JP3176925B2 - 球状粒子の製造方法 - Google Patents
球状粒子の製造方法Info
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- G03G9/0802—Preparation methods
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B9/00—Making granules
- B29B9/02—Making granules by dividing preformed material
- B29B9/06—Making granules by dividing preformed material in the form of filamentary material, e.g. combined with extrusion
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Description
【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は小さい粒子、特に、直径が１〜10μｍの範囲
における、の製造に関する。かかる粒子は液体または粉
末のトナーに使用するのに特に有効である。
における、の製造に関する。かかる粒子は液体または粉
末のトナーに使用するのに特に有効である。
発明の背景 トナー材料は、液体または粉末どちらのトナー現像用
であっても、強靭で、磨滅抵抗性で、弾性であるべきで
あり、かつ、適切な電気的性質を有しているべきであ
る。
であっても、強靭で、磨滅抵抗性で、弾性であるべきで
あり、かつ、適切な電気的性質を有しているべきであ
る。
液体および粉末のトナー組成物に使用するためのミク
ロンサイズの粒子を製造する方法が多数知られている。
これらの方法は幾つかのクラスに分類することができ
る。
ロンサイズの粒子を製造する方法が多数知られている。
これらの方法は幾つかのクラスに分類することができ
る。
方法の一つのタイプは、溶剤の中に単量体または重合
体または複数の単量体および／または重合体を溶解し、
重合反応を生じさせて不溶性重合体を生成する間にこの
溶液／分散物を攪拌して重合体が小粒子として析出する
ようにすることによって、粒子を製造する。このタイプ
の方法の例は米国特許第3,779,924号、第4,996,265号に
記載されている。
体または複数の単量体および／または重合体を溶解し、
重合反応を生じさせて不溶性重合体を生成する間にこの
溶液／分散物を攪拌して重合体が小粒子として析出する
ようにすることによって、粒子を製造する。このタイプ
の方法の例は米国特許第3,779,924号、第4,996,265号に
記載されている。
第二のタイプの方法においては、重合体または他の材
料が溶剤の中に溶解される。この溶液を、重合体が不溶
性であるところの溶剤と合わせ、そして結果として、重
合体が小粒子として溶液から析出する。プロセス中、混
合物は粒子の生成を助けるために攪拌される。このタイ
プの方法の例は米国特許第3,679,586号、第3,718,593
号、第3,682,825号に示されている。
料が溶剤の中に溶解される。この溶液を、重合体が不溶
性であるところの溶剤と合わせ、そして結果として、重
合体が小粒子として溶液から析出する。プロセス中、混
合物は粒子の生成を助けるために攪拌される。このタイ
プの方法の例は米国特許第3,679,586号、第3,718,593
号、第3,682,825号に示されている。
第三の製造方法においては、重合体材料を圧潰または
他の仕方で破壊することによって粒子が製造され、それ
から粒子を大きさに従って分級する。
他の仕方で破壊することによって粒子が製造され、それ
から粒子を大きさに従って分級する。
第四の製造方法、特に液体トナーの製造に適する、に
おいては、重合体粒子を湿式粉砕して粒子を製造する。
かかる方法の例は米国特許第4,794,651号に見いだされ
る。
おいては、重合体粒子を湿式粉砕して粒子を製造する。
かかる方法の例は米国特許第4,794,651号に見いだされ
る。
第五の方法においては、重合体を溶剤（水または他の
溶剤）の中に溶解し、それから噴霧乾燥して粒子を生成
する。この方法によって製造される粒子のサイズはトナ
ー用にはしばしば大きすぎる。
溶剤）の中に溶解し、それから噴霧乾燥して粒子を生成
する。この方法によって製造される粒子のサイズはトナ
ー用にはしばしば大きすぎる。
第六の方法は米国特許第4,158,634号に記載されてお
り、この方法においては、重合体材料を、通常固体（室
温において）である溶剤の中に、高温で溶解する。この
溶液を冷却し、そして固体化する。それから、この固体
の溶剤を、別の液体（室温において）の溶剤の中に溶解
して、後に重合体を残す。この重合体を篩に通して重合
体粉末を生成する。
り、この方法においては、重合体材料を、通常固体（室
温において）である溶剤の中に、高温で溶解する。この
溶液を冷却し、そして固体化する。それから、この固体
の溶剤を、別の液体（室温において）の溶剤の中に溶解
して、後に重合体を残す。この重合体を篩に通して重合
体粉末を生成する。
第七のトナー粒子製造方法は米国特許第3,586,654号
に記載されており、この方法においては、重合体を（高
圧下の）超加熱水の中で溶融し、そして剪断を供給して
水中に分散された溶融重合体の液粒を形成する。この分
散物を冷却して重合体を丸い粒子として固体化し、そし
てこの粒子を水から分離する。水と重合体はかなり異な
る粘性を有しているので、粒子を形成するのに十分な剪
断を伝達するのは困難である。米国特許第3,422,049
号、第3,449,291号、第3,472,801号はどれも、類似のト
ナー粒子製造方法を記載している。
に記載されており、この方法においては、重合体を（高
圧下の）超加熱水の中で溶融し、そして剪断を供給して
水中に分散された溶融重合体の液粒を形成する。この分
散物を冷却して重合体を丸い粒子として固体化し、そし
てこの粒子を水から分離する。水と重合体はかなり異な
る粘性を有しているので、粒子を形成するのに十分な剪
断を伝達するのは困難である。米国特許第3,422,049
号、第3,449,291号、第3,472,801号はどれも、類似のト
ナー粒子製造方法を記載している。
これら方法はトナー要件に適合しないか、制御困難で
あるか、経費がかかるか、または製造できる材料の範囲
が限られているかいずれかである。
あるか、経費がかかるか、または製造できる材料の範囲
が限られているかいずれかである。
発明の概要 本発明の好ましい態様によれば、粒子は次の方法によ
って製造される： 不相溶性（不混和性）である第一材料と第二材料を一
緒に溶融し； この溶融混合物に剪断を使用して第一材料と第二材料
の乳濁物を生成し、それによって第一材料の微細球状液
粒が他方の材料の中に分散され； この分散物を冷却して少なくとも第一材料を固体化
し、そして 第一材料と第二材料とを分離することを、好ましく
は、第二材料を、第一材料が可溶性でないところの溶剤
の中に溶解させることによって、行う。
って製造される： 不相溶性（不混和性）である第一材料と第二材料を一
緒に溶融し； この溶融混合物に剪断を使用して第一材料と第二材料
の乳濁物を生成し、それによって第一材料の微細球状液
粒が他方の材料の中に分散され； この分散物を冷却して少なくとも第一材料を固体化
し、そして 第一材料と第二材料とを分離することを、好ましく
は、第二材料を、第一材料が可溶性でないところの溶剤
の中に溶解させることによって、行う。
好ましくは、第二材料の除去前に、第一材料および第
二材料の両方を固体にするのに十分に冷却する。
二材料の両方を固体にするのに十分に冷却する。
好ましくは、第一材料はトナー材料として使用するの
に適する重合体である。
に適する重合体である。
本発明の一つの好ましい態様によれば、第二材料は重
合体であるが、別の好ましい態様の材料によれば、第二
材料は非重合体材料である。
合体であるが、別の好ましい態様の材料によれば、第二
材料は非重合体材料である。
溶剤は、第二材料が水溶性であれば、水であってもよ
いし、または溶剤は、第二材料が可溶性であり第一材料
が不溶性であるところの炭化水素であってもよい。
いし、または溶剤は、第二材料が可溶性であり第一材料
が不溶性であるところの炭化水素であってもよい。
好ましくは、２つの材料は、剪断の工程が遂行される
温度において、第一材料をして要求される大きさの液粒
にさせるのに十分な剪断を第一材料に伝達することを可
能にする粘性を有している。
温度において、第一材料をして要求される大きさの液粒
にさせるのに十分な剪断を第一材料に伝達することを可
能にする粘性を有している。
本方法に適するトナー材料としては、ポリスチレン、
イオノマーたとえばサーリン（Surlyn）9020（デュポ
ン）またはイオテック（Iotek）8030（エクソン）、お
よび、ポリエステルおよびコポリエステル材料たとえば
ハルズ（Hulls）によって販売されているダイナポル（D
ynapol）1228、ならびに、重合体材料のブレンドが包含
される。
イオノマーたとえばサーリン（Surlyn）9020（デュポ
ン）またはイオテック（Iotek）8030（エクソン）、お
よび、ポリエステルおよびコポリエステル材料たとえば
ハルズ（Hulls）によって販売されているダイナポル（D
ynapol）1228、ならびに、重合体材料のブレンドが包含
される。
トナー材料は、球状粒子の製造プロセスの開始前に、
その中に分散されたカーボンブラックや顔料のような着
色剤を有していてもよい。
その中に分散されたカーボンブラックや顔料のような着
色剤を有していてもよい。
適する第二材料としては、水溶性である重合体、WSR3
01ポリオキシエチレン（ユニオンカーバイド）、アクア
ロン（AQUALON）によってクルセル（KLUCEL）の商標で
販売されているヒドロキシプロピルセルロース、およ
び、ヘキサンに可溶性である、グッドイヤーによって販
売されている置換スチレンアクリレート共重合体である
プリオライト（PLIOLITE）VTACおよびプリオウェイ（PL
IOWAY）EC−１の商標でグッドイヤーによって販売され
ているビニルトルエンアクリル共重合体が包含される。
ハーキュリーズ（Hercules）によって製造されている脂
肪族樹脂、インコバル（INKOVAR）1150も第二材料とし
て有効である。また、カラメル（交叉結合糖）は第二材
料として使用することができ、そして経済的であり、環
境を汚染しないし、かつ水溶性である。
01ポリオキシエチレン（ユニオンカーバイド）、アクア
ロン（AQUALON）によってクルセル（KLUCEL）の商標で
販売されているヒドロキシプロピルセルロース、およ
び、ヘキサンに可溶性である、グッドイヤーによって販
売されている置換スチレンアクリレート共重合体である
プリオライト（PLIOLITE）VTACおよびプリオウェイ（PL
IOWAY）EC−１の商標でグッドイヤーによって販売され
ているビニルトルエンアクリル共重合体が包含される。
ハーキュリーズ（Hercules）によって製造されている脂
肪族樹脂、インコバル（INKOVAR）1150も第二材料とし
て有効である。また、カラメル（交叉結合糖）は第二材
料として使用することができ、そして経済的であり、環
境を汚染しないし、かつ水溶性である。
本発明の好ましい態様においては、トナー材料：他の
材料の比は10:90から40:60までである。より好ましく
は、この比は15:85から30:70までである。現在使用され
ている材料および剪断方法にとっては、15:85および20:
80の比が特に好ましい。
材料の比は10:90から40:60までである。より好ましく
は、この比は15:85から30:70までである。現在使用され
ている材料および剪断方法にとっては、15:85および20:
80の比が特に好ましい。
剪断の工程は２つの溶融された材料の粘性に合致する
適切な任意の剪断装置を使用して実施できる。これらに
は、押出機に向く比較的低粘性材料のための簡単な攪拌
機または高粘性材料のためのボールミルが包含されるで
あろう。本発明の一つの態様においては、剪断を適用す
るために家庭用ミキサーが使用される。
適切な任意の剪断装置を使用して実施できる。これらに
は、押出機に向く比較的低粘性材料のための簡単な攪拌
機または高粘性材料のためのボールミルが包含されるで
あろう。本発明の一つの態様においては、剪断を適用す
るために家庭用ミキサーが使用される。
本発明の好ましい態様においては、溶融材料をまず比
較的低温で押出機から押出して第二材料の中に分布され
た第一材料の比較的長い流条物を生成する。押出機を出
た材料をさらに加熱し、そして長い比較的細い管に通
す。この管の中で、長い流条物は壊れて第一材料が液粒
状になる。材料が管の中を、好ましくは15〜45分を要し
て、通過する間に、第一材料の液粒は丸くなり、そして
管を出た複合体の中に存在する第一材料はほぼ球状であ
る。
較的低温で押出機から押出して第二材料の中に分布され
た第一材料の比較的長い流条物を生成する。押出機を出
た材料をさらに加熱し、そして長い比較的細い管に通
す。この管の中で、長い流条物は壊れて第一材料が液粒
状になる。材料が管の中を、好ましくは15〜45分を要し
て、通過する間に、第一材料の液粒は丸くなり、そして
管を出た複合体の中に存在する第一材料はほぼ球状であ
る。
好ましくは、この複合材料を細断または圧潰して第二
材料の溶解を速度アップさせる。
材料の溶解を速度アップさせる。
本発明の好ましい態様においては、第二材料には不溶
性であるが溶融第一材料には物理的または化学的に親和
性を有する粒子が加熱混合物に添加される。この混合物
をさらに混合するとき、粒子は溶融液粒を少なくとも部
分的に被覆する。冷却し、そして第二材料を除去したと
き、第一材料の粒子は滑らかではないが、前記不溶性粒
子によって被覆されている。
性であるが溶融第一材料には物理的または化学的に親和
性を有する粒子が加熱混合物に添加される。この混合物
をさらに混合するとき、粒子は溶融液粒を少なくとも部
分的に被覆する。冷却し、そして第二材料を除去したと
き、第一材料の粒子は滑らかではないが、前記不溶性粒
子によって被覆されている。
不溶性粒子は粒子の特性を改質するために好ましく使
用される。たとえば、アライド ケミカルズによって販
売されているフッ素化炭素であるアキュフルオル（ACCU
FLUOR）CFXの粒子は溶融混合物に添加することができ
る。この添加剤は溶融液粒の表面に付着し、そして得ら
れる粒子の帯電特性を向上させ、かつ、粒子を使用して
現像された液体トナー像の潰れ抵抗を向上させる表面荒
さを与える。その他の添加剤粒子は粉末トナー粒子間の
摩擦を減少させる界面活性剤、粒子を被覆する顔料、ま
たは重合体の表面から突出することによって粒子の構造
形態を変更するその他粒子であることができる 図面の簡単な説明 本発明は下記の図面をもって以下に説明する本発明の
好ましい態様との関連でより明瞭に理解されるであろ
う： 図面は本発明の好ましい態様に従って粒子を製造する
のに有効な押出装置の概略図である。
用される。たとえば、アライド ケミカルズによって販
売されているフッ素化炭素であるアキュフルオル（ACCU
FLUOR）CFXの粒子は溶融混合物に添加することができ
る。この添加剤は溶融液粒の表面に付着し、そして得ら
れる粒子の帯電特性を向上させ、かつ、粒子を使用して
現像された液体トナー像の潰れ抵抗を向上させる表面荒
さを与える。その他の添加剤粒子は粉末トナー粒子間の
摩擦を減少させる界面活性剤、粒子を被覆する顔料、ま
たは重合体の表面から突出することによって粒子の構造
形態を変更するその他粒子であることができる 図面の簡単な説明 本発明は下記の図面をもって以下に説明する本発明の
好ましい態様との関連でより明瞭に理解されるであろ
う： 図面は本発明の好ましい態様に従って粒子を製造する
のに有効な押出装置の概略図である。
好ましい態様の説明 本発明は第一材料の粒子を形成するものであるが、そ
のためには、まず、溶融した第一材料を、第一材料が不
混和性であるところ溶融した第二材料の量と混合する。
のためには、まず、溶融した第一材料を、第一材料が不
混和性であるところ溶融した第二材料の量と混合する。
この溶融混合物に、第一材料をして第二材料の中に実
質的に球形の液粒を形成させる剪断力を受けさせること
によって、溶融混合物を乳化される。剪断力の良好な伝
達を与えるためには、２つの材料は剪断が適用される温
度においては大よそ匹敵する粘性を有しているべきであ
り、そして第一材料は好ましくは、第二材料より高い表
面張力を有しているべきである。表面張力が2:1の比で
あることが好ましいと考えられるが、5:1またはそれよ
り高い比も本発明の遂行には有効である。
質的に球形の液粒を形成させる剪断力を受けさせること
によって、溶融混合物を乳化される。剪断力の良好な伝
達を与えるためには、２つの材料は剪断が適用される温
度においては大よそ匹敵する粘性を有しているべきであ
り、そして第一材料は好ましくは、第二材料より高い表
面張力を有しているべきである。表面張力が2:1の比で
あることが好ましいと考えられるが、5:1またはそれよ
り高い比も本発明の遂行には有効である。
それから、この乳濁物を冷却して２つの材料を固体化
すると、第一材料の小さな、好ましくは球状の、粒子
が、第二材料のマトリックスの中に形成される。固体混
合物を、第二材料が可溶性であるが第一材料が可溶性で
ないところの溶剤の中に、溶解することによって、固体
第二材料を除去する。この時点において、残留する丸い
粒子の第一材料は任意的には、第二材料およびそれの溶
剤の痕跡を除去するために洗浄され乾燥される。
すると、第一材料の小さな、好ましくは球状の、粒子
が、第二材料のマトリックスの中に形成される。固体混
合物を、第二材料が可溶性であるが第一材料が可溶性で
ないところの溶剤の中に、溶解することによって、固体
第二材料を除去する。この時点において、残留する丸い
粒子の第一材料は任意的には、第二材料およびそれの溶
剤の痕跡を除去するために洗浄され乾燥される。
粒子のサイズは適用された剪断力の量に依存するであ
ろう、そして、一般的に言うと、粒子サイズ分布の均一
性は剪断力が適用されている時間の長さに、そしてある
程度は適用の方法に依存するであろう。さらに、適用方
法の好ましい態様の幾つかは優れた狭い分布の粒子サイ
ズを与えることが判明した。
ろう、そして、一般的に言うと、粒子サイズ分布の均一
性は剪断力が適用されている時間の長さに、そしてある
程度は適用の方法に依存するであろう。さらに、適用方
法の好ましい態様の幾つかは優れた狭い分布の粒子サイ
ズを与えることが判明した。
好ましくは、粒子は実質的に球状であるが、或る環境
下では、楕円状または幾らか不規則な粒子が本方法から
生じる。
下では、楕円状または幾らか不規則な粒子が本方法から
生じる。
本発明の方法の一つの好ましい態様においては、２つ
の溶融材料はワイヤビーターによって、または軸に対し
て垂直に回転するシングルスティッフワイヤによって混
合される。このシステムは混合温度で比較的低粘性を有
する材料には好ましい。
の溶融材料はワイヤビーターによって、または軸に対し
て垂直に回転するシングルスティッフワイヤによって混
合される。このシステムは混合温度で比較的低粘性を有
する材料には好ましい。
本発明の第二の態様は２つの材料を乳化させるために
２本ロールミルまたは３本ロールミルを利用する。材料
を溶融し、そしてミルに多数回通して乳化を完了する。
かかる方法は混合温度において高粘性を有する材料に特
に適する。ミルの温度および／または速度を変更して、
剪断速度、従って粒子サイズを制御する。
２本ロールミルまたは３本ロールミルを利用する。材料
を溶融し、そしてミルに多数回通して乳化を完了する。
かかる方法は混合温度において高粘性を有する材料に特
に適する。ミルの温度および／または速度を変更して、
剪断速度、従って粒子サイズを制御する。
本発明の第三の態様においては、溶融材料に、第一材
料の大きい液粒をトナーとして使用するのに適する小さ
い粒子にまで破壊する効果を有する超音波エネルギーを
受けさせる。剪断力はこの態様における粒子の破壊を生
じさせると考えられる。
料の大きい液粒をトナーとして使用するのに適する小さ
い粒子にまで破壊する効果を有する超音波エネルギーを
受けさせる。剪断力はこの態様における粒子の破壊を生
じさせると考えられる。
本発明の第四の、特に好ましい、態様においては、ト
ナーおよび「ホスト」材料は図面に概略的に図示されて
いる装置で乳化される。この装置においては、押出機10
に、好ましくは15〜20％のトナー重合体と80〜85％のホ
スト材料との混合物を、入口11から充填する。押出され
た材料がホスト材料中のトナー材料の長い比較的細い流
条物を構成しているように、好ましくは、押出機の中
で、材料を、好ましくはそれらの融点に非常に近い温度
に加熱する。この温度は非常に臨界的であるというわけ
ではない。それから、この押出された混合物を押出工程
より高い温度で、管12、好ましくは0.5〜数メートル長
さである、の中に通す。本発明の好ましい態様において
は、混合物は管を移動するのに15分〜1.5時間を要す
る。この移動中に、流条物は壊れて狭いサイズ範囲を有
する実質的に丸い液粒になる。
ナーおよび「ホスト」材料は図面に概略的に図示されて
いる装置で乳化される。この装置においては、押出機10
に、好ましくは15〜20％のトナー重合体と80〜85％のホ
スト材料との混合物を、入口11から充填する。押出され
た材料がホスト材料中のトナー材料の長い比較的細い流
条物を構成しているように、好ましくは、押出機の中
で、材料を、好ましくはそれらの融点に非常に近い温度
に加熱する。この温度は非常に臨界的であるというわけ
ではない。それから、この押出された混合物を押出工程
より高い温度で、管12、好ましくは0.5〜数メートル長
さである、の中に通す。本発明の好ましい態様において
は、混合物は管を移動するのに15分〜1.5時間を要す
る。この移動中に、流条物は壊れて狭いサイズ範囲を有
する実質的に丸い液粒になる。
こうして得られた、ホスト材料の中の球状トナー粒子
からなる混合物は、管を後にするときに固体化し（概略
的には13で示されている）、そしてこの冷固体材料を破
壊して概略的に14で示されている小片にする。それか
ら、溶剤16を使用してホスト材料を除去する。一般的に
は、ホスト材料の痕跡を完全に除去するために溶剤で粒
子を数回洗浄するべきである。
からなる混合物は、管を後にするときに固体化し（概略
的には13で示されている）、そしてこの冷固体材料を破
壊して概略的に14で示されている小片にする。それか
ら、溶剤16を使用してホスト材料を除去する。一般的に
は、ホスト材料の痕跡を完全に除去するために溶剤で粒
子を数回洗浄するべきである。
実験の具体的な組合せにおいては、顔料入りのサーリ
ン9020またはイオテック8030のイオノマー材料15〜20％
をプリオウェイEC−１材料と一緒に加熱し、そして押出
機から押出した。この混合物を、約160℃の温度に加熱
された0.5m、1.0m、および2.0mの様々な長さを有する直
径1.94cmの管の中を通過させた。管を通過する材料の移
動時間は0.5時間〜１時間の大きさのオーダーであっ
た。出てくる材料を細断し、そしてホスト材料をヘキサ
ンに溶解させたときに、トナー材料の実質的に丸い粒子
が残った。
ン9020またはイオテック8030のイオノマー材料15〜20％
をプリオウェイEC−１材料と一緒に加熱し、そして押出
機から押出した。この混合物を、約160℃の温度に加熱
された0.5m、1.0m、および2.0mの様々な長さを有する直
径1.94cmの管の中を通過させた。管を通過する材料の移
動時間は0.5時間〜１時間の大きさのオーダーであっ
た。出てくる材料を細断し、そしてホスト材料をヘキサ
ンに溶解させたときに、トナー材料の実質的に丸い粒子
が残った。
粒子のサイズは管中を混合物が通過する間の剪断の量
に依存する。これは転じて、管の温度、材料が管を移動
する速度、および管の直径に依存する。従って、本質的
に同じプロセスを使用し、操作パラメーターを変更する
ことによって、ミクロンの大きさの、または場合によっ
てはサブミクロンの範囲の、トナー粒子サイズを製造す
ることができる。
に依存する。これは転じて、管の温度、材料が管を移動
する速度、および管の直径に依存する。従って、本質的
に同じプロセスを使用し、操作パラメーターを変更する
ことによって、ミクロンの大きさの、または場合によっ
てはサブミクロンの範囲の、トナー粒子サイズを製造す
ることができる。
液体トナーおよび特に粉末トナーの用途のために適す
るトナー粒子を製造するための更に別の実験において
は、カラメルホスト材料を次のようにして製造した：ま
ず、プラネタリーミキサーに3650gの白砂糖を装填し
た。この砂糖を溶融し、そして176℃〜180℃の温度で全
体で４時間混合した。この材料をまだ温かい時に取り出
した。
るトナー粒子を製造するための更に別の実験において
は、カラメルホスト材料を次のようにして製造した：ま
ず、プラネタリーミキサーに3650gの白砂糖を装填し
た。この砂糖を溶融し、そして176℃〜180℃の温度で全
体で４時間混合した。この材料をまだ温かい時に取り出
した。
着色トナー粒子材料を次のようにして製造した：ま
ず、120gのダイナポルS1228と、30gのBT583D（クックサ
ン（Cookson）によって製造されている青色顔料）を、
油加熱ユニットによって100℃に加熱されたブラベンダ
ー（Brabender）２本ロールミルの中で配合した。この
材料の配合は約45Nmのトルクで、65rpmで、約20分間行
われた。材料をまだ温かい間に取り出し、そして冷却後
に細断した。
ず、120gのダイナポルS1228と、30gのBT583D（クックサ
ン（Cookson）によって製造されている青色顔料）を、
油加熱ユニットによって100℃に加熱されたブラベンダ
ー（Brabender）２本ロールミルの中で配合した。この
材料の配合は約45Nmのトルクで、65rpmで、約20分間行
われた。材料をまだ温かい間に取り出し、そして冷却後
に細断した。
トナー粒子を次の工程によって製造した： 1. 60gのカラメル材料と40gの着色細断トナー材料を、
約100℃に加熱されたスモールワイヤミキサーの中に装
填した。この材料を約20分間混合した。
約100℃に加熱されたスモールワイヤミキサーの中に装
填した。この材料を約20分間混合した。
2. この混合物に温水を加えることによってカラメルを
溶解した。得られたトナー粒子を追加の水で洗浄してカ
ラメルの痕跡を完全に除去した。トナー粒子をイソプロ
パノールで洗浄することによって水を除去した。
溶解した。得られたトナー粒子を追加の水で洗浄してカ
ラメルの痕跡を完全に除去した。トナー粒子をイソプロ
パノールで洗浄することによって水を除去した。
3. この粒子を、液体トナーにおけるキャリヤ液体とし
て使用されるべきキャリヤ液体（イソパー（Isopar）、
ペネテック（Peneteck）、マーコル（Marcol）、等）に
よって洗浄することによって、イソプロパノールを除去
した。この溶剤置換は遠心分離および上澄みのデカンデ
ーションおよびその後の新鮮溶剤中への再分散によって
行われた。
て使用されるべきキャリヤ液体（イソパー（Isopar）、
ペネテック（Peneteck）、マーコル（Marcol）、等）に
よって洗浄することによって、イソプロパノールを除去
した。この溶剤置換は遠心分離および上澄みのデカンデ
ーションおよびその後の新鮮溶剤中への再分散によって
行われた。
得られた粒子は、島津式粒径分析機で測定したとき
に、8.67μｍの平均サイズを有していた。
に、8.67μｍの平均サイズを有していた。
本発明の好ましい態様においては、ホスト材料には不
溶性であるが好ましくは溶融第一材料には物理的または
化学的な親和性を有しているところの粒子が、加熱混合
物に添加された。この粒子は、混合物がさらに加熱され
たときに、溶融液粒を少なくとも部分的に被覆する。冷
却され、そして第二材料が除去されたとき、第一材料の
粒子は滑らかではないが、前記不溶性粒子によって被覆
されていた。
溶性であるが好ましくは溶融第一材料には物理的または
化学的な親和性を有しているところの粒子が、加熱混合
物に添加された。この粒子は、混合物がさらに加熱され
たときに、溶融液粒を少なくとも部分的に被覆する。冷
却され、そして第二材料が除去されたとき、第一材料の
粒子は滑らかではないが、前記不溶性粒子によって被覆
されていた。
不溶性粒子は粒子の特性を改質するために好ましく使
用された。たとえば、アライドケミカルズによって販売
されているフッ素化炭素であるアキュフルオルCFX粉末
を、溶融混合物に添加することができた。この粉末は、
溶融液粒の表面に付着し、そして得られる粒子の帯電特
性を向上させ、かつ、粒子を使用して現像された液体ト
ナー像の潰れ抵抗を向上させる表面荒さを与えた。その
他の添加剤粒子は粉末トナー粒子間の摩擦を減少させる
界面活性剤、粒子を被覆する顔料、または重合体の表面
から突出することによって粒子の構造形態を変更するそ
の他粒子、たとえば、カーボンブラックまたは炭酸塩材
料、であることができた。
用された。たとえば、アライドケミカルズによって販売
されているフッ素化炭素であるアキュフルオルCFX粉末
を、溶融混合物に添加することができた。この粉末は、
溶融液粒の表面に付着し、そして得られる粒子の帯電特
性を向上させ、かつ、粒子を使用して現像された液体ト
ナー像の潰れ抵抗を向上させる表面荒さを与えた。その
他の添加剤粒子は粉末トナー粒子間の摩擦を減少させる
界面活性剤、粒子を被覆する顔料、または重合体の表面
から突出することによって粒子の構造形態を変更するそ
の他粒子、たとえば、カーボンブラックまたは炭酸塩材
料、であることができた。
さらに別の系列の例においては、着色剤はトナー材料
が第一材料と混合される前にトナー材料の中に分散され
た。
が第一材料と混合される前にトナー材料の中に分散され
た。
一つの例においては、90℃に加熱された２本ロールミ
ルの中で、56部のダイナコル（DYNACOL）8130および14
部のダイナコル8150（ハルズによって製造されているコ
ポリエステル類）と、10部のデスムコル（DESMUCOL）42
0（バイエルによって製造されているヒドロキシルポリ
ウレタン）および20部のBT5830（クックサンによって製
造されている青色顔料）とを、材料が十分に分散される
まで、分散させることによって、トナー材料を製造し
た。このトナー材料200gを、外部メタルヒーターを備え
たメタルポットの中に、570gのインコバル1150（ハーキ
ュリーズによって製造されている脂肪族樹脂）、30gの
マーコルＭ−80（エクソン）およびラブリゾル（Lubriz
ol）−890（ラブリゾル）と一緒に装填した。マーコル
およびラブリゾルは、混合物の粘性を減少させるため、
およびトナーとインコバルとの分離を改善するために、
添加された。
ルの中で、56部のダイナコル（DYNACOL）8130および14
部のダイナコル8150（ハルズによって製造されているコ
ポリエステル類）と、10部のデスムコル（DESMUCOL）42
0（バイエルによって製造されているヒドロキシルポリ
ウレタン）および20部のBT5830（クックサンによって製
造されている青色顔料）とを、材料が十分に分散される
まで、分散させることによって、トナー材料を製造し
た。このトナー材料200gを、外部メタルヒーターを備え
たメタルポットの中に、570gのインコバル1150（ハーキ
ュリーズによって製造されている脂肪族樹脂）、30gの
マーコルＭ−80（エクソン）およびラブリゾル（Lubriz
ol）−890（ラブリゾル）と一緒に装填した。マーコル
およびラブリゾルは、混合物の粘性を減少させるため、
およびトナーとインコバルとの分離を改善するために、
添加された。
ポットの中の材料を約135℃の温度に加熱し、そして
ケンウッド（Kenwood）型KM202電気ミキサーで混合し
た。材料は低速で５分間、速度３で５分間、そして最後
に速度５（高速）でさらに５分間混合された。
ケンウッド（Kenwood）型KM202電気ミキサーで混合し
た。材料は低速で５分間、速度３で５分間、そして最後
に速度５（高速）でさらに５分間混合された。
材料をまだ温かい間にポットから取り出し、そして室
温に放冷した。材料を圧潰して小さい粒子にし、そして
インコバルをイソパー−Ｌによる繰り返し洗浄によって
除去し、機械ミキサーおよび遠心分離を使用してインコ
バルのイソパー溶液から球体を取り出した。望ならばキ
ャリヤ液体および帯電調節剤が液体トナー用に添加され
る。この粒子サイズは、島津式粒径分析機によって測定
したとき、3.51μｍ（平均）であった。
温に放冷した。材料を圧潰して小さい粒子にし、そして
インコバルをイソパー−Ｌによる繰り返し洗浄によって
除去し、機械ミキサーおよび遠心分離を使用してインコ
バルのイソパー溶液から球体を取り出した。望ならばキ
ャリヤ液体および帯電調節剤が液体トナー用に添加され
る。この粒子サイズは、島津式粒径分析機によって測定
したとき、3.51μｍ（平均）であった。
このタイプの別の例においては、80％のサーリン165L
と20％のモグル（Mogul）−Ｌカーボンブラックからな
る触毛粒子の25％固形分の、イソパー−Ｌ中分散物を、
130℃に予め加熱されたプリオウェイEC−１（600g）と
マーコル−82（100g）の混合物に添加した。この混合物
をケンウッドミキサーで低速で混合し、そして温度を約
100℃に下げた。混合を低速で70分間継続した。得られ
た材料を温かいまま取り出し、そして放冷した。この材
料を圧潰し、そしてプリオウェイをトルエンによる繰り
返し洗浄および遠心分離によって除去した。このトナー
をイソパー−Ｌで繰り返し洗浄してトルエンの痕跡を除
去した。この粒子サイズは、島津式粒径分析機で測定し
たとき、3.01μｍ（平均）であった。出発トナー材料が
１〜２μｍの範囲のサイズを有する触毛トナー粒子の形
態であることは注目すべきである。かかるトナーを製造
する方法はこの分野では周知である。かかる材料は便宜
上使用されたに過ぎない。出発トナー材料は、２本ロー
ルミルまたは任意の便利な方法によってサーリン材料中
にカーボンブラックを分散させ、そして得られた生成物
を微粉砕することによって、製造されてもよい。インパ
ー−Ｌは、室温より上の温度でサーリンを溶媒和する、
従って、プロセスの温度を低下させる、付随的効果を有
した。何故ならば、溶媒和されないサーリンは非常に高
い温度で溶融するからである。
と20％のモグル（Mogul）−Ｌカーボンブラックからな
る触毛粒子の25％固形分の、イソパー−Ｌ中分散物を、
130℃に予め加熱されたプリオウェイEC−１（600g）と
マーコル−82（100g）の混合物に添加した。この混合物
をケンウッドミキサーで低速で混合し、そして温度を約
100℃に下げた。混合を低速で70分間継続した。得られ
た材料を温かいまま取り出し、そして放冷した。この材
料を圧潰し、そしてプリオウェイをトルエンによる繰り
返し洗浄および遠心分離によって除去した。このトナー
をイソパー−Ｌで繰り返し洗浄してトルエンの痕跡を除
去した。この粒子サイズは、島津式粒径分析機で測定し
たとき、3.01μｍ（平均）であった。出発トナー材料が
１〜２μｍの範囲のサイズを有する触毛トナー粒子の形
態であることは注目すべきである。かかるトナーを製造
する方法はこの分野では周知である。かかる材料は便宜
上使用されたに過ぎない。出発トナー材料は、２本ロー
ルミルまたは任意の便利な方法によってサーリン材料中
にカーボンブラックを分散させ、そして得られた生成物
を微粉砕することによって、製造されてもよい。インパ
ー−Ｌは、室温より上の温度でサーリンを溶媒和する、
従って、プロセスの温度を低下させる、付随的効果を有
した。何故ならば、溶媒和されないサーリンは非常に高
い温度で溶融するからである。
本発明においては、広く様々な材料、たとえば、本発
明の概要に列挙されているそれら材料、が有効である。
一方の材料はトナーとしてのその諸性質のために選ば
れ、そして他方の、ホスト、材料は第一材料との不相溶
性、第一材料と比べたときの融点および粘度、およびコ
ストや環境汚染の因子に基づいて選ばれる。
明の概要に列挙されているそれら材料、が有効である。
一方の材料はトナーとしてのその諸性質のために選ば
れ、そして他方の、ホスト、材料は第一材料との不相溶
性、第一材料と比べたときの融点および粘度、およびコ
ストや環境汚染の因子に基づいて選ばれる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ボシドン，ベッキィ イスラエル国 58 400 ホラン，ロシ ュ ピンナ １ (56)参考文献 米国特許5017451（ＵＳ，Ａ) 英国特許1450006（ＧＢ，Ｂ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C08J 3/12
Claims (12)
- 【請求項１】不相溶性である第一の固体材料と第二の固
体材料を溶融し； この第一材料と第二材料の溶融混合物に剪断を適用して
第一材料と第二材料の乳濁物を生成し、それによって第
一材料の微細球状液粒が他方の材料の中に分散され； この分散物を冷却して少なくとも第一材料を固体化し；
そして この冷却された分散物から第二材料を除去して第一材料
の球状粒子を生じる； 工程を含む、球状粒子の製造方法。 - 【請求項２】除去の工程が、第二材料を、第一材料が可
溶性でないところの溶剤の中に溶解する工程を含む、請
求の範囲第１項に記載の方法。 - 【請求項３】冷却の工程が、第二材料の除去前に第一材
料と第二材料の両方を固体にするのに十分に冷却するこ
とを包含する、請求の範囲第１項または第２項に記載の
方法。 - 【請求項４】第二材料が重合体材料である、請求の範囲
第１項〜第３項のいずれか一項に記載の方法。 - 【請求項５】第二材料がカラメルである、請求の範囲第
１項〜第４項のいずれか一項に記載の方法。 - 【請求項６】第一材料が、トナー材料として使用するの
に適する熱可塑性重合体を含む、請求の範囲第１項〜第
５項のいずれか一項に記載の方法。 - 【請求項７】第二材料が水溶性であり、そして溶剤が水
である、請求の範囲第１項〜第６項のいずれか一項に記
載の方法。 - 【請求項８】第一材料および第二材料が、剪断の工程を
行う温度において、第一材料をして要求されるサイズの
液粒を形成させるのに十分な剪断を第一材料に伝達する
ことを可能にする粘性を有している、請求の範囲第１項
〜第７項のいずれか一項に記載の方法。 - 【請求項９】２つの材料が、剪断工程の温度において、
5/1より小さい粘度の比を有している、請求の範囲第第
１項〜第８項のいずれか一項に記載の方法。 - 【請求項１０】比が2/1より小さい、請求の範囲第第１
項〜第９項のいずれか一項に記載の方法。 - 【請求項１１】剪断の工程が完了する前に溶融乳濁物の
中に粉末の不溶性物質を添加することを包含し、それに
よって、この粉末は液粒に付着し、そしてそれによっ
て、得られる粒子を被覆する、請求の範囲第第１項〜第
10項のいずれか一項に記載の方法。 - 【請求項１２】第一材料が顔料入り重合体である、請求
の範囲第第１項〜第11項のいずれか一項に記載の方法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US94036492A | 1992-09-03 | 1992-09-03 | |
| US07/940,364 | 1992-09-03 | ||
| US98511692A | 1992-12-03 | 1992-12-03 | |
| US940,364 | 1992-12-03 | ||
| US985,116 | 1992-12-03 | ||
| US07/985,116 | 1992-12-03 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10504045A JPH10504045A (ja) | 1998-04-14 |
| JP3176925B2 true JP3176925B2 (ja) | 2001-06-18 |
Family
ID=27130133
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP50707094A Expired - Lifetime JP3176925B2 (ja) | 1992-09-03 | 1993-09-02 | 球状粒子の製造方法 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0658255B1 (ja) |
| JP (1) | JP3176925B2 (ja) |
| CA (1) | CA2143835C (ja) |
| DE (1) | DE69330525T2 (ja) |
| HK (1) | HK1009609A1 (ja) |
| SG (1) | SG44019A1 (ja) |
| WO (1) | WO1994006059A1 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB9506972D0 (en) * | 1995-04-04 | 1995-05-24 | Univ Liverpool | Improvements in and relating to quadrupole mass |
| JP4527487B2 (ja) * | 2004-09-30 | 2010-08-18 | ダイセル・エボニック株式会社 | 楕球状熱可塑性樹脂微粒子の製造法 |
| ATE405611T1 (de) * | 2004-10-08 | 2008-09-15 | Rhodia Chimie Sa | Verfahren zur herstellung von partikeln aus thermoplastischen polymeren und daraus gewonnenes pulver |
| US7544458B2 (en) * | 2005-07-27 | 2009-06-09 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Composition, method and device for liquid electrophotographic printing |
| FR2899591B1 (fr) | 2006-04-10 | 2008-05-23 | Rhodia Recherches & Tech | Procede de preparation de particules a base de polymere thermoplastique et poudre ainsi obtenue |
| JP5558702B2 (ja) * | 2008-12-05 | 2014-07-23 | ダイセル・エボニック株式会社 | 球状複合粒子およびその製造方法 |
| WO2012043509A1 (ja) * | 2010-09-28 | 2012-04-05 | 東レ株式会社 | ポリマー微粒子およびその製造方法 |
| WO2023211780A1 (en) | 2022-04-25 | 2023-11-02 | Jabil Inc. | Spherical particles for additive manufacturing |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1450006A (en) * | 1974-02-26 | 1976-09-22 | Wifo Forschungsinst Ag | Method of manufacturing an electrophotographic toner |
| US4833060A (en) * | 1988-03-21 | 1989-05-23 | Eastman Kodak Company | Polymeric powders having a predetermined and controlled size and size distribution |
| US5017451A (en) * | 1989-11-22 | 1991-05-21 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Continuous process for preparing resin particles in a liquid |
| JPH04247464A (ja) * | 1991-02-01 | 1992-09-03 | Mitsui Toatsu Chem Inc | イエロー系カラートナー組成物 |
-
1993
- 1993-09-02 EP EP93922076A patent/EP0658255B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-09-02 SG SG1996009277A patent/SG44019A1/en unknown
- 1993-09-02 CA CA002143835A patent/CA2143835C/en not_active Expired - Fee Related
- 1993-09-02 WO PCT/NL1993/000177 patent/WO1994006059A1/en active IP Right Grant
- 1993-09-02 DE DE69330525T patent/DE69330525T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1993-09-02 JP JP50707094A patent/JP3176925B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1998
- 1998-09-04 HK HK98110447A patent/HK1009609A1/xx not_active IP Right Cessation
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|---|---|
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| CA2143835A1 (en) | 1994-03-17 |
| SG44019A1 (en) | 1997-11-14 |
| JPH10504045A (ja) | 1998-04-14 |
| HK1009609A1 (en) | 1999-06-04 |
| CA2143835C (en) | 2005-11-15 |
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