KR20090120316A - 왁스 성질을 갖는 바인더 수지를 포함하는 토너 및 상기토너의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
왁스 성질을 갖는 수지를 포함하는 토너 및 상기 토너를 제조하는 방법이 개시된다. 개시된 토너는, 탄소수가 8~60인 고급 지방산 성분 및 탄소수가 8~60인 고급 알코올 성분 중 적어도 하나의 성분이 에스테르화 반응에 의해 도입된 바인더 수지, 착색제 및 적어도 하나의 첨가제를 포함하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 개시된 토너 및 상기 토너의 제조방법은 외부에서 왁스를 전혀 첨가하지 않더라도 토너에 왁스의 성질을 부여할 수 있으며 제조비용을 절감할 수 있다.
Description
본 발명은 토너 및 상기 토너의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 왁스 성질을 갖는 바인더 수지를 포함하는 토너 및 상기 토너의 제조방법에 관한 것이다.
최근 인쇄 시장에서 고속 인쇄에 적합한 토너, 특히 저온 정착성과 고온 보관 안정성을 동시에 확보할 수 있는 토너에 대한 요구가 증가하고 있다.
일반적으로 토너는 바인더 수지로 작용하는 열가소성 수지에 착색제, 대전제어제, 염료, 안료, 및/또는 왁스 등을 첨가함으로써 제조된다. 또한, 토너에 유동성을 부여하거나, 대전제어 또는 클리닝성 등의 물성을 향상시키기 위하여 실리카나 산화티탄 등의 무기 금속미분말이 외첨제로서 토너에 첨가될 수 있다.
이러한 토너의 제조방법은 일반적으로 왁스-수지 분산액을 제조하는 단계를포함한다.
왁스-수지 분산액은 왁스 유화기술을 이용하여 제조될 수 있다.
왁스 유화기술로는 호모 믹서(homo mixer)나 고압 균질기(high pressure homogenizer) 등의 기계력에 의해 왁스의 에멀젼을 제조하는 방법이 알려져 있다(일본공개특허 제2002-308994호 등). 상기 방법은 500~1,000kg/cm2의 고압으로 왁스의 유화를 진행함으로써 과다한 에너지 비용이 발생하는 문제점이 있다.
왁스와 수지를 유기용매에 녹여 혼합용액을 제조하고 상기 혼합용액을 물과 같은 극성 용매에 분산시켜 왁스-수지 분산액을 제조할 수 있다. 이러한 왁스-수지 분산액에서는 수지가 왁스의 표면을 감싸게 되어 분산된 왁스의 안정성 및 내구성 등이 향상되지만, 왁스의 함량이 소정의 기준치를 초과하게 되면 이러한 왁스가 수지내에 존재하지 않고 외부로 빠져 나오게 되는 문제점이 있다.
이상과 같이, 왁스-수지 분산액은 다양한 응용이 가능하지만, 지금까지 개발된 기술은 왁스-수지 분산액 제조에 과다한 에너지를 요구하는 등의 문제점을 가지고 있다.
본 발명은 외부에서 왁스를 전혀 첨가하지 않더라도 토너에 왁스의 성질을 부여할 수 있는 토너 및 상기 토너의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 제조비용이 절감될 수 있는 토너 및 상기 토너의 제조방법을 제공하는 것이다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은,
탄소수가 8~60인 고급 지방산 성분 및 탄소수가 8~60인 고급 알코올 성분 중 적어도 하나의 성분이 에스테르화 반응에 의해 도입된 바인더 수지;
착색제; 및
적어도 하나의 첨가제를 포함하는 토너를 제공한다.
또한 상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은,
(a) 분산매를 제조하는 단계; 및
(b) 상기 분산매 내에, 탄소수가 8~60인 고급 지방산 성분 및 탄소수가 8~60인 고급 알코올 성분 중 적어도 하나의 성분이 에스테르화 반응에 의해 도입된 바인더 수지, 착색제, 및 적어도 하나의 첨가제를 투입하여 토너 현탁액을 형성하는 단계; 및
(c) 상기 형성된 토너 현탁액으로부터 유기용제를 제거하여 토너 혼합액을 형성하는 단계를 포함하는 토너의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 한 구현예에 따르면, 상기 바인더 수지는, 폴리에스테르 수지에, 상기 고급 지방산 성분 및 고급 알코올 성분 중 적어도 하나의 성분을 에스테르화 반응에 의해 도입함으로써 제조된다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 상기 폴리에스테르 수지는 산 성분 및 디올 성분을 중축합 반응시켜 제조된다.
본 발명의 다른 구현예에 따르면, 상기 고급 지방산 성분 및 상기 고급 알코올 성분의 총 함량은 상기 고급 지방산 성분 및 고급 알코올 성분 중 적어도 하나의 성분이 도입된 바인더 수지의 총 중량 대비 1~50중량%이다.
본 발명의 또 다른 구현예에 따르면, 상기 착색제는 착색안료 마스터 배치이다.
본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 상기 착색안료 마스터 배치는 탄소수가 8~60인 고급 지방산 성분 및 탄소수가 8~60인 고급 알코올 성분 중 적어도 하나의 성분이 에스테르화 반응에 의해 도입된 수지, 및 상기 수지에 분산된 착색안료를 포함한다.
본 발명에 의하면, 외부에서 왁스를 전혀 첨가하지 않더라도 토너에 왁스의 성질을 부여할 수 있는 토너 및 상기 토너의 제조방법이 제공될 수 있다.
또한 본 발명에 의하면, 제조비용이 절감될 수 있는 토너 및 상기 토너의 제조방법이 제공될 수 있다.
또한 본 발명에 의하면, 왁스와 계면활성제를 병용하는 종래기술에 비해 물 성저하가 방지될 수 있는 토너 및 상기 토너의 제조방법이 제공될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 구현예에 따른 토너 및 상기 토너의 제조방법에 관하여 상세히 설명한다.
본 구현예에 따른 토너는 탄소수가 바람직하게는 8~60, 더욱 바람직하게는 10~55, 가장 바람직하게는 12~50인 고급 지방산 성분 및 탄소수가 바람직하게는 8~60, 더욱 바람직하게는 10~55, 가장 바람직하게는 12~50인 고급 알코올 성분 중 적어도 하나의 성분이 에스테르화 반응에 의해 도입된 바인더 수지, 착색제 및 적어도 하나의 첨가제를 포함한다.
상기 바인더 수지로는, 특별히 제한되지는 않지만, 폴리에스테르 수지를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 폴리에스테르 수지는 2가의 산 성분 및 디올 성분 등을 중축합 반응시켜 제조될 수 있다.
상기 2가의 산 성분으로는, 특별히 제한되지는 않지만, 테레프탈산 또는 이소프탈산 등의 방향족 디카르복실산; 프탈산, 세바신산, 말레인산, 푸마르산, 또는 아디핀산 등의 지방족 디카르복실산; 및 이들의 저급 알킬 에스테르 또는 산무수물 등이 사용될 수 있다. 상기 저급 알킬 에스테르로는 모노메틸 에스테르, 에틸 에스테르, 디메틸 에스테르, 및 디에틸 에스테르 등이 있다. 이들 중에서 방향족 디카르복실산은 폴리에스테르 수지의 유리전이온도(Tg) 및 강도를 증가시키고, 최종 제품의 내블로킹성을 향상시키며, 그것이 가지는 소수성 때문에 내수성을 향상시키는 것도 가능하다.
상기 디올 성분으로는, 특별히 제한되지는 않지만, 지방족 디올 성분 및/또는 방향족 디올 성분이 사용될 수 있다. 상기 지방족 디올 성분으로는, 에틸렌 글리콜, 네오펜틸 글리콜, 프로필렌 글리콜, 부탄디올, 폴리에틸렌 글리콜, 1,2-프로판 디올, 1,4-부탄디올, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 1,4-시클로헥산 디메탄올, 및/또는 수첨 비스페놀 A 등이 사용될 수 있다. 상기 방향족 디올 성분으로는, 폴리옥시에틸렌-(2.0)-2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판, 폴리옥시에틸렌-(2.3)-2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판, 폴리옥시에틸렌-(2.8)-2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판, 폴리옥시에틸렌-(3.0)-2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판 등의 에틸렌옥사이드를 부가한 비스페놀 A 유도체; 폴리옥시프로필렌-(2.0)-2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판, 폴리옥시프로필렌-(2.3)-2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판, 폴리옥시프로필렌-(2.8)-2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판, 폴리옥시프로필렌-(3.0)-2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판 등의 프로필렌옥사이드를 부가한 비스페놀 A 유도체 등이 사용될 수 있다.
상기 지방족 디올 성분은 바인더 수지의 중축합 반응속도를 향상시키기 위한 것이다. 이러한 지방족 디올 성분의 사용량은 특별히 제한되지는 않으며 사용 목적에 맞게 적절히 선택될 수 있다.
상기 방향족 디올 성분은 폴리에스테르 수지의 유리전이온도 및 수지 강도를 증가시키고 폴리에스테르 수지의 저분자량 성분을 감소시키며 최종 제품의 내블로킹성 등을 향상시키고 수지의 반응성을 제어하기 위한 것이다. 이러한 방향족 디올 성분의 사용량은 특별히 제한되지는 않으며, 사용 목적에 맞게 적절히 선택될 수 있다.
또한, 상기 폴리에스테르 수지를 구성하는 성분으로서 필요에 따라 3가 이상의 카르복실산 및/또는 3가 이상의 다가 알코올 성분을 사용할 수 있다. 3가 이상의 다가 카르복실산 및/또는 3가 이상의 다가 알코올 성분은 폴리에스테르 수지에 강도를 부여하고 분자량이나 분자량 분포를 조절하며 최종 제품의 물성(예를 들어, 토너의 정착성 등)을 향상시킬 수 있다.
상기 3가 이상의 다가 카르복실산으로는, 특별히 제한되지는 않지만, 트리메리트산, 피로메리트산, 1,2,4-시클로헥산트리카르복실산, 2,5,7-나프탈렌트리카르복실산, 1,2,4-나프탈렌트리카르복실산, 1,2,5-헥산트리카르복실산, 1,2,7,8-옥탄테트라카르복실산, 또는 이들의 산무수물 등이 있다.
상기 3가 이상의 다가 알코올로는, 특별히 제한되지는 않지만, 소르비톨, 1,2,3,6-헥산테트라올, 1,4-소르비탄, 펜타에리트리톨, 디펜타에리트리톨, 트리펜타에리트리톨, 1,2,4-부탄트리올, 1,2,5-펜타트리올, 글리세롤, 2-메틸프로판트리올, 2-메틸-1,2,4-부탄트리올, 트리메틸올에탄, 트리메틸올프로판, 1,3,5-트리히드록시메틸벤젠 등이 있다.
이들 중에서, 트리메리트산 또는 그 산무수물, 펜타에리트리톨, 트리메틸올프로판 등이 바람직하다.
이러한 3가 이상의 다가 카르복실산 및/또는 3가 이상의 다가 알코올 성분은 단독 또는 2종 이상이 조합되어 사용될 수 있다. 상기 3가 이상의 다가 카르복실산 및/또는 3가 이상의 다가 알코올 성분의 사용량은, 특별히 제한되지는 않으며, 사용 목적에 맞게 적절히 선택될 수 있다.
또한 본 발명에 있어서, 폴리에스테르 수지의 특성을 손상시키지 않는 한 상기 이외의 모노머를 사용해도 무방하다.
본 발명에 사용되는 바인더 수지의 산가는 3~100mgKOH/g인 것이 바람직하다. 상기 산가가 3mgKOH/g 미만이면 분산액의 제조가 용이하지 않아서 바람직하지 않고, 100mgKOH/g를 초과하는 경우에는 제조된 분산액을 사용하여 제조한 최종 제품의 환경안정성이 저하되어 내블로킹성, 내수성, 밀착성 등의 저하를 유발할 가능성이 있어서 바람직하지 않다. 더욱 바람직하게는. 상기 산가는 5~80mgKOH/g이다.
상기 고급 지방산으로는 카프릴산(Caprylic acid), 카프르산(Capric acid), 운데칸산(Undecanoic acid), 라우릭산(Lauric acid), 트리데칸산(Tridecanoic acid), 미리스틴산(Myristic acid), 펜타데칸산(Pentadecanoic acid), 팔미트산(Palmitic acid), 팔미토레인산(Palmitoleic acid), 헵타데칸산(Heptadecanoic acid), 스테아린산(Stearic acid), 올레인산(Oleic acid), 리시놀레인산(Ricinoleic acid), 리놀레인산(Linoleic acid), 아라키드산(Arachidic acid), 아라키돈산(Arachidonic acid), 트리코사노산(Tricosanoic acid), 에루스산(Erucic acid), 베헨산(Behenic acid), 리그노세르산(Lignoceric acid), 및 네르본산(Nervonic acid) 등이 있다.
상기 고급 알코올로는 이소스테아릴 알코올(isostearyl alcohol), 스테아릴 알코올(stearyl alcohol), 세틸 알코올(cetyl alcohol), 및 라우릴 알코올(lauryl alcohol) 등이 있다.
상기 고급 지방산 및 고급 알코올의 탄소수가 8미만인 경우에는 이들을 에스테르화 반응에 의해 상기 바인더 수지에 도입하더라도 상기 바인더 수지의 내구성을 저하시켜 보관 안정성을 악화시키므로 왁스의 역할을 하기에는 불충분하며, 탄소수가 60을 초과하는 경우에는 이들을 에스테르화 반응을 통해 상기 바인더 수지에 도입하기가 용이하지 않고 도입하더라도 분산액 제조시 분산된 입자의 크기가 크고, 입자크기 분포가 나빠질 수 있어 바람직하지 않다. 상기 고급 지방산 성분 및 상기 고급 알코올 성분의 총 함량은 상기 고급 지방산 성분 및 고급 알코올 성분 중 적어도 하나의 성분이 도입된 바인더 수지의 총 중량 대비 1~50중량%인 것이 바람직하다. 상기 함량이 1중량% 미만이면 분산된 입자가 왁스의 역할을 하기에는 충분하지 않고, 50중량%를 초과하게 되면 바인더 수지의 융점이 낮아져서 바인더 수지의 내구성이 저하되고, 분산액 제조시 분산된 입자의 크기가 크고 입자크기 분포가 나빠질 수 있어 바람직하지 않다.
상기 착색제는 착색안료 그 자체로서 사용될 수도 있지만 착색안료가 수지내에 분산된 착색안료 마스터 배치 형태로서 사용되는 것이 바람직하다. 이와 같이 마스터 배치 형태로서 사용함으로써, 착색제의 표면노출을 억제하여 토너 입자의 대전 성능을 향상시킬 수 있다.
착색안료 마스터 배치에 사용되는 수지로는 전술한 탄소수가 8~60인 고급 지방산 성분 및 탄소수가 8~60인 고급 알코올 성분 중 적어도 하나의 성분이 에스테르화 반응에 의해 도입된 수지가 사용될 수도 있고, 이밖에 다른 임의의 공지된 수 지가 사용될 수도 있다. 상기 고급 지방산 성분 및 고급 알코올 성분 중 적어도 하나의 성분이 도입된 수지가 사용되는 것이 바람직하다. 상기 바인더 수지가 고급 지방산 성분이 도입된 수지인 경우에는 착색안료 마스터 배치에 사용하는 수지로서 고급 지방산 성분이 도입된 수지를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 바인더 수지가 고급 알코올 성분이 도입된 수지인 경우에는 착색안료 마스터 배치에 사용하는 수지로서 고급 알코올 성분이 도입된 수지를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 바인더 수지가 고급 지방산 성분 및 고급 알코올 성분이 모두 도입된 수지인 경우에는 착색안료 마스터 배치에 사용하는 수지로서 고급 지방산 성분 및 고급 알코올 성분이 모두 도입된 수지를 사용하는 것이 바람직하다. 착색안료 마스터 배치는 착색안료가 고르게 분산된 수지 조성물을 말하며, 이는 고온 고압하에서 착색안료 및 수지를 혼련하거나, 수지를 용제에 용해하고 상기 형성된 용액에 착색안료를 첨가한 후 높은 전단력을 가해 착색안료를 분산시키는 방법에 의해 제조된다. 본 구현예에서 이용하는 착색안료 마스터 배치에 있어서 착색안료의 함량은 전체 착색안료 마스터 배치의 100중량부에 대하여 10 내지 70중량부이며, 바람직하게는 20 내지 50중량부이다. 상기 함량이 10중량부 미만이면 제조된 토너의 안료 함량이 적어 원하는 색재현을 하지 못할 수 있어 바람직하지 않고, 70중량부를 초과하게 되면 마스터 배치내의 안료분산이 균일하지 않을 가능성이 높아서 바람직하지 않다.
상기 착색안료는 상업적으로 흔히 사용되는 안료인 블랙 안료, 시안 안료, 마젠타 안료, 옐로우 안료 및 이들의 혼합물 중에서 적절히 선택되어 사용될 수 있 다.
이러한 안료의 종류로는 하기를 예로 들 수 있다. 즉, 블랙 안료는 산화 티탄 또는 카본블랙 등이 사용될 수 있다. 시안 안료는 동 프탈로시아닌 화합물 및 그 유도체, 안트라킨 화합물, 또는 염기 염료 레이트 화합물 등이 사용된다. 구체적으로 C.I. 안료 블루 1, 7, 15, 15:1, 15:2, 15:3, 15:4, 60, 62, 또는 66 등이 사용될 수 있다. 마젠타 안료는 축합 질소 화합물, 안트라킨 화합물, 퀴나크리돈 화합물, 염기 염료 레이트 화합물, 나프톨 화합물, 벤조 이미다졸 화합물, 티오인디고 화합물, 또는 페릴렌 화합물이 사용된다. 구체적으로, C.I. 안료 레드 2, 3, 5, 6, 7, 23, 48:2, 48:3, 48:4, 57:1, 81:1, 144, 146, 166, 169, 177, 184, 185, 202, 206, 220, 221, 또는 254 등이 사용될 수 있다. 옐로우 안료는 축합 질소 화합물, 이소인돌리논 화합물, 안트라킨 화합물, 아조 금속 착체, 또는 알릴 이미드 화합물이 사용된다. 구체적으로, C.I. 안료 옐로우 12, 13, 14, 17, 62, 74, 83, 93, 94, 95, 109, 110, 111, 128, 129, 147, 또는 168 등이 사용될 수 있다.
상기 착색제의 함량은 토너를 착색하여 현상에 의해 가시화상을 형성하기에 충분한 정도이면 되는데, 예컨대 수지 100중량부를 기준으로 하여 3 내지 15중량부인 것이 바람직하다. 상기 함량이 3중량부 미만이면 착색효과가 불충분하여 바람직하지 않고, 15중량부를 초과하면 토너의 전기저항이 낮아지기 때문에 충분한 마찰 대전량을 얻을 수 없어 오염을 발생시키므로 바람직하지 않다.
한편, 첨가제는 대전제어제, 중화제, 증점제, 또는 이들의 혼합물을 포함한다.
대전제어제로는 부대전성 대전제어제 및 정대전성 대전제어제가 모두 사용될 수 있으며, 부대전성 대전제어제로는 크롬 함유 아조 착체(Complex) 또는 모노아조 금속 착체와 같은 유기 금속 착체 또는 킬레이트 화합물; 크롬, 철, 아연과 같은 금속 함유 살리실산 화합물; 및 방향족 히드록시카르복실산과 방향족 디카르복실산의 유기 금속 착체가 사용될 수 있으며, 공지의 것이면 특별히 제한되지는 않는다. 또한, 정대전성 대전제어제로서는 니그로신과 그의 지방산 금속염 등으로 개질된 생성물, 트리부틸벤질암모늄 1-히드록시-4-나프토술포네이트 및 테트라부틸암모늄 테트라플루오로보레이트 등의 4급 암모늄염을 포함하는 오늄염 등이 단독으로, 또는 2 종 이상 혼합되어 사용될 수 있다. 이러한 대전제어제는 정전기력에 의해 토너를 안정적이고 빠른 속도로 대전시켜, 상기 토너를 현상롤러 위에 안정되게 지지시킨다.
토너에 포함되는 대전제어제의 함량은 일반적으로 전체 토너 조성물 100 중량부에 대하여 0.1중량부 내지 10중량부의 범위 이내이다. 상기 대전제어제의 함량이 0.1중량부 미만인 경우에는 토너의 대전속도가 느리고 대전량이 많지 않아 대전제어제로서의 기능을 발현하기에 부족해서 바람직하지 않고, 10중량부를 초과할 경우에는 지나치게 대전량이 많아지게 되어 화상에 왜곡이 발생할 수 있는 문제점이 있어서 바람직하지 않다.
상기 바인더 수지가 산기를 가지는 경우, 산기의 중화에 사용하는 염기, 즉 중화제가 사용될 수 있는데, 이러한 중화제로는 예를 들면, 수산화칼륨, 수산화나트륨, 수산화리튬 등의 알칼리 금속의 수산화물; 나트륨, 칼륨, 리튬 등의 알칼리 금속의 탄산염; 알칼리 금속의 초산염; 암모니아 수, 메틸 아민, 디메틸 아민, 트리메틸 아민, 트리에틸 아민, 트리에탄올 아민 등의 알카놀 아민류 등이 사용될 수 있다. 이들 중에서 알칼리 금속의 수산화물이 바람직하다.
상기 중화제는 산기를 가지는 수지 중 산기의 1g당량에 대하여 0.1~3.0g당량이 사용되며, 0.5~2.0g당량인 것이 바람직하다.
상기 증점제는 폴리비닐피롤리돈, 폴리비닐알코올, 폴리아크릴산, 젤라틴, 키토산, 및 알긴산나트륨 등에서 선택된 1종 이상일 수 있으며, 폴리비닐알코올이 바람직하다.
또한, 상기 첨가제는 고급지방산이나 지방산아미드, 또는 그 금속염 등을 더 포함할 수 있다. 이러한, 고급지방산, 지방산아미드, 및 그 금속염은 현상특성의 열화를 방지하여 고품질의 화상을 얻기 위하여 적절히 사용될 수 있다.
한편, 상기 토너 복합체에 외첨제가 더 첨가될 수 있다. 외첨제는 토너의 유동성을 향상시키거나 대전특성을 조절하기 위한 것으로서, 대입경 실리카, 소입경 실리카, 및 폴리머 비즈를 포함한다.
이하, 상기 바인더 수지로서 폴리에스테르 수지가 사용되는 경우, 고급 지방산 성분 및/또는 고급 알코올 성분이 도입된 바인더 수지를 포함하는 토너의 제조방법에 관하여 구체적으로 살펴본다.
고급 지방산 성분 및/또는 고급 알코올 성분이 도입된 폴리에스테르 수지의 제조
반응기에 전술한 산 성분 및 디올 성분을 투입한 다음, 디부틸주석 옥사이드와 같은 촉매를 추가로 투입한다. 이 후, 반응기 내용물을 교반하면서 상기 반응기의 온도를 적정 반응온도로 올리고 중축합 반응을 진행시킨다. 이어서, 예를 들어, 증류법으로, 바람직하게는, 감압하에서, 중축합 반응시 생성된 부반응물을 제거한다. 이어서, 전술한 고급 지방산 성분 및/또는 고급 알코올 성분을 반응기에 추가로 투입하고 반응기 내용물을 교반하면서 가열하여 적정 반응 온도에서 상기 수지와의 에스테르화 반응을 진행시켜 고급 지방산 및/또는 고급 알코올 잔기가 도입된 바인더 수지를 얻는다. 그러나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 산 성분, 디올 성분, 및 고급 지방산 성분/고급 알코올 성분을 반응기에 동시에 투입하여 에스테르화 반응 및 중축합 반응시킴으로써 왁스 성질을 갖는 폴리에스테르 수지를 제조할 수도 있다.
상기와 같은 제조된 고급 지방산 성분 및/또는 고급 알코올 성분이 도입된 폴리에스테르 수지는 폴리에스테르 수지의 수산기와 지방산/알코올의 산기가 반응하여 형성된 에스테르 결합을 구비하게 되며, 상기 에스테르 결합이 왁스의 성질을 발현시켜 상기 수지가 왁스의 역할을 수행할 수 있게 된다. 따라서, 왁스-수지 분산액 제조시 별도의 왁스가 불필요하다. 또한, 상기 에스테르 결합은 상기 수지와 일체화되어 있으므로 별도의 왁스를 다량 첨가하여 토너 등 최종 제품을 제조하는 종래기술에서와 같이 왁스가 수지의 표면에 노출되어 발생할 수 있는 내블로킹성 및 내구성 저하 등의 문제점을 감소시킬 수 있다.
분산매의
제조
반응기내에 극성용매, 계면활성제, 및 선택적으로 유기용제, 중화제 및/또는 증점제 등을 투입한 후 교반시켜 분산매를 제조한다. 상기 유기용제는 상기 반응기내에 투입된 중화제 등의 고형분이 상기 극성용매에 완전히 용해된 후 투입되는 것이 바람직하다. 상기 분산매 제조시 온도, 압력, 및 교반속도는 특별히 제한되지 않는다.
상기 극성용매로는 물, 글리세롤, 에탄올, 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜, 및 소르비톨 등에서 선택된 1종 이상이 사용될 수 있으며, 물이 바람직하다.
상기 계면활성제로는 비이온성 계면활성제, 음이온성 계면활성제, 양이온성 계면활성제, 및 양성계면활성제 중에서 선택된 1종 이상이 사용될 수 있다.
비이온성 계면활성제로는 폴리비닐알코올, 폴리아크릴산, 메틸셀룰로오스, 에틸 셀룰로오스, 프로필 셀룰로오스, 히드록시 에틸 셀룰로오스, 카르복시 메틸 셀룰로오스, 폴리옥시에틸렌 세틸 에테르, 폴리옥시에틸렌 라우릴 에테르, 폴리옥시에틸렌 옥틸페닐 에테르, 폴리옥시에틸렌 옥틸페닐 에테르, 폴리옥시에틸렌 스테아릴 에테르, 폴리옥시에틸렌 노릴페닐 에테르, 에톡실레이트, 포스페이트 노릴페놀계, 트리톤, 디알킬페녹시폴리(에틸렌옥시)에탄올 등이 있고, 음이온성 계면활성제로는 소듐 도데실설페이트, 소듐 도데실벤젠 술포네이트, 소듐 도데실 나프탈렌설페이트, 디알킬 벤젠알킬 황산염, 술폰산염 등이 있고, 양이온성 계면활성제로는 알킬 벤젠 디메틸 암모늄 클로라이드, 알킬 트리메틸 암모늄 클로라이드, 디스테아릴 암모늄 클로라이드 등이 있고, 양성 계면활성제로는 아미노산형 양성 계면활성 제, 베타인(Betaine)계 양성 계면활성제, 레시틴, 타우린 등이 있다.
상술한 계면활성제는 단독으로 또는 2종 이상이 일정 비율로 혼합되어 사용될 수 있다.
상기 유기용제는 휘발성이고, 상기 극성용매보다 낮은 끓는점을 가지며 극성용매와 혼합되지 않는 것으로서, 예를 들면, 메틸아세테이트나 에틸아세테이트와 같은 에스테르계; 아세톤이나 메틸에틸케톤과 같은 케톤계; 디클로로메탄이나 트리클로로에탄과 같은 탄화수소계; 및 벤젠과 같은 방향족 탄화수소계 등에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
고급 지방산 성분 및/또는 고급 알코올 성분이 도입된 바인더 수지를 포함하는 토너입자의 제조
분산매가 채워져 있는 상기 반응기에 전술한 고급 지방산 성분 및/또는 고급 알코올 성분이 도입된 바인더 수지, 착색제, 및 대전제어제를 순차적으로 투입한 다음, 반응기 내용물을 적정 속도로 교반하면서 환류 상태에서 적절한 반응온도에서 적절한 시간 동안 잘 혼합하여 토너 현탁액을 형성한다. 이와 같이, 상기 고급 지방산 성분 및/또는 고급 알코올 성분이 도입된 폴리에스테르 수지를 사용하게 되면, 기존의 고압 균질기 등을 사용하지 않고도 부피평균입경이 4~20㎛이고, 80% 스팬값이 0.9이하인, 왁스의 성질을 갖는 수지를 포함하는 토너 현탁액을 제조할 수 있다. 따라서, 토너 현탁액의 제조비용을 대폭 절감할 수 있다.
이어서, 상기 토너 현탁액으로부터 유기용제를 제거하여 토너 혼합액을형성한 다음, 상기 반응기의 온도를 상온으로 냉각한다.
다음에, 통상의 여과 장치를 이용하여 상기 토너 혼합액으로부터 토너 입자를 분리시킨 다음, 분리된 토너 입자를 세척하여 계면활성제 등의 불순물을 모두 제거한다.
이어서, 세척이 완료된 토너 입자를 건조하여 건조된 토너 입자를 얻는다.
상기 제조방법에 요구되는 교반속도, 교반시간, 반응온도, 반응시간, 및 유기용제 제거조건 등은 사용되는 산/디올/지방산/고급 알코올 등의 반응물 종류, 사용되는 용제의 종류 등에 따라 다양하게 변화될 수 있다는 사실은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
이하, 실시예들을 들어 본 발명에 관하여 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명이 이러한 실시예들에 한정되는 것은 아니다.
실시예
(바인더 수지의 제조)
제조예 1: 고급 지방산이 도입된 폴리에스테르 수지(1)의 제조
교반기, 온도계, 및 콘덴서가 설치된 부피 3L인 반응기를 열전달매체인 오일조내에 설치하였다. 이와 같이 설치된 반응기 내에 여러가지 모노머, 즉 디메틸 테레프탈레이트 50g, 디메틸 이소프탈레이트 47g, 1,2-프로필렌글리콜 80g, 및 트리멜리트산 3g을 투입하고, 촉매로서 디부틸주석 옥사이드 0.09g(즉, 모노머 전체 무게에 대하여 500ppm)을 추가로 투입하였다. 이어서, 150rpm의 속도로 반응기 내용물을 교반하면서 반응기의 온도를 150℃까지 증가시켰다. 이후, 6시간 동안 반응을 진행시킨 다음 반응기의 온도를 다시 220℃까지 증가시켰다. 이어서, 부반응물을 제거하기 위해 반응기를 0.1torr로 감압하고 상기 압력에서 15시간 동안 유지시킨 다음 스테아린산(Stearic Acid) 20g을 투입하고 220℃의 온도에서 2시간 동안 교반하면서 에스테르화 반응을 진행시켜 고급 지방산이 도입된 폴리에스테르 수지(1)를 얻었다.
시차주사열량계(DSC)를 사용하여 상기 제조된 폴리에스테르 수지(1)의 유리전이온도(Tg)를 측정한 결과, 그 값은 51℃이었다. 또한, GPC를 이용하여(폴리스티렌 기준 시료를 사용) 상기 폴리에스테르 수지(1)의 수평균분자량과 PDI를 측정한 결과, 그 값은 각각 4,200 및 3.5이었다. 또한, 적정에 의해 상기 폴리에스테르 수지(1)의 산가를 측정한 결과, 그 값은 14mgKOH/g이었다.
제조예
2: 고급 지방산이 도입된 폴리에스테르 수지(2)의 제조
스테아린산(Stearic Acid)의 투입량을 20g 대신에 120g으로 변경한 것을 제외하고는 제조예 1과 동일한 방법으로 고급 지방산이 도입된 폴리에스테르 수지(2)를 얻었다.
상기 제조된 폴리에스테르 수지(2)의 유리전이온도(Tg)는 42℃이었고, 수평균분자량은 4,100이었으며, PDI는 3.8이었다. 또한, 상기 폴리에스테르 수지(2)의 산가는 19mgKOH/g이었다.
제조예
3: 고급 알코올이 도입된 폴리에스테르 수지(3)의 제조
스테아린산(Stearic Acid) 대신에 스테아릴 알코올(Stearyl alcohol)을 투입한 것을 제외하고는 제조예 1과 동일한 방법으로 고급 알코올이 도입된 폴리에스테르 수지(3)을 얻었다.
상기 제조된 폴리에스테르 수지(3)의 유리전이온도(Tg)는 41℃이었고, 수평균분자량은 4,000이었으며, PDI는 3.7이었다. 또한, 상기 폴리에스테르 수지(3)의 산가는 10mgKOH/g이었다.
제조예
4: 고급 지방산 및 고급 알코올이 도입된 폴리에스테르 수지(4)의 제조
스테아린산(Stearic Acid) 20g 대신에 스테아린산(Stearic Acid) 10g 및 스테아릴 알코올(Stearyl alcohol) 10g을 투입한 것을 제외하고는 제조예 1과 동일한 방법으로 고급 지방산 및 고급 알코올이 도입된 폴리에스테르 수지(4)를 얻었다.
상기 제조된 폴리에스테르 수지(4)의 유리전이온도(Tg)는 44℃이었고, 수평균분자량은 4,200이었으며, PDI는 3.5이었다. 또한, 상기 폴리에스테르 수지(4)의 산가는 12mgKOH/g이었다.
제조예
5: 고급 지방산 및 고급 알코올이 도입되지 않은 폴리에스테르 수지(5)의 제조
스테아린산(Stearic Acid)을 투입하지 않는 것을 제외하고는 제조예 1과 동일한 방법으로 폴리에스테르 수지(5)를 얻었다.
상기 제조된 폴리에스테르 수지(5)의 유리전이온도(Tg)는 60℃이었고, 수평균분자량은 4,100이었으며, PDI는 3.2이었다. 또한, 상기 폴리에스테르 수지(5)의 산가는 15mgKOH/g이었다.
(착색안료 마스터 배치의 제조)
제조예 6: 시안 안료 마스터 배치(1) 제조
제조예 1에서 합성한 고급 지방산이 도입된 폴리에스테르 수지(1)과 블루 안료(C. I. 피그먼트 블루 15:3, 색지수(CI) No. 74160, 일본잉크사(DIC) 제품)를 중량기준으로 6:4의 비율로 혼합하였다. 이후, 폴리에스테르 수지(1) 100중량부에 대하여 에틸아세테이트를 50중량부를 첨가하고 상기 혼합물을 약 60℃로 가열한 다음 반죽기로 1시간 동안 혼합하였다. 어어서, 상기 혼합물을 진공 장치가 연결된 이축압출기(twin extruder)를 이용하여 50rpm의 속도로 혼합하면서, 진공장치를 이용하여 용매인 에틸아세테이트를 제거함으로써, 시안 안료 마스터 배치를 얻었다.
제조예
7: 마젠타 안료 마스터 배치 제조
제조예 1에서 합성한 폴리에스테르 수지(1)과 마젠타 안료(일본 잉크사(DIC) 제품, Red 122)를 중량기준으로 6:4의 비율로 혼합하여 사용한 것을 제외하고는 제조예 6과 동일한 방법으로 마젠타 안료 마스터 배치를 제조하였다.
제조예
8:
옐로우
안료 마스터 배치 제조
제조예 1에서 합성한 폴리에스테르 수지(1)과 옐로우 안료(독일 클라리언트사 제품)를 중량기준으로 6:4의 비율로 혼합하여 사용한 것을 제외하고는 제조예 6과 동일한 방법으로 옐로우 안료 마스터 배치를 제조하였다.
제조예
9: 블랙 안료 마스터 배치 제조
제조예 1에서 합성한 폴리에스테르 수지(1)과 카본 블랙 안료(독일 데구사 제품, CB 4)를 중량기준으로 6:4의 비율로 혼합하여 사용한 것을 제외하고는 제조예 6과 동일한 방법으로 블랙 안료 마스터 배치를 제조하였다.
제조예
10: 시안 안료 마스터 배치(2) 제조
제조예 1에서 합성한 폴리에스테르 수지(1) 대신에 제조예 2에서 합성한 폴리에스테르 수지(2)를 사용한 것을 제외하고는 제조예 6과 동일한 방법으로 시안 안료 마스터 배치(2)를 제조하였다.
제조예
11: 시안 안료 마스터 배치(3) 제조
제조예 1에서 합성한 폴리에스테르 수지(1) 대신에 제조예 3에서 합성한 폴리에스테르 수지(3)을 사용한 것을 제외하고는 제조예 6과 동일한 방법으로 시안 안료 마스터 배치(3)을 제조하였다.
제조예
12: 시안 안료 마스터 배치(4) 제조
제조예 1에서 합성한 폴리에스테르 수지(1) 대신에 제조예 4에서 합성한 폴리에스테르 수지(4)를 사용한 것을 제외하고는 제조예 6과 동일한 방법으로 시안 안료 마스터 배치(4)를 제조하였다.
제조예
13: 시안 안료 마스터 배치(5) 제조
제조예 1에서 합성한 폴리에스테르 수지(1) 대신에 제조예 5에서 합성한 폴리에스테르 수지(5)를 사용한 것을 제외하고는 제조예 6과 동일한 방법으로 시안 안료 마스터 배치(5)를 제조하였다.
(토너 입자의 제조)
실시예 1
콘덴서, 온도계, 및 임펠러형 교반기가 설치되고 가압이 가능한 부피 1L인 반응기에, 증류수 400g, 폴리비닐알코올 (P-24: DC Chemical Co. 제품, 한국 서울 소재) 10g, 및 음이온성 계면활성제인 소듐도데실설페이트 5g(Aldrich Chemical Company 제품, 위스콘신주 밀워키 소재)을 투입하고, 70℃의 온도에서 500rpm의 교반속도로 가열 및 교반하여 고형분을 충분히 용해시켰다. 결과로서, 분산매를 얻었다. 상기 분산매 내의 고형분이 완전히 용해된 것을 확인한 후, 메틸에틸케톤 (Aldrich Chemical Company 제품, 위스콘신주 밀워키 소재) 100g을 투입하여 혼합함으로써 유백색의 액체 조성물을 얻었다.
이어서, 상기 반응기에 제조예 1에서 제조한 고급 지방산이 도입된 폴리에스테르 수지(1) 60g, 제조예 6에서 제조한 시안 안료 마스터 배치(1) 40g, 대전제어제 2g(N-23; HB Dinglong사 제품, 중국 소재)을 순차적으로 투입한 후, 1000rpm으로 교반하면서 환류상태에서 75℃ 온도로 5시간 동안 혼합하였다.
이어서, 교반속도를 300rpm으로 감속하고 반응기의 온도를 90℃로 가열하면서 100mmHg의 부분감압 상태에서 유기용제인 메틸에틸케톤을 반응기로부터 제거한 다음 콘덴서를 통해 이를 수득하였다. 4시간 경과 후, 수득된 메틸에틸케톤의 양을 확인하여, 첨가된 메틸에틸케톤이 모두 제거된 것을 확인하였다. 이어서, 반응기 내의 온도를 60℃로 냉각하였다.
이어서, 반응기 내의 온도를 25℃로 냉각하고 통상의 여과 장치를 사용하여 토너 입자를 분리시킨 다음, 분리된 토너 입자를 1N 염산 수용액으로 세척하고 증류수로 5회 재세척하여 계면활성제 등의 불순물을 모두 제거하였다. 이후, 세척이 완료된 토너 입자를 유동층 건조기에서 40℃의 온도에서 5시간 동안 건조하여 건조된 토너 입자를 얻었다.
얻어진 토너 입자를 분석한 결과 부피평균입경은 6.7㎛이었고, 80% 스팬값은 0.55이었으며, 원형도는 0.982이었다.
실시예
2
제조예 6에서 얻은 시안 안료 마스터 배치(1) 대신에 제조예 7에서 얻은 마젠타 안료 마스터 배치를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 토너 입자를 제조하였다.
얻어진 토너 입자를 분석한 결과 부피평균입경은 6.8㎛이었고, 80% 스팬값은 0.59이었으며, 원형도는 0.980이었다
실시예
3
제조예 6에서 얻은 시안 안료 마스터 배치(1) 대신에 제조예 8에서 얻은 옐로우 안료 마스터 배치를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 토너 입자를 제조하였다.
얻어진 토너 입자를 분석한 결과 부피평균입경은 6.6㎛이었고, 80% 스팬값은 0.61이었으며, 원형도는 0.978이었다
실시예
4
제조예 6에서 얻은 시안 안료 마스터 배치(1) 대신에 제조예 9에서 얻은 블랙 안료 마스터 배치를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 토너 입자를 제조하였다.
얻어진 토너 입자를 분석한 결과 부피평균입경은 6.7㎛이었고, 80% 스팬값은 0.56이었으며, 원형도는 0.982이었다.
실시예
5
제조예 1에서 얻은 고급 지방산이 도입된 폴리에스테르 수지(1) 대신에 제조예 2에서 얻은 고급 지방산이 도입된 폴리에스테르 수지(2)를 사용하고, 제조예 6에서 얻은 시안 안료 마스터 배치(1) 대신에 제조예 10에서 얻은 시안 안료 마스터 배치(2)를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 토너 입자를 제조하였다.
얻어진 토너 입자를 분석한 결과 부피평균입경은 6.7㎛이었고, 80% 스팬값은 0.59이었으며, 원형도는 0.989이었다.
실시예 6
제조예 1에서 얻은 고급 지방산이 도입된 폴리에스테르 수지(1) 대신에 제조예 3에서 얻은 고급 알코올이 도입된 폴리에스테르 수지(3)을 사용하고, 제조예 6에서 얻은 시안 안료 마스터 배치(1) 대신에 제조예 11에서 얻은 시안 안료 마스터 배치(3)을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 토너 입자를 제조하였다.
얻어진 토너 입자를 분석한 결과 부피평균입경은 6.5㎛이었고, 80% 스팬값은 0.61이었으며, 원형도는 0.979이었다.
실시예 7
제조예 1에서 얻은 고급 지방산이 도입된 폴리에스테르 수지(1) 대신에 제조예 4에서 얻은 고급 지방산 및 고급 알코올이 도입된 폴리에스테르 수지(4)를 사용하고, 제조예 6에서 얻어진 시안 안료 마스터 배치(1) 대신에 제조예 12에서 얻은 시안 안료 마스터 배치(4)를 사용한다는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법 으로 토너 입자를 제조하였다.
얻어진 토너 입자를 분석한 결과 부피평균입경은 6.5㎛이었고, 80% 스팬값은 0.62이었으며, 원형도는 0.975이었다.
비교예
1
제조예 1에서 얻은 고급 지방산이 도입된 폴리에스테르 수지(1) 대신에 제조예 5에서 얻은 고급 지방산 및 고급 알코올이 도입되지 않은 폴리에스테르 수지(5)를 사용하고, 제조예 6에서 얻은 시안 안료 마스터 배치(1) 대신에 제조예 12에서 얻은 시안 안료 마스터 배치(4)를 사용하며, 대전제어제 투입후 카르나우바 왁스(SX-70; Max Chemical 제품, 한국 대전 소재) 5g을 추가로 투입한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 토너 입자를 제조하였다.
얻어진 토너 입자를 분석한 결과 부피평균입경은 6.5㎛이었고, 80% 스팬값은 0.62이었으며, 원형도는 0.988이었다.
비교예
2
카르나우바 왁스를 투입하지 않은 것을 제외하고는 비교예 1과 동일한 방법으로 토너 입자를 제조하였다.
얻어진 토너 입자를 분석한 결과 부피평균입경은 6.4㎛이었고, 80% 스팬값은 0.61이었으며, 원형도는 0.981이었다.
상기 제조예 1~5에서 제조한 폴리에스테르 수지의 유리전이온도(Tg) 및 산가는 하기의 방법으로 측정되었다.
먼저, 유리전이온도(Tg, ℃)는 시차주사열량계(Netzsch사 제품)를 사용하여, 10℃/min의 가열속도로 20℃에서 200℃까지 승온시킨후, 20℃/min의 냉각속도로 10℃까지 급랭시킨 시료를 다시 10℃/min의 가열속도로 승온시켜 측정하였다. 얻어진 흡열 곡선 부근의 베이스 라인과의 각 접선의 중앙값을 유리전이온도로 하였다.
산가(mgKOH/g)는 수지를 디클로로메탄에 용해시킨 후 냉각시켜, 0.1N KOH 메틸알콜 용액으로 적정하여 측정하였다.
평가예
이하, 상기 실시예 및 비교예에서 제조한 토너 입자의 물성을 하기의 방법으로 평가하여, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
상기 실시예들 및 비교예들에서 부피평균입경은 쿨터 멀티사이저(Coulter Multisizer 3)로 측정하였다. 상기 쿨터 멀티사이저에 있어서 애퍼처(aperture)는 100㎛을 이용하고, 전해액인 ISOTON-II(Beckman Coulter사) 50~100ml에 계면활성제를 적정량 첨가하고, 여기에 측정 시료 10~15mg을 첨가한 후 초음파 분산기에 1분간 분산처리함으로써 시료를 제조하였다.
또한, 80% 스팬값은 입자의 크기 분포를 규정하는 지수로서, 부피를 기준으로 10%에 해당되는 입경, 즉 입경을 측정하여 작은 입자부터 부피를 누적할 경우 총부피의 10%에 해당하는 입경을 d10, 50%에 해당되는 입경을 d50, 90%에 해당되는 입경을 d90으로 정의하고, 하기 수학식 1에 의해 그 값을 구하였다.
여기서, 80% 스팬값이 작을수록 좁은 입자크기 분포를 나타내고, 클수록 넓 은 입자크기 분포를 나타낸다.
또한, 원형도(circularity)는 FPIA-3000(Sysmex사 제품, 일본 소재)을 이용하여 측정하였다. FPIA-3000을 이용한 원형도 측정에 있어서 측정 시료의 제조는 증류수 50~100ml에 계면활성제를 적정량 첨가하고, 여기에 토너 입자 10~20mg을 첨가한 후 초음파 분산기에서 1분간 분산처리함으로써 이루어졌다.
원형도는 하기 수학식 2에 의해 FPIA-3000에서 자동으로 구해진다.
[수학식 2]
원형도(circularity) = 2×(면적×π)^(1/2)/페리미터
상기 식에서 면적(area)은 투영된 토너의 면적을 의미하고, 페리미터(perimeter)는 투영된 토너의 둘레 길이를 의미한다. 이 값은 0~1값을 가질 수 있으며, 1에 가까울수록 구형을 의미하게 된다.
(정착 온도 범위)
상기 각 실시예들 또는 비교예들에서 제조한 토너 입자 9.75g, 실리카(TG 810G; Cabot사 제품) 0.2g, 및 실리카(RX50; Degussa사 제품) 0.05g을 혼합하여 제조한 토너 조성물을 사용하여 삼성 CLP-510프린터에서 30mm x 40mm 솔리드(Solid) 상의 미정착 화상을 모았다. 이어서, 정착온도를 임의로 변경할 수 있도록 개조된 정착 시험기에서 정착롤러의 온도를 변화시켜가면서 상기 미정착 화상의 정착성을 평가하였다. 여기서, 정착성 평가는 다음과 같이 이루어졌다. 즉, 정착 시험기를 통과하고 나온 정착된 화상 위에 3M Tape를 50g/cm2의 압력으로 눌러 붙인 후 상기 Tape를 다시 서서히 떼어내어 Tape을 붙이기 전과 Tape를 붙였다 떼어낸 후의 화상 농도(ID)를 측정하고, 후자의 화상농도(ID)를 전자의 화상 농도(ID)로 나누어 얻은 백분율이 80% 이상인 정착롤러의 온도를 정착 온도 범위에 포함시켰다.
상기 화상 농도(ID)는 맥베스 반사 농도계인 SpectroEye(Gretagmacbeth사 제품)로 측정하였다.
상기와 같은 평가 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
부피평균입경(㎛) | 80% 스팬값 | 원형도 | 정착 온도 범위(℃) | |
실시예 1 | 6.7 | 0.55 | 0.982 | 140~190 |
실시예 2 | 6.8 | 0.59 | 0.980 | 140~190 |
실시예 3 | 6.6 | 0.61 | 0.978 | 140~190 |
실시예 4 | 6.7 | 0.56 | 0.982 | 140~190 |
실시예 5 | 6.7 | 0.59 | 0.989 | 130~190 |
실시예 6 | 6.5 | 0.61 | 0.979 | 140~190 |
실시예 7 | 6.5 | 0.62 | 0.975 | 140~190 |
비교예 1 | 6.5 | 0.62 | 0.988 | 130~190 |
비교예 2 | 6.4 | 0.61 | 0.981 | 170~180 |
상기 표 1을 참조하면, 고급 지방산 및/또는 고급 알코올이 도입된 폴리에스테르 수지를 사용하여 제조한 본 발명의 토너(실시예 1~7)는 왁스를 전혀 사용하지 않았음에도 불구하고, 폴리에스테르 수지에 왁스를 포함하여 만드 토너(비교예 1) 대비 서로 비슷한 수준의 정착 온도 범위를 가지며, 왁스를 포함하지 않는 토너(비교예 2)에 비해서는 현저히 넓은 정착 온도 범위를 갖는 것으로 나타났다. 토너 입자의 부피평균입경, 80% 스팬값, 및 원형도는 실시예 1~7 및 비교예 1~2의 모든 경우에 있어서 서로 비슷한 것으로 나타났다.
이상에서 본 발명에 따른 바람직한 실시예가 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
Claims (9)
- 탄소수가 8~60인 고급 지방산 성분 및 탄소수가 8~60인 고급 알코올 성분 중 적어도 하나의 성분이 에스테르화 반응에 의해 도입된 바인더 수지;착색제; 및적어도 하나의 첨가제를 포함하는 토너.
- 제1항에 있어서,상기 바인더 수지는, 폴리에스테르 수지에, 상기 고급 지방산 성분 및 고급 알코올 성분 중 적어도 하나의 성분을 에스테르화 반응에 의해 도입함으로써 제조된 것을 특징으로 하는 토너.
- 제2항에 있어서,상기 폴리에스테르 수지는 산 성분 및 디올 성분을 중축합 반응시켜 제조된 것을 특징으로 하는 토너.
- 제1항에 있어서,상기 고급 지방산 성분 및 상기 고급 알코올 성분의 총 함량은 상기 고급 지방산 성분 및 고급 알코올 성분 중 적어도 하나의 성분이 도입된 바인더 수지의 총 중량 대비 1~50중량%인 것을 특징으로 하는 토너.
- 제1항에 있어서,상기 착색제는 착색안료 마스터 배치인 것을 특징으로 하는 토너.
- 제5항에 있어서,상기 착색안료 마스터 배치는 탄소수가 8~60인 고급 지방산 성분 및 탄소수가 8~60인 고급 알코올 성분 중 적어도 하나의 성분이 에스테르화 반응에 의해 도입된 수지, 및 상기 수지에 분산된 착색안료를 포함하는 것을 특징으로 하는 토너.
- (a) 분산매를 제조하는 단계; 및(b) 상기 분산매 내에, 탄소수가 8~60인 고급 지방산 성분 및 탄소수가 8~60인 고급 알코올 성분 중 적어도 하나의 성분이 에스테르화 반응에 의해 도입된 바인더 수지, 착색제, 및 적어도 하나의 첨가제를 투입하여 토너 현탁액을 형성하는 단계; 및(c) 상기 형성된 토너 현탁액으로부터 유기용제를 제거하여 토너 혼합액을 형성하는 단계를 포함하는 토너의 제조방법.
- 제7항에 있어서,상기 착색제는 착색안료 마스터 배치인 것을 특징으로 하는 토너의 제조방법.
- 제8항에 있어서,상기 착색안료 마스터 배치는 탄소수가 8~60인 고급 지방산 성분 및 탄소수가 8~60인 고급 알코올 성분 중 적어도 하나의 성분이 에스테르화 반응에 의해 도입된 수지, 및 상기 수지에 분산된 착색안료를 포함하는 것을 특징으로 하는 토너의 제조방법.
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