説明

樹脂粒子用顔料分散剤

【課題】 顔料分散性が良好で、塗膜が鮮明な色調を有し、かつ、保存安定性に優れた着色樹脂粒子を製造可能な顔料分散剤を提供する。
【解決手段】 アミノ基および/またはイミノ基、1価もしくは2価の芳香族炭化水素基、並びにポリエーテル鎖(e1)およびポリエステル鎖(e2)からなる群から選ばれる1種以上の側鎖(e)を有する、ポリウレタン樹脂(y)、ポリウレア樹脂(z)、およびポリウレタン/ウレア樹脂(f)からなる群から選ばれる1種以上の樹脂であることを特徴とする樹脂粒子用顔料分散剤(s)。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は顔料分散剤、並びにそれを用いて得られる着色樹脂粒子の水性分散体および着色樹脂粒子に関する。さらに詳しくは、粉体塗料等に用いられる各種着色樹脂粒子の着色に有用な顔料分散剤、並びにそれを用いて得られる着色樹脂粒子の水性分散体および着色樹脂粒子に関する。
【背景技術】
【0002】
粉体塗料、スラッシュ成形用樹脂、および電子写真、静電記録、静電印刷などに用いられるトナー等の着色した樹脂粒子の製造には、顔料の分散性を向上して、得られる塗膜の色調を鮮明にする等の目的で、顔料分散剤が使用されている。
顔料分散剤としては、ポリエステル化合物とポリアルキレンアミンを反応させたもの(例えば、特許文献1)、ラクトン化合物の単位を有するポリエステル化合物とポリアリルアミンを反応させたもの(例えば、特許文献2)、およびラクトン類を含む成分と芳香族基で変性されたポリアミン化合物成分との反応生成物(特許文献3)等が開示されている。
【特許文献1】特開昭61−174939号公報
【特許文献2】特開平8−38875号公報
【特許文献3】特開平9−157374号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
しかしながら、いずれの顔料分散剤も、樹脂粒子用の分散剤として使用した場合、十分満足のいく結果は得られていない。
本発明は従来技術における上記の事情に鑑みてなされたものである。すなわち、顔料分散性が良好で、塗膜が鮮明な色調を有する着色樹脂粒子の水性分散体および着色樹脂粒子を製造可能な顔料分散剤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】
【0004】
本発明者らは、上記の問題点を解決する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、下記〔I〕〜〔VI〕である。
〔I〕 アミノ基および/またはイミノ基、1価もしくは2価の芳香族炭化水素基、並びにポリエーテル鎖(e1)およびポリエステル鎖(e2)からなる群から選ばれる1種以上の側鎖(e)を有する、ポリウレタン樹脂(y)、ポリウレア樹脂(z)、およびポリウレタン/ウレア樹脂(f)からなる群から選ばれる1種以上の樹脂であることを特徴とする樹脂粒子用顔料分散剤(s)。
〔II〕 〔I〕の樹脂粒子用顔料分散剤(s)と顔料を含有する顔料分散体(T)。
〔III〕 樹脂(a)を含有する樹脂粒子(A)の水性分散液(W)と、樹脂(b)および有機溶剤を含有する溶剤分散液(O1)、または、樹脂(b)の前駆体(b0)および有機溶剤を含有する溶剤分散液(O2)とが混合され、(W)中に(O1)または(O2)が分散され、(W)中で樹脂(b)を含有する樹脂粒子(B)が形成されることにより得られる、(B)の表面に(A)が付着されてなる樹脂粒子(C1)の水性分散体であって、(O1)または(O2)中に請求項1〜6のいずれか記載の樹脂粒子用顔料分散剤(s)および顔料を含み、樹脂粒子(B)中に(s)で分散された顔料を含むことを特徴とする水性着色樹脂粒子分散体(X1)。
〔IV〕 〔III〕の水性着色樹脂粒子分散体(X1)中において、樹脂粒子(B)に付着された樹脂粒子(A)が、溶剤に溶解される、および/または、溶融されることにより、(B)で構成されるコア層(Q)の表面に(A)が被膜化されたシェル層(P)が形成されて得られる樹脂粒子(C2)を含有する水性着色樹脂粒子分散体(X2)。
〔V〕 〔III〕の水性着色樹脂粒子分散体(X1)中または〔IV〕の水性着色樹脂粒子分散体(X2)中において、表面の樹脂粒子(A)またはシェル層(P)の少なくとも一部が分離除去および/または溶解除去されて得られる樹脂粒子(C3)を含有する水性着色樹脂粒子分散体(X3)。
〔VI〕 〔III〕、〔IV〕、または〔V〕の水性着色樹脂粒子分散体から水性媒体が除去されてなる着色樹脂粒子。
【発明の効果】
【0005】
本発明の樹脂粒子用顔料分散剤、およびそれから得られる着色樹脂粒子の水性分散体および着色樹脂粒子は以下の効果を有する。
1.加熱溶融した塗膜は鮮明な色調を有する。
2.樹脂粒子の耐熱保存安定性、および帯電特性は従来と同等またはそれ以上である。
3.水中で分散により得られる着色樹脂粒子に適用できる。その場合、低コストで製造できる。
4.上記方法に適用した場合、粒径が均一で、粒子表面の平滑性に優れた(特に皮膜化されたシェル層を有する場合)着色樹脂粒子が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0006】
以下、本発明について詳細に説明する。
本第1発明の樹脂粒子用顔料分散剤(s)を構成する樹脂は、ポリウレタン樹脂(u)、ポリウレア樹脂(z)、ポリウレタン/ウレア樹脂(f)、およびこれらの併用である。
【0007】
ポリウレタン樹脂(u)、ポリウレア樹脂(z)、およびポリウレタン/ウレア樹脂(f)は、アミノ基および/またはイミノ基、並びに1価もしくは2価の芳香族炭化水素基を有することを特徴としている。さらに、側鎖(e)としてポリエーテル鎖(e1)および/またはポリエステル鎖(e2)を有している。
【0008】
ポリウレタン樹脂(y)は有機ジイソシアネート(p)とジオール(q)との反応で製造されたものが好ましく、ポリウレア樹脂(z)は有機ジイソシアネート(p)とポリアミン(r)との反応で製造されたものが好ましい。
また、ポリウレタン/ウレア樹脂(f)としては、ジオール(q)とポリアミン(r)を併用して有機ジイソシアネート(p)との反応で製造されたものが好ましい。
【0009】
本発明の樹脂粒子用顔料分散剤(s)を構成するポリウレタン樹脂(y)、およびポリウレタン/ウレア樹脂(f)の製造に用いられる有機ジイソシアネート(p)としては、低分子量ジイソシアネート(p1)、これらの低分子量ジイソシアネートの変性物(p2)、これらの低分子量ジイソシアネートと活性水素含有化合物との反応物であって両末端がイソシアネート基であるプレポリマー(p3);並びにこれらの2種以上の併用が挙げられる。特に、樹脂中に1価もしくは2価の芳香族炭化水素基を導入すると、顔料分散性が良好となるため、芳香脂肪族有機ジイソシアネート、芳香族有機ジイソシアネートが好ましい。
【0010】
低分子量ジイソシアネート(p1)としては、炭素数(NCO基中の炭素を除く。以下同様)2〜18の脂肪族ジイソシアネート[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−トリメチルヘキサン−1,6−ジイソシアネート、リジンジイソシアネートおよび2,6−ジイソシアナトエチルカプロエート等];炭素数4〜15の脂環式ジイソシアート[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およびメチルシクロヘキシレンジイソシアネート等];炭素数8〜15の芳香脂肪族ジイソシアネート[キシリレンジイソシアネート(XDI)およびα,α,α’,α’−テトラメチルキシリレンジイソシアネート(TMXDI)等];芳香族ジイソシアネート[トリレンジイソシアネート(TDI)、ジエチルベンゼンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)およびナフチレンジイソシアネート等]が挙げられる。
【0011】
低分子量ジイソシアネートの変性物(p2)としては、前述の低分子量ジイソシアネート(p1)の変性物(カーボジイミド基、ウレトジオン基、ウレトイミン基、ウレタン基、ウレア基、ビューレット基、イソシアヌレート基などを含有する変性物)が挙げられる。
【0012】
さらに本発明で使用できる両末端がイソシアネート基であるプレポリマー(p3)としては、前述の低分子量ジイソシアネート(p1)と分子内に2個の活性水素含有化合物(F)との反応物であって、分子内に2個のイソシアネート基を有するプレポリマーである。
【0013】
ここで用いる分子内に2個の活性水素含有化合物(F)としては、特に限定されないが、後で詳述する低分子ジオール(q1)、高分子ジオール(q2)、ポリエーテルジオール(q21)、ポリエステルジオール(q22)、ポリジエンジオール(q23)など;およびこれらの2種以上の混合物が使用できる。
【0014】
両末端がイソシアネート基であるプレポリマー(p3)は、低分子量ジイソシアネート(p1)と分子内に2個の活性水素含有化合物(F)とを、(p1)/(F)の当量比が好ましくは1.2〜10/1、さらに好ましくは1.2〜5/1で反応させて得られる。
例えば、(p1)としてMDI、(F)としてポリ(ネオペンチルアルコール/アジペート)ジオールを使用し、(p1)/(F)の当量比が1.5/1で、80℃で6時間反応させたものなどが例示できる。
【0015】
(p3)の製造に際しては、反応を促進するために、必要により、ポリウレタンの製造に通常用いられる触媒を使用することができる。このような触媒としては、有機金属化合物( 例えばジブチルスズジラウレート、ジオクチルスズジラウレート、オクタン酸鉛、オクタン酸ビスマス);3級アミン[例えばトリエチレンジアミン、アルキル基の炭素数1〜8のトリアルキルアミン(例えばトリエチルアミン)、ジアザビシクロアルケン類(例えば1,8−ジアザビシクロ〔5,4,0〕ウンデセン−7)];およびこれらの2種以上の併用が挙げられる。触媒の使用量は(p3)の重量に基づいて好ましくは2重量%以下、さらに好ましくは0.001〜1重量%である。
なお、上記および以下において、%は、特に断りのない限り重量%を意味する。
【0016】
有機ジイソシアネート(p)のうち好ましいものは、脂肪族ジイソシアネート、脂環式ジイソシアネート、芳香族ジイソシアネートおよびプレポリマー(p3)であり、主鎖(y)中に1価もしくは2価の芳香族炭化水素基を導入すると、顔料分散性が良好となるため、特に、芳香族ジイソシアネートおよび芳香族ジイソシアネートを用いたプレポリマーが好ましく、さらに、XDI、TDI、MDIおよびこれらを用いたプレポリマーが好ましい。
【0017】
本発明の樹脂粒子用顔料分散剤(s)を構成するポリウレタン樹脂(y)、およびポリウレタン/ウレア樹脂(f)の製造に用いられるジオール(q)としては、低分子ジオール(q1)および高分子ジオール(q2)、並びにこれらの併用が挙げられる。
【0018】
上記低分子ジオール(q1)には、水酸基当量(水酸基価測定による、水酸基1個当たりの分子量。以下同様)が250未満の2価のジオールが含まれる。
低分子ジオール(q1)としては、例えば以下の(1)〜(3)が挙げられる。
(1)炭素数2〜12の脂肪族ジオール類;
直鎖ジオール(エチレングリコール、ジエチレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオールおよび1,6−ヘキサンジオールなど)並びに分岐鎖を有するジオール(1,2−プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2,2−ジエチル−1,3−プロパンジオール、1,2−、1,3−および2,3−ブタンジオールおよび1,2−デカンジオールなど)など。
(2)炭素数6〜25の環状基を有するジオール類;
例えば特公昭45−1474号公報記載のもの;1,4−ビス(ヒドロキシメチル)シクロヘキサンおよび水添ビスフェノールAなど脂環基含有ジオール[1,4−ビス(ヒドロキシメチル)シクロヘキサンおよび水添ビスフェノールAなど];並びに芳香環含有ジオール〔m−キシリレングリコール、p−キシリレングリコール、2価フェノール[単環2価フェノール(ハイドロキノンなど)、ビスフェノール類(フェノールA、ビスフェノールS、ビスフェノールFなど)およびジヒドロキシナフタレンなど]のアルキレンオキサイド(以下、AOと略記する。)付加物(水酸基当量250未満)、芳香族ジカルボン酸のビスヒドロキシアルキル(炭素数2〜4)エステル[ビス(2−ヒドロキシエチル)テレフタレートなど]など〕。
(3)3級アミノ基含有ジオール;
例えば、ヒドロカルビルジアルカノールアミン類〔1級モノアミン[たとえば炭素数1〜12の脂肪族もしくは脂環式1級モノアミン類(メチルアミン、エチルアミン、シクロプロピルアミン、1−プロピルアミン、2−プロピルアミン、アミルアミン、イソアミルアミン、ヘキシルアミン、1,3−ジメチルブチルアミン、3,3−ジメチルブチルアミン、2−アミノヘプタン、2−アミノヘプタン、3−アミノヘプタン、シクロペンチルアミン、シクロヘキシルアミン、ヘプチルアミン、ノニルアミン、デシルアミンおよびドデシルアミン等)並びに炭素数6〜12の芳香族1級モノアミン類(アニリンおよびベンジルアミン等)]のビスヒドロキシアルキル化物(炭素数2〜4のAO2モル付加物など)〕。
なお、ジオール(q)成分の一部に必要により、3価のポリオールを併用してもよい。
3価のポリオールとしては、たとえばグリセリン、トリメチロールプロパンおよびこれらのAO付加物(水酸基当量250未満);並びにこれらの2種以上の混合物が挙げられる。
【0019】
上記低分子ジール(q1)および後述の高分子ジール(q2)において、AOには炭素数2〜10またはそれ以上のAO、およびそのフェニルもしくはハロ置換体が含まれ、エチレンオキサイド(以下、EOと略記する。)、1,2−プロピレンオキサイド(以下、POと略記する。)、1,2−、1,3−、1,4−および2,3−ブチレンオキサイド、スチレンオキサイド、炭素数5〜10またはそれ以上のα−オレフィンオキサイド、エピハロヒドリン(エピクロロヒドリン等)およびこれらの2種以上の併用(ブロックおよび/またはランダム付加)が挙げられる。
好ましいのはEO、POおよびこれらの併用(ブロックおよび/またはランダム付加)である。
【0020】
高分子ジオール(q2)には、ポリエーテルジオール(q21)、ポリエステルジオール(q22)、ポリジエンジオール(q23)およびこれらの2種以上の混合物が挙げられる。
(q2)の水酸基当量は、好ましくは250〜2,000、さらに好ましくは300〜1,500であり、官能基数は、好ましくは2〜4、さらに好ましくは2〜3であり、とくに2が好ましい。
【0021】
ポリエーテルジオール(q21)としては、前述の低分子ジオール(q1)にAOが付加した構造の化合物が挙げられる。
ポリエーテルジオール(q21)の具体例としては、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレン(ブロックおよび/またはランダム)グリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、ポリオキシブチレン−ポリオキシエチレン(ブロックおよび/またはランダム)グリコール、ポリオキシブチレン−ポリオキシプロピレン(ブロックおよび/またはランダム)グリコール、ビスフェノールAのEOおよび/またはPO付加物、およびこれらの2種以上の併用が挙げられる。
【0022】
ポリエステルジオール(q22)としては、(1)前述の低分子ジオール(q1)および/またはポリエーテルジオール(q21)とジカルボン酸との縮合重合によるもの;(2)前述の低分子ジール(q1)および/またはポリエーテルジオール(q21)にラクトンモノマーを開環付加したもの;(3)前述の低分子ジオール(q1)および/またはポリエーテルジオール(q21)と炭酸ジエステル(炭酸ジメチル、炭酸エチレンなど)との縮合重合によるもの;およびこれらの2種以上の混合物が挙げられる。ポリエーテルジオール(q21)としては水酸基当量が500以下のものが好ましい。
【0023】
上記(1)のジカルボン酸の具体例としては、炭素数4〜15の脂肪族ジカルボン酸(コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、グルタル酸、アゼライン酸、マレイン酸およびフマル酸など)、炭素数8〜15の芳香族ジカルボン酸[テレフタル酸およびイソフタル酸など]、これらのエステル形成性誘導体[酸無水物、低級アルキル(炭素数1〜4)エステルおよび酸ハライド(酸クロライド等)など]並びにこれらの2種以上の混合物が挙げられる。
【0024】
上記(2)のラクトンモノマーとしては、炭素数4〜12のラクトンたとえばγ−ブチロラクトン、ε−カプロラクトン、γ−バレロラクトンおよびこれらの2種以上の混合物が挙げられる。
【0025】
ポリエステルジオール(q22)の具体例としては、ポリエチレンアジペートジオール、ポリブチレンアジペートジオール、ポリヘキサメチレンアジペートジオール、ポリブチレンイソフタレートジオール、ポリヘキサメチレンイソフタレートジオール、ポリネオペンチルアジペートジオール、ポリエチレンプロピレンアジペートジオール、ポリエチレンブチレンアジペートジオール、ポリブチレンヘキサメチレンアジペートジオール、ポリ(ポリテトラメチレンエーテル)アジペートジオール、ポリ(ジエチレングリコール)イソフタレートジオール、ポリカプロラクトンジオール、ポリヘキサメチレンカーボネートジオールおよびこれらの2種以上の併用が挙げられる。
【0026】
ポリジエンジオール(q23)としては、ポリブタジエンジオール、ポリイソプレンジオール、これらの部分もしくは完全水素化物(水素化率;たとえば20〜100%)およびこれらの2種以上の併用が挙げられる。
【0027】
これらの高分子ジオール(q2)のうちで好ましいものは、ポリエーテルジオール(q21)およびポリエステルジオール(q22)であり、ポリエステルジオール(q22)がより好ましい。
【0028】
特に、ポリウレタン樹脂(y)、およびポリウレタン/ウレア樹脂(f)中に、アミノ基および/またはイミノ基、1価もしくは2価の芳香族炭化水素基を導入するために、低分子ジオール(q1)においては芳香環含有ジオール、3級アミノ基含有ジオールが好ましく、高分子ジオール(q2)においては芳香族ジカルボン酸のエステル形成性誘導体が好ましい。
【0029】
本発明の樹脂粒子用顔料分散剤(s)を構成するポリウレア樹脂(z)の製造に用いられる有機ジイソシアネート(p)としては、上述のポリウレタン樹脂(y)の製造に用いられる有機ジイソシアネート(p)と同様のものが使用できる。
(z)中に1価もしくは2価の芳香族炭化水素基を導入すると、顔料分散性が良好となるため、特に、芳香脂肪族有機ジイソシアネート、芳香族有機ジイソシアネートが好ましい。
【0030】
ポリウレア樹脂(z)、およびポリウレタン/ウレア樹脂(f)の製造に用いられるポリアミン(r)としては、炭素数2〜20のジアミン類が挙げられる。
たとえば脂肪族ジアミン(エチレンジアミン、トリメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ヘプタメチレンジアミン、オクタメチレンジアミンおよびデカメチレンジアミンなどのアルキレンジアミン);脂環式ジアミン(ジシクロヘキシルメタンジアミンおよびイソホロンジアミンなど);芳香族ジアミン(フェニレンジアミン、トリレンジアミン、ジエチルトリレンジアミン、ジフェニルメタンジアミンおよびジフェニルエーテルジアミンなど);芳香脂肪族ジアミン(キシリレンジアミンなど)等が挙げられる。
(z)、および(f)中に1価もしくは2価の芳香族炭化水素基を導入すると、顔料分散性が良好となるため、特に、芳香族ジアミンが好ましい。
【0031】
本発明の樹脂粒子用顔料分散剤(s)を構成するポリウレタン樹脂(y)は、有機ジイソシアネート(p)とジオール(q)の反応による通常の方法で製造することができる。(p)と(q)を反応させてポリウレタン樹脂を得るが、未反応で残っている末端のイソシナネート基を反応停止剤と反応させ、末端を封止してもよい。
【0032】
ポリウレタン樹脂(y)、ポリウレア樹脂(z)、およびポリウレタン/ウレア樹脂(f)の製造において、必要により、反応停止剤を用いることができる。停止剤としては1価アルコールおよびモノアミンが挙げられる。
1価アルコールの具体例としては、炭素数1〜10の脂肪族1価アルコール(メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、オクタノール、エチルセロソルブおよびエチルカービトールなど);炭素数6〜10の脂環式1価アルコール(シクロヘキサノールなど);炭素数7〜20の芳香環含有1価アルコール[ベンジルアルコール、ヒドロキシエチルベンゼン;1価フェノール類(フェノール、クレゾールなど)の(ポリ)オキシアルキレン(アルキレン基の炭素数2〜4、重合度1〜5)エーテルなど];およびこれらの2種以上の混合物が挙げられる。
モノアミンの具体例としては、アルキル基の炭素数1〜10のモノおよびジアルキルアミン(メチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、n−ブチルアミンおよびジ−n−ブチルアミンなど);炭素数6〜10の脂環式モノアミン(シクロヘキシルアミンなど);炭素数6〜15の芳香環含有モノアミン(ベンジルアミンおよびアニリンなど);炭素数4〜10の複素環式モノアミン(モルホリンなど)、ヒドロキシアルキル基の炭素数2〜4のモノ−およびジアルカノールアミン(モノエタノールアミン、ジエタノールアミンおよびジイソプロパノールアミンなど);およびこれらの2種以上の混合物が挙げられる。
これらのうち好ましいものは、脂肪族1価アルコールおよびモノ−およびジアルキルアミンである。
【0033】
また、反応を促進するため、必要によりポリウレタンに通常用いられる触媒を使用することができる。この触媒は、両末端がイソシアネート基であるプレポリマー(q3)の製造方法において既述したものと同様のものを使用することができる。
【0034】
本発明の樹脂粒子用顔料分散剤(s)を構成するポリウレア樹脂(z)は、低分子量ジイソシアネート(p1)および/または低分子量ジイソシアネートの変性物(p2)と、ポリアミン(r)の反応による通常の方法で製造することができる。ポリウレタン樹脂(y)と同様に、必要に応じて、先に述べたのと同様の反応停止剤で末端のイソシナネート基と反応させてもよい。
また、両末端がイソシアネート基であるプレポリマー(p3)とポリアミン(r)の反応により、ポリウレタン/ウレア樹脂(f)が製造でき、必要に応じて停止剤を反応させてもよい。
【0035】
ポリウレタン樹脂(y)、ポリウレア樹脂(z)、およびポリウレタン/ウレア樹脂(f)の製造に当たって、有機ジイソシアネート(p)のNCO基とジオール(q)およびポリアミン(r)の活性水素含有基の当量比は、好ましくは(0.7〜1.2):1、さらに好ましくは(0.8〜1.1):1である。
【0036】
また、上記のポリウレタン樹脂(y)、ポリウレア樹脂(z)、およびポリウレタン/ウレア樹脂(f)の製造方法は、有機溶剤の存在下でも非存在下でも実施できる。
有機溶剤存在下での反応に使用できる有機溶剤としては、ケトン(アセトン、メチルエチルケトンメチルイソブチルケトンなど)、エステル(酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチルなど)、エーテル類(テトラハイドロフランなど)、芳香族炭化水素(トルエン、キシレンなど)、アルコール(メタノール、エタノール、イソプロピルアルコールなど)、多価アルコール誘導体(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など)、アミド(ジメチルホルムアミドなど)、スルホキサイド(ジメチルスルホキサイドなど)およびこれらの2種以上の混合溶剤が挙げられる。これらのうち好ましいものはアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、テトラハイドロフラン、トルエン、キシレン、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、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およびこれらの2種以上の混合溶剤である。溶剤の使用量は、樹脂粒子用顔料分散剤(s)と溶剤の重量比が、好ましくは100/0〜5/95、さらに好ましくは85/15〜15/85の範囲になる量である。
【0037】
(y)、(z)、および(f)の製造に際し、反応温度はポリウレタンおよびポリウレア化反応に通常採用される温度と同じで良く、溶剤を使用する場合は好ましくは20〜100℃、無溶媒の場合は好ましくは20〜220℃である。
【0038】
本発明の樹脂粒子用顔料分散剤(s)の数平均分子量(以下Mnと記載する。)は、好ましくは500〜700,000、さらに好ましくは1000〜600,000、とくに好ましくは2000〜550,000である。Mnがこの範囲であると、顔料分散性が良好となる。
【0039】
上記および以下において、本発明における樹脂粒子用顔料分散剤(s)の、Mnは、GPCを用いて以下の条件で測定される。
装置(一例) : 東ソー製 HLC−8220GPC
カラム(一例): Guardcolumn α
TSKgel α−M
試料溶液 : 0.125%のジメチルホルムアミド溶液
溶液注入量 : 100μl
流量 : 1ml/分
温度 : 40℃
検出装置 : 屈折率検出器
基準物質 : 東ソー製 標準ポリスチレン(TSKstandard POLYSTYRENE)12点(分子量 500 1050 2800 5970 9100 18100 37900 96400 190000 355000 1090000 2890000)
【0040】
本発明の樹脂粒子用顔料分散剤(s)中の芳香族環の含有量が、(s)の重量に基づいて、好ましくは0.5〜60%、さらに好ましくは1〜55%、とくに好ましくは1.5〜50%である。芳香族環の含有量がこの範囲であると、顔料分散性が良好となる。
【0041】
本発明の樹脂粒子用顔料分散剤(s)のアミン価は、好ましくは1〜200、さらに好ましくは5〜150、とくに好ましくは10〜100である。アミン価がこの範囲であると、顔料分散性が良好となる。
なお、上記および以下において(s)のアミン価は、ASTM D2073−66に規定の方法で測定される。
【0042】
本発明の樹脂粒子用顔料分散剤(s)を構成するポリウレタン樹脂(u)、ポリウレア樹脂(z)、およびポリウレタン/ウレア樹脂(f)が含有する側鎖(e)としては、ポリエーテル鎖(e1)単独、ポリエステル鎖(e2)単独、またはポリエーテル鎖(e1)とポリエステル鎖(e2)の両方が挙げられる。側鎖(e)は(e)を有するモノマーを原料として用いることで、(u)、(z)、および(f)中に導入される。
【0043】
側鎖(e)中のポリエーテル鎖(e1)を有するモノマーは、前述のAOが付加されてなるポリエーテル鎖を分子中に含むもの等が挙げられる。AOの付加の具体例としては、低分子ジオール(q1)の説明で前述したAOと同様のものが挙げられる。
【0044】
側鎖(e)中のポリエステル鎖(e2)を有するモノマーは、下記(1)〜(3)から選ばれるポリエステル鎖のいずれかを分子中に含むもの等が挙げられる。
(1)前述の低分子ジオール(q1)および/またはポリエーテルジオール(q21)とジカルボン酸との縮合重合によるもの
(2)ラクトンモノマーを開環付加したもの
(3)前述の低分子ジオール(q1)および/またはポリエーテルジオール(q21)と炭酸ジエステル(炭酸ジメチル、炭酸エチレンなど)との縮合重合によるもの
上記(1)のジカルボン酸および、上記(2)のラクトンモノマーの具体例としては、ポリエステルジオール(q22)の説明で前述したものと同様のものが挙げられる。
【0045】
側鎖(e)1個当りのMn〔下記一般式(1)におけるZのMnも同様〕は、好ましくは500〜100,000、さらに好ましくは700〜70,000、とくに好ましくは1000〜50,000である。Mnがこの範囲であると、顔料分散性、及び分散安定性が良好となる。
なお、(e)のMnとは原料組成から求められる理論計算値である。
【0046】
本発明の樹脂粒子用顔料分散剤(s)としては、一般式(1)で示される化合物(g)と有機ジイソシアネートとを反応させて得られるポリウレア樹脂がとくに好ましい。
2N−(−R1−N−)n−R2−NH2
| (1)

[式中、R1とR2はそれぞれ独立に炭素数1〜10の直鎖または分岐のアルキレン基、Zはポリエーテル鎖(e1)またはポリエステル鎖(e2)を表す。nは1〜4の整数である。]
【0047】
上記一般式(1)で示されるn個のイミノ基とポリエーテル鎖(e1)またはポリエステル鎖(e2)を含有するジアミノ化合物(g)としては、分子内に(e1)を有するジアミノ化合物(g1)、分子内に(e2)を有するジアミノ化合物(g2)が挙げられる。
【0048】
ポリエーテル鎖(e1)を分子内に有するジアミノ化合物(g1)は、イミノ基に前述のAOを付加して製造することができる。
AOの付加の具体例としては、低分子ジオール(q1)の説明で前述したAOと同様のものが挙げられる。
【0049】
ポリエステル鎖(e2)を分子内に有するジアミノ化合物(g2)は、例えば、イミノ基に前述のラクトンモノマーを開環付加して製造することができる。上記のラクトンモノマーとしては、炭素数4〜12のラクトンたとえばγ−ブチロラクトン、ε−カプロラクトン、γ−バレロラクトンおよびこれらの2種以上の混合物が挙げられる。
【0050】
化合物(g)中のR1とR2は、それぞれ独立に、通常、炭素数1〜10、好ましくは炭素数2〜3の直鎖または分岐のアルキル基を表す。具体例としては、メチレン、エチレン、n−プロピレン、i−プロピレン、n−ブチレン、sec−ブチレン、t−ブチレン、n−ペンタメチレン、ネオペンタメチレン、3−メチル−ペンタメチレン、n−ヘキサメチレン、2−エチルヘキサメチレン、オクタメチレン、デカメチレン等が挙げられ、好ましくはエチレン、プロピレンである。
【0051】
化合物(g)中の繰り返し単位nは通常1〜4、好ましくは1〜2の整数である。
【0052】
(g1)におけるAO付加する前の原料となるアミン化合物(g1’)、(g2)におけるラクトンモノマーを開環付加する前の原料となるアミン化合物(g2’)としては、両末端に1級のアミノ基を有し、分子鎖中に2級のイミノ基をn個有するアルキレンアミンが挙げられる。
例えば、nが1であるアルキレントリアミン類[ジエチレントリアミン、ビス(3−アミノプロピル)アミン、ビス(ヘキサメチレン)トリアミン等];nが2であるアルキレンテトラミン類(トリエチレンテトラミン等);nが3であるアルキレンペンタミン(テトラエチレンペンタミン等);nが4であるアルキレンヘキサミン(ペンタエチレンヘキサミン等)が挙げられる。これらのうち好ましいのは、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミンである。
【0053】
化合物(g)と反応させる、分子内に2個のイソシアネート基を有する有機イソシアネート(x)については、前述の有機ジイソシアネート(p)と同様のものを使用することができ、1価もしくは2価の芳香族炭化水素基を導入できる点で、芳香族ジイソシアネートおよび芳香族ジイソシアネートを用いたプレポリマーが好ましく、さらに、XDI、TDI、MDIおよびこれらを用いたプレポリマーが好ましい。
【0054】
本第1発明の顔料分散剤(s)を適用できる顔料としては、着色で用いられるすべての顔料が挙げられるが、例えば有機顔料および無機顔料が挙げられる。有機顔料の具体例としては、フタロシアニン類、不溶性アゾ顔料、アゾレーキ顔料、縮合多環系顔料(スレン系、インジゴ系、ペリレン系、ペリノン系、フタロン系、ジオキサジン系、キナクリドン系、イソインドリノン系、ジケトピロロピロール系顔料)などが挙げられ、無機顔料としては、酸化チタン、酸化亜鉛、リトポン、炭酸カルシウム、カーボンブラック、黒鉛、ベンガラ、黄鉛、黄酸化鉄などの各種顔料が挙げられる。
【0055】
顔料の配合量は、本発明の樹脂粒子用顔料分散剤(s)1重量部に対して顔料が0.01〜1000重量部であることが好ましい。0.01重量部以上の場合、顔料濃度が高く、着色機能が向上する。一方、1000重量部以下であると顔料が充分に分散され、安定な顔料分散体が得られる。
【0056】
本第1発明の顔料分散剤(s)は、スラッシュ成形用樹脂、粉体塗料、電子部品製造用スペーサー、電子測定機器の標準粒子、電子写真トナー、静電記録トナー、静電印刷トナー、およびホットメルト接着剤用樹脂粒子といった各種樹脂粒子を着色することを目的として用いられる顔料の顔料分散剤である。
【0057】
上記樹脂粒子の製造法としては、とくに限定されず、公知の混練粉砕法などが挙げられる。例えば、顔料、(s)および下記に示す樹脂(b)を乾式ブレンドした後、溶融混練され、その後ジェットミルなどを用いて微粉砕し、さらに分級し、粒径が、好ましくは0.1〜300μmの粒子が得られる。
また、上記樹脂粒子は、樹脂粒子中に添加剤(充填剤、帯電防止剤、離型剤、荷電制御剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、ブロッキング防止剤、耐熱安定剤、難燃剤など)を混合しても差し支えない。
【0058】
上記樹脂粒子の作成において、あらかじめ顔料を樹脂粒子用顔料分散剤(s)で分散させた顔料分散体(T)を用いるほうが好ましい(本第2発明)。
【0059】
上記の顔料分散体(T)の製造は、有機溶剤の存在下でも非存在下でも実施できる。
有機溶剤存在下での製造方法で使用可能な溶剤としては、前述の(y)および(z)の製造方法で述べた有機溶剤を、単独あるいは2種以上を混合して使用することができる。好ましくは酢酸エチル、酢酸プロピル、イソプロピルアルコール、トルエン、およびメチルエチルケトンから選ばれる、単独の溶剤あるいは2種以上の混合溶剤である。さらに好ましくは酢酸エチルである。
また、顔料分散体(T)には、作成時に、必要応じて、後述の樹脂(b)もしくは樹脂(b)の前躯体(b0)を用いてもよい。また、耐摩耗性向上剤、可塑剤、架橋剤等の添加剤も使用することができる。
【0060】
本第2発明の顔料分散体(T)は、ボールミル、アトライター、サンドミル、ニーダー、ロールミルなどの通常の湿式分散製造装置や、を用いて上記の成分を混練することにより製造することができる。
【0061】
顔料分散体(T)中の顔料濃度は、(T)の重量に対して、好ましくは1〜80%、さらに好ましくは2.5〜70%である。1%以上であると、着色樹脂粒子を作成した際、目的の着色力が得られやすく、80%以下であると顔料の粒径を目的のサイズまで分散させるのが容易である。
【0062】
本第1発明の顔料分散剤(s)は、上述のように、いかなる樹脂粒子の製造にも用いることができるが、中でも、樹脂(a)を含有する樹脂粒子(A)の水性分散液(W)と、樹脂(b)および有機溶剤を含有する溶剤分散液(O1)、または、樹脂(b)の前駆体(b0)および有機溶剤を含有する溶剤分散液(O2)とが混合され、(W)中に(O1)または(O2)が分散され、(W)中で樹脂(b)を含有する樹脂粒子(B)が形成されることにより得られる、(B)の表面に(A)が付着されてなる樹脂粒子(C1)の水性分散体、およびそれから得られる着色樹脂粒子(本第3および第6発明);さらに、上記(X1)中において、樹脂粒子(B)に付着された樹脂粒子(A)が、溶剤に溶解される、および/または、溶融されることにより、(B)で構成されるコア層(Q)の表面に(A)が被膜化されたシェル層(P)が形成されて得られる樹脂粒子(C2)を含有する水性着色樹脂粒子分散体(X2)、およびそれから得られる着色樹脂粒子(本第4および第6発明);並びに上記(X1)中または上記(X2)中において、表面の樹脂粒子(A)またはシェル層(P)の少なくとも一部が分離除去および/または溶解除去されて得られる樹脂粒子(C3)を含有する水性着色樹脂粒子分散体(X3)、およびそれから得られる着色樹脂粒子(本第5および第6発明);に用いると、(s)による顔料分散の効果が顕著であり、粒径が均一で粒子表面の平滑性に優れた着色樹脂粒子を低コストで製造でき、樹脂粒子の耐熱保存安定性、および帯電特性に優れることから好ましい。
【0063】
本第3〜第6発明においては、樹脂(a)としては水性分散体を形成しうる樹脂を選択すればよく、そのような樹脂であればいかなる樹脂であっても使用でき、熱可塑性樹脂であっても熱硬化性樹脂であってもよい。
(a)としては例えば、ビニル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ケイ素系樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、アニリン樹脂、アイオマー樹脂、ポリカーボネート樹脂等が挙げられる。(a)としては上記樹脂の2種以上を併用しても差し支えない。このうち好ましいのは、微細球状樹脂粒子の水性分散体が得られやすいという観点からポリウレタン樹脂、ビニル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、およびそれらの併用であり、さらに好ましくはビニル樹脂である。
以下、(a)として好ましい樹脂であるビニル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、およびエポキシ樹脂につき、詳細に説明する。
【0064】
ビニル樹脂は、ビニルモノマーを単独重合または共重合したポリマーである。ビニルモノマーとしては、下記(1)〜(10)が挙げられる。
【0065】
(1)ビニル炭化水素:
(1−1)脂肪族ビニル炭化水素:アルケン類、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、オクタデセン、前述以外のα−オレフィン等;アルカジエン類、例えばブタジエン、イソプレン、1,4−ペンタジエン、1,6−ヘキサジエン、1,7−オクタジエン。
(1−2)脂環式ビニル炭化水素:モノ−もしくはジ−シクロアルケンおよびアルカジエン類、例えばシクロヘキセン、(ジ)シクロペンタジエン、ビニルシクロヘキセン、エチリデンビシクロヘプテン等;テルペン類、例えばピネン、リモネン、インデン等。
(1−3)芳香族ビニル炭化水素:スチレンおよびそのハイドロカルビル(アルキル、シクロアルキル、アラルキルおよび/またはアルケニル)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、トリビニルベンゼン等;およびビニルナフタレン。
【0066】
(2)カルボキシル基含有ビニルモノマーおよびその金属塩:
炭素数3〜30の不飽和モノカルボン酸、不飽和ジカルボン酸ならびにその無水物およびそのモノアルキル(炭素数1〜24)エステル、例えば(メタ)アクリル酸、(無水)マレイン酸、マレイン酸モノアルキルエステル、フマル酸、フマル酸モノアルキルエステル、クロトン酸、イタコン酸、イタコン酸モノアルキルエステル、イタコン酸グリコールモノエーテル、シトラコン酸、シトラコン酸モノアルキルエステル、桂皮酸等のカルボキシル基含有ビニルモノマー。
【0067】
(3)スルホン基含有ビニルモノマー、ビニル硫酸モノエステル化物およびこれらの塩: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、メチルビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸;およびその炭素数2〜24のアルキル誘導体、例えばα−メチルスチレンスルホン酸等;スルホ(ヒドロキシ)アルキル−(メタ)アクリレートもしくは(メタ)アクリルアミド、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)アクリロキシプロピルスルホン酸、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)アクリロイルオキシエタンスルホン酸、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、2−(メタ)アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、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、アルキル(炭素数3〜18)アリルスルホコハク酸、ポリ(n=2〜30)オキシアルキレン(エチレン、プロピレン、ブチレン:単独、ランダム、ブロックでもよい)モノ(メタ)アクリレートの硫酸エステル[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]、ポリオキシエチレン多環フェニルエーテル硫酸エステル、および下記一般式(3−1)〜(3−3)で示される硫酸エステルもしくはスルホン酸基含有モノマー;ならびそれらの塩等。
【0068】
O−(AO)nSO3

CH2=CHCH2−OCH2CHCH2O−Ar−R (3−1)

CH=CH−CH3

R−Ar−O−(AO)nSO3H (3−2)

CH2COOR’

HO3SCHCOOCH2CH(OH)CH2OCH2CH=CH2 (3−3)

(式中、Rは炭素数1〜15のアルキル基、Aは炭素数2〜4のアルキレン基を示し、nが複数の場合同一でも異なっていてもよく、異なる場合はランダムでもブロックでもよい。Arはベンゼン環を示し、nは1〜50の整数を示し、R’はフッ素原子で置換されていてもよい炭素数1〜15のアルキル基を示す。)
【0069】
(4)燐酸基含有ビニルモノマーおよびその塩:
(メタ)アクリロイルオキシアルキル(C1〜C24)燐酸モノエステル、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、フェニル−2−アクリロイロキシエチルホスフェート、(メタ)アクリロイルオキシアルキル(炭素数1〜24)ホスホン酸類、例えば2−アクリロイルオキシエチルホスホン酸。
【0070】
なお、上記(2)〜(4)の塩としては、金属塩、アンモニウム塩、およびアミン塩(4級アンモニウム塩を含む)が挙げられる。金属塩を形成する金属としては、Al、Ti、Cr、Mn、Fe、Zn、Ba、Zr、Ca、Mg、Na、およびK等が挙げられる。
好ましくはアルカリ金属塩、およびアミン塩であり、さらに好ましくは、ナトリウム塩および炭素数3〜20の3級モノアミンの塩である。
【0071】
(5)ヒドロキシル基含有ビニルモノマー:
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、庶糖アリルエーテル等
【0072】
(6)含窒素ビニルモノマー:
(6−1)アミノ基含有ビニルモノマー: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ービニルピリジン、2ービニルピリジン、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、これらの塩等
(6−2)アミド基含有ビニルモノマー:(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、N−ビニルピロリドン等
(6−3)ニトリル基含有ビニルモノマー:(メタ)アクリロニトリル、シアノスチレン、シアノアクリレート等
(6−4)4級アンモニウムカチオン基含有ビニルモノマー: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、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、ジアリルアミン等の3級アミン基含有ビニルモノマーの4級化物(メチルクロライド、ジメチル硫酸、ベンジルクロライド、ジメチルカーボネート等の4級化剤を用いて4級化したもの)
(6−5)ニトロ基含有ビニルモノマー:ニトロスチレン等
【0073】
(7)エポキシ基含有ビニルモノマー:
グルシジル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、p−ビニルフェニルフェニルオキサイド等
【0074】
(8)ハロゲン元素含有ビニルモノマー:
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、クロルスチレン、ブロムスチレン、ジクロルスチレン、クロロメチルスチレン、テトラフルオロスチレン、クロロプレン等
【0075】
(9)ビニルエステル、ビニル(チオ)エーテル、ビニルケトン、ビニルスルホン類:
(9−1)ビニルエステル、例えば酢酸ビニル、ビニルブチレート、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、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、分枝鎖もしく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、分枝鎖もしく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、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を有するビニルモノマー[ポリエチレングリコール(分子量300)モノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(分子量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、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、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート等]等
(9−2)ビニル(チオ)エーテル、例えば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、ビニル2−エチルメルカプトエチルエーテル、アセトキシスチレン、フェノキシスチレン等
(9−3)ビニルケトン、例えばビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルフェニルケトン;
ビニルスルホン、例えば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、ビニルエチルスルフォン、ジビニルスルフォン、ジビニルスルフォキサイド等
【0076】
(10)その他のビニルモノマー:
イソシアナトエチル(メタ)アクリレート、m−イソプロペニル−α,α−ジメチルベンジルイソシアネート等
【0077】
本第3〜第6発明において、(a)として有機酸金属塩(n)の構成単位を含有するビニル樹脂を用いる場合、この樹脂は、例えば、モノマーの少なくとも一部として、上記モノマー(2)〜(4)のうち、Al、Ti、Cr、Mn、Fe、Zn、Ba、およびZrから選ばれる金属の塩を、1種以上用いることにより得られる。これらの有機酸金属塩モノマー(n)の、重合に用いる全モノマー中の使用量は、好ましくは5〜60%である。下限はさらに好ましくは10%であり、上限はさらに好ましくは50%である。
【0078】
ビニルモノマーの共重合体としては、上記(1)〜(10)の任意のモノマー同士を、2元またはそれ以上の個数で、好ましくは樹脂粒子(A)中のカルボキシル基の含量が0.1〜10%になるように、任意の割合で共重合したポリマーが挙げられるが、例えば、スチレン−(メタ)アクリル酸エステル−(メタ)アクリル酸共重合体、スチレン−ブタジエン−(メタ)アクリル酸共重合体、(メタ)アクリル酸−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−アクリロニトリル−(メタ)アクリル酸共重合体、スチレン−(メタ)アクリル酸共重合体、スチレン−(メタ)アクリル酸−ジビニルベンゼン共重合体、スチレン−スチレンスルホン酸−(メタ)アクリル酸エステル共重合体、およびこれらの共重合体の塩などが挙げられる。
【0079】
樹脂(a)は、水性分散体中で樹脂粒子(A)形成することが必要であることから、少なくとも水性着色樹脂分散体(X1)を形成する条件下で水に完全に溶解していないことが必要である。そのため、ビニル樹脂が共重合体である場合には、ビニル樹脂を構成する疎水性モノマーと親水性モノマーの比率は、選ばれるモノマーの種類によるが、一般に疎水性モノマーが10%以上であることが好ましく、30%以上であることがより好ましい。疎水性モノマーの比率が、10%以下になるとビニル樹脂が水溶性になり、(C1)または(C2)の粒径均一性が損なわれる。ここで、親水性モノマーとは水に任意の割合で溶解するモノマーをいい、疎水性モノマーとは、それ以外のモノマー(基本的に水に混和しないモノマー)をいう。
【0080】
ポリエステル樹脂としては、ポリオールと、ポリカルボン酸またはその酸無水物またはその低級アルキル(アルキル基の炭素数1〜4)エステルとの重縮合物、およびこれらの重縮合物の金属塩などが挙げられる。ポリオールとしてはジオール(h)〔ヒドロキシル基以外の官能基を有するジオール(h1)を含む〕および3〜8価またはそれ以上のポリオール(i)が、ポリカルボン酸またはその酸無水物またはその低級アルキルエステルとしては、ジカルボン酸(j)および3〜6価またはそれ以上のポリカルボン酸(k)およびこれらの酸無水物または低級アルキルエステルが挙げられる。
重縮合反応には、公知の重縮合触媒等が使用できる。
【0081】
ジオール(h)としては、樹脂粒子用顔料分散剤(s)で挙げたジオール(q)を使用することが出来る。それ以外に、炭素数2〜30のアルキレングリコール(例えば、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および2,2−ジエチル−1,3−プロパンジオールなど);分子量106〜10000のアルキレンエーテルグリコール(例えば、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、分子量190〜10000ポリプロピレングリコールおよびポリテトラメチレンエーテルグリコールなど);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および水素添加ビスフェノールAなど);分子量100〜10000の上記脂環式ジオールのAO(EO、PO、ブチレンオキサイドなど)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EO10モル付加物等);上記ビスフェノールのAO(EO、PO、ブチレンオキサイドなど)付加物(付加モル数2〜100)(例えば、ビスフェノールA・EO2モル付加物、ビスフェノールA・EO4モル付加物、ビスフェノールA・PO2モル付加物、ビスフェノールA・PO3モル付加物、ビスフェノールA・PO4モル付加物等);重量平均分子量(以下、Mwと記載する。)100〜5000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);Mw1000〜20000のポリブタジエンジオールなどが挙げられる。
【0082】
ジオールとしては、上記のヒドロキシル基以外の官能基を有しないジオール以外に、他の官能基を有するジオール(h1)を用いてもよい。(h1)としては、カルボキシル基を有するジオール、スルホン酸基もしくはスルファミン酸基を有するジオール、およびこれらの塩等が挙げられる。
カルボキシル基を有するジオールとしては、ジアルキロールアルカン酸[C6〜24のもの、例えば2,2−ジメチロールプロピオン酸(DMPA)、2,2−ジメチロールブタン酸、2,2−ジメチロールヘプタン酸、2,2−ジメチロールオクタン酸など]が挙げられる。
スルホン酸基もしくはスルファミン酸基を有するジオールとしては、3−(2,3−ジヒドロキシプロポキシ)−1−プロパンスルホン酸、スルホイソフタル酸ジ(エチレングリコール)エステル、スルファミン酸ジオール[N,N−ビス(2−ヒドロキシアルキル)スルファミン酸(アルキル基のC1〜6)またはそのAO付加物(AOとしてはEOまたはPOなど、AOの付加モル数1〜6):例えばN,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)スルファミン酸およびN,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)スルファミン酸PO2モル付加物など];ビス(2−ヒドロキシエチル)ホスフェートなどが挙げられる。
これらの中和塩基を有するジオールの中和塩基としては、例えば前記炭素数3〜30の3級アミン(トリエチルアミンなど)および/またはアルカリ金属(ナトリウム塩など)が挙げられる。
これらのうち、炭素数2〜12の脂肪族ジオールおよびビスフェノールのAO付加物が好ましく、更に好ましくはビスフェノールのAO付加物、およびこれと炭素数2〜12の脂肪族ジオールとの混合物である。
【0083】
3〜8価またはそれ以上のポリオール(i)としては、3〜8価またはそれ以上、炭素数3〜18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、ソルビタンおよびソルビトールなど);炭素数25〜50のトリスフェノール(例えば、トリスフェノールPAなど);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およびクレゾールノボラックなど);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および1,2,4−ベンゼントリオール等);上記トリスフェノールのアルキレン(炭素数2〜4)オキサイド付加物(付加モル数2〜100)(例えば、トリスフェノールPA・EO2モル付加物、トリスフェノールPA・EO4モル付加物、トリスフェノールPA・PO2モル付加物、トリスフェノールA・PO3モル付加物、トリスフェノールPA・PO4モル付加物等);上記ノボラック樹脂のアルキレン(炭素数2〜4)オキサイド付加物(付加モル数2〜100)(フェノールノボラックPO2モル付加物、フェノールノボラックEO4モル付加物);上記ポリフェノールのアルキレン(炭素数2〜4)オキサイド付加物(付加モル数2〜100)(ピロガロールEO4モル付加物);および重合度20〜2000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ビニルモノマー(例えばスチレン、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸エステル等との共重合物など]等が挙げられる。
これらのうち、脂肪族多価アルコールおよびノボラック樹脂のAO付加物が好ましく、更に好ましくはノボラック樹脂のAO付加物である。
【0084】
ジカルボン酸(j)としては、炭素数4〜36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、ドデセニルコハク酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸およびオクタデカンジカルボン酸など);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、シトラコン酸およびメサコン酸など);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、オクタデセニルコハク酸など);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、オクタデシルコハク酸など);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、テレフタル酸およびナフタレンジカルボン酸など)などが挙げられる。
これらのうち、アルケンジカルボン酸および芳香族ジカルボン酸が好ましく、更に好ましくは芳香族ジカルボン酸である。
【0085】
3〜4価またはそれ以上のポリカルボン酸(k)としては、炭素数9〜20の芳香族ポリカルボン酸(例えば、トリメリット酸およびピロメリット酸など)などが挙げられる。
尚、ジカルボン酸(j)または3〜4価またはそれ以上のポリカルボン酸(k)の酸無水物としては、トリメリット酸無水物、ピロメリット酸無水物が挙げられる。またはこれらの低級アルキルエステルとしては、メチルエステル、エチルエステルおよびイソプロピルエステルなどが挙げられる。
【0086】
また、(h)、(i)、(j)および(k)とともに炭素数4〜20の脂肪族または芳香族ヒドロキシカルボン酸(l)、炭素数6〜12のラクトン(m)を共重合することもできる。
ヒドロキシカルボン酸(l)としては、ヒドロキシステアリン酸、硬化ヒマシ油脂肪酸などが挙げられる。ラクトン(m)としては、カプロラクトンなどが挙げられる。
【0087】
ポリエステルとしては、ジオール、3〜8価またはそれ以上のポリオール、ジカルボン酸、3〜6価またはそれ以上のポリカルボン酸およびこれらの混合物を任意の割合で使用できる。水酸基[OH]とカルボキシル基[COOH]の当量比[OH]/[COOH]として、2/1〜1/1が好ましく、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。すなわち、当量比[OH]/[COOH]の上限は2/1が好ましく、更に好ましくは1.5/1、特に好ましくは1.3/1であり、同様に下限は1/1が好ましく、特に好ましくは1.02/1である。カルボキシル基の含有量を前記の好ましい範囲内とするために、水酸基が過剰なポリエステルをポリカルボン酸で処理してもよい。
【0088】
本第3〜第6発明において、(a)として有機酸金属塩(n)の構成単位を含有するポリエステル樹脂を用いる場合、この樹脂は、例えば、COOHの残基を有するポリエステル(酸価が好ましくは1〜100、さらに好ましくは5〜50)を合成し、その少なくとも1部のCOOH基を、Al、Ti、Cr、Mn、Fe、Zn、Ba、およびZrから選ばれる少なくとも1種の金属の塩とすることにより得られる。
金属塩とする方法としては、例えば、COOH基を有するポリエステルと該当する金属の水酸化物とを反応することにより得られる。
【0089】
ポリウレタン樹脂としては、ポリイソシアネート(11)と活性水素含有化合物{水、ポリオール[ジオール(h)〔ヒドロキシル基以外の官能基を有するジオール(h1)を含む〕、および3〜8価またはそれ以上のポリオール(i)]、ポリカルボン酸[ジカルボン酸(j)、および3〜6価またはそれ以上のポリカルボン酸(k)]、ポリオールとポリカルボン酸の重縮合により得られるポリエステルポリオール、炭素数6〜12のラクトンの開環重合体、ポリアミン(12)、ポリチオール(13)、およびこれらの併用等}の重付加物、並びに(11)と活性水素含有化合物を反応させてなる末端イソシアネート基プレポリマーと、該プレポリマーのイソシアネート基に対して当量の1級および/または2級モノアミン(15)とを反応させて得られる、アミノ基含有ポリウレタン樹脂が挙げられる。
ポリウレタン樹脂中のカルボキシル基の含有量は、0.1〜10%が好ましい。
【0090】
ジオール(h)、3〜8価またはそれ以上のポリオール(i)、ジカルボン酸(j)、および3〜6価またはそれ以上のポリカルボン酸(k)としては、前記のものが挙げられ、好ましいものも同様である。
【0091】
ポリイソシアネート(11)としては、樹脂粒子用顔料分散剤(s)で挙げた有機ジイソシアネート(p)を使用することが出来る。それ以外にも、炭素数(NCO基中の炭素を除く、以下同様)6〜20の芳香族ポリイソシアネート、炭素数2〜18の脂肪族ポリイソシアネート、炭素数4〜15の脂環式ポリイソシアネート、炭素数8〜15の芳香脂肪族ポリイソシアネートおよびこれらのポリ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、オキサゾリドン基含有変性物など)およびこれらの2種以上の混合物が挙げられる。
【0092】
上記芳香族ポリイソシアネートの具体例としては、1,3−および/または1,4−フェニレンジイソシアネート、2,4−および/または2,6−トリレンジイソシアネート(TDI)、粗製TDI、2,4’−および/または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)またはその混合物との縮合生成物;ジアミノジフェニルメタンと少量(たとえば5〜20%)の3官能以上のポリアミンとの混合物〕のホスゲン化物:ポリアリルポリイソシアネート(PAPI)]、1,5−ナフチレンジイソシアネート、4,4’,4”−トリフェニルメタントリイソシアネート、m−およびp−イソシアナトフェニルスルホニルイソシアネートなどが挙げられる。
上記脂肪族ポリイソシアネートの具体例としては、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、1,6,11−ウンデカントリイソシアネート、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、2−イソシアナトエチル−2,6−ジイソシアナトヘキサノエートなどの脂肪族ポリイソシアネートなどが挙げられる。
上記脂環式ポリイソシアネートの具体例としては、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−および/または2,6−ノルボルナンジイソシアネートなどが挙げられる。
上記芳香脂肪族ポリイソシアネートの具体例としては、m−および/または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)などが挙げられる。
また、上記ポリ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、オキサゾリドン基含有変性物などが挙げられる。
具体的には、変性MDI(ウレタン変性MDI、カルボジイミド変性MDI、トリヒドロカルビルホスフェート変性MDIなど)、ウレタン変性TDIなどのポリイソシアネートの変性物およびこれらの2種以上の混合物[たとえば変性MDIとウレタン変性TDI(イソシアネート含有プレポリマー)との併用]が含まれる。
これらのうちで好ましいものは6〜15の芳香族ポリイソシアネート、炭素数4〜12の脂肪族ポリイソシアネート、および炭素数4〜15の脂環式ポリイソシアネートであり、とくに好ましいものはTDI、MDI、HDI、水添MDI、およびIPDIである。
【0093】
ポリアミン(12)の例としては、樹脂粒子用顔料分散剤(s)で挙げたポリアミン(r)を使用できる。ポリアミン(r)以外にも、脂肪族ポリアミン類(C2〜C18):〔1〕脂肪族ポリアミン{C2〜C6 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、ヘキサメチレンジアミンなど)、ポリアルキレン(C2〜C6)ポリアミン〔ジエチレントリアミン、イミノビスプロピルアミン、ビス(ヘキサメチレン)トリアミン,トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミンなど〕};〔2〕これらのアルキル(C1〜C4)またはヒドロキシアルキル(C2〜C4)置換体〔ジアルキル(C1〜C3)アミノプロピルアミン、トリメチルヘキサメチレンジアミン、アミノエチルエタノールアミン、2,5−ジメチル−2,5−ヘキサメチレンジアミン、メチルイミノビスプロピルアミンなど〕;〔3〕脂環または複素環含有脂肪族ポリアミン〔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]ウンデカンなど〕;〔4〕芳香環含有脂肪族アミン類(C8〜C15)(キシリレンジアミン、テトラクロル−p−キシリレンジアミンなど)、脂環式ポリアミン(C4〜C15):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)など、複素環式ポリアミン(C4〜C15):ピペラジン、N−アミノエチルピペラジン、1,4−ジアミノエチルピペラジン、1,4ビス(2−アミノ−2−メチルプロピル)ピペラジンなど、芳香族ポリアミン類(C6〜C20):〔1〕非置換芳香族ポリアミン〔1,2−、1,3−および1,4−フェニレンジアミン、2,4´−および4,4´−ジフェニルメタンジアミン、クルードジフェニルメタンジアミン(ポリフェニルポリメチレンポリアミン)、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、トリフェニルメタン−4,4´,4”−トリアミン、ナフチレンジアミンなど;〔2〕核置換アルキル基〔メチル,エチル,n−およびi−プロピル、ブチルなどのC1〜C4アルキル基)を有する芳香族ポリアミン、たとえば2,4−および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−ジメチル−2,6−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、2,4−ジアミノメシチレン、1−メチル−3,5−ジエチル−2,4−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、3,3´,5,5´−テトラメチルベンジジン、3,3´,5,5´−テトラメチル−4,4´−ジアミノジフェニルメタン、3,5−ジエチル−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など〕、およびこれらの異性体の種々の割合の混合物;〔3〕核置換電子吸引基(Cl,Br,I,Fなどのハロゲン;メトキシ、エトキシなどのアルコキシ基;ニトロ基など)を有する芳香族ポリアミン〔メチレンビス−o−クロロアニリン、4−クロロ−o−フェニレンジアミン、2−クロル−1,4−フェニレンジアミン、3−アミノ−4−クロロアニリン、4−ブロモ−1,3−フェニレンジアミン、2,5−ジクロル−1,4−フェニレンジアミン、5−ニトロ−1,3−フェニレンジアミン、3−ジメトキシ−4−アミノアニリン;4,4´−ジアミノ−3,3´−ジメチル−5,5´−ジブロモ−ジフェニルメタン、3,3´−ジクロロベンジジン、3,3´−ジメトキシベンジジン、ビス(4−アミノ−3−クロロフェニル)オキシド、ビス(4−アミノ−2−クロロフェニル)プロパン、ビス(4−アミノ−2−クロロフェニル)スルホン、ビス(4−アミノ−3−メトキシフェニル)デカン、ビス(4−アミノフェニル)スルフイド、ビス(4−アミノフェニル)テルリド、ビス(4−アミノフェニル)セレニド、ビス(4−アミノ−3−メトキシフェニル)ジスルフイド、4,4´−メチレンビス(2−ヨードアニリン)、4,4´−メチレンビス(2−ブロモアニリン)、4,4´−メチレンビス(2−フルオロアニリン)、4−アミノフェニル−2−クロロアニリンなど〕;〔4〕2級アミノ基を有する芳香族ポリアミン〔上記〔1〕〜〔3〕の芳香族ポリアミンの−NH2の一部または全部が−NH−R´(R´はアルキル基たとえばメチル,エチルなどの低級アルキル基)で置き換ったもの〕〔4,4´−ジ(メチルアミノ)ジフェニルメタン、1−メチル−2−メチルアミノ−4−アミノベンゼンなど〕、ポリアミドポリアミン:ジカルボン酸(ダイマー酸など)と過剰の(酸1モル当り2モル以上の)ポリアミン類(上記アルキレンジアミン,ポリアルキレンポリアミンなど)との縮合により得られる低分子量ポリアミドポリアミンなど、ポリエーテルポリアミン:ポリエーテルポリオール(ポリアルキレングリコールなど)のシアノエチル化物の水素化物などが挙げられる。
【0094】
ポリチオール(13)としては、炭素数2〜36のアルカンジチオール(エチレンジチオール、1,4−ブタンジチオール、1,6−ヘキサンジチオールなど)等が挙げられる。
【0095】
1級および/または2級モノアミン(15)としては、炭素数2〜24のアルキルアミン(エチルアミン、n−ブチルアミン、イソブチルアミンなど)等が挙げられる。
【0096】
エポキシ樹脂としては、ポリエポキシド(14)の開環重合物、ポリエポキシド(14)と活性水素基含有化合物{水、ポリオール[前記ジオール(h)および3〜8価またはそれ以上のポリオール(i)]、ポリカルボン酸[前記ジカルボン酸(j)、前記3〜6価またはそれ以上のポリカルボン酸(k)、前記ポリアミン(12)、前記ポリチオール(13)等}との重付加物、またはポリエポキシド(14)とジカルボン酸(j)または3〜6価またはそれ以上のポリカルボン酸(k)の酸無水物との硬化物などが挙げられる。
【0097】
本発明に用いるポリエポキシド(14)は、分子中に2個以上のエポキシ基を有していれば、特に限定されない。ポリエポキシド(14)として好ましいものは、硬化物の機械的性質の観点から分子中にエポキシ基を2〜6個有するものである。ポリエポキシド(14)のエポキシ当量(エポキシ基1個当たりの分子量)は、好ましくは65〜1000であり、さらに好ましくは90〜500である。エポキシ当量が1000以下であると、架橋構造が強固になり硬化物の耐水性、耐薬品性、機械的強度等の物性が良好となり、一方、エポキシ当量が65未満のものを合成するのは困難である。
【0098】
ポリエポキシド(14)の例としては、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あるいは脂肪族系ポリエポキシ化合物が挙げられる。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およ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−tret−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、フェノールまた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、また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、およ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、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、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。さらに、本発明において前述芳香族系として、P−アミノフェノールのトリグリシジルエーテル、トリレンジイソシアネートまた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、前述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)ポリマーおよびビスフェノールAのアルキレンオキシド(エチレンオキシドまたはプロピレンオキシド)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、トリス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シド、リモネンジオキシド、ジシクロペンタジエンジオキシド、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、およびビス(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、ダイマー酸ジグリシジルエステル等が挙げられる。また、脂環族系としては、前述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、およ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およびポリグリセロールン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、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が挙げられる。また、本発明において脂肪族系としては、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。これらのうち、好ましいのは、脂肪族系ポリエポキシ化合物および芳香族系ポリエポキシ化合物である。本発明に用いるポリエポキシドは、2種以上併用しても差し支えない。
【0099】
本第3〜第6発明においては、帯電特性の点から、樹脂(a)の構成単位として前記Al、Ti、Cr、Mn、Fe、Zn、Ba、Zrから選ばれる金属の有機酸金属塩(n)の単位を含有する、および/または、樹脂粒子(A)中に前記有機酸金属塩(n)を含有することが必須である。有機酸金属塩(n)を構成する有機酸としてはカルボン酸が好ましい。金属の中では、ZnおよびFeが好ましく、さらに好ましくはZnである。
これらのうち、(A)中に有機酸金属塩(n)を含有することが、調整が容易な点から好ましい。
【0100】
有機酸金属塩(n)のうち、カルボン酸金属塩の具体例としては、(アルキル置換)安息香酸、(アルキル置換)サルチル酸、ナフテン酸等の炭素数7〜35の芳香族脂肪酸、およびステアリル酸等の炭素数12〜35の高級脂肪酸、並びに、前記の樹脂(a)を構成するカルボキシル基含有ビニルモノマーの金属塩として例示したものが好ましい。スルホン酸金属塩の具体例としては、炭素数7〜30のアルキルベンゼンスルホン酸、および(a)を構成するスルホン基含有ビニルモノマーの金属塩として例示したものが好ましい。リン酸金属塩としては(a)を構成するリン酸基含有ビニルモノマーの金属塩として例示したものが好ましい。これらの中でも、油溶性の金属塩が、樹脂粒子(C1)、(C2)または(C3)〔以下、「(C1)、(C2)または(C3)」のことを、(C)と記載することもある。〕の帯電性の効果を発揮する上で、さらに好ましい。組成の面からは、カルボン酸金属塩がさらに好ましく、カルボン酸のZn塩およびFe塩が特に好ましい。
(A)中に有機酸金属塩(n)を含有させる方法としては、樹脂(a)の前駆体と反応性がなければ(a)の作成前に投入してもよいが、(a)の作成後に(a)と混合する方が好ましい。
これらの有機酸金属塩(n)の構成単位、および有機酸金属塩(n)の使用割合に特に制限はないが、得られる樹脂粒子(C)に対するこれらの合計量が0.01〜10%であることが好ましい。下限は、さらに好ましくは0.05%であり、上限は、さらに好ましくは1%である。
【0101】
本第3〜第6発明において、微細な球状樹脂粒子(A)の水性分散液(W)を得るため、かつ耐熱保存安定性、帯電特性に優れ、粒径が均一な樹脂粒子(C1)の水性分散体(X1)を得るために、樹脂(a)は、スルホン酸アニオン基(−SO3-)を含有することが好ましい。スルホン酸アニオン基(−SO3-)の合計含有量は、(a)の重量に基づいて0.001〜10%が好ましい。下限は、さらに好ましくは0.002%であり、上限は、さらに好ましくは5%、とくに好ましくは2%、最も好ましくは1%である。また、樹脂を形成するスルホン酸アニオン基(−SO3-)を含有するモノマーの好ましい炭素数は3〜50、更に好ましくは3〜30、特に好ましくは4〜15である。
スルホン酸アニオン基(−SO3-)基含有量が上記範囲の下限以上や樹脂を形成するスルホン酸アニオン基(−SO3-)を含有するモノマーの炭素数が上記範囲の上限以下であると、樹脂(a)が水系媒体中に分散しやすく、微細な球状の樹脂粒子(A)の水性分散液(W)を容易に得ることができる。また、得られる樹脂粒子(C)の耐ブロッキング性、および帯電特性が向上する。
【0102】
また、本第3〜第6発明において、微細な球状樹脂粒子(A)の水性分散体(W)を得るために、樹脂(a)は、カルボキシル基を含有することが好ましい。カルボキシル基はその少なくとも一部が塩基で中和されていてもよい。
カルボキシル基の含有量〔塩基で中和されている場合は、カルボキシル基(−COOH基)に換算した含有量〕は、(a)の重量に基づいて0.1〜10%が好ましい。下限は、さらに好ましくは0.5%、とくに好ましくは1%、最も好ましくは3%であり、上限は、さらに好ましくは9.5%、とくに好ましくは9%、最も好ましくは8%である。
塩基中和率や、カルボキシル基含有量が上記範囲の下限以上であると、樹脂(a)が水系媒体中に分散しやすく、微細な球状の樹脂粒子(A)の水性分散液(W)を容易に得ることができる。また、得られる樹脂粒子(C)の帯電特性が向上する。
【0103】
上記の中和塩を形成する塩基としては、アンモニア、炭素数1〜30のモノアミン、前記ポリアミン(12)、4級アンモニウム、アルカリ金属(ナトリウム、カリウム等)、およびアルカリ土類金属(カルシウム塩、マグネシウム塩等)などが挙げられる。
上記炭素数1〜30のモノアミンとしては、炭素数1〜30の1級および/または2級アミン(エチルアミン、n−ブチルアミン、イソブチルアミン等)、炭素数3〜30の3級アミン(トリメチルアミン、トリエチルアミン、ラウリルジメチルアミン等)が挙げられる。4級アンモニウムとしては炭素数4〜30のトリアルキルアンモニウム(ラウリルトリメチルアンモニウム等)などが挙げられる。
これらの中で、好ましくは、アルカリ金属、4級アンモニウム、モノアミン、およびポリアミンであり、さらに好ましくは、ナトリウム、および炭素数1〜20のモノアミンであり、とくに好ましくは、炭素数3〜20の3級モノアミンである。
また、ビニル樹脂、およびポリエステル樹脂の場合、それらを形成するカルボキシル基またはその塩を含有するモノマーの好ましい炭素数は3〜30であり、さらに好ましくは3〜15、とくに好ましくは3〜8である。
【0104】
本第3〜第6発明においては、樹脂(a)の樹脂(b)に対するsp値差(sp値の計算方法はPolymer Engineering and Science,Feburuary,1974,Vol.14,No.2 P.147〜154による)、また樹脂(a)の分子量を制御することで樹脂粒子(C1)の粒子表面を平滑にすることができる。
【0105】
樹脂粒子(A)が水や分散時に用いる溶剤に対してに、溶解したり、膨潤したりするのを低減する観点から、樹脂(a)の分子量、sp値、結晶性、架橋点間分子量等を適宜調整するのが好ましい。
【0106】
樹脂(a)のMnは、好ましくは100〜500万、さらに好ましくは200〜500万、とくに好ましくは500〜500,000であり、sp値は、好ましくは7〜18、さらに好ましくは8〜14である。樹脂(a)の融点(DSCにて測定)は、好ましくは50℃以上、さらに好ましくは80〜200℃である。また、樹脂粒子(C)の、耐熱性、耐水性、耐薬品性、粒径の均一性等を向上させたい場合には、樹脂(a)に架橋構造を導入させてもよい。かかる架橋構造は、共有結合性、配位結合性、イオン結合性、水素結合性等、いずれの架橋形態であってもよい。樹脂(a)に架橋構造を導入する場合の架橋点間分子量は、好ましくは50以上、さらに好ましくは500以上、とくに好ましくは1000以上である。
【0107】
本発明における樹脂(ポリウレタン樹脂を除く)の、ピーク分子量(Mp)、MnおよびMw、THF可溶分についてGPCを用いて以下の条件で測定される。
装置(一例) : 東ソー製 HLC−8120
カラム(一例): TSKgelGMHXL(2本)
TSKgelMultiporeHXL−M(1本)
試料溶液 : 0.25%のTHF溶液
溶液注入量 : 100μl
流量 : 1ml/分
測定温度 : 40℃
検出装置 : 屈折率検出器
基準物質 : 東ソー製 標準ポリスチレン(TSKstandard POLYSTYRENE)12点(分子量 500 1050 2800 5970 9100 18100 37900 96400 190000 355000 1090000 2890000)
なお、ポリウレタン樹脂のMnおよびMwについては、前記顔料分散剤で用いた条件と同条件でGPCの測定を行う。
【0108】
樹脂(a)のガラス転移温度(Tg)は、樹脂粒子(C)の粒径均一性、粉体流動性、保存時の耐熱性、耐ストレス性の観点から、好ましくは20℃〜250℃、さらに好ましくは30℃〜230℃、より好ましくは40℃〜200℃、とくに好ましくは50℃〜100℃ある。水性着色樹脂分散体(X1)を作成する温度よりTgが低いと、合一を防止したり、分裂を防止したりする効果が小さくなり、粒径の均一性を高める効果が小さくなる。
なお、本発明におけるTgは、前述のDSC測定またはフローテスター測定(DSCで測定できない場合)から求められる値である。
【0109】
DSCで測定の場合は、セイコー電子工業(株)製DSC20、SSC/580を用いて、ASTM D3418−82に規定の方法(DSC法)で測定される。
フローテスター測定には、島津製作所製の高架式フローテスターCFT500型を用いる。フローテスター測定の条件は下記のとおりであり、以下測定は全てこの条件で行われる。
(フローテスター測定条件)
荷重:30kg/cm2、昇温速度:3.0℃/min、
ダイ口径:0.50mm、ダイ長さ:10.0mm
【0110】
また図1に示すフローチャートにあるA点(試料が圧縮荷重を受け変形し始める温度)をガラス転移温度(Tg)とし、B点(内部空隙が消失し不均一な応力の分布を持ったまま外観均一な1個の透明体あるいは相になる点)の温度を軟化開始温度(Ts)、C点(試料の熱膨張によるピストンのわずかな上昇が行われた後、再びピストンが明らかに下降し始める点)の温度を流出開始温度(Tfb)、そしてD点(図において流出終了点Smaxと最低値Sminの差の1/2(X)を求め、XとSminを加えた点)の温度を流出温度(T1/2)とする。
【0111】
樹脂(a)の軟化開始温度(Ts)は、保存時の耐熱性、耐ストレス性、紙面などへの定着特性の観点から、好ましくは40℃〜270℃、さらに好ましくは50℃〜250℃、とくに好ましくは60℃〜220℃、最も好ましくは70℃〜160℃あり、また流出温度(T1/2)は、好ましくは60℃〜300℃、さらに好ましくは65℃〜280℃、とくに好ましくは70℃〜250℃、最も好ましくは80℃〜185℃ある。トナーなどとして用いる場合、軟化開始温度(Ts)、流出温度(T1/2)が高温であると低温定着性や高光沢性などの悪化因子となることがある。なお、本発明における軟化開始温度、流出温度は、上記フローテスター測定から求められる値である。
【0112】
樹脂(a)のガラス転移温度(Tg)と流出温度(T1/2)との温度差は、好ましくは0℃〜125℃、さらに好ましくは0℃〜120℃、とくに好ましくは0℃〜105℃、最も好ましくは20℃〜100℃である。このガラス転移温度と軟化開始温度の温度差が上記範囲内であると、樹脂粒子をトナーとして用いる場合、樹脂粒子の耐熱保存と高光沢の両立が容易である。
【0113】
また、樹脂(a)のガラス転移温度(Tg)と軟化開始温度(Ts)との好ましい温度差は、0℃〜100℃、より好ましくは0℃〜70℃、さらに好ましくは0℃〜50℃、とくに好ましくは0℃〜35℃である。このガラス転移温度と軟化開始温度の温度差が上記範囲内であると、樹脂粒子をトナーとして用いる場合、樹脂粒子の耐熱保存と高光沢の両立が容易である。
【0114】
樹脂(a)は、前述のように公知の樹脂から選択されるが、樹脂(a)のガラス転移温度(Tg)、軟化開始温度(Ts)、および流出温度(T1/2)を調整する場合、(a)の分子量および/または(a)を構成する単量体組成を変更することで容易に調整できる。(a)の分子量(分子量が大きくなるほど、これらの温度は高くなる。)を調整する方法としては、公知の方法でよく、例えば、ポリウレタン樹脂やポリエステル樹脂のような逐次反応で重合する場合には、単量体の仕込み比の調整が挙げられ、ビニル樹脂のような連鎖反応で重合する場合には、重合開始剤量および連鎖移動剤量の調整、反応温度、反応濃度の調整が挙げられる。
ガラス転移温度(Tg)と流出温度(T1/2)との温度差を調整するには、(a)の分子量と(a)を構成する単量体組成との組み合わせを適切に選択すればよい。すなわち、一般に流出温度(T1/2)は、基本的には樹脂の分子量の増減によって増減するのに対し、ガラス転移温度(Tg)は、主として樹脂の組成や構造により変化し、本質的には分子量とは無関係であって、分子量による影響は副次的なものであるので、その点を利用して、分子量と単量体組成のいずれかを調整する。
【0115】
樹脂粒子(A)の水性分散液(W)中に、水以外に後述の有機溶剤(v)のうち水と混和性の溶剤(アセトン、メチルエチルケトン等)が含有されていてもよい。この際、含有される溶剤は、樹脂粒子(A)の凝集を引き起こさないもの、樹脂粒子(A)を溶解しないもの、および樹脂粒子(C1)の造粒を妨げることがないものであればどの種であっても、またどの程度の含有量であってもかまわないが、水との合計量の40%以下用いて、乾燥後の樹脂粒子(C)中に残らないものが好ましい。
【0116】
樹脂(a)を樹脂粒子(A)の水性分散液(W)にする方法は、とくに限定されないが、以下の〔1〕〜〔8〕が挙げられる。
〔1〕ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂等の重付加あるいは縮合系樹脂の場合において、前駆体(モノマー、オリゴマー等)またはその溶剤溶液を必要であれば適当な分散剤存在下で水性媒体中に分散させ、その後に加熱したり、硬化剤を加えたりして前躯体を硬化させて樹脂粒子(A)の水性分散体を製造する方法
〔2〕ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂等の重付加あるいは縮合系樹脂の場合において、前駆体(モノマー、オリゴマー等)またはその溶剤溶液(液体であることが好ましい。加熱により液状化してもよい)中に適当な乳化剤を溶解させた後、水を加えて転相乳化し、硬化剤を加えたりして前躯体を硬化させて樹脂粒子(A)の水性分散体を製造する方法
〔3〕ビニル樹脂の場合において、モノマーを出発原料として、懸濁重合法、乳化重合法、シード重合法または分散重合法等の重合反応により、直接、樹脂粒子(A)の水性分散液を製造する方法
〔4〕あらかじめ重合反応(付加重合、開環重合、重付加、付加縮合、縮合重合等いずれの重合反応様式であってもよい。以下の本項の重合反応も同様。)により作成した樹脂を機械回転式またはジェット式等の微粉砕機を用いて粉砕し、次いで、分級することによって樹脂粒子を得た後、適当な分散剤存在下で水中に分散させる方法
〔5〕あらかじめ重合反応により作成した樹脂を溶剤に溶解した樹脂溶液を霧状に噴霧することにより樹脂粒子を得た後、該樹脂粒子を適当な分散剤存在下で水中に分散させる方法
〔6〕あらかじめ重合反応により作成した樹脂を溶剤に溶解した樹脂溶液に貧溶剤を添加するか、またはあらかじめ溶剤に加熱溶解した樹脂溶液を冷却することにより樹脂粒子を析出させ、次いで、溶剤を除去して樹脂粒子を得た後、該樹脂粒子を適当な分散剤存在下で水中に分散させる方法
〔7〕あらかじめ重合反応により作成した樹脂を溶剤に溶解した樹脂溶液を、適当な分散剤存在下で水性媒体中に分散させ、これを加熱または減圧等によって溶剤を除去する方法
〔8〕あらかじめ重合反応により作成した樹脂を溶剤に溶解した樹脂溶液中に適当な乳化剤を溶解させた後、水を加えて転相乳化する方法
【0117】
上記〔1〕〜〔8〕の方法において、併用する乳化剤または分散剤としては、公知の界面活性剤(t)、水溶性ポリマー(u)等を用いることができる。また、乳化または分散の助剤として有機溶剤(v)、可塑剤(w)等を併用することができる。
【0118】
界面活性剤(t)としては、アニオン界面活性剤(t−1)、カチオン界面活性剤(t−2)、両性界面活性剤(t−3)、非イオン界面活性剤(t−4)などが挙げられる。界面活性剤(t)は2種以上の界面活性剤を併用したものであってもよい。(t)の具体例としては、以下に述べるものの他特開2002−284881号公報に記載のものが挙げられる。
【0119】
アニオン界面活性剤(t−1)としては、カルボン酸またはその塩、硫酸エステル塩、カルボキシメチル化物の塩、スルホン酸塩およびリン酸エステル塩等が用いられる。
【0120】
カルボン酸またはその塩としては、炭素数8〜22の飽和または不飽和脂肪酸またはその塩が使用でき、例えば、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキジン酸、ベヘン酸、オレイン酸、リノール酸およびリシノール酸並びにヤシ油、パーム核油、米ぬか油および牛脂などをケン化して得られる高級脂肪酸の混合物等が挙げられる。
その塩としては、これらのナトリウム塩、カリウム塩、アミン塩、アンモニウム塩、4級アンモニウム塩およびアルカノールアミン塩(モノエタノールアミン塩、ジエタノールアミン塩、トリエタノールアミン塩等)などの塩があげられる。
【0121】
硫酸エステル塩としては、高級アルコール硫酸エステル塩(炭素数8〜18の脂肪族アルコールの硫酸エステル塩)、高級アルキルエーテル硫酸エステル塩(炭素数8〜18の脂肪族アルコールのEOまたはPO1〜10モル付加物の硫酸エステル塩)、硫酸化油(炭素数12〜50の天然の不飽和油脂または不飽和のロウをそのまま硫酸化して中和したもの)、硫酸化脂肪酸エステル(不飽和脂肪酸(炭素数6〜40)の低級アルコール(炭素数1〜8)エステルを硫酸化して中和したもの)および硫酸化オレフィン(炭素数12〜18のオレフィンを硫酸化して中和したもの)等が使用できる。
塩としては、ナトリウム塩、カリウム塩、アミン塩、アンモニウム塩、4級アンモニウム塩およびアルカノールアミン塩(モノエタノールアミン塩、ジエタノールアミン塩、トリエタノールアミン塩等)等が挙げられる。
【0122】
高級アルコール硫酸エステル塩としては、例えば、オクチルアルコール硫酸エステル塩、デシルアルコール硫酸エステル塩、ラウリルアルコール硫酸エステル塩、ステアリルアルコール硫酸エステル塩、チーグラー触媒を用いて合成されたアルコール(例えば、商品名:ALFOL 1214:CONDEA社製)の硫酸エステル塩およびオキソ法で合成されたアルコール(例えば、商品名:ドバノール23、25、45、ダイヤドール115−L、115H、135:三菱化学製:、商品名:トリデカノール:協和発酵製、商品名:オキソコール1213、1215、1415:日産化学製)の硫酸エステル塩等が挙げられる。
【0123】
高級アルキルエーテル硫酸エステル塩としては、例えば、ラウリルアルコールEO2モル付加物硫酸エステル塩およびオクチルアルコールEO3モル付加物硫酸エステル塩等が挙げられる。
硫酸化油としては、例えば、ヒマシ油、落花生油、オリーブ油、ナタネ油、牛脂および羊脂などの硫酸化物の塩等が挙げられる。
硫酸化脂肪酸エステルとしては、例えば、オレイン酸ブチルおよびリシノレイン酸ブチル等の硫酸化物の塩等が挙げられる。
硫酸化オレフィンとしては、例えば、商品名:ティーポール(シェル社製)等が挙げられる。
【0124】
カルボキシメチル化物の塩としては、炭素数8〜16の脂肪族アルコールのカルボキシメチル化物の塩および炭素数8〜16の脂肪族アルコールのEOまたはPO1〜10モル付加物のカルボキシメチル化物の塩等が使用できる。
【0125】
脂肪族アルコールのカルボキシメチル化物の塩としては、例えば、オクチルアルコールカルボキシメチル化ナトリウム塩、ラウリルアルコールカルボキシメチル化ナトリウム塩、ドバノール23のカルボキシメチル化ナトリウム塩、トリデカノールカルボキシメチル化ナトリウム塩等が挙げられる。
【0126】
脂肪族アルコールのEO1〜10モル付加物のカルボキシメチル化物の塩としては、例えば、オクチルアルコールEO3モル付加物カルボキシメチル化ナトリウム塩、ラウリルアルコールEO4モル付加物カルボキシメチル化ナトリウム塩、およびトリデカノールEO5モル付加物カルボキシメチル化ナトリウム塩などが挙げられる。
【0127】
スルホン酸塩としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、スルホコハク酸ジエステル塩、α−オレフィンスルホン酸塩、イゲポンT型およびその他芳香環含有化合物のスルホン酸塩等が使用できる。
アルキルベンゼンスルホン酸塩としては、例えば、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム塩等が挙げられる。
【0128】
アルキルナフタレンスルホン酸塩としては、例えば、ドデシルナフタレンスルホン酸ナトリウム塩等が挙げられる。
スルホコハク酸ジエステル塩としては、例えば、スルホコハク酸ジ−2−エチルヘキシルエステルナトリウム塩などが挙げられる。
芳香環含有化合物のスルホン酸塩としては、アルキル化ジフェニルエーテルのモノまたはジスルホン酸塩およびスチレン化フェノールスルホン酸塩などが挙げられる。
【0129】
リン酸エステル塩としては、高級アルコールリン酸エステル塩および高級アルコールEO付加物リン酸エステル塩等が使用できる。
高級アルコールリン酸エステル塩としては、例えば、ラウリルアルコールリン酸モノエステルジナトリウム塩およびラウリルアルコールリン酸ジエステルナトリウム塩等が挙げられる。
高級アルコールEO付加物リン酸エステル塩としては、例えば、オレイルアルコールEO5モル付加物リン酸モノエステルジナトリウム塩等が挙げられる。
【0130】
カチオン界面活性剤(t−2)としては、第4級アンモニウム塩型界面活性剤およびアミン塩型界面活性剤等が使用できる。
第4級アンモニウム塩型界面活性剤としては、炭素数3〜40の3級アミンと4級化剤(例えば、メチルクロライド、メチルブロマイド、エチルクロライド、ベンジルクロライドおよびジメチル硫酸などのアルキル化剤並びにEOなど)との反応等で得られ、例えば、ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド、ジデシルジメチルアンモニウムクロライド、ジオクチルジメチルアンモニウムブロマイド、ステアリルトリメチルアンモニウムブロマイド、ラウリルジメチルベンジルアンモニウムクロライド(塩化ベンザルコニウム)、セチルピリジニウムクロライド、ポリオキシエチレントリメチルアンモニウムクロライドおよびステアラミドエチルジエチルメチルアンモニウムメトサルフェートなどが挙げられる。
【0131】
アミン塩型界面活性剤としては、1〜3級アミンを無機酸(例えば、塩酸、硝酸、硫酸、ヨウ化水素酸、リン酸および過塩素酸など)または有機酸(酢酸、ギ酸、蓚酸、乳酸、グルコン酸、アジピン酸、炭素数2〜24のアルキルリン酸、リンゴ酸およびクエン酸など)で中和すること等により得られる。
第1級アミン塩型界面活性剤としては、例えば、炭素数8〜40の脂肪族高級アミン(例えば、ラウリルアミン、ステアリルアミン、セチルアミン、硬化牛脂アミンおよび、ロジンアミンなどの高級アミン)の無機酸塩または有機酸塩および低級アミン(炭素数2〜6)の高級脂肪酸(炭素数8〜40、ステアリン酸、オレイン酸など)塩などが挙げられる。
【0132】
第2級アミン塩型界面活性剤としては、例えば炭素数4〜40の脂肪族アミンのEO付加物などの無機酸塩または有機酸塩が挙げられる。
また、第3級アミン塩型界面活性剤としては、例えば、炭素数4〜40の脂肪族アミン(例えば、トリエチルアミン、エチルジメチルアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミンなど)、脂肪族アミン(炭素数2〜40)のEO(2モル以上)付加物、炭素数6〜40の脂環式アミン(例えば、N−メチルピロリジン、N−メチルピペリジン、N−メチルヘキサメチレンイミン、N−メチルモルホリンおよび1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)−7−ウンデセンなど)、炭素数5〜30の含窒素ヘテロ環芳香族アミン(例えば、4−ジメチルアミノピリジン、N−メチルイミダゾールおよび4,4’−ジピリジルなど)の無機酸塩または有機酸塩およびトリエタノールアミンモノステアレート、ステアラミドエチルジエチルメチルエタノールアミンなどの3級アミンの無機酸塩または有機酸塩などが挙げられる。
【0133】
両性界面活性剤(t−3)としては、カルボン酸塩型両性界面活性剤、硫酸エステル塩型両性界面活性剤、スルホン酸塩型両性界面活性剤およびリン酸エステル塩型両性界面活性剤などが使用できる。
【0134】
カルボン酸塩型両性界面活性剤は、アミノ酸型両性界面活性剤、ベタイン型両性界面活性剤およびイミダゾリン型両性界面活性剤などが用いられる。アミノ酸型両性界面活性剤は、分子内にアミノ基とカルボキシル基を持っている両性界面活性剤であり、例えば、一般式(2)で示される化合物等が挙げられる。
【0135】
[R−NH−(CH2)n−COO]mM (2)
[式中、Rは1価の炭化水素基;nは1または2;mは1または2;Mは水素イオン、アルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオン、アンモニウムカチオン、アミンカチオン、アルカノールアミンカチオンなどである。]
【0136】
一般式(2)で表される両面活性剤としては、例えば、アルキル(炭素数6〜40)アミノプロピオン酸型両性界面活性剤(ステアリルアミノプロピオン酸ナトリウム、ラウリルアミノプロピオン酸ナトリウムなど);アルキル(炭素数4〜24)アミノ酢酸型両性界面活性剤(ラウリルアミノ酢酸ナトリウムなど)などが挙げられる。
【0137】
ベタイン型両性界面活性剤は、分子内に第4級アンモニウム塩型のカチオン部分とカルボン酸型のアニオン部分を持っている両性界面活性剤であり、例えば、アルキル(炭素数6〜40)ジメチルベタイン(ステアリルジメチルアミノ酢酸ベタイン、ラウリルジメチルアミノ酢酸ベタインなど)、炭素数6〜40のアミドベタイン(ヤシ油脂肪酸アミドプロピルベタインなど)、アルキル(炭素数6〜40)ジヒドロキシアルキル(炭素数6〜40)ベタイン(ラウリルジヒドロキシエチルベタインなど)などが挙げられる。
【0138】
イミダゾリン型両性界面活性剤としては、イミダゾリン環を有するカチオン部分とカルボン酸型のアニオン部分を持っている両性界面活性剤であり、例えば、2−ウンデシル−N−カルボキシメチル−N−ヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタインなどが挙げられる。
【0139】
その他の両性界面活性剤として、例えば、ナトリウムラウロイルグリシン、ナトリウムラウリルジアミノエチルグリシン、ラウリルジアミノエチルグリシン塩酸塩、ジオクチルジアミノエチルグリシン塩酸塩などのグリシン型両性界面活性剤;ペンタデシルスルホタウリンなどのスルホベタイン型両性界面活性剤、スルホン酸塩型両性界面活性剤およびリン酸エステル塩型両性界面活性剤などが挙げられる。
【0140】
非イオン界面活性剤(t−4)としては、AO付加型非イオン界面活性剤および多価アルコ−ル型非イオン界面活性剤などが使用できる。
AO付加型非イオン界面活性剤は、炭素数8〜40の高級アルコ−ル、炭素数8〜40の高級脂肪酸または炭素数8〜40のアルキルアミン等に直接AO(炭素数2〜20)を付加させるか、グリコ−ルにAOを付加させて得られるポリアルキレングリコ−ルに高級脂肪酸などを反応させるか、あるいは多価アルコ−ルに高級脂肪酸を反応して得られたエステル化物にAOを付加させるか、高級脂肪酸アミドにAOを付加させることにより得られる。
【0141】
AOとしては、たとえばEO、POおよびBOが挙げられる。
これらのうち好ましいものは、EOおよびEOとPOのランダムまたはブロック付加物である。
AOの付加モル数としては10〜50モルが好ましく、該AOのうち50〜100%がEOであるものが好ましい。
【0142】
AO付加型非イオン界面活性剤としては、例えば、オキシアルキレンアルキルエ−テル(アルキレンの炭素数2〜24、アルキルの炭素数8〜40)(例えば、オクチルアルコールEO20モル付加物、ラウリルアルコールEO20モル付加物、ステアリルアルコールEO10モル付加物、オレイルアルコールEO5モル付加物、ラウリルアルコールEO10モルPO20モルブロック付加物など);ポリオキシアルキレン高級脂肪酸エステル(アルキレンの炭素数2〜24、高級脂肪酸の炭素数8〜40)(例えば、ステアリル酸EO10モル付加物、ラウリル酸EO10モル付加物など);ポリオキシアルキレン多価アルコ−ル高級脂肪酸エステル(アルキレンの炭素数2〜24、多価アルコールの炭素数3〜40、高級脂肪酸の炭素数8〜40)(例えば、ポリエチレングリコール(重合度20)のラウリン酸ジエステル、ポリエチレングリコール(重合度20)のオレイン酸ジエステルなど);ポリオキシアルキレンアルキルフェニルエーテル(アルキレンの炭素数2〜24、アルキルの炭素数8〜40)(例えば、ノニルフェノールEO4モル付加物、ノニルフェノールEO8モルPO20モルブロック付加物、オクチルフェノールEO10モル付加物、ビスフェノールA・EO10モル付加物、スチレン化フェノールEO20モル付加物など);ポリオキシアルキレンアルキルアミノエ−テル(アルキレンの炭素数2〜24、アルキルの炭素数8〜40)および(例えば、ラウリルアミンEO10モル付加物、ステアリルアミンEO10モル付加物など);ポリオキシアルキレンアルカノ−ルアミド(アルキレンの炭素数2〜24、アミド(アシル部分)の炭素数8〜24)(例えば、ヒドロキシエチルラウリン酸アミドのEO10モル付加物、ヒドロキシプロピルオレイン酸アミドのEO20モル付加物など)が挙げられる。
【0143】
多価アルコ−ル型非イオン界面活性剤としては、多価アルコール脂肪酸エステル、多価アルコール脂肪酸エステルAO付加物、多価アルコールアルキルエーテルおよび多価アルコールアルキルエーテルAO付加物等が使用できる。多価アルコールの炭素数としては3〜24、脂肪酸の炭素数としては8〜40、AOの炭素数としては2〜24である。
【0144】
多価アルコール脂肪酸エステルとしては、例えば、ペンタエリスリトールモノラウレート、ペンタエリスリトールモノオレート、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンモノステアレート、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンジラウレート、ソルビタンジオレートおよびショ糖モノステアレートなどが挙げられる。
【0145】
多価アルコール脂肪酸エステルAO付加物としては、例えば、エチレングリコールモノオレートEO10モル付加物、エチレングリコールモノステアレートEO20モル付加物、トリメチロールプロパンモノステアレートEO20モルPO10モルランダム付加物、ソルビタンモノラウレートEO10モル付加物、ソルビタンジステアレートEO20モル付加物およびソルビタンジラウレートEO12モルPO24モルランダム付加物などが挙げられる。
【0146】
多価アルコールアルキルエーテルとしては、例えば、ペンタエリスリトールモノブチルエーテル、ペンタエリスリトールモノラウリルエーテル、ソルビタンモノメチルエーテル、ソルビタンモノステアリルエーテル、メチルグリコシドおよびラウリルグリコシドなどが挙げられる。
【0147】
多価アルコールアルキルエーテルAO付加物としては、例えば、ソルビタンモノステアリルエーテルEO10モル付加物、メチルグリコシドEO20モルPO10モルランダム付加物、ラウリルグリコシドEO10モル付加物およびステアリルグリコシドEO20モルPO20モルランダム付加物などが挙げられる。
【0148】
水溶性ポリマー(u)としては、セルロース系化合物(例えば、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、エチル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、ヒドロキシプロピルセルロースおよびそれらのケン化物など)、ゼラチン、デンプン、デキストリン、アラビアゴム、キチン、キトサン、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール、ポリエチレンイミン、ポリアクリルアミド、アクリル酸(塩)含有ポリマー(ポリアクリル酸ナトリウム、ポリアクリル酸カリウム、ポリアクリル酸アンモニウム、ポリアクリル酸の水酸化ナトリウム部分中和物、アクリル酸ナトリウム−アクリル酸エステル共重合体)、スチレン−無水マレイン酸共重合体の水酸化ナトリウム(部分)中和物、水溶性ポリウレタン(ポリエチレングリコール、ポリカプロラクトンジオール等とポリイソシアネートの反応生成物等)などが挙げられる。
【0149】
本第3〜第6発明に用いる有機溶剤(v)は、乳化分散の際に必要に応じて水性媒体中に加えても、被乳化分散体中[樹脂(b)または(b0)を含む油相(O1)または(O2)中]に加えてもよい。
有機溶剤(v)の具体例としては、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、テトラリン等の芳香族炭化水素系溶剤;n−ヘキサン、n−ヘプタン、ミネラルスピリット、シクロヘキサン等の脂肪族または脂環式炭化水素系溶剤;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、パークロロエチレンなどのハロゲン系溶剤;酢酸エチル、酢酸ブチル、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などのエステル系またはエステルエーテル系溶剤;ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、プロピレングリコールモノメチルエーテルなどのエーテル系溶剤;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、シクロヘキサノンなどのケトン系溶剤;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などのアルコール系溶剤;ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなどのアミド系溶剤;ジメチルスルホキシドなどのスルホキシド系溶剤、N−メチルピロリドンなどの複素環式化合物系溶剤、ならびにこれらの2種以上の混合溶剤が挙げられる。
【0150】
可塑剤(w)は、乳化分散の際に必要に応じて水性媒体中に加えても、被乳化分散体中[樹脂(b)または(b0)を含む油相(O1)または(O2)中]に加えてもよい。
可塑剤(w)としては、何ら限定されず、以下のものが例示される。
(v1)フタル酸エステル[フタル酸ジブチル、フタル酸ジオクチル、フタル酸ブチルベンジル、フタル酸ジイソデシル等];
(v2)脂肪族2塩基酸エステル[アジピン酸ジ−2−エチルヘキシル、セバシン酸−2−エチルヘキシル等];
(v3)トリメリット酸エステル[トリメリット酸トリ−2−エチルヘキシル、トリメリット酸トリオクチル等];
(v4)燐酸エステル[リン酸トリエチル、リン酸トリ−2−エチルヘキシル、リン酸トリクレジール等];
(v5)脂肪酸エステル[オレイン酸ブチル等];
(v6)およびこれらの2種以上の混合物が挙げられる。
【0151】
本第3〜第6発明において用いる樹脂粒子(A)の粒径は、通常、形成される樹脂粒子(B)の粒径よりも小さく、粒径均一性の観点から、粒径比[樹脂粒子(A)の体積平均粒径]/[樹脂粒子(B)の体積平均粒径]の値が0.001〜0.3の範囲であるのが好ましい。粒径比の下限は、さらに好ましくは0.003であり、上限は、さらに好ましくは0.25である。粒径比が、0.3より大きいと(A)が(B)の表面に効率よく吸着しないため、得られる(C)の粒度分布が広くなる傾向がある。
【0152】
樹脂粒子(A)の体積平均粒径は、所望の粒径の樹脂粒子(C)を得るのに適した粒径になるように、上記粒径比の範囲で適宜調整することができる。
(A)の体積平均粒径は、一般的には、0.0005〜30μmが好ましい。上限は、さらに好ましくは20μm、とくに好ましくは10μmであり、下限は、さらに好ましくは0.01μm、とくに好ましくは0.02μm、最も好ましくは0.04μmである。ただし、例えば、体積平均粒径1μmの樹脂粒子(C)を得たい場合には、好ましくは0.0005〜0.3μm、とくに好ましくは0.001〜0.2μmの範囲、10μmの樹脂粒子(C)を得た場合には、好ましくは0.005〜3μm、とくに好ましくは0.05〜2μm、100μmの粒子(C)を得たい場合には、好ましくは0.05〜30μm、とくに好ましくは0.1〜20μmである。
なお、体積平均粒径は、レーザー式粒度分布測定装置LA−920(堀場製作所製)やマルチサイザーIII(コールター社製)、光学系としてレーザードップラー法を用いるELS−800(大塚電子社製)などで測定できる。もし、各測定装置間で粒径の測定値に差を生じた場合は、ELS−800での測定値を採用する。
なお、上記粒径比が得やすいことから、後述する樹脂粒子(B)の体積平均粒径は、0.1〜300μmが好ましい。さらに好ましくは0.5〜250μm、特に好ましくは1〜200μmである。
【0153】
本発明に用いる樹脂(b)としては、公知の樹脂であればいかなる樹脂であっても使用でき、その具体例については、(a)と同様のものが使用できる。(b)は、用途・目的に応じて適宜好ましいものを選択することができる。
一般に、樹脂(b)として好ましいものは、ビニル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、およびそれらの併用であり、さらに好ましいのは、ポリウレタン樹脂、およびポリエステル樹脂であり、とくに好ましいのは、1,2−プロピレングリコールを構成単位として含有する、ポリエステル樹脂およびポリウレタン樹脂である。
【0154】
樹脂(b)のMn、融点、Tg、sp値は、用途によって好ましい範囲に適宜調整すればよい。
樹脂(b)のsp値は、好ましくは7〜18、さらに好ましくは8〜14、とくに好ましくは9〜14である。
例えば、樹脂粒子(C)をスラッシュ成形用樹脂、粉体塗料として用いる場合、(b)のMnは、好ましくは2,000〜50万、さらに好ましくは4,000〜20万である。(b)の融点(DSCにて測定、以下融点はDSCでの測定値)は、好ましくは0℃〜200℃、さらに好ましくは35℃〜150℃である。(b)のTgは、好ましくは−60℃〜100℃、さらに好ましくは−30℃〜60℃である。
液晶ディスプレイ等の電子部品製造用スペーサー、電子測定機の標準粒子として用いる場合、(b)のMnは、好ましくは2万〜1,000万、さらに好ましくは4万〜200万である。(b)の融点は、好ましくは40℃〜300℃、さらに好ましくは、70℃〜250℃である。(b)のTgは、好ましくは−0℃〜250℃、さらに好ましくは50℃〜200℃である。
電子写真、静電記録、静電印刷などに使用されるトナーとして用いる場合、(b)のMnは、好ましくは1,000〜500万、さらに好ましくは2,000〜50万である。(b)の融点は、好ましくは20℃〜300℃、さらに好ましくは80℃〜250℃である。(b)のTgは、好ましくは20℃〜200℃、さらに好ましくは40℃〜200℃である。(b)のsp値は、好ましくは8〜16、さらに好ましくは9〜14である。
【0155】
樹脂(b)の前駆体(b0)としては、化学反応により樹脂(b)になりうるものであれば特に限定されず、例えば、樹脂(b)が縮合系樹脂(例えば、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂)である場合は、(b0)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、樹脂(b)がビニル樹脂である場合は、(b0)は、先述のビニルモノマー(単独で用いても、混合して用いてもよい)およびそれらの溶剤溶液が挙げられる。
【0156】
ビニルモノマーを前駆体(b0)として用いた場合、前駆体(b0)を反応させて樹脂(b)にする方法としては、例えば、油溶性開始剤、モノマー類および必要により溶剤(u)を含有する油相を水溶性ポリマー(t)存在下、樹脂粒子(A)の水性分散液(W)中に分散懸濁させ、加熱によりラジカル重合反応を行わせる方法(いわゆる懸濁重合法)、モノマー類および必要により溶剤(u)を含有する油相を乳化剤(界面活性剤(t)と同様のものが例示される)、水溶性開始剤を含む樹脂粒子(A)の水性分散液(W)中に乳化させ、加熱によりラジカル重合反応を行わせる方法(いわゆる乳化重合法)等が挙げられる。
【0157】
前駆体(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)の組み合わせを用いることもできる。ここで「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)を反応させて樹脂(b)を形成する方法としては、反応性基含有プレポリマー(α)および硬化剤(β)および必要により溶剤(u)を含む油相を、樹脂粒子(A)の水性分散液(W)中に分散させ、加熱により反応性基含有プレポリマー(α)と硬化剤(β)を反応させて樹脂(b)を含有する樹脂粒子(B)を形成させる方法;反応性基含有プレポリマー(α)またはその溶剤溶液を樹脂粒子(A)の水性分散液(W)中に分散させ、ここに水溶性の硬化剤(β)を加え反応させて、樹脂(b)を含有する樹脂粒子(B)を形成させる方法;反応性基含有プレポリマー(α)が水と反応して硬化するものである場合は、反応性基含有プレポリマー(α)またはその溶剤溶液を樹脂粒子(A)の水性分散液(W)に分散させることで水と反応させて、(b)を含有する樹脂粒子(B)を形成させる方法等が例示できる。
【0158】
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、下記〔1〕、〔2〕などが挙げられる。
〔1〕反応性基含有プレポリマー(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、硬化剤(β)が活性水素基含有化合物(β1)であるという組み合わせ。
〔2〕反応性基含有プレポリマー(α)が有する反応性基が活性水素含有基(α2)であり、硬化剤(β)が活性水素含有基と反応可能な化合物(β2)であるという組み合わせ。
これらのうち、水中での反応率の観点から、〔1〕がより好ましい。
上記組合せ〔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)および酸ハライド基(α1e)などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、(α1a)、(α1b)および(α1c)であり、特に好ましいものは、(α1a)および(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。
上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、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、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、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、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、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、2−メルカプトピリジン等];およびこれらの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、特に好ましいものはメチルエチルケトオキシムである。
【0159】
反応性基含有プレポリマー(α)の骨格としては、ポリエーテル(αw)、ポリエステル(αx)、エポキシ樹脂(αy)およびポリウレタン(αz)などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、(αx)、(αy)および(αz)であり、特に好ましいものは(αx)および(αz)である。
ポリエーテル(αw)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、ポリブチレンオキサイド、ポリテトラメチレンオキサイドなどが挙げられる。
ポリエステル(αx)としては、ジオール(h)とジカルボン酸(j)の重縮合物、ポリラクトン(ε−カプロラクトンの開環重合物)などが挙げらる。
エポキシ樹脂(αy)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、ビスフェノールSなど)とエピクロルヒドリンとの付加縮合物などが挙げられる。
ポリウレタン(αz)としては、ジオール(h)とポリイソシアネート(11)の重付加物、ポリエステル(αx)とポリイソシアネート(11)の重付加物などが挙げられる。
【0160】
ポリエステル(αx)、エポキシ樹脂(αy)、ポリウレタン(αz)など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、さらに残存した該官能基と反応可能な官能基および反応性基を含有する化合物を反応させる方法などが挙げられる。
上記方法〔1〕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、イソシアネート基含有ポリウレタンプレポリマーなどが得られる。
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(i)とポリカルボン酸(k)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2/1〜1.01/1、さらに好ましくは1.5/1〜1.01/1、とくに好ましくは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。
上記方法〔2〕では、上記方法〔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、ポリエポキサイ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。
官能基およ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5/1〜1.01/1、さらに好ましくは4/1〜1.2/1、とくに好ましくは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。
【0161】
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、通常1個以上、好ましくは、平均1.5〜3個、さらに好ましくは、平均1.8〜2.5個である。上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、さらに好ましくは1,000〜20,000、とくに好ましくは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、さらに好ましくは2,000〜40,000、とくに好ましくは4,000〜20,000である。
反応性基含有プレポリマー(α)の粘度は、100℃において、好ましくは2,000ポイズ以下、さらに好ましくは1,000ポイズ以下である。2,000ポイズ以下にすることで、粒度分布のシャープな樹脂粒子(C)が得られる点で好ましい。
【0162】
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ポリアミン(β1a)、ポリオール(β1b)、ポリメルカプタン(β1c)および水(β1d)などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、(β1a)、(β1b)および(β1d)であり、さらに好ましいもは、(β1a)および(β1d)であり、特に好ましいもは、ブロック化されたポリアミン類および(β1d)である。
(β1a)としては、ポリアミン(12)と同様のものが例示される。(β1a)として好ましいものは、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およびそれらの混合物である。
【0163】
(β1a)が脱離可能な化合物でブロック化されたポリアミンである場合の例としては、前記ポリアミン類と炭素数3〜8のケトン類(アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど)から得られるケチミン化合物、炭素数2〜8のアルデヒド化合物(ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド)から得られるアルジミン化合物、エナミン化合物、およびオキサゾリジン化合物などが挙げられる。
【0164】
ポリオール(β1b)としては、前記のジオール(h)および3〜8価またはそれ以上のポリオール(i)と同様のものが例示される。ジオール(h)単独、またはジオール(h)と少量のポリオール(i)の混合物が好ましい。
ポリメルカプタン(β1c)としては、エチレンジチオール、1,4−ブタンジチオール、1,6−ヘキサンジチオールなどが挙げられる。
【0165】
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、ジエタノールアミンなど);
モノアミンをブロックしたもの(ケチミン化合物など);
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、フェノールなど);
モノメルカプタン(ブチルメルカプタン、ラウリルメルカプタンなど);
モノイソシアネート(ラウリルイソシアネート、フェニルイソシアネートなど);
モノエポキサイド(ブチルグリシジルエーテルなど)などが挙げられる。
【0166】
上記組合せ〔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およ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)およ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)などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、(α2a)、(α2b)および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(α2e)であり、特に好ましいものは、(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例示できる。
【0167】
活性水素含有基と反応可能な化合物(β2)としては、ポリイソシアネート(β2a)、ポリエポキシド(β2b)、ポリカルボン酸(β2c)、ポリ酸無水物(β2d)およびポリ酸ハライド(β2e)などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、(β2a)および(β2b)であり、さらに好ましいものは、(β2a)である。
【0168】
ポリイソシアネート(β2a)としては、ポリイソシアネート(11)と同様のものが例示され、好ましいものも同様である。
ポリエポキシド(β2b)としては、ポリエポキシド(14)と同様のものが例示され、好ましいものも同様である。
【0169】
ポリカルボン酸(β2c)としては、ジカルボン酸(β2c−1)および3価以上のポリカルボン酸(β2c−2)が挙げられ、(β2c−1)単独、および(β2c−1)と少量の(β2c−2)の混合物が好ましい。
ジカルボン酸(β2c−1)としては、前記ジカルボン酸(j)と、ポリカルボン酸としては、前記3〜6価またはそれ以上のポリカルボン酸(5)と同様のものが例示され、好ましいものも同様である。
【0170】
ポリカルボン酸無水物(β2d)としては、ピロメリット酸無水物などが挙げられる。
ポリ酸ハライド類(β2e)としては、前記(β2c)の酸ハライド(酸クロライド、酸ブロマイド、酸アイオダイド)などが挙げられる。
さらに、必要により(β2)と共に反応停止剤(βs)を用いることができる。
【0171】
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、さらに好ましくは1.5/1〜1/1.5、とくに好ましくは1.2/1〜1/1.2である。なお、硬化剤(β)が水(β1d)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。
【0172】
反応性基含有プレポリマー(α)と硬化剤(β)で構成される前駆体(b0)を水系媒体中で反応させた樹脂(b)が樹脂粒子(B)および樹脂粒子(C)の構成成分となる。反応性基含有プレポリマー(α)と硬化剤(β)を反応させた樹脂(b)のMwは、好ましくは3,000以上、さらに好ましくは3,000〜1000万、とくに好ましくは,5000〜100万である。
【0173】
また、反応性基含有プレポリマー(α)と硬化剤(β)との水系媒体中での反応時に、反応性基含有プレポリマー(α)および硬化剤(β)と反応しないポリマー[いわゆるデッドポリマー]を系内に含有させることもできる。この場合(b)は、反応性基含有プレポリマー(α)と硬化剤(β)を水系媒体中で反応させて得られた樹脂と、反応させていない樹脂(デッドポリマー)の混合物となる。
【0174】
本第3〜第6発明で用いる溶剤分散液(O1)あるいは(O2)中の顔料の割合は、(O1)あるいは(O2)中の全固形分(水および有機溶剤以外の成分)に対し、好ましくは1〜30%、さらに好ましくは2〜25%である。
【0175】
本発明で用いる溶剤分散液(O1)あるいは(O2)中に、本発明の顔料分散剤(s)および顔料を含有させる方法としては、それぞれ別々に配合したり、あらかじめ(b)もしくは(b0)の一部と混合して顔料マスターバッチとしてから混合する方法もあるが、、あらかじめ顔料および樹脂粒子用顔料分散剤(s)で分散させた顔料分散体(T)を作成したのち、(b)および有機溶剤、または(b0)および有機溶剤と(T)を分散させたほうが、分散性の点で好ましい。
また、樹脂(b)または(b0)に対する顔料分散体(T)の割合は、好ましくは1〜120%、さらに好ましくは3〜100%である。
【0176】
(b)および有機溶剤、または(b0)および有機溶剤と(T)を分散させる場合には、分散装置を用いることが出来る。
本第3〜第6発明で使用する分散装置は、一般に乳化機、分散機として市販されているものであればとくに限定されず、例えば、ホモジナイザー(IKA社製)、ポリトロン(キネマティカ社製)、TKオートホモミキサー(特殊機化工業社製)等のバッチ式乳化機、エバラマイルダー(荏原製作所社製)、TKフィルミックス、TKパイプラインホモミキサー(特殊機化工業社製)、コロイドミル(神鋼パンテック社製)、スラッシャー、トリゴナル湿式微粉砕機(三井三池化工機社製)、キャピトロン(ユーロテック社製)、ファインフローミル(太平洋機工社製)等の連続式乳化機、マイクロフルイダイザー(みずほ工業社製)、ナノマイザー(ナノマイザー社製)、APVガウリン(ガウリン社製)等の高圧乳化機、膜乳化機(冷化工業社製)等の膜乳化機、バイブロミキサー(冷化工業社製)等の振動式乳化機、超音波ホモジナイザー(ブランソン社製)等の超音波乳化機等が挙げられる。このうち粒径の均一化の観点で好ましいものは、APVガウリン、ホモジナイザー、TKオートホモミキサー、エバラマイルダー、TKフィルミックス、TKパイプラインホモミキサーが挙げられる。
【0177】
本第3発明においては、水性着色樹脂分散体(X1)は、樹脂(a)を含有する樹脂粒子(A)の水性分散液(W)と、樹脂(b)、本第1発明の樹脂粒子用顔料分散剤(s)、顔料、および有機溶剤を含有する溶剤分散液(O1)、または、樹脂(b)の前駆体(b0)、本第1発明の樹脂粒子用顔料分散剤(s)、顔料、および有機溶剤を含有する溶剤分散液(O2)とが混合され、(W)中に(O1)または(O2)が分散され、(W)中で樹脂(b)と(s)で分散された顔料を含む着色された樹脂粒子(B)が形成されることにより得られる、(B)の表面に(A)が付着されてなる樹脂粒子(C1)の水性分散体として得ることができる。
【0178】
上記の製造方法においては、水性分散液(W)中に、樹脂(b)、(s)、顔料、および有機溶剤を含有する溶剤分散液(O1)、または、樹脂(b)の前駆体(b0)、(s)、顔料、および有機溶剤を含有する溶剤分散液(O2)とが混合され、(W)中に(O1)または(O2)が分散され、(W)中で樹脂(b)と(s)で分散された顔料を含む着色された樹脂粒子(B)が形成される際に、樹脂粒子(B)の表面に樹脂粒子(A)を吸着させることで樹脂粒子(C1)同士が合一するのを防ぎ、また、高剪断条件下で(C1)が分裂され難くする。これにより、(C1)の粒径を一定の値に収斂させ、粒径の均一性を高める効果を発揮する。そのため、樹脂粒子(A)は、分散する際の温度において、剪断により破壊されない程度の強度を有すること、水に溶解したり、膨潤したりしにくいこと、(b)、(b0)もしくはその溶剤溶液に溶解しにくいことが好ましい特性としてあげられる。
【0179】
樹脂(b)、(s)、顔料、および有機溶剤を含有する溶剤分散液(O1)、または、樹脂(b)の前駆体(b0)、(s)、顔料、および有機溶剤を含有する溶剤分散液(O2)を水性分散液(W)に分散させる場合には、分散装置を用いることができる。
本発明で使用する分散装置は、一般に乳化機、分散機として市販されているものであればとくに限定されず、前述した分散装置を例示することが出来る。
【0180】
溶剤分散液(O1)、または溶剤分散液(O2)の粘度は、粒径均一性の観点から、好ましくは10〜5万mPa・s(B型粘度計で測定)、さらに好ましくは100〜1万mPa・sである。
分散時の温度としては、好ましくは0〜150℃(加圧下)、さらに好ましくは5〜98℃である。分散体の粘度が高い場合は、温度を上げて粘度を上記好ましい範囲まで低下させて、乳化分散を行うのが好ましい。
溶剤分散液(O1)に用いる溶剤は、樹脂(b)を常温もしくは加熱下で溶解しうる溶剤であればとくに限定されず、具体的には、有機溶剤(v)と同様のものが例示される。好ましいものは樹脂(b)の種類によって異なるが、(b)とのsp値差が3以下であるのが好適である。また、樹脂粒子(C)の粒径均一性の観点からは、樹脂(b)を溶解させるが、樹脂(a)を含有する樹脂粒子(A)を溶解・膨潤させにくい溶剤が好ましい。
【0181】
樹脂(b)もしくは前駆体(b0)100部に対する水性分散液(W)の使用量は、好ましくは50〜2,000重量部、さらに好ましくは100〜1,000重量部である。50重量部以上では(b)の分散状態が良好であり、2,000重量部以下であると経済的である。
【0182】
本発明においては、前述好ましい範囲の(Ts)、(Tg)等の物性を有する樹脂(a)を用いる場合、とくに溶剤分散液(O1)もしくは(O2)中に下記の好ましい溶剤を用いる場合、溶剤を水性着色樹脂分散体(X1)中に好ましくは10〜50%(とくに20〜40%)用い、40℃以下で好ましくは1%以下(とくに0.5%以下)となるまで脱溶剤するのみで、樹脂粒子(A)が溶剤に溶解されて膜状化し、(B)の表面に樹脂(a)の被膜(P)が形成されてなる樹脂粒子(C2)の水性着色樹脂分散体(X2)が得られる場合が多い。しかし、(A)の被膜が形成されていない場合、あるいは(A)の少なくとも一部からの被膜が形成されている場合でも、さらに樹脂粒子(C2)表面の被膜の平滑性をより良好にするため、以下の操作を行うと、(B)で構成されるコア層(Q)の表面の少なくとも一部、好ましくは全面に(A)から形成された表面が平滑な被膜〔シェル層(P)〕を有する樹脂粒子(C2)の水性着色樹脂分散体(X2)が得られ、それから得られる(C2)の保存安定性が優れる点から好ましい。
上記の方法としては、(B)に付着された(A)を溶剤に溶解させる方法、および、水性着色樹脂分散体(X1)を加熱して(A)を溶融し被膜化させる方法が挙げられ、これらの方法を併用してもよい。
【0183】
樹脂粒子(A)を溶剤に溶解させて被膜化させる場合に用いる溶剤は、被膜化する際に(X1)中に添加してもよいが、(X1)を得る際の原料として、樹脂(b)もしくは(b0)の溶剤溶液を用い、その溶剤を、樹脂粒子(B)の形成後も直ちに除去せずにそれを用いる方が、(B)中に溶剤が含有されるため(A)の溶解が容易であり、樹脂の凝集が起こりにくく好ましい。
溶剤としては、(b)との親和性が高いものが好ましく、具体例としては、前述の有機溶剤(v)と同様のものが挙げられる。(v)の中で好ましいものは、被膜化の点から、テトラヒドロフラン、トルエン、アセトン、メチルエチルケトン、および酢酸エチルであり、さらに好ましくは酢酸エチルである。
(A)を溶剤に溶解させる際の、水性着色樹脂分散体中の溶剤濃度は、好ましくは3〜60%、さらに好ましくは10〜45%、とくに好ましくは15〜30%である。また、溶解は、水性着色樹脂分散体を、例えば1〜10時間攪拌することにより行い、溶解時の温度は、15〜45℃が好ましく、15〜30℃がさらに好ましい。
【0184】
(A)を溶融して(B)の表面に被膜化させる場合、水性着色樹脂分散体(X1)中の固形分含量〔水および溶剤以外の成分の含量〕を、好ましくは1〜50%、さらに好ましくは5〜30%に調製する。また、このときの溶剤含有量は、好ましくは2%以下、さらに好ましくは1%以下、とくに好ましくは0.5%以下である。(X1)中の固形分含量が多かったり、溶剤含有量が2%を越える場合、(X1)を60℃以上に昇温すると凝集物が発生することがある。溶融時の加熱の条件は、(A)が溶融される条件であればとくに限定されないが、例えば、撹拌下、好ましくは40〜100℃、さらに好ましくは60〜90℃、とくに好ましくは60〜80℃で、好ましくは1〜300分間加熱する方法が挙げられる。
なお、被膜化処理の方法とし、溶剤含有量が2%以下の樹脂粒子(C1)の水性分散体(X1)を加熱処理し、(A)をコア(Q)上で溶融させることにより表面が平滑な樹脂粒子(C2)を得る際の好ましい加熱処理温度は、(P)のTg以上であり、また80℃以下の温度範囲が好ましい。加熱処理温度が(P)のTg未満であると得られる樹脂粒子(C2)の表面平滑性はほとんど変化がない。また80℃を越える温度で加熱処理するとシェル(P)がコアから剥がれる場合がある。
これらの(A)の被膜化方法の中で、好ましい方法は、(A)を溶融させる方法、および(A)を溶解させる方法と(A)を溶融させる方法の併用である。
【0185】
樹脂粒子(C1)あるいは(C2)は、樹脂(a)を含有する樹脂粒子(A)の水性分散液(W)と、溶剤分散液(O1)または(O2)とが混合され、(W)中に(O1)または(O2)が分散され、樹脂(b)を含有する樹脂粒子(B)の表面に樹脂粒子(A)が付着してなる構造の樹脂粒子(C1)の水性分散体(X1)、および/または、(B)で構成されるコア層(Q)の表面に(A)から形成されたシェル層(P)を有する構造の樹脂粒子(C2)の水性分散体(X2)を形成させた後、水性着色樹脂分散体(X1)または水性着色樹脂分散体(X2)から水性媒体を除去することにより得られる。
【0186】
本第5発明の、樹脂粒子(C3)の水性着色樹脂粒子分散体(X3)は、着色樹脂粒子(C1)または(C2)の水性分散体(X1)または(X2)において、互いに付着している樹脂粒子(A)もしくは樹脂(a)の被膜(P)と樹脂粒子(B)を脱離させた後、該水性分散体から樹脂粒子(A)もしくは被膜(P)を分離除去したり、または該水性分散体中において、樹脂粒子(B)を溶解させることなく樹脂粒子(A)もしくは被膜(P)を溶解させたりして得られる。樹脂粒子(A)もしくは被膜(P)の溶解物は必要に応じて分離除去してもよい。さらに、樹脂粒子(C3)の水性分散体(X3)から水性媒体を除去することにより着色樹脂粒子(C3)が得られる。
【0187】
着色樹脂粒子(C1)または(C2)の水性分散体(X1)または(X2)中において、付着している樹脂粒子(A)もしくは樹脂(a)の被膜(P)と樹脂粒子(B)を脱離させる方法としては、
〔1〕樹脂粒子(C1)または(C2)の水性分散体を超音波処理する方法
〔2〕樹脂粒子(C1)または(C2)の水性分散体を大量の水またはメタノール、エタノール若しくはアセトン等の水溶性の有機溶剤で希釈し、攪拌により剪断を与える方法
〔3〕樹脂粒子(C1)または(C2)の水性分散体に酸、アルカリまたは無機塩類等を添加し、攪拌により剪断を与える方法
〔4〕樹脂粒子(C1)または(C2)の水性分散体を加熱し、攪拌により剪断を与える方法
〔5〕樹脂粒子(C1)または(C2)の水性分散体が溶剤を含む場合[樹脂(a)の溶剤溶液および/または樹脂(b)溶剤溶液が水性媒体中に分散されている場合や、水性媒体中に溶剤が溶解している場合]に、脱溶剤を行う方法等が例示される。
【0188】
樹脂粒子(C1)または(C2)の水性分散体(X1)または(X2)中において、樹脂粒子(A)もしくは被膜(P)を溶解させる方法としては、
〔1〕樹脂(a)がカルボキシル基、リン酸基、スルホン酸基等の酸性官能基を有する樹脂(一般に酸性官能基1個当たりの分子量が1,000以下であるのが好ましい)である場合に、水性分散体中に水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニア、DBU等のアルカリまたはそれらの水溶液を加える方法
〔2〕樹脂(a)が1級アミノ基、2級アミノ基、3級アミノ基、4級アンモニウム塩基等の塩基性官能基を有する樹脂(一般に塩基性官能基1個当たりの分子量が1,000以下であるのが好ましい)である場合に、水性分散体中に塩酸、硫酸、リン酸、酢酸等の酸またはそれらの水溶液を加える方法
〔3〕樹脂(a)が、特定の有機溶剤(v)に溶解する場合{一般に樹脂(a)と有機溶剤(v)のsp値の差が2.5以下であるのが好ましい}に、水性分散体中に特定の有機溶剤(v)を加える方法等が例示される。
樹脂粒子(A)もしくは被膜(P)を除去する方法としては、樹脂粒子を溶解する方法が好ましく、さらに好ましくは、酸性官能基を有する樹脂にアルカリまたはそれらの水溶液を加える方法および塩基性官能基を有する樹脂に酸またはその水溶液を加える方法であり、特に好ましくは、酸性官能基を有する樹脂にアルカリまたはその水溶液を加える方法である。
【0189】
水性分散体から樹脂粒子(A)もしくは被膜(P)またはその溶解物を分離除去する方法としては、
〔1〕一定の目開きを有する濾紙、濾布、メッシュ等を用いて濾過し、樹脂粒子(B)のみを濾別する方法
〔2〕遠心分離により樹脂粒子(B)のみを沈降させ、上澄み中に含まれる樹脂粒子(A)もしくは被膜(P)またはその溶解物を除去する方法等が例示される。
【0190】
樹脂粒子(C3)は、前記水性着色樹脂分散体(X1)中または前記水性着色樹脂分散体(X2)において、表面の樹脂粒子(A)またはシェル層(P)の少なくとも一部が分離除去および/または溶解除去されて得られる水性着色樹脂分散体(X3)を形成させた後、(X3)から水性媒体を除去することにより得られる。
【0191】
水性着色樹脂分散体(X1)、(X2)または(X3)〔以下、「(X1)、(X2)または(X3)」のことを、(X)と記載することもある。〕から水性媒体を除去する方法としては、
〔1〕:水性着色樹脂分散体を減圧下または常圧下で乾燥する方法
〔2〕:遠心分離器、スパクラフィルター、フィルタープレスなどにより固液分離し、得られた粉末を乾燥する方法
〔3〕:水性着色樹脂分散体を凍結させて乾燥させる方法(いわゆる凍結乾燥)
等が例示される。
上記〔1〕、〔2〕において、得られた粉末を乾燥する際、流動層式乾燥機、減圧乾燥機、循風乾燥機など公知の設備を用いて行うことができる。
また、必要に応じ、風力分級器などを用いて分級し、所定の粒度分布とすることもできる。
【0192】
樹脂粒子(C1)は、実質的に、相対的に小さい樹脂粒子(A)と相対的に大きい樹脂粒子(B)から構成され、(A)が(B)の表面に付着された形で存在する。また、樹脂粒子(C2)は、(A)が(B)に付着後、溶解および/または溶融され、(B)で構成されるコア層(Q)の表面に(A)が被膜化されたシェル層(P)が形成されたものである。
両粒子の付着力をさらに強めたい場合には、水性媒体中に分散した際に、(A)と(B)が正負逆の電荷を持つようにしたり、(A)と(B)が同一の電荷を持つ場合には、界面活性剤(t)または水溶性ポリマー(u)のうち、(A)および(B)と逆電荷を持つものを使用したり、また樹脂(a)と樹脂(b)のsp値差を前述の範囲内でできるだけ小さく(例えば2以下)したりすることが有効である。
ある。
【0193】
また、本発明の樹脂粒子(C)を製造する際、樹脂粒子(A)の樹脂粒子(B)に対する被覆率は、以下のような方法で制御することができる。
〔1〕水性分散体(X1)を製造する際に、樹脂粒子(A)と樹脂粒子(B)が正負逆の電荷を持つようにすると吸着力が発生し、この場合、樹脂粒子(A)、樹脂粒子(B)各々の電荷を大きくするほど、吸着力が強くなり樹脂粒子(A)の樹脂粒子(B)に対する被覆率が大きくなる。
〔2〕水性分散体(X1)を製造する際に、樹脂粒子(A)と樹脂粒子(B)が同極性(どちらも正、またはどちらも負)の電荷を持つようにすると、被覆率は下がる傾向にある。この場合、一般に界面活性剤(t)および/または水溶性ポリマー(u)[とくに樹脂粒子(A)および樹脂粒子(B)と逆電荷を有するもの]を使用すると被覆率が上がる。
〔3〕水性分散体(X1)を製造する際に、樹脂(a)がカルボキシル基、リン酸基、スルホン酸基等の酸性官能基を有する樹脂(一般に酸性官能基1個当たりの分子量が1,000以下であるのが好ましい)である場合に、水性媒体のpHが低いほど被覆率が大きくなる。逆に、pHを高くするほど被覆率が小さくなる。
〔4〕水性分散体(X1)を製造する際に、樹脂(a)が1級アミノ基、2級アミノ基、3級アミノ基、4級アンモニウム塩基等の塩基性官能基を有する樹脂(一般に塩基性官能基1個当たりの分子量が1,000以下であるのが好ましい)である場合に、水性媒体のpHが高いほど被覆率が大きくなる。逆に、pHを低くするほど被覆率が小さくなる。
〔5〕樹脂(a)と樹脂(b)のΔsp値を小さくすると被覆率が大きくなる。
【0194】
樹脂粒子(C)の粒径均一性、保存安定性等の観点から、樹脂粒子(C)は、0.01〜60%の(A)と40〜99.99%の(B)で構成されるのが好ましく、さらに好ましくは0.1〜50%の(A)と50〜99.9%の(B)、とくに好ましくは1〜45%の(A)と55〜99%の(B)で構成されるものである。
【0195】
樹脂粒子(C1)の粒径均一性、粉体流動性、保存安定性等の観点からは、樹脂粒子(B)の表面の5%以上、好ましくは30%以上、さらに好ましくは50%以上、とくに好ましくは80%以上が樹脂粒子(A)で覆われているのがよい。(C1)の表面被覆率は、走査電子顕微鏡(SEM)で得られる像の画像解析から下式に基づいて求めることができる。
表面被覆率(%)=[樹脂粒子(A)に覆われている部分の面積/樹脂粒子(A)に覆われている部分の面積+樹脂粒子(B)が露出している部分の面積]×100
【0196】
樹脂粒子(C2)においての下式で求められる表面被覆率は、いかなる率であってもかまわないが、粒径均一性、粉体流動性、保存安定性等の観点からは、コア層(Q)の表面の70%以上、好ましくは80%以上、さらに好ましくは90%以上、とくに好ましくは95%以上がシェル層(P)で覆われているのがよい。なお、表面被覆率は、走査電子顕微鏡(SEM)で得られる像の画像解析から下式に基づいて求めることができる。
表面被覆率(%)=[(P)に覆われている部分の面積/(P)に覆われている部分の面積+(Q)が露出している部分の面積]×100
【0197】
樹脂粒子(C3)の粒径均一性、粉体流動性等の観点から、樹脂粒子(A)もしくは樹脂(a)の被膜(P)による樹脂粒子(B)の表面の被覆率は、好ましくは4.9%以下、より好ましくは4%以下、さらに好ましくは3%以下、特に好ましくは1%以下、最も好ましくは0.1〜0.9%である。なお、表面被覆率は、走査電子顕微鏡(SEM)で得られる像の画像解析から前記の式に基づいて求めることができる。
(A)もしくは(P)の表面被覆率を上記範囲内に調整する方法としては、もし所望の被覆率より高い樹脂粒子が得られた場合は、前述の樹脂粒子(A)もしくは樹脂(a)の被膜(P)の分離除去および/または溶解除去の操作を繰り返せばよい。
【0198】
粒径均一性の観点から、樹脂粒子(C)の体積分布の変動係数は、30%以下であるのが好ましく、0.1〜15%であるのがさらに好ましい。
また、粒径均一性から、樹脂粒子(C)の[体積平均粒径/個数平均粒径](Dv/Dn)の値は、1.0〜1.4であるのが好ましく、1.0〜1.2であるのがさらに好ましい。
(C)の体積平均粒径は、用途により異なるが、一般的には0.1〜300μmが好ましい。上限は、さらに好ましくは250μm、特に好ましくは200μmであり、下限は、さらに好ましくは0.5μm、特に好ましくは1μmである。
なお、体積平均粒径および個数平均粒径は、マルチサイザーIII(コールター社製)で同時に測定することができる。
【0199】
本第7発明の樹脂粒子(C)の形状の制御は、樹脂(a)と樹脂(b)のsp値差、また樹脂(a)の分子量を制御することで粒子形状や粒子表面性を制御することができる。sp値差が小さいといびつな形で表面平滑な粒子が得られやすく、また、sp値差が大きいと球形で表面はザラつきのある粒子が得られやすい。また、(a)の分子量が大きいと表面はザラつきのある粒子が得られやすく、分子量が小さいと表面平滑な粒子が得られやすい。ただし、(a)と(b)のsp値差は小さすぎても大きすぎても造粒困難になる。また樹脂(a)の分子量も小さすぎると造粒困難になる。このことから、好ましい(a)と(b)のsp値差は0.01〜5.0で、より好ましくは0.1〜3.0、さらに好ましくは0.2〜2.0である。また、好ましい樹脂(a)のMwは100〜100万で、より好ましくは1000〜50万、さらに好ましくは2000〜20万、特に好ましくは3000〜10万である。
【0200】
本発明の樹脂粒子(C)は、樹脂粒子(A)と樹脂粒子(B)の粒径、および、樹脂粒子(A)による樹脂粒子(B)表面の被覆率あるいはシェル層(P)によるコア層(Q)表面の被覆率を変えることで粒子表面に所望の凹凸を付与することができる。粉体流動性を向上させたい場合には、(C)のBET値比表面積が0.5〜5.0m2/gであるのが好ましい。本発明におけるBET比表面積は、比表面積計例えばQUANTASORB(ユアサアイオニクス製)を用いて測定(測定ガス:He/Kr=99.9/0.1vol%、検量ガス:窒素)したものである。
同様に粉体流動性の観点から、(C)の表面平均中心線粗さRaが0.01〜0.8μmであるのが好ましい。Raは、粗さ曲線とその中心線との偏差の絶対値を算術平均した値のことであり、例えば、走査型プローブ顕微鏡システム(東陽テクニカ製)で測定することができる。
【0201】
樹脂粒子(C)の形状は、粉体流動性、溶融レベリング性等の観点から球状であるのが好ましい。その場合、粒子(A)および粒子(B)も球状であるのが好ましい。(C)は平均円形度が0.95〜1.00であるのが好ましい。平均円形度は、さらに好ましくは0.96〜1.0、とくに好ましくは0.97〜1.0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;シスメックス社製)を用いて測定する。所定の容器に、予め不純固形物を除去した水100〜150mlを入れ、分散剤として界面活性剤(ドライウエル;富士写真フィルム社製)0.1〜0.5mlを加え、さらに測定資料0.1〜9.5g程度を加える。試料を分散した懸濁液を超音波分散器(ウルトラソニッククリーナ モデル VS−150;ウエルボクリア社製)で約1〜3分間分散処理を行ない、分散濃度を3,000〜10,000個/μLにして樹脂粒子の形状および分布を測定する。
【0202】
本発明の樹脂粒子(C)を製造する際、樹脂粒子(C)は、樹脂粒子(A)の樹脂粒子(B)に対する粒径比、および、水性着色樹脂分散体(X1)中における樹脂粒子(A)による樹脂粒子(B)表面の被覆率、水性着色樹脂分散体(X1)中における樹脂粒子(B)/水性媒体界面上で樹脂粒子(A)が樹脂粒子(B)側に埋め込まれている深さ、を変えることで粒子表面を平滑にしたり、粒子表面に所望の凹凸を付与したりすることができる。
樹脂粒子(A)による樹脂粒子(B)表面の被覆率や樹脂粒子(A)が樹脂粒子(B)側に埋め込まれている深さは、以下のような方法で制御することができる。
〔1〕:水性着色樹脂分散体(X1)を製造する際に、樹脂粒子(A)と樹脂粒子(B)が正負逆の電荷を持つようにすると被覆率、深さが大きくなる。この場合、樹脂粒子(A)、樹脂粒子(B)各々の電荷を大きくするほど、被覆率、深さが大きくなる。
〔2〕:水性着色樹脂分散体(X1)を製造する際に、樹脂粒子(A)と樹脂粒子(B)が同極性(どちらも正、またはどちらも負)の電荷を持つようにすると、被覆率は下がり、深さが小さくなる傾向にある。この場合、一般に界面活性剤(t)および/または水溶性ポリマー(u)[とくに樹脂粒子(A)および樹脂粒子(B)と逆電荷を有するもの]を使用すると被覆率が上がる。また、水溶性ポリマー(u)を使用する場合には、水溶性ポリマー(u)の分子量が大きいほど深さが小さくなる。
〔3〕:水性着色樹脂分散体(X1)を製造する際に、樹脂(a)がカルボキシル基、リン酸基、スルホン酸基等の酸性官能基を有する樹脂(一般に酸性官能基1個当たりの分子量が1,000以下であるのが好ましい)である場合に、水性媒体のpHが低いほど被覆率、深さが大きくなる。逆に、pHを高くするほど被覆率、深さが小さくなる。
〔4〕:水性着色樹脂分散体(X1)を製造する際に、樹脂(a)が1級アミノ基、2級アミノ基、3級アミノ基、4級アンモニウム塩基等の塩基性官能基を有する樹脂(一般に塩基性官能基1個当たりの分子量が1,000以下であるのが好ましい)である場合に、水性媒体のpHが高いほど被覆率、深さが大きくなる。逆に、pHを低くするほど被覆率、深さが小さくなる。
〔5〕:樹脂(a)と樹脂(b)のSP値差を小さくするほど被覆率、深さが大きくなる。
【0203】
樹脂粒子(C)を構成する樹脂粒子(A)および/または(B)中に、添加剤(充填剤、帯電防止剤、着色剤、離型剤、荷電制御剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、ブロッキング防止剤、耐熱安定剤、難燃剤など)を混合しても差し支えない。(A)または(B)中に添加剤を添加する方法としては、水系媒体中で水性着色樹脂分散体(X1)を形成させる際に混合してもよいが、あらかじめ樹脂(a)または樹脂(b)と添加剤を混合した後、水系媒体中にその混合物を加えて分散させたほうがより好ましい。
また、本発明においては、添加剤は、必ずしも、水系媒体中で粒子を形成させる時に混合しておく必要はなく、粒子を形成せしめた後、添加してもよい。たとえば、着色剤を含まない粒子を形成させた後、公知の染着の方法で着色剤を添加したり、有機溶剤(v)および/または可塑剤(w)とともに上記添加剤を含浸させることもできる。
【0204】
また、本発明において、添加剤として、樹脂粒子(B)中に、樹脂(b)と共に、ワックス(c1)、およびビニルポリマー鎖がグラフトした変性ワックス(c2)を含有すると、耐熱保存安定性がより向上し好ましい。
(B)中の(c1)の含有量は、好ましくは20%以下、さらに好ましくは1〜15%である。(c2)の含有量は、好ましくは10%以下、さらに好ましくは0.5〜8%である。(c1)と(c2)の合計含有量は、好ましくは25%以下、さらに好ましくは1〜20%である。
【0205】
ワックス(c1)はあらかじめ変性ワックス(c2)と溶剤不存在下の溶融混練処理および/または有機溶剤(v)存在下加熱溶解混合処理した後に樹脂(b)に分散される。
ワックス(c1)としては、ポリオレフィンワックス、パラフィンワックス、カルボニル基含有ワックスおよびこれらの混合物等が挙げられるが、このうち、とくに好ましいのはパラフィンワックス(cp)である。(cp)としては、融点50〜90℃で炭素数20〜36の直鎖飽和炭化水素を主成分とする石油系ワックスが挙げられる。
また、離型性の観点から、(c1)のMnは、好ましくは400〜5000、さらに好ましくは1000〜3000、とくに1500〜2000である。尚、上記および以下においてワックスのMnは、GPCを用いて測定される(溶媒:オルソジクロロベンゼン、基準物質:ポリスチレン)。
【0206】
ワックス(c1)は、ビニルポリマー鎖がグラフトした変性ワックス(c2)と無溶媒下溶融混練処理および/または前述の有機溶剤(v)存在下の加熱溶解混合処理した後に、樹脂(b)に分散されるのが好ましい。この方法により、ワックス分散処理時に変性ワックス(c2)を共存させることにより、(c2)のワックス基部分が効率よく(c1)表面に吸着、あるいはワックスのマトリクス構造内に一部絡みあうことにより、ワックス(c1)表面と樹脂(b)との親和性が良好になり、(c1)をより均一に樹脂粒子(B)中に内包することができ、分散状態の制御が容易になる。
【0207】
変性ワックス(c2)は、ワックスにビニルポリマー鎖がグラフトしたものである。(c2)に用いられるワックスとしては上記ワックス(c1)と同様のものが挙げられ、好ましいものも同様である。(c2)のビニルポリマー鎖を構成するビニルモノマーとしては、前述ビニル樹脂を構成するモノマー(1)〜(10)と同様のものが挙げられるが、この中でとくに好ましいのは(1)、(2)、および(6)である。ビニルポリマー鎖はビニルモノマーの単独重合体でもよいし、共重合体でもよい。
【0208】
変性ワックス(c2)におけるワックス成分の量(未反応ワックスを含む)は、0.5〜99.5%が好ましく、さらに好ましくは1〜80%、とくに好ましくは5〜50%、最も好ましくは10〜30%である。また(c2)のTgは、樹脂粒子(C)の耐熱保存安定性の観点から、好ましくは40〜90℃、さらに好ましくは50〜80℃である。
(c2)のMnは、好ましくは1500〜10000、とくに1800〜9000である。Mnが1500〜10000の範囲では、樹脂粒子(C)の機械強度が良好である。
【0209】
変性ワックス(c2)は、例えばワックス(c1)を溶剤(例えばトルエンまたはキシレン)に溶解または分散させ、100〜200℃に加熱した後、ビニルモノマーをパーオキサイド系開始剤(ベンゾイルパーオキサイド、ジターシャリーブチルパーオキサイド、ターシャリブチルパーオキサイドベンゾエート等)とともに滴下して重合後、溶剤を留去することにより得られる。
変性ワックス(c2)の合成におけるパーオキサイド系開始剤の量は、(c2)の原料の合計重量に基づいて、好ましくは0.2〜10%、さらに好ましくは0.5〜5%である。
【0210】
パーオキサイド重合開始剤としては、油溶性パーオキサイド重合開始剤および水溶性パーオキサイド重合開始剤等が用いられる。
油溶性パーオキサイド重合開始剤としては、アセチルシクロヘキシルスルホニルパーオキサイド、イソブチリルパーオキサイド、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ−2−エチルヘキシルパーオキシジカーボネート、2,4−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシビバレート、3,5,5−トリメチルヘキサノニルパーオキサイド、オクタノイルパーオキサイド、デカノイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、ステアロイルパーオキサイド、プロピオニトリルパーオキサイド、サクシニックアシッドパーオキサイド、アセチルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、ベンゾイルパーオキサイド、パラクロロベンゾイルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシイソブチレート、t−ブチルパーオキシマレイックアシッド、t−ブチルパーオキシラウレート、シクロヘキサノンパーオキサイド、t−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、2,5−ジメチル−2,5−ジベンゾイルパーオキシヘキサン、t−ブチルパーオキシアセテート、t−ブチルパーオキシベンゾエート、ジイソブチルジパーオキシフタレート、メチルエチルケトンパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ジt−ブチルパーオキシヘキサン、t−ブチルクミルパーオキサイド、t−ブチルヒドロパーオキサイド、ジt−ブチルパーオキサイド、ジイソプロピルベンゼンヒドロパーオキサイド、パラメンタンヒドロパーオキサイド、ピナンヒドロパーオキサイド、2,5−ジメチルヘキサン−2,5−ジヒドロパーオキサイドおよびクメンパーオキサイド等が挙げられる。
【0211】
水溶性パーオキサイド重合開始剤としては、例えば、過酸化水素、過酢酸、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウムおよび過硫酸ナトリウム等が挙げられる。
【0212】
ワックス(c1)と変性ワックス(c2)を混合する方法としては、〔1〕それぞれの融点以上の温度で溶融混練する方法、〔2〕(c1)と(c2)を有機溶剤(v)中に溶解あるいは懸濁させた後、冷却晶析、溶剤晶析等により液中に析出、あるいはスプレードライ等により気体中に析出させる方法、〔3〕(c1)と(c2)を有機溶剤(v)中に溶解あるいは懸濁させた後、分散機により機械的に湿式粉砕させる方法、等が挙げられる。これらの中では、〔2〕の方法が好ましい。
ワックス(c1)および変性ワックス(c2)を(b)中に分散させる方法としては、(c1)および(c2)と、(b)とを、それぞれ溶剤溶液もしくは分散液とした後、それら同士を混合する方法等が挙げられる。
【実施例】
【0213】
以下に本発明に係る実施例等について説明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。 なお、「部」は重量部を示す。
【0214】
以下の方法で、本発明の樹脂粒子用顔料分散剤(s)の原料となる分子内にポリエーテル鎖、ポリエステル鎖を有するジアミノ化合物、および樹脂粒子用顔料分散剤(s)、比較のための分散剤を製造した。
【0215】
製造例1−1(化合物(g)の製造)
攪拌装置、圧力計、耐圧滴下ロート、真空ポンプ、温度調節機能を備えたステンレス製オートクレーブに、予め製造したジエチレントリアミンとメチルイソブチルケトンを反応させて得られたケチミン化合物(G−1)272部、水酸化カリウム0.50部を投入し、混合系内を窒素で置換した。
次いで100〜120℃にて、EO895部をゲージ圧が−0.1〜0.5MPaとなるように導入し、ケチミン化合物(G−1)のEO付加物(H−1)を得た。EO吹き込み開始から反応終了後までの反応時間は8時間であった。
さらに、水を300部添加し、100℃で1時間攪拌し、(H−1)を加水分解した後、生成したメチルイソブチルケトンと水を同温度で、−0.1〜0MPaの下、4時間で除去して、ジエチレントリアミンのEO付加物(g−1)を得た。
【0216】
製造例1−2(樹脂粒子用顔料分散剤(s)の製造)
攪拌装置を備えた反応容器に、TDI67.3部および酢酸エチル490部を仕込み、次に、製造例1−1で得られたジエチレントリアミンのEO付加物(g−1)198.5部とイソプロパノール210部からなる混合物を滴下投入し、室温で30分反応させた後、ジ−n−ブチルアミン34.2部を投入し、室温で30分反応させ、樹脂濃度30%の本発明の樹脂粒子用顔料分散剤(s−1)溶液1000部を得た。
(s−1)のMnは2000、芳香族環濃度は9重量%、アミン価は22であった。
【0217】
製造例2−1(化合物(g)の製造)
攪拌装置、圧力計、耐圧滴下ロート、真空ポンプ、温度調節機能を備えたステンレス製オートクレーブに、予め製造したペンタエチレンヘキサミンとメチルイソブチルケトンを反応させて得られたケチミン化合物(G−2)46.4部、水酸化カリウム0.40部を投入し、混合系内を窒素で置換した。
次いで100〜120℃にて、EO581部とPO766部の混合物をゲージ圧が−0.1〜0.5MPaとなるように導入し、ケチミン化合物(G−2)のEO/PO付加物(H−2)を得た。EOとPOの吹き込み開始から反応終了後までの反応時間は16時間であった。
さらに、水を300部添加し、100℃で1時間攪拌し、(H−2)を加水分解した後、生成したメチルイソブチルケトンと水を同温度で、−0.1〜0MPaの下、4時間で除去して、ペンタエチレンヘキサミンのEO/PO付加物(g−2)を得た。
【0218】
製造例2−2(樹脂粒子用顔料分散剤(s)の製造)
攪拌装置を備えた反応容器に、MDI6.0部および酢酸エチル490部を仕込み、次に、製造例2−1で得られたペンタエチレンヘキサミンのEO/PO付加物(g−2)294部とイソプロパノール210部からなる混合物を投入し、室温で30分反応させた後、ジ−n−ブチルアミン0.07部を投入し、室温で30分反応させ、樹脂濃度30%の本発明の樹脂粒子用顔料分散剤(s−2)溶液1000部を得た。
(s−2)のMnは500,000、芳香族環濃度は3重量%、アミン価は182であった。
【0219】
製造例3−1(化合物(g)の製造)
攪拌装置、圧力計、耐圧滴下ロート、真空ポンプ、温度調節機能を備えたステンレス製オートクレーブに、製造例1−1で使用したケチミン化合物(G−1)136部、水酸化カリウム 0.25部を投入し、混合系内を窒素で置換した。
次いで100〜120℃にて、テトラヒドロフラン1008部の混合物をゲージ圧が−0.1〜0.5MPaとなるように導入し、ケチミン化合物(G−1)のテトラメチレンオキサイド付加物(H−3)を得た。テトラヒドロフラン吹き込み開始から反応終了後までの反応時間は12時間であった。
さらに、水を300部添加し、100℃で1時間攪拌し、(H−3)を加水分解した後、生成したメチルイソブチルケトンと水を同温度で、−0.1〜0MPaの下、4時間で除去して、ジエチレントリアミンのテトラメチレンオキサイド付加物(g−3)を得た。
【0220】
製造例3−2(樹脂粒子用顔料分散剤(s)の製造)
攪拌装置を備えた反応容器に、MDI11.0部、イソホロンジイソシアネート18.5部および酢酸エチル490部を仕込み、次に、製造例3−1で得られたジエチレントリアミンのテトラメチレンオキサイド付加物(g−3)270部とイソプロパノール210部からなる混合物を投入し、室温で30分反応させた後、ジ−n−ブチルアミン0.1部を投入し、室温で30分反応させ、樹脂濃度30%の本発明の樹脂粒子用顔料分散剤(s−3)溶液1000部を得た。
(s−3)のMnは250,000、芳香族環濃度は1.5重量%、アミン価は168であった。
【0221】
製造例4−1(化合物(g)の製造)
攪拌装置、圧力計、耐圧滴下ロート、真空ポンプ、温度調節機能を備えたステンレス製オートクレーブに、製造例1−1で使用したケチミン化合物(G−1)68部、ε−カプロラクトンモノマー1254部、モノブチルヒドロキシスズオキシド0.13部を仕込み、混合系内を窒素で置換し、160℃にてカプロラクトンモノマーが1%以下になるまで反応させ、ケチミン化合物(G−1)のポリカプロラクトン付加物(H−4)を得た。反応時間は6時間であった。
さらに、水を300部添加し、100℃で1時間攪拌し、(H−4)を加水分解した後、生成したメチルイソブチルケトンと水を同温度で、−0.1〜0MPaの下、4時間で除去して、ジエチレントリアミンのポリカプロラクトン付加物(g−4)を得た。
【0222】
製造例4−2(樹脂粒子用顔料分散剤(s)の製造)
攪拌装置および温度計を備えた反応容器に、ポリネオペンチルアジペートジオール(水酸基価234.2)50.2部、MDI37.7部を仕込み、80℃で6時間反応させ、NCO含量が4.80%のウレタンプレポリマーを87.8部得た。
次に酢酸エチル490部を加えてこのプレポリマーを均一に溶解した後、製造例4−1で得られたジエチレントリアミンのポリカプロラクトン付加物(g−4)209.8部とイソプロパノール210部からなる混合物を投入し、室温で30分反応させた後、ジ−n−ブチルアミン2.4部を投入し、室温で30分反応させ、樹脂濃度30%の本発明の樹脂粒子用顔料分散剤(s−4)溶液1000部を得た。
(s−4)のMnは30,000、芳香族環濃度は2.5重量%、アミン価は25であった。
【0223】
製造例5(樹脂粒子用顔料分散剤(s)の製造)
攪拌装置を備えた反応容器に、TDI20部および酢酸エチル533部を仕込み、次に、製造例1−1で得られたジエチレントリアミンのEO付加物(g−1)306部とイソプロパノール228部からなる混合物を滴下投入し、室温で30分反応させ、樹脂濃度30%の本発明の樹脂粒子用顔料分散剤(s−5)溶液1087部を得た。
(s−5)のMnは50,000、芳香族環濃度は2.5重量%、アミン価は22であった。
【0224】
製造例6−1(化合物(g)の製造)
攪拌装置、圧力計、耐圧滴下ロート、真空ポンプ、温度調節機能を備えた2リットルのステンレス製オートクレーブに、製造例1−1で使用したケチミン化合物(G−1)35.4部、ε−カプロラクトンモノマー682部、γ−バレロラクトンモノマー598部、モノブチルヒドロキシスズオキシド0.13部を仕込み、混合系内を窒素で置換し、160℃にてカプロラクトンモノマーが1%以下になるまで反応させ、ケチミン化合物(G−1)のポリカプロラクトン/バレロラクトン付加物(H−5)を得た。反応時間は6時間であった。
さらに、水を300部添加し、100℃で1時間攪拌し、(H−5)を加水分解した後、生成したメチルイソブチルケトンと水を同温度で、−0.1〜0MPaの下、4時間で除去して、ジエチレントリアミンのポリカプロラクトン/バレロラクトン付加物(g−5)を得た。
【0225】
製造例6−2(樹脂粒子用顔料分散剤(s)の製造)
攪拌装置および温度計を備えた反応容器に、ビスフェノールAのEO付加物〔商品名;ニューポールBPE−20、三洋化成工業社製〕38.6部、イソホロンジイソシアネート32.5部を仕込み、130℃で5時間反応させ、NCO含量が2.88%のウレタンプレポリマーを71.2部得た。
次にトルエン490部を加えてこのプレポリマーを均一に溶解した後、製造例6−1で得られたジエチレントリアミンのポリカプロラクトン/バレロラクトン付加物(g−5)228.5部とイソプロパノール210部からなる混合物を投入し、室温で30分反応させた後、ジ−n−ブチルアミン0.38部を投入し、室温で30分反応させ、樹脂濃度30%の本発明の樹脂粒子用顔料分散剤(s−6)溶液1000部を得た。
(s−6)のMnは80,000、芳香族環濃度は2.5重量%、アミン価は18であった。
【0226】
製造例7−1(化合物(g)の製造)
攪拌装置、圧力計、耐圧滴下ロート、真空ポンプ、温度調節機能を備えた2リットルのステンレス製オートクレーブに、製造例1−1で使用したケチミン化合物(G−1)136部、水酸化カリウム0.25部を投入し、混合系内を窒素で置換した。次いで100〜120℃にて、PO1073部をゲージ圧が−0.1〜0.5MPaとなるように導入し、(G−1)のPO付加物(H−6)を得た。PO吹き込み開始から反応終了後までの反応時間は6時間であった。
さらに、水を300部添加し、100℃で1時間攪拌し、(H−6)を加水分解した後、生成したメチルイソブチルケトンと水を同温度で、−0.1〜0MPaの下、4時間で除去して、ジエチレントリアミンのPO付加物(g−6)を得た。
【0227】
製造例7−2(樹脂粒子用顔料分散剤(s)の製造)
攪拌装置および温度計を備えた反応容器に、ビスフェノールAのEO付加物(ニューポールBPE−20)58.7部、MDI69.7部を仕込み、80℃で6時間反応させ、NCO含量が6.07%のウレタンプレポリマーを128.4部得た。
次にトルエン490部を加えてこのプレポリマーを均一に溶解した後、製造例7−1で得られたジエチレントリアミンのPO付加物(g−6)164.9部とイソプロパノール210部からなる混合物を投入し、室温で30分反応させた後、ジ−n−ブチルアミン6.66部を投入し、室温で30分反応させ、樹脂濃度30%の本発明の樹脂粒子用顔料分散剤(s−7)溶液1000部を得た。
(s−7)Mnは10,000、芳香族環濃度は15重量%、アミン価は36であった。
【0228】
製造例8(樹脂粒子用顔料分散剤(s)の製造)
攪拌装置を備えた反応容器に、XDI75.3部および酢酸エチル490部を仕込み、次に、製造例1−1で得られたジエチレントリアミンのEO付加物(g−1)198.5部とイソプロパノール210部からなる混合物を滴下投入し、室温で30分反応させた後、ジ−n−ブチルアミン34.2部を投入し、室温で30分反応させ、樹脂濃度30%の本発明の樹脂粒子用顔料分散剤(s−8)溶液1000部を得た。
(s−8)のMnは3000、芳香族環濃度は9重量%、アミン価は21であった。
【0229】
比較製造例1(比較用顔料分散剤の製造)
攪拌装置を備えた反応容器に、MDI199.2部およびトルエン490部を仕込み、次に、N−(2−アミノエチル)−N−メチル−1,2−エタンジアミン86.8部とイソプロパノール210部からなる混合物を投入し、室温で30分反応させた後、ジ−n−ブチルアミン14.2部を投入し、室温で30分反応させ、樹脂濃度30%の比較用の顔料分散剤(s’−1)溶液1000部を得た。
(s’−1)のMnは10,000、芳香族環濃度は12重量%、アミン価は151であった。
【0230】
比較製造例2−1
攪拌装置、圧力計、耐圧滴下ロート、真空ポンプ、温度調節機能を備えた2リットルのステンレス製オートクレーブに、1,3−ジアミノ−2−プロパノールとメチルイソブチルケトンを反応させて得られたケチミン化合物(G−3)54.0部、水酸化カリウム0.30部を投入し、混合系内を窒素で置換した。次いで100〜120℃にて、PO1288部をゲージ圧が−0.1〜0.5MPaとなるように導入し、(G−3)のPO付加物(H−7)を得た。PO吹き込み開始から反応終了後までの反応時間は6時間であった。さらに、水を300部添加し、100℃で1時間攪拌し、(H−7)を加水分解した後、生成したメチルイソブチルケトンと水を同温度で、−0.1〜0MPaの下、4時間で除去して、1,3−ジアミノ−2−プロパノールのPO付加物(J−1)を得た。
【0231】
比較製造例2−2(比較用顔料分散剤の製造)
攪拌装置および温度計を備えた反応容器に、ポリネオペンチルアジペートジオール(水酸基価234.2)81.0部、イソホロンジイソシアネート53.9部を仕込み、130℃で6時間反応させ、NCO含量が5.04%のウレタンプレポリマーを134.9部得た。次に酢酸エチル490部を加えて均一に溶解した後、比較製造例2−1で得られた1,3−ジアミノ−2−プロパノールのPO付加物(J−1)161.5部とイソプロパノール210部からなる混合物を投入し、室温で30分反応させた後、ジ−n−ブチルアミン3.6部を投入し、室温で30分反応させ、樹脂濃度30%の比較用の顔料分散剤(s’−2)溶液1000部を得た。
(s’−2)のMnは20,000、アミン価は0であった。
【0232】
比較製造例3(比較用顔料分散剤の製造)
攪拌装置、還流冷却器、窒素導入管および温度調節機能を備えた反応容器にカプロラクトンモノマー565部、カプロン酸11.6部、4−メチルカプロラクトン423部、テトラブチルチタネートを0.1部仕込み、窒素気流下、170℃で反応させた。カプロラクトンモノマーが1%以下になった後、210℃で所定の酸価になるまで加熱した。得られたポリカプロラクトンの酸価は5.8であった。
次に、ポリアリルアミン[(商品名PAA−10C(分子量10,000)、日東紡績社製)]を110部仕込み、120℃で反応させ、比較用の顔料分散剤(s’−3)を得た。
(s’−3)のMnは20,000であり、主鎖にポリアリルアミン、側鎖はポリカプロラクトンを主成分とするポリエステルである。
【0233】
比較製造例4(比較用顔料分散剤の製造)
攪拌装置、還流冷却器、窒素導入管および温度調節機能を備えた反応容器に、ポリエチレンイミン〔商品名SP−200(分子量10,000)、日本触媒社製〕100部と、β−ナフトエ酸15部を仕込み、窒素気流下、150℃で反応させた。水が1.6部留出した時点で60℃に冷却し、アクリル基含有ポリカプロラクトン〔商品名;PCLFA−12(分子量1,400)、ダイセル化学工業社製〕を885部仕込み、1H−NMRの測定により二重結合のシグナルが消失するまで反応を継続し、比較用の顔料分散剤(s’−4)を得た。
(s’−4)のMnは20,000であり、主鎖はポリエチレンイミン、側鎖はポリカプロラクトンを主成分とするポリエステルである。
【0234】
製造例9(樹脂粒子(A)の水性分散液の製造)
撹拌棒および温度計をセットした反応容器に、イソプロパノール130部を仕込み、攪拌下、アクリル酸ブチル31部、酢酸ビニル153部、メタクリル酸122部、アルキルアリルスルホコハク酸ナトリウム塩(エレミノールJS−2、三洋化成工業製)8部、過酸化ベンゾイル(25%含水品)60部の混合溶液を、120分間かけて滴下した。この重合溶液50部をさらに撹拌下のイオン水60部に滴下して、水性分散液[微粒子分散液W1]を得た。[微粒子分散液W1]をLA−920およびELS−800で測定した体積平均粒径は、いずれも0.11μmであった。[微粒子分散液W1]の一部を乾燥して樹脂分を単離した。該樹脂分のDSC測定によるTgは71℃、軟化開始温度は105℃であり、流出温度は169℃であった。
【0235】
製造例10(樹脂粒子(A)の水性分散液の製造)
撹拌棒および温度計をセットした反応容器に、イソプロパノール132部を仕込み、攪拌下、スチレン55部、メタクリル酸110部、アクリル酸ブチル110部、アルキルアリルスルホコハク酸ナトリウム塩(エレミノールJS−2、三洋化成工業製)8部、過酸化ベンゾイル(25%含水品)60部の混合溶液を、120分かけて滴下した。この重合溶液50部をさらに撹拌下のイオン水60部に滴下して、水性分散液[微粒子分散液W2]を得た。[微粒子分散液W2]をLA−920およびELS−800で測定した体積平均粒径は、いずれも0.10μmであった。[微粒子分散液W2]の一部を乾燥して樹脂分を単離した。該樹脂分のDSC測定によるTgは73℃、軟化開始温度は102℃であり、流出温度は178℃であった。
【0236】
製造例11(樹脂粒子(A)の水性分散液の製造)
撹拌棒および温度計をセットした反応容器に、イソプロパノール130部を仕込み、攪拌下、アクリル酸ブチル31部、酢酸ビニル214部、メタクリル酸61部、アルキルアリルスルホコハク酸ナトリウム塩(エレミノールJS−2、三洋化成工業製)8部、過酸化ベンゾイル(25%含水品)60部の混合溶液を、120分間かけて滴下した。この重合溶液50部をさらに撹拌下のイオン水60部に滴下して、水性分散液[微粒子分散液W3]を得た。[微粒子分散液W3]をLA−920およびELS−800で測定した体積平均粒径は、いずれも0.10μmであった。[微粒子分散液W3]の一部を乾燥して樹脂分を単離した。該樹脂分のDSC測定によるTgは60℃、軟化開始温度は97℃であり、流出温度は159℃であった。
【0237】
製造例12(樹脂粒子(A)の水性分散液の製造)
攪拌棒および温度計をセットした反応容器に、アジピン酸と1,4−ブタンジオール(モル比1:1)から得られたポリエステル(Mn1000)177部、1,2−プロピレングリコール(以下プロピレングリコールと記載)7部、ジメチロールプロピオン酸72部、3−(2,3−ジヒドロキシプロポキシ)−1−プロパンスルホン酸4部、およびアセトン500部を仕込んだ。この溶液にイソホロンジイソシアネート(IPDI)246部を仕込み55℃で11時間反応し、[ウレタンプレポリマー1]を得た。このプレポリマーにトリエチルアミンを加え、ジメチロールプロピオン酸由来のカルボン酸を100当量%アミン中和した。この溶液を攪拌下、水1500部に加え、乳化した。さらに水320部、エチレンジアミン9部、n−ブチルアミン6部を加え、50℃、4時間伸長反応を行いポリウレタン樹脂の水性分散液[微粒子分散液W4]を得た。[微粒子分散液W4]をLA−920およびELS−800で測定した体積平均粒径は、いずれも0.10μmであった。[微粒子分散液W4]の一部を乾燥して樹脂分を単離した。該樹脂分のDSC測定によるTgは71℃、軟化開始温度は104℃であり、流出温度は170℃であった。
【0238】
製造例13(樹脂粒子(A)の水性分散液の製造)
撹拌棒および温度計をセットした反応容器に、イソプロパノール130部を仕込み、攪拌下、アクリル酸ブチル31部、酢酸ビニル153部、クロトン酸122部、アルキルアリルスルホコハク酸ナトリウム塩(エレミノールJS−2、三洋化成工業製)8部、過酸化ベンゾイル(25%含水品)60部の混合溶液を、120分間かけて滴下した。この重合溶液50部をさらに撹拌下のイオン水60部に滴下して、水性分散液[微粒子分散液W5]を得た。[微粒子分散液W5]をLA−920およびELS−800で測定した体積平均粒径は、いずれも0.10μmであった。[微粒子分散液W5]の一部を乾燥して樹脂分を単離した。該樹脂分のDSC測定によるTgは70℃、軟化開始温度は104℃であり、流出温度は170℃であった。
【0239】
製造例14(樹脂粒子(A)の水性分散液の製造)
攪拌棒および温度計をセットした反応容器に、アジピン酸と1,4−ブタンジオールからなるポリエステル(Mn1000)90部、ビスフェノールA・EO2モル付加物60部、ジメチロールプロピオン酸80部、およびアセトン1000部を仕込む。この溶液にイソホロンジイソシアネート(IPDI)260部を仕込み55℃で14時間反応し、ウレタンプレポリマーを得た。この溶液を攪拌下、水1200部に加え、乳化した。更に水78部、エチレンジアミン2部、n−ブチルアミン2部を加え、50℃、4時間伸長反応を行いウレタン系樹脂の水性分散液[微粒子分散液W6]を得た。[微粒子分散液W6]をLA−920およびELS−800で測定した体積平均粒径は、いずれも0.05μmであった。[微粒子分散液W6]の一部を乾燥して樹脂分を単離し、該樹脂分のDSC測定によるTgは70℃、軟化開始温度は107℃であり、流出温度は170℃であった。
【0240】
製造例15(樹脂(b)の製造)
[線形ポリエステルの合成]
冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応槽中に、プロピレングリコール701部(18.8モル)、テレフタル酸ジメチルエステル716部(7.5モル)、アジピン酸180部(2.5モル)、および縮合触媒としてテトラブトキシチタネート3部を入れ、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、水を留去しながら4時間反応させ、さらに5〜20mmHgの減圧下に反応させ、軟化点が150℃になった時点で取り出した。回収されたプロピレングリコールは316部(8.5モル)であった。取り出した樹脂を室温まで冷却後、粉砕し粒子化し[ポリエステルb1]を得た。[ポリエステルb1]のMnは8000であった。
なお、( )内のモル数は、相対的なモル比を意味する(以下同様)。
【0241】
製造例16(樹脂(b)の製造)
[非線形ポリエステルの合成]
冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応槽中に、プロピレングリコール557部(17.5モル)、テレフタル酸ジメチルエステル569部(7.0モル)、アジピン酸184部(3.0モル)、および縮合触媒としてテトラブトキシチタネート3部を入れ、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、水を留去しながら4時間反応させ、さらに5〜20mmHg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部(5.5モル)であった。次いで180℃まで冷却し、無水トリメリット酸121部(1.5モル)を加え、常圧密閉下2時間反応後、220℃、常圧で反応させ、軟化点が180℃になった時点で取り出し、室温まで冷却後、粉砕し粒子化し[ポリエステルb2]を得た。[ポリエステルb2]のMnは8500であった。
【0242】
製造例17
撹拌棒および温度計をセットした反応容器に、ヒドロキシル価が56のポリカプロラクトンジオール(プラクセルL220AL、ダイセル化学工業社製)2000部を投入し、110℃に加熱して3mmHgの減圧下で1時間脱水を行った。続いてIPDI457部を投入し、110℃で10時間反応を行い、末端にイソシアネート基を有する[ウレタンプレポリマー2]を得た。[ウレタンプレポリマー2]のNCO含量は3.6%であった。
【0243】
製造例18
撹拌棒および温度計をセットした反応容器に、エチレンジアミン50部とMIBK300部を仕込み、50℃で5時間反応を行い、ケチミン化合物である[硬化剤1]を得た。
【0244】
製造例19(樹脂(b)の製造)
温度計、撹拌機、窒素導入管の付いたオートクレーブ反応槽中にキシレン452部を入れ、窒素置換後170℃でスチレン845部、アクリル酸n−ブチル155部の混合モノマーと、開始剤としてジ−t−ブチルパーオキサイド6.4部と、キシレン125部の混合物を3時間で滴下した。滴下後1時間170℃で熟成させ、重合を完結させた。その後減圧下で脱溶剤することによって樹脂[ビニル樹脂b3]を得た。[ビニル樹脂b3]のGPCによるMwは1.4万、ガラス転移点は60℃であった。
【0245】
製造例20(樹脂(b)の製造)
[非線形ポリエステルの合成]
冷却管、撹拌機及び窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールA・EO2モル付加物350部、ビスフェノールA・PO3モル付加物326部、テレフタル酸278部、無水フタル酸40部及び重縮合触媒としてシュウ酸チタニルカリウム1.5部を入れ、230℃で窒素気流下に生成する水を留去しながら10時間反応させた。次いで5〜20mmHgの減圧下に反応させ、酸価が2以下になった時点で180℃に冷却し、無水トリメリット酸62部を加え、常圧密閉下2時間反応後取り出し、室温まで冷却後、粉砕して[ポリエステルb3]を得た。[ポリエステルb3]の酸価は10、水酸基価は8、Mnは11400であった。
【0246】
製造例21(樹脂(b)の製造)
[線形ポリエステルの合成]
冷却管、撹拌機及び窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAのPO2モル付加物430部、ビスフェノールAのPO3モル付加物300部、テレフタル酸257部、イソフタル酸65部、無水マレイン酸10部及び重縮合触媒としてテトラブトキシチタネート3部を入れ、220℃で窒素気流下に生成する水を留去しながら10時間反応させた。次いで5〜20mmHgの減圧下に反応させ、酸価が4になった時点で取り出し、室温まで冷却後粉砕して[ポリエステルb4]を得た。[ポリエステルb4]はTHF不溶分を含有しておらず、その酸価は10、水酸基価は28、Mnは6980であった。
【0247】
製造例22(変性ワックスの製造)
温度計および撹拌機の付いたオートクレーブ反応槽中に、キシレン454部、低分子量ポリエチレン(三洋化成工業(株)製 サンワックス LEL−400:軟化点128℃)150部を投入し、窒素置換後170℃に昇温して十分溶解し、スチレン595部、メタクリル酸メチル255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部およびキシレン119部の混合溶液を170℃で3時間で滴下して重合し、さらにこの温度で30分間保持した。次いで脱溶剤を行い、[変性ワックス 1]を得た。[変性ワックス 1]のグラフト鎖のsp値は10.35(cal/cm312、Mnは1872、Mwは5194、Tgは56.9℃であった。
【0248】
製造例23(ワックス分散液の製造)
温度計および撹拌機の付いた反応容器中に、パラフィンワックス(融点73℃)10部、[変性ワックス1]1部、酢酸エチル33部を投入し、78℃に加熱して充分溶解し、1時間で30℃まで冷却を行いワックスを微粒子状に晶析させ、さらにウルトラビスコミル(アイメックス製)で湿式粉砕し、[ワックス分散液1]を得た。
【0249】
製造例24(樹脂溶液の製造)
温度計および撹拌機の付いた反応容器中に、[ポリエステルb1]10部および酢酸エチル10部を入れ、攪拌して均一分散させ、[樹脂溶液1]を得た。
【0250】
製造例25(樹脂溶液の製造)
温度計および撹拌機の付いた反応容器中に、[ポリエステルb2]10部および酢酸エチル10部を入れ、攪拌して均一分散させ、[樹脂溶液2]を得た。
【0251】
製造例26(樹脂溶液の製造)
温度計および撹拌機の付いた反応容器中に、[ビニル樹脂b3]10部および酢酸エチル10部を入れ、攪拌して均一分散させ、[樹脂溶液3]を得た。
【0252】
製造例27(樹脂溶液の製造)
温度計および撹拌機の付いた反応容器中に、[ポリエステルb3]10部および酢酸エチル10部を入れ、攪拌して均一分散させ、[樹脂溶液4]を得た。
【0253】
製造例28(樹脂溶液の製造)
温度計および撹拌機の付いた反応容器中に、[ポリエステルb4]10部および酢酸エチル10部を入れ、攪拌して均一分散させ、[樹脂溶液5]を得た。
【0254】
実施例1
銅フタロシアニン顔料(C.I.Pigument Blue 15:3)35部、製造例1で得られた顔料分散剤(s−1)30%溶液35部、酢酸エチル105部、ガラスビーズ175部をそれぞれ秤量し、サンドミルで3時間分散処理し、顔料分散体(T−1)を得た。
【0255】
実施例2〜5
実施例1の(s−1)を用いるかわりに、それぞれ(s−2)〜(s−5)をそれぞれ使用し、実施例1と同様に顔料分散体(T−2)〜(T−5)を作成した。
【0256】
実施例6および7
銅フタロシアニン顔料(C.I.Pigument Blue 15:3)35部、製造例6、7で得られた顔料分散剤(s−6)または(s−7)をそれぞれ30%溶液35部、トルエン105部、ガラスビーズ175部をそれぞれ秤量し、実施例1と同様に顔料分散体(T−6)および(T−7)を作成した。
【0257】
実施例8
銅フタロシアニン顔料(C.I.Pigument Blue 15:3)35部、製造例8で得られた顔料分散剤(s−8)30%溶液35部、酢酸エチル105部、ガラスビーズ175部をそれぞれ秤量し、サンドミルで3時間分散処理し、顔料分散体(T−8)を得た。
【0258】
実施例9
銅フタロシアニン顔料(C.I.Pigument Blue 15:3)70部、顔料分散剤(s−1)21部、および[ポリエステルb1]79部を加熱温度130℃の3本ロールを用いて混練し、室温まで冷却後、粉砕して14メッシュ(目開き1.18mm)として銅フタロシアニン顔料分散マスターバッチ(TMB)を得た。
【0259】
比較例1
銅フタロシアニン顔料(C.I.Pigument Blue 15:3)35部、比較製造例1で得られた顔料分散剤(s’−1)をそれぞれ30%溶液35部、トルエン105部、ガラスビーズ175部をそれぞれ秤量し、実施例1と同様にして、比較用の顔料分散体(T’−1)を作成した。
【0260】
比較例2
実施例1の(s−1)を用いるかわりに、(s’−2)を使用し、実施例1と同様に、比較の顔料分散体(T’−2)を作成した。
【0261】
比較例3
銅フタロシアニン顔料(C.I.Pigument Blue 15:3)35部、製造比較例3で得られた顔料分散剤(s’−3)10部、キシレン130部、ガラスビーズ175部をそれぞれ秤量し、実施例1と同様に顔料分散体(T’−3)を作成した。
【0262】
比較例4
銅フタロシアニン顔料(C.I.Pigument Blue 15:3)35部、製造比較例4で得られた顔料分散剤(s’−4)10部、キシレン65部、ブチルセロソルブアセテート65部、ガラスビーズ175部をそれぞれ秤量し、実施例1と同様に顔料分散体(T’−4)を作成した。
【0263】
<顔料の粒径測定>
実施例1〜9および比較例1〜4で得られた顔料分散体をレーザー式粒度分布測定装置LA−920(堀場製作所製)を用いて、顔料の粒径(粒度d50)を測定した。
表1に実施例1〜9および比較例1〜4にて得られた顔料の粒径の結果を示す。
【0264】
【表1】

【0265】
評価結果から明らかなように、本発明の樹脂粒子用顔料分散剤は、比較例のものに比べて顔料分散性に優れた顔料分散体を提供できることがわかる。
【0266】
実施例10
ビーカー内に[樹脂溶液1]48部、[樹脂溶液2]12部、[ワックス分散液1]27部、および(T−1)10部を入れ、25℃にてTK式ホモミキサーで8,000rpmで撹拌し、均一に溶解、分散させて[樹脂溶液1A]を得た。
ビーカー内にイオン交換水97部、[微粒子分散液W1]15.4部、カルボキシメチルセルロースナトリウム1部、および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%水溶液(三洋化成工業製、「エレミノールMON−7」)10部を入れ均一に溶解した。ついで25℃で、TK式ホモミキサーを10,000rpmに撹拌しながら、[樹脂溶液1A]75部を投入し2分間撹拌した。ついでこの混合液を撹拌棒および温度計付のコルベンに移し、昇温して35℃で濃度が0.5%以下となるまで酢酸エチルを留去し、表面に付着した[微粒子分散液W1]由来の樹脂粒子が被膜化した着色樹脂粒子の水性樹脂分散体(X2−1)を得た。次いで(X2−1)100部に対して5%水酸化ナトリウム水溶液100部を加え、TKホモミキサー(特殊機化製)を使用し、40℃に温調し回転数12,000rpmで10分間混合して、表面に付着した[微粒子分散液W1]由来の微粒子を溶解させて本発明の水性着色樹脂粒子分散体(X3−1)を得た後、濾別し、40℃×18時間乾燥を行い、揮発分を0.5%以下として、本発明の着色樹脂粒子(C3−1)を得た。
【0267】
実施例11
(T−1)を(T−2)に変更する以外、実施例10と同様にして、被膜化された少量の[微粒子分散液W1]由来の樹脂粒子が付着した、本発明の水性着色樹脂粒子分散体(X3−2)、および着色樹脂粒子(C3−2)を得た。
【0268】
実施例12
(T−1)を(T−3)に変更する以外、実施例10と同様にして、被膜化された少量の[微粒子分散液W1]由来の樹脂粒子が付着した、本発明の水性着色樹脂粒子分散体(X3−3)、および着色樹脂粒子(C3−3)を得た。
【0269】
実施例13
(T−1)を(T−4)に変更する以外、実施例10と同様にして、被膜化された少量の[微粒子分散液W1]由来の樹脂粒子が付着した、本発明の水性着色樹脂粒子分散体(X3−4)、および着色樹脂粒子(C3−4)を得た。
【0270】
実施例14
(T−1)を(T−5)に変更する以外、実施例10と同様にして、被膜化された少量の[微粒子分散液W1]由来の樹脂粒子が付着した、本発明の水性着色樹脂粒子分散体(X3−5)、および着色樹脂粒子(C3−5)を得た。
【0271】
実施例15
(T−1)を(T−6)に変更する以外、実施例10と同様にして、被膜化された少量の[微粒子分散液W1]由来の樹脂粒子が付着した、本発明の水性着色樹脂粒子分散体(X3−6)、および着色樹脂粒子(C3−6)を得た。
【0272】
実施例16
(T−1)を(T−7)に変更する以外、実施例10と同様にして、被膜化された少量の[微粒子分散液W1]由来の樹脂粒子が付着した、本発明の水性着色樹脂粒子分散体(X3−7)、および着色樹脂粒子(C3−7)を得た。
【0273】
実施例17
(T−1)10部を(TMB)4.9部および酢酸エチル5.1部に変更する以外、実施例10と同様にして、被膜化された少量の[微粒子分散液W1]由来の樹脂粒子が付着した、本発明の水性着色樹脂粒子分散体(X3−8)、および着色樹脂粒子(C3−8)を得た。
【0274】
実施例18
実施例10で作成した水性着色樹脂粒子分散体(X2−1)を濾別し、40℃×18時間乾燥を行い、揮発分を0.5%以下として、本発明の着色樹脂粒子(C2−1)を得た。
【0275】
実施例19
ビーカー内に[樹脂溶液1]48部、[ウレタンプレポリマー2]6部、[硬化剤1]0.2部、[ワックス分散液1]27部、および(T−1)10部を入れ、25℃にてTK式ホモミキサーで8,000rpmで撹拌し、均一に溶解、分散させて[樹脂溶液1B]を得た。
ビーカー内にイオン交換水97部、[微粒子分散液W1]10.5部、カルボキシメチルセルロースナトリウム1部、および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%水溶液(三洋化成工業製、「エレミノールMON−7」)10部を入れ均一に溶解した。ついで25℃で、TK式ホモミキサーを10,000rpmに撹拌しながら、[樹脂溶液1B]75部を投入し2分間撹拌した。ついでこの混合液を撹拌棒および温度計付のコルベンに移し、昇温して35℃で濃度が0.5%以下となるまで酢酸エチルを留去し、表面に付着した[微粒子分散液W1]由来の樹脂粒子が被膜化した樹脂粒子の水性樹脂分散体(X2−9)を得た。次いで(X2−9)100部に対して5%水酸化ナトリウム水溶液100部を加え、TKホモミキサー(特殊機化製)を使用し、40℃に温調し回転数12,000rpmで10分間混合して、表面に付着した[微粒子分散液W1]由来の微粒子を溶解させて本発明の水性着色樹脂粒子分散体(X3−9)を得た後、濾別し、40℃×18時間乾燥を行い、揮発分を0.5%以下として、本発明の着色樹脂粒子(C3−9)を得た。
【0276】
実施例20
実施例19で作成した(X2−9)を濾別し、40℃×18時間乾燥を行い、揮発分を0.5%以下として、本発明の着色樹脂粒子(C2−2)を得た。
【0277】
実施例21
ビーカー内に[樹脂溶液3]60部、[ワックス分散液1]27部、および(T−1)10部を入れ、25℃にてTK式ホモミキサーで8,000rpmで撹拌し、均一に溶解、分散させて[樹脂溶液3A]を得た。
ビーカー内にイオン交換水97部、[微粒子分散液W1]10.5部、カルボキシメチルセルロースナトリウム1部、および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%水溶液(三洋化成工業製、「エレミノールMON−7」)10部を入れ均一に溶解した。ついで25℃で、TK式ホモミキサーを10,000rpmに撹拌しながら、[樹脂溶液3A]75部を投入し2分間撹拌した。ついでこの混合液を撹拌棒および温度計付のコルベンに移し、昇温して35℃で濃度が0.5%以下となるまで酢酸エチルを留去し、表面に付着した[微粒子分散液W1]由来の樹脂粒子が被膜化した樹脂粒子の水性樹脂分散体(X2−10)を得た。次いで(X2−10)100部に対して5%水酸化ナトリウム水溶液100部を加え、TKホモミキサー(特殊機化製)を使用し、40℃に温調し回転数12,000rpmで10分間混合して、表面に付着した[微粒子分散液W1]由来の微粒子を溶解させて本発明の水性着色樹脂粒子分散体(X3−10)を得た後、濾別し、40℃×18時間乾燥を行い、揮発分を0.5%以下として、本発明の着色樹脂粒子(C3−10)を得た。
【0278】
実施例22
実施例21で作成した(X2−10)を濾別し、40℃×18時間乾燥を行い、揮発分を0.5%以下として、本発明の着色樹脂粒子(C2−3)を得た。
【0279】
実施例23
[微粒子分散液W1]を[微粒子分散液W2]に変更する以外、実施例18と同様にして、被膜化された[微粒子分散液W2]由来の樹脂粒子が付着した、本発明の水性着色樹脂粒子分散体(X2−11)、および着色樹脂粒子(C2−4)を得た。
【0280】
実施例24
[微粒子分散液W1]を[微粒子分散液W3]に変更する以外、実施例18と同様にして、被膜化された[微粒子分散液W3]由来の樹脂粒子が付着した、本発明の水性着色樹脂粒子分散体(X2−12)、および着色樹脂粒子(C2−5)を得た。
【0281】
実施例25
[微粒子分散液W1]を[微粒子分散液W4]に変更する以外、実施例18と同様にして、被膜化された[微粒子分散液W4]由来の樹脂粒子が付着した、本発明の水性着色樹脂粒子分散体(X2−13)、および着色樹脂粒子(C2−6)を得た。
【0282】
実施例26
[微粒子分散液W1]を[微粒子分散液W5]に変更する以外、実施例18と同様にして、被膜化された[微粒子分散液W5]由来の樹脂粒子が付着した、本発明の水性着色樹脂粒子分散体(X2−14)、および着色樹脂粒子(C2−7)を得た。
【0283】
実施例27
[微粒子分散液W1]を[微粒子分散液W6]に変更する以外、実施例18と同様にして、[微粒子分散液W6]由来の樹脂粒子が付着した、本発明の水性着色樹脂粒子分散体(X1−15)、および着色樹脂粒子(C1−1)を得た。
【0284】
実施例28
ビーカー内に[樹脂溶液4]48部、[樹脂溶液5]12部、[ワックス分散液1]27部、および(T−8)10部を入れ、25℃にてTK式ホモミキサーで8,000rpmで撹拌し、均一に溶解、分散させて[樹脂溶液4A]を得た。
ビーカー内にイオン交換水97部、[微粒子分散液W1]15.4部、カルボキシメチルセルロースナトリウム1部、および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%水溶液(三洋化成工業製、「エレミノールMON−7」)10部を入れ均一に溶解した。ついで25℃で、TK式ホモミキサーを10,000rpmに撹拌しながら、[樹脂溶液4A]75部を投入し2分間撹拌した。ついでこの混合液を撹拌棒および温度計付のコルベンに移し、昇温して35℃で濃度が0.5%以下となるまで酢酸エチルを留去し、表面に付着した[微粒子分散液W1]由来の樹脂粒子が被膜化した着色樹脂粒子の水性樹脂分散体(X2−16)を得た。次いで(X2−16)を濾別し、40℃×18時間乾燥を行い、揮発分を0.5%以下として、本発明の着色樹脂粒子(C2−8)を得た。
【0285】
比較例5
(T−1)を(T’−1)に変更する以外、実施例10と同様にして、被膜化された少量の[微粒子分散液W1]由来の樹脂粒子が付着した、比較用の水性着色樹脂粒子分散体(X3’−1)、および着色樹脂粒子(C’−1)を得た。
【0286】
比較例6
(T−1)を(T’−2)に変更する以外、実施例10と同様にして、被膜化された少量の[微粒子分散液W1]由来の樹脂粒子が付着した、比較用の水性着色樹脂粒子分散体(X3’−2)、および着色樹脂粒子(C’−2)を得た。
【0287】
比較例7
(T−1)を(T’−3)に変更する以外、実施例10と同様にして、被膜化された少量の[微粒子分散液W1]由来の樹脂粒子が付着した、比較用の水性着色樹脂粒子分散体(X3’−3)、および着色樹脂粒子(C’−3)を得た。
【0288】
比較例8
(T−1)を(T’−4)に変更する以外、実施例10と同様にして、被膜化された少量の[微粒子分散液W1]由来の樹脂粒子が付着した、比較用の水性着色樹脂粒子分散体(X3’−4)、および着色樹脂粒子(C’−4)を得た。
【0289】
物性測定例
実施例10〜28および比較例5〜8で得た、本発明の着色樹脂粒子(C3−1)〜(C3−10)、(C2−3)〜(C2−8)、(C1−1)、および比較用の着色樹脂粒子(C’−1)〜(C’−4)を水に分散して粒度分布をコールターカウンターで測定した。また、樹脂粒子の平均円形度、帯電特性、耐熱保存性、樹脂の膜の色彩鮮鋭性および表面平滑性を測定した。その結果を表2〜3に示す。
【0290】
【表2】

【0291】
【表3】

【0292】
平均円形度の測定は前記の方法による。
帯電特性、耐熱保存性、樹脂の膜の色彩鮮鋭性、および表面平滑性の測定方法は以下の通りである。
【0293】
〔帯電特性〕(帯電量)
50ccの共栓付ガラス瓶に、樹脂粒子0.5g、鉄粉(日本鉄粉株式会社製「F−150」)10gを精秤し、共栓をして23℃、50%RHの雰囲気下でターブラシェーカミキサー(ウイリー・ア・バショッフェン社製)にセットし、回転数90rpmで2分攪拌する。攪拌後の混合粉体0.2gを目開き20μmステンレス金網がセットされたブローオフ粉体帯電量測定装置(京セラケミカル株式会社製TB−203)に装填し、ブロー圧10KPa,吸引圧5KPaの条件で、残存鉄粉の帯電量を測定し、定法により樹脂粒子の帯電量を算出する。なお、トナー用としてはマイナス帯電量が高いほど帯電特性が優れている。
【0294】
〔耐熱保存安定性〕
50℃に温調された乾燥機に樹脂粒子を15時間静置し、ブロッキングの程度により下記の基準で評価した。
○ : 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。
【0295】
〔樹脂の膜の色彩鮮鋭性〕
樹脂粒子にアエロジルR972(日本アエロジル社製)を1.0%添加し、よく混ぜて均一にした後、この粉体を紙面上に0.40〜0.55mg/cm2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)。また、同様にして、0.55〜0.70mg/cm2、0.70〜0.85mg/cm2および0.85〜1.00mg/cm2となるよう上記粉体を均一に載せる。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)10kg/cm2の条件で通して形成した膜をX−Rite 938(X−Rite社製)を用いてクロマティネス指数(a*,b*)を求めた(紙の上に載せた粉体量が異なる4種類の膜のうち(a*2+(b*2の値が最大となるものを今回求めるクロマティネス指数とした)。クロマティネス指数(a*,b*)は、各測定値の絶対値が大きいほど色彩が鮮やかである。
【0296】
〔表面平滑性〕
走査電子顕微鏡(SEM)を用い、着色樹脂粒子(C)表面を1万倍および3万倍拡大した写真にて評価した。
◎ : 表面に全く凹凸がなく、非常に平滑である。
○ : 表面に一部いびつな部位が観られるが、全体的には凹凸がほとんどなく、平滑である。
△ : 表面全体に凹凸があるが、樹脂(a)由来の粒子状物体は確認できない。
× : 表面全体的にひどく凹凸である、または樹脂(a)を含有する粒子が確認できる。
【産業上の利用可能性】
【0297】
本発明の樹脂粒子用顔料分散剤、並びに水性着色樹脂粒子分散体および着色樹脂粒子は、顔料分散性が良好で、印刷時、塗膜が鮮明な色調を有し、かつ、保存安定性に優れる。また、本発明の水性着色樹脂粒子分散体および着色樹脂粒子は、粒径が均一で、帯電特性に優れる。このため、スラッシュ成形用樹脂、粉体塗料、液晶等の電子部品製造用スペーサー、電子測定機器の標準粒子、電子写真、静電記録、静電印刷などに用いられるトナー、各種ホットメルト接着剤、その他成形材料等に用いる着色樹脂粒子として極めて有用である。
【図面の簡単な説明】
【0298】
【図1】樹脂粒子のフローテスター測定におけるフローチャートを示す概念図である。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
アミノ基および/またはイミノ基、1価もしくは2価の芳香族炭化水素基、並びにポリエーテル鎖(e1)およびポリエステル鎖(e2)からなる群から選ばれる1種以上の側鎖(e)を有する、ポリウレタン樹脂(y)、ポリウレア樹脂(z)、およびポリウレタン/ウレア樹脂(f)からなる群から選ばれる1種以上の樹脂であることを特徴とする樹脂粒子用顔料分散剤(s)。
【請求項2】
数平均分子量が500〜700,000である請求項1記載の樹脂粒子用顔料分散剤(s)。
【請求項3】
芳香族環の含有量が(s)の重量に基づいて0.5〜60重量%である請求項1または2記載の樹脂粒子用顔料分散剤(s)。
【請求項4】
アミン価が1〜200である請求項1〜3のいずれか記載の樹脂粒子用顔料分散剤(s)。
【請求項5】
3級アミノ基を含有するポリウレタン樹脂(y)、ポリウレア樹脂(z)、およびポリウレタン/ウレア樹脂(f)からなる群から選ばれる1種以上の樹脂である請求項1〜4のいずれか記載の樹脂粒子用顔料分散剤(s)。
【請求項6】
下記一般式(1)で示される化合物(g)と有機ジイソシアネートとを反応させて得られるポリウレア樹脂である、請求項1〜5のいずれか記載の樹脂粒子用顔料分散剤(s)。
2N−(−R1−N−)n−R2−NH2
| (1)

[式中、R1とR2はそれぞれ独立に炭素数1〜10の直鎖または分岐のアルキレン基、Zはポリエーテル鎖(e1)またはポリエステル鎖(e2)を表す。nは1〜4の整数である。]
【請求項7】
請求項1〜6のいずれか記載の樹脂粒子用顔料分散剤(s)と顔料を含有する顔料分散体(T)。
【請求項8】
樹脂(a)を含有する樹脂粒子(A)の水性分散液(W)と、樹脂(b)および有機溶剤を含有する溶剤分散液(O1)、または、樹脂(b)の前駆体(b0)および有機溶剤を含有する溶剤分散液(O2)とが混合され、(W)中に(O1)または(O2)が分散され、(W)中で樹脂(b)を含有する樹脂粒子(B)が形成されることにより得られる、(B)の表面に(A)が付着されてなる樹脂粒子(C1)の水性分散体であって、(O1)または(O2)中に請求項1〜6のいずれか記載の樹脂粒子用顔料分散剤(s)および顔料を含み、樹脂粒子(B)中に(s)で分散された顔料を含むことを特徴とする水性着色樹脂粒子分散体(X1)。
【請求項9】
(a)が、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂およびビニル樹脂から選ばれる少なくとも1つの樹脂である請求項8記載の水性着色樹脂粒子分散体(X1)。
【請求項10】
(a)が、40〜270℃の軟化開始温度、20〜250℃のガラス転移温度、60〜300℃の流出温度、および0〜125℃のガラス転移温度と流出温度の差を有する請求項8または9記載の水性着色樹脂粒子分散体(X1)。
【請求項11】
請求項8〜10のいずれか記載の水性着色樹脂粒子分散体(X1)中において、樹脂粒子(B)に付着された樹脂粒子(A)が、溶剤に溶解される、および/または、溶融されることにより、(B)で構成されるコア層(Q)の表面に(A)が被膜化されたシェル層(P)が形成されて得られる樹脂粒子(C2)を含有する水性着色樹脂粒子分散体(X2)。
【請求項12】
請求項8〜10のいずれか記載の水性着色樹脂粒子分散体(X1)中または請求項11記載の水性着色樹脂粒子分散体(X2)中において、表面の樹脂粒子(A)またはシェル層(P)の少なくとも一部が分離除去および/または溶解除去されて得られる樹脂粒子(C3)を含有する水性着色樹脂粒子分散体(X3)。
【請求項13】
請求項8〜12のいずれか記載の水性着色樹脂粒子分散体から水性媒体が除去されてなる着色樹脂粒子。

【図1】
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【公開番号】特開2009−74078(P2009−74078A)
【公開日】平成21年4月9日(2009.4.9)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−219811(P2008−219811)
【出願日】平成20年8月28日(2008.8.28)
【出願人】(000002288)三洋化成工業株式会社 (1,719)
【Fターム(参考)】