特許第6385764号(P6385764)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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特許6385764樹脂粒子、樹脂粒子の製造方法及びトナー
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  • 特許6385764-樹脂粒子、樹脂粒子の製造方法及びトナー 図000008
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6385764
(24)【登録日】2018年8月17日
(45)【発行日】2018年9月5日
(54)【発明の名称】樹脂粒子、樹脂粒子の製造方法及びトナー
(51)【国際特許分類】
   C08G 63/195 20060101AFI20180827BHJP
   C08G 63/40 20060101ALI20180827BHJP
   C08G 63/183 20060101ALI20180827BHJP
   G03G 9/08 20060101ALI20180827BHJP
   C08J 3/14 20060101ALI20180827BHJP
【FI】
   C08G63/195
   C08G63/40
   C08G63/183
   G03G9/08 381
   C08J3/14CFD
【請求項の数】16
【全頁数】42
(21)【出願番号】特願2014-188396(P2014-188396)
(22)【出願日】2014年9月17日
(65)【公開番号】特開2015-83668(P2015-83668A)
(43)【公開日】2015年4月30日
【審査請求日】2017年6月19日
(31)【優先権主張番号】特願2013-191958(P2013-191958)
(32)【優先日】2013年9月17日
(33)【優先権主張国】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000002288
【氏名又は名称】三洋化成工業株式会社
(72)【発明者】
【氏名】川口 覚博
(72)【発明者】
【氏名】八尋 周平
(72)【発明者】
【氏名】泉 剛志
(72)【発明者】
【氏名】吉岡 浩太郎
(72)【発明者】
【氏名】田中 貴博
(72)【発明者】
【氏名】山下 泰治
【審査官】 水野 明梨
(56)【参考文献】
【文献】 特開平08−297377(JP,A)
【文献】 特開2009−251248(JP,A)
【文献】 国際公開第2013/128872(WO,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
C08G 63/00−64/42
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ポリカルボン酸(a1)及び多価アルコール(a2)を構成単位として有するポリエステル樹脂(A)を含有する樹脂粒子(P)であって、前記ポリカルボン酸(a1)が、テレフタル酸を必須成分とする炭素数8〜20の芳香族ジカルボン酸と無水トリメリット酸とを含み、前記多価アルコール(a2)が、1,2−プロピレングリコールとビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物とを含み、ポリエステル樹脂(A)の重量平均分子量が1,000〜8,000であり、(A)の重量に基づく(A)のエステル基濃度が16〜30重量%であり、(A)の水酸基価が12〜65mgKOH/gであり、(A)の酸価が2〜20mgKOH/gであって、(A)が下記条件1を満たす樹脂粒子(P)。
[条件1]
229×(ECON)+90×(OHV)≦12,000
[(ECON)は重量%単位で表した(A)のエステル基濃度を示す数値を表し、(OHV)はmgKOH/g単位で表した(A)の水酸基価を示す数値を表わす。]
【請求項2】
前記ポリカルボン酸(a1)に含まれるテレフタル酸と無水トリメリット酸との重量比[テレフタル酸/無水トリメリット酸]が12.5〜145であって、前記多価アルコール(a2)に含まれる1,2−プロピレングリコールとビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物との重量比[1,2−プロピレングリコール/ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物]が0.12〜0.42である請求項1に記載の樹脂粒子。
【請求項3】
樹脂粒子(P)の体積平均粒径が1〜15μmである請求項1又は2に記載の樹脂粒子。
【請求項4】
樹脂粒子(P)の平均円形度が0.945〜0.985である請求項1〜3のいずれかに記載の樹脂粒子。
【請求項5】
ポリエステル樹脂(A)が、更にモノカルボン酸(a3)及び/又は1価アルコール(a4)を構成単位として有するポリエステル樹脂である請求項1〜4のいずれかに記載の樹脂粒子。
【請求項6】
ポリエステル樹脂(A)の酸価が2〜20mgKOH/gであり、(A)を40℃、相対湿度80%の条件下で20時間保管した後の(A)の水分量が、(A)の重量に基づき12,000ppm以下である請求項1〜5のいずれかに記載の樹脂粒子。
【請求項7】
ポリエステル樹脂(A)を40℃、相対湿度80%の条件下で20時間保管した後の(A)のフローテスターによる1/2降下温度(T1)と、(A)の40℃、相対湿度80%、20時間保管前の(A)のフローテスターによる1/2降下温度(T2)との差の絶対値が8℃以下である請求項1〜6のいずれかに記載の樹脂粒子。
【請求項8】
ポリエステル樹脂(A)のガラス転移温度が40〜80℃である請求項1〜7のいずれかに記載の樹脂粒子。
【請求項9】
モノカルボン酸(a3)が芳香族モノカルボン酸(a32)である請求項5〜8のいずれかに記載の樹脂粒子。
【請求項10】
更に、樹脂(B)を含有する請求項1〜9のいずれかに記載の樹脂粒子。
【請求項11】
樹脂(B)が、結晶性樹脂を含有する樹脂である請求項10に記載の樹脂粒子。
【請求項12】
有機溶剤(U)に少なくともポリエステル樹脂(A)を溶解してなる溶液(S)を、媒体(M)中に分散して分散体(DM)を得る工程の後、分散体(DM)から、有機溶剤(U)及び媒体(M)を除去することを特徴とする請求項1〜11のいずれかに記載の樹脂粒子(P)の製造方法。
【請求項13】
媒体(M)が水性媒体である請求項12に記載の樹脂粒子(P)の製造方法。
【請求項14】
請求項1〜11のいずれかに記載の樹脂粒子(P)と、着色剤及び離型剤を含有してなるトナー。
【請求項15】
体積平均粒径が1〜15μmである請求項14に記載のトナー。
【請求項16】
平均円形度が0.945〜0.985である請求項14又は15に記載のトナー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は樹脂粒子、その製造方法及びトナーに関する。
【背景技術】
【0002】
粉体塗料等に使用される樹脂粒子には、低エネルギーで溶融し、基材に定着することが望まれている。そのため、低温定着性に優れた樹脂粒子に対する要求が強い。
低温定着性に優れた樹脂粒子を得る手段として、樹脂のガラス転移温度を低くする方法が開示されている(特許文献1)。しかし、ガラス転移温度を低くするだけでは、樹脂粒子の保存安定性が悪化してしまい、低温定着性と保存安定性の両立ができていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2013−37352
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明は、低温定着性と保存安定性に優れる樹脂粒子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明者は、低温定着性と保存安定性に優れた樹脂粒子を開発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、以下の3発明である。
[1]ポリカルボン酸(a1)及び多価アルコール(a2)を構成単位として有するポリエステル樹脂(A)を含有する樹脂粒子(P)であって、(A)の重量平均分子量が1,000〜8,000であり、(A)の重量に基づく(A)のエステル基濃度が16〜30重量%であり、(A)が下記条件1を満たす樹脂粒子(P)。
[条件1]
229×(ECON)+ 90×(OHV)≦ 12000
[(ECON)は重量%単位で表した(A)のエステル基濃度を示す数値を表し、(OHV)はmgKOH/g単位で表した(A)の水酸基価を示す数値を表わす。]
[2]有機溶剤(U)に少なくともポリエステル樹脂(A)を溶解してなる溶液(S)を、媒体(M)中に分散して分散体(DM)を得る工程の後、分散体(DM)から、有機溶剤(U)及び媒体(M)を除去することを特徴とする樹脂粒子(P)の製造方法。
[3]樹脂粒子(P)と、着色剤及び離型剤を含有してなるトナー。
【発明の効果】
【0006】
本発明の樹脂粒子(P)は、低温定着性と保存安定性、特に高温高湿環境下での保存安定性(耐湿熱保存安定性)に優れる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
図1】本発明における、液体状態又は超臨界状態の二酸化炭素を用いたトナーの製造に用いる実験装置のフローチャートである。
【0008】
本発明の樹脂粒子(P)に含有されるポリエステル樹脂(A)は、ポリカルボン酸(a1)及び多価アルコール(a2)を構成単位として有する。
ポリエステル樹脂(A)の構成単位となるポリカルボン酸(a1)としては、ジカルボン酸(a11)、3〜6価又はそれ以上のポリカルボン酸(a12)、並びに(a11)又は(a12)の変性体(a13)等が挙げられる。なお、(a1)は単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
【0009】
ジカルボン酸(a11)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、アゼライン酸、ドデカンジカルボン酸及びオクタデカンジカルボン酸等);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等);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及びオクタデセニルコハク酸等);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、ドデシルコハク酸及びオクタデシルコハク酸等);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等)等が挙げられる。
これらのうち好ましいのは、アルケンジカルボン酸及び芳香族ジカルボン酸であり、更に好ましいのは芳香族ジカルボン酸である。
【0010】
3〜6価又はそれ以上のポリカルボン酸(a12)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等)、及び炭素数6〜36の脂肪族(脂環式を含む)ポリカルボン酸(ヘキサントリカルボン酸及びデカントリカルボン酸等)等が挙げられる。
【0011】
(a11)又は(a12)の変性体(a13)としては、(a11)又は(a12)の酸無水物、及び(a11)又は(a12)の低級アルキルエステル等が挙げられる。
(a11)又は(a12)の酸無水物としては、トリメリット酸無水物、フタル酸無水物、マレイン酸無水物及びピロメリット酸無水物等が挙げられる。
(a11)又は(a12)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等が挙げられる。
【0012】
多価アルコール(a2)としては、ジオール(a21)及び3〜8価又はそれ以上のポリオール(a22)が挙げられる。なお、(a2)は単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
【0013】
ジオール(a21)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−プロパンジオール等);数平均分子量(以下Mnと略記する)=106〜10,000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、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等);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等);Mn=100〜10,000の前記脂環式ジオールのアルキレンオキサイド(以下AOと略記する)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(以下EOと略記する)10モル付加物等];炭素数13〜30のビスフェノール類(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)又は炭素数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)のAO[EO、プロピレンオキサイド(以下POと略記する)及びブチレンオキサイド(以下BOと略記する)等]付加物(付加モル数2〜100)(例えばビスフェノールA・EO2〜4モル付加物及びビスフェノールA・PO2〜4モル付加物等);重量平均分子量(以下Mwと略記する)=100〜5,000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);Mw=1,000〜20,000のポリブタジエンジオール等が挙げられる。
【0014】
3〜8価又はそれ以上のポリオール(a22)としては、3〜8価又はそれ以上の炭素数3〜10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等);炭素数25〜50のトリスフェノールのAO(炭素数2〜4)付加物(付加モル数2〜100)(例えばトリスフェノール・EO2〜4モル付加物及びトリスフェノールPA・PO2〜4モル付加物等);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等)のAO(炭素数2〜4)付加物(付加モル数2〜100)(例えばフェノールノボラックPO2モル付加物及びフェノールノボラックEO4モル付加物);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)のAO(炭素数2〜4)付加物(付加モル数2〜100)(ピロガロールEO4モル付加物);及び重合度20〜2,000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重合性二重結合を有する単量体[例えばスチレン、(メタ)アクリル酸及び(メタ)アクリル酸エステル等]との共重合物等}等が挙げられる。
これらのうち好ましいのは、脂肪族多価アルコール及びノボラック樹脂のAO付加物であり、更に好ましいのはノボラック樹脂のAO付加物である。
【0015】
多価アルコール(a2)のうち好ましいのは、ジオール(a21)であり、より好ましいのは炭素数2〜30のアルキレングリコール、炭素数15〜30のビスフェノール類のAO付加物及びそれらの併用であり、さらに好ましいのは炭素数2〜10のアルキレングリコール、ビスフェノールAのAO付加物及びそれらの併用である。特に好ましいのは、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、ネオペンチルグリコール、ビスフェノールAのAO付加物及びそれらの併用であり、最も好ましいのは、1,2−プロピレングリコールとビスフェノールAのAO付加物の併用である。
【0016】
アルキレングリコールとビスフェノール類のAO付加物を併用する場合、ポリエステル樹脂(A)中のアルキレングリコールの含有率は、樹脂粒子(P)の低温定着性及び耐湿熱保存安定性の観点から(A)の重量に基づき、好ましくは3〜35重量%、更に好ましくは4〜30重量%、特に好ましくは5〜25重量%である。
【0017】
ポリエステル樹脂(A)は、ポリカルボン酸(a1)及び多価アルコール(a2)に加え、さらにモノカルボン酸(a3)及び/又は1価アルコール(a4)を構成単位として有していてもよい。
モノカルボン酸(a3)としては、脂肪族モノカルボン酸(a31)、芳香族モノカルボン酸(a32)、及び(a31)又は(a32)の変性体(a33)等が挙げられる。なお、(a3)は単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
【0018】
脂肪族モノカルボン酸(a31)としては、鎖式飽和モノカルボン酸(a311)、鎖式不飽和モノカルボン酸(a312)及び脂環式モノカルボン酸(a313)等が挙げられる。
鎖式飽和モノカルボン酸(a311)としては、炭素数2〜30の直鎖又は分岐の鎖式飽和モノカルボン酸(酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、2−エチルヘキサン酸、カプロン酸 、エナント酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、ペンタデシル酸、パルミチン酸、マルガリン酸、ステアリン酸、ツベルクロステアリン酸、アラキジン酸、ベヘン酸及びリグノセリン酸等)等が挙げられる。
鎖式不飽和モノカルボン酸(a312)としては、炭素数3〜30の直鎖又は分岐の鎖式不飽和モノカルボン酸(アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、ケイ皮酸、パルミトレイン酸、オレイン酸、バクセン酸、リノール酸、α−リノレン酸、γ−リノレン酸、エレオステアリン酸、8,11−エイコサジエン酸、5,8,11−エイコサトリエン酸、アラキドン酸、ステアリドン酸、エイコサペンタエン酸、ドコサペンタエン酸、ドコサヘキサエン酸、ジホモ−γ−リノレン酸、ドコサペンタエン酸、エライジン酸、エルカ酸及びネルボン酸等)等が挙げられる。
【0019】
脂環式モノカルボン酸(a313)としては、炭素数4〜14の脂環式モノカルボン酸(シクロプロパンカルボン酸、シクロブタンカルボン酸、シクロペンタンカルボン酸、シクロヘキサンカルボン酸及びシクロヘプタンカルボン酸等)等が挙げられる。
芳香族モノカルボン酸(a32)としては、炭素数7〜36の芳香族モノカルボン酸が挙げられ、具体的には、安息香酸、ビニル安息香酸、トルイル酸、ジメチル安息香酸、t−ブチル安息香酸、クミン酸、ナフトエ酸、ビフェニルモノカルボン酸及びフロ酸等が挙げられる。
モノカルボン酸(a3)のうち、樹脂粒子(P)の低温定着性及び耐湿熱保存安定性の観点から好ましいのは、芳香族モノカルボン酸(a32)であり、更に好ましいのは、安息香酸、t−ブチル安息香酸及びナフトエ酸である。
【0020】
(a31)又は(a32)の変性体(a33)としては、(a31)又は(a32)の酸無水物、及び(a31)又は(a32)の低級アルキルエステル等が挙げられる。
(a31)又は(a32)の酸無水物としては、トリメリット酸無水物、フタル酸無水物、マレイン酸無水物及びピロメリット酸無水物等が挙げられる。
(a31)又は(a32)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等が挙げられる。
【0021】
1価アルコール(a4)としては、脂肪族1価アルコール(a41)及び芳香族1価アルコール(a42)等が挙げられる。なお、(a4)は単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
脂肪族1価アルコール(a41)としては、鎖式飽和1価アルコール(a411)及び鎖式不飽和1価アルコール(a412)等が挙げられる。
【0022】
鎖式飽和1価アルコール(a411)としては、炭素数1〜30の直鎖又は分岐の鎖式飽和1価アルコール(メタノール、エタノール、1−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ブタノール、ペンタノール、2−メチル−1−ブタノール、2,2−ジメチル−1−プロパノール、ヘキサノール、4−メチル−1−ペンタノール、2,3−ジメチル−2−ブタノール、ヘプタノール、3−エチル−3−ペンタノール、オクタノール、2−エチル−1−ヘキサノール、ノナノール、2,6−ジメチル−4−ヘプタノール、デカノール、ウンデカノール、ラウリルアルコール、ミリスチルアルコール、セチルアルコール及びステアリルアルコール等)、及び炭素数1〜30の直鎖又は分岐の鎖式飽和1価アルコールに炭素数2〜4のAO(EO、PO及びBO)を付加したもの(付加モル数1〜20モル)等が挙げられる。
【0023】
鎖式不飽和1価アルコール(a412)としては、炭素数2〜30の直鎖又は分岐の鎖式不飽和1価アルコール(アリルアルコール、2−ブテン−1−オール、2−ペンテン−1−オール、2−ヘキセン−1−オール、2−ヘプテン−1−オール、2−オクテン−1−オール、2−ノネン−1−オール、2−デセン−1−オール、2−ドデセノール、パルミトレイルアルコール、オレイルアルコール及びリノレイルアルコール等)、及び炭素数1〜30の直鎖又は分岐の鎖式不飽和1価アルコールに炭素数2〜4のAO(EO、PO及びBO)を付加したもの(付加モル数1〜20モル)等が挙げられる。
等が挙げられる。
【0024】
芳香族1価アルコール(a42)としては、炭素数6〜30の芳香族1価アルコール(フェノール、エチルフェノール、イソブチルフェノール、ペンチルフェノール、オクチルフェノール、ドデシルフェノール、テトラデシルフェノール及びベンジルアルコール等)、及び炭素数6〜30の芳香族1価アルコールに炭素数2〜4のAO(EO、PO及びBO)を付加したもの(付加モル数1〜20モル)等が挙げられる。
【0025】
ポリエステル樹脂(A)は必要に応じてビニルモノマー(a5)がグラフトした構造を有していてもよい。
【0026】
ビニルモノマー(a5)としては、例えば塩化ビニル、臭化ビニル、ヨウ化ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ギ酸ビニル、カプロン酸ビニル等のビニルエステル類;例えばアクリル酸、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−プロピル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸t−ブチル、アクリル酸アミル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸n−オクチル、アクリル酸イソオクチル、アクリル酸デシル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸メトキシエチル、アクリル酸2−ヒドロキシエチル、アクリル酸グリシジル、アクリル酸2−クロルエチル、アクリル酸フェニル、α−クロロアクリル酸メチル、メタクリル酸、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n−プロピル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸t−ブチル、メタクリル酸アミル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸n−オクチル、メタクリル酸イソオクチル、メタクリル酸デシル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸メトキシエチル、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル、メタクリル酸グリシジル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル等のエチレン性モノカルボン酸及びそのエステル;例えばアクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミド等のエチレン性モノカルボン酸置換体;例えばマレイン酸ジメチル等のエチレン性ジカルボン酸及びその置換体;例えばビニルメチルケトン等のビニルケトン類;例えばビニルエチルエーテル等のビニルエーテル類、例えばビニリデンクロリド等のビニリデンハロゲン化物が挙げられる。
【0027】
ポリエステル樹脂(A)におけるポリカルボン酸(a1)と多価アルコール(a2)との比率は、カルボキシル基[COOH]と水酸基[OH]との当量比[COOH]/[OH]として、好ましくは1/2〜1/1であり、更に好ましくは1/1.5〜1/1、特に好ましくは1/1.3〜1/1.02である。
【0028】
ポリエステル樹脂(A)の数平均分子量Mnは、樹脂粒子(P)の低温定着性と保存安定性の両立の観点から好ましくは1,000〜8,000であり、更に好ましくは1,100〜6,000、特に好ましくは1,500〜4,000である。
ポリエステル樹脂(A)の重量平均分子量Mwは、1,000〜8,000であり、トナーの低温定着性と保存安定性の両立の観点から好ましくは2,000〜6,500、更に好ましくは3,000〜5,500である。
本発明における樹脂(A)のMn、Mwは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を用いて、以下の条件で測定することができる。
装置(一例) :「HLC−8120」[東ソー(株)製]
カラム(一例):「TSK GEL GMH6」[東ソー(株)製]2本
測定温度 :40℃
試料溶液 :0.25重量%のテトラヒドロフラン溶液(不溶解分をグラスフィルターでろ別したもの)
溶液注入量 :100μl
検出装置 :屈折率検出器
基準物質 :標準ポリスチレン(TSKstandard POLYSTYRENE)12点(分子量:500、1,050、2,800、5,970、9,100、
18,100、37,900、96,400、190,000、355,000、
1,090,000、2,890,000)[東ソー(株)製]
【0029】
ポリエステル樹脂(A)の(A)の重量に基づくエステル基濃度は、16〜30重量%であり、耐熱保存安定性及び耐湿熱保存安定性の観点から好ましくは18〜29重量%であり、更に好ましくは20〜28重量%、特に好ましくは25〜28重量%である。
なお、ポリエステル樹脂(A)の(A)の重量に基づくエステル基濃度は、(A)中のエステル基[−C(=O)O−]の数から算出することができ、具体的には次の式によって表される値である。
【0030】
エステル基濃度(単位:%)=[(N×44)/数平均分子量]×100
【0031】
ここで、Nはポリエステル樹脂(A)の1分子当りのエステル基数の平均であり、44はエステル基[−C(=O)O−]の式量である。
実際のエステル基濃度を算出するにあたり、核磁気共鳴スペクトル(NMR)等で(A)を構成するモノマー組成とエステル基数を求めて算出する方法や、(A)の製造に供した原料の量比からエステル基数を求めて算出する方法がある。
【0032】
ポリエステル樹脂(A)は、下記[条件1]を満たし、樹脂粒子(P)の耐熱保存安定性及び耐湿熱保存安定性の観点から、好ましいのは下記[条件2]を満たすものであり、更に好ましいのは下記[条件3]を満たすものである。
[条件1]
229×(ECON)+90×(OHV)≦12,000
[条件2]
229×(ECON)+90×(OHV)≦10,000
[条件3]
229×(ECON)+90×(OHV)≦8,500
[(ECON)は重量%単位で表した(A)のエステル基濃度を示す数値を表し、(OHV)はmgKOH/g単位で表した(A)の水酸基価を示す数値を表わす。]
【0033】
ポリエステル樹脂(A)の水酸基価は、耐熱保存性及び耐湿熱保存安定性の観点から好ましくは10〜80mgKOH/gであり、更に好ましくは12〜65mgKOH/g、特に好ましくは15〜50mgKOH/gである。
なお、(A)の水酸基価は、JIS K0070−1992の方法で測定することができる。
【0034】
ポリエステル樹脂(A)の酸価は、0〜40mgKOH/g以下であり、更に好ましくは0〜30mgKOH/gであり、特に好ましくは1〜25mgKOH/g、最も好ましくは2〜20mgKOH/gである。
なお、(A)の酸価は、JIS K0070−1992の方法で測定することができる。
【0035】
ポリエステル樹脂(A)は、樹脂粒子(P)の耐湿熱保存安定性の観点から、(A)を40℃、相対湿度80%の条件下で20時間保管(耐湿熱試験)した後の(A)の水分量が、(A)の重量に基づき12,000ppm以下であることが好ましく、更に好ましくは10,000ppm以下、特に好ましくは8,500ppm以下である。
【0036】
ポリエステル樹脂(A)は、樹脂粒子(P)の耐湿熱保存安定性の観点から、ポリエステル樹脂(A)を40℃、相対湿度80%の条件下で20時間保管(耐湿熱試験)した後の(A)のフローテスターによる1/2降下温度(T1)と、(A)を40℃、相対湿度80%の条件下で20時間保管(耐湿熱試験)する前の(A)のフローテスターによる1/2降下温度(T2)との差の絶対値が8℃以下であることが好ましく、更に好ましくは7℃以下、特に好ましくは6℃以下である。
【0037】
なお、ポリエステル樹脂(A)のフローテスターによる「1/2降下温度」は、高化式フローテスター[例えば、島津製作所製「CFT−500D」]を用いて、以下のように測定する。
1gのポリエステル樹脂(A)を昇温速度6℃/分で加熱しながら、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、測定試料の半分(0.5g)が流出したときの温度をフローテスターによる1/2降下温度とする。
具体的には、「温度」と「プランジャー降下量(流れ値)」の軸でグラフを描き、プランジャーの降下量の最大値の1/2に対応する温度をグラフから読み取る。
【0038】
ポリエステル樹脂(A)のガラス転移温度(以下、Tgと略記する)は、樹脂粒子(P)の低温定着性、耐熱保存安定性、高温高湿環境下での耐湿熱保存安定性の観点から、好ましくは40〜80℃であり、更に好ましくは40〜70℃、特に好ましくは40〜60℃である。
なお、(A)のTgは、「DSC20、SSC/580」[セイコーインスツル(株)製]を用いて、ASTM D3418−82に規定の方法(DSC)で測定することができる。
【0039】
ポリエステル樹脂(A)は、公知の方法で製造することができる。具体的には、ポリカルボン酸(a1)及び多価アルコール(a2)と、必要によりモノカルボン酸(a3)及び/又は1価アルコール(a4)を重縮合させることにより、(A)を製造することができる。
重縮合時の反応温度は、好ましくは100〜250℃であり、反応圧力は好ましくは0.001〜0.2MPa、反応時間は好ましくは1〜50時間である。
重縮合は、反応速度を向上させるために、生成する水を反応系外に除去させながら行うのが好ましい。
また、反応を促進させるために、触媒を使用することが好ましい。触媒としては、無機酸(例えば硫酸及び塩酸等)、有機スルホン酸(例えばメタンスルホン酸、パラトルエンスルホン酸、キシレンスルホン酸及びナフタレンスルホン酸等)及び有機金属化合物(例えばジブチルチンオキサイド、テトライソプロポキシチタネート、ビストリエタノールアミンチタネート及びシュウ酸チタン酸カリウム等)等が挙げられる。触媒を使用した場合は、エステル化反応終了後必要により触媒を中和し、吸着剤で処理して触媒を除去・精製することができる。
【0040】
本発明のポリエステル樹脂(A)を製造する際には、ポリカルボン酸(a1)と多価アルコール(a2)を重縮合させてポリエステル樹脂(A)を得た後、ポリエステル樹脂(A)に含まれる沸点が250℃以下の多価アルコール(a2)を除去する工程を含んでもよい。
ポリエステル樹脂(A)に含まれる沸点が250℃以下の多価アルコール(a2)を除去する工程を含むことにより、得られた樹脂粒子(P)の低温定着性、耐熱保存安定性及び耐湿熱保存安定性が向上する。
【0041】
ポリエステル樹脂(A)に含まれる沸点が250℃以下の多価アルコール(a2)を除去する工程としては、減圧により除去する方法が挙げられる。
ポリエステル樹脂(A)に含まれる沸点が250℃以下の多価アルコール(a2)を、減圧により除去する際の圧力は、好ましくは0.001〜0.050MPaであり、更に好ましくは0.002〜0.040MPa、特に好ましくは0.003〜0.020MPaである。
多価アルコール(a2)を減圧により除去する際には、加熱下に除去してもよく、好ましくは100〜270℃、更に好ましくは150〜260℃、特に好ましくは170〜250℃である。
【0042】
本発明の樹脂粒子(P)には、ポリエステル樹脂(A)以外の樹脂(B)を含有させることができる。樹脂(B)としては、ポリエステル樹脂(B1)、ポリウレタン樹脂(B2)、ポリウレア樹脂(B3)、ビニル樹脂(B4)及びエポキシ樹脂(B5)等が挙げられる。
なお、(B)は単独でも2種以上を併用してもよい。
また、樹脂粒子(P)を含有するトナーの低温定着性を更に向上させる観点では、ポリエステル樹脂(A)以外の樹脂(B)が、結晶性樹脂を含有することが好ましい。
【0043】
ポリエステル樹脂(B1)としては、ポリカルボン酸(a1)及び多価アルコール(a2)を構成単位として有するポリエステル樹脂であって、Mwが1,000〜8,000の範囲にないもの、エステル基濃度が16〜30重量%の範囲にないもの、上記の条件1を満たさないもの等が挙げられる。
【0044】
ポリウレタン樹脂(B2)としては、前記ポリエステル樹脂(A)及び/又は前記多価アルコール(a2)とジイソシアネート(c)必要によりジアミン(b)を構成単位とするもの等が挙げられる。
【0045】
ジアミン(b)としては、炭素数2〜18の脂肪族ジアミン及び炭素数6〜20の芳香族ジアミン等が挙げられる。
炭素数2〜18の脂肪族ジアミンとしては、鎖状脂肪族ジアミン及び環状脂肪族ジアミン等が挙げられる。
【0046】
鎖状脂肪族ジアミンとしては、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及びヘキサメチレンジアミン等が挙げられる。
環状脂肪族ジアミンとしては、炭素数4〜15の脂環式ジアミン{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}等が挙げられる。
【0047】
炭素数6〜20の芳香族ジアミンとしては、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、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、ナフチレンジアミン、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。
【0048】
ジイソシアネート(c)としては、炭素数(NCO基中の炭素を除く。以下同様。)6〜20の芳香族ジイソシアネート、炭素数2〜18の脂肪族ジイソシアネート、これらのジ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及びオキサゾリドン基含有変性物等)及びこれらの2種以上の混合物等が挙げられる。
【0049】
芳香族ジイソシアネートとしては、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、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)、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及びこれらの混合物等が挙げられる。
【0050】
脂肪族ジイソシアネートとしては、鎖状脂肪族ジイソシアネート及び環状脂肪族ジイソシアネート等が挙げられる。
鎖状脂肪族ジイソシアネートとしては、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、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)カーボネート及びこれらの混合物等が挙げられる。
環状脂肪族ジイソシアネートとしては、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等が挙げられる。
【0051】
ジ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等が用いられ、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等)、ウレタン変性TDI及びこれらの混合物[例えば変性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。
【0052】
ジイソシアネート(c)のうちで好ましいのは、炭素数6〜15の芳香族ジイソシアネート、炭素数4〜15の脂肪族ジイソシアネートであり、更に好ましいのはTDI、MDI、HDI、水添MDI及びIPDIである。
【0053】
ポリウレア樹脂(B3)としては、前記ジアミン(b)とジイソシアネート(c)を構成単位とするもの等が挙げられる。
【0054】
ビニル樹脂(B4)としては、重合性二重結合を有する単量体を単独重合又は共重合した重合体である。重合性二重結合を有する単量体としては、以下の(d)〜(m)が挙げられる。
【0055】
(d)重合性二重結合を有する炭化水素:
(d1)重合性二重結合を有する脂肪族炭化水素:
(d11)重合性二重結合を有する鎖状炭化水素:炭素数2〜30のアルケン(例えばエチレン、プロピレン、ブテン、イソブチレン、ペンテン、ヘプテン、ジイソブチレン、オクテン、ドデセン及びオクタデセン等);炭素数4〜30のアルカジエン(例えばブタジエン、イソプレン、1,4−ペンタジエン、1,5−ヘキサジエン及び1,7−オクタジエン等)。
(d12)重合性二重結合を有する環状炭化水素:炭素数6〜30のモノ又はジシクロアルケン(例えばシクロヘキセン、ビニルシクロヘキセン及びエチリデンビシクロヘプテン等)及び炭素数5〜30のモノ又はジシクロアルカジエン[例えば(ジ)シクロペンタジエン等]等。
(d2)重合性二重結合を有する芳香族炭化水素:スチレン;スチレンのハイドロカルビル(炭素数1〜30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。
【0056】
(e)カルボキシル基と重合性二重結合を有する単量体及びそれらの塩:
炭素数3〜15の不飽和モノカルボン酸{例えば(メタ)アクリル酸[「(メタ)アクリル」は、アクリル又はメタクリルを意味する。]、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、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3〜10の不飽和ジカルボン酸のモノアルキル(炭素数1〜10)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及びシトラコン酸モノデシルエステル等)等。
カルボキシル基と重合性二重結合を有する単量体の塩を構成する塩としては、例えばアルカリ金属塩(ナトリウム塩及びカリウム塩等)、アルカリ土類金属塩(カルシウム塩及びマグネシウム塩等)、アンモニウム塩、アミン塩及び4級アンモニウム塩等が挙げられる。
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、ブチルアミン塩及びオクチルアミン塩等)、2級アミン(ジエチルアミン塩及びジブチルアミン塩等)、3級アミン(トリエチルアミン塩及び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及びトリブチルラウリルアンモニウム塩等が挙げられる。
カルボキシル基と重合性二重結合を有する単量体の塩としては、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。
【0057】
(f)スルホ基と重合性二重結合を有する単量体及びそれらの塩:
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)アクリロキシプロパンスルホン酸、2−(メタ)アクリロイルオキシエタンスルホン酸及び3−(メタ)アクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロパンスルホン酸等);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、2−(メタ)アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸及び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等];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等);ポリ[n(重合度。以下同様。)=2〜30]オキシアルキレン(オキシエチレン、オキシプロピレン及びオキシブチレン等。オキシアルキレンは単独又は併用でもよく、併用する場合、付加形式はランダム付加でもブロック付加でもよい。)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及びポリ(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];下記一般式(1)〜(3)で表される化合物;及びこれらの塩等が挙げられる。
なお、塩としては、(e)カルボキシル基と重合性二重結合を有する単量体の塩を構成する塩として例示したものが挙げられる。
【0058】
【化1】
【0059】
【化2】
【0060】
【化3】
【0061】
[式(1)〜(3)中、Rは炭素数2〜4のアルキレン基であり、ROは単独でも2種以上を併用したものでもよく、2種以上を併用した場合は、結合形式はランダムでもブロックでもよい;R及びRは、それぞれ独立に炭素数1〜15のアルキル基;m及びnは、それぞれ独立に1〜50の数;Arはベンゼン環;Rは、フッ素原子で置換されていてもよい炭素数1〜15のアルキル基を表す。]
【0062】
(g)ホスホノ基と重合性二重結合を有する単量体及びその塩:
(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−ヒドロキシエチル(メタ)アクリロイ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)。
なお、塩としては、(e)カルボキシル基と重合性二重結合を有する単量体を構成する塩として例示したものが挙げられる。
【0063】
(h)ヒドロキシル基と重合性二重結合を有する単量体:
ヒドロキシスチレン、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、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及び庶糖アリルエーテル等。
【0064】
(i)重合性二重結合を有する含窒素単量体:
(i1)アミノ基と重合性二重結合を有する単量体:
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−ビニルピリジン、2−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、N−アリールフェニレンジアミン、アミノカルバゾール、アミノチアゾール、アミノインドール、アミノピロール、アミノイミダゾール、アミノメルカプトチアゾール及びこれらの塩等。
(i2)アミド基と重合性二重結合を有する単量体:
(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−メチロール(メタ)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及びN−ビニルピロリドン等。
(i3)ニトリル基と重合性二重結合を有する炭素数3〜10の単量体:
(メタ)アクリロニトリル、シアノスチレン及びシアノアクリレート等。
(i4)ニトロ基と重合性二重結合を有する炭素数8〜12の単量体:
ニトロスチレン等。
【0065】
(j)エポキシ基と重合性二重結合を有する炭素数6〜18の単量体:
グリシジル(メタ)アクリレート及びp−ビニルフェニルフェニルオキサイド等。
【0066】
(k)ハロゲン元素と重合性二重結合を有する炭素数2〜16の単量体:
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、クロロスチレン、ブロムスチレン、ジクロロスチレン、クロロメチルスチレン、テトラフルオロスチレン及びクロロプレン等。
【0067】
(m)重合性二重結合を有するエステル、重合性二重結合を有するエーテル、重合性二重結合を有するケトン及び重合性二重結合を有する含硫黄化合物:
(m1)重合性二重結合を有する炭素数4〜16のエステル:
酢酸ビニル、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)アクリレート及びエイコシル(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、分枝鎖又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、分枝鎖又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及び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と重合性二重結合を有する単量体[ポリエチレングリコール[Mn=300]モノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(Mn=500)モノアクリレート、メチルアルコールEO10モル付加物(メタ)アクリレート及びラウリルアルコールEO30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)アクリレート及びポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート等]等が挙げられる。
(m2)重合性二重結合を有する炭素数3〜16のエーテル:
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、アセトキシスチレン及びフェノキシスチレン等が挙げられる。
(m3)重合性二重結合を有する炭素数4〜12のケトン:
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が挙げられる。
(m−4)重合性二重結合を有する炭素数2〜16の含硫黄化合物:
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が挙げられる。
【0068】
エポキシ樹脂(B5)としては、ポリエポキシド(n)の開環重合物、ポリエポキシド(n)と活性水素含有化合物[水、前記ジオール(a21)、ジカルボン酸(a11)、ジアミン(b)等]との重付加物等が挙げられる。
【0069】
ポリエポキシド(n)としては、芳香族系ポリエポキシ化合物、複素環系ポリエポキシ化合物、脂環族系ポリエポキシ化合物及び脂肪族系ポリエポキシ化合物等が挙げられる。
芳香族系ポリエポキシ化合物としては、多価フェノール類のグリシジルエーテル体及びグリシジルエステル体、グリシジル芳香族ポリアミン並びにアミノフェノールのグリシジル化物等が挙げられる。
多価フェノールのグリシジルエーテル体としては、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−t−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体、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体、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体、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体、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体等が挙げられる。
多価フェノールのグリシジルエステル体としては、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。
グリシジル芳香族ポリアミンとしては、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、前記芳香族系として、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、前記2反応物にポリオールも反応させて得られるグリシジル基含有ポリウレタン(プレ)ポリマー及びビスフェノールAのAO付加物のジグリシジルエーテル体も含む。
複素環系ポリエポキシ化合物としては、トリグリシジルメラミンが挙げられる。;脂環族系ポリエポキシ化合物としては、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テル、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)ブチルアミン及びダイマー酸ジグリシジルエステル等が挙げられる。脂環族系としては、前記芳香族系ポリエポキシド化合物の核水添化物も含む。脂肪族系ポリエポキシ化合物としては、多価脂肪族アルコールのポリグリシジルエーテル体、多価脂肪酸のポリグリシジルエステル体及びグリシジル脂肪族アミンが挙げられる。多価脂肪族アルコールのポリグリシジルエーテル体としては、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ポリグリシジルエーテル等が挙げられる。多価脂肪酸のポリグリシジルエステル体としては、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等が挙げられる。脂肪族系としては、ジグリシジルエーテル、グリシジル(メタ)アクリレートの(共)重合体も含む。
ポリエポキシド(n)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。ポリエポキシドは、2種以上を併用してもよい。
【0070】
本発明における樹脂(B)は、その前駆体である(B0)から得られたものであってもよい。
前駆体(B0)としては、化学反応により樹脂(B)になり得るものであれば特に限定されないが、(B)がポリエステル樹脂(B1)、ポリウレタン樹脂(B2)、ポリウレア樹脂(B3)又はエポキシ樹脂(B5)の場合、(B0)としては、反応性基を有するプレポリマー(α)と硬化剤(β)の組み合わせが挙げられる。
(B)がビニル樹脂(B4)である場合、(B0)としては、前記の単量体(d)〜(m)が挙げられる。
(B0)のうち、生産性の観点から好ましいのは、反応性基を有するプレポリマー(α)と硬化剤(β)の組み合わせである。
【0071】
前駆体(B0)として、反応性基を有するプレポリマー(α)と硬化剤(β)の組み合わせを用いる場合の、(α)が有する「反応性基」とは、硬化剤(β)と反応可能な基のことをいう。この場合、前駆体(B0)を反応させて(B)を形成する方法としては、加熱により(α)と(β)を反応させて(B)を形成させる方法等が挙げられる。
【0072】
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、以下の〔1〕及び〔2〕等が挙げられる。
〔1〕(α)が有する反応性基が、活性水素化合物と反応可能な官能基(α1)であり、(β)が活性水素基含有化合物(β1)である組み合わせ。
〔2〕(α)が有する反応性基が活性水素含有基(α2)であり、(β)が活性水素含有基と反応可能な化合物(β2)である組み合わせ。
前記組合せ〔1〕において、活性水素化合物と反応可能な官能基(α1)としては、イソシアネート基(α1a)、ブロック化イソシアネート基(α1b)、エポキシ基(α1c)、酸無水物基(α1d)及び酸ハライド基(α1e)等が挙げられる。これらのうち好ましいのは、(α1a)、(α1b)及び(α1c)であり、更に好ましいのは(α1a)及び(α1b)である。
ブロック化イソシアネート基(α1b)は、ブロック化剤によりブロックされたイソシアネート基のことをいう。
前記ブロック化剤としては、オキシム類(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);ラクタム類(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類(エタノール、メタノール及びオクタノール等);フェノール類(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種以上の混合物が挙げられる。
これらのうち好ましいのはオキシム類であり、更に好ましいのはメチルエチルケトオキシムである。
【0073】
反応性基含有プレポリマー(α)の構成単位としては、ポリエーテル(αv)、ポリエステル(αw)、エポキシ樹脂(αx)、ポリウレタン(αy)及びポリウレア(αz)等が挙げられる。
ポリエーテル(αv)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及びポリブチレンオキサイド等が挙げられる。
ポリエステル(αw)としては、ポリエステル樹脂(A)等が挙げられる。
エポキシ樹脂(αx)としては、ビスフェノール類(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(αy)としては、多価アルコール(a2)とジイソシアネート(c)の重付加物及びポリエステル(αw)とジイソシアネート(c)の重付加物等が挙げられる。
ポリウレア(αz)としては、ジアミン(b)とジイソシアネート(c)の重付加物等が挙げられる。
【0074】
ポリエーテル(αv)、ポリエステル(αw)、エポキシ樹脂(αx)、ポリウレタン(αy)及びポリウレア(αz)等に反応性基を含有させる方法としては、
〔1〕二以上の構成成分のうちの一つを過剰に用いることで構成成分の官能基を末端に残存させる方法。
〔2〕二以上の構成成分のうちの一つを過剰に用いることで構成成分の官能基を末端に残存させ、更に残存した前記官能基と反応可能な官能基及び反応性基を含有する化合物を反応させる方法。
等が挙げられる。
前記〔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、酸ハライド基含有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。
構成成分の比率は、例えば水酸基含有ポリエステルプレポリマーの場合、ポリオール成分とポリカルボン酸成分の比率が、水酸基[OH]とカルボキシル基[COOH]の当量比[OH]/[COOH]として、好ましくは2/1〜1/1であり、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。他の骨格、末端基のプレポリマーの場合も、構成成分が変わるだけで比率は同様である。
前記〔2〕の方法では、前記方法〔1〕で得られたプレプリマーに、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、ブロック化ポリイソシアネートを反応させることでブロック化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、ポリ酸無水物を反応させることで酸無水物基含有プレポリマーが得られる。
官能基及び反応性基を含有する化合物の使用量は、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、ポリイソシアネートの比率が、イソシアネート基[NCO]と、水酸基含有ポリエステルの水酸基[OH]の当量比[NCO]/[OH]として、好ましくは5/1〜1/1であり、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。他の骨格、末端基を有するプレポリマーの場合も、構成成分が変わるだけで比率は同様である。
【0075】
反応性基含有プレポリマー(α)中の1分子当たりに含有する反応性基は、好ましくは1個以上であり、更に好ましくは平均1.5〜3個、特に好ましくは平均1.8〜2.5個である。前記範囲にすることで、硬化剤(β)と反応させて得られる硬化物の分子量が高くなる。
反応性基含有プレポリマー(α)のMnは、好ましくは500〜30,000であり、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。
反応性基含有プレポリマー(α)のMwは、好ましくは1,000〜50,000であり、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。
【0076】
活性水素基含有化合物(β1)としては、脱離可能な化合物でブロック化されていてもよいジアミン(β1a)、ジオール(β1b)、ジメルカプタン(β1c)及び水等が挙げられる。これらのうち好ましいのは、(β1a)、(β1b)及び水であり、更に好ましいのは(β1a)及び水であり、特に好ましいのは、ブロック化されたポリアミン類及び水である。
(β1a)としては、前記ジアミン(b)と同様のものが挙げられる。(β1a)として好ましいのは、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の混合物である。
【0077】
ジオール(β1b)としては、前記ジオール(a21)と同様のものが挙げられ、好ましい範囲も同様である。
ジメルカプタン(β1c)としては、エタンジチオール、1,4−ブタンジチオール及び1,6−ヘキサンジチオール等が挙げられる。
【0078】
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、(B)を所定の分子量に調整することが可能である。
反応停止剤(βs)としては、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);モノアミンをブロックしたもの(ケチミン化合物等);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);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);モノイソシアネート(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);及びモノエポキシド(ブチルグリシジルエーテル等)等が挙げられる。
【0079】
前記組合せ〔2〕における反応性基含有プレポリマー(α)が有する活性水素含有基(α2)としては、アミノ基(α2a)、水酸基(アルコール性水酸基及びフェノール性水酸基)(α2b)、メルカプト基(α2c)、カルボキシル基(α2d)及びそれらが脱離可能な化合物でブロック化された有機基(α2e)等が挙げられる。これらのうち好ましいのは、(α2a)、(α2b)及び(α2e)であり、更に好ましいのは(α2b)である。
アミノ基が脱離可能な化合物でブロック化された有機基としては、前記(β1a)の場合と同様のものが挙げられる。
【0080】
活性水素含有基と反応可能な化合物(β2)としては、ジイソシアネート(β2a)、ポリエポキシド(β2b)、ポリカルボン酸(β2c)、ポリ酸無水物(β2d)及びポリ酸ハライド(β2e)等が挙げられる。これらのうち好ましいのは(β2a)及び(β2b)であり、更に好ましいのは(β2a)である。
【0081】
ジイソシアネート(β2a)としては、前記ジイソシアネート(c)と同様のものが挙げられ、好ましいものも同様である。
【0082】
ジエポキシド(β2b)としては、芳香族ジエポキシ化合物及び脂肪族ジエポキシ化合物等が挙げられる。
芳香族ジエポキシ化合物としては、多価フェノールのグリシジルエーテル体、芳香族多価カルボン酸のグリシジルエステル体、グリシジル芳香族ポリアミン並びにアミノフェノールのグリシジル化物等が挙げられる。
【0083】
多価フェノールのグリシジルエーテル体としては、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−t−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体、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体、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体、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体、及びレゾルシンとアセトンの縮合反応により得られるポリフェノールのポリグリシジルエーテル体等が挙げられる。
芳香族多価カルボン酸のグリシジルエステル体としては、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。
グリシジル芳香族ポリアミンとしては、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。
また、前記芳香族ポリエポキシ化合物としては、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り得られるジグリシジルウレタン化合物、前記2反応物にポリオールも反応させて得られるグリシジル基含有ポリウレタン(プレ)ポリマー及びビスフェノールAのAO付加物のジグリシジルエーテル体が挙げられる。
【0084】
脂肪族ポリエポキシ化合物としては、鎖状脂肪族ポリエポキシ化合物及び環状脂肪族ポリエポキシ化合物等が挙げられる。
【0085】
鎖状脂肪族ポリエポキシ化合物としては、多価脂肪族アルコールのポリグリシジルエーテル体、多価脂肪酸のポリグリシジルエステル体及びグリシジル脂肪族アミン等が挙げられる。
多価脂肪族アルコールのポリグリシジルエーテル体としては、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ポリグリシジルエーテル等が挙げられる。
多価脂肪酸のポリグリシジルエステル体としては、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等が挙げられる。
また、脂肪族ポリエポキシ化合物としては、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等も挙げられる。
【0086】
環状脂肪族ポリエポキシ化合物としては、トリスグリシジルメラミン、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テル、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)ブチルアミン及びダイマー酸ジグリシジルエステル等が挙げられる。
また、環状脂肪族ポリエポキシ化合物としては、前記芳香族ポリエポキシド化合物の水添化物も挙げられる。
【0087】
ジカルボン酸(β2c)としては、前記ジカルボン酸(a11)と同様のものが挙げられ、好ましいものも同様である。
【0088】
硬化剤(β)の比率は、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)中の活性水素含有基[β]の当量の比[α]/[β]として、好ましくは1/2〜2/1であり、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。なお、硬化剤(β)が水である場合は、水は2価の活性水素化合物として取り扱う。
【0089】
樹脂(B)は、結晶性樹脂であっても、非結晶性樹脂であってもよい。低温定着の観点から、樹脂(B)は、結晶性樹脂を含有している樹脂であることが好ましい。
本発明における結晶性樹脂とは、樹脂の軟化点(以下Tmと略記する)と融解熱の吸熱ピーク温度(以下Taと略記する)との比(Tm/Ta)が1.55以下であり、示差走査熱量測定(DSC)において、階段状の吸熱量変化ではなく、明確な吸熱ピークを有する樹脂を意味する。
一方、非結晶性樹脂とは、(Tm/Ta)が1.55を超える樹脂を意味する。
Tm、Taは以下の方法で測定することができる。
【0090】
<Tmの測定方法>
高化式フローテスター{例えば「CFT−500D」[(株)島津製作所製]}を用いて、1gの測定試料を昇温速度6℃/分で加熱しながら、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て、「プランジャー降下量(流れ値)」と「温度」とのグラフを描き、プランジャーの降下量の最大値の1/2に対応する温度をグラフから読み取り、この値(測定試料の半分が流出したときの温度)をTmとする。
<Taの測定方法>
示差走査熱量計{例えば「DSC210」[セイコーインスツル(株)製]}を用いて測
定する。
Taの測定に供する試料は、前処理として、130℃で溶融した後、130℃から70℃まで1.0℃/分の速度で降温し、次に70℃から10℃まで0.5℃/分の速度で降温する。ここで、一度DSCにより、昇温速度20℃/分で昇温して吸発熱変化を測定して、「吸発熱量」と「温度」とのグラフを描き、このとき観測される20〜100℃にある吸熱ピーク温度をTa’とする。複数ある場合は最も吸熱量が大きいピークの温度をTa’とする。最後に試料を(Ta’−10)℃で6時間保管した後、(Ta’−15)℃で6時間保管する。
次いで、前記試料を、DSCにより降温速度10℃/分で0℃まで冷却した後、昇温速度20℃/分で昇温して吸発熱変化を測定して同様のグラフを描き、吸熱量の最大ピー
クに対応する温度を、融解熱の吸熱ピーク温度(Ta)とする。
【0091】
樹脂粒子(P)を構成する各成分の含有率は、以下の通りである。
樹脂粒子(P)中のポリエステル樹脂(A)の含有率は、(P)の重量に基づき、低温定着性及び耐湿熱保存安定性の観点から好ましくは20〜99.9重量%であり、更に好ましくは40〜99.5重量%、特に好ましくは55〜99重量%である。
樹脂粒子(P)中の樹脂(B)の含有率は、(P)の重量に基づき、低温定着性及び保存安定性の観点から、好ましくは1〜49重量%であり、更に好ましくは5〜40重量%、特に好ましくは10〜30重量%である。
樹脂粒子(P)中の(A)と(B)の合計含有率は、(P)の重量に基づき、好ましくは50〜100重量%であり、更に好ましくは60〜95重量%、特に好ましくは70〜90重量%である。
【0092】
ポリエステル樹脂(A)と樹脂(B)の重量比[(A)/(B)]は、トナーの低温定着性及び耐湿熱保存安定性の観点から、(A)及び(B)の合計重量に基づき、好ましくは99/1〜60/40、更に好ましくは95/5〜70/30、特に好ましくは90/10〜80/20である。
【0093】
樹脂粒子(P)の体積平均粒径は、好ましくは1〜15μmであり、更に好ましくは2〜10μm、特に好ましくは4〜10μm、最も好ましくは4〜7μmである。
なお、(P)の体積平均粒径は、コールターカウンター「マルチサイザーIII」(ベックマンコールター社製)を用いて測定することができる。
【0094】
樹脂粒子(P)の平均円形度は、好ましくは0.945〜0.985であり、更に好ましくは0.950〜0.980、特に好ましくは0.955〜0.975μmである。
なお、平均円形度は、光学的に粒子を検知して、投影面積の等しい相当円の周囲長で除した値である。具体的には、フロー式粒子像分析装置「FPIA−2000」(シスメックス製)を用いて測定する。
【0095】
本発明の樹脂粒子(P)の製造方法については特に制限はないが、有機溶剤(U)に少なくともポリエステル樹脂(A)を溶解してなる溶液(S)を、媒体(M)中に分散して分散体(DM)を得る工程の後、分散体(DM)から、有機溶剤(U)及び媒体(M)を除去して樹脂粒子(P)を得る方法が好ましい。この製造方法の場合、体積平均粒径が均一な(P)を製造することができる。
【0096】
本発明で用いる有機溶剤(U)としては、芳香族炭化水素溶剤(トルエン、キシレン、エチルベンゼン及びテトラリン等);脂肪族炭化水素溶剤(n−ヘキサン、n−ヘプタン、n−デカン、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(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等);エステル溶剤(酢酸エチル、酢酸ブチル、2−ヒドロキシイソ酪酸メチル、乳酸メチル、乳酸エチル、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、エチルセロソルブアセテート、ピルビン酸メチル及びピルビン酸エチル等);エーテル溶剤(ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジオキソラン、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル及びプロピレングリコールモノエチルエーテル等);ケトン溶剤(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等);アルコール溶剤(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、ベンジルアルコール、2,2,3,3−テトラフルオロプロパノール及びトリフルオロエタノール等);アミド溶剤(ジメチルホルムアミド及びジメチルアセトアミド等);スルホキシド溶剤(ジメチルスルホキシド等);複素環式化合物溶剤(N−メチルピロリドン等)及びこれらの2種以上の混合溶剤が挙げられる。
【0097】
これらの有機溶剤(U)のうち好ましいのは、脂肪族炭化水素溶剤、エステル溶剤、エーテル溶剤、ケトン溶剤、及びケトン溶剤とアルコール溶剤、更に好ましいのは、n−ヘキサン、n−ヘプタン、n−デカン、酢酸エチル、酢酸ブチル、アセトン及びメチルエチルケトンである、特に好ましいのは酢酸エチルである。
【0098】
有機溶剤(U)に少なくともポリエステル樹脂(A)を溶解してなる溶液(S)には、(A)に加え前記の樹脂(B)を溶解させてもよい。
【0099】
本発明で用いる媒体(M)としては、水性媒体、超臨界水、超臨界二酸化炭素及び液体二酸化炭素が挙げられる。これらのうち好ましいのは、水性媒体である。
【0100】
本発明における水性媒体としては、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、有機溶剤の水溶液、界面活性剤の水溶液、合成高分子分散剤(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。
有機溶剤としては、例えば、上記の有機溶剤(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、溶剤の含有率は、水性媒体の重量に基づいて、1〜80重量%が好ましい。上限は、更に好ましくは70重量%、特に好ましくは30重量%であり、下限は、更に好ましくは2重量%、特に好ましくは5重量%である。
【0101】
本発明において、溶液(S)を媒体(M)中に分散させて分散体(DM)を得る方法としては特に制限はなく、例えば、分散機や超音波照射で分散する方法が挙げられる。
【0102】
分散機としては、一般に乳化機や分散機として市販されているものであれば特に限定されず、例えばバッチ式乳化機{「ホモジナイザー」(IKA社製)、「ポリトロン」(キネマティカ社製)及び「TKオートホモミキサー」[プライミクス(株)製]等}、連続式乳化機{「エバラマイルダー」[(株)荏原製作所製]、「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(株)製]、「コロイドミル」[神鋼パンテック(株)製]、「スラッシャー」、「トリゴナル湿式微粉砕機」[サンテック(株)製]、「キャピトロン」(ユーロテック社製)及び「ファインフローミル」[太平洋機工(株)製]等}、高圧乳化機{「マイクロフルイダイザー」[みずほ工業(株)製]、「ナノマイザー」[エス・ジーエンジニアリング(株)製]及び「APVガウリン」(ガウリン社製)等}、膜乳化機{「膜乳化機」[冷化工業(株)製]等}、振動式乳化機{「バイブロミキサー」[冷化工業(株)製]等}、超音波乳化機{「超音波ホモジナイザー」(ブランソン社製)等}等が挙げられる。
【0103】
本発明において、分散体(DM)から有機溶剤(U)を除去する方法は特に限定されず、公知の方法が適用でき、例えば以下の〔1〕〜〔3〕及びこれらを組合せた方法等が適用できる。
〔1〕一般的な撹拌脱溶剤槽やフィルムエバポレータ等において、加熱及び/又は減圧により(U)及び(M)を除去する方法。
〔2〕(DM)の液面又は液中においてエアーブローして(U)及び(M)を除去する方法。
〔3〕分散体(DM)を水で希釈し、(U)、(M)を水に抽出する方法。
【0104】
〔1〕の方法で、加熱する際の温度は、樹脂粒子(P)に結晶性樹脂が含有されている場合は、Tm以下、また(P)に非結晶性樹脂が含有されている場合はTg以下であることが好ましく、更に好ましくはTm又はTgの5℃以下、特に好ましくはTm又はTgの10℃以下、最も好ましくはTm又はTgの20℃以下である。
減圧する際の圧力は、0.05MPa以下が好ましく、更に好ましくは−0.03MPa以下である。
〔3〕の方法は、溶剤(U)が水に対する溶解性を有する場合に、好ましい方法である。〔1〕〜〔3〕の方法のうち、〔1〕の方法が好ましい。
【0105】
分散体(DM)から媒体(M)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〕(DM)を減圧下又は常圧下で乾燥する方法。
〔2〕(DM)を遠心分離器、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〕(DM)を凍結させて乾燥させる方法(いわゆる凍結乾燥)。
【0106】
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。
【0107】
本発明のトナーは、本発明の樹脂粒子(P)と、着色剤及び離型剤を含有してなる。
【0108】
着色剤としては、トナー用着色剤として使用されている染料、顔料等のすべてを使用することができる。具体的には、カーボンブラック、鉄黒、スーダンブラックSM、ファーストイエローG、ベンジジンイエロー、ソルベントイエロー(21、77及び114等)、ピグメントイエロー(12、14、17及び83等)、インドファーストオレンジ、イルガシンレッド、パラニトロアニリンレッド、トルイジンレッド、ソルベントレッド(17、49、128、5、13、22及び48・2等)、ディスパースレッド、カーミンFB、ピグメントオレンジR、レーキレッド2G、ローダミンFB、ローダミンBレーキ、メチルバイオレットBレーキ、フタロシアニンブルー、ソルベントブルー(25、94、60及び15・3等)、ピグメントブルー、ブリリアントグリーン、フタロシアニングリーン、オイルイエローGG、カヤセットYG、オラゾールブラウンB及びオイルピンクOP等が挙げられ、これらは単独で又は2種以上を混合して用いることができる。また、必要により磁性粉(鉄、コバルト及びニッケル等の強磁性金属の粉末、マグネタイト、ヘマタイト並びにフェライト等の化合物)を着色剤としての機能を兼ねて含有させることができる。
【0109】
離型剤としては、軟化点が50〜170℃のものが好ましく、ポリオレフィンワックス、天然ワックス(例えばカルナウバワックス、モンタンワックス、パラフィンワックス及びライスワックス等)、炭素数30〜50の脂肪族アルコール(例えばトリアコンタノール等)、炭素数30〜50の脂肪酸(例えばトリアコンタンカルボン酸等)、前記脂肪族アルコールと脂肪酸のエステル化物、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(例えばエチレン、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[(共)重合により得られるもの及び熱減成型ポリオレフィンを含む]、オレフィンの(共)重合体の酸素及び/又はオゾンによる酸化物、オレフィンの(共)重合体のマレイン酸変性物[例えばマレイン酸及びその誘導体(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]、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/又は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、ポリメチレン(例えばサゾールワックス等のフィシャートロプシュワックス等)、脂肪酸金属塩(ステアリン酸カルシウム等)及び脂肪酸エステル(ベヘニン酸ベヘニル等)等が挙げられる。
【0110】
離型剤は、本発明の樹脂粒子(P)、顔料及びその他の添加剤と混合する際に同時に添加してもよく、又は(A)及び/又は(B)を生産する際に予め添加してもよい。離型剤がエステル基を含有する場合は、顔料及びその他の添加剤と混合する際に同時に添加することが好ましく、エステル基を有さない場合は、(A)及び/又は(B)を生産する際に予め添加することが好ましい。
【0111】
本発明のトナーを構成する各成分の含有率は、以下の通りである。
本発明の樹脂粒子(P)の含有率は、トナーの重量に基づき、好ましくは30〜97重量%であり、更に好ましくは40〜95重量%、特に好ましくは45〜92重量%である。
着色剤の含有率は、トナーの重量に基づき、好ましくは0.1〜60重量%であり、更に好ましくは0.2〜55重量%、特に好ましくは0.5〜50重量%である。
離型剤の含有率は、トナーの重量に基づき、好ましくは0.1〜30重量%であり、更に好ましくは0.5〜20重量%、特に好ましくは1〜10重量%である。
【0112】
本発明のトナーは、ポリカルボン酸(a1)及びポリアルコール(a2)を構成単位として有するポリエステル樹脂(A)を含有する樹脂粒子(P)と、着色剤と及び離型剤を含有するトナーであって、(A)の重量平均分子量が1,000〜8,000であり、(A)の重量に基づく(A)のエステル基濃度が16〜30重量%であり、(A)が前記の条件1を満たすトナーであり、有機溶剤(U)に少なくともポリエステル樹脂(A)を溶解してなる溶液(S)を媒体(M)中に分散して分散体(DM)を得る工程の後に、分散体(DM)から有機溶剤(U)及び媒体(M)を除去して得られる。
【0113】
また、本発明のトナーは、ポリカルボン酸(a1)及びポリアルコール(a2)を構成単位として有するポリエステル樹脂(A)と、着色剤と及び離型剤を含有するトナーであって、(A)の重量平均分子量が1,000〜8,000であり、(A)の重量に基づく(A)のエステル基濃度が16〜30重量%であり、(A)が前記の条件式1を満たすトナーであれば、その製造方法は特に限定されない。
【0114】
本発明のトナーには、更に、荷電制御剤及び/又は流動化剤を含有させることができる。
【0115】
荷電制御剤としては、ニグロシン化合物、3級アミンを側鎖として含有するトリフェニルメタン系化合物、4級アンモニウム塩、ポリアミン樹脂、イミダゾール誘導体、4級アンモニウム塩基含有ポリマー、含金属アゾ化合物、銅フタロシアニン化合物、サリチル酸金属塩、ベンジル酸のホウ素錯体、スルホン酸基含有ポリマー、含フッ素系ポリマー、ハロゲン置換芳香環含有ポリマー、サリチル酸のアルキル誘導体の金属錯体、セチルトリメチルアンモニウムブロミド等が挙げられる。
【0116】
荷電制御剤は、トナー内部に分散していてもよく、トナー表面を被覆していてもよく、トナー内部に分散しかつトナー表面を被覆していてもよい。
【0117】
流動化剤としては、コロイダルシリカ、アルミナ粉末、酸化チタン粉末、炭酸カルシウム粉末、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ベンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム及び炭酸バリウム等が挙げられる。
【0118】
流動化剤は球形、不定形いずれでもよいが、トナーの流動性の観点から球形が好ましい。また、流動化剤の体積平均粒径は20〜500nmであるものが好ましく、粒径の異なる2種類以上を併用してもよい。
【0119】
荷電制御剤の含有率は、トナーの重量に基づき、好ましくは0〜20重量%であり、更に好ましくは0.1〜10重量%、特に好ましくは0.5〜7.5重量%である。
流動化剤の含有率は、トナーの重量に基づき、好ましくは0〜10重量%であり、更に好ましくは0〜5重量%、特に好ましくは0.1〜4重量%である。
【0120】
本発明のトナーは、必要に応じて、キャリアー粒子[鉄粉、ガラスビーズ、ニッケル粉、フェライト、マグネタイト及び樹脂(アクリル樹脂及びシリコーン樹脂等)により表面をコーティングしたフェライト等]と混合して、電気的潜像の現像剤として用いることができる。また、キャリアー粒子の替わりに、帯電ブレード等と摩擦させて、電気的潜像を形成させることもでき、電気的潜像は、公知の熱ロール定着方法、熱ベルト定着方法及びフラッシュ定着方法等によって、支持体(紙及びポリエステルフィルム等)に定着される。
【0121】
本発明のトナーの体積平均粒径は、好ましくは1〜15μmであり、更に好ましくは2〜10μm、特に好ましくは3〜7μmである。
【0122】
本発明のトナーの平均円形度は、好ましくは0.945〜0.985であり、更に好ましくは0.950〜0.980、特に好ましくは0.955〜0.975μmである。
【0123】
本発明のトナーの製造方法については特に制限はなく、公知の混練粉砕法、乳化転相法、重合法等により得られたものであってもよい。
例えば、混練粉砕法によりトナーを得る場合、流動化剤を除くトナーを構成する成分を乾式ブレンドした後、溶融混練し、その後粗粉砕し、最終的にジェットミル粉砕機等を用いて微粒化して、更に分級することにより、体積平均粒径が好ましくは1〜15μmの微粒子とした後、流動化剤を混合して製造することができる。乳化転相法によりトナーを得る場合、流動化剤を除くトナーを構成する成分を有機溶剤に溶解又は分散した後、水を添加する等によりエマルジョン化し、次いで分離、分級して製造することができる。また、特開2002−284881号公報に記載の有機微粒子を用いる方法や、特開2007−277511号公報に記載の超臨界状態の二酸化炭素中で分散する方法により製造してもよい。
【0124】
電子写真用トナーの粒径をコントロールする方法としては、混練粉砕法では、ジェットミル粉砕機等の風量を上げることで粒径を小さくできる等の一般的な方法で粒径をコントロールできる。乳化転相法では水を添加し、転相させる際に界面活性剤を併用したり、転相時に撹拌する等の公知の方法で粒径をコントロールできる。
【実施例】
【0125】
以下、実施例により本発明を更に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、以下において、実施例15、16は、それぞれ参考例1、2とする。
【0126】
<製造例1>[ポリエステル樹脂(A−1)の合成]
撹拌装置、加熱冷却装置、温度計、冷却管及び窒素導入管を備えた反応容器に、1,2−プロピレングリコール(沸点:188℃、以下、単にプロピレングリコールと記載する)423重量部(下記回収分259重量部を除くと66.0モル部)、ビスフェノールAのPO2モル付加物387部(34.0モル部)、テレフタル酸392重量部(66.5モル部)、アジピン酸61重量部(11.7モル部)、安息香酸76重量部(17.5モル部)、重合触媒としてチタニウムジイソプロポキシビストリエタノールアミネート2.5重量部を入れ、210℃で窒素気流下に、生成する水を留去しながら5時間反応させた後、0.007〜0.026MPaの減圧下に1時間反応させた。次いで180℃まで冷却し、無水トリメリット酸29重量部(4.3モル部)を加え、常圧下で1時間反応させ、ポリエステル樹脂(A−1)を得た。回収されたプロピレングリコールは259重量部であった。
【0127】
<製造例2>[ポリエステル樹脂(A−2)の合成]
撹拌装置、加熱冷却装置、温度計、冷却管及び窒素導入管を備えた反応容器に、プロピレングリコール432重量部(下記回収分264部を除くと66.0モル部)、ビスフェノールAのPO2モル付加物396重量部(34.0モル部)、テレフタル酸434重量部(74.8モル部)、アジピン酸33重量部(6.5モル部)、安息香酸78重量部(18.2モル部)、重合触媒としてチタニウムジイソプロポキシビストリエタノールアミネート2.5重量部を入れ、210℃で窒素気流下に、生成する水を留去しながら5時間反応させた後、0.007〜0.026MPaの減圧下に1時間反応させた。次いで180℃まで冷却し、無水トリメリット酸3重量部(0.5モル部)を加え、常圧下で1時間反応させ、ポリエステル樹脂(A−2)を得た。回収されたプロピレングリコールは265重量部であった。
【0128】
<製造例3>[ポリエステル樹脂(A−3)の合成]
撹拌装置、加熱冷却装置、温度計、冷却管及び窒素導入管を備えた反応容器に、プロピレングリコール432重量部(下記回収分265重量部を除くと66.0モル部)、ビスフェノールAのPO2モル付加物396重量部(34.0モル部)、テレフタル酸401重量部(70.8モル部)、アジピン酸62重量部(12.5モル部)、安息香酸51重量部(12.3モル部)、重合触媒としてチタニウムジイソプロポキシビストリエタノールアミネート2.5重量部を入れ、210℃で窒素気流下に、生成する水を留去しながら5時間反応させた後、0.007〜0.026MPaの減圧下に1時間反応させた。次いで180℃まで冷却し、無水トリメリット酸29重量部(4.4モル部)を加え、常圧下で1時間反応させ、ポリエステル樹脂(A−3)を得た。回収されたプロピレングリコールは265重量部であった。
【0129】
<製造例4>[ポリエステル樹脂(A−4)の合成]
撹拌装置、加熱冷却装置、温度計、冷却管及び窒素導入管を備えた反応容器に、プロピレングリコール394重量部(下記回収分239重量部を除くと66.4モル部)、ビスフェノールAのPO3モル付加物417重量部(33.6モル部)、テレフタル酸430重量部(77.0モル部)、安息香酸20重量部(51.2モル部)、重合触媒としてチタニウムジイソプロポキシビストリエタノールアミネート2.5重量部を入れ、210℃で窒素気流下に、生成する水を留去しながら5時間反応させた後、0.007〜0.026MPaの減圧下に1時間反応させた。次いで180℃まで冷却し、無水トリメリット酸17重量部(2.6モル部)を加え、常圧下で1時間反応させ、ポリエステル樹脂(A−4)を得た。回収されたプロピレングリコールは239重量部であった。
【0130】
<製造例5>[ポリエステル樹脂(A−5)の合成]
撹拌装置、加熱冷却装置、温度計、冷却管及び窒素導入管を備えた反応容器に、プロピレングリコール435重量部(下記回収分291部を除くと62.3モル部)、ビスフェノールAのPO3モル付加物460重量部(37.7モル部)、テレフタル酸392重量部(77.3モル部)、アジピン酸73重量部(16.4モル部)、安息香酸6.1重量部(1.6モル部)、重合触媒としてチタニウムジイソプロポキシビストリエタノールアミネート2.5重量部を入れ、210℃で窒素気流下に、生成する水を留去しながら5時間反応させた後、0.007〜0.026MPaの減圧下に1時間反応させた。次いで180℃まで冷却し、無水トリメリット酸27.3重量部(4.7モル部)を加え、常圧下で1時間反応させ、ポリエステル樹脂(A−5)を得た。回収されたプロピレングリコールは291重量部であった。
【0131】
<製造例6>[ポリエステル樹脂(A−6)の合成]
撹拌装置、加熱冷却装置、温度計、冷却管及び窒素導入管を備えた反応容器に、プロピレングリコール419重量部(下記回収分256重量部を除くと66.0モル部)、ビスフェノールAのPO2モル付加物384重量部(34.0モル部)、テレフタル酸458重量部(78.3モル部)、安息香酸76重量部(17.7モル部)、重合触媒としてチタニウムジイソプロポキシビストリエタノールアミネート2.5重量部を入れ、210℃で窒素気流下に、生成する水を留去しながら5時間反応させた後、0.007〜0.026MPaの減圧下に1時間反応させた。次いで180℃まで冷却し、無水トリメリット酸27.3重量部(4.0モル部)を加え、常圧下で1時間反応させ、ポリエステル樹脂(A−6)を得た。回収されたプロピレングリコールは256重量部であった。
【0132】
<製造例7>[ポリエステル樹脂(A−7)の合成]
撹拌装置、加熱冷却装置、温度計、冷却管及び窒素導入管を備えた反応容器に、プロピレングリコール391重量部(下記回収分237重量部を除くと66.4モル部)、ビスフェノールAのPO3モル付加物414重量部(33.6モル部)、テレフタル酸427重量部(76.0モル部)、安息香酸76重量部(18.6モル部)、重合触媒としてチタニウムジイソプロポキシビストリエタノールアミネート2.5重量部を入れ、210℃で窒素気流下に、生成する水を留去しながら5時間反応させた後、0.007〜0.026MPaの減圧下に1時間反応させた。次いで180℃まで冷却し、無水トリメリット酸16.8重量部(2.6モル部)、無水フタル酸14.2重量部(2.8モル部)を加え、常圧下で1時間反応させ、ポリエステル樹脂(A−7)を得た。回収されたプロピレングリコールは237重量部であった。
【0133】
<製造例8>[ポリエステル樹脂(A−8)の合成]
撹拌装置、加熱冷却装置、温度計、冷却管及び窒素導入管を備えた反応容器に、プロピレングリコール410重量部(下記回収分250重量部を除くと66.2モル部)、ビスフェノールAのPO2モル付加物211重量部(19.0モル部)、ビスフェノールAのPO3モル付加物190部(14.8モル部)、テレフタル酸448重量部(79.5モル部)、安息香酸67重量部(16.3モル部)、重合触媒としてチタニウムジイソプロポキシビストリエタノールアミネート2.5重量部を入れ、210℃で窒素気流下に、生成する水を留去しながら5時間反応させた後、0.007〜0.026MPaの減圧下に1時間反応させた。次いで180℃まで冷却し、無水トリメリット酸27.3重量部(4.2モル部)を加え、常圧下で1時間反応させ、ポリエステル樹脂(A−8)を得た。回収されたプロピレングリコールは250重量部であった。
【0134】
<製造例9>[ポリエステル樹脂(A−9)の合成]
撹拌装置、加熱冷却装置、温度計、冷却管及び窒素導入管を備えた反応容器に、プロピレングリコール315重量部(下記回収分161重量部を除くと63.6モル部)、ビスフェノールAのPO2モル付加物404重量部(19.0モル部)、テレフタル酸459重量部(81.2モル部)、安息香酸61重量部(14.7モル部)、重合触媒としてチタニウムジイソプロポキシビストリエタノールアミネート2.5重量部を入れ、210℃で窒素気流下に、生成する水を留去しながら5時間反応させた後、0.007〜0.026MPaの減圧下に1時間反応させた。次いで180℃まで冷却し、無水トリメリット酸27.3重量部(4.2モル部)を加え、常圧下で1時間反応させ、ポリエステル樹脂(A−9)を得た。回収されたプロピレングリコールは161重量部であった。
【0135】
<製造例10>[ポリエステル樹脂(A−10)の合成]
撹拌装置、加熱冷却装置、温度計、冷却管及び窒素導入管を備えた反応容器に、プロピレングリコール234重量部(下記回収分165重量部を除くと35.4モル部)、ビスフェノールAのPO2モル付加物571重量部(64.6モル部)、テレフタル酸340重量部(72.9モル部)、安息香酸76部(22.1モル部)、重合触媒としてチタニウムジイソプロポキシビストリエタノールアミネート2.5重量部を入れ、210℃で窒素気流下に、生成する水を留去しながら5時間反応させた後、0.007〜0.026MPaの減圧下に1時間反応させた。次いで180℃まで冷却し、無水トリメリット酸27.3重量部(5.1モル部)を加え、常圧下で1時間反応させ、ポリエステル樹脂(A−10)を得た。回収されたプロピレングリコールは165部であった。
【0136】
<製造例11>[ポリエステル樹脂(A−11)の合成]
撹拌装置、加熱冷却装置、温度計、冷却管及び窒素導入管を備えた反応容器に、プロピレングリコール405重量部(下記回収分248重量部を除くと66.0モル部)、ビスフェノールAのPO2モル付加物371重量部(34.0モル部)、テレフタル酸442重量部(78.2モル部)、t−ブチル安息香酸107重量部(17.6モル部)、重合触媒としてチタニウムジイソプロポキシビストリエタノールアミネート2.5重量部を入れ、210℃で窒素気流下に、生成する水を留去しながら5時間反応させた後、0.007〜0.026MPaの減圧下に1時間反応させた。次いで180℃まで冷却し、無水トリメリット酸27.3重量部(4.0モル部)を加え、常圧下で1時間反応させ、ポリエステル樹脂(A−11)を得た。回収されたプロピレングリコールは256重量部であった。
【0137】
<製造例12>[ポリエステル樹脂(A−12)の合成]
撹拌装置、加熱冷却装置、温度計、冷却管及び窒素導入管を備えた反応容器に、プロピレングリコール311重量部(下記回収分144重量部を除くと65.7モル部)、ビスフェノールAのPO2モル付加物393,398重量部(34.3モル部)、テレフタル酸452重量部(81.1モル部)、安息香酸5,960重量部(14.7モル部)、重合触媒としてチタニウムジイソプロポキシビストリエタノールアミネート2.5重量部を入れ、210℃で窒素気流下に、生成する水を留去しながら5時間反応させた後、0.007〜0.026MPaの減圧下に1時間反応させた。次いで180℃まで冷却し、無水トリメリット酸27.3重量部(4.2モル部)を加え、常圧下で1時間反応させ、ポリエステル樹脂(A−12)を得た。回収されたプロピレングリコールは144重量部であった。
【0138】
<製造例13>[ポリエステル樹脂(A−13)の合成]
撹拌装置、加熱冷却装置、温度計、冷却管及び窒素導入管を備えた反応容器に、プロピレングリコール327重量部(下記回収分178重量部を除くと62.0モル部)、ビスフェノールAのPO2モル付加物420重量部(38.0モル部)、テレフタル酸477重量部(87.7モル部)、安息香酸32部(8.0モル部)、重合触媒としてチタニウムジイソプロポキシビストリエタノールアミネート2.5部を入れ、210℃で窒素気流下に、生成する水を留去しながら5時間反応させた後、0.007〜0.026MPaの減圧下に1時間反応させた。次いで180℃まで冷却し、無水トリメリット酸27.3部(4.3モル部)を加え、常圧下で1時間反応させ、ポリエステル樹脂(A−13)を得た。回収されたプロピレングリコールは178重量部であった。
【0139】
<製造例14>[ポリエステル樹脂(A−14)の合成]
撹拌装置、加熱冷却装置、温度計、冷却管及び窒素導入管を備えた反応容器に、プロピレングリコール402重量部(下記回収分246重量部を除くと66.0モル部)、ビスフェノールAのPO2モル付加物368重量部(34.0モル部)、テレフタル酸439重量部(78.2モル部)、ナフトエ酸103重量部(17.6モル部)、重合触媒としてチタニウムジイソプロポキシビストリエタノールアミネート2.5重量部を入れ、210℃で窒素気流下に、生成する水を留去しながら5時間反応させた後、0.007〜0.026MPaの減圧下に1時間反応させた。次いで180℃まで冷却し、無水トリメリット酸27.3重量部(4.0モル部)を加え、常圧下で1時間反応させ、ポリエステル樹脂(A−14)を得た。回収されたプロピレングリコールは256重量部であった。
【0140】
<製造例15>[ポリエステル樹脂(A−15)の合成]
撹拌装置、加熱冷却装置、温度計、冷却管及び窒素導入管を備えた反応容器に、エチレングリコール354重量部(下記回収分218重量部を除くと65.8モル部)、ビスフェノールAのPO2モル付加物398重量部(34.0モル部)、テレフタル酸237重量部(39.4モル部)、イソフタル酸237重量部(39.4モル部)、安息香酸76重量部(17.2モル部)、重合触媒としてチタニウムジイソプロポキシビストリエタノールアミネート2.5重量部を入れ、210℃で窒素気流下に、生成する水を留去しながら5時間反応させた後、0.007〜0.026MPaの減圧下に1時間反応させた。次いで180℃まで冷却し、無水トリメリット酸27.3重量部(3.9モル部)を加え、常圧下で1時間反応させ、ポリエステル樹脂(A−15)を得た。回収されたエチレングリコールは218重量部であった。
【0141】
<製造例16>[ポリエステル樹脂(A−16)の合成]
撹拌装置、加熱冷却装置、温度計、冷却管及び窒素導入管を備えた反応容器に、エチレングリコール496重量部(下記回収分347重量部を除くと60.0モル部)、ビスフェノールAのPO2モル付加物454重量部(40.0モル部)、テレフタル酸433重量部(86.6モル部)、アジピン酸38重量部(8.7モル部)、重合触媒としてチタニウムジイソプロポキシビストリエタノールアミネート2.5重量部を入れ、210℃で窒素気流下に、生成する水を留去しながら5時間反応させた後、0.007〜0.026MPaの減圧下に1時間反応させた。次いで180℃まで冷却し、無水トリメリット酸27.3重量部(4.7モル部)を加え、常圧下で1時間反応させ、ポリエステル樹脂(A−16)を得た。回収されたエチレングリコールは347重量部であった。
【0142】
<比較製造例1>[比較用ポリエステル樹脂(RA−1)の合成]
撹拌装置、加熱冷却装置、温度計、冷却管及び窒素導入管を備えた反応容器に、プロピレングリコール503重量部(100.0モル部)、テレフタル酸732重量部(96.9モル部)、重合触媒としてチタニウムジイソプロポキシビストリエタノールアミネート2.5重量部を入れ、210℃で窒素気流下に、生成する水を留去しながら5時間反応させた後、0.007〜0.026MPaの減圧下に1時間反応させた。次いで180℃まで冷却し、無水トリメリット酸27.3重量部(3.1モル部)を加え、常圧下で1時間反応させ、ポリエステル樹脂(RA−1)を得た。回収されたプロピレングリコールは106重量部であった。
【0143】
<比較製造例2>[比較用ポリエステル樹脂(RA−2)の合成]
撹拌装置、加熱冷却装置、温度計、冷却管及び窒素導入管を備えた反応容器に、プロピレングリコール642重量部(100.0モル部)、テレフタル酸701重量部(90.1モル部)、アジピン酸47重量部(6.9モル部)、重合触媒としてチタニウムジイソプロポキシビストリエタノールアミネート2.5重量部を入れ、210℃で窒素気流下に、生成する水を留去しながら5時間反応させた後、0.007〜0.026MPaの減圧下に1時間反応させた。次いで180℃まで冷却し、無水トリメリット酸27.3重量部(3.0モル部)を加え、常圧下で1時間反応させ、ポリエステル樹脂(RA−1)を得た。回収されたプロピレングリコールは257重量部であった。
【0144】
<比較製造例3>[比較用ポリエステル樹脂(RA−3)の合成]
撹拌装置、加熱冷却装置、温度計、冷却管及び窒素導入管を備えた反応容器に、エチレングリコール399重量部(100.0モル部)、テレフタル酸405重量部(48.6モル部)、イソフタル酸405重量部(48.6モル部)、重合触媒としてチタニウムジイソプロポキシビストリエタノールアミネート2.5重量部を入れ、210℃で窒素気流下に、生成する水を留去しながら5時間反応させた後、0.007〜0.026MPaの減圧下に1時間反応させた。次いで180℃まで冷却し、無水トリメリット酸27.3重量部(2.8モル部)を加え、常圧下で1時間反応させ、ポリエステル樹脂(RA−2)を得た。回収されたエチレングリコールは64重量部であった。
【0145】
製造例1〜16で得られたポリエステル樹脂(A−1)〜(A−16)及び比較製造例1〜3で得られたポリエステル樹脂(RA−1)〜(RA−3)の物性値を表1に示す。
【0146】
【表1】
【0147】
<製造例17〜32、比較製造例4〜6>[溶液(S−1)〜(S−16)、(RS−1)〜(RS−3)の製造]
撹拌装置を備えた反応容器に、ポリエステル樹脂(A−1)〜(A−16)、(RA−1)〜(RA−3)をそれぞれ50重量部、酢酸エチル50重量部を投入し、撹拌して樹脂を均一に溶解させ、溶液(S−1)〜(S−16)、(RS−1)〜(RS−3)を得た。
【0148】
<製造例33>[前駆体(B0−1)溶液の調製]
撹拌装置、加熱冷却装置、温度計、冷却管及び窒素導入管を備えた反応容器に、ビスフェノールAのEO2モル付加物681重量部、ビスフェノールAのPO2モル付加物81重量部、テレフタル酸275重量部、アジピン酸7重量部、無水トリメリット酸22重量部、ジブチルチンオキサイド2重量部を投入し、常圧、230℃で5時間脱水反応を行った後、0.01〜0.03MPaの減圧下で5時間脱水反応を行い、ポリエステル樹脂を得た。
撹拌装置、加熱冷却装置及び温度計を備えた耐圧反応容器に、ポリエステル樹脂350重量部、イソホロンジイソシアネート50重量部、酢酸エチル600重量部、イオン交換水0.5重量部を投入し、密閉状態で90℃、5時間反応を行い、分子末端にイソシアネート基を有する前駆体(B0−1)溶液を得た。(B0−1)溶液のウレタン基濃度は5.2重量%、ウレア基濃度は0.3重量%であった。また固形分濃度は50重量%であった。
【0149】
<製造例34>[硬化剤(β−1)の合成]
撹拌装置、加熱冷却装置、冷却管及び温度計を備えた反応容器に、イソホロンジアミン50重量部とメチルエチルケトン300重量部を投入し、50℃で5時間反応を行った後、脱溶剤してケチミン[硬化剤(β−1)]を得た。[硬化剤(β−1)]の全アミン価は415であった。
【0150】
<製造例35>[樹脂(B−1)の合成]
撹拌装置、加熱冷却装置、温度計、冷却管及び窒素導入管を備えた反応容器に、1,6−ヘキサンジオール422重量部(100.0モル部)、セバシン酸692重量部(98.0モル部)、安息香酸9重量部(2.0モル部)、重合触媒としてチタニウムジイソプロポキシビストリエタノールアミネート2.5重量部を入れ、180℃に昇温し、同温度で窒素気流下に生成する水を留去しながら10時間反応させ、次いで220℃まで徐々に昇温しながら、窒素気流下に生成する水を留去しながら4時間反応させ、更に0.007〜0.026MPaの減圧下で水を留去しながら反応させ、酸価が0.5以下になった時点で取り出し、樹脂(B’−1)を得た。
撹拌装置、加熱冷却装置、冷却管及び温度計を備えた別の反応容器に、(B’−1)587重量部、酢酸エチル400重量部を投入し、60℃まで昇温し、同温度で2時間撹拌し、溶解させた後、この溶液中の水分量が0.05重量%になるように水を加えた。溶解を確認した後、ヘキサメチレンジイソシアネート12.5重量部を投入し、90℃まで昇温し、5時間反応させ、樹脂(B−1)の酢酸エチル溶液を得た。次いで酢酸エチルを除去することで、樹脂(B−1)を得た。(B−1)の(Tm/Ta)を測定したところ1.15であり、(B−1)は結晶性樹脂である。
【0151】
<製造例36>[樹脂(B−2)の合成]
撹拌装置、加熱冷却装置、温度計、冷却管及び窒素導入管を備えた反応容器に、1,6−ヘキサンジオール420重量部(100.0モル部)、セバシン酸697重量部(98.6モル部)、安息香酸6重量部(1.4モル部)、重合触媒としてチタニウムジイソプロポキシビストリエタノールアミネート2.5重量部を入れ、180℃に昇温し、同温度で窒素気流下に生成する水を留去しながら10時間反応させ、次いで220℃まで徐々に昇温しながら、窒素気流下に生成する水を留去しながら4時間反応させ、更に0.007〜0.026MPaの減圧下で水を留去しながら反応させ、酸価が0.5以下になった時点で取り出し、樹脂(B−2)を得た。(B−2)の(Tm/Ta)を測定したところ1.10であり、(B−2)は結晶性樹脂である。
【0152】
<製造例37>[樹脂分散液(BD−1)の製造]
撹拌装置、加熱冷却装置、冷却管及び温度計を備えた反応容器に、製造例36で製造した樹脂(B−1)15重量部及び酢酸エチル95重量部を投入し、撹拌下78℃に昇温し、同温度で30分間撹拌後、1時間かけて10℃まで冷却して結晶性樹脂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、樹脂分散液(BD−1)を得た。(BD−1)の体積平均粒径は0.5μm、固形分濃度は50重量%であった。
【0153】
<製造例38>[樹脂分散液(BD−2)の製造]
製造例37において、樹脂(B−1)15重量部を樹脂(B−2)15重量部に変更する以外は製造例37と同様にして、樹脂分散液(BD−2)を得た。(BD−2)の体積平均粒径は0.5μm、固形分濃度は50重量%であった。
【0154】
<製造例39>[微粒子分散液の製造]
撹拌装置、加熱冷却装置、温度計、冷却管及び窒素導入管を備えた反応容器に、水690.0重量部、ポリオキシエチレンモノメタクリレート硫酸エステルのナトリウム塩「エレミノールRS−30」[三洋化成工業(株)製]9.0重量部、スチレン90.0重量部、メタクリル酸90.0重量部、アクリル酸ブチル110.0重量部及び過硫酸アンモニウム1.0重量部を投入し、350回転/分で15分間撹拌したところ、白色の乳濁液が得られた。次いで75℃まで昇温し、同温度で5時間反応させた。更に、1重量%過硫酸アンモニウム水溶液30重量部加え、75℃で5時間熟成してビニル系樹脂(スチレン−メタクリル酸−アクリル酸ブチル−メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩の共重合体)の[微粒子分散液1]を得た。微粒子分散液に分散されている粒子の体積平均粒径を、レーザー回折/散乱式粒子径分布測定装置「LA−920」[(株)堀場製作所製]を用いて測定したところ、0.1μmであった。[微粒子分散液]の一部を取り出し、Tg及びMwを測定したところ、Tgは65℃であり、Mwは150,000であった。
【0155】
<製造例40>[着色剤分散液の製造]
撹拌装置、加熱冷却装置、温度計、冷却管及び窒素導入管を備えた反応容器に、プロピレングリコール557重量部(17.5モル部)、テレフタル酸ジメチルエステル569重量部(7.0モル部)、アジピン酸184重量部(3.0モル部)及び縮合触媒としてテトラブトキシチタネート3重量部を投入し、180℃で窒素気流下に、生成するメタノールを留去しながら8時間反応させた。次いで230℃まで徐々に昇温しながら、窒素気流下に、生成するプロピレングリコール及び水を留去しながら4時間反応させ、更に0.007〜0.026MPaの減圧下に1時間反応させた。回収されたプロピレングリコールは175重量部(5.5モル部)であった。次いで180℃まで冷却し、無水トリメリット酸121重量部(1.5モル部)を加え、常圧密閉下で2時間反応後、220℃、常圧で軟化点が180℃になるまで反応させ、ポリエステル樹脂(Mn=8,500)を得た。
ビーカーに、銅フタロシアニン20重量部と着色剤分散剤「ソルスパーズ28000」[アビシア(株)製]4重量部、得られたポリエステル樹脂20重量部及び酢酸エチル56重量部を投入し、撹拌して均一分散させた後、ビーズミルによって銅フタロシアニンを微分散して、着色剤分散液を得た。着色剤分散液の「LA−920」で測定した体積平均粒径は0.2μmであった。また固形分濃度は50重量%であった。
【0156】
<製造例41>[変性ワックスの製造]
撹拌装置、加熱冷却装置、温度計及び滴下ボンベを備えた耐圧反応容器に、キシレン454重量部、低分子量ポリエチレン「サンワックスLEL−400」[軟化点:128℃、三洋化成工業(株)製]150重量部を投入し、窒素置換後撹拌下170℃に昇温し、同温度でスチレン595重量部、メタクリル酸メチル255重量部、ジ−t−ブチルパーオキシヘキサヒドロテレフタレート34重量部及びキシレン119重量部の混合溶液を3時間かけて滴下し、更に同温度で30分間保持した。次いで0.039MPaの減圧下でキシレンを留去し、変性ワックスを得た。変性ワックスのグラフト鎖のSP値は10.35(cal/cm1/2、Mnは1,900、Mwは5,200、Tgは56.9℃であった。
【0157】
<製造例42>[離型剤分散液の製造]
撹拌装置、加熱冷却装置、冷却管及び温度計を備えた反応容器に、パラフィンワックス「HNP−9」[融解熱最大ピーク温度:73℃、日本精鑞(株)製]10重量部、製造例22で得られた変性ワックス1重量部及び酢酸エチル33重量部を投入し、撹拌下78℃に昇温し、同温度で30分間撹拌後、1時間かけて30℃まで冷却してパラフィン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、離型剤分散液を得た。得られた離型剤分散液の体積平均粒径は0.25μm、固形分濃度は50重量%であった。
【0158】
<製造例43>[ポリエステル樹脂エマルションの製造]
撹拌装置、加熱冷却装置、冷却管及び温度計を備えた反応容器に、製造例12で得たポリエステル樹脂(A−12)100重量部、酢酸エチル50重量部及びイソプロパノール10重量部を投入し、25℃で撹拌下イオン交換水380重量部を投入した後、エバポレータで酢酸エチルとイソプロパノールを留去した後、固形分濃度が35重量%になるようにイオン交換水を加えて、ポリエステル樹脂エマルション得た。得られたポリエステル樹脂エマルションの体積平均粒径は120nmであった。
【0159】
<製造例44>[離型剤エマルションの製造]
パラフィンワックス「HNP−9」[融解熱最大ピーク温度:73℃、日本精鑞(株)製]50重量部、アニオン性界面活性剤「ネオゲンRK」[第一工業製薬(株)製]0.5重量部、イオン交換水200重量部を95℃に加熱して、ホモジナイザ「ウルトラタラックスT50」(IKA社製)、を用いて分散した後、マントンゴーリン高圧ホモジナイザ(ゴーリン社)で分散処理し、体積平均粒径が200nmである離型剤エマルションを得た。離型剤濃度は20%であった。
【0160】
<製造例45>[着色剤エマルションの製造]
銅フタロシアニン50重量部、アニオン性界面活性剤「ネオゲンSC」[第一工業製薬(株)製]5重量部、イオン交換水を混合し、ホモジナイザ「ウルトラタラックスT50」(IKA社製)と超音波照射により分散し、体積平均粒径150nmの着色剤エマルションを得た。固形分濃度は20重量%であった。
【0161】
<実施例1〜16、比較例1〜3>
製造例17〜32で得られた溶液(S−1)〜(S−16)、(RS−1)〜(RS−3)を用いて、以下の方法でトナーを作製した。
ビーカーに、イオン交換水120重量部、[微粒子分散液]4.33重量部、カルボキシメチルセルロースナトリウム1重量部、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重量%水溶液「エレミノールMON−7」[三洋化成工業(株)製]22重量部及び酢酸エチル11.6重量部を投入し、撹拌して均一に溶解した。次いで25℃に昇温し、同温度でTKオートホモミキサーを10,000rpmに撹拌しながら、前駆体溶液(B0−1)15.34重量部、[硬化剤(β−1)]5.5重量部、着色剤分散液を11.7重量部、離型剤分散液7.54重量部、及び溶液(S−1)〜(S−16)、(RS−1)〜(RS−3)をそれぞれ55.3重量部投入し2分間撹拌した。次いでこの分散体(DM)を、撹拌装置、加熱冷却装置、冷却管及び温度計を備えた反応容器に移し、30℃で濃度が0.5重量%以下となるまで酢酸エチルを留去し、トナー粒子の水性樹脂分散体を得た。次いで洗浄、濾別し、40℃で18時間乾燥を行い、揮発分を0.5重量%以下として、本発明のトナー(T−1)〜(T−16)、及び比較用のトナー(RT−1)〜(RT−3)を得た。
【0162】
<実施例17、18>
製造例28で得られた溶液(S−12)を用いて、以下の方法でトナーを作製した。
ビーカーに、イオン交換水120重量部、[微粒子分散液]4.33重量部、カルボキシメチルセルロースナトリウム1重量部、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重量%水溶液「エレミノールMON−7」[三洋化成工業(株)製]22重量部及び酢酸エチル11.6重量部を投入し、撹拌して均一に溶解した。次いで25℃に昇温し、同温度でTKオートホモミキサーを10,000rpmに撹拌しながら、前駆体(B0−1)溶液15.3重量部、[硬化剤(β−1)]5.5重量部、着色剤分散液11.7重量部、離型剤分散液7.54重量部、及び溶液(S−12)55.3重量部、樹脂分散液(BD−1)〜(BD−2)をそれぞれ8.2重量部投入し2分間撹拌した。次いでこの混合液を、撹拌装置、加熱冷却装置、冷却管及び温度計を備えた反応容器に移し、30℃で濃度が0.5重量%以下となるまで酢酸エチルを留去し、トナー粒子の水性樹脂分散体を得た。次いで洗浄、濾別し、40℃で18時間乾燥を行い、揮発分を0.5重量%以下として、本発明のトナー(T−17)、(T−18)を得た。
【0163】
<実施例19>
製造例28で得られた溶液(S−12)を用いて以下の方法でトナーを作製した。
ビーカーに、デカン120重量部、[微粒子分散液]4.33重量部、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重量%水溶液「エレミノールMON−7」[三洋化成工業(株)製]22重量部撹拌して均一に溶解した。次いで25℃に昇温し、同温度でTKオートホモミキサーを10,000rpmに撹拌しながら、前駆体(B0−1)溶液15.3重量部、[硬化剤(β−1)]5.5重量部、着色剤分散液11.7重量部、離型剤分散液7.54重量部及び溶液(S−12)55.3重量部投入し2分間撹拌した。次いでこの混合液を、撹拌装置、加熱冷却装置、冷却管及び温度計を備えた反応容器に移し、30℃で濃度が0.5重量%以下となるまでデカンを留去し、トナー粒子の水性樹脂分散体を得た。次いで洗浄、濾別し、40℃で18時間乾燥を行い、揮発分を0.5重量%以下として、本発明のトナー(T−19)を得た。
【0164】
<実施例20>
図1の実験装置において、まずバルブV1、V2を閉じ、ボンベB2から、ポンプP4を用いて粒子回収槽T4に二酸化炭素(純度99.99%)を導入し、14MPa、40℃に調整した。また溶液タンクT1に、溶液(S−12)、着色剤分散液及び離型剤分散液を混合したものを、微粒子分散液タンクT2には微粒子分散液を投入した。
次に、液状の二酸化炭素のボンベB1から、ポンプP3を用いて液状の二酸化炭素を分散槽T3に投入し、超臨界状態(9MPa、40℃)に調整し、更にタンクT2から、ポンプP2を用いて微粒子分散液1を導入した。
次に、分散槽T3の内部を2,000rpmで撹拌しながら、タンクT1から、ポンプP1を用いて樹脂溶液(S−12)、着色剤分散液及び離型剤分散液の混合液を分散槽T3内に導入した。導入後T3の内部の圧力は14MPaとなった。
【0165】
なお、分散槽T3への仕込み組成の重量比は次の通りである。
溶液(S−12) 270重量部
着色剤分散液 60重量部
離型剤分散液 160重量部
微粒子分散液 45重量部
二酸化炭素 550重量部
【0166】
上記の導入した二酸化炭素の重量は、二酸化炭素の温度(40℃)、及び圧力(15MPa)から二酸化炭素の密度を下記文献に記載の状態式より算出し、これに分散槽T3の体積を乗じることにより算出した(以下同様。)。
文献:Journal of Physical and Chemical Refarence data、vol.25、P.1509〜1596(1997年、American Institute of Physics発行)
【0167】
溶液(S−12)、着色剤分散液及び離型剤分散液の混合液を導入後、1分間撹拌し、超臨界状態の二酸化炭素に樹脂粒子が分散した分散体を得た。
次に、バルブV1を開き、B1からP3を用いてT3及びT4内に超臨界状態の二酸化炭素を導入することで、分散体をT3からT4内に移送した。分散体をT3からT4に移送する間、圧力が一定に保たれるように、V2の開度を調節した。この操作を30秒間行い、V1を閉めた。この操作によりT4内に移送された樹脂分散体からの溶剤の抽出を行った。更にT4を60℃に加熱し、15分間保持した。この操作により、微粒子分散液中の微粒子を樹脂溶液から形成された樹脂粒子の表面に固着させ、トナー(T−20)が得られた。
【0168】
次に、圧力ボンベB2から、ポンプP4を用いて粒子回収槽T4に二酸化炭素を導入しつつ圧力調整バルブV2の開度を調整することで、圧力を14MPaに保持した。
この操作により、溶剤を含む二酸化炭素を溶剤トラップ槽T5に排出すると共に、トナー(T−20)をフィルターF1に捕捉した。圧力ボンベB2から、ポンプP4を用いて粒子回収槽T4に二酸化炭素を導入する操作は、上記の分散槽T3に導入した二酸化炭素重量の5倍量を粒子回収槽T4に導入した時点で停止した。この停止の時点で、溶剤を含む二酸化炭素を、溶剤を含まない二酸化炭素で置換すると共にトナー(T−20)をフィルターF1に捕捉する操作は完了した。更に、圧力調整バルブV2を少しずつ開き、粒子回収槽内を大気圧まで減圧することで、フィルターF1に捕捉されている、樹脂粒子の表面に微粒子分散液中の微粒子由来の皮膜が形成された本発明のトナー(T−20)を得た。
【0169】
<実施例21>
製造例12で得られたポリエステル樹脂(A−12)を用いて以下の方法でトナーを作製した。ポリエステル樹脂エマルション35重量部、アニオン界面活性剤「ネオゲンRK」[第一工業製薬(株)製]8重量部、着色剤エマルション11.7重量部、離型剤エマルション7.54重量部、ポリ塩化アルミニウム0.16重量部及びイオン交換水200重量部の混合物を、丸型ステンレス製フラスコに投入した後、硝酸によってpHを3に調整し、ウルトラタラックスT50で混合分散した後、加熱用オイルバスでフラスコ内の内容物を撹拌しながら48℃まで加熱し、48℃で1時間保持した。
次いで、上記混合物に、ポリエステル樹脂エマルション35重量部にアニオン界面活性剤「ネオゲンRK」[第一工業製薬(株)製]4重量部を混合したものを添加した。48℃で1時間保持した後、水酸化ナトリウムを添加してpHを9に調製した。次いで、加熱用オイルバスの温度を上げて90℃に保ち、コア凝集体の融合・合一を実施した。撹拌を停止した後、熱交換機を利用してフラスコ内の溶液を急冷却した。その際の降温速度は15℃/minであった。
次いで、冷却後のフラスコ内の溶液をろ過し、更にイオン交換水で充分洗浄することでトナー(T−21)を得た。
【0170】
トナー(T−1)〜(T−21)、(RT−1)〜(RT−3)について、以下の方法で体積平均粒径、粒度分布を測定し、低温定着性、耐熱保存安定性、耐湿熱保存安定性を評価した。結果を表2、3に示す。
【0171】
[1]体積平均粒径、粒度分布
トナー(T−1)〜(T−21)、(RT−1)〜(RT−3)を水に分散してコールターカウンター「マルチサイザーIII」(ベックマンコールター社製)で体積平均粒径、粒度分布を測定した。
[2]平均円形度
トナー(T−1)〜(T−21)、(RT−1)〜(RT−3)を水に分散して、フロー式粒子像分析装置「FPIA−2000」[シスメックス(株)製]を用いて平均円形度を測定した。
[3]低温定着性
トナー(T−1)〜(T−21)、(RT−1)〜(RT−3)に、「アエロジルR972」[日本アエロジル(株)製]を1.0重量%添加し、よく混ぜて均一にした後、この粉体を紙面上に0.6mg/cmとなるよう均一に載せる(このとき粉体を紙面に載せる方法は、熱定着機を外したプリンターを用いる。上記の重量密度で粉体を均一に載せることができるのであれば他の方法を用いてもよい)。この紙を加圧ローラーに定着速度(加熱ローラ周速)213mm/sec、定着圧力(加圧ローラ圧)1MPaの条件で通した時のコールドオフセットの発生温度を測定し、コールドオフセットが発生しない最も低い温度を最低定着温度とした。
コールドオフセットの発生温度が低いほど、低温定着性に優れることを意味する。
[4]耐熱保存安定性
トナー(T−1)〜(T−21)、(RT−1)〜(RT−3)を密閉容器中に採取し、40℃の雰囲気で1日間静置し、ブロッキングの程度を目視で判断し、下記の基準で耐熱保存安定性を評価した。
[評価基準]
○:ブロッキングが発生していない
×:ブロッキングが発生している
[5]耐湿熱保存安定性
トナー(T−1)〜(T−21)、(RT−1)〜(RT−3)を、40℃、相対湿度80%の雰囲気で20時間静置し、ブロッキングの程度を目視で判断し、下記の基準で耐湿熱保存安定性を評価した。
[評価基準]
◎:ブロッキングが発生しない。
○:ブロッキングが発生するが、力を加えると容易に分散する。
×:ブロッキングが発生し、力を加えても分散しない。
【0172】
【表2】
【0173】
【表3】
【産業上の利用可能性】
【0174】
本発明の樹脂粒子を用いたトナーは、低温定着性、耐久性、耐熱保存安定性、耐湿熱保存安定性に優れることから、電子写真トナー、静電記録トナー及び静電印刷トナー等として有用である。
【符号の説明】
【0175】
T1:溶液タンク
T2:微粒子分散液タンク
T3:分散槽(最高使用圧力:20MPa、最高使用温度:100℃、撹拌機つき)
T4:粒子回収槽(最高使用圧力:20MPa、最高使用温度:100℃)
F1:セラミックフィルター(メッシュ:0.5μm)
T5:溶剤トラップ
B1、B2:二酸化炭素ボンベ
P1、P2:溶液ポンプ
P3、P4:二酸化炭素ポンプ
V1、V3、V4、V5、V6、V7、V8:バルブ
V2:圧力調整バルブ
図1