(57)【要約】      （修正有）【課題】粒径制御ラテックス転相乳化プロセスを提供する。【解決手段】ａ）樹脂と、有機溶媒と、水の第１の部分とを反応器内で組み合わせるステップであって、前記反応器は、凝縮器に接続されたレシーバとを具備し、油中水型分散液混合物を形成する、ステップと、ｂ）前記反応器に水の第２の部分を添加して、ラテックスエマルジョンを備える水中油型分散液に転化するステップと、ｃ）蒸留物を形成し、蒸留物温度を制御するステップであって、前記蒸留物温度を制御するステップが、溶媒除去中の前記ラテックス粒子の粒径分布変化を制御する、ステップであって、前記蒸留物温度が約３０〜８０℃である、ステップと、ｄ）揮発性有機化合物を前記反応器内の液相から蒸気相に引き出し、前記蒸留導管を通して前記凝縮器に移す、ステップと、ｅ）前記凝縮器中の蒸留物蒸気を液相に冷却するステップと、ｆ）液体凝縮物を前記レシーバに収集するステップとを含む。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラテックス粒径を制御するための転相乳化プロセスであって、
ａ）樹脂と、有機溶媒と、任意選択の中和剤と、水の第１の部分とを反応器内で組み合わせるステップであって、
前記反応器は、ジャケットと、真空と、蒸留導管によって前記反応器に接続された凝縮器と、凝縮導管によって前記凝縮器に接続されたレシーバとを具備し、油中水型分散液混合物を形成する、ステップと、
ｂ）前記反応器に水の第２の部分を添加して、前記油中水型分散液混合物を、ラテックス粒子のラテックスエマルジョンを備える水中油型分散液に転化するステップと、
ｃ）蒸留物を形成し、ジャケット温度の調整、真空レベルの調整、またはそれらの組み合わせのうちの少なくとも１つによって蒸留物温度を制御するステップであって、
前記蒸留物温度を制御するステップが、溶媒除去中の前記ラテックス粒子の粒径分布変化を制御する、ステップであって、
前記蒸留物温度が約３０〜８０℃である、ステップと、
ｄ）溶媒除去を行うステップであって、揮発性有機化合物を前記反応器内の液相から蒸気相に引き出し、前記蒸留導管を通して前記凝縮器に移す、ステップと、
ｅ）前記凝縮器中の蒸留物蒸気を液相に冷却するステップと、
ｆ）液体凝縮物を前記レシーバに収集するステップと
を備える、転相乳化プロセス。
【請求項２】
前記蒸留導管内の前記蒸留物温度を測定し、前記ジャケット温度、前記真空レベル、またはそれらの組み合わせのうちの少なくとも１つを調整して、前記蒸留物温度を制御するステップであって、
前記蒸留物温度が約４０〜約６０℃である、ステップ
をさらに備える、請求項１に記載のプロセス。
【請求項３】
前記ラテックスエマルジョン中の前記ラテックス粒子の粒径分布が、約５０〜約５００ｎｍのＤ５０、約３〜約３００ｎｍのＤ１０、および約１５０〜約７５０ｎｍのＤ９５を含む、請求項１に記載のプロセス。
【請求項４】
前記ラテックスエマルジョン中の前記ラテックス粒子の粒径分布が、約１５０〜約３００ｎｍのＤ５０、約５０〜約１７５ｎｍのＤ１０、および約２００〜約５００ｎｍのＤ９５を含む、請求項１に記載のプロセス。
【請求項５】
前記樹脂が、非晶質ポリエステル、結晶性ポリエステル、またはそれらの混合物である、請求項１に記載のプロセス。
【請求項６】
ａ）第１の樹脂と、有機溶媒と、任意選択の中和剤と、水の第１の部分とを反応器内で組み合わせるステップであって、
前記反応器は、ジャケットと、真空と、蒸留導管によって前記反応器に接続された凝縮器と、凝縮導管によって前記凝縮器に接続されたレシーバとを具備し、油中水型分散液混合物を形成する、ステップと、
ｂ）前記反応器に水の第２の部分を添加して、前記油中水型分散液混合物を、ラテックス粒子のラテックスエマルジョンを備える水中油型分散液に転化するステップと、
ｃ）蒸留物を形成し、ジャケット温度の調整、真空レベルの調整、またはそれらの組み合わせのうちの少なくとも１つによって蒸留物温度を制御するステップであって、
前記蒸留物温度を制御するステップが、溶媒除去中の前記ラテックス粒子の粒径分布変化を制御する、ステップであって、
前記蒸留物温度が約３０〜８０℃である、ステップと、
ｄ）揮発性有機化合物を前記反応器内の液相から蒸気相に引き出し、前記蒸留導管を通して前記凝縮器に移す、ステップと、
ｅ）前記凝縮器内の蒸留物蒸気を液相に冷却するステップと、
ｆ）液体凝縮物を前記レシーバに収集するステップと、
ｇ）任意選択的に、ステップｂ）で得られた前記ラテックスエマルジョンに第２の樹脂を添加するステップと、
ｈ）任意選択的に、前記ステップｂ）で得られた前記ラテックスエマルジョンに結晶性樹脂を添加するステップと、
ｉ）任意選択的に、前記ステップｂ）で得られた前記ラテックスエマルジョンにワックス、着色剤、またはそれらの組み合わせを添加するステップと、
ｊ）任意選択的に、前記ステップｂ）で得られた後期エマルジョンに凝集剤を添加するステップと、
ｋ）前記ラテックスエマルジョン中の粒子を凝集させるステップと、
ｌ）前記エマルジョン中の粒子成長を凍結して親粒子を形成するステップと、
ｍ）任意選択的に、シェル樹脂を添加してコア−シェル粒子を形成するステップと、
ｏ）任意選択的に、前記親粒子または前記コア−シェル粒子を合一してトナー粒子を形成するステップと、
ｐ）任意選択的に、ステップｌ）の前記親粒子、ステップｍ）の前記コア−シェル粒子、またはステップｏ）の前記トナー粒子を収集するステップと
を備える、トナープロセス。
【請求項７】
前記蒸留導管内の前記蒸留物温度を測定し、前記ジャケット温度、前記真空レベル、またはそれらの組み合わせのうちの少なくとも１つを調整して、前記蒸留物温度を制御するステップであって、
前記蒸留物温度が約４０〜約６０℃である、ステップ
をさらに備える、請求項６に記載のトナープロセス。
【請求項８】
前記ラテックスエマルジョン中の前記ラテックス粒子の粒径分布が、約５０〜約５００ｎｍのＤ５０、約３〜約３００ｎｍのＤ１０、および約１５０〜約７５０ｎｍのＤ９５を含む、請求項６に記載のトナープロセス。
【請求項９】
前記ラテックスエマルジョン中の前記ラテックス粒子の粒径分布が、約１５０〜約３００ｎｍのＤ５０、約５０〜約１７５ｎｍのＤ１０、および約２００〜約５００ｎｍのＤ９５を含む、請求項６に記載のトナープロセス。
【請求項１０】
請求項６に記載のプロセスによって調製されたトナー。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
本明細書では、ラテックスの粒径を制御するための転相乳化プロセスが開示されている。より詳細には、ａ）樹脂と、有機溶媒と、任意選択の中和剤と、水の第１の部分とを反応器内で組み合わせるステップであって、反応器は、ジャケットと、真空と、蒸留導管によって反応器に接続された凝縮器と、凝縮導管によって凝縮器に接続されたレシーバとを具備し、油中水型分散液混合物を形成する、ステップと、ｂ）反応器に水の第２の部分を添加して、油中水型分散液混合物を、ラテックス粒子のラテックスエマルジョンを備える水中油型分散液に転化するステップと、ｃ）蒸留物を形成し、ジャケット温度の調整、真空レベルの調整、またはそれらの組み合わせのうちの少なくとも１つによって蒸留物温度を制御するステップであって、蒸留物温度を制御するステップが、ラテックス粒子の粒径変化または粒径分布シフトを制御する、ステップと、ｄ）揮発性有機化合物を反応器内の液相から蒸気相に引き出し、蒸留導管を通して凝縮器に移すステップと、ｅ）凝縮器中の蒸留物蒸気を液相に冷却するステップと、ｆ）液体凝縮物をレシーバに収集するステップとを備える転相乳化プロセスが開示されている。
【０００２】
転相乳化（ＰＩＥ）プロセスは公知である。例えば、米国特許出願公開第２０１５／０１６８８５８号（参照によりその全体が本明細書に組み込まれる）を参照されたい。米国特許出願公開第２０１５／０１６８８５８号には、その要約に、トナー組成物での使用に適したラテックスエマルジョンの製造プロセスが記載されており、このプロセスは、転相乳化中の転相点（ＰＩＰ）を予測するためにブリンクマンのモデルを適用し、このモデルを用いて溶媒の再利用配合のための転相を完了するのに必要な水の量を計算することを含む。
【０００３】
米国特許第９，３６６，９８０号（参照によりその全体が本明細書に組み込まれる）には、その要約に、転相乳化による着色ポリエステルラテックスの製造プロセスが記載されている。
【０００４】
米国特許第８，９１６，３２０号（参照によりその全体が本明細書に組み込まれる）には、その要約に、少なくとも１種の非晶質樹脂を少なくとも２種の有機溶媒と接触させて樹脂混合物を形成するステップと、樹脂混合物に中和剤と脱イオン水とを添加し、形成されたラテックスから溶媒を除去し、水から溶媒を分離するステップとを含む、ラテックスエマルジョンの製造プロセスが記載されている。さらに、このプロセスは、ラテックスを製造するための樹脂Ｔｇ上で実施することにより、ラテックス粒径を１００ｎｍ未満にし、ラテックスから製造されるトナーは改良された帯電性能を示す。米国特許第９，３４８，２４８号（参照によりその全体が本明細書に組み込まれる）も参照されたい。
【０００５】
米国特許第７，７１３，６７４号（参照によりその全体が本明細書に組み入れられる）には、その要約に、樹脂を形成するために第１の温度で反応容器内のエマルジョン中でモノマーを重合させるステップと、樹脂の軟化点より高いが顕著な解重合反応が起こるのに必要な温度よりは低い第２の温度に反応容器を冷却するステップと、界面活性剤の非存在下で水性ラテックスエマルジョンを形成するのに十分な時間にわたって混合しながら、転相をもたらすのに十分な量で、冷却した反応容器に水を添加するステップとを備えるエマルジョンの重合プロセスが記載されている。
【０００６】
米国特許第９，４１０，０３７号（参照によりその全体が本明細書に組み入れられる）には、その要約に、転相乳化（ＰＩＥ）によって、トナーで使用するのに適した結晶性ラテックスの製造プロセスが記載されており、有機溶媒、中和剤および水などの液体試薬は前のＰＩＥから再利用される。
【０００７】
米国特許第９，３５４，５３１号（参照によりその全体が本明細書に組み入れられる）には、その要約に、高温で発生する蒸留を用いて、高められた効率でマゼンタトナーを製造するのに使用できるコンディショニングされた表面を有する樹脂粒子を製造する、ラテックスエマルジョンの製造プロセスが記載されている。
【０００８】
樹脂のラテックスエマルジョンは、樹脂を水と、塩基と、有機溶媒（例えば、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）またはその両方）との混合物に溶解して、油中水型（Ｗ／Ｏ）分散液（すなわち、連続油中に分散された水滴）を形成する、ＰＩＥプロセスを用いて生成されてもよい。続いて、水を添加して、分散液を水中油型（Ｏ／Ｗ）分散液に転化する。実施形態では、前のＰＩＥからの液体を後続のＰＩＥで再利用することができる。
【０００９】
上述したように、樹脂から樹脂ラテックスを製造する転相乳化（ＰＩＥ）プロセスは、樹脂を溶解させるためにメチルエチルケトン（ＭＥＫ）およびイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）などの溶媒を使用する。転化後、エマルジョン凝集（ＥＡ）プロセスとトナー最終製品の両方において、原料としての使用に対する環境規制を満たすために、ラテックスから揮発性有機化合物（ＶＯＣ）を除去する必要がある。溶媒除去の現在の方法は、ラテックスの真空蒸留である。
【００１０】
ラテックスがＥＡプロセスにおいて有用な原料であるためには、粒径分布は特定の範囲内にある必要がある。ＰＩＥの配合は、樹脂特性のロット間の変動のため、実験室で常に予備試験し修正して、ラテックス粒径を所望の仕様に調整する。これが現在のラテックス製造における粒径制御の唯一の方法である。しかしながら、この配合調整は、転相後の粒径を保証するのみである。溶媒ストリッピングによる粒径変動も観察することができる。特に、ＶＯＣがエマルジョンから除去されるにつれて、粒径が縮小し、変動と、仕様外の粒子を生産する危険性につながることが多い。現在、収縮の程度を予測する方法は、蒸留前にラテックスサンプルを採取し、それを５０℃の水と混合することである。より高温の水にラテックスを添加することによって、粒子は蒸留中に見られる収縮挙動と同様の挙動を示すが、蒸留後の最終粒径を必ずしも反映しない。次に、この比較を用いて、所望の最終結果が得られるようにＰＩＥの配合を修正する。しかし、これは直接的な比較ではなく、蒸留時に見られる収縮は常に一貫しているとは限らないため、この方法は信頼できない。
【００１１】
上述のように、蒸留されたラテックス粒子の収縮の程度を予測する現在の方法は、ラテックスサンプルを５０℃の水に添加し、次に粒径分布を測定することである。５０℃の水は、ラテックス粒子からの溶媒の蒸発を促進し、ラテックス蒸留における収縮プロセスをシミュレートする。この方法は、ストリッピング後の粒径変化の推定を可能にする。しかしながら、これは蒸留されたラテックスのサイズ制御のための方法を提供するものではない。さらに、シミュレートされた粒子は、蒸留後の実際の最終粒子を必ずしも反映しない。
【００１２】
現在入手可能なラテックスプロセスは、その意図された目的に適している。しかしながら、改善されたラテックスプロセスの必要性が残っている。さらに、トナーＥＡプロセスの実施形態においては、より高品質のラテックスを生成することができるように、ラテックス粒径シフトを制御する信頼できる方法に対する必要性が残っている。
【００１３】
前述の米国特許および特許公報のそれぞれの適切な構成要素およびプロセス態様が本開示の実施形態のために選択されてもよい。さらに、本出願の全体にわたって、様々な刊行物、特許および公開された特許出願が特定の引用によって参照される。本願で参照する刊行物、特許および公開された特許出願の開示は、本発明が関係する技術水準をより完全に説明するために、参照として本開示に組み入れられる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１４】
ａ）樹脂と、有機溶媒と、任意選択の中和剤と、水の第１の部分とを反応器内で組み合わせるステップであって、反応器は、ジャケットと、真空と、蒸留導管によって反応器に接続された凝縮器と、凝縮導管によって凝縮器に接続されたレシーバとを具備し、油中水型分散液混合物を形成する、ステップと、ｂ）反応器に水の第２の部分を添加して、油中水型分散液混合物を、ラテックス粒子のラテックスエマルジョンを備える水中油型分散液に転化するステップと、ｃ）蒸留物を形成し、ジャケット温度の調整、真空レベルの調整、またはそれらの組み合わせのうちの少なくとも１つによって蒸留物温度を制御するステップであって、蒸留物温度を制御するステップが、溶媒除去中のラテックス粒子の粒径分布変化を制御する、ステップであって、蒸留物温度が約３０〜８０℃である、ステップと、ｄ）溶媒除去を行うステップであって、揮発性有機化合物を反応器内の液相から蒸気相に引き出し、蒸留導管を通して凝縮器に移す、ステップと、ｅ）凝縮器中の蒸留物蒸気を液相に冷却するステップと、ｆ）液体凝縮物をレシーバに収集するステップとを備える転相乳化プロセスが記載されている。
【００１５】
ａ）第１の樹脂と、有機溶媒と、任意選択の中和剤と、水の第１の部分とを反応器内で組み合わせるステップであって、反応器は、ジャケットと、真空と、蒸留導管によって反応器に接続された凝縮器と、凝縮導管によって凝縮器に接続されたレシーバとを具備し、油中水型分散液混合物を形成する、ステップと、ｂ）反応器に水の第２の部分を添加して、油中水型分散液混合物を、ラテックス粒子のラテックスエマルジョンを備える水中油型分散液に転化するステップと、ｃ）蒸留物を形成し、ジャケット温度の調整、真空レベルの調整、またはそれらの組み合わせのうちの少なくとも１つによって蒸留物温度を制御するステップであって、蒸留物温度を制御するステップが、溶媒除去中のラテックス粒子の粒径分布変化を制御する、ステップであって、蒸留物温度が約３０〜８０℃である、ステップと、ｄ）揮発性有機化合物を反応器内の液相から蒸気相に引き出し、蒸留導管を通して凝縮器に移す、ステップと、ｅ）凝縮器内の蒸留物蒸気を液相に冷却するステップと、ｆ）液体凝縮物をレシーバに収集するステップと、ｇ）任意選択的に、ステップｂ）で得られたラテックスエマルジョンに第２の樹脂を添加するステップと、ｈ）任意選択的に、ステップｂ）で得られたラテックスエマルジョンに結晶性樹脂を添加するステップと、ｉ）任意選択的に、ステップｂ）で得られたラテックスエマルジョンにワックス、着色剤、またはそれらの組み合わせを添加するステップと、ｊ）任意選択的に、ステップｂ）で得られた後期エマルジョンに凝集剤を添加するステップと、ｋ）ラテックスエマルジョン中の粒子を凝集させるステップと、ｌ）エマルジョン中の粒子成長を凍結して親粒子を形成するステップと、ｍ）任意選択的に、シェル樹脂を添加してコア−シェル粒子を形成するステップと、ｏ）任意選択的に、親粒子またはコア−シェル粒子を合一してトナー粒子を形成するステップと、ｐ）任意選択的に、ｌ）の親粒子、ｍ）のコア−シェル粒子またはｏ）のトナー粒子を収集するステップとを備えるトナープロセスが記載されている。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本実施形態による相浸漬乳化プロセスのプロセスフロー図である。
【図２】図２は、蒸留物平均温度（℃、ｘ軸）対Ｄ５０シフト（ナノメートル、ｙ軸）を示す散布図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
樹脂ラテックスから揮発性有機化合物（ＶＯＣ）を除去することに関連する、ラテックス粒子の収縮挙動を制御する方法が記載されている。反応器の真空レベルおよびジャケット温度を調節することによって、凝縮器に入る前の蒸留物温度を制御することができる。理論に拘泥するつもりはないが、ラテックス粒径シフトの程度と蒸留物温度との間には強い相関がある、すなわち、ＶＯＣ除去前後の粒径変化は蒸留物の温度に比例することが判明した。したがって、蒸留物温度を制御することにより、粒径分布シフトが制御される。蒸留物温度の選択を通して粒径の収縮度を調整することにより、樹脂ラテックスの最終粒径分布を、ストリッピング中に制御および最適化することができる。
【００１８】
図１を参照すると、ラテックスを製造するＰＩＥプロセスのためのシステム１０を含む、転相乳化（ＰＩＥ）プロセスのフロー図が示されている。システム／プロセス１０の構成要素は、ジャケットイン１４およびジャケットアウト１６を有する反応器１２を含む。蒸留物アーム１８には温度測定装置（図示せず）が取り付けられ、凝縮器２０に接続されている。凝縮物アーム２２は凝縮物をレシーバ２４に供給する。真空装置２６は、レシーバ２４に設けられている。所望の樹脂が反応器１２で溶解され、ラテックスに転化された後、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）およびイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）などの溶媒を除去する必要がある。まず、ジャケット１４を加熱し、次いで、レシーバ２４を介してシステム１０全体に真空２６を引く。ＶＯＣは、反応器１２内の液相から蒸気相に引き出され、凝縮器２０に移動する。凝縮器に入る直前の蒸留物温度は例えば蒸留物アーム１８で測定される。蒸留物蒸気は、次いで凝縮器２０で冷却され、液相に戻り、レシーバ２４に回収される。実施形態では、蒸留物温度、ジャケット１４の温度設定点および真空２６のレベル設定点を制御するために使用できる、２つのパラメータがある。これらの変数を操作することによって、蒸留物の温度を制御することができる。
【００１９】
実施形態において、本明細書の転相乳化プロセスは、ａ）樹脂と、有機溶媒と、任意選択の中和剤と、水の第１の部分とを反応器内で組み合わせるステップであって、反応器は、ジャケットと、真空と、蒸留導管によって反応器に接続された凝縮器と、凝縮導管によって凝縮器に接続されたレシーバとを具備し、油中水型分散液混合物を形成する、ステップと、ｂ）反応器に水の第２の部分を添加して、油中水型分散液混合物を、ラテックス粒子のラテックスエマルジョンを備える水中油型分散液に転化するステップと、ｃ）蒸留物を形成し、ジャケット温度の調整、真空レベルの調整、またはそれらの組み合わせのうちの少なくとも１つによって蒸留物温度を制御するステップであって、蒸留物温度を制御するステップは、ラテックス粒子の粒径分布シフトまたは粒径変化を制御する、ステップと、ｄ）揮発性有機化合物を反応器内の液相から蒸気相に引き出し、蒸留導管を通して凝縮器に移すステップと、ｅ）凝縮器中の蒸留物蒸気を液相に冷却するステップと、ｆ）液体凝縮物をレシーバに収集するステップとを備える。実施形態において、本開示は、本明細書に記載のプロセスで調製されたラテックスエマルジョンを含む。したがって、蒸留物温度を制御するステップは、ラテックス粒子の粒径変化を制御する。
【００２０】
ラテックスエマルジョン中のラテックス粒子の粒径分布は、溶媒除去プロセス中に変化する。実施形態では、蒸留物の温度、システムに適用される真空、またはそれらの組み合わせを制御することによって、変化の大きさを制御することができる。実施形態では、プロセスは、蒸留導管内の蒸留物温度を測定し、ジャケット温度、真空レベル、またはそれらの組み合わせのうちの少なくとも１つを調整して、蒸留物温度を制御することにより、蒸留物温度の選択によって、ラテックス粒子の粒径変化または粒径シフトを制御するステップをさらに備える。
【００２１】
したがって、ラテックス粒子は、溶媒除去前の第１の粒径または粒径分布と、溶媒除去後の第２の粒径または粒径分布とを有し、第１の粒径または粒径分布と第２の粒径または粒径分布とは異なり、粒径変化は蒸留物温度の選択によって制御される。実施形態では、粒径または粒径分布の差異は、蒸留物温度の選択によって低減されるか、または本質的に排除される。
【００２２】
「平均」粒子径または滴径は、典型的にはＤ５０またはｄ５０として表されるか、または粒径分布の５０パーセンタイルにおける体積中央粒径値として定義され、ここで分布の粒子の５０％がｄ５０粒径値よりも大きく、分布の粒子の他方の５０％はｄ５０値よりも小さい。平均粒径は、動的光散乱など、光散乱技術を用いて粒径を推測する方法で測定することができる。粒径は、透過電子顕微鏡法または動的光散乱測定によって生じた粒子画像から得られる不連続層の個々の滴の長さを指す。
【００２３】
実施形態において、ラテックス粒子は、約３〜約５００ナノメートル（ｎｍ）、または約１０〜約５００ｎｍ、または約１０〜約３００ｎｍ、または約１０〜約５０ｎｍ、または約５〜約１００ｎｍ、または約２〜約２０ｎｍ、または約２５ｎｍの平均粒径（例えば、粒子直径または最長寸法）を有する。実施形態では、ラテックスエマルジョン中のラテックス粒子の粒径分布は、Ｍｉｃｒｏｔｒａｃ  Ｎａｎｏｔｒａｃ（商標）２５２分析器で測定して約４０〜約５００ｎｍまたは約５０〜約５００ｎｍであり、Ｄ５０平均粒径は約２００ｎｍである。
【００２４】
実施形態では、真空レベル、ジャケット温度、またはそれらの組み合わせを変更して、蒸留物温度が約３０〜約８０℃、または約４０〜約６０℃の範囲に制御されるように溶媒除去中の蒸留物温度を制御し、温度は、転相乳化プロセスで使用される１種または複数の溶媒と組み合わせた樹脂の種類に基づいて選択される。粒径分布は、粒径の３つのｘ軸値であるＤ１０、Ｄ５０およびＤ９５を用いて記述され、Ｄ５０は集団の半分がこの値を下回る直径であり、Ｄ９５は集団の９５％がこの値を下回る直径であり、Ｄ１０は集団の１０％がこの値を下回る直径であり、実施形態において、蒸留物温度は、Ｄ５０が約５０〜５００ｎｍ、または約１５０〜約３００ｎｍ、Ｄ１０が約３〜約３００ｎｍ、または約５０〜約１７５ｎｍ、Ｄ９５が約１５０〜約７５０ｎｍ、または約２００〜約５００ｎｍであるラテックスの粒径分布を提供するように選択される。溶媒除去中に選択される蒸留物温度は、このように溶媒除去中の粒径分布の変化を制御し、Ｄ５０およびそれに関連するＤ１０およびＤ９５の変化として示すことができる。
【００２５】
特定の実施形態では、ラテックスエマルジョン中のラテックス粒子は、Ｍｉｃｒｏｔｒａｃ  Ｎａｎｏｔｒａｃ（商標）２５２分析器で測定して、約５０ｎｍ〜約５００ｎｍの粒径分布を有し、Ｄ５０平均粒径は約２００ｎｍである。
【００２６】
実施形態では、Ｄ５０の粒径変化、すなわち溶媒除去前後のＤ５０の粒径が低減または排除される。実施形態では、溶媒除去前後のＤ５０の粒径変化は、約５０ｎｍ未満、約２０ｎｍ未満、または約１０ｎｍ未満である。
【００２７】
樹脂
本開示のラテックスエマルジョンの形成には、任意の適切な樹脂または所望の樹脂を利用することができる。樹脂は、非晶質樹脂、結晶性樹脂、およびそれらの組み合わせで構成される群から選択されてもよい。
【００２８】
実施形態では、樹脂は、例えば、米国特許第６，５９３，０４９号および第６，７５６，１７６号（各々の開示は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる）に記載されている樹脂を含むポリエステル樹脂であってもよい。適切な樹脂にはまた、米国特許第６，８３０，８６０号（この開示は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる）に記載されているような非晶質ポリエステル樹脂と結晶性ポリエステル樹脂の混合物が含まれていてもよい。適切な樹脂には、高分子量の非晶質ポリエステルと低分子量の非晶質ポリエステルの混合物が含まれてもよい。
【００２９】
実施形態において、樹脂はポリエステルである。特定の実施形態では、樹脂は非晶質ポリエステル、結晶性ポリエステルまたはそれらの混合物である。
【００３０】
実施形態において、樹脂は、ジオールを任意選択の触媒の存在下で二酸と反応させることによって形成される、ポリエステル樹脂であってもよい。
【００３１】
ジオールは、任意の適切なまたは所望の量で供給されてもよい。実施形態において、ジオールは、約４０〜約６０モル％、または約４２〜約５５モル％、または約４５〜約５３モル％の量で選択されてもよく、任意選択的に、樹脂の約０〜約１０モル％、または約１〜約４モル％の量で第２のジオールが選択されてもよい。二酸は、任意の適切なまたは所望の量、実施形態においては約４０〜約６０モル％、約４２〜約５２モル％、または約４５〜約５０モル％の量で選択されてもよく、また任意選択的に、樹脂の約０〜約１０モル％の量で第２のジオールが選択されてもよい。
【００３２】
結晶性ポリエステルを形成するために、任意の触媒と、１，２−エタンジオール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、２，２−ジメチルプロパン−１，３−ジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，７−ヘプタンジオール、１，８−オクタンジオール、１，９−ノナンジオール、１，１０−デカンジオール、１，１２−ドデカンジオール、およびそれらの混合物および組み合わせ（それらの構造異性体を含む）など、約２〜約３６個の炭素原子を有する脂肪族ジオールを含む、結晶性樹脂を形成するのに適したさらなる有機ジオールの存在下で、１種以上のポリオール分岐モノマーを二酸と反応させることができる。脂肪族ジオールは、樹脂の約２５〜約６０モル％、または約２５〜約５５モル％、または約２５〜約５３モル％など、任意の適切なまたは所望の量で存在してもよい。実施形態において、第３のジオールは、樹脂の約０〜約２５モル％、または約１〜約１０モル％の量で上記ジオールから選択することができる。
【００３３】
結晶性樹脂の調製のために選択することができる二酸ビニルまたはビニルジエステルを含む有機二酸またはジエステルの例は、シュウ酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、フマル酸、フマル酸ジメチル、イタコン酸ジメチル、シス−１，４−ジアセトキシ−２−ブテン、フマル酸ジエチル、マレイン酸ジエチル、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレン−２，６−ジカルボン酸、ナフタレン−２，７−ジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸、マロン酸、メサコン酸、ジエステルまたはその無水物、およびそれらの混合物および組み合わせを含む。有機二酸は、任意の適切なまたは所望の量、実施形態においては約２５〜約６０モル％、または約２５〜約５２モル％、または約２５〜約５０モル％で存在することができる。実施形態において、第２の二酸は、上記の二酸から選択することができ、樹脂の約０〜約２５モル％の量で存在することができる。
【００３４】
結晶性ポリエステルを形成するために、任意選択の触媒およびさらなる有機二酸またはジエステルの存在下で、１種以上のポリ酸分岐モノマーをジオールと反応させることができる。成分は、任意の適切なまたは所望の比率で選択することができる。実施形態において、分枝モノマーは、約０．１〜約１５モル％、または約１〜約１０モル％、または約２〜約５モル％の量で供給されてもよく、実施形態においては、樹脂の約０〜約１０モル％、または約０．１〜約１０モル％の、実施形態における任意の適切なまたは所望の量で、第２の分枝モノマー樹脂を選択することができる。
【００３５】
結晶性樹脂の例には、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリオレフィン、ポリエチレン、ポリブチレン、ポリイソブチレート、エチレン−プロピレンコポリマー、エチレン−酢酸ビニルコポリマー、ポリプロピレン、これらの混合物などが含まれる。特定の結晶性樹脂は、ポリ（エチレン−アジペート）、ポリ（プロピレン‐アジペート）、ポリ（ブチレン−アジペート）、ポリ（ペンチレン−アジペート）、ポリ（ヘキシレン−アジペート）、ポリ（オクチレン−アジペート）、ポリ（エチレン−コハク酸）、ポリ（プロピレン−コハク酸）、ポリ（ブチレン−コハク酸）、ポリ（ペンチレン−コハク酸）、ポリ（ヘキシレン−コハク酸）、ポリ（オクチレン−コハク酸）、ポリ（エチレン−セバケート）、ポリ（プロピレン−セバケート）、ポリ（ブチレン−セバケート）、ポリ（ペンチレン−セバケート）、ポリ（ヘキシレン−セバケート）、ポリ（オクチレン−セバケート）、ポリ（デシレン−セバケート）、ポリ（デシレン−デカノエート）、ポリ（エチレン−デカノエート）、ポリ（エチレン−ドデカノエート）、ポリ（ノニレン‐セバケート）、ポリ（ノニレン‐−デカノエート）、コポリ（エチレン−フマレート）−コポリ（エチレン−セバケート）、コポリ（エチレン−−フマレート）−コポリ（エチレン−デカノエート）、コポリ（エチレン−フマレート）−コポリ（エチレン−ドデカノエート）、コポリ（２，２−ジメチルプロパン−１，３−ジオール−デカノエート）−コポリ（ノニレン−デカノエート）、ポリ（オクチレンアジペート）などのポリエステル系であってもよい。ポリアミドの例には、ポリ（エチレン‐アジパミド）、ポリ（プロピレン‐アジパミド）、ポリ（ブチレンアジパミド）、ポリ（ペンチレン−アジパミド）、ポリ（ヘキシレン‐アジパミド）、ポリ（オクチレン−アジパミド）、ポリ（エチレン‐コハク酸イミド）およびポリ（プロピレン−セバカミド）が含まれる。ポリイミドの例には、ポリ（エチレン−アジピミド）、ポリ（プロピレン−アジピミド）、ポリ（ブチレン−アジピミド）、ポリ（ペンチレン‐アジピミド）、ポリ（ヘキシレン−アジピミド）、ポリ（オクチレン−アジピミド）、ポリ（エチレン‐コハク酸イミド）、ポリ（プロピレン‐コハク酸イミド）およびポリ（ブチレン−コハク酸イミド）が含まれる。
【００３６】
結晶性樹脂は、任意の適切なまたは所望の量で存在してもよく、存在しなくても、すなわち０％で存在してもよい。
【００３７】
結晶性樹脂は、任意の適切なまたは所望の量で存在してもよい。実施形態において、結晶性樹脂は、トナー成分の約１〜約５０重量％、またはトナー成分の約５〜約３５重量％の量で存在してもよい。結晶性樹脂は、例えば、約３０℃〜約１２０℃、または約５０℃〜約９０℃などの様々な融点を有していてもよい。結晶性樹脂は、ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）で測定して例えば約１，０００〜約５０，０００、または約２，０００〜約２５，０００の数平均分子量（Ｍｎ）と、ＧＰＣで測定して例えば約２，０００〜約１００，０００、または約３，０００〜約８０，０００の重量平均分子量（Ｍｗ）とを有していてもよい。結晶性樹脂の分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）は、例えば約２〜約６、約３〜約４であってもよい。
【００３８】
本明細書の非晶質樹脂の形成における使用に適した二酸またはジエステルの例には、テレフタル酸、フタル酸、イソフタル酸、フマル酸、トリメリット酸、フマル酸ジメチル、イタコン酸ジメチル、シス−１，４−ジアセトキシ−２−ブテン、フマル酸ジエチル、マレイン酸ジエチル、マレイン酸、コハク酸、イタコン酸、コハク酸、コハク酸無水物、ドデシルコハク酸、ドデシルコハク酸無水物、グルタル酸、グルタル酸無水物、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、ドデカンジアジド、ジメチルテレフタレート、ジエチルテレフタレート、ジメチルイソフタレート、ジエチルイソフタレート、ジメチルフタレート、フタル酸無水物、ジエチルフタレート、コハク酸ジメチル、フマル酸ジメチル、マレイン酸ジメチル、グルタル酸ジメチル、アジピン酸ジメチル、ドデシルコハク酸ジメチル、およびこれらの混合物および組み合わせなどのジカルボン酸またはジエステルを含む非晶質ポリエステル樹脂の調製に使用される二酸ビニルまたはビニルジエステルが含まれる。
【００３９】
有機二酸またはジエステルは、樹脂の約３５〜約６０モル％、または樹脂の約４２〜約５２モル％、または樹脂の約４５〜約５０モル％など、任意の適切なまたは所望の量で存在してもよい。
【００４０】
非晶質ポリエステルの調製に使用できるジオールの例には、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、１，２−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、２，２‐ジメチルプロパンジオール、２，２，３‐トリメチルヘキサンジオール、ヘプタンジオール、ドデカンジオール、ビス（ヒドロキシエチル）−ビスフェノールＡ、ビス（２−ヒドロキシプロピル）−ビスフェノールＡ、１，４−シクロヘキサンジメタノール、１，３−シクロヘキサンジメタノール、キシレンジメタノール、シクロヘキサンジオール、ジエチレングリコール、ビス（２−ヒドロキシエチル）オキシド、ジプロピレングリコール、ジブチレン、およびこれらの混合物および組み合わせが含まれる。
【００４１】
有機ジオールは、樹脂の約３５〜約６０モル％、または樹脂の約４２〜約５５モル％、または樹脂の約４５〜約５３モル％など、任意の適切なまたは所望の量で存在することができる。
【００４２】
実施形態では、重縮合触媒をポリエステルの形成に使用することができる。結晶性ポリエステルまたは非晶質ポリエステルのいずれかに利用できる重縮合触媒には、チタン酸テトラアルキル、ジブチルスズオキシドなどのジアルキルスズオキシド、ジブチルスズジラウレートなどのテトラアルキルスズ、ブチルスズオキシド水酸化物などのジアルキルスズオキシド水酸化物、アルミニウムアルコキシド、アルキル亜鉛、ジアルキル亜鉛、酸化亜鉛、酸化第一スズ、およびそれらの混合物および組み合わせが挙げられる。このような触媒は、ポリエステル樹脂を発生させるために使用する出発二酸またはジエステルに基づいて約０．０１モル％〜約５モル％など、任意の適切なまたは所望の量で利用され得る。
【００４３】
トナーを製造するために使用することができる他の適切な樹脂には、スチレン、アクリル酸、例えばアクリル酸アルキル、例えばアクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸ｎ−オクチル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸２クロロエチルなど；β−カルボキシエチルアクリレート（β−ＣＥＡ）、アクリル酸フェニル、メタクリレート、ブタジエン、イソプレン、アクリル酸、アクリロニトリル、スチレンアクリレート、スチレンブタジエン、スチレンメタクリレートなど、例えばメチルα−クロロアクリレート、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、ブタジエン、イソプレン、メタアクリロニトリル、アクリロニトリル、ビニルエーテル、例えばビニルメチルエーテル、ビニルイソブチルエーテル、ビニルエチルエーテルなど；ビニルエステル、例えば酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、酪酸ビニルなど；ビニルケトン、例えばビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、メチルイソプロペニルケトンなど；ビニリデンハライド、例えば塩化ビニリデン、フッ化ビニリデンなど；Ｎ−ビニルインドール、Ｎ−ビニルピロリドン、メタクリレート、アクリル酸、メタクリル酸、アクリルアミド、メタクリルアミド、ビニルピリジン、ビニルピロリドン、ビニル−Ｍ−メチルピリジニウムクロライド、ビニルナフタレン、ｐ−クロロスチレン、塩化ビニル、臭化ビニル、フッ化ビニル、エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレンおよびこれらの混合物が挙げられる。モノマーの混合物は、ブロックコポリマー、交互コポリマー、グラフトコポリマーなどのコポリマーを製造するために使用することができる。
【００４４】
実施形態において、ラテックスに利用される非晶質樹脂または非晶質樹脂の組み合わせは、約３０℃〜約８０℃、または約３５℃〜約７０℃のガラス転移温度（Ｔｇ）を有してもよい。実施形態では、ラテックスに利用される複合樹脂は、約１３０℃で約１０〜約１，０００，０００Ｐａ＊Ｓ、または約１３０℃で約５０〜約１００，０００Ｐａ＊Ｓの溶融粘度を有してもよい。
【００４５】
１種または２種以上の樹脂を用いてもよい。２種以上の樹脂が使用される実施形態では、樹脂は任意の適切な比率（例えば重量比）、例えば約１％（第１の樹脂）／９９％（第２の樹脂）〜約９９％（第１の樹脂）／１％（第２の樹脂）、実施形態においては、約１０％（第１の樹脂）／９０％（第２の樹脂）〜約９０％（第１の樹脂）／１０％（第２の樹脂）であってもよい。
【００４６】
樹脂粒子は、任意の適切なまたは所望のサイズであってもよい。実施形態では、樹脂粒径は、反応器のジャケット温度の調節、反応器の真空レベルの調整、またはこれらの組み合わせによって蒸留物温度を調節するステップを備える本明細書のラテックス粒径の制御プロセスによって、選択または制御される。
【００４７】
樹脂は、任意の適切な方法または所望の方法によって調製することができる。例えば、モノマーをプレポリマーに凝縮させるために、場合によっては不活性雰囲気中で加熱したオプションの触媒の存在下で、１種以上のモノマーを１種以上の酸またはジエステル成分と組み合わせることができる。この混合物に、１種以上の二酸またはジエステル、オプションとして追加の触媒、オプションとしてラジカル抑制剤を、場合によっては不活性雰囲気下で、加熱しながら添加して所望の最終樹脂（ポリエステル）を形成することができる。
【００４８】
加熱は、約１４０℃〜約２５０℃、または約１６０℃〜約２３０℃、または約１８０℃〜約２２０℃など、任意の適切なまたは所望の温度まですることができる。
【００４９】
例えば窒素パージ下など、任意の適切な不活性雰囲気条件を選択することができる。
【００５０】
所望であれば、ラジカル抑制剤を使用することができる。ヒドロキノン、トルヒドロキノン、２，５−ＤＩ−ｔｅｒｔ−ブチルヒドロキノン、およびこれらの混合物および組み合わせなど、任意の適切なまたは所望のラジカル阻害剤を選択することができる。ラジカル抑制剤は、反応器チャージ総量の約０．０１〜約１．０、約０．０２〜約０．５、または約０．０５〜約０．２重量％など、任意の適切なまたは所望の量で存在することができる。
【００５１】
実施形態において、樹脂は、弱塩基または中和剤と予めブレンドすることができる。実施形態において、塩基は固体であることができるため、溶液を使用する必要性が排除され、溶液をポンピングすることに伴うリスクおよび困難を回避する。
【００５２】
実施形態において、樹脂と中和剤は、同時供給プロセスによって同時に供給することができ、これにより中和剤および樹脂の押出機への供給速度を正確に制御することができ、次いで中和剤および樹脂は溶融混合した後に乳化することができる。
【００５３】
実施形態において、中和剤は、樹脂中の酸基を中和するために使用することができる。任意の適切なまたは所望の中和剤を選択することができる。実施形態において、中和剤は、水酸化アンモニウム、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、重炭酸ナトリウム、水酸化リチウム、炭酸カリウム、およびこれらの混合物および組み合わせで構成される群から選択することができる。
【００５４】
中和剤は、樹脂の重量に基づいて約０．００１重量％〜約５０重量％、または約０．０１重量％〜約２５重量％、または約０．１重量％〜約５重量％の量で、水酸化ナトリウムフレークなどの固体として使用することができる。
【００５５】
特定の実施形態では、中和剤は、水酸化アンモニウムフレーク、水酸化カリウムフレーク、水酸化ナトリウムフレーク、炭酸ナトリウムフレーク、重炭酸ナトリウムフレーク、水酸化リチウムフレーク、炭酸カリウムフレーク、有機アミン、およびそれらの混合物および組み合わせで構成される群から選択される固体中和剤である。
【００５６】
実施形態において、中和剤は、水酸化ナトリウムフレークであり得る。実施形態では、水酸化ナトリウムフレークを使用する場合に適切な樹脂の中和が起こり、低粗度で高品質のラテックスをもたらすことを確実にするために、使用する界面活性剤はアルキルジフェニルオキシドジスルホネートの水溶液であってもよい。あるいは、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムの固体界面活性剤を使用し、界面活性剤溶液を使用する必要をなくして押出機供給ホッパーに樹脂と同時供給することによって、単純で効率的なプロセスを提供することができる。
【００５７】
本プロセスに従って形成されたエマルジョンはまた、少量の水、実施形態では脱イオン水を任意の適切なまたは所望の量、例えば樹脂の約２０重量％〜約３００重量％、または約３０重量％〜約１５０重量％で、樹脂を溶融または軟化させる温度、例えば約４０℃〜約１４０℃、または約６０℃〜約１００℃の温度で含むことができる。
【００５８】
さらに、樹脂としては、トナー用などのラテックスを調製するのに適した任意の他のモノマーを利用することができる。上述したように、実施形態では、トナーは乳化凝集によって生成することができる。ラテックスエマルジョンを形成するのに有用な適切なモノマー、したがってラテックスエマルジョン中に得られるラテックス粒子には、限定されるものではないが、スチレン、アクリレート、メタクリレート、ブタジエン、イソプレン、アクリル酸、メタクリル酸、アクリロニトリル、これらの組み合わせなどが挙げられる。
【００５９】
実施形態において、ラテックスポリマーは、少なくとも１種のポリマーを含んでいてもよい。例示的なポリマーとしては、スチレンアクリレート、スチレンブタジエン、スチレンメタクリレート、より具体的には、ポリ（スチレン−アルキルアクリレート）、ポリ（スチレン−１，３−ジエン）、ポリ（スチレン−アルキルメタクリレート）、ポリ（スチレン−アルキルアクリレート−アクリル酸）、ポリ（スチレン−１，３−ジエン−アクリル酸）、ポリ（スチレン−アルキルメタクリレート−アクリル酸）、ポリ（メタクリル酸アルキル−アルキルアクリレート）、ポリ（メタクリル酸アルキル−アクリル酸アリール）、ポリ（メタクリル酸アリール−アルキルアクリレート）、ポリ（メタクリル酸アルキル‐アクリル酸）、ポリ（スチレン−アルキルアクリレート−アクリロニトリル−アクリル酸）、ポリ（スチレン−１，３−ジエン−アクリロニトリル−アクリル酸）、ポリ（アルキルアクリレート−アクリロニトリル−アクリル酸）、ポリ（スチレン−ブタジエン）、ポリ（メチルスチレン−ブタジエン）、ポリ（メチルメタクリレート−ブタジエン）、ポリ（エチルメタクリレート−ブタジエン）、ポリ（プロピルメタクリレート−ブタジエン）、ポリ（ブチルメタクリレート−ブタジエン）、ポリ（メチルアクリレート−ブタジエン）、ポリ（エチルアクリレート−ブタジエン）、ポリ（プロピルアクリレート−ブタジエン）、ポリ（ブチルアクリレート−ブタジエン）、ポリ（スチレン−イソプレン）、ポリ（メチルスチレン−イソプレン）、ポリ（メタクリル酸メチル−イソプレン）、ポリ（メタクリル酸エチル−イソプレン）、ポリ（メタクリル酸プロピル−イソプレン）、ポリ（メタクリル酸ブチル−イソプレン）、ポリ（メチルアクリレート−イソプレン）、ポリ（エチルアクリレート−イソプレン）、ポリ（プロピルアクリレート−イソプレン）、ポリ（ブチルアクリレート−イソプレン）、ポリ（スチレン−プロピルアクリレート）、ポリ（スチレン−ブチルアクリレート）、ポリ（スチレン−ブタジエン−アクリル酸）、ポリ（スチレン−ブタジエン−メタクリル酸）、ポリ（スチレン−ブタジエン−アクリロニトリル−アクリル酸）、ポリ（スチレン−ブチルアクリレート−アクリル酸）、ポリ（スチレン−ブチルアクリレート−メタクリル酸）、ポリ（スチレン−ブチルアクリレート−アクリロニトリル）、ポリ（スチレン‐ブチルアクリレート−アクリロニトリル‐アクリル酸）、ポリ（スチレン−ブタジエン）、ポリ（スチレン−イソプレン）、ポリ（スチレン−ブチルメタクリレート）、ポリ（スチレン−ブチルアクリレート−アクリル酸）、ポリ（スチレン−ブチルメタクリレート−アクリル酸）、ポリ（ブチルメタクリレート−ブチルアクリレート）、ポリ（ブチルメタクリレート−アクリル酸）、ポリ（アクリロニトリル−ブチルアクリレート−アクリル酸）、およびそれらの組み合わせが挙げられる。ポリマーは、ブロックコポリマー、ランダムコポリマー、または交互コポリマーであってもよい。
【００６０】
実施形態において、樹脂は、スチレン、アクリレート、メタクリレート、ブタジエン、イソプレン、アクリル酸、メタクリル酸、アクリロニトリル、およびこれらの組み合わせで構成される群から選択される。
【００６１】
特定の実施形態では、樹脂は、ポリ（スチレン−ブタジエン）、ポリ（メチルメタクリレート−ブタジエン）、ポリ（エチルメタクリレート−ブタジエン）、ポリ（プロピルメタクリレート−ブタジエン）、ポリ（ブチルメタクリレート−ブタジエン）、ポリ（メチルアクリレート−ブタジエン）、ポリ（エチルアクリレート−ブタジエン）、ポリ（プロピルアクリレート−ブタジエン）、ポリ（ブチルアクリレート−ブタジエン）、ポリ（スチレン−イソプレン）、ポリ（メチルスチレン−イソプレン）、ポリ（メチルメタクリレート−イソプレン）、ポリ（エチルメタクリレート−イソプレン）、ポリ（プロピルメタクリレート−イソプレン）、ポリ（ブチルメタクリレート−イソプレン）、ポリ（メチルアクリレート−イソプレン）、ポリ（エチルアクリレート−イソプレン）、ポリ（プロピルアクリレート−イソプレン）、ポリ（ブチルアクリレート−イソプレン）、ポリ（スチレン−ブチルアクリレート）、ポリ（スチレン−ブタジエン）、ポリ（スチレン−イソプレン）、ポリ（スチレン−ブチルメタクリレート）、ポリ（スチレン−ブチルアクリレート−アクリル酸）、ポリ（スチレン−ブタジエン−アクリル酸）、ポリ（スチレン−イソプレン−アクリル酸）、ポリ（スチレン−ブチルメタクリレート−アクリル酸）、ポリ（ブチルメタクリレート‐ブチルアクリレート）、ポリ（ブチルメタクリレート‐アクリル酸）、ポリ（スチレン−ブチルアクリレート−アクリロニトリル−アクリル酸）、ポリ（アクリロニトリル−ブチルアクリレート−アクリル酸）、およびこれらの組み合わせと；非晶質ポリエステル、結晶性ポリエステル、またはこれらの混合物と；任意選択の触媒と結晶性樹脂を形成するのに適したさらなる有機ジオールとの存在下で、１種以上のポリオール分枝モノマーを二酸またはジエステルと反応させることによって形成される結晶性ポリエステルであって、さらなる有機ジオールが、１，２−エタンジオール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、２，２−ジメチルプロパン−１，３−ジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，７−ヘプタンジオール、１，８−オクタンジオール、１，９−ノナンジオール、１，１０−デカンジオール、１，１２−ドデカンジオール、およびこれらの混合物および組み合わせ（これらの構造異性体を含む）で構成される群から選択される、結晶性ポリエステルであって、二酸またはジエステルが、シュウ酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、フマル酸、フマル酸ジメチル、イタコン酸ジメチル、シス−１，４−ジアセトキシ−２−ブテン、フマル酸ジエチル、マレイン酸ジエチル、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレン−２，６−ジカルボン酸、ナフタレン−２，７−ジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸、マロン酸、メサコン酸、これらのジエステルまたは無水物、およびこれらの混合物および組み合わせで構成される群から選択される、結晶性ポリエステルと；任意の触媒と非晶質樹脂を形成するのに適したさらなる有機ジオールとの存在下で、１種以上のポリオール分枝モノマーを二酸またはジエステルと反応させることによって形成される非晶質ポリエステルであって、二酸またはジエステルが、テレフタル酸、フタル酸、イソフタル酸、フマル酸、トリメリト酸、フマル酸ジメチル、イタコン酸ジメチル、シス−１，４−ジアセトキシ−２−ブテン、フマル酸ジエチル、マレイン酸ジエチル、マレイン酸、コハク酸、イタコン酸、コハク酸、コハク酸無水物、ドデシルコハク酸、ドデシルコハク酸無水物、グルタル酸、グルタル酸無水物、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、ドデカンジアジド、ジメチルテレフタレート、ジエチルテレフタレート、ジメチルイソフタレート、ジエチルイソフタレート、ジメチルフタレート、フタル酸無水物、ジエチルフタレート、コハク酸ジメチル、フマル酸ジメチル、マレイン酸ジメチル、グルタル酸ジメチル、アジピン酸ジメチル、ドデシルコハク酸ジメチル、およびこれらの混合物および組み合わせで構成される群から選択される、非晶質ポリエステルであって、さらなる有機ジオールが、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、１，２−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、２，２‐ジメチルプロパンジオール、２，２，３‐トリメチルヘキサンジオール、ヘプタンジオール、ドデカンジオール、ビス（ヒドロキシエチル）−ビスフェノールＡ、ビス（２−ヒドロキシプロピル）−ビスフェノールＡ、１，４−シクロヘキサンジメタノール、１，３−シクロヘキサンジメタノール、キシレンジメタノール、シクロヘキサンジオール、ジエチレングリコール、ビス（２−ヒドロキシエチル）オキシド、ジプロピレングリコール、ジブチレン、およびこれらの混合物および組み合わせで構成される群から選択される、非晶質ポリエステルとでこうせいされる群から選択される。
【００６２】
実施形態において、ラテックスは、界面活性剤または補助界面活性剤を含有する水性相中で調製されてもよい。ラテックス分散液を形成するためにポリマーと共に利用され得る界面活性剤は、固体の約０．０１〜約１５重量％、実施形態では約０．１〜約１０重量％の量の、イオン性または非イオン性界面活性剤、またはそれらの組み合わせであり得る。
【００６３】
利用され得るアニオン性界面活性剤には、硫酸塩、スルホン酸塩、ドデシル硫酸ナトリウム（ＳＤＳ）、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ドデシルナフタレン硫酸ナトリウム、ジアルキルベンゼンアルキル硫酸塩およびスルホン酸塩、Ａｌｄｒｉｃｈから入手可能なアビエチン酸などの酸、第一工業製薬（株）から入手されるＮＥＯＧＥＮ  Ｒ（商標）、ＮＥＯＧＥＮ  ＳＣ（商標）、これらの組み合わせなどが挙げられる。
【００６４】
カチオン性界面活性剤の例には、限定されるものではないが、アンモニウム、例えば、塩化アルキルベンジルジメチルアンモニウム、塩化ジアルキルベンゼンアルキルアンモニウム、塩化ラウリルトリメチルアンモニウム、塩化アルキルベンジルメチルアンモニウム、臭化アルキルベンジルジメチルアンモニウム、塩化ベンザルコニウム、Ｃ１２、Ｃ１５、Ｃ１７臭化トリメチルアンモニウム、それらの組み合わせなどが挙げられる。他のカチオン性界面活性剤としては、臭化セチルピリジニウム、四級化ポリオキシエチルアルキルアミンのハロゲン化物塩、ドデシルベンジルトリエチルアンモニウムクロリド、Ａｌｋａｒｉｌ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能なＭＩＲＡＰＯＬ（登録商標）およびＡＬＫＡＱＵＡＴ（登録商標）、Ｋａｏ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから入手可能なＳＡＮＩＳＯＬ（塩化ベンザルコニウム）、これらの組み合わせなどが挙げられる。実施形態において、適切なカチオン性界面活性剤には、Ｋａｏ  Ｃｏｒｐ．から入手可能なＳＡＮＩＳＯＬ（登録商標）Ｂ−５０が含まれ、これは主としてベンジルジメチルアルコニウムクロリドである。
【００６５】
非イオン性界面活性剤の例には、限定されるものではないが、アルコール、酸およびエーテル、例えばポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、メタロース、メチルセルロース、エチルセルロース、プロピルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ジアルキルフェノキシポリ（エチレンオキシ）エタノール、これらの組み合わせなどが含まれる。実施形態では、ＩＧＥＰＡＬ  ＣＡ−２１０（商標）、ＩＧＥＰＡＬ  ＣＡ−５２０（商標）、ＩＧＥＰＡＬ  ＣＡ−７２０（商標）、ＩＧＥＰＡＬ  ＣＯ−８９０（商標）、ＩＧＥＰＡＬ  ＣＯ−７２０  （商標）、ＩＧＥＰＡＬ  ＣＯ−２９０（商標）、ＩＧＥＰＡＬ  ＣＡ−２１０（商標）、ＡＮＴＡＲＯＸ  ８９０（商標）およびＡＮＴＡＲＯＸ  ８９７（商標）など、Ｒｈｏｎｅ−Ｐｏｕｌｅｎｃから市販されている界面活性剤を利用することができる。
【００６６】
特定の界面活性剤またはその組み合わせの選択、ならびにそれぞれの使用量は、当業者の知識の範囲内である。
【００６７】
実施形態では、ラテックスポリマーの形成のために開始剤を添加することができる。適切な開始剤の例には、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウムおよび過硫酸カリウムなどの水溶性開始剤、２−メチル２−２’−アゾビスプロパンニトリルであるＶＡＺＯ６４（商標）、２−２’−アゾビスイソブチルアミド二水和物であるＶＡＺＯ８８（商標）などのＶＡＺＯ過酸化物を含む有機過酸化物およびアゾ化合物を含む有機水溶性開始剤、およびそれらの組み合わせが含まれる。利用可能な他の水溶性開始剤には、アゾアミジン化合物、例えば２，２’−アゾビス（２−メチル−Ｎ−フェニルプロピオンアミジン）二塩酸塩、２，２’−アゾビス［Ｎ−（４−クロロフェニル）−２−メチルプロピオンアミジン］二塩酸塩、２，２’−アゾビス［Ｎ−（４−ヒドロキシフェニル）−２−メチル−プロピオンアミジン］二塩酸塩、２，２’−アゾビス［Ｎ−（４−アミノ−フェニル）−２−メチルプロピオンアミジン］テトラヒドロクロライド、２，２’−アゾビス［２−メチル−Ｎ（フェニルメチル）プロピオンアミジン］二塩酸塩、２，２’−アゾビス［２−メチル−Ｎ−２−プロペニルプロピオンアミジン］二塩酸塩、２，２’−アゾビス［Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）−２−メチルプロピオンアミジン］二塩酸塩、２，２’−アゾビス［２（５−メチル−２−イミダゾリン−２−イル）プロパン］二塩酸塩、２，２’−アゾビス［２−（２−イミダゾリン−２−イル）プロパン］二塩酸塩、２，２’−アゾビス［２−（４，５，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ−１，３−ジアゼピン−２−イル）プロパン］二塩酸塩、２，２’−アゾビス［２−（３，４，５，６−テトラヒドロピリミジン−２−イル）プロパン］二塩酸塩、２，２’−アゾビス［２−（５−ヒドロキシ−３，４，５，６−テトラヒドロピリミジン−２−イル）プロパン］二塩酸塩、２，２’−アゾビス｛２−［１−（２−ヒドロキシエチル）−２−イミダゾリン−２−イル］プロパン）二塩酸塩、それらの組み合わせなどが含まれる。
【００６８】
開始剤は、モノマーの約０．１〜約８重量％、実施形態ではモノマーの約０．２〜約５重量％など、適切な量で添加することができる。
【００６９】
実施形態では、ラテックスポリマーの形成に連鎖移動剤を利用することもできる。適切な連鎖移動剤としては、ドデカンチオール、オクタンチオール、四臭化炭素、これらの組み合わせなどがモノマーの約０．１〜約１０重量％、実施形態においては約０．２〜約５重量％の量で含まれ、本開示による乳化重合を行う場合にラテックスポリマーの分子量特性を制御する。
【００７０】
溶媒
樹脂を溶解するために任意の適切なまたは所望の有機溶媒、例えばアルコール、エステル、エーテル、ケトン、アミンおよびそれらの組み合わせなどを、例えば樹脂の約３０重量％〜約４００重量％、樹脂の約４０重量％〜約２５０重量％、樹脂の約５０重量％〜約１００重量％の量で使用することができる。
【００７１】
実施形態において、適切な有機溶媒は、実施形態では転相剤と呼ぶこともあるが、例えばメタノール、エタノール、プロパノール、ＩＰＡ、ブタノール、酢酸エチル、ＭＥＫおよびこれらの組み合わせを含む。実施形態において、有機溶媒は、水と混和しなくてもよく、約３０℃〜約１２０℃の沸点を有していてもよい。実施形態において、少なくとも２種の溶媒が使用される場合、溶媒の比は、任意の適切なまたは所望の比、例えば、約１：２〜約１：１５、約１：２．５〜約１：１２．５、約１：３〜約１：１０、約１：３．５〜約１：７．５とすることができる。したがって、第１の溶媒がＩＰＡであり、第２の溶媒がＭＥＫである場合、ＩＰＡ対ＭＥＫの比は、例えば約１：４とすることができる。
【００７２】
実施形態において、有機溶媒は、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、エチレングリコール、グリセロール、ソルビトール、アセトン、２−ブタノン、２−ペンタノン、３−ペンタノン、エチルイソプロピルケトン、メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケトン、メチルエチルケトン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン、１，２−ジメチル−２−イミダゾリジノン、アセトニトリル、プロピオニトリル、ブチロニトリル、イソブチロニトリル、バレロニトリル、ベンゾニトリル、ジｔｅｒｔブチルエーテル、ジメトキシエタン、２−メトキシエチルエーテル、１，４‐ジオキサン、テトラヒドロヒラン、モルホリン、メチルスルホニルメタン、スルホラン、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルホスホルアミド、ベンゼン、エステル、アミン、およびこれらの組み合わせで構成される群から選択される。
【００７３】
実施形態において、有機溶媒は、少なくとも２種の有機溶媒の組み合わせを含む。
【００７４】
中和剤
上述したように、本明細書のプロセスでは中和剤を用いてもよい。実施形態では、樹脂は、任意選択的に、弱塩基または中和剤と混合されてもよい。実施形態において、中和剤は、樹脂中の酸基を中和するために使用されてもよいため、本明細書の中和剤は「塩基性中和剤」と呼ぶこともできる。任意の適切な塩基性中和試薬を本開示に従って使用してもよい。実施形態において、適切な塩基性中和剤には、無機塩基性剤および有機塩基性剤の両方が含まれ得る。適切な塩基性剤には、水酸化アンモニウム、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、重炭酸ナトリウム、水酸化リチウム、炭酸カリウム、これらの組み合わせなどが含まれ得る。適切な塩基性剤には、単環式化合物および多環式化合物、例えばアジリジン、アゼチジン、ピペラジン、ピペリジン、ピリジン、ビピリジン、ターピリジン、ジヒドロピリジン、モルホリン、Ｎ−アルキルモルホリン、１，４−ジアザビシクロ［２．２．２］オクタン、１，８−ジアザビシクロウンデカン、１，８−ジアザビシクロウンデセン、ジメチレートペンチルアミン、トリメチレートペンチルアミン、ピリミジン、ピロール、ピロリジン、ピロリジノン、インドール、インドリン、インダノン、ベンズイミダゾン、イミダゾール、ベンズイミダゾール、イミダゾロン、イミダゾリン、オキサゾール、イソキサゾール、オキサゾリン、オキサジアゾール、チアジアゾール、カルバゾール、キノリン、イソキノリン、ナフチリジン、トリアジン、トリアゾール、テトラゾール、ピラゾール、ピラゾリン、およびこれらの組み合わせも含まれ得る。実施形態において、単環式化合物および多環式化合物は、環上の任意の炭素位置で置換されていても置換されていなくてもよい。
【００７５】
実施形態において、本開示に従って形成されるエマルジョンは、実施形態において、少量の水、実施形態では脱イオン水（ＤＩＷ）を、樹脂を溶融または軟化させる約２５℃〜約１２０℃、約３５℃〜約８０℃の温度で含む。塩基性剤は、樹脂の約０．００１重量％〜５０重量％、樹脂の約０．０１重量％〜約２５重量％、樹脂の約０．１重量％〜５重量％の量で利用されてもよい。実施形態において、中和剤は水溶液の形態で添加されてもよい。実施形態において、中和剤は固体の形態で添加されてもよい。実施形態において、対象のプロセスに複数の形態の塩基が使用される。したがって、プロセスは、第１の塩基を含むことができ、異なるまたは連続する段階で、第２の塩基が使用される。第１および第２の塩基は同じであっても異なっていてもよい。
【００７６】
酸基を有する樹脂と組み合わせて上記の塩基性中和剤を使用すると、約２５％〜約３００％、約５０％〜約２００％の中和率を達成することができる。実施形態において、中和率は、塩基性中和剤を用いてもたらされる塩基性基対樹脂中に存在する酸基のモル比を１００％で乗じたものとして計算することができる。
【００７７】
上記のように、酸性基を有する樹脂に塩基性中和剤を添加してもよい。このように、塩基性中和剤の添加は、酸基を有する樹脂を含むエマルジョンのｐＨを約５〜約１２、または約６〜約１１に上昇させることができる。酸基の中和は、実施形態においてエマルジョンの形成を促進することができる。
【００７８】
界面活性剤
実施形態において本開示のプロセスは、例えば試薬の組み合わせの前または間に、高温、エマルジョン、分散液などの樹脂に、界面活性剤を添加するステップを任意選択的に含んでいてもよい。界面活性剤は、樹脂を高温で混合する前に添加してもよい。
【００７９】
利用する場合、樹脂エマルジョンは、１種、２種またはそれ以上の界面活性剤を含んでもよい。界面活性剤は、イオン性界面活性剤および非イオン性界面活性剤から選択することができる。アニオン性界面活性剤およびカチオン性界面活性剤は、用語「イオン性界面活性剤」に包含される。実施形態において、界面活性剤は、固形物として、または濃度が約５重量％〜約１００重量％（純粋な界面活性剤）、実施形態においては約１０重量％〜約９５重量％の溶液として添加することができる。実施形態において、界面活性剤は、樹脂の約０．０１重量％〜約２０重量％、約０．１重量％〜約１６重量％、樹脂の約１重量％〜約１４重量％の量で存在するように利用してもよい。
【００８０】
処理
本プロセスは、任意の既知の手段によって、任意選択的に室温以上の高温で、少なくとも１種の樹脂と、少なくとも１種の有機溶媒と、任意選択の界面活性剤と、任意選択の中和剤とを含有する混合物を形成してラテックスエマルジョンを形成するステップを備える。実施形態において、樹脂は、組み合わせまたは混合の前に予めブレンドされてもよい。実施形態において、高温は、樹脂のＴｇに近いかまたはそれより高い温度であってもよい。実施形態において、樹脂は、低分子量および高分子量の非晶質樹脂の混合物であってもよい。
【００８１】
したがって、本開示のプロセスは、少なくとも１種の樹脂を有機溶媒と接触させて樹脂混合物を形成するステップと、樹脂混合物を高温に加熱するステップと、混合物を撹拌するステップと、任意選択で中和剤を添加して樹脂の酸基を中和するステップと、転相が発生するまで混合物に水を２回に分けて添加して転相ラテックスエマルジョンを形成するステップと、ラテックスを蒸留して蒸留物中の水溶媒混合物を除去し、例えば、多分散性が低く、細粒分、粗粒分などの割合が低いラテックスを生成するステップとを含み、また、ラテックス粒径を制御するために蒸留物温度を調節するステップをさらに含み、蒸留物温度を調節するステップは、実施形態においては、反応器のジャケット温度の調節、反応器の真空レベルの調整、これらの組み合わせ、または任意の他の適切なまたは所望の方法によることができる。
【００８２】
転相プロセスでは、例えば非晶質樹脂および／または少なくとも１種の非晶質ポリエステル樹脂と結晶性ポリエステル樹脂とを組み合わせた樹脂を、低沸点の有機溶媒に溶解することができ、この溶媒は水、例えばＭＥＫおよび上記の任意の他の溶媒などに、溶媒中の樹脂の約１重量％〜約７５重量％、溶媒中の樹脂の約５重量％〜約６０重量％の濃度で、混和することができるかまたは部分的に混和することができる。次いで、樹脂混合物を約２５℃〜約９０℃、約３０℃〜約８５℃の温度に加熱する。加熱は一定温度で保持する必要はなく、変化させることができる。例えば、加熱は、所望の温度に達するまで、ゆっくりとまたは徐々に強めてもよい。
【００８３】
実施形態では、ラテックスは、分散および溶媒ストリッピングの工程を必要とする２つ以上の溶媒ＰＩＥプロセスを用いて得ることができる。このプロセスにおいて、樹脂を、例えばＭＥＫおよびＩＰＡなど、１種以上の有機溶媒の組み合わせに溶解して、均一な有機相を生成してもよい。
【００８４】
ある量の塩基性溶液（水酸化アンモニウムなど）を有機相に添加して、樹脂の酸末端基を中和してもよい。
【００８５】
水を２回に分けて添加すると、転相によって水中の樹脂粒子が均一な分散液が形成される。
【００８６】
この状態で有機溶剤は樹脂粒子と水相の両方にとどまる。例えば、真空蒸留によって有機溶媒を除去することができる。
【００８７】
実施形態では、２種以上の溶媒（例えば、ＭＥＫおよびＩＰＡ）に対する樹脂の比は、約１０：８〜約１０：１２、約１０：８．５〜約１０：１１．５、または約１０：９〜約１０：１１であってもよい。２種の溶媒が使用され、低分子量（ＬＭＷ）の樹脂が含まれる場合、ＬＭＷ樹脂対第１および第２の溶媒の比は、約１０：６：１．５〜約１０：１０：２．５とすることができる。高分子量（ＨＭＷ）の樹脂が２種の溶媒と共に含まれる場合、ＨＭＷ樹脂対第１および第２の溶媒の比は、約１０：８：２〜約１０：１１：３とすることができるが、上記の範囲外の量を用いることができる。
【００８８】
実施形態において、中和剤は、上記の剤を含む。実施形態では、界面活性剤を樹脂に添加してもしなくてもよく、界面活性剤は、利用する場合には、低粗度のラテックスをもたらす上記の界面活性剤のいずれであってもよく、ここで粗粒子は１００ｎｍを超えるサイズである。
【００８９】
実施形態において、任意選択の界面活性剤を、混合前、混合中または混合後に樹脂組成物の１つ以上の成分に添加してもよい。実施形態において、界面活性剤は、中和剤の添加前、添加中または添加後に添加してもよい。実施形態において、界面活性剤は、中和剤の添加前に添加してもよい。実施形態では、界面活性剤をプレブレンド混合物に添加してもよい。
【００９０】
任意の適切なまたは所望の混合温度を選択することができる。実施形態において、混合温度は、約３５℃〜約１００℃、約４０℃〜約９０℃、または約５０℃〜約７０℃であってもよい。
【００９１】
樹脂と、任意選択の中和剤と任意選択の界面活性剤とを組み合わせた後、混合物を水の第１の部分と接触させてＷ／Ｏエマルジョンを形成することができる。水を添加して、約５％〜約６０％、約１０％〜約５０％の固形分を有するラテックスを形成することができる。より高い水温は溶解を促進するが、ラテックスは室温（ＲＴ）の低い温度で形成され得る。実施形態において、水温は、約４０℃〜約１１０℃、または約５０℃〜約９０℃であってもよい。
【００９２】
水の第１の部分を含む水の量は、Ｗ／Ｏエマルジョンを形成するのに適した量である。転相は、有機相対水性相の約１：１ｗ／ｗまたはｖ／ｖ比で発生し得る。したがって、水の第１の部分は、一般に、最終エマルジョンの総体積または重量の約５０％未満を構成する。水の第１の部分は、有機相の体積または重量の約９５％未満、有機相の体積または重量の約９０％未満、約８５％未満、約８０％未満であり得る。適切なＷ／Ｏエマルジョンが形成される限り、より少ない量の水を第１の部分に使用することができる。
【００９３】
転相は、任意選択の水性アルカリ性溶液または塩基性剤と、任意選択の界面活性剤と、水の第２の部分とを添加すると発生し、樹脂組成物の溶融成分を有する滴を含む分散相と、界面活性剤および／または水の組成物を含む連続相とを含む、転相エマルジョンが作り出される。
【００９４】
組み合わせるステップは、実施形態においては、当業者の知識の範囲内の任意の手段を用いて利用することができる。例えば、アンカーブレードインペラー、押出機、すなわち二軸スクリュー押出機、混練機、例えばＨａａｋｅミキサー、バッチ式反応器、または粘性材料を緊密に混合することができる任意の他の装置を用いてガラスケトル中で混合を行って、均質またはほぼ均質な混合物を作り出してもよい。
【００９５】
撹拌するステップは、必須ではないが、ラテックスの形成を促進するために利用してもよい。任意の適切な撹拌装置を利用してもよい。実施形態では、撹拌は、約１０回転／分（ｒｐｍ）〜約５，０００ｒｐｍ、約２０ｒｐｍ〜約２，０００ｒｐｍ、約５０ｒｐｍ〜約１，０００ｒｐｍの速度であってもよい。撹拌は一定速度である必要はなく、変化させることができる。例えば、混合物の加熱がより均一になるにつれて、撹拌速度を上昇させてもよい。実施形態では、ホモジナイザ（すなわち、高剪断装置）を用いて転相エマルジョンを形成することができるが、実施形態において、本開示のプロセスはホモジナイザを使用せずに行うことができる。ロータステータホモジナイザ、ピストンシートホモジナイザ、または他の適切な装置など、任意の適切なまたは望ましいホモジナイザを選択することができる。ロータステータホモジナイザを利用する場合、実施形態ではロータステータホモジナイザを約３，０００ｒｐｍ〜約１０，０００ｒｐｍの速度で動作させてもよい。
【００９６】
転相ポイントは、エマルジョンの成分、加熱温度、撹拌速度等によって異なるが、得られる樹脂が、エマルジョンの約５重量％〜約７０重量％、約２０重量％〜約６５重量％、エマルジョンの約３０重量％〜約６０重量％の量で存在するように、任意選択の塩基性中和剤と、任意選択の界面活性剤と、水とを添加する場合に発生し得る。
【００９７】
転相の後、必須ではないが、追加の任意選択の界面活性剤、水、および任意選択のアルカリ性水溶液を添加して、転相エマルジョンを希釈することができる。転相の後、転相エマルジョンを室温、例えば約２０℃〜約２５℃に冷却することができる。
【００９８】
実施形態では、有機溶媒を撹拌しながら蒸留を行って、１００ナノメートル（ｎｍ）未満、約９５ｎｍ未満、または約９０ｎｍ未満の平均直径サイズを有する樹脂エマルジョン粒子を提供することができる。実施形態では、蒸留は、蒸留物を形成し、ジャケット温度の調整、真空レベルの調整、またはそれらの組み合わせのうちの少なくとも１つによって蒸留物温度を制御するステップであって、ｄ）揮発性有機化合物を反応器内の液相から蒸気相に引き出し、蒸留導管を通して凝縮器に移す、ステップと、ｅ）凝縮器内の蒸留物蒸気を液相に冷却するステップと、ｆ）液体凝縮物をレシーバに収集するステップとを備える。
【００９９】
樹脂エマルジョンの所望の特性（すなわち、粒径および低い残留溶媒レベル）は、溶媒と、中和剤濃度と、プロセスパラメータ（すなわち反応器温度、真空および処理時間）を調整することによって達成することができる。
【０１００】
さらに、樹脂エマルジョンの所望の特性（すなわち、粒径および低い残留溶媒レベル）は、実施形態では、ジャケット温度の調整、真空レベルの調整、またはそれらの組み合わせのうちの少なくとも１つによって蒸留物温度を制御することにより達成することができる。
【０１０１】
実施形態において、本明細書の樹脂を処理するための蒸留物温度範囲は、１種または複数の溶媒の沸点、特定の樹脂または樹脂系の熱感受性、またはそれらの組み合わせを含むがこれらに限定されないパラメータに基づいて選択することができる。実施形態では、溶媒除去のための温度範囲は、樹脂特性および溶媒特性のために選択される任意の適切なまたは所望の範囲とすることができる。実施形態では、蒸留物の温度範囲は、約３０〜約８０℃、または約３０〜約５０℃である。特定の実施形態において、蒸留物の温度範囲は、約４４〜約４６℃、または約４４〜約４５℃、または約４４．８℃である。特定の一実施形態では、蒸留物温度は４４．８℃である。
【０１０２】
実施形態では、本開示のラテックスの粗内容物、すなわち粒子の最も一般的または所望の集団よりも大きい粒子は、約０．０１重量％〜約５重量％、約０．１重量％重量から約３重量％であり得る。本開示のラテックスの固形分は、約１０重量％〜約６０重量％、約２０重量％〜約５０重量％であってもよい。
【０１０３】
トナー
樹脂混合物を水と接触させてエマルジョンを形成し、上記のように混合物から溶媒を除去した後、得られたラテックスを利用して、当業者の知識の範囲内の任意の方法によってトナーを形成することができる。トナー粒子生成に関連する実施形態は、エマルジョンの凝集プロセスに関して以下で説明されるが、米国特許第５，２９０，６５４号および第５，３０２，４８６号（各々の開示内容は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる）で開示されている懸濁プロセスおよびカプセル化プロセスなどの化学プロセスを含む、トナー粒子を調製する任意の適切な方法を使用してもよい。
【０１０４】
実施形態では、トナー組成物およびトナー粒子は、より小さいサイズの樹脂粒子を適切なトナー粒径に凝集させ、次いで合一させて最終的なトナー粒子形状および形態を達成する、凝集および合一プロセスによって調製することができる。
【０１０５】
ラテックスエマルジョンを、任意選択的に分散液中にある任意選択の着色剤および他の添加剤と接触させて、適切なプロセス、実施形態ではエマルジョン凝集および合一プロセスによって、超低溶融トナーを形成することができる。
【０１０６】
実施形態では、任意選択の着色剤、ワックスおよび他の添加剤を含むトナー組成物の任意選択の追加成分は、本開示のラテックスエマルジョンを形成するために樹脂を溶融混合する前、その間または後に添加してもよい。追加の成分は、ラテックスエマルジョンの形成前、形成中または形成後に添加することができる。実施形態において、着色剤は、界面活性剤の添加前に添加してもよい。
【０１０７】
実施形態において、トナー組成物は、エマルジョンの凝集プロセス、例えば、任意選択の着色剤、任意選択のワックスおよび任意の他の所望のまたは必要とされる添加剤、および上記の樹脂を含むエマルジョン、任意選択的に上記のような界面活性剤の混合物を凝集し、次に凝集混合物を合一することによって調製してもよい。混合物は、着色剤と、任意選択のワックスまたは他の物質（これらも界面活性剤を含む分散液中に任意選択的に存在してもよい）を、エマルジョンに添加することによって調製してもよく、エマルジョンは、樹脂を含有する２種以上のエマルジョンの混合物であってもよい。得られる混合物のｐＨは、例えば酢酸、硝酸などの酸によって調整することができる。混合物のｐＨは、約２〜約５に調整することができる。さらに、実施形態では、混合物を均質化してもよい。混合物を均質化する場合、任意の適切なまたは所望のパラメータを用いて混合することによって均質化してもよい。特定の実施形態では、混合は約６００〜約６，０００ｒｐｍで達成することができる。均質化は、例えば、ＩＫＡ  ＵＬＴＲＡ  ＴＵＲＲＡＸ  Ｔ５０プローブホモジナイザを含む任意の適切な手段によって達成され得る。
【０１０８】
上記混合物の調製後、凝集剤を混合物に添加してもよい。任意の適切な凝集剤を利用してトナーを形成することができる。適切な凝集剤としては、例えば、二価カチオンまたは多価カチオン材料の水溶液が挙げられる。凝集剤は、例えば、無機カチオン凝集剤、例えばポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ）または対応する臭化物、フッ化物またはヨウ化物などのポリアルミニウムハロゲン化合物、ポリアルミニウムスルホシリケート（ＰＡＳＳ）などのポリアルミニウムシリケート、および水溶性金属塩、例えば塩化アルミニウム、亜硝酸アルミニウム、硫酸アルミニウム、硫酸アルミニウムカリウム、酢酸カルシウム、塩化カルシウム、亜硝酸カルシウム、酸化カルシウム、硫酸カルシウム、酢酸マグネシウム、硝酸マグネシウム、硫酸マグネシウム、酢酸亜鉛、硝酸亜鉛、硫酸亜鉛、塩化亜鉛、臭化亜鉛、臭化マグネシウム、塩化銅、硫酸銅、およびそれらの組み合わせであってもよい。実施形態において、凝集剤は、樹脂のＴｇよりも低い温度で混合物に添加されてもよい。
【０１０９】
有機カチオン性凝集剤の適切な例には、例えばジアルキルベンゼンアルキルアンモニウムクロライド、ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド、アルキルベンジルメチルアンモニウムクロライド、アルキルベンジルジメチルアンモニウムブロマイド、ベンザルコニウムクロライド、セチルピリジニウムブロマイド、Ｃ１２Ｃ１５Ｃ１７−トリメチルアンモニウムブロマイド、四級化ポリオキシエチルアルキルアミンのハロゲン塩、ドデシルベンジルトリエチルアンモニウムクロライド、これらの組み合わせなどが挙げられる。
【０１１０】
他の適切な凝集剤には、限定されるものではないが、チタン酸テトラアルキル、酸化ジアルキルスズ、水酸化テトラアルキルスズ、水酸化ジアルキルスズ、アルミニウムアルコキシド、アルキル亜鉛ジアルキル亜鉛、酸化亜鉛、酸化第一スズ、酸化ジブチルスズ、水酸化ジブチルスズ、テトラアルキルスズ、それらの組み合わせなども含まれる。凝集剤がポリイオン凝集剤である場合、その剤は任意の所望の数のポリイオン原子を有することができる。例えば、適切なポリアルミニウム化合物は、化合物中に存在する約２〜約１３個、約３〜約８個のアルミニウムイオンを有する。
【０１１１】
凝集剤は、例えば、混合物中の樹脂の約０．１重量％〜約１０重量％、約０．２重量％〜約８重量％、約０．３重量％〜約５重量％の量で、トナーを形成するために利用される混合物に添加されてもよい。
【０１１２】
予め決定された所望の粒径が得られるまで、粒子を凝集させることができる。粒径は、成長プロセス中に、例えば平均粒径についてはコールターカウンタを用いて、モニターすることができる。凝集は、高温を維持するか、または例えば約４０℃〜約１００℃にゆっくりと温度を上昇させることによって進行し、撹拌を維持しながら混合物をその温度で約０．５時間〜約６時間、約１時間〜約５時間保持することによって、凝集粒子を得ることができる。所望のサイズに達すると、任意選択のシェル樹脂を添加することができる。
【０１１３】
トナー粒子の所望の最終サイズが達成されたら、混合物のｐＨを塩基で約３〜約１０、または約５〜約９の値に調節することができる。ｐＨの調節は、トナー粒子の成長を凍結させる、すなわち停止させるために利用することができる。トナーの成長を停止させるために利用される塩基は、例えばアルカリ金属水酸化物、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化アンモニウム、それらの組み合わせなど、任意の適切な塩基を含むことができる。実施形態では、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）などのキレーターを添加して、ｐＨを上記の所望の値に調整するのを助けることができる。
【０１１４】
シェル樹脂
いくつかの実施形態では、凝集の後、ただし合一の前に、凝集粒子に樹脂コーティングを施して粒子上にシェルを形成することができる。したがって、実施形態において、コアは、上述のように、非晶質樹脂および／または結晶性樹脂を含むことができる。上記の任意の樹脂をシェルとして利用することができる。
【０１１５】
複数の樹脂を任意の適切な量で利用することができる。したがって、第１の樹脂は、シェル樹脂全体の約２０重量％〜約１００重量％、シェル樹脂全体の約３０重量％〜約９０重量％の量で存在してもよい。実施形態において、シェルを形成するために利用される第２の樹脂は、シェル樹脂中に、シェル樹脂全体の約０重量％〜約８０重量％、シェル樹脂の約１０重量％〜約７０重量％の量で存在してもよい。
【０１１６】
シェル樹脂は、当業者の知識の範囲内の任意の方法によって凝集粒子に適用することができる。実施形態において、シェルを形成するために利用される樹脂は、上記の任意の界面活性剤を含むエマルジョン中にあってもよい。樹脂を有するエマルジョン、任意選択的に上記のＮａＯＨで中和された溶媒系樹脂ラテックスは、シェルが凝集粒子上に形成されるように、上記の凝集粒子と組み合わせることができる。
【０１１７】
いくつかの実施形態では、凝集粒子上のシェルの形成は、約３０℃〜約８０℃、または約３５℃〜約７０℃の温度に加熱しながら行うことができる。実施形態では、シェルの形成は、約５分〜約１０時間、または約１０分〜約５時間の期間にわたって行うことができる。
【０１１８】
実施形態において、シェルは、ラテックス粒子の約１０重量％〜約４０重量％、またはラテックス粒子の約２０重量％〜約３５重量％の量で存在してもよい。
【０１１９】
実施形態において、トナー粒子の最終サイズは、約８マイクロメートル（μｍ）未満、約７μｍ未満、または約６μｍ未満のサイズであってもよい。
【０１２０】
合一
所望の粒径への凝集および任意のオプションのシェルの適用に続いて、粒子を所望の最終形状に合一させることができ、合一は例えば、混合物を約４５℃〜約１００℃、または約５５℃〜約９９℃の温度に加熱することによって達成され、この温度は、トナー粒子を形成するために利用する樹脂のＴｇ以上であってもよい。合一は、約０．０１〜約９時間、約０．１〜約４時間の期間にわたって行われてもよい。
【０１２１】
凝集および／または合一の後、混合物は室温、例えば所望の約２０℃まで冷却することができる。適切な冷却方法には、反応器の周囲のジャケットに冷水を導入することが含まれ得る。冷却後、トナー粒子を任意選択的に水で洗浄し、次いで乾燥させることができる。乾燥は、例えば凍結乾燥を含む、任意の適切な乾燥方法によって達成することができる。
【０１２２】
添加剤
実施形態では、トナー粒子は、所望または必要に応じて、他の任意選択の添加剤を含有してもよい。例えば、トナーは正または負の電荷制御剤を、例えばトナーの約０．１〜約１０重量％、トナーの約１〜約３重量％の量で含むことができる。適切な電荷制御剤の例としては、アルキルピリジニウムハライドを含む第４級アンモニウム化合物、重硫酸塩、米国特許第４，２９８，６７２号（この開示は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる）に開示されているものを含むアルキルピリジニウム化合物、米国特許第４，３３８，３９０号（この開示は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる）に開示されているものを含む有機硫酸塩およびスルホン酸塩組成物、セチルピリジニウムテトラフルオロボラート、ジステアリルジメチルアンモニウムメチルスルフェート、ＢＯＮＴＲＯＮ  Ｅ８４（商標）またはＥ８８（商標）（オリエント化学工業（株））などのアルミニウム塩、それらの組み合わせなどが含まれる。
【０１２３】
また、流動助剤を含む形成後のトナー粒子の外部添加剤粒子とブレンドすることもでき、これらの添加剤はトナー粒子の表面上に存在してもよい。添加剤の例には、酸化チタン、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化セリウム、酸化スズ、これらの混合物などの金属酸化物、ＡＥＲＯＳＩＬ（登録商標）などのコロイドシリカおよび非晶質シリカ、ステアリン酸亜鉛およびステアリン酸カルシウムを含む脂肪酸の金属塩および金属塩、またはＵＮＩＬＩＮ（登録商標）７００などの長鎖アルコール、ならびにこれらの混合物が含まれる。
【０１２４】
概して、トナーの流れ、摩擦強化、混合制御、改善された現像および転写安定性、より高いトナーブロッキング温度のために、トナー表面にシリカを適用してもよい。改善された相対湿度（ＲＨ）安定性、摩擦制御、改良された現像および転写安定性のために、ＴｉＯ２を適用してもよい。潤滑特性、現像剤の導電性、摩擦強化を提供し、またトナーとキャリア粒子との間の接触数を増加させることによって高いトナー帯電および帯電安定性を可能にするために、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウムおよび／またはステアリン酸マグネシウムを外添剤として使用してもよい。実施形態では、Ｆｅｒｒｏ  Ｃｏｒｐ．から入手されるＺｉｎｃ  Ｓｔｅａｒａｔｅ  Ｌとして知られている市販の亜鉛ステアレートを使用することができる。外面添加剤は、コーティングの有無にかかわらず使用することができる。
【０１２５】
外添剤の各々は、トナーの約０．１重量％〜約５重量％、またはトナーの約０．２５重量％〜約３重量％の量で存在することができるが、添加剤の量はこれらの範囲外であってもよい。実施形態において、トナーは、例えば、約０．１重量％〜約５重量％のチタニア、約０．１重量％〜約８重量％のシリカ、または約０．１重量％〜約４重量％のステアリン酸亜鉛を含んでもよい。
【０１２６】
実施形態において、本開示のシェルを有する乾式トナー粒子は、外面添加剤を除いて以下の特徴を有する。（１）体積平均直径（「体積平均粒子直径」とも呼ばれる）は約３〜約２５μｍ、約４〜約１５μｍ、約５〜約１２μｍであり、（２）数平均幾何学的サイズ分布（ＧＳＤｎ）および／または体積平均幾何学的サイズ分布（ＧＳＤｖ）は約１．０５〜約１．５５、約１．１〜約１．４であり、（３）円形度は（例えば、Ａ  Ｓｙｓｍｅｘ  ＦＰＩＡ  ２１００分析装置で測定して）約０．９３〜約１、実施形態においては約０．９５〜約０．９９である。トナー粒子の特性は、任意の適切な技術、およびＢｅｃｋｍａｎ  Ｃｏｕｌｔｅｒ  ＭＵＬＴＩＳＩＺＥＲ  ３などのような装置によって測定することができる。
【０１２７】
実施形態において、本明細書のトナープロセスは、ａ）第１の樹脂と、有機溶媒と、任意選択の中和剤と、水の第１の部分とを反応器内で組み合わせるステップであって、反応器は、ジャケットと、真空と、蒸留導管によって反応器に接続された凝縮器と、凝縮導管によって凝縮器に接続されたレシーバとを具備し、油中水型分散液混合物を形成する、ステップと、ｂ）反応器に水の第２の部分を添加して、油中水型分散液混合物を、ラテックス粒子のラテックスエマルジョンを備える水中油型分散液に転化するステップと、ｃ）蒸留物を形成し、ジャケット温度の調整、真空レベルの調整、またはそれらの組み合わせのうちの少なくとも１つによって蒸留物温度を制御するステップと、ｄ）揮発性有機化合物を反応器内の液相から蒸気相に引き出し、蒸留導管を通して凝縮器に移す、ステップと、ｅ）凝縮器内の蒸留物蒸気を液相に冷却するステップと、ｆ）液体凝縮物をレシーバに収集するステップと、ｇ）任意選択的に、ステップｂ）で得られたラテックスエマルジョンに第２の樹脂を添加するステップと、ｈ）任意選択的に、ステップｂ）で得られたラテックスエマルジョンに結晶性樹脂を添加するステップと、ｉ）任意選択的に、ステップｂ）で得られたラテックスエマルジョンにワックス、着色剤、またはそれらの組み合わせを添加するステップと、ｊ）任意選択的に、ステップｂ）で得られた後期エマルジョンに凝集剤を添加するステップと、ｋ）ラテックスエマルジョン中の粒子を凝集させるステップと、ｌ）エマルジョン中の粒子成長を凍結して親粒子を形成するステップと、ｍ）任意選択的に、シェル樹脂を添加してコア−シェル粒子を形成するステップと、ｏ）任意選択的に、親粒子またはコア−シェル粒子を合一してトナー粒子を形成するステップと、ｐ）任意選択的に、ｌ）の親粒子、ｍ）のコア−シェル粒子またはｏ）のトナー粒子を収集するステップとを備える。
【０１２８】
実施形態において、本開示は本明細書に記載のプロセスで調製されたトナーを含む。
【０１２９】
実施形態において、トナー粒子は、所望または必要に応じて任意選択の添加剤をさらに含有してもよい。例えばトナーは、例えばトナーの約０．１〜約１０重量％、または約１〜約３重量％の量で、正または負の電荷制御剤を含んでもよい。適切な電荷制御剤の例には、アルキルピリジニウムハライドを含む第４級アンモニウム化合物、重硫酸塩、米国特許第４，２９８，６７２号（参照によりその全体が本明細書に組み込まれる）に開示されているものを含むアルキルピリジニウム化合物、米国特許第４，３３８，３９０号（参照によりその全体が本明細書に組み込まれる）に開示されているものを含む有機硫酸塩およびスルホン酸塩組成物、セチルピリジニウムテトラフルオロボラート、ジステアリルジメチルアンモニウムメチルスルフェート、ＣＯＮＴＲＯＮ  Ｅ８４（商標）またはＥ８８（商標）（Ｏｒｉｅｎｔ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ、Ｌｔｄ．）などのアルミニウム塩、およびこれらの混合物および組み合わせが含まれる。
【０１３０】
また、流動助剤を含むトナー粒子の外部添加剤粒子とブレンドすることもでき、これらの添加剤はトナー粒子の表面上に存在してもよい。これらの添加剤の例には、酸化チタン、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化セリウム、酸化スズ、これらの混合物などの金属酸化物、ＡＥＲＯＳＩＬ（登録商標）などのコロイドシリカおよび非晶質シリカ、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウムを含む脂肪酸の金属塩および金属塩、またはＵＮＩＬＩＮ（登録商標）７００などの長鎖アルコール、これらの混合物および組み合わせが含まれる。
【０１３１】
トナーの流れ、摩擦強化、混合制御、改善された現像および転写安定性、より高いトナーブロッキング温度のために、トナー表面にシリカを適用してもよい。改善された相対湿度（ＲＨ）安定性、摩擦制御、改良された現像および転写安定性のためにＴｉＯ２を適用してもよい。潤滑特性、現像剤の導電性、摩擦強化を提供し、トナーとキャリア粒子との間の接触数を増加させることによって高いトナー帯電および帯電安定性を可能にするために、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウムおよび／またはステアリン酸マグネシウムを外添剤として任意選択的に使用してもよい。実施形態では、Ｆｅｒｒｏ  Ｃｏｒｐ．から入手可能なＺｉｎｃ  Ｓｔｅａｒａｔｅ  Ｌとして知られている市販の亜鉛ステアレートを使用することができる。外面添加剤は、コーティングの有無にかかわらず使用することができる。
【０１３２】
これらの外部添加剤の各々は、トナーの約０．１重量％〜約５重量％、またはトナーの約０．２重量％〜約３重量％など、任意の適切なまたは所望の量で存在してもよい。
【０１３３】
樹脂を含有するラテックスエマルジョンは、当業者の知識の範囲内の任意の方法によってトナーの形成に利用することができる。ラテックスエマルジョンは、任意選択的に着色剤分散液の形態の着色剤、および他の添加剤と接触させて適切なプロセス、実施形態ではエマルジョン凝集および合一プロセスによって、トナーを形成することができる。実施形態において、本明細書のトナープロセスは、本明細書のラテックスエマルジョンを用いてエマルジョン凝集超低溶融プロセスに適した粒径を生成する。
【０１３４】
着色剤
１種以上の着色剤を添加することができ、染料、顔料、染料の混合物、顔料の混合物、染料と顔料の混合物など、様々な既知の適切な着色剤をトナーに含めることができる。実施形態において、着色剤は、存在する場合、例えばトナーの０〜約３５重量％、トナーの約１〜約２５重量％、トナーの約３〜約５重量％の量でトナーに含まれてもよいが、着色剤の量はこれらの範囲外、例えばトナーの約７重量％、約７．５重量％、約８重量％であってもよい。
【０１３５】
適切な着色剤の例としては、ＲＥＧＡＬ  ３３０（登録商標）（Ｃａｂｏｔ）、Ｃａｒｂｏｎ  Ｂｌａｃｋ  ５２５０および５７５０（Ｃｏｌｕｍｂｉａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ）、Ｓｕｎｓｐｅｒｓｅ  Ｃａｒｂｏｎ  Ｂｌａｃｋ  ＬＨＤ  ９３０３（Ｓｕｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ）のようなカーボンブラック、マグネタイト、例えば  ＭＡＰＩＣＯ  ＢＬＡＣＫＳ（商標）のマグネタイトおよび表面処理されたマグネタイト、ＰｆｉｚｅｒのマグネタイトであるＣＢ−４７９９（商標）、ＣＢ５３００（商標）、ＣＢ５６００（商標）、ＭＣＸ６３６９（商標）、ＢａｙｅｒのマグネタイトであるＢＡＹＦＥＲＲＯＸ  ８６００（商標）、８６１０（商標）、Ｎｏｒｔｈｅｒｎ  ＰｉｇｍｅｎｔｓのマグネタイトであるＮＰ−６０４（商標）、ＮＰ−６０８（商標）、ＭａｇｎｏｘのマグネタイトであるＴＭＢ−１００（商標）、またはＴＭＢ−１０４（商標）などが挙げられる。有色顔料としては、シアン、マゼンタ、イエロー、レッド、グリーン、ブラウン、ブルーまたはそれらの混合物を選択することができる。一般に、シアン、マゼンタまたはイエローの顔料または染料、またはそれらの混合物が使用される。１種または複数の顔料は、一般に水性顔料分散液として使用される。
【０１３６】
実施形態において、着色剤は、トナーに所望の色を与えるのに十分な量の顔料、染料、それらの組み合わせ、カーボンブラック、マグネタイト、ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー、レッド、グリーン、ブルー、ブラウン、それらの組み合わせを含み得る。本開示に基づいて他の有用な着色剤が容易に明らかになるであろうことは理解されるべきである。
【０１３７】
ワックス
必要に応じて、トナー粒子を形成する際にワックスを樹脂および任意の着色剤と組み合わせてもよい。ワックスはワックス分散液で提供されてもよく、ワックス分散液には、単一のタイプのワックスまたは２種以上の異なるワックスの混合物が含まれてもよい。単一のワックスは、例えばトナー粒子の形状、トナー粒子表面上のワックスの有無および量、帯電特性および／または定着特性、光沢、ストリッピング、オフセット特性などの特定のトナー特性を改善するために、トナー配合物に添加してもよい。あるいは、ワックスの組み合わせを添加して、トナー組成物に複数の特性を付与することができる。
【０１３８】
ワックスは、含まれる場合、例えば、トナー粒子の約１重量％〜約２５重量％、トナー粒子の約５重量％〜約２０重量％の量で存在してもよいが、ワックスの量はこれらの範囲外であってもよい。
【０１３９】
ワックス分散液が使用される場合、ワックス分散液は、エマルジョン凝集トナー組成物において従来使用されている様々なワックスのいずれかを含むことができる。選択され得るワックスとしては、例えば、約５００〜約２０，０００、約１，０００〜約１０，０００の平均分子量を有するワックスが挙げられる。選択され得るワックスとしては、例えば、線状ポリエチレンワックスおよび分岐ポリエチレンワックスを含むポリエチレンなどのポリオレフィン、線状ポリプロピレンワックスおよび分枝ポリプロピレンワックスを含むポリプロピレン、ポリエチレン／アミド、ポリエチレンテトラフルオロエチレン、ポリエチレンテトラフルオロエチレン／アミド、植物源または動物源から得られるものなどの自然発生のワックス、およびポリブテンワックスが挙げられる。実施形態では、前述のワックスの混合物および組み合わせも使用することができる。実施形態において、ワックスは、結晶性または非結晶性であってもよい。
【０１４０】
実施形態では、ワックスは、水中における固体ワックスの１種以上の水性エマルジョンまたは分散液の形態でトナーに組み込まれてもよく、固体ワックス粒径は、約１００ナノメートル（ｎｍ）〜約５００ｎｍの範囲内であってもよい。
【０１４１】
場合によっては、トナープロセスは、凝集したトナー粒子を合一させるステップをさらに備える。
【０１４２】
実施形態では、トナープロセスは、凝集トナー粒子がコアを形成するステップをさらに含み、凝集中に追加のエマルジョンを添加してコア上にシェルを形成するステップをさらに備える。特定の実施形態において、シェルを形成する追加のエマルジョンは、コアを形成するエマルジョンと同じ材料である。他の実施形態では、シェルを形成する追加のエマルジョンは、トナーコアを形成する材料とは異なることができる。実施形態において、プロセスは、凝集トナー粒子上に第２の樹脂を添加して、凝集トナー粒子上にシェルを形成することにより、コア−シェルトナーを形成するステップと、トナー粒子に合一剤を添加し、続いて合一剤を備えたコア−シェルトナーを第２の樹脂のガラス転移温度より高い温度で加熱するステップとを備える。
【０１４３】
他の実施形態では、本明細書のトナーは、樹脂エマルジョンを界面活性剤、その上に配置された反応性成分を有する着色剤、任意選択のワックス、および任意選択の凝固剤で均質化して、室温でプレ凝集粒子を含む均質なトナースラリーを形成するステップと、凝集トナー粒子を形成するためにスラリーを加熱するステップと、任意選択的に、トナースラリーを所望の凝集粒径で一旦凍結させるステップと、凝集粒子をトナー粒子に合一させるために、スラリー中の凝集粒子をさらに加熱するステップとを備えるプロセスによって形成することができる。
【０１４４】
凝集トナー粒子を形成するために加熱するステップは、任意の適切なまたは所望の時間で任意の適切なまたは所望の温度にすることができる。実施形態では、凝集トナー粒子を形成するために加熱するステップは、ラテックスのＴｇよりも低い温度、実施形態においては約３０℃〜約７０℃、または約４０℃〜約６５℃の温度まで、時間は約０．２時間〜約６時間、または約０．３時間〜約５時間であってもよく、実施形態では、体積平均直径で約３ミクロン〜約１５ミクロン、または実施形態においては体積平均直径で約４ミクロン〜約８ミクロンのトナー凝集体物が得られる。
【０１４５】
所望の凝集粒子径が達成された後にトナースラリーを凍結させて粒子成長を停止させるステップは、任意の適切なまたは所望の方法によることができる。実施形態では、混合物は、冷却工程または凍結工程で冷却される。いくつかの実施形態では、約１分〜約１時間、または約１分〜約８時間、または約２分〜約３０分の間にわたって約７〜約１２のｐＨを有する緩衝液を用いて、粒子の凝集物を凍結させることなどによって、混合物のｐＨを調整する。実施形態では、合一トナースラリーを冷却するステップは、例えば氷、ドライアイスなどの冷却媒体を添加して、約２０℃〜約４０℃、または２２℃〜約３０℃の温度への急速冷却を起こすことによる焼き入れを含む。
【０１４６】
凝集粒子をトナー粒子に合一させるステップは、任意の適切なまたは所望の方法によることができる。実施形態では、合一は、スラリー中の凝集粒子をさらに加熱して、凝集粒子をトナー粒子に合一させるステップを備える。実施形態では、凝集懸濁液をラテックスのＴｇ以上の温度に加熱してもよい。粒子がコア−シェル形態を有する場合、シェルラテックスをコアラテックスと融合させるため、加熱は、コアを形成するために使用する第１のラテックスのＴｇと、シェルを形成するために使用する第２のラテックスのＴｇとを超えてもよい。実施形態においては、凝集懸濁液は、約１時間〜約６時間、または約２時間〜約４時間の間、約８０℃〜約１２０℃、または約８５℃〜約９８℃の温度に加熱してもよい。
【０１４７】
次いで、トナースラリーを洗浄することができる。実施形態において、洗浄は約７〜約１２、または約９〜約１１のｐＨで実施してもよく、洗浄は約３０℃〜約７０℃、または約４０℃〜約６７℃の温度で実施してもよい。洗浄は、脱イオン水中にトナー粒子を含むフィルターケーキを濾過するステップと、再スラリー化するステップとを含み得る。フィルターケーキは、脱イオン水で１回以上洗浄するか、または約４のｐＨで単一の脱イオン水での洗浄によって洗浄してもよく、スラリーのｐＨは酸で調整し、任意選択で後に１回以上の脱イオン水洗浄を行ってもよい。
【０１４８】
実施形態において、乾燥は、約３５℃〜約８５℃、または約４５℃〜約６０℃の温度で実施することができる。乾燥は、粒子の水分レベルが、設定目標である約１重量％未満、実施形態においては約０．７重量％未満になるまで継続してもよい。
【０１４９】
いくつかの実施形態では、エマルジョン凝集プロセスの速度を制御するためにｐＨ調整剤を添加することができる。本開示のプロセスにおいて利用されるｐＨ調整剤は、生成される生成物に悪影響を及ぼさない任意の酸または塩基とすることができる。適切な塩基は、金属水酸化物、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化アンモニウム、および任意選択的にその組み合わせを含むことができる。適切な酸は、硝酸、硫酸、塩酸、クエン酸、酢酸、および任意選択的にその組み合わせを含む。
【０１５０】
着色剤、ワックス、着色剤ワックス分散液、または着色ワックス分散液は、エマルジョン凝集合成におけるラテックスポリマーの形成中に添加されてもよい。適切なワックスは、例えば、水の水性相、イオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤、またはそれらの組み合わせに懸濁された、体積平均直径が約５０〜約１０００ｎｍ、実施形態では約１００〜約５００ｎｍのサイズ範囲のサブミクロンワックス粒子を含む。適切な界面活性剤には、上記のものが含まれる。イオン性界面活性剤または非イオン性界面活性剤は、ワックスの約０．１〜約２０重量％、実施形態では約０．５〜約１５重量％の量で存在してもよい。
【０１５１】
本開示の実施形態によるワックスまたは着色剤ワックス分散液は、例えば、天然植物性ワックス、天然動物性ワックス、鉱物ワックス、および／または合成ワックスを含み得る。天然植物性ワックスとしては、例えば、カルナウバワックス、キャンデリラワックス、和ろう、ベイベリーワックスが挙げられる。天然動物性ワックスの例としては、例えば、ミツロウ、プニクワックス、ラノリン、ラックワックス、セラックワックス、および鯨ろうが挙げられる。鉱物ワックスとしては、例えば、パラフィンワックス、微結晶性ワックス、モンタンワックス、オゾケライトワックス、セレシンワックス、ペトロラタムワックス、石油ワックスが挙げられる。本開示の合成ワックスとしては、例えば、フィッシャー‐トロプシュワックス、アクリレートワックス、脂肪酸アミドワックス、シリコーンワックス、ポリテトラフルオロエチレンワックス、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、およびこれらの組み合わせが挙げられる。
【０１５２】
ポリプロピレンおよびポリエチレンワックスの例には、Ａｌｌｉｅｄ  ＣｈｅｍｉｃａｌおよびＢａｋｅｒ  Ｐｅｔｒｏｌｉｔｅから市販されているもの、Ｍｉｃｈｅｌｍａｎ  Ｉｎｃ．およびＤａｎｉｅｌｓ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能なワックスエマルジョン、Ｅａｓｔｍａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ、Ｉｎｃ．から市販されているＥＰＯＬＥＮＥ（登録商標）Ｎ−１５、三洋化成工業（株）から入手可能な低重量平均分子量ポリプロピレンであるＶＩＳＣＯＬ（登録商標）５５０−Ｐ、および同様の材料が含まれる。実施形態においては、市販のポリエチレンワックスは、約１００〜約５０００、実施形態では約２５０〜約２５００の分子量（Ｍｗ）を有し、一方で市販のポリプロピレンワックスは約２００〜約１０，０００、実施形態では約４００〜約５０００の分子量を有する。
【０１５３】
実施形態では、ワックスは官能化されていてもよい。ワックスを官能化するために添加される基の例には、アミン、アミド、イミド、エステル、第４級アミン、および／またはカルボン酸が含まれる。実施形態では、官能化ワックスは、アクリルポリマーエマルジョン、例えば、全てＪｏｈｎｓｏｎ  Ｄｉｖｅｒｓｅｙ  Ｉｎｃから入手可能なＪＯＮＣＲＹＬ（登録商標）７４，８９，１３０，５３７、および５３８、またはＡｌｌｉｅｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ、Ｂａｋｅｒ  Ｐｅｔｒｏｌｉｔｅ  ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎおよびＪｏｈｎｓｏｎ  Ｄｉｖｅｒｓｅｙ、Ｉｎｃ．から市販されている塩素化ポリプロピレンおよびポリエチレンであってもよい。
【０１５４】
着色剤は、顔料、染料、それらの分散液、またはそれらの組み合わせであってもよい。着色ワックス分散液は、任意の適切なまたは所望の顔料着色剤を含有することができる。特定の実施形態では、着色剤は顔料である。特定の実施形態では、着色剤はマゼンタ顔料、シアン顔料、イエロー顔料、黒色顔料、およびこれらの混合物および組み合わせで構成される群から選択される顔料である。着色されたワックス分散液を相乗剤および分散剤によって安定化してもよい。
【０１５５】
適切な顔料の例には、ＰＡＬＩＯＧＥＮ（登録商標）Ｖｉｏｌｅｔ  ５１００（ＢＡＳＦ）、ＰＡＬＩＯＧＥＮ（登録商標）Ｖｉｏｌｅｔ  ５８９０（ＢＡＳＦ）、ＨＥＬＩＯＧＥＮ（登録商標）Ｇｒｅｅｎ  Ｌ８７３０（ＢＡＳＦ）、ＬＩＴＨＯＬ（登録商標）Ｓｃａｒｌｅｔ  Ｄ３７００（ＢＡＳＦ）、ＳＵＮＦＡＳＴ（登録商標）Ｂｌｕｅ  １５：４（Ｓｕｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ）、Ｈｏｓｔａｐｅｒｍ（登録商標）Ｂｌｕｅ  Ｂ２Ｇ−Ｄ（Ｃｌａｒｉａｎｔ）、Ｈｏｓｔａｐｅｒｍ（登録商標）Ｂｌｕｅ  Ｂ４Ｇ（Ｃｌａｒｉａｎｔ）、ＳＰＥＣＴＲＡ（登録商標）ＰＡＣ  Ｃ  Ｂｌｕｅ  １５：４（Ｓｕｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ）、Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ  Ｒｅｄ  Ｐ−Ｆ７ＲＫ、Ｈｏｓｔａｐｅｒｍ（登録商標）Ｖｉｏｌｅｔ  ＢＬ（Ｃｌａｒｉａｎｔ）、ＬＩＴＨＯＬ（登録商標）Ｓｃａｒｌｅｔ  ４４４０（ＢＡＳＦ）、Ｂｏｎ  Ｒｅｄ  Ｃ（Ｄｏｍｉｎｉｏｎ  Ｃｏｌｏｒ  Ｃｏｍｐａｎｙ）、ＯＲＡＣＥＴ（登録商標）Ｐｉｎｋ  ＲＦ（ＢＡＳＦ）、ＰＡＬＩＯＧＥＮ（登録商標）Ｒｅｄ  ３８７１  Ｋ（ＢＡＳＦ）、ＳＵＮＦＡＳＴ（登録商標）Ｂｌｕｅ  １５：３（Ｓｕｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ）、ＰＡＬＩＯＧＥＮ（登録商標）Ｒｅｄ  ３３４０（ＢＡＳＦ）、ＳＵＮＦＡＳＴ（登録商標）Ｃａｒｂａｚｏｌｅ  Ｖｉｏｌｅｔ  ２３（Ｓｕｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ）、  ＬＩＴＨＯＬ（登録商標）Ｆａｓｔ  Ｓｃａｒｌｅｔ  Ｌ４３００（ＢＡＳＦ）、ＳＵＮＢＲＩＴＥ（登録商標）Ｙｅｌｌｏｗ  １７（Ｓｕｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ）、ＨＥＬＩＯＧＥＮ（登録商標）Ｂｌｕｅ  Ｌ６９００、Ｌ７０２０（ＢＡＳＦ）、ＳＵＮＢＲＩＴＥ（登録商標）Ｙｅｌｌｏｗ  ７４（Ｓｕｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ）、ＳＰＥＣＴＲＡ（登録商標）ＰＡＣ  Ｃ  Ｏｒａｎｇｅ  １６（Ｓｕｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ）、ＨＥＬＩＯＧＥＮ（登録商標）Ｂｌｕｅ  Ｋ６９０２、Ｋ６９１０（ＢＡＳＦ）、ＳＵＮＦＡＳＴ（登録商標）Ｍａｇｅｎｔａ  １２２（Ｓｕｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ）、ＨＥＬＩＯＧＥＮ（登録商標）Ｂｌｕｅ  Ｄ６８４０、Ｄ７０８０（ＢＡＳＦ）、Ｓｕｄａｎ  Ｂｌｕｅ  ＯＳ（ＢＡＳＦ）、ＮＥＯＰＥＮ（登録商標）Ｂｌｕｅ  ＦＦ４０１２（ＢＡＳＦ）、ＰＶ  Ｆａｓｔ  Ｂｌｕｅ  Ｂ２ＧＯ１（Ｃｌａｒｉａｎｔ）、ＩＲＧＡＬＩＴＥ（登録商標）Ｂｌｕｅ  ＧＬＯ（ＢＡＳＦ）、ＰＡＬＩＯＧＥＮ（登録商標）Ｂｌｕｅ  ６４７０（ＢＡＳＦ）、  Ｓｕｄａｎ  Ｏｒａｎｇｅ  Ｇ  （Ａｌｄｒｉｃｈ）、  Ｓｕｄａｎ  Ｏｒａｎｇｅ  ２２０（ＢＡＳＦ）、ＰＡＬＩＯＧＥＮ（登録商標）Ｏｒａｎｇｅ  ３０４０（ＢＡＳＦ）、ＰＡＬＩＯＧＥＮ（登録商標）Ｙｅｌｌｏｗ  １５２，１５６０（ＢＡＳＦ）、ＬＩＴＨＯＬ（登録商標）Ｆａｓｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  ０９９１  Ｋ（ＢＡＳＦ）、ＰＡＬＩＯＴＯＬ（登録商標）Ｙｅｌｌｏｗ  １８４０（ＢＡＳＦ）、ＮＯＶＯＰＥＲＭ（登録商標）Ｙｅｌｌｏｗ  ＦＧＬ（Ｃｌａｒｉａｎｔ）、Ｉｎｋ  Ｊｅｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  ４Ｇ  ＶＰ２５３２（Ｃｌａｒｉａｎｔ）、Ｔｏｎｅｒ  Ｙｅｌｌｏｗ  ＨＧ（Ｃｌａｒｉａｎｔ）、Ｌｕｍｏｇｅｎ（登録商標）Ｙｅｌｌｏｗ  Ｄ０７９０（ＢＡＳＦ）、  Ｓｕｃｏ−Ｙｅｌｌｏｗ  Ｌ１２５０（ＢＡＳＦ）、  Ｓｕｃｏ−Ｙｅｌｌｏｗ  Ｄ１３５５（ＢＡＳＦ）、  Ｓ���ｃｏ  Ｆａｓｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  Ｄ１３５５、Ｄ１３５１（ＢＡＳＦ）、ＨＯＳＴＡＰＥＲＭ（登録商標）Ｐｉｎｋ  Ｅ  ０２（Ｃｌａｒｉａｎｔ）、Ｈａｎｓａ  Ｂｒｉｌｌｉａｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  ５ＧＸ０３（Ｃｌａｒｉａｎｔ）、Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  ＧＲＬ  ０２（Ｃｌａｒｉａｎｔ）、Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ  Ｒｕｂｉｎｅ  Ｌ６Ｂ  ０５（Ｃｌａｒｉａｎｔ）、ＦＡＮＡＬ（登録商標）Ｐｉｎｋ  Ｄ４８３０（ＢＡＳＦ）、ＣＩＮＱＵＡＳＩＡ（登録商標）Ｍａｇｅｎｔａ（ＤＵ  ＰＯＮＴ）、  ＰＡＬＩＯＧＥＮ（登録商標）Ｂｌａｃｋ  Ｌ００８４（ＢＡＳＦ）、Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌａｃｋ  Ｋ８０１（ＢＡＳＦ）、およびＲＥＧＡＬ  ３３０（商標）（Ｃａｂｏｔ）、Ｎｉｐｅｘ  １５０（Ｅｖｏｎｉｋ）Ｃａｒｂｏｎ  Ｂｌａｃｋ  ５２５０、Ｃａｒｂｏｎ  Ｂｌａｃｋ  ５７５０（Ｃｏｌｕｍｂｉａ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ）などのカーボンブラック、ならびにそれらの混合物が挙げられる。
【０１５６】
ワックス、着色剤ワックス分散液、または着色ワックス分散液は、任意の適切なまたは所望のワックスを含有することができる。ワックスは、所望の最終製品に従って選択される。
【０１５７】
実施形態では、ワックスは、ポリオレフィン、カルナウバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス、ウルシろう、ホホバオイル、ミツロウ、モンタンワックス、オゾケライト、セレシン、パラフィンワックス、微結晶性ワックス、フィッシャー‐トロプシュワックス、ステアリン酸ステアリル、ベヘン酸ベヘニル、ステアリン酸ブチル、オレイン酸プロピル、モノステアリン酸グリセリド、ジステアリン酸グリセリド、ベヘン酸ペンタエリスリトール、モノステアリン酸ジエチレングリコール、ジステアリン酸ジプロピレングリコール、ジステアリン酸ジグリセリル、テトラステアリン酸トリグリセリル、モノステアリン酸ソルビタン、ポリエチレンワックス、エステルワックス、アミドワックス、脂肪酸、脂肪アルコール、脂肪酸アミド、およびそれらの組み合わせで構成される群から選択される。
【０１５８】
トナーに使用される場合、着色剤およびワックスは、任意の適切なまたは所望の量でトナーに含まれてもよく、実施形態においては、着色剤は、トナーの約０．１〜約３５重量％、またはトナーの約１〜約２５重量％、またはトナーの約２〜約１５重量％の量で、トナーに含まれてもよい。
【０１５９】
現像剤組成物は、本明細書に開示されたプロセスで得られたトナーを、鋼、フェライトなどのコーティングされたキャリアを含む既知のキャリア粒子と混合することによって調製することができる。このようなキャリアには、米国特許第４，９３７，１６６号および第４，９３５，３２６号に開示されているものが含まれ、これらの各々の開示はその全体が参照により本明細書に組み込まれる。キャリアは、トナーの約２重量％〜トナーの約８重量％、実施形態においてはトナーの約４重量％〜約６重量％存在してもよい。キャリア粒子は、その中に導電性カーボンブラックのような導電性成分を分散させた、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）などのポリマーコーティングを有するコアを含むこともできる。キャリアコーティングは、メチルシルセスキオキサンなどのシリコーン樹脂、ポリフッ化ビニリデンなどのフルオロポリマー、ポリビニリデンフルオライドおよびアクリルなどトリボ電気シリーズに近接していない樹脂の混合物、アクリルなどの熱硬化性樹脂、および他の既知の成分を含む。
【０１６０】
実施例
以下の実施例は、本開示の様々な種をさらに定義するために提出されている。これらの実施例は、例示に過ぎず、本開示の範囲を限定するものではない。また、部およびパーセンテージは、他に指示がない限り重量基準である。
【０１６１】
３つの実験を行って、Ｄ５０の粒径分布と蒸留物温度との相関関係を確立した。各実験では、ＰＩＥプロセスを用いて、非晶質樹脂であるポリ（コ‐プロポキシル化ビスフェノールコ‐エトキシル化ビスフェノールコ‐テレフタレート）から樹脂ラテックスを作成した。各実験では、わずかに異なる配合（ＩＰＡ中で約１０％の濃度変化）および原料（異なる樹脂ロット）を有するＰＩＥプロセスを用いて、ポリ（コ‐プロポキシル化ビスフェノールコ‐エトキシル化ビスフェノールコ‐テレフタレート）樹脂から樹脂ラテックスを生成した。異なる配合物および樹脂ロットを使用して、この相関を検証した。粒径分布は、Ｎａｎｏｔｒａｃ（商標）２５２（Ｍｉｃｒｏｔｒａｃ、Ｍｏｎｔｇｏｍｅｒｙｖｉｌｌｅ、ＰＡ、ＵＳＡ）の粒径分析器を使用して、真空蒸留の前後に測定した。次に、得られたＤ５０の変化を、図２に示すＱｕａｎｔｕｍ  Ｅｘｃｅｌを使用して蒸留物の平均温度と比較した。ｐ値が０．０５未満であるため、データセットが非線形であるという帰無仮説は棄却される。
【０１６２】
実施例１
ポリ（コ‐プロポキシル化ビスフェノールコ−エトキシル化ビスフェノールコ−テレフタレート）非晶質樹脂１２ｋｇ、メチルエチルケトン７．２ｋｇ、イソプロピルアルコール２．２ｋｇ、水酸化アンモニア３５０ｇおよび水７．５ｋｇを、ジャケットと、真空と、蒸留導管によって反応器に接続された凝縮器と、凝縮導管によって凝縮器に接続されたレシーバとを具備する２０ガロンの反応器に入れ、７５ＲＰＭの速度で混合して、油中水型分散液混合物を形成した。水１６．５ｋｇを油中水型分散液混合物に１時間かけて添加し、１００ＲＰＭで混合し、一方でジャケットは４２℃に設定して、油中水型分散液混合物を、ラテックス粒子のラテックスエマルジョンを含む水中油型分散液に変換した。試料を採取して、揮発性有機化合物を除去する前のラテックス粒径分布を測定した。ジャケット温度を約５６℃に調整し、１５〜２５ｉｎＨｇ（水銀柱インチ）の真空レベル範囲でシステムに真空を適用することによって、蒸留物を形成した。揮発性有機化合物を反応器内の液相から蒸気相に引き出し、蒸留導管を通して凝縮器に移し、蒸気の温度を測定し記録した。凝縮器中の蒸留物蒸気を約１０℃に冷却して液相にし、液体凝縮物をレシーバに収集した。揮発性物質を除去した後、水を添加することによって固形分を調整した。次いで最終サンプルを採取して、粒径分布を測定した。
【０１６３】
実施例２
ポリ（コ‐プロポキシル化ビスフェノールコ−エトキシル化ビスフェノールコ−テレフタレート）非晶質樹脂１２ｋｇ、メチルエチルケトン７．２ｋｇ、イソプロピルアルコール１．８ｋｇ、水酸化アンモニア３５０ｇおよび水７．５ｋｇを、ジャケットと、真空と、蒸留導管によって反応器に接続された凝縮器と、凝縮導管によって凝縮器に接続されたレシーバとを具備する２０ガロンの反応器に入れ、７５ＲＰＭの速度で混合して、油中水型分散液混合物を形成した。水１６．５ｋｇを油中水型分散液混合物に１時間かけて添加し、１００ＲＰＭで混合し、一方でジャケットは４２℃に設定して、油中水型分散液混合物を、ラテックス粒子のラテックスエマルジョンを含む水中油型分散液に変換した。試料を採取して、揮発性有機化合物を除去する前のラテックス粒径分布を測定した。ジャケット温度を約５６℃に調整し、真空レベル範囲１５〜２５ｉｎＨｇでシステムに真空を適用することによって蒸留物を形成した。揮発性有機化合物を反応器内の液相から蒸気相に引き出し、蒸留導管を通して凝縮器に移し、蒸気の温度を測定し記録した。凝縮器中の蒸留物蒸気を約１０℃に冷却して液相にし、液体凝縮物をレシーバに収集した。揮発性物質を除去した後、水を添加することによって固形分を調整した。次いで最終サンプルを採取して、粒径分布を測定した。
【０１６４】
実施例３
実施例３では、異なるポリ（コ−プロポキシル化ビスフェノールコ−エトキシル化ビスフェノールコ−テレフタレート）非晶質樹脂のロットを使用することを除いて、実施例１を繰り返した。
【０１６５】
実施例１〜実施例３の３つのラテックス真空蒸留実験のデータを表１に列挙する。表１は、Ｄ５０が蒸留平均温度の関数としてシフトすることを示している。蒸留物温度を真空蒸留中に毎秒記録し、次に比較のために平均した。粒径分布は、Ｍｉｃｒｏｔｒａｃ  Ｎａｎｏｔｒａｃ（商標）２５２を使用して蒸留前後に測定し、Ｄ５０シフトを計算した。Ｑｕａｎｔｕｍ  ＸＬ（図２）から生じたプロットは、サイズシフトの程度と蒸留物温度との間に強い相関がある、すなわち、粒径変化が蒸留物の温度に比例することを示している。粒径の縮小度を調整することにより、樹脂ラテックスの最終粒径分布をストリッピング中に最適化することができる。表２は、実施例１〜実施例３の溶媒除去の前後の粒径（ナノメートル）を示す。
【０１６６】
【表１】
2018159057.tif 000002
【０１６７】
【表２】
2018159057.tif 000003
【０１６８】
したがって、溶媒ストリッピング中に粒径を制御する方法が提供される。本発明の方法は、配合調整によるサイズ制御以外に、必要または所望に応じて、溶媒ストリッピングプロセス中に粒径分布を調整することを可能にする。したがって、配合調整後に粒径を制御するための第２の調整ノブが提供される。この方法は、ポリエステルラテックス製造のための任意の溶媒ストリッピングプロセスに適用することができる。
【０１６９】
上記に開示されたおよび他の特徴および機能の様々なもの、またはそれらの代替物は、多くの他の異なるシステムまたは用途に望ましく組み合わせることができることが理解されよう。また、現在予見または予期しない種々の代替、改変、変形または改良が、当業者によって後に行われ得ることも、以下の特許請求の範囲に包含されることが意図されている。特許請求の範囲に具体的に列挙されていない限り、特許請求の範囲のステップまたは構成要素は、特定の順序、数、位置、大きさ、形状、角度、色または材料に関して、明細書またはその他の特許請求の範囲から含意またはインポートされるべきではない。
【図１】
2018159057.tif 000004
【図２】
2018159057.tif 000005