体にアルカリ剤を添加する場合に比べてアルカリ剤が樹脂層中に馴染んで分散しやすく、アルカリ剤の偏在により高濃度のアルカリ剤がポリエステル樹脂に作用することが起こりにくいものと考えられる。また、イオン性界面活性剤が予め良分散していることで、アルカリ剤や水媒体の取り込み・分散性も良化した状態にある。以上の理由により、本実施形態ではアルカリ剤によるポリエステル樹脂の加水分解が起こりにくく、ポリエステル樹脂における重量平均分子量の制御が可能な樹脂粒子分散液が得られると推測される。
特に、重量平均分子量が40000以上100000以下のポリエステル樹脂や、3以上の官能基を有する架橋成分で架橋されたポリエステル樹脂を用いても、本実施形態の樹脂粒子分散液の製造方法によれば、前記の理由により加水分解が抑制されため、重量平均分子量の制御が可能な樹脂粒子分散液が得られる。
また、重量平均分子量が40000以上100000以下のポリエステル樹脂や、3以上の官能基を有する架橋成分で架橋されたポリエステル樹脂は、加熱により樹脂が軟化して流動状態となる温度(溶融温度)が高い(例えば130℃以上)ことが多い。溶融温度の高い樹脂は、前述のように、単独で溶融可能な温度下に樹脂を晒すと分子量低下を引き起こしやすく、分子量低下を引き起こしにくい温度下では十分な溶融状態になり難く、軟化しても高粘度な状態となりやすい。しかしながら本実施形態では、ポリエステル樹脂は初めにイオン性界面活性剤と混合することでポリエステル樹脂が可塑化され易いため、分子量低下を引き起こしにくい温度下でも、樹脂単独で加熱溶融する場合に比べてポリエステル樹脂が低粘度化する。そして、樹脂単独では分子量低下を引き起こしにくい温度下で、低粘度状態のポリエステル樹脂とイオン性界面活性剤との混合物にアルカリ剤及び水性媒体を添加することで、前述のように加水分解が抑制されて重量平均分子量が制御された樹脂粒子分散液が得られる。
なお、3以上の官能基を有する架橋成分としては、例えば、後述する3価以上のカルボン酸及び3価以上の多価アルコールの少なくとも一方が挙げられる。
本実施形態では、溶融混練工程及び添加工程において、混合物を筒状体内の一端から他端まで流動させながら混合物を溶融混練し、溶融混合物にアルカリ剤と水性媒体とを添加することが好ましい。以下、溶融混練工程及び添加工程において混合物を筒状体内の一端から他端まで流動させながら、混合物を溶融混練し、溶融混練された混合物にアルカリ剤と水性媒体とを添加する方法を「流動添加法」と称する場合がある。流動添加法を適用した形態では、混合物を流動させながら溶融混練してアルカリ剤を添加するため、アルカリ剤の偏在が抑制され、アルカリ剤によるポリエステル樹脂の加水分解がより起こりにくくなる。それにより、溶融混練工程及び添加工程が回分式に行われる場合に比べ、ポリエステル樹脂における重量平均分子量の制御が可能な樹脂粒子分散液が得られると推測される。
本実施形態では、アルカリ剤として、ケイ酸塩を含むアルカリ剤を用いることが好ましい。本実施形態では、イオン性界面活性剤の助剤としてアルカリ剤を用いている。そのため、イオン性界面活性剤の助剤に適したケイ酸塩をアルカリ剤として用いることで、例えば樹脂の酸性基を中和する目的に適した水酸化ナトリウム等の強アルカリのみをアルカリ剤として用いた場合に比べ、イオン性界面活性剤の働きが活性化されやすくなる。それに加え、水酸化ナトリウムに比べてアルカリ性の弱いケイ酸塩をアルカリ剤として用いることで、水酸化ナトリウムのみをアルカリ剤として用いた場合よりも、アルカリ剤によるポリエステル樹脂の加水分解が起こりにくくなる。これらのことから、ケイ酸塩を含むアルカリ剤を用いると、アルカリ剤として水酸化ナトリウムのみを用いた場合に比べ、ポリエステル樹脂における重量平均分子量の制御が可能な樹脂粒子分散液が得られると推測される。
また本実施形態では、イオン性界面活性剤の助剤としてアルカリ剤を用いるため、例えば一般的に樹脂の末端酸性基を中和して乳化性を付与する手法に必要なアルカリ剤の添加量に比べて、少ないアルカリ剤の添加量でも樹脂粒子分散液が形成される。加えて、アルカリ剤の添加量が少ないことで、アルカリ剤によるポリエステル樹脂の加水分解が起こりにくく、ポリエステル樹脂における重量平均分子量の制御された樹脂粒子分散液が得られる。
以下、本実施形態の樹脂粒子分散液の製造方法のうち、前記流動添加法を適用した形態の一例として、図1に示すスクリュー押出し機を用いた樹脂粒子分散液の製造方法について説明する。
なお、スクリュー押出し機としては、例えば、一軸押出し機、二軸押出し機等が挙げられるが、混練効果の観点から二軸押出し機が好ましい。
図1に示すスクリュー押出し機11は、2本のスクリュー(図示せず)を備えたバレル12(筒状体の一例)と、バレル12にポリエステル樹脂及びイオン性界面活性剤を注入する注入ノズル14と、バレル12中におけるポリエステル樹脂とイオン性界面活性剤との混合物にアルカリ剤及び水性媒体を添加するための液体添加口16Aと、アルカリ剤及び水性媒体が添加された混合物にさらに水系媒体を添加するための液体添加口16B及び液体添加口16Cと、バレル12中で形成された樹脂粒子分散液を排出する排出口18と、から構成されている。
バレル12は、注入ノズル14に近いほうから順に、注入ノズル14から注入されたポリエステル樹脂とイオン性界面活性剤との混合物を溶融混練する溶融混練部SAと、溶融混練された混合物にアルカリ剤及び水性媒体を添加して樹脂粒子分散液を形成する添加部SBと、形成された樹脂粒子分散液を排出口18に輸送する排出部SCと、に分かれている。
またバレル12の内部には、ブロックごとに異なる温度制御手段(図示せず)が備えられている。すなわち、ブロック12Aからブロック12Jまで、それぞれ異なる温度に制御してもよい構成となっている。ブロック数は、軸の長さにより制限あるが、装置で対応する範囲で変更可能である。
図1に示すスクリュー押出し機11を用いた樹脂粒子分散液の製造方法では、バレル12の溶融混練部SAにおいて溶融混練工程が行われ、バレル12の添加部SBにおいて添加工程が行われる。以下、図1に示すスクリュー押出し機11を用いた樹脂粒子分散液の製造方法について、各工程に分けて説明する。
−溶融混練工程−
溶融混練工程では、ポリエステル樹脂とイオン性界面活性剤との混合物を溶融混練する。具体的には、例えば、図1に示すスクリュー押出し機11の注入ノズル14にポリエステル樹脂とイオン性界面活性剤とを投入する。そして、注入ノズル14からバレル12へ供給されたポリエステル樹脂及びイオン性界面活性剤は、バレル12内のスクリューで溶融混練されながら、バレル12のブロック12Aからブロック12Bまで送り込まれる。
溶融混練工程によって混合物が溶融混練されることにより、ポリエステル樹脂とイオン性界面活性剤とが互いに混合される。
また、ポリエステル樹脂とイオン性界面活性剤との混合は、微粉体の状態で注入ノズル14に夫々直接投入しても良いし、粉末やペレット状のポリエステル樹脂にイオン性界面活性剤及びその水溶液を混合もしくは湿潤した状態のものを投入しても良い。更に、予めポリエステル樹脂とイオン性界面活性剤を溶融混練して同質化したものを粉砕により粉体状にしたものを用いても良い。
ポリエステル樹脂としては、例えば、公知のポリエステル樹脂が挙げられ、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
ポリエステル樹脂としては、例えば、多価カルボン酸と多価アルコールとの縮重合体が挙げられる。なお、ポリエステル樹脂としては、市販品を使用してもよいし、合成したものを使用してもよい。
多価カルボン酸としては、例えば、脂肪族ジカルボン酸(例えばシュウ酸、マロン酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、コハク酸、アルケニルコハク酸、アジピン酸、セバシン酸等)、脂環式ジカルボン酸(例えばシクロヘキサンジカルボン酸等)、芳香族ジカルボン酸(例えばテレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、ナフタレンジカルボン酸等)、これらの無水物、又はこれらのアルキルエステルが挙げられる。これらの中でも、多価カルボン酸としては、例えば、芳香族ジカルボン酸が好ましい。
多価カルボン酸は、ジカルボン酸と共に、架橋構造又は分岐構造をとる3価以上のカルボン酸を併用してもよい。3価以上のカルボン酸としては、例えば、トリメリット酸、ピロメリット酸、ナフタレントリカルボン酸、ナフタレンテトラカルボン酸、これらの無水物、又はこれらの低級(例えば炭素数1以上5以下)アルキルエステル等が挙げられる。
多価カルボン酸は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
多価アルコールとしては、例えば、脂肪族ジオール(例えばエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール等)、脂環式ジオール(例えばシクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、水添ビスフェノールA等)、芳香族ジオール(例えばビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物等)が挙げられる。これらの中でも、多価アルコールとしては、例えば、芳香族ジオール、脂環式ジオールが好ましく、より好ましくは芳香族ジオールである。
多価アルコールとしては、ジオールと共に、架橋構造又は分岐構造をとる3価以上の多価アルコールを併用してもよい。3価以上の多価アルコールとしては、例えば、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールが挙げられる。
多価アルコールは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
ポリエステル樹脂のガラス転移温度(Tg)は、50℃以上80℃以下が好ましく、50℃以上70℃以下がより好ましい。なお、ガラス転移温度は、示差走査熱量測定(DSC)により得られたDSC曲線より求め、より具体的にはJIS K−1987「プラスチックの転移温度測定方法」のガラス転移温度の求め方に記載の「補外ガラス転移開始温度」により求められる。
ポリエステル樹脂の重量平均分子量(Mw)としては、例えば、1500以上1000000以下が挙げられ、その中でも、例えば得られた樹脂粒子分散液をトナー粒子の製造に用いる場合には1500以上100000以下であることが好ましい。本実施形態は、重量平均分子量(Mw)が1500以上40000以下のポリエステル樹脂も適用可能で、分子量が制御された樹脂粒子分散液を得られるが、より本領を発揮する分子量領域としては、5000以上1000000以下が好ましく、7000以上500000以下より好ましく、40000以上120000以下が特に好ましい。
一般的により本領を発揮する分子量領域の樹脂は、熱や酸・アルカリに対してより強いものの、たとえば架橋点、又は炭素数の大きい側鎖部分を有するような構造の分子は分子鎖中に分解しやすい部分を有するため、本施策を適用することに適したものである。
なお、重量平均分子量及び数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により測定する。GPCによる分子量測定は、測定装置として東ソー製GPC・HLC−8120GPCを用い、東ソー製カラム・TSKgel SuperHM−H(15cm)を使用し、THF溶媒で行う。重量平均分子量及び数平均分子量は、この測定結果から単分散ポリスチレン標準試料により作成した分子量校正曲線を使用して算出する。
得られた樹脂粒子分散液に含まれるポリエステル樹脂の粒子の重量平均分子量についても、上記方法により測定される。
ポリエステル樹脂は、周知の製造方法により得られる。具体的には、例えば、重合温度を180℃以上230℃以下とし、必要に応じて反応系内を減圧にし、縮合の際に発生する水やアルコールを除去しながら反応させる方法により得られる。
なお、原料の単量体が、反応温度下で溶解又は相溶しない場合は、高沸点の溶剤を溶解補助剤として加え溶解させてもよい。この場合、重縮合反応は溶解補助剤を留去しながら行う。共重合反応において相溶性の悪い単量体が存在する場合は、あらかじめ相溶性の悪い単量体とその単量体と重縮合予定の酸又はアルコールとを縮合させておいてから主成分と共に重縮合させるとよい。
イオン性界面活性剤としては、例えば、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性界面活性剤が挙げられ、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
アニオン性界面活性剤としては、例えば、硫酸エステル塩系界面活性剤、スルホン酸塩系界面活性剤、リン酸エステル系界面活性剤、せっけん系界面活性剤等が挙げられる。
硫酸エステル塩系界面活性剤としては、例えば、オクタデシル硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸カリウム等のモノアルキル硫酸塩;ポリオキシエチレンラウリル硫酸ナトリウム等のアルキルポリオキシエチレン硫酸塩;等が挙げられる。
スルホン酸塩系界面活性剤としては、例えば、n−ヘキシルスルホン酸ナトリウム、2−エチルヘキシルスルホン酸ナトリウム、ヘプチルスルホン酸ナトリウム、n−オクチルスルホン酸ナトリウム、ノニルスルホン酸ナトリウム、デシルスルホン酸ナトリウム、ウンデシルスルホン酸ナトリウム、ドデシルスルホン酸ナトリウム等のアルキルスルホン酸塩;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;ブチルナフタレンスルホン酸ナトリウム等のアルキルナフタレンスルホン酸塩;ジラウリルスルホコハク酸ナトリウム等のスルホコハク酸エステル塩;ドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム等のアルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩;等が挙げられる。
リン酸エステル系界面活性剤としては、例えば、ステアリルリン酸ナトリウム等のモノアルキルリン酸塩等が挙げられる。
せっけん系界面活性剤としては、例えば、オレイン酸ナトリウム、ラウリル酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム等の脂肪酸塩が挙げられる。
カチオン性界面活性剤としては、例えば、ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド等の脂肪族第四級アンモニウム塩類;芳香族第四級アンモニウム塩類;N-アシルアミン塩類;イミダゾリウム塩類;等が挙げられる。
両性界面活性剤としては、例えば、アルキルベタイン類、アルキルスルホベタイン類、レシチン等が挙げられる。
イオン性界面活性剤の添加量(固形分換算)としては、例えばポリエステル樹脂100質量部に対し、0.1質量部以上25質量部以下が挙げられ、1質量部以上15質量部以下がより好ましく、2質量部以上10質量部以下がさらに好ましい。イオン性界面活性剤の添加量が上記範囲であることにより、上記範囲よりも少ない場合に比べて、粒度分布の狭い樹脂粒子が得られ、且つポリエステル樹脂の分子量が制御される。また、イオン性界面活性剤の添加量が上記範囲であることにより、上記範囲よりも多い場合に比べて、界面活性剤によるポリエステル樹脂の過度な可塑化が抑制され、樹脂の強度及び熱特性の劣化が抑制される。
溶融混練工程における溶融混練温度(図1におけるバレル12のブロック12Aからブロック12Bの温度)は、用いるポリエステル樹脂及びイオン性界面活性剤の種類及び添加量等に応じて、ブロックごとに設定される。例えばブロック12Aにおける溶融混練温度としては、例えば120℃以下が挙げられ、好ましくは80℃以上120℃以下の範囲が挙げられる。またブロック12Bにおける溶融混練温度は、液体添加口16Aから添加された水性媒体がブロック12Cにおいて突沸して乳化性状が悪化することを抑制する観点から、100℃以下が好ましく、80℃以上100℃以下の範囲がより好ましい。
なお、本実施形態では、注入ノズル14からポリエステル樹脂及びイオン性界面活性剤の両方を注入しているが、この形態に限らない。具体的には、例えば、ポリエステル樹脂とイオン性界面活性剤とを別々の注入口から注入し、溶融されたポリエステル樹脂にイオン性界面活性剤を添加する形態であってもよい。その場合、イオン性界面活性剤の添加は、ポリエステル樹脂にアルカリ剤を添加する前に行われればよい。ただし、イオン性界面活性剤の一部をアルカリ剤の添加前にポリエステル樹脂に添加してもよく、例えば、イオン性界面活性剤の他の一部を添加工程においてポリエステル樹脂に添加してもよい。
−添加工程−
添加工程では、溶融混練工程において溶融混練されたポリエステル樹脂とイオン性界面活性剤との混合物にアルカリ剤と水性媒体とを添加する。具体的には、例えば、図1に示すスクリュー押出し機11の液体添加口16Aにアルカリ剤と水性媒体との混合溶液を投入し、液体添加口16B及び液体添加口16Cに相転移のための水性媒体を投入する。それにより、スクリューで溶融混練されながらバレル12内を流動する溶融混練物(溶融混練されたポリエステル樹脂とイオン性界面活性剤との混合物)に、ブロック12Cでアルカリ剤と水性媒体との混合溶液が添加され、さらにブロック12F及びブロック12Iで水性媒体が添加される。
以下、アルカリ剤との混合溶液を得るために用いる水性媒体(液体添加口16Aから投入される水性媒体)を「第1の水性媒体」、アルカリ剤とは別途投入される相転移のための水性媒体(液体添加口16B及び液体添加口16Cから投入される水性媒体)を「第2の水性媒体」と称する場合がある。
上記のように溶融混練されたポリエステル樹脂とイオン性界面活性剤との混合物は、スクリューで攪拌されながら、ブロック12C、ブロック12F、及びブロック12Iでアルカリ剤及び水性媒体の添加が行われる。そして、ブロック12F及びブロック12Iにおける第2の水性媒体の添加によって、樹脂相が不連続相化して相転移が生じ(転相乳化が起こり)、ポリエステル樹脂の粒子が水性媒体に分散した樹脂粒子分散液が得られる。
最後に、アルカリ剤及び水性媒体の添加によって形成された樹脂粒子分散液は、スクリューによってブロック12Jまで搬送された後、排出口18から排出される。
アルカリ剤としては、アルカリ性を示すものであれば特に限定されず、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
アルカリ剤は、イオン性界面活性剤の機能を強化する働きがある化合物が好ましく、その具体例としては、例えば、ケイ酸塩、リン酸塩、炭酸塩等が挙げられる。
ケイ酸塩の具体例としては、例えば、オルトケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム、セスキケイ酸ナトリウム、これらの混合物等が挙げられる。
リン酸塩の具体例としては、例えば、トリポリリン酸ナトリウム、ピロリン酸ナトリウム、ピロリン酸カリウム、テトラリン酸ナトリウム、ヘキサメタリン酸ナトリウム等が挙げられる。
炭酸塩の具体例としては、例えば、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、セスキ炭酸ナトリウム等が挙げられる。
アルカリ剤は、これらの中でも、イオン性界面活性剤を活性化し、かつ、ポリエステル樹脂の重量平均分子量の低下を抑制する観点から、ケイ酸塩、リン酸塩、炭酸塩が好ましく、ケイ酸塩、リン酸塩がより好ましく、ケイ酸塩がさらに好ましい。また、ケイ酸塩の中でもオルトケイ酸塩が最も好ましい。
また、溶融混練工程において用いるイオン性界面活性剤と添加工程において用いるアルカリ剤との組み合わせとしては、イオン性界面活性剤を活性化させ、かつ、ポリエステル樹脂の重量平均分子量の低下を抑制する観点から、ポリオキシエチレンラウリル硫酸ナトリウムとオルトケイ酸ナトリウムとの組み合わせ、ポリオキシエチレンラウリル硫酸ナトリウムとメタケイ酸ナトリウムとの組み合わせ、ドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウムとオルトケイ酸ナトリウムとの組み合わせが好ましく、ポリオキシエチレンラウリル硫酸ナトリウムとオルトケイ酸ナトリウムとの組み合わせがより好ましい。ポリオキシエチレン基数は、樹脂との相性により乳化性が変わるため、適当な鎖長のものを任意に選択可能である。
アルカリ剤は、単独で投入することも可能であるが、流動している樹脂混合物に比べて微量であることと、局所偏在を緩和する目的から、あらかじめ第1の水性媒体と混合し、アルカリ剤と第1の水性媒体との混合溶液の状態で、溶融混練されたポリエステル樹脂とイオン性界面活性剤との混合物に添加することが好ましい。第1の水性媒体は、第2の水性媒体と同じものを用いてもよく、第2の水性媒体と異なるものを用いてもよい。
アルカリ剤の添加量(固形分換算)は、イオン性界面活性剤の乳化機能を強化して樹脂粒子を形成しやすくする観点から、イオン性界面活性剤の実成分量(溶媒等を除外した量、単位:モル)に対して、モル比率で0.4倍以上6.0倍以下が好ましく、0.6倍以上4.5倍以下がより好ましい。
水性媒体としては、水を含む媒体であれば特に限定されず、具体的には、例えば、蒸留水、イオン交換水等の水;アルコール類;等が挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
水性媒体の添加量(第1の水性媒体と第2の水性媒体との合計添加量)は、転相乳化により樹脂粒子を形成させる観点から、ポリエステル樹脂100質量部に対し、30質量部以上300質量部以下が好ましく、30質量部以上200質量部以下がより好ましい。
添加工程における混合物の温度(図1におけるバレル12のブロック12Cからブロック12Iの温度)は、特に限定されないが、液体添加口16A、液体添加口B、及び液体添加口16Cから添加された水性媒体の突沸を抑制する観点から、100℃以下が好ましい。また、ブロック12Jの温度は、転相して得られた樹脂粒子分散液が再転相することを抑制する観点から、ポリエステル樹脂のガラス転移温度以下とすることが好ましい。
なお、本実施形態では、液体添加口16Aからアルカリ剤と第1の水性媒体との混合溶液を添加し、液体添加口16B及び液体添加口16Cから第2の水性媒体を添加しているが、この形態に限らない。具体的には、例えば、液体添加口16Aからアルカリ剤のみを添加し、液体添加口16B及び液体添加口16Cの少なくとも1つからすべての水性媒体を添加してもよい。
また、バレル12の添加部SB(すなわちブロック12C〜ブロック12I)に、液体添加口16A、液体添加口16B、及び液体添加口16C以外の添加口をさらに設け、水性媒体を多段階に分けて少量ずつ添加する形態でもよい。
また、注入ノズル14にイオン性界面活性剤の一部を投入し、イオン性界面活性剤の他の一部にアルカリ剤を予め溶解させたものを液体添加口16Aから添加する形態であってもよい。
以上のように、本実施形態では、溶融混練工程及び添加工程を経て樹脂粒子分散液が製造される。
なお、流動添加法を適用した形態における樹脂粒子分散液の製造方法について説明したが、本実施形態はこれに限られず、溶融混練工程及び添加工程が回分式(いわゆるバッチ式)で行われてもよい。
−樹脂粒子分散液−
本実施形態における樹脂粒子分散液の製造方法では、前記の通りポリエステル樹脂における重量平均分子量が制御されるため、重量平均分子量の大きな樹脂粒子が水性媒体に分散された樹脂粒子分散液が得られる。具体的には、本実施形態で得られた樹脂粒子分散液中における樹脂粒子の重量平均分子量としては、例えば、35000以上120000以下の範囲が挙げられ、38000以上100000以下がさらに好ましい。
本実施形態で得られた樹脂粒子分散液中における樹脂粒子の体積平均粒径としては、例えば、0.01μm以上1μm以下が好ましく、0.08μm以上0.8μm以下がより好ましく、0.1μm以上0.6μm以下がさらに好ましい。
なお、樹脂粒子の体積平均粒径は、レーザー回折式粒度分布測定装置(例えば、ベックマン・コールター社製、LS13 320)の測定によって得られた粒度分布を用い、分割された粒度範囲(チャンネル)に対し、体積について小粒径側から累積分布を引き、全粒子に対して累積50%となる粒径を体積平均粒径D50vとして測定される。なお、他の分散液中の粒子の体積平均粒径も同様に測定される。
本実施形態で得られた樹脂粒子分散液中における樹脂粒子の体積平均粒度分布指標(GSDv)としては、例えば、1.30未満が挙げられ、1.25未満が好ましい。
体積平均粒度分布指標(GSDv)は、上記体積平均粒径の測定により得られた粒度分布において、分割された粒度範囲(チャンネル)に対し、体積について小粒径側から累積分布を引き、全粒子に対して累積16%となる粒径を体積平均粒径D16v、累積84%となる粒径を体積平均粒径D84vと定義すると、下記式で表される。
式:体積平均粒度分布指標(GSDv)=(D84v/D16v)1/2
本実施形態で得られた樹脂粒子分散液に含まれる樹脂粒子の含有量としては、例えば、樹脂粒子分散液全体に対し、5質量%以上50質量%以下が好ましく、10質量%以上40質量%以下がより好ましい。
本実施形態における樹脂粒子分散液の製造方法により得られた樹脂粒子分散液の用途としては、例えば、後述するトナー粒子のほか、医薬品等の担持体等が挙げられる。
<トナー粒子の製造方法>
本実施形態に係るトナー粒子の製造方法は、上述の樹脂粒子分散液の製造方法によりポリエステル樹脂の粒子が水性媒体に分散した樹脂粒子分散液を製造する樹脂粒子分散液製造工程と、前記樹脂粒子分散液中で、前記ポリエステル樹脂の粒子を凝集させ、前記ポリエステル樹脂の粒子を含む凝集粒子を形成する、凝集粒子形成工程と、前記凝集粒子が前記水性媒体に分散した凝集粒子分散液を加熱し、前記凝集粒子を融合・合一してトナー粒子を形成する、融合・合一工程と、を有する。
以下、各工程の詳細について説明する。
なお、以下の説明では、着色剤、及び離型剤を含むトナー粒子を得る方法について説明するが、着色剤、離型剤は、必要に応じて用いられるものである。無論、着色剤、離型剤以外のその他添加剤を用いてもよい。
−分散液準備工程−
まず、結着樹脂となる樹脂粒子が分散された樹脂粒子分散液と共に、例えば、着色剤粒子が分散された着色剤粒子分散液、離型剤粒子が分散された離型剤粒子分散液を準備する。
樹脂粒子分散液における粒子の体積平均粒径、分散媒、分散方法、及び粒子の含有量に関しては、着色剤粒子分散液中に分散する着色剤粒子、及び離型剤粒子分散液中に分散する離型剤粒子についても同様である。
着色剤粒子分散液及び離型剤粒子分散液における粒子の分散方法は、例えば、回転せん断型ホモジナイザーや、メディアを有するボールミル、サンドミル、ダイノミル等の一般的な分散方法を用いてもよい。
−凝集粒子形成工程−
次に、樹脂粒子分散液と共に、着色剤粒子分散液と、離型剤粒子分散液と、を混合する。
そして、混合分散液中で、樹脂粒子と着色剤粒子と離型剤粒子とをヘテロ凝集させ目的とするトナー粒子の径に近い径を持つ、樹脂粒子と着色剤粒子と離型剤粒子とを含む凝集粒子を形成する。
具体的には、例えば、混合分散液に凝集剤を添加すると共に、混合分散液のpHを酸性(例えばpHが2以上5以下)に調整し、必要に応じて分散安定剤を添加した後、樹脂粒子のガラス転移温度(具体的には、例えば、樹脂粒子のガラス転移温度−30℃以上ガラス転移温度−10℃以下)の温度に加熱し、混合分散液に分散された粒子を凝集させて、凝集粒子を形成する。
凝集粒子形成工程においては、例えば、混合分散液を回転せん断型ホモジナイザーで攪拌下、室温(例えば25℃)で上記凝集剤を添加し、混合分散液のpHを酸性(例えばpHが2以上5以下)に調整し、必要に応じて分散安定剤を添加した後に、上記加熱を行ってもよい。
凝集剤としては、例えば、混合分散液に添加される分散剤として用いる界面活性剤と逆極性の界面活性剤、無機金属塩、2価以上の金属錯体が挙げられる。特に、凝集剤として金属錯体を用いた場合には、界面活性剤の使用量が低減され、帯電特性が向上する。
無機金属塩としては、例えば、塩化カルシウム、硝酸カルシウム、塩化バリウム、塩化マグネシウム、塩化亜鉛、塩化アルミニウム、硫酸アルミニウム等の金属塩、及び、ポリ塩化アルミニウム、ポリ水酸化アルミニウム、多硫化カルシウム等の無機金属塩重合体等が挙げられる。
−融合・合一工程−
次に、凝集粒子が分散された凝集粒子分散液に対して、例えば、樹脂粒子のガラス転移温度以上(例えば樹脂粒子のガラス転移温度より10から30℃高い温度以上)に加熱して、凝集粒子を融合・合一し、トナー粒子を形成する。
以上の工程を経て、トナー粒子が得られる。
なお、凝集粒子が分散された凝集粒子分散液を得た後、当該凝集粒子分散液と、樹脂粒子が分散された樹脂粒子分散液と、をさらに混合し、凝集粒子の表面にさらに樹脂粒子を付着するように凝集して、第2凝集粒子を形成する工程と、第2凝集粒子が分散された第2凝集粒子分散液に対して加熱をし、第2凝集粒子を融合・合一して、コア/シェル構造のトナー粒子を形成する工程と、を経て、トナー粒子を製造してもよい。
ここで、融合・合一工程終了後は、溶液中に形成されたトナー粒子を、公知の洗浄工程、固液分離工程、乾燥工程を経て乾燥した状態のトナー粒子を得る。
洗浄工程は、帯電性の点から充分にイオン交換水による置換洗浄を施すことがよい。また、固液分離工程は、特に制限はないが、生産性の点から吸引濾過、加圧濾過等を施すことがよい。また、乾燥工程も特に方法に制限はないが、生産性の点から凍結乾燥、フラッシュジェット乾燥、流動乾燥、振動型流動乾燥等を施すことがよい。
以上のように、本実施形態では、樹脂粒子分散液製造工程、凝集粒子形成工程、及び融合・合一工程を経てトナー粒子が製造される。
以下、トナー粒子の製造に必要に応じて用いられる着色剤、離型剤、及びその他の添加剤について説明する。
−着色剤−
着色剤としては、例えば、カーボンブラック、クロムイエロー、ハンザイエロー、ベンジジンイエロー、スレンイエロー、キノリンイエロー、ピグメントイエロー、パーマネントオレンジGTR、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、ウオッチヤングレッド、パーマネントレッド、ブリリアントカーミン3B、ブリリアントカーミン6B、デュポンオイルレッド、ピラゾロンレッド、リソールレッド、ローダミンBレーキ、レーキレッドC、ピグメントレッド、ローズベンガル、アニリンブルー、ウルトラマリンブルー、カルコオイルブルー、メチレンブルークロライド、フタロシアニンブルー、ピグメントブルー、フタロシアニングリーン、マラカイトグリーンオキサレートなどの種々の顔料、又は、アクリジン系、キサンテン系、アゾ系、ベンゾキノン系、アジン系、アントラキノン系、チオインジコ系、ジオキサジン系、チアジン系、アゾメチン系、インジコ系、フタロシアニン系、アニリンブラック系、ポリメチン系、トリフェニルメタン系、ジフェニルメタン系、チアゾール系などの各種染料等が挙げられる。
着色剤は、1種類単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
着色剤は、必要に応じて表面処理された着色剤を用いてもよく、分散剤と併用してもよい。また、着色剤は、複数種を併用してもよい。
着色剤の含有量としては、例えば、トナー粒子全体に対して、1質量%以上30質量%以下が好ましく、3質量%以上15質量%以下がより好ましい。
−離型剤−
離型剤としては、例えば、炭化水素系ワックス;カルナバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス等の天然ワックス;モンタンワックス等の合成又は鉱物・石油系ワックス;脂肪酸エステル、モンタン酸エステル等のエステル系ワックス;などが挙げられる。離型剤は、これに限定されるものではない。
離型剤の融解温度は、50℃以上110℃以下が好ましく、60℃以上100℃以下がより好ましい。
なお、融解温度は、示差走査熱量測定(DSC)により得られたDSC曲線から、JIS K−1987「プラスチックの転移温度測定方法」の融解温度の求め方に記載の「融解ピーク温度」により求める。
離型剤の含有量としては、例えば、トナー粒子全体に対して、1質量%以上20質量%以下が好ましく、5質量%以上15質量%以下がより好ましい。
−その他の添加剤−
その他の添加剤としては、例えば、磁性体、帯電制御剤、無機粉体等の周知の添加剤が挙げられる。これらの添加剤は、内添剤としてトナー粒子に含まれる。
以下、実施例により本実施形態を詳細に説明するが、本実施形態は、これら実施例に何ら限定されるものではない。なお、以下の説明において、特に断りのない限り、「部」及び「%」はすべて質量基準である。
[樹脂粒子分散液の製造]
(実施例1)
図1に示すスクリュー押出し機11を用いて樹脂粒子分散液を製造した。具体的には、注入ノズル14にポリエステル樹脂及びイオン性界面活性剤、液体添加口16Aにアルカリ剤及び第1の水性媒体、液体添加口16B及び液体添加口16Cに第2の水性媒体を投入した。
溶融混練工程及び添加工程における条件は、スクリュー回転数を400rpmに設定し、ポリエステル樹脂及びイオン性界面活性剤を7.5kg/時間の流量で注入ノズル14に投入し、溶融混練温度:98℃、添加工程における混合物の温度:99℃とした。アルカリ剤は予め第1の水性媒体に溶解させて規定濃度の水溶液に調製した後、液体添加口16A(ブロック12Cに設置)から添加し、第2の水性媒体の一部は液体添加口16B(ブロック12Fに設置)から添加した。残りの第2の水性媒体は液体添加口16C(ブロック12Iに設置)から投入するが、液体添加口16Bから添加する第2の水性媒体の添加流量と液体添加口16Cから添加する第2の水性媒体の添加流量とは、乳化物(樹脂粒子分散液)が排出口18から定流量で流出するよう、都度調整した。また、溶融混練部SAや添加部SBのスクリュー構成は、搬送が早すぎると未乳化のまま樹脂が排出され、滞留によるせん断混合が強すぎると発熱による突沸現象により、乳化物が脈動して排出されるため、適宜構成の微調整を行なった。さらに突沸が激しい場合には、バレル12における各ブロックの制御温度を低下する等の調整を行なった。
また、投入した材料の種類は以下の通りである。ただし、第1の水性媒体及び第2の水性媒体については、いずれもイオン交換水を用いた。また、投入した材料の添加量を表1に示す。また、イオン性界面活性剤の実成分量(溶媒等を除外した量、単位:モル)に対する添加したアルカリ剤のモル比率も、併せて表1に示す。
・ポリエステル樹脂1(合成品;重量平均分子量:89000、3以上の官能基を有する架橋成分:トリメリット酸、ジカルボン酸成分:テレフタル酸及びドデセニルコハク酸コモノマー、ジオール成分:ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物)
・イオン性界面活性剤1(「製造元:新日本理化株式会社、商品名:シノリンSPE−1350、化合物名:ラウリル硫酸ナトリウム」を固形分が25質量%となるように溶媒であるイオン交換水で希釈したもの)
・アルカリ剤1(「製造元:Strem Chemicals, Inc,、化合物名:オルト珪酸ナトリウム」を固形分が25質量%となるように第1の水性媒体であるイオン交換水で希釈したもの)
(実施例2)
実施例1において、注入ノズル14から樹脂粉末を投入する際に、注入ノズル14の一端に敷設した液体注入口14Aからイオン性界面活性剤を定量供給した。また液体添加口16Aからアルカリ剤および第1の水性媒体を投入した。第2の水性媒体は液体添加口16B及び液体添加口16Cから分割して投入した。それら以外は実施例1と同様の装置を用いて混錬を行い、樹脂粒子分散液を得た。
また、投入した材料の種類も実施例1と同じである。投入した材料の添加量については表1に示す。
(実施例3及び実施例4)
投入した材料のうち、イオン性界面活性剤及びアルカリ剤の添加量を表1に示すように変更した以外は、実施例2と同様にして樹脂粒子分散液を得た。
(実施例5)
投入した材料のうち、アルカリ剤の種類を下記アルカリ剤2に変更し、アルカリ剤の添加量を表1に示すように変更した以外は、実施例2と同様にして樹脂粒子分散液を得た。
・アルカリ剤2(「製造元:和光純薬工業、化合物名:水酸化ナトリウム」を固形分が50質量%となるように第1の水性媒体であるイオン交換水で希釈したもの)
(比較例1〜比較例3)
注入ノズル14から樹脂粉末を投入する際に、注入ノズル14の一端に敷設した液体注入口14Aからアルカリ剤及び第1の水性媒体を定量供給した。液体添加口16Aからイオン性界面活性剤溶液を投入した。第2の水性媒体は液体添加口16Bおよび液体添加口16Cから分割して投入した。それら以外は実施例1と同様の装置を用いて混錬を行い、樹脂粒子分散液を得た。
溶融混練工程及び添加工程における条件は、溶融混練温度:99℃、添加工程におけるポリエステル樹脂の温度:97℃とした。それ以外は実施例1と同様に調整した。
投入した材料の種類及び添加量を表1に示す。
(比較例3)
投入した材料のうち、アルカリ剤の種類を前記アルカリ剤1に変更し、アルカリ剤の添加量を表1に示すように変更した以外は、比較例1と同様にして樹脂粒子分散液を製造した。
(比較例4)
投入した材料のうち、イオン性界面活性剤の種類を下記イオン性界面活性剤2に変更し、イオン性界面活性剤及びアルカリ剤の各添加量を表1に示すように変更して樹脂粒子分散液を製造した。
・イオン性界面活性剤2(「製造元:Dow Chemical社、商品名:Dowfax2AI、化合物名:アルキルジフェニルオキシドジスルホネート」を固形分が25質量%となるように溶媒であるイオン交換水で希釈したもの)
[樹脂粒子分散液の評価]
(樹脂粒子の重量平均分子量の評価)
上記実施例及び比較例で得られた樹脂粒子分散液に含まれるポリエステル樹脂の粒子について、前記方法により測定した。結果を表1に示す。
(樹脂粒子の粒度分布の評価)
上記実施例及び比較例で得られた樹脂粒子分散液について、樹脂粒子の粒度分布を以下の基準で評価した。なお、下記粒度分布及び体積平均粒度分布指標は前記方法により測定を行った。評価結果を表1に示す。
−評価基準−
G1:体積平均粒度分布指標が1.25未満であった
G2:体積平均粒度分布指標が1.25以上1.30未満であった
G3:粒度分布における極大ピークが複数存在した
G4:乳化されていなかった
なお、表1に示すイオン性界面活性剤の添加量(質量部)は溶媒(イオン交換水)を含まない量である。また、表1に示すアルカリ剤の添加量(モル)は、第1の水性媒体(イオン交換水)を含まないアルカリ剤の実成分量である。また、表1に示すアルカリ剤のモル比率は、イオン性界面活性剤の実成分量(溶媒等を除外した量、単位:モル)に対するアルカリ剤の添加量(第1の水性媒体を含まないアルカリ剤のみの実成分量、単位:モル)の比(モル比率)である。また、表1に示す水性媒体の添加量(質量部)は、第1の水性媒体及び第2の水性媒体の合計添加量である。
上記結果から、本実施例では、比較例に比べ、ポリエステル樹脂における重量平均分子量が制御されていることがわかる。
11 スクリュー押出し機
12 バレル
12A〜12J ブロック
14 注入ノズル
16A〜16C 液体添加口
18 排出口
SA 溶融混練部
SB 添加部
SC 排出部

Claims (7)

  1. ポリエステル樹脂とイオン性界面活性剤との混合物を溶融混練する溶融混練工程と、
    溶融混練された前記混合物にアルカリ剤と水性媒体とを添加して、前記ポリエステル樹脂の粒子が前記水性媒体に分散した樹脂粒子分散液を得る添加工程と、
    を有し、
    前記イオン性界面活性剤の添加量が、前記ポリエステル樹脂100質量部に対し0.1質量部以上25質量部以下であり、
    前記ポリエステル樹脂の重量平均分子量が、40000以上100000以下であり、
    前記ポリエステル樹脂が、3以上の官能基を有する架橋成分で架橋されてなり、
    前記アルカリ剤は、ケイ酸塩を含む樹脂粒子分散液の製造方法。
  2. 前記溶融混練工程における溶融混練は、120℃以下である請求項1に記載の樹脂粒子分散液の製造方法。
  3. 前記ケイ酸塩は、オルトケイ酸塩である請求項1又は請求項2に記載の樹脂粒子分散液の製造方法。
  4. 前記イオン性界面活性剤の添加量は、前記ポリエステル樹脂100質量部に対し0.1質量部以上4.0質量部以下である請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の樹脂粒子分散液の製造方法。
  5. 前記アルカリ剤の添加量は、前記イオン性界面活性剤の添加量に対し、モル比率で0.4倍以上10.0倍以下である請求項4に記載の樹脂粒子分散液の製造方法。
  6. 前記溶融混練工程及び前記添加工程は、前記混合物を筒状体内の一端から他端まで流動させながら、前記混合物を溶融混練し、溶融混練された前記混合物に前記アルカリ剤と前記水性媒体とを添加する工程である、請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の樹脂粒子分散液の製造方法。
  7. 請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載の樹脂粒子分散液の製造方法により、ポリエステル樹脂の粒子が水性媒体に分散した樹脂粒子分散液を製造する、樹脂粒子分散液製造工程と、
    前記樹脂粒子分散液中で、前記ポリエステル樹脂の粒子を凝集させ、前記ポリエステル樹脂の粒子を含む凝集粒子を形成する、凝集粒子形成工程と、
    前記凝集粒子が前記水性媒体に分散した凝集粒子分散液を加熱し、前記凝集粒子を融合・合一してトナー粒子を形成する、融合・合一工程と、
    を有するトナー粒子の製造方法。
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