電子写真トナー用外添剤及びその製造方法
【課題】充分な流動性を電子写真トナー粒子に対して付与することができるトナー用外添剤を提供する。
【解決手段】（メタ）アクリルエステル系モノマーを、水性媒体中、イオン性高分子及び水溶性重合開始剤の存在下で乳化重合させることによって得られるアクリル系重合体粒子からなる電子写真トナー用外添剤の製造方法であって、前記イオン性高分子の４重量％水溶液の２０℃における粘度が、２．０〜１０．０ｍＰａ・ｓであり、前記イオン性高分子が、（メタ）アクリルエステル系モノマー１００重量部に対して、０．０３〜０．３重量部使用され、前記アクリル系重合体粒子が、０．１〜１．０μｍの平均粒子径であることを特徴とする電子写真トナー用外添剤の製造方法。
【解決手段】（メタ）アクリルエステル系モノマーを、水性媒体中、イオン性高分子及び水溶性重合開始剤の存在下で乳化重合させることによって得られるアクリル系重合体粒子からなる電子写真トナー用外添剤の製造方法であって、前記イオン性高分子の４重量％水溶液の２０℃における粘度が、２．０〜１０．０ｍＰａ・ｓであり、前記イオン性高分子が、（メタ）アクリルエステル系モノマー１００重量部に対して、０．０３〜０．３重量部使用され、前記アクリル系重合体粒子が、０．１〜１．０μｍの平均粒子径であることを特徴とする電子写真トナー用外添剤の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子写真トナー用外添剤及びその製造方法に関し、詳しくは、電子写真トナーに添加することにより、トナーに充分な流動性を付与することのできる電子写真トナー用外添剤及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真法や静電記録法においては、感光体上や静電記録体上に静電荷像を形成し、この静電荷像を磁気ブラシ現像法、カスケード現像法等によって電子写真トナーを用いて現像することでトナー像を形成し、これを複写紙等に転写し定着させて複写物としている。そして、この電子写真法や静電記録法に用いられる電子写真トナーに、種々の添加剤（以下、「電子写真トナー用外添剤」、又は「トナー外添剤」と記す）を添加することにより、トナーの性能を向上できることが知られている。
【０００３】
トナー外添剤として用いられる微粒子には、電子写真トナーより平均粒子径が小さいこと、形状や大きさが均一であること、トナーに充分な流動性や帯電性を付与できること等が要求される。このようなトナー外添剤は、トナー粒子間に入り込んでトナー粒子間の接着を防止し、あるいはトナーに流動性を付与することにより、トナーの種々の性能を向上することができる。
【０００４】
従来、トナー外添剤に用いられる粒子としては、シリカ、チタニア、アルミナ等の無機微粒子又はこれらの無機微粒子の表面を疎水化処理した微粒子が用いられてきた。しかし、このような無機材料からなるトナー用外添剤は、粒子径が０．１μｍ以下と、トナー粒子に外添するには非常に小さすぎ、かつ硬すぎるために、攪拌によってトナー粒子中に埋没し易く、あるいはトナー粒子から脱離し易くなり、トナーに充分な流動性を付与できないという問題があった。
【０００５】
このような問題点を解決するための技術として、スチレン系、あるいはアクリル系重合体粒子等からなるトナー外添剤が知られている（例えば、特許文献１及び２参照）。また、水溶性高分子あるいは反応性界面活性剤存在下で重合体粒子を製造し、トナー外添剤とすることが知られている（特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−１６３９８５号公報
【特許文献２】特開２００１−２７２８２１号公報
【特許文献３】特公平２−３１７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１及び２の方法において、重合体粒子は、乳化剤を使用しないソープフリー乳化重合によって製造されるため、重合時に凝集し易くなる。そのため、この重合体粒子をトナー外添剤として使用した場合に、トナー粒子に充分な流動性を付与できなかった。また、特許文献３の方法により、水溶性高分子を使用して得られた重合体粒子をトナー外添剤として使用しても、トナー粒子に充分な流動性を付与できなかった。トナー粒子に充分な流動性を付与できるようなトナー外添剤を実現するためには、まだまだ取り組むべき問題が多い。
本発明は、上述の問題を解決するものであり、その目的とするところは、充分な流動性を電子写真トナーに対して付与することができるトナー用外添剤及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
かくして本発明によれば、（メタ）アクリルエステル系モノマーを、水性媒体中、イオン性高分子及び水溶性重合開始剤の存在下で乳化重合させることによって得られるアクリル系重合体粒子からなる電子写真トナー用外添剤の製造方法であって、
前記イオン性高分子の４重量％水溶液の２０℃における粘度が、２．０〜１０．０ｍＰａ・ｓであり、
前記イオン性高分子が、（メタ）アクリルエステル系モノマー１００重量部に対して、０．０３〜０．３重量部使用され、
前記アクリル系重合体粒子が、０．１〜１．０μｍの平均粒子径であることを特徴とする電子写真トナー用外添剤の製造方法が提供される。
【０００９】
また、本発明によれば、上記の製造方法により得られる電子写真トナー用外添剤が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、電子写真用トナーに用いられるトナー粒子に充分な流動性を付与することが可能となり、電子写真、静電記録、静電印刷等における静電潜像の良好な現像を実現することができるので、電子写真機用、複写機用、プリンター用等のトナーに好適に用いられる。
また、本発明に用いられるイオン性高分子が、イオン性のポリビニルアルコールである場合、本発明による電子写真トナー用外添剤は、トナー粒子に更に充分な流動性を付与することが可能となる。
また、本発明による電子写真トナー用外添剤は、電子写真トナー用バインダー樹脂粒子１００重量部に対して０．０１〜１０．０重量部の量で前記電子写真トナー用外添剤を外添されて得られる樹脂粒子を、目開き４５μｍの篩通過率を７５％以上にすることから、充分な流動性をトナー粒子に付与可能であることが分かる。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明により製造される電子写真トナー用外添剤は、（メタ）アクリルエステル系モノマーを、水性媒体中、イオン性高分子及び水溶性重合開始剤の存在下で乳化重合させることによって得られるアクリル系重合体粒子からなる。
本発明の発明者等は、特定範囲の粘度のイオン性高分子を特定量使用すれば、得られるアクリル系重合体粒子からなる電子写真トナー用外添剤が外添されたトナー粒子の流動性が向上することを意外にも見出した。本発明で特定されない条件の場合、すなわち、特定範囲にない粘度のイオン性高分子が使用された場合、ならびに特定量の範囲から外れてイオン性高分子が使用された場合には、上述した程の効果を得られないことも分かった。
【００１２】
（（メタ）アクリルエステル系モノマー）
本発明において用いられる（メタ）アクリルエステル系モノマーとは、アクリルエステル系モノマー及び／又はメタクリルエステル系モノマーを示す。
本発明において使用される（メタ）アクリルエステル系モノマーは、特に限定されるものではないが、例えば、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸プロピル、（メタ）アクリル酸ｎ−ブチル、（メタ）アクリル酸イソブチル、（メタ）アクリル酸ｔ−ブチル、（メタ）アクリル酸シクロヘキシル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸オクチル、（メタ）アクリル酸イソデシル、（メタ）アクリル酸ラウリル、（メタ）アクリル酸トリデシル、（メタ）アクリル酸ステアリル、（メタ）アクリル酸シクロヘキシル等が挙げられる。これらの（メタ）アクリルエステル系モノマーは、単独で用いられても、あるいは併用されてもよい。
【００１３】
本発明において使用される（メタ）アクリルエステル系モノマーには、本発明の効果を阻害しない範囲で、他のモノマーや添加剤が添加されてもよい。
他のモノマーとしては、例えば、二官能性重合性ビニル系モノマーやスチレン系モノマーが挙げられる。具体的には、二官能性重合性ビニル系モノマーとしては、ジビニルベンゼン、アルキレングリコールジメタクリレート（アルキレンは炭素数２〜４の範囲が好ましい）等が挙げられ、スチレン系モノマーとしては、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、クロロスチレン等の芳香族ビニル化合物が挙げられる。二官能性重合性ビニル系モノマーの混合割合は、（メタ）アクリルエステル系モノマー１００重量部に対して５０重量部以下であることが好ましく、０．１〜４０重量部であることがより好ましい。
【００１４】
他の添加剤としては、光安定剤、紫外線吸収剤、顔料、染料、消泡剤、増粘剤、熱安定剤、レベリング剤、滑剤、帯電防止剤等が挙げられる。
【００１５】
（水性媒体）
本発明において使用される水性媒体としては、水又は水と有機溶媒（例えば、低級アルコール）との混合物が挙げられる。
【００１６】
（イオン性高分子）
イオン性高分子のイオン性とは、試料５ｇを１００ｇの蒸留水に溶解させた水溶液のゼータ電位の値が、＋１ｍＶ以上（カチオン性）又は−１ｍＶ以下（アニオン性）の値を示すことができるものを示す。なお、ここでいうゼータ電位は、レーザードップラー速度測定法により測定される。物質に電荷がある場合、水溶液に電場をかけると、物質は電極に向かって移動する。物質の移動速度は、物質の荷電量に比例する。そのため、物質の移動速度を測定することによって、ゼータ電位を求めることができる。この測定は、市販の測定装置で簡便に測定可能であり、本発明においてはマルバーン社製の「ゼータサイザーナノＺＳ」が使用される。
【００１７】
本発明においてイオン性高分子は、特定範囲の粘度のものが使用される。特定範囲の粘度とは、イオン性高分子の４重量％水溶液の２０℃における粘度が２．０〜１０．０ｍＰａ・ｓであることを意味する。粘度が２．０ｍＰａ・ｓより小さいと、乳化重合において得られる重合体粒子の分散安定性を損なうことがある。この場合、重合後の重合体粒子の凝集が発生することで、トナーに充分な流動性を付与できないことがある。一方、粘度が１０．０ｍＰａ・ｓより大きいと、重合体粒子の接着力が強くなりすぎるためにトナーに充分な流動性を付与できないことがある。従って、本発明におけるイオン性高分子の粘度は、上述した２．０〜１０．０ｍＰａ・ｓの範囲が好ましく、２．４〜８．０ｍＰａ・ｓの範囲が特に好ましい。
【００１８】
本発明において使用されるイオン性高分子としては、例えば、イオン性ポリビニルアルコール、イオン性セルロース、イオン性アクリル系樹脂、イオン性ポリスチレン系樹脂等が挙げられる。これらの中でも、特に高い流動性を付与することができることから、イオン性ポリビニルアルコールが特に好ましい。なお、ノニオン性の高分子が使用されると、乳化重合において電荷反発効果が得られないため、重合安定性が悪化することがある。この場合、重合後の重合体粒子の凝集が発生することで、トナーに充分な流動性を付与できないことがある。よって、本発明でノニオン性の高分子が使用されることは、好ましくない。
【００１９】
上述のイオン性高分子の具体例としては、スルホン酸基変性ポリビニルアルコール、アミノ基変性ポリビニルアルコール、カルボキシル基変性ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロースナトリウム、ポリグルタミン酸ナトリウム、ポリアスパラギン酸ナトリウム、ポリ乳酸、ポリスチレンスルホン酸ナトリウム、ポリスチレンスルホン酸アンモニウム、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリアクリル酸アンモニウム、ポリメタクリル酸ナトリウム、ポリメタクリル酸アンモニウム等が挙げられる。これらの中でも特に、スルホン酸基変性ポリビニルアルコール、カルボキシル基変性ポリビニルアルコール及びカルボキシメチルセルロースナトリウムが好ましい。これらは、単独で用いられても、あるいは併用されてもよい。
【００２０】
本発明において、イオン性高分子の使用量は、少なすぎると粒子の分散安定性を損なうことがある。この場合、重合後の重合体粒子の凝集が発生することで、トナーに充分な流動性を付与できないことがある。一方、多すぎると重合体粒子の接着力が強くなりすぎるためにトナーに充分な流動性を付与できないことがある。従って、本発明におけるイオン性高分子の使用量は、（メタ）アクリルエステル系モノマー１００重量部に対して０．０３〜０．３重量部が好ましく、０．０５〜０．２重量部が特に好ましい。
【００２１】
（水溶性重合開始剤）
本発明では、重合開始剤に水溶性重合開始剤が使用される。本発明で使用される水溶性重合開始剤としては、特に限定されるものではないが、公知なものとして例えば、２，２−アゾビス［２−（２−イミダゾリン−２−イル）プロパン］二塩化水素、２，２−アゾビス［２−（２−イミダゾリン−２−イル）プロパン］二硫酸二水和物、２，２−アゾビス（２−アミジノプロパン）二塩化水素、２，２−アゾビス［Ｎ−（２−カルボキシエチル）−２−メチルプロピオンアミジン］水和物、２，２−アゾビス｛２−［１−（２−ヒドロキシエチル）−２−イミダゾリン−２−イル］プロパン｝二塩化水素、２，２−アゾビス［２−（２−イミダゾリン−２−イル）プロパン］、２，２−アゾビス（１−イミノ−１−ピロリジノ−２−エチルプロパン）二塩化水素、２，２−アゾビス｛２−メチル−Ｎ−［１，１−ビス（ヒドロキシメチル）−２−ヒドロキシエチル］プロピオンアミド｝、２，２−アゾビス［２−メチル−Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）プロピオンアミド］、２，２−アゾビス（Ｎ−ヒドロキシエチルイソブチルアミド）、４，４−アゾビス（４−シアノペンタン酸）、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビス（２，４ジメチルバレロニトリル）等のアゾ化合物類、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム等の過硫酸塩類、ベンゾイルパーオキサイド、アセチルパーオキサイド、メチルエチルケトンパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド等の有機過酸化物類が挙げられる。
【００２２】
本発明で使用される水溶性重合開始剤の量は、水溶性重合開始剤の種類により異なるが、（メタ）アクリルエステル系モノマー１００重量部に対して、０．１〜５重量部使用されることが好ましい。より好ましくは、０．３〜３重量部である。
【００２３】
（乳化重合）
本発明において重合は、乳化重合により行われる。乳化重合は、水性媒体と、媒体に溶解し難いモノマーと乳化剤（界面活性剤）とを混合し、その混合物に媒体に溶解可能な重合開始剤を加えて行う重合方法である。乳化重合の利点としては、速い速度で高重合度のポリマーが容易に得られることや、水性媒体とするため温度調節が容易であることが挙げられる。
【００２４】
本発明において乳化重合が行われるときに、連鎖移動剤が添加されてもよい。本発明で用いられる連鎖移動剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、ｎ−ヘキシルメルカプタン、ｎ−オクチルメルカプタン、ｔ−オクチルメルカプタン、ｎ−ドデシルメルカプタン、ｔ−ドデシルメルカプタン等のアルキルメルカプタン、α−メチルスチレンダイマー、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール、スチレン化フェノール等のフェノール系化合物、アリルアルコール等のアリル化合物、ジクロロメタン、ジブロモメタン、四塩化炭素等のハロゲン化炭化水素化合物が挙げられる。連鎖移動剤の添加量は、（メタ）アクリルエステル系モノマー１００重量部に対して、０．１〜５重量部が好ましく、より好ましくは、０．３〜３重量部である。
【００２５】
本発明で行われる乳化重合において、（メタ）アクリルエステル系モノマーと水性媒体との使用割合は、１：２０〜１：２（重量比）の範囲であることが好ましい。１：２０より（メタ）アクリルエステル系モノマーの割合が少なくなると、生産性が悪くなる場合があり、１：２より（メタ）アクリルエステル系モノマーの割合が多くなると、重合中の粒子の安定性が悪くなり重合後に重合体粒子の凝集物が生じてしまう場合があるので好ましくない。より好ましい使用割合は１：１５〜１：３（重量比）の範囲である。
【００２６】
本発明で行われる乳化重合において、攪拌回転数は、例えば、５リットル容量の反応器が使用される場合、１００〜５００ｒｐｍであることが好ましい。また、重合温度は、使用されるモノマーや重合開始剤の種類により相違するが、３０〜１００℃であることが好ましい。重合時間は、２〜１０時間であることが好ましい。
【００２７】
本発明で行われる乳化重合により、得られるアクリル系重合体粒子の水性媒体からの単離方法は、特に限定されるものではないが、公知の方法として例えば、スプレードライヤーに代表される噴霧乾燥法、ドラムドライヤーに代表される加熱された回転ドラムに付着させて乾燥する方法又は凍結乾燥法が挙げられる。水性媒体から単離されたアクリル系重合体粒子は、粉砕機や解砕機等により凝集状態を解されることが望ましい。
【００２８】
本発明で行われる乳化重合により、得られるアクリル系重合体粒子の平均粒子径は、０．１〜１．０μｍである。０．１μｍ未満の場合、得られる重合体粒子が凝集しやすくなり、トナーに充分な流動性を付与できないことがある。一方、１．０μｍより大きいと、トナーから脱離が起こりやすくなるために、トナーに充分な流動性を付与できないことがある。平均粒子径の測定方法については、後述の実施例において記載する。
【００２９】
本発明で行われる乳化重合により、得られるアクリル系重合体粒子は、電子写真トナー用バインダー樹脂粒子１００重量部に対して０．０１〜１０．０重量部の量でアクリル系重合体粒子を外添されて得られる樹脂粒子を、目開き４５μｍの篩通過率を７５％以上にする電子写真トナー用外添剤となる。
【００３０】
具体例を挙げると、電子写真トナー用バインダー樹脂として平均粒子径１０μｍのスチレン−アクリル樹脂１００重量部に、本発明により得られるアクリル系重合体粒子を０．３重量部外添させた場合、このスチレン−アクリル樹脂の目開き４５μｍの篩通過率を測定すると７５％以上となる。篩通過率が７５％を下回ると、トナー粒子としての流動性が不充分となり、複写紙等に転写し定着させて複写物とした場合に、汚れが発生するなど、複写物の画質や濃度が悪化する場合がある。篩通過率の測定方法については、後述の実施例において記載する。
【００３１】
電子写真トナー用バインダー樹脂粒子への電子写真トナー用外添剤の外添方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、機械式粉砕混合方法のような公知の方法・条件で実施されてもよい。具体的には、ミルミキサー、ヘンシェルミキサー、Ｖ型混合機、ターブラミキサー、ハイブリタイザー、ロッキングミキサー等を用いて、アクリル系重合体粒子と電子写真トナー用バインダー樹脂とを混合し、攪拌する。
【００３２】
（電子写真トナー用バインダー樹脂粒子）
本発明において使用される電子写真トナー用バインダー樹脂粒子としては、特に限定されるものではないが、例えばスチレン系樹脂、スチレン−アクリル系樹脂、スチレン−ブタジエン樹脂、スチレン−マレイン樹脂、スチレン−ビニルメチルエーテル樹脂、スチレン−メタクリル酸エステル樹脂、ポリエステル系樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂等の合成樹脂が挙げられる。
【００３３】
本発明における電子写真トナー用バインダー樹脂粒子への電子写真トナー用外添剤の添加量は、少なすぎると電子写真トナー用バインダー樹脂粒子に充分な流動性を付与できない場合がある。一方、多すぎると電子写真トナー用バインダー樹脂粒子からの脱離量が多くなってしまう場合がある。従って、電子写真トナー用バインダー樹脂粒子１００重量部に対して、電子写真トナー用外添剤０．０１〜１０．０重量部を添加することが好ましく、より好ましくは、０．２〜５重量部である。
【実施例】
【００３４】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００３５】
先ず、実施例及び比較例中の、イオン性高分子の粘度の測定方法、平均粒子径の測定方法ならびに重合安定性及び流動性の評価方法について説明する。
（イオン性高分子の粘度の測定方法）
イオン性高分子４ｇを純水１００ｇに溶解させ、この水溶液の２０℃における粘度を音叉型振動式粘度計（Ａ＆Ｄ社製、ＶＩＢＲＯ ＶＩＳＣＯＭＥＴＥＲ ＳＶ−１０）により測定する。得られた値をイオン性高分子の４重量％水溶液の２０℃における粘度とする。
【００３６】
（平均粒子径の測定方法）
ここでいう平均粒子径とは、動的光散乱法あるいは光子相関法と呼ばれる方法を利用して測定した粒子径を意味する。具体的には、乳化重合により得られたアクリル系重合体粒子の水系分散液をイオン交換水で２００倍に希釈することで０．１ｗｔ％に調製し、２５℃においてレーザー光を照射し、重合体粒子から散乱される散乱光強度をマイクロ秒単位の時間変化で測定する。測定された重合体樹脂粒子に起因する散乱強度の分布を、キュムラント解析法により算出された数値が平均粒子径となる。なお、キュムラント解析法とは、平均粒子径を算出するために正規分布に当てはめて解析する方法である。この方法による平均粒子径は、市販の測定装置により簡便に測定可能であり、本発明の実施例においては、マルバーン社製の「ゼータサイザーナノＺＳ」が測定に使用される。このような市販の測定装置にはデータ解析ソフトが搭載されており、測定されたデータは自動的に解析される。
【００３７】
（重合安定性の評価方法）
先ず、乳化重合により得られるアクリル系重合体粒子の水系分散液全量を目開き１００μｍのステンレス篩に通す。次に、篩上の残存物を５０℃で２４時間乾燥させて、乾燥後の残存物の重量を秤量する。この乾燥後の残存物の重量（Ｗａ）を、乳化重合に使用された（メタ）アクリルエステル系モノマーの総重量で除して、これに１００を乗じた値を凝集物生成率とする。
凝集物生成率（％）＝（Ｗａ／（メタ）アクリルエステル系モノマーの総重量）×１００
この凝集物生成率が１％未満である場合は、重合安定性が非常に優れている（◎）と判断し、１％以上である場合は重合安定性が悪い（×）と判断する。
【００３８】
（流動性の評価方法）
本発明において、流動性は篩通過率により評価される。本発明でいう篩通過率とは、ホソカワミクロン社製のパウダーテスターによる篩通過率の測定値を意味する。測定試料には、本発明の実施例、比較例で得られたアクリル系重合体粒子からなる電子写真トナー用外添剤をトナー用バインダー樹脂粒子に外添処理したもの（以下、これを「擬似トナー」と称する）が用いられる。この擬似トナーの篩通過率の測定値から評価する。
以下、擬似トナーの作製方法（ａ）、篩通過率の測定方法（ｂ）について説明する。
【００３９】
（ａ）擬似トナーの作製方法
５Ｌ容量のオートクレーブにおいて、水２６００重量部にピロリン酸マグネシウム２６重量部を分散させ、亜硝酸ナトリウム０．１３重量部及びフォスファノールＬＯ−５２９（東邦化学社製）１．３重量部を溶解させる。そこへ、アゾビスイソブチロニトリル１０．４重量部、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート３．９重量部を溶解させたスチレン９１０重量部、メタクリル酸ブチル３９０重量部の混合溶液を加え、ホモジナイザーにより４０００ｒｐｍで乳化する。乳化されたものを、ナノマイザーシステムＬＡ−３３（ナノマイザー社製）により処理圧０．５ＭＰａで処理することにより、分散液が得られる。得られた分散液を４５０ｒｐｍの攪拌回転数で攪拌しつつ、６０℃で６時間に亘って加熱する。その後スルファミン酸１．３重量部、ドデシルベンゼンスルホン酸Ｎａ２．６重量部を溶解させた水１００重量部を加え、１１０℃まで加熱して更に１時間に亘って攪拌を続けながら重合を行う。その後、室温まで冷却し、脱水及び乾燥を行うことにより、トナー用バインダー樹脂が得られる。得られたトナー用バインダー樹脂の平均粒子径は１０μｍである。
上記トナー用バインダー樹脂１５ｇと本発明の電子写真トナー用外添剤０．４５ｇの混合物をミルミキサー（Ｎａｔｉｏｎａｌ社製 ＭＸ−Ｘ５７−Ｙ ファイバーミキサー）で５秒間混合処理し、その後１分間静置保管する。再度５秒間の混合と１分間の静置保管を行い、計５回この操作を繰り返すことにより擬似トナーが得られる。
【００４０】
（ｂ）篩通過率の測定方法
先ず、上記作製方法（ａ）により得られた擬似トナー２ｇを、目開き４５μｍの金属製の篩に載置する。次に、ホソカワミクロン社製のパウダーテスターに７．２Ｖのレオスタット電圧を印加して、この篩を９３秒間振動させる。振動終了後、篩に残った粉体の重量を測定し、以下の式により算出した値を篩通過率とする。
篩通過率（％）＝１００−｛（篩に残った粉体重量／２ｇ）×１００｝
この擬似トナーの篩通過率の測定値について、以下の基準で評価する。
◎：非常に優れた流動性を付与できる（篩通過率８５％以上）
○：優れた流動性を付与できる（篩通過率７５％以上８５％未満）
×：流動性付与に乏しい（篩通過率７５％未満）
【００４１】
（実施例１）
撹拌機、還流冷却器及び温度計を備えた１Ｌの３つ口セパラブルフラスコに、イオン交換水４００重量部、イオン性高分子として４重量％水溶液の２０℃における粘度が２．５ｍＰａ・ｓであるスルホン酸基変性ポリビニルアルコール（日本合成化学社製、ゴーセランＬ−３２６６）を０．１重量部、メタクリル酸メチル３０重量部及びメタクリル酸イソブチル７０重量部を供給した。その後、攪拌回転数２５０ｒｐｍで攪拌しつつ７０℃に加熱した。次に、水溶性重合開始剤として、過硫酸アンモニウム（和光純薬工業社製）を０．５重量部を添加し、２時間に亘って攪拌を続けた。その後、８０℃で１時間に亘ってさらに攪拌を続け、最後に室温まで冷却させることによりトナー用外添剤の水分散液を得た。得られたトナー用外添剤の平均粒子径は０．３２μｍであり、凝集物生成率は０．６％であり、重合安定性は◎であった。得られたトナー用外添剤の水分散液をスプレードライヤによって乾燥した。乾燥後に残った粉末を気流式粉砕機で処理することにより、トナー用外添剤を取り出した。
得られたトナー用外添剤を用いて擬似トナーを作製し、篩通過率を測定した。篩通過率は、９４％であり、「◎：非常に優れた流動性を付与できる」評価の範囲（８５％以上）であった。
【００４２】
（実施例２）
４重量％水溶液の２０℃における粘度が２．５ｍＰａ・ｓであるスルホン酸基変性ポリビニルアルコールを０．２重量部使用したことを除き、全て実施例１と同条件でトナー用外添剤の水分散液を得た。得られたトナー用外添剤の平均粒子径は０．２９μｍであり、凝集物生成率は０．５％であり、重合安定性は◎であった。得られたトナー用外添剤の水分散液から実施例１と同工程でトナー用外添剤を取り出した。続いて、得られたトナー用外添剤を用いて擬似トナーを作製し、篩通過率を測定した。篩通過率は、９１％であり、「◎：非常に優れた流動性を付与できる」評価の範囲（８５％以上）であった。
【００４３】
（実施例３）
４重量％水溶液の２０℃における粘度が２．５ｍＰａ・ｓであるスルホン酸基変性ポリビニルアルコールを０．０５重量部使用したことを除き、全て実施例１と同条件でトナー用外添剤の水分散液を得た。得られたトナー用外添剤の平均粒子径は０．３６μｍであり、凝集物生成率は０．８％であり、重合安定性は◎であった。得られたトナー用外添剤の水分散液から実施例１と同工程でトナー用外添剤を取り出した。続いて、得られたトナー用外添剤を用いて擬似トナーを作製し、篩通過率を測定した。篩通過率は、９０％であり、「◎：非常に優れた流動性を付与できる」評価の範囲（８５％以上）であった。
【００４４】
（実施例４）
メタクリル酸メチル３０重量部及びメタクリル酸イソブチル７０重量部の代わりに、メタクリル酸メチル１００重量部を使用したことを除き、全て実施例１と同条件でトナー用外添剤の水分散液を得た。得られたトナー用外添剤の平均粒子径は０．２８μｍであり、凝集物生成率は０．４％であり、重合安定性は◎であった。得られたトナー用外添剤の水分散液から実施例１と同工程でトナー用外添剤を取り出した。続いて、得られたトナー用外添剤を用いて擬似トナーを作製し、篩通過率を測定した。篩通過率は、９１％であり、「◎：非常に優れた流動性を付与できる」評価の範囲（８５％以上）であった。
【００４５】
（実施例５）
４重量％水溶液の２０℃における粘度が２．５ｍＰａ・ｓであるスルホン酸基変性ポリビニルアルコールの代わりに、４重量％水溶液の２０℃における粘度が６．４ｍＰａ・ｓであるスルホン酸基変性ポリビニルアルコール（クラレ社製、ＫＬ−５０６）を使用したことを除き、全て実施例１と同条件でトナー用外添剤の水分散液を得た。得られたトナー用外添剤の平均粒子径は０．２９μｍであり、凝集物生成率は０．７％であり、重合安定性は◎であった。得られたトナー用外添剤の水分散液から実施例１と同工程でトナー用外添剤を取り出した。続いて、得られたトナー用外添剤を用いて擬似トナーを作製し、篩通過率を測定した。篩通過率は、８７％であり、「◎：非常に優れた流動性を付与できる」評価の範囲（８５％以上）であった。
【００４６】
（実施例６）
４重量％水溶液の２０℃における粘度が２．５ｍＰａ・ｓであるスルホン酸基変性ポリビニルアルコールの代わりに、４重量％水溶液の２０℃における粘度が９．５ｍＰａ・ｓであるカルボキシメチルセルロースナトリウム（ダイセル化学社製、ＣＭＣダイセル１１２０）を使用したことを除き、全て実施例１と同条件でトナー用外添剤の水分散液を得た。得られたトナー用外添剤の平均粒子径は０．３４μｍであり、凝集物生成率は０．８％であり、重合安定性は◎であった。得られたトナー用外添剤の水分散液から実施例１と同工程でトナー用外添剤を取り出した。続いて、得られたトナー用外添剤を用いて擬似トナーを作製し、篩通過率を測定した。篩通過率は、８２％であり、「○：優れた流動性を付与できる」評価の範囲（７５％以上８５％未満）であった。
【００４７】
（比較例１）
４重量％水溶液の２０℃における粘度が２．５ｍＰａ・ｓであるスルホン酸基変性ポリビニルアルコールを０．０１重量部使用したことを除き、全て実施例１と同条件でトナー用外添剤の水分散液を得た。得られたトナー用外添剤の平均粒子径は１．２μｍであり、凝集物生成率は３．５％であり、重合安定性は×であった。得られたトナー用外添剤の水分散液から実施例１と同工程でトナー用外添剤を取り出した。続いて、得られたトナー用外添剤を用いて擬似トナーを作製し、篩通過率を測定した。篩通過率は、７３％であり、「×：流動性付与に乏しい」評価の範囲（７５％未満）であった。
【００４８】
（比較例２）
４重量％水溶液の２０℃における粘度が２．５ｍＰａ・ｓであるスルホン酸基変性ポリビニルアルコールを０．５重量部使用したことを除き、全て実施例１と同条件でトナー用外添剤の水分散液を得た。得られたトナー用外添剤の平均粒子径は０．２８μｍであり、凝集物生成率は０．７％であり、重合安定性は◎であった。得られたトナー用外添剤の水分散液から実施例１と同工程でトナー用外添剤を取り出した。続いて、得られたトナー用外添剤を用いて擬似トナーを作製し、篩通過率を測定した。篩通過率は、７１％であり、「×：流動性付与に乏しい」評価の範囲（７５％未満）であった。
【００４９】
（比較例３）
４重量％水溶液の２０℃における粘度が２．５ｍＰａ・ｓであるスルホン酸基変性ポリビニルアルコールの代わりに、４重量％水溶液の２０℃における粘度が１８ｍＰａ・ｓであるスルホン酸基変性ポリビニルアルコール（日本合成化学社製、Ｌ−０３０２）を使用したことを除き、全て実施例１と同条件でトナー用外添剤の水分散液を得た。得られたトナー用外添剤の平均粒子径は０．４５μｍであり、凝集物生成率は０．８％であり、重合安定性は◎であった。得られたトナー用外添剤の水分散液から実施例１と同工程でトナー用外添剤を取り出した。続いて、得られたトナー用外添剤を用いて擬似トナーを作製し、篩通過率を測定した。篩通過率は、６６％であり、「×：流動性付与に乏しい」評価の範囲（７５％未満）であった。
上述の実施例１〜６及び比較例１〜３を表１にまとめて示す。
【００５０】
【表１】
ＩＢＭＡ：メタクリル酸イソブチル
ＭＭＡ：メタクリル酸メチル
【００５１】
比較例１及び２の結果（評価）は、（メタ）アクリルエステル系モノマー１００重量部に対して使用されるイオン性高分子の範囲が本発明の範囲（０．０３〜０．３重量部）外であったことに起因するものと考えられる。
比較例３の結果（評価）は、イオン性高分子の粘度が本発明の範囲（２．０〜１０．０ｍＰａ・ｓ）外であったことに起因すると考えられる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子写真トナー用外添剤及びその製造方法に関し、詳しくは、電子写真トナーに添加することにより、トナーに充分な流動性を付与することのできる電子写真トナー用外添剤及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真法や静電記録法においては、感光体上や静電記録体上に静電荷像を形成し、この静電荷像を磁気ブラシ現像法、カスケード現像法等によって電子写真トナーを用いて現像することでトナー像を形成し、これを複写紙等に転写し定着させて複写物としている。そして、この電子写真法や静電記録法に用いられる電子写真トナーに、種々の添加剤（以下、「電子写真トナー用外添剤」、又は「トナー外添剤」と記す）を添加することにより、トナーの性能を向上できることが知られている。
【０００３】
トナー外添剤として用いられる微粒子には、電子写真トナーより平均粒子径が小さいこと、形状や大きさが均一であること、トナーに充分な流動性や帯電性を付与できること等が要求される。このようなトナー外添剤は、トナー粒子間に入り込んでトナー粒子間の接着を防止し、あるいはトナーに流動性を付与することにより、トナーの種々の性能を向上することができる。
【０００４】
従来、トナー外添剤に用いられる粒子としては、シリカ、チタニア、アルミナ等の無機微粒子又はこれらの無機微粒子の表面を疎水化処理した微粒子が用いられてきた。しかし、このような無機材料からなるトナー用外添剤は、粒子径が０．１μｍ以下と、トナー粒子に外添するには非常に小さすぎ、かつ硬すぎるために、攪拌によってトナー粒子中に埋没し易く、あるいはトナー粒子から脱離し易くなり、トナーに充分な流動性を付与できないという問題があった。
【０００５】
このような問題点を解決するための技術として、スチレン系、あるいはアクリル系重合体粒子等からなるトナー外添剤が知られている（例えば、特許文献１及び２参照）。また、水溶性高分子あるいは反応性界面活性剤存在下で重合体粒子を製造し、トナー外添剤とすることが知られている（特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−１６３９８５号公報
【特許文献２】特開２００１−２７２８２１号公報
【特許文献３】特公平２−３１７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１及び２の方法において、重合体粒子は、乳化剤を使用しないソープフリー乳化重合によって製造されるため、重合時に凝集し易くなる。そのため、この重合体粒子をトナー外添剤として使用した場合に、トナー粒子に充分な流動性を付与できなかった。また、特許文献３の方法により、水溶性高分子を使用して得られた重合体粒子をトナー外添剤として使用しても、トナー粒子に充分な流動性を付与できなかった。トナー粒子に充分な流動性を付与できるようなトナー外添剤を実現するためには、まだまだ取り組むべき問題が多い。
本発明は、上述の問題を解決するものであり、その目的とするところは、充分な流動性を電子写真トナーに対して付与することができるトナー用外添剤及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
かくして本発明によれば、（メタ）アクリルエステル系モノマーを、水性媒体中、イオン性高分子及び水溶性重合開始剤の存在下で乳化重合させることによって得られるアクリル系重合体粒子からなる電子写真トナー用外添剤の製造方法であって、
前記イオン性高分子の４重量％水溶液の２０℃における粘度が、２．０〜１０．０ｍＰａ・ｓであり、
前記イオン性高分子が、（メタ）アクリルエステル系モノマー１００重量部に対して、０．０３〜０．３重量部使用され、
前記アクリル系重合体粒子が、０．１〜１．０μｍの平均粒子径であることを特徴とする電子写真トナー用外添剤の製造方法が提供される。
【０００９】
また、本発明によれば、上記の製造方法により得られる電子写真トナー用外添剤が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、電子写真用トナーに用いられるトナー粒子に充分な流動性を付与することが可能となり、電子写真、静電記録、静電印刷等における静電潜像の良好な現像を実現することができるので、電子写真機用、複写機用、プリンター用等のトナーに好適に用いられる。
また、本発明に用いられるイオン性高分子が、イオン性のポリビニルアルコールである場合、本発明による電子写真トナー用外添剤は、トナー粒子に更に充分な流動性を付与することが可能となる。
また、本発明による電子写真トナー用外添剤は、電子写真トナー用バインダー樹脂粒子１００重量部に対して０．０１〜１０．０重量部の量で前記電子写真トナー用外添剤を外添されて得られる樹脂粒子を、目開き４５μｍの篩通過率を７５％以上にすることから、充分な流動性をトナー粒子に付与可能であることが分かる。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明により製造される電子写真トナー用外添剤は、（メタ）アクリルエステル系モノマーを、水性媒体中、イオン性高分子及び水溶性重合開始剤の存在下で乳化重合させることによって得られるアクリル系重合体粒子からなる。
本発明の発明者等は、特定範囲の粘度のイオン性高分子を特定量使用すれば、得られるアクリル系重合体粒子からなる電子写真トナー用外添剤が外添されたトナー粒子の流動性が向上することを意外にも見出した。本発明で特定されない条件の場合、すなわち、特定範囲にない粘度のイオン性高分子が使用された場合、ならびに特定量の範囲から外れてイオン性高分子が使用された場合には、上述した程の効果を得られないことも分かった。
【００１２】
（（メタ）アクリルエステル系モノマー）
本発明において用いられる（メタ）アクリルエステル系モノマーとは、アクリルエステル系モノマー及び／又はメタクリルエステル系モノマーを示す。
本発明において使用される（メタ）アクリルエステル系モノマーは、特に限定されるものではないが、例えば、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸プロピル、（メタ）アクリル酸ｎ−ブチル、（メタ）アクリル酸イソブチル、（メタ）アクリル酸ｔ−ブチル、（メタ）アクリル酸シクロヘキシル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸オクチル、（メタ）アクリル酸イソデシル、（メタ）アクリル酸ラウリル、（メタ）アクリル酸トリデシル、（メタ）アクリル酸ステアリル、（メタ）アクリル酸シクロヘキシル等が挙げられる。これらの（メタ）アクリルエステル系モノマーは、単独で用いられても、あるいは併用されてもよい。
【００１３】
本発明において使用される（メタ）アクリルエステル系モノマーには、本発明の効果を阻害しない範囲で、他のモノマーや添加剤が添加されてもよい。
他のモノマーとしては、例えば、二官能性重合性ビニル系モノマーやスチレン系モノマーが挙げられる。具体的には、二官能性重合性ビニル系モノマーとしては、ジビニルベンゼン、アルキレングリコールジメタクリレート（アルキレンは炭素数２〜４の範囲が好ましい）等が挙げられ、スチレン系モノマーとしては、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、クロロスチレン等の芳香族ビニル化合物が挙げられる。二官能性重合性ビニル系モノマーの混合割合は、（メタ）アクリルエステル系モノマー１００重量部に対して５０重量部以下であることが好ましく、０．１〜４０重量部であることがより好ましい。
【００１４】
他の添加剤としては、光安定剤、紫外線吸収剤、顔料、染料、消泡剤、増粘剤、熱安定剤、レベリング剤、滑剤、帯電防止剤等が挙げられる。
【００１５】
（水性媒体）
本発明において使用される水性媒体としては、水又は水と有機溶媒（例えば、低級アルコール）との混合物が挙げられる。
【００１６】
（イオン性高分子）
イオン性高分子のイオン性とは、試料５ｇを１００ｇの蒸留水に溶解させた水溶液のゼータ電位の値が、＋１ｍＶ以上（カチオン性）又は−１ｍＶ以下（アニオン性）の値を示すことができるものを示す。なお、ここでいうゼータ電位は、レーザードップラー速度測定法により測定される。物質に電荷がある場合、水溶液に電場をかけると、物質は電極に向かって移動する。物質の移動速度は、物質の荷電量に比例する。そのため、物質の移動速度を測定することによって、ゼータ電位を求めることができる。この測定は、市販の測定装置で簡便に測定可能であり、本発明においてはマルバーン社製の「ゼータサイザーナノＺＳ」が使用される。
【００１７】
本発明においてイオン性高分子は、特定範囲の粘度のものが使用される。特定範囲の粘度とは、イオン性高分子の４重量％水溶液の２０℃における粘度が２．０〜１０．０ｍＰａ・ｓであることを意味する。粘度が２．０ｍＰａ・ｓより小さいと、乳化重合において得られる重合体粒子の分散安定性を損なうことがある。この場合、重合後の重合体粒子の凝集が発生することで、トナーに充分な流動性を付与できないことがある。一方、粘度が１０．０ｍＰａ・ｓより大きいと、重合体粒子の接着力が強くなりすぎるためにトナーに充分な流動性を付与できないことがある。従って、本発明におけるイオン性高分子の粘度は、上述した２．０〜１０．０ｍＰａ・ｓの範囲が好ましく、２．４〜８．０ｍＰａ・ｓの範囲が特に好ましい。
【００１８】
本発明において使用されるイオン性高分子としては、例えば、イオン性ポリビニルアルコール、イオン性セルロース、イオン性アクリル系樹脂、イオン性ポリスチレン系樹脂等が挙げられる。これらの中でも、特に高い流動性を付与することができることから、イオン性ポリビニルアルコールが特に好ましい。なお、ノニオン性の高分子が使用されると、乳化重合において電荷反発効果が得られないため、重合安定性が悪化することがある。この場合、重合後の重合体粒子の凝集が発生することで、トナーに充分な流動性を付与できないことがある。よって、本発明でノニオン性の高分子が使用されることは、好ましくない。
【００１９】
上述のイオン性高分子の具体例としては、スルホン酸基変性ポリビニルアルコール、アミノ基変性ポリビニルアルコール、カルボキシル基変性ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロースナトリウム、ポリグルタミン酸ナトリウム、ポリアスパラギン酸ナトリウム、ポリ乳酸、ポリスチレンスルホン酸ナトリウム、ポリスチレンスルホン酸アンモニウム、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリアクリル酸アンモニウム、ポリメタクリル酸ナトリウム、ポリメタクリル酸アンモニウム等が挙げられる。これらの中でも特に、スルホン酸基変性ポリビニルアルコール、カルボキシル基変性ポリビニルアルコール及びカルボキシメチルセルロースナトリウムが好ましい。これらは、単独で用いられても、あるいは併用されてもよい。
【００２０】
本発明において、イオン性高分子の使用量は、少なすぎると粒子の分散安定性を損なうことがある。この場合、重合後の重合体粒子の凝集が発生することで、トナーに充分な流動性を付与できないことがある。一方、多すぎると重合体粒子の接着力が強くなりすぎるためにトナーに充分な流動性を付与できないことがある。従って、本発明におけるイオン性高分子の使用量は、（メタ）アクリルエステル系モノマー１００重量部に対して０．０３〜０．３重量部が好ましく、０．０５〜０．２重量部が特に好ましい。
【００２１】
（水溶性重合開始剤）
本発明では、重合開始剤に水溶性重合開始剤が使用される。本発明で使用される水溶性重合開始剤としては、特に限定されるものではないが、公知なものとして例えば、２，２−アゾビス［２−（２−イミダゾリン−２−イル）プロパン］二塩化水素、２，２−アゾビス［２−（２−イミダゾリン−２−イル）プロパン］二硫酸二水和物、２，２−アゾビス（２−アミジノプロパン）二塩化水素、２，２−アゾビス［Ｎ−（２−カルボキシエチル）−２−メチルプロピオンアミジン］水和物、２，２−アゾビス｛２−［１−（２−ヒドロキシエチル）−２−イミダゾリン−２−イル］プロパン｝二塩化水素、２，２−アゾビス［２−（２−イミダゾリン−２−イル）プロパン］、２，２−アゾビス（１−イミノ−１−ピロリジノ−２−エチルプロパン）二塩化水素、２，２−アゾビス｛２−メチル−Ｎ−［１，１−ビス（ヒドロキシメチル）−２−ヒドロキシエチル］プロピオンアミド｝、２，２−アゾビス［２−メチル−Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）プロピオンアミド］、２，２−アゾビス（Ｎ−ヒドロキシエチルイソブチルアミド）、４，４−アゾビス（４−シアノペンタン酸）、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビス（２，４ジメチルバレロニトリル）等のアゾ化合物類、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム等の過硫酸塩類、ベンゾイルパーオキサイド、アセチルパーオキサイド、メチルエチルケトンパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド等の有機過酸化物類が挙げられる。
【００２２】
本発明で使用される水溶性重合開始剤の量は、水溶性重合開始剤の種類により異なるが、（メタ）アクリルエステル系モノマー１００重量部に対して、０．１〜５重量部使用されることが好ましい。より好ましくは、０．３〜３重量部である。
【００２３】
（乳化重合）
本発明において重合は、乳化重合により行われる。乳化重合は、水性媒体と、媒体に溶解し難いモノマーと乳化剤（界面活性剤）とを混合し、その混合物に媒体に溶解可能な重合開始剤を加えて行う重合方法である。乳化重合の利点としては、速い速度で高重合度のポリマーが容易に得られることや、水性媒体とするため温度調節が容易であることが挙げられる。
【００２４】
本発明において乳化重合が行われるときに、連鎖移動剤が添加されてもよい。本発明で用いられる連鎖移動剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、ｎ−ヘキシルメルカプタン、ｎ−オクチルメルカプタン、ｔ−オクチルメルカプタン、ｎ−ドデシルメルカプタン、ｔ−ドデシルメルカプタン等のアルキルメルカプタン、α−メチルスチレンダイマー、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール、スチレン化フェノール等のフェノール系化合物、アリルアルコール等のアリル化合物、ジクロロメタン、ジブロモメタン、四塩化炭素等のハロゲン化炭化水素化合物が挙げられる。連鎖移動剤の添加量は、（メタ）アクリルエステル系モノマー１００重量部に対して、０．１〜５重量部が好ましく、より好ましくは、０．３〜３重量部である。
【００２５】
本発明で行われる乳化重合において、（メタ）アクリルエステル系モノマーと水性媒体との使用割合は、１：２０〜１：２（重量比）の範囲であることが好ましい。１：２０より（メタ）アクリルエステル系モノマーの割合が少なくなると、生産性が悪くなる場合があり、１：２より（メタ）アクリルエステル系モノマーの割合が多くなると、重合中の粒子の安定性が悪くなり重合後に重合体粒子の凝集物が生じてしまう場合があるので好ましくない。より好ましい使用割合は１：１５〜１：３（重量比）の範囲である。
【００２６】
本発明で行われる乳化重合において、攪拌回転数は、例えば、５リットル容量の反応器が使用される場合、１００〜５００ｒｐｍであることが好ましい。また、重合温度は、使用されるモノマーや重合開始剤の種類により相違するが、３０〜１００℃であることが好ましい。重合時間は、２〜１０時間であることが好ましい。
【００２７】
本発明で行われる乳化重合により、得られるアクリル系重合体粒子の水性媒体からの単離方法は、特に限定されるものではないが、公知の方法として例えば、スプレードライヤーに代表される噴霧乾燥法、ドラムドライヤーに代表される加熱された回転ドラムに付着させて乾燥する方法又は凍結乾燥法が挙げられる。水性媒体から単離されたアクリル系重合体粒子は、粉砕機や解砕機等により凝集状態を解されることが望ましい。
【００２８】
本発明で行われる乳化重合により、得られるアクリル系重合体粒子の平均粒子径は、０．１〜１．０μｍである。０．１μｍ未満の場合、得られる重合体粒子が凝集しやすくなり、トナーに充分な流動性を付与できないことがある。一方、１．０μｍより大きいと、トナーから脱離が起こりやすくなるために、トナーに充分な流動性を付与できないことがある。平均粒子径の測定方法については、後述の実施例において記載する。
【００２９】
本発明で行われる乳化重合により、得られるアクリル系重合体粒子は、電子写真トナー用バインダー樹脂粒子１００重量部に対して０．０１〜１０．０重量部の量でアクリル系重合体粒子を外添されて得られる樹脂粒子を、目開き４５μｍの篩通過率を７５％以上にする電子写真トナー用外添剤となる。
【００３０】
具体例を挙げると、電子写真トナー用バインダー樹脂として平均粒子径１０μｍのスチレン−アクリル樹脂１００重量部に、本発明により得られるアクリル系重合体粒子を０．３重量部外添させた場合、このスチレン−アクリル樹脂の目開き４５μｍの篩通過率を測定すると７５％以上となる。篩通過率が７５％を下回ると、トナー粒子としての流動性が不充分となり、複写紙等に転写し定着させて複写物とした場合に、汚れが発生するなど、複写物の画質や濃度が悪化する場合がある。篩通過率の測定方法については、後述の実施例において記載する。
【００３１】
電子写真トナー用バインダー樹脂粒子への電子写真トナー用外添剤の外添方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、機械式粉砕混合方法のような公知の方法・条件で実施されてもよい。具体的には、ミルミキサー、ヘンシェルミキサー、Ｖ型混合機、ターブラミキサー、ハイブリタイザー、ロッキングミキサー等を用いて、アクリル系重合体粒子と電子写真トナー用バインダー樹脂とを混合し、攪拌する。
【００３２】
（電子写真トナー用バインダー樹脂粒子）
本発明において使用される電子写真トナー用バインダー樹脂粒子としては、特に限定されるものではないが、例えばスチレン系樹脂、スチレン−アクリル系樹脂、スチレン−ブタジエン樹脂、スチレン−マレイン樹脂、スチレン−ビニルメチルエーテル樹脂、スチレン−メタクリル酸エステル樹脂、ポリエステル系樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂等の合成樹脂が挙げられる。
【００３３】
本発明における電子写真トナー用バインダー樹脂粒子への電子写真トナー用外添剤の添加量は、少なすぎると電子写真トナー用バインダー樹脂粒子に充分な流動性を付与できない場合がある。一方、多すぎると電子写真トナー用バインダー樹脂粒子からの脱離量が多くなってしまう場合がある。従って、電子写真トナー用バインダー樹脂粒子１００重量部に対して、電子写真トナー用外添剤０．０１〜１０．０重量部を添加することが好ましく、より好ましくは、０．２〜５重量部である。
【実施例】
【００３４】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００３５】
先ず、実施例及び比較例中の、イオン性高分子の粘度の測定方法、平均粒子径の測定方法ならびに重合安定性及び流動性の評価方法について説明する。
（イオン性高分子の粘度の測定方法）
イオン性高分子４ｇを純水１００ｇに溶解させ、この水溶液の２０℃における粘度を音叉型振動式粘度計（Ａ＆Ｄ社製、ＶＩＢＲＯ ＶＩＳＣＯＭＥＴＥＲ ＳＶ−１０）により測定する。得られた値をイオン性高分子の４重量％水溶液の２０℃における粘度とする。
【００３６】
（平均粒子径の測定方法）
ここでいう平均粒子径とは、動的光散乱法あるいは光子相関法と呼ばれる方法を利用して測定した粒子径を意味する。具体的には、乳化重合により得られたアクリル系重合体粒子の水系分散液をイオン交換水で２００倍に希釈することで０．１ｗｔ％に調製し、２５℃においてレーザー光を照射し、重合体粒子から散乱される散乱光強度をマイクロ秒単位の時間変化で測定する。測定された重合体樹脂粒子に起因する散乱強度の分布を、キュムラント解析法により算出された数値が平均粒子径となる。なお、キュムラント解析法とは、平均粒子径を算出するために正規分布に当てはめて解析する方法である。この方法による平均粒子径は、市販の測定装置により簡便に測定可能であり、本発明の実施例においては、マルバーン社製の「ゼータサイザーナノＺＳ」が測定に使用される。このような市販の測定装置にはデータ解析ソフトが搭載されており、測定されたデータは自動的に解析される。
【００３７】
（重合安定性の評価方法）
先ず、乳化重合により得られるアクリル系重合体粒子の水系分散液全量を目開き１００μｍのステンレス篩に通す。次に、篩上の残存物を５０℃で２４時間乾燥させて、乾燥後の残存物の重量を秤量する。この乾燥後の残存物の重量（Ｗａ）を、乳化重合に使用された（メタ）アクリルエステル系モノマーの総重量で除して、これに１００を乗じた値を凝集物生成率とする。
凝集物生成率（％）＝（Ｗａ／（メタ）アクリルエステル系モノマーの総重量）×１００
この凝集物生成率が１％未満である場合は、重合安定性が非常に優れている（◎）と判断し、１％以上である場合は重合安定性が悪い（×）と判断する。
【００３８】
（流動性の評価方法）
本発明において、流動性は篩通過率により評価される。本発明でいう篩通過率とは、ホソカワミクロン社製のパウダーテスターによる篩通過率の測定値を意味する。測定試料には、本発明の実施例、比較例で得られたアクリル系重合体粒子からなる電子写真トナー用外添剤をトナー用バインダー樹脂粒子に外添処理したもの（以下、これを「擬似トナー」と称する）が用いられる。この擬似トナーの篩通過率の測定値から評価する。
以下、擬似トナーの作製方法（ａ）、篩通過率の測定方法（ｂ）について説明する。
【００３９】
（ａ）擬似トナーの作製方法
５Ｌ容量のオートクレーブにおいて、水２６００重量部にピロリン酸マグネシウム２６重量部を分散させ、亜硝酸ナトリウム０．１３重量部及びフォスファノールＬＯ−５２９（東邦化学社製）１．３重量部を溶解させる。そこへ、アゾビスイソブチロニトリル１０．４重量部、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート３．９重量部を溶解させたスチレン９１０重量部、メタクリル酸ブチル３９０重量部の混合溶液を加え、ホモジナイザーにより４０００ｒｐｍで乳化する。乳化されたものを、ナノマイザーシステムＬＡ−３３（ナノマイザー社製）により処理圧０．５ＭＰａで処理することにより、分散液が得られる。得られた分散液を４５０ｒｐｍの攪拌回転数で攪拌しつつ、６０℃で６時間に亘って加熱する。その後スルファミン酸１．３重量部、ドデシルベンゼンスルホン酸Ｎａ２．６重量部を溶解させた水１００重量部を加え、１１０℃まで加熱して更に１時間に亘って攪拌を続けながら重合を行う。その後、室温まで冷却し、脱水及び乾燥を行うことにより、トナー用バインダー樹脂が得られる。得られたトナー用バインダー樹脂の平均粒子径は１０μｍである。
上記トナー用バインダー樹脂１５ｇと本発明の電子写真トナー用外添剤０．４５ｇの混合物をミルミキサー（Ｎａｔｉｏｎａｌ社製 ＭＸ−Ｘ５７−Ｙ ファイバーミキサー）で５秒間混合処理し、その後１分間静置保管する。再度５秒間の混合と１分間の静置保管を行い、計５回この操作を繰り返すことにより擬似トナーが得られる。
【００４０】
（ｂ）篩通過率の測定方法
先ず、上記作製方法（ａ）により得られた擬似トナー２ｇを、目開き４５μｍの金属製の篩に載置する。次に、ホソカワミクロン社製のパウダーテスターに７．２Ｖのレオスタット電圧を印加して、この篩を９３秒間振動させる。振動終了後、篩に残った粉体の重量を測定し、以下の式により算出した値を篩通過率とする。
篩通過率（％）＝１００−｛（篩に残った粉体重量／２ｇ）×１００｝
この擬似トナーの篩通過率の測定値について、以下の基準で評価する。
◎：非常に優れた流動性を付与できる（篩通過率８５％以上）
○：優れた流動性を付与できる（篩通過率７５％以上８５％未満）
×：流動性付与に乏しい（篩通過率７５％未満）
【００４１】
（実施例１）
撹拌機、還流冷却器及び温度計を備えた１Ｌの３つ口セパラブルフラスコに、イオン交換水４００重量部、イオン性高分子として４重量％水溶液の２０℃における粘度が２．５ｍＰａ・ｓであるスルホン酸基変性ポリビニルアルコール（日本合成化学社製、ゴーセランＬ−３２６６）を０．１重量部、メタクリル酸メチル３０重量部及びメタクリル酸イソブチル７０重量部を供給した。その後、攪拌回転数２５０ｒｐｍで攪拌しつつ７０℃に加熱した。次に、水溶性重合開始剤として、過硫酸アンモニウム（和光純薬工業社製）を０．５重量部を添加し、２時間に亘って攪拌を続けた。その後、８０℃で１時間に亘ってさらに攪拌を続け、最後に室温まで冷却させることによりトナー用外添剤の水分散液を得た。得られたトナー用外添剤の平均粒子径は０．３２μｍであり、凝集物生成率は０．６％であり、重合安定性は◎であった。得られたトナー用外添剤の水分散液をスプレードライヤによって乾燥した。乾燥後に残った粉末を気流式粉砕機で処理することにより、トナー用外添剤を取り出した。
得られたトナー用外添剤を用いて擬似トナーを作製し、篩通過率を測定した。篩通過率は、９４％であり、「◎：非常に優れた流動性を付与できる」評価の範囲（８５％以上）であった。
【００４２】
（実施例２）
４重量％水溶液の２０℃における粘度が２．５ｍＰａ・ｓであるスルホン酸基変性ポリビニルアルコールを０．２重量部使用したことを除き、全て実施例１と同条件でトナー用外添剤の水分散液を得た。得られたトナー用外添剤の平均粒子径は０．２９μｍであり、凝集物生成率は０．５％であり、重合安定性は◎であった。得られたトナー用外添剤の水分散液から実施例１と同工程でトナー用外添剤を取り出した。続いて、得られたトナー用外添剤を用いて擬似トナーを作製し、篩通過率を測定した。篩通過率は、９１％であり、「◎：非常に優れた流動性を付与できる」評価の範囲（８５％以上）であった。
【００４３】
（実施例３）
４重量％水溶液の２０℃における粘度が２．５ｍＰａ・ｓであるスルホン酸基変性ポリビニルアルコールを０．０５重量部使用したことを除き、全て実施例１と同条件でトナー用外添剤の水分散液を得た。得られたトナー用外添剤の平均粒子径は０．３６μｍであり、凝集物生成率は０．８％であり、重合安定性は◎であった。得られたトナー用外添剤の水分散液から実施例１と同工程でトナー用外添剤を取り出した。続いて、得られたトナー用外添剤を用いて擬似トナーを作製し、篩通過率を測定した。篩通過率は、９０％であり、「◎：非常に優れた流動性を付与できる」評価の範囲（８５％以上）であった。
【００４４】
（実施例４）
メタクリル酸メチル３０重量部及びメタクリル酸イソブチル７０重量部の代わりに、メタクリル酸メチル１００重量部を使用したことを除き、全て実施例１と同条件でトナー用外添剤の水分散液を得た。得られたトナー用外添剤の平均粒子径は０．２８μｍであり、凝集物生成率は０．４％であり、重合安定性は◎であった。得られたトナー用外添剤の水分散液から実施例１と同工程でトナー用外添剤を取り出した。続いて、得られたトナー用外添剤を用いて擬似トナーを作製し、篩通過率を測定した。篩通過率は、９１％であり、「◎：非常に優れた流動性を付与できる」評価の範囲（８５％以上）であった。
【００４５】
（実施例５）
４重量％水溶液の２０℃における粘度が２．５ｍＰａ・ｓであるスルホン酸基変性ポリビニルアルコールの代わりに、４重量％水溶液の２０℃における粘度が６．４ｍＰａ・ｓであるスルホン酸基変性ポリビニルアルコール（クラレ社製、ＫＬ−５０６）を使用したことを除き、全て実施例１と同条件でトナー用外添剤の水分散液を得た。得られたトナー用外添剤の平均粒子径は０．２９μｍであり、凝集物生成率は０．７％であり、重合安定性は◎であった。得られたトナー用外添剤の水分散液から実施例１と同工程でトナー用外添剤を取り出した。続いて、得られたトナー用外添剤を用いて擬似トナーを作製し、篩通過率を測定した。篩通過率は、８７％であり、「◎：非常に優れた流動性を付与できる」評価の範囲（８５％以上）であった。
【００４６】
（実施例６）
４重量％水溶液の２０℃における粘度が２．５ｍＰａ・ｓであるスルホン酸基変性ポリビニルアルコールの代わりに、４重量％水溶液の２０℃における粘度が９．５ｍＰａ・ｓであるカルボキシメチルセルロースナトリウム（ダイセル化学社製、ＣＭＣダイセル１１２０）を使用したことを除き、全て実施例１と同条件でトナー用外添剤の水分散液を得た。得られたトナー用外添剤の平均粒子径は０．３４μｍであり、凝集物生成率は０．８％であり、重合安定性は◎であった。得られたトナー用外添剤の水分散液から実施例１と同工程でトナー用外添剤を取り出した。続いて、得られたトナー用外添剤を用いて擬似トナーを作製し、篩通過率を測定した。篩通過率は、８２％であり、「○：優れた流動性を付与できる」評価の範囲（７５％以上８５％未満）であった。
【００４７】
（比較例１）
４重量％水溶液の２０℃における粘度が２．５ｍＰａ・ｓであるスルホン酸基変性ポリビニルアルコールを０．０１重量部使用したことを除き、全て実施例１と同条件でトナー用外添剤の水分散液を得た。得られたトナー用外添剤の平均粒子径は１．２μｍであり、凝集物生成率は３．５％であり、重合安定性は×であった。得られたトナー用外添剤の水分散液から実施例１と同工程でトナー用外添剤を取り出した。続いて、得られたトナー用外添剤を用いて擬似トナーを作製し、篩通過率を測定した。篩通過率は、７３％であり、「×：流動性付与に乏しい」評価の範囲（７５％未満）であった。
【００４８】
（比較例２）
４重量％水溶液の２０℃における粘度が２．５ｍＰａ・ｓであるスルホン酸基変性ポリビニルアルコールを０．５重量部使用したことを除き、全て実施例１と同条件でトナー用外添剤の水分散液を得た。得られたトナー用外添剤の平均粒子径は０．２８μｍであり、凝集物生成率は０．７％であり、重合安定性は◎であった。得られたトナー用外添剤の水分散液から実施例１と同工程でトナー用外添剤を取り出した。続いて、得られたトナー用外添剤を用いて擬似トナーを作製し、篩通過率を測定した。篩通過率は、７１％であり、「×：流動性付与に乏しい」評価の範囲（７５％未満）であった。
【００４９】
（比較例３）
４重量％水溶液の２０℃における粘度が２．５ｍＰａ・ｓであるスルホン酸基変性ポリビニルアルコールの代わりに、４重量％水溶液の２０℃における粘度が１８ｍＰａ・ｓであるスルホン酸基変性ポリビニルアルコール（日本合成化学社製、Ｌ−０３０２）を使用したことを除き、全て実施例１と同条件でトナー用外添剤の水分散液を得た。得られたトナー用外添剤の平均粒子径は０．４５μｍであり、凝集物生成率は０．８％であり、重合安定性は◎であった。得られたトナー用外添剤の水分散液から実施例１と同工程でトナー用外添剤を取り出した。続いて、得られたトナー用外添剤を用いて擬似トナーを作製し、篩通過率を測定した。篩通過率は、６６％であり、「×：流動性付与に乏しい」評価の範囲（７５％未満）であった。
上述の実施例１〜６及び比較例１〜３を表１にまとめて示す。
【００５０】
【表１】
ＩＢＭＡ：メタクリル酸イソブチル
ＭＭＡ：メタクリル酸メチル
【００５１】
比較例１及び２の結果（評価）は、（メタ）アクリルエステル系モノマー１００重量部に対して使用されるイオン性高分子の範囲が本発明の範囲（０．０３〜０．３重量部）外であったことに起因するものと考えられる。
比較例３の結果（評価）は、イオン性高分子の粘度が本発明の範囲（２．０〜１０．０ｍＰａ・ｓ）外であったことに起因すると考えられる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（メタ）アクリルエステル系モノマーを、水性媒体中、イオン性高分子及び水溶性重合開始剤の存在下で乳化重合させることによって得られるアクリル系重合体粒子からなる電子写真トナー用外添剤の製造方法であって、
前記イオン性高分子の４重量％水溶液の２０℃における粘度が、２．０〜１０．０ｍＰａ・ｓであり、
前記イオン性高分子が、（メタ）アクリルエステル系モノマー１００重量部に対して、０．０３〜０．３重量部使用され、
前記アクリル系重合体粒子が、０．１〜１．０μｍの平均粒子径であることを特徴とする電子写真トナー用外添剤の製造方法。
【請求項２】
前記イオン性高分子が、イオン性のポリビニルアルコールである請求項１に記載の電子写真トナー用外添剤の製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２の方法により得られる電子写真トナー用外添剤。
【請求項４】
前記電子写真トナー用外添剤が、電子写真トナー用バインダー樹脂粒子１００重量部に対して０．０１〜１０．０重量部の量で前記電子写真トナー用外添剤を外添されて得られる樹脂粒子を、目開き４５μｍの篩通過率を７５％以上にする請求項３に記載の電子写真トナー用外添剤。
【請求項１】
（メタ）アクリルエステル系モノマーを、水性媒体中、イオン性高分子及び水溶性重合開始剤の存在下で乳化重合させることによって得られるアクリル系重合体粒子からなる電子写真トナー用外添剤の製造方法であって、
前記イオン性高分子の４重量％水溶液の２０℃における粘度が、２．０〜１０．０ｍＰａ・ｓであり、
前記イオン性高分子が、（メタ）アクリルエステル系モノマー１００重量部に対して、０．０３〜０．３重量部使用され、
前記アクリル系重合体粒子が、０．１〜１．０μｍの平均粒子径であることを特徴とする電子写真トナー用外添剤の製造方法。
【請求項２】
前記イオン性高分子が、イオン性のポリビニルアルコールである請求項１に記載の電子写真トナー用外添剤の製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２の方法により得られる電子写真トナー用外添剤。
【請求項４】
前記電子写真トナー用外添剤が、電子写真トナー用バインダー樹脂粒子１００重量部に対して０．０１〜１０．０重量部の量で前記電子写真トナー用外添剤を外添されて得られる樹脂粒子を、目開き４５μｍの篩通過率を７５％以上にする請求項３に記載の電子写真トナー用外添剤。
【公開番号】特開２０１１−６５０５８（Ｐ２０１１−６５０５８Ａ）
【公開日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２１７２６６（Ｐ２００９−２１７２６６）
【出願日】平成２１年９月１８日（２００９．９．１８）
【出願人】（０００００２４４０）積水化成品工業株式会社 (1,335)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月１８日（２００９．９．１８）
【出願人】（０００００２４４０）積水化成品工業株式会社 (1,335)
【Ｆターム（参考）】
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