[发明专利]树脂细颗粒水性分散体、树脂细颗粒水性分散体的制造方法和调色剂颗粒的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及树脂细颗粒水性分散体和树脂细颗粒水性分散体的制造方法，所述树脂细颗粒水性分散体用于例如电子照相用调色剂和墨等的印刷材料、涂料、粘合剂、压敏粘合剂、纤维加工、造纸和纸加工以及土木工程的领域。此外，本发明还涉及使用所述树脂细颗粒水性分散体的调色剂颗粒的制造方法。

背景技术

将非球形、具有大的长径与短径的比率的细颗粒用作期望可能改进以下各种特性的材料：光学特性如光散射和光聚焦，摩擦特性如滑动性、粘合性、粘着性，材料机械性能如制品的耐冲击性和拉伸强度，涂料的消光性，以及隐蔽性，在各种领域如电子和电气材料、光学材料、印刷材料、生物和医药材料以及化妆品中用作填充剂和试验材料。许多广泛使用的具有大的长径与短径的比率的细颗粒通常由无机材料如金属氧化物形成。此类无机材料与树脂相比具有较大比重，并且与树脂不相容，因此期望非球形、具有大的长径与短径的比率的树脂细颗粒。

为了获得树脂细颗粒的水性分散体，作为一般方法，已知悬浮聚合法、乳化聚合法和转相(自身)乳化法等。然而，所有通过这些方法获得的细颗粒基本上为球形。具有高球形度的细颗粒具有过高流动性和过小表面积的缺陷，导致在例如聚集这些细颗粒和将它们粘着至其它材料加工中的加工性方面的限制。因此，期望具有大的长径与短径的比率的非球形树脂细颗粒。

具有大的长径与短径的比率的树脂细颗粒也可以通过包括例如熔融、纺丝和切断的机械方法来制造。然而，在此方法中，使得颗粒尺寸为微米级不仅技术上有难度而且对于批量生产要求时间和劳力。

与通过粉碎法和溶液聚合法等获得的不定形或者球形颗粒不同，已经开发了具有特定形状如圆板状和扁平状的树脂颗粒(参见，例如日本专利公布H06-53805和日本专利申请特开H05-317688之一)。然而，由于这些细颗粒为板状，当它们通过自身聚集以粘着至其它物质等进行加工时，存在立体限制。

还提出了通过溶液聚合法制造的有机高分子椭圆形颗粒(参见，例如日本专利申请特开2007-70372)，但是没有示例具有尺寸为1.0μm以下的颗粒。

此外，还提出了借助通过熔融乳化法获得的树脂细颗粒二次聚集的非球形树脂细颗粒水性分散体的制造方法(参见，例如日本专利申请特开H08-269310)，但是难以使长径与短径的长径与短径的比率超出一定水平。

因此，迄今为止，期望可能改进各种特性且具有大的长径与短径的比率和亚微米尺寸的树脂细颗粒还是未知的。

另一方面，在电子照相调色剂领域中，在近年全球性节约能源运动中，在产业界内提供具有低的能量消耗与环境负担的制造方法以及供给成为显著的社会需求的商品。此外，在当前数字化技术迅速普及的情况下，在一般家庭、办公室和出版业内的日常用户中，对于在输出如打印和复印中更高品质图像的需求增加。为了满足对于更高品质图像的需求，尤其在用于电子照相图像的调色剂中，通过使调色剂粒径更小来改进分辨率是一个重要的技术方法。当前，可以使得调色剂颗粒的重均粒径小至5μm级。然而，为了制造重均粒径为6μm以下同时良好控制粒径分布的调色剂，难以通过常规使用的捏合-粉碎法应对生产能量和成本问题。因此，目前也将可容易控制调色剂的粒径分布和粒径的所谓化学制造方法如悬浮聚合法、溶解悬浮法和乳化聚集法用作调色剂制造方法。它们中，乳化聚集法引起了关注，这是因为该方法能够有意地控制颗粒的形状和分散性。

用于乳化聚集法等的树脂细颗粒水性分散体的一种制造方法是乳化聚合法。在所述乳化聚合法中，将单体分散在水或不良溶剂中从而形成O/W型乳液，并且将一组分散的单体颗粒通过自由基聚合法聚合，从而形成树脂细颗粒的水性分散体。因此，所述乳化聚合法已经是仅适用于通过自由基聚合法可聚合的单体(例如，苯乙烯类单体、丙烯酸类单体和乙烯基类单体)的树脂细颗粒水性分散体的制造方法。出于该原因，通过乳化聚合法获得的树脂细颗粒水性分散体限于某些树脂。

作为树脂细颗粒水性分散体的另一种制造方法，可以列举分散造粒法。例如，转相乳化法是这样的分散造粒法之一。具体而言，已知以下方法：其中由溶解于水混溶性有机溶剂中的具有中和盐结构的聚酯树脂形成的树脂溶液通过水性介质添加从而引起转相乳化，然后除去有机溶剂(参见例如，日本专利公布S61-58092和日本专利公布S64-10547)。然而，在该转相乳化法中，难以从树脂细颗粒水性分散体中完全去除在制造时使用的有机溶剂。即使可以进行去除，其不仅导致复杂的制造过程和高的制造成本，而且导致形成具有不均匀尺寸的树脂细颗粒的风险。