KR101322920B1 - Method for Preparing Toner Comprising Suspension-Cohesion Polymerization Method - Google Patents

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Abstract

본 발명은 새로운 현탁응집중합법에 의한 토너의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 현탁응집중합법은 조립과정의 최종 단계에 개시제 용액을 투입하여 현탁응집과 회합에 의해 개시제를 유상 액적에 고르게 분산, 함유시킴으로써 일반적인 현탁중합 공정의 조립과정에서 진행되는 때 이른 중합반응을 최소화할 수 있고, 조립과정에서 부분적으로 중합된 유상 액적이 교반봉이나 조립탱크의 벽면에 달라붙는 단점을 방지할 수 있어 제조공정이 안정적이고 투입된 원재료에 대비하여 얻어지는 중합토너의 수율이 일반적인 현탁중합법에 비해 현저히 높다. The present invention relates to a method for producing a toner by a new suspension coagulation polymerization method. The suspension coagulation polymerization method of the present invention is prepared by dispersing and incorporating an initiator solution into the oil phase droplets by suspending agglomeration and association in the final stage of the assembling process. It is possible to minimize the disadvantage that the partially polymerized oil droplets stick to the wall of the stirring rod or the assembly tank during the assembly process, so that the manufacturing process is stable and the yield of the polymerization toner obtained in preparation for the input raw materials is generally suspended. Significantly higher than legal.

Description

현탁응집중합법을 이용한 토너의 제조방법{Method for Preparing Toner Comprising Suspension-Cohesion Polymerization Method} Method for Preparing Toner Comprising Suspension-Cohesion Polymerization Method

본 발명은 현탁응집중합법을 이용한 토너의 제조방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a manufacturing method of a toner using suspension coagulation polymerization method.

레이저 프린터 및 복합기용 토너는 제조방법에 따라 분쇄토너와 중합토너로 이분된다. 분쇄토너는 중합된 수지와 토너입자 내에 분포해야하는 안료, 전하제어제 및 이형제 등을 건식 혼합 후 용융 혼합하여 냉각한 후 기계적인 충격을 가하여 잘게 부수고 원하는 입경을 선별한 후 표면을 처리하여 제조되는 것으로 제조 시 복잡한 기계적 공정이 필요하고 많은 에너지를 필요로 한다. 이러한 방식으로 제조된 토너는 안료 및 이형제가 토너입자 표면에 나올 가능성이 높고 부정형 형태를 가지기 때문에 현상특성 및 전사성이 좋지 않은 것으로 알려져 있다. 또한 기계적 분쇄 시 토너 입경의 분포가 넓어지므로 원하는 입경의 선별작업이 필수적이기 때문에 사용된 원재료의 양 대비 제조되는 토너의 양이 적어 수율이 낮다. 이러한 분쇄토너의 문제를 해결하고자 중합토너의 개발이 본격화 되고 있다. A toner for a laser printer and a multifunction apparatus is divided into pulverized toner and polymerized toner according to the production method. Pulverized toner is manufactured by dry mixing and mixing the polymerized resin and pigment, charge control agent and release agent to be distributed in toner particles, cooling by melt mixing, crushing finely by applying mechanical impact, and selecting the desired particle size and treating the surface. Manufacturing requires complex mechanical processes and requires a lot of energy. The toner produced in this manner is known to have poor developing properties and transferability because the pigment and release agent are highly likely to come out on the toner particle surface and have a morphology. In addition, since the distribution of the toner particle size during mechanical pulverization is broad, it is necessary to perform a screening operation for a desired particle size, so that the yield is low because the amount of toner to be produced is small compared with the amount of raw materials used. In order to solve the problem of such a pulverized toner, the development of a polymerized toner is in full swing.

중합토너는 주로 현탁중합 기술에 의해 제조되는데 이 방법은 기계적으로 높은 전단력을 부여하여 현탁안정제가 포함된 수상에 모노머, 안료, 전하제어제 및 이형제 등이 함유된 유상을 원하는 입경의 입자로 분산시켜 현탁액을 만든 후 중합하여 토너를 제조하는 것으로 제조 시에 에너지 사용량이 적을 뿐만 아니라 토너의 입경분포가 좁아 분쇄토너의 경우처럼 원하는 입경의 입자만을 선별해 내고 나머지는 버려야 할 경우가 거의 없기 때문에 사용된 원재료의 양 대비 제조되는 토너의 양이 많아 분쇄토너 제조공정에 비해 수율이 높다. 이렇게 제조된 중합토너는 구형 내지 포테이토 형태를 갖고 입경분포가 좁을 뿐만 아니라 안료 및 이형제가 토너입자 표면으로 나오는 분쇄토너의 문제점도 방지할 수 있어 성능이 우수하다. The polymerized toner is mainly prepared by a suspension polymerization technique, in which an oil phase containing a monomer, a pigment, a charge controlling agent, a release agent and the like is dispersed in a water phase containing a suspension stabilizer by giving a mechanically high shear force to particles having a desired particle size Since a toner is manufactured by making a suspension and polymerized to produce a toner having a small energy consumption at the time of production and a particle diameter distribution of the toner is narrow so that only particles having a desired particle diameter are selected as in the case of a pulverized toner, Since the amount of toner to be produced is large in comparison with the amount of the raw material, the yield is higher than that of the pulverized toner production process. The polymerized toner thus produced has a spherical shape or a potato shape and has a narrow particle size distribution, and also has a superior performance because it can prevent the problem of pulverized toner in which the pigment and the release agent come out to the toner particle surface.

한편, 한국공개특허 제10-2011-0046376호, 제10-2011-0097668호, 제10-2011-00113051호, 제10-2010-0034305호에는 중합법을 이용한 토너의 제조방법이 개시되어 있다. On the other hand, Korean Patent Publication Nos. 10-2011-0046376, 10-2011-0097668, 10-2011-00113051, and 10-2010-0034305 disclose a manufacturing method of a toner using a polymerization method.

최근 디지털 장치의 보급과 더불어 고화질의 고속 컬러 레이저 프린터의 보급이 급속도로 증가하고 있으므로 고품질 중합토너의 개발 및 보급 필요성 또한 급속도로 증가하고 있다. 하지만 일반적인 현탁중합법에 의한 중합토너 제조공정은 유상 액적 조립과정에서 진행되는 때 이른 중합반응으로 인해 부분적으로 중합된 유상 액적이 교반봉이나 조립탱크의 벽면에 달라붙는 단점이 있어 제조공정이 안정적이지 않을 뿐만 아니라 이러한 문제로 인해 투입된 원재료의 양 대비 얻어지는 중합토너의 수율이 낮은 단점이 있다. 따라서 일반적인 현탁중합법에 의한 중합토너 제조공정의 이러한 단점을 극복하여 투입된 원재료의 양 대비 얻어지는 중합토너의 수율이 높을 뿐만 아니라 제조공정을 효과적으로 제어하기 쉬워 안정적으로 조업할 수 있는 새로운 중합토너 제조방법이 필요하다.
Recently, with the spread of digital devices, the spread of high-quality high-speed color laser printers has been rapidly increasing, so the necessity of developing and distributing high-quality polymerized toner is also rapidly increasing. However, in general, the process of manufacturing polymerized toner by suspension polymerization method has the disadvantage of partially polymerized oil droplets sticking to the wall of the stirring rod or assembly tank when the polymerization process proceeds during oil droplet assembly. Not only that, but also due to this problem, the yield of the polymerization toner obtained is low compared to the amount of the input raw materials. Therefore, a new method of producing a polymerized toner that can stably operate easily and easily controls the production process is not only high yield of polymerized toner obtained by overcoming the above disadvantages of the general process of polymerized toner by the suspension polymerization method, but also effective in controlling the manufacturing process. need.

본 명세서 전체에 걸쳐 다수의 논문 및 특허문헌이 참조되고 그 인용이 표시되어 있다. 인용된 논문 및 특허문헌의 개시 내용은 그 전체로서 본 명세서에 참조로 삽입되어 본 발명이 속하는 기술 분야의 수준 및 본 발명의 내용이 보다 명확하게 설명된다.
Numerous papers and patent documents are referenced and cited throughout this specification. The disclosures of the cited papers and patent documents are incorporated herein by reference in their entirety to better understand the state of the art to which the present invention pertains and the content of the present invention.

본 발명자들은 개시제 투입 시점을 조절함으로써 일반적인 현탁중합 공정의 유상 액적 조립과정에서 진행되는 유상 액적의 불필요한 때 이른 중합반응을 최소화하여 조립과정에서 부분적으로 중합된 유상 액적이 교반봉이나 조립탱크의 벽면에 달라붙는 단점을 방지할 수 있는 보다 개선된 중합토너 제조공정을 개발하고자 노력하였다. 그 결과, 개시제가 포함되지 않은 유상을 사용하여 1차 입자 조립 현탁액을 제조하고, 여기에 개시제 용액을 투입하여 현탁응집 및 회합을 통해 최종 입자 조립 현탁액을 제조하게 되면, 현탁중합공정에서의 때 이른 중합반응을 최소화하여 부분적으로 중합된 유상액적이 교반봉이나 조립탱크의 벽면에 달라붙는 단점을 방지할 수 있고, 투입된 원재료의 양에 대비하여 얻어지는 중합토너의 수율이 높으며, 토너 제조공정의 제어가 쉽다는 점을 확인하여 본 발명을 완성하였다. The inventors of the present invention minimize the unnecessary polymerization of the oil phase droplets during the oil phase droplet assembly process of the general suspension polymerization process by controlling the timing of the initiator injection, thereby partially polymerizing the oil phase droplets on the wall of the stirring rod or the assembly tank. Efforts have been made to develop an improved process for producing polymerized toner that can prevent sticking disadvantages. As a result, a primary particle granulation suspension is prepared using an oil phase containing no initiator, and the initiator solution is added thereto to prepare a final particle granulation suspension through suspension agglomeration and association. By minimizing the polymerization reaction, it is possible to prevent the disadvantage that the partially polymerized oil droplets stick to the wall of the stirring rod or the assembly tank, and the yield of the polymerization toner obtained in proportion to the amount of raw materials added is high. The present invention was completed by confirming that it is easy.

따라서, 본 발명의 목적은 현탁응집중합법에 의한 중합 토너의 제조방법을 제공하는 것에 있다. It is therefore an object of the present invention to provide a method for producing a polymerized toner by suspension coagulation polymerization.

본 발명의 목적 및 장점은 하기의 발명의 상세한 설명, 청구의 범위 및 도면에 의해 보다 명확하게 된다.
The objects and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the invention, claims and drawings.

본 발명의 일 양태에 따르면, 본 발명은 다음의 단계를 포함하는 토너 제조방법을 제공한다: (a) 증류수 및 현탁안정제를 포함하는 수상(water phase)을 제조하는 단계; (b) 하나 이상의 모노머, 착색제, 전하제어제, 가교제 및 왁스를 포함하는 유상(oil phase)을 제조하는 단계; (c) 하나의 모노머에 개시제를 녹여 개시제 용액을 제조하는 단계; (d) 유상 액적 조립기에 상기 제조한 수상과 유상를 투입한 후 교반하여 유상 액적이 분산된 1차 입자 조립 현탁액을 제조하는 단계; (e) 상기 단계 (d)에서 제조한 1차 입자 조립 현탁액에 상기 단계 (c)에서 제조한 개시제 용액를 투입한 후, 초미세현탁입자들이 만들어지도록 고속으로 교반하고, 이어서 상기 초미세현탁입자들이 다시 현탁응집되고 회합되는 과정을 통해 최종 현탁입자들이 만들어지도록 저속으로 교반하여 최종 입자 조립 현탁액을 제조하는 단계; (f) 상기 단계 (e)에서 제조된 최종 입자 조립 현탁액을 반응기에서 가온, 중합하여 토너 입자를 형성하는 단계.
According to one aspect of the present invention, there is provided a toner manufacturing method comprising the steps of: (a) preparing a water phase comprising distilled water and a suspension stabilizer; (b) preparing an oil phase comprising at least one monomer, colorant, charge control agent, crosslinker and wax; (c) dissolving the initiator in one monomer to prepare an initiator solution; (d) adding the prepared aqueous phase and the oil phase to the oil phase droplet granulator and stirring to prepare a primary particle granulation suspension in which the oil phase droplets are dispersed; (e) After adding the initiator solution prepared in step (c) to the primary particle granulation suspension prepared in step (d), stirring at a high speed to produce ultra-suspended particles, and then the ultra-suspended particles Preparing a final particle granulation suspension by stirring at low speed so as to produce final suspended particles through suspension agglomeration and association again; (f) warming and polymerizing the final granulation suspension prepared in step (e) in a reactor to form toner particles.

이하에서 본 발명의 제조방법을 각 단계에 따라 상세히 설명한다. Hereinafter, the production method of the present invention will be described in detail in each step.

단계 (a): 증류수 및 현탁안정제를 포함하는 수상( water phase )을 제조하는 단계 Step (a): Water (distilled water containing a suspension stabilizer, and phase )

본 발명의 토너 제조방법에서, 먼저 승온이 가능한 교반기가 장착된 수상저장기에 증류수 및 현탁안정제를 투입하여 수상을 제조한다. In the toner manufacturing method of the present invention, first, distilled water and a suspension stabilizer are added to an aqueous reservoir equipped with a stirrer capable of raising a temperature to prepare an aqueous phase.

본 발명의 방법에서 수상의 제조에 사용되는 현탁안정제로는 유기 현탁안정제 또는 무기 현탁안정제 또는 셀룰로오스계 수용성 수지를 사용한다. 상기 유기 현탁안정제는 폴리비닐 알코올, 폴리아크릴산 염류, 폴리에틸렌글리콜, 폴리비닐피롤리돈, 폴리아크릴아미드계, 및 제3인산염류로 이루어진 군에서 선택된 것을 사용할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 상기 무기 현탁안정제는 인산 칼슘, 인산 마그네슘, 인산 알루미늄, 인산 아연 등의 인산 다가금속염, 탄산칼슘, 탄산마그네슘 등의 탄산염, 황산칼슘, 황산바륨 등의 무기염, 수산화 칼슘, 수산화 마그네슘, 수산화 알루미늄, 실리카, 벤토나이트, 알루미나 중에서 선택하여 사용할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 상기 셀룰로오스계 수용성 수지는 메틸셀룰로오스, 하이드록시 에틸셀룰로오스 및 하이드록시 프로필 메틸셀룰로오스로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 사용할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. As the suspension stabilizer used for the preparation of the aqueous phase in the method of the present invention, an organic suspension stabilizer, an inorganic suspension stabilizer or a cellulose-based water-soluble resin is used. The organic suspension stabilizer may be selected from the group consisting of polyvinyl alcohol, polyacrylic acid salts, polyethylene glycol, polyvinyl pyrrolidone, polyacrylamide, and tertiary phosphates, but is not limited thereto. The inorganic suspension stabilizer may be at least one selected from the group consisting of polyvalent metal salts of phosphoric acid such as calcium phosphate, magnesium phosphate, aluminum phosphate and zinc phosphate, carbonates such as calcium carbonate and magnesium carbonate, inorganic salts such as calcium sulfate and barium sulfate, calcium hydroxide, Silica, bentonite, and alumina, but the present invention is not limited thereto. The cellulose water-soluble resin may be selected from the group consisting of methyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, and hydroxypropyl methyl cellulose, but is not limited thereto.

상기 현탁안정제의 함량은 증류수 100 중량부에 대해 바람직하게는 0.1 내지 10 중량부이다. The content of the suspension stabilizer is preferably 0.1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of distilled water.

상기 증류수 및 현탁안정제를 수상저장기에 주입하고 일정 온도 예를 들어 60-80℃의 온도로 가온하여 수상을 제조한다. 수상 제조시에 가온과 교반을 병행하여 현탁안정제가 증류수에 충분히 용해되도록 한다. The distilled water and the suspension stabilizer are poured into a water reservoir and heated to a temperature of, for example, 60 to 80 ° C to prepare a water phase. During the preparation of the aqueous phase, the suspension stabilizer is sufficiently dissolved in distilled water in parallel with heating and stirring.

단계 (b): 하나 이상의 모노머 , 착색제, 전하제어제 , 가교제 및 왁스를 포함하는 유상( oil phase )을 제조하는 단계 Step (b): oil comprising one or more monomers , colorants, charge control agents , crosslinkers and waxes phase )

단계 (b)에서는 하나 이상의 모노머, 착색제, 전하제어제, 가교제 및 왁스를 포함하는 유상을 제조한다. 즉, 본 발명의 방법에서는 개시제만 포함되지 않고 다른 토너입자 구성성분은 모두 포함된 유상을 제조하여 사용한다. In step (b) an oil phase is prepared comprising at least one monomer, colorant, charge control agent, crosslinker and wax. That is, in the method of the present invention, an oil phase containing only the initiator and all other toner particle components is prepared and used.

본 발명에서 유상에 포함되는 모노머는 방향족 비닐계 모노머, 아크릴레이트계 모노머 및 메타크릴레이트계 모노머 중에서 선택하여 사용한다. 상기 모노머는 예를 들어 스티렌, 모노클로로스티렌, 메틸스티렌, 디메틸스티렌, 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 프로필아크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 프로필메타크릴레이트, 부틸메타크릴레이트, 또는 2-에틸헥실메타크릴레이트을 사용할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 상기 모노머의 함유량은 한정되지 않으나, 바람직하게는 유상 100 중량부에 대해 50 - 97 중량부 범위내에서 사용할 수 있다. 모노머의 함유량이 50 중량부 미만인 경우에는 토너로서 요구되는 기능을 충분히 발현할 수 없고, 97 중량부를 초과하는 경우에는 점도가 너무 높아 입경이 균일한 중합토너를 얻기 어려워 바람직하지 못하다. In the present invention, the monomer contained in the oil phase is selected from among aromatic vinyl monomers, acrylate monomers and methacrylate monomers. The monomer may be selected from, for example, styrene, monochlorostyrene, methylstyrene, dimethylstyrene, acrylate, methacrylate, methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, But are not limited to, acrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, butyl methacrylate, or 2-ethylhexyl methacrylate. The content of the monomer is not limited, but it is preferably within the range of 50-97 parts by weight based on 100 parts by weight of the oil phase. If the content of the monomer is less than 50 parts by weight, the function required for the toner can not be sufficiently exhibited. If the amount is more than 97 parts by weight, the viscosity is too high and it is difficult to obtain a polymerized toner having a uniform particle diameter.

본 발명에서 착색제로는 예를 들어 옐로우, 마젠타, 시안, 및 블랙 안료 중에서 선택하여 사용할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 상기 옐로우 착색제는 축합 질소 화합물, 이소인돌리논 화합물, 아트라킨화합물, 아조 금속 착제, 또는 알릴 이미드 화합물이 사용된다. 구체적으로 C.I. 안료 옐로우 12, 13, 14, 17, 62, 74, 83, 93, 94, 95, 109, 110, 111, 128, 129, 147, 168, 180 등이 사용될 수 있다. 상기 마젠타 착색제는 축합 질소 화합물, 안트라킨, 퀴나크리돈 화합물, 염기 염료 레이트 화합물, 나프톨 화합물, 벤조 이미다졸 화합물, 티오인디고 화합물, 또는 페릴렌 화합물이 사용된다. 구체적으로 C.I. 안료 레드 2, 3, 5, 6, 7, 23, 48:2, 48:3, 48:4, 57:1, 81:1, 122, 144, 146, 166, 169, 177, 184, 185, 202, 206, 220, 221, 또는 254 등이 사용될 수 있다. 상기 시안 착색제는 동 프탈로시아닌 화합물 및 그 유도체, 안트라킨 화합물, 또는 염기 염료 레이트 화합물 등이 사용된다. 구체적으로 C.I. 안료 블루 1, 7, 15, 15:1, 15:2, 15:3, 15:4, 60, 62, 또는 66 등이 사용될 수 있다. 블랙 안료로는 카본 블랙을 사용할 수 있다. 상기 착색제는 단독 또는 2 종 이상의 혼합물로 혼합하여 사용될 수 있으며, 색상, 채도, 명도, 내후성, 토너 중의 분산성 등을 고려하여 선택된다. 착색제의 함량은 유상 100 중량부에 대해 0.1 내지 20 중량부인 것이 바람직하다. In the present invention, the colorant may be selected from, for example, yellow, magenta, cyan, and black pigments, but is not limited thereto. As the yellow colorant, condensed nitrogen compounds, isoindolinone compounds, atrazine compounds, azo metal complexes, or allyl imide compounds are used. Specifically, C.I. Pigment Yellow 12, 13, 14, 17, 62, 74, 83, 93, 94, 95, 109, 110, 111, 128, 129, 147, 168, 180 and the like can be used. The magenta colorant may be a condensed nitrogen compound, an anthraquin, a quinacridone compound, a base dye rate compound, a naphthol compound, a benzoimidazole compound, a thioindigo compound, or a perylene compound. Specifically, C.I. Pigment Red 2, 3, 5, 6, 7, 23, 48: 2, 48: 3, 48: 4, 57: 1, 81: 1, 122, 144, 146, 166, 169, 177, 184, 185, 202, 206, 220, 221, or 254 may be used. The cyan colorant may be a copper phthalocyanine compound or its derivative, an anthraquinone compound, or a base dye rate compound. Specifically, C.I. Pigment Blue 1, 7, 15, 15: 1, 15: 2, 15: 3, 15: 4, 60, 62, 66 or the like can be used. Carbon black may be used as the black pigment. The colorant may be used alone or in admixture of two or more thereof, and is selected in consideration of color, saturation, lightness, weather resistance, dispersibility in toner, and the like. The content of the colorant is preferably 0.1 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the oil phase.

본 발명의 유상에는 전하제어제가 포함될 수 있다. 전하제어제는 살리실산, 디부틸 살리실산, 나프토에산, 디카르본산, 디부틸 살리실산 알루미늄 화합물, 디부틸 살리실산 아연 화합물, 디부틸 살리실산 지르코늄 화합물, 디부틸 살리실산 크롬 화합물, 니그로신계 화합물, 4급 암모늄염, 이미다졸 화합물을 사용할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. The charge phase of the present invention may contain a charge control agent. The charge control agent is selected from the group consisting of salicylic acid, dibutylsalicylic acid, naphthoic acid, dicarboxylic acid, aluminum dibutylsalicylic acid compound, zinc dibutylsalicylic acid compound, zirconium dibutylsalicylic acid compound, chromic dibutylsalicylic acid compound, nigrosine compound, quaternary ammonium salt , Imidazole compounds may be used, but are not limited thereto.

본 발명의 유상에는 가교제를 첨가할 수 있으며, 예를 들어 디비닐벤젠, 트리메틸로프로판트리아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리아크릴레이트, 또는 펜타에리트리톨테트라아크릴레이트를 사용할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. A crosslinking agent may be added to the oil phase of the present invention, and for example, divinylbenzene, trimethylolpropane triacrylate, pentaerythritol triacrylate, or pentaerythritol tetraacrylate may be used, but the present invention is not limited thereto.

본 발명의 유상에는 왁스를 첨가할 수 있으며, 예를 들어 폴리에틸렌계 왁스, 폴리프로필렌계 왁스, 실리콘 왁스, 파라핀계 왁스, 에스테르계 왁스, 카르바우나 왁스 및 메탈로센(metallocene) 왁스를 사용할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 상기 왁스의 함유량은 특별히 한정되지 않으나, 유상 100 중량부에 대해 0.1 내지 30 중량부인 것이 바람직하다. Wax may be added to the oil phase of the present invention. For example, polyethylene wax, polypropylene wax, silicone wax, paraffin wax, ester wax, carnauba wax and metallocene wax may be used. But is not limited thereto. The content of the wax is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the oil phase.

본 발명의 유상에는 안료분산제가 첨가될 수 있다. 안료분산제는 안료 및 모노머의 특성에 따라 선택되는 것으로, 안료 및 모노머에 친화성이 있는 화학구조의 화합물을 사용하며 안료의 분산효과를 높이기 위해 사용할 수 있다. A pigment dispersant may be added to the oil phase of the present invention. The pigment dispersant is selected depending on the characteristics of the pigment and the monomer. It can be used to increase the dispersing effect of the pigment by using a chemical compound having affinity to the pigment and the monomer.

단계 (c): 하나의 모노머에 개시제를 녹여 개시제 용액을 제조하는 단계 Step (c): in one monomer Dissolving the initiator to prepare an initiator solution

토너입자를 구성하는 하나 이상의 모노머 중 하나의 모노머에 개시제를 녹여 개시제 용액을 제조한다. 토너를 구성하는 하나 이상의 모노머 중 하나의 모노머만을 선택하여 여기에 개시제를 녹여 개시제 용액을 만들게 되면 두 가지 이상의 모노머에 개시제를 녹이는 경우보다 공정상 간단하며 안정적으로 개시제 용액을 만들 수 있다. 본 발명에서 유상 액적의 중합은 개시제에 의하여 만들어진 라디칼이 모노머와 반응하는 것을 시작으로 진행되는 것이 바람직하다. 본 발명 방법에서 사용가능한 중합 개시제로는 아조 화합물, 과산화물, 산화-환원 개시제 등이 포함되나 이에 한정되지는 않으며, 예를 들어, 예를 들어 4,4-아조비스(4-시아노길초산), 디메틸-2,2'-아조비스(2-메틸프로피오네이트), 2,2-아조비스(2-아미디노프로판)이염산염, 2,2-아조비스-2-메틸-N-1,1-비스(히드록시메틸)-2-히드록시에틸프로피오아미드, 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴), 2,2'-아조비스이소부티로니트릴, 1,1'-아조비스(1-시클로헥산카르보니트릴) 등의 아조 화합물; 메틸에틸퍼록시드, 디-t-부틸퍼록시드, 아세틸퍼록시드, 디쿠밀퍼록시드, 라우로일퍼록시드, 벤조일퍼옥시드, t-부틸퍼록시-2-에틸헥사노에이트, 디-이소프로필퍼옥시디카르보네이트, 디-t-부틸퍼옥시이소프탈레이트 등의 과산화물; 과황산칼륨, 과황산암모늄 등의 과황산염 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. An initiator solution is prepared by dissolving the initiator in one of the monomers of the one or more monomers constituting the toner particles. If an initiator solution is prepared by selecting only one monomer of one or more monomers constituting the toner, the initiator solution can be prepared in a simple and stable manner in a more simple and stable manner than in the case of dissolving the initiator in two or more monomers. In the present invention, the polymerization of the oil phase droplets preferably proceeds from the reaction of the radicals produced by the initiator with the monomers. Polymerization initiators usable in the process of the present invention include, but are not limited to, azo compounds, peroxides, redox initiators, and the like, for example, 4,4-azobis (4-cyanogilacetic acid), Dimethyl-2,2'-azobis (2-methylpropionate), 2,2-azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride, 2,2-azobis-2-methyl-N-1,1 -Bis (hydroxymethyl) -2-hydroxyethylpropioamide, 2,2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2'-azobisisobutyronitrile, 1,1 Azo compounds such as' -azobis (1-cyclohexanecarbonitrile); But are not limited to, methyl ethylperoxide, di-t-butyl peroxide, acetyl peroxide, dicumyl peroxide, lauroyl peroxide, benzoyl peroxide, Peroxides such as oxy dicarbonate and di-t-butyl peroxyisophthalate; Persulfates such as potassium persulfate and ammonium persulfate, but are not limited thereto.

개시제의 함량은 모노머 100 중량부를 기준으로 하여 0.1 내지 5 중량부인 것이 바람직하다. 개시제의 함량이 모노머 100 중량부를 기준으로 하여 0.1 중량부 미만일 경우에는 중합개시효과가 미미하여 바람직하지 못하고, 5 중량부를 초과하는 경우에는 중합된 고분자의 분자량이 작아져 토너로서 요구되는 기능을 충분히 발현할 수 없기 때문에 바람직하지 못하다. The content of the initiator is preferably 0.1 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the monomer. If the content of the initiator is less than 0.1 part by weight based on 100 parts by weight of the monomer, the effect of initiating polymerization is insufficient, and if it exceeds 5 parts by weight, the molecular weight of the polymerized polymer becomes small, It is not desirable.

단계 (d): 유상 액적 조립기에 상기 제조한 수상과 유상를 투입한 후 교반하 여 유상 액적이 분산된 1차 입자 조립 현탁액을 제조하는 단계 Step (d): the step of producing the above-prepared aqueous phase and yusangreul a stirred and then added to W emulsion dispersion had a primary particle suspension assembly to the oil phase droplet granulator

개시제를 포함시키지 않은 유상에 수상을 첨가하여 혼합하고, 이 혼합물을 교반하여 유상 액적이 분산된 1차 입자 조립 현탁액을 제조한다. 1차 입자 조립 현탁액 제조과정은 유상 액적에 개시제가 함유되지 않은 상태로 진행되는 것이기 때문에 중합반응이 진행되지 않으며, 다음 단계에서 유상 액적으로 개시제가 함유되도록 하는 과정을 보다 용이하게 한다. The aqueous phase is added and mixed with an oil phase containing no initiator, and the mixture is stirred to prepare a primary particle granulated suspension in which oil phase droplets are dispersed. Since the primary particle granulation suspension preparation process proceeds without the initiator in the oil phase droplet, the polymerization does not proceed, and the next step makes the process of containing the initiator in the oil phase droplet easier.

단계 (e): 상기 단계 (d)에서 제조한 1차 입자 조립 현탁액에 상기 단계 (c)에서 제조한 개시제 용액를 투입한 후, 초미세현탁입자들이 만들어지도록 고속으로 교반하고 , 이이서 , 상기 초미세현탁입자들이 다시 현탁응집되고 회합되는 과정을 통해 최종 현탁입자들이 만들어지도록 저속으로 교반하여 최종 입자 조립 현탁액을 제조하는 단계 Step (e): The initiator prepared in step (c) is added to the primary particle granulation suspension prepared in step (d). In one yongaekreul then suspended ultrafine particles are to be created at a high speed stirring, and this standing, the ultra-fine particles are suspended are aggregated again suspended Preparing a final particle granulation suspension by stirring at low speed so that the final suspended particles are made through the association process.

본 발명에서 최종 입자 조립 현탁액의 제조는 1차 조립 현탁액과 개시제 용액을 혼합한 후 고속 교반 및 저속 교반을 이어서 행하여 최종 입자 조립 현탁액을 제조한다. 즉, 상기 단계 (d)에서 제조한 1차 입자 조립 현탁액에 상기 단계 (c)에서 제조한 개시제 용액을 투입하고, 개시제가 포함되지 않은 유상 입자와 개시제 용액 유상 입자들로 구성된 초미세현탁입자들이 만들어지도록 고속으로 교반하고, 이어서, 초미세현탁입자들이 다시 현탁응집되고 회합되는 과정을 통해 개시제 함유 유상 액적 현탁입자들로 만들어지도록 저속으로 교반하여 최종 입자 조립 현탁액을 제조한다. In the present invention, the preparation of the final particle granulation suspension is performed by mixing the primary granulation suspension and the initiator solution followed by high speed stirring and low speed stirring to prepare the final particle granulation suspension. That is, the initiator solution prepared in step (c) is added to the primary particle granulation suspension prepared in step (d), and ultrafine suspended particles composed of oil phase particles and initiator solution oil phase particles which do not contain an initiator are The final particle granulation suspension is prepared by stirring at high speed to make, and then at low speed to produce the initiator-containing oily droplet suspension particles through the process of suspending and associating the ultrafine suspended particles again.

본 발명에서 상기 초미세현탁입자는 1μm 이하 크기의 입자를 의미하고, 상기 최종 현탁입자는 평균입경 1 - 10μm 크기의 입자를 의미한다. In the present invention, the ultrafine suspended particles mean particles having a size of 1 μm or less, and the final suspended particles mean particles having an average particle diameter of 1-10 μm.

본 발명에서 상기 “고속”이라 함은 교반기에 따라 편차가 있을 수 있으나, 1μm 이하 크기의 초미세현탁입자들이 만들어질 수 있는 교반 속도를 의미하고, 상기 “저속”이라 함은 교반기에 따라 편차가 있을 수 있으나 상기 1μm 이하 크기의 초미세현탁입자들이 다시 현탁응집되고 회합되는 과정을 통해 평균입경 1 - 10μm 크기의 최종현탁입자들이 만들어질 수 있는 교반속도를 의미한다. The term "high speed" in the present invention may vary depending on the stirrer, but refers to a stirring speed at which ultrafine suspended particles having a size of 1 μm or less may be made, and the term "low speed" may vary depending on the stirrer. However, the ultra-suspended particles having a size of 1 μm or less are suspended and aggregated again to mean a stirring speed at which final suspended particles having an average particle size of 1 to 10 μm may be made.

본 발명의 구체적인 일 실시예에 따르면, 통상적인 호모지나이저를 사용하여 교반하는 경우, 상기 고속은 3,000 rpm 이상, 보다 바람직하게는 4,000 rpm 이상, 보다 더 바람직하게는 5,000 rpm 이상이다. 또한, 상기 저속은 500 rpm 이하, 보다 바람직하게는 1,000 rpm 이하, 보다 더 바람직하게는 2,000 rpm 이하로 조절하는 것이 바람직하다. According to one specific embodiment of the invention, when stirring using a conventional homogenizer, the high speed is at least 3,000 rpm, more preferably at least 4,000 rpm, even more preferably at least 5,000 rpm. Further, it is preferable that the low speed is adjusted to 500 rpm or less, more preferably 1,000 rpm or less, and still more preferably 2,000 rpm or less.

단계 (f): 상기 단계 (e)에서 제조된 현탁액을 반응기에서 가온, 중합하여 토너 입자를 형성하는 단계 Step (f): warming and polymerizing the suspension prepared in step (e) in a reactor to form toner particles

상기 단계 (e)를 통해서 제조된 최종 입자 조립 현탁액을 냉각콘덴서가 연결된 반응기에서 일정한 교반속도로 교반하며 질소분위기 하에서 반응시켜 토너 입자를 형성시킨다. The final particle granulated suspension prepared in step (e) is stirred at a constant stirring speed in a reactor connected to a cooling capacitor and reacted under a nitrogen atmosphere to form toner particles.

본 발명의 바람직한 일 구현예에 따르면, 유상에 포함된 모노머의 주성분이 스타이렌 모노머인 경우, 냉각콘덴서가 연결된 반응기에 최종 입자 조립 현탁액을 넣은 다음 질소 분위기 하에서 교반속도 100 내지 500 rpm을 유지하면서 반응온도 50 내지 80℃에서 2 내지 24 시간 동안 1차적으로 중합한 후, 반응온도 75 내지 95℃에서 2 내지 12 시간 동안 중합반응이 완전히 종결되도록 최종적으로 중합하여 토너입자를 형성한다. According to one preferred embodiment of the present invention, when the main component of the monomer contained in the oil phase is a styrene monomer, the final particle granulation suspension is put into a reactor connected to the cooling capacitor and then reacted while maintaining a stirring speed of 100 to 500 rpm under a nitrogen atmosphere After the first polymerization at a temperature of 50 to 80 ℃ for 2 to 24 hours, the polymerization is finally polymerized to complete the polymerization reaction for 2 to 12 hours at a reaction temperature of 75 to 95 ℃ to form toner particles.

통상적으로 단계 (f)이후에 토너입자를 분리, 건조 및 표면처리 하는 단계가 추가로 포함된다. 세정 공정과 필터링 공정을 통해 형성된 토너입자를 분리해낸 후, 30 - 40℃ 진공오븐에서 24 시간 이상 건조시킨 다음 토너입자들이 서로 엉겨 붙지 않도록 토너입자 표면을 처리하여 프린터 카트리지에 넣을 수 있는 최종 중합토너 제품을 얻는다. Typically, after step (f), a step of separating, drying, and surface treating the toner particles is further included. After the toner particles formed through the cleaning process and the filtering process are separated and dried in a vacuum oven at 30 to 40 캜 for more than 24 hours, a final polymerized toner capable of processing the surface of the toner particles so as to prevent the toner particles from adhering to each other, Obtain the product.

본 발명의 상기 방법에 의해 제조된 토너의 평균입경은 바람직하게는 1 - 10μm이다.
The average particle diameter of the toner produced by the above method of the present invention is preferably 1-10 m.

본 발명은 새로운 현탁응집중합법에 의한 토너의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 현탁응집중합법은 조립과정의 최종 단계에 개시제 용액을 투입하여 현탁응집과 회합에 의해 개시제를 유상 액적에 고르게 분산, 함유시킴으로써 일반적인 현탁중합 공정의 조립과정에서 진행되는 때 이른 중합반응을 최소화할 수 있다. 또한, 조립과정에서 부분적으로 중합된 유상 액적이 교반봉이나 조립탱크의 벽면에 달라붙는 단점을 방지할 수 있어 제조공정이 안정적이고 투입된 원재료에 대비하여 얻어지는 중합토너의 수율이 일반적인 현탁중합법에 비해 현저히 높다.
The present invention relates to a method for producing a toner by a new suspension coagulation polymerization method. The suspension coagulation polymerization method of the present invention is prepared by dispersing and incorporating an initiator solution into the oil phase droplets by suspending agglomeration and association in the final stage of the assembling process. It can be minimized. In addition, it is possible to prevent the disadvantage that oil droplets partially polymerized during the assembly process stick to the wall of the stirring rod or the assembly tank, so that the manufacturing process is stable and the yield of the polymerization toner obtained in comparison with the raw materials added is higher than that of the general suspension polymerization method. Significantly higher.

도 1은 종래의 현탁중합법에 의한 중합토너 제조공정을 도시한 도면이다. 도 1에 나타난 바와 같이 각각 준비한 수상과 유상을 혼합, 교반하여 최종 입자 조립 현탁액을 만들고 이를 중합하여 토너 입자를 형성시킨다. 이어서, 토너 입자의 표면에 붙어 있을 수 있는 현탁안정제를 제거하는 세정과정 및 건조과정을 거치고, 토너 입자들이 사용하는 동안에 서로 달라붙지 않도록 표면 처리하여 최종 중합토너를 제조한다. 종래의 현탁중합법에서는 토너 입자 성분들이 모두 포함된 유상을 준비하는 과정에서 모든 성분들이 효과적으로 분산 및 용융되도록 하기 위해 용융온도가 가장 높은 성분의 용융온도 이상에서 교반하는 과정이 필요한데 이 과정에서 불필요한 중합반응이 미리 진행되어 최종 입자 조립 현탁액 제조 공정의 효과적인 제어를 어렵게 한다. 따라서 교반 온도 및 시간 등의 공정조건을 최적화하기 어려울 뿐만 아니라 투입된 원재료의 양 대비 얻어지는 중합토너의 수율이 낮은 단점이 있다.
도 2는 본 발명의 현탁응집중합법에 의한 중합토너 제조공정을 도시한 도면이다. 도 2에 나타나 있는 바와 같이, 각각 준비한 수상과 개시제가 포함되지 않은 유상을 혼합, 교반하여 1차 입자 조립 현탁액을 만든 후, 여기에 모노머에 개시제를 녹여 만든 개시제 용액을 투입하여 현탁응집과 회합에 의해 유상 액적에 개시제가 함유된 최종 입자 조립 현탁액을 제조하고, 이를 중합하여 토너 입자를 형성시킨다. 이어서, 토너 입자의 표면에 붙어 있을 수 있는 현탁안정제를 제거하는 세정과정 및 건조과정을 거쳐 토너 입자들이 사용되는 동안에 서로 달라붙지 않도록 표면을 처리하여 중합토너 제품을 완성한다.
도 3은 본 발명의 현탁응집에 의한 최종 입자 조립 현탁액의 제조 과정을 도시한 도면이다. 개시제가 함유되지 않은 유상 입자들로 구성된 1차 입자 조립 현탁액 제조 후에 개시제 용액을 투입하여 1μm 이하 크기의 개시제 배제 유상 입자와 개시제 용액 유상 입자들로 구성된 초미세현탁입자들이 만들어지도록 고속으로 교반한다. 이어서, 초미세현탁입자들이 다시 현탁응집되고 회합되는 과정을 통해 평균입경 1 - 10μm 크기의 개시제 함유 유상 액적들로 구성된 현탁입자들로 만들어지도록 저속으로 교반하여 최종 입자 조립 현탁액을 제조한다.
1 is a view showing a polymerization toner manufacturing process by a conventional suspension polymerization method. As shown in FIG. 1, the prepared aqueous and oil phases are mixed and stirred to form a final granulated suspension, which is then polymerized to form toner particles. Subsequently, the final polymerization toner is prepared by performing a cleaning process and a drying process for removing a suspension stabilizer that may be stuck to the surface of the toner particles, and surface treating the toner particles so as not to stick to each other during use. In the conventional suspension polymerization method, in order to effectively disperse and melt all the components in the process of preparing an oil phase containing all of the toner particle components, stirring is required above the melting temperature of the component having the highest melting temperature. The reaction is advanced in advance, making it difficult to effectively control the final particle granulation suspension preparation process. Therefore, it is difficult to optimize the processing conditions such as stirring temperature and time, and there is a disadvantage in that the yield of the polymerization toner obtained compared to the amount of the input raw materials is low.
2 is a view showing a polymerization toner production process by the suspension coagulation polymerization method of the present invention. As shown in FIG. 2, the prepared aqueous phase and the oil phase containing no initiator are mixed and stirred to form a primary particle granulation suspension, and then an initiator solution prepared by dissolving an initiator in a monomer is added thereto to suspend aggregation and association. To prepare a final particle granulation suspension containing an initiator in the oil phase droplets, which are then polymerized to form toner particles. Subsequently, the polymerized toner product is completed by treating the surface so that the toner particles do not stick together while being used through a washing process and a drying process to remove the suspension stabilizer that may be attached to the surface of the toner particles.
3 is a view showing the preparation of the final granulated suspension by suspension agglomeration of the present invention. After preparing the primary particle granulation suspension composed of oil-free particles containing no initiator, the initiator solution was added and stirred at a high speed to produce ultra-suspended particles composed of initiator-excluded oil particles and initiator solution oil particles having a size of 1 μm or less. Subsequently, the final particle granulation suspension is prepared by stirring at a low speed so that the ultra-suspended particles are suspended and aggregated again to form suspended particles composed of initiator-containing oil droplets having an average particle size of 1-10 μm.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. It is to be understood by those skilled in the art that these embodiments are only for describing the present invention in more detail and that the scope of the present invention is not limited by these embodiments in accordance with the gist of the present invention .

실시예 Example

실시예Example 1 :  One : 현탁응집중합법을Suspension Condensation Polymerization 이용한  Used 중합토너의Of the polymerized toner 제조  Produce

본 발명의 현탁응집중합법에 의해 중합토너를 제조하였다. 먼저, 승온이 가능하고 교반기가 장착된 500 ㎖ 수상저장기(듀란사)에 증류수 300 g, 현탁안정제로서 폴리염화비닐(PVA, 분자량 20,000, 준세이사)을 8 g 투입하고, 저장기의 온도를 65℃로 서서히 올리면서 교반하여 현탁안정제를 충분히 용해시켜 수상(water phase)을 제조하였다. A polymerized toner was prepared by the suspension coagulation polymerization method of the present invention. First, 300 g of distilled water and 8 g of polyvinyl chloride (PVA, molecular weight 20,000, Junsei Co., Ltd.) as a suspending stabilizer were added to a 500 ml water reservoir (duran) equipped with a stirrer, and the temperature of the reservoir was increased. Stirring slowly at 65 ° C. to sufficiently dissolve the suspension stabilizer to prepare a water phase.

스티렌(준세이사) 16.0 g, n-부틸 아크릴레이트(준세이사) 8.00 g, 카본블랙(모굴-엘, 카봇사) 2.24 g, 전하제어제(본트론 E-84, 오리엔트화학사준세이사) 0.32 g, 현탁안정제 (PVA, 분자량 20,000, 준세이사) 0.64 g, 가교제(디비닐벤젠, 알드리치사) 0.20 g를 볼밀(고려기연사의 KMC-T2)을 이용하여 상온에서 6 시간 동안 분산 및 혼합하여 1차 유상혼합물을 준비하였다. 이 1차 유상혼합물에 파라핀 왁스(펠레몰 비비, 피닉스화학사) 1.60 중량부를 첨가한 후 65℃ 물중탕에서 4 시간동안 교반하여 충분히 녹여 개시제가 포함되지 않은 유상(oil phase)을 준비하였다. Styrene (Junsei) 16.0 g, n-butyl acrylate (Junsei) 8.00 g, carbon black (Mogul-L, Cabot) 2.24 g, charge control agent (Bontron E-84, Orient Chemical Co., Ltd.) 0.32 g , 0.64 g of suspension stabilizer (PVA, molecular weight 20,000, quasi-same company) and 0.20 g of crosslinking agent (divinylbenzene, Aldrich) were dispersed and mixed at room temperature for 6 hours using a ball mill (KMC-T2 from KOREA CO., LTD.) An oily mixture was prepared. 1.60 parts by weight of paraffin wax (Pelemol BB, Phoenix Chemical Co., Ltd.) was added to the primary oil mixture, followed by stirring for 4 hours in a water bath at 65 ° C. to prepare an oil phase containing no initiator.

유상 액적 조립기(듀란사)에 상기 제조한 수상과 유상을 넣고 호모지나이저(Premix사, Mark II)를 사용하여 65℃에서 5,000 rpm의 속도로 3분 동안 교반하면서 교반전단력에 의해 유상 액적을 형성하게 하여 1차 입자 조립 현탁액을 제조하였다. The above-mentioned water phase and oil phase were put into an oil phase droplet granulator (Duran) and a homogenizer (Premix, Mark II) was used to form an oil phase droplet by stirring shear force with stirring at a speed of 5,000 rpm at 65 ° C. for 3 minutes. To prepare a primary particle granulation suspension.

스티렌(준세이사) 8.00 g와 중합개시제 (2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴, 와코화학사) 1.00 g를 혼합하여 개시제 용액을 별도로 준비한 다음, 상기 제조한 1차 입자 조립 현탁액이 들어 있는 조립기에 투입한 후 65℃에서 10,000 rpm의 고속으로 3분 동안 교반하여 1μm 이하 크기의 초미세현탁입자들이 만들어지게 한 후, 500 rpm의 저속으로 3분 동안 서서히 교반하면서 초미세현탁입자들이 다시 현탁응집되고 회합되는 과정에 의해 개시제가 함유된 1 - 10μm 크기의 평균입경을 갖는 유상 액적으로 최종 입자가 조립되도록 하여, 최종 입자 조립 현탁액을 제조하였다. 8.00 g of styrene (Jansei Co.) and 1.00 g of a polymerization initiator (2,2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile, Wako Chemical Co., Ltd.) were mixed to prepare an initiator solution separately, and then the prepared primary particles were assembled. After the suspension was put into a granulator containing suspension, it was stirred for 3 minutes at a high speed of 10,000 rpm at 65 ° C. to make ultra-suspended particles having a size of 1 μm or less, and then ultra-suspended with a slow stirring for 3 minutes at a low speed of 500 rpm. The final particle granulation suspension was prepared by allowing the final particles to be granulated into an oily droplet having an average particle size of 1-10 μm containing an initiator by the process of resuspending and associating the particles.

상기 제조한 최종 입자 조립 현탁액을 냉각콘덴서가 연결된 반응기(듀란사) 에서 일정한 교반속도(100 rpm)를 유지하며, 질소분위기 하에서 반응온도 65℃에서 6 시간 동안 1차적으로 중합한 후, 반응온도 75℃에서 3 시간 동안 중합반응이 완전히 종결되도록 최종적으로 중합하여 토너입자를 제조하였다. The final granulated suspension prepared above was maintained at a constant stirring speed (100 rpm) in a reactor connected to a cooling capacitor (Duran), and was first polymerized at a reaction temperature of 65 ° C. for 6 hours under a nitrogen atmosphere, followed by a reaction temperature of 75. Toner particles were prepared by finally polymerizing at 3 ° C. for 3 hours to completely terminate the polymerization.

상기 제조한 최종 토너입자를 물과 에탄올의 혼합액으로 충분히 세정 및 여과를 반복하여 현탁안정제를 제거하였으며, 40℃ 진공오븐(제이오텍사)에서 24 시간 동안 건조시킨 다음 토너입자들이 서로 엉겨 붙지 않도록 토너입자 표면을 실리카(데구사사의 에어로실 R972) 로 처리하여 중합토너를 제조하였다. The prepared final toner particles were thoroughly washed with a mixture of water and ethanol and filtered to remove the suspension stabilizer, and dried in a vacuum oven at 40 ° C. for 24 hours, and the toner particles were not entangled with each other. The surface of the particles was treated with silica (Aerosil R972 by Degussa) to prepare a polymerized toner.

본 발명의 현탁응집중합법에서는 조립과정의 최종단계에 개시제 용액을 투입하여 현탁응집과 회합에 의해 개시제를 유상 액적에 고르게 분산 및 함유시킴으로써 일반적인 현탁중합 공정의 조립과정에서 진행되는 유상 액적의 때 이른 중합반응을 최소화할 수 있었고, 조립단계에서 부분적으로 중합된 유상 액적이 교반봉이나 조립탱크의 벽면에 달라붙는 단점을 방지할 수 있으므로 안정적인 제조공정에 의해 97%의 높은 수율로 중합토너를 제조할 수 있었다. 제조한 중합토너의 평균입경은 4.49 ㎛이었고, 입경 분포계수(CV)는 35.8로 입도분포도 좁아 바람직하였다.
In the suspension coagulation polymerization method of the present invention, an initiator solution is added to the final stage of the assembly process to uniformly disperse and contain the initiator in the oil droplets by suspension coagulation and association. The polymerization reaction can be minimized, and the oil droplets partially polymerized in the assembly step can be prevented from adhering to the wall of the stirring rod or the assembly tank. Thus, the polymerization toner can be produced in a high yield of 97% by a stable manufacturing process. Could. The average particle diameter of the prepared polymerized toner was 4.49 µm, and the particle size distribution coefficient (CV) was 35.8, which is narrow, and thus the particle size distribution was preferable.

비교예Comparative Example 1 : 종래의  1: conventional 현탁중합법을Suspension polymerization 이용한  Used 중합토너의Of the polymerized toner 제조  Produce

실시예 1과의 비교를 위하여 일반적인 현탁중합법을 이용하여 중합토너를 제조하였다. 승온이 가능하고 교반기가 장착된 500 ㎖ 수상저장기(듀란사)에 증류수 300 g, 현탁안정제로서 폴리염화비닐(PVA, 분자량 20,000, 준세이사)을 8 g 투입하고, 65℃로 서서히 올리면서 교반하여 현탁안정제를 충분히 용해시켜 수상을 제조하였다. For comparison with Example 1, a polymerized toner was prepared by using a general suspension polymerization method. 300 g of distilled water and 8 g of polyvinyl chloride (PVA, molecular weight 20,000, Junsei Co., Ltd.) as a suspending stabilizer were added to a 500 ml water reservoir (Duran) equipped with a stirrer and stirred while gradually raising the temperature to 65 ° C. The suspension stabilizer was sufficiently dissolved to prepare an aqueous phase.

스티렌(준세이사) 24 g, n-부틸 아크릴레이트(준세이사) 8.00 g, 카본블랙 (모굴-엘, 카봇사) 2.24 g, 전하제어제(본트론 E-84, 오리엔트화학사준세이사) 0.32 g, 현탁안정제 (PVA, 분자량 20,000, 준세이사) 0.64 g, 가교제 (디비닐벤젠, 알드리치사) 0.20 g를 볼밀(고려기연사의 KMC-T2) 을 이용하여 상온에서 6 시간 동안 분산 및 혼합하여 1차 유상혼합물을 준비하였다. 이 1차 유상혼합물에 파라핀 왁스(펠레몰 비비, 피닉스화학사) 1.60 g를 첨가한 후 65℃ 물중탕에서 4 시간 동안 교반하여 충분히 녹인 후 중합개시제 (2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴, 와코화학사) 1.00 g를 첨가하여 3분간 더 교반하여 유상을 준비하였다. 24 g of styrene (Junsei), 8.00 g of n-butyl acrylate (Jansei), 2.24 g of carbon black (Mogul-L, Cabot), 0.32 g of charge control agent (Bontron E-84, Orient Chemical Co., Ltd.) , By dispersing and mixing 0.64 g of suspension stabilizer (PVA, molecular weight 20,000, Junsei Co., Ltd.) and 0.20 g of crosslinking agent (Divinylbenzene, Aldrich Co., Ltd.) at a room temperature for 6 hours using a ball mill (KMC-T2 from KOREA CO., LTD.) An oily mixture was prepared. To this primary oil mixture, 1.60 g of paraffin wax (Pelemol BB, Phoenix Chemical Co., Ltd.) was added, followed by stirring in a water bath at 65 ° C. for 4 hours to fully dissolve, followed by polymerization initiator (2,2'-azobis (2,4- 1.00 g of dimethylvaleronitrile, Wako Chemical Co., Ltd. was added and stirred for 3 minutes to prepare an oil phase.

유상 액적 조립기(듀란사)에 상기의 제조한 수상과 유상을 넣고 호모지나이저(Premix사, Mark II)를 사용하여 65℃에서 7,000 rpm의 속도로 3분 동안 교반하면서 교반전단력에 의해 1-10μm 크기의 평균입경을 갖는 유상 액적을 형성하게 하여 최종 입자 조립 현탁액을 제조하였다. 1-10 μm by stirring shear force while putting the prepared water phase and oil phase in the oil phase droplet granulator (Duran) and stirring for 3 minutes at a speed of 7,000 rpm at 65 ° C. using a homogenizer (Mark II). Final particle granulation suspensions were prepared by forming oily droplets having an average particle diameter of size.

상기 제조한 최종 입자 조립 현탁액을 냉각콘덴서가 연결된 반응기(듀란사) 에서 일정한 교반속도(100 rpm)를 유지하며 질소분위기 하에서 반응온도 65℃에서 6시간 동안 1차적으로 중합한 후, 반응온도 75℃에서 3시간 동안 중합반응이 완전히 종결되도록 최종적으로 중합하여 토너입자를 제조하였다. 이 최종 토너입자를 물과 에탄올의 혼합액으로 충분히 세정 및 여과를 반복하여 현탁안정제를 제거하였으며, 40℃ 진공오븐(제이오텍사) 에서 24 시간 동안 건조시킨 다음 토너입자들이 서로 엉겨 붙지 않도록 토너입자 표면을 실리카(데구사사의 에어로실 R972)로 처리하여 중합토너를 제조하였다. The final granulated suspension prepared above was first polymerized at a reaction temperature of 65 ° C. for 6 hours under a nitrogen atmosphere while maintaining a constant stirring speed (100 rpm) in a reactor connected to a cooling capacitor (Duran), followed by a reaction temperature of 75 ° C. The toner particles were finally prepared by polymerizing finally for 3 hours to completely terminate the polymerization reaction. The final toner particles were thoroughly washed with a mixture of water and ethanol and filtered to remove suspension stabilizers. The toner particles were dried in a vacuum oven at 40 ° C. for 24 hours, and the toner particles were not entangled with each other. Was treated with silica (Aerosil R972 from Degussa) to prepare a polymerized toner.

파라핀 왁스를 녹인 후 개시제를 투입, 혼합하여 유상을 제조하는 과정, 유상을 조립기로 이송하는 과정 및 최종 입자 조립 현탁액 제조과정에서 진행되는 유상 액적의 때 이른 중합반응으로 인해 부분적으로 중합된 유상 액적이 조립탱크의 교반봉이나 벽면에 달라붙는 문제가 생겨 제조공정이 안정적이지 않았으며 원재료가 소실되기 때문에 중합토너 제조의 수율이 51%의 낮은 수율이었다. 제조한 최종 중합토너의 평균입경은 5.11 ㎛이었고, 입경 분포계수(CV)는 45.7로 실시예 1에서 제조한 토너와 비교하여 입도분포가 넓었다.
After the paraffin wax is dissolved, an initiator is added and mixed to prepare an oil phase, the oil phase is transferred to a granulator, and the oil phase droplets which are partially polymerized due to the early polymerization reaction during the final granulation suspension production process are partially polymerized. The production process was not stable due to the problem of sticking to the stirring rod or the wall of the assembly tank, and the yield of the polymerization toner was 51% because the raw materials were lost. The average particle size of the prepared polymerized toner was 5.11 µm, and the particle size distribution coefficient (CV) was 45.7, which was wider than that of the toner prepared in Example 1.

이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현 예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백하다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항과 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed as limiting the scope of the present invention. Accordingly, the actual scope of the present invention will be defined by the appended claims and their equivalents.

Claims (6)

다음의 단계를 포함하는 중합토너의 제조방법:
(a) 증류수 및 현탁안정제를 포함하는 수상(water phase)을 제조하는 단계;
(b) 하나 이상의 모노머, 착색제, 전하제어제, 가교제 및 왁스를 포함하는 유상(oil phase)을 제조하는 단계;
(c) 하나의 모노머에 개시제를 녹여 개시제 용액을 제조하는 단계;
(d) 유상 액적 조립기에 상기 제조한 수상과 유상를 투입한 후 교반하여 유상 액적이 분산된 1차 입자 조립 현탁액을 제조하는 단계;
(e) 상기 단계 (d)에서 제조한 1차 입자 조립 현탁액에 상기 단계 (c)에서 제조한 개시제 용액를 투입한 후, 초미세현탁입자들이 만들어지도록 고속으로 교반하고, 이어서 상기 초미세현탁입자들이 다시 현탁응집되고 회합되는 과정을 통해 최종 현탁입자들이 만들어지도록 저속으로 교반하여 최종 입자 조립 현탁액을 제조하는 단계;
(f) 상기 단계 (e)에서 제조된 최종 입자 조립 현탁액을 반응기에서 가온, 중합하여 토너 입자를 형성하는 단계.
A process for preparing a polymerized toner comprising the following steps:
(a) preparing a water phase comprising distilled water and a suspension stabilizer;
(b) preparing an oil phase comprising at least one monomer, colorant, charge control agent, crosslinker and wax;
(c) dissolving the initiator in one monomer to prepare an initiator solution;
(d) adding the prepared aqueous phase and the oil phase to the oil phase droplet granulator and stirring to prepare a primary particle granulation suspension in which the oil phase droplets are dispersed;
(e) After adding the initiator solution prepared in step (c) to the primary particle granulation suspension prepared in step (d), stirring at a high speed to produce ultra-suspended particles, and then the ultra-suspended particles Preparing a final particle granulation suspension by stirring at low speed so as to produce final suspended particles through suspension agglomeration and association again;
(f) warming and polymerizing the final granulation suspension prepared in step (e) in a reactor to form toner particles.
제 1 항에 있어서, 상기 단계 (a)에서의 현탁안정제는 유기 현탁안정제 또는 무기 현탁안정제인 것을 특징으로 하는 중합토너의 제조방법.
The method of claim 1, wherein the suspension stabilizer in step (a) is an organic suspension stabilizer or an inorganic suspension stabilizer.
제 1 항에 있어서, 상기 단계 (b)에서의 모노머는 방향족 비닐계 모노머, 아크릴레이트계 모노머 및 메타크릴레이트계 모노머 중에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 중합토너 제조방법.
The method of claim 1, wherein the monomer in step (b) is at least one selected from aromatic vinyl monomers, acrylate monomers and methacrylate monomers.
제 1 항에 있어서, 상기 단계 (e)에서의 초미세현탁입자는 1μm 이하의 크기를 갖는 입자이고, 최종 현탁입자는 평균입경 1 - 10μm의 크기를 갖는 입자인 것을 특징으로 하는 중합토너의 제조방법.
The method of claim 1, wherein the ultra-suspended particles in the step (e) is a particle having a size of less than 1μm, the final suspended particles are particles having a particle size of 1-10μm average particle diameter Way.
제 1 항에 있어서, 상기 단계 (e)에서의 고속 교반은 5,000 rpm 이상의 교반이고, 저속 교반은 2,000 rpm 이하의 교반인 것을 특징으로 하는 중합토너의 제조방법.
The method of claim 1, wherein the high speed stirring in step (e) is 5,000 rpm or more, and the low speed stirring is 2,000 rpm or less.
제 1 항에 있어서, 상기 단계 (f)에서 제조된 중합토너입자의 평균입경이 1 - 10μm인 것을 특징으로 하는 중합토너 제조방법.
The method of claim 1, wherein the average particle diameter of the polymerized toner particles prepared in the step (f) is 1-10μm.
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