KR101160237B1 - Polyester resin for toner binder and method for preparing the same, and toner comprising the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 토너바인더용 폴리에스테르 수지, 그 제조방법 및 이를 포함하는 토너에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반응물에 아이소솔바이드 및 방향족 디올을 적절 함량으로 포함시키고, 중축합 반응시의 감압조건을 제어하고, 제조되는 폴리에스테르 수지의 유리전이온도, 수평균분자량 및 연화온도를 적절 범위로 특정함으로써, 우수한 내구성 및 저온정착성을 확보할 수 있는 토너바인더용 폴리에스테르 수지, 그 제조방법 및 이를 포함하는 토너에 관한 것이다.The present invention relates to a polyester resin for a toner binder, a method of manufacturing the same, and a toner including the same, and more particularly, to include isosorbide and aromatic diol in an appropriate amount in a reactant, and to control the pressure reduction conditions during the polycondensation reaction. And, by specifying the glass transition temperature, number average molecular weight and softening temperature of the polyester resin to be produced in an appropriate range, a polyester resin for toner binder, which can ensure excellent durability and low temperature fixability, a manufacturing method and the same It relates to toner.

Description

토너바인더용 폴리에스테르 수지, 그 제조방법 및 이를 포함하는 토너{POLYESTER RESIN FOR TONER BINDER AND METHOD FOR PREPARING THE SAME, AND TONER COMPRISING THE SAME}Polyester resin for toner binder, manufacturing method thereof, and toner comprising the same {POLYESTER RESIN FOR TONER BINDER AND METHOD FOR PREPARING THE SAME, AND TONER COMPRISING THE SAME}

본 발명은 토너바인더용 폴리에스테르 수지, 그 제조방법 및 이를 포함하는 토너에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반응물에 아이소솔바이드 및 방향족 디올을 적절 함량으로 포함시키고, 중축합 반응시의 감압조건을 제어하고, 제조되는 폴리에스테르 수지의 유리전이온도, 수평균분자량 및 연화온도를 적절 범위로 특정함으로써, 우수한 내구성 및 저온정착성을 확보할 수 있는 토너바인더용 폴리에스테르 수지, 그 제조방법 및 이를 포함하는 토너에 관한 것이다.The present invention relates to a polyester resin for a toner binder, a method of manufacturing the same, and a toner including the same, and more particularly, to include isosorbide and aromatic diol in an appropriate amount in a reactant, and to control the pressure reduction conditions during the polycondensation reaction. And, by specifying the glass transition temperature, number average molecular weight and softening temperature of the polyester resin to be produced in an appropriate range, a polyester resin for toner binder, which can ensure excellent durability and low temperature fixability, a manufacturing method and the same It relates to toner.

최근 들어 레이저프린터, 팩시밀리, 복사기 등 화상 형성장치에 있어서 고속, 고화질의 화상을 제공할 수 있는 현상 토너가 주목받고 있다. 토너 화상을 시트에 고속, 고화질로 정착하기 위한 여러 가지 방식들 중에서 현재 가장 일반적으로 사용되는 것은 가열압착 방식이다. 가열압착 방식은 가열 롤러가 직접 토너를 가압하여 접촉하기 때문에 화상을 빠르고 정확하게 정착할 수 있는 장점이 있으며, 토너에 포함된 바인더 수지는 가열압착 방식에서 화상을 종이와 같은 시트에 정착시키는 역할을 수행한다. 고속, 고화질 화상 형성을 위한 바인더로서 기존에는 스티렌/아크릴계 공중합체를 주로 사용하였으나 현재에는 폴리에스테르 수지가 빈번히 사용되고 있다. In recent years, developing toners capable of providing high-speed and high-quality images in image forming apparatuses such as laser printers, facsimile machines, and copiers have attracted attention. Among various methods for fixing the toner image to the sheet at high speed and high quality, the most commonly used one is the hot pressing method. The hot pressing method has an advantage of fast and accurate fixing of an image because the heating roller directly presses the toner to contact it, and the binder resin included in the toner fixes the image to a sheet such as paper in the hot pressing method. do. Conventionally, styrene / acrylic copolymers were mainly used as binders for forming high speed and high quality images, but polyester resins are frequently used.

바인더로서 중요하게 요구되는 성능은 토너 보존시의 내구성과 관련된 내블로킹성, 정착성 및 화상 형성에 영향을 주는 대전특성 등을 들 수 있다. 이 중 내블로킹성에 관해서는 토너의 고온 보존시에도 토너가 블로킹을 일으키지 않고 바인더로서 비교적 높은 유리전이온도를 가질 것이 요구되며, 정착성에 관해서는 에너지 절약 관점에서 정착부의 저온화 즉, 낮은 온도에서도 종이에 정착하는 성능인 저온정착성이 요구되고 있다. The performance required as a binder importantly includes blocking resistance, fixability, and charging characteristics affecting image formation, etc., related to durability in toner storage. Among them, in terms of blocking resistance, even when the toner is stored at a high temperature, it is required that the toner does not block and have a relatively high glass transition temperature as a binder. Low temperature fixability, which is a performance of fixing to a film, is required.

바인더로서 요구되는 이러한 성능을 구현하기 위해 여러 가지 방법들이 제시된 바 있다. 특히 고속 화상을 형성하기 위해 연화온도(연화점이라고도 함)가 낮은 폴리에스테르 수지를 바인더로 사용하여 토너의 저온정착성을 향상시키는 방법이 제시된 바 있다. 그러나, 연화온도가 낮은 폴리에스테르 수지를 제조하기 위해 분자량을 낮출 경우 폴리에스테르 수지는 낮은 분자량으로 인해 유리전이온도가 급격히 낮아지고, 이로 인해 장기 사용시 옵셋(offset)이 발생하는 등 내구성이 크게 저하되는 문제가 있다. Various methods have been proposed to achieve this performance required as a binder. In particular, a method of improving low temperature fixability of a toner has been proposed by using a polyester resin having a low softening temperature (also called a softening point) as a binder to form a high speed image. However, when the molecular weight is lowered to prepare a polyester resin having a lower softening temperature, the glass resin has a sharply lowered glass transition temperature due to the low molecular weight, which causes a significant decrease in durability such as an offset during long-term use. there is a problem.

한편, 내구성을 높이기 위한 내블로킹성 개선 방법으로 단식 관능 이소시아네이트(일본 특개2000-275902호)를 사용하는 방법과 단식 관능 아민(일본 특개평11-92533호)을 사용하는 방법 등이 제시된 바 있다. 그러나, 이러한 방법들에 의해 제조되는 폴리에스테르 수지는 폴리에스테르 내의 가교적 구성으로 분자량을 증대시켜 내구성은 향상되지만, 토너의 정착성이 저하되어 이러한 방법으로 토너를 제조할 경우 고속 인쇄 및 고속 정착시 화상품질에 문제가 발생하게 된다.On the other hand, as a method of improving the blocking resistance for improving durability, a method of using a single functional isocyanate (Japanese Patent Laid-Open No. 2000-275902) and a method of using a single functional amine (Japanese Patent Laid-Open No. Hei 11-92533) has been proposed. However, the polyester resins produced by these methods increase the molecular weight by increasing the molecular weight due to the crosslinking composition in the polyester, but the fixing of the toner is deteriorated, so that when the toner is manufactured in this way, the high speed printing and the high speed fixing Problems occur with image quality.

일본 공개특허공보 2000-275902호Japanese Laid-Open Patent Publication 2000-275902 일본 공개특허공보 평11-92533호Japanese Laid-Open Patent Publication No. 11-92533

본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 한 것으로, 우수한 내구성과 저온정착성을 동시에 확보할 수 있는 토너바인더용 폴리에스테르 수지, 그 제조방법 및 이를 포함하는 토너를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.The present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, to provide a polyester resin for a toner binder, a method of manufacturing the same and a toner including the same which can ensure excellent durability and low temperature fixability at the same time Shall be.

상기한 기술적 과제를 달성하고자, 본 발명은 상대적 함량으로 방향족 2가 산 100몰당량, 아이소솔바이드 5 내지 30몰당량, 지방족 디올 10 내지 50몰당량 및 방향족 디올 30 내지 70 몰당량을 포함하는 반응 혼합물을 중축합 반응시켜 제조되며, 유리전이온도가 60 내지 80℃이고, 수평균분자량이 2500 내지 5500g/mol이며, 연화온도가 95 내지 115℃인, 토너바인더용 폴리에스테르 수지를 제공한다.In order to achieve the above technical problem, the present invention is a reaction comprising 100 molar equivalents of aromatic divalent acid, 5 to 30 molar equivalents of isosorbide, 10 to 50 molar equivalents of aliphatic diol and 30 to 70 molar equivalents of aromatic diol The mixture is prepared by polycondensation reaction, and has a glass transition temperature of 60 to 80 ° C., a number average molecular weight of 2500 to 5500 g / mol, and a softening temperature of 95 to 115 ° C. to provide a polyester resin for a toner binder.

또한, 본 발명의 다른 측면으로, 상대적 함량으로 방향족 2가 산 100몰당량, 아이소솔바이드 5 내지 30몰당량, 지방족 디올 10 내지 50몰당량 및 방향족 디올 30 내지 70 몰당량을 포함하는 반응 혼합물을 중축합 반응시키는 단계를 포함하며, 상기 중축합 반응시 반응압력이 40 내지 50mmHg의 최종 진공압까지 분당 4 내지 8mmHg의 속도로 감압되는 것을 특징으로 하는 토너바인더용 폴리에스테르 수지 제조방법을 제공한다.In another aspect of the present invention, there is also provided a reaction mixture comprising, in relative content, 100 molar equivalents of aromatic divalent acid, 5-30 molar equivalents of isosorbide, 10-50 molar equivalents of aliphatic diol, and 30-70 molar equivalents of aromatic diol. It includes the step of polycondensation reaction, and provides a polyester resin manufacturing method for a toner binder, characterized in that the reaction pressure during the polycondensation reaction is reduced at a rate of 4 to 8mmHg per minute to a final vacuum pressure of 40 to 50mmHg.

또한, 본 발명의 다른 측면으로 상기 폴리에스테르 수지를 바인더로 포함하는 토너를 제공한다.In addition, another aspect of the present invention provides a toner comprising the polyester resin as a binder.

본 발명의 토너바인더용 폴리에스테르 수지는 우수한 내구성, 저온정착성 및 옵셋특성을 동시에 확보할 수 있고, 고속, 고화질 화상을 추구하는 레이저프린터 또는 복사기의 토너바인더로서 유용하게 사용될 수 있다.The polyester resin for toner binder of the present invention can secure excellent durability, low temperature fixability and offset characteristics at the same time, and can be usefully used as a toner binder of a laser printer or a copier for high speed and high quality images.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명의 토너바인더용 폴리에스테르 수지는 방향족 2가 산, 아이소솔바이드(isosorbide), 지방족 디올 및 방향족 디올을 포함하는 반응혼합물을 중축합 반응시켜 제조되는 폴리에스테르 수지에 있어서, 상기 반응혼합물이 상대적 함량으로 방향족 2가 산 100몰당량, 아이소솔바이드 5 내지 30몰당량, 지방족 디올 10 내지 50몰당량 및 방향족 디올 30 내지 70 몰당량을 포함하고, 유리전이온도(Tg)가 60 내지 80℃이고, 수평균분자량(Mn)이 2500 내지 5500g/mol이며, 연화온도가 95 내지 115℃인 것이다.The polyester resin for toner binder of the present invention is a polyester resin prepared by polycondensation of a reaction mixture containing an aromatic divalent acid, isosorbide, aliphatic diol and aromatic diol, wherein the reaction mixture is relative The content includes 100 molar equivalents of aromatic divalent acid, 5-30 molar equivalents of isosorbide, 10-50 molar equivalents of aliphatic diol and 30-70 molar equivalents of aromatic diol, and has a glass transition temperature (Tg) of 60-80 ° C. The number average molecular weight (Mn) is 2500 to 5500 g / mol, and the softening temperature is 95 to 115 ° C.

일반적으로 토너바인더용 폴리에스테르 수지의 내구성 향상을 위해 다음과 같은 방법을 주로 사용한다.In general, the following method is mainly used to improve the durability of the polyester resin for toner binder.

1) 방향족 모노머 사용1) Use of aromatic monomer

2) 분자량 증대2) increase molecular weight

3) 가교제(cross link agent) 사용3) Use of cross link agent

그러나, 1)의 방법은 반응성이 낮은 방향족 모노머를 사용하여야 하기 때문에 반응률이 낮아 저온정착에 필요한 낮은 분자량의 경우 유리전이온도 향상이 제한되고 내구성이 저하되는 단점이 있다. 또한, 2)의 방법은 반응률을 높여 수지의 분자량을 증대시키는 방법으로 유리전이온도가 일부 높아지지만 일정 수준의 분자량 이상에서는 내구성 향상의 효과가 미미하고, 높은 분자량으로 인해 저온정착성에 악영향을 주기 쉽다. 한편, 3)의 방법은 추가적인 새로운 모노머에 의해 형성된 가교 구조를 통해 내구성은 향상되지만 저온정착성이 제한되고 대전특성과 같은 기타 물성에 악영향을 줄 우려가 있다. However, since the method of 1) requires the use of an aromatic monomer having low reactivity, low molecular weights required for low temperature fixing due to low reaction rate have a disadvantage in that the glass transition temperature is improved and durability is lowered. In addition, the method of 2) increases the molecular weight of the resin by increasing the reaction rate, but the glass transition temperature is partially increased, but the effect of improving the durability is insignificant above a certain level of molecular weight, and the high molecular weight tends to adversely affect the low temperature fixability. . On the other hand, the method of 3) has improved durability through the cross-linked structure formed by the additional new monomer, but there is a fear that the low temperature fixability is limited and adversely affect other physical properties such as charging characteristics.

이에, 본 발명에서는 상기 방법 대신, 산 성분으로써 방향족 2가 산을 사용하고, 디올 성분으로 지방족 디올, 방향족 디올 및 아이소솔바이드를 특정 함량범위로 사용하며, 추가적으로 중축합 반응시 감압형태, 최종 진공압, 중합온도, 촉매량 등의 중합 조건을 제어하여 내구성 및 저온정착성이 우수한 토너바인더용 폴리에스테르 수지를 제공한다. 이하, 본 발명을 중축합을 위한 반응물, 폴리에스테르 수지의 제조 및 제조된 폴리에스테르 수지의 물성 면에서 나누어 설명한다.Therefore, in the present invention, instead of the above method, an aromatic divalent acid is used as an acid component, and an aliphatic diol, an aromatic diol, and an isosorbide are used as a diol component in a specific content range. Provided is a polyester resin for a toner binder having excellent durability and low temperature fixing property by controlling polymerization conditions such as pneumatic pressure, polymerization temperature and catalyst amount. Hereinafter, the present invention will be described by dividing the reactant for polycondensation, the production of a polyester resin, and the physical properties of the produced polyester resin.

[[ 중축합Polycondensation 반응물] Reactant]

방향족 2가 산Aromatic divalent acid

중축합 반응물에 포함되는 방향족 2가 산은 폴리에스테르 수지의 유리전이온도를 높이고 내구성 향상에 기여하는 성분이다. The aromatic divalent acid contained in the polycondensation reactant is a component that increases the glass transition temperature of the polyester resin and contributes to the improvement of durability.

방향족 2가 산으로는 테레프탈산, 이소프탈산, 디메틸테레프탈레이트, 디메틸이소프탈레이트, 디에틸테레프탈레이트, 디에틸이소프탈레이트, 디부틸테레프탈레이트, 디부틸이소프탈레이트 및 이들의 산무수물로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 사용할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.The aromatic divalent acid is one selected from the group consisting of terephthalic acid, isophthalic acid, dimethyl terephthalate, dimethyl isophthalate, diethyl terephthalate, diethyl isophthalate, dibutyl terephthalate, dibutyl isophthalate and acid anhydrides thereof. Although the above can be used, it is not necessarily limited thereto.

아이소솔바이드(Isosorbide ( isosorbideisosorbide ))

중축합 반응물에 포함되는 아이소솔바이드는 폴리에스테르 수지의 분자량을 낮추면서도 높은 유리전이온도 및 내구성을 확보할 수 있게 하는 성분이다.Isosorbide contained in the polycondensation reactant is a component that can ensure high glass transition temperature and durability while lowering the molecular weight of the polyester resin.

본 발명에서 아이소솔바이드는 방향족 2가 산 100몰당량에 대하여 5 내지 30몰당량의 함량으로 사용한다. 그 함량이 5몰당량 미만이면 제조되는 폴리에스테르 수지의 유리전이온도가 낮아져 내구성 향상 효과가 미미해지고, 30몰당량을 초과하면 제조되는 폴리에스테르 수지의 유리전이온도 상승으로 내구성은 향상되지만 아이소솔바이드 자체의 열적 안정성으로 인해 제조되는 폴리에스테르 수지의 연화온도가 높아져 저온정착성이 저하된다.In the present invention, isosorbide is used in an amount of 5 to 30 molar equivalents based on 100 molar equivalents of aromatic divalent acid. If the content is less than 5 molar equivalents, the glass transition temperature of the polyester resin to be produced is lowered and the durability improvement effect is insignificant. If it exceeds 30 molar equivalents, the durability is improved by increasing the glass transition temperature of the polyester resin produced but isosorbide Due to its thermal stability, the softening temperature of the polyester resin produced is high, thereby lowering the low temperature fixability.

지방족 Aliphatic 디올Dior

중축합 반응물에 포함되는 지방족 디올은 반응성을 높여 분자량 조절을 용이하게 하는 성분이다. Aliphatic diols contained in the polycondensation reactant are components that increase the reactivity and facilitate molecular weight control.

지방족 디올로는 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 1,2-프로필렌글리콜, 1,4-부탄디올, 1,4-부텐디올, 네오펜틴글리콜, 2,3-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 2,3-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 2,3-헥산디올, 3,4-헥산디올, 1,7-헵탄디올, 도데칸디올, 1,4-시클로헥산 디메탄올, 1,4-시클로헥산디올 및 네오펜틸글리콜로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 사용할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. Aliphatic diols include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,4-butenediol, neopentin glycol, 2,3-butanediol, 1,5-pentane Diol, 2,3-pentanediol, 1,6-hexanediol, 2,3-hexanediol, 3,4-hexanediol, 1,7-heptanediol, dodecanediol, 1,4-cyclohexane dimethanol, One or more selected from the group consisting of 1,4-cyclohexanediol and neopentyl glycol may be used, but is not necessarily limited thereto.

지방족 디올의 함량은 방향족 2가 산 100몰당량에 대하여 10 내지 50몰당량이다. 그 함량이 10몰당량 미만이면 반응속도 감소를 유발할 수 있고, 50몰당량을 초과하면 유리전이온도가 낮아져 열안정성 및 내구성이 저하될 수 있다.The content of aliphatic diol is 10 to 50 molar equivalents relative to 100 molar equivalents of aromatic divalent acid. If the content is less than 10 molar equivalents may cause a decrease in reaction rate, and if the content exceeds 50 molar equivalents, the glass transition temperature is lowered, thereby lowering thermal stability and durability.

방향족 Aromatic 디올Dior

중축합 반응물에 포함되는 방향족 디올은 폴리에스테르 수지의 내구성 및 저온정착성 향상에 기여하는 성분이다. Aromatic diols contained in the polycondensation reactants are durable and low temperature fixability of the polyester resin. It is an ingredient that contributes to improvement.

방향족 디올로는 비스페놀A 유도체(예컨대, 에틸렌 옥사이드 및 프로필렌 옥사이드가 부가된 비스페놀A 유도체)를 포함하여, 폴리옥시에틸렌-(2,0)-2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판, 폴리옥시프로필렌-(2,0)-2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판, 폴리옥시프로필렌-(2,2)-폴리옥시에틸렌-(2,0)-2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판, 폴리옥시에틸렌-(2,3)-2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판, 폴리옥시프로필렌-(6)-2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판, 폴리옥시프로필렌-(2,3)-2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판, 폴리옥시프로필렌-(2,4)-2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판, 폴리옥시프로필렌-(3,3)-3,3-비스(4-하이드록시페닐)프로판, 폴리옥시에틸렌-(3,0)-2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판 및 폴리옥시에틸렌-(6)-2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 사용할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.Aromatic diols include polyoxyethylene- (2,0) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, including bisphenol A derivatives (e.g., bisphenol A derivatives added with ethylene oxide and propylene oxide), Polyoxypropylene- (2,0) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, polyoxypropylene- (2,2) -polyoxyethylene- (2,0) -2,2-bis ( 4-hydroxyphenyl) propane, polyoxyethylene- (2,3) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, polyoxypropylene- (6) -2,2-bis (4-hydroxy Phenyl) propane, polyoxypropylene- (2,3) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, polyoxypropylene- (2,4) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) Propane, polyoxypropylene- (3,3) -3,3-bis (4-hydroxyphenyl) propane, polyoxyethylene- (3,0) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane and One selected from the group consisting of polyoxyethylene- (6) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane But can use the image, it is not limited thereto.

본 발명에서 방향족 디올은 방향족 2가 산 100몰당량에 대하여 30 내지 70몰당량의 함량으로 사용한다. 그 함량이 30몰당량 미만이면 반응속도는 증가하지만 열안정성, 저장안정성 및 저온정착성이 저하되고, 70몰당량을 초과하면 반응속도가 현저히 감소한다.In the present invention, the aromatic diol is used in an amount of 30 to 70 molar equivalents based on 100 molar equivalents of aromatic divalent acid. If the content is less than 30 molar equivalents, the reaction rate is increased, but the thermal stability, storage stability and low temperature fixability are lowered, and if it exceeds 70 molar equivalents, the reaction rate is significantly reduced.

중축합 반응물에는 상기 성분들 이외에, 필요에 따라 3가 이상의 다가 알콜, 3가 이상의 다가 산 또는 이들의 혼합물이 추가로 포함될 수 있다. 3가 이상의 다가 알콜 및 다가 산은 제조되는 폴리에스테르 수지의 유리전이온도, 열안정성, 내구성 및 저온정착성 향상에 기여하는 성분이다. In addition to the above components, the polycondensation reactant may further include a trivalent or higher polyhydric alcohol, a trivalent or higher polyhydric acid, or a mixture thereof as necessary. Trivalent or higher polyhydric alcohols and polyhydric acids are components that contribute to improving the glass transition temperature, thermal stability, durability and low temperature fixability of the polyester resin produced.

3가 이상의 다가 알콜로는 트리메틸올에탄, 트리메틸올프로판, 2-메틸프로판트리올, 글리세롤, 1,2,5-펜탄트리올, 1,2,4-부탄틀리올, 펜타에리트리올, 디펜타에리트리톨, 트리펜타에리트리톨, 소르비톨, 2-히드록시메틸프로판-1,3-디올, 2-메틸-1,2,4-부탄트리올, 1,3,5-트리히드록시메틸벤젠, 1,2,3,6-헥산테트롤, 1,4-소르비탄 등을 단독으로 또는 둘 이상 혼합하여 사용할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 3가 이상의 다가 산으로는 트리멜리트산, 피로멜리트산, 1,2,4-사이클로헥산 트리카르복실산, 벤조페논테트라카르복실산, 2,5,7-나프탈렌트리카르복실산, 1,2,4-나프탈렌트리카르복실산, 1,2,4-부탄트리카르복실산, 1,2,5-헥산트리카르복실산, 1,3-디카르복실-2-메틸-2-메틸렌카르복시프로판 등을 단독으로 또는 둘 이상 혼합하여 사용할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.The trihydric or higher polyhydric alcohols include trimethylolethane, trimethylolpropane, 2-methylpropanetriol, glycerol, 1,2,5-pentanetriol, 1,2,4-butanetriol, pentaerytriol, di Pentaerythritol, tripentaerythritol, sorbitol, 2-hydroxymethylpropane-1,3-diol, 2-methyl-1,2,4-butanetriol, 1,3,5-trihydroxymethylbenzene, 1,2,3,6-hexanetetrol, 1,4-sorbitan and the like may be used alone or in combination of two or more, but is not necessarily limited thereto. Examples of the trivalent or higher polyvalent acid include trimellitic acid, pyromellitic acid, 1,2,4-cyclohexane tricarboxylic acid, benzophenone tetracarboxylic acid, 2,5,7-naphthalene tricarboxylic acid, 1,2 , 4-naphthalenetricarboxylic acid, 1,2,4-butanetricarboxylic acid, 1,2,5-hexanetricarboxylic acid, 1,3-dicarboxy-2-methyl-2-methylenecarboxypropane Or the like may be used alone or in combination of two or more, but is not necessarily limited thereto.

3가 이상의 다가 알콜의 바람직한 함량은 방향족 2가 산 100몰당량에 대하여 0.1 내지 20몰당량이고, 3가 이상의 다가 산의 바람직한 함량은 전체 디올 100몰당량에 대하여 0.1 내지 20몰당량이다. 3가 이상의 다가 알콜 및 다가 산의 함량이 상기 바람직한 하한 미만이면 본 성분 첨가에 따른 열안정성 및 내구성 향상 효과를 기대하기 어려울 수 있고, 상기 바람직한 상한을 초과하면 수지의 겔화가 촉진되어 중합물을 수득하기 어렵고 정착성이 저하될 수 있다.The preferred content of the trivalent or higher polyhydric alcohol is 0.1 to 20 molar equivalents relative to 100 molar equivalents of the aromatic divalent acid, and the preferred content of the trivalent or higher polyhydric acid is 0.1 to 20 molar equivalents relative to 100 molar equivalents of the total diol. If the content of the trivalent or higher polyhydric alcohol and polyhydric acid is less than the above preferred lower limit, it may be difficult to expect the effect of improving the thermal stability and durability according to the addition of the present component, and if it exceeds the above preferred upper limit, the gelation of the resin is promoted to obtain a polymerized product. It is difficult and fixability can be reduced.

일 구체예로, 방향족 2가 산 100몰당량, 아이소솔바이드 5 내지 30몰당량, 지방족 디올 10 내지 50몰당량, 방향족 디올 30 내지 70몰당량, 3가 이상의 다가 알콜 0.1 내지 20몰당량 및 (전체 디올 100몰당량에 대하여) 3가 이상의 다가 산 0.1 내지 20몰당량을 포함하는 중축합 반응혼합물을 사용할 수 있다.In one embodiment, 100 molar equivalents of aromatic divalent acid, 5-30 molar equivalents of isosorbide, 10-50 molar equivalents of aliphatic diol, 30-70 molar equivalents of aromatic diol, 0.1-20 molar equivalents of trivalent or more polyhydric alcohol, and ( A polycondensation reaction mixture containing 0.1 to 20 molar equivalents of trivalent or more polyvalent acid can be used with respect to 100 molar equivalents of total diol.

[폴리에스테르 수지의 제조][Production of Polyester Resin]

제조 개요Manufacture overview

본 발명에 따른 토너바인더용 폴리에스테르 수지는 적절한 촉매 하에서 방향족 2가 산 100몰당량, 아이소솔바이드 5 내지 30몰당량, 지방족 디올 10 내지 50몰당량, 방향족 디올 30 내지 70몰당량, 및 임의 성분으로 3가 이상의 다가 알콜 및/또는 다가 산을 에스테르화 및 중축합 반응시켜 제조한다.The polyester resin for toner binder according to the present invention comprises 100 molar equivalents of aromatic divalent acid, 5 to 30 molar equivalents of isosorbide, 10 to 50 molar equivalents of aliphatic diol, 30 to 70 molar equivalents of aromatic diol, and optional components under a suitable catalyst. It is prepared by esterification and polycondensation of a trivalent or higher polyhydric alcohol and / or polyhydric acid.

중축합Polycondensation 촉매 catalyst

본 발명의 제조에 사용되는 중축합 촉매로는 티타늄계 촉매, 아연계 아세테이트 촉매 또는 이들의 혼합 촉매 등을 사용할 수 있다. 중축합 촉매는 전체 산 함량을 기준으로 500 내지 1100ppm의 농도로 투입하는 것이 바람직하다. 촉매 농도가 500ppm 미만이면 폴리에스테르 수지가 원하는 분자량으로 중합되지 않을 수 있고, 1100ppm을 초과하면 촉매가 침전물로 석출되어 중합 반응속도가 감소하고 폴리에스테르 수지의 투명성이 저하되며, 급격한 반응으로 인해 반응 제어가 어려워지고, 겔화가 촉진되어 정착성이 저하될 수 있다. As the polycondensation catalyst used in the production of the present invention, a titanium-based catalyst, a zinc-based acetate catalyst or a mixed catalyst thereof may be used. The polycondensation catalyst is preferably added at a concentration of 500 to 1100 ppm based on the total acid content. If the catalyst concentration is less than 500ppm, the polyester resin may not be polymerized to the desired molecular weight. If the catalyst concentration is higher than 1100ppm, the catalyst precipitates as a precipitate, thereby reducing the polymerization reaction rate and lowering the transparency of the polyester resin. Becomes difficult, gelation is promoted, and fixability can be reduced.

중합 조건Polymerization conditions

본 발명의 내구성 및 저온정착성이 우수한 토너바인더용 폴리에스테르 수지를 제조하기 위해, 먼저 상기한 중축합 반응물을 에스테르화 촉매 존재 하에 에스테르화 반응시켜 예비중합체를 얻은 다음, 중축합 반응을 진행시킨다. 일 구체예에서, 에스테르화 반응의 반응온도를 200 내지 220℃로 약 2시간 유지하고, 220 내지 230℃로 약 1시간 유지하면서 생성되는 부산물을 제거한 다음, 중축합 반응을 진행시킨다. 중축합 반응시 반응온도는 반응물이 원하는 점도에 도달할 때까지 230 내지 250℃로 유지하는 것이 바람직하다. 반응온도를 230℃ 미만으로 유지하면 반응시간이 길어지고, 중합도가 낮아져 내구성이 저하될 수 있고, 250℃를 초과하여 유지하면 반응이 급격하게 진행되어 제어가 곤란하고 겔화가 촉진되어 저온정착성 향상을 위한 저분자량 형성이 어려워질 수 있다.In order to prepare a polyester resin for toner binder having excellent durability and low temperature fixing property of the present invention, the above polycondensation reaction product is first esterified in the presence of an esterification catalyst to obtain a prepolymer, and then the polycondensation reaction is performed. In one embodiment, the reaction temperature of the esterification reaction is maintained at 200 to 220 ° C. for about 2 hours, the resulting by-products are removed while maintaining at 220 to 230 ° C. for about 1 hour, and then the polycondensation reaction is performed. The reaction temperature in the polycondensation reaction is preferably maintained at 230 to 250 ℃ until the reactant reaches the desired viscosity. If the reaction temperature is maintained below 230 ℃, the reaction time is long, the degree of polymerization is lowered, the durability may be lowered. If the reaction temperature is maintained above 250 ℃, the reaction proceeds rapidly, difficult to control and promotes gelation to improve low temperature fixability It may be difficult to form low molecular weight.

본 발명에서는 상기 중축합 반응시 반응압력을 최종 진공압까지 바람직하게는 분당 4 내지 8mmHg의 속도로, 보다 바람직하게는 5 내지 7mmHg의 속도로 감압한다. 진공 형성시 반응압력을 분당 4mmHg 미만의 속도로 감압하면 반응시간이 너무 길어져 생산성이 저하되고, 분당 8mmHg를 초과하는 속도로 감압하면 급격한 진공 형성에 따라 저분자량의 반응물이 반응을 못하고 제거되면서 진공관을 막아버리는 문제가 발생한다. 이를 위하여, 중축합 반응시 반응압력을 760mmHg로부터 50mmHg까지 바람직하게는 90분 내지 170분, 보다 바람직하게는 100분 내지 140분, 보다 더 바람직하게는 100분 내지 120분에 걸쳐 감압한다.In the present invention, the reaction pressure during the polycondensation reaction is reduced to a final vacuum pressure, preferably at a rate of 4 to 8 mmHg per minute, more preferably at a rate of 5 to 7 mmHg. Reducing the reaction pressure at a rate of less than 4 mmHg / min reduces the productivity because the reaction time is too long, while reducing the pressure at a rate exceeding 8 mmHg / min causes the vacuum tube to be removed while the low-molecular weight reactant is removed. The problem arises. To this end, the reaction pressure during the polycondensation reaction is reduced from 760 mmHg to 50 mmHg over preferably 90 minutes to 170 minutes, more preferably 100 minutes to 140 minutes, even more preferably 100 minutes to 120 minutes.

또한, 본 발명에서는 상기 최종 진공압을 40mmHg 이상으로, 구체적으로 40 내지 50mmHg로 유지한다. 최종 진공압이 40mmHg 미만이면 반응이 급격하게 진행되어 반응 제어가 곤란해지며 겔화가 촉진되어 산가가 지나치게 높아지고, 50mmHg를 초과하면 반응시간이 너무 길어져 생산성이 저하된다.In addition, in the present invention, the final vacuum pressure is maintained at 40 mmHg or more, specifically 40 to 50 mmHg. If the final vacuum pressure is less than 40mmHg, the reaction proceeds rapidly, making it difficult to control the reaction, the gelation is promoted, the acid value is excessively high, and if it exceeds 50mmHg, the reaction time is too long, productivity is lowered.

일 구체예에서, 에스테르화 반응 후 중축합 반응시 반응압력을 760mmHg에서 50mmHg까지 2시간에 걸쳐 천천히 감압한 후, 50 내지 40mmHg로 반응물이 원하는 점도에 도달할 때까지 유지하면서 생성되는 디올 성분을 제거한다. In one embodiment, the reaction pressure during the polycondensation reaction after the esterification reaction is slowly reduced over 2 hours from 760mmHg to 50mmHg, and then remove the diol component produced while maintaining the reaction to reach the desired viscosity at 50 to 40mmHg do.

[제조된 폴리에스테르 수지의 물성][Physical Properties of Manufactured Polyester Resins]

본 발명의 토너바인더용 폴리에스테르 수지는 유리전이온도가 60 내지 80℃이고, 수평균분자량이 2500 내지 5500g/mol이며, 연화온도가 95 내지 115℃인 것이다. The polyester resin for toner binder of the present invention has a glass transition temperature of 60 to 80 ° C, a number average molecular weight of 2500 to 5500 g / mol, and a softening temperature of 95 to 115 ° C.

폴리에스테르 수지의 유리전이온도가 60℃ 미만이면 내구성이 저하되며 미분발생으로 인해 분쇄효율에 악영향을 끼치게 되고, 80℃를 초과하면 저온정착성이 저하된다. 또한, 폴리에스테르 수지의 수평균분자량이 2500g/mol 미만이면 유리전이온도가 낮아져 내구성이 현저히 저하되며, 토너 화상에 핫 오프셋(hot offset)이 발생되고, 5500g/mol를 초과하면 저온정착성이 저하되며, 토너 화상에 콜드 오프셋(cold offset)이 발생된다. 아울러, 폴리에스테르 수지의 연화온도가 95℃ 미만이면 유리전이온도가 낮아져 내구성이 저하되며 오프셋이 발생하고, 115℃를 초과하면 저온정착성이 저하된다. If the glass transition temperature of the polyester resin is less than 60 ℃, the durability is lowered, adversely affects the crushing efficiency due to the fine powder generation, and if it exceeds 80 ℃, low temperature fixability. In addition, when the number average molecular weight of the polyester resin is less than 2500 g / mol, the glass transition temperature is lowered, durability is significantly lowered, hot offset occurs in the toner image, and if it exceeds 5500 g / mol, low temperature fixability is reduced. The cold offset is generated in the toner image. In addition, if the softening temperature of the polyester resin is less than 95 ℃ glass transition temperature is lowered, durability is lowered, offset occurs, and if it exceeds 115 ℃ low temperature fixability is lowered.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기한 바와 같은 본 발명의 폴리에스테르 수지를 바인더로 포함하는 토너가 제공된다. 토너는 본 발명의 폴리에스테르 수지 바인더 외에 착색제, 대전제어제, 왁스 등 토너 제조에 있어 통상적으로 사용되는 성분들을 추가로 포함할 수 있다. 바인더 및 기타 통상적인 성분들의 함량은 당업자가 용이하게 정할 수 있으며, 당업계에 공지된 통상의 제조방법에 따라 토너를 제조할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a toner comprising the polyester resin of the present invention as described above as a binder. The toner may further include components commonly used in toner production, such as colorants, charge control agents, and waxes, in addition to the polyester resin binder of the present invention. The content of the binder and other conventional ingredients can be easily determined by those skilled in the art, and the toner can be prepared according to conventional manufacturing methods known in the art.

본 발명의 토너는 토너를 이용하여 화상을 제공하는 다양한 화상 형성장치에 적용될 수 있으며, 특히 레이저프린터용 또는 복사기용 토너로서 적합하다.The toner of the present invention can be applied to various image forming apparatuses for providing images by using toner, and are particularly suitable as toners for laser printers or copiers.

상기 설명한 바와 같은 본 발명의 폴리에스테르 수지를 포함하는 토너는 우수한 내구성 및 저온정착성을 동시에 제공할 수 있다.
The toner containing the polyester resin of the present invention as described above can provide excellent durability and low temperature fixability at the same time.

이하, 실시예를 통해 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐 어떠한 의미로든 본 발명의 범위가 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. However, these examples are only for the understanding of the present invention, and the scope of the present invention in any sense is not limited to these examples.

실시예Example

실시예Example 1 내지 5 1 to 5

하기 [표 1]에 나타낸 성분 및 함량의 반응혼합물과 에스테르화 촉매를 15리터 용융 축합 반응기에 투입하였다. 반응기의 온도를 200 내지 220℃로 2시간 유지하고, 220 내지 230℃로 1시간 유지하면서 생성되는 알콜을 제거하였다. 이어서, 티타늄계 중축합 촉매를 전체 산 함량 기준으로 700ppm의 농도로 첨가한 후, 반응기의 온도를 250℃까지 올리면서 반응기의 압력을 760mmHg에서 50mmHg까지 120분에 걸쳐 감압하여 토너바인더용 폴리에스테르 수지를 제조하였다.The reaction mixture and esterification catalyst of the components and contents shown in the following [Table 1] were charged to a 15 liter melt condensation reactor. The temperature of the reactor was maintained at 200 to 220 ° C. for 2 hours, and the produced alcohol was removed while maintaining at 220 to 230 ° C. for 1 hour. Subsequently, after adding the titanium-based polycondensation catalyst at a concentration of 700 ppm based on the total acid content, the pressure of the reactor was reduced in pressure from 760 mmHg to 50 mmHg over 120 minutes while raising the temperature of the reactor to 250 ° C., thereby reducing the polyester resin for the toner binder. Was prepared.

실시예Example 6 6

반응기의 압력을 760mmHg에서 50mmHg까지 100분에 걸쳐 감압한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 토너바인더용 폴리에스테르 수지를 제조하였다.A polyester resin for a toner binder was prepared in the same manner as in Example 1 except that the pressure of the reactor was reduced in pressure from 760 mmHg to 50 mmHg over 100 minutes.

실시예Example 7 7

반응기의 압력을 760mmHg에서 50mmHg까지 130분에 걸쳐 감압한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 토너바인더용 폴리에스테르 수지를 제조하였다.A polyester resin for a toner binder was prepared in the same manner as in Example 1 except that the pressure of the reactor was reduced in pressure from 760 mmHg to 50 mmHg over 130 minutes.

실시예Example 8 8

반응기의 압력을 760mmHg에서 50mmHg까지 140분에 걸쳐 감압한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 토너바인더용 폴리에스테르 수지를 제조하였다.
A polyester resin for a toner binder was prepared in the same manner as in Example 1 except that the pressure of the reactor was reduced in pressure from 760 mmHg to 50 mmHg over 140 minutes.

비교예Comparative example

비교예Comparative example 1 내지 6 1 to 6

하기 [표 1]에 나타낸 성분 및 함량의 반응혼합물과 에스테르화 촉매를 15리터 용융 축합 반응기에 투입하였다. 반응기의 온도를 200 내지 220℃로 2시간 유지하고, 220 내지 230℃로 1시간 유지하면서 생성되는 알콜을 제거하였다. 이어서, 티타늄계 중축합 촉매를 전체 산 함량 기준으로 700ppm의 농도로 첨가한 후, 반응기의 온도를 250℃까지 올리면서 반응기의 압력을 760mmHg에서 50mmHg까지 120분에 걸쳐 감압하여 토너바인더용 폴리에스테르 수지를 제조하였다.The reaction mixture and esterification catalyst of the components and contents shown in the following [Table 1] were charged to a 15 liter melt condensation reactor. The temperature of the reactor was maintained at 200 to 220 ° C. for 2 hours, and the produced alcohol was removed while maintaining at 220 to 230 ° C. for 1 hour. Subsequently, after adding the titanium-based polycondensation catalyst at a concentration of 700 ppm based on the total acid content, the pressure of the reactor was reduced in pressure from 760 mmHg to 50 mmHg over 120 minutes while raising the temperature of the reactor to 250 ° C., thereby reducing the polyester resin for the toner binder. Was prepared.

비교예Comparative example 7 7

반응기의 압력을 760mmHg에서 50mmHg까지 60분에 걸쳐 감압한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 토너바인더용 폴리에스테르 수지를 제조하였다.A polyester resin for a toner binder was prepared in the same manner as in Example 1 except that the pressure of the reactor was reduced in pressure from 760 mmHg to 50 mmHg over 60 minutes.

비교예Comparative example 8 8

반응기의 압력을 760mmHg에서 35mmHg까지 210분에 걸쳐 감압한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 토너바인더용 폴리에스테르 수지를 제조하였다.A polyester resin for a toner binder was prepared in the same manner as in Example 1 except that the pressure of the reactor was reduced in pressure from 760 mmHg to 35 mmHg over 210 minutes.

[표 1][Table 1]

Figure 112010077243299-pat00001
Figure 112010077243299-pat00001

* BHPP: 폴리옥시프로필렌-(n)-2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판 * BHPP: polyoxypropylene- (n) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane

* BHEP: 폴리옥시에틸렌-(n)-2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판* BHEP: polyoxyethylene- (n) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane

* 아이소솔바이드: 1,4:3,6-다이안하이드로-D-솔비톨Isosorbide: 1,4: 3,6-dianhydro-D-sorbitol

* TMA: 트리멜리틱안하이드라이드* TMA: trimellitic anhydride

* TMP: 트리메틸올프로판
* TMP: trimethylolpropane

물성 측정Property measurement

실시예 및 비교예에 따라 제조된 토너바인더용 폴리에스테르 수지의 연화온도, 유리전이온도(Tg), 수평균분자량(Mn)을 측정하여 하기 [표 2]에 나타내었다. 한편, 실시예 및 비교예에 따라 제조된 토너바인더용 폴리에스테르 수지 93중량%, 카본블랙 3중량%, 대전제어제 1.5중량% 및 카나우바 왁스 2.5중량%를 헨켈 믹서에서 5분간 혼합한 후, 이축 압출기로 용융 혼련하여 토너 조성물을 제조하였다. 제조된 토너 조성물을 제트밀 방식의 100AFG(호소가와알피네) 분쇄기(PULVERIZER)를 이용하여 평균입도 8.5㎛로 분쇄한 후, 토너의 저온정착성, 내구성 및 옵셋특성을 평가하여 하기 [표 2]에 나타내었다. The softening temperature, glass transition temperature (Tg), and number average molecular weight (Mn) of the polyester resin for toner binders prepared according to Examples and Comparative Examples were measured and shown in the following [Table 2]. Meanwhile, 93% by weight of the polyester resin for toner binder, 3% by weight of carbon black, 1.5% by weight of charge control agent, and 2.5% by weight of carnauba wax, prepared according to Examples and Comparative Examples, were mixed in a Henkel mixer for two minutes. Melt kneading with an extruder to prepare a toner composition. The prepared toner composition was pulverized to an average particle size of 8.5 μm using a jet mill-type 100AFG grinder (PULVERIZER), and then evaluated at low temperature fixing property, durability, and offset characteristics of the toner. Shown in

상기 물성 중 연화온도는 유동시험기(CFT-500D)를 사용하여 샘플 1.5g을 지름 1mm, 높이 1mm의 노즐을 사용하여 20kgf의 하중 및 분당 6℃의 승온속도로 측정하였다. 유리전이온도는 시차주사열량계(DSC)를 사용하여 분당 10℃의 승온속도로 승온 후 냉각한 다음 다시 승온하여 측정하였다. 저온정착성은 120℃, 130℃ 및 140℃의 롤러에서 35ppm속도로 인쇄된 화상지에 3M 테이프를 붙이고 500g의 추를 10회 문지른 후 테이프를 제거했을 때의 토너 잔존량으로 평가하였다. 내구성은 분쇄된 토너입자 10g을 20ml 바이알에 넣은 후 60℃ 오븐에서 24시간 방치하여 응집 정도와 왁스 블루밍 정도를 평가하였다. 옵셋특성은 레이저프린터기를 이용하여 1000매 인쇄 테스트를 행하였을 때 인쇄 화상의 농도 변화를 기준으로 평가하였다.The softening temperature of the physical properties was measured by using a flow tester (CFT-500D) 1.5g sample at a load of 20kgf and a temperature increase rate of 6 ℃ per minute using a nozzle of 1mm in diameter, 1mm in height. The glass transition temperature was measured by using a differential scanning calorimeter (DSC) at a temperature rising rate of 10 ° C. per minute, cooling, and then increasing the temperature again. Low temperature fixability was evaluated by toner remaining when 3M tape was attached to an image paper printed at 35 ppm on a roller at 120 ° C., 130 ° C. and 140 ° C., rubbed a weight of 500 g 10 times, and the tape was removed. For durability, 10 g of pulverized toner particles were placed in a 20 ml vial, and then left in a 60 ° C. oven for 24 hours to evaluate the degree of aggregation and wax blooming. The offset characteristics were evaluated based on the change in density of the printed image when the 1000-sheet printing test was performed using a laser printer.

[표 2][Table 2]

Figure 112010077243299-pat00002
Figure 112010077243299-pat00002

1) 저온정착성1) Low temperature fixability

5: 잔존량 95% 초과, 4: 잔존량 90~95%, 3: 잔존량 85~90%, 5: remaining 95% or more, 4: remaining 90-95%, 3: remaining 85-90%,

2: 잔존량 80~85%, 1: 잔존량 80% 미만 2: 80-85% remaining amount, 1: less than 80% remaining amount

Hot(hot offset): 정착기 내에서 토너가 과도하게 녹아 정착 롤러를 오염시킴Hot (hot offset): Toner melts excessively inside the fuser and contaminates the fixing roller.

Cold(cold offset): 정착기 내에서 토너가 충분히 녹지 않아 정착 롤러에 의해 정착되지 않음Cold (cold offset): The toner is not sufficiently melted in the fixing unit and is not fixed by the fixing roller.

2) 내구성 2) durable

5: 응집 미발생, 4: 미세한 표면 응집 / 1~2회 진동시 분산, 5: no aggregation, 4: fine surface aggregation / dispersion in 1 ~ 2 vibrations,

3: 미세한 응집 / 3~4회 진동시 분산, 2: 부분 응집 / 진동시 미분산, 3: fine coagulation / dispersion during 3-4 vibrations, 2: partial coagulation / fine dispersion during vibration,

1: 완전 응집체 형성 1: full aggregate formation

3) 옵셋특성 3) Offset Characteristics

◎: 우수, △: 보통, X: Hot 및 Cold성◎: excellent, △: normal, X: hot and cold

(Hot성: 화상 오염 유발, Cold성: Shape 형성 미용융 발생)
(Hot property: Causes burn contamination, Cold property: Unshaven appearance)

표 2의 결과로부터 알 수 있듯이, 실시예에 따라 제조된 토너는 120 내지 140℃에서의 저온정착성, 내구성 및 옵셋특성이 모두 우수하였다. As can be seen from the results in Table 2, the toner prepared according to the embodiment was excellent in all low-temperature fixability, durability, and offset characteristics at 120 to 140 ° C.

그러나, 비교예 1과 같이 아이소솔바이드의 함량이 5몰당량 미만이거나 비교예 6과 같이 아예 포함되지 않은 경우 Tg가 낮아 내구성이 저하되었고, 인쇄시 롤러 오염을 유발하는 Hot성이 발생하여 인쇄품질이 불량하였다. 또한 비교예 3, 4와 같이 아이소솔바이드의 함량이 30몰당량을 초과한 경우 Tg의 상승으로 내구성은 증가하였지만 지나친 내구성으로 인해 저온정착성이 저하되었고, 특히 비교예 4의 경우 토너가 충분히 용융되지 않아 Cold성이 발생하여 인쇄품질이 불량하였다.However, if the content of isosorbide is less than 5 molar equivalents as in Comparative Example 1 or is not included at all as in Comparative Example 6, the Tg is low and the durability is lowered. This was bad. In addition, when the content of isosorbide exceeds 30 molar equivalents as in Comparative Examples 3 and 4, the durability increased due to the increase in Tg, but the low temperature fixability decreased due to excessive durability. Because of its coldness, print quality was poor.

또한, 비교예 2와 같이 방향족 디올의 함량이 30몰당량 미만이거나 비교예 5와 같이 아예 포함되지 않은 경우 저온정착성 및 내구성이 모두 저하되었고, 특히 비교예 2의 경우 Hot성이 발생하여 인쇄품질이 불량하였다. In addition, when the content of the aromatic diol is less than 30 molar equivalents as in Comparative Example 2 or not included at all as in Comparative Example 5, both low temperature fixability and durability are deteriorated. This was bad.

한편, 비교예 7과 같이 반응압력을 분당 8mmHg를 초과하는 속도로 감압한 경우 일부 반응물이 미반응 상태로 제거되면서 진공관을 막아버리는 공정상 문제가 발생하였고, 제조된 토너는 Tg가 낮아 내구성이 저하되었으며, Hot성이 발생하여 인쇄품질이 불량하였다. 또한 비교예 8과 같이 40mmHg 미만의 최종 진공압까지 감압한 경우 반응의 제어가 어렵고 연화온도가 높아져 제조된 토너의 저온정착성이 저하되었다.On the other hand, when the reaction pressure was reduced at a rate exceeding 8 mmHg per minute as in Comparative Example 7, a problem occurred in the process of clogging the vacuum tube while removing some reactants in an unreacted state. The printing quality was poor due to hotness. In addition, when the pressure was reduced to a final vacuum pressure of less than 40 mmHg as in Comparative Example 8, it was difficult to control the reaction and the softening temperature was high, thereby lowering the low temperature fixability of the manufactured toner.

Claims (10)

상대적 함량으로 방향족 2가 산 100몰당량, 아이소솔바이드 5 내지 30몰당량, 지방족 디올 10 내지 50몰당량 및 방향족 디올 30 내지 70 몰당량을 포함하는 반응 혼합물을 중축합 반응시켜 제조되며, 유리전이온도가 60 내지 80℃이고, 수평균분자량이 2500 내지 5500g/mol이며, 연화온도가 95 내지 115℃인, 토너바인더용 폴리에스테르 수지.It is prepared by polycondensation reaction of a reaction mixture comprising 100 molar equivalents of aromatic divalent acid, 5-30 molar equivalents of isosorbide, 10-50 molar equivalents of aliphatic diol and 30-70 molar equivalents of aromatic diol, and the glass transition. The polyester resin for toner binders whose temperature is 60-80 degreeC, number average molecular weights 2500-5500g / mol, and softening temperature is 95-115 degreeC. 제1항에 있어서, 방향족 2가 산이 테레프탈산, 이소프탈산, 디메틸테레프탈레이트, 디메틸이소프탈레이트, 디에틸테레프탈레이트, 디에틸이소프탈레이트, 디부틸테레프탈레이트, 디부틸이소프탈레이트 및 이들의 산무수물로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 토너바인더용 폴리에스테르 수지.The group according to claim 1, wherein the aromatic divalent acid consists of terephthalic acid, isophthalic acid, dimethyl terephthalate, dimethyl isophthalate, diethyl terephthalate, diethylisophthalate, dibutyl terephthalate, dibutyl isophthalate and acid anhydrides thereof. Polyester resin for toner binder, characterized in that at least one selected from. 제1항에 있어서, 지방족 디올이 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 1,2-프로필렌글리콜, 1,4-부탄디올, 1,4-부텐디올, 네오펜틴글리콜, 2,3-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 2,3-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 2,3-헥산디올, 3,4-헥산디올, 1,7-헵탄디올, 도데칸디올, 1,4-시클로헥산 디메탄올, 1,4-시클로헥산디올 및 네오펜틸글리콜로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 토너바인더용 폴리에스테르 수지.The method of claim 1, wherein the aliphatic diol is ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,4-butenediol, neopentin glycol, 2,3-butanediol, 1,5-pentanediol, 2,3-pentanediol, 1,6-hexanediol, 2,3-hexanediol, 3,4-hexanediol, 1,7-heptanediol, dodecanediol, 1,4- A polyester resin for a toner binder, characterized in that at least one selected from the group consisting of cyclohexane dimethanol, 1,4-cyclohexanediol and neopentyl glycol. 제1항에 있어서, 방향족 디올이 폴리옥시에틸렌-(2,0)-2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판, 폴리옥시프로필렌-(2,0)-2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판, 폴리옥시프로필렌-(2,2)-폴리옥시에틸렌-(2,0)-2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판, 폴리옥시에틸렌-(2,3)-2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판, 폴리옥시프로필렌-(6)-2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판, 폴리옥시프로필렌-(2,3)-2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판, 폴리옥시프로필렌-(2,4)-2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판, 폴리옥시프로필렌-(3,3)-3,3-비스(4-하이드록시페닐)프로판, 폴리옥시에틸렌-(3,0)-2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판 및 폴리옥시에틸렌-(6)-2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 토너바인더용 폴리에스테르 수지.The method of claim 1, wherein the aromatic diol is polyoxyethylene- (2,0) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, polyoxypropylene- (2,0) -2,2-bis (4 -Hydroxyphenyl) propane, polyoxypropylene- (2,2) -polyoxyethylene- (2,0) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, polyoxyethylene- (2,3) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, polyoxypropylene- (6) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, polyoxypropylene- (2,3) -2,2 -Bis (4-hydroxyphenyl) propane, polyoxypropylene- (2,4) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, polyoxypropylene- (3,3) -3,3-bis (4-hydroxyphenyl) propane, polyoxyethylene- (3,0) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane and polyoxyethylene- (6) -2,2-bis (4-hydroxy Roxyphenyl) propane polyester resin for toner binder, characterized in that at least one selected from the group consisting of. 제1항에 있어서, 반응혼합물이 방향족 2가 산 100몰당량에 대하여 3가 이상의 다가 알콜 0.1 내지 20몰당량 및 전체 디올 100몰당량에 대하여 3가 이상의 다가 산 0.1 내지 20몰당량 중 하나 이상을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 토너바인더용 폴리에스테르 수지.The reaction mixture of claim 1, wherein the reaction mixture contains at least one of 0.1 to 20 molar equivalents of a trivalent or higher polyhydric alcohol with respect to 100 molar equivalents of an aromatic divalent acid and 0.1 to 20 molar equivalents of a trivalent or higher polyhydric acid relative to 100 molar equivalents of the total diol. A polyester resin for toner binder, characterized in that it further comprises. 상대적 함량으로 방향족 2가 산 100몰당량, 아이소솔바이드 5 내지 30몰당량, 지방족 디올 10 내지 50몰당량 및 방향족 디올 30 내지 70 몰당량을 포함하는 반응 혼합물을 중축합 반응시키는 단계를 포함하며, 상기 중축합 반응시 반응압력이 40 내지 50mmHg의 최종 진공압까지 분당 4 내지 8mmHg의 속도로 감압되는 것을 특징으로 하는 토너바인더용 폴리에스테르 수지 제조방법.Polycondensing a reaction mixture comprising, in relative content, 100 molar equivalents of aromatic divalent acid, 5-30 molar equivalents of isosorbide, 10-50 molar equivalents of aliphatic diol, and 30-70 molar equivalents of aromatic diol, In the polycondensation reaction, the reaction pressure is reduced to 4 to 8mmHg per minute to a final vacuum pressure of 40 to 50mmHg polyester resin manufacturing method for a toner binder. 제6항에 있어서, 중축합 반응시 반응압력이 760mmHg로부터 50mmHg까지 90 내지 170분에 걸쳐 감압되는 것을 특징으로 하는 토너바인더용 폴리에스테르 수지 제조방법.The method of claim 6, wherein the reaction pressure during the polycondensation reaction is reduced in pressure from 760 mmHg to 50 mmHg over 90 to 170 minutes. 제6항에 있어서, 중축합 반응시 반응온도가 230 내지 250℃로 유지되는 것을 특징으로 하는 토너바인더용 폴리에스테르 수지 제조방법.The method of claim 6, wherein the reaction temperature during the polycondensation reaction is maintained at 230 to 250 ℃ polyester resin manufacturing method for a toner binder. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 폴리에스테르 수지를 바인더로 포함하는 토너.A toner comprising the polyester resin according to any one of claims 1 to 5 as a binder. 제9항에 있어서 토너는 레이저프린터용 또는 복사기용인 것을 특징으로 하는 토너.10. The toner according to claim 9, wherein the toner is for a laser printer or a copier.
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