JP2004143418A - 樹脂粒子 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】少なくとも樹脂(a)、ワックス(b)及びビニル系ポリマー鎖がグラフトした変性ワックス(c)を含有する樹脂粒子(A)において、ワックス(b)が樹脂粒子(A)中で分散状態にあり、樹脂粒子(A)の断面の透過型電子顕微鏡での観察における、樹脂粒子(A)の最大内接円の中心と樹脂粒子表面を結ぶ直線の中点より外側の領域にあるワックス(b)のワックス(b)全量に対する比率が80%以上であり、かつ樹脂粒子(A)の表面におけるワックス(b)の露出量が0〜5%であることを特徴とする樹脂粒子。
【選択図】 なし
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワックスを分散状態で内包する樹脂粒子に関するものである。更に詳しくは、スラッシュ成形用材料、粉体塗料、電子写真、静電記録、静電印刷などに用いられるトナー、その他成形材料等に有用な樹脂粒子に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、有機化学物質の環境に対する影響への配慮から、有機溶剤を使用しない粒子状の成型用樹脂、塗料、接着剤等の開発が行われ、実用化されている。これらの樹脂粒子は、加熱により樹脂粒子を溶融させ被着体上へ固定化される形で使用されるものが多く、例えばスラッシュ成型用樹脂、粉体塗料、電子写真、静電記録、静電印刷などに用いられるトナーなどに使用されている。このような加熱固定化方式において、樹脂粒子を被着体上へ固定化する際に、熱源面が過剰に高温になると、樹脂粒子が熱源面に融着し、きれいに離型しないという問題が発生し、逆に熱源が過剰に低温になると樹脂が溶融せず、固定化不足になるという問題が発生する。上記問題を解決する手段としては、樹脂粒子中にワックスを添加する方法が用いられる。ワックスを用いた場合、粉体流動性が悪化する場合がある。このような問題に対し、水性媒体中にて多孔質化された樹脂粒子の孔にワックスを注入する方法(例えば、特許文献1参照)が提案されている。
【0003】
【特許文献1】
特開平10−198069号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし上記方法では、ワックスを確実に樹脂粒子中に内包できないため、粉体流動性及び耐熱保存性等が悪化する問題がある。
本発明は、粉体流動性や耐熱保存性に優れた樹脂粒子を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意検討した結果、本発明に到達した。すなわち、本発明は、少なくとも樹脂(a)、ワックス(b)及びビニル系ポリマー鎖がグラフトした変性ワックス(c)を含有する樹脂粒子(A)において、ワックス(b)が樹脂粒子(A)中で分散状態にあり、樹脂粒子(A)の断面の透過型電子顕微鏡での観察における、樹脂粒子(A)の最大内接円の中心と樹脂粒子表面を結ぶ直線の中点より外側の領域にあるワックス(b)のワックス(b)全量に対する比率が80%以上であり、かつ樹脂粒子(A)の表面におけるワックス(b)の露出量が0〜5%であることを特徴とする樹脂粒子である。
【0006】
【発明の実施の形態】
本発明の樹脂粒子(A)の断面の透過型電子顕微鏡での観察における、樹脂粒子(A)の最大内接円の中心と樹脂粒子表面を結ぶ直線の中点より外側の領域にあるワックス(b)のワックス(b)全量に対する比率(ワックス偏在率)の下限は、通常80%以上、好ましくは85%以上、更に好ましくは90%以上、特に好ましくは95%以上、最も好ましくは99%以上である。この比率が80%未満では、樹脂粒子をスラッシュ成型用樹脂として用いる場合、加熱溶融時にワックス(b)が染み出しにくくなり、成形物の金型からの離型性が劣り、また、電子写真、静電記録、静電印刷等に用いられるトナーとして用いる場合、熱定着の際、速やかに十分なワックスが染み出すことができず、トナーのヒートロールからの離型性が劣り、トナーの紙への定着可能な温度範囲を広げることができない。
【0007】
本発明の樹脂粒子(A)表面におけるワックス(b)の露出量は、通常5%以下、好ましくは3%以下、更に好ましくは1%以下である。ワックス(b)の露出量が5%を越えると、樹脂粒子同士が凝集しやすくなり、粉体流動性や耐熱保存性が著しく悪化する。
本発明の樹脂粒子(A)断面の透過型電子顕微鏡での観察における、樹脂粒子(A)中で分散状態にあるワックス(b)粒子の最小外接円半径の最大値は、樹脂粒子(A)の最大内接円半径の1/2以下であることが好ましく、更に好ましくは2/5以下、特に1/3以下である。ワックス(b)粒子の最小外接円半径の最大値が樹脂粒子(A)の最大内接円半径の1/2以下では、上記ワックス露出量が少なく、また、樹脂に内包されないワックス単独の粒子が発生せず、粉体流動性や耐熱保存性が良好である。
【0008】
本発明において、樹脂粒子(A)の最大内接円の中心と樹脂粒子表面を結ぶ直線の中点より外側の領域にあるワックス(b)のワックス(b)全量に対する比率、樹脂粒子(A)表面におけるワックス(b)の露出量及びワックス(b)粒子の最小外接円半径の最大値は、以下の方法により測定することができる。
即ち、樹脂粒子をショ糖飽和溶液(67重量%溶液)中に分散させ、−100℃で凍結させた後、クライオミクロトームにて肉厚約1000オングストロームにスライスし、四酸化ルテニウムにてワックス以外の部分を染色した後、透過型電子顕微鏡により倍率10000倍で樹脂粒子断面を撮影し、画像解析装置[例えば、nexus NEW CUBE ver.2.5(NEXUS社製)等]にて、樹脂粒子の最大内接円の中心と樹脂粒子表面を結ぶ直線の中点より外側の領域に存在する染色部分の面積(X)と、内側に存在する非染色部分の面積(Y)を測定し、下式〔1〕より比率(Z)を算出し、樹脂粒子(A)の最大内接円の中心と樹脂粒子表面を結ぶ直線の中点より外側の領域にあるワックス(b)のワックス(b)全量に対する比率とする。
Z=〔X/(X+Y)〕×100 〔1〕
【0009】
また、本発明の樹脂粒子(A)の表面におけるワックス(b)の露出量は、上記透過型電子顕微鏡による樹脂粒子断面の画像において、樹脂粒子の輪郭の中で染色されていない部分の距離が樹脂粒子輪郭の距離に対し占める割合を算出することにより求められる。
更に、ワックス(b)粒子の最小外接円半径の最大値は、上記透過型電子顕微鏡による樹脂粒子断面の画像において、最も大きい最小外接円を有する染色されていない部分の最小外接円の半径により求められる。
【0010】
尚、樹脂粒子(A)の最大内接円の中心と樹脂粒子表面を結ぶ直線の中点より外側の領域にあるワックス(b)のワックス(b)全量に対する比率及び樹脂粒子(A)表面におけるワックス(b)の露出量は、隣接した一定の範囲内から無作為に選んだ樹脂粒子15個について、それぞれの値を算出し、これらの平均値(算術平均)をもって樹脂粒子の値とする。ワックス(b)粒子の最小外接円半径の最大値は、上記と同じ無作為に選んだ樹脂粒子15個についてそれぞれの値を算出し、これらの内の最大値もって樹脂粒子の値とする。
【0011】
本発明の樹脂粒子(A)の体積平均粒径(Dv)は、1〜300μmが好ましく、更に好ましくは2〜250μm、特に好ましくは3〜200μmである。体積平均粒径は、レーザー式粒度分布測定装置[例えば、商品名:LA−920(堀場製作所製)や商品名:マルチタイザーIII(コールター社製)]を用い測定できる。
【0012】
本発明のおける樹脂(a)は、熱可塑性樹脂であっても熱硬化性樹脂であってもよいが、例えばビニル樹脂、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、アニリン樹脂、アイオノマー樹脂、ポリカーボネート及びこれらの混合物等が使用できる。これらのうち、均一微細球状の樹脂粒子が得られやすいという観点等から、ビニル樹脂、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリエステル及びこれらの混合物が好ましく、更に好ましくはビニル樹脂、ポリウレタン、ポリエステル及びこれらの混合物、特に好ましくはビニル樹脂、ポリエステル及びこれらの混合物である。
【0013】
樹脂(a)のうち、好ましい樹脂、すなわち、ビニル樹脂、ポリウレタン、エポキシ樹脂及びポリエステルについて説明するが、他の樹脂についても同様にして使用できる。
ビニル樹脂は、ビニルモノマーを単独重合又は共重合させたポリマーである。
重合には、公知の重合触媒等が使用できる。
ビニルモノマーとしては、下記(1)〜(10)等が使用できる。
(1)ビニル炭化水素:
(1−1)芳香族ビニル炭化水素:スチレン;スチレンのハイドロカルビル(炭素数1〜24の、アルキル、シクロアルキル、アラルキル及び/又はアルケニル)置換体(例えばα−メチルスチレン、ビニルトルエン、2,4−ジメチルスチレン、エチルスチレン、イソプロピルスチレン、ブチルスチレン、フェニルスチレン、シクロヘキシルスチレン、ベンジルスチレン、クロチルベンゼン、ジビニルベンゼン、ジビニルトルエン、ジビニルキシレン及びトリビニルベンゼン等);及びビニルナフタレン等。
【0014】
(2)カルボキシル基含有ビニルモノマー及びそれらの塩:
炭素数3〜30の不飽和モノカルボン酸(例えば(メタ)アクリル酸、クロトン酸イソクロトン酸及び桂皮酸等);炭素数3〜30の不飽和ジカルボン酸(無水物)(例えば、(無水)マレイン酸、フマル酸、(無水)イタコン酸、(無水)シトラコン酸及びメサコン酸等);及び炭素数3〜30の不飽和ジカルボン酸のモノアルキル(炭素数1〜24)エステル(例えば、マレイン酸モノメチルエステル、マレイン酸モノオクタデシルエステル、フマル酸モノエチルエステル、イタコン酸モノブチルエステル、イタコン酸グリコールモノエーテル及びシトラコン酸モノエイコシルエステル等)等。
【0015】
カルボキシル基含有ビニルモノマーの塩としては、例えばアルカリ金属塩(ナトリウム塩、カリウム塩等)、アルカリ土類金属塩(カルシウム塩、マグネシウム塩等)、アンモニウム塩、アミン塩もしくは4級アンモニウム塩が挙げられる。アミン塩としては、アミン化合物であれば特に限定されないが、例えば、1級アミン塩(エチルアミン塩、ブチルアミン塩、オクチルアミン塩等)、2級アミン(ジエチルアミン塩、ジブチルアミン塩等)、3級アミン(トリエチルアミン塩、トリブチルアミン塩等)が挙げられる。4級アンモニウム塩としては、テトラエチルアンモニウム塩、トリエチルラウリルアンモニウム塩、テトラブチルアンモニウム塩、トリブチルラウリルアンモニウム塩等)が挙げられる。
【0016】
カルボキシル基含有ビニルモノマーの塩の具体例としては、アクリル酸ナトリウム、メタクリル酸ナトリウム、マレイン酸モノナトリウム、マレイン酸ジナトリウム、アクリル酸カリウム、メタクリル酸カリウム、マレイン酸モノカリウム、アクリル酸リチウム、アクリル酸セシウム、アクリル酸アンモニウム、アクリル酸カルシウム及びアクリル酸アルミニウム等が挙げられる。
【0017】
(3)スルホ基含有ビニルモノマー及びそれらの塩:
炭素数2〜14のアルケンスルホン酸(例えばビニルスルホン酸、(メタ)アリルスルホン酸及びメチルビニルスルホン酸等);スチレンスルホン酸及びこのアルキル(炭素数2〜24)誘導体(例えばα−メチルスチレンスルホン酸等;炭素数5〜18のスルホ(ヒドロキシ)アルキル−(メタ)アクリレート(例えば、スルホプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−(メタ)アクリロキシプロピルスルホン酸及び2−(メタ)アクリロイルオキシエタンスルホン酸等);炭素数5〜18のスルホ(ヒドロキシ)アルキル(メタ)アクリルアミド(例えば、2−(メタ)アクリロイルアミノ−2,2−ジメチルエタンスルホン酸及び3−(メタ)アクリルアミド−2−ヒドロキシプロパンスルホン酸);アルキル(炭素数3〜18)アリルスルホコハク酸(例えば、プロピルアリルスルホコハク酸、ブチルアリルスルホコハク酸、2−エチルヘキシル−アリルスルホコハク酸);ポリ(n=2〜30)オキシアルキレン(オキシエチレン、オキシプロピレン、オキシブチレン:単独、ランダム、ブロックでもよい)モノ(メタ)アクリレートの硫酸エステル[例えば、ポリ(n=5〜15)オキシエチレンモノメタクリレート硫酸エステル、ポリ(n=5〜15)オキシプロピレンモノメタクリレート硫酸エステル等];一般式(1−1)又は(1−2)で表される硫酸エステル;一般式(1−3)で表されるスルホン酸;及びこれらの塩等が挙げられる。
尚、塩としては、(2)カルボキシル基含有ビニルモノマー及びその塩で示した対イオン等が用いられる。
【0018】
【0019】
(式中、Rは炭素数1〜15のアルキル基、AOは炭素数2〜4のオキシアルキレン基を示し、nが複数の場合同一でも異なっていてもよく、異なる場合はランダム、ブロック及び/又はこれらの混合である。Arはベンゼン環を示し、nは1〜50の整数を示し、R’はフッ素原子で置換されていてもよい炭素数1〜15のアルキル基を示す。)
【0020】
(4)ホスホノ基含有ビニルモノマー及びその塩:
(メタ)アクリロイルオキシアルキルリン酸モノエステル(アルキル基の炭素数1〜24)(例えば、2−(メタ)アクリロイロキシエチルホスフェート及びフェニル−2−アクリロイロキシエチルホスフェート等)、(メタ)アクリロイルオキシアルキルホスホン酸(アルキル基の炭素数1〜24)(例えば2−アクリロイルオキシエチルホスホン酸等)。
【0021】
(5)ヒドロキシル基含有ビニルモノマー:
ヒドロキシスチレン、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、(メタ)アリルアルコール、クロチルアルコール、イソクロチルアルコール、1−ブテン−3−オール、2−ブテン−1−オール、2−ブテン−1,4−ジオール、プロパルギルアルコール、2−ヒドロキシエチルプロペニルエーテル、庶糖アリルエーテル等。
【0022】
(6)含窒素ビニルモノマー:
(6−1)アミノ基含有ビニルモノマー:
アミノエチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、t−ブチルアミノエチルメタクリレート、N−アミノエチル(メタ)アクリルアミド、(メタ)アリルアミン、モルホリノエチル(メタ)アクリレート、4ービニルピリジン、2ービニルピリジン、クロチルアミン、N,N−ジメチルアミノスチレン、メチルα−アセトアミノアクリレート、ビニルイミダゾール、N−ビニルピロール、N−ビニルチオピロリドン、これらの塩等。
【0023】
(6−2)アミド基含有ビニルモノマー:
(メタ)アクリルアミド、N−メチル(メタ)アクリルアミド、N−ブチルアクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、N,N’−メチレン−ビス(メタ)アクリルアミド、桂皮酸アミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、N,N−ジベンジルアクリルアミド、メタクリルホルムアミド、N−メチルN−ビニルアセトアミド、N−ビニルピロリドン等。
【0024】
(6−3)炭素数3〜10のニトリル基含有ビニルモノマー:(メタ)アクリロニトリル、シアノスチレン及びシアノアルキルアクリレート等。
(6−4)4級アンモニウムカチオンからなる基を含有するビニルモノマー:
ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、ジアリルアミン等の3級アミン基含有ビニルモノマーの4級化物(メチルクロライド、ジメチル硫酸、ベンジルクロライド、ジメチルカーボネート等の4級化剤を用いて4級化したもの。例えば、ジメチルジアリルアンモニウムクロライド、トリメチルアリルアンモニウムクロライド等)。(6−5)炭素数8〜12のニトロ基含有ビニルモノマー:ニトロスチレン等。
【0025】
(7)炭素数6〜18のエポキシ基含有ビニルモノマー:
グルシジル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート等。
(8)炭素数2〜16のハロゲン含有ビニルモノマー:
塩化ビニル、臭化ビニル、塩化ビニリデン、アリルクロライド、クロルスチレン、ブロムスチレン、ジクロルスチレン、クロロメチルスチレン、テトラフルオロスチレン、クロロプレン等。
【0026】
(9)ビニルエステル、ビニル(チオ)エーテル、ビニルケトン、ビニルスルホン:
(9−1)炭素数4〜16のビニルエステル、
例えば酢酸ビニル、ビニルブチレート、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、ジアリルフタレート、ジアリルアジペート、イソプロペニルアセテート、ビニルメタクリレート、メチル4−ビニルベンゾエート、シクロヘキシルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、ビニルメトキシアセテート、ビニルベンゾエート、エチルα−エトキシアクリレート、炭素数1〜50のアルキル基を有するアルキル(メタ)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、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、ヘキサデシル(メタ)アクリレート、ヘプタデシル(メタ)アクリレート、エイコシル(メタ)アクリレート等]、ジアルキルフマレート(2個のアルキル基は、炭素数2〜8の、直鎖、分枝鎖もしくは脂環式の基である)、ジアルキルマレエート(2個のアルキル基は、炭素数2〜8の、直鎖、分枝鎖もしくは脂環式の基である)、ポリ(メタ)アリロキシアルカン類[ジアリロキシエタン、トリアリロキシエタン、テトラアリロキシエタン、テトラアリロキシプロパン、テトラアリロキシブタン、テトラメタアリロキシエタン等]等、ポリアルキレングリコール鎖を有するビニル系モノマー[ポリエチレングリコール(分子量300)モノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(分子量500)モノアクリレート、メチルアルコールエチレンオキサイド10モル付加物(メタ)アクリレート、ラウリルアルコールエチレンオキサイド30モル付加物(メタ)アクリレート等]、ポリ(メタ)アクリレート類[多価アルコール類のポリ(メタ)アクリレート:エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート等]等。
【0027】
(9−2)炭素数3〜16のビニル(チオ)エーテル、
例えばビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルプロピルエーテル、ビニルブチルエーテル、ビニル2−エチルヘキシルエーテル、ビニルフェニルエーテル、ビニル2−メトキシエチルエーテル、メトキシブタジエン、ビニル2−ブトキシエチルエーテル、3,4−ジヒドロ1,2−ピラン、2−ブトキシ−2’−ビニロキシジエチルエーテル、ビニル2−エチルメルカプトエチルエーテル、アセトキシスチレン、フェノキシスチレン。
【0028】
(9−3)炭素数4〜12のビニルケトン(例えばビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン及びビニルフェニルケトン等);
炭素数2〜16のビニルスルホン(例えばジビニルサルファイド、p−ビニルジフェニルサルファイド、ビニルエチルサルファイド、ビニルエチルスルホン、ジビニルスルホン及びジビニルスルホキサイド等)等。
【0029】
(10)その他のビニルモノマー:
イソシアナトエチル(メタ)アクリレート、m−イソプロペニル−α,α−ジメチルベンジルイソシアネート等。
これらのビニルモノマーのうち、ビニル炭化水素、カルボキシル基含有ビニルモノマー及びそれらの塩、スルホン酸基含有ビニルモノマー及びそれらの塩、ヒドロキシル基含有ビニルモノマー、含窒素ビニルモノマーが好ましく、更に好ましくは、ビニル炭化水素、カルボキシル基含有ビニルモノマー及びそれらの塩、スルホン酸基含有ビニルモノマー及びそれらの塩、特に好ましくは芳香族ビニル系炭化水素、カルボキシル基含有ビニルモノマー及びそれらの塩、スルホン酸基含有ビニルモノマー及びそれらの塩である。
【0030】
ビニル樹脂のうち、ビニルモノマーを共重合したポリマー(ビニルモノマーの共重合体)としては、上記(1)〜(10)の任意のモノマー同士を、2元又はそれ以上の個数で、任意の割合で共重合したポリマーが用いられ、例えばスチレン−アルキル(メタ)アクリレート共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、(メタ)アクリル酸−アルキル(メタ)アクリレート共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−(無水)マレイン酸共重合体、スチレン−(メタ)アクリル酸共重合体、スチレン−(メタ)アクリル酸−ジビニルベンゼン共重合体及びスチレン−スチレンスルホン酸−アルキル(メタ)アクリレート共重合体等が挙げられる。
【0031】
ポリエステルとしては、ポリオールと、ポリカルボン酸、この酸無水物又はこの低級アルキル(アルキル基の炭素数1〜4)エステルとの重縮合物などが使用できる。
重縮合反応には、公知の重縮合触媒等が使用できる。
ポリオールとしては、ジオール(11)及び3〜8価又はそれ以上のポリオール(12)が用いられる。
ポリカルボン酸、この酸無水物又はこの低級アルキルエステルとしては、ジカルボン酸(13)、3〜6価又はそれ以上のポリカルボン酸(14)、これらの酸無水物及びこれらの低級アルキルエステルが用いられる。
【0032】
ジオール(11)としては、炭素数2〜30のアルキレングリコール(例えば、エチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、オクタンジオール、デカンジオール、ドデカンジオール、テトラデカンジオール、ネオペンチルグリコール及び2,2−ジエチル−1,3−プロパンジオールなど);分子量106〜10000のアルキレンエーテルグリコール(例えば、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、分子量190〜10000ポリプロピレングリコール及びポリテトラメチレンエーテルグリコールなど);炭素数6〜24の脂環式ジオール(例えば、1,4−シクロヘキサンジメタノール及び水素添加ビスフェノールAなど);炭素数15〜30のビスフェノール(ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールSなど);及び炭素数12〜24のポリフェノール(例えば、カテコール、ハイドロキノン及びレゾルシン等);分子量100〜10000の上記脂環式ジオールのアルキレンオキサイド(エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど)付加物(付加モル数2〜100)(例えば、1,4−シクロヘキサンジメタノールのエチレンオキサイド10モル付加物等);上記ビスフェノールのアルキレンオキサイド(エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど)付加物(付加モル数2〜100)(例えば、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物、ビスフェノールAエチレンオキサイド4モル付加物、ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物、ビスフェノールAプロピレンオキサイド3モル付加物、ビスフェノールAプロピレンオキサイド4モル付加物等);重量平均分子量(Mw)100〜5000のポリラクトンジオール(例えば、ポリε−カプロラクトンジオール等);Mw1000〜20000のポリブタジエンジオールなどが挙げられる。
これらのうち、アルキレングリコール及びビスフェノールのアルキレンオキサイド付加物が好ましく、更に好ましくはビスフェノールのアルキレンオキサイド付加物、及びこれとアルキレングリコールとの混合物である。
【0033】
3〜8価又はそれ以上のポリオール(12)としては、3〜8価又はそれ以上、炭素数3〜18の脂肪族多価アルコール(例えば、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビタン及びソルビトールなど);炭素数25〜50のトリスフェノール(例えば、トリスフェノールPAなど);重合度3〜50のノボラック樹脂(例えば、フェノールノボラック及びクレゾールノボラックなど);炭素数6〜30のポリフェノール(例えば、ピロガロール、フロログルシノール及び1,2,4−ベンゼントリオール等);上記トリスフェノールのアルキレン(炭素数2〜4)オキサイド付加物(付加モル数2〜100)(例えば、トリスフェノールPAエチレンオキサイド2モル付加物、トリスフェノールPAエチレンオキサイド4モル付加物、トリスフェノールPAプロピレンオキサイド2モル付加物、トリスフェノールAプロピレンオキサイド3モル付加物、トリスフェノールPAプロピレンオキサイド4モル付加物等);上記ノボラック樹脂のアルキレン(炭素数2〜4)オキサイド付加物(付加モル数2〜100)(フェノールノボラックプロピレンオキサイド2モル付加物、フェノールノボラックエチレンオキサイド4モル付加物);上記ポリフェノールのアルキレン(炭素数2〜4)オキサイド付加物(付加モル数2〜100)(ピロガロールエチレンオキサイド4モル付加物);及び重合度20〜2000のアクリルポリオール[ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートと他のビニルモノマー(例えばスチレン、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸エステル等との共重合物など]等が挙げられる。
これらのうち、脂肪族多価アルコール及びノボラック樹脂のアルキレンオキサイド付加物が好ましく、更に好ましくはノボラック樹脂のアルキレンオキサイド付加物である。
【0034】
ジカルボン酸(13)としては、炭素数4〜32のアルカンジカルボン酸(例えば、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、ドデセニルコハク酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸及びオクタデカンジカルボン酸など);炭素数4〜32のアルケンジカルボン酸(例えば、マレイン酸、フマール酸、シトラコン酸及びメサコン酸など);炭素数8〜40の分岐アルケンジカルボン酸[例えば、ダイマー酸、アルケニルコハク酸(ドデセニルコハク酸、ペンタデセニルコハク酸、オクタデセニルコハク酸など);炭素数12〜40の分岐アルカンジカルボン酸[例えば、アルキルコハク酸(デシルコハク酸、ドデシルコハク酸、オクタデシルコハク酸など);炭素数8〜20の芳香族ジカルボン酸(例えば、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸及びナフタレンジカルボン酸など)などが挙げられる。
これらのうち、アルケンジカルボン酸及び芳香族ジカルボン酸が好ましく、更に好ましくは芳香族ジカルボン酸である。
【0035】
3〜4価又はそれ以上のポリカルボン酸(14)としては、炭素数9〜20の芳香族ポリカルボン酸(例えば、トリメリット酸及びピロメリット酸など)などが挙げられる。
尚、ジカルボン酸(13)又は3〜4価又はそれ以上のポリカルボン酸(14)の酸無水物としては、トリメリット酸無水物、ピロメリット酸無水物が挙げられる。又はこれらの低級アルキルエステルとしては、メチルエステル、エチルエステル及びイソプロピルエステルなどが挙げられる。
【0036】
ポリエステルとしては、ジオール、3〜8価又はそれ以上のポリオール、ジカルボン酸、3〜4価又はそれ以上のポリカルボン酸及びこれらの混合物を任意の割合で使用できる。水酸基[OH]とカルボキシル基[COOH]の当量比[OH]/[COOH]として、2/1〜1/1が好ましく、更に好ましくは1.5/1〜1/1、特に好ましくは1.3/1〜1.02/1である。すなわち、当量比[OH]/[COOH]の上限は2/1が好ましく、更に好ましくは1.5/1、特に好ましくは1.3/1であり、同様に下限は1/1が好ましく、特に好ましくは1.02/1である。
また、ポリエステル中のエステル基当量(エステル基1当量あたりの分子量)は、50〜2000が好ましく、更に好ましくは60〜1000、特に好ましくは70〜500である。すなわち、ポリエステル中のエステル基当量の上限は2000が好ましく、更に好ましくは1000、特に好ましくは500であり、同様に下限は50が好ましく、更に好ましくは60、特に好ましくは70である。ポリエステルの酸価は、0〜300が好ましく、更に好ましくは1〜200、特に好ましくは2〜100である。また、ポリエステルの水酸基価は、0〜300が好ましく、更に好ましくは5〜200、特に好ましくは10〜100である。
【0037】
ポリウレタンとしては、ポリイソシアネート(15)と活性水素含有化合物(β1){例えば、水、ジオール(11)、3〜8価又はそれ以上のポリオール(12)、ジカルボン酸(13)、3〜4価又はそれ以上のポリカルボン酸(14)、ポリアミン(16)及びポリチオール(17)等}との重付加物などが使用できる。重付加反応する際の(15)中のイソシアネート基と(β1)中の活性水素含有基の当量比は、好ましくは1/0.8〜1/1.2である。
重付加反応には、公知の重付加反応触媒等が使用できる。
【0038】
ポリイソシアネート(15)としては、炭素数(NCO基中の炭素を除く、以下同様)6〜20の芳香族ポリイソシアネート、炭素数2〜18の脂肪族ポリイソシアネート、炭素数4〜15の脂環式ポリイソシアネート、炭素数8〜15の芳香脂肪族ポリイソシアネート及びこれらのポリイソシアネートの変性物(ウレタン基、カルボジイミド基、アロファネート基、ウレア基、ビューレット基、ウレトジオン基、ウレトイミン基、イソシアヌレート基、オキサゾリドン基含有変性物など)及びこれらの2種以上の混合物等が用いられる。
【0039】
芳香族ポリイソシアネートとしては、例えば、1,3−又は1,4−フェニレンジイソシアネート、2,4−又は2,6−トリレンジイソシアネート(TDI)、粗製TDI、2,4’−又は4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、粗製MDI[粗製ジアミノフェニルメタン〔ホルムアルデヒドと芳香族アミン(アニリン)又はその混合物との縮合生成物;ジアミノジフェニルメタンと少量(たとえば5〜20重量%)の3官能以上のポリアミンとの混合物〕のホスゲン化物:ポリアリルポリイソシアネート(PAPI)]、1,5−ナフチレンジイソシアネート、4,4’,4’’−トリフェニルメタントリイソシアネート、m−又はp−イソシアナトフェニルスルホニルイソシアネート及びこれらの混合物等が挙げられる。
【0040】
脂肪族ポリイソシアネートとしては、例えば、エチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、ドデカメチレンジイソシアネート、1,6,11−ウンデカントリイソシアネート、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、2,6−ジイソシアナトメチルカプロエート、ビス(2−イソシアナトエチル)フマレート、ビス(2−イソシアナトエチル)カーボネート、2−イソシアナトエチル−2,6−ジイソシアナトヘキサノエート及びこれらの混合物等が挙げられる。
【0041】
脂環式ポリイソシアネートとしては、例えば、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、ジシクロヘキシルメタン−4,4’−ジイソシアネート(水添MDI)、シクロヘキシレンジイソシアネート、メチルシクロヘキシレンジイソシアネート(水添TDI)、ビス(2−イソシアナトエチル)−4−シクロヘキセン−1,2−ジカルボキシレート、2,5−又は2,6−ノルボルナンジイソシアネート及びこれらの混合物などが挙げられる。
【0042】
芳香脂肪族ポリイソシアネートとしては、例えば、m−又はp−キシリレンジイソシアネート(XDI)、α,α,α’,α’−テトラメチルキシリレンジイソシアネート(TMXDI)及びこれらの混合物などが挙げられる。
ポリイソシアネートの変性物には、ウレタン基、カルボジイミド基、アロファネート基、ウレア基、ビューレット基、ウレトジオン基、ウレトイミン基、イソシアヌレート基及び/又はオキサゾリドン基を含有する変性物などが用いられ、例えば、変性MDI(ウレタン変性MDI、カルボジイミド変性MDI及びトリヒドロカルビルホスフェート変性MDIなど)、ウレタン変性TDI及びこれらの混合物[たとえば変性MDIとウレタン変性TDI(イソシアネート含有プレポリマー)との混合物]等が挙げられる。
これらのうち、芳香族ポリイソシアネート、脂肪族ポリイソシアネート及び脂環式ポリイソシアネートが好ましく、更に好ましくはTDI、MDI、HDI、水添MDI及びIPDIである。
【0043】
ポリアミン(16)としては、炭素数2〜18の脂肪族ポリアミン及び芳香族ポリアミン(炭素数6〜20)等が使用できる。
炭素数2〜18の脂肪族ポリアミンとしては、▲1▼脂肪族ポリアミン、▲2▼これらのアルキル(炭素数1〜4)又はヒドロキシアルキル(炭素数2〜4)置換体、▲3▼脂環式又は複素環含有脂肪族ポリアミン及び▲4▼芳香環含有脂肪族アミン(炭素数8〜15)等が用いられる。
【0044】
▲1▼脂肪族ポリアミンとしては、炭素数2〜12のアルキレンジアミン(エチレンジアミン、プロピレンジアミン、トリメチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなど)及びポリアルキレン(炭素数2〜6)ポリアミン〔ジエチレントリアミン、イミノビスプロピルアミン、ビス(ヘキサメチレン)トリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン及びペンタエチレンヘキサミン等〕等が挙げられる。
【0045】
▲2▼これらのアルキル(炭素数1〜4)又はヒドロキシアルキル(炭素数2〜4)置換体としては、ジアルキル(炭素数1〜3)アミノプロピルアミン、トリメチルヘキサメチレンジアミン、アミノエチルエタノールアミン、2,5−ジメチル−2,5−ヘキサメチレンジアミン及びメチルイミノビスプロピルアミン等が挙げられる。
【0046】
▲3▼脂環式又は複素環含有脂肪族ポリアミンとしては、炭素数4〜15の脂環式ポリアミン{1,3−ジアミノシクロヘキサン、イソホロンジアミン、メンセンジアミン、4,4’−メチレンジシクロヘキサンジアミン(水添メチレンジアニリン)及び3,9−ビス(3−アミノプロピル)−2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン等}及び炭素数4〜15の複素環式ポリアミン{ピペラジン、N−アミノエチルピペラジン、1,4−ジアミノエチルピペラジン、1,4ビス(2−アミノ−2−メチルプロピル)ピペラジン等}等が挙げられる。
▲4▼芳香環含有脂肪族アミン(炭素数8〜15)としては、キシリレンジアミン及びテトラクロル−p−キシリレンジアミン等が挙げられる。
【0047】
芳香族ポリアミン(炭素数6〜20)としては、▲1▼非置換芳香族ポリアミン、▲2▼核置換アルキル基〔メチル、エチル、n−又はi−プロピル及びブチル等の炭素数1〜4のアルキル基)を有する芳香族ポリアミン、▲3▼核置換電子吸引基(Cl、Br、I及びF等のハロゲン;メトキシ及びエトキシ等のアルコキシ基;ニトロ基等)を有する芳香族ポリアミン及び▲4▼2級アミノ基を有する芳香族ポリアミン等が使用できる。
【0048】
▲1▼非置換芳香族ポリアミンとしては、1,2−、1,3−又は1,4−フェニレンジアミン、2,4’−又は4,4’−ジフェニルメタンジアミン、クルードジフェニルメタンジアミン(ポリフェニルポリメチレンポリアミン)、ジアミノジフェニルスルホン、ベンジジン、チオジアニリン、ビス(3,4−ジアミノフェニル)スルホン、2,6−ジアミノピリジン、m−アミノベンジルアミン、トリフェニルメタン−4,4’,4’’−トリアミン、ナフチレンジアミン及びこれらの混合物等が挙げられる。
【0049】
▲2▼核置換アルキル基(メチル、エチル、n−又はi−プロピル及びブチル等の炭素数1〜4のアルキル基)を有する芳香族ポリアミンとしては、例えば、2,4−又は2,6−トリレンジアミン、クルードトリレンジアミン、ジエチルトリレンジアミン、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジメチルジフェニルメタン、4,4’−ビス(o−トルイジン)、ジアニシジン、ジアミノジトリルスルホン、1,3−ジメチル−2,4−ジアミノベンゼン、1,3−ジエチル−2,4−ジアミノベンゼン、1,3−ジメチル−2,6−ジアミノベンゼン、1,4−ジエチル−2,5−ジアミノベンゼン、1,4−ジイソプロピル−2,5−ジアミノベンゼン、1,4−ジブチル−2,5−ジアミノベンゼン、2,4−ジアミノメシチレン、1,3,5−トリエチル−2,4−ジアミノベンゼン、1,3,5−トリイソプロピル−2,4−ジアミノベンゼン、1−メチル−3,5−ジエチル−2,4−ジアミノベンゼン、1−メチル−3,5−ジエチル−2,6−ジアミノベンゼン、2,3−ジメチル−1,4−ジアミノナフタレン、2,6−ジメチル−1,5−ジアミノナフタレン、2,6−ジイソプロピル−1,5−ジアミノナフタレン、2,6−ジブチル−1,5−ジアミノナフタレン、3,3’,5,5’−テトラメチルベンジジン、3,3’,5,5’−テトライソプロピルベンジジン、3,3’,5,5’−テトラメチル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、3,3’,5,5’−テトラエチル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、3,3’,5,5’−テトライソプロピル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、3,3’,5,5’−テトラブチル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、3,5−ジエチル−3’−メチル−2’,4−ジアミノジフェニルメタン、3,5−ジイソプロピル−3’−メチル−2’,4−ジアミノジフェニルメタン、3,3’−ジエチル−2,2’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジメチルジフェニルメタン、3,3’,5,5’−テトラエチル−4,4’−ジアミノベンゾフェノン、3,3’,5,5’−テトライソプロピル−4,4’−ジアミノベンゾフェノン、3,3’,5,5’−テトラエチル−4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、3,3’,5,5’−テトライソプロピル−4,4’−ジアミノジフェニルスルホン及びこれらの混合物等が挙げられる。
【0050】
▲3▼核置換電子吸引基(塩素原子、臭素原子、沃素原子及びフッ素原子等のハロゲン;メトキシ及びエトキシ等のアルコキシ基;ニトロ基等)を有する芳香族ポリアミンとしては、例えば、メチレンビス−o−クロロアニリン、4−クロロ−o−フェニレンジアミン、2−クロル−1,4−フェニレンジアミン、3−アミノ−4−クロロアニリン、4−ブロモ−1,3−フェニレンジアミン、2,5−ジクロル−1,4−フェニレンジアミン、5−ニトロ−1,3−フェニレンジアミン、3−ジメトキシ−4−アミノアニリン;4,4’−ジアミノ−3,3’−ジメチル−5,5’−ジブロモ−ジフェニルメタン、3,3’−ジクロロベンジジン、3,3’−ジメトキシベンジジン、ビス(4−アミノ−3−クロロフェニル)オキシド、ビス(4−アミノ−2−クロロフェニル)プロパン、ビス(4−アミノ−2−クロロフェニル)スルホン、ビス(4−アミノ−3−メトキシフェニル)デカン、ビス(4−アミノフェニル)スルフイド、ビス(4−アミノフェニル)テルリド、ビス(4−アミノフェニル)セレニド、ビス(4−アミノ−3−メトキシフェニル)ジスルフイド、4,4’−メチレンビス(2−ヨードアニリン)、4,4’−メチレンビス(2−ブロモアニリン)、4,4’−メチレンビス(2−フルオロアニリン)、4−アミノフェニル−2−クロロアニリン等が挙げられる。
【0051】
▲4▼2級アミノ基を有する芳香族ポリアミンとしては、上記▲1▼〜▲3▼の芳香族ポリアミンの−NH2 の一部又は全部が−NH−R’(R’はアルキル基、例えば、メチル及びエチル等の炭素数1〜4の低級アルキル基)で置き換ったもの〔例えば、4,4’−ジ(メチルアミノ)ジフェニルメタン、1−メチル−2−メチルアミノ−4−アミノベンゼンなど〕、ポリアミドポリアミン:ジカルボン酸(ダイマー酸など)と過剰の(酸1モル当り2モル以上の)ポリアミン類(上記アルキレンジアミン、ポリアルキレンポリアミンなど)との縮合により得られる低分子量ポリアミドポリアミンなど、ポリエーテルポリアミン:ポリエーテルポリオール(ポリアルキレングリコールなど)のシアノエチル化物の水素化物等が挙げられる。
【0052】
ポリチオール(17)としては、炭素数2〜24のジチオール及び3〜6価又はそれ以上、炭素数5〜30のポリチオール等が使用できる。
ジチオールとしては、例えば、エチレンジチオール、1,4−ブタンジチオール及び1,6−ヘキサンジチオールなどが挙げられる。
ポリチオールとしては、例えば、カプキュア3800(ジャパンエポキシレジン社製)、ポリビニルチオール等が挙げられる。
【0053】
活性水素含有化合物(β1)のうち、水、ジオール(11)、ポリオール(12)、ジカルボン酸(13)及びポリアミン(16)が好ましく、更に好ましくは水、ジオール(11)、ポリオール(12)及びポリアミン(16)、特に好ましくはジオール(11)、ポリオール(12)及びポリアミン(16)である。〔ジオール(11)とポリオール(12)のいずれかは必須である。〕
【0054】
エポキシ樹脂としては、ポリエポキシド(18)の開環重合物、ポリエポキシド(18)と活性水素含有化合物(β1)との重付加物及びポリエポキシド(18)とジカルボン酸(13)又は3〜4価又はそれ以上のポリカルボン酸(14)の酸無水物との硬化物などが使用できる。
開環重合反応、重付加反応及び硬化反応には、公知の触媒等が使用できる。
【0055】
ポリエポキシド(18)としては、分子中に2個以上のエポキシ基を有していれば、特に限定されないが、硬化物の機械的性質の観点等から、分子中にエポキシ基を2〜6個有するものが好ましい。
ポリエポキシド(18)のエポキシ当量(エポキシ基1個当たりの分子量)は、65〜1000が好ましく、更に好ましくは70〜500、特に好ましくは90〜300である。すなわち、エポキシ当量の上限は1000が好ましく、更に好ましくは500、特に好ましくは300であり、同様に下限は65が好ましく、更に好ましくは70、特に好ましくは90である。エポキシ当量がこの範囲を超えると、架橋構造がルーズになりやすく硬化物の耐水性、耐薬品性及び機械的強度等の物性が悪くなりやすい傾向あり、一方、エポキシ当量がこの範囲未満のものは入手(合成を含む)しにくい傾向がある。
【0056】
ポリエポキシド(18)としては、芳香族ポリエポキシド、複素環含有ポリエポキシド、脂環族ポリエポキシド及び脂肪族ポリエポキシド等が用いられる。
芳香族ポリエポキシドとしては、多価(2〜8価またはそれ以上)フェノールグリシジルエーテル、多価(2〜8価またはそれ以上)フェノールグリシジルエステル、グリシジル芳香族アミン及びアミノフェノールのグリシジル化物等が用いられる。
【0057】
多価フェノールグリシジルエーテルとしては、例えば、ビスフェノールFジグリシジルエーテル、ビスフェノールAジグリシジルエーテル、ビスフェノールBジグリシジルエーテル、ビスフェノールADジグリシジルエーテル、ビスフェノールSジグリシジルエーテル、ハロゲン化ビスフェノールAジグリシジル、テトラクロロビスフェノールAジグリシジルエーテル、カテキンジグリシジルエーテル、レゾルシノールジグリシジルエーテル、ハイドロキノンジグリシジルエーテル、ピロガロールトリグリシジルエーテル、1,5−ジヒドロキシナフタリンジグリシジルエーテル、ジヒドロキシビフェニルジグリシジルエーテル、オクタクロロ−4,4’−ジヒドロキシビフェニルジグリシジルエーテル、テトラメチルビフェニルジグリシジルエーテル、ジヒドロキシナフチルクレゾールトリグリシジルエーテル、トリス(ヒドロキシフェニル)メタントリグリシジルエーテル、ジナフチルトリオールトリグリシジルエーテル、テトラキス(4−ヒドロキシフェニル)エタンテトラグリシジルエーテル、p−グリシジルフェニルジメチルトリールビスフェノールAグリシジルエーテル、トリスメチル−tret−ブチル−ブチルヒドロキシメタントリグリシジルエーテル、9,9’−ビス(4−ヒドキシフェニル)フロオレンジグリシジルエーテル、4,4’−オキシビス(1,4−フェニルエチル)テトラクレゾールグリシジルエーテル、4,4’−オキシビス(1,4−フェニルエチル)フェニルグリシジルエーテル、ビス(ジヒドロキシナフタレン)テトラグリシジルエーテル、フェノール又はクレゾールノボラック樹脂のグリシジルエーテル、リモネンフェノールノボラック樹脂のグリシジルエーテル、ビスフェノールA2モルとエピクロロヒドリン3モルの反応から得られるジグリシジルエーテル、フェノールとグリオキザール、グルタールアルデヒド、又はホルムアルデヒドの縮合反応によって得られるポリフェノールのポリグリシジルエーテル、及びレゾルシンとアセトンの縮合反応によって得られるポリフェノールのポリグリシジルエーテル等が挙げられる。
【0058】
多価フェノールグリシジルエステルとしては、例えば、フタル酸ジグリシジルエステル、イソフタル酸ジグリシジルエステル及びテレフタル酸ジグリシジルエステル等が挙げられる。
ポリグリシジル芳香族アミンとしては、例えば、N,N−ジグリシジルアニリン、N,N,N’,N’−テトラグリシジルキシリレンジアミン及びN,N,N’,N’−テトラグリシジルジフェニルメタンジアミン等が挙げられる。
更に、エポキシドとして、p−アミノフェノールのトリグリシジルエーテル、トリレンジイソシアネート又はジフェニルメタンジイソシアネートとグリシドールの付加反応によって得られるジグリシジルウレタン化合物、及びビスフェノールAのアルキレンオキサイド(エチレンオキサイド又はプロピレンオキサイド2〜20モル)付加物のジグリシジルエーテル体(例えば、ビスフェノールAEO4モル付加物のジグリシジルエーテル体等)も使用できる。
【0059】
複素環ポリエポキシドとしては、トリスグリシジルメラミンが挙げられる。
脂環族ポリエポキシドとしては、例えば、ビニルシクロヘキセンジオキサイド、リモネンジオキサイド、ジシクロペンタジエンジオキサイド、ビス(2,3−エポキシシクロペンチル)エーテル、エチレングリコールビスエポキシジシクロペンチルエール、3,4−エポキシ−6−メチルシクロヘキシルメチル−3’,4’−エポキシ−6’−メチルシクロヘキサンカルボキシレート、ビス(3,4−エポキシ−6−メチルシクロヘキシルメチル)アジペート、ビス(3,4−エポキシ−6−メチルシクロヘキシルメチル)ブチルアミン、ダイマー酸ジグリシジルエステル及び芳香族ポリエポキシドの核水添化物(例えば、ビスフェノールFジグリシジルエーテルの水添加物、ビスフェノールAジグリシジルエーテの水添加物等が挙げられる。
【0060】
脂肪族ポリエポキシドとしては、脂肪族多価(2〜8価またはそれ以上)アルコールのポリグリシジルエーテル、脂肪族ポリカルボン酸(2〜8価またはそれ以上)のポリグリシジルエステル、及びポリグリシジル脂肪族アミン等が用いられる。
脂肪族多価アルコールのポリグリシジルエーテルとしては、例えば、エチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、テトラメチレングリコールジグリシジルエーテル、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリテトラメチレングリコールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル及びポリグリセロールンポリグリシジルエーテル等が挙げられる。
【0061】
多価脂肪酸のポリグリシジルエステルとしては、例えば、ジグリシジルオキサレート、ジグリシジルマレート、ジグリシジルスクシネート、ジグリシジルグルタレート、ジグリシジルアジペート及びジグリシジルピメレート等が挙げられる。
グリシジル脂肪族アミンとしては、N,N,N’,N’−テトラグリシジルヘキサメチレンジアミン、N,N,N’,N’−テトラグリシジルエチレンジアミン等が挙げられる。
脂肪族ポリエポキシドには、ジグリシジルエーテル及びグリシジル(メタ)アクリレートの(共)重合体も含まれる。
これらのうち、好ましいのは、脂肪族系ポリエポキシ化合物及び芳香族系ポリエポキシ化合物である。本発明のポリエポキシドは、2種以上併用しても差し支えない。
【0062】
樹脂(a)は樹脂粒子(A)を構成する樹脂であり、樹脂(a)の数平均分子量(Mn)、ガラス転移点(Tg)、融点及びSP値は、樹脂粒子(A)の用途によって好ましい範囲に適宜調整すればよい。
例えば、樹脂粒子(A)をスラッシュ成形用樹脂及び粉体塗料として用いる場合、樹脂(a)のMnは、2,000〜50万が好ましく、更に好ましくは2,500〜20万、特に好ましくは4000〜10万である。
上記及び以下において樹脂(a)のMn及びMwは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定される(THF溶媒、基準物質ポリスチレン)。THF不溶分を含む場合、不溶分含量は50%以下が好ましく、更に好ましくは45%以下、特に好ましくは40%以下である。この場合のTHF可溶分のMnの好ましい範囲は上記と同様である。
また、(a)が融点を有する場合、(a)の融点は30〜250℃が好ましく、更に好ましくは35〜200℃、特に好ましくは40〜180℃である。
尚、上記及び以下において融点は、DSCにより測定されるものである(昇温速度20℃/分)。
【0063】
また、(a)のTgは−60〜100℃が好ましく、更に好ましくは−40〜80℃、特に好ましくは−30〜70℃である。
尚、上記及び以下においてTgは、DSC(示差走査熱量測定、昇温速度20℃/分)から求められる。
また、(a)のSP値〔(cal/cm3)1/2〕は、7〜18が好ましく、更に好ましくは8〜16、特に好ましくは9〜14である。
尚、上記及び以下においてSP値は、Polymer Engineering and Science,February,1974,Vol.14,No.2,147〜154頁に記載の方法により算出される。
【0064】
樹脂粒子(A)を電子写真、静電記録及び静電印刷などに使用されるトナーとして用いる場合、(a)のMnは、1,000〜500万が好ましく、更に好ましくは2000〜50万、特に好ましくは3000〜10万である。
また、(a)が融点を有する樹脂である場合、(a)の融点は30〜250℃が好ましく、更に好ましくは35〜150℃、特に好ましくは40〜100℃である。
【0065】
また、(a)のTgは20〜200℃が好ましく、更に好ましくは25〜90℃、特に好ましくは30〜80℃である。
また、(a)のSP値は、8〜16が好ましく、更に好ましくは8.5〜16、特に好ましくは9〜14である。
【0066】
本発明の樹脂粒子(A)中の樹脂(a)の含有量は、好ましくは10〜99.5重量%、更に好ましくは20〜99重量%、特に好ましくは30〜98重量%である。
【0067】
本発明においてワックス(b)としては、ポリオレフィンワックス及びカルボニル基含有ワックス及びこれらの混合物等が挙げられる。
ポリオレフィンワックスとしては、オレフィン(炭素数2〜10)の(共)重合体(b−1)、オレフィンの(共)重合体の酸化物(b−2)、オレフィンの(共)重合体のマレイン変性物(b−3)、オレフィンと不飽和カルボン酸との共重合体(b−4)及びサゾールワックス等が挙げられる。上記(b−2)、(b−3)、(b−4)の酸価は1〜20mgKOH/gが好ましく、更に好ましくは2〜18mgKOH/g、特に好ましくは3〜15mgKOH/gである。
【0068】
(b−1)としては、エチレン、プロピレン、1−ブテン、イソブチレン、1−ヘキセン、1−ドデセン、1−オクタデセン及びこれらの混合物等の(共)重合体(例えばポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン/プロピレン共重合体、エチレン/1−ブテン共重合体及びプロピレン/1−ヘキセン共重合体)が挙げられる。
(共)重合は、公知の触媒を用いて公知の方法等で行うことができる。
(b−1)には、オレフィンのオレフィンの(共)重合により得られるもの(b−1−1)及び熱減成型ポリオレフィン(b−1−2)が含まれる。
【0069】
(b−1−2)としては、Mw5万〜500万のポリオレフィン樹脂(例えばポリエチレン及びポリプロピレン)を熱減成して得られるポリオレフィンが挙げられる。熱減成は通常270〜450℃で行われる。
尚、上記及び以下においてポリオレフィンワックス及びその原料並びに変性ワックス(c)のMn及びMwは、GPCを用いて測定される(溶媒:オルソジクロロベンゼン、基準物質:ポリスチレン)。
【0070】
(b−2)としては、上記(b−1)の酸化物等が挙げられる。
酸化は酸素及び/又はオゾン等を用いて公知の方法で行うことができ、例えば米国特許第3,692,877号明細書記載の方法で行うことができる。
(b−3)としては、上記(b−1)のマレイン酸系モノマー[例えばマレイン酸及びマレイン酸アルキル(アルキルの炭素数1〜18)(無水マレイン酸、マレイン酸モノメチル、マレイン酸モノブチル及びマレイン酸ジメチル等)]変性物等が挙げられる。
変性は、公知の方法で行うことができ、例えば(b−1)とマレイン酸系モノマーを公知の過酸化物触媒を用いて、溶液法又は溶融法のいずれかの方法で反応させることにより行うことができる。
【0071】
(b−4)としては、上記オレフィンと不飽和カルボン酸[(メタ)アクリル酸、イタコン酸及び無水マレイン酸等]及び不飽和カルボン酸アルキルエステル[(メタ)アクリル酸アルキル(アルキルの炭素数1〜18)エステル及びマレイン酸アルキル(アルキルの炭素数1〜18)エステル等]等との共重合体が挙げられる。
共重合は、公知の触媒を用いて公知の方法等で行うことができる。
離型性の観点から、ポリオレフィンワックスのMnは、好ましくは400〜4000、更に好ましくは1000〜3000、特に1500〜2000である。
【0072】
カルボニル基含有ワックスとしては、アルカン酸ポリエステル(カルナバワックス、モンタンワックス、トリメチロールプロパントリベヘネート、ペンタエリスリトールテトラベヘネート、ペンタエリスリトールジアセテートジベヘネート、グリセリントリベヘネート、1,18−オクタデカンジオールジステアレートなど);アルカノールポリエステル(トリメリット酸トリステアリル、ジステアリルマレエートなど);アルカン酸ポリアミド(エチレンジアミンジベヘニルアミドなど);ポリアルキルアミド(トリメリット酸トリステアリルアミドなど);ジアルキルケトン(ジステアリルケトンなど);及び非水溶性の脂肪酸金属塩(ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、オレイン酸亜鉛、パルミチン酸亜鉛及びパルミチン酸マグネシウム等)などが挙げられる。カルボニル基含有ワックスのMnは、離型性の観点から、好ましくは400〜4000、更に好ましくは1000〜3000、特に1500〜2000である。
【0073】
離型性の観点から、(b)の溶融粘度は160℃において通常1〜10000mPa・s、好ましくは2〜7000mPa・s、特に3〜4500mPa・sである。
上記及び以下において粘度は、ローター式粘度計(例えば、BL型粘度計、BM型粘度計、BH型粘度計、東京計器社製)を用いて測定される。
離型性の観点から、(b)の使用量は、樹脂(a)100重量部に対して、通常0.1〜50重量部、好ましくは0.5〜40重量部、更に好ましくは1〜30重量部、特に2〜20重量部である。
(b)の軟化点は、通常80〜170℃であり、好ましくは90〜160℃であり、さらに好ましくは100〜155℃である。また(b)の溶融粘度(mPa・s)は160℃において、通常2〜10000であり、好ましくは3〜7000、さらに好ましくは5〜4500である。
【0074】
本発明の変性ワックス(c)は、ワックスにビニル系ポリマー鎖がグラフトしたものである。(c)に用いられるワックスとしては上記ワックス(b)と同様のものが挙げられ、好ましいものも同様である。(c)のビニル系ポリマー鎖を構成するビニル系モノマーとしては、前記ビニル樹脂を構成するモノマー(1)〜(10)と同様のものが挙げられるが、この中で特に好ましいのは(1)、(2)、及び(6)である。ビニル系ポリマー鎖はビニル系モノマーの単独重合体でもよいし、共重合体でもよい。
【0075】
ビニル系ポリマー鎖のSP値の好ましい範囲は、(a)の範囲と同様である。この範囲にあれば、ワックスを樹脂粒子内に内包してワックスの露出量を極めて少なくでき、ワックスの分散状態及び偏在状態を制御することが可能である。
変性ワックス(c)は、未反応のワックス及び/又はビニル系モノマーの(共)重合体を含んでいてもよい。
【0076】
変性ワックス(c)におけるワックス成分の量(未反応ワックスを含む)は、0.5〜99.5%が好ましく、更に好ましくは1〜80%、特に好ましくは5〜50%、最も好ましくは10〜30%である。
【0077】
変性ワックス(c)のTgは、樹脂粒子(A)の耐熱保存安定性の観点から、好ましくは40〜90℃、更に好ましくは50〜80℃である。
変性ワックス(c)のMnは、好ましくは1500〜10000、特に1800〜9000である。Mnが1500〜10000の範囲では、樹脂粒子(A)の機械強度が良好である。
【0078】
本発明における変性ワックス(c)(未反応ワックスを含む)の使用量は、ワックス(b)の分散及び偏在の制御の容易性の観点から、ワックス(b)100重量部に対して5〜300重量部が好ましく、更に好ましくは10〜200重量部である。
上記範囲内で(c)添加量を調整することにより、(A)中における(b)の偏在率、及び露出量を制御することが可能である。
また、樹脂粒子(A)中の(b)+(c)の合計含有量は、好ましくは0.1〜90重量%、更に好ましくは0.5〜80重量%、特に好ましくは1〜70重量%である。
【0079】
変性ワックス(c)は、例えばワックスを溶剤(例えばトルエン又はキシレン)に溶解又は分散させ、100℃〜200℃に加熱した後、ビニル系モノマーをパーオキサイド系開始剤(ベンゾイルパーオキサイド、ジターシャリーブチルパーオキサイド、ターシャリブチルパーオキサイドベンゾエート等)とともに滴下して重合後、溶剤を留去することにより得られる。
変性ワックス(c)合成におけるパーオキサイド系開始剤の量は、(c)の原料の合計重量に基づいて通常0.2〜10%、好ましくは0.5〜5%である。
【0080】
樹脂粒子(A)は、樹脂(a)、ワックス(b)、変性ワックス(c)以外に、添加剤(t)を含有してもよい。例えば(A)を電子写真トナー用材料として使用する場合、(t)として、着色剤、荷電制御剤などを含有してよい。
添加剤(t)の含有量は、各種用途に応じて適宜添加することができるが、(a)、(b)、(c)の合計重量に基づいて、0.01〜200重量%が好ましく、更に好ましくは0.2〜150重量%、特に好ましくは0.1〜100重量%である。
【0081】
着色剤としては、公知の染料及び顔料が全て使用でき、例えば、カーボンブラック、ニグロシン染料、鉄黒、ナフトールイエローS、ハンザイエロー(10G、5G、G)、カドミュウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー(GR、A、RN、R)、ピグメントイエローL、ベンジジンイエロー(G、GR)、パーマネントイエロー(NCG)、バルカンファストイエロー(5G、R)、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラザンイエローBGL、イソインドリノンイエロー、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミュウムレッド、カドミュウムマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド4R、パラレッド、ファイセーレッド、パラクロルオルトニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットG、ブリリアントファストスカーレット、ブリリアントカーンミンBS、パーマネントレッド(F2R、F4R、FRL、FRLL、F4RH)、ファストスカーレットVD、ベルカンファストルビンB、ブリリアントスカーレットG、リソールルビンGX、パーマネントレッドF5R、ブリリアントカーミン6B、ポグメントスカーレット3B、ボルドー5B、トルイジンマルーン、パーマネントボルドーF2K、ヘリオボルドーBL、ボルドー10B、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、ローダミンレーキB、ローダミンレーキY、アリザリンレーキ、チオインジゴレッドB、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、ポリアゾレッド、クロームバーミリオン、ベンジジンオレンジ、ペリノンオレンジ、オイルオレンジ、コバルトブルー、セルリアンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、インダンスレンブルー(RS、BC)、インジゴ、群青、紺青、アントラキノンブルー、ファストバイオレットB、メチルバイオレットレーキ、コバルト紫、マンガン紫、ジオキサンバイオレット、アントラキノンバイオレット、クロムグリーン、ジンクグリーン、酸化クロム、ピリジアン、エメラルドグリーン、ピグメントグリーンB、ナフトールグリーンB、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、アントラキノングリーン、酸化チタン、亜鉛華、リトボン及びそれらの混合物等が使用できる。
【0082】
荷電制御剤としては、公知のものが全て使用でき、例えば、ニグロシン系染料、トリフェニルメタン系染料、クロム含有金属錯体染料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミン、4級アンモニウム塩(フッ素変性4級アンモニウム塩を含む)、アルキルアミド、燐の単体又は化合物、タングステンの単体又は化合物、フッ素系活性剤、サリチル酸金属塩及び、サリチル酸誘導体の金属塩等が挙げられる。具体的にはニグロシン系染料のボントロン03、第四級アンモニウム塩のボントロンP−51、含金属アゾ染料のボントロンS−34、オキシナフトエ酸系金属錯体のE−82、サリチル酸系金属錯体のE−84、フェノール系縮合物のE−89(以上、オリエント化学工業社製)、第四級アンモニウム塩モリブデン錯体のTP−302、TP−415(以上、保土谷化学工業社製)、第四級アンモニウム塩のコピーチャージPSY VP2038、トリフェニルメタン誘導体のコピーブルーPR、第四級アンモニウム塩のコピーチャージ NEG VP2036、コピーチャージ NX VP434(以上、ヘキスト社製)、LRA−901、ホウ素錯体であるLR−147(日本カ一リット社製)、銅フタロシアニン、ペリレン、キナクリドン、アゾ系顔料、その他スルホ基、カルボキシル基、四級アンモニウム塩等の官能基を有する高分子系の化合物等が挙げられる。
【0083】
樹脂粒子(A)中に添加剤(t)を添加する方法としては、特に制限はなく、例えば、後述する本発明の樹脂粒子の製造方法において、水性媒体中に混合してもよいし、予め樹脂(a)と(t)を混合した後、水性媒体中にその混合物を加えて分散させてもよい。
【0084】
樹脂粒子(A)の製造方法としては、例えば、樹脂(a)又はその前駆体、ワックス(b)、変性ワックス(c)及び必要により後述の溶剤(u)を水性媒体中に分散して、前駆体を用いた場合は反応により樹脂(a)を形成せしめた後、得られた樹脂粒子(A)を含有する水性分散体から水性媒体を除去する方法を挙げることができる。
【0085】
樹脂粒子(A)を含有する水性分散体の製造方法は、特に限定されないが、例えば樹脂(a)の前駆体、ワックス(b)、変性ワックス(c)及び必要により後述の溶剤(u)を水性媒体中に分散させ、前駆体を水性媒体中で反応させる方法、樹脂(a)のデッドポリマーを製造してワックス(b)、変性ワックス(c)及び必要により後述の溶剤(u)を添加後水性媒体に分散させる方法、並びに樹脂(a)のデッドポリマー、ワックス(b)、変性ワックス(c)及び必要により後述の溶剤(u)を水性媒体に分散させた状態で更に樹脂(a)の前駆体を反応させる方法等が例示できる。
【0086】
樹脂(a)の前駆体、ワックス(b)、変性ワックス(c)及び必要により後述の溶剤(u)を水性媒体中に分散させ、前駆体を水性媒体中で反応させる方法としては、以下の▲1▼及び▲2▼が挙げられる。
▲1▼ビニル樹脂の場合において、モノマーを出発原料として、重合触媒、ワックス(b)、変性ワックス(c)及び必要により後述の溶剤(u)の存在下で懸濁重合法、乳化重合法、シード重合法又は分散重合法等の重合反応により、樹脂粒子(A)の水性分散体を製造する方法。
【0087】
▲2▼ポリエステル、ポリウレタン及びエポキシ樹脂等の重付加樹脂あるいは縮合樹脂の場合において、樹脂(a)の前駆体(a0)又は(a0)の溶剤溶液とワックス(b)及び変性ワックス(c)とを適当な分散剤存在下で水性媒体中に分散させ、その後に加熱したり、硬化剤(前駆体と反応し得る官能基を分子中に少なくとも2個有する化合物)を加えたりして硬化させて樹脂粒子(A)の水性分散体を製造する方法。
【0088】
樹脂(a)のデッドポリマーを製造して水性媒体に分散させる方法としては、以下の▲3▼及び▲4▼が挙げられる。
【0089】
▲3▼予め重合反応(付加重合、開環重合、重付加、付加縮合及び縮合重合等のいずれの重合反応様式であってもよい)により作成した樹脂(a)、ワックス(b)、変性ワックス(c)及び後述の溶剤(u)からなる溶液を、適当な分散剤存在下で水性媒体中に分散させ、これを加熱又は減圧等によって溶剤を除去する方法。
【0090】
▲4▼予め重合反応(付加重合、開環重合、重付加、付加縮合及び縮合重合等のいずれの重合反応様式であってもよい)により作成した樹脂(a)、ワックス(b)、変性ワックス(c)及び後述の溶剤(u)からなる溶液中に適当な乳化剤を溶解させた後、水を加えて転相乳化し、これを加熱又は減圧等によって溶剤を除去する方法。
【0091】
上記▲1▼〜▲4▼のうち、▲1▼、▲2▼、▲3▼及びこれらの併用が好ましく、更に好ましくは▲2▼、▲3▼及びこれらの併用である。
【0092】
樹脂(a)の前駆体を水性媒体中で反応させてる方法について更に詳細に説明する。
樹脂(a)の前駆体(a0)としては化学反応により樹脂(a)になりうるものであれば特に限定されず、例えば、樹脂(a)がビニル樹脂である場合、上記のビニルモノマー、その部分重合物(オリゴマー)(単独で用いても、混合して用いてもよい)及びこれらの溶液等が挙げられる。
【0093】
ビニルモノマーを前駆体(a0)として用いた場合、前駆体(a0)を反応させて樹脂(a)にする方法としては、例えば、油溶性開始剤、モノマー、ワックス(b)、変性ワックス(c)及び必要により後述の溶剤(u)からなる油相を高分子分散剤(h)存在下、水中に分散懸濁させ、加熱によりラジカル重合反応を行わせる方法(いわゆる懸濁重合法)、モノマー及び必要により溶剤(u)からなる油相を乳化剤、水溶性開始剤を含む水中に乳化させ、加熱によりラジカル重合反応を行わせる方法(いわゆる乳化重合法)等が挙げられる。
【0094】
油溶性開始剤及び水溶性開始剤としては、パーオキサイド重合開始剤及びアゾ重合開始剤等が使用できる。また、パーオキサイド重合開始剤と還元剤とを併用してレドックス重合開始剤として使用することもできる。更には、これらのうちから2種以上を併用してもよい。
【0095】
パーオキサイド重合開始剤としては、油溶性パーオキサイド重合開始剤及び水溶性パーオキサイド重合開始剤等が用いられる。
油溶性パーオキサイド重合開始剤としては、アセチルシクロヘキシルスルホニルパーオキサイド、イソブチリルパーオキサイド、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ−2−エチルヘキシルパーオキシジカーボネート、2,4−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシビバレート、3,5,5−トリメチルヘキサノニルパーオキサイド、オクタノイルパーオキサイド、デカノイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、ステアロイルパーオキサイド、プロピオニトリルパーオキサイド、サクシニックアシッドパーオキサイド、アセチルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、ベンゾイルパーオキサイド、パラクロロベンゾイルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシイソブチレート、t−ブチルパーオキシマレイックアシッド、t−ブチルパーオキシラウレート、シクロヘキサノンパーオキサイド、t−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、2,5−ジメチル−2,5−ジベンゾイルパーオキシヘキサン、t−ブチルパーオキシアセテート、t−ブチルパーオキシベンゾエート、ジイソブチルジパーオキシフタレート、メチルエチルケトンパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ジt−ブチルパーオキシヘキサン、t−ブチルクミルパーオキサイド、t−ブチルヒドロパーオキサイド、ジt−ブチルパーオキサイド、ジイソプロピルベンゼンヒドロパーオキサイド、パラメンタンヒドロパーオキサイド、ピナンヒドロパーオキサイド、2,5−ジメチルヘキサン−2,5−ジヒドロパーオキサイド及びクメンパーオキサイド等が挙げられる。
【0096】
水溶性パーオキサイド重合開始剤としては、例えば、過酸化水素、過酢酸、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム及び過硫酸ナトリウム等が挙げられる。
【0097】
アゾ重合開始剤としては、油溶性アゾ重合開始剤及び水溶性アゾ重合開始剤等が使用できる。
油溶性アゾ重合開始剤としては、例えば、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、1,1’−アゾビスシクロヘキサン1−カーボニトリル、2,2’−アゾビス−4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル、2,2’−アゾビス−2,4−ジメチルバレロニトリル、ジメチル−2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)、1,1’−アゾビス(1−アセトキシ−1−フェニルエタン)及び2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)等が挙げられる。
【0098】
水溶性アゾ重合開始剤としては、例えば、アゾビスアミジノプロパン塩、アゾビスシアノバレリックアシッド(塩)及び2,2’−アゾビス[2−メチル−N−(2−ヒドロキシエチル)プロピオンアミド]等が挙げられる。
【0099】
レドックス重合開始剤としては、油溶性レドックス重合開始剤及び水溶性レドックス重合開始剤等が用いられる。
油溶性レドックス重合開始剤としては、例えば、ヒドロペルオキサイド(tret−ブチルヒドロキシペルオキサイド、クメンヒドロキシペルオキサイド等)、過酸化ジアルキル(過酸化ラウロイル等)及び過酸化ジアシル(過酸化ベンゾイル等)等の油溶性過酸化物と、第三アミン(トリエチルアミン、トリブチルアミン等)、ナフテン酸塩、メルカプタン(メルカプトエタノール、ラウリルメルカプタン等)、有機金属化合物(トリエチルアルミニウム、トリエチルホウ素及びジエチル亜鉛等)等の油溶性還元剤とを併用するもの等が挙げられる。
【0100】
水溶性レドックス重合開始剤としては、過硫酸塩(過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等)、過酸化水素及びヒドロペルオキサイド(tret−ブチルヒドロキシペルオキサイド、クメンヒドロキシペルオキサイド等)等の水溶性過酸化物と、水溶性の無機もしくは有機還元剤(2価鉄塩、亜硫酸水素ナトリウム、アルコール、ジメチルアニリン等)とを併用するもの等が挙げられる。
【0101】
樹脂(a)がポリウレタン、エポキシ樹脂及びポリエステル等である場合、前駆体(a0)としては、後述の反応性基含有プレポリマー(α)と硬化剤(β)との組み合わせ等を用いることもできる。
ここで「反応性基」とは硬化剤(β)と反応可能な基のことをいう。
【0102】
この場合、前駆体(a0)を反応させて樹脂粒子(A)を形成する方法としては、以下の▲1▼〜▲3▼等が例示できる。
▲1▼反応性基含有プレポリマー(α)、硬化剤(β)、ワックス(b)、変性ワックス(c)及び必要により溶剤(u)を含む油相を、水性媒体中に分散させ、加熱により反応性基含有プレポリマー(α)及び硬化剤(β)を反応させて樹脂(a)からなる樹脂粒子(A)を形成させる方法。
【0103】
▲2▼反応性基含有プレポリマー(α)、ワックス(b)、変性ワックス(c)及び溶剤(u)からなる溶液を水性媒体中に分散させ、ここに水溶性の硬化剤(β)を加え反応させて、樹脂(a)からなる樹脂粒子(A)を形成させる方法。
▲3▼反応性基含有プレポリマー(α)が水と反応して硬化するものである場合、反応性基含有プレポリマー(α)、ワックス(b)、変性ワックス(c)及び溶剤(u)からなる溶液を水性媒体に分散させることで水と反応させて、(a)からなる樹脂粒子(A)を形成させる方法。
【0104】
反応性基含有プレポリマー(α)が有する反応性基と、硬化剤(β)の組み合わせとしては、下記組合せ▲1▼及び組合せ▲2▼等が挙げられる。
組合せ▲1▼:活性水素含有基と反応可能な官能基を有する反応性基含有プレポリマー(α1)と、活性水素含有化合物(β1)とからなる組合せ。
組合せ▲2▼:活性水素含有基を有する反応性基含有プレポリマー(α2)と、活性水素含有基と反応可能な官能基を有する硬化剤(β2)とからなる組合せ。
これらのうち、水中での反応率の観点等から、▲1▼の組合せが好ましい。
なお、(β1)及び(α1)は、後述のブロック化剤によりブロック化されているものであってもよい。
【0105】
活性水素含有基と反応可能な官能基としては、イソシアネート基、ブロック化イソシアネート基、エポキシ基、酸無水物からなる基、及び酸ハライド(酸クロライド、酸ブロマイド等)からなる基等が挙げられる。
【0106】
これらのうち、イソシアネート基、ブロック化イソシアネート基及びエポキシ基が好ましく、更に好ましくはイソシアネート基及びブロック化イソシアネート基である。
【0107】
ブロック化剤としては、公知のブロック化剤が使用でき、例えば、オキシム[アセトオキシム、メチルイソブチルケトオキシム、ジエチルケトオキシム、シクロペンタノンオキシム、シクロヘキサノンオキシム及びメチルエチルケトオキシム等];ラクタム[γ−ブチロラクタム、ε−カプロラクタム及びγ−バレロラクタム等];炭素数1〜20の脂肪族アルコール[エタノール、メタノール及びオクタノール等];フェノール[フェノール、m−クレゾール、キシレノール及びノニルフェノール等];活性メチレン化合物[アセチルアセトン、マロン酸エチル及びアセト酢酸エチル等];塩基性窒素含有化合物[N,N−ジエチルヒドロキシルアミン、2−ヒドロキシピリジン、ピリジンN−オキサイド及び2−メルカプトピリジン等];及びこれらの2種以上の混合物等が挙げられる。
これらのうち、オキシムが好ましく、更に好ましくはメチルエチルケトオキシムである。
【0108】
反応性基含有プレポリマー(α)の骨格としては、ポリエーテル、ポリエステル、ポリエポキシド及びポリウレタン等が使用できる。
これらのうち、ポリエステル、ポリエポキシド及びポリウレタンが好ましく、更に好ましくはポリエステル及びポリウレタンである。
【0109】
ポリエーテルとしては、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド、ポリブチレンオキサイド及びポリテトラメチレンオキサイド等が挙げられる。
ポリエステルとしては、ジオール(11)とジカルボン酸(13)の重縮合物、ポリラクトン〔ジオール(11)又はポリオール(12)を開始剤とするε−カプロラクトン等のラクトンの開環重合物等〕等が挙げらる。
ポリエポキシドとしては、ビスフェノール(ビスフェノールA、ビスフェノールF及びビスフェノールS等)とエピクロルヒドリンとの付加縮合物等が挙げられる。
ポリウレタンとしては、ジオール(11)及び/又はポリオール(12)とポリイソシアネート(15)の重付加物、及びポリエステルとポリイソシアネート(15)の重付加物等が挙げられる。
【0110】
ポリエステル、エポキシ樹脂又はポリウレタン等に反応性基を含有させる方法としては、特に制限はなく、例えば、以下の▲1▼及び▲2▼の方法が適用できる。
▲1▼ポリエステル、エポキシ樹脂又はポリウレタン等を構成する構成成分のうち、一つを過剰に用いることにより構成成分の反応性基を残存させる方法。
▲2▼ポリエステル、エポキシ樹脂又はポリウレタン等を構成する構成成分のうち、一つを過剰に用いることにより構成成分の官能基を残存させ、更に残存した官能基と反応可能な官能基(反応性基)を含有する化合物を反応させる方法。
【0111】
▲1▼の方法では、水酸基含有ポリエステルプレポリマー、カルボキシル基含有ポリエステルプレポリマー、酸ハライドからなる基を含有するポリエステルプレポリマー、水酸基含有エポキシ樹脂プレポリマー、エポキシ基含有エポキシ樹脂プレポリマー、水酸基含有ポリウレタンプレポリマー及びイソシアネート基含有ポリウレタンプレポリマー等が得られる。
【0112】
▲1▼の方法において、各構成成分の比率を例示すると、例えば、水酸基含有ポリエステルプレポリマーの場合、アルコール成分(ジオール(11)及びポリオール(12)等)とカルボン酸成分(ジカルボン酸(13)及びポリカルボン酸(14)等)の比率は、水酸基[OH]とカルボキシル基[COOH]の当量比[OH]/[COOH]として、2/1〜1/1が好ましく、更に好ましくは1.5/1〜1/1、特に好ましくは1.3/1〜1.02/1である。
カルボキシル基含有ポリエステルプレポリマー、酸ハライドからなる基を含有するポリエステルプレポリマー、水酸基含有ポリウレタンプレポリマー及びイソシアネート基含有ポリウレタンプレポリマー等についても、構成成分の組成が変わるだけで好ましい比率は同様である。
【0113】
▲2▼の方法では、▲1▼の方法で得られたプレポリマーに、ポリイソシアネートを反応させることでイソシアネート基含有プレポリマーが得られ、ポリエポキシドを反応させることでエポキシ基含有プレポリマーが得られ、酸無水物からなる基を2個以上有する化合物を反応させることで酸無水物からなる基を含有するプレポリマーが得られる。
【0114】
▲2▼の方法において、反応性基を有する化合物の使用量を例示すると、例えば、水酸基含有ポリエステルにポリイソシアネートを反応させてイソシアネート基含有ポリエステルプレポリマーを得る場合、水酸基含有ポリエステルとポリイソシアネートとの比率は、イソシアネート基[NCO]と水酸基[OH]の当量比[NCO]/[OH]として、5/1〜1/1が好ましく、更に好ましくは4/1〜1.2/1、特に好ましくは2.5/1〜1.5/1である。
他のプレポリマーの場合も、構成成分が変わるだけで好ましい比率は同様である。
【0115】
反応性基含有プレポリマー(α)中に含有する反応性基の1分子当たり平均数は、1〜3が好ましく、更に好ましくは1.5〜3、特に好ましくは1.8〜2.5個である。この範囲であると、硬化剤(β)と反応させて得られる樹脂(a)の機械的強度が高くなりやすい。
【0116】
反応性基含有プレポリマー(α)のMnは、500〜30,000が好ましく、更に好ましくは1,000〜20,000、特に好ましくは2,000〜10,000である。すなわち、Mnの上限は30,000が好ましく、更に好ましくは20,000、特に好ましくは10,000であり、同様に下限は500が好ましく、更に好ましくは1,000、特に好ましくは2,000である。
反応性基含有プレポリマー(α)のMwは、1,000〜50,000が好ましく、更に好ましくは2,000〜40,000、特に好ましくは4,000〜20,000である。すなわち、Mwの上限は50,000が好ましく、更に好ましくは40,000、特に好ましくは20,000であり、同様に下限は1,000が好ましく、更に好ましくは2,000、特に好ましくは4,000である。
また、(α)の反応性基当たりの分子量は150〜30000が好ましく、更に好ましくは300〜20,000、特に好ましくは600〜10,000である。
【0117】
活性水素基含有化合物(β1)としては、上記に例示した、水、ジオール(11)、3〜6価又はそれ以上のポリオール(12)、ジカルボン酸(13)、3〜4価又はそれ以上のポリカルボン酸(14)、ポリアミン(16)及びポリチオール(17)等の他に、脱離可能な化合物でブロック化されていてもよいポリアミン、及び脱離可能な化合物でブロック化されていてもよいポリオール等が挙げられる。(β1)の反応性基当たりの分子量は2000以下が好ましく、更に好ましくは1000以下、特に好ましくは800以下である。
【0118】
脱離可能な化合物でブロック化されたポリアミンとしては、ポリアミン(16)と炭素数3〜8のケトン(例えば、アセトン、メチルエチルケトン及びメチルイソブチルケトン等)との脱水反応により得られるケチミン化合物、ポリアミン(16)と炭素数2〜8のアルデヒド化合物(例えば、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド)との脱水反応により得られるアルジミン化合物、並びにポリアミン(16)と炭素数3〜8のケトン又は炭素数2〜8のアルデヒドとからなるエナミン化合物又はオキサゾリジン化合物等が挙げられる。
【0119】
これらのうち、ブロック化されていてもよいポリアミン、ポリオール、及び水が好ましく、更に好ましくはブロック化されていてもよいポリアミン及び水、特に好ましくはポリアミン、ケチミン化合物及び水、最も好ましくは4,4’−ジアミノジフェニルメタン、キシリレンジアミン、イソホロンジアミン、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン及びこれらとケトンから得られるケチミン化合物、並びに水である。
【0120】
樹脂粒子(A)を製造する際に、必要により活性水素基含有化合物(β1)と共に反応停止剤(βs)を用いることができる。反応停止剤を(β1)と一定の比率で併用することにより、樹脂粒子(A)を構成する樹脂(a)の分子量の調整が行いやすい。
【0121】
反応停止剤(βs)としては、炭素数1〜40のモノアミン(ジエチルアミン、ジブチルアミン、ブチルアミン、ラウリルアミン、モノエタノールアミン及びジエタノールアミン等);炭素数3〜40のモノアミンをブロックしたもの(ケチミン化合物等);炭素数1〜40のモノオール(メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール及びフェノール等);炭素数2〜40のモノメルカプタン(ブチルメルカプタン及びラウリルメルカプタン等);炭素数5〜40のモノイソシアネート(ブチルイソシアネート、ラウリルイソシアネート及びフェニルイソシアネート等);炭素数2〜40のモノエポキシド(ブチルグリシジルエーテル等)等が挙げられる。
【0122】
上記の組合せ▲2▼(活性水素含有基を有する反応性基含有プレポリマー(α2)と、活性水素含有基と反応可能な官能基を有する硬化剤(β2)という組合せ。)において、反応性基含有プレポリマー(α)が有する活性水素含有基としては、アミノ基、水酸基(アルコール性水酸基及びフェノール性水酸基)、メルカプト基、カルボキシル基及びこれらが脱離可能な化合物(ケトン及びアルデヒド等)でブロック化された有機基(ケチミン含有基、アルジミン含有基、オキサゾリジン含有基、エナミン含有基、アセタール含有基、ケタール含有基、チオアセタール含有基及びチオケタール含有基等)等が挙げられる。
これらのうち、アミノ基、水酸基及びこれらの基が脱離可能な化合物でブロック化された有機基が好ましく、更に好ましくは水酸基である。
【0123】
活性水素含有基と反応可能な官能基を有する硬化剤(β2)としては、ポリイソシアネート(15)、ポリエポキシド(18)、ジカルボン酸(13)、ポリカルボン酸(14)、酸無水物からなる基を2個以上有する化合物及び酸ハライドからなる基を2個以上有する化合物等が挙げられる。
これらのうち、ポリイソシアネート及びポリエポキシドが好ましく、更に好ましくはポリイソシアネートである。
【0124】
酸無水物からなる基を2個以上有する化合物としては、ピロメリット酸無水物及びポリ無水マレイン酸(共)重合体等が挙げられる。
酸ハライドからなる基を2個以上有する化合物としては、ジカルボン酸(13)又はポリカルボン酸(14)の酸ハライド(酸クロライド、酸ブロマイド及び酸アイオダイド等)等が挙げられる。
樹脂粒子(A)を製造するする際に、必要により、活性水素含有基と反応可能な官能基を有する硬化剤(β2)と共に反応停止剤(βs)を用いることができる。反応停止剤を(β2)と一定の比率で併用することにより、樹脂粒子(A)を構成する樹脂(a)の分子量の調整が行いやすい。
【0125】
硬化剤(β)の使用量は、反応性基含有プレポリマー(α)中の反応性基の当量[α]と、硬化剤(β)中の反応性基の当量との比[α]/[β]として、1/2〜2/1が好ましく、更に好ましくは1.5/1〜1/1.5、特に好ましくは1.2/1〜1/1.2である。
【0126】
反応性基含有プレポリマー(α)と硬化剤(β)との反応時間は、プレポリマー(α)の有する反応性基の種類と硬化剤(β)との組み合わせによる反応性等により選択されるが、10分〜40時間が好ましく、更に好ましくは30分〜24時間、特に好ましくは30分〜8時間である。
また、これらの反応温度は、10〜100℃が好ましく、更に好ましくは20〜80℃である。
また、必要に応じて公知の触媒を使用することができる。具体的には、例えばイソシアネートと活性水素化合物の反応の場合には、ジブチルチンラウレート及びジオクチルチンラウレート等が挙げられる。
【0127】
樹脂粒子(A)を含有する水性分散体を得るための前記▲1▼〜▲4▼の方法における乳化剤及び分散剤としては、公知の界面活性剤(s)及び高分子分散剤(h)等を使用することができる。
界面活性剤(s)を使用する場合、この使用量は、(a)、(a0)、ワックス(b)及び変性ワックス(c)の重量に基づいて、0.0001〜50重量%が好ましく、更に好ましくは0.0005〜0.4重量%、特に好ましくは0.001〜0.3重量%である。
【0128】
高分子分散剤(h)を使用する場合、この使用量は、(a)及び(a0)、ワックス(b)及び変性ワックス(c)の重量に基づいて、0.005〜0.6重量%が好ましく、更に好ましくは0.01〜0.4重量%、特に好ましくは0.02〜0.3重量%である。
【0129】
界面活性剤(s)としては、アニオン界面活性剤(s−1)、カチオン界面活性剤(s−2)、両性界面活性剤(s−3)及び非イオン界面活性剤(s−4)等が用いられる。尚、界面活性剤(s)は2種以上の界面活性剤を併用することができる。
【0130】
アニオン界面活性剤(s−1)としては、カルボン酸又はその塩、硫酸エステル塩、カルボキシメチル化物の塩、スルホン酸塩及びリン酸エステル塩等が用いられる。
【0131】
カルボン酸又はこの塩としては、炭素数8〜22の飽和又は不飽和脂肪酸又はその塩が使用でき、例えば、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキジン酸、ベヘン酸、オレイン酸、リノール酸及びリシノール酸並びにヤシ油、パーム核油、米ぬか油及び牛脂などをケン化して得られる高級脂肪酸の混合物等が挙げられる。
この塩としては、これらのナトリウム塩、カリウム塩、アミン塩、アンモニウム塩、4級アンモニウム塩及びアルカノールアミン塩(モノエタノールアミン塩、ジエタノールアミン塩、トリエタノールアミン塩等)などの塩があげられる。
【0132】
硫酸エステル塩としては、高級アルコール硫酸エステル塩(炭素数8〜18の脂肪族アルコールの硫酸エステル塩)、高級アルキルエーテル硫酸エステル塩(炭素数8〜18の脂肪族アルコールのエチレンオキサイド又はプロピレンオキサイド1〜10モル付加物の硫酸エステル塩)、硫酸化油(炭素数12〜50の天然の不飽和油脂又は不飽和のロウをそのまま硫酸化して中和したもの)、硫酸化脂肪酸エステル(不飽和脂肪酸(炭素数6〜40)の低級アルコール(炭素数1〜8)エステルを硫酸化して中和したもの)及び硫酸化オレフィン(炭素数12〜18のオレフィンを硫酸化して中和したもの)等が使用できる。
塩としては、ナトリウム塩、カリウム塩、アミン塩、アンモニウム塩、4級アンモニウム塩及びアルカノールアミン塩(モノエタノールアミン塩、ジエタノールアミン塩、トリエタノールアミン塩等)等が挙げられる。
【0133】
高級アルコール硫酸エステル塩としては、例えば、オクチルアルコール硫酸エステル塩、デシルアルコール硫酸エステル塩、ラウリルアルコール硫酸エステル塩、ステアリルアルコール硫酸エステル塩、チーグラー触媒を用いて合成されたアルコール(例えば、商品名:ALFOL 1214:CONDEA社製)の硫酸エステル塩及びオキソ法で合成されたアルコール(例えば、商品名:ドバノール23、25、45、ダイヤドール115−L、115H、135:三菱化学製:、商品名:トリデカノール:協和発酵製、商品名:オキソコール1213、1215、1415:日産化学製)の硫酸エステル塩等が挙げられる。
【0134】
高級アルキルエーテル硫酸エステル塩としては、例えば、ラウリルアルコールエチレンオキサイド2モル付加物硫酸エステル塩及びオクチルアルコールエチレンオキサイド3モル付加物硫酸エステル塩等が挙げられる。
硫酸化油としては、例えば、ヒマシ油、落花生油、オリーブ油、ナタネ油、牛脂及び羊脂などの硫酸化物の塩等が挙げられる。
硫酸化脂肪酸エステルとしては、例えば、オレイン酸ブチル及びリシノレイン酸ブチル等の硫酸化物の塩等が挙げられる。
硫酸化オレフィンとしては、例えば、商品名:ティーポール(シェル社製)等が挙げられる。
【0135】
カルボキシメチル化物の塩としては、炭素数8〜16の脂肪族アルコールのカルボキシメチル化物の塩及び炭素数8〜16の脂肪族アルコールのエチレンオキサイド又はプロピレンオキサイド1〜10モル付加物のカルボキシメチル化物の塩等が使用できる。
【0136】
脂肪族アルコールのカルボキシメチル化物の塩としては、例えば、オクチルアルコールカルボキシメチル化ナトリウム塩、デシルアルコールカルボキシメチル化ナトリウム塩、ラウリルアルコールカルボキシメチル化ナトリウム塩、ドバノール23のカルボキシメチル化ナトリウム塩、トリデカノールカルボキシメチル化ナトリウム塩等が挙げられる。
【0137】
脂肪族アルコールのエチレンオキサイド1〜10モル付加物のカルボキシメチル化物の塩としては、例えば、オクチルアルコールエチレンオキサイド3モル付加物カルボキシメチル化ナトリウム塩、ラウリルアルコールエチレンオキサイド4モル付加物カルボキシメチル化ナトリウム塩、ドバノール23エチレンオキサイド3モル付加物カルボキシメチル化ナトリウム塩及びトリデカノールエチレンオキサイド5モル付加物カルボキシメチル化ナトリウム塩などが挙げられる。
【0138】
スルホン酸塩としては、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、スルホコハク酸ジエステル塩、α−オレフィンスルホン酸塩、イゲポンT型及びその他芳香環含有化合物のスルホン酸塩等が使用できる。
アルキルベンゼンスルホン酸塩としては、例えば、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム塩等が挙げられる。
【0139】
アルキルナフタレンスルホン酸塩としては、例えば、ドデシルナフタレンスルホン酸ナトリウム塩等が挙げられる。
スルホコハク酸ジエステル塩としては、例えば、スルホコハク酸ジ−2−エチルヘキシルエステルナトリウム塩などが挙げられる。
芳香環含有化合物のスルホン酸塩としては、アルキル化ジフェニルエーテルのモノ又はジスルホン酸塩及びスチレン化フェノールスルホン酸塩などが挙げられる。
【0140】
リン酸エステル塩としては、高級アルコールリン酸エステル塩及び高級アルコールエチレンオキサイド付加物リン酸エステル塩等が使用できる。
高級アルコールリン酸エステル塩としては、例えば、ラウリルアルコールリン酸モノエステルジナトリウム塩及びラウリルアルコールリン酸ジエステルナトリウム塩等が挙げられる。
高級アルコールエチレンオキサイド付加物リン酸エステル塩としては、例えば、オレイルアルコールエチレンオキサイド5モル付加物リン酸モノエステルジナトリウム塩等が挙げられる。
【0141】
カチオン界面活性剤(s−2)としては、第4級アンモニウム塩型界面活性剤及びアミン塩型界面活性剤等が使用できる。
第4級アンモニウム塩型界面活性剤としては、炭素数6〜40の3級アミンと4級化剤(例えば、メチルクロライド、メチルブロマイド、エチルクロライド、ベンジルクロライド及びジメチル硫酸などのアルキル化剤並びにエチレンオキサイドなど)との反応等で得られ、例えば、ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド、ジデシルジメチルアンモニウムクロライド、ジオクチルジメチルアンモニウムブロマイド、ステアリルトリメチルアンモニウムブロマイド、ラウリルジメチルベンジルアンモニウムクロライド(塩化ベンザルコニウム)、セチルピリジニウムクロライド、ポリオキシエチレントリメチルアンモニウムクロライド及びステアラミドエチルジエチルメチルアンモニウムメトサルフェートなどが挙げられる。
【0142】
アミン塩型界面活性剤としては、1〜3級アミンを無機酸(例えば、塩酸、硝酸、硫酸、ヨウ化水素酸、リン酸及び過塩素酸など)又は有機酸(酢酸、ギ酸、蓚酸、乳酸、グルコン酸、アジピン酸、炭素数2〜24のアルキルリン酸、リンゴ酸及びクエン酸など)で中和すること等により得られる。
第1級アミン塩型界面活性剤としては、例えば、炭素数8〜40の脂肪族高級アミン(例えば、ラウリルアミン、ステアリルアミン、セチルアミン、硬化牛脂アミン及び、ロジンアミンなどの高級アミン)の無機酸塩又は有機酸塩及び低級アミン(炭素数2〜6)の高級脂肪酸(炭素数8〜40、ステアリン酸、オレイン酸など)塩などが挙げられる。
【0143】
第2級アミン塩型界面活性剤としては、例えば炭素数6〜40の脂肪族アミンのエチレンオキサイド付加物などの無機酸塩又は有機酸塩が挙げられる。
また、第3級アミン塩型界面活性剤としては、例えば、炭素数6〜40の脂肪族アミン(例えば、トリエチルアミン、エチルジメチルアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミンなど)、脂肪族アミン(炭素数6〜40)のエチレンオキサイド(2モル以上)付加物、炭素数6〜40の脂環式アミン(例えば、N−メチルピロリジン、N−メチルピペリジン、N−メチルヘキサメチレンイミン、N−メチルモルホリン及び1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)−7−ウンデセンなど)、炭素数5〜30の含窒素ヘテロ環芳香族アミン(例えば、4−ジメチルアミノピリジン、N−メチルイミダゾール及び4,4’−ジピリジルなど)の無機酸塩又は有機酸塩及びトリエタノールアミンモノステアレート、ステアラミドエチルジエチルメチルエタノールアミンなどの3級アミンの無機酸塩又は有機酸塩などが挙げられる。
【0144】
両性界面活性剤(s−3)としては、カルボン酸塩型両性界面活性剤、硫酸エステル塩型両性界面活性剤、スルホン酸塩型両性界面活性剤及びリン酸エステル塩型両性界面活性剤などが使用できる。
【0145】
カルボン酸塩型両性界面活性剤は、アミノ酸型両性界面活性剤、ベタイン型両性界面活性剤及びイミダゾリン型両性界面活性剤などが用いられる。アミノ酸型両性界面活性剤は、分子内にアミノ基とカルボキシル基を持っている両性界面活性剤であり、例えば、一般式(2)で示される化合物等が挙げられる。
[R−NH−(CH2)n−COO]mM (2)
[式中、Rは1価の炭化水素基;nは1又は2;mは1又は2;Mは水素イオン、アルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオン、アンモニウムカチオン、アミンカチオン、アルカノールアミンカチオンなどである。]
【0146】
一般式(2)で表される両面活性剤としては、例えば、アルキル(炭素数6〜40)アミノプロピオン酸型両性界面活性剤(ステアリルアミノプロピオン酸ナトリウム、ラウリルアミノプロピオン酸ナトリウムなど);アルキル(炭素数4〜24)アミノ酢酸型両性界面活性剤(ラウリルアミノ酢酸ナトリウムなど)などが挙げられる。
【0147】
ベタイン型両性界面活性剤は、分子内に第4級アンモニウム塩型のカチオン部分とカルボン酸型のアニオン部分を持っている両性界面活性剤であり、例えば、アルキル(炭素数6〜40)ジメチルベタイン(ステアリルジメチルアミノ酢酸ベタイン、ラウリルジメチルアミノ酢酸ベタインなど)、炭素数6〜40のアミドベタイン(ヤシ油脂肪酸アミドプロピルベタインなど)、アルキル(炭素数6〜40)ジヒドロキシアルキル(炭素数2〜8)ベタイン(ラウリルジヒドロキシエチルベタインなど)などが挙げられる。
【0148】
イミダゾリン型両性界面活性剤としては、イミダゾリン環を有するカチオン部分とカルボン酸型のアニオン部分を持っている両性界面活性剤であり、例えば、2−ウンデシル−N−カルボキシメチル−N−ヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタインなどが挙げられる。
【0149】
その他の両性界面活性剤として、例えば、ナトリウムラウロイルグリシン、ナトリウムラウリルジアミノエチルグリシン、ラウリルジアミノエチルグリシン塩酸塩、ジオクチルジアミノエチルグリシン塩酸塩などのグリシン型両性界面活性剤;ペンタデシルスルホタウリンなどのスルホベタイン型両性界面活性剤、スルホン酸塩型両性界面活性剤及びリン酸エステル塩型両性界面活性剤などが挙げられる。
【0150】
非イオン界面活性剤(s−4)としては、アルキレンオキサイド付加型非イオン界面活性剤及び多価アルコ−ル型非イオン界面活性剤などが使用できる。
アルキレンオキサイド付加型非イオン界面活性剤は、炭素数8〜40の高級アルコ−ル、炭素数8〜40の高級脂肪酸又は炭素数8〜40のアルキルアミン等に直接アルキレンオキサイド(炭素数2〜4)を付加させるか、グリコ−ルにアルキレンオキサイドを付加させて得られるポリアルキレングリコ−ルに高級脂肪酸などを反応させるか、あるいは多価アルコ−ルの高級脂肪酸エステルにアルキレンオキサイドを付加させるか、高級脂肪酸アミドにアルキレンオキサイドを付加させることにより得られる。
【0151】
アルキレンオキサイドとしては、たとえばエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド及びブチレンオキサイドが挙げられる。
これらのうち好ましいものは、エチレンオキサイド及びエチレンオキサイドとプロピレンオキサイドのランダム又はブロック付加物である。
アルキレンオキサイドの付加モル数としては10〜50モルが好ましく、該アルキレンオキサイドのうち50〜100重量%がエチレンオキサイドであるものが好ましい。
【0152】
アルキレンオキサイド付加型非イオン界面活性剤としては、例えば、オキシアルキレンアルキルエ−テル(アルキレンの炭素数2〜24、アルキルの炭素数8〜40)(例えば、オクチルアルコールエチレンオキサイド20モル付加物、ラウリルアルコールエチレンオキサイド20モル付加物、ステアリルアルコールエチレンオキサイド10モル付加物、オレイルアルコールエチレンオキサイド5モル付加物、ラウリルアルコールエチレンオキサイド10モルプロピレンオキサイド20モルブロック付加物など);ポリオキシアルキレン高級脂肪酸エステル(アルキレンの炭素数2〜24、高級脂肪酸の炭素数8〜40)(例えば、ステアリル酸エチレンオキサイド10モル付加物、ラウリル酸エチレンオキサイド10モル付加物など);ポリオキシアルキレン多価アルコ−ル高級脂肪酸エステル(アルキレンの炭素数2〜24、多価アルコールの炭素数3〜40、高級脂肪酸の炭素数8〜40)(例えば、ポリエチレングリコール(重合度20)のラウリン酸ジエステル、ポリエチレングリコール(重合度20)のオレイン酸ジエステル、ポリエチレングリコール(重合度20)のステアリン酸ジエステルなど);ポリオキシアルキレンアルキルフェニルエーテル(アルキレンの炭素数2〜24、アルキルの炭素数8〜40)(例えば、ノニルフェノールエチレンオキサイド4モル付加物、ノニルフェノールエチレンオキサイド8モルプロピレンオキサイド20モルブロック付加物、オクチルフェノールエチレンオキサイド10モル付加物、ビスフェノールAエチレンオキサイド10モル付加物、ジノニルフェノールエチレンオキサイド20モル付加物、スチレン化フェノールエチレンオキサイド20モル付加物など);ポリオキシアルキレンアルキルアミノエ−テル(アルキレンの炭素数2〜24、アルキルの炭素数8〜40)及び(例えば、ラウリルアミンエチレンオキサイド10モル付加物、ステアリルアミンエチレンオキサイド10モル付加物など);ポリオキシアルキレンアルカノ−ルアミド(アルキレンの炭素数2〜24、アミド(アシル部分)の炭素数8〜24)(例えば、ヒドロキシエチルラウリン酸アミドのエチレンオキサイド10モル付加物、ヒドロキシプロピルオレイン酸アミドのエチレンオキサイド20モル付加物、ジヒドロキシエチルラウリン酸アミドのエチレンオキサイド10モル付加物など)が挙げられる。
【0153】
多価アルコ−ル型非イオン界面活性剤としては、多価アルコール脂肪酸エステル、多価アルコール脂肪酸エステルアルキレンオキサイド付加物、多価アルコールアルキルエーテル及び多価アルコールアルキルエーテルアルキレンオキサイド付加物等が使用できる。多価アルコールの炭素数としては3〜24、脂肪酸の炭素数としては8〜40、アルキレンオキサイドの炭素数としては2〜24である。
【0154】
多価アルコール脂肪酸エステルとしては、例えば、ペンタエリスリトールモノラウレート、ペンタエリスリトールモノオレート、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンジラウレート、ソルビタンジオレート及びショ糖モノステアレートなどが挙げられる。
【0155】
多価アルコール脂肪酸エステルアルキレンオキサイド付加物としては、例えば、エチレングリコールモノオレートエチレンオキサイド10モル付加物、エチレングリコールモノステアレートエチレンオキサイド20モル付加物、トリメチロールプロパンモノステアレートエチレンオキサイド20モルプロピレンオキサイド10モルランダム付加物、ソルビタンモノラウレートエチレンオキサイド10モル付加物、ソルビタンモノステアレートエチレンオキサイド20モル付加物、ソルビタンジステアレートエチレンオキサイド20モル付加物及びソルビタンジラウレートエチレンオキサイド12モルプロピレンオキサイド24モルランダム付加物などが挙げられる。
【0156】
多価アルコールアルキルエーテルとしては、例えば、ペンタエリスリトールモノブチルエーテル、ペンタエリスリトールモノラウリルエーテル、ソルビタンモノメチルエーテル、ソルビタンモノステアリルエーテル、メチルグリコシド及びラウリルグリコシドなどが挙げられる。
【0157】
多価アルコールアルキルエーテルアルキレンオキサイド付加物としては、例えば、ソルビタンモノステアリルエーテルエチレンオキサイド10モル付加物、メチルグリコシドエチレンオキサイド20モルプロピレンオキサイド10モルランダム付加物、ラウリルグリコシドエチレンオキサイド10モル付加物及びステアリルグリコシドエチレンオキサイド20モルプロピレンオキサイド20モルランダム付加物などが挙げられる。
【0158】
高分子分散剤(h)としては、Mnが500以上のものが好ましく、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール、ポリエチレンイミン及び水溶性ポリウレタン(ポリエチレングリコール、ポリカプロラクトンジオール等とポリイソシアネートの反応生成物等)などが挙げられる。
【0159】
樹脂粒子(A)を含有する水性分散体を得るための前記▲1▼〜▲4▼の方法における溶剤(u)としては、(a0)、(α)、及び(β)と非反応性のものが好ましく、芳香族炭化水素溶剤(例えば、トルエン、キシレン、エチルベンゼン及びテトラリン等);脂肪族又は脂環式炭化水素溶剤(例えば、n−ヘキサン、n−ヘプタン、ミネラルスピリット及びシクロヘキサン等);ハロゲン溶剤(例えば、塩化メチル、臭化メチル、ヨウ化メチル、メチレンジクロライド、四塩化炭素、トリクロロエチレン及びパークロロエチレンなど);エステル又はエステルエーテル溶剤(例えば、酢酸エチル、酢酸ブチル、メトキシブチルアセテート、メチルセロソルブアセテート及びエチルセロソルブアセテートなど);エーテル溶剤(例えば、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ及びプロピレングリコールモノメチルエーテルなど);ケトン溶剤(例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジ−n−ブチルケトン及びシクロヘキサノンなど);アルコール溶剤(例えば、メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、イソブタノール、t−ブタノール、2−エチルヘキシルアルコール及びベンジルアルコールなど);アミド溶剤(例えば、ジメチルホルムアミド及びジメチルアセトアミドなど);スルホキシド溶剤(例えば、ジメチルスルホキシドなど);複素環式化合物溶剤(例えば、N−メチルピロリドンなど);及びこれらの2種以上の混合溶剤等が挙げられる。
【0160】
溶剤のうち、脱溶剤する際の除去容易性の観点等から、芳香族炭化水素溶剤、ハロゲン溶剤、エステル又はエステルエーテル溶剤、ケトン溶剤、アルコール溶剤が好ましく、更に好ましくはエステル又はエステルエーテル溶剤、ケトン溶剤及びアルコール溶剤である。
【0161】
樹脂(a)100重量部に対する水性媒体の使用量は、50〜2000重量部が好ましく、更に好ましくは100〜1000重量部、特に好ましくは100〜500重量部である。この範囲未満では(a)の分散状態が悪くなる傾向があり、この範囲を超えると経済的に好ましくない傾向がある。
【0162】
尚、水性媒体としては、水を必須構成成分とする液体であれば制限なく使用でき、水、溶剤の水溶液、界面活性剤(s)の水溶液、高分子分散剤(h)の水溶液及びこれらの混合物等が用いることができる。
溶剤としては、例えば、上記の溶剤(u)のうち、エステル又はエステルエーテル溶剤、エーテル溶剤、ケトン溶剤、アルコール溶剤、アミド溶剤、スルホキシド溶剤、複素環式化合物溶剤及びこれらの2種以上の混合溶剤等が挙げられる。
溶剤を含有する場合、溶剤の含有量は、水性媒体の重量に基づいて、1〜80重量%が好ましく、更に好ましくは2〜70重量%、特に好ましくは5〜30重量%である。すなわち、この場合、溶剤の含有量の上限は80重量%が好ましく、更に好ましくは70重量%、特に好ましくは30重量%であり、同様に下限は5重量%が好ましく、更に好ましくは2重量%、特に好ましくは1重量%である。
【0163】
界面活性剤(s)を使用する場合、この含有量は、水性媒体の重量に基づいて、0.001〜0.3重量%が好ましく、更に好ましくは0.005〜0.2重量%、特に好ましくは0.01〜0.15重量%である。
【0164】
高分子分散剤(h)を使用する場合、この含有量は、水性媒体の重量に基づいて、0.0001〜0.2重量%が好ましく、更に好ましくは0.0002〜0.15重量%、特に好ましくは0.0005〜0.1重量%である。
【0165】
樹脂(a)及び/又は前駆体(a0)を水性媒体に分散させる際、(a)及び(a0)は液体であることが好ましい。樹脂(a)及び(a0)が常温で固体である場合には、融点以上の高温下で液体の状態で分散させたり、(a)及び/又は(a0)を溶剤(u)に溶解させた溶液を用いてもよい。
溶剤(u)を使用する場合、樹脂(a)及び前駆体(a0)の種類等によって異なるが、(a)及び(a0)とのSP値の差が3以下である溶剤が好ましい。
【0166】
樹脂(a)、前駆体(a0)又はこれらの溶剤溶液の粘度は、ワックス分散性の観点から、25℃において、10〜5万mPa・sが好ましく、更に好ましくは100〜3万mPa・s、特に好ましくは200〜2万mPa・sである。
【0167】
樹脂(a)及び/又は前駆体(a0)を水性媒体に分散させる際の温度は、(b)及び(c)の軟化点以下であることが好ましく、具体的には、5〜110℃が好ましく、更に好ましくは5〜98℃、特に好ましくは10〜60℃である。尚、100℃を越える場合は加圧下での温度を示す。
【0168】
樹脂(a)及び/若しくは樹脂の前駆体(a0)、ワックス(b)並びに変性ワックス(c)、又はこれらの溶剤溶液を水性媒体中に分散させる際の分散装置は、特に限定されず、例えば、ホモジナイザー(IKA社製)、ポリトロン(キネマティカ社製)、TKオートホモミキサー(特殊機化工業社製)等のバッチ式乳化機、エバラマイルダー(在原製作所社製)、TKフィルミックス、TKパイプラインホモミキサー(特殊機化工業社製)、コロイドミル(神鋼パンテック社製)、スラッシャー、トリゴナル湿式微粉砕機(三井三池化工機社製)、キャビトロン(ユーロテック社製)、ファインフローミル(太平洋機工社製)等の連続式乳化機、マイクロフルイダイザー(みずほ工業社製)、ナノマイザー(ナノマイザー社製)、APVガウリン(ガウリン社製)等の高圧乳化機、膜乳化機(冷化工業社製)等の膜乳化機、バイブロミキサー(冷化工業社製)等の振動式乳化機、超音波ホモジナイザー(ブランソン社製)等の超音波乳化機が挙げられる。このうち粒径の均一化の観点で好ましいものは、APVガウリン、ホモジナイザー、TKオートホモミキサー、エバラマイルダー、TKフィルミックス及びTKパイプラインホモミキサーである。
【0169】
本発明においては、ワックス(b)を添加する際に、樹脂(a)若しくはその溶剤溶液中、樹脂(a)の前駆体(a0)若しくはその溶剤溶液中、又は溶剤中で、該変性ワックス(c)共存下でワックス(b)を分散処理し、得られたワックス分散体を使用することが好ましい。ワックス(b)の分散処理方法は特に限定されないが、以下の▲1▼〜▲3▼及びこれらを組合せた方法等が適用できる。
【0170】
▲1▼樹脂(a)、ワックス(b)、変性ワックス(c)を必要に応じ溶剤(u)存在下で混練機により溶融混練する方法。
▲2▼ワックス(b)と変性ワックス(c)を、必要に応じ樹脂(a)又は樹脂(a)の前駆体(a0)と共に、溶剤(u)中に溶解あるいは懸濁した後、冷却晶析、溶剤晶析等により液中に析出、あるいはスプレードライ等により気体中に析出させる方法。
▲3▼ワックス(b)、変性ワックス(c)を、必要に応じ樹脂(a)又は樹脂(a)の前駆体(a0)と共に溶剤(u)中に溶解あるいは懸濁した後、分散機により機械的に湿式粉砕させる方法。
各方法において、ワックスの分散条件(例えば▲1▼では混練時の温度、回転数等、▲2▼では晶析時の温度、冷却速度、攪拌回転数等、▲3▼では湿式粉砕時の温度、回転数等)を調整することにより、(b)の粒子径を制御することができる。
【0171】
ワックス分散処理時に変性ワックス(c)を共存させることにより、変性ワックス(c)のワックス基部分が効率よくワックス(b)表面に吸着、あるいはワックスのマトリクス構造内に一部絡みあうことにより、ワックス(b)表面と樹脂(a)との親和性が良好になり、ワックス(b)を確実に樹脂粒子(A)中に内包することができ、更にワックスを凝集させずに分散状態を保持することができ、分散状態の制御が容易になる。
【0172】
上記▲1▼の方法における樹脂(a)の添加量は、ワックス(b)100重量部に対し、100重量部以上が好ましく、より好ましくは200重量部以上である。混練機としては、ロールミル、万能混合機等のバッチ式混練機、一軸あるいは二軸の押出混練機、二本ロール、三本ロール等の連続式混練機が挙げられる。
【0173】
上記▲2▼の例としては、ワックス(b)を変性ワックス(c)存在下で溶剤中に加熱溶解した後、冷却してワックス粒子を晶析させる方法、あるいはワックス(b)を変性ワックス(c)存在下で良溶媒中に溶解した後、貧溶媒中に添加してワックス粒子を晶析させる方法が挙げられる。これらの方法においては、攪拌反応器、万能混合器等によりバッチ操作を行ってもよく、またAPVガウリン、ナノマイザー、高圧ホモジナイザー等、樹脂粒子(A)を含有する水性分散体を得るために使用される上記高圧乳化機により連続操作を行ってもよい。また、スプレードライ等により気相中にワックス粒子を晶析させることもできる。
【0174】
上記▲3▼で使用する分散機としては、樹脂粒子(A)を含有する水性分散体を得るために使用される前記乳化機に加えて、ダイノーミル(シンマルエンタープライゼス社製)、ウルトラビスコミル(アイメックス社製)、ピュアミル(浅田鉄工社製)等のメディア分散機(ビーズミル)を使用することができる。これらのうち好ましいものはワックスの粉砕性の観点から、キャビトロン、エバラマイルダー、コロイドミル、ダイノーミル、ウルトラビスコミル及びピュアミルである。
【0175】
樹脂粒子(A)を含有する水性分散体の製造時に溶剤を使用した場合の溶剤除去の方法としては、例えば加熱による脱溶剤、減圧下での脱溶剤、水洗による脱溶剤及びこれらの組み合わせで脱溶剤を行う方法が例示できる。
【0176】
樹脂粒子(A)を含有する水性分散体から水性媒体を除去する方法としては、以下の▲1▼〜▲3▼及びこれらの組合せの方法等が適用できる。
▲1▼水性分散体を減圧下又は常圧下で乾燥する方法。
▲2▼遠心分離器、スパクラフィルター及び/又はフィルタープレスなどにより固液分離し、必要に応じて水等を加え固液分離を繰り返した後、得られた固体を乾燥する方法。
▲3▼水性分散体を凍結させて乾燥させる方法(いわゆる凍結乾燥)。
【0177】
上記▲1▼及び▲2▼の方法において、乾燥機としては、流動層式乾燥機、減圧乾燥機及び循風乾燥機等公知の設備を用いて行うことができる。
また、必要に応じ、風力分級器又はふるい等を用いて分級し、所定の粒度分布とすることもできる。
【0178】
樹脂粒子(A)を、電子写真用トナー材料として使用する場合、他の構成成分としては公知のものを使用することができる(例えば特開2000−250264号公報)。また該(A)の使用方法は特に限定されず、通常の方法を用いることができる。
樹脂粒子(A)を、スラッシュ成型材料として使用する場合、他の構成成分としては公知のものを使用することができる(例えば特開2002−348462号公報)。また該(A)の使用方法は特に限定されず、通常の方法を用いることができる(例えば特開2001−192429号公報)。
樹脂粒子(A)を、粉体塗料として使用する場合、他の構成成分としては公知のものを使用することができる(例えば特開2001−192609号公報)。また該(A)の使用方法は特に限定されず、通常の方法を用いることができる。
【0179】
本発明の樹脂粒子(A)は、内部にワックスが分散状態で存在しており、表面近傍におけるワックス存在比率が高く、且つ、表面のワックス露出量が極めて少ない。そのため、粉体流動性や耐熱保存性に優れ、スラッシュ成形用樹脂、粉体塗料、電子写真、静電記録及び静電印刷等に用いられるトナー、及びその他成形材料等として最適である。
【0180】
【実施例】
以下実施例により本発明を更に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。以下の記載において「部」は重量部、「%」は重量%を示す。
<製造例1>
撹拌棒及び温度計をセットした反応容器に、ヒドロキシル価が56のポリカプロラクトンジオール(プラクセルL220AL、ダイセル化学工業社製)2000部を投入し、110℃に加熱して3mmHgの減圧下で1時間脱水を行った。続いてIPDI457部を投入し、110℃で10時間反応を行い末端にイソシアネート基を有する[ウレタンプレポリマー1]を得た。
[ウレタンプレポリマー1]のNCO含量は3.6%であった。
【0181】
<製造例2>
撹拌棒及び温度計をセットした反応容器に、エチレンジアミン50部とMIBK300部を仕込み、50℃で5時間反応を行い、ケチミン化合物である[硬化剤1]を得た。
【0182】
<製造例3>
温度計及び撹拌機の付いたオートクレーブ反応槽中に、キシレン454部、低分子量ポリエチレン(三洋化成工業(株)製 サンワックスLEL−400:軟化点128℃)150部を投入し、窒素置換後170℃に昇温して十分溶解し、スチレン595部、メタクリル酸メチル255部、ジ−t−ブチルパーオキシヘキサヒドロテレフタレート34部及びキシレン119部の混合溶液を170℃で3時間で滴下して重合し、更にこの温度で30分間保持した。次いで脱溶剤を行い、[変性ワックス1]を得た。[変性ワックス1]のグラフト鎖のSP値は 10.35(cal/cm3)1/2、Mnは1872、Mwは5194、Tgは56.9℃であった。
【0183】
<製造例4>
温度計及び撹拌機の付いたオートクレーブ反応槽中に、キシレン454部を投入し、窒素置換後、スチレン595部、メタクリル酸メチル255部、ジ−t−ブチルパーオキシヘキサヒドロテレフタレート34部及びキシレン119部の混合溶液を170℃で3時間で滴下し重合し、更にこの温度で30分間保持した。次いで脱溶剤を行い、[樹脂1]を得た。[樹脂1]のSP値は 10.35(cal/cm3)1/2 、Mnは1914、Mwは5821、ガラス転移点は57.3℃であった。
【0184】
<製造例5>
温度計及び撹拌機の付いた反応容器中に、トリメチロールプロパントリベヘネート(融点58℃)33.3部、[変性ワックス1]6.7部、酢酸エチル60部を投入し、78℃に加熱して充分溶解し、1時間で30℃まで冷却を行いワックスを微粒子状に晶析させ、更にウルトラビスコミル(アイメックス製)で湿式粉砕し、[ワックス分散液1]を得た。
【0185】
<製造例6>
温度計及び撹拌機の付いた反応容器中に、トリメチロールプロパントリベヘネート20部、[変性ワックス1]20部、酢酸エチル60部を投入し、78℃に加熱して充分溶解し、1時間で30℃まで冷却を行いワックスを微粒子状に晶析させ、更にウルトラビスコミル(アイメックス製)で湿式粉砕し、[ワックス分散液2]を得た。
【0186】
<製造例7>
製造例5において[変性ワックス1]の代わりに[樹脂1]を使用した以外は製造例5と同様にして、[ワックス分散液3]を得た。
【0187】
<製造例8>
温度計及び撹拌機の付いた反応容器中に、トリメチロールプロパントリベヘネート40部、酢酸エチル60部を投入し、78℃に加熱して充分溶解し、1時間で30℃まで冷却を行いワックスを微粒子状に晶析させ、更にウルトラビスコミルで湿式粉砕し、[ワックス分散液4]を得た。
【0188】
<実施例1>
ビーカー内に[プレポリマー1]131.6部、[硬化剤1]4.7部、[ワックス分散液1]21.8部、及び酢酸エチル37.0部を混合しておき、水465部及びドデシルナフタレンスルホン酸ナトリウム塩3部を添加した後、TKホモミキサー(特殊機化製)を使用し、回転数12000rpmで25℃で1分間混合し、水性分散体(D1)を得た。
(D1)100部を遠心分離し、更に水60部を加えて遠心分離して固液分離する工程を2回繰り返した後、35℃で1時間乾燥して樹脂粒子(P1)を得た。(P1)の特性値を表1に示す。
【0189】
<実施例2>
ビーカー内に[プレポリマー1]129.5部、[硬化剤1]4.6部、[ワックス分散液2]27.2部、及び酢酸エチル33.7部を混合しておき、水465部及びドデシルナフタレンスルホン酸ナトリウム塩3部を添加した後、TKホモミキサーを使用し、回転数12000rpmで25℃で1分間混合し、水性分散体(D2)を得た。
(D2)100部を遠心分離し、更に水60部を加えて遠心分離して固液分離する工程を2回繰り返した後、35℃で1時間乾燥して樹脂粒子(P2)を得た。(P2)の特性値を表1に示す。
【0190】
<比較例1>
実施例1において[ワックス分散液1]の代わりに[ワックス分散液3]を使用した以外は実施例1と同様にして、樹脂粒子(CP1)を得た。(CP1)の特性値を表1に示す。
【0191】
<比較例2>
ビーカー内に[プレポリマー1]133.0部、[硬化剤1]4.8部、[ワックス分散液4]39.1部、及び酢酸エチル18.1部を混合しておき、水465部及びドデシルナフタレンスルホン酸ナトリウム塩3部を添加した後、TKホモミキサーを使用し、回転数12000rpmで25℃で1分間混合し、水性分散体(D3)を得た。
(D3)100部を遠心分離し、更に水60部を加えて遠心分離して固液分離する工程を2回繰り返した後、35℃で1時間乾燥して樹脂粒子(CP2)を得た。(CP2)の特性値を表1に示す。
【0192】
上記により得られた樹脂粒子(P1)、(P2)、(CP1)、(CP2)について、下記性能評価を行った。評価結果を表1に示す。
▲1▼粉体流動性(凝集度)
パウダーテスター(PT−R、ホソカワミクロン社製)において、フルイ目開き355μm(上段)、225μm(中段)、150μm(下段)、サンプル質量2g、振幅1mm、振動時間10秒の条件でサンプルを分級し、下式により凝集度を算出した。
(上段の篩上サンプル重量/全サンプル量)×100・・・・・・・・(a)
(中段の篩上サンプル重量/全サンプル量)×(3/5)×100・・(b)
(下段の篩上サンプル重量/全サンプル量)×(1/5)×100・・(c)
凝集度(%)=(a)+(b)+(c)
【0193】
▲2▼耐熱保存性
サンプルを50℃で8時間保管後、42メッシュの篩にて2分間ふるい、金網上の残存率をもって耐熱保存性の指標とした。耐熱保存性は以下の4段階で評価した。(×:30%以上、△:20〜30%、○:10〜20%、◎:10%未満)
【0194】
▲3▼離型性
サンプルをそれぞれ220℃に加熱したモールドに15秒間接触させ熱溶融後、未溶融の材料を除去し、さらに60秒間保持して溶融を完結させた後、モールドを水冷して脱型し厚さが約1mmの成形シートを作製した。得られた成形シートについて、表面の平滑性を観察し、平滑性のよいものを○、平滑でないものを×で示した。
【0195】
【表1】
【0196】
【発明の効果】
本発明の樹脂粒子(A)は、内部にワックスが分散状態で存在しており、表面近傍におけるワックス存在比率が高く、且つ、表面のワックス露出量が極めて少ないことから以下の効果を奏する。
▲1▼粉体流動性に優れる。
▲2▼耐熱保存性に優れる。
▲3▼溶融した樹脂の熱源面からの離型性に優れ、特にスラッシュ成形用樹脂として用いた場合、溶融成形物の金型からの離型性が向上し、また、電子写真、静電記録、静電印刷用トナーとして用いた場合には、トナーのヒートローラからの離型性が向上し、トナーの紙への定着可能な温度範囲を広げることができる。
Claims (9)
- 少なくとも樹脂(a)、ワックス(b)及びビニル系ポリマー鎖がグラフトした変性ワックス(c)を含有する樹脂粒子(A)において、ワックス(b)が樹脂粒子(A)中で分散状態にあり、樹脂粒子(A)の断面の透過型電子顕微鏡での観察における、樹脂粒子(A)の最大内接円の中心と樹脂粒子表面を結ぶ直線の中点より外側の領域にあるワックス(b)のワックス(b)全量に対する比率が80%以上であり、かつ樹脂粒子(A)の表面におけるワックス(b)の露出量が0〜5%であることを特徴とする樹脂粒子。
- (A)の断面の透過型電子顕微鏡での観察における、(b)の最小外接円の半径の最大値が、(A)の最大内接円の半径の1/2以下である請求項1記載の樹脂粒子。
- (a)が、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ビニル系樹脂及びポリエステル樹脂からなる群から選ばれる少なくとも1つの樹脂である請求項1又は2記載の樹脂粒子。
- (c)の含有量が、(b)100重量部に対して、5〜300重量部である請求項1〜3いずれか記載の樹脂粒子。
- (A)が、(a)、(b)、(c)及び必要により溶剤(u)からなる溶液を水系媒体中に分散することにより形成された樹脂粒子からなる請求項1〜4いずれか記載の樹脂粒子。
- (a)が、反応性基含有プレポリマー(α)と硬化剤(β)とからなる請求項1〜5いずれか記載の樹脂粒子。
- (α)が、イソシアネート基、ブロック化イソシアネート基及びエポキシ基からなる群より選ばれる少なくとも1種の反応性基を有してなり、かつ(β)がブロックされていてもよい活性水素含有化合物(β1)である請求項6記載の樹脂粒子。
- (β1)がケチミン化合物及び/又は水である請求項7記載の樹脂粒子。
- 請求項1〜8のいずれか記載の樹脂粒子からなる電子写真用トナー用材料、スラッシュ成形用材料、又は粉体塗料。
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