(57)【要約】      （修正有）【課題】粒子の紙付着性等の融合性能が優れたトナー組成物を提供する。【解決手段】低融点ワックスまたは低融点ワックス混合物を含むコア樹脂と、シェル樹脂とを含み、低融点ワックスは、融点が約９５℃未満であり、場合により、コア樹脂のＴｇがシェル樹脂のＴｇより低い、トナー。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
低融点ワックスまたは低融点ワックス混合物を含むコア樹脂と、シェル樹脂とを含み、低融点ワックスは、融点が約９５℃未満であり、場合により、コア樹脂のＴｇがシェル樹脂のＴｇより低い、トナー。
【請求項２】
前記トナーが、温度約１２５℃、負荷５ｋｇでメルトフローインデックス（ＭＦＩ）が少なくとも約１８ｇｍ／１０分である、請求項１に記載のトナー。
【請求項３】
前記シェル樹脂のＴｇが、約６０℃未満である、請求項１に記載のトナー。
【請求項４】
前記コア樹脂のＴｇが、前記シェル樹脂のＴｇより少なくとも１℃低い、請求項１に記載のトナー。
【請求項５】
前記コア樹脂のＴｇが、約６０℃未満である、請求項１に記載のトナー。
【請求項６】
前記シェル樹脂が、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およ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１に記載のトナー。
【請求項７】
前記トナーが、さらに着色剤を含む、請求項１に記載のトナー。
【請求項８】
前記トナーが、乳化凝集トナーである、請求項１に記載のトナー。
【請求項９】
前記ワックスが、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、和ろう、ホホバワックス、蜜ろう、カルナバワックスまたはこれらの組み合わせである、請求項１に記載のトナー。
【請求項１０】
粘度が約１４００Ｐ未満である、請求項１に記載のトナー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
低融点ワックスを含有するか、コアのＴｇがシェルのＴｇより低いか、またはその両方を満たすトナー、例えば、乳化凝集（ＥＡ）トナー、このトナーは、高融点ワックスを含有し、コアのＴｇがシェルのＴｇよりも高いトナーと比較した場合、優れた融合性能を示す。
【背景技術】
【０００２】
トナーを調製する分野の専門知識の範囲内に、多くのプロセスが含まれる。乳化凝集（ＥＡ）は、このような方法のひとつである。このようなトナーは、着色剤を、乳化重合によって作られたラテックスポリマーとともに凝集させることによって作られる。
【０００３】
融合性能が優れたトナーを作成するためのプロセスを改良する必要性が常に存在する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本開示は、優れた融合性能をもつトナー粒子を調製するトナーおよびプロセスを提供する。本開示のトナーは、優れた融合性能のために、低融点ワックスを組み込むことによって調製されてもよい。
【０００５】
いくつかの実施形態では、低融点ワックスを含むコア樹脂と、シェル樹脂とを含むトナー組成物が開示されており、低融点ワックスは、融点が約９５℃未満である。それに加え、コア樹脂のＴｇは、シェル樹脂のＴｇより低くてもよい。トナーは、粘度が約１４００Ｐ未満、約１３００Ｐ未満、約１２００Ｐ未満であってもよい。
【０００６】
低融点ワックスとしては、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、または石油ワックスが挙げられる。
【０００７】
高融点ワックスを用いて製造されるか、シェル樹脂以上のＴｇを有するか、または両社を満たすトナーと比較した場合、上のようにして得られたトナー組成物は、低いレオロジー基準を示し、融合性能が良好である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
理論によって束縛されないが、Ｔｇが低い樹脂をコアに用い、Ｔｇがそれと同じか、さらに低い樹脂をシェルに用いるトナー配合物は、トナーブロッキングという問題を引き起こすことがある。シェルの低Ｔｇ樹脂を高Ｔｇ樹脂に置き換えると、ブロッキング性能が向上することがあるが、このような置き換えは、融合または融合性能に悪い結果をもたらすことがある（例えば、摩耗によって画像がはずれる）。
【０００９】
本開示は、融合性能が優れた（例えば、粒子の紙付着性が優れた）トナー組成物を提供する。いくつかの実施形態では、コア樹脂と、シェル樹脂と、低融点ワックスとを含むトナー組成物が開示されており、この低融点ワックスは、融点が約９５℃未満であり、場合により、コア樹脂のＴｇが、シェル樹脂のＴｇより低い。
【００１０】
融合性能は、当該技術分野で認識された様式で、例えば、折り目固定性能、ハーフトーン摩擦固定性能（粒子の紙への付着）で決定することができる。トナーを融合させる最低融合温度（ＭＦＴ）を下げることができる。
【００１１】
優れた折り目固定性能またはハーフトーン摩擦固定性能は、融合温度が例えば約１７０℃〜約２２０℃、約１８０℃〜約２００℃の目的のトナーを用いて得ることができる。この性能は、種々の処理速度で得ることができる。トナー画像は、折り目固定性が約６０未満、約４０未満を示し、ハーフトーン摩擦固定性が約０．１５未満、約０．１２未満を示してもよい。ハーフトーン摩擦固定は、白色布の上にある画像をこすり取ったトナーの光学密度として測定することができる。折り目固定性能は、米国特許第７，８６２，９７１号に教示されているように測定することができる。
【００１２】
他の意味であると示されていない限り、明細書および特許請求の範囲で使用される、量および状態を示すあらゆる数などは、全ての場合に「約」という語句で修正されていると理解すべきである。「約」は、示されている値の２０％を超えない変動を示すという意味である。また、「等価」、「同様」、「本質的に」、「実質的に」、「おおよそ」、または「〜に合う」またはこれらの文法的な類似用語が本明細書で使用され、一般的に受け入れられている定義を有するか、または少なくとも「約」と同じ意味をもつと理解される。
【００１３】
本明細書で使用する場合、「高い」、「〜より高い」、「低い」、「〜より低い」や、これらの文法的な類似用語は、すべて、樹脂、ワックスおよびトナーを含む他の試薬（例えば、トナー粒子のコアおよびシェル）のＴｇに対する用語である。
【００１４】
いくつかの実施形態では、コア樹脂のＴｇは、シェル樹脂のＴｇより少なくとも１℃低いか、２℃低いか、３℃低いか、４℃低いか、またはさらに低い。
【００１５】
本明細書で使用する場合、「弾性係数」は、複素弾性率に対する弾性（固体のような）挙動の寄与を意味する。この因子は、記号「Ｇ」によって示すことができる。
【００１６】
本明細書で使用する場合、「ｔａｎ（ｄ）」は、位相差の正接（つまり、弾性係数に対する粘性係数の比）を意味し、流体中の弾性の有無、弾性度の有用な数量詞となり得る。
【００１７】
本明細書で使用する場合、「粘度」は、流体が流れようとするときの抵抗を指す。例えば、せん断変形において、粘度は、得られるせん断速度に対する、加えたせん断応力の比率である。粘度は、典型的には、ポイズ（Ｐ）およびセンチポイズ（ｃＰ）またはパスカル秒（Ｐａ・ｓ）またはミリパスカル秒（ｍＰａ・ｓ）という単位で報告される。例えば、いくつかの実施形態では、本開示のトナー組成物の粘度は、約１４００Ｐ未満、約１３００Ｐ未満、約１０００〜１４００Ｐ、約１２００Ｐである。
【００１８】
本明細書で使用する場合、「粘性係数」は、複素弾性率に対する粘性（液体のような）挙動の寄与を意味する。この因子は、一般的に、記号「Ｇ’」で示される。
【００１９】
複素弾性率または動的係数は、材料の粘性係数測定値と弾性係数測定値の合計としてあらわすことができる。
【００２０】
本開示にしたがって製造されるトナーのメルトフローインデックス（ＭＦＩ）は、可塑度計の使用を含め、当該分野の技術常識の範囲内にある方法によって決定されてもよい。例えば、トナーのＭＦＩは、Ｔｉｎｉｕｓ  Ｏｌｓｅｎ押出可塑度計を用い、約１２５℃、負荷約５ｋｇで測定することができる。メルトフローは、試験手順の間に引きだされる時間、距離、重量によって計算されてもよい。
【００２１】
したがって、本明細書で使用するＭＦＩは、いくつかの実施形態では、例えば、所定の負荷を加え（例えば、上述のように５ｋｇ）、長さＬ、直径Ｄのオリフィスを１０分間に通過するトナーの重量（グラム）を含む。したがって、ＭＦＩ単位で１は、所定の条件下、上のオリフィスを１０分間で通過するトナーがたった１グラムであることを示す。したがって、「ＭＦＩ単位」は、本明細書で使用する場合、グラム数／１０分の単位を指す。いくつかの実施形態では、目的のトナーは、ＭＦＩが、温度１２５℃で少なくとも約１８ｇｍ／１０分、温度１２５℃で少なくとも約１９ｇｍ／１０分、温度１２５℃で少なくとも約２０ｇｍ／１０分である。
【００２２】
目的のトナー粒子は、当該技術分野で知られている樹脂、例えば、アクリレート樹脂、スチレン樹脂などを含む。組成物は、１形態または１種類より多いポリマーを含んでいてもよく、例えば、２種類以上の異なるポリマー、例えば、異なるモノマーで構成される２種類以上の異なるポリマーを含んでいてもよい。ポリマーは、交互コポリマー、ブロックコポリマー、グラフトコポリマー、分岐コポリマー、架橋コポリマーなどであってもよい。
【００２３】
トナー粒子は、他の任意の試薬、例えば、界面活性剤、ワックス、シェルなどを含んでいてもよい。いくつかの実施形態では、目的のトナーは、コアに低融点ワックスを含む。コアのＴｇは、シェルのＴｇより低くてもよい。いくつかの実施形態では、トナーは、両方の特徴を含む。トナー組成物は、場合により、不活性粒子を含んでいてもよく、この不活性粒子は、トナー粒子の担体として役立ってもよく、本明細書に教示されている樹脂を含んでいてもよい。不活性粒子は、例えば、特定の機能を担うように改質されてもよい。したがって、不活性粒子の表面は、誘導体化されていてもよく、または、不活性粒子は、望ましい目的のために、例えば、電荷を保有するように、または磁場を作り出すように製造されてもよい。
【００２４】
ラテックスの例としては、スチレン系モノマーが挙げられ、スチレン系モノマーとしては、スチレンアクリレート系モノマーが挙げられる。したがって、例えば、スチレン系およびアクリレート系のモノマーおよびポリマーの例としては、例えば、スチレン、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、ポリ（スチレン−アルキルアクリレート）、他の同様のポリマー、およびこれらの組み合わせが挙げられる。上の材料において、アルキル基は、例えば、炭素原子を１〜約４０個、１〜約１０個、または約２０個まで、１〜約５個含んでいてもよい。
【００２５】
所定のポリマーを製造するのに使用されるモノマーは、限定されず、利用されるモノマーは、例えば、スチレン、アクリレート、例えば、メタクリレート、ブチルアクリレート、β−カルボキシエチルアクリレート（β−ＣＥＡ）など、ブタジエン、イソプレン、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、アクリロニトリル、ベンゼン、例えば、ジビニルベンゼンなどのうち、任意の１つ以上を含んでいてもよい。所望な場合、このようなポリマーの２種類以上の混合物を使用してもよい。
【００２６】
いくつかの実施形態では、樹脂は、限定されないが、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、β−ＣＥＡ、フマル酸、マレイン酸、桂皮酸を含む群から選択されるカルボン酸基を含有するように選択されてもよく、この場合、例えば、カルボン酸は、樹脂の合計重量の約０．０１〜約１５％、約０．１〜約１０％、約１〜約５％の量で選択される。
【００２７】
いくつかの実施形態では、ラテックスエマルションポリマーは、スチレンポリマー、例えば、スチレン−アルキルアクリレートポリマー、またはこのようなスチレンポリマーまたはスチレン−アルキルアクリレートポリマーの２種類以上の混合物である。例えば、一実施形態では、ラテックスエマルションポリマーは、スチレン／アクリル酸ブチル／β−ＣＥＡターポリマーである。いくつかの実施形態では、樹脂またはポリマーは、スチレン／アクリル酸ブチル／アクリル酸ターポリマー、スチレン／アクリル酸ブチル／メタクリル酸ターポリマー、スチレン／アクリル酸ブチル／イタコン酸ターポリマー、スチレン／アクリル酸ブチル／フマル酸ターポリマー、スチレン／ブタジエン／β−カルボキシエチルアクリレートターポリマー、スチレン／ブタジエン／メタクリル酸ターポリマー、スチレン／ブタジエン／アクリル酸ターポリマー、スチレン／イソプレン／β−カルボキシエチルアクリレートターポリマーなどであってもよい。
【００２８】
既知の連鎖移動剤、例えば、ドデカンチオールまたは四臭化炭素を利用し、ポリマーの分子量を制御することができる。連鎖移動剤は、モノマーを合わせた重量を基準として、約０．０１〜約１５重量％、約０．５〜約１０重量％、約１〜約５重量％の量で存在していてもよいが、これらの範囲からはずれた量を使用してもよい。
【００２９】
任意の特定の樹脂または性質に限定されないが、使用するポリマー樹脂は、種々の物理的な性質によって定量されてもよく、または記述されてもよい。例えば、いくつかの実施形態では、ポリマー樹脂は、重量平均分子量（Ｍｗ）が約２５，０００〜約５０，０００、約３０，０００〜約４０，０００であってもよく、数平均分子量（Ｍｎ）が約７，０００〜約２０，０００、約９，０００〜約１５，０００、約１０，０００〜約１２，０００であってもよく、Ｔｇ（開始）が約４８℃〜約６２℃、約４９℃〜約５５℃、約５１℃〜約５４℃であってもよい。
【００３０】
いくつかの実施形態では、ポリマー樹脂は、実質的に架橋がない非架橋樹脂である。本明細書で使用する場合、「実質的に架橋がない」（また、本明細書では、非架橋樹脂とも呼ぶ）は、例えば、ポリマー鎖間やポリマー鎖の中の架橋が約１０％未満、約５％未満、約１％未満である樹脂を指す。
【００３１】
明らかであると思われるが、構成要素であるモノマーの種類や量を変えることによって、連鎖移動剤の種類や量を調節することなどによって、樹脂の性質を適切に調節することができる。例えば、構成要素のモノマーの比率を調節することによって、Ｔｇを調節することができ、ひいては、ブロッキング性、融合性能などに影響を与えることができる。
【００３２】
１種以上の樹脂ラテックスを作成するのに用いられるモノマーは、任意の既知のプロセスによって適切に重合させることができる。例えば、モノマー単位を、少量供給型半連続式乳化重合プロセス、標準的な乳化重合プロセスなどで重合することができる。例えば、ラテックス樹脂粒子は、直径が約１００〜約３００ｎｍの範囲であってもよい。
【００３３】
いくつかの実施形態では、コアの樹脂は、トナー粒子シェルのＴｇよりも低いＴｇを示し、コアのＴｇは、約６０℃未満、約５０℃未満、約４０℃未満であってもよい。いくつかの実施形態では、コアのＴｇは、約４５℃〜約５０℃であってもよい。したがって、上の樹脂の２種類の温度は、ブロッキングを起こすことなく適切な融合性を得るように連動して選択される。したがって、コアの温度は、シェルの温度と同じであるか、またはそれより低い。
【００３４】
いくつかの実施形態では、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相内で調製されてもよい。ポリマーとともに利用し、ラテックス分散物を作成することが可能な界面活性剤は、固形分の約０．０１〜約１５重量％、いくつかの実施形態では、約０．１〜約１０重量％、いくつかの実施形態では、約１〜約７．５重量％のイオン系界面活性剤または非イオン系界面活性剤、またはこれらの組み合わせであってもよい。
【００３５】
特定の界面活性剤またはこれらの組み合わせの選択、およびそれぞれの使用量は、当該分野の技術常識の範囲内である。
【００３６】
いくつかの実施形態では、ラテックスポリマーを作成するために、開始剤を加えてもよい。適切な開始剤の例としては、水溶性開始剤、例えば、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム、有機過酸化物を含む有機可溶性開始剤、アゾ化合物、これらの組み合わせなどが挙げられる。
【００３７】
開始剤を適切な量で、例えば、モノマーの約０．１〜約８重量％、約０．２〜約５重量％、約０．５〜約４重量％の量で加えてもよい。
【００３８】
いくつかの実施形態では、ラテックスポリマーを作成する際に、連鎖移動剤を用いてもよい。適切な連鎖移動剤としては、本開示にしたがって、また、当該分野で知られているように乳化重合が行われるときに、ラテックスポリマーの分子量特性を制御するために、モノマーの約０．１〜約１０重量％、約０．２〜約５重量％、約０．５〜約３．５重量％の量のドデカンチオール、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挙げられる。
【００３９】
いくつかの実施形態では、ラテックスポリマー、このポリマーから作られる粒子を作成するときに、機能性モノマーを含むことが有益であろう。適切な機能性モノマーとしては、カルボン酸官能基または側鎖基を含むモノマーが挙げられる。このようなモノマーは、以下の式を有していてもよく、
【化１】
2013092770.tif 000002
式中、Ｒ１は、水素またはメチル基であり、Ｒ２およびＲ３は、独立して、炭素原子を約１〜約１２個含むアルキル基またはフェニル基から選択され、ｎは、約０〜約２０、例えば、約１〜約１０である。このような官能性モノマーの例としては、β−ＣＥＡ、ポリ（２−カルボキシエチル）アクリレート、２−カルボキシエチルメタクリレート、これらの組み合わせなどが挙げられる。使用可能な他の官能性モノマーとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸およびこれらの誘導体、これらの組み合わせが挙げられる。
【００４０】
存在する場合、官能性モノマーを、トナーモノマーの約０．０１〜約１０重量％、いくつかの実施形態では、約０．０５〜約５重量％、いくつかの実施形態では、約０．１〜約３重量％の量で加えてもよい。
【００４１】
また、乳化凝集合成中、ラテックスポリマーを作成している間にワックスまたはワックス分散物を加えてもよい。適切なワックスとしては、例えば、粒径が容積平均径で約５０〜約１０００ｎｍ、約１００〜約５００ｎｍのミクロン未満のワックス粒子（例えば、水とイオン系界面活性剤、非イオン系界面活性剤、またはこれらの組み合わせの水相に懸濁したもの）が挙げられる。適切な界面活性剤としては、上に記載したものが挙げられる。
【００４２】
本開示の実施形態のワックスまたはワックス分散物としては、例えば、鉱物ワックスおよび／または合成ワックスが挙げられる。鉱物ワックスの例としては、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。
【００４３】
いくつかの実施形態では、ワックスを官能基化してもよい。
【００４４】
いくつかの実施形態では、ワックスは、融点が約９５℃以下、約９０℃以下、約８５℃以下、約８０℃以下の低融点ワックスである。
【００４５】
融点が１００℃以下の使用可能な低融点ワックスのさらなる例としては、ＰＯＬＹＷＡＸ  ６５５（融点が９９℃）、ＰＯＬＹＷＡＸ  ６００（融点が９４℃）、ＰＯＬＹＷＡＸ  ５００（融点が８８℃）（それぞれ、Ｂａｋｅｒ  Ｐｅｔｒｏｌｉｔｅから入手可能）、Ｂａｋｅｒ  Ｐｅｔｒｏｌｉｔｅから入手可能なワックスであるプロピレン／ヘキセンコポリマーシリーズ、例えば、Ｘ−１００１８（融点が９４℃）、Ｂａｋｅｒ  Ｐｅｔｒｏｌｉｔｅから入手可能なワックスであるエチレン／プロピレンコポリマーシリーズ、例えば、ＥＰ−７００（融点が９４℃）、ＥＰ−１１０４（融点が１００℃）、シリコーンワックス、脂肪族アミドワックス、例えば、オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、リシノール酸アミド、ステアリン酸アミド、鉱物ワックスまたは石油ワックス、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、微結晶性ワックスが挙げられる。
【００４６】
それに加え、他のワックスとしては、笹の葉（７９℃〜８０℃）、ヤマモモ（４６．７℃〜約４８．８℃）、蜜ろう（６１℃〜６９℃）、カンデリラ（６７℃〜６９℃）、ケッパーベリー（４０．５℃〜４５℃）、カランダ（７９．７℃〜８４．５℃）、カルナバ（８３℃〜８６℃）、ヒマシ油（８３℃〜８８℃）、和ろう（４８℃〜５３℃）、ホホバ（１１．２℃〜１１．８℃）が挙げられる。
【００４７】
低融点ワックスは、トナーの約２〜約８重量％、約１〜約６重量％、約０．１〜約３０重量％、約２〜約２０重量％の量で存在していてもよい。いくつかの実施形態では、本開示のトナー組成物中に存在する低融点ワックスの量は、高融点ワックスを用いた等価なトナー組成物の量と比較して、約半分に減る。
【００４８】
目的の任意の低融点ワックスの組み合わせをトナー粒子のコアに使用してもよい。
【００４９】
ラテックス粒子を着色剤分散物に加えてもよい。着色剤分散物としては、例えば、粒径が容積平均径で約５０〜約５００ｎｍ、いくつかの実施形態では、約１００〜約４００ｎｍのミクロン未満の着色剤粒子が挙げられる。着色剤粒子を、イオン系界面活性剤、非イオン系界面活性剤またはこれらの組み合わせを含有する水相に懸濁させてもよい。いくつかの実施形態では、界面活性剤は、イオン系界面活性剤であってもよく、着色剤の約１〜約２５重量％、約４〜約１５重量％であってもよい。
【００５０】
本開示によるトナーを作成するのに有用な着色剤としては、顔料、染料、顔料と染料の混合物、顔料混合物、染料混合物などが挙げられる。着色剤は、例えば、カーボンブラック、シアン、イエロー、マゼンタ、レッド、オレンジ、ブラウン、グリーン、ブルー、バイオレット、またはこれらの組み合わせであってもよい。いくつかの実施形態では、顔料を利用してもよい。本明細書で使用する場合、顔料としては、選択的な色吸収の結果として、反射する光の色が変化する物質が挙げられる。いくつかの実施形態では、一般的に水溶液で塗布されると思われる染料とは対照的に、顔料は、一般的に不溶性である。例えば、保持媒剤（バインダー）に染料は可溶性なことがあるが、顔料は、保持媒剤には不溶性なことがある。
【００５１】
着色剤が顔料である実施形態では、顔料は、例えば、カーボンブラック、フタロシアニン、キナクリドン、レッド、グリーン、オレンジ、ブラウン、バイオレット、イエロー、蛍光着色剤（ＲＨＯＤＡＭＩＮＥ  Ｂ（商標）型を含む）であってもよい。
【００５２】
着色剤は、本開示のトナー中に、トナーの約１〜約２５重量％、約２〜約１５重量％の量で存在していてもよい。
【００５３】
染料は、種々の適切な量で、例えば、トナーの約０．５〜約２０重量％、約５〜約１８重量％の量で選択されてもよい。
【００５４】
ある実施形態では、乳化凝集プロセスの速度を制御するために、ｐＨ調節剤を加えてもよい。ｐＨ調節剤は、生成する生成物に悪影響を与えない任意の酸または塩基であってもよい。適切な塩基としては、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、これらの組み合わせが挙げられる。適切な酸としては、硝酸、硫酸、塩酸、クエン酸、酢酸、これらの組み合わせが挙げられる。
【００５５】
いくつかの実施形態では、ラテックスと水系着色剤分散物を凝集させている間、または凝集させる前に、凝固剤を加えてもよい。処理条件によって、凝固剤を約１分〜約６０分、約１．２５分〜約２０分、約２分〜約１５分かけて加えてもよい。
【００５６】
適切な凝固剤の例としては、ポリハロゲン化アルミニウム、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、ポリアルミニウムシリケート、例えば、ポリアルミニウムスルホシリケート（ＰＡＳＳ）、水溶性金属塩などが挙げられる。
【００５７】
多価金属塩は、硝酸溶液、または他の希酸（例えば、硫酸、塩酸、クエン酸または酢酸）の溶液であってもよい。凝固剤を、トナーの約０．０１〜約５重量％、約０．１〜約３重量％、約０．５〜約２重量％の量で加えてもよい。
【００５８】
いくつかの実施形態では、適切なキレート化剤としては、多座配位子、例えば、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）、ジエチレントリアミン五酢酸（ＤＴＰＡ）またはエチレングリコール四酢酸（ＥＧＴＡ）が挙げられる。キレート化剤は、水溶液の状態であってもよい。キレート剤を、トナーの約０．０１〜約６重量％、約０．０５〜約４重量％、約０．１〜約１重量％の量で加えてもよい。
【００５９】
いくつかの実施形態では、凝集した粒子の上に、シェルを作成してもよい。いくつかの実施形態では、シェルは、コアよりもＴｇが高い樹脂を含む。
【００６０】
例えば、Ｔｇが高い樹脂は、スチレン、アクリル酸ブチル、β−ＣＥＡのようなモノマー、または本明細書で教示し、当該技術分野で既知の他の樹脂を含んでいてもよい。
【００６１】
β−ＣＥＡの代わりに、シェル樹脂は、コア樹脂と同様に、任意のカルボン酸含有モノマー、例えば、マレイン酸、シトラコン酸、イタコン酸、アルケニルコハク酸、フマル酸、メサコン酸、無水マレイン酸、無水シトラコン酸、無水イタコン酸、無水アルケニルコハク酸、マレイン酸メチルハーフエステル、マレイン酸エチルハーフエステル、マレイン酸ブチルハーフエステル、シトラコン酸メチルハーフエステル、シトラコン酸エチルハーフエステル、シトラコン酸ブチルハーフエステル、イタコン酸メチルハーフエステル、アルケニルコハク酸メチルハーフエステル、フマル酸メチルハーフエステル、部分的に飽和な二塩基酸のハーフエステル、例えば、メサコン酸メチルハーフエステル、ジメチルマレイン酸、その部分的に飽和な二塩基酸エステル、例えば、フマル酸ジメチル、アクリル酸、メタクリル酸、α−型のクロトン酸、桂皮酸、β−部分飽和酸、無水クロトン酸、無水経皮酸、アルケニルマロン酸、アルケニルグルタル酸とアルケニルアジピン酸とを含むモノマーであってもよい。
【００６２】
本明細書に開示するＴｇが高い樹脂は、実質的に架橋がなくてもよく、架橋密度が約０．１％未満、例えば、約０．０５％未満であってもよい。本明細書で使用する場合、「架橋密度」は、架橋点であるモノマー単位のモル分率を指す。例えば、全２０分子のうち１がジビニルベンゼンであり、全２０分子のうち１９がスチレンである場合、２０分子のたった１個だけが架橋しているだろう。したがって、この系では、架橋密度は０．０５であろう。
【００６３】
いくつかの実施形態では、シェルを作成するために利用される樹脂は、ＴｇがコアのＴｇと同じであるか、それより高い場合に限り、Ｔｇが約５３℃〜約７５℃、いくつかの実施形態では、約６５℃〜約７０℃であってもよい。シェル樹脂のＴｇは、約６０℃未満、約５５℃未満、約５０℃未満であってもよい。
【００６４】
Ｔｇが高い樹脂のＭｗは、約２０，０００〜約６０，０００、約２５，０００〜約５０，０００、約３０，０００〜約４０，０００であってもよい。
【００６５】
シェル樹脂を、当業者の技術常識の範囲内にある任意の方法（浸漬、噴霧などを含む）によって塗布してもよい。トナー粒子の望ましい最終粒径（いくつかの実施形態では、約３μｍ〜約１２μｍ、約４μｍ〜約８μｍ、約５μｍ〜約７μｍ）が達成されるまで、シェルラテックスを塗布してもよい。いくつかの実施形態では、トナー粒子は、樹脂に対し、系中に接種する半連続的な乳化共重合を行い、凝集した粒子が生成したら、シェルラテックスを加えることによって調製されてもよい。
【００６６】
乳化凝集プロセスにおいて、適切な反応器（例えば、混合容器）に反応剤を加えてもよい。樹脂（場合により、分散物の状態）、任意要素の着色剤分散物、低融点ワックス、任意要素の凝固剤から得られたブレンドを、次いで、撹拌し、樹脂のＴｇ以上の温度（いくつかの実施形態では、約３０℃〜約７０℃、約４０℃〜約６５℃、約４５℃〜約６０℃の温度で、約０．２時間〜約６時間、約０．３時間〜約５時間、約０．５時間〜約３時間）まで加熱し、粒径が平均容積径で約３μｍ〜約１５μｍ、約４μｍ〜約８μｍ、約５μｍ〜約７μｍのトナー凝集物を得てもよい。
【００６７】
いくつかの実施形態では、所望の粒径が得られたら、凝集スラリーを「凍結」させる。次いで、ｐＨを上げて調節し、凝集粒子内のイオン結合をある程度除去するためにキレート化剤を加えてもよい。凝集物の粒径が大きくならなくなるまで、ｐＨをさらに大きくするために、混合物にさらなる塩基を加えてもよい。
【００６８】
トナー粒子の望ましい最終粒径が得られたら、混合物のｐＨをキレート剤、塩基または両者を用いて約３．５〜約７、約４〜約６．５に調節してもよい。キレート化剤としては、任意の適切な多座配位子、例えば、ＥＤＴＡ、ＤＴＰＡまたはＥＧＴＡが挙げられる。キレート剤を、トナーの約０．０１〜約６重量％、約０．０５〜約４重量％、約０．１〜約１重量％の量で加えてもよい。
【００６９】
塩基としては、任意の適切な塩基、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が挙げられる。アルカリ金属水酸化物を、混合物の約０．１〜約３０重量％、約０．５〜約１５重量％の量で加えてもよい。
【００７０】
次いで、トナー粒子を融着させてもよい。融着は、撹拌し、約０．５時間〜約１２時間、約１時間〜約６時間かけて約８０℃〜約１００℃、約９０℃〜約９８℃の温度まで加熱することを含んでいてもよい。さらに撹拌することによって融着を促進してもよい。
【００７１】
次いで、例えば、トナー凝集物に酸を用い、混合物のｐＨを約３．５〜約６、約３．７〜約５．５まで下げ、トナー凝集物を融着させてもよい。適切な酸としては、例えば、硝酸、硫酸、塩酸、クエン酸または酢酸が挙げられる。加える酸の量は、混合物の約０．１〜約３０重量％、約１〜約２０重量％の量であってもよい。
【００７２】
冷却工程または凍結工程で混合物を冷却してもよい。約２０℃〜約４０℃、約２２℃〜約３０℃の温度まで、約１時間〜約８時間、約１．５時間〜約５時間かけて冷却してもよい。
【００７３】
冷却した後、凝集物の懸濁物を、ラテックスのＴｇ以上の温度まで加熱してもよい。粒子がコア−シェル構造である場合、使用する第１のラテックスのＴｇを超える温度まで加熱し、コアを作成し、使用する第２のラテックスのＴｇを超える温度まで加熱してシェルを作成し、シェルラテックスとコアラテックスとを融合させてもよい。いくつかの実施形態では、凝集物の懸濁物を、約１時間〜約６時間、約２時間〜約４時間かけて約８０℃〜約１２０℃、約８５℃〜約９８℃の温度まで加熱してもよい。
【００７４】
次いでトナースラリーを洗浄してもよい。約６〜約１２、約６〜約８のｐＨで洗浄を行ってもよい。約２５℃〜約７０℃、約３０℃〜約５０℃の温度で洗浄してもよい。洗浄は、濾過し、トナー粒子を含むフィルターケーキを脱イオン水に再び懸濁させることを含んでいてもよい。フィルターケーキを脱イオン水によって１回以上洗浄してもよく、または、スラリーのｐＨを酸で調節し、ｐＨ約４で、脱イオン水洗浄液で１回洗浄し、次いで、場合により、脱イオン水で１回以上洗浄してもよい。
【００７５】
トナー組成物の性質を高めるために、トナーにさらなる任意要素の添加剤を組み合わせてもよい。表面添加剤、色向上剤が含まれる。洗浄または乾燥した後に、トナー組成物に加えられてもよい表面添加剤としては、例えば、金属塩、脂肪酸金属塩、コロイド状シリカ、金属酸化物、チタン酸ストロンチウム、これらの組み合わせなどが挙げられ、添加剤は、それぞれ、通常は、トナーの約０．１〜約１０重量％、約０．５〜約７重量％の量で存在している。
【００７６】
本開示のラテックスを利用して作られるトナー粒子は、粒径が約１μｍ〜約２０μｍ、約２μｍ〜約１５μｍ、約３μｍ〜約７μｍであってもよい。本開示のトナー粒子は、真円度が約０．９〜約０．９９、約０．９２〜約０．９８であってもよい。
【００７７】
本開示の方法にしたがって、従来のトナーと比較して、いくつかの利点をもつトナー粒子が得られるだろう。（１）摩擦帯電の堅牢性が高まり、トナーの欠陥が減り、機械性能が向上する。（２）実施が容易であり、既存の凝集／融着プロセスと比べ、大きな変化がないこと。（３）製造時間が減り、再加工の必要が減る（品質収率が向上する）ため、生産性が上がり、単位製造原価（ＵＭＣ）が下がる。（４）基質の融合性が高まる。
【００７８】
本開示のトナーを、例えば、画像作成プロセス（例えば、ゼログラフィープロセス）に関連する種々の画像作成デバイス（プリンタ、複写機などを含む）で使用し、画像（例えば、解像度が良好で、耐久性が良好で、信号ノイズ比が良好であり、画像均一性が良好であるカラー画像）を与えてもよい。さらに、本開示のトナーは、電子写真式画像作成および印刷プロセス（例えば、デジタル画像作成システムおよびプロセス）のために選択されてもよい。
【００７９】
現像剤組成物は、本明細書に開示したプロセスで得られたトナーと、既知の担体粒子（鋼鉄、フェライトのようなコーティングされた担体を含む）とを混合することによって調製されてもよい。担体は、トナーの２重量％〜８重量％、いくつかの実施形態では、約４重量％〜約６重量％存在してもよい。また、担体粒子は、ポリマーコーティングを有するコア、例えば、導電性カーボンブラックのような導電性粒子が分散したポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）を含んでいてもよい。
【００８０】
また、画像形成方法も、本明細書に開示されるトナーを用いて想定される。感光体または中間転写デバイスの上に、粉末から作成した画像を支持画面（例えば、紙）に転写する。その後、転写した画像を、融合プロセスによって（例えば、熱をかけることによって）支持表面に永久的に固着させてもよい。熱による固定工程を、他の適切な固定手段（例えば、溶媒またはオーバーコーティング処理）に代えてもよい。
【００８１】
トナーを、最終的に受け入れる部材（例えば、紙）に融合すると、画像の忠実性および寿命が確保される。したがって、トナー粒子を処理し、例えば、要素、圧力などによって生じる分解能低下に対する抵抗性が高い画像を作成してもよい。したがって、「固定した」または「融合した」画像は、例えば、受け入れる部材（例えば、膜または紙）の変形によって、変化に対する抵抗性が高いか、または、摩耗または摩擦、または受け入れる部材、例えば、その上にある別の受け入れる部材の表面に、手動で、触れるとさらされるようなまたは加えられる他の機械的な力（例えば、印刷画像に加えられる圧力または重さ）に対する抵抗性が高いだろう。
【００８２】
他の意味であると示されていない限り、部および割合は、重量基準である。本明細書で使用する場合、「室温」（ＲＴ）は、約２０℃〜約３０℃の温度を指す。
【実施例】
【００８３】
０．６グラムのＤｏｗｆａｘ  ２Ａ１（アニオン性乳化剤）、６８７グラムの脱イオン水からなる界面活性剤溶液を、ステンレス鋼貯蔵タンク内で１０分間混合することによって調製した。次いで、貯蔵タンクに窒素を５分間パージした後、内容物を反応器に移した。１００ｒｐｍで撹拌しつつ、反応器を窒素で連続的にパージした。反応器を、制御された速度で８０℃まで加熱し、この温度に保持した。これとは別に、６．１グラムの過硫酸アンモニウム開始剤を脱イオン水３０．２グラムに溶解した。これとは別に、３１１．４ｇのスチレン、９５．６ｇのアクリル酸ブチル、１２．２１ｇのβ−ＣＥＡ、２．８８ｇの１−ドデカンチオール、１．４２ｇの１，１０−デカンジオールジアクリレート（ＡＤＯＤ）、８．０４ｇのＤｏｗｆａｘ  ２Ａ１（アニオン系界面活性剤）、１９３ｇの脱イオン水を混合することによってエマルションを作成することによって、モノマーエマルションを調製した。上のエマルションの１％を、界面活性剤水相を含有する反応器にゆっくりと供給し、窒素をパージしつつ「種」を作成した。開始剤溶液をゆっくりと反応器に入れ、１０分後、計量ポンプを用い、約０．５％／分の速度で残りのエマルションを反応器に連続的に供給する。すべてのモノマーエマルションを主反応器に入れたら、温度を８０℃でさらに２時間保持し、反応を完結させた。次いで、完全に冷却し、反応器の温度を３５℃まで下げた。生成物を貯蔵タンクに集めた。
【００８４】
使用した顔料分散物は、Ｓｕｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ製Ｂｌｕｅ  １５：３顔料の水系分散物であった。この顔料分散物には、アニオン系界面活性剤が含まれていた。この分散物の顔料内容物は１７％であり、２％が界面活性剤であり、８１％が水であった。
【００８５】
次いで、貯蔵タンクから固体保有量が４０重量％のスチレンラテックス１５６グラム、固体保有量が３０．５０重量％のワックスエマルション（コントロールは、融点が９８℃のポリエチレンワックスを含み、実験例は、融点が８２℃の低融点パラフィンワックスを含んでいた）４５．３ｇを、容器に入った脱イオン水５００グラムに加え、４，０００ｒｐｍで操作するＩＫＡ  Ｕｌｔｒａ  Ｔｕｒｒａｘ（登録商標）Ｔ５０ホモジナイザを用いて撹拌した。その後、固体保有量が１７重量％の顔料分散物３６．２ｇを反応器に加え、次いで、２．３ｇのポリ塩化アルミニウム混合物、０．０２Ｍ硝酸溶液２０．７ｇを含有する凝集沈殿溶液２３ｇを滴下した。この凝集沈殿混合物を滴下していくにつれて、ホモジナイザの速度を５，２００ｒｐｍまで上げていき、全混合物をさらに５分間均質化した。その後、混合物を４５℃まで１℃／分で加熱し、この温度に約３時間保持し、Ｃｏｕｌｔｅｒ  Ｃｏｕｎｔｅｒで測定すると、容積平均粒径６．１μｍを得た。さらに、反応混合物に、スチレンラテックス７４ｇを加え、４５℃で一晩凝集させ、容積平均粒径６．３μｍを得た。この凝集物に固体保有量３９重量％の８グラムのＥＤＴＡ（Ｖｅｒｓｅｎｅ  １００）を加えた後、４．０％水酸化ナトリウム溶液を加え、反応内容物のｐＨを６．５まで上げた。その後、反応器の混合物を９３℃まで１℃／分で加熱した。約１５分後、４％硝酸溶液を用い、反応器のｐＨを４．８まで下げた。反応器の混合物を９３℃で４時間撹拌すると、粒子を融着させ、回転楕円体にすることができた。次いで、反応器のヒーターを切り、反応器の内容物の反応を脱イオン水で止め、反応器の混合物を室温まで冷却した。
【００８６】
低融点パラフィンワックストナーは、ポリエチレンワックストナーコントロールと同様の粒径とＧＳＤを有していたが、パラフィンワックスを含有するトナーの形状は、コントロール粒子よりも球形であった。パラフィンワックストナーのＭＦＩの方が高く、流動性と画像剥離性が向上した。レオロジー試験から、Ｇ’、Ｇ”、粘度は、融点が高いワックスで構成される粒子よりも、パラフィンファックスを用いた粒子の方が低く、これにより、転写、融合中に、目的の実験トナー例の紙への付着性が高まっていた。
【表１】
2013092770.tif 000003