JP6541464B2 - トナー粒子の製造方法 - Google Patents
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Description
(a)重合性単量体、着色剤を含有する重合性単量体組成物を水系媒体中に分散し、該重合性単量体組成物の粒子を形成する造粒工程と、該重合性単量体組成物の該粒子中に存在する該重合性単量体を重合する重合工程とを含むトナー粒子の製造方法、
(b)結着樹脂、着色剤を含有するトナー粒子組成物と該結着樹脂を溶解する有機溶媒とを混合した混合溶液を水系媒体中に分散し、該混合溶液の粒子を形成する造粒工程と、及び該混合溶液の該粒子中に存在する該有機溶媒を除去する溶剤除去工程とを含むトナー粒子の製造方法、
の製造方法によってトナー粒子を製造するトナー粒子の製造方法であって、
該(a)の製造方法における重合工程に用いる容器、または、
該(b)の製造方法における溶剤除去工程に用いる容器
の内壁に、水溶性無機塩と難水溶性無機化合物とを含む液体Aを塗布した後、該液体Aを乾燥させて該水溶性無機塩を析出させ、その後、
該(a)の方法においては該重合工程、
該(b)の方法においては該溶剤除去工程
を行い、
該難水溶性無機化合物が、難水溶性リン酸金属塩であり、
該液体Aにおける、該水溶性無機塩の濃度をB(質量%)とし、該難水溶性無機化合物の濃度をC(質量%)としたとき、BおよびCが、下記式(1)および(2)の関係:
1.3≦B/C≦2.3 式(1)
7.0≦C≦15.0 式(2)
を満たすことを特徴とするトナー粒子の製造方法である。
重合性単量体および着色剤を少なくとも含む重合性単量体組成物を調製する。着色剤は予め一部の重合性単量体中に分散させ、その後に残りの重合性単量体等と混合してもよい。また、全ての成分を同時に混合して、重合性単量体組成物を調製してもよい。
分散安定剤を含む水系媒体に重合性単量体組成物を投入し、分散させ、造粒し、水系媒体中に重合性単量体組成物の粒子を形成する。造粒工程においては、例えば高剪断力を有する撹拌機を設置した竪型撹拌槽を用いることができる。高剪断力を有する撹拌機としてはハイシェアミキサー(IKA社製)、T.K.ホモミクサー(特殊機化工業社製)、T.K.フィルミックス(特殊機化工業社製)、クレアミックス(エム・テクニック社製)の如き市販のものを用いることができる。
造粒工程により得られた重合性単量体組成物の粒子の分散液中の重合性単量体を重合することにより、重合体微粒子の分散液を得る。本発明における重合工程には撹拌手段を有し、温度調節可能な一般的な重合容器を用いることができる。
1.3≦B/C≦2.3 式(1)
7.0≦C≦15.0 式(2)
B/Cが、1.3未満の場合、難水溶性無機化合物と析出した水溶性無機塩とを含む付着防止層における水溶性無機塩の析出割合が不十分である。そのため、重合中に付着防止層の水溶性無機塩が、溶解しても、構造的に付着防止層の強度が、十分に低下しないため、難水溶性無機化合物が、剥がれにくく、付着防止効果が、十分ではない。
必要であれば未反応の重合性単量体や副生成物等の揮発性不純物を除去するために、重合終了後に一部水系媒体を蒸留工程により留去してもよい。蒸留工程は常圧もしくは減圧下で行うことができる。
重合体粒子表面に付着した分散安定剤を除去する目的で、重合体粒子分散液を酸またはアルカリで処理をすることもできる。この後、一般的な固液分離法により重合体粒子は液相と分離されるが、酸またはアルカリおよびそれに溶解した分散安定剤成分を完全に取り除くため、再度水を添加して重合体粒子を洗浄する。この洗浄工程を何度か繰り返し、十分な洗浄が行われた後に、再び固液分離してトナー粒子を得る。得られたトナー粒子は必要であれば公知の乾燥手段により乾燥される。
こうして得られたトナー粒子は従来の粉砕法トナーと比較して十分シャープな粒度を有するものであるが、さらにシャープな粒度を要求される場合には風力分級機などで分級を行なうことにより、所望の粒度分布から外れる粒子を分別して取り除くこともできる。
有機溶媒中に樹脂、着色剤などのトナー粒子組成物を溶解あるいは分散させたトナー粒子混合物を作成する方法としては、有機溶媒中に攪拌をしながら樹脂、着色剤などを徐々に添加していき、溶解あるいは分散させればよい。ただし、着色剤として顔料を用いる場合や、離型剤や帯電制御剤などのなかで有機溶媒に溶解しにくいようなものを添加する場合、有機溶媒への添加に先立って粒子を小さくしておくことが好ましい。分散に際しては公知のビーズミルやディスクミルなどの分散機を用いることができる。
少なくとも界面活性剤もしくは、無機分散安定剤を含む水系媒体中に前述の工程で得られたトナー粒子組成物を分散させ、トナー粒子組成物の分散液を作成する。トナー粒子組成物の末端にイソシアネート基を有する変性樹脂を添加している場合は、活性水素基含有化合物を添加し、水系媒体中で、活性水素基含有化合物と、活性水素基含有化合物と反応可能な部位を有する変性樹脂を反応させることにより結着樹脂を生成しながら、トナー粒子組成物の分散液を形成してもよい。造粒工程で使用する装置としては、前述した懸濁重合法同様、例えば高剪断力を有する撹拌機を設置した竪型撹拌槽で行なうことができる。高剪断力を有する撹拌機としてはハイシェアミキサー(IKA社製)、T.K.ホモミクサー(特殊機化工業社製)、T.K.フィルミックス(特殊機化工業社製)、クレアミックス(エム・テクニック社製)の如き市販のものを用いることができる。
得られたトナー粒子組成物の分散液から有機溶剤を除去するためには、系全体を攪拌しながら徐々に昇温し、液滴中の有機溶剤を完全に蒸発除去する方法を採用することができる。もしくは、トナー粒子組成物の分散液を攪拌しながら減圧し、有機溶媒を蒸発除去しても良い。
末端にイソシアネート基を有する変性樹脂を添加している場合は、イソシアネートの伸長・架橋反応を進めるために、熟成工程を行っても良い。熟成時間は通常10分〜40時間、好ましくは2〜24時間である。反応温度は、通常、0〜65℃、好ましくは35〜50℃である。
上記の工程については、前述した懸濁重合法における手法と同様の操作を行えばよい。
本発明のトナーに好適に用いられる重合性単量体としては、ラジカル重合が可能なビニル系重合性単量体が用いられる。該ビニル系重合性単量体としては、単官能性のものまたは多官能性のものを使用することが出来る。単官能性重合性単量体としては以下のものが挙げられる。
本発明に好ましく使用される着色剤として、以下の有機顔料または染料、無機顔料が挙げられる。
本発明で用いられる離型剤としては室温で固体状態のワックスがトナーの耐ブロッキング性、多数枚耐久性、低温定着性、耐オフセット性の点でよい。
本発明により製造されるトナーは荷電制御剤を含有してもよい。荷電制御剤としては公知のものが利用できる。例えばトナーを負荷電性に制御するものとしては、以下のものが挙げられる。有機金属化合物、キレート化合物が有効であり、モノアゾ系染料金属化合物、アセチルアセトン金属化合物、芳香族ハイドロキシカルボン酸、芳香族モノ及びポリカルボン酸及びその金属塩、無水物、エステル類、ビスフェノール等のフェノール誘導体類。さらに、以下のものが挙げられる。尿素誘導体、含金属サリチル酸系化合物、4級アンモニウム塩、カリックスアレーン、ケイ素化合物、スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、スチレン−アクリル−スルホン酸共重合体、非金属カルボン酸系化合物。
本発明に用いることができる重合開始剤としては、アゾ系重合開始剤がある。アゾ系重合開始剤としては以下のものが挙げられる。2,2’−アゾビス−(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、1,1’−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)、2,2’−アゾビス−4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル、アゾビスメチルブチロニトリル。
本発明には各種架橋剤を用いることもできる。架橋剤としては、以下のものが挙げられる。ジビニルベンゼン、4,4’−ジビニルビフェニル、ヘキサンジオールジアクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、グリシジル(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。
結着樹脂としては、特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができる。また、上記の重合性単量体を重合することによって得られるものを用いることができる。具体的には、例えばスチレン、クロロスチレン等のスチレン類;エチレン、プロピレン、ブチレン、イソプレン等のモノオレフィン類;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、酪酸ビニル等のビニルエステル類;アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸フェニル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ドデシル等のα−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類;ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルブチルエーテル等のビニルエーテル類;ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類、などの単独重合体、又は共重合体などが挙げられる。
チレン−イソプレン共重合体、スチレン−アクリロニトリル−インデン共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体、等が挙げられる。
本発明の溶解懸濁法で用いられる有機溶剤は、沸点が100℃未満の揮発性であることが、後の溶剤除去が容易になる点から好ましい。このような有機溶剤としては、例えば、トルエン、キシレン、ベンゼン、四塩化炭素、塩化メチレン、1,2−ジクロロエタン、1,1,2−トリクロロエタン、トリクロロエチレン、クロロホルム、モノクロロベンゼン、ジクロロエチリデン、酢酸メチル、酢酸エチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどを単独あるいは2種以上組合せて用いることができる。有機溶媒中に溶解あるいは分散させる樹脂がポリエステル骨格を有する樹脂である場合、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル系の溶媒もしくはメチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどのケトン系の溶媒を用いたほうが溶解性が高く好ましく、このなかでは溶媒除去性の高い酢酸メチル、酢酸エチル、メチルエチルケトンが特に好ましい。
本発明の溶解懸濁法で用いられる変性樹脂(以下「プレポリマー」と称することがある)としては、活性水素基含有化合物と反応可能な部位を少なくとも有しているものであれば特に制限はなく、公知の樹脂等の中から適宜選択することができ、例えば、ポリオール樹脂、ポリアクリル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、これらの誘導体樹脂、等が挙げられる。
本発明の溶解懸濁法で用いられる活性水素基含有化合物は、水系媒体中で、活性水素基含有化合物と反応可能な変性樹脂が伸長反応、架橋反応等する際の伸長剤、架橋剤等として作用する。
本発明の製造方法では、トナーへの各種特性付与を目的として外添剤を使用することができる。外添剤はトナーに添加した時の耐久性の点から、トナー粒子の平均粒径の1/10以下の粒径であることが好ましい。外添剤としては、以下のものが挙げられる。酸化アルミニウム、酸化チタン、チタン酸ストロンチウム、酸化セリウム、酸化マグネシウム、酸化クロム、酸化錫、酸化亜鉛の如き金属酸化物;窒化ケイ素の如き窒化物;炭化物炭化ケイ素の如き炭化物;硫酸カルシウム、硫酸バリウム、炭酸カルシウムの如き無機金属塩;ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウムの如き脂肪酸金属塩;カーボンブラック、シリカ。
本発明の製造方法は、磁性材料を含有する磁性トナーの製造方法にも適用でき、トナーに含有される磁性材料は着色剤の役割を兼ねることもできる。本発明において、磁性トナー中に含まれる磁性材料としてはマグネタイト、ヘマタイト、フェライトの如き酸化鉄;鉄、コバルト、ニッケルのような金属あるいはこれらの金属とアルミニウム、コバルト、銅、鉛、マグネシウム、スズ、亜鉛、アンチモン、ベリリウム、ビスマス、カドミウム、カルシウム、マンガン、セレン、チタン、タングステン、バナジウムのような金属の合金およびその混合物。
また、トナー粒子中でのこれらの磁性体の分散性を向上させるために、磁性体の表面を疎水化処理することも好ましい。疎水化処理にはシランカップリング剤やチタンカップリング剤などのカップリング剤類が用いられる。中でもシランカップリング剤が好ましく用いられる。シランカップリング剤としては以下のものが挙げられる。ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、トリメチルメトキシシラン、ヒドロキシプロピルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、n−ヘキサデシルトリメトキシシラン、n−オクタデシルトリメトキシシラン。
トナーの重量平均粒径(D4)および個数平均粒径(D1)は、以下のようにして算出する。測定装置としては、100μmのアパーチャーチューブを備えた細孔電気抵抗法による精密粒度分布測定装置「コールター・カウンター Multisizer 3」(登録商標、ベックマン・コールター社製)を用いる。測定条件の設定及び測定データの解析は、付属の専用ソフト「ベックマン・コールター Multisizer 3 Version3.51」(ベックマン・コールター社製)を用いる。尚、測定は実効測定チャンネル数2万5千チャンネルで行なう。
1)Multisizer 3専用のガラス製250ml丸底ビーカーに前記電解水溶液約200mlを入れ、サンプルスタンドにセットし、スターラーロッドの撹拌を反時計回りで24回転/秒にて行なう。そして、専用ソフトの「アパーチャーのフラッシュ」機能により、アパーチャーチューブ内の汚れと気泡を除去しておく。
2)ガラス製の100ml平底ビーカーに前記電解水溶液約30mlを入れる。この中に分散剤として「コンタミノンN」(非イオン界面活性剤、陰イオン界面活性剤、有機ビルダーからなるpH7の精密測定器洗浄用中性洗剤の10質量%水溶液、和光純薬工業社製)をイオン交換水で約3質量倍に希釈した希釈液を約0.3ml加える。
3)発振周波数50kHzの発振器2個を位相を180度ずらした状態で内蔵し、電気的出力120Wの超音波分散器「Ultrasonic Dispension System Tetora150」(日科機バイオス社製)を準備する。超音波分散器の水槽内に約3.3lのイオン交換水を入れ、この水槽中にコンタミノンNを約2ml添加する。
4)前記2)のビーカーを前記超音波分散器のビーカー固定穴にセットし、超音波分散器を作動させる。そして、ビーカー内の電解水溶液の液面の共振状態が最大となるようにビーカーの高さ位置を調整する。
5)前記4)のビーカー内の電解水溶液に超音波を照射した状態で、トナー約10mgを少量ずつ前記電解水溶液に添加し、分散させる。そして、さらに60秒間超音波分散処理を継続する。尚、超音波分散にあたっては、水槽の水温が10℃以上40℃以下となる様に適宜調節する。
6)サンプルスタンド内に設置した前記1)の丸底ビーカーに、ピペットを用いてトナーを分散した前記5)の電解質水溶液を滴下し、測定濃度が約5%となるように調整する。そして、測定粒子数が50000個になるまで測定を行なう。
7)測定データを装置付属の前記専用ソフトにて解析を行ない、重量平均粒径(D4)および個数平均粒径(D1)を算出する。尚、専用ソフトでグラフ/体積%と設定したときの、「分析/体積統計値(算術平均)」画面の「平均径」が重量平均粒径(D4)であり、専用ソフトでグラフ/個数%と設定したときの、「分析/個数統計値(算術平均)」画面の「平均径」が個数平均粒径(D1)である。
(液体Aの調製)
難水溶性無機化合物として、市販の10.0質量%リン酸カルシウムコロイド溶液(太平化学産業製:TCP−10U pH:7.5)をデカンタ式遠心沈降機により濃度30.0質量%に調整した。次いで、30.0質量%リン酸カルシウムコロイド溶液に水溶性無機塩として、塩化カルシウム(二水和物 キシダ化学製:特級)とイオン交換水を添加し、リン酸カルシウム濃度が10.0質量%、水溶性無機塩濃度(B)質量%と難水溶性無機化合物濃度(C)の関係が、1.7になるように液体Aを調整した。その後、均一に撹拌を行いながら、60℃まで昇温し、液体Aを得た。液体AのpHを測定したところ、7.5のままであった。
あらかじめジャケット6内部を60℃に昇温した後、液体A:40kgを図.1の液体A供給ライン14から容器1内部へ供給し、容器1内壁全体に接触、塗布を行った。その後、ジャケット6からの伝熱により、容器1内壁を1時間乾燥し、液体A中の水溶性無機塩を析出させながら、リン酸カルシウムを容器1内部に固着させた。
下記の手順によってトナー粒子1を製造した。水系媒体と重合性単量体組成物の総量が、500kgになるように、下記の比率で材料を調製した。
イオン交換水330質量部に、Na3PO4:5.0質量部、10%塩酸2.0質量部を添加し、ハイシェアミキサー(IKA製)を用いて、3,000s−1にて撹拌しながら、ジャケット6に温水を流入させ、60℃に加温した。これにイオン交換水:20質量部にCaCl2:3.0質量部を溶解させた水溶液を添加し、pH5.2の0.6質量%リン酸カルシウム水系媒体を調製した。
下記の材料をプロペラ式攪拌装置にて100s−1で溶解して溶解液を調製した。
・スチレン 75.0質量部
・n−ブチルアクリレート 25.0質量部
・ スルホン酸基含有樹脂(アクリベースFCA−1001−NS、藤倉化成製)
3.0質量部
・スチレン−メタクリル酸−メタクリル酸メチル−αメチルスチレン共重合体
20.0質量部
(スチレン/メタクリル酸/メタクリル酸メチル/αメチルスチレン=80.85/2.50/1.65/15.0、Mp=19,700、Mw=7,900、TgB=96℃、酸価=12.0mgKOH/g、Mw/Mn=2.1)
次に上記溶解液に下記の材料を添加した。
・C.I.ピグメントレッド122 8.0質量部
・負荷電制御剤(ボントロンE−88,オリエント化学製) 1.0質量部
・融点が77℃の炭化水素ワックス(HNP−51、日本精蝋社製) 10.0質量部
上記混合液を温度60℃に加温した後にTK式ホモミキサー(特殊機化工業製)にて、9,000s−1にて攪拌し、溶解、分散した。
上記水系媒体中に上記重合性単量体組成物を投入し、温度60℃にてハイシェアミキサー(IKA製)を用いて3000s−1で10分間攪拌し、重合性単量体組成物の分散液を得た。
造粒工程終了後、重合性単量体組成物の分散液を、60℃で温調を継続している図.1の容器1に移して80s−1で攪拌を開始し、70℃に昇温させた後、70℃で5時間反応させた。続いて、ジャケット6内温度を95℃に設定し、容器1内温度を85℃まで昇温し、更に80℃で5時間反応を行い、トナー粒子1を製造した。この時、70℃から85℃迄昇温するのに要した時間は、50分であった。重合反応終了後、該トナー粒子1を含むスラリーを35℃まで冷却し、蒸留工程に移送した。
重合工程または、溶剤除去工程/熟成工程において、スケール付着物の成長に伴う、容器内温度の昇温に要した時間の増加分を計算する。容器内部を清掃後、1バッチ目の重合工程または、溶剤除去工程/熟成工程時の昇温降温に要した時間をt1、同じ容器でnバッチ目の重合工程または、溶剤除去工程/熟成工程時の昇温/降温に要した時間をtnとする。
スケール増加率(%)=(tn−t1)/t1×100
で算出される。
(液体Aの調製)
難水溶性無機化合物として、市販の10.0質量%リン酸カルシウムコロイド溶液(太平化学産業製:TCP−10U pH:7.5)をデカンタ式遠心沈降機により濃度30.0質量%に調整した。次いで、30.0wt%リン酸カルシウムコロイド溶液に水溶性無機塩として、塩化カルシウム(二水和物 キシダ化学製:特級)とイオン交換水を添加し、リン酸カルシウム濃度が13.0wt%、水溶性無機塩濃度(B)質量%と難水溶性無機化合物濃度(C)の関係が、2.0になるように液体Aを調整した。その後、均一に撹拌を行いながら、60℃まで昇温し、液体Aを得た。液体AのpHを測定したところ、7.5のままであった。
(液体Aの調製)
難水溶性無機化合物として、市販の10.0質量%リン酸カルシウムコロイド溶液(太平化学産業製:TCP−10U pH:7.5)をデカンタ式遠心沈降機により濃度30.0質量%に調整した。次いで、30.0質量%リン酸カルシウムコロイド溶液に水溶性無機塩として、塩化カルシウム(二水和物 キシダ化学製:特級)とイオン交換水を添加し、リン酸カルシウム濃度が7.0質量%、水溶性無機塩濃度(B)質量%と難水溶性無機化合物濃度(C)の関係が、1.3になるように液体Aを調整した。その後、均一に撹拌を行いながら、60℃まで昇温し、液体Aを得た。液体AのpHを測定したところ、7.5のままであった。
(液体Aの調製)
難水溶性無機化合物として、市販の10.0質量%リン酸カルシウムコロイド溶液(太平化学産業製:TCP−10U pH:7.5)をデカンタ式遠心沈降機により濃度30.0質量%に調整した。次いで、30.0質量%リン酸カルシウムコロイド溶液に水溶性無機塩として、塩化カルシウム(二水和物 キシダ化学製:特級)とイオン交換水を添加し、リン酸カルシウム濃度が15.0質量%、水溶性無機塩濃度(B)質量%と難水溶性無機化合物濃度(C)の関係が、1.3になるように液体Aを調整した。その後、均一に撹拌を行いながら、60℃まで昇温し、液体Aを得た。液体AのpHを測定したところ、7.5のままであった。
(液体Aの調製)
難水溶性無機化合物として、市販の10.0質量%リン酸カルシウムコロイド溶液(太平化学産業製:TCP−10U pH:7.5)をデカンタ式遠心沈降機により濃度30.0質量%に調整した。次いで、30.0質量%リン酸カルシウムコロイド溶液に水溶性無機塩として、塩化カルシウム(二水和物 キシダ化学製:特級)とイオン交換水を添加し、リン酸カルシウム濃度が7.0質量%、水溶性無機塩濃度(B)質量%と難水溶性無機化合物濃度(C)の関係が、2.3になるように液体Aを調整した。その後、均一に撹拌を行いながら、60℃まで昇温し、液体Aを得た。液体AのpHを測定したところ、7.5のままであった。
(液体Aの調製)
難水溶性無機化合物として、市販の10.0質量%リン酸カルシウムコロイド溶液(太平化学産業製:TCP−10U pH:7.5)をデカンタ式遠心沈降機により濃度30.0質量%に調整した。次いで、30.0質量%リン酸カルシウムコロイド溶液に水溶性無機塩として、塩化カルシウム(二水和物 キシダ化学製:特級)とイオン交換水を添加し、リン酸カルシウム濃度が15.0質量%、水溶性無機塩濃度(B)質量%と難水溶性無機化合物濃度(C)の関係が、2.3になるように液体Aを調整した。その後、均一に撹拌を行いながら、60℃まで昇温し、液体Aを得た。液体AのpHを測定したところ、7.5のままであった。
(液体Aの調製)
難水溶性無機化合物として、市販の10.0質量%リン酸カルシウムコロイド溶液(太平化学産業製:TCP−10U pH:7.5)をデカンタ式遠心沈降機により濃度30.0質量%に調整した。次いで、30.0質量%リン酸カルシウムコロイド溶液に水溶性無機塩として、リン酸二水素ナトリウム(キシダ化学製:特級)とイオン交換水を添加し、リン酸カルシウム濃度が7.0質量%、水溶性無機塩濃度(B)質量%と難水溶性無機化合物濃度(C)の関係が、1.3になるように液体Aを調整した。その後、均一に撹拌を行いながら、60℃まで昇温し、液体Aを得た。液体AのpHを測定したところ、4.7であった。
(液体Aの調製)
実施例3と同等の物を作成した。
あらかじめジャケット6内部を60℃に昇温した後、液体A:40kgを図1の液体A供給ライン14から容器1内部へ供給し、容器1内壁全体に接触、塗布を行った。その後、直ちに造粒液を受入重合を開始した。
(液体Aの調製)
実施例4と同等の物を作成した。
あらかじめジャケット6内部を60℃に昇温した後、液体A:40kgを図1の液体A供給ライン14から容器1内部へ供給し、容器1内壁全体に接触、塗布を行った。その後、直ちに造粒液を受入重合を開始した。
(液体Aの調製)
実施例5と同等の物を作成した。
あらかじめジャケット6内部を60℃に昇温した後、液体A:40kgを図1の液体A供給ライン14から容器1内部へ供給し、容器1内壁全体に接触、塗布を行った。その後、直ちに造粒液を受入重合を開始した。
(液体Aの調製)
実施例6と同等の物を作成した。
あらかじめジャケット6内部を60℃に昇温した後、液体A:40kgを図1の液体A供給ライン14から容器1内部へ供給し、容器1内壁全体に接触、塗布を行った。その後、直ちに造粒液を受入重合を開始した。
(液体Aの調製)
難水溶性無機化合物として、市販の水酸化マグネシウム(神島化学工業製:♯200)をイオン交換水で希釈し、30.0質量%水酸化マグネシウムコロイド溶液(pH:10.3)を得た。次いで、30.0質量%水酸化マグネシウムコロイド溶液に水溶性無機塩として、塩化カルシウム(二水和物 キシダ化学製:特級)とイオン交換水を添加し、水酸化マグネシウム濃度が7.0質量%、水溶性無機塩濃度(B)質量%と難水溶性無機化合物濃度(C)の関係が、1.3になるように液体Aを調整した。その後、均一に撹拌を行いながら、40℃まで昇温し、液体Aを得た。液体AのpHを測定したところ、10.3のままであった。
あらかじめジャケット6内部を40℃に昇温した後、液体A:40kgを図1の液体A供給ライン14から容器1内部へ供給し、容器1内壁全体に接触、塗布を行った。その後、ジャケット6からの伝熱により、容器1内壁を1時間乾燥し、液体A中の水溶性無機塩を析出させながら、水酸化マグネシウムを容器1内部に固着させた。
下記の手順によってトナー粒子12を製造した。水系媒体と重合性単量体組成物の総量が、500kgになるように、下記の比率で材料を調整した。
イオン交換水330質量部に、Na3PO4:5.0質量部、10%塩酸2.0質量部を添加し、ハイシェアミキサー(IKA製)を用いて、3,000s−1にて撹拌しながら、ジャケット6に温水を流入させ、60℃に加温した。これにイオン交換水:20質量部にCaCl2:3.0質量部を溶解させた水溶液を添加し、30分後、ドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウムの48.5質量%水溶液(エレミノールMON−7、三洋化成工業社製)15質量部、酢酸エチル30質量部を加え、液温を40℃まで冷却し、水系媒体を調製した。
・C.I.ピグメントレッド122 45質量部
・未変性ポリエステル樹脂A(三洋化成工業社製、SREL0−005) 60質量部
上記の材料を2本ロールを用いて150℃で30分混練後、圧延冷却しパルペライザーで粉砕して、マスターバッチを得た。
・ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物 682質量部
・ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物 81質量部
・テレフタル酸 283質量部
・無水トリメリット酸 22質量部
・ジブチルチンオキサイド 2質量部
上記の材料を反応容器内に投入し、常圧下、230℃で8時間反応した。次いで、10〜15mmHgの減圧で5時間反応して中間体ポリエステルを合成した。
・中間体ポリエステル 410質量部
・イソホロンジイソシアネート 89質量部
・酢酸エチル 500質量部
を入れ100℃で5時間反応し、プレポリマーを合成した。
反応容器内に、イソホロンジアミン170部とメチルエチルケトン75部を仕込み、50℃で5時間反応を行い、ケチミン化合物を合成した。
・未変性ポリエステル樹脂(三洋化成工業社製、SREL0−005)100質量部
・パラフィンワックス(日本精蝋社製、HPE−11) 90質量部
・マレイン酸変性パラフィンワックス(中京油脂社製、P−166) 10質量部
・酢酸エチル 400質量部
をプロペラ羽を使用して、10分間攪拌を行い、分散させた後、ダイノーミルを用いて8時間分散を施しワックス分散液を得た。
攪拌棒、及び温度計をセットした容器内に、マスターバッチ150質量部、樹脂A(未変性ポリエステル樹脂A)700質量部、酢酸エチル850質量部を投入し、TKホモミキサー(特殊機化社製)で回転数9,000rpmで10分間混合した。
造粒スラリー総量が、600kgになるように、下記の比率で材料を調整した。
造粒工程終了後、トナー粒子組成物の分散液を40℃で温調を継続している図1の容器に移して50s−1で攪拌を開始し、10時間脱溶剤を行った。続いて、ジャケット内温度を90℃に設定し、容器1内温度60℃まで昇温させ、更に60℃で5時間熟成を行い、トナー粒子12を製造した。この時、40℃から60℃迄昇温するのに要した時間は、30分であった。脱溶剤・熟成工程終了後、トナー粒子12を含むスラリーを次工程に移送した。
(液体Aの調製)
難水溶性無機化合物として、市販の水酸化マグネシウム(神島化学工業製:♯200)をイオン交換水で希釈し、30.0質量%水酸化マグネシウムコロイド溶液(pH:10.3)を得た。次いで、30.0質量%水酸化マグネシウムコロイド溶液に水溶性無機塩として、塩化カルシウム(二水和物 キシダ化学製:特級)とイオン交換水を添加し、水酸化マグネシウム濃度が15.0質量%、水溶性無機塩濃度(B)質量%と難水溶性無機化合物濃度(C)の関係が、1.3になるように液体Aを調整した。その後、均一に撹拌を行いながら、40℃まで昇温し、液体Aを得た。液体AのpHを測定したところ、10.3のままであった。
(液体Aの調製)
難水溶性無機化合物として、市販の水酸化マグネシウム(神島化学工業製:♯200)をイオン交換水で希釈し、30.0質量%水酸化マグネシウムコロイド溶液(pH:10.3)を得た。次いで、30.0質量%水酸化マグネシウムコロイド溶液に水溶性無機塩として、塩化カルシウム(二水和物 キシダ化学製:特級)とイオン交換水を添加し、水酸化マグネシウム濃度が7.0質量%、水溶性無機塩濃度(B)質量%と難水溶性無機化合物濃度(C)の関係が、2.3になるように液体Aを調整した。その後、均一に撹拌を行いながら、40℃まで昇温し、液体Aを得た。液体AのpHを測定したところ、10.3のままであった。
(液体Aの調製)
難水溶性無機化合物として、市販の水酸化マグネシウム(神島化学工業製:♯200)をイオン交換水で希釈し、30.0質量%水酸化マグネシウムコロイド溶液(pH:10.3)を得た。次いで、30.0質量%水酸化マグネシウムコロイド溶液に水溶性無機塩として、塩化カルシウム(二水和物 キシダ化学製:特級)とイオン交換水を添加し、水酸化マグネシウム濃度が15.0質量%、水溶性無機塩濃度(B)質量%と難水溶性無機化合物濃度(C)の関係が、2.3になるように液体Aを調整した。その後、均一に撹拌を行いながら、40℃まで昇温し、液体Aを得た。液体AのpHを測定したところ、10.3のままであった。
(液体Aの調製)
難水溶性無機化合物として、市販の水酸化マグネシウム(神島化学工業製:♯200)をイオン交換水で希釈し、30.0質量%水酸化マグネシウムコロイド溶液(pH:10.3)を得た。次いで、30.0質量%水酸化マグネシウムコロイド溶液に水溶性無機塩として、リン酸二水素ナトリウム(キシダ化学製:特級)とイオン交換水を添加し、水酸化マグネシウム濃度が7.0質量%、水溶性無機塩濃度(B)質量%と難水溶性無機化合物濃度(C)の関係が、1.3になるように液体Aを調整した。その後、均一に撹拌を行いながら、40℃まで昇温し、液体Aを得た。液体AのpHを測定したところ、9.5であった。
(液体Aの調製)
実施例12と同等の物を作成した。
あらかじめジャケット6内部を40℃に昇温した後、液体A:40kgを図.1の液体A供給ライン14から容器1内部へ供給し、容器1内壁全体に接触、塗布を行った。その後、直ちに造粒液を受入、脱溶剤工程を開始した。
(液体Aの調製)
難水溶性無機化合物として、市販の10.0質量%リン酸カルシウムコロイド溶液(太平化学産業製:TCP−10U pH:7.5)をデカンタ式遠心沈降機により濃度30.0質量%に調整した。次いで、30.0質量%リン酸カルシウムコロイド溶液に水溶性無機塩として、リン酸二水素ナトリウム(キシダ化学製:特級)とイオン交換水を添加し、リン酸カルシウム濃度が4.0質量%、水溶性無機塩濃度(B)質量%と難水溶性無機化合物濃度(C)の関係が、1.0になるように液体Aを調整した。その後、均一に撹拌を行いながら、60℃まで昇温し、液体Aを得た。液体AのpHを測定したところ、4.7であった。
あらかじめジャケット6内部を60℃に昇温した後、液体A:40kgを図1の液体A供給ライン14から容器1内部へ供給し、容器1内壁全体に接触、塗布を行った。その後、直ちに造粒液を受入、重合を開始した。
(液体Aの調製)
難水溶性無機化合物として、市販の10.0質量%リン酸カルシウムコロイド溶液(太平化学産業製:TCP−10U pH:7.5)をデカンタ式遠心沈降機により濃度30.0質量%に調整した。次いで、30.0質量%リン酸カルシウムコロイド溶液に水溶性無機塩として、リン酸二水素ナトリウム(キシダ化学製:特級)とイオン交換水を添加し、リン酸カルシウム濃度が17.0質量%、水溶性無機塩濃度(B)質量%と難水溶性無機化合物濃度(C)の関係が、1.0になるように液体Aを調整した。その後、均一に撹拌を行いながら、60℃まで昇温し、液体Aを得た。液体AのpHを測定したところ、4.7であった。
(液体Aの調製)
難水溶性無機化合物として、市販の10.0質量%リン酸カルシウムコロイド溶液(太平化学産業製:TCP−10U pH:7.5)をデカンタ式遠心沈降機により濃度30.0質量%に調整した。次いで、30.0質量%リン酸カルシウムコロイド溶液に水溶性無機塩として、リン酸二水素ナトリウム(キシダ化学製:特級)とイオン交換水を添加し、リン酸カルシウム濃度が4.0質量%、水溶性無機塩濃度(B)質量%と難水溶性無機化合物濃度(C)の関係が、2.5になるように液体Aを調整した。その後、均一に撹拌を行いながら、60℃まで昇温し、液体Aを得た。液体AのpHを測定したところ、4.5であった。
(液体Aの調製)
難水溶性無機化合物として、市販の10.0質量%リン酸カルシウムコロイド溶液(太平化学産業製:TCP−10U pH:7.5)をデカンタ式遠心沈降機により濃度30.0質量%に調整した。次いで、30.0質量%リン酸カルシウムコロイド溶液に水溶性無機塩として、リン酸二水素ナトリウム(キシダ化学製:特級)とイオン交換水を添加し、リン酸カルシウム濃度が17.0質量%、水溶性無機塩濃度(B)質量%と難水溶性無機化合物濃度(C)の関係が、2.5になるように液体Aを調整した。その後、均一に撹拌を行いながら、60℃まで昇温し、液体Aを得た。液体AのpHを測定したところ、4.5であった。
(液体Aの調製)
難水溶性無機化合物として、市販の水酸化マグネシウム(神島化学工業製:♯200)をイオン交換水で希釈し、30.0質量%水酸化マグネシウムコロイド溶液(pH:10.3)を得た。次いで、30.0質量%水酸化マグネシウムコロイド溶液に水溶性無機塩として、リン酸二水素ナトリウム(キシダ化学製:特級)とイオン交換水を添加し、水酸化マグネシウム濃度が4.0質量%、水溶性無機塩濃度(B)質量%と難水溶性無機化合物濃度(C)の関係が、1.0になるように液体Aを調整した。その後、均一に撹拌を行いながら、40℃まで昇温し、液体Aを得た。液体AのpHを測定したところ、8.9であった。
あらかじめジャケット6内部を40℃に昇温した後、液体A:40kgを図.1の液体A供給ライン14から容器1内部へ供給し、容器1内壁全体に接触、塗布を行った。その後、直ちに造粒液を受入、脱溶剤工程を開始した。
この容器1を用いてここまでの工程を10バッチ繰り返した後、容器1内部を目視で確認したところ、容器内壁全面に付着が、生成しているのを確認した。結果を表1に示す。
(液体Aの調製)
難水溶性無機化合物として、市販の水酸化マグネシウム(神島化学工業製:♯200)をイオン交換水で希釈し、30.0質量%水酸化マグネシウムコロイド溶液(pH:10.3)を得た。次いで、30.0質量%水酸化マグネシウムコロイド溶液に水溶性無機塩として、リン酸二水素ナトリウム(キシダ化学製:特級)とイオン交換水を添加し、水酸化マグネシウム濃度が17.0質量%、水溶性無機塩濃度(B)質量%と難水溶性無機化合物濃度(C)の関係が、1.0になるように液体Aを調整した。その後、均一に撹拌を行いながら、40℃まで昇温し、液体Aを得た。液体AのpHを測定したところ、8.9であった。
(液体Aの調製)
難水溶性無機化合物として、市販の水酸化マグネシウム(神島化学工業製:♯200)をイオン交換水で希釈し、30.0質量%水酸化マグネシウムコロイド溶液(pH:10.3)を得た。次いで、30.0質量%水酸化マグネシウムコロイド溶液に水溶性無機塩として、リン酸二水素ナトリウム(キシダ化学製:特級)とイオン交換水を添加し、水酸化マグネシウム濃度が4.0質量%、水溶性無機塩濃度(B)質量%と難水溶性無機化合物濃度(C)の関係が、2.5になるように液体Aを調整した。その後、均一に撹拌を行いながら、40℃まで昇温し、液体Aを得た。液体AのpHを測定したところ、8.1であった。
(液体Aの調製)
難水溶性無機化合物として、市販の水酸化マグネシウム(神島化学工業製:♯200)をイオン交換水で希釈し、30.0質量%水酸化マグネシウムコロイド溶液(pH:10.3)を得た。次いで、30.0質量%水酸化マグネシウムコロイド溶液に水溶性無機塩として、リン酸二水素ナトリウム(キシダ化学製:特級)とイオン交換水を添加し、水酸化マグネシウム濃度が17.0質量%、水溶性無機塩濃度(B)質量%と難水溶性無機化合物濃度(C)の関係が、2.5になるように液体Aを調整した。その後、均一に撹拌を行いながら、40℃まで昇温し、液体Aを得た。液体AのpHを測定したところ、8.1であった。
2 撹拌翼
3 邪魔板
4 撹拌モーター
5 気液界面
6 温度調節用のジャケット
7 重合容器内温度計
8 ジャケット温度計
9 容器排出弁
10 シャワーノズル
11 液体A供給ライン
Claims (2)
- 下記(a)または(b):
(a)重合性単量体、着色剤を含有する重合性単量体組成物を水系媒体中に分散し、該重合性単量体組成物の粒子を形成する造粒工程と、該重合性単量体組成物の該粒子中に存在する該重合性単量体を重合する重合工程とを含むトナー粒子の製造方法、
(b)結着樹脂、着色剤を含有するトナー粒子組成物と該結着樹脂を溶解する有機溶媒とを混合した混合溶液を水系媒体中に分散し、該混合溶液の粒子を形成する造粒工程と、及び該混合溶液の該粒子中に存在する該有機溶媒を除去する溶剤除去工程とを含むトナー粒子の製造方法、
の製造方法によってトナー粒子を製造するトナー粒子の製造方法であって、
該(a)の製造方法における重合工程に用いる容器、または、
該(b)の製造方法における溶剤除去工程に用いる容器
の内壁に、水溶性無機塩と難水溶性無機化合物とを含む液体Aを塗布した後、該液体Aを乾燥させて該水溶性無機塩を析出させ、その後、
該(a)の方法においては該重合工程、または、
該(b)の方法においては該溶剤除去工程
を行い、
該難水溶性無機化合物が、難水溶性リン酸金属塩であり、
該液体Aにおける、該水溶性無機塩の濃度をB(質量%)とし、該難水溶性無機化合物の濃度をC(質量%)としたとき、BおよびCが、下記式(1)および(2)の関係:
1.3≦B/C≦2.3 式(1)
7.0≦C≦15.0 式(2)
を満たすことを特徴とするトナー粒子の製造方法。 - 前記水溶性無機塩が、塩化カルシウムまたはリン酸二水素ナトリウムである請求項1に記載のトナー粒子の製造方法。
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