KR100601246B1 - 아조계 대전제어제 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 안정한 화상을 얻기 위한 전자 사진 토너용의 아조계 대전제어제에 관한 것이다.
아조계 올화금속착체, 아조화합물, 유기용매, 알칼리, 금속염, 금속산화물, 소수성, 안식각, 화학식

Description

아조계 대전제어제 및 그 제조방법{Electrification control material and the method thereof}
본 발명은 안정한 화상을 얻기 위한 전자 사진 토너용의 아조계 대전제어제에 관한 것이다.
현재, 소형화 및 고속화가 진행되는 전자 사진 복사기는 고온고습의 과격한 환경 속에서도 장시간의 연속 가동에 내성이 있고 일정하게 안정한 고화질의 선명한 화상을 복사하는 것이 요구되고 있다. 그 때문에 화상 속도 및 해상도의 저하와 오염 발생을 방지하고 전사 효율을 향상시켜 안정한 화상을 얻을 수 있는 전자 사진 토너용 아조계 대전제어제를 필요로 하게 되었다.
본 발명의 목적은 전자 사진토너를 제조하는 원료 분말의 건식 혼합 공정에서 원료의 혼합 분산을 잘 되게 하기 위하여, 아조계의 올화금속착체를 생성시켜 금속 산화물 분말에 반응 부착시킨 아조계 대전제어제를 제공하고 전자 사진토너에 사용함으로써 화상 농도 및 해상도의 저하에 따른 오염 발생을 방지하고 전사 효율을 높여 안정한 화상을 얻는데 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 아조화합물 알칼리 용액에 금속염을 용해하고 금속산화물 분말을 분산시키되 금속염이 완전히 중화되지 않도록 불충분한 양의 알칼리를 반응시켜 아조계 올화금속착체 화합물을 형성시킨 후 여과, 세정하고 건조하여, 아조화합물이 금속산화물 분말에 반응 부착된 아조계 대전제어제를 제조하는 데에 특징이 있다.
본 발명의 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 아조화합물 8~10중량부를 유기용매 40~60중량부와 물 40~60중량부에 용해하며, 여기에 다음에 투입되는 금속염을 중화시키는데 불충분한 양의 알칼리 1~3중량부를 용해시킨 후 금속염 4~6중량부를 용해시켜 완전하게 중화되지 않도록 하고 금속산화물 분말 7~25중량부를 분산시킨 다음 90~98℃에서 2시간 가열 반응시켜 아조계 올화금속착체 화합물을 생성하며, 대전량을 높게하기 위해 75℃에서 염산(화학식(1)의 A+가 수소이온), 수산화나트륨(화학식(1)의 A+가 나트륨이온), 수산화칼륨(화학식(1)의 A+가 칼륨이온), 암모늄염 및 암모니아수(화학식(1)의 A+가 암모늄이온), 아민(화학식(1)의 A+가 아민이온) 등의 산, 알칼리 또는 이들의 염 중 어느 하나를 3~5중량부를 가하여 1시간 교반하며 여과 세정한 후 95~110℃에서 5 시간 건조하여 아조화합물을 금속화합물 분말에 반응, 부착시킨 하기 화학식 1의 금속화합물 함유 올화금속착체를 제조한다.
이때, 상기 알칼리의 양이 금속염을 완전중화하기에 충분할 경우 최종적으로 올화금속착체 화합물을 생성시키지 않으므로 불충분하게 중화되도록 해야 한다.
[화학식 1]
Figure 112006032173916-pat00001
M은 철, 크롬, 니켈, 코발트, 주석, 망간, 세륨, 은, 아연, 마그네슘, 지르코늄, 베릴륨, 동, 알루미늄, 바륨, 칼슘, 티탄늄, 인듐, 리튬, 카드뮴 중 하나이다.

A+는 수소이온, 나트륨이온, 칼륨이온, 암모늄이온, 아민이온 중 하나이다.
n은 2 내지 4의 정수이다.
상기 아조화합물
Figure 112006032173916-pat00002
은 디아조 성분과 커플링
성분이 반응한 것으로서,
Figure 112006032173916-pat00003
은 디아조 성분으로부터 온 것인데,
디아조 성분으로서 o-아미노페놀, 3-크로로-2-아미노페놀, 4-크로로-2-아미노페놀, 4-메틸-2-아미노페놀, 5-브롬-2-아미노페놀, 4-요오드-2-아미노페놀, 4-아세틸-2-아미노페놀, 4 또는 5-니트로-2-아미노페놀, 3,5-디크로로-2-아미노페놀, 4,6-디크로로-2-아미노페놀, 4-메톡시-2-아미노페놀, 4,5-디메틸-2-아미노페놀, 4-아세틸아미노-2-아미노페놀, 4,6-디니트로-2-아미노페놀, 4-니트로-6-크로로-2-아미노페놀, 3,4,6-트리크로로-2-아미노페놀, 6-크로로-4-니트로-2-아미노페놀, 4-크로로-5-니트로-2-아미노페놀, 4-크로로-6-니트로-2-아미노페놀, 6-브롬-4-니트로-2-아미노페놀, 안트라닐산 등이 있다.
Figure 112006032173916-pat00004
은 커플링성분으로부터 온 것인데,
커플링성분으로서 β-나프톨, β-나프틸아민, N-메틸-β-나프틸아민, 6-t-부틸-β-나프톨, 8-디메틸아미노-β-나프톨, 4-크로로-α-나프톨, 6-브롬-β-나프톨, 1-페닐-3-메틸-5-피라조론, 1-(2'-에틸페닐)-3-메틸-5-피라조론, 1-(4'-메틸페닐)-3-메틸-5-피라조론, 1-(3'-크로로페닐)-3-메틸-5-피라조론, 1-n-부틸-3-메틸-5-피라조론, p-클레졸, p-t-부틸페놀, 2,4-디메틸페놀, p-n-옥틸페놀, 3-히드록시-2-나프트아니리드, 3-히드록시-4'-크로로-2-나프트아니리드, 3-히드록시-2-나프트-p-아니지디드, 3-히드록시-2-나프트-o-아니지디드, 3-히드록시-2', 5'-디메톡시-2-나프트아니리드, 3-히드록시-2-나프트-o-훼네치칙트, 3-히드록시-2-나프트-o-트리딕트, 3-히드록시-2' 4'-커씨리딕트, 3-히드록시-3'-나프트-2-나프트아니리드, 3-히드록시-2', 4'-디메톡시-5'-크로로-2-나프트아니리드 등이 있다.
삭제
상기 유기용매는 에틸셀로솔브(ethyl cellosolve), 에틸렌글리콜, n-부틸알콜, 이소프로판올, 디에틸렌글리콜, 메틸셀로솔브, 디메틸슬폭시드, 포름아미드 중 하나 이상의 혼합물이다.
상기 알칼리는 수산화나트륨(NaOH), 수산화칼륨(KOH), 수산화리튬(LiOH), 암모니아수(NH4OH) 중 하나이다.
상기 금속염의 금속은 철, 크롬, 니켈, 코발트, 주석, 망간, 세륨, 은, 아연, 마그네슘, 지르코늄, 베릴륨, 동, 알루미늄, 바륨, 칼슘, 티탄늄, 인듐, 리튬, 카드뮴 중 하나이고,
금속염은 황산철 등 유산염, 염화알미늄 등 염화염, 질산은 등 질산염 등이다.
상기 금속산화물은 산화규소, 산화티탄, 산화알미늄, 산화아연 중 하나이다.
상기 금속산화물 분말에 대하여 반응 부착시켜 있는 아조화합물의 중량비율은 20~120%이고, 금속착체는 소수성이다.
상기 아조계 대전제어제의 안식각(安息角, 유동성)은 10~20°이다.
본 발명의 작용기전은 다음과 같다.
아조계 대전제어제는 화학식 1에 있는 것처럼 전자 사진토너를 제조하는 원료 건식 혼합 공정에서 원료의 혼합 분산을 양호하게 하는 금속 산화물 분말과 아조화합물이 반응 부착하여 일체로 되어 있기 때문에 대전제어제가 전자 사진토너에 균일하게 분산되어, 본 발명의 전자 사진토너를 사용하면 화상 농도 및 해상도의 저하에 따른 오염의 발생을 방지해서 전자 효율을 높여 안정한 화상이 얻어진다.
또한 금속산화물 분말에 반응 부착되어 있는 아조화합물의 중량비가 20~120%이고 바람직하게는 40~110%인 소수성의 아조계 대전제어제로서, 금속분말에 대한 아조화합물의 중량비가 20% 미만으로 되면 소수성이 불충분하게 되고 이것을 사용해서 만든 전자 사진토너가 소수성이 불충분하게 되어 균일한 분산이 되지 않으며, 120%를 초과하게 되면 유동성이 나쁘게 되고 전자 사진토너를 제조하는 원료 건식 혼합 공정으로 아조계 대전제어제를 함유한 원료의 혼합 분산이 양호하게 되지 않는다.
아조계 대전제어제의 안식각(유동성, 분산성)은 10~20°로서 10°미만이면 전자 사진토너를 제조하는 원료 건식 혼합 공정에서 아조계 대전제어제를 함유한 원료 분말의 혼합 분산 효과가 더 좋아지지 않고 20°를 초과하면 전자 사진토너를 제조하는 원료 건식 혼합 공정에서 아조계 대전제어제를 함유한 원료의 혼합 분산이 나쁘게 된다.
본 발명의 아조계 대전제어제를 사용하는 토너의 제조방법은 다음과 같다.
토너의 제조방법은 먼저 분쇄 제조 방법으로서 결착수지, 대전제어제, 착색제, 훼라이트(Ferrite, 마그네타이트), 왁스 등을 볼밀이나 헨실믹서 등의 혼합기로 충분하게 혼합시킨 후 열 롤러니다(Roller kneader), 익스트러더 등의 혼련기로 혼련해서 냉각시켜 고화한 후 분쇄, 분급후(分級後) 첨가물을 첨가하여 제조한다. 또한, 분쇄 제조 방법 외에 분무방법, 중화방법 등으로도 제조할 수 있다.
수지로서는 폴리스틸렌, 스틸렌아크릴산 공중합체, 스틸렌-메타아클릴산 공중합체, 스틸렌-아크릴산에스테르 공중합체, 스틸렌-부타디엔 공중합체 등의 스틸렌계 수지, 포화폴리에스테르 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 에폭시 수지, 페놀 수지, 말레인산 수지, 쿠마론 수지, 염소화 파라핀, 크시렌 수지, 염화비닐계 수지, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 등을 단독 또는 혼합해서 사용할 수가 있다.
대전제어제로서는 상기의 아조계 대전제어제를 사용하는데, 사용량으로서는 0.5~6%이고 보통은 1~4%이며 0.5% 이하이면 대전량이 낮고 화질이 나쁘게 되고 6% 이상이면 효과가 더 이상 좋아지지 않는다.
왁스로서는 저분자량 폴리프로필렌, 저분자량 폴리에틸렌, 마이크로 크리스탈린 왁스, 카루나우바 왁스, 파라핀 왁스, 지방족 고형 알콜 등을 사용할 수 있다.
전자 사진토너의 첨가제로서 유동화제, 대전조제, 연마제 등을 필요에 따라서 첨가할 수가 있다.
상기 첨가제로서는 실리카, 산화티탄, 알루미나 등의 미립자; 또는 이것을 실리콘 오일, 실리콘 왁스, 실란커플링제 등으로 소수화 처리시킨 미립자; 티탄산 칼슘 등의 금속산화물, 금속탄화물, 금속질화물 등의 무기미립자; 메틸메타아크릴레이트, 폴리불화 비닐리덴, 폴리스틸렌 등의 유기미립자; 스테아린산 아연, 스테아린산 칼슘 등의 유기 금속화합물 미립자 등을 사용할 수 있다.
[실시예]
이하 본 발명을 실시예에 의해 구체적으로 설명하지만 이것은 본 발명을 한정하는 것은 아니다.
[실시예 1]
아조계 대전제어제 합성예 1
디아조 성분으로서 5-니트로-2-아미노페놀에 커플링 성분으로서 β-나프톨을 반응시켜 생성된 모노 아조 화합물 8중량부를 에틸렌글리콜 50중량부와 물 50중량부에 용해하고, 수산화나트륨 2중량부를 용해시킨다. 여기에 유산 제 1철 6중량부를 가해 용해시킨다.
여기에 산화규소 분말 7중량부를 가해서 교반한다.
다음에 온도를 95℃에서 2시간 교반 후 온도를 75℃에서 암모니아(NH3)4중량부를 함유하는 암모니아수를 가해서 1시간 교반해서 냉각시켜 물에 여과, 세정한 후 105℃에서 5시간 건조 분쇄해서 산화규소 함유 아조계 대전제어제 15중량부를 얻었다.
이 아조계 대전제어제의 안식각(유동성)은 12°이다.
<토너의 제조, 성능 확인예 1>
다음의 배합으로 토너를 제조했다.
스틸렌-아크릴산에스테르 공중합체 49중량부
저분자량 폴리프로필렌 NP-505 (三井石油化學製社) 2중량부
마그네타이트 48중량부
합성예 1에서 얻은 아조계 대전제어제 1중량부
상기 재료를 혼합기(헨실믹서)에서 건식 혼합한 후 온도를 130℃에 고정시킨 2축 혼련기로 혼련했다. 이렇게 얻어진 혼련물을 냉각해서 햄머밀로 약 2mm 이하로 조분쇄시킨 후 조분·분급 기능을 가진 제트 분쇄기로 미분쇄했다.
얻어진 미분말을 기류식 분급기로 분급해서 평균입경 9.0μm의 생토너를 얻었다.
얻어진 생토너 100중량부에 소수성 산화규소 0.3중량부를 가해서 혼합기(헨실믹서)에서 혼합한 후 진동 메쉬기로 응집물을 제거해서 토너를 얻었다.
다음에 이 토너를 시판된 복사기(상품명 NP-400RE, 케논제품)로 10,000매의 연속 복사 테스트를 했다. 표 1에 표시한 것처럼 화상 농도 및 해상도의 저하가 없고 병행해서 오염의 발생도 없고 전사 효율이 높았다.
[비교예 1]
<토너의 제조, 성능 확인예 1>
다음의 배합으로 토너를 제조했다.
스틸렌-아크릴산에스테르 공중합체 49중량부
저분자량 폴리프로필렌 NP-505(三井石油化學製社) 2중량부
마그네타이트 48중량부
대전제어제(금속산화물이 부착되지 않은 아조계 크롬 금속착체) 1중량부
상기 재료를 혼합기(헨실믹서)로 건식 혼합시킨 후 온도를 130℃에 고정한 2축 혼련기로 혼련했다. 이렇게 얻어진 혼련물을 냉각해서 햄머밀로 약 2mm 이하로 조분쇄한 후 조분·분급 기능을 가진 제트 분쇄기로 미분쇄 시켰다. 얻어진 미분말을 기류식 분급기로 분급해서 평균입경 9.1μm의 생토너를 얻었다. 얻어진 생토너 100중량부에 소수성 산화규소 0.3중량부를 가해서 혼합기(헨실믹서)로 혼합시킨 후 진동 메쉬기로 응집물을 제거해서 토너를 얻었다.
다음에 이 토너를 시판된 복사기(상품명 NP-400RE, 케논제품)로 10,000매의 연속 복사 테스트를 시행했다. 표 1에 표시한 것처럼 화상 농도 및 해상도가 낮고 동시에 오염의 발생도 많고 전사효율도 낮았다.
[실시예 2]
아조계 대전제어제의 합성예 2
디아조 성분으로서 4-아세틸-2-아미노페놀에 커플링 성분으로서 6-t-부틸-β-나프톨을 반응시켜 생성된 모노 아조화합물 9중량부를 에틸셀로솔브 60중량부와 물 40중량부에 용해하고, 수산화칼륨 1.5중량부를 용해시킨다.
여기에 유산 크롬 5중량부를 가해서 용해시킨 후 산화알루미늄 분말 25중량부를 가해서 교반한다. 다음에 온도를 95℃에서 2시간 교반 후 온도를 75℃에서 헥실아민 5중량부를 가해서 1시간 교반시켜 냉각해서 물에 여과 세정 후 105℃에서 5 시간 건조해서 분쇄시켜 산화알루미늄 함유 아조계 대전제어제 35중량부를 얻었다.
이 아조계 대전제어제의 안식각(유동성)은 10°이다.
<토너의 제조, 성능 확인예 2>
다음의 배합으로 토너를 제조했다.
포화 폴리에스텔 수지 64주량부
저분자량 폴리프로필렌 NP-505(三井石油化學製社) 3중량부
마그네타이트 28중량부
합성예 2에서 얻어진 아조계 대전제어제 5중량부
상기 재료를 혼합기(헨실믹서)로 건식 혼합시킨 후 온도를 130℃로 고정시킨 2축 혼련기로 혼련했다.
얻어진 혼련물을 냉각시켜 햄머밀로 약 2mm 이하로 조분쇄시킨 후 조분·분급 기능을 가진 제트 분쇄기로 미분쇄했다. 얻어진 미분말을 기류식 분급기로 분급시켜 평균입경 9.1μm의 생토너를 얻었다. 얻어진 생토너 100중량부에 소수성 산화규소 0.5중량부와 메틸메타 아크릴레이트 미립자 0.5중량부를 가해 혼합기(헨실믹서)로 혼합시킨 후 진동 메쉬기로 응집물을 제거하여 토너를 얻었다.
다음에 이 토너를 시판된 복사기(상품명 NP-6062, 케논제품)에서 10,000매를 연속 복사 테스트를 했다. 표 1에 표시한 것처럼 화상 농도 및 해상도의 저하가 없고 동시에 오염의 발생도 없고 전사 효율도 높았다.
[비교예 2]
<토너의 제조, 성능 확인예 2>
다음의 배합비로 토너를 제조했다.
포화 폴리에스테르 수지 64중량부
저분자량 폴리프로필렌 NP-505(三井石油化學製社) 3중량부
마그네타이트 28중량부
대전제어제(금속산화물이 부착되지 않은 아조계 아연 금속착체) 5중량부
상기의 재료를 혼합기(헨실믹서)에서 건식 혼합시킨 후 온도를 130℃로 고정한 2축 혼련기로 혼련했다. 얻어진 혼련물을 냉각해서 햄머밀로 약 2mm 이하로 조분쇄한 후 조분·분급 기능을 유지한 제트 분쇄기로 미분쇄 했다. 얻어진 미분말을 기류식 분급기로 분급해서 평균입경 9.3μm의 생토너를 얻었다. 얻어진 생토너 100중량부에 소수성 산화규소 0.5중량부와 메틸메타 아크릴레이트 미립자 0.5중량부를 가해서 혼합기(헨실믹서)로 혼합시킨 후 진동 메쉬기로 응집물을 제거해서 토너를 얻었다.
다음에 이 토너를 시판된 복사기(상품명 NP-6062, 케논제품)에서 10,000매를 연속해서 테스트를 했다. 표 1에 표시한 것처럼 화상 농도 및 해상도가 낮고 동시에 오염의 발생도 많고 전사 효율도 낮았다.
[실시예 3]
아조계 대전제어제의 합성예 3
디아조 성분으로서 4-메톡시-2-아미노페놀에 커플링 성분으로서 1-페닐-3-메틸-5-피라조론을 반응시켜 생성된 모노 아조화합물 8중량부를 n-부틸알콜 50중량부와 물 50중량부에 용해하고, 수산화나트륨 3중량부를 용해시킨다. 여기에 염화아연 6중량부를 가해서 용해시킨 후 산화티탄 분말 10중량부를 가해서 교반한다. 다음에 온도를 95℃에서 2시간 교반 후 온도를 75℃에서 염산 3중량부를 가해서 1시간 교반시켜 냉각해서 물에 여과, 세정시킨 후 105℃에서 5시간 건조한 후 분쇄해서 산화티탄 함유 아조계 대전제어제 20중량부를 얻었다.
이 아조계 대전제어제의 안식각(유동성)은 18°이다.
<토너의 제조, 성능 확인예 3>
다음의 배합으로 토너를 제조했다.
스틸렌-아크릴산에스테르 공중합체 49중량부
저분자량 폴리프로필렌 NP-505(三井石油化學製社) 2중량부
마그네타이트 46중량부
합성예 3에서 얻어진 아조계 대전제어제 3중량부
상기 재료를 혼합기(헨실믹서)로 건식 혼합시킨 후 온도를 130℃로 고정시킨 2축 혼련기로 혼련했다. 얻어진 혼련물을 냉각해서 햄머밀로 약 2mm 이하에서 조분쇄시킨 후 조분·분급 기능이 있는 제트 분쇄기로 미분쇄했다.
얻어진 미분말을 기류식 분급기로 분급해서 평균입경 9.5μm의 생토너를 얻었다. 얻어진 생토너 100중량부에 소수성 산화규소 0.4중량부를 가해서 혼합기(헨 실믹서)로 혼합시킨 후 진동 메쉬기로 응집물을 제거해서 토너를 얻었다.
다음에 이 토너를 시판되고 있는 복사기(상품명 NP-400RE, 케논제품)로 10,000매를 연속해서 복사 테스트를 했다. 표 1에 표시한 것처럼 화상 농도 및 해상도의 저하가 없고 동시에 오염의 발생도 없고 전사 효율도 높았다.
[비교예 3]
<토너의 제조, 성능 확인예 3>
다음의 배합에서 토너를 제조했다.
스틸렌-아크릴산에스테르 공중합체 49중량부
저분자량 폴리프로필렌 NP-505(三井石油化學製社) 2중량부
마그네타이트 46중량부
대전제어제(금속산화물이 부착되지 않은 아조계 크롬 금속착체) 3중량부
상기의 재료를 혼합기(헨실믹서)로 건식 혼합한 후 온도를 130℃로 고정한 2축 혼련기로 혼련했다. 얻어진 혼련물을 냉각해서 햄머밀로 약 2mm 이하에서 조분쇄시킨 후 조분·분급 기능이 있는 제트 분쇄기로 미분쇄했다.
얻어진 미분말을 기류식 분급기로 분급해서 평균입경 9.2μm의 생토너를 얻었다. 얻어진 생토너 100중량부에 소수성 산화규소 0.3중량부를 가해서 혼합기(헨실믹서)로 혼합시킨 후 진동 메쉬기로 응집물을 제거해서 토너를 얻었다.
다음에 이 토너를 시판되고 있는 복사기(상품명 NP-400RE, 케논제품)로 10,000매를 연속해서 복사 테스트를 했다. 표 1에 표시한 것처럼 화상 농도 및 해 상도가 낮고 동시에 오염의 발생도 많고 전사 효율도 저하됐다.
[실시예 4]
아조계 대전제어제의 합성예 4
디아조 성분으로서 4-크로로-5-니트로-2-아미노페놀에 커플링 성분으로서 3-히드록시-2-나프트아니리드를 반응시켜 생성된 모노 아조화합물 8중량부를 디에틸렌글리콜 40중량부와 물 60중량부에 용해하고, 수산화칼륨 2중량부를 용해시킨다. 여기에 염화알미늄 4중량부를 가해서 용해시킨 후 산화규소 분말 14중량부를 가해서 교반한다. 다음에 온도를 95℃에서 2시간 교반 후 온도를 75℃에서 수산화칼륨 5중량부를 가해서 1시간 교반시켜 냉각해서 물에 여과, 세정시킨 후 105℃에서 5시간 건조한 후 분쇄해서 산화규소 함유 아조계 대전제어제 23중량부를 얻었다.
이 아조계 대전제어제의 안식각(유동성)은 15°이다.
<토너의 제조, 성능 확인예 4>
다음의 배합으로 토너를 제조했다.
포화 폴리에스테르 수지 65중량부
저분자량 폴리프로필렌 NP-505(三井石油化學製社) 3중량부
마그네타이트 30중량부
합성예 4에서 얻어진 아조계 대전제어제 2중량부
상기 재료를 혼합기(헨실믹서)로 건식 혼합시킨 후 온도를 130℃로 고정시킨 2축 혼련기로 혼련했다. 얻어진 혼련물을 냉각해서 햄머밀로 약 2mm 이하에서 조분쇄시킨 후 조분·분급 기능이 있는 제트 분쇄기로 미분쇄했다.
얻어진 미분말을 기류식 분급기로 분급해서 평균입경 9.5μm의 생토너를 얻었다. 얻어진 생토너 100중량부에 소수성 산화규소 0.5중량부와 메틸메타 아클릴레이트 미립자 0.4중량부를 가해서 혼합기(헨실믹서)로 혼합시킨 후 진동 메쉬기로 응집물을 제거해서 토너를 얻었다.
다음에 이 토너를 시판되고 있는 복사기(상품명 NP-6062, 케논제품)로 10,000매를 연속해서 복사 테스트를 했다. 표 1에 표시되어 있는 것처럼 화상 농도 및 해상도가 낮지 않고 동시에 오염의 발생도 없고 전사 효율도 높았다.
[비교예 4]
<토너의 제조, 성능 확인예 4>
다음의 배합에서 토너를 제조했다.
포화 폴리에스테르 수지 65중량부
저분자량 폴리프로필렌 NP-505(三井石油化學製社) 3중량부
마그네타이트 30중량부
대전제어제(금속산화물이 부착되지 않은 아조계 아연 금속착체) 2중량부
상기 재료를 혼합기(헨실믹서)로 건식 혼합시킨 후 온도를 130℃로 고정한 2축 혼련기로 혼련했다. 얻어진 혼련물을 냉각해서 햄머밀로 약 2mm 이하로 조분쇄 시킨 후 조분·분급 기능이 있는 제트 분쇄기로 미분쇄했다.
얻어진 미분말을 기류식 분급기로 분급해서 평균입경 9.2μm의 생토너를 얻었다. 얻어진 생토너 100중량부에 소수성 산화규소 0.5중량부와 메틸메타 아크릴레이트 미립자 0.4중량부를 가해서 혼합기(헨실믹서)로 혼합시킨 후 진동 메쉬기로 응집물을 제거해서 토너를 얻었다.
다음에 이 토너를 시중의 복사기(상품명 NP-6062, 케논제품)로 10,000매를 연속 복사 테스트를 했다. 표 1에 표시된 것처럼 화상 농도 및 해상도가 낮고 동시에 오염의 발생도 많고 전사 효율도 저하됐다.
[실시예 5]
아조계 대전제어제의 합성예 5
디아조 성분으로서 안트라닐산에 커플링 성분으로서 3-히드록시-2-나프트-o-아니지디드를 반응시켜 생성된 모노 아조화합물 10중량부를 디메틸슬폭시드 50중량부와 물 50중량부에 용해하고, 수산화나트륨 2중량부를 용해시킨다. 여기에 염화칼륨 5중량부를 가해서 용해시킨 후 산화규소 분말 7중량부를 가해서 교반한다. 다음에 온도를 95℃에서 2시간 교반한 후 온도를 75℃에서 암모니아 4중량부를 함유하는 암모니아수를 가해서 1시간 교반시켜 냉각해서 물로 여과, 세정 후 105℃에서 5시간 건조한 후 분쇄해서 산화규소 함유 아조계 대전제어제 20중량부를 얻었다.
이 아조계 대전제어제의 안식각(유동성)은 17°이다.
<토너의 제조, 성능 확인예 5>
다음의 배합으로 토너를 제조했다.
스틸렌-아크릴산에스테르 공중합체 49중량부
저분자량 폴리프로필렌 NP-505(三井石油化學製社) 2중량부
마그네타이트 48중량부
합성예 5에서 얻은 아조계 대전제어제 1중량부
상기 재료를 혼합기(헨실믹서)로 건식 혼합시킨 후 온도를 130℃로 고정시킨 2축 혼련기로 혼련했다. 얻어진 혼련물을 냉각해서 햄머밀로 약 2mm 이하로 조분쇄시킨 후 조분·분급 기능을 가지고 있는 제트 분쇄기로 미분쇄했다.
얻어진 미분말을 기류식 분급기로 분급해서 평균입경 9.0μm의 생토너를 얻었다. 얻어진 생토너 100중량부에 소수성 산화규소 0.6중량부를 가해서 혼합기(헨실믹서)로 혼합시킨 후 진동 메쉬기로 응집물을 제거해서 토너를 얻었다.
다음에 이 토너를 시판되고 있는 복사기(상품명 NP-400RE, 케논제품)로 10,000매의 연속 복사 테스트를 했다. 표 1에 표시한 것처럼 화상 농도 및 해상도의 저하가 없고 동시에 오염의 발생도 없고 전사 효율도 높았다.
[비교예 5]
<토너의 제조, 성능 확인예 5>
다음의 배합으로 토너를 제조했다.
스틸렌-아크릴산에스테르 공중합체 49중량부
저분자량 폴리프로필렌 NP-505(三井石油化學製社) 2중량부
마그네타이트 48중량부
대전제어제(금속산화물이 부착되지 않은 아조계 크롬 금속착체) 1중량부
상기 재료를 혼합기(헨실믹서)로 건식 혼합시킨 후 온도를 130℃로 고정시킨 2축 혼련기로 혼련했다. 얻어진 혼련물을 냉각해서 햄머밀로 약 2mm 이하에서 조분쇄시킨 후 조분·분급 기능이 있는 제트 분쇄기로 미분쇄했다.
얻어진 미분말을 기류식 분급기로 분급해서 평균입경 9.2μm의 생토너를 얻었다. 얻어진 생토너 100중량부에 소수성 산화규소 0.6중량부를 가해서 혼합기(헨실믹서)로 혼합시킨 후 진동 메쉬기로 응집물을 제거해서 토너를 얻었다.
다음에 이 토너를 시중의 복사기(상품명 NP-400RE, 케논제품)로 10,000매 연속 복사 테스트를 했다. 표 1에 표시한 것처럼 화상 농도 및 해상도가 낮고 동시에 오염의 발생도 많고 전사 효율도 낮았다.
각 실시예와 비교예에서 연속 복사 테스트 개시시의 복사 화상 및 종료시의 복사 화상을 각 항목에 대해서 평가한 결과를 표 1에 표시했다.
복사 샘플로서는 전자 사진학회 테스트 차트 No1-R을 이용했다.
복사시킨 화상의 평가는 아래의 수법으로 시행하였다.
화상농도는 복사 화상 흑색 바탕의 농도를 맥베스 농도계로 측정했다. 해상도는 루페를 이용해서 복사 화상을 육안 관찰 하에 독립된 각 세선(細線)의 수를 세어서 평가했다.
오염은 복사 화상의 비화상부(非畵像部)의 부분에 농도를 맥베스 농도계로 측정했다. 전사효율은 사용 토너량(현상부의 감량)으로 폐토너량(폐토너부의 중량)을 나누어 이것에 100을 곱한 수치를 100으로 뺀 값이다.
평가항목 복사화상 화상농도 해상도 오염 전사효율
개시시 종료시 개시시 종료시 개시시 종료시
실시예 1 비교예 1 1.43 1.32 1.41 1.29 5.0 4.0 4.0 3.2 0.03 0.05 0.04 0.07 93.4% 87.5%
실시예 2 비교예 2 1.45 1.33 1.40 1.28 5.0 3.2 4.0 2.5 0.03 0.06 0.04 0.08 94.0% 85.8%
실시예 3 비교예 3 1.42 1.38 1.39 1.36 5.0 4.0 4.0 3.2 0.04 0.06 0.05 0.08 90.1% 88.3%
실시예 4 비교예 4 1.43 1.35 1.40 1.31 5.0 3.2 4.0 2.5 0.03 0.05 0.04 0.07 91.2% 84.0%
실시예 5 비교예 5 1.41 1.34 1.37 1.30 5.0 4.0 4.0 3.2 0.03 0.04 0.04 0.05 89.9% 83.7%
본 발명은 아조계의 올화금속착체를 생성시켜 이것을 전자 사진토너를 제조하는 원료 분말의 건식 혼합 공정에서 원료의 혼합 분산을 잘 하기 위하여 금속산화물 분말에 반응 부착시킨 아조계 대전제어제를 제공해서 이것을 전자 사진용 토너에 사용함으로써 화상 농도 및 해상도의 저하와 오염의 발생을 방지해서 전사 효율을 높여 안정된 화상을 얻을 수 있다.

Claims (6)

  1. 아조화합물 8~10중량부를 유기용매 40~60중량부와 물 40~60중량부에 용해하며 여기에 다음에 투입되는 금속염을 중화시키기에 불충분한 양의 알칼리 1~3중량부를 용해하고 금속염 4~6중량부를 용해시켜 완전 중화되지 않도록 한 다음 금속산화물 분말 7~25중량부를 분산하고 90~98℃에서 2시간 가열 반응시켜 아조계 올화 금속착체 화합물을 생성한 후 75℃에서 산, 알칼리 또는 이들의 염 중 하나를 3~5중량부를 가하여 1시간 교반하고 여과, 세정한 다음 95~110℃에서 5시간 건조, 분쇄하여 아조화합물을 금속산화물에 반응·부착시킨 하기 화학식 1의 금속산화물 함유 아조계 올화금속착체로 된 것을 특징으로 하는 아조계 대전제어제 제조방법.
    [화학식 1]
    Figure 112006032173916-pat00005
    M은 철, 크롬, 니켈, 코발트, 주석, 망간, 세륨, 은, 아연, 마그네슘, 지르코늄, 베릴륨, 동, 알미늄, 바륨, 칼슘, 티탄늄, 인슘, 리튬, 카드뮴 중 하나이다.
    A+는 수소이온, 나트륨이온, 칼륨이온, 암모늄이온, 아민이온 중 하나이다.
    금속산화물 분말은 산화규소, 산화티탄, 산화알미늄, 산화아연 중 하나의 분말이다.
    n은 2 내지 4의 정수이다.
    상기 아조화합물
    Figure 112006032173916-pat00006
    은 디아조 성분과 커플링
    성분이 반응한 것이다.
    Figure 112006032173916-pat00007
    은 디아조 성분으로부터 온 것인데,
    디아조 성분으로서 4-크로로-2-아미노페놀, 4-아세틸-2-아미노페놀, 4 또는 5-니트로-2-아미노페놀, 4-메톡시-2-아미노페놀, 4-크로로-5-니트로-2-아미노페놀, 안트라닐산 중 하나이고,
    Figure 112006032173916-pat00008
    은 커플링성분으로부터 온 것인데,
    커플링성분으로서 β-나프톨, 6-t-부틸-β-나프톨, 1-페닐-3-메틸-5-피라조론, 3-히드록시-2-나프트아니리드, 3-히드록시-2-나프트-o-아니지디드 중 하나이다.
  2. 제 1항에 있어서, 유기용매는 에틸셀로솔브, 에틸렌글리콜, n-부틸알콜, 이소프로판올, 디에틸렌글리콜, 메틸셀로솔브, 디메틸슬폭시드, 포름아미드 중 하나 이상인 것을 특징으로 하는 아조계 대전제어제 제조방법.
  3. 제 1항에 있어서, 금속산화물은 산화규소, 산화티탄, 산화알미늄, 산화아연 중 하나인 것을 특징으로 하는 아조계 대전제어제 제조방법.
  4. 제 1항에 있어서, 금속산화물 함유 아조계 올화금속착체는 안식각(安息角)이 10~20°인 것을 특징으로 하는 아조계 대전제어제 제조방법.
  5. 제 1항에 있어서, 금속산화물 분말에 대하여 반응 부착되어 있는 아조화합물의 중량비가 20~120%인 것을 특징으로 하는 아조계 대전제어제 제조방법.
  6. 아조화합물 8~10중량부를 유기용매 40~60중량부와 물 40~60중량부에 용해하며 여기에 다음에 투입되는 금속염을 중화시키기에 불충분한 양의 알칼리 1~3중량부를 용해하고 금속염 4~6중량부를 용해시켜 완전 중화되지 않도록 한 다음 금속산화물 분말 7~25중량부를 분산하고 90~98℃에서 2시간 가열 반응시켜 아조계 올화 금속착체 화합물을 생성한 후 75℃에서 산, 알칼리 또는 이들의 염 중 하나를 3~5중량부를 가하여 1시간 교반하고 여과, 세정한 다음 95~110℃에서 5시간 건조, 분쇄하여 아조화합물을 금속산화물에 반응·부착시킨 하기 화학식 1의 금속산화물 함유 아조계 올화금속착체로 된 것을 특징으로 하는 아조계 대전제어제.
    [화학식 1]
    Figure 112006032173916-pat00009
    M은 철, 크롬, 니켈, 코발트, 주석, 망간, 세륨, 은, 아연, 마그네슘, 지르코늄, 베릴륨, 동, 알미늄, 바륨, 칼슘, 티탄늄, 인슘, 리튬, 카드뮴 중 하나이다.
    A+는 수소이온, 나트륨이온, 칼륨이온, 암모늄이온, 아민이온 중 하나이다.
    금속산화물 분말은 산화규소, 산화티탄, 산화알미늄, 산화아연 중 하나의 분말이다.
    n은 2 내지 4의 정수이다.
    상기 아조화합물
    Figure 112006032173916-pat00010
    은 디아조 성분과 커플링 성분이 반응한 것이다.
    Figure 112006032173916-pat00011
    은 디아조 성분으로부터 온 것인데,
    디아조 성분으로서 4-크로로-2-아미노페놀, 4-아세틸-2-아미노페놀, 4 또는 5-니트로-2-아미노페놀, 4-메톡시-2-아미노페놀, 4-크로로-5-니트로-2-아미노페놀, 안트라닐산 중 하나이고,
    Figure 112006032173916-pat00012
    은 커플링성분으로부터 온 것인데,
    커플링성분으로서 β-나프톨, 6-t-부틸-β-나프톨, 1-페닐-3-메틸-5-피라조론, 3-히드록시-2-나프트아니리드, 3-히드록시-2-나프트-o-아니지디드 중 하나이다.
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