JPH0616820A - ポリエステル球状粒子 - Google Patents
ポリエステル球状粒子Info
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- JPH0616820A JPH0616820A JP17427392A JP17427392A JPH0616820A JP H0616820 A JPH0616820 A JP H0616820A JP 17427392 A JP17427392 A JP 17427392A JP 17427392 A JP17427392 A JP 17427392A JP H0616820 A JPH0616820 A JP H0616820A
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- polyester
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- resin
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 吸湿による物性変化を抑制した、環境安定性
の高いポリエステル系球状粒子を得る。 【構成】 芳香族モノカルボン酸を含有する芳香族ジカ
ルボン酸を主成分とする酸成分とアルコール成分との縮
合によって得られるポリエステルを水系媒体に分散し、
ついで、緩やかに、コントロールして凝集させることに
より、球状で、分布のシャープなポリエステル微粒子を
得る。
の高いポリエステル系球状粒子を得る。 【構成】 芳香族モノカルボン酸を含有する芳香族ジカ
ルボン酸を主成分とする酸成分とアルコール成分との縮
合によって得られるポリエステルを水系媒体に分散し、
ついで、緩やかに、コントロールして凝集させることに
より、球状で、分布のシャープなポリエステル微粒子を
得る。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、艶消し剤、ブロッキン
グ防止材、クロマトグラフィ−用坦体、薬剤用坦体、粉
体塗料、ギャップ調整材、電子写真用トナ−、電気粘性
流体、化粧品等として盛んに利用されてきている樹脂粒
子に関するものであり、特に環境の湿度により物性変化
の小さい環境安定性の高いポリエステル系樹脂の粒子に
関するものである。
グ防止材、クロマトグラフィ−用坦体、薬剤用坦体、粉
体塗料、ギャップ調整材、電子写真用トナ−、電気粘性
流体、化粧品等として盛んに利用されてきている樹脂粒
子に関するものであり、特に環境の湿度により物性変化
の小さい環境安定性の高いポリエステル系樹脂の粒子に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、この様な用途に用いられる樹脂粒
子として、エマルジョン重合法、懸濁重合法、シ−ド重
合法、分散重合法等の「重合造粒法」により得られる粒
子が用いられてきた。しかしながら、エマルジョン重合
法および懸濁重合法により得られる樹脂粒子は、粒子径
範囲が限定され、かつ粒子径分布はブロ−ドなものとな
る。シ−ド重合法および分散重合法により得られる樹脂
粒子は、シャ−プな粒子径分布を有するものの、非常に
高価なものとなる。さらに、以上述べてきた「重合造粒
法」すなわち、エマルジョン重合、懸濁重合、シ−ド重
合、分散重合により作製される樹脂粒子はその製造方法
からも自明であるようにビニル系ポリマ−の樹脂粒子に
限定される。
子として、エマルジョン重合法、懸濁重合法、シ−ド重
合法、分散重合法等の「重合造粒法」により得られる粒
子が用いられてきた。しかしながら、エマルジョン重合
法および懸濁重合法により得られる樹脂粒子は、粒子径
範囲が限定され、かつ粒子径分布はブロ−ドなものとな
る。シ−ド重合法および分散重合法により得られる樹脂
粒子は、シャ−プな粒子径分布を有するものの、非常に
高価なものとなる。さらに、以上述べてきた「重合造粒
法」すなわち、エマルジョン重合、懸濁重合、シ−ド重
合、分散重合により作製される樹脂粒子はその製造方法
からも自明であるようにビニル系ポリマ−の樹脂粒子に
限定される。
【0003】本発明者らはかかる問題点を解決するべ
く、任意の平均粒子径をもち、かつシャ−プな粒子径分
布を有し、さらに縮合系ポリマ−であるポリエステル樹
脂においても工業的に樹脂粒子の生産を可能ならしめる
ものとして、特開平3−212444を提案してきた。
該発明はポリエステル樹脂に所定量のイオン性基を含有
せしめ、ポリエステル樹脂を水系媒体にミクロ分散した
のち、ミクロ分散体の水中での分散安定性を制御するこ
とにより緩凝集せしめ任意の粒子径、シャ−プな粒子径
分布の粒子を得るものである。
く、任意の平均粒子径をもち、かつシャ−プな粒子径分
布を有し、さらに縮合系ポリマ−であるポリエステル樹
脂においても工業的に樹脂粒子の生産を可能ならしめる
ものとして、特開平3−212444を提案してきた。
該発明はポリエステル樹脂に所定量のイオン性基を含有
せしめ、ポリエステル樹脂を水系媒体にミクロ分散した
のち、ミクロ分散体の水中での分散安定性を制御するこ
とにより緩凝集せしめ任意の粒子径、シャ−プな粒子径
分布の粒子を得るものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、その後
の研究において、該発明においてはポリエステルに含有
されるイオン性基が吸湿性を有するがために、粒子のさ
まざまな物性が環境の温湿度により影響され易いという
問題点が判明した。本発明者らは、さらに優れたポリエ
ステル粒子を実現するべく鋭意研究を重ねた結果、次な
る発明に到達した。
の研究において、該発明においてはポリエステルに含有
されるイオン性基が吸湿性を有するがために、粒子のさ
まざまな物性が環境の温湿度により影響され易いという
問題点が判明した。本発明者らは、さらに優れたポリエ
ステル粒子を実現するべく鋭意研究を重ねた結果、次な
る発明に到達した。
【0005】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、 a)芳香族ジカルボン酸 60〜 98 mol% b)芳香族モノカルボン酸 2〜 25 mol% を含有する酸成分と、 c)脂肪族多価アルコ−ル 60〜100 mol% d)脂環族多価アルコ−ル 0〜 40 mol% を含有するアルコ−ル成分の縮合により得られ、かつ、
20〜500eq./tonの範囲でイオン性基を含有
するポリエステル樹脂を主成分とし、体積平均粒子径D
が1〜100μm、粒子径0.5D〜2.0Dの範囲の
粒子が全体の80重量%以上を占め、真球度(短径/長
径)0.8以上であるポリエステル球状粒子である。
20〜500eq./tonの範囲でイオン性基を含有
するポリエステル樹脂を主成分とし、体積平均粒子径D
が1〜100μm、粒子径0.5D〜2.0Dの範囲の
粒子が全体の80重量%以上を占め、真球度(短径/長
径)0.8以上であるポリエステル球状粒子である。
【0006】本発明における芳香族ジカルボン酸として
は、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、スルホイソ
フタル酸およびまたはそのアンモニウム塩またはアルカ
リ金属塩、オルソフタル酸、1,5−ナフタルレンジカ
ルボン酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、ジフェン
酸、4- 4' ジフェニルジカルボン酸などを用いること
ができる。本発明では酸成分に対し芳香族ジカルボン酸
を60〜98mol%の範囲で用いることが必須であり、さ
らに70〜95mol%、またさらに80〜95mol%の範囲
で用いることが好ましい。本発明においては多価カルボ
ン酸としてテレフタル酸40〜95mol%、イソフタル酸
5〜60mol%、さらにテレフタル酸とイソフタル酸の総
和が80mol%以上であることが好ましい。テレフタル酸
の含有率は60〜95mol%が、さらには70〜90mol%
がより好ましく、テレフタル酸とイソフタル酸の総和は
90mol%以上がさらに好ましい。
は、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、スルホイソ
フタル酸およびまたはそのアンモニウム塩またはアルカ
リ金属塩、オルソフタル酸、1,5−ナフタルレンジカ
ルボン酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、ジフェン
酸、4- 4' ジフェニルジカルボン酸などを用いること
ができる。本発明では酸成分に対し芳香族ジカルボン酸
を60〜98mol%の範囲で用いることが必須であり、さ
らに70〜95mol%、またさらに80〜95mol%の範囲
で用いることが好ましい。本発明においては多価カルボ
ン酸としてテレフタル酸40〜95mol%、イソフタル酸
5〜60mol%、さらにテレフタル酸とイソフタル酸の総
和が80mol%以上であることが好ましい。テレフタル酸
の含有率は60〜95mol%が、さらには70〜90mol%
がより好ましく、テレフタル酸とイソフタル酸の総和は
90mol%以上がさらに好ましい。
【0007】本発明においては三価以上の多価カルボン
酸として、トリメリット酸、トリメシン酸、ピロメリッ
ト酸などを用いることができる。三価以上の多価カルボ
ン酸は0〜8mol%の範囲で用いることができる。また1
〜6mol%、さらには3〜5mol%程度の使用がより好まし
い。
酸として、トリメリット酸、トリメシン酸、ピロメリッ
ト酸などを用いることができる。三価以上の多価カルボ
ン酸は0〜8mol%の範囲で用いることができる。また1
〜6mol%、さらには3〜5mol%程度の使用がより好まし
い。
【0008】芳香族モノカルボン酸としては例えば、安
息香酸、クロロ安息香酸、ブロモ安息香酸、パラヒドロ
キシ安息香酸、ナフタレンカルボン酸、4−メチル安息
香酸、3メチル安息香酸、サリチル酸、チオサリチル
酸、フェニル酢酸、およびこれらの低級アルキルエステ
ル、スルホ安息香酸モノアンモニウム塩、スルホ安息香
酸モノナトリウム塩、シクロヘキシルアミノカルボニル
安息香酸、n-ドデシルアミノカルボニル安息香酸、タ−
シャルブチル安息香酸、タ−シャルブチルナフタレンカ
ルボン酸等を用いることができ、また特にタ−シャルブ
チル安息香酸を使用することがより好ましい。該芳香族
モノカルボン酸の使用量は酸成分に対して2〜25mol%
が必須であり、さらに5〜20mol%、またさらに8〜1
6mol%の使用がより好ましい。
息香酸、クロロ安息香酸、ブロモ安息香酸、パラヒドロ
キシ安息香酸、ナフタレンカルボン酸、4−メチル安息
香酸、3メチル安息香酸、サリチル酸、チオサリチル
酸、フェニル酢酸、およびこれらの低級アルキルエステ
ル、スルホ安息香酸モノアンモニウム塩、スルホ安息香
酸モノナトリウム塩、シクロヘキシルアミノカルボニル
安息香酸、n-ドデシルアミノカルボニル安息香酸、タ−
シャルブチル安息香酸、タ−シャルブチルナフタレンカ
ルボン酸等を用いることができ、また特にタ−シャルブ
チル安息香酸を使用することがより好ましい。該芳香族
モノカルボン酸の使用量は酸成分に対して2〜25mol%
が必須であり、さらに5〜20mol%、またさらに8〜1
6mol%の使用がより好ましい。
【0009】多価カルボン酸としては他にp−オキシ安
息香酸、p−(ヒドロキシエトキシ)安息香酸などの芳
香族オキシカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、アゼラ
イン酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸等の脂肪族
ジカルボン酸、フマ−ル酸、マレイン酸、イタコン酸、
ヘキサヒドロフタル酸、テトラヒドロフタル酸、等の不
飽和脂肪族、および、脂環族ジカルボン酸等を用いるこ
とができる。
息香酸、p−(ヒドロキシエトキシ)安息香酸などの芳
香族オキシカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、アゼラ
イン酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸等の脂肪族
ジカルボン酸、フマ−ル酸、マレイン酸、イタコン酸、
ヘキサヒドロフタル酸、テトラヒドロフタル酸、等の不
飽和脂肪族、および、脂環族ジカルボン酸等を用いるこ
とができる。
【0010】本発明における脂肪族多価アルコ−ルとし
ては、エチレングリコ−ル、プロピレングリコ−ル、
1,3−プロパンジオ−ル、2,3−ブタンジオ−ル、
1,4−ブタンジオ−ル、1,5−ペンタンジオ−ル、
1,6−ヘキサンジオ−ル、ネオペンチルグリコ−ル、
2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオ−ル等
のアルキレングリコ−ル、ジエチレングリコ−ル、ジプ
ロピレングリコ−ル、ポリエチレングリコ−ル、ポリプ
ロピレングリコ−ル、ポリテトラメチレングリコ−ル等
のポリオキシアルキレングリコ−ルを用いることができ
る。また三価以上のアルコ−ル類としてトリメチロ−ル
エタン、トリメチロ−ルプロパン、グリセリン、ペンタ
エルスリト−ル等のトリオ−ルおよびテトラオ−ルを用
いることができる。該脂肪族多価アルコ−ルはアルコ−
ル成分に対して60〜100mol%の使用が必須であり、
さらに70〜100mol%、またさらに80〜95mol%の
範囲での使用が好ましい。また脂肪族多価アルコ−ルと
してはエチレングリコ−ル、プロピレングリコ−ル、
2,3−ブタンジオ−ルの使用が特に好ましい。
ては、エチレングリコ−ル、プロピレングリコ−ル、
1,3−プロパンジオ−ル、2,3−ブタンジオ−ル、
1,4−ブタンジオ−ル、1,5−ペンタンジオ−ル、
1,6−ヘキサンジオ−ル、ネオペンチルグリコ−ル、
2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオ−ル等
のアルキレングリコ−ル、ジエチレングリコ−ル、ジプ
ロピレングリコ−ル、ポリエチレングリコ−ル、ポリプ
ロピレングリコ−ル、ポリテトラメチレングリコ−ル等
のポリオキシアルキレングリコ−ルを用いることができ
る。また三価以上のアルコ−ル類としてトリメチロ−ル
エタン、トリメチロ−ルプロパン、グリセリン、ペンタ
エルスリト−ル等のトリオ−ルおよびテトラオ−ルを用
いることができる。該脂肪族多価アルコ−ルはアルコ−
ル成分に対して60〜100mol%の使用が必須であり、
さらに70〜100mol%、またさらに80〜95mol%の
範囲での使用が好ましい。また脂肪族多価アルコ−ルと
してはエチレングリコ−ル、プロピレングリコ−ル、
2,3−ブタンジオ−ルの使用が特に好ましい。
【0011】本発明においては、脂環族多価アルコ−ル
として、1,4−シクロヘキサンジオ−ル、1,4−シ
クロヘキサンジメタノ−ル、トリシクロデカンジメタノ
−ル、トリシクロデカンジオ−ル、水添ビフェノ−ル、
水添ビスフェノ−ルA等を用いることができる。該脂環
族多価アルコ−ルはアルコ−ル成分に対し0〜40mol%
の範囲で用いることができ、さらに5〜30mol%、また
さらに10〜20mol%の使用が好ましい。脂環族ジオ−
ル類としてはトリシクロデカンジメタノ−ル、シクロヘ
キサンジオ−ル、水添ビフェノ−ルの使用が特に好まし
い。
として、1,4−シクロヘキサンジオ−ル、1,4−シ
クロヘキサンジメタノ−ル、トリシクロデカンジメタノ
−ル、トリシクロデカンジオ−ル、水添ビフェノ−ル、
水添ビスフェノ−ルA等を用いることができる。該脂環
族多価アルコ−ルはアルコ−ル成分に対し0〜40mol%
の範囲で用いることができ、さらに5〜30mol%、また
さらに10〜20mol%の使用が好ましい。脂環族ジオ−
ル類としてはトリシクロデカンジメタノ−ル、シクロヘ
キサンジオ−ル、水添ビフェノ−ルの使用が特に好まし
い。
【0012】他の多価アルコ−ル類としてはスピログリ
コ−ル、パラキシレングリコ−ル、メタキシレングリコ
−ル、オルトキシレングリコ−ル、1,4−フェニレン
グリコ−ル、1,4−フェニレングリコ−ルのエチレン
オキサイド付加物、等のジオ−ル、ビスフェノ−ルA、
ビスフェノ−ルAのエチレンオキサイド付加物およびプ
ロピレンオキサイド付加物、水添ビスフェノ−ルAのエ
チレンオキサイド付加物およびプロピレンオキサイド付
加物、ポリエステルポリオ−ルとして、ε−カプロラク
トン等のラクトン類を開環重合して得られる、ラクトン
系ポリエステルポリオ−ル類等を支障の無い範囲にて用
いることができる。
コ−ル、パラキシレングリコ−ル、メタキシレングリコ
−ル、オルトキシレングリコ−ル、1,4−フェニレン
グリコ−ル、1,4−フェニレングリコ−ルのエチレン
オキサイド付加物、等のジオ−ル、ビスフェノ−ルA、
ビスフェノ−ルAのエチレンオキサイド付加物およびプ
ロピレンオキサイド付加物、水添ビスフェノ−ルAのエ
チレンオキサイド付加物およびプロピレンオキサイド付
加物、ポリエステルポリオ−ルとして、ε−カプロラク
トン等のラクトン類を開環重合して得られる、ラクトン
系ポリエステルポリオ−ル類等を支障の無い範囲にて用
いることができる。
【0013】本発明におけるポリエステル樹脂のガラス
転移点は55℃以上が好ましく、58℃以上、好ましく
は60℃以上、さらに好ましくは65℃以上、またさら
に好ましくは70℃以上である。ガラス転移点がこれよ
り低い場合には、取扱い中あるいは保存中にブロッキン
グする傾向がみられ、保存安定性に問題を生ずる場合が
ある。本発明のポリエステル樹脂の数平均分子量は10
00以上10000以下の範囲が好ましい。また、20
00以上5000以下の範囲が好ましく、3000以上
4000以下の範囲がさらに好ましい。
転移点は55℃以上が好ましく、58℃以上、好ましく
は60℃以上、さらに好ましくは65℃以上、またさら
に好ましくは70℃以上である。ガラス転移点がこれよ
り低い場合には、取扱い中あるいは保存中にブロッキン
グする傾向がみられ、保存安定性に問題を生ずる場合が
ある。本発明のポリエステル樹脂の数平均分子量は10
00以上10000以下の範囲が好ましい。また、20
00以上5000以下の範囲が好ましく、3000以上
4000以下の範囲がさらに好ましい。
【0014】本発明においてはイオン性基を20〜50
0eq./tonの範囲でポリエステル樹脂に含有する
ことが必須である。イオン性基としては、スルホン酸
基、カルボキシル基、硫酸基、リン酸基、ホスホン酸
基、ホスフィン酸基もしくはそれらのアンモニウム塩、
金属塩等のアニオン性基、または第1級ないし第3級ア
ミン基等のカチオン性基であり、好ましくは、スルホン
酸アルカリ金属塩の基、カルボン酸アンモニウム塩基を
用いることができる。これらイオン性基はポリエステル
に共重合された形態、あるいは高分子末端に導入された
形態にて含有されることが好ましい。ポリエステルに共
重合可能なスルホン酸金属塩基含有多価カルボン酸とし
ては、スルホテレフタル酸、5−スルホイソフタル酸、
4−スルホフタル酸、4−スルホナフタレン−2,7ジ
カルボン酸、5〔4−スルホフェノキシ〕イソフタル
酸、およびまたはそれらの塩を例示することができる。
またスルホ安息香酸の金属塩を併用することによって高
分子末端にスルホン酸金属塩基を導入することができ
る。塩としてはアンモニウム系イオン、Li、Na、
K、Mg、Ca、Cu、Fe等の塩があげられ、特に好
ましいものはK塩またはNa塩である。カルボキシル基
はポリエステルの重合末期にトリメリット酸等の多価カ
ルボン酸を系内に導入することにより高分子末端に付加
することができる。さらにこれをアンモニア、水酸化ナ
トリウム等にて中和することによりカルボン酸塩の基に
交換することができる。これらイオン性基の含有量は、
該ポリエステル樹脂に対し、20〜500m当量/10
00g、なお好ましくは50〜200m当量/1000
g、である。
0eq./tonの範囲でポリエステル樹脂に含有する
ことが必須である。イオン性基としては、スルホン酸
基、カルボキシル基、硫酸基、リン酸基、ホスホン酸
基、ホスフィン酸基もしくはそれらのアンモニウム塩、
金属塩等のアニオン性基、または第1級ないし第3級ア
ミン基等のカチオン性基であり、好ましくは、スルホン
酸アルカリ金属塩の基、カルボン酸アンモニウム塩基を
用いることができる。これらイオン性基はポリエステル
に共重合された形態、あるいは高分子末端に導入された
形態にて含有されることが好ましい。ポリエステルに共
重合可能なスルホン酸金属塩基含有多価カルボン酸とし
ては、スルホテレフタル酸、5−スルホイソフタル酸、
4−スルホフタル酸、4−スルホナフタレン−2,7ジ
カルボン酸、5〔4−スルホフェノキシ〕イソフタル
酸、およびまたはそれらの塩を例示することができる。
またスルホ安息香酸の金属塩を併用することによって高
分子末端にスルホン酸金属塩基を導入することができ
る。塩としてはアンモニウム系イオン、Li、Na、
K、Mg、Ca、Cu、Fe等の塩があげられ、特に好
ましいものはK塩またはNa塩である。カルボキシル基
はポリエステルの重合末期にトリメリット酸等の多価カ
ルボン酸を系内に導入することにより高分子末端に付加
することができる。さらにこれをアンモニア、水酸化ナ
トリウム等にて中和することによりカルボン酸塩の基に
交換することができる。これらイオン性基の含有量は、
該ポリエステル樹脂に対し、20〜500m当量/10
00g、なお好ましくは50〜200m当量/1000
g、である。
【0015】イオン性基を含有した場合、本発明におけ
るポリエステル樹脂は水分散性を発現する。水分散性と
は一般にエマルジョンあるいはコロイダルディスパ−ジ
ョンと称される状態を意味するものである。イオン性基
は水系媒体中において解離し、ポリエステル樹脂と水と
の界面に電気二重層を形成する。ポリエステル樹脂が微
細なミクロ粒子として水系内に存在する場合には電気二
重層の働きによりミクロ粒子間には静電的な反発力が生
じ、ミクロ粒子が水系内にて安定的に分散する。
るポリエステル樹脂は水分散性を発現する。水分散性と
は一般にエマルジョンあるいはコロイダルディスパ−ジ
ョンと称される状態を意味するものである。イオン性基
は水系媒体中において解離し、ポリエステル樹脂と水と
の界面に電気二重層を形成する。ポリエステル樹脂が微
細なミクロ粒子として水系内に存在する場合には電気二
重層の働きによりミクロ粒子間には静電的な反発力が生
じ、ミクロ粒子が水系内にて安定的に分散する。
【0016】本発明における樹脂粒子は、たとえば、イ
オン性基含有ポリエステル樹脂を水分散化することによ
りポリエステルエマルジョン(あるいはポリエステルデ
ィスパ−ジョン)を作製し、水分散しているポリエステ
ルのミクロ粒子を可塑化状態下に緩凝集させることによ
り得ることができる。水系分散体を凝集させる方法とし
ては、分散粒子の表面電位を減ずる方法、あるいは分散
系内に電解質を添加し電気二重層の厚みを減ずる方法が
ある。分散粒子の表面電位を減ずる方法としては、ポリ
エステル樹脂に含有されるイオン性基を、光分解、熱分
解、あるいは加水分解等による切り放す方法、温度、p
H等の走査による解離度を制御する方法、ポリイオンコ
ンプレックスによりイオン性基を封鎖する方法などを用
いることができる。電解質を添加し電気二重層の厚みを
減ずる方法としては、直接無機塩、あるいは有機の塩を
添加、あるいは希釈して添加する方法を用いることがで
きるが、より好ましい方法としてアミノアルコ−ルとカ
ルボン酸とのエステル化合物の様に系内にて加水分解す
る事により二次的に塩を発生する化合物を用いる方法を
例示できる。ミクロ粒子を可塑化状態下に緩凝集させた
場合、粒子が可塑化しているために複数の粒子が凝集し
た時に表面張力のために球形化し、より粒子径の大きな
粒子へと粒子成長する。緩凝集域にて粒子成長した場合
には粒子の分散安定性はより高くなり、凝集が無秩序に
進行することはない。したがって粒子の分散性を常に緩
凝集域内に納めれば任意の粒子径の粒子を得ることがで
きる。このようにして得られたポリエステル粒子は、実
質球形であり、かつ、シャ−プな粒子径分布を有し、高
濃度に高温分散染色が可能である。かくして得られるポ
リエステル粒子は体積平均粒子径Dが1〜100μm、
粒子径0.5D〜2.0Dの範囲の粒子が全体の80重
量%以上を占め、変動係数が30%以下であり、真球度
(短径/長径)0.8以上であるポリエステル球状粒子
となる。
オン性基含有ポリエステル樹脂を水分散化することによ
りポリエステルエマルジョン(あるいはポリエステルデ
ィスパ−ジョン)を作製し、水分散しているポリエステ
ルのミクロ粒子を可塑化状態下に緩凝集させることによ
り得ることができる。水系分散体を凝集させる方法とし
ては、分散粒子の表面電位を減ずる方法、あるいは分散
系内に電解質を添加し電気二重層の厚みを減ずる方法が
ある。分散粒子の表面電位を減ずる方法としては、ポリ
エステル樹脂に含有されるイオン性基を、光分解、熱分
解、あるいは加水分解等による切り放す方法、温度、p
H等の走査による解離度を制御する方法、ポリイオンコ
ンプレックスによりイオン性基を封鎖する方法などを用
いることができる。電解質を添加し電気二重層の厚みを
減ずる方法としては、直接無機塩、あるいは有機の塩を
添加、あるいは希釈して添加する方法を用いることがで
きるが、より好ましい方法としてアミノアルコ−ルとカ
ルボン酸とのエステル化合物の様に系内にて加水分解す
る事により二次的に塩を発生する化合物を用いる方法を
例示できる。ミクロ粒子を可塑化状態下に緩凝集させた
場合、粒子が可塑化しているために複数の粒子が凝集し
た時に表面張力のために球形化し、より粒子径の大きな
粒子へと粒子成長する。緩凝集域にて粒子成長した場合
には粒子の分散安定性はより高くなり、凝集が無秩序に
進行することはない。したがって粒子の分散性を常に緩
凝集域内に納めれば任意の粒子径の粒子を得ることがで
きる。このようにして得られたポリエステル粒子は、実
質球形であり、かつ、シャ−プな粒子径分布を有し、高
濃度に高温分散染色が可能である。かくして得られるポ
リエステル粒子は体積平均粒子径Dが1〜100μm、
粒子径0.5D〜2.0Dの範囲の粒子が全体の80重
量%以上を占め、変動係数が30%以下であり、真球度
(短径/長径)0.8以上であるポリエステル球状粒子
となる。
【0017】前述したように、ポリエステルに導入され
るイオン性基は水分散化に必須であると同時に吸湿しや
すいという副作用を有するものである。しかしながらポ
リエステル樹脂の吸湿性は単に導入されたイオン性基の
みによるものではなく、分子鎖中のエステル結合、分子
末端のカルボキシル基、水酸基等による吸湿効果も大き
い。本発明ではモノカルボン酸を導入することにより分
子末端のカルボキシル基と水酸基を封鎖することにより
ポリエステル樹脂の吸湿性を下げ、イオン性基を導入し
ているにもかかわらず実用的に十分な環境安定性を実現
するものである。
るイオン性基は水分散化に必須であると同時に吸湿しや
すいという副作用を有するものである。しかしながらポ
リエステル樹脂の吸湿性は単に導入されたイオン性基の
みによるものではなく、分子鎖中のエステル結合、分子
末端のカルボキシル基、水酸基等による吸湿効果も大き
い。本発明ではモノカルボン酸を導入することにより分
子末端のカルボキシル基と水酸基を封鎖することにより
ポリエステル樹脂の吸湿性を下げ、イオン性基を導入し
ているにもかかわらず実用的に十分な環境安定性を実現
するものである。
【0018】以下に実施例を示し、本発明をさらに詳細
に説明するが、本発明はこれらになんら限定される物で
はない。
に説明するが、本発明はこれらになんら限定される物で
はない。
[ポリエステル樹脂の合成]温度計、撹拌機を備えたオ
−トクレ−ブ中に、 ジメチルテレフタレ−ト 134重量部、 ジメチルイソフタレ−ト 37重量部、 5−ナトリウムスルホジメチルイソフタレ−ト 6重量部、 パラタ−シャルブチル安息香酸メチルエステル 20重量部、 エチレングリコ−ル 136重量部、 テトラブトキシチタネ−ト 0.1重量部、 を仕込み180〜230℃で120分間加熱してエステ
ル交換反応を行った。ついで反応系を240℃まで昇温
し、系の圧力1〜10mmHgとして60分間反応を続
けた結果、共重合ポリエステル樹脂(A01)を得た。
得られた共重合ポリエステル樹脂(A01)の組成、ガ
ラス転移温度、酸価、分子量、スルホン酸ナトリウム基
当量を後記の表1.に示す。ポリエステルの組成はNM
R分析、ガラス転移温度はDSC、酸価は滴定、分子量
はGPC、スルホン酸ナトリウム基当量はSの定量によ
り求めた。以下、原料を変えて同様に重合を行い、後記
の表1.〜表2.に示すポリエステル樹脂(A02)〜
(A14)を得た。
−トクレ−ブ中に、 ジメチルテレフタレ−ト 134重量部、 ジメチルイソフタレ−ト 37重量部、 5−ナトリウムスルホジメチルイソフタレ−ト 6重量部、 パラタ−シャルブチル安息香酸メチルエステル 20重量部、 エチレングリコ−ル 136重量部、 テトラブトキシチタネ−ト 0.1重量部、 を仕込み180〜230℃で120分間加熱してエステ
ル交換反応を行った。ついで反応系を240℃まで昇温
し、系の圧力1〜10mmHgとして60分間反応を続
けた結果、共重合ポリエステル樹脂(A01)を得た。
得られた共重合ポリエステル樹脂(A01)の組成、ガ
ラス転移温度、酸価、分子量、スルホン酸ナトリウム基
当量を後記の表1.に示す。ポリエステルの組成はNM
R分析、ガラス転移温度はDSC、酸価は滴定、分子量
はGPC、スルホン酸ナトリウム基当量はSの定量によ
り求めた。以下、原料を変えて同様に重合を行い、後記
の表1.〜表2.に示すポリエステル樹脂(A02)〜
(A14)を得た。
【0019】[粒子の製造]ポリエステル樹脂(A0
1)340重量部、メチルエチルケトン150重量部、
テトラヒドロフラン140重量部を80℃にて溶解した
後80℃の水680部を添加し、粒子径約0.1μmの
共重合ポリエステル樹脂の水系ミクロ分散体を得た。さ
らに得られた水系ミクロ分散体を蒸留用フラスコに入
れ、留分温度が100℃に達するまで蒸留し、冷却後に
水を加え固形分濃度を30%とした。温度計、コンデン
サ−、撹拌羽根を備えた四つ口の1リットルセパラブル
フラスコに、共重合ポリエステル水系分散体300重量
部を仕込み80℃に昇温した。次いで、ジメチルアミノ
エチルメタクリレ−ト20重量%水溶液40重量部を6
0分間に渡って添加し、さらに300分間80℃に保っ
た状態で撹拌を続けた。系内の伝導度は約1mSから2
5mSに上昇、pHは10.8から6.7にまで下降し
た。これより、添加したジメチルアミノエチルメタクリ
レ−トはほぼ後完全に加水分解し、ジメチルアミノエタ
ノ−ルとメタクリル酸の塩になっていることが推察され
た。ポリエステル水系ミクロ分散体に存在したサブミク
ロンオ−ダ−の粒子径の共重合体は時間とともに合体粒
子成長し、平均粒径6.5μm、直径をDとした場合に
0.5D〜2Dの範囲の粒径を有する粒子の占有率95
%、平均真球度0.94のポリエステル球状粒子(B0
1)を得た。なお平均粒子径、ならびに、粒子径分布は
コ−ルタ−カウンタ−TA2を用いて測定した。また真
球度は粒子の走査電子顕微鏡写真を画像処理装置イメ−
ジアナライザ−V1[東洋紡績株式会社製]にて処理す
ることにより測定した。得られた粒子を30℃95%R
Hの環境下に48時間放置した後の吸湿率をカ−ルフィ
ッシャ−式水分率計にて測定した。以下同様にしてポリ
エステル樹脂(A02)〜(A14)からポリエステル
球状粒子(B02)〜(B14)を得た。結果を表1.
表2.に示す。なお、表1.表2、中 TBBA は タ−シャルブチル安息香酸 NDC は 1,5−ナフタレンジカルボン酸 TPA は テレフタル酸 IPA は イソフタル酸 SIP は 5−ナトリウムスルホイソフタル酸 MA は マレイン酸 TMA は トリメリット酸 EG は エチレングリコール PG は プロピレングリコール NPG は ネオペンチルグリコ−ル CHD は シクロヘキサンジオ−ル HBPA は 水添ビスフェノ−ルA TCDD トリシクロデカンジメタノ−ル BPE は ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加
物( 平均分子量350) Tg は ガラス転移温度 を示す。
1)340重量部、メチルエチルケトン150重量部、
テトラヒドロフラン140重量部を80℃にて溶解した
後80℃の水680部を添加し、粒子径約0.1μmの
共重合ポリエステル樹脂の水系ミクロ分散体を得た。さ
らに得られた水系ミクロ分散体を蒸留用フラスコに入
れ、留分温度が100℃に達するまで蒸留し、冷却後に
水を加え固形分濃度を30%とした。温度計、コンデン
サ−、撹拌羽根を備えた四つ口の1リットルセパラブル
フラスコに、共重合ポリエステル水系分散体300重量
部を仕込み80℃に昇温した。次いで、ジメチルアミノ
エチルメタクリレ−ト20重量%水溶液40重量部を6
0分間に渡って添加し、さらに300分間80℃に保っ
た状態で撹拌を続けた。系内の伝導度は約1mSから2
5mSに上昇、pHは10.8から6.7にまで下降し
た。これより、添加したジメチルアミノエチルメタクリ
レ−トはほぼ後完全に加水分解し、ジメチルアミノエタ
ノ−ルとメタクリル酸の塩になっていることが推察され
た。ポリエステル水系ミクロ分散体に存在したサブミク
ロンオ−ダ−の粒子径の共重合体は時間とともに合体粒
子成長し、平均粒径6.5μm、直径をDとした場合に
0.5D〜2Dの範囲の粒径を有する粒子の占有率95
%、平均真球度0.94のポリエステル球状粒子(B0
1)を得た。なお平均粒子径、ならびに、粒子径分布は
コ−ルタ−カウンタ−TA2を用いて測定した。また真
球度は粒子の走査電子顕微鏡写真を画像処理装置イメ−
ジアナライザ−V1[東洋紡績株式会社製]にて処理す
ることにより測定した。得られた粒子を30℃95%R
Hの環境下に48時間放置した後の吸湿率をカ−ルフィ
ッシャ−式水分率計にて測定した。以下同様にしてポリ
エステル樹脂(A02)〜(A14)からポリエステル
球状粒子(B02)〜(B14)を得た。結果を表1.
表2.に示す。なお、表1.表2、中 TBBA は タ−シャルブチル安息香酸 NDC は 1,5−ナフタレンジカルボン酸 TPA は テレフタル酸 IPA は イソフタル酸 SIP は 5−ナトリウムスルホイソフタル酸 MA は マレイン酸 TMA は トリメリット酸 EG は エチレングリコール PG は プロピレングリコール NPG は ネオペンチルグリコ−ル CHD は シクロヘキサンジオ−ル HBPA は 水添ビスフェノ−ルA TCDD トリシクロデカンジメタノ−ル BPE は ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加
物( 平均分子量350) Tg は ガラス転移温度 を示す。
【0020】
【効果】以上述べてきたように、本発明における球状粒
子は、縮合系ポリマ−であるポリエステル樹脂の粒子で
あり、任意の粒子径でなおかつシャ−プな粒子径分布を
有し、かつ、高温高湿環境下におかれても吸湿の少ない
優れた特性を有するものである。
子は、縮合系ポリマ−であるポリエステル樹脂の粒子で
あり、任意の粒子径でなおかつシャ−プな粒子径分布を
有し、かつ、高温高湿環境下におかれても吸湿の少ない
優れた特性を有するものである。
【0021】
【表1】
【0022】
【表2】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 陽三 滋賀県大津市堅田二丁目1番1号 東洋紡 績株式会社総合研究所内
Claims (1)
- 【請求項1】 a)芳香族ジカルボン酸 60〜 98 mol% b)芳香族モノカルボン酸 2〜 25 mol% を含有する酸成分と、 c)脂肪族多価アルコ−ル 60〜100 mol% d)脂環族多価アルコ−ル 0〜 40 mol% を含有するアルコ−ル成分の縮合により得られ、かつ、
20〜500eq./tonの範囲でイオン性基を含有
するポリエステル樹脂を主成分とし、体積平均粒子径D
が1〜100μm、粒子径0.5D〜2.0Dの範囲の
粒子が全体の80重量%以上を占め、平均真球度(短径
/長径)0.8以上であるポリエステル球状粒子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17427392A JPH0616820A (ja) | 1992-07-01 | 1992-07-01 | ポリエステル球状粒子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17427392A JPH0616820A (ja) | 1992-07-01 | 1992-07-01 | ポリエステル球状粒子 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0616820A true JPH0616820A (ja) | 1994-01-25 |
Family
ID=15975777
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17427392A Pending JPH0616820A (ja) | 1992-07-01 | 1992-07-01 | ポリエステル球状粒子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0616820A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011137086A (ja) * | 2009-12-28 | 2011-07-14 | Unitika Ltd | ポリエステル樹脂水性分散体、およびその製造方法、ならびにそれから得られる樹脂被膜 |
US20150044605A1 (en) * | 2013-08-08 | 2015-02-12 | Kyocera Document Solutions Inc. | Developer, method for forming image, and method for producing developer |
-
1992
- 1992-07-01 JP JP17427392A patent/JPH0616820A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011137086A (ja) * | 2009-12-28 | 2011-07-14 | Unitika Ltd | ポリエステル樹脂水性分散体、およびその製造方法、ならびにそれから得られる樹脂被膜 |
US20150044605A1 (en) * | 2013-08-08 | 2015-02-12 | Kyocera Document Solutions Inc. | Developer, method for forming image, and method for producing developer |
US9201330B2 (en) * | 2013-08-08 | 2015-12-01 | Kyocera Document Solutions Inc. | Developer, method for forming image, and method for producing developer |
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