JPH1010798A

JPH1010798A - 液体トナー用顔料組成物の製造方法

Info

Publication number: JPH1010798A
Application number: JP8159612A
Authority: JP
Inventors: Hideyuki Hisa; 英之久; Akihiro Matsuki; 章浩松木; Yasuharu Suda; 康晴須田; Katsuaki Makino; 勝昭槇野
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp; Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp; Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1996-06-20
Filing date: 1996-06-20
Publication date: 1998-01-16

Abstract

(57)【要約】【課題】良好な画像特性等を得ることのできる液体ト
ナー用顔料組成物を得る。【解決手段】顔料と樹脂が、該樹脂を溶解する非水系
溶媒中に溶解・分散されており、かつ固形分濃度が５重
量％以上である液体トナー用顔料組成物より、該溶媒が
該樹脂を実質的に溶解する温度以上で最大長さが５μｍ
以上の粗大物を分離除去することを特徴とする液体トナ
ー用顔料組成物の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液体トナー用顔料
組成物の製法に関する。

【０００２】

【従来の技術】湿式電子写真印刷方式によれば、印刷速
度は、商業オフセット輪転機に比べて劣るが一般の乾式
複写機よりもはるかに大きく、商業オフセット輪転機と
は異なり版の取替なしに、低減した印刷単価で、しかも
写真なみともいえる高画質（解像度８００ＤＰＩ以上）
の印刷物を得ることができる。この方式の現像には、い
わゆる液体トナーが用いられ、このトナーは電気絶縁性
液体とそれに分散した顔料微粒子とからなる。ここで
は、樹脂が顔料微粒子の分散、定着等のために上記電気
絶縁性液体中に溶解されて使用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】液体トナーにおいて、
主に顔料の分散工程で発生する不良分散塊やトナー製造
工程で混入する不純物や異物等が存在すると、解像力、
画質濃度、カブリ等の画像特性の低下のみでなく感光体
の表面を傷つける等の問題も発生するため、これら粗大
物を如何に皆無にさせうるかが、重要な課題の一つとな
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明者は、上
記課題を解決した液体トナー用顔料組成物を得るべく種
々検討を行ない本発明に到達した。すなわち、本発明の
要旨は、顔料と樹脂が、該樹脂を溶解する非水系溶媒中
に溶解・分散されており、かつ固形分濃度が５重量％以
上である液体トナー用顔料組成物より、該溶媒が該樹脂
を実質的に溶解する温度以上で最大長さが５μｍ以上の
粗大物を分離除去することを特徴とする液体トナー用顔
料組成物の製造方法にある。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
まず、本発明のトナー用顔料組成物において、顔料とし
ては一般にインキ、トナー等に使用されている顔料を用
いることができる。すなわち、黒色顔料としては、各種
のカーボンブラックが挙げられるが、具体的にはファー
ネス法やコンタクト法、アセチレン法等で製造し、ゴム
用、カラー用、導電性用として市販されている全てのカ
ーボンブラックが挙げられる。

【０００６】さらに具体的には、平成７年４月発行のカ
ーボンブラック便覧（２９０〜２９１頁）の分類による
ＨＣＦ、ＭＣＦ、ＲＣＦ、ＬＣＦ、ＬＦＦ（以上はファ
ーネス法製造品）やＨＣＣ、ＭＣＣ、ＲＣＣ、ＬＣＣ
（以上はチャンネル法製造品）並びに同便覧２９４頁記
載の各種アセチレンブラックなどが挙げられる。

【０００７】これら好ましいカーボンブラックを基本特
性で表わすと平均粒子径１０〜１００ｎｍ、ＤＢＰ給油
量４０〜３００ｍｌ／１００ｇ、比表面積２０〜１００
０ｍ ² ／ｇ、ｐＨ２．０〜１０．０であり、特に好まし
くは平均粒子径２０〜５０ｎｍ、ＤＢＰ給油量５０〜１
５０ｍｌ／１００ｇ、比表面積５０〜１５０ｍ² ／ｇ、
ｐＨ２．０〜６．０のカーボンブラックである。

【０００８】さらに、非黒色顔料として例えば、フタロ
シアニンブルー、フタロシアニングリーン、スカイブル
ー、ローダミンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、ハ
ンザイエロー、ベンジジンイエロー、ブリリアントカー
ミン６Ｂ等がある。尚、前記顔料を、次に示す染料と併
用することもできる。即ち、オイルブラック、オイルレ
ッド等の油溶性アゾ染料、ビスマルクブラウン等の塩基
性アゾ染料、ブルーブラックＨＦ等の酸性アゾ染料、ニ
グロシン等のキノンイミン染料等。さらには、上記顔料
の表面に樹脂をコーテングしたいわゆる加工顔料と呼ば
れる顔料も同様に使用することができる。

【０００９】本発明の樹脂としては、熱可塑性樹脂が好
適である。たとえば、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン
樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ス
チレン系樹脂、メタクリル酸系樹脂、ポリエチレン樹
脂、ポリプロピレン樹脂、フッ素系樹脂、ポリアミド系
樹脂、ポリアセタール樹脂、飽和ポリエステル樹脂など
であるが、特に好適には、カルボキシル基又はエステル
基を有するオレフィン系樹脂であり、例えばエチレン・
酢酸ビニル共重合体、エチレン・酢酸ビニル共重合体の
部分ケン化物、エチレン・（メタ）アクリル酸共重合
体、エチレン・（メタ）アクリル酸エステル共重合体、
（メタ）アクリル酸エステル樹脂、スチレン・（メタ）
アクリル酸共重合体、スチレン・（メタ）アクリル酸エ
ステル共重合体等があげられる。これらの中から１種ま
たは２種以上混合して使用することも可能である。

【００１０】さらに、本発明の液体トナー用顔料組成物
には、帯電制御剤及び／又は分散剤を配合しうる。帯電
制御剤としては、従来現像剤の帯電制御に使用されてい
るもの、例えば、ニグロシン系染料、ナフテン酸マンガ
ン、ナフテン酸カルシウム、ナフテン酸ジルコニウム、
ナフテン酸コバルト、ナフテン酸鉄、ナフテン酸鉛、ナ
フテン酸ニッケル、ナフテン酸クロム、ナフテン酸亜
鉛、ナフテン酸マグネシウム、オクチル酸マンガン、オ
クチル酸カルシウム、オクチル酸ジルコニウム、オクチ
ル酸鉄、オクチル酸鉛、オクチル酸コバルト、オクチル
酸クロム、オクチル酸亜鉛、オクチル酸マグネシウム、
ドデシル酸マンガン、ドデシル酸カルシウム、ドデシル
酸ジルコニウム、ドデシル酸鉄、ドデシル酸鉛、ドデシ
ル酸コバルト、ドデシル酸ニッケル、ドデシル酸クロ
ム、ドデシル酸亜鉛、ドデシル酸マグネシウム等の金属
石鹸、ドデシルベンゼンスルホン酸カルシウム、ドデシ
ルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ドデシルベンゼンス
ルホン酸バリウム等のアルキルベンゼンスルホン酸塩、
レシチン、セハリン等の燐脂質、ｎ−デシルアミン等の
有機アミン類等が挙げられ、単独或は二種以上を併用す
ることができる。帯電制御剤の添加量は、帯電制御効果
を示す最低限の量でよいが、通常、液体トナー固形分中
の０．５〜５０重量％、好ましくは１〜３０重量％とす
るのがよい。

【００１１】次に本発明で用いる分散剤としては、親水
基としてエチレンオキサイドを付加した界面活性剤が好
適である。具体的には、アニオン系界面活性剤の中でリ
ン酸エステル塩に分類される、高級アルコールエチレン
オキサイド付加物のリン酸エステル塩などが挙げられ、
また非イオン系界面活性剤では、高級アルコールエチレ
ンオキサイド付加物、アルキルフェノールエチレンオキ
サイド付加物、脂肪酸エチレンオキサイド付加物、多価
アルコール脂肪酸エステルエチレンオキサイド付加物、
高級アルキルアミンエチレンオキサイド付加物、脂肪酸
アミドエチレンオキサイド付加物、油脂のエチレンオキ
サイド付加物、ポリプロピレングリコールエチレンオキ
サイド付加物、その他が挙げられ単独或は二種以上を併
用することができる。これら分散剤の添加量は、通常、
液体トナー固形分中の０．５〜８０重量％、好ましくは
１〜５０重量％とするのがよい。

【００１２】本発明においては、顔料と樹脂が、該樹脂
を溶解する非水系溶媒中に溶解・分散された顔料組成物
は、たとえば次のようにして調子しうる。（ｉ）顔料と樹脂を混練後、非水系溶媒に溶解・分散す
る。（ii）水に分散させた顔料スラリー中に、樹脂を溶解し
た溶媒を加えて撹拌することにより顔料を溶媒側に移行
させ、ついで水又は水と溶媒を分離し、必要に応じ非水
系溶媒を添加し、顔料と樹脂を非水系溶媒に溶解・分散
させる。

【００１３】（１）の方法による場合、まず上記の顔料
と樹脂を混練する。混練に際しては、樹脂は予め粉砕
し、粗大粒子を除去しておくのが好適である。樹脂と顔
料を好適には、帯電制御剤及び／又は分散剤を配合し、
ヘンシェルミキサー、クーラーミキサー、ナウターミキ
サー、ドラムミキサー、タンブラー等を用い混合した後
に、バンバリーミキサー、コニーダー、二本ロールミ
ル、三本ロールミル、一軸押出機、二軸押出機等により
混練される。樹脂と顔料の配合比は、樹脂５０〜９９．
９重量％、顔料５０〜０．１重量％がよい。

【００１４】ついで得られた混練物は、冷凍粉砕され
る。たとえば固体二酸化炭素や液体窒素で十分冷却した
後、或は、これら冷媒を流した雰囲気のもとでセイシン
企業社製「ジェットミル」や「ジェット・オー・マイザ
ー」、ホソカワミクロン社製、「カウンタージェットミ
ル」、明治機械社製「スーパーハンマーミル」等の粉砕
機を用いて、１０００μｍ以下、好ましくは５００μｍ
以下に冷凍粉砕される。粉砕の目的は、混練時に生成し
た樹脂の硬顆粒物や顔料の未分散塊を解砕、粉砕するこ
とと、混練物全体を微粉にし、非水系溶媒中での溶解・
分散を容易にすることにある。

【００１５】また、本発明において冷凍後粉砕する理由
は、冷凍により硬く、脆くした方が、粉砕効率が上がる
と共に、粉砕粒度も微細になるからである。粉砕後、ホ
ソカワミクロン社製「ミクロンセパレーター」、日清エ
ンジニアリング社製「ターボクラシファイヤー」、セイ
シン企業社製「マイクロンクラシファイアー」等の分級
機で所望の粒径に分級すると共に粗大粒子を除去するこ
とにより次工程の溶解・分散効率を更に向上しうるので
好ましい。

【００１６】次に、非水系溶媒に溶解・分散させる。非
水系溶媒としては、たとえば直鎖もしくは分岐鎖の脂肪
族炭化水素、ハロゲン化脂肪族炭化水素、芳香族炭化水
素、脂肪族アルコール、エーテル類等が挙げられる。具
体的には、樹脂を溶解しない非水系溶媒としては、エク
ソン社製の「アイソパーＧ」、「アイソパーＨ」、「ア
イソパーＫ」、「アイソパーＬ」、「アイソパーＭ」、
「アイソパーＶ」、シェル石油社製の「シェルゾール７
１」、出光石油化学社製の「ＩＰ１６２０」、「ＩＰ２
０２８」、「ＩＰ２８３５」等が好ましい。また、樹脂
を溶解する非水系溶媒としては、ベンゼン、トルエン、
メチルエチルケトン、酢酸エステル、エチルエーテル、
テトラヒドロフラン等が好ましく、これらは単独或は、
二種以上を組合せて使用することができる。分散時の溶
媒と上記混練・粉砕物との配合比は、混練物を基準に溶
媒を重量比で３〜８倍量、好ましくは４〜７倍量加え分
散するのがよい。

【００１７】分散に当ってはたとえば、樹脂を溶解さ
せ、粘度を低下させるため、６０〜８０℃に加温した溶
媒中に微粉砕した混練物を入れ軽く攪拌することにより
完全に溶解した後、実施するのが好ましい。分散機とし
ては、ボールミル、ペブルミル、アトライター、サンド
グラインダー（縦型、横型）等が使用でき、中でも「ダ
イノミル」、「コブラミル」との商品名で市販されてい
るサンドグラインダーが好適である。

【００１８】一方、（ii）の方法による場合には、まず
上記の樹脂を溶媒に溶解させ、これを水に分散させた顔
料中に添加する。溶媒は、樹脂を溶解しうるものであれ
ば、水溶性および非水溶性のいずれでもよい。水溶性と
しては、酢酸エステル、アセトン、シクロヘキサノン、
ニトロメタン、エチルメチルケトン、エチルエーテル、
メチルエーテル等、非水溶性としては、トルエン、キシ
レン、ベンゼン、クロロホルム等が挙げられる。

【００１９】水に分散させた顔料スラリーとしては、顔
料を水中に添加し、これを撹拌することによい得られる
均一懸濁液が挙げられ、顔料濃度は０．１〜１０重量％
程度が好適である。顔料と水との均一懸濁液中に、溶媒
に溶解した樹脂を添加し、これを撹拌すると樹脂相と水
相の二相が形成される。

【００２０】この場合、樹脂１００重量部に対して、１
００〜８００重量部、好ましくは２００〜６００重量部
の顔料の割合となるように添加するのが一般的である。
顔料は、初めは主に水相中に存在するが、さらに撹拌を
続けると、水相中の顔料は樹脂相中に移行する。顔料を
樹脂相に移行させた後、混合系から水又は水と溶媒を除
去することにより、顔料と樹脂を含む組成物が得られ
る。

【００２１】本発明においては、上記のようにして得ら
れた顔料と樹脂を含む組成物を非水系溶媒に溶解分散さ
せる。非水系溶媒の量は、固形分濃度が５重量％以上に
なるように用いられる。本発明方法においては、この溶
解・分散液から該溶媒が該樹脂を実質的に溶解する温度
以上で、最大長さ５μｍ以上の粗大物を分離除去するこ
とが必要である。

【００２２】分離除去に際しては、樹脂と非水系溶媒の
種類によって異なるが、通常４０〜１００℃程度の温度
で、例えば、「コーロ・フィルター」（東武製作所社
製）、「エアーファイネックス」（不二パウダル社
製）、「超音波濾過機」（三菱化学社製）等により、５
μｍ以上の分散不良塊や未溶解物、その他の夾雑物であ
る粗大粒子を除去する。ついで得られた分散液に樹脂を
溶解しない非水系溶媒を加え所望の顔料濃度とした後常
法により、顔料樹脂粒子を析出させ目的とする液体トナ
ーとしうる。

【００２３】

【実施例】以下、実施例に基づいて本発明をさらに詳細
に説明する。実施例中の部は重量部を、％は重量％をそ
れぞれ表す。〔実施例１〕容量２０リットルのスーパーミキサー（カ
ワタ社製「ＳＭＶ−２０型」）にエチレン・酢酸ビニル
共重体の部分ケン化物「デュミランＣ−２２８０」（武
田薬品社製）２４００ｇとカーボンブラックＭＡ−１１
（三菱化学社製）６００ｇ、さらにニグロシン（オリエ
ント化学社製「ボントロンＮ−０９」）３０ｇ、「ＭＲ
Ｂ−８」（第一工業製薬社製）３００ｇを投入、２００
０ｒｐｍで５分間混合した。次にこの混合物を最大温度
１５０℃に設定した二軸押出機（東芝機械社製「ＴＥＭ
−３５Ｂ」）で混練後ストランドカッターで約１〜２ｍ
ｍ径に切断し、混練ペレットを得た。

【００２４】次に上記ペレットを液体窒素に浸し十分冷
却後、ジェットミル（セイシン企業社製「ＳＴＪ−２０
０」）を用いて粉砕した。粉砕品は、７０℃に設定した
真空乾燥機で１０時間乾燥した。また、粉砕品の平均粒
径は１２０μｍであった。ついで、「アイソパーＧ」
（エッソ石油社製）４８％、トルエン（片山化学社製）
３２％、エタノール（片山化学社製）２０％の混合溶液
２５５０ｇと上記粉砕品４５０ｇとをステンレス製容器
に入れ１００ｒｐｍで攪拌しつつ徐々に温度を上げてい
き、７０℃にキープした状態で３０分間溶解させた。

【００２５】ついで、溶解物を混練部容積１．４リット
ルの「ダイノーミル」（シンマルエンタープライゼス社
販売、ＫＤＬ−パイロット型）に７０℃の溶液を３．５
リットル／ｍｉｎの速度で流入し、３時間分散させた。
ついで、超音波式濾過装置を用い、超音波周波数：２０ＫＨｚ超音波チップ径：φ２６ｍｍ超音波発振面積当りの発振パワー：２２．６Ｗａｔｔ／
ｃｍ² 濾過材の円筒径：８０ｍｍ濾過材の目開き：５μｍカーボンブラック・スラリーの供給量：５ｍｌ／分の条件で濾過し、分散不良塊や未溶解物等を除いた。

【００２６】次に、攪拌機、温度計、還流冷却器を備え
た容器に、上記分散液２．０部と上記の混合溶媒１５０
部、「ＭＲＢ−８」０．２４部、「デュミランＣ−２２
８０」０．４部を加え７０℃で３０分間撹拌し、「デュ
ミランＣ−２２８０」を完全に溶解した後、室温で３０
℃まで法令して顔料樹脂粒子を析出させた。この顔料樹
脂粒子分散液の混合溶媒を「アイソパーＧ」に置換し、
帯電制御剤としてナフテン酸ジルコニウムを加え正帯電
液体トナーとした。

【００２７】液体トナーとしての物性及び画質の評価結
果を表１に示す。トナー粒径は（株）堀場製作所のレー
ザ回折／散乱式粒度分布計ＬＡ−７００、ゼータ電位は
大塚電子（株）のレーザ・ゼータ電位計「ＬＥＺＡ−６
００」を用いて測定した。画質は「三菱電子印刷システ
ム」を用いてコート紙上に印刷し、目視により評価した
（◎：優）。画像濃度はマクベス濃度計を用いて測定し
た。

【００２８】〔比較例１〕実施例１において、「ダイノ
ーミル」分散液に濾過処理を施さず、次の工程に移った
以外全て実施例１と同様にして実施した。物性及び画質
の評価結果（△：可）は、表１に示した通りである。

【００２９】

【表１】

【００３０】

【発明の効果】本発明によれば、良好な画像特性等を得
ることのできる液体トナー用顔料組成物を得ることがで
きる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者須田康晴広島市西区観音新町四丁目６番22号三菱重工業株式会社広島研究所内 (72)発明者槇野勝昭広島市西区観音新町四丁目６番22号三菱重工業株式会社広島研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】顔料と樹脂が、該樹脂を溶解する非水系
溶媒中に溶解・分散されており、かつ固形分濃度が５重
量％以上である液体トナー用顔料組成物より、該溶媒が
該樹脂を実質的に溶解する温度以上で最大長さが５μｍ
以上の粗大物を分離除去することを特徴とする液体トナ
ー用顔料組成物の製造方法。