KR101125788B1 - 장기 흑색도가 우수한 자성 토너 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 a) 자성 토너 모입자; b) 지방산 철염으로 표면 처리한 평균 입경 0.01 내지 0.15 ㎛의 산화티탄 미분말; c) 평균입경 0.1 내지 1.5 ㎛의 무기물 미분말; 및 d) 비표면적 130 내지 330 ㎡/g의 소수성 실리카를 포함하는 장기 흑색도가 우수한 자성 토너 조성물을 제공한다.
자성 토너 모입자, 지방산 철염, 산화티탄 미분말, 무기물 미분말, 소수성 실리카

Description

장기 흑색도가 우수한 자성 토너 조성물{MAGNETIC TONER COMPOSITION HAVING SUPERIOR LONG TERM IMAGE DENSITY}
본 발명은 차지 링커지(charge linkage)가 적고 마찰 대전 속도가 빨라서 고대전량을 갖게 하여 장기적으로 고흑색도를 나타냄과 동시에 배경오염이 발생하는 것을 방지할 수 있는 자성 토너 조성물에 관한 것이다.
일반적으로 전자복사기나 레이저빔 프린터 등에 사용되는 전자사진 방식은 대전 공정, 노광 공정, 현상 공정, 전사 공정, 정착 공정을 거친다. 대전 공정은 광도전체를 이용한 감광층을 포함한 잠상 담지체에 코로나 방전이나 일차대전롤러(PCR : Primary Charging Roller)을 이용하여 일정한 전위를 띠게 하는 것이고 노광 공정은 원고에 대응하는 정전잠상을 잠상 담지체에 형성하기 위하여 광학렌즈나 레이저 빔을 이용하는 공정을 의미한다. 현상 공정은 여러가지 방법에 의하여 대전된 토너를 정전잠상으로 가게 하여 토너상을 형성하는 과정이고 전사 공정은 이 토너상이 종이나 다른 인쇄 매체로 정전기를 사용하여 가는 과정을 의미하고 마지막으로 정착 공정은 종이나 다른 매체로 간 토너를 여러가지 형태의 에너지를 통해 종이나 매체 위에 정착시키는 과정을 뜻한다.
토너를 대전하여 현상시키는 방법에 따라 2성분계 현상 방식과 1성분계 현상 방식으로 나뉘는데 최근 전자사진 방식의 소형화, 간편한 유지 관리 및 빠른 속도 지향을 위해 점차 1성분계 방식이 더 많이 사용되고 있다.
토너를 대전시키기 위하여 1성분계 현상 방식일 경우 금속이나 고무 등으로 만든 블레이드를 통과할 때 마찰되면서 전하를 띠게 되는데 이런 마찰을 유발시키기 위해 기본적인 유동성을 확보해야 하므로 소수성실리카를 많이 사용한다. 하지만 이 실리카만으로는 충분한 대전량을 확보하기 어렵다. 그리고 현재 에너지 절약 측면에서 저온정착을 추구하기 때문에 어느 정도 이상의 양을 사용하였을 때 대전량은 확보하지만 정착이 안되는 문제가 나오므로 다른 첨가물을 사용하여 토너의 대전량을 높이는 해결 과정이 필요하게 된다.
부차적인 첨가물 중 유기물과 무기물 모두 사용 가능한데 유기물은 일차대전롤러(PCR)나 잠상 담지체에 부착이 되면서 축적되어 대전 공정을 방해하여 화상의 농도를 떨어뜨리거나 배경오염을 유발시키고 잠상 담지체의 성능을 떨어뜨린다.
무기물을 사용하였을 경우에는 연마제의 역할이 가미되므로 잠상 담지체에 손상을 입힐 수 있고 이것 때문에 배경오염이 유발되는 문제점이 있고 사용한 무기물의 전기저항값이 너무 낮으면 토너가 대전이 안되거나 낮은 대전량으로 인한 배경오염 등의 문제점이 있다.
따라서 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 대전량을 충분히 주면서 잠상 담지체의 수명을 연장하여 장기 흑색도를 높일 수 있는 자성 토너에 대한 연구가 더욱 요구되고 있다.
따라서, 본 발명의 목적은, 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 차지 링커지(charge linkage)가 적고 마찰 대전 속도가 빨라서 고대전량을 갖게 하여 장기적으로 고흑색도를 나타냄과 동시에 배경오염이 발생하는 것을 방지할 수 있는 자성 토너 조성물을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하나의 실시 상태는 a) 자성 토너 모입자; b) 지방산 철염으로 표면 처리한 평균 입경 0.01 내지 0.15 ㎛의 산화티탄 미분말; c) 평균입경 0.1 내지 1.5 ㎛의 무기물 미분말; 및 d) 비표면적 130 내지 330 ㎡/g의 소수성 실리카를 포함하는 자성 토너 조성물을 제공한다.
여기서, 본 발명에 따른 자성 토너 조성물은 정전하상 현상용으로 사용될 수 있다.
이하에서는 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 장기 흑색도가 우수한 자성 토너 조성물은 a) 자성 토너 모입자; b) 지방산 철염으로 표면 처리한 평균 입경 0.01 내지 0.15 ㎛의 산화티탄 미분말; c) 평균입경 0.1 내지 1.5 ㎛의 무기물 미분말; 및 d) 비표면적 130 내지 330 ㎡/g의 소수성 실리카를 포함한다.
본 발명에 따른 자성 토너 조성물은 상기 a) 자성 토너 모입자 100 중량부에 대하여 상기 b) 산화티탄 미분말; 상기 c) 무기물 미분말; 및 상기 d) 소수성 실리카가 각각 0.05 내지 0.7 중량부; 0.3 내지 1.0 중량부; 및 0.3 내지 1.5 중량부로 포함될 수 있다.
상기 a) 자성 토너 모입자의 평균입경이 5 내지 10 ㎛인 것이 바람직하다. 여기서, 상기 a) 자성 토너 모입자의 평균입경이 5㎛ 미만인 경우 기존의 분쇄방법으로 생산하게 되면 생산성이 저하가 될 수 있고, 10 ㎛을 초과하는 경우 화상의 해상도(resolution)가 좋지 않을 수 있다.
그리고, 상기 a) 자성 토너 모입자는 바인더 수지 및 자성체를 포함할 수 있다.
상기 a) 자성 토너 모입자는 상기 바인더 수지 15 내지 75중량% 및 상기 자성체 25 내지 85중량%를 포함할 수 있다. 상기 바인더 수지로는 당업계에 알려진 바인더 수지 모두 사용가능하다. 예컨대, 폴리 에스테르, 폴리 아크릴산 메틸, 폴리 아크릴산 부틸, 폴리 아크릴산 라우릴 등의 아크릴산 에스테르 중합체; 폴리 메타크릴산 메틸, 폴리 메타크릴산 부틸, 폴리 메타크릴산 헥실, 폴리 메타크릴산 2- 에텔 헥실, 또는 폴리 메타크릴산 라우릴 등의 메타크릴산 에스테르 중합체; 아크릴산 에스테르와 메타아크릴산 에스테르의 공중합체; 스틸렌계 단량체와 아크릴산 에스테르 또는 메타크릴산 에스테르의 공중합체; 폴리 초산 비닐, 폴리 프로피온산 비닐, 폴리 낙산 비닐, 폴리 에틸렌, 또는 폴리 프로필렌 등의 에틸렌계 중합체 및 이들의 공중합체; 스틸렌 부타디엔 공중합체, 스틸렌 이소프렌 공중합체, 또는 스틸렌 말레산 공중합체 등의 스틸렌계 공중합체; 폴리비닐 에테르 수지 ; 폴리비닐 케톤 수지; 폴리에스테르 수지; 폴리아미드 수지; 폴리우레탄 수지; 고무계 수지; 에폭시 수지; 폴리비닐부치랄 로진; 변성 로진; 페놀 수지 등을 단독 또는 혼합하 여 사용할 수 있다.
상기 자성체는 강자성 금속 및 이들의 합금 또는 이들의 화합물; 자성 산화물로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상인 것이 바람직하다.
강자성의 금속 및 이들의 합금이나 이들의 화합물, 입상 자성분, 또는 침상 자성분 등을 사용할 수 있다. 예컨대, 마그네타이트, 페마타이트, 페라이트, 철, 코발트, 니켈, 또는 망간 등의 합금이나 화합물, 그 외의 강자성 합금, 자성 산화물 등을 사용할 수 있다.
상기 자성체는 평균 지름이 0초과 1 ㎛이하의 미분말인 것이 바람직하다.
상기 a) 자성 토너 모입자는 착색제 및/또는 첨가제를 추가로 더 포함할 수 있다.
상기 착색제는 상기 a) 자성 토너 모입자에 1 내지 15 중량%로 포함될 수 있다.
상기 착색제로는 카본 블랙, 스플릿 블랙, 니구로신 염료, 아닐린 블루, 크롬 옐로우, 프탈로시아닌 블루, 램프블랙, 로즈 벤갈, 군청색 블루, 또는 메틸렌 블루 클로라이드 등을 사용할 수 있다.
상기 첨가제는 하전 제어제, 정착 보조제, 케이킹(caking)방지제, 및 이형제로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.
상기 첨가제 중 하전제어제로는 부대전성인 경우에는 함금속아조염료, 살리실산화합물 등을 사용할 수 있고 정대전성인 경우에는 니그로신 염료, 또는 제4급 암모늄염 등을 사용할 수 있다.
상기 첨가제 중 정착 보조제로는 케이킹(caking) 방지제를 사용할 수 있고, 이형성을 좋게 하기 위한 이형제로는 저분자량 폴리에틸렌, 저분자량 폴리프로필렌, 또는 카나우바왁스 등을 사용할 수 있다.
상기 b) 지방산 철염으로 표면 처리한 산화티탄 미분말은 평균 입경이 0.01 내지 0.15 ㎛인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 0.05 내지 0.1 ㎛인 것이다.
상기 b) 지방산 철염으로 표면 처리한 산화티탄 미분말의 평균 입경이 0.01 ㎛ 미만일 경우에는 지방산 철염으로 표면 처리한 산화티탄 미분말의 크기가 너무 작아져 자성 토너 표면에 부착된 실리카에 묻혀버려 대전량에 영향을 줄 수가 없어서 흑색도가 개선되지 않는다.
상기 b) 지방산 철염으로 표면 처리한 산화티탄 미분말의 평균 입경이 0.15 ㎛을 초과할 경우에는 지방산 철염으로 표면 처리한 산화티탄 미분말의 크기가 커서 자성 토너 표면에 부착되는 양보다 유리되어 자성 토너와 따로 존재하여 자성 토너의 대전을 저해 시켜 자성 토너의 대전량이 감소된다.
상기 b) 지방산 철염으로 표면 처리한 산화티탄 미분말은 상기 a) 자성 토너 모입자 100 중량부에 대하여 0.05 내지 0.7 중량부로 포함되는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 0.1 내지 0.5 중량부로 포함되는 것이다.
상기 b) 지방산 철염으로 표면 처리한 산화티탄 미분말의 함량이 0.05 중량부 미만일 경우에는 자성 토너 모입자 각각에 충분한 양이 붙어있지 못하므로 자성 토너 입자간 대전량의 차이를 보여 전체적인 대전 분포가 커지게 되어 배경오염이 발생한다. 동시에 충분히 자성 토너 모입자를 싸주지 못하므로 잠상 담지체에 자성 토너 필르밍(filming) 현상이 나오고 일차대전롤러(PCR)에도 자성 토너가 오염되기 쉽다.
상기 b) 지방산 철염으로 표면 처리한 산화티탄 미분말의 함량이 0.7 중량부를 초과할 경우에는 상기 c) 평균입경 0.1 내지 1.5 ㎛의 무기물 미분말과 더불어 사용한 양이 너무 많아져서 슬리브 손상이 발생되기 쉬우며 손상된 부분의 자성 토너 대전이 안됨으로 인하여 최종적으로 종이나 매체에 토너상이 형성이 안되는 부분이 발생하는 문제점이 있다. 그리고 자성 토너 모입자에 부착되고도 남은 상기 b) 지방산 철염으로 표면 처리한 산화티탄 미분말이 뭉쳐있다가 전사되면서 최종적으로 정착이 안되는 부분을 만드는 문제점도 발생된다.
상기 b) 지방산 철염으로 표면 처리한 산화티탄 미분말의 처리 방법에 제한을 두지 않는다. 예를 들어 산화티탄 미분말과 소량의 지방산 철염을 혼합하여 열처리하여 얻는 방법이 있다.
지방산은 특별히 제한은 없고 발레르산, 카푸론산, 라우르산, 스테아린산, 아라킨산, 리놀렌산, 아라키돈산, 올레인산, 베헤닌산, 엘칸산, 몬텐산, 및 이소스테아린산 중에서 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하다.
상기 b) 지방산 철염으로 표면 처리한 산화티탄 미분말을 포함하는 자성 토너 조성물이 대전되었을 때가, 자성 토너 모입자, 무기물 미분말, 및 소수성 실리카로만 구성된 종래 자성 토너 조성물이 대전되었을 때 보다 차지 링커지(charge linkage; 대전된 전하가 빠져나가 대전량이 저하되는 것을 의미함)가 적고 대전 속도가 빨라지게 된다. 철염이 아니라 다른 금속이 들어간 지방산 금속염으로 산화티 탄 미분말을 표면 처리한 경우에는 오히려 차지 링커지가 많이 발생하여서 대전 전하량을 감소시키게 된다.
본 발명에 따른 자성 토너 조성물에 있어서, 상기 c) 무기물 미분말은 평균 입경이 0.1 내지 1.5 ㎛인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 0.7 내지 1.5 ㎛인 것이다.
상기 c) 무기물 미분말의 평균 입경이 0.1 ㎛ 미만일 경우에는 일차대전롤러(PCR)와 잠상 담지체에 토너 오염이 발생한다.
상기 c) 무기물 미분말의 평균 입경이 1.5 ㎛ 초과일 경우에는 자성 토너 모입자의 표면에 부착되기 힘들기 때문에 토너 대전시 방해가 됨에 따라 토너의 전체적인 대전분포가 넓어지게 되어 배경오염이 발생한다.
상기 c) 무기물 미분말은 상기 a) 자성 토너 모입자 100 중량부에 대하여 0.3 내지 1.0 중량부로 포함되는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 0.5 내지 0.8 중량부로 포함되는 것이다.
상기 c) 무기물 미분말의 함량이 0.3 중량부 미만일 경우 일차대전롤러(PCR)와 잠상 담지체에 발생하는 토너 오염을 제거시키는 연마 작용이 불충분하여 장기적으로 흑색도가 안정된 토너를 얻을 수 없다.
상기 c) 무기물 미분말의 함량이 1.0 중량부를 초과하는 경우 부착되지 않고 돌아다니는 상기 c) 무기물 미분말이 많게 되고 이것이 토너의 대전을 방해하여 낮은 흑색도를 나타내고 연마작용이 심화되어 슬리브 손상의 문제점이 발생하게 된다.
상기 c) 무기물 미분말로는 산화티탄, 산화 아연, 산화 알루미늄, 산화 세륨, 산화 주석, 및 산화 철 중에서 선택된 1종 이상의 금속 산화물 미분말을 사용하거나, 티탄산 스트론튬, 티탄산 바륨, 티탄산 칼슘, 및 지르콘산 스트론튬 중에서 선택된 1종 이상의 이중 금속 산화물 미분말을 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 자성 토너 조성물에 있어서, 상기 d) 소수성 실리카는 비표면적이 130 내지 330 ㎡/g인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 180 내지 330 ㎡/g이다.
상기 d) 소수성 실리카의 비표면적이 130 ㎡/g 미만인 경우 토너에 충분한 유동성을 주지 못하여 토너의 대전량이 낮게 되고 낮은 흑색도를 나타내게 된다.
상기 d) 소수성 실리카의 비표면적이 330 ㎡/g를 초과하는 경우 토너 유동성이 너무 좋아져서 과도한 대전량으로 인한 슬리브 상의 토너 층의 불균일화로 화상부에 무늬 모양이 나올 수 있는 문제점이 있다.
상기 d) 소수성 실리카는 상기 a) 자성 토너 모입자 100 중량부에 대하여 0.3 내지 1.5 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 상기 a) 자성 토너 모입자 100 중량부에 대하여 0.5 내지 1.2 중량부로 포함하는 것이다.
상기 d) 소수성 실리카의 함량이 0.3 중량부 미만인 경우 토너끼리 뭉침이 발생하여 슬리브 상에 고른 토너층을 형성할 수 없는 문제점이 발생한다.
상기 d) 소수성 실리카의 함량이 1.5 중량부를 초과하는 경우 정착 과정이 원활하지 못하여 오프셋(offset)이 발생하게 된다.
이하에서는, 본 발명을 하기 실시예들을 통하여 보다 상세히 설명하기로 한 다. 하기 실시예들은 본 발명의 이해를 돕기 위한 예시일 뿐, 본 발명의 범위가 하기 실시예들로 한정되거나 제한되지 않는다.
<실시예 1>
1-1. 자성 토너 모입자의 제조
하기 표 1의 조성비로 배합한 각각의 원료를 헨셀 믹서로 혼합한 후, 2축 용융 혼련기에서 165℃의 온도로 용융 혼련하고, 이를 시트상으로 연신시키고 냉각한 후, 햄머 믹서에 의해 수 ㎜의 크기로 조 분쇄하고, 젯트밀에 의해 미분쇄하며, 분급기로 분급하여 평균 입경 9 ㎛의 a) 자성 토너 모입자를 제조하였다.
구 분 성 분 배합비율(중량%)
바인더수지 폴리에스테르 수지 45
자성체 마그네타이트 50
하전제어제 함금속아조염 2
이형제 저분자량 폴리프로필렌 3
1-2. 자성 토너 제조
상기 제조한 a) 자성 토너 모입자에, b) 표 2의 A 인 지방산 철염으로 표면 처리한 평균 입경이 0.02 ㎛인 산화 티탄 미분말 0.1 중량부, c) 무기물 미분말로 산화 티탄 JA-1(일본, 데이카사 0.18 ㎛) 0.5 중량부, 및 d) 비표면적이 200 ㎡/g 인 소수성 실리카로 R974(일본 에어로실사) 1.0 중량부를 첨가하여 헨쉘 믹서로 4분 동안 교반 혼합하여 자성 토너를 제조하였다. 지방산 철염으로 산화 티탄 미분말을 표면 처리하는 방법의 일예로 산화 티탄 미분말(P25, 일본 에어로실사)과 소량의 지방산 철염을 혼합하여 헨쉘 믹서에서 선속도 30 m/s로 1분 돌린 후 열처리한 다음분급하여, b) 지방산 철염으로 표면처리한 산화 티탄 미분말을 얻었다.
<실시예 2~16>
하기 표 2와 같이 지방산 철염을 선정하고, 산화 티탄 미분말(P25, 일본 에어로실사)과 표 2에 따른 소량의 지방산 철염을 혼합하여 헨쉘 믹서에서 선속도 30 m/s로 1분 돌린 후 열처리한 다음 분급하여 b) 지방산 철염으로 표면 처리된 산화 티탄 미분말(A,B)을 얻고, b) 지방산 철염으로 표면 처리된 산화 티탄 미분말, c) 무기물 미분말인 산화 티탄 미분말 및 d) 소수성 실리카의 함량을 표 3와 같이 변경하여 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 자성 토너를 제조하였다.
b) 지방산 철염으로 표면처리된 산화티탄 미분말
[산화 티탄 미분말(P25, 일본 에어로실사) + 지방산 철염(10 wt%)]		 지방산 철염의 구성
지방산 중심금속
A 스테아린산 Fe
B 올레인산 Fe
구분 표 2에 따른 b)지방산 철염으로 표면처리된 산화티탄 미분말 c)무기물 미분말인 산화티탄 미분말
(중량부)		 d)소수성 실리카(R974)
(중량부)
종류 함량(중량부)
실시예 2 A 0.05 0.5 1.0
실시예 3 A 0.3 0.5 1.0
실시예 4 A 0.7 0.5 1.0
실시예 5 A 0.3 0.3 1.0
실시예 6 A 0.3 1.0 1.0
실시예 7 A 0.3 0.5 0.5
실시예 8 A 0.3 0.5 1.5
실시예 9 B 0.05 0.5 1.0
실시예 10 B 0.3 0.5 1.0
실시예 11 B 0.7 0.5 1.0
실시예 12 B 0.3 0.3 1.0
실시예 13 B 0.3 1.0 1.0
실시예 14 B 0.3 0.5 0.5
실시예 15 B 0.3 0.5 1.5
실시예 16 B 0.05 0.5 1.0
<비교예 1~19>
지방산 철염 이외에 기타 지방산 금속염을 표 4와 같이 선정하고, 산화 티탄 미분말(P25, 일본 에어로실사)과 표 4에 따른 소량의 기타 지방산 금속염을 혼합하여 헨쉘 믹서에서 선속도 30 m/s로 1분 돌린 후 열처리한 다음 분급하여 기타 지방산 금속염으로 표면 처리된 산화 티탄 미분말(C,D,E,F)을 얻고, 표 2에 따른 b) 지방산 철염으로 표면 처리된 산화 티탄 미분말(A,B) 또는 표 4에 따른 기타 지방산 금속염으로 표면 처리된 산화 티탄 미분말(C,D,E,F), c) 무기물 미분말인 산화 티탄 미분말 및 d) 소수성 실리카의 함량을 표 5와 같이 변경하여 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 자성 토너를 제조하였다.
기타 지방산 금속염으로 표면처리된 산화티탄 미분말
[산화 티탄 미분말(P25, 일본 에어로실사) + 기타 지방산 금속염(10 wt%)]		 기타 지방산 금속염 구성
지방산 중심금속
C 스테아린산 Al
D 카푸릴산 Al
E 스테아린산 Zn
F 올레인산 Zn
구분 표 2 및 표 4에 따른
산화티탄 미분말		 c) 무기물 미분말인 산화티탄 미분말
(중량부)		 d) 소수성 실리카(R974)
(중량부)
종류 함량(중량부)
비교예 1 - - 0.5 1.0
비교예 2 A 0.01 0.5 1.0
비교예 3 A 0.8 0.5 1.0
비교예 4 A 0.3 - 1.0
비교예 5 A 0.3 0.2 1.0
비교예 6 A 0.3 1.2 1.0
비교예 7 A 0.3 0.5 -
비교예 8 A 0.3 0.5 0.2
비교예 9 A 0.3 0.5 1.8
비교예 10 B 0.01 0.5 1.0
비교예 11 B 0.8 0.5 1.0
비교예 12 B 0.3 0.2 1.0
비교예 13 B 0.3 1.2 1.0
비교예 14 B 0.3 0.5 0.2
비교예 15 B 0.3 0.5 1.8
비교예 16 C 0.3 0.5 1.0
비교예 17 D 0.3 0.5 1.0
비교예 18 E 0.3 0.5 1.0
비교예 19 F 0.3 0.5 1.0
<실험예 >
현상 기구로 구성된 시판의 자성 1성분계 현상 방식의 프린터(휴렛페커드 Laser Jet 4200)로 상온, 상습(20℃, 55 % RH)의 환경에서 10,000 매까지 출력을 하여 흑색도, 배경오염 및 슬리브 손상을 측정하였다.　 하기 표 6의 평가 기준에 따라 평가하고, 그 결과를 하기 표 7에 나타내었다.
평가기준 A B C D
흑색도 1.40 이상 1.30 ~ 1.40 1.20 ~ 1.30 1.20 이하
배경오염 없음 양호 수준 약간 있음 많이 있음
슬리브 손상 손상 없음 손상 미미한 수준 손상 약간 있음 손상 많음
구분 흑색도 배경오염 슬리브 손상
실시예 1 A A A
실시예 2 A A A
실시예 3 A A A
실시예 4 A A A
실시예 5 A A A
실시예 6 A A A
실시예 7 A A A
실시예 8 A A A
실시예 9 A A A
실시예 10 A A A
실시예 11 A A A
실시예 12 A A A
실시예 13 A A A
실시예 14 A A A
실시예 15 A A A
실시예 16 A A A
비교예 1 C A A
비교예 2 C A A
비교예 3 C A B
비교예 4 B C A
비교예 5 B C A
비교예 6 B C C
비교예 7 C D A
비교예 8 B C A
비교예 9 B C A
비교예 10 B C A
비교예 11 C B D
비교예 12 C B A
비교예 13 D C D
비교예 14 C C A
비교예 15 B B A
비교예 16 B C A
비교예 17 D D A
비교예 18 D D A
비교예 19 D B A
상기 표 7를 통하여, 본 발명에 따른 a) 자성 토너 모입자; b) 지방산 철염으로 표면 처리한 평균 입경 0.01 내지 0.15 ㎛의 산화 티탄 미분말; c) 평균 입경 0.1 내지 1.5 ㎛의 무기물 미분말; 및 d) 비표면적이 130 내지 330 ㎡/g의 소수성 실리카를 포함하는 실시예 1 내지 실시예 16에 따른 자성 토너 조성물은 비교예 1 내지 비교예 19에 비하여 흑색도, 배경오염, 슬리브 손상면에서 우수함을 알 수 있다.
특히, 비교예 16 내지 비교예 19에 따른 자성 토너 조성물에 있어서 중심금속으로 철(Fe)이 아니라 다른 중심금속(Al, Zn)이 들어간 기타 지방산 금속염으로 산화티탄 미분말을 표면 처리한 경우, 오히려 차지 링커지가 많이 발생하여서 대전 전하량이 감소됨에 따라 낮은 대전량을 갖게 되므로, 낮은 흑색도를 나타냄과 동시에 배경오염이 심하게 발생된다. 이에 반해, 본 발명의 실시예 1 내지 실시예 16에 따른 자성 토너 조성물에 있어서 상기 b) 지방산 철염으로 표면 처리한 산화티탄 미분말을 사용하게 되면 차지 링커지가 적고 대전 속도가 빨라서 고대전량을 갖게 되므로 장기적으로 고흑색도를 나타냄과 동시에 배경오염이 발생하는 것을 방지할 수 있음을 표 7를 통해 확인할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 장기 흑색도가 우수한 자성 토너 조성물은 차지 링커지(charge linkage)가 적고 마찰 대전 속도가 빨라서 고대전량을 갖게 하여 장기적으로 고흑색도를 나타냄과 동시에 배경오염이 발생하는 것을 방지할 수 있게 된다.

Claims (11)

  1. a) 자성 토너 모입자;
    b) 지방산 철염으로 표면 처리한 평균 입경 0.01 내지 0.15 ㎛의 산화티탄 미분말;
    c) 평균입경 0.1 내지 1.5 ㎛의 무기물 미분말; 및
    d) 비표면적 130 내지 330 ㎡/g의 소수성 실리카
    를 포함하고,
    상기 b) 지방산 철염으로 표면 처리한 산화티탄 미분말에서 상기 지방산은 발레르산, 카푸론산, 라우르산, 스테아린산, 아라킨산, 리놀렌산, 아라키돈산, 올레인산, 베헤닌산, 엘칸산, 몬텐산, 및 이소스테아린산 중에서 선택된 1종 이상인 것인 자성 토너 조성물.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 a) 자성 토너 모입자 100 중량부에 대하여 상기 b) 산화티탄 미분말; 상기 c) 무기물 미분말; 및 상기 d) 소수성 실리카가 각각 0.05 내지 0.7 중량부; 0.3 내지 1.0 중량부; 및 0.3 내지 1.5 중량부로 포함되는 자성 토너 조성물.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 a) 자성 토너 모입자의 평균입경이 5 내지 10 ㎛인 것인 자성 토너 조성물.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 a) 자성 토너 모입자는 바인더 수지 및 자성체를 포함하는 것인 자성 토너 조성물.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 a) 자성 토너 모입자는 상기 바인더 수지 15 내지 75중량% 및 상기 자성체 25 내지 85중량%를 포함하는 것인 자성 토너 조성물.
  6. 청구항 4에 있어서, 상기 바인더 수지는 폴리 에스테르, 폴리 아크릴산 메틸, 폴리 아크릴산 부틸, 및 폴리 아크릴산 라우릴 중에서 선택된 1종 이상의 아크릴산 에스테르 중합체; 폴리 메타크릴산 메틸, 폴리 메타크릴산 부틸, 폴리 메타크릴산 헥실, 폴리 메타크릴산 2- 에텔 헥실, 및 폴리 메타크릴산 라우릴 중에서 선택된 1종 이상의 메타크릴산 에스테르 중합체; 아크릴산 에스테르와 메타아크릴산 에스테르의 공중합체; 스틸렌계 단량체와 아크릴산 에스테르 또는 메타크릴산 에스테르의 공중합체; 폴리 초산 비닐, 폴리 프로피온산 비닐, 폴리 낙산 비닐, 폴리 에틸렌, 및 폴리 프로필렌 중에서 선택된 1종 이상의 에틸렌계 중합체 및 이들의 공중합체; 스틸렌 부타디엔 공중합체, 스틸렌 이소프렌 공중합체, 및 스틸렌 말레산 공중합체 중에서 선택된 1종 이상의 스틸렌계 공중합체; 폴리비닐 에테르 수지 ; 폴리비닐 케톤 수지; 폴리에스테르 수지; 폴리아미드 수지; 폴리우레탄 수지; 고무계 수지; 에폭시 수지; 폴리비닐부치랄 로진; 변성 로진; 페놀 수지로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상인 것인 자성 토너 조성물.
  7. 청구항 4에 있어서, 상기 자성체는 강자성 금속 및 이들의 합금 또는 이들의 화합물; 자성 산화물로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 이상인 것인 자성 토너 조성물.
  8. 청구항 4에 있어서, 상기 a) 자성 토너 모입자는 착색제, 하전 제어제, 정착 보조제, 케이킹(caking)방지제, 및 이형제로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 더 포함하는 것인 자성 토너 조성물.
  9. 삭제
  10. 청구항 1에 있어서, 상기 c) 무기물 미분말은 산화티탄, 산화 아연, 산화 알루미늄, 산화 세륨, 산화 주석, 및 산화 철 중에서 선택된 1종 이상의 금속 산화물; 티탄산 스트론튬, 티탄산 바륨, 티탄산 칼슘, 및 지르콘산 스트론튬 중에서 선택된 1종 이상의 이중 금속 산화물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것인 자성 토너 조성물.
  11. 청구항 1 내지 청구항 8 및 청구항 10 중 어느 한 항에 따른 자성 토너 조성물은 정전하상 현상용 자성 토너 조성물인 것인 자성 토너 조성물.
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