(57)【要約】      （修正有）【課題】無色透明且つ高い光沢を有するトナーを製造する。【解決手段】低分子量ラテックス樹脂と低融点ワックスを高剪断力で混合・均質化した第１組成物が所望のコア粒子サイズになるまで混合・加熱した後、第１組成物よりも高いＴｇを有する第２組成物と接触させ、該コア粒子の周りにシェルを形成し、無色透明トナーとする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
無色透明トナーを製造する方法であって、
ａ）低分子量（ＬＭＷ）ラテックス樹脂と低融点ワックスとを含む第１組成物を高剪断力で混合しそして均質化することであって、前記低分子量樹脂は、約１２  ｘ  １０３〜約４５  ｘ  １０３までの重量平均分子量を有すること；
ｂ）前記第１組成物を、選択サイズの粒子が達成されるまで混合しそして加熱すること；
ｃ）前記第１組成物を、第２組成物と接触させて、前記粒子の周りにシェルを形成することであって、前記第２組成物は、前記第１組成物よりも高いＴｇを有し、コア‐シェル粒子を生じること；
ｄ）前記コア‐シェル粒子を、選択サイズ及び選択円形度のコア‐シェル粒子が達成されるまでインキュベートすること；
ｅ）前記コア‐シェル粒子を回収すること；及び
ｆ）前記コア‐シェル粒子を着色剤の非存在下で処理して無色透明トナーを形成することを包含し、ここで、前記無色透明トナーは、約８０ｇｇｕ〜１００ｇｇｕの光沢値を有する、方法。
【請求項２】
前記低分子量ラテックス樹脂は、第１モノマーと第２モノマーとを含有する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記低分子量ラテックスは、スチレン及びアクリラートを含有する、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記第１モノマー及び前記第２モノマーは、スチレン、メチルアクリラート、エチルアクリラート、ブチルアクリラート、イソブチルアクリラート、ドデシルアクリラート、ｎ‐オクチルアクリラート、２‐クロロエチルアクリラート、β‐カルボキシエチルアクリラート（β‐ＣＥＡ）、フェニルアクリラート、メチルα‐クロロアクリラート、メチルメタクリラート、エチルメタクリラート、ｎ‐ブチルアクリラート、ブチルメタクリラート、ブタジエン、イソプレン、メタクリロニトリル、アクリロニトリル、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、ビニルアセタート、ビニルプロピオナート、ビニルベンゾアート、ビニルブチラート、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、ビニリデンクロリド、ビニリデンクロロフルオリド、Ｎ‐ビニルインドール、Ｎ‐ビニルピロリドン、メタクリラート、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‐Ｎ‐メチルピリジニウムクロリド、ビニルナフタレン、ｐ‐クロロスチレン、ビニルクロリド、ビニルブロミド、ビニルフルオリド、エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレン、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記低融点ワックスは、フィッシャー‐トロプシュワックス、カルナウバワックス、日本ろう、シロヤマモモワックス、ライスワックス、サトウキビワックス、キャンデリラワックス、獣脂、及びホホバオイル、蜜ろう、シェラックワックス、マッコウ鯨ろう、鯨ろう、中国ろう、ラノリン；エステルワックス、カプロンアミド、カプリルアミド、ペラルゴン酸アミド、カプリン酸アミド、ラウリルアミド、トリデカン酸アミド、ミリスチルアミド、ステアロアミド、ベヘン酸アミド、エチレン‐ビスステアロアミド、カプロレイン酸アミド、ミリストレイン酸アミド、オレアミド、エライジン酸アミド、リノール酸アミド、エルカミド、リシノール酸アミド、リノレン酸アミド、モンタンワックス、オゾケライト、セレシン、亜炭ワックス、パラフィンワックス、微晶質ワックス、低分子ポリエチレン、低分子ポリプロピレン、低分子ポリブテン、ポリテトラフルオロエチレンワックス、アクラワックス、ジステアリルケトン、カスターワックス、オパールワックス、モンタンワックス誘導体、パラフィンワックス誘導体、微晶質ワックス誘導体並びにこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
低分子量（ＬＭＷ）ラテックス樹脂、低融点ワックス及びポリマーシェルを含有し、前記低分子量ラテックス樹脂が、約１２  ｘ  １０３〜約４５  ｘ  １０３までの重量平均分子量を有し、前記ポリマーシェルのＴｇが、前記低分子量ラテックス樹脂のＴｇより高い、着色剤を含まないトナー粒子。
【請求項７】
前記トナー粒子は、約６０〜約１７０ｇ／１０分のメルトフローインデックスを示す、請求項６に記載のトナー粒子。
【請求項８】
前記トナー粒子は、約８０ｇｇｕ〜約１００ｇｇｕまでの光沢値を有する、請求項６に記載のトナー粒子。
【請求項９】
前記低分子量ラテックス樹脂は、スチレン及びアクリラートを含有する、請求項６に記載のトナー粒子。
【請求項１０】
前記低融点ワックスは、フィッシャー‐トロプシュワックス、カルナウバワックス、日本ろう、シロヤマモモワックス、ライスワックス、サトウキビワックス、キャンデリラワックス、獣脂、及びホホバオイル、蜜ろう、シェラックワックス、マッコウ鯨ろう、鯨ろう、中国ろう、ラノリン；エステルワックス、カプロンアミド、カプリルアミド、ペラルゴン酸アミド、カプリン酸アミド、ラウリルアミド、トリデカン酸アミド、ミリスチルアミド、ステアロアミド、ベヘン酸アミド、エチレン‐ビスステアロアミド、カプロレイン酸アミド、ミリストレイン酸アミド、オレアミド、エライジン酸アミド、リノール酸アミド、エルカミド、リシノール酸アミド、リノレン酸アミド、モンタンワックス、オゾケライト、セレシン、亜炭ワックス、パラフィンワックス、微晶質ワックス、低分子ポリエチレン、低分子ポリプロピレン、低分子ポリブテン、ポリテトラフルオロエチレンワックス、アクラワックス、ジステアリルケトン、カスターワックス、オパールワックス、モンタンワックス誘導体、パラフィンワックス誘導体、微晶質ワックス誘導体及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項６に記載のトナー粒子。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
好適な融解粘度を有するトナー樹脂は、普通紙上に高い光沢の画像、例えば、約２５〜約６０光沢単位までの画像を描出する。高い光沢の画像を描出するトナーは、多くの場合、プロセスカラー用途及び透明シートのために選択される。このようなトナーの定着温度すなわち融合温度は、高い場合があり、１６０℃を超える場合がある。このことは、高い電力消費、低い定着速度並びにフューザーロール及びフューザーロールベアリングの寿命の低下をもたらす。ホットオフセット及びコールドオフセットもまた、問題であり得る。また、低い融点を有する多くのトナー樹脂は、狭い定着ラチチュードを有し且つ噴出の間に多すぎる微粉を生じるなどの低い機械的特性を有し、その結果トナーの費用を増大させる。
【０００２】
１６０℃未満の定着温度を有する高光沢トナー樹脂（低定着温度トナー樹脂又は低融解トナー樹脂と呼ぶ）及びそのトナーであって、優れたコールドオフセット及びホットオフセット性能、広い光沢ラチチュードを有するトナー樹脂及びそのトナー、並びにこのような樹脂の調製のためのプロセスが、必要とされている。低温で機能するトナーは、画像化デバイス操作に必要な電力を減らし、そしてフューザーロール及び高温フューザーロールベアリングの寿命を延ばす。広い融合ラチチュード及び優れた光沢ラチチュードを有し且つ良いトナー粒子弾性を有する高光沢トナーが、必要とされる。さらに、広い融合ラチチュード及び優れた光沢ラチチュードを有するトナーにより、放出剤として必要とされる油の量に融通性がもたらされ得、フューザーロールに対するトナーオフセットに関わるコピーの質の低下を最小化し得、そしてフューザーロールの寿命を延ばし得る。
【発明の概要】
【０００３】
本開示には、無色透明トナーを製造するためのプロセスを、このようなプロセスから得られるトナー組成物を含めて記載される。本開示で記載されるトナーは、オーバーコーティング及び光沢の向上において用途を見出される。トナーの組成物は、流動、トナー質量面積（ＴＭＡ）及び印刷性能を最適化し得る。
【０００４】
無色透明トナーを製造する方法が、開示される。この方法は、低分子量（ＬＭＷ）ラテックス樹脂と低融点ワックスとを含有する第１組成物を高剪断力で混合しそして均質化することであって、低分子量樹脂は、約１２  ｘ  １０３〜約４５  ｘ  １０３までの重量平均分子量を有すること；第１組成物を、所望粒子サイズが達成されるまで混合しそして加熱すること；第１組成物を、第２組成物と接触させて、粒子の周りにシェルを形成することであって、第２組成物は、第１組成物よりも高いＴｇを有すること；得られた凝集混合物を、所望粒子サイズ及び／又は所望円形度が達成されるまで混合しそして加熱すること；冷却した混合物を、洗浄しそして乾燥させて、乾燥トナー粒子を形成し、この乾燥トナー粒子を現像剤に配合する場合、この現像剤は約８０ｇｇｕ〜１００ｇｇｕの光沢値を有することを包含する。
【０００５】
高い光沢の無色透明トナーが記載され、ここで、このトナーは、画像要素と組み合わせられて、画像層の表面を覆う保護コートを形成するか、又はこのトナーは、画像要素と組み合わせられて、画像層の光沢を向上させる。
【０００６】
いくつかの実施形態において、低分子量（ＬＭＷ）ラテックス樹脂、低融点ワックス、及びポリマーシェルを含む無色透明トナー粒子が開示され、低分子量ラテックス樹脂は、約１２  ｘ  １０３〜約４５  ｘ  １０３までの重量平均分子量を有し、トナー粒子は、約６０〜１７０ｇ／１０分のメルトフローインデックス（ＭＦＩ）を示し、現像剤に配合する場合、この現像剤は、約８０ｇｇｕ〜１００ｇｇｕの光沢値を有する。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本開示は、オーバーコーティング及び光沢の向上の用途及び／又は流動、ＴＭＡ及び印刷性能に関するパラメータの最適化を必要とする用途において使用され得る、無色透明且つ高い光沢のトナー組成物を含む無色透明トナーを製造するためのプロセスを記載する。
【０００８】
いくつかの実施形態において、無色透明トナーを製造する方法が、開示される。この方法は、
低ガラス遷移温度（Ｔｇ）（ＬＧＴＴ）を有する低分子量（ＬＭＷ）ラテックス樹脂と低融点ワックスとを含む第１組成物を高剪断力で混合しそして均質化することであって、低分子量で低ガラス遷移温度の樹脂は、約１２  ｘ  １０３〜約４５  ｘ  １０３までの重量平均分子量及び約４５℃〜約５５℃までのＴｇを有すること；
第１組成物を、所望サイズ又は選択サイズの粒子が達成されるまで混合しそして加熱すること；
第１組成物を、第２組成物と接触させて、粒子の周りにシェルを形成することであって、第２組成物は、第１組成物よりも高いＴｇを有すること；
組成物を、所望サイズ若しくは選択サイズ及び／又は所望形状若しくは選択形状、例えば円形度が得られるまで混合しそして加熱すること；
混合物を、洗浄しそして乾燥させて、乾燥トナー粒子を形成することを含む方法であって、この乾燥トナー粒子が現像液に配合される場合、この現像液は、約８０ｇｇｕ〜１００ｇｇｕの光沢値を有する、方法である。
【０００９】
本開示において、特定の、所定の又は所望の粒子サイズが達成されるか、又は得られるという記載は、サンプリングにおいて、粒子のうち多数、すなわち５０％以上が、選択基準又は選択標準を満たすことを意味する。
【００１０】
「高剪断力」とは、トナー粒子混合物が、粒子サイズが一般的に均一、すなわち一様であり且つエマルジョン凝集プロセスにおける凝集前に適した小サイズである調製物を形成するために充分な力で均質化されるプロセスを意味する。
【００１１】
「無色透明トナー」とは、着色剤、例えば顔料又は染料を含まず、従って、受容表面、例えば紙上に塗布して加工した際に、この無色透明トナーによって受容表面に色が付与されないトナーを意味する。
【００１２】
本明細書中で使用される場合、量に関連して使用される修飾語「約」は、開始値を含み、文脈によって記載される意味を有する（例えば、少なくとも特定の量の測定に関連する誤差の程度を含む）。範囲の文脈で使用される場合、修飾語「約」はまた、２つのエンドポイントの絶対値によって規定される範囲を開示するとみなされる。例えば、範囲「約２〜約４まで」はまた、「２〜４まで」の範囲をも開示する。同等の用語として、「本質的に」「実質的に」が含まれる。
【００１３】
低分子量（ＬＭＷ）ラテックス樹脂、低融点ワックス及びポリマーシェルを含むトナー粒子が開示され、ここで、この低分子量ラテックス樹脂は、約１２  ｘ  １０３〜約４５ｘ  １０３まで、１５  ｘ  １０３〜約４０  ｘ  １０３まで、２０  ｘ  １０３〜約３５  ｘ  １０３まで、２５  ｘ  １０３〜約３０  ｘ  １０３までの重量平均分子量を有する。
【００１４】
低分子量ラテックス樹脂は、第１モノマー組成物及び第２モノマー組成物を含有し得る。第１モノマー組成物及び第２モノマー組成物を調製するために、任意の好適なモノマー又はモノマー混合物が、選択され得る。第１モノマー組成物のためのモノマー又はモノマー混合物の選択は、第２モノマー組成物のための選択とは独立であり、逆もまた然りである。
【００１５】
第１モノマー組成物及び／又は第２モノマー組成物のためのモノマーの例としては、スチレン、アクリラート、例えば、アルキルアクリラート、例えば、メチルアクリラート、エチルアクリラート、ブチルアクリラート、イソブチルアクリラート、ドデシルアクリラート、ｎ‐オクチルアクリラート、ｎ‐ブチルアクリラート及び２‐クロロエチルアクリラート；β‐カルボキシエチルアクリラート（β‐ＣＥＡ）、フェニルアクリラート、メチルα‐クロロアクリラート、メチルメタクリラート、エチルメタクリラート、ブチルメタクリラート、ブタジエン、イソプレン、メタクリロニトリル、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、ビニルアセタート、ビニルプロピオナート、ビニルベンゾアート及びビニルブチラート；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、ビニリデンクロリド、ビニリデンクロロフルオリドなど；Ｎ‐ビニルインドール、Ｎ‐ビニルピロリドン、メタクリラート、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‐Ｎ‐メチルピリジニウムクロリド、ビニルナフタレン、ｐ‐クロロスチレン、ビニルクロリド、ビニルブロミド、ビニルフルオリド、エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレン並びにこれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されない。モノマーの混合物は、コポリマー、例えば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であってもよい。
【００１６】
第１モノマー組成物及び第２モノマー組成物は、互いに独立して、２種又は３種以上の異なるモノマーを含有し得る。従って、ラテックスポリマーは、コポリマーを含有し得る。このようなラテックスコポリマーの例としては、ポリ（スチレン‐ｎ‐ブチルアクリラート‐β‐ＣＥＡ）、ポリ（スチレン‐アルキルアクリラート）、ポリ（スチレン‐１，３‐ジエン）、ポリ（スチレン‐１，２‐ジエン）、ポリ（スチレン‐１，４‐ジエン）、ポリ（スチレン‐アルキルメタクリラート）、ポリ（アルキルメタクリラート‐アルキルアクリラート）、ポリ（アルキルメタクリラート‐アリールアクリラート）、ポリ（アリールメタクリラート‐アルキルアクリラート）、ポリ（アルキルメタクリラート）、ポリ（スチレン‐アルキルアクリラート‐アクリロニトリル）、ポリ（スチレン‐１，３‐ジエン‐アクリロニトリル）、ポリ（アルキルアクリラート‐アクリロニトリル）、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（メチルメタクリラート‐ブタジエン）、ポリ（エチルメタクリラート‐ブタジエン）、ポリ（プロピルメタクリラート‐ブタジエン）、ポリ（ブチルメタクリラート‐ブタジエン）、ポリ（メチルアクリラート‐ブタジエン）、ポリ（エチルアクリラート‐ブタジエン）、ポリ（プロピルアクリラート‐ブタジエン）、ポリ（ブチルアクリラート‐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（メチルメタクリラート‐イソプレン）、ポリ（エチルメタクリラート‐イソプレン）、ポリ（プロピルメタクリラート‐イソプレン）、ポリ（ブチルメタクリラート‐イソプレン）、ポリ（メチルアクリラート‐イソプレン）、ポリ（エチルアクリラート‐イソプレン）、ポリ（プロピルアクリラート‐イソプレン）、ポリ（ブチルアクリラート‐イソプレン）；ポリ（スチレン‐プロピルアクリラート）、ポリ（スチレン‐ブチルアクリラート）、ポリ（スチレン‐ブタジエン‐アクリロニトリル）、ポリ（スチレン‐ブチルアクリラート‐アクリロニトリル）などが挙げられる。
【００１７】
第１モノマー組成物と第２モノマー組成物との間の重量比は、一般に、約０．１：９９．９〜約５０：５０まで、約０．５：９９．５〜約２５：７５まで、約１：９９〜約１０：９０までの範囲であり得る。
【００１８】
反応中に、界面活性剤が使用され得る。任意の好適な界面活性剤が、ラテックス及びワックス分散物の調製のために使用され得る。エマルジョン系によって、任意の所望の非イオン性界面活性剤又はイオン性界面活性剤、例えば、陰イオン性界面活性剤又は陽イオン性界面活性剤が、企図され得る。
【００１９】
界面活性剤は、任意の所望量又は有効量で、使用され得る。一般に、ラテックスポリマーを調製するために使用されるモノマー総量の少なくとも約０．０１重量％、少なくとも約０．１重量％、又はラテックスポリマーを調製するために使用されるモノマー総量の約１０重量％未満、約５％未満の量が使用され得るが、これらの範囲外の量もまた、使用され得る。
【００２０】
必要である場合、任意の好適な開始剤又は開始剤の混合物が、ラテックスプロセス及びトナープロセスにおいて選択され得る。開始剤は、種々の公知のフリーラジカル重合開始剤から選択される。
【００２１】
フリーラジカル開始剤の例としては、過硫酸塩、過酸化物、アゾ化合物など、及びこれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されない。
【００２２】
他のフリーラジカル開始剤としては、過硫酸アンモニウム、過酸化水素、過酸化アセチル、過酸化クミル、過酸化ｔｅｒｔ‐ブチル、過酸化プロピオニル、過酸化ベンゾイル、過酸化クロロベンゾイル、過酸化ジクロロベンゾイル、過酸化ブロモメチルベンゾイル、過酸化ラウロイル、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム、ジイソプロピルペルオキシカーボナートなどが挙げられるが、これらに限定されない。
【００２３】
重合されるモノマーの総重量に対して、開始剤は、一般に、約０．１％〜約５％まで、約０．４％〜約４％まで、約０．５％〜約３％までの量で存在し得るが、より多い又はより少ない量で存在してもよい。
【００２４】
ラテックスの重合度を制御し、それにより、生成物の分子量及び分子量分布を制御するために、連鎖移動剤が、必要に応じて使用され得る。連鎖移動剤は、ラテックスポリマーの一部分となり得る。
【００２５】
連鎖移動剤は、炭素‐硫黄共有結合を有し得る。
【００２６】
連鎖移動剤の例としては、ｎ‐Ｃ３―１５アルキルメルカプタン、分枝鎖状アルキルメルカプタン、芳香環含有メルカプタンなどが挙げられるが、これらに限定されない。当業者に理解されるように、用語「‐メルカプタン」及び「‐チオール」は、相互交換可能に使用され得、Ｃ‐ＳＨ基を意味する。
【００２７】
このような連鎖移動剤の代表例としてはまた、ドデカンチオール、ブタンチオール、イソオクチル‐３‐メルカプトプロピオナート、２‐メチル‐５‐ｔ‐ブチル‐チオフェノール、カーボンテトラクロリド、カーボンテトラブロミドなどが挙げられるが、これらに限定されない。
【００２８】
重合されるモノマーの総重量に対して、連鎖移動剤は、一般に、約０．１％〜約７％まで、約０．５％〜約６％まで、約１．０％〜約５％までの量で存在し得るが、より多い又はより少ない量で存在してもよい。
【００２９】
標的ラテックスの分枝鎖構造を制御するために、分枝化剤が、必要に応じて、組成物中に含まれ得る。分枝化剤の例としては、デカンジオールジアクリラート（ＡＤＯＤ）、トリメチロールプロパン、ペンタエリトリトール、トリメリト酸、ピロメリト酸及びこれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されない。
【００３０】
重合されるモノマーの総重量に対して、分枝化剤は、一般に、約０．０１％〜約２％まで、約０．０５％〜約１．０％まで、約０．１％〜約０．８％までの量で存在し得るが、より多い又はより少ない量で存在してもよい。
【００３１】
高い光沢のトナー組成物のための低コストで且つ安全な架橋熱可塑性バインダー樹脂を製造する融解混合プロセスもまた、提供される。このプロセスにおいて、低分子量樹脂又はポリマーが融解混合され、すなわち高剪断条件下の融解状態において実質的に均一に分散したトナー成分を生成し、そしてこのプロセスは、最適化された光沢性質を有する樹脂ブレンド及びトナー生成物を提供する。架橋されるとは、含まれるポリマーが、実質的に架橋される、すなわち、例えば、そのゲル化点と同じであるか又はそれより高いことを意味する。本明細書中で使用される場合、「ゲル化点」とは、ポリマーが、溶液中でもはや溶解可能ではなくなる点を意味する。
【００３２】
任意の型のリアクターが、制限なく好適に使用され得る。リアクターは、一般に、その中に組成物を撹拌するための手段を備える。代表的には、リアクターは、少なくとも１つの撹拌翼を備える。ラテックス及び／又はトナーを形成するために、リアクターは、好ましくは、撹拌翼が約１０〜約１，０００ｒｐｍの有効混合速度で操作され得るようにプロセスを通して操作される。
【００３３】
モノマー添加の完了後、ラテックスは、冷却前に、一定時間、例えば、約１０〜３００分間条件を維持することによって、安定化させることが可能であり得る。必要に応じて、ラテックスは、当該分野で公知の標準方法、例えば、凝集、溶解及び沈殿、濾過、洗浄、乾燥などによって、分離され得る。
【００３４】
コア樹脂のＴｇは、約８０℃以下、約６０℃以下、約４０℃以下であってもよい。
【００３５】
総粒子重量に対して、約１２  ｘ  １０３〜約４５  ｘ  １０３までの重量平均分子量を有するラテックスが、約５０％〜約９９％まで、約６０％〜約９８％まで、約７０％〜約９５％までの量で存在し得るが、より多い又はより少ない量で存在してもよい。
【００３６】
乳化は、任意の好適なプロセス、例えば高温での混合によってなし得る。例えば、エマルジョン混合物は、約２００〜約４００ｒｐｍ及び約４０℃〜約８０℃までの温度に設定したホモジナイザーにおいて約１分間〜約２０分間まで混合され得る。
【００３７】
本開示の粒子はまた、ワックスをも含有し、このワックスは、１種のワックスであっても、２種以上の異なるワックスの混合物であってもよい。１種のワックスは、例えば、特定のトナー特性、例えばトナー粒子形状、トナー粒子表面上のワックスの存在及び量、帯電特徴及び／又は定着特徴、光沢、ストリッピング、オフセット特性などを改善するためにトナー調合物に添加され得る。或いは、ワックスの組み合わせは、トナー組成物に複数の特性を提供するために添加され得る。
【００３８】
ワックスは、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％の量で存在し得る。
【００３９】
選択され得るワックスとしては、例えば、約５００〜約２０，０００まで、約１，０００〜約１０，０００までの重量平均分子量を有するワックスが挙げられる。目的のコアを調製するためのワックスは、低融点、例えば、９０℃未満、８５℃未満、７５℃未満、６５℃未満、５５℃未満の融点を有する低融点ワックスである。
【００４０】
使用され得るワックスとしては、例えば、ポリオレフィンワックス、例えば、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス及びポリブテンワックス、例えば、Ａｌｌｉｅｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ及びＰｅｔｒｏｌｉｔｅ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから市販されるもの、例えば、Ｂａｋｅｒ  ＰｅｔｒｏｌｉｔｅのＰＯＬＹＷＡＸＴＭポリエチレンワックス、Ｍｉｃｈａｅｌｍａｎ，  Ｉｎｃ．及びＤａｎｉｅｌｓ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能なワックスエマルジョン、Ｅａｓｔｍａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ，  Ｉｎｃ．から市販されるＥＰＯＬＥＮＥ  Ｎ‐１５ＴＭ、Ｓａｎｙｏ  Ｋａｓｅｉ  Ｋ．  Ｋ．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  ５５０‐ＰＴＭ；植物系のワックス、例えば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、木ろう及びホホバオイル；動物系のワックス、例えば、蜜ろう；鉱物系のワックス及び石油系のワックス、例えば、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、微晶質ワックス及びフィッシャー‐トロプシュワックス；高級脂肪酸及び高級アルコールから得られるエステルワックス、例えば、ステアリルステアラート及びベヘニルベヘナート；高級脂肪酸及び一価又は多価の低級アルコールから得られるエステルワックス、例えば、ブチルステアラート、プロピルオレアート、グリセリドモノステアラート、グリセリドジステアラート及びペンタエリトリトールテトラベヘナート；高級脂肪酸及び多価アルコールマルチマーから得られるエステルワックス、例えば、ジエチレングリコールモノステアラート、ジプロピレングリコールジステアラート、ジグリセリルジステアラート及びトリグリセリルテトラステアラート；ソルビタン高級脂肪酸エステルワックス、例えば、ソルビタンモノステアラート、並びにコレステロール高級脂肪酸エステルワックス、例えば、コレステリルステアラートが挙げられる。使用され得る官能性ワックスの例としては、アミン、アミド、例えば、Ｍｉｃｒｏ  Ｐｏｗｄｅｒ  Ｉｎｃ．から入手可能なＡＱＵＡ  ＳＵＰＥＲＳＬＩＰ  ６５５０ＴＭ及びＳＵＰＥＲＳＬＩＰ  ６５３０ＴＭ、フッ化ワックス、例えば、Ｍｉｃｒｏ  Ｐｏｗｄｅｒ  Ｉｎｃ．から入手可能なＰＯＬＹＦＬＵＯ  １９０ＴＭ、ＰＯＬＹＦＬＵＯ  ２００ＴＭ、ＰＯＬＹＳＩＬＫ  １９ＴＭ及びＰＯＬＹＳＩＬＫ  １４ＴＭ、混合フッ化アミドワックス、例えば、Ｍｉｃｒｏ  Ｐｏｗｄｅｒ  Ｉｎｃ．からまた入手可能なＭＩＣＲＯＳＰＥＲＳＩＯＮ  １９ＴＭ、イミド、エステル、第四級アミン、カルボン酸又はアクリルポリマーエマルジョン、例えば、全てＳＣ  Ｊｏｈｎｓｏｎ  Ｗａｘから入手可能なＪＯＮＣＲＹＬ  ７４ＴＭ、８９ＴＭ、１３０ＴＭ、５３７ＴＭ及び５３８ＴＭ、Ａｌｌｉｅｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ、Ｐｅｔｒｏｌｉｔｅ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ及びＳＣ  Ｊｏｈｎｓｏｎ  Ｗａｘから入手可能な塩素化ポリプロピレン及び塩素化ポリエチレンが挙げられる。前述の混合物及び組み合わせはまた、いくつかの実施形態ににおいても使用され得る。
【００４１】
トナー粒子は、当業者の技術範囲内の任意の方法によって調製され得る。トナー粒子生成に関連する実施形態が、エマルジョン凝集プロセスに関して以下に記載されるが、例えば、懸濁プロセス及び被包化プロセスなどの化学的プロセスを含む、トナー粒子を調製する任意の好適な方法が、使用され得る。トナー組成物及びトナー粒子は、凝集プロセス及び凝結プロセスによって調製され得る。これらのプロセスにおいて、小サイズの樹脂粒子が、適切なトナー粒子サイズに凝集し、次いで凝結して、最終トナー粒子形状及び形態を達成する。従って、約１２  ｘ  １０３〜約４５  ｘ  １０３までの重量平均分子量を有する目的のラテックスは、公知の方法によってトナー及び現像剤を形成するためのエマルジョン／凝集プロセスに使用され得る。
【００４２】
約１２  ｘ  １０３〜約４５  ｘ  １０３までの重量平均分子量を有する目的のラテックスは、融解配合されるかさもなければ種々の任意のトナー成分、例えばワックス分散物、凝集剤、シリカ、帯電増大添加物、帯電制御添加物、界面活性剤、乳化剤、流動添加物などと共に混合され得る。必要に応じて、ラテックス（例えば、約４０％固体）は、トナー組成物に調合される前に、固体負荷約１２〜１５重量％固体まで希釈され得る。
【００４３】
上記の混合物の調製の後、混合物に凝集剤が添加され得る。任意の好適な凝集剤が、トナーを形成するために使用され得る。好適な凝集剤としては、例えば、二価陽イオン材料又は多価陽イオン材料の水溶液が挙げられる。凝集剤は、樹脂のＴｇ未満の温度で混合物に添加され得る。
【００４４】
凝集剤は、例えば、１００分の０．１（ｐｐｈ）〜約１ｐｐｈまで、約０．２５ｐｐｈ〜約０．７５ｐｐｈまでの量で、混合物に添加され得る。
【００４５】
トナーの光沢は、粒子中に保持される金属イオン、例えばＡｌ３＋の量に影響され得る。保持金属イオンの量は、さらに、キレーター、例えばＥＤＴＡの添加によって調整され得る。トナー粒子中の保持金属イオン、例えばＡｌ３＋の量は、約０．１ｐｐｈ〜約１ｐｐｈまで、約０．２５ｐｐｈ〜約０．８ｐｐｈまでであり得る。
【００４６】
いくつかの実施形態において、粒子の凝集及び凝結を制御するために、凝集剤、酸又は塩基は、時間に亘って混合物内で測定され得る。例えば、凝集剤、酸又は塩基は、約５〜約２４０分間まで、約３０〜約２００分間までの時間に亘って、混合物中で測定され得る。凝集剤、酸又は塩基の添加は、混合物が、約５０ｒｐｍ〜約１，０００ｒｐｍまで、約１００ｒｐｍ〜約５００ｒｐｍまでの撹拌状態及びコア樹脂のＴｇ未満の温度に維持されている間に行われ得る。
【００４７】
粒子は、所定の、所望の又は選択の粒子サイズが得られるまで凝集させられ得る。従って、凝集は、高温を維持することによって、又は例えば、約４０℃〜約１００℃までゆっくりと温度を上げ、そして混合物をこの温度にて約０．５時間〜約６時間まで、約１時間〜約５時間まで保ち、その間撹拌を維持することによって進行し得、凝集粒子を提供し得る。
【００４８】
一旦所定の、所望の又は選択の粒子サイズに到達したら、シェル樹脂又はシェルポリマーが、反応混合物中に導入される。いくつかの実施形態において、所定の、所望の又は選択の粒子サイズは、シェル形成前で約４〜約９μｍまで、約５〜約８μｍまで、約６．５〜約７．５μｍまでである。
【００４９】
シェルが、形成された凝集トナー粒子に適用される。Ｔｇがコア樹脂のＴｇよりも高い限り、コア樹脂としての使用に好適である上記の任意の樹脂が、シェル樹脂として使用され得る。いくつかの実施形態において、シェル樹脂のＴｇは、コア樹脂のＴｇよりも約２℃高いか、約３℃高いか、約４℃高いか、又はそれ以上である。シェル樹脂は、当業者の技術範囲内である任意の方法によって、凝集粒子に適用され得る。シェル樹脂は、上記の任意の界面活性剤を含むエマルジョン中に存在し得る。上記の凝集粒子が、前記エマルジョンと合わせられて、樹脂は、形成された凝集物の周りにシェルを形成する。非晶質ポリエステルが、凝集物の周りにシェルを形成してコア‐シェル形状を有するトナー粒子を形成するために使用され得る。
【００５０】
コア‐シェル粒子の好適なサイズ又は選択のサイズは、約６〜約８μｍまで、約６．５〜約７．５μｍまでである。シェル成分は、トナー粒子の約２０〜約３０重量％を含み得る。
【００５１】
開始剤が、シェル形成混合物中に含まれ得る。開始剤は、光開始剤であってもよい。開始剤は、トナー試薬の約１重量％〜約５重量％まで、試薬の約２重量％〜約４重量％までの量で存在し得る。
【００５２】
一旦所望の最終サイズ、約６〜約８μｍまで、約６．５〜約７．５μｍまでのトナー粒子が達成されると、混合物のｐＨは、塩基によって約６〜約１０までの値、約６〜約７までの値に調整され得る。ｐＨの調整は、粒子が大きくなるのを止め得る。エチレンジアミンテトラ酢酸（ＥＤＴＡ）、クエン酸ナトリウム、ジメチルスルホキシド、メチルグリシン二酢酸、ゼオライト化合物又は他の公知のキレーターが、上記の所望の値のｐＨに調整するために使用され得る。塩基は、混合物の約２〜約２５重量％まで、混合物の約４〜約１０重量％までの量で添加され得る。シェル樹脂は、コア樹脂よりも高いＴｇを有する。
【００５３】
所望の粒子サイズまでの凝集及び上述のシェルの形成の後、粒子は、所望の最終形状まで凝結され得る。凝結は、例えば、混合物を、約５５℃〜約１００℃まで、約６５℃〜約７５℃までの温度に加熱することによって達成され得る。この温度は、可塑化を防ぐために、結晶性樹脂の融点よりも低くてもよい。より高い温度又はより低い温度が使用され得、温度は、粒子中に使用される樹脂によることが、理解される。
【００５４】
凝結は、約０．１〜約９時間まで、約０．５〜約４時間までの時間に亘って進行し得るか又は達成され得る。
【００５５】
凝結の後、混合物は、室温（ＲＴ）まで、例えば約２０℃〜約２５℃まで冷却され得る。冷却は、所望通りに、迅速であっても、ゆっくりであってもよい。冷却の後、トナー粒子は、必要に応じて、水で洗浄され得、そして乾燥され得る。
【００５６】
一般に、所望の粒子は、本質的に滑らかである。一般的に、所望の粒子は、本質的に円形又は卵形である。例えば、目的の粒子は、少なくとも約０．９６、少なくとも約０．９７、少なくとも約０．９８の円形度を有し得る。一般に、粒子は、最も長い寸法について、約６μｍ、少なくとも約６．５μｍ、少なくとも約７μｍの長さを有する。
【００５７】
トナー粒子はまた、所望される場合又は必要な場合、他の任意の添加物を含み得る。例えば、トナーは、任意の公知の帯電添加物を、トナーの約０．１〜約１０ｗｔ％まで、いくつかの実施形態においては、トナーの約０．５〜約７ｗｔ％までの量で含み得る。このような帯電添加物の例としては、アルキルピリジニウムハライド、ビスルファート、帯電制御添加物、アルミニウム錯体のような負電荷増大添加物などが挙げられる。
【００５８】
表面添加物が、本開示のトナー組成物に、洗浄又は乾燥の後に添加され得る。このような表面添加物の例としては、例えば、金属塩、脂肪酸の金属塩、コロイド状シリカ、金属酸化物、ストロンチウムチタナート、これらの組み合わせなどが挙げられる。表面添加物は、トナーの約０．１〜約１０ｗｔ％まで、約０．５〜約７ｗｔ％までの量で存在し得る。
【００５９】
トナー粒子の特徴は、任意の好適な技術及び装置によって決定され得る。体積平均粒子径Ｄ５０ｖ、幾何標準偏差（ＧＳＤ）ＧＳＤｖ及びＧＳＤｎは、好適な測定機器によって、例えばＢｅｃｋｍａｎ  Ｃｏｕｌｔｅｒ  Ｍｕｌｔｉｓｉｚｅｒ  ３を製造業者の指示に従って操作することによって測定され得る。本開示に従って生成したトナーは、一般に、約７μｍ径であり、一般に滑らかである。
【００６０】
本開示の方法を使用して、所望の光沢レベルが得られ得る。従って、例えば、本開示のトナーの光沢レベルは、ガードナー光沢単位（ｇｕ）で測定して、約２０ｇｇｕ〜約１００ｇｇｕまで、約５０ｇｇｕ〜約９５ｇｇｕまで、約６０ｇｇｕ〜約９０ｇｇｕまで、約８０〜約１００ｇｇｕまでの光沢を有し得る。
【００６１】
トナーは、超低融点（ＵＬＭ）トナーとして使用され得る。乾燥トナー粒子は、外側の表面添加物を除き、以下の特徴を有し得る。
【００６２】
（１）約０．９〜約１まで、いくつかの実施形態においては、約０．９５〜約０．９９まで、約０．９６〜約０．９８までの円形度（例えば、Ｓｙｓｍｅｘ  ３０００分析機にて測定した）。
【００６３】
（２）コア‐シェル構造であって、シェル樹脂のＴｇは、コア樹脂のＴｇよりも高い。
【００６４】
（３）約５０〜約１８０ｇ／１０分まで、６０〜約１７０ｇ／１０分まで、７０〜約１６０ｇ／１０分までのメルトフローインデックス（ＭＦＩ）（５ｋｇ／１３０℃）。
【００６５】
このように形成されたトナー粒子は、現像剤組成物に調合され得る。トナー粒子は、キャリア粒子と混合されて、二成分現像剤組成物を達成してもよい。現像剤中のトナー濃度は、現像剤の総重量の約１重量％〜約２５重量％まで、いくつかの実施形態において、現像剤の総重量の約２重量％〜約１５重量％までであり得る。
【００６６】
種々の他の当該分野で公知の化合物、例えば、シリカ、チタニアなどが、添加されて、樹脂粒子と混合され、現像剤を構成し得る。
【００６７】
本開示のトナーは、トナーで画像を形成することを補助するか又は画像を増強するための、乾式複写法用途以外の用途を含む任意の好適な手順で使用され得ることが想定される。
【００６８】
本開示のトナーを用い、画像を、可撓性基材を含む基材上に形成し得、約１μｍ〜約６μｍまで、約２μｍ〜約４．５μｍまで、約２．５〜約４．２μｍまでのトナー堆積高を有する。
【００６９】
いくつかの実施形態において、本開示のトナーは、乾式複写法印刷保護組成物として使用され得、市販の印刷用途において、オーバープリントコーティング特性を提供する。この特性は、熱安定性、光安定性及び耐擦性を含むが、これらに限定されない。より具体的には、想定されるこのようなオーバープリントコーティングは、上書きを可能にする能力、熱によるひび割れを減少させるか又は防ぐ能力、融合を改善する能力、印字オフセットを減少させるか又は防ぐ能力、印刷性能を改善する能力、及び画像を太陽、熱などから保護する能力を有する。他の実施形態において、オーバープリント組成物は、乾式複写法基材及びトナーの粗さを埋めることによって平坦なフィルムを形成し、光沢を増大する組成物の能力に起因して、乾式複写法印刷の外観全体を改善するために使用され得る。
【実施例】
【００７０】
無色透明トナー調合物
調合物は、以下の通りである：
５５部の脱イオン水；
２７部の低分子量（ＬＭＷ）スチレン／ｎ‐ブチルアクリラート／カルボキシエチルアクリラートエマルジョンラテックス樹脂；
５部の７５．５℃＋／−５．５℃の融点を有する低融点パラフィンワックス；及び
０．２部のポリアルミニウムクロリド。
【００７１】
上記の調合物を、リアクター（例えば、ヘンシャルブレンダー）内に入れ、４０００ｒｐｍの高剪断力で２０分間均質化した。得られた混合物を、次いで、５５〜６０℃で加熱しながら、４５°の角度でリアクターの底から１〜２インチ離れた４インチの撹拌翼によって３５０ｒｐｍで混合した。次いで、この混合物を、７μｍを標的サイズとして約５〜８μｍの粒子サイズを達成するまで加熱し、次いで、スチレン／ｎ‐ブチルアクリラート／カルボキシエチルアクリラートの高Ｔｇシェルポリマー（１２部）を、反応混合物に添加した。一旦適切なサイズ（すなわち、約６．５〜約７．５μｍ）まで大きくなったら、３部のＥＤＴＡ溶液を凝集物に添加し、次いで、ＮａＯＨをｐＨが７．０に増大するまで添加して、粒子サイズを止めた。一旦止まったら、２時間又は適切な円形度（例えば、Ｓｙｓｍｅｘ  ３０００で測定して約０．９６５〜約０．９８０）が達成されるまで、凝集混合物温度を９６℃まで上げた。一旦所望の円形度に達したら、混合物を、約６０〜６５℃まで冷却し、再びＮａＯＨを添加してｐＨを約９に調整し、混合物をさらに冷却した。一旦冷めたら、生成物を篩にかけ、洗浄して乾燥させて、乾燥トナー粒子を製造した。次いで、粒子をシリカ及び有機スペーサーと配合し、現像剤を製造した。次いで、現像剤を、カートリッジ内に配置し、単成分現像（ＳＣＤ）機において文書を印刷するために使用した。
【００７２】
結果
４種の無色透明且つ高い光沢のトナーを、キレーター及びワックスの量を変えて製造した。粒子は約７μｍのサイズであり、一般にイモ形であり、一般に滑らかであった。次いで、粒子を、現像剤に配合し、そして性能及び印刷特徴について試験した。メルトフローインデックスは、当該分野で公知のように（Ｔｉｎｉｕｓ  Ｏｌｓｅｎデバイスで１３０℃／５ｋｇ）計算した。架橋の量は、トナー中のアルミニウムの量を考察することによって推定し、そして光沢メーターを、平坦な紙上で７５°で使用した。
【表１】
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【００７３】
無色透明粒子１〜４は、８０ｇｇｕ〜９５ｇｇｕの光沢値を有した。無色透明粒子２は、平坦な紙上で最もよい光沢を示した。約６０〜約１７０ｇｍ／１０分のメルトフローインデックスは、架橋の程度及びワックスのレベルを制御することによって可能であった。より高いＭＦＩレベルは、平坦な紙上では流動を大きくし過ぎ、紙への過度の浸透により、低光沢を招き得る。