JP2014059458A - 電子写真用トナーの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】酸価が1〜20mgKOH/gのポリエステル樹脂、非イオン性界面活性剤、イオン性界面活性剤、及び炭素数12〜26の1価の脂肪族カルボン酸を水性媒体中で混合し、樹脂粒子(A)の分散液を得る工程、得られた樹脂粒子(A)の分散液、離型剤粒子及び凝集剤を水性媒体中で混合し凝集させて凝集粒子(1)を得る工程、及び、得られた凝集粒子(1)に、樹脂粒子(B)を添加して、凝集及び融着させ、融着粒子を得る工程を有する、電子写真用トナーの製造方法、並びにそれにより得られる電子写真用トナー。
【選択図】なし
Description
高画質化のために、粒径分布を制御することや小粒径化することが提案されているが、これを実現する方法として、微細な樹脂粒子等を水性媒体中で凝集、融着させてトナーを得る、凝集融着法(凝集合一法)によるトナーの製造が行われている。
本発明が解決しようとする課題は、水性媒体中で酸価の低いポリエステル樹脂を安定に乳化でき、耐熱保存性に優れる電子写真用トナーの製造方法を提供することにある。
〔1〕下記の工程(1)〜(3)を含む電子写真用トナーの製造方法。
工程(1):酸価が1〜20mgKOH/gのポリエステル樹脂、非イオン性界面活性剤、イオン性界面活性剤、及び炭素数12〜26の1価の脂肪族カルボン酸を水性媒体中で混合し、樹脂粒子(A)の分散液を得る工程
工程(2):工程(1)で得られた樹脂粒子(A)の分散液、離型剤粒子及び凝集剤を水性媒体中で混合し凝集させて凝集粒子(1)を得る工程
工程(3):工程(2)で得られた凝集粒子(1)に、樹脂粒子(B)を添加して、凝集及び融着させ、融着粒子を得る工程
〔2〕前記〔1〕に記載の製造方法で得られる電子写真用トナー。
工程(1):酸価が1〜20mgKOH/gのポリエステル樹脂、非イオン性界面活性剤、イオン性界面活性剤、及び炭素数12〜26の1価の脂肪族カルボン酸を水性媒体中で混合し、樹脂粒子(A)の分散液を得る工程、
工程(2):工程(1)で得られた樹脂粒子(A)の分散液、離型剤粒子及び凝集剤を水性媒体中で混合し凝集させて凝集粒子(1)を得る工程、及び
工程(3):工程(2)で得られた凝集粒子(1)に、樹脂粒子(B)を添加して、凝集及び融着させ、融着粒子を得る工程
を有する。
特定の炭素数を有する脂肪族カルボン酸は、水性媒体中でポリエステル樹脂と混合すると、界面活性剤よりも疎水性であるためポリエステル樹脂中に取り込まれ、樹脂の親水性を補完するように作用する。これにより、ポリエステル樹脂の乳化が安定化するものと考えられる。
このようにして得られる酸価の低いポリエステル樹脂粒子の分散液を用いて製造されるトナーは、樹脂の親水性が低いため保存時の吸湿等が抑制される。その結果、水による樹脂の可塑化と水を介したトナー粒子同士の凝集とが抑制され、耐熱保存性が向上するものと考えられる。
以下、本発明に用いられる各成分及び工程等について説明する。
本発明の電子写真用トナーの製造方法における工程(1)は、酸価が1〜20mgKOH/gのポリエステル樹脂、非イオン性界面活性剤、イオン性界面活性剤、及び炭素数12〜26の1価の脂肪族カルボン酸を水性媒体中で混合し、樹脂粒子(A)の分散液を得る工程である。
ポリエステル樹脂は、酸基を有するポリエステル樹脂が好ましく用いられ、樹脂の乳化性を向上させる観点から、分子鎖末端に酸基を有するポリエステル樹脂がより好ましい。酸基としては、カルボキシ基、スルホン酸基、ホスホン酸基、スルフィン酸基等が挙げられる。これらの中でも、樹脂の乳化性を向上させる観点、及び得られるトナーの耐熱保存性を向上させる観点から、カルボキシ基が好ましい。
本発明におけるポリエステル樹脂の分子鎖末端の酸基の量、すなわちポリエステル樹脂の酸価は、樹脂の乳化性を向上させる観点及びトナーの耐熱保存性を向上させる観点から、1〜20mgKOH/gであり、好ましくは2mgKOH/g以上、より好ましくは3mgKOH/g以上、更に好ましくは5mgKOH/g以上であり、また、好ましくは18mgKOH/g以下、より好ましくは15mgKOH/g以下、更に好ましくは12mgKOH/g以下、より更に好ましくは10mgKOH/g未満、より更に好ましくは9mgKOH/g以下である。なお、複数のポリエステル樹脂を含む場合には、樹脂全体の酸価が上記範囲内にあればよい。酸価は実施例に記載の方法で測定される。
酸成分としては、ジカルボン酸、3価以上の多価カルボン酸、並びにそれらの酸無水物及びそれらの炭素数1〜3のアルキルエステル等が挙げられ、なかでもジカルボン酸が好ましい。
ジカルボン酸の具体例としては、芳香族ジカルボン酸及び脂肪族ジカルボン酸が挙げられる。芳香族ジカルボン酸としては、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等の芳香族ジカルボン酸が挙げられる。脂肪族ジカルボン酸としては、セバシン酸、フマル酸、マレイン酸、アジピン酸、アゼライン酸、コハク酸、シクロヘキサンジカルボン酸、炭素数1〜20のアルキル基又は炭素数2〜20のアルケニル基で置換されたコハク酸等の脂肪族ジカルボン酸が挙げられる。これらのなかでもフマル酸、テレフタル酸及びドデセニルコハク酸が好ましい。
3価以上の多価カルボン酸の具体例としては、トリメリット酸、2,5,7−ナフタレントリカルボン酸、ピロメリット酸等が挙げられ、なかでもトナーの耐熱保存性及び耐高温オフセット性を向上させる観点から、トリメリット酸及びその酸無水物が好ましい。
酸成分は、単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
アルコール成分の好ましい具体例としては、ポリオキシプロピレン−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシエチレン−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン等のビスフェノールAの炭素数2〜3のアルキレンオキサイド(平均付加モル数1〜16)付加物等の芳香族ジオールや、水素添加ビスフェノールA等の脂環式ジオール又はそれらの炭素数2〜4のアルキレンオキサイド(平均付加モル数1〜16)付加物、エチレングリコール、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、1,4−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール等の脂肪族ジオール又はそれらの炭素数2〜4のアルキレンオキサイド(平均付加モル数1〜16)付加物、グリセリン、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン、ソルビトール等の脂肪族多価アルコール又はそれらの炭素数2〜4のアルキレンオキサイド(平均付加モル数1〜16)付加物等が挙げられる。前記アルコール成分は、2種以上を組み合わせて用いてもよい。アルコール成分としては、トナーの耐熱保存性を向上させる観点から、ポリオキシプロピレン−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシエチレン−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン等のビスフェノールAの炭素数2〜3のアルキレンオキサイド(平均付加モル数1〜16)付加物が好ましい。
エステル化触媒としては、酸化ジブチル錫、ジ(2−エチルヘキサン酸)錫等の錫化合物やチタンジイソプロピレートビストリエタノールアミネート等のチタン化合物等のエステル化触媒を使用することができる。
エステル化触媒の使用量に制限はないが、酸成分とアルコール成分との総量100質量部に対して、0.01〜1質量部が好ましく、0.1〜0.6質量部がより好ましい。
重合禁止剤としては、tert−ブチルカテコール等が挙げられる。重合禁止剤の使用量は、酸成分とアルコール成分との総量100質量部に対して、0.001〜0.5質量部が好ましく、0.005〜0.1質量部がより好ましい。
結晶性ポリエステルと非晶質ポリエステルを混合して用いる場合、結晶性ポリエステルと非晶質ポリエステルとの質量比(結晶性ポリエステル/非晶質ポリエステル)は、トナーの低温定着性を向上させる観点、耐熱保存性を向上させる観点及び耐高温オフセット性を向上させる観点から、5/95〜50/50であることが好ましく、10/90〜20/80がより好ましい。
さらに、ポリエステル樹脂を含有する場合、樹脂粒子(A)を構成する樹脂は、軟化点が異なる2種類のポリエステル樹脂を含有することができ、トナーの低温定着性を向上させる観点、耐熱保存性を向上させる観点及び耐高温オフセット性を向上させる観点から、一方のポリエステル(I)の軟化点は70℃以上115℃未満が好ましく、他方のポリエステル(II)の軟化点は115℃以上165℃以下が好ましい。また、2種類のポリエステル樹脂の軟化点の差は、同様の観点から、5℃以上が好ましく、10℃以上がより好ましく、また、30℃以下が好ましく、20℃以下がより好ましい。ポリエステル(I)とポリエステル(II)との質量比(I/II)は、トナーの低温定着性を向上させる観点及びトナーの耐熱保存性を向上させる観点から、10/90〜90/10が好ましく、50/50〜80/20がより好ましく、60/40〜70/30が更に好ましい。
本発明では、樹脂の乳化性を向上させる観点から、非イオン性界面活性剤とイオン性界面活性剤とを併用する。イオン性界面活性剤としては、アニオン性界面活性剤及びカチオン性界面活性剤が挙げられる。本発明では、樹脂の乳化性を向上させる観点から、非イオン性界面活性剤とアニオン性界面活性剤とを併用することが好ましい。
非イオン性界面活性剤とイオン性界面活性剤との質量比(非イオン性界面活性剤/イオン性界面活性剤)は、樹脂の乳化性を向上させる観点から、0.3〜10が好ましく、0.5〜5がより好ましく、0.8〜1.5が更に好ましい。
非イオン性界面活性剤とアニオン性界面活性剤とを併用する場合、非イオン性界面活性剤とアニオン性界面活性剤との質量比(非イオン性界面活性剤/アニオン性界面活性剤)は、樹脂の乳化性を向上させる観点から、0.3〜10が好ましく、0.5〜5がより好ましく、0.8〜1.5が更に好ましい。
ポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル類の具体例としては、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル等が挙げられる、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類の具体例としては、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル等が挙げられる。ポリオキシエチレン脂肪酸エステル類の具体例としては、ポリエチレングリコールモノラウレート、ポリエチレングリコ−ルモノステアレート、ポリエチレングリコールモノオレエート等が挙げられる。
非イオン性界面活性剤としては、樹脂の乳化性を向上させる観点から、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類が好ましく、中でもポリオキシエチレンオレイルエーテルが好ましい。
アニオン性界面活性剤としては、樹脂の乳化性を向上させる観点から、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ドデシル硫酸ナトリウム、ドデシルエーテル硫酸ナトリウムからなる群から選ばれる少なくとも1種が好ましく、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムがより好ましい。
カチオン性界面活性剤の具体例としては、アルキルベンゼンジメチルアンモニウムクロライド、アルキルトリメチルアンモニウムクロライド、ジアルキルアンモニウムクロライド等が挙げられる。
水性媒体中で酸価の低いポリエステル樹脂を安定に乳化し、得られたトナーの耐熱保存性を向上させる観点から、1価の脂肪族カルボン酸が使用される。ここで、本発明における「脂肪族カルボン酸」には、遊離酸だけでなく、反応中に分解して酸を生成する無水物、及び炭素数1〜3のアルキルエステルも含まれるが、金属塩は含まれない。上述のように、特定の炭素数を有する脂肪族カルボン酸は、水性媒体中でポリエステル樹脂と混合すると、界面活性剤よりも疎水性であるためポリエステル樹脂中に取り込まれ、樹脂の親水性を補完するように作用して、ポリエステル樹脂の乳化が安定化するものと考えられる。これに対して、脂肪族カルボン酸の金属塩は親水的であり、また界面活性剤としてのみ作用するためポリエステル樹脂中に取り込まれず、酸価の低いポリエステルを安定に乳化することができないと考えられる。
炭素数12〜26の1価の脂肪族カルボン酸としては、飽和脂肪族カルボン酸及び不飽和脂肪族カルボン酸が挙げられる。
炭素数12〜26の1価の飽和脂肪族カルボン酸の具体例としては、ラウリン酸、トリデカン酸、ミリスチン酸、ペンタデカン酸、パルミチン酸、マルガリン酸、ステアリン酸、ノナデカン酸、アラキジン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸、セロチン酸、イソパルミチン酸、イソステアリン酸等が挙げられる。
炭素数12〜26の1価の不飽和脂肪族カルボン酸の具体例としては、リンデル酸、ツズ酸、ミリストレイン酸、パルミトレイン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、アラキドン酸等が挙げられる。
炭素数12〜26の1価の脂肪族カルボン酸としては、トナーの耐熱保存性を向上させる観点から飽和脂肪族カルボン酸が好ましく、樹脂の乳化性を向上させる観点から、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸からなる群から選ばれる少なくとも1種がより好ましく、パルミチン酸、ステアリン酸からなる群から選ばれる少なくとも1種が更に好ましく、ステアリン酸がより更に好ましい。
樹脂粒子(A)は、樹脂のみからなる粒子であってもよく、着色剤を含有する着色剤含有樹脂粒子であってもよいが、トナーの粒度分布をシャープにする観点から、着色剤を含有することが好ましく、着色剤を含有する着色剤含有樹脂粒子であることが好ましい。
着色剤含有樹脂粒子である樹脂粒子(A)を得る場合、着色剤の添加量は、トナーの画像濃度を向上させる観点及び低温定着性を向上させる観点から、樹脂粒子(A)を構成する樹脂100質量部に対して、1質量部以上が好ましく、5質量部以上がより好ましく、また、20質量部以下が好ましく、10質量部以下がより好ましい。
顔料の具体例としては、カーボンブラック、無機系複合酸化物、ベンジジンイエロー、ブリリアンカーミン3B、ブリリアンカーミン6B、ベンガル、アニリンブルー、ウルトラマリンブルー、銅フタロシアニン、フタロシアニングリーン等が挙げられ、銅フタロシアニンが好ましい。
染料の具体例としては、アクリジン系、アゾ系、ベンゾキノン系、アジン系、アントラキノン系、インジコ系、フタロシアニン系、アニリンブラック系等が挙げられる。
着色剤は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
樹脂粒子(A)は、ポリエステル樹脂、界面活性剤、1価の脂肪族カルボン酸、及び着色剤等の前記の任意成分を水性媒体中で混合し、樹脂粒子(A)の分散液として得る方法によって製造する。
水以外の成分としては、炭素数1〜5のアルキルアルコール;アセトン、メチルエチルケトン等の炭素数1〜3のジアルキルケトン;テトラヒドロフラン等の環状エーテル等の水に溶解する有機溶媒が用いられる。これらの中でも、有機溶媒のトナーへの混入を防止する観点から、ポリエステル樹脂を溶解しない炭素数1〜5のアルキルアルコールが好ましく、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノールがより好ましい。
ポリエステル樹脂が、複数の樹脂からなる場合には、予め、ポリエステルとその他の樹脂を混合したものを用いてもよいが、他の成分を添加する際に同時に添加し、溶融して混合することによって樹脂混合物を得てもよい。
また、樹脂粒子(A)の粒度分布の変動係数(CV値)(%)は、高画質のトナーを得る観点から、40%以下であることが好ましく、35%以下がより好ましく、30%以下が更に好ましい。なお、CV値は、下記式で表される値であり、具体的には実施例記載の方法で求められる。
CV値(%)=[粒度分布の標準偏差(μm)/体積平均粒径(μm)]×100
本発明の電子写真用トナーの製造方法における工程(2)は、工程(1)で得られた樹脂粒子(A)の分散液、離型剤粒子及び凝集剤を水性媒体中で混合し凝集させて凝集粒子(1)を得る工程である。
本発明においては、離型剤粒子は、離型剤を水性媒体に分散して離型剤粒子の分散液として得ることが好ましい。
離型剤としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン等の低分子量ポリオレフィン類;加熱により軟化点を有するシリコーン類;オレイン酸アミド、ステアリン酸アミド等の脂肪酸アミド類;カルナウバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス等の植物系ワックス;ミツロウ等の動物系ワックス;モンタンワックス、パラフィンワックス、フィッシャートロプシュワックス等の鉱物・石油系ワックス等が挙げられる。これらの、離型剤は、単独で又は2種以上を併用することができる。
離型剤の融点は、トナーの低温定着性を向上させる観点及び耐熱保存性を向上させる観点から、100℃以下が好ましく、95℃以下がより好ましく、90℃以下が更に好ましく、85℃以下がより更に好ましく、また、60℃以上が好ましく、65℃以上がより好ましく、70℃以上が更に好ましく、73℃以上がより更に好ましい。
本発明において、離型剤の融点は、実施例記載の方法によって求められる。2種以上併用する場合、融点は、得られるトナーに含有される離型剤中、最も質量比の大きい離型剤の融点を、本発明における離型剤の融点とする。なお、全てが同一の比率の場合は、最も低い値とする。
離型剤の使用量は、トナーの離型性を向上させる観点、低温定着性を向上させる観点及び耐熱保存性を向上させる観点から、樹脂粒子(A)を構成する樹脂100質量部に対して、20質量部以下が好ましく、15質量部以下がより好ましく、また、1質量部以上が好ましく、2質量部以上がより好ましい。
離型剤粒子は、離型剤を水性媒体に分散して離型剤粒子の分散液として得ることが好ましい。離型剤粒子の分散液は、離型剤を水性媒体中、界面活性剤の存在下、離型剤の融点以上の温度で、分散機を用いて分散することによって得ることが好ましく、用いる分散機としては、ホモジナイザー、超音波分散機等が好ましい。分散時間は用いる分散機により適宜設定すればよい。
界面活性剤としては、離型剤粒子と樹脂粒子の凝集性を向上させる観点から、アニオン性界面活性剤が好ましく、その中でも同様の観点から、親水基がカルボキシ基であるものがより好ましく、ポリカルボン酸塩が更に好ましい。使用するポリカルボン酸塩の好ましい具体例としては、トナー作製時の離型剤粒子の凝集性の向上及び遊離を防止する観点から、ポリアクリル酸塩、アクリル酸−マレイン酸共重合体の塩、ポリマレイン酸塩等が好ましく、アクリル酸−マレイン酸共重合体の塩がより好ましい。塩としては、アルカリ金属塩が好ましく、ナトリウム塩がより好ましい。
ポリカルボン酸塩の重量平均分子量は、離型剤粒子の分散性を向上させる観点から、90,000以下であることが好ましく、50,000以下がより好ましく、また、3,000以上であることが好ましく、10,000以上がより好ましい。
ポリカルボン酸塩の市販品としては、花王社製のポイズ530(商品名、ポリアクリル酸ナトリウム水溶液、重量平均分子量38000、有効濃度40質量%)、ポイズ521(商品名、アクリル酸ナトリウム−マレイン酸ナトリウム共重合体水溶液、重量平均分子量20000、有効濃度40質量%)等が挙げられる。
離型剤分散液中の界面活性剤の含有量は、トナー作製時の離型剤粒子の凝集性を向上させる観点及び遊離を防止する観点から、5質量%以下が好ましく、2質量%以下がより好ましく、1質量%以下が更に好ましく、また、0.05質量%以上が好ましく、0.1質量%以上がより好ましく、0.4質量%以上が更に好ましい。また、同様の観点から、離型剤分散液中の界面活性剤の含有量は、離型剤合計量100質量部に対し、15質量部以下が好ましく、10質量部以下がより好ましく、5.0質量部以下が更に好ましく、また、0.2質量部以上が好ましく、1.0質量部以上がより好ましく、2.0質量部以上が更に好ましい。
離型剤粒子のCV値は、得られるトナーの耐熱保存性を向上させる観点及び耐高温オフセット性を向上させる観点から、50%以下が好ましく、40%以下がより好ましく、35%以下が更に好ましい。また、離型剤粒子分散液の生産性を向上させる観点から、15%以上が好ましく、20%以上がより好ましく、25%以上が更に好ましい。離型剤粒子の体積中位粒径及びCV値は、樹脂粒子(A)と同様の方法で求められ、具体的には実施例記載の方法で求められる。
凝集粒子(1)は、樹脂粒子(A)、離型剤粒子及び凝集剤、並びに着色剤等の任意成分を水性媒体中で混合し凝集させ、凝集粒子(1)の分散液として得る方法によって製造する。
なお、工程(1)で樹脂粒子(A)に着色剤を混合しなかった場合には、本工程で着色剤を混合することが好ましい。
また、本工程において、樹脂粒子(A)以外の樹脂粒子を混合してもよい。樹脂粒子(A)以外の樹脂粒子としては、非晶質ポリエステルを含む樹脂粒子が好ましく、後述の樹脂粒子(B)と同様の組成であるものがより好ましい。
混合の順に制限はなく、いずれかを順に添加してもよいし、同時に添加してもよい。
離型剤粒子は、トナーの離型性を向上させる観点、トナー飛散を抑制する観点及び耐熱保存性を向上させる観点から、樹脂粒子(A)を構成する樹脂100質量部に対して、20質量部以下が好ましく、15質量部以下がより好ましく、また、1質量部以上が好ましく、2質量部以上がより好ましい。
また、着色剤を本工程で混合する場合、着色剤の含有量は、トナーの画像濃度を向上させる観点から、樹脂粒子(A)を構成する樹脂100質量部に対して、20質量部以下が好ましく、10質量部以下がより好ましく、また、1質量部以上が好ましく、5質量部以上がより好ましい。
混合温度は、凝集制御の観点から、0〜40℃が好ましい。
凝集剤は、第四級塩のカチオン性界面活性剤、ポリエチレンイミン等の有機系凝集剤、無機金属塩、無機アンモニウム塩、2価以上の金属錯体等の無機系凝集剤が用いられる。
無機金属塩としては、硫酸ナトリウム、塩化ナトリウム、塩化カルシウム、硫酸マグネシウム、硝酸カルシウム等の金属塩、及びポリ塩化アルミニウム、ポリ水酸化アルミニウム等の無機金属塩重合体が挙げられる。無機アンモニウム塩としては、硫酸アンモニウム、塩化アンモニウム、硝酸アンモニウム等が挙げられる。凝集剤としては、凝集性を向上させ均一な凝集粒子を得る観点から、無機アンモニウム塩が好ましく、硫酸アンモニウムがより好ましい。
凝集剤の使用量は、トナーの耐熱保存性を向上させる観点から、樹脂粒子(A)を構成する樹脂100質量部に対して、50質量部以下が好ましく、40質量部以下がより好ましく、35質量部以下が更に好ましい。また、樹脂粒子(A)の凝集性を向上させる観点から、樹脂粒子(A)を構成する樹脂100質量部に対して、1質量部以上が好ましく、5質量部以上がより好ましく、10質量部以上が更に好ましい。これらの観点から、凝集剤の使用量は、樹脂粒子(A)を構成する樹脂100質量部に対して、1〜50質量部が好ましく、5〜40質量部がより好ましく、10〜35質量部が更に好ましい。
工程(3)は、工程(2)で得られた凝集粒子(1)に、樹脂粒子(B)を添加して、凝集及び融着させて融着粒子を得る工程である。
本工程においては、工程(2)で得られた凝集粒子(1)の分散液に、樹脂粒子(B)の分散液を添加して、凝集粒子(1)に更に樹脂粒子(B)を付着させ、凝集粒子(2)を得たのち、凝集粒子(2)を構成する粒子を融着させ、融着粒子を得ることが好ましい。
本発明において、樹脂粒子(B)は、トナーの低温定着性を向上させる観点及び耐熱保存性を向上させる観点から、ポリエステル樹脂を含有することが好ましい。
樹脂粒子(B)に含まれうるポリエステル樹脂は、前述の樹脂粒子(A)に含まれうるものと同様のポリエステル樹脂を好適に用いることができる。樹脂粒子(A)に含まれうるポリエステル樹脂と同一組成の樹脂を用いてもよく、異なる組成の樹脂を用いてもよい。
樹脂粒子(B)は、ポリエステル樹脂とともに、更に、通常トナーに用いられる公知の樹脂、例えば、スチレン−アクリル共重合体、エポキシ樹脂、ポリカーボネート、ポリウレタン等の樹脂を含有してもよい。
樹脂粒子(B)は、前述の樹脂粒子(A)の製造方法と同様の方法によって、樹脂粒子(B)の分散液として得ることが好ましく、用いられるアルカリ水溶液、界面活性剤、水性媒体も樹脂粒子(A)の製造方法と同様のものを好適に用いることができる。また、樹脂粒子(A)を樹脂粒子(B)として使用することもできる。
また、樹脂粒子(B)の粒度分布の変動係数(CV値)(%)は、高画質のトナーを得る観点から、40%以下であることが好ましく、35%以下がより好ましく、30%以下が更に好ましい。樹脂粒子(B)の体積中位粒径及びCV値は、樹脂粒子(A)と同様の方法で求められ、具体的には実施例記載の方法で求められる。
凝集粒子(2)は、工程(2)で得られた凝集粒子(1)の分散液に、樹脂粒子(B)の分散液を添加して、凝集粒子(1)に更に樹脂粒子(B)を付着させ、凝集粒子(2)の分散液として製造する。
凝集粒子(1)の分散液に樹脂粒子(B)の分散液を添加するときには、凝集粒子(1)に樹脂粒子(B)を効率的に付着させるために、前記凝集剤を用いてもよい。
凝集粒子(1)の分散液に樹脂粒子(B)の分散液を添加する場合の好ましい添加方法としては、凝集剤と樹脂粒子(B)の分散液とを同時に添加する方法、凝集剤と樹脂粒子(B)の分散液とを交互に添加する方法、凝集粒子(1)の分散液の温度を徐々に上げながら、樹脂粒子(B)の分散液を添加する方法が挙げられる。このようにすることで、凝集剤濃度低下による凝集粒子(1)及び樹脂粒子(B)の凝集性の低下を防ぐことができる。トナーの生産性を向上させる観点及び製造を簡便に行う観点から、凝集粒子(1)の分散液の温度を徐々に上げながら、樹脂粒子(B)の分散液を添加することが好ましい。
次に、得られた凝集粒子(2)を構成する粒子を融着して、融着粒子を得る。本工程においては、凝集粒子(2)中の、主として物理的にお互いに付着している状態であった各粒子が融着されて一体となり、融着粒子が形成される。
凝集を停止させる粒径としては、体積中位粒径(D50)が、高画質のトナーを得る観点から、1〜10μmが好ましく、2〜8μmがより好ましく、3〜7μmが更に好ましく、4〜6μmがより更に好ましい。
凝集を停止させる方法としては、水性媒体を添加する方法、分散液を冷却する方法、凝集停止剤を添加する方法等が挙げられるが、不必要な凝集を確実に防止する観点から、凝集停止剤を添加して凝集を停止させる方法が好ましい。
凝集停止剤としては、界面活性剤が好ましく、アニオン性界面活性剤がより好ましい。アニオン性界面活性剤としては、アルキルエーテル硫酸塩、アルキル硫酸塩、及び直鎖アルキルベンゼンスルホン酸塩が挙げられる。凝集停止剤は、単独で又は2種以上組み合わせて使用することもできる。
凝集停止剤の添加量は、凝集を停止する観点から、系中の樹脂の総量100質量部に対して、0.1質量部以上が好ましく、1質量部以上がより好ましく、3質量部以上が更に好ましく、また、トナーへの残留を低減する観点から、15質量部以下が好ましく、10質量部以下がより好ましく、7質量部以下が更に好ましい。凝集停止剤は、いかなる形態で添加してもよいが、生産性を向上させる観点から、水溶液で添加することが好ましい。
オキサゾリン基を有する化合物は、分子内にオキサゾリン基を複数含有するものが好ましく、オキサゾリン基を含有するポリマーがより好ましい。オキサゾリン基を含有するポリマーの重量平均分子量は、ポリエステル樹脂との反応性を高める観点から、500〜2,000,000が好ましく、1,000〜1,000,000がより好ましい。
オキサゾリン基を含有するポリマーの市販品としては、日本触媒社製のエポクロスWSシリーズ(水溶性タイプ、主鎖アクリル)、Kシリーズ(エマルションタイプ、主鎖スチレン/アクリル)等が挙げられる(いずれも商品名)。
前記オキサゾリン基を有する化合物の含有量あるいは添加量は、樹脂との架橋反応性を高め、生産性を向上させる観点から、凝集粒子(2)の分散液中、樹脂の総量100質量部に対して、固形分として30質量部以下が好ましく、15質量部以下がより好ましく、5質量部以下が更に好ましく、また、0.1質量部以上が好ましく、0.5質量部以上がより好ましく、1質量部以上が更に好ましい。
本発明においては、工程(3)の後に後処理工程を行ってもよく、融着粒子を単離することによってトナー粒子を得ることが好ましい。
工程(3)で得られた融着粒子は、水性媒体中に存在するため、まず、固液分離を行うことが好ましい。固液分離には、吸引濾過法等が好ましく用いられる。
固液分離後に洗浄を行うことが好ましい。樹脂粒子(A)及び(B)の製造の際に非イオン性界面活性剤を用いた場合、添加した非イオン性界面活性剤も除去することが好ましいため、非イオン性界面活性剤の曇点以下で水性媒体により洗浄することが好ましい。洗浄は複数回行うことが好ましい。
次に乾燥を行うことが好ましいが、乾燥時の温度は、融着粒子自体の温度が、融着粒子を構成する樹脂のガラス転移温度より5℃以上低く、結晶性ポリエステルを含む場合にはその融点より5℃以上低くなるように設定することが好ましく、10℃以上低くなるように設定することがより好ましい。乾燥方法としては、真空低温乾燥法、振動型流動乾燥法、スプレードライ法、冷凍乾燥法、フラッシュジェット法等を用いることが好ましい。
トナー粒子の体積中位粒径及びCV値は、実施例記載の方法で求められる。
(トナー)
乾燥等を行うことによって得られたトナー粒子を本発明のトナーとしてそのまま用いることもできるが、後述のようにトナー粒子の表面を処理したものを電子写真用トナーとして用いることが好ましい。
得られたトナーの軟化点は、トナーの低温定着性を向上させる観点及び耐熱保存性を向上させる観点から、60〜140℃が好ましく、60〜130℃がより好ましく、60〜120℃が更に好ましい。また、ガラス転移温度は、トナーの低温定着性及び耐熱保存性を向上させる観点から、30〜80℃が好ましく、40〜70℃がより好ましい。
本発明の電子写真用トナーは、前記トナー粒子をトナーとしてそのまま用いることもできるが、流動化剤等を外添剤としてトナー粒子表面に添加処理したものをトナーとして使用することが好ましい。
外添剤としては、疎水性シリカ、酸化チタン微粒子、アルミナ微粒子、酸化セリウム微粒子、カーボンブラック等の無機微粒子やポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、シリコーン樹脂等のポリマー微粒子等、任意の微粒子が挙げられ、これらの中でも、疎水性シリカ、及びポリマー微粒子が好ましい。
外添剤を用いてトナー粒子の表面処理を行う場合、外添剤の添加量は、外添剤による処理前のトナー粒子100質量部に対して、1〜5質量部が好ましく、2〜5質量部がより好ましく、2.5〜4.5質量部が更に好ましい。
工程(1):酸価が1〜20mgKOH/gであり、好ましくは2mgKOH/g以上、より好ましくは3mgKOH/g以上、更に好ましくは5mgKOH/g以上であり、また、好ましくは18mgKOH/g以下、より好ましくは15mgKOH/g以下、更に好ましくは12mgKOH/g以下、より更に好ましくは10mgKOH/g未満、より更に好ましくは9mgKOH/g以下であるポリエステル樹脂、非イオン性界面活性剤、イオン性界面活性剤(好ましくはアニオン性界面活性剤)、及び炭素数12〜26、好ましくは12〜22、より好ましくは14〜18、更に好ましくは16〜18の1価の脂肪族カルボン酸を水性媒体中で混合し、樹脂粒子(A)の分散液を得る工程
工程(2):工程(1)で得られた樹脂粒子(A)の分散液、離型剤粒子及び凝集剤を水性媒体中で混合し凝集させて凝集粒子(1)を得る工程
工程(3):工程(2)で得られた凝集粒子(1)に、樹脂粒子(B)を添加して、凝集及び融着させ、融着粒子を得る工程
<3>樹脂粒子(A)中のポリエステル樹脂の含有量が、樹脂の好ましくは80質量%以上、より好ましくは90質量%以上、更に好ましくは95質量%以上、より更に好ましくは実質的に100質量%、より更に好ましくは100質量%である、<1>又は<2>に記載の電子写真用トナーの製造方法。
<4>樹脂粒子(A)におけるポリエステル樹脂中の非晶質ポリエステルの含有量が、好ましくは80〜100質量%、より好ましくは90〜100質量%、更に好ましくは95〜100質量%、より更に好ましくは実質的に100質量%、より更に好ましくは100質量%である、<1>〜<3>のいずれかに記載の電子写真用トナーの製造方法。
<5>結晶性ポリエステルと非晶質ポリエステルとの質量比(結晶性ポリエステル/非晶質ポリエステル)が、好ましくは5/95〜50/50、より好ましくは10/90〜20/80である、<1>〜<4>のいずれかに記載の電子写真用トナーの製造方法。
<7>非イオン性界面活性剤とイオン性界面活性剤との質量比(非イオン性界面活性剤/イオン性界面活性剤)が、好ましくは0.3〜10、より好ましくは0.5〜5、更に好ましくは0.8〜1.5である、<1>〜<6>のいずれかに記載の電子写真用トナーの製造方法。
<8>非イオン性界面活性剤が、好ましくはポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル類、オキシエチレン/オキシプロピレンブロックコポリマーからなる群から選ばれる少なくとも1種、より好ましくはポリオキシエチレンアルキルエーテル類、更に好ましくはポリオキシエチレンオレイルエーテルである、<1>〜<7>のいずれかに記載の電子写真用トナーの製造方法。
<9>イオン性界面活性剤が、好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキル硫酸塩、アルキルエーテル硫酸塩からなる群から選ばれる少なくとも1種、より好ましくはドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ドデシル硫酸ナトリウム、ドデシルエーテル硫酸ナトリウムからなる群から選ばれる少なくとも1種、更に好ましくはドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムである、<1>〜<8>のいずれかに記載の電子写真用トナーの製造方法。
<10>非イオン性界面活性剤が、好ましくはポリオキシエチレンアルキルエーテル類、より好ましくはポリオキシエチレンオレイルエーテルであり、イオン性界面活性剤が、好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩、より好ましくはドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムである、<1>〜<9>のいずれかに記載の電子写真用トナーの製造方法。
<11>非イオン性界面活性剤及びイオン性界面活性剤の合計の添加量が、樹脂粒子(A)を構成する樹脂100質量部に対して、好ましくは20質量部以下、より好ましくは15質量部以下、更に好ましくは10質量部以下、より更に好ましくは5質量部以下であり、また、好ましくは0.1質量部以上、より好ましくは0.5質量部以上、更に好ましくは1質量部以上である、<1>〜<10>のいずれかに記載の電子写真用トナーの製造方法。
<13>1価の脂肪族カルボン酸が、好ましくは飽和脂肪族カルボン酸、より好ましくはラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸からなる群から選ばれる少なくとも1種、更に好ましくはパルミチン酸、ステアリン酸からなる群から選ばれる少なくとも1種、より更に好ましくはステアリン酸である、<1>〜<12>のいずれかに記載の電子写真用トナーの製造方法。
<14>1価の脂肪族カルボン酸の添加量が、樹脂粒子(A)を構成する樹脂100質量部に対して、好ましくは10質量部以下、より好ましくは5質量部以下、更に好ましくは4質量部以下、より更に好ましくは3質量部以下であり、また、好ましくは0.1質量部以上、より好ましくは0.3質量部以上、更に好ましくは0.5質量部以上、より更に好ましくは0.8質量部以上である、<1>〜<13>のいずれかに記載の電子写真用トナーの製造方法。
<15>1価の脂肪族カルボン酸と界面活性剤(非イオン性界面活性剤及びイオン性界面活性剤)との総添加量が、樹脂粒子(A)を構成する樹脂100質量部に対して、好ましくは30質量部以下、より好ましくは20質量部以下、更に好ましくは15質量部以下、より更に好ましくは10質量部以下であり、また、好ましくは0.2質量部以上、より好ましくは0.5質量部以上、更に好ましくは0.8質量部以上、より更に好ましくは1.0質量部以上である、<1>〜<14>のいずれかに記載の電子写真用トナーの製造方法。
<16>界面活性剤(非イオン性界面活性剤及びイオン性界面活性剤)の添加量に対する1価の脂肪族カルボン酸の添加量の比(1価の脂肪族カルボン酸/界面活性剤)が、好ましくは10/90〜90/10、より好ましくは20/80〜70/30、更に好ましくは25/75〜60/40、より更に好ましくは30/70〜55/45である、<1>〜<15>のいずれかに記載の電子写真用トナーの製造方法。
<18>着色剤の添加量が、樹脂粒子(A)を構成する樹脂100質量部に対して、好ましくは1質量部以上、より好ましくは5質量部以上であり、また、好ましくは20質量部以下、より好ましくは10質量部以下である、<17>に記載の電子写真用トナーの製造方法。
<19>工程(1)が、酸価が1〜20mgKOH/gであり、好ましくは2mgKOH/g以上、より好ましくは3mgKOH/g以上、更に好ましくは5mgKOH/g以上であり、また、好ましくは18mgKOH/g以下、より好ましくは15mgKOH/g以下、更に好ましくは12mgKOH/g以下、より更に好ましくは10mgKOH/g未満、より更に好ましくは9mgKOH/g以下であるポリエステル樹脂、非イオン性界面活性剤、イオン性界面活性剤(好ましくはアニオン性界面活性剤)、及び炭素数12〜26、好ましくは12〜22、より好ましくは14〜18、更に好ましくは16〜18の1価の脂肪族カルボン酸を水性媒体中で混合し、さらにアルカリ水溶液を混合して樹脂粒子(A)の分散液を得る工程である、<1>〜<18>のいずれかに記載の電子写真用トナーの製造方法。
<20>工程(1)で得られる樹脂粒子(A)の分散液中の樹脂粒子(A)の体積中位粒径が、好ましくは2μm以下、より好ましくは1.5μm以下、更に好ましくは1μm以下、より更に好ましくは0.5μm以下であり、また、好ましくは0.02μm以上、より好ましくは0.05μm以上、更に好ましくは0.10μm以上、より更に好ましくは0.15μm以上である、<1>〜<19>のいずれかに記載の電子写真用トナーの製造方法。
<22>トナー粒子の体積中位粒径が、好ましくは1〜10μm、より好ましくは2〜8μm、更に好ましくは3〜7μm、より更に好ましくは4〜6μmである、<21>に記載の電子写真用トナー。
<23>トナー粒子のCV値が、好ましくは30%以下、より好ましくは27%以下、更に好ましくは25%以下である、<21>又は<22>に記載の電子写真用トナー。
<24>トナーの軟化点が、好ましくは60〜140℃、より好ましくは60〜130℃、更に好ましくは60〜120℃である、<21>〜<23>のいずれかに記載の電子写真用トナー。
<25>トナーのガラス転移温度が、好ましくは30〜80℃、より好ましくは40〜70℃である、<21>〜<24>のいずれかに記載の電子写真用トナー。
JIS K0070に従って測定した。但し、測定溶媒をアセトンとトルエンの混合溶媒(アセトン:トルエン=1:1(容量比))とした。
(1)軟化点
フローテスター(島津製作所社製、商品名:CFT−500D)を用い、1gの試料を昇温速度6℃/minで加熱しながら、プランジャーにより1.96MPaの荷重を与え、直径1mm、長さ1mmのノズルから押し出した。温度に対し、フローテスターのプランジャー降下量をプロットし、試料の半量が流出した温度を軟化点とした。
(2)吸熱の最大ピーク温度及び結晶性指数
示差走査熱量計(PerkinElmer社製、商品名:Pyris 6 DSC)を用いて、室温(25℃)から降温速度50℃/minで0℃まで冷却した試料をそのまま1分間静止させ、その後、昇温速度10℃/minで180℃まで昇温した。観測されるピークのうち、ピーク面積が最大のピークの温度を吸熱の最大ピーク温度(1)として、(軟化点(℃))/(吸熱の最大ピーク温度(1)(℃))により、結晶性指数を求めた。
(3)ガラス転移温度
示差走査熱量計(PerkinElmer社製、商品名:Pyris 6 DSC)を用いて200℃まで昇温し、その温度から降温速度50℃/minで0℃まで冷却した試料を昇温速度10℃/minで測定した。観測される吸熱ピークのうち、ピークが観測されるときはそのピークの温度を、ピークが観測されずに段差が観測されるときは該段差部分の曲線の最大傾斜を示す接線と該段差の高温側のベースラインの延長線との交点の温度をガラス転移温度とした。
示差走査熱量計(セイコー電子工業社製、商品名:DSC210)を用いて20℃から昇温速度10℃/minで測定し、最大ピーク温度を融点とする。
(1)測定装置:レーザー回折型粒径測定機(堀場製作所社製、商品名:LA−920)
(2)測定条件:測定用セルに蒸留水を加え、吸光度を適正範囲になる温度で体積中位粒径(D50)を測定した。また、CV値は下記の式に従って算出した。
CV値(%)=(粒径分布の標準偏差/体積中位粒径(D50))×100
赤外線水分計(ケット科学研究所社製、商品名:FD−230)を用いて、測定試料5gを乾燥温度150℃、測定モード96(監視時間2.5分/変動幅0.05%)にて、水分%を測定した。固形分濃度は下記の式に従って算出した。
固形分濃度(質量%)=100−M
M:水分(%)=[(W−W0)/W]×100
W:測定前の試料質量(初期試料質量)
W0:測定後の試料質量(絶対乾燥質量)
トナー粒子、凝集粒子及び融着粒子の体積中位粒径は以下の通り測定した。
・測定機:コールターマルチサイザーIII(商品名、ベックマンコールター社製)
・アパチャー径:50μm
・解析ソフト:マルチサイザーIIIバージョン3.51(商品名、ベックマンコールター社製)
・電解液:アイソトンII(商品名、ベックマンコールター社製)
・分散液:ポリオキシエチレンラウリルエーテル(花王社製、商品名:エマルゲン109P、HLB:13.6)を前記電解液に溶解させ、濃度5質量%の分散液を得た。
・分散条件:前記分散液5mLにトナー測定試料10mgを添加し、超音波分散機にて1分間分散させ、その後、電解液25mLを添加し、更に、超音波分散機にて1分間分散させて、試料分散液を作製した。
・測定条件:前記試料分散液を前記電解液100mLに加えることにより、3万個の粒子の粒径を20秒で測定できる濃度に調整した後、3万個の粒子を測定し、その粒度分布から体積中位粒径(D50)を求めた。なお凝集粒子分散液中の凝集粒子、および、融着粒子分散液中の融着粒子について測定を行う際には、凝集粒子分散液および融着粒子分散液を前記試料分散液とし前記電解液に加え濃度調整したものを測定に用いた。
また、CV値(%)は下記の式に従って算出した。
CV値(%)=(粒径分布の標準偏差/体積中位粒径(D50))×100
上質紙(富士ゼロックス社製、J紙A4サイズ)に市販のプリンタ(沖データ社製、商品名:Microline5400)を用いて、トナーの紙上の付着量が0.42〜0.48mg/cm2となるベタ画像をA4紙の上端から5mmの余白部分を残し、50mmの長さで定着させずに出力した。
次に、定着器を温度可変に改造した同プリンタを用意し、定着器の温度を90℃にし、A4縦方向に1枚あたり1.5秒の速度で定着し、印刷物を得た。
同様の方法で定着器の温度を5℃ずつ上げて、定着し、印刷物を得た。
印刷物の画像上の上端の余白部分からベタ画像にかけて、メンディングテープ(3M社製、商品名:Scotchメンディングテープ810、幅18mm)を長さ50mmに切ったものを軽く貼り付けた後、500gのおもりを載せ、速さ10mm/secで1往復押し当てた。その後、貼付したテープを下端側から剥離角度180度、速さ10mm/secで剥がし、テープ剥離後の印刷物を得た。テープ貼付前及び剥離後の印刷物の下に上質紙(沖データ社製、エクセレントホワイト紙A4サイズ)を30枚敷き、各印刷物のテープ貼付前及び剥離後の定着画像部分の反射画像濃度を、測色計(GretagMacbeth社製、商品名:SpectroEye、光射条件;標準光源D50、観察視野2°、濃度基準DINNB、絶対白基準)を用いて測定し、これから下記の式で定着率を算出した。
定着率=(テープ剥離後の反射画像濃度/テープ貼付前の反射画像濃度)×100
定着率が90%以上となる温度を最低定着温度とした。最低定着温度が低いほど、低温定着性に優れる。
内容積100mlの広口ポリビンにトナー20gを入れて密封し、温度55℃の環境下で12時間静置した。その後、25℃の温度下で密封したまま12時間以上静置して冷却した。次いで、パウダーテスター(ホソカワミクロン社製、商品名)の振動台に、3つの異なる目開きのフルイを上段250μm、中段150μm、下段75μmの順でセットし、その上に前記トナーの2gを乗せ60秒間振動を行い、各フルイ上に残ったトナー質量を測定した。
測定したトナー質量を次式に当てはめて計算し、凝集度[%]を求めた。数値が小さいほど、トナーが耐熱保存性に優れることを表す。
凝集度[%]=a+b+c
a=(上段フルイ残トナー質量)/2[g]×100
b=(中段フルイ残トナー質量)/2[g]×100×(3/5)
c=(下段フルイ残トナー質量)/2[g]×100×(1/5)
製造例1
(ポリエステルAの製造)
窒素導入管、脱水管、撹拌機、及び熱電対を装備した四つ口フラスコの内部を窒素置換し、ポリオキシプロピレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン3374g、ポリオキシエチレン(2.0)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン33g、テレフタル酸672g、及び酸化ジブチル錫10gを入れ、窒素雰囲気下、撹拌しながら、230℃に昇温し、5時間維持した後、更にフラスコ内の圧力を下げ、8.3kPaにて1時間維持した。その後、210℃まで冷却し、大気圧に戻した後、フマル酸696g、tert−ブチルカテコール0.49gを加え、210℃の温度下で5時間維持した後に、更にフラスコ内の圧力を下げ、8.3kPaにて4時間維持させて、ポリエステルAを得た。得られたポリエステルAの酸価は8.4mgKOH/gであった。また、軟化点は104℃、吸熱の最大ピーク温度は70℃、結晶性指数は1.5、ガラス転移温度は59℃であった。
(ポリエステルBの製造)
窒素導入管、脱水管、撹拌機、及び熱電対を装備した四つ口フラスコの内部を窒素置換し、ポリオキシプロピレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン2205g、ポリオキシエチレン(2.0)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン3803g、テレフタル酸2749g、及び酸化ジブチル錫10gを入れ、窒素雰囲気下、撹拌しながら、230℃に昇温し、5時間維持した後、更にフラスコ内の圧力を下げ、8.3kPaにて4時間維持させて、ポリエステルBを得た。得られたポリエステルBの酸価は5.4mgKOH/gであった。また、軟化点は109℃、吸熱の最大ピーク温度は73℃、結晶性指数は1.5、ガラス転移温度は67℃であった。
(ポリエステルCの製造)
窒素導入管、脱水管、撹拌機、及び熱電対を装備した四つ口フラスコの内部を窒素置換し、ポリオキシプロピレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン1750g、ポリオキシエチレン(2.0)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン1625g、テレフタル酸939g、ドデセニルコハク酸無水物132g、トリメリット酸無水物394g、及び酸化ジブチル錫10gを入れ、窒素雰囲気下、撹拌しながら、220℃に昇温し、220℃で5時間維持し、ポリエステルCを得た。得られたポリエステルCの酸価は21.0mgKOH/gであった。また、軟化点は121℃、吸熱の最大ピーク温度は76℃、結晶性指数は1.6、ガラス転移温度は64℃であった。
(ポリエステルDの製造)
窒素導入管、脱水管、撹拌機、及び熱電対を装備した四つ口フラスコの内部を窒素置換し、ポリオキシプロピレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン3004g、フマル酸996g、tert−ブチルカテコール2g、及び酸化ジブチル錫8gを四つ口フラスコに入れ、窒素雰囲気下、撹拌しながら、5時間かけて210℃まで昇温し、210℃で2時間保持した後、8.3kPaにて反応し軟化点が100℃に達するまで反応を行い、ポリエステルDを得た。得られたポリエステルDの酸価は22.4mgKOH/gであった。また、軟化点は101℃、吸熱の最大ピーク温度は67℃、結晶性指数は1.5、ガラス転移温度は58℃であった。
製造例5
(離型剤粒子分散液の製造)
内容積1lのビーカーに、脱イオン水200g、ポリカルボン酸ナトリウム水溶液としてアクリル酸ナトリウム−マレイン酸ナトリウム共重合体水溶液(商品名:ポイズ521、花王社製、有効濃度40質量%)3.8gを溶解させた後、これにカルナウバロウワックス(加藤洋行社製、商品名:カルナウバワックス1号、融点83℃)5g、及びパラフィンワックス(日本精鑞社製、商品名:HNP−9、融点75℃)45gを添加し、90〜95℃に温度を保持して溶融させて撹拌し、カルナウバワックスとパラフィンワックスとが一体となって溶融した溶融混合物を得た。
得られた溶融混合物を含んだ水溶液を更に90〜95℃に温度を保持しながら、超音波ホモジナイザー(日本精機製作所社製、商品名:US−600T)を用いて、30分間分散処理を行った後、25℃に冷却し、脱イオン水を加え、固形分を20質量%に調整し、離型剤粒子分散液を得た。離型剤粒子の体積中位粒径(D50)は0.450μm、CV値は30%であった。
製造例P1
(樹脂粒子(1)の分散液の調製)
撹拌機を装備したフラスコに、ポリエステルA 600g、銅フタロシアニン顔料(商品名:ECB301、大日精化工業社製)45g、ポリオキシエチレンオレイルエーテル(非イオン性界面活性剤、商品名:エマルゲン430、花王社製)6g、15質量%ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム水溶液(アニオン性界面活性剤、商品名:ネオペレックスG−15、花王社製)40g、ステアリン酸6.0gを添加し、撹拌しながら95℃に昇温して溶融させ、樹脂混合物を得た。
次に、撹拌しながら、5質量%水酸化カリウム水溶液268gを添加し、撹拌しながら95℃で2時間混合を行った。系の温度を95℃に保持し、撹拌しながら、脱イオン水1145gを6g/minの速度で滴下し、乳化物を得た。得られた乳化物を25℃に冷却し、200メッシュ(目開き105μm)の金網を通して、樹脂粒子(1)の分散液を得た。得られた樹脂粒子(1)の分散液の固形分濃度、樹脂粒子(1)の体積中位粒径及びCV値を表2に示す。なお、本明細書では、表2−1及び表2−2をあわせて表2という。
(樹脂粒子(2)の分散液の調製)
製造例P1において、ポリエステルA 600gをポリエステルB 390g及びポリエステルC 210gに変更したこと以外は製造例P1と同様にして、樹脂粒子(2)の分散液を得た。得られた樹脂粒子(2)の分散液の固形分濃度、樹脂粒子(2)の体積中位粒径(D50)及びCV値を表2に示す。
(樹脂粒子(3)の分散液の調製)
製造例P1において、ポリエステルA 600gをポリエステルA 390g及びポリエステルC 210gに変更したこと以外は製造例P1と同様にして、樹脂粒子(3)の分散液を得た。得られた樹脂粒子(3)の分散液の固形分濃度、樹脂粒子(3)の体積中位粒径(D50)及びCV値を表2に示す。
(樹脂粒子(4)の分散液の調製)
製造例P1において、ステアリン酸を12gに変更したこと以外は製造例P1と同様にして、樹脂粒子(4)の分散液を得た。得られた樹脂粒子(4)の分散液の固形分濃度、樹脂粒子(4)の体積中位粒径(D50)及びCV値を表2に示す。
(樹脂粒子(5)の分散液の調製)
製造例P1において、ステアリン酸をパルミチン酸に変更したこと以外は製造例P1と同様にして、樹脂粒子(5)の分散液を得た。得られた樹脂粒子(5)の分散液の固形分濃度、樹脂粒子(5)の体積中位粒径(D50)及びCV値を表2に示す。
(樹脂粒子(6)の分散液の調製)
製造例P1において、ステアリン酸をミリスチン酸に変更したこと以外は製造例P1と同様にして、樹脂粒子(6)の分散液を得た。得られた樹脂粒子(6)の分散液の固形分濃度、樹脂粒子(6)の体積中位粒径(D50)及びCV値を表2に示す。
(樹脂粒子(7)の分散液の調製)
製造例P1において、ステアリン酸をステアリン酸ナトリウムに変更したこと以外は製造例P1と同様にして、樹脂粒子(7)の分散液の調製を試みたが、樹脂を分散できず、樹脂粒子(7)の分散液を得られなかった。
(樹脂粒子(8)の分散液の調製)
製造例P1において、ステアリン酸を添加しなかったこと以外は製造例P1と同様にして、樹脂粒子(8)の分散液の調製を試みたが、樹脂を分散できず、樹脂粒子(8)の分散液を得られなかった。
(樹脂粒子(9)の分散液の調製)
製造例P3において、15質量%ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム水溶液を添加しなかったこと以外は製造例P3と同様にして、樹脂粒子(9)の分散液の調製を試みたが、樹脂を分散できず、樹脂粒子(9)の分散液を得られなかった。
(樹脂粒子(10)の分散液の調製)
製造例P1において、ステアリン酸6.0gをステアリン酸ナトリウム24gに変更し、15質量%ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム水溶液を添加しなかったこと以外は製造例P1と同様にして、樹脂粒子(10)の分散液の調製を試みたが、樹脂を分散できず、樹脂粒子(10)の分散液を得られなかった。
(樹脂粒子(11)の分散液の調製)
製造例P1において、ステアリン酸を添加せず、15質量%ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム水溶液の添加量を160gに変更したこと以外は製造例P1と同様にして、樹脂粒子(11)の分散液の調製を試みたが、樹脂を分散できず、樹脂粒子(11)の分散液を得られなかった。
(樹脂粒子(12)の分散液の調製)
製造例P1において、ステアリン酸及び15質量%ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム水溶液を添加せず、ポリオキシエチレンオレイルエーテルの添加量を60gに変更したこと以外は製造例P1と同様にして、樹脂粒子(12)の分散液の調製を試みたが、樹脂を分散できず、樹脂粒子(12)の分散液を得られなかった。
(樹脂粒子(13)の分散液の調製)
製造例P1において、ポリエステルA 600gをポリエステルD 390g及びポリエステルC 210gに変更したこと以外は製造例P1と同様にして、樹脂粒子(13)の分散液を得た。得られた樹脂粒子(13)の分散液の固形分濃度、樹脂粒子(13)の体積中位粒径(D50)及びCV値を表2に示す。
(樹脂粒子(14)の分散液の調製)
比較製造例P13において、ステアリン酸を添加しなかったこと以外は比較製造例P13と同様にして、樹脂粒子(14)の分散液を得た。得られた樹脂粒子(14)の分散液の固形分濃度、樹脂粒子(14)の体積中位粒径(D50)及びCV値を表2に示す。
実施例1
(トナー1の作製)
<工程(2):凝集粒子(1)の作製>
脱水管、撹拌装置及び熱電対を装備した内容積2lの4つ口フラスコに、樹脂粒子(1)の分散液250g、脱イオン水62g、及び離型剤粒子分散液21gを入れ、温度25℃で混合した。次に、25℃で撹拌しながら、硫酸アンモニウム22.8gを脱イオン水243gに溶解した水溶液を30分かけて滴下した後、混合液を55℃まで120分かけて昇温し、凝集粒子の体積中位粒径が4.5μmになるまで、55℃で保持し、凝集粒子(1)を得た。
工程(2)で得られた凝集粒子(1)の分散液(全量)の温度を50℃に冷却した後、毎時1℃の速度で昇温しながら、樹脂粒子(1)の分散液72gと脱イオン水22gとを混合した混合液を180分かけて滴下し、凝集粒子(2)を得た。得られた凝集粒子(2)の体積中位粒径は4.9μmであった。
得られた凝集粒子(2)の分散液(全量)に、オキサゾリン基含有ポリマー(商品名:エポクロスWS−700、日本触媒社製、有効分25%)5.1gを添加し30分間撹拌した。次に、ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム水溶液(アニオン性界面活性剤、商品名:エマールE−27C、花王社製、固形分28質量%)16.0gを脱イオン水625gと混合した水溶液を添加した後、1時間かけて70℃まで昇温し、70℃で3時間保持することで、体積中位粒径4.8μmの融着粒子を含む分散液を得た。その後、25℃に冷却した。
工程(3)で得られた融着粒子分散液を、25℃に保ちつつ、吸引濾過で固形分を分離し、脱イオン水で洗浄し、真空低温乾燥機(ADVANTEC東洋社製、形式名:DRV622DA)にて33℃で乾燥を行い、トナー粒子を得た。得られたトナー粒子の体積中位粒径、及びCV値を表3に示す。該トナー粒子100質量部に対して、疎水性シリカ(日本アエロジル社製、商品名:RY50、個数平均粒径;0.04μm)2.5質量部、疎水性シリカ(キャボット社製、商品名:キャボシールTS720、個数平均粒径;0.012μm)1.0質量部、及びポリマー微粒子(日本ペイント社製、商品名:ファインスフェアP2000、個数平均粒径;0.5μm)0.8質量部をヘンシェルミキサーに入れ、撹拌し、150メッシュのふるいを通過させてトナー1を得た。得られたトナーの物性及び評価を表3に示す。
(トナー2〜8の作製)
実施例1において、樹脂粒子(1)の分散液を表3に示す樹脂粒子分散液に変更したこと以外は実施例1と同様にして、トナー2〜8を得た。得られたトナーの物性及び評価を表3に示す。
Claims (8)
- 下記の工程(1)〜(3)を含む電子写真用トナーの製造方法。
工程(1):酸価が1〜20mgKOH/gのポリエステル樹脂、非イオン性界面活性剤、イオン性界面活性剤、及び炭素数12〜26の1価の脂肪族カルボン酸を水性媒体中で混合し、樹脂粒子(A)の分散液を得る工程
工程(2):工程(1)で得られた樹脂粒子(A)の分散液、離型剤粒子及び凝集剤を水性媒体中で混合し凝集させて凝集粒子(1)を得る工程
工程(3):工程(2)で得られた凝集粒子(1)に、樹脂粒子(B)を添加して、凝集及び融着させ、融着粒子を得る工程 - 1価の脂肪族カルボン酸の添加量が、樹脂粒子(A)を構成する樹脂100質量部に対し、0.1〜10質量部である、請求項1に記載の電子写真用トナーの製造方法。
- ポリエステル樹脂の酸価が5〜15mgKOH/gである、請求項1又は2に記載の電子写真用トナーの製造方法。
- 工程(1)が、酸価が1〜20mgKOH/gのポリエステル樹脂、非イオン性界面活性剤、イオン性界面活性剤、及び炭素数12〜26の1価の脂肪族カルボン酸を水性媒体中で混合し、さらにアルカリ水溶液を混合して樹脂粒子(A)の分散液を得る工程である、請求項1〜3のいずれかに記載の電子写真用トナーの製造方法。
- 1価の脂肪族カルボン酸の炭素数が12〜22である、請求項1〜4のいずれかに記載の電子写真用トナーの製造方法。
- ポリエステル樹脂が非晶質ポリエステルを80〜100質量%含有する、請求項1〜5のいずれかに記載の電子写真用トナーの製造方法。
- 樹脂粒子(A)が着色剤を含有する、請求項1〜6のいずれかに記載の電子写真用トナーの製造方法。
- 請求項1〜7のいずれかに記載の製造方法により得られる電子写真用トナー。
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