KR0137393B1 - 건식이성분 네거티브 오일레스 녹색토너 및 그의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자사진용 녹색토너 및 그의 제조방법에 관한것으로, 원재료중에 결착제수지와 왁스간에 상용성을 향상시켜 분산성을 극대화시킴으로써 정착부에서 안정스러운 이형효과를 발휘하고 정착롤러의 오염도를 획기적으로 감소시켜 선명하고 깨끗한 화상을 얻을 있는 우수한 건식이성분 네거티브 오일레스녹색토너를 얻고자 하는것으로, 겔이 함유된 스틸렌아크릴계의 결착제수지에 모노클로로 카파 프탈로시아닌계 청색안료와 디스아조계 황색안료를 일정량 배합한 녹색안료 착색제와, 극성조절 및 대전안정제염료 그리고 폴리푸로필렌 왁스이형제를 섞고, 여기에 저분자량 폴리푸로필렌 왁스가 내첨된 보조결착제수지(sub-binder)를 더 첨가하여 섞어서 혼렌(블렌딩)하게 되는데, 이때 저분자량 폴리푸로필렌왁스가 내첨되어 있는 보조결착제수지는 결착제수지, 보조 결착제수지 및 분리성이 강한 외첨 저분자량 폴리푸로필렌왁스와의 상호 보완 작용을 하게되어 각 처방원재료간의 상용성과 분산성이 아주 우수한 생토너를 만든다음, 여기에 이산화티탄 미분말을 첨가하여 균일하게 혼합함으로써 크리닝성, 빠른 대전안정성, 드럼필름형성방지, 유동성증가를 갖는 우수한 네거티브 건식이성분 네거티브오일레스 녹색토너를 제조하는 것으로, 본 발명은 산업적으로 매우 유용한 발명이다.

Description

건식이성분 네거티브오일레스 녹색토너 및 그의 제조방법

본 발명은 전자사진용 녹색칼라토너의 주성물 및 그의 제조방법으로, 복사기의 메칭(matching) 특성이 우수하고 양질의 녹색화상을 얻을 수 있는 건식이성분 네거티브 오일레스 녹색토너 및 이를 제조하는 방법에 관한 것이다.

종래에는 녹색복사화상을 얻기 위해서는 결착제수지 및 전하조절제에 녹색안료를 배합하여 녹색모노칼라 토너를 만들어 사용하였다.

전자사진용 감광체에 정전잠상을 형성하는 방식으로는 건식현상과 습식현상법이 있고, 이중 건식현상법은 복사기의 현상방식에 따라 일성분현상방시과 이성분 현상방식이 있어 토너도 일성분토너와 이성분토너로 분류된다.

이중에서 이성분토너라 함을 케리어(carrier)와 토너를 적정량 혼합한 현상제와 함께 복사기의 현상기에 넣어서 사용하게 되는데, 토너가 포지티브극성이면 케리어는 네가티브극성이 되어야하며, 토너가 네거티브극성이면 케리어가 포지티브극성이 되어야 한다. 또한 정착부에서 정착오일을 사용해야만 정착가능한 비오일레스토너와, 정착오일을 사용하지 않고 토너자체에 오일성분을 함유시켜 정착이 가능하도록하는 오일레스토너로 구분한다.

이성분계 현상용 녹색토너는 종래에 결착제수지와 녹색착색제 및 전하조절제를 배합하여 용융혼련하고 이것을 분쇄분급하여 얻어진 녹색토너를 케리어와 혼합하여 정전잠상을 얻는 녹색토너를 만들어 사용하였다.

이때의 문제점은 녹색착색제가 자체의 마찰대전량 (Triboelectric charge)이 높아서 녹색착색제를 기존의 원재료와 배합하여 녹색토너를 만들었을경우 높은 대전량을 갖게되어 녹색토너만이 드럼표면에 부착하여 잠상을 맺어야하는데 케리어도 함께 부착하여 드럼표면에 손상을 가하며 화상상에도 케리어가 부착되어 나옴으로써 문지를경우 지워지는 현상이 발생하였다.

또한, 토너입자 하나하나에 녹색착색제가 고른분상을 갖지 못함으로써 복사기의 현상기내에서 케리어와 끊임없이 마찰대전을 하는 중에 녹색토너가 케리어의 표면에 높은 대전상승속도를 갖음으로 인하여 엉겨붙고, 엉겨붙은 토너와 케리어는 한덩어리를 형성하여 그 중량으로 인하여 형성기주변에 낙하되어 복사기 내부를 오염시키기도 하였다. 이때에 드럼과 현상기 사이에 농도감지센서가 오염되어 정상감지가 어려워짐으로써, 비화상부의 바탕오염이 심하고 화상부의 케리어부착으로 인하여 지워지는 현상이 발생하고 나아가 흐린 녹색복사화상을 얻게 되었다. 뿐만아니라, 정착부에서의 정착롤라에도 오염이 빨리되는 문제가 상존하였다.

따라서, 본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 녹색착색제를 단독으로 사용하지 않고 각 원재료와 상용성 및 분산성이 좋은 청색착색제와 황색(Yellow) 착색제를 일정한 비율로 배합하여 고유의 녹색착색제를 만들고 결착제수지, 전하조절제 및 왁스가 고른분산성을 갖게한 다음, 용융이 가능한 온도조건에서 프리믹싱(premixing)하고, 다시 투롤밀링(Two roll milling)을 일정한 온도 및 시간조건하에서 실시함으로써 우수한 분산성을 갖게 용융훈련한 다음, 냉각시켜 분쇄분급한 녹색토너를 제조함으로써 전기적 성질이 우수하고 케리어와 마찰대전시에 균일한 대전량을 갖게 하였다.

이렇게 만들어진 녹색토너는 현상기내에서 용착됨이 없고, 낙하되는 토너 및 케리어가 없게 되어 농도감지 센서가 정상작동토록 되었으며, 드럼표면에 케리어와 함께 부착되지 않으며, 비화상부오염방지 및 화상부의 지워지는 현상도 방지되었으며 좋은 화상농도를 얻게 되었고 정착롤라의 오염도 거의 없었는바, 본 발명은 이와같이 개선된 건식이성분 네거티브오릴레스 녹색토너를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 녹색착색제로써는 청색토너제조시 사용한 모노클로로 카파프탈로시아닌(Monochloro Copper Phthalocyanine)계 청색안료와 디스아조(Disazo)계 황색안료를 일정량 배합하여 녹색착색제로 채택하고, 결착제수지와 왁스간의 상용성(相容性)과 분산성(分散性)을 향상시키기 위해 저분자량 풀리푸로필렌왁스가 내첨된 보조결착제수지를 추가로 사용하며, 메탈콤플렉스(Metal Complex) 계 전하조절제 및 표면처리제인 이산화티탄미분말을 사용함을 그 특징으로 한다.

이하, 본 발명은 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 착색제로서 모노클로로 카파 프탈로시아닌계 청색안료와 디스아조계 황색안료를 일정량 배합하여 녹색차색제로하고 여기에 스틸렌 아크릴계 결착제수지, 극성 및 전하조절제, 그리고 폴리푸로필렌왁스 이형제를 섞고 폴리푸로필렌왁스가 내첨함유된 보조결착제수지(Sub-binder)를 첨가하여 프리믹싱하고 롤밍링하여 각 처방 원재료간의 상용성과 분산성이 아주 우수한 녹색의 쵸코렛품을 만들어 10∼12㎛의 평균입경을 갖도록 분쇄분급하여 생토너를 만든다음, 여기에 이산화티탄 미분말을 일정량 첨가하여 균일한 혼합을 실시함으로써 일정한 대전량 및 대전안정성을 갖고 드럼표면에 얇은 막의 형성이 없고 안정된 크리닝성 및 정착부오염이 거의 없는 특성을 갖는 건식이성분 네거티브오일레스 녹색토너를 제조하는 것이다.

상기의 녹색착색제를 만들기 위하여 청색안료와 황색안료를 혼합하며, 청색안료로서는 모노클로로 카파 프탈로시아닌계 청색착색제로 구조는 한개의 염기성 관능기가 치환된 특성을 갖는 아래와 같은 구조식(I)을 갖으며,

황색안료로서는 디스아조계 황색착색제로 3,3'-디클로로벤지딘(3,3'-Dichlorob-enzidine)으로부터 오우-아세토아세토톨루이다이드(2몰) [O-Acetoacetotoluidide (2 moles)]화 시킨 특성을 갖는 아래와 같은 디스아조계의 구조식(II)을 갖고 있는것을 특징으로 한다.

본 발명의 스틸렌아크릴계 결착제수지로는 스틸렌아크릴 공중합체로 겔함유율이 30∼50%인것을 사용하며, 보조결착제수지는 저분자량폴리푸로필렌왁스가 원재료내에 일정량 함유되어 있는 것을 사용하며, 외첨가제로는 이산화티탄미분말을 사용하고, 모노클로로 카파 프탈로시아닌계 청색안료와 디스아조계 황색안료를 일정량 배합한 녹색착색제로 사용하고, 메탈콤플렉스계의 극성 및 전하조절계를 사용하여 건식이성분 네거티브오일레스 녹색토너를 얻는다.

본 발명의 녹색토너의 조성물을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

1) 결착제수지는 스틸렌아크릴계 수지, 보다 상세히는 스틸렌·아크릴 공중합체로 겔함유율이 30∼50%인 것으로, 그 조성이 스틸렌 부틸메타크릴 에틸헥실아크릴레트로씨 자체 연화점이 링엔드볼법으로 180℃이상이며, 겔함유량이 30중량%∼50중량%를 갖고 유리전이온도가 55℃∼65℃, 중량 평균분자량이 150,000 내지는 300,000정도를 갖는 것으로, 예를들면 에프비 206, 에프비 800시리즈(일본 미쓰비시 레이온사품), 에취알제이-10000씨리즈(미국 스켄엑타디사품), 엔시 6000시리즈(일본 카바이드사품), 티비에취 1000시리즈, 2000시리즈(일본 삼양화성사품), 피코 3000시리즈(미국허큘레스사제품), 비 1000시리즈(미국 아이시아이사품)을 열거할 수 있다.

겔 함량별로 토너를 만들어 그 비교결과를 보면 다음과 같다(표-1)

[표 1]

위의 결과에서 그 최적의 실시결과는 30중량%∼50중량%내의 겔함량을 갖는 결착제수지를 사용할 경우이고, 가장 최적의 겔 함량은 40중량%로써 혼련특성의 분산성, 상용성, 복사메칭특성의 정착부오염, 장착부이형성, 드럼크리닝성이 우수하고 화상특성의 바탕오염이 없고 선명한 화상을 얻을 수 있음을 알 수 있다.

또한, 30중량%미만의 경우와 50중량%이상의 경우는 혼련특성, 복사기 메칭특성 및 화상특성이 바람직스럽지 못한 결과가 나옴을 알 수 있다.

본 발명에 있어서 분자량, 유리전이온도(Tg), 겔함량(gel-content)등은 본 발명분야에서 널리 알려진 하기의 측정방법으로 산출된것으로, 분자량의 측정은 겔파미에이숀 크로마토그라피(GPC)로 측정하며, 시료를 테트라히드로후란(THF)에 0.1중량%의 농도로 용해하고, 온도 20℃에 있어서 1ml/분의 유속으로 측정하고, 단분산 풀리 스틸렌 표준시료에 따른 검량선으로 분자량을 측정한것이고, 유리전이온도(Tg)는 시차주사열량계로 측정한것이며, 겔함량(gel-content)은 시료 0.01g에 THF 500ml를 가하여 3시간 교반한 다음 내용물을 세라이드 #545를 부착한 유리필터로 흡인여과하고, 여과후 유리필터를 감압건조하여 평량한것을 (A)라 하고, 여과전 유리필터의 중량를(B)라하여 다음식 산출한 것이다.

2) 본 발명에서 사용한 보조결합체 수지는 그 조성이 스틸렌아크릴계 수지로 폴리푸로필렌왁스를 함유하고 있는바, 비산화형이며, 160℃에서 점도가 50∼300CPS, 분자량이 3,000∼15,000의 저분자량 폴리푸로필렌 왁스가 함유된 스틸렌 아크릴계 수지로서의 보조결착제 수지는 유리전이온도가 55∼65℃ 범위내에고, 멜트인덱스(MI 치)가 150℃, 2160g의 조건하에서 10∼20g/10분 범위내, 휘발분은 150℃, 45분 순풍 건조시 0.5이하, 분자량은 지피시(GPC) 측정법으로 수평균 분자량은 3.0×10³∼10×10³, 중량평균분자량은 1×10⁵∼3×10⁵인 삼양화성(일본)의 티비에취 1000시리즈, 티비에취 9000시리즈, 유니 3000시리즈, 티비 1800 시리즈, 삼정동압사(일본)의 씨피알-200씨리즈, 씨피알 -300시리즈, 씨피알-600시리즈의 제품을 열거할 수 있다. 본 발명에서 사용한 보조결착제수지는 위와 같은 특성을 갖는 저분자량 폴리푸로필렌왁스가 보조수지 결착제수지 첨가량 대비로서 2 중량퍼센트 내지 6중량퍼센트(토너전체량은 대해서는 0.3 내지 1.0중량%에 해당)로 내첨되어 있는것을 그 특징으로 하고 있는바, 종전의 푸로필렌왁스가 내첨되어 있지 않는 보조결착제 사용시의 단점 또는 달성할 수 없는 물리화학적 성질을 달성할 수 있는데, 첫째는, 결착제 수지가 스틸렌아크릴계수지이므로 보조결착제 수지성분이 스틸렌아크릴계 성분과는 같은 계열의 수지성분이므로 상용성(相容性)을 좋게하고, 둘째는 폴리푸로필렌왁스는 재료적 특성상 스틸렌아크릴계 수지와는 상용성(相容性)이 극히 적거나 없는바, 보조결착제수지내에 앞어세 열거한 특성을 갖는 저분자량폴리푸로필렌 왁스를 물리적으로 분산을 시켜 내첨시킨것을 사용하므로써, 이 내첨함유된 왁스가 외첨하는 풀리푸로필렌왁스와 상용성을 갖게하여, 혼련공정에서 참가되는 모든 원재료와의 상용성(相容性) 및 분산성(分散性)을 향상시켜 품질을 획기적으로 우수하게 함으로써 종전기술과는 다른 건식이성분 네거티브오일레스 녹색토너제조가 가능하도록 설계한 것이다.

따라서, 복사할때 그 복사기와의 메칭특성(matching 특성)중 드럼상의 필름성 방지 및 정착부에서 이형성(離型性)이 우수하게 되어, 궁극적으로 바탕오염이 없는 선명한 화상을 얻을 수 있으며, 또한 내구력을 갖게하여 본 발명의 목적을 달성할 수 있었다.

보조결착제 수지내에 폴리푸로필렌왁스가 내첨량별로 토너를 만들어 그 비교 결과를 보면 다음과 같다.(표-2)

[표 2]

위의 실험결과를 보면 최적실시예는 보조결착제 수지내에 3중량퍼센트 내지 5 중량퍼센트의 폴리푸로필렌 왁스를 내첨하는 경우임을 알 수 있다.

3) 본 발명에서 사용한 폴리푸로필렌왁스는 저분자량 폴리푸로필렌 왁스로써 전기 2)항의 보조결착제 수지부문에서 언급한 특성을 갖는 동일한 것을 사용하고 있으나, 그 사용량에 따라서 토너특성, 복사기 메칭성 및 화상특성이 달라진다.

즉, 전기 제 2)항에서 언급한 보조결착제 수지내에 함유되어 있는 폴리푸로필렌왁스량은 보조결착제 수지첨가량 대비로써 토너전체 대비로 환산하면 0.3중량%에서 1.0중량%이내이며, 이량은 상용성 및 분산성등 전기 제 2)항에서 언급한 여러가지 특성을 갖는 토너가 되기에는 불충분하므로 별도의 외첨량이 필요하다. 외첨량별도 토너를 만들어 비교한 결과를 보면 다음과 같다.(표-3)

[표 3]

위의 표-3에서처럼 최적실시예는 외첨왁스중량이 3.0% 내지는 5.0중량%이며, 가장 최적의 실시예는 4.0중량%일때로 혼련특성, 복사기 메칭성, 화상특성들의 제특성항목이 바람직하나, 3.0중량% 미만일경우에는 본 발명의 특징인 오일레스 특성을 갖기 어렵게 되며 5.0중량% 이상으로 외첨하는 경우에는 혼련특성이 나빠져, 결국은 복사기 메칭성항목 및 화상특성항목도 나빠지는 토너가 되어 바람직스럽지 못하다.

4) 염료로서는 극성조절을 주특성으로하며 대전제어 및 대전환경안정성등을 고려하여 특정된것으로, 부대전성을 갖으며 무색 또는 흰색인 메탈콤플렉스(METAL COMPLEX)계 염료를 사용하며, 그 대전량이 -30μc/g∼-60μc/g을 갖는 극성조절제를 사용하고 있으며, 그 예로써는 본트론 이(E)-84(오리엔트화학제품, 일본), 가야차지엔-1, 엔-2, 또는 엔-3(니혼가가꾸, 일본)와 4급 암모늄염계인 카피차지 엔이쥐 브이피-2036 또는 카파차지 엔엑스 브이피-434(훽스트, 독일)등이 있다.

이 극성 조절제도 역시 그 처방량에 따라 대전량이 달라지며 본 발명에서도 토너를 만들었을대 대전량이 -20μc/g 내지는 -40μc/g이 되는 극성 조절제를 사용하는 것이 바람직하다.

5) 안료로써의 착색제는 청색안료와 황색연료를 일정량 배합하여 사용하는바, 주특성은 녹색을 제공하기 위함이다. 그러나, 원재료메이커에서 본래부터 녹색으로 만들어진 착색체를 사용하게 되면 대부분이 염소치환기를 많이 갖게 되는 녹색착색제이기때문에 높은 네거티브성향을 갖게 된다. 이 예로써 시아닌 그린쥐(우성화학, 한국), 호스타페름 그린8쥐(훽스트,독일), 헬리오겐 그린 디 9360(바스프,독일), 이르갈라이트 그린 에프쥐(시바게이기, 스위스)등으로써 폴리클로로 카파 프탈로시아닌(Polychloro-copper-phthalocyanine)계이기거나 폴리클로로 브로마인 카파 프탈로시아닌(Polychloro-bromine-copper-phthalocynine)계안료가 알려져 있으나 이들은 다량의 염소치환기를 갖고 있으므로 이러한 녹색착색제를 사용하여 녹색토너를 만들면 높은 대전량을 갖게되어 높은 녹색화상을 얻기 곤란하였다.

따라서, 상기와 같은 기존 녹색착색제의 결점을 극복할 필요가 있었는바, 이것이 본 발명에서 녹색을 형성하는 방법으로 청색안료와 황색안료를 일정량 배합하여 녹색착색제로 사용하게된 배경이다. 본 발명의 청색안료는 무수프탈산, 뇨소, 염화제일등을 촉매하에서 합성한 블루쿠르드(blue clude)를 농황산을 이용하여 에시드패스팅(Acid pasting)법으로 제조하고 다시 한개의 염소치환기를 갖도록 만든 모노클로로 카파 프탈로시아닌계 청색안료를 사용하였다.

모노클로로 카파 프탈로시아닌계 청색안료는 칼라인덱스가 씨.아이.피그먼트 블루(C.I.pigment Blue) 15:1에 해당하며 분자량이 610이고, pH가 6∼8, 열안정성은 도가 180℃∼200℃, 비중이 1.50∼1.60, 내광성이 풀 쉐이드(full shade) 및 틴트쉐이드(Tint shade) 값이 공히 8수준을 갖는 대단히 우수한 특성을 갖는 것을 사용하고 있다. 그 예로써는 헬리오겐 블루 6900, 6902K, 6911K, 6920(바스프, 독일), 호스타-페름블루에이알, 에이2알(훽스트, 독일), 시아닌 블루 에이-3000(우성화학, 한국), 이갈 라이트 블루 비씨에스(시바게이기, 스위스), 페스토겐 블루 5007, 5030-에스(다이니혼잉크, 일본)의 제품을 열거할 수 있다.

디스아조계 황색안료는 칼라인덱스가 씨.아이.피그먼트 옐로우(C.I.Pigment Yellow) 14에 해당하며, 분자량이 658이고, pH가 6-8, 열안정성 온도가 200℃, 비중이 1.40-1.50, 내광성이 풀 쉐이드(full shade)로 4-8을 갖는 특성을 갖는 것을 사용하고 있다.

그 예로서는, 퍼머넌트 옐로우 쥐 01(훽스트, 독일), 디스아조 옐로우 쥐(우성화학, 한국), 케트 옐로우 404(다이니혼잉크, 일본)의 제품을 열거할 수 있다.

상기의 청색안료와 황색안료의 배합비율은 녹색화상을 얻고 적절한 대전량을 얻기 위하여 실험한 결과를 보면 다음과 같다.(표-4)

[표 4]

위의 결과에서 알 수 있듯이, 적절한 대전특성을 갖고 복사화상의 녹색특성이 바람직스러운 화상을 얻을 수 있는 최적실시예는 청색안료와 황색안료의 배합비율이 청색안료가 20-30중량%, 황색안료가 70-80중량%일 경우이고, 이중에서도 가장 최적의 실시결과는 청색안료가 25중량%와 황색안료가 75중량%일때임을 알 수 있다.

6) 기타, 첨가제로는 표면개질, 전하조질, 유동성향상제어, 응집방지, 복사기 메칭특성, 화상특성 향상등을 충분히 고려하여, 특정한 종류를 선택하여 그 처방량을 조절하고 잘 혼합하여 최적화시키는것으로, 이는 일차로 결착제수지, 보조결착제 수지, 염료, 안료, 외첨폴리푸로필렌왁스를 블렌딩하고 이것을 적절한 입경분포를 갖는 크기로 분쇄, 분급한 다음(이하 생토너라고 한다), 여기서 상기 특성을 향상시킬 목적으로 이산화티탄(TiO₂)을 외첨혼합하는바, 본 발명에서는 이산화티탄 미분말을 토너전체 중량에 대하여 0.05중량%에서부터 0.30중량% 이내의 비율로 사용함이 바람직스럽다.

이산화티탄중량별로 토너를 만들어 실험한 결과를 보면 다음과 같다.(표-5)

[표 5]

위의 결과에서 알수 있듯이, 토너특성중 유동성을 향상시키고 응집방지 및 저장안정성을 갖고 복사기메칭성의 드럼크리닝성, 필름성 방지, 화상상의 바탕오염이 없고 선명한 화상을 얻을 수 있는 화상특성을 갖는 최적 실시예는 0.05중량%내지는 0.30중량%를 사용할 경우가 바람직스럽고, 이중에서도 가장 최적의 실시결과는 0.10중량%일때이며, 0.40중량%이상과, 0.05중량%미만을 사용한 경우에는 위에서 나열한 제특성이 나빠져 바람직스럽지 못함을 알 수 있다.

이상의 전기 제 1)항 내지 제 6)항까지의 특성을 갖는 원재료를 바람직한 용량으로 구성시켜 제조된 토너로 본 발명에서 특징으로 하고 있는 건식이성분네거티브 오일레스 녹색토너를 만들수 있다. 본 발명에 따른 각처방 원재료 중량%의 구성은 다음과 같다.

원재료 구분처방 중량%

스틸렌아크릴계 접착제수지 70.0∼80.00

보조결착제수지 8.0∼18.0

폴리푸로필렌왁스 3.0∼5.0

배합한 녹색안료 5.0∼8.0

염료 1.5∼3.0

표면처리제 0.05∼0.30

계 100%

이하, 본 발명의 실시예를 기재한다.

[실시예]

실시예 1∼7은 결착제수지와 보조결착제수지와의 최적중량비율에 관한 실시예이고, 실시예 8∼14 최적의 외첨폴리푸로필렌왁스의 중량비율에 관한 실시예이며, 실시예 15∼19은 최적의 청색안료와 황색안료를 배합하여 만든 녹색착색제의 중량비율에 관한 실시예이고, 실시예 20∼24는 최적의 염료 중량비율에 관한 실시예이며, 실시예 25∼30은 표면처리제의 최적 중량비율에 관한 실시예를 기재하였다.

[실시예 1]

하기 표-6처방으로 제조되며, 표면처리제를 제외한 원재료를 고속믹서로 혼합하여 혼련기로 블렌딩한 다음, 냉각 및 파쇄를 실시하고 분쇄분급기에 의해 입경이 약 12마이크로미터, 미분함량이 20개수% 이하, 조분함량이 1.0중량%이하로 만들어서 얻어진 생토너에, 다시 표면처리제인 이산화틴탄을 넣어 외첨가제 혼합 공정의 고속믹서로 골고루 섞어서 생토너 표면에 이산화티탄 미분말이 뭍게 만들어 본 발명의 최종적인 건식이성분 네거티브오일레스 청색토너를 제조하였다.

[표 6]

[실시예 2]

실시예 1의 스틸렌아크릴계 결착제수지와 스틸렌아크릴 왁스내첨 보조결착제 수지의 처방 중량비율을 60:28으로 하고 나머지 원재료 처방중량비율은 실시예 1과 동일하게 하여 동일한 제조방법으로 실시하였다.

[실시예 3]

실시예 1의 결착제수지와 보조결착제수지의 중량 처방비율은 65:23로 하고 나머지 원재료 처방중량비율은 실시예 1과 동일하게 하여 동일한 제조방법으로 실시하였다.

[실시예 4]

실시예 1의 결착제수지와 보조결착제수지의 중량 처방비율을 70:18로 하고 나머지 원재료 처방중량비율은 실시예 1과 동일하게 하여 동일한 제조방법으로 실시하였다.

[실시예 5]

실시예 1의 결착제수지와 보조결착제수지의 중량 처방비율은 80:8로 하고 나머지 원재료 처방중량비율은 실시예 1과 동일하게 하여 동일한 제조방법으로 실시하였다.

[실시예 6]

실시예 1의 결착제수지와 보조결착제수지의 중량 처방비율은 85:3로 하고 나머지 원재료 처방중량비율은 실시예 1과 동일하게 하여 동일한 제조방법으로 실시하였다.

[실시예 7]

실시예 1의 보조결착제수지는 사용하지 않고 결착제수지만을 88중량%로 하고 나머지 원재료처방중량비율은 실시예 1과 동일하게 하여 동일한 제조방법으로 실시하였다.

[실시예 8]

실시예 1의 외첨폴리푸로필렌왁스처방 중량비율을 1.0중량%로 하고, 결착제수지의 처방중량비율은 77중량%로 한다음 나머지 원재료 처방중량 비율은 실시예 1과 동일하게 하여 동일한 제조방법으로 실시하였다.

[실시예 9]

실시예 1의 외첨폴리푸로필렌왁스처방 중량비율은 2.0중량%로 하고, 결착제수지의 처방중량비율은 76중량%로 한다음 나머지 원재료 처방중량 비율은 실시예 1과 동일하게 하여 동일한 방법으로 실시하였다.

[실시예 10]

실시예 1의 외첨폴리푸로필렌왁스처방 중량비율은 3.0중량%로 하고, 결착제수지의 처방중량비율은 75중량%로 한다음 나머지 원재료 처방중량 비율은 실시예 1과 동일하게 하여 동일한 방법으로 실시하였다.

[실시예 11]

실시예 1의 외첨폴리푸로필렌왁스처방 중량비율은 3.5중량%로 하고, 결착제수지의 처방중량비율은 74.5중량%로 한다음 나머지 원재료 처방중량 비율은 실시예 1과 동일하게 하여 동일한 방법으로 실시하였다.

[실시예 12]

실시예 1의 외첨폴리푸로필렌왁스처방 중량비율은 4.5중량%로 하고, 결착제수지의 처방중량비율은 73.5중량%로 한다음 나머지 원재료 처방중량 비율은 실시예 1과 동일하게 하여 동일한 방법으로 실시하였다.

[실시에 13]

실시예 1의 외첨폴리푸로필렌왁스처방 중량비율은 5.0중량%로 하고, 결착제수지의 처방중량비율은 73.0중량%로 한다음 나머지 원재료 처방중량 비율은 실시예 1과 동일하게 하여 동일한 방법으로 실시하였다.

[실시예 14]

실시예 1의 외첨폴리푸로필렌왁스처방 중량비율을 6.0중량%로 하고, 결착제수지의 처방중량비율은 72.0중량%로 한다음 나머지 원재료 처방중량 비율은 실시예 1과 동일하게 하여 동일한 방법으로 실시하였다.

[실시예 15]

실시예 1의 배합한 녹색착색제의 처방중량 비율은 4.0중량%로 하고 결착제수지를 76.0중량%로 한다음 나머지 원재료 처방중량 비율은 실시예 1과 동일하게 하여 동일한 방법으로 실시하였다.

[실시예 16]

실시예 1의 배합한 녹색착색제의 처방중량 비율은 5.0중량%로 하고 결착제수지를 75.0중량%로 한다음 나머지 원재료 처방중량 비율은 실시예 1과 동일하게 하여 동일한 방법으로 실시하였다.

[실시예 17]

실시예 1의 배합한 녹색착색제의 처방중량 비율은 7.0중량%로 하고 결착제수지를 73.0중량%로 한다음 나머지 원재료 처방중량 비율은 실시예 1과 동일하게 하여 동일한 방법으로 실시하였다.

[실시예 18]

실시예 1의 배합한 녹색착색제의 처방중량 비율은 8.0중량%로 하고 결착제수지를 72.0중량%로 한다음 나머지 원재료 처방중량 비율은 실시예 1과 동일하게 하여 동일한 방법으로 실시하였다.

[실시예 19]

실시예 1의 배합한 녹색착제의 처방중량 비율은 10.0중량%로 하고 결착제수지를 70.5중량%로 한다음 나머지 원재료 처방중량 비율은 실시예 1과 같이 동일하게 하여 동일한 제조방법으로 실시하였다.

[실시예 20]

실시예 1의 염료의 처방중량 비율을 1.0중량%로 하고 결착제수지를 75.0중량%로 한다음 나머지 원재료 처방중량 비율은 실시예 1과 같이 동일하게 하여 동일한 제조방법으로 실시하였다.

[실시예 21]

실시예 1의 염료의 처방중량 비율을 1.5중량%로 하고 결척제수지를 74.5중량%로 한다음 나머지 원재료 처방중량 비율은 실시예 1과 같이 동일하게 하여 동일한 제조방법으로 실시하였다.

[실시예 22]

실시예 1의 염료의 처방중량 비율을 2.5중량%로 하고 결척제수지를 73.5중량%로 한다음 나머지 원재료 처방중량 비율은 실시예 1과 같이 동일하게 하여 동일한 제조방법으로 실시하였다.

[실시예 23]

실시예 1의 염료의 처방중량 비율을 3.0중량%로 하고 결척제수지를 73.0중량%로 한다음 나머지 원재료 처방중량 비율은 실시예 1과 같이 동일하게 하여 동일한 제조방법으로 실시하였다.

[실시예 24]

실시예 1의 표면처리 처방중량 비율을 4.0중량%로 하고, 결착제수지를 72.0중량%로 한다음 나머지 원재료 처방중량 비율은 실시예 1과 같이 동일하게 하여 동일한 제조방법으로 실시하였다.

[실시예 25]

실시예 1의 표면처리제 처방중량비율을 0.02중량%로 하고, 나머지 원재료 처방중량비율은 실시예 1과 같이 동일하게 하여 동일한 제조방법으로 실시하였다.

[실시예 26]

실시예 1의 표면처리제 처방중량비율을 0.05중량%로 하고, 나머지 원재료 처방중량비율은 실시예 1과 같이 동일하게 하여 동일한 제조방법으로 실시하였다.

[실시예 27]

실시예 1의 표면처리제 처방중량비율을 0.20중량%로 하고, 나머지 원재료 처방중량비율은 실시예 1과 같이 동일하게 하여 동일한 제조방법으로 실시하였다.

[실시예 28]

실시예 1의 표면처리제 처방중량비율을 0.30중량%로 하고, 나머지 원재료 처방중량비율은 실시예 1과 같이 동일하게 하여 동일한 제조방법으로 실시하였다.

[실시예 29]

실시예 1의 표면처리제 처방중량비율을 0.40중량%로 하고, 나머지 원재료 처방중량비율은 실시예 1과 같이 동일하게 하여 동일한 제조방법을 실시하였다.

[실시예 30]

실시예 1의 표면처리제 처방중량비율을 0.50중량%로 하고, 나머지 원재료 처방중량비율은 실시예 1과 같이 동일하게 하여 동일한 제조방법을 실시하였다.

이상의 실시예 1∼30에 따라 만들어진 건식이성분 네거티브오일레스 녹색토너를 물성, 당사의 복사기와의 메칭성 및 복사기와의 내구력 평가, 화상특성등을 평가하여 표-7과 같은 결과를 얻었다.

여기서 복사기와의 메칭성 및 내규력 평가는 20,000 매를 A₄기준하는 챠트를 이용하여 카피(copy) 테스트를 실시하였으며, 혼련물성은 전자사진현미경(SEM) 및 광학현미경(TEM)등으로 분석하였고, 토너특성의 대전량은 당사 고유자작품인 블로우 오프(blow off) 측정장치를 이용하여 제작된 토너와 케리아(carrier)를 일정량 넣고 일정시간 교반하여 측정하였다. 옵셋성은 당사 고유자작품인 정착성평가 계측기로 온도를 변화시켜가면서 핫옵셋트와 콜드옵셋트를 측정하였다. 화상특성 항목은 당사의 고유한도 견본이 카피화상을 얻어 비교평가하는 방식으로 하였다.

[표 7]

[표 - 7 계속]

표-7의 실시예별 평가 결과에서 아래표-8과 같은 토너조성의 각처방 원재료중량%의 적절한 범위를 확인할 수 있었다.

[표 8]

상기의 표-8와 같이 만든 토너의 대전량을 측정한 결과, (-) 마이크로쿨롱퍼그람(μc/g)내지는 (-)35μc/정도의 대전량은 갖으며 옵셋트온도는 150℃에서 240℃까지에서 옵셋트가 발생하지 않는 안정된 영역을 갖는 건식이성분 네거티브오일레스 녹색토너임을 확인할 수 있었다.

또한, 다음과 같은 물성특성을 나타내었다.(표-9 참조)

[표 9]

이중에서 각 원재료별 최적실시예의 결과를 보면 다음 표-10와 같으며, 가장 최적실시예는 [실시예1]이었다.

[표 10]

[실시예1]에 따라 제조된 토너를 복사기의 적용하여 화상품질 및 내구력을 평가한 종합결과는 다음 표-11과 같았다.

[표 11]

이상과 같이, 본발명의 건식 이성분 네거티브오일레스 녹색토너는 표-7에서처럼 복사기 메칭특성중 정착부 이형성이 우수하고, 정착부오염이 거의 없어 깨끗하며, 드럼 크리닝성이 우수하고 드럼필름막형성을 방지하여 드럼의 고내구력을 보장하고, 기기내 토너의 날림(비산)이 없어 이와 관련하여 카피된 화상상태를 보면 표-11에서 볼수 있는 바와같이 바닥오염이 없고 정착성이 우수함과 동시에 깨끗한 화질을 갖는 녹색의 복사화상을 얻을 수 있는 특장점이 있다.

따라서, 본 발명은 산업적으로 매우 유용한 발명임을 알 수 있다.

Claims (19)

1. 스틸렌아크릴계 결착제수지와, 스틸렌아크릴계 수지에 저분자량 폴리푸로필렌 왁스가 내첨함유된 보조결착제수지, 외첨폴리푸로필렌왁스이형제, 청색안료와 황색안료를 일정량 배합한 녹색착색제, 극성조절 및 대전안정제인염료, 그리고 표면처리제인 이산화티탄 미분말을 함유함을 특징으로 하는 건식이성분 네거티브 오일레스 녹색토너.
2. 제1항에 있어서, 스틸렌아크릴계 결착수지는 그 조성이 스틸렌부틸메타 아크릴에틸헥실아크릴레이트로서 겔함량이 자체의 중량%가 30중량% 내지 50중량%내로 가교된것이며, 유리전이온도가 55-65℃, 중량평균분자량이 150,000 내지 300,000 범위임을 특징으로하는 건식이성분 네거티브 오일레스 녹색토너.
3. 제1항에 있어서, 보조결착제수지는 보조결착제수지내에 내첨함유된 폴리푸로필렌왁스가 결착제수지와, 보조결착제수지 및 외첨폴리푸로필렌왁스와의 상호보완작용으로 인하여 혼련시 상용성 및 분산성이 유지되도록 함유함을 특징으로하는 건식이성분 네거티브 오일레스 녹색토너.
4. 제1항 또는 제3항중 어느한항에 있어서, 보조결착제수지내에 저분자량 폴리푸로필렌왁스의 내첨함유량은 보조결착제 수지만을 처방중량비율로 2중량% 내지 6중량% 내첨됨을 특징으로 하는 건식이성분 네거티브 오일레스 녹색토너.
5. 제4항에 있어서, 보조결착제수지는 비산화형이며, 168℃에서 점도가 50-300CPS, 분자량이 3,000-15,000인 저분자량 폴리푸로필렌왁스가 함유된 스틸렌아크릴계수지로서, 유리전이온도가 55-65℃, 멜트인덱스가 150℃, 2160g인 조건하에서 10-20g/10분, 휘발분은 150℃, 45분 조건하에서 순풍건조시 0.5이하, 분자량은 GPC측정법으로 수평균분자량 3×10³∼10×10³, 중량평균분자량은 1×10⁵∼3×10⁵범위내에 것임을 특징으로하는 건식이성분 네거티브 오일레스 녹색토너.
6. 제1항에 있어서, 외첨폴리푸로필렌왁스 이형제는 비산화형이며, 160℃에서 점도가 50-300CPS, 분자량이 3,000-15,000범위내에 것임을 특징으로하는 건식이성분 네거티브 오일레스 녹색토너.
7. 제1항에 있어서, 청색안료착색제는 무수프탈산, 뇨소, 염화제일동을 촉매하에서 합성한 블루크루드(Blue Clude)를 농황산을 이용하여 에시드 패스팅(Acid pasting)법으로 만들고 여기에 일염소치환기를 갖도록한 모노클로로 카파 프탈로시아닌(Monochloro Copper phthalocyanine)계의 청색안료로, pH가 6-8, 칼라인덱스가 씨.아이.피그먼트 블루(C.I.Piment Blue) 15:1에 해당하고 분자량이 610을 갖는 아래와 같은 구조식(I)을 갖는 화합물을 사용하고,

   황색안료 착색제는 3,3'-디클로로벤지딘(3,3'-Dichlorobenzidine)으로부터 오우-아세토아세토톨루이다이드(2몰) [O-Acetoacetotoluidide 2 moles)]화시킨 특성을 갖으며 pH가 6-8, 칼라인덱스가 씨.아이.피그먼트 옐로우(C.I.Pigment Yellow)14에 해당하고 분자량이 658을 갖는 디스아조(Disazo)계의 아래와 같은 구조식(II)을 갖는 화합물의 사용함을 특징으로하는 건식이성분 네거티브오일레스 녹색토너.
8. 제1항에 있어서, 청색안료 대비 황색안료의 배합비율이 청색안료가 20-30중량%, 황색안료가 70-80중량%의 비율로 배합하여 녹색착색제로 사용함을 특징으로하는 건식이성분 네거티브오일레스 녹색토너.
9. 제1항에 있어서, 염료는 무색 또는 흰색인 메탈콤플렉스(Metal Complex)계 화합물로 -30μc/g∼-60μc/g의 대전량을 갖는 극성조절제임을 특징으로하는 건식이성분 네거티브오일레스 녹색토너.
10. 스틸렌아크릴계 결착제수지 70.0-80.0중량%, 스틸렌아크릴계 수지에 저분자량 폴리푸로필렌왁스가 내첨함유된 보조결착제수지 8.0-18.0중량%, 외첨폴리푸로필렌왁스 이형제 3.0-5.0중량%, 청색안료와 황색완료가 일정량 배합된 녹색착색제 5.0-8.0중량%, 극성조절 및 대전안정제 염료 1.5-3.0중량%를 혼합하여 프리믹싱한 다음, 분쇄분급하여 생토너를 제조한 후, 생토너에 표면처리제인 이산화티탄 미분말 0.05-0.30%를 첨가하여 다시 균일하게 혼합함을 특징으로하는 건식이성분 네거티브오일레스 녹색토너의 제조방법.
11. 제10항에 있어서, 표면처리제인 이산화티탄 미분말은 토너전체중량에 대하여 0.1%사용함을 특징으로하는 건식이성분 네거티브 오일레스 청색토너의 제조방법.
12. 제10항에 있어서, 스틸렌아크릴계 결착제수지는 그 조성이 스틸렌부틸메타 아크릴에틸헥실아크릴레이트로서 겔함량이 자체의 중량%가 30중량% 내지 50중량%내로 가교된것이며, 유리전이온도가 55-65℃, 중량평균분자량이 150,000 내지 300,000범위임을 특징으로하는 건식이성분 네거티브 오일레스 녹색토너의 제조방법.
13. 제10항에 있어서, 보조결착제수지는 보조결착제수지내에 내첨함유된 폴리푸로필렌왁스가 결착제수지와, 보조결착제수지 및 외첨폴리푸로필렌왁스와의 상호보완작용으로 인하여 혼련시 상용성 및 분산성이 유지되도록 함유함을 특징으로하는 건식이성분 네거티브 오일레스 녹색토너의 제조방법.
14. 제10항 또는 제13항중 어느한항에 있어서, 보조결착제수지내에 저분자량 폴리푸로필렌왁스의 내첨함유량은 보조결착제수지만의 처방중량비율로 2중량% 내지 6중량% 내첨됨을 특징으로하는 건식이성분 네거티브 오일레스 녹색토너의 제조방법.
15. 제14항에 있어서, 보조결착제수지는 비산화형이며, 168℃에서 점도가 50-300CPS, 분자량이 3,000-15,000인 저분자량 폴리푸로필렌왁스가 함유된 스틸렌아크릴계수지로서, 유리전이온도가 55-65℃, 멜트인덱스가 150℃, 2160g인 조건하에서 10-20g/10분, 휘발성분 150℃, 45분 조건하에서 순풍건조시 0.5이하, 분자량은 GPS 측정법으로 수평균자량 3×10³∼10×10³, 중량평균분자량은 1×10⁵∼3×10⁵범위내에 것임을 특징으로하는 건식이성분 네거티브 오일레스 녹색토너의 제조방법.
16. 제10항에 있어서, 외첨폴리푸로필렌왁스 이형제는 비산화형이며, 160℃에서 점도가 50-300CPS, 분자량이 3,000-15,000 범위내에 것임을 특징으로하는 건식이성분 네거티브 오일레스 녹색토너의 제조방법.
17. 제10항에 있어서, 청색안료착색제는 무수프탈산, 뇨소, 염화제일동을 촉매하에서 합성한 블루크루드(Blue Clude)를 농황산을 이용하여 에시드페스팅(Acid pasting)법으로 만들고 여기에 일염소치환기를 갖도록한 모노클로로 카파 프탈로시아닌(Monochloro Copper phthalocyanine)계의 청색안료로, pH가 6-8, 칼라인덱스가 씨.아이.피그먼트 블루(C.I.Piment Blue) 15:1에 해당하고 분자량이 610을 갖는 아래와 같은 구조식(I)을 갖는 화합물을 사용하고,

    황색안료 착색제는 3,3'-디클로로벤지딘(3,3'-Dichlorobenzidine)으로부터 오우-아세토아세토톨루이다이드(2몰) [O-Acetoacetotoluidide 2 moles)]화시킨 특성을 갖으며 pH가 6-8, 칼라인덱스가 씨.아이.피그먼트 옐로우(C.I.Pigment Yellow)14에 해당하고 분자량이 658을 갖는 디스아조(Disazo)계의 아래와 같은 구조식(II)을 갖는 화합물의 사용함을 특징으로하는 건식이성분 네거티브오일레스 녹색토너의 제조방법.
18. 제10항에 있어서, 청색안료 대비 황색안료의 배합비율이 청색안료가 20-30중량%, 황색안료가 70-80중량%의 비율로 배합하여 녹색착색제로 사용함을 특징으로 하는 건식이성분 네거티브 오일레스 녹색토너의 제조방법.
19. 제10항에 있어서, 염료는 무색 또는 흰색인 메탈콤플렉스(Metal Complex)계 화합물로 -30μc/g∼-60μc/g의 대전량을 갖는 극성조절제임을 특징으로하는 건색이성분 네거티브 오일레스 녹색토너의 제조방법.