KR101734823B1 - Manufacturing method of powder toner of laser printer for printing high resolution - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 100㎚∼10㎛의 평균 입경을 갖는 분말 상태의 세라믹 무기안료 표면에 유기화합물계 실란을 포함하는 정전기 유도물질이 코팅되어 있고, 상기 유기화합물계 실란은 감마-메타크릴록시프로필트리메톡시실란, 3-(N-페닐아미노)프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, GN-옥틸트리에톡시실란, 비스(3-트리에톡시릴프로필)테트라설파이드, 페닐트리스(메틸에틸케톡시미노)실란 및 메틸트리스(메틸에틸케톡시미노)실란 중에서 선택된 1종 이상의 실란을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 프린터용 분체 토너의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 세라믹 무기안료에 정전기 유도물질을 코팅하여 레이저 프린터에 필요한 정전기력을 제공할 수 있고, 기계적 특성(mechanical properties)이 우수하며, 높은 해상도와 우수한 정밀도를 구현할 수 있다.In the present invention, a surface of a ceramic inorganic pigment in powder form having an average particle size of 100 nm to 10 m is coated with an electrostatic induction material containing an organic compound silane, and the organic compound silane is a gamma-methacryloxypropyl tri Triethoxysilylpropyltrimethoxysilane, methoxysilane, 3- (N-phenylamino) propyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, GN-octyltriethoxysilane, bis (Methyl ethyl ketoximino) silane, and methyltris (methylethylketoximino) silane. The present invention also relates to a method for producing a powder toner for a laser printer. According to the present invention, an electrostatic induction material is coated on a ceramic inorganic pigment to provide an electrostatic force necessary for a laser printer, excellent mechanical properties, and high resolution and excellent precision can be realized.
Description
본 발명은 레이저 프린터용 분체 토너의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 세라믹 무기안료에 정전기 유도물질을 코팅하여 레이저 프린터에 필요한 정전기력을 제공할 수 있고, 높은 해상도와 우수한 정밀도를 구현할 수 있는 레이저 프린터용 분체 토너의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing a powder toner for a laser printer, and more particularly, to a method for producing a powder toner for a laser printer, which is capable of providing electrostatic force necessary for a laser printer by coating a ceramic inorganic pigment with an electrostatic induction material, And a method for producing powder toner for a printer.
현재 국내 도자기 업체들은 전사지법으로 이미지를 디자인하고 있다. 현재 상용되는 도자기 전사지는 대부분 실크스크린 인쇄(silk screen printing)법에 의하여 제조되고 있다. Currently, domestic porcelain companies are designing images by transfer method. Most of the currently used porcelain transfer papers are manufactured by the silk screen printing method.
그러나, 실크스크린 인쇄법은 해상도가 최대 150dpi급으로 낮은 해상도이고, 색상별 실크스크린 제작 및 스퀴즈 공정으로 인해 제품 생산력이 저하되기 마련이다. 또한, 공정이 복잡하고 정밀도가 떨어지는 문제가 있다. However, the silkscreen printing method has a resolution as low as 150 dpi at the resolution, and the productivity of the product is lowered due to the production of the color silkscreen and the squeezing process. Further, there is a problem that the process is complicated and the accuracy is low.
실크스크린 인쇄법을 이용하는 전사지법으로는 디자인 경쟁력이 저하될 수밖에 없다. 도자기 전사지 제작을 위한 실크스크린 공정이 복잡하고, 별색, 4색 분해에 의한 다수의 실크스크린 공정으로 저해상도의 도자기 전사지가 제작될 수밖에 없으며, 실크스크린 공정에서 다수의 화학물질 사용으로 도자기 전사지 산업이 쇠퇴하고 있는 실정이다.The transfer method using the silkscreen printing method will inevitably lower the design competitiveness. The complexity of the silk screen process for making ceramics transfer paper is complicated, and many low-resolution ceramics transfer sheets can not be produced due to the many silkscreen processes by spot color and four color separation, and ceramics transfer paper industry declines due to the use of many chemicals in the silk screen process .
이러한 문제점들을 개선하기 위하여 레이저 프린팅용 무기안료를 개발하여 도자기 장식 디자인의 다양성을 구현하고, 도자기 전사지의 해상도 및 품질을 개선할 필요가 있다.
In order to solve these problems, it is necessary to develop an inorganic pigment for laser printing to realize diversity of decorative design of ceramics, and to improve the resolution and quality of ceramics transfer paper.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 세라믹 무기안료에 정전기 유도물질을 코팅하여 레이저 프린터에 필요한 정전기력을 제공할 수 있고, 높은 해상도와 우수한 정밀도를 구현할 수 있는 레이저 프린터용 분체 토너의 제조방법을 제공함에 있다. A problem to be solved by the present invention is to provide a method for manufacturing a powder toner for a laser printer capable of providing electrostatic force necessary for a laser printer by coating an electrostatic induction material on a ceramic inorganic pigment and realizing high resolution and excellent precision .
본 발명은, 100㎚∼10㎛의 평균 입경을 갖는 분말 상태의 세라믹 무기안료 표면에 유기화합물계 실란을 포함하는 정전기 유도물질이 코팅되어 있고, 상기 유기화합물계 실란은 감마-메타크릴록시프로필트리메톡시실란, 3-(N-페닐아미노)프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, GN-옥틸트리에톡시실란, 비스(3-트리에톡시릴프로필)테트라설파이드, 페닐트리스(메틸에틸케톡시미노)실란 및 메틸트리스(메틸에틸케톡시미노)실란 중에서 선택된 1종 이상의 실란을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 프린터용 분체 토너를 제공한다.In the present invention, a surface of a ceramic inorganic pigment in powder form having an average particle size of 100 nm to 10 m is coated with an electrostatic induction material containing an organic compound silane, and the organic compound silane is a gamma-methacryloxypropyl tri Triethoxysilylpropyltrimethoxysilane, methoxysilane, 3- (N-phenylamino) propyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, GN-octyltriethoxysilane, bis The present invention provides a powder toner for a laser printer, which comprises at least one silane selected from phenyltris (methylethylketoximino) silane and methyltris (methylethylketoximino) silane.
상기 정전기 유도물질은 아크릴을 더 포함할 수 있고, 상기 세라믹 무기안료의 표면에 유기화합물계 실란과 아크릴이 함께 코팅되어 있고, 상기 유기화합물계 실란과 상기 아크릴은 1:0.01∼1의 중량비를 이루는 것이 바람직하다.The electrostatic induction material may further include acryl, and the surface of the ceramic inorganic pigment may be coated with an organic compound-based silane and acryl, and the organic compound-based silane and the acrylic may be mixed in a weight ratio of 1: .
상기 정전기 유도물질은 상기 세라믹 무기안료 지름 대비 0.001∼10%의 두께를 갖도록 코팅되어 있는 것이 바람직하다.The electrostatic induction material is preferably coated to have a thickness of 0.001 to 10% of the ceramic inorganic pigment diameter.
상기 세라믹 무기안료는 CoAl2O4계 분말, Mg1 - xCoxAl2O4(0.1≤x≤1)계 분말, Mg1-xNixAl2O4(0.1≤x≤1)계 분말 또는 이들의 혼합물을 포함하는 청색 안료이거나, CaSn1-xCrxSiO4(0.01≤x≤0.5)계 분말을 포함하는 적색 안료이거나, Zr1 - xCexSiO4(0.01≤x≤0.5)계 분말, Zr1 - xPrxSiO4(0.01≤x≤0.5)계 분말, Zr1 - xTaxSiO4(0.01≤x≤0.5)계 분말 또는 이들의 혼합물을 포함하는 노란색 안료이거나, Co(Fe1 - xCrx)2O4(0.01≤x≤0.5) 분말을 포함하는 검정색 안료일 수 있다.Wherein the ceramic inorganic pigment is selected from the group consisting of CoAl 2 O 4 powder, Mg 1 - x Co x Al 2 O 4 (0.1 ≤ x ≤ 1 ) powder, Mg 1 - x Ni x Al 2 O 4 (0.1 ≤ x ≤ 1) (0.01? X? 0.5) powder or a red pigment containing CaSn 1-x Cr x SiO 4 (0.01? X? 0.5) powder or a red pigment containing Zr 1 - x Ce x SiO 4 ) System powder, Zr 1 - x Pr x SiO 4 (0.01? X? 0.5) system powder, Zr 1 - x Ta x SiO 4 (0.01? X? 0.5) system powder or a mixture thereof, And a black pigment containing Co (Fe 1 - x Cr x ) 2 O 4 (0.01? X ? 0.5) powder.
또한, 본 발명은, 100㎚∼10㎛의 평균 입경을 갖는 분말 상태의 세라믹 무기안료를 준비하는 단계와, 유기용매에 유기화합물계 실란을 포함하는 정전기 유도물질을 첨가하여 정전기유도 용액을 형성하는 단계와, 상기 정전기유도 용액에 상기 세라믹 무기안료를 혼합하여 상기 세라믹 무기안료 표면에 유기화합물계 실란을 포함하는 정전기 유도물질이 코팅되게 하는 단계 및 상기 정전기 유도물질이 코팅된 세라믹 무기안료를 건조하는 단계를 포함하며, 상기 유기화합물계 실란은 감마-메타크릴록시프로필트리메톡시실란, 3-(N-페닐아미노)프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, GN-옥틸트리에톡시실란, 비스(3-트리에톡시릴프로필)테트라설파이드, 페닐트리스(메틸에틸케톡시미노)실란 및 메틸트리스(메틸에틸케톡시미노)실란 중에서 선택된 1종 이상의 실란을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 프린터용 분체 토너의 제조방법을 제공한다.The present invention also provides a method for producing a ceramic electroconductive paste, comprising the steps of: preparing a ceramic inorganic pigment in powder form having an average particle diameter of 100 nm to 10 占 퐉; and adding a static induction material containing organic compound silane to the organic solvent to form a electrostatic induction solution Mixing the ceramic inorganic pigment with the electrostatic induction solution to coat the surface of the ceramic inorganic pigment with an electrostatic induction material containing an organic compound silane, and drying the ceramic inorganic pigment coated with the electrostatic induction material Wherein the organic compound silane is selected from the group consisting of gamma-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3- (N-phenylamino) propyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, GN- (Methyl ethyl ketoximino) silane and methyl tris (methyl ethyl ketoximino) silane in the presence of a silane coupling agent such as tributyltriethoxysilane, bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, phenyltris Up provides a method of manufacturing the laser printer toner powder comprising the selected at least one silane.
상기 유기화합물계 실란은 상기 정전기유도 용액에 0.1∼30중량% 함유되게 용해하고, 상기 정전기 유도물질은 아크릴을 더 포함할 수 있고, 상기 유기화합물계 실란과 상기 아크릴은 1:0.01∼1의 중량비를 이루는 것이 바람직하며, 상기 세라믹 무기안료의 표면에 상기 유기화합물계 실란과 상기 아크릴이 함께 코팅되게 한다.The organic compound-based silane may be dissolved in the electrostatic induction solution so that the organic compound-based silane is contained in an amount of 0.1 to 30 wt%, the electrostatic induction material may further include acryl, And the organic compound silane and the acrylic are coated on the surface of the ceramic inorganic pigment.
상기 정전기 유도물질은 상기 세라믹 무기안료 지름 대비 0.001∼10%의 두께를 갖도록 코팅되는 것이 바람직하다.The electrostatic induction material is preferably coated to have a thickness of 0.001 to 10% of the ceramic inorganic pigment diameter.
상기 세라믹 무기안료는 CoAl2O4계 분말, Mg1 - xCoxAl2O4(0.1≤x≤1)계 분말, Mg1-xNixAl2O4(0.1≤x≤1)계 분말 또는 이들의 혼합물을 포함하는 청색 안료이거나, CaSn1-xCrxSiO4(0.01≤x≤0.5)계 분말을 포함하는 적색 안료이거나, Zr1 -xCexSiO4(0.01≤x≤0.5)계 분말, Zr1 - xPrxSiO4(0.01≤x≤0.5)계 분말, Zr1 - xTaxSiO4(0.01≤x≤0.5)계 분말 또는 이들의 혼합물을 포함하는 노란색 안료이거나, Co(Fe1 - xCrx)2O4(0.01≤x≤0.5) 분말을 포함하는 검정색 안료일 수 있다.
Wherein the ceramic inorganic pigment is selected from the group consisting of CoAl 2 O 4 powder, Mg 1 - x Co x Al 2 O 4 (0.1 ≤ x ≤ 1 ) powder, Mg 1 - x Ni x Al 2 O 4 (0.1 ≤ x ≤ 1) (0.01? X? 0.5) powder or a red pigment containing CaSn 1-x Cr x SiO 4 (0.01? X? 0.5) powder or a red pigment containing Zr 1 -x Ce x SiO 4 ) System powder, Zr 1 - x Pr x SiO 4 (0.01? X? 0.5) system powder, Zr 1 - x Ta x SiO 4 (0.01? X? 0.5) system powder or a mixture thereof, And a black pigment containing Co (Fe 1 - x Cr x ) 2 O 4 (0.01? X ? 0.5) powder.
본 발명에 의하면, 세라믹 무기안료에 정전기 유도물질을 코팅하여 레이저 프린터에 필요한 정전기력을 제공할 수 있고, 기계적 특성(mechanical properties)이 우수하며, 높은 해상도와 우수한 정밀도를 구현할 수 있다.According to the present invention, an electrostatic induction material is coated on a ceramic inorganic pigment to provide an electrostatic force necessary for a laser printer, excellent mechanical properties, and high resolution and excellent precision can be realized.
본 발명의 레이저 프린터용 분체 토너가 적용된 레이저 프린터는 높은 해상도와 우수한 정밀도를 갖는 도자기 전사지를 제조하는데 사용될 수 있다.
The laser printer to which the powder toner for a laser printer of the present invention is applied can be used for manufacturing a ceramic transfer paper having high resolution and excellent precision.
도 1은 실험예 1에 따라 음전하로 대전시킨 분말이 샬레에 담긴 모습을 보여주는 도면이다.
도 2는 실험예 1에 따라 양전하로 대전된 아크릴판 부분을 음전하로 대전시킨 분말이 담긴 샬레 위에 덮어두고 분말이 붙는 정도를 확인한 모습을 보여주는 도면이다.
도 3은 유기화합물계 실란의 농도별 정전기 발생을 보여주는 그래프이다.
도 4는 3-글리시독시프로필트리메톡시실란의 농도별 정전기 발생을 보여주는 그래프이다.
도 5는 감마-메타크릴록시프로필트리메톡시실란의 농도별 정전기 발생을 보여주는 그래프이다.
도 6은 GN-옥틸트리에톡시실란의 농도별 정전기 발생을 보여주는 그래프이다.
도 7은 3-(N-페닐아미노)프로필트리메톡시실란의 농도별 정전기 발생을 보여주는 그래프이다.
도 8은 메틸트리스(메틸에틸케톡시미노)실란의 농도별 정전기 발생을 보여주는 그래프이다.
도 9는 비스(3-트리에톡시릴프로필)테트라설파이드의 농도별 정전기 발생을 보여주는 그래프이다.
도 10은 페닐트리스(메틸에틸케톡시미노)실란의 농도별 정전기 발생을 보여주는 그래프이다.
도 11은 실험예 2에서 사용된 옐로우 무기안료의 사진이다.
도 12는 정전기 유도물질을 코팅하기 전의 무기안료 분말을 보여주는 투과전자현미경(TEM; transmission election microscope) 사진이다.
도 13은 실험예 2에 따라 정전기 유도물질을 코팅한 후의 무기안료 분말을 보여주는 투과전자현미경(TEM) 사진이다.
도 14는 실험예 2에 따라 정전기 유도물질을 코팅한 후의 무기안료의 X-선회절(XRD; X-ray diffraction) 패턴이다.1 is a view showing a state in which a powder charged by negative charge according to Experimental Example 1 is contained in a chalet.
Fig. 2 is a view showing a state in which a portion of an acrylic plate charged positively according to Experimental Example 1 is covered on a chalet containing a negatively charged powder, and the degree of adhesion of the powder is confirmed.
3 is a graph showing the generation of static electricity according to the concentration of the organic compound-based silane.
4 is a graph showing the generation of static electricity according to the concentration of 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane.
5 is a graph showing the generation of static electricity according to the concentration of gamma-methacryloxypropyltrimethoxysilane.
6 is a graph showing the generation of static electricity according to the concentration of GN-octyltriethoxysilane.
7 is a graph showing the generation of static electricity according to the concentration of 3- (N-phenylamino) propyltrimethoxysilane.
8 is a graph showing the generation of static electricity according to the concentration of methyltris (methylethylketoximino) silane.
9 is a graph showing the generation of static electricity by concentration of bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide.
10 is a graph showing the generation of static electricity according to the concentration of phenyltris (methylethylketoximino) silane.
11 is a photograph of the yellow inorganic pigment used in Experimental Example 2. Fig.
12 is a transmission electron microscope (TEM) photograph showing the inorganic pigment powder before the electrostatic induction material is coated.
13 is a transmission electron microscope (TEM) photograph showing an inorganic pigment powder after coating an electrostatic induction material according to Experimental Example 2. FIG.
14 is an X-ray diffraction (XRD) pattern of an inorganic pigment after coating with an electrostatic induction material according to Experimental Example 2. FIG.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나, 이하의 실시예는 이 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 기술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, it should be understood that the following embodiments are provided so that those skilled in the art will be able to fully understand the present invention, and that various modifications may be made without departing from the scope of the present invention. It is not.
레이저 프린터는 레이저 광선으로 감광 드럼에 프린트 이미지를 기록하고, 용지에 전사하는 프린터로서, 빛에 반응하는 드럼 위에 레이저 광선으로 문자나 그림을 만들고, 토너를 뿌려서 현상하고, 이것을 용지에 옮기고 열에 의해서 정착하는 구조로 되어 있다. A laser printer is a printer that records a print image on a photosensitive drum with a laser beam and transfers the image to a paper. The printer is used to make a character or a picture by a laser beam on a drum responsive to the light, .
레이저 프린터는 감광에 따라 정전기에 의한 전자상을 만드는 드럼 위에 레이저 광선을 패턴에 따라 주사시키며, 드럼 위에는 프린트할 패턴에 대응한 정전기상이 생기므로, 그 정전기의 힘을 이용하여 토너라는 분말 상태를 부착시켜 그것을 종이와 같은 용지에 전사하고 열로 고정하는 것을 말한다. 이러한 레이저 프린터는 일반적으로 잘 알려져 있는 장치이므로 여기서는 그에 대한 상세한 설명을 생략한다. A laser printer scans a laser beam on a drum to form an electrostatic image on the drum according to the photosensitive drum. On the drum, a static image corresponding to the pattern to be printed is generated. And transferring it onto paper such as paper and fixing it with heat. Since such a laser printer is generally well known, a detailed description thereof will be omitted here.
레이저 프린터기에서 용지가 인쇄되는 과정은 일반적으로 대전-노광-현상-전사-정착-클리닝(Cleaning)-이레이징(Erasing) 순으로 총 7단계로 이루어져 있다.The process of printing paper on a laser printer generally consists of 7 steps in the following order: charge-exposure-development-transfer-fixing-cleaning-erasing.
이를 더욱 구체적으로 설명하면, 대전롤러(charging Roller)는 OPC 드럼(Organic Photo-Conduction Drum) 표면이 일정한 음전위(예컨대, -850∼-750V DC)를 가질 수 있도록 대전시키는 역할을 한다. More specifically, the charging roller charges the surface of the organic photoconduction drum to have a constant negative potential (for example, -850 to -750 V DC).
OPC 드럼 표면상에 이미지가 생성되어야 할 위치는 레이저빔으로 노광되어 이전의 음전위를 잃게 된다. The position at which the image is to be generated on the surface of the OPC drum is exposed to the laser beam and the previous negative potential is lost.
음전위로 이온화되어 있는 토너는 현상롤러(Development Roller; DR)를 통해 회전하는 OPC 드럼 표면상의 노광된 잠상의 위치에 안착한다. The toner ionized at a negative potential is placed at the position of the exposed latent image on the surface of the OPC drum rotating through the development roller (DR).
노광된 위치의 전위(예컨대, -50∼-40V DC)와 그렇지 않은 곳의 전위(예컨대, -850∼-750V DC) 차이로 인해 토너 입자가 노광된 부분으로 이동한다. The toner particles migrate to the exposed portion due to the difference between the potential of the exposed position (for example, -50 to -40 V DC) and the potential of not exposed (for example, -850 to-750 V DC).
OPC 드럼 상의 토너는 강한 양극(예컨대, 500∼4000V DC)을 띄고 있는 전사롤러(Transfer Roller)로 인해 용지로 이동한다. OPC 드럼 표면에 있는 토너는 전사롤러에 이끌려 용지 위로 이동함으로써 인쇄용지 위에 토너에 의한 모습이 보이게 된다.The toner on the OPC drum moves to the paper due to the transfer roller having a strong anode (for example, 500 to 4000 V DC). Toner on the surface of the OPC drum is attracted by the transfer roller and moves over the paper so that the toner image appears on the paper.
전사로 인해 이미지를 형성하고 있는 용지가 히트(Heaat) 롤러와 압착(Pressure) 롤러 사이를 지나면서 토너는 왁스 형태로 녹아서 용지 위에 화상이 정착된다.The paper forming the image due to the transfer passes between the Heaat roller and the pressure roller, and the toner melts in the form of a wax, and the image is fixed on the paper.
OPC 드럼에 남아있는 토너 및 이물질을 클리닝 블레이드(Cleaning Blade)를 이용해서 제거한다.Remove the remaining toner and foreign matter on the OPC drum using a cleaning blade.
OPC 드럼 표면에 이레이즈 램프(Erase Lamp)를 이용하여 빛을 비춰서 OPC 드럼에 남아 있는 잔류 전위를 제거한다.The residual potential on the OPC drum is removed by illuminating the surface of the OPC drum with an Erase Lamp.
정전기 발생 원리를 살펴보면, 물질이 마찰이나, 박리, 접촉, 충돌, 변형, 이온흡착 등에 의해서 최외곽 전자가 떨어져 나가 다른 쪽 물질에 전자가 붙으면서 한쪽은 전자가 부족한 (+) 상태가 되고, 다른 한쪽은 전자의 수가 많은 (-) 상태가 된다.As for the principle of electrostatic generation, the outermost electrons are separated by friction, peeling, contact, collision, deformation, ion adsorption, etc., and electrons are attached to the other material, One side has a large number of electrons (-).
이러한 정전기 발생에는 접촉대전, 마찰대전, 박리대전, 유동대전, 분출대전, 충돌대전이 있다. Such static electricity generation includes contact charging, friction charging, peeling charging, flow charging, ejection charging, and collision charging.
1. 접촉대전1. Contact War
서로 다른 물질이 접촉하게 되면 전하이동을 해서 접촉면 표면에 전기이중층이 형성이 된다. 전기이중층이 형성된 상태에서 두 물질을 서로 분리시키면 전하 분리에 의해서 정전기가 발생한다.When different materials are brought into contact with each other, charge transfer is carried out to form an electric double layer on the surface of the contact surface. When the two materials are separated from each other in the state where the electric double layer is formed, static electricity is generated by charge separation.
2. 마찰대전2. Friction
물체가 마찰에 의하여 접촉위치가 이동해 전하가 분리되면서 정전기가 발생한다. 마찰대전은 마찰대전-접촉-분리 과정을 거친다.The object moves to the contact position by the friction and the charge is separated, and static electricity is generated. The triboelectric charge is subjected to a triboelectrification-contact-separation process.
3. 박리대전3. Peeling-off
밀착되어 있는 물체가 떨어질 때 전하 분리가 일어나서 정전기가 발생한다. 박리대전은 마찰대전보다 큰 정전기가 발생한다. 밀착되어 있는 물체가 동일한 물질이라도 표면상태(표면의 부식, 평활도)에 따라서 정전기가 발생할 수 있다.Charge separation occurs when a close object falls, generating static electricity. The peeling electrification generates static electricity larger than the friction electrification. Static electricity may be generated depending on the surface condition (surface corrosion, smoothness) even if the object to which it is attached is the same material.
4. 유동대전4. Fluid War
유동성이 있는 분체나 액체 물질이 파이프를 따라 흘러갈 때 전기이중층이 형성되어서 전하의 일부가 유동성에 의해서 이동하므로 정전기가 발생된다. 분체 및 액체의 이동속도에 의해서 정전기의 크기가 좌우된다.As fluidic powder or liquid flows along the pipe, an electric double layer is formed, and a part of the electric charge is moved by fluidity, so that static electricity is generated. The magnitude of static electricity depends on the speed of movement of powder and liquid.
5. 분출대전, 충돌대전5. Emergency, collision
액체 및 분체가 좁은 개구부로 이동하면서 마찰에 의해 정전기가 발생한다. 또한 마찰에 의한 정전기 발생 이외에도 분체 및 액체 간의 충돌에 의해 정전기가 발생한다. As the liquid and the powder move to the narrow opening, static electricity is generated by the friction. In addition to the generation of static electricity by friction, static electricity is generated by collision between powder and liquid.
충돌대전은 분체류와 같은 입자와 입자 간 혹은 입자와 고체와의 충돌에 의해 빠른 접촉, 분리가 일어나서 정전기가 발생한다. In the collision, collision between the particle and the particle such as minute retention or collision between the particle and the solid occurs and the static electricity is generated due to the rapid contact and separation.
본 발명은 도자기 전사 등에 사용될 수 있는 레이저 프린터용 분체 토너를 제시하며, 세라믹 무기안료에 정전기 유도물질을 코팅하여 레이저 프린터에 필요한 정전기력을 제공한다. The present invention discloses a powder toner for a laser printer which can be used for ceramics transfer and the like, and is provided with electrostatic induction material coated on a ceramic inorganic pigment to provide electrostatic force necessary for a laser printer.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 레이저 프린터용 분체 토너는, 100㎚∼10㎛의 평균 입경을 갖는 분말 상태의 세라믹 무기안료 표면에 유기화합물계 실란을 포함하는 정전기 유도물질이 코팅되어 있고, 상기 유기화합물계 실란은 감마-메타크릴록시프로필트리메톡시실란, 3-(N-페닐아미노)프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, GN-옥틸트리에톡시실란, 비스(3-트리에톡시릴프로필)테트라설파이드, 페닐트리스(메틸에틸케톡시미노)실란 및 메틸트리스(메틸에틸케톡시미노)실란 중에서 선택된 1종 이상의 실란을 포함한다.In the powder toner for a laser printer according to the preferred embodiment of the present invention, a surface of a ceramic inorganic pigment having an average particle diameter of 100 nm to 10 m is coated with a static induction material containing an organic compound silane, The compound-based silane may be at least one compound selected from the group consisting of gamma-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3- (N-phenylamino) propyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, GN-octyltriethoxysilane, bis (Methyl ethyl ketoximino) silane, and methyltris (methylethylketoximino) silane. The silane compound of the present invention is a silane compound.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 레이저 프린터용 분체 토너의 제조방법은, 100㎚∼10㎛의 평균 입경을 갖는 분말 상태의 세라믹 무기안료를 준비하는 단계와, 유기용매에 유기화합물계 실란을 포함하는 정전기 유도물질을 첨가하여 정전기유도 용액을 형성하는 단계와, 상기 정전기유도 용액에 상기 세라믹 무기안료를 혼합하여 상기 세라믹 무기안료 표면에 유기화합물계 실란을 포함하는 정전기 유도물질이 코팅되게 하는 단계 및 상기 정전기 유도물질이 코팅된 세라믹 무기안료를 건조하는 단계를 포함하며, 상기 유기화합물계 실란은 감마-메타크릴록시프로필트리메톡시실란, 3-(N-페닐아미노)프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, GN-옥틸트리에톡시실란, 비스(3-트리에톡시릴프로필)테트라설파이드, 페닐트리스(메틸에틸케톡시미노)실란 및 메틸트리스(메틸에틸케톡시미노)실란 중에서 선택된 1종 이상의 실란을 포함한다.A method for producing a powder toner for a laser printer according to a preferred embodiment of the present invention comprises the steps of preparing a powdery ceramic inorganic pigment having an average particle diameter of 100 nm to 10 mu m, Forming an electrostatic induction solution by adding an electrostatic induction material; mixing the electrostatic induction solution with the ceramic inorganic pigment to coat a surface of the electrostatic induction material containing organic compound silane on the surface of the ceramic inorganic pigment; Wherein the organic compound-based silane is at least one selected from the group consisting of gamma-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3- (N-phenylamino) propyltrimethoxysilane, 3- Glycidoxypropyltrimethoxysilane, GN-octyltriethoxysilane, bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, phenyltris (methylethyl Ethoxy mino) silane and methyl tris (methyl ethyl Kane ethoxy mino) including one or more silanes selected from silanes.
이하에서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 레이저 프린터용 분체 토너 및 그 제조방법을 더욱 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a powder toner for a laser printer and a manufacturing method thereof according to a preferred embodiment of the present invention will be described more specifically.
무기안료는 유기 안료에 비해 일반적으로 불투명하고 농도가 불충분하며, 유기안료에 비해 색의 선명도·착색력과 인쇄적성이 떨어지는 단점이 있지만, 내광성 및 내열성이 양호하고, 유기용매에 녹지 않고 안정하며, 가격이 저렴하다는 장점이 있다. 이러한 무기안료로서 아연, 구리, 철, 납, 크롬, 코발트 등의 산화물이 많이 알려져 있다. Inorganic pigments are generally opaque and inadequate in concentration compared with organic pigments, and have a disadvantage in that they have poor color sharpness, coloring power and printability compared to organic pigments. However, they are excellent in light resistance and heat resistance, stable in organic solvents, There is an advantage that it is cheap. As such inorganic pigments, oxides such as zinc, copper, iron, lead, chromium and cobalt are known.
세라믹 무기안료는 세라믹으로 이루어진 안료로서, 다양한 색상을 가지는 안료일 수 있으며, 블랙(black; K), 시안(cyan; C), 마젠타(magenta; M) 및 옐로우(yellow; Y)의 4원색 중에서 선택된 1종 이상의 색상을 발현하는 안료일 수 있다. The ceramic inorganic pigment is a pigment made of ceramics and may be a pigment having various colors. Among the four primary colors of black (K), cyan (C), magenta (M) and yellow And may be a pigment that expresses at least one selected color.
더욱 구체적으로 살펴보면, 세라믹 무기안료로서 CoAl2O4는 스피넬 구조를 가지며, 열적, 화학적으로 안정하고, 청색(blue)(시안)을 내는 무기안료로 사용될 수 있다. 이러한 청색계 세라믹 무기안료로 Mg1 - xCoxAl2O4(0.1≤x≤1)계 분말, Mg1 -xNixAl2O4(0.1≤x≤1)계 분말 또는 이들의 혼합물 등도 있다. More specifically, as a ceramic inorganic pigment, CoAl 2 O 4 has a spinel structure and is thermally and chemically stable and can be used as an inorganic pigment which emits blue (cyan). As such blue ceramic inorganic pigments, Mg 1 - x Co x Al 2 O 4 (0.1? X? 1 ) based powder, Mg 1 - x Ni x Al 2 O 4 (0.1? X? 1 ) based powder, And so on.
적색(마젠타)계 세라믹 무기안료로는 CaSn1 - xCrxSiO4(0.01≤x≤0.5)계 분말 등을 그 예로 들 수 있다.Examples of the red (magenta) ceramic inorganic pigment include CaSn 1 - x Cr x SiO 4 (0.01? X? 0.5) powder and the like.
노란색(옐로)계 세라믹 무기안료로는 Zr1 - xCexSiO4(0.01≤x≤0.5)계 분말, Zr1-xPrxSiO4(0.01≤x≤0.5)계 분말, Zr1 - xTaxSiO4(0.01≤x≤0.5)계 분말 또는 이들의 혼합물 등을 그 예로 들 수 있다. Examples of the yellow (yellow) ceramic inorganic pigment include powders of Zr 1 - x Ce x SiO 4 (0.01 ≦ x ≦ 0.5), powders of Zr 1 - x Pr x SiO 4 (0.01 ≦ x ≦ 0.5), Zr 1 - x Ta x SiO 4 (0.01? X? 0.5) powder or a mixture thereof.
검정색(블랙)계 세라믹 무기안료로는 Co(Fe1 - xCrx)2O4(0.01≤x≤0.5)계 분말 등을 그 예로 들 수 있다. Examples of the black (black) ceramic inorganic pigment include Co (Fe 1 - x Cr x ) 2 O 4 (0.01? X ? 0.5) powder and the like.
상기 세라믹 무기안료는 100㎚∼10㎛의 평균 입경을 갖는 분말 상태의 안료를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 세라믹 무기안료의 평균 입경이 100㎚ 미만일 경우에는 제조가 어렵고 비싸기 때문에 경제적이지 못하며, 상기 세라믹 무기안료의 평균 입경이 10㎛를 초과하는 경우에는 인쇄 후에 표면이 거칠고 용지에 대한 부착성이 떨어질 수 있으며 우수한 정밀도를 갖는 문양 형성에 어려움이 있을 수 있다. The ceramic inorganic pigment preferably uses a powdery pigment having an average particle diameter of 100 nm to 10 mu m. If the average particle size of the ceramic inorganic pigment is less than 100 nm, it is difficult to manufacture because of difficulty in manufacturing and it is not economical. If the average particle size of the ceramic inorganic pigment exceeds 10 탆, the surface becomes rough after printing, And it may be difficult to form patterns having excellent precision.
본 발명에서는 정전기 유도물질로 유기화합물계 실란(silane)이나 유기화합물계 실란과 아크릴의 혼합물을 사용하고, 이러한 정전기 유도물질을 세라믹 무기안료에 코팅하여 정전기력(electrostatic charging)이 발현될 수 있음을 확인하고자 한다. In the present invention, it is confirmed that a mixture of an organic compound-based silane or an organic compound-based silane and acrylic is used as an electrostatic induction material and the electrostatic induction material is coated on a ceramic inorganic pigment to show electrostatic charging I want to.
일반적으로 실란(silane)은 수소화 규소 SinH2n ＋2의 총칭을 의미한다. In general, silane refers to the generic name of silicon hydride Si n H 2n +2 .
단순히 실란이라 할 때는 n=1의 화합물인 SiH4를 지칭한다. SiH4는 특이한 냄새가 나는 무색 기체로, 녹는점 －184.7℃, 끓는점 －112℃이다. 공기 중에서는 자연 발화한다. 수산화 알칼리 용액과 작용하여 수소를 발생하고 규산알칼리가 된다. 가열하면 분해하여 수소와 규소가 되고, 상온에서는 안정하다.SiH 4 , which is a compound of n = 1, is simply referred to as silane. SiH 4 is a colorless gas with a characteristic odor, melting point -184.7 ° C, boiling point -112 ° C. It spontaneously ignites in the air. It reacts with an alkali hydroxide solution to generate hydrogen and become alkali silicate. When heated, it decomposes to hydrogen and silicon, and is stable at room temperature.
n = 2, 3 등의 화합물은 디실란, 트리실란 등이라 한다. The compound of n = 2, 3, etc. is called disilane, trisilane and the like.
SiH4의 수소 원자가 탄화수소기 등으로 치환된 유기 화합물을 총칭할 때도 실란이란 명칭이 사용된다. 어느 것이나 공기 중에서는 자연 발화하지만 공기를 차단하고 보존하면 상온에서도 안정하다. 대응하는 파라핀계 탄화수소에 비해서 뚜렷하게 불안정하여, 물·수산화 알칼리 용액 등과 반응하거나 열분해를 받기 쉽다. 보통은 마그네슘의 분말과 규사의 고운 분말의 혼합물에 점화하여 생기는 규소화 마그네슘 Mg2Si를 산으로 분해시키면 수소와 함께 혼합물이 생긴다. 수소를 알킬기·할로겐·수산기 등으로 치환한 유도체를 만든다.When the hydrogen atom of SiH 4 is generically referred to as a hydrocarbon group or the like, the name silane is used. All are spontaneously ignited in the air, but they are stable at room temperature if air is blocked and preserved. It is significantly unstable as compared with the corresponding paraffinic hydrocarbons, and is liable to react with water, an alkali hydroxide solution or the like or to undergo pyrolysis. Normally, when magnesium silicate Mg 2 Si, which is formed by ignition of a mixture of magnesium powder and silica powder, is decomposed into an acid, a mixture is formed with hydrogen. A derivative in which hydrogen is substituted with an alkyl group, a halogen, a hydroxyl group or the like is prepared.
본 발명의 경우, 정전기 유도물질로서 수소 원자가 탄화수소기로 치환된 유기화합물계 실란(silane)을 사용하며, 이러한 유기화합물계 실란으로는 감마-메타크릴록시프로필트리메톡시실란(Gamma-methacryloxypropyltrimethoxy silane), 3-(N-페닐아미노)프로필트리메톡시실란(3-(N-Phenylamino) propyltrimethox silane), 3-글리시독시프로필트리메톡시실란(3-Glycidoxypropyltrimethoxy silane), GN-옥틸트리에톡시실란(GN-Octyltriethoxy silane), 비스(3-트리에톡시릴프로필)테트라설파이드(Bis(3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide), 페닐트리스(메틸에틸케톡시미노)실란(Pheny tris(methylethylketoximino)silane), 메틸트리스(메틸에틸케톡시미노)실란(Methyltris(methylethylketoximino)silane) 또는 이들의 혼합물을 사용한다. In the present invention, an organic compound-based silane in which a hydrogen atom is substituted with a hydrocarbon group is used as the electrostatic induction material. Examples of the organic compound-based silane include gamma-methacryloxypropyltrimethoxysilane, But are not limited to, 3- (N-phenylamino) propyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, GN-octyltriethoxysilane ( GN-Octyltriethoxy silane, Bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, Phenyl tris (methylethylketoximino) silane, Methyl tris Methylethylketoximino) silane, or a mixture thereof.
상기 세라믹 무기안료에 정전기 기능성을 부여하기 위하여 정전기 유도물질을 코팅한다. 상기 정전기 유도물질은 상기 세라믹 무기안료 지름 대비 0.001∼10%의 두께를 갖도록 코팅되는 것이 바람직하다. 정전기 유도물질과 유기용매를 혼합하여 정전기유도 용액을 형성하고, 상기 정전기유도 용액에 상기 세라믹 무기안료를 혼합하여 세라믹 무기안료에 정전기 유도물질이 코팅되게 한다. 상기 정전기 유도물질은 유기화합물계 실란이나 유기화합물계 실란과 아크릴(Acrylic)을 혼합하여 사용한다. In order to impart electrostatic functionality to the ceramic inorganic pigment, an electrostatic induction material is coated. The electrostatic induction material is preferably coated to have a thickness of 0.001 to 10% of the ceramic inorganic pigment diameter. The electrostatic induction material is mixed with the organic solvent to form a static induction solution, and the electrostatic induction solution is mixed with the ceramic inorganic pigment so that the electrostatic induction material is coated on the ceramic inorganic pigment. The electrostatic induction material may be an organic compound-based silane or an organic compound-based silane mixed with acrylic.
상기 유기화합물계 실란은 에탄올과 같은 유기용매에 용해하여 정전기유도 용액을 형성하고, 상기 정전기유도 용액과 상기 세라믹 무기안료를 혼합하여 세라믹 무기안료에 유기화합물계 실란이 코팅되게 한다. 유기화합물계 실란은 용해가 잘 되지 않기 때문에 유기용매에 첨가하고 소정 시간 이상(예컨대, 10분 이상)을 교반하여 주는 것이 바람직하다. 상기 교반은 10∼1,000rpm 정도의 회전속도로 수행하는 것이 바람직하다. 상기 유기화합물계 실란은 상기 정전기유도 용액에 0.1∼30중량% 함유되게 용해하는 것이 바람직하다.The organic compound-based silane is dissolved in an organic solvent such as ethanol to form an electrostatic induction solution, and the electrostatic induction solution and the ceramic inorganic pigment are mixed to allow the ceramic inorganic pigment to be coated with the organic compound-based silane. The organic compound-based silane does not dissolve well, so it is preferable to add the organic compound-based silane to the organic solvent and stir for a predetermined time or longer (for example, 10 minutes or longer). The stirring is preferably performed at a rotation speed of about 10 to 1,000 rpm. It is preferable that the organic compound-based silane is dissolved in the electrostatic induction solution in an amount of 0.1 to 30% by weight.
정전기 유도물질로 유기화합물계 실란과 함께 아크릴을 사용하는 경우, 아크릴을 물에 용해하여 아크릴 수용액으로 형성하여 사용한다. 유기용매에 유기화합물계 실란과 아크릴 수용액을 혼합하고, 상기 유기화합물계 실란과 아크릴이 혼합된 정전기유도 용액에 상기 세라믹 무기안료를 혼합하여 세라믹 무기안료에 유기화합물계 실란과 아크릴이 코팅되게 한다. When acryl is used together with an organic compound silane as an electrostatic induction material, acrylic is dissolved in water and formed into an aqueous acrylic acid solution. An organic compound based silane and an acrylic aqueous solution are mixed with an organic solvent, and the ceramic inorganic pigment is mixed with an electrostatic induction solution in which the organic compound based silane and acryl are mixed, so that the ceramic inorganic pigment is coated with the organic compound based silane and acrylic.
상기 유기화합물계 실란과 상기 아크릴은 1:0.01∼1의 중량비를 이루는 것이 바람직하다.The organic compound-based silane and the acrylate preferably have a weight ratio of 1: 0.01 to 1.
상기 세라믹 무기안료에 정전기 기능성을 부여하기 위하여 정전기 유도물질을 코팅한 후에, 정전기 유도물질이 코팅된 세라믹 무기안료를 건조한다. 상기 건조는 40∼150℃ 정도의 온도에서 용매 성분이 충분히 휘발될 수 있는 시간(예컨대, 10분∼48시간) 동안 수행하는 것이 바람직하다. In order to impart the electrostatic function to the ceramic inorganic pigment, after the electrostatic induction material is coated, the ceramic inorganic pigment coated with the electrostatic induction material is dried. The drying is preferably carried out for a time (for example, 10 minutes to 48 hours) in which the solvent component can be sufficiently volatized at a temperature of about 40 to 150 ° C.
건조된 후에는 분말 입자들이 응집되어 있을 수 있으므로 분쇄 공정을 수행하거나 체가름 공정을 수행할 수도 있다. After drying, the powder particles may be agglomerated, so that the pulverization process or the sieving process may be performed.
이렇게 제조된 레이저 프린터용 분체 토너는 100㎚∼10㎛의 평균 입경을 갖는 분말 상태의 세라믹 무기안료에 정전기 유도물질이 코팅되어 있는 구조를 갖는다. The thus-prepared powder toner for a laser printer has a structure in which a ceramic inorganic pigment in powder state having an average particle diameter of 100 nm to 10 占 퐉 is coated with an electrostatic induction material.
본 발명의 레이저 프린터용 분체 토너가 적용된 레이저 프린터는 높은 해상도와 우수한 정밀도를 갖는 도자기 전사지를 제조하는데 사용될 수 있다.
The laser printer to which the powder toner for a laser printer of the present invention is applied can be used for manufacturing a ceramic transfer paper having high resolution and excellent precision.
이하에서, 본 발명에 따른 실험예들을 구체적으로 제시하며, 다음에 제시하는 실험예들에 의하여 본 발명이 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, experimental examples according to the present invention will be specifically shown, and the present invention is not limited by the following experimental examples.
<실험예 1><Experimental Example 1>
토너에 음전하를 띠게 하기 위해 정전기를 유발시키는 7개의 유기화합물계 실란을 안료에 첨가하여 정전기 발생 정도를 측정하였다. Seven organic compound silanes, which induce static electricity, were added to the pigments to induce a negative charge on the toner, and the degree of electrostatic charge was measured.
비이커에 에탄올과 유기화합물계 실란을 첨가하고, 에그바를 이용하여 비이커 속의 유기화합물계 실란 용액을 약 10분간 450rpm으로 교반하여 정전기유도 용액을 형성하였다. 에탄올에 유기화합물계 실란을 각각 0.1중량%, 0.5중량%, 1.0중량%, 3중량%, 5중량%, 7중량%, 10중량%, 20중량%, 30중량% 혼합시켜서 정전기유도 용액을 제조하였다. Ethanol and organic compound-based silane were added to the beaker, and the organic compound-based silane solution in the beaker was stirred for about 10 minutes at 450 rpm using an agar to form a static induction solution. The electrostatic induction solution was prepared by mixing 0.1 wt%, 0.5 wt%, 1.0 wt%, 3 wt%, 5 wt%, 7 wt%, 10 wt%, 20 wt% and 30 wt% Respectively.
시안, 마젠타, 예로우, 블랙 무기안료는 가격이 다소 비싸므로 대전성 테스트 실험 시 분말을 안료 대신 사용해서 유기화합물계 실란의 대전량을 파악하였다. 상기 분말은 평균 입경이 1㎛인 규석 분말을 사용하였다. Since the cost of cyan, magenta, yellow and black inorganic pigments is rather high, charge amount of organic compound silane was determined by using powder instead of pigment in the chargeability test. The powder used was a silica powder having an average particle diameter of 1 占 퐉.
분말을 샬레에 5g을 담아두고 정전기유도 용액 7g을 첨가하였다.The powder was placed in a chalet and 7 g of the electrostatic induction solution was added.
분말과 정전기유도 용액의 혼합물을 건조기에 넣고 건조하여(건조기 온도: 80℃) 에탄올을 증발시켰다.The mixture of powder and electrostatic induction solution was placed in a drier and dried (dryer temperature: 80 ° C) to evaporate the ethanol.
건조시킨 물질(유기화합물계 실란으로 코팅된 분말)을 325 메쉬(mesh)에 체질을 한 후, 코팅지 내부에 양전하(+) 띠는 부분을 분말이 담긴 샬레 위에 덮어주어서 분말이 양전하를 띄는 코팅지(아크릴판)에 교착하는지를 확인하였다. 더욱 구체적으로 설명하면, 건조시킨 물질(유기화합물계 실란으로 코팅된 분말)을 건조기에서 15시간 건조시킨 후 325 메쉬로 체질을 한 후, 체질한 분말을 종이봉투에 넣은 후 밀봉해서 충분히 흔들어(대략 40회) 음전하로 대전시킨 다음에, 음전하로 대전시킨 분말을 샬레에 옮겨 담고(도 1 참조), 아크릴판을 폴리에틸렌에 20회 정도 비벼서 아크릴판을 양전하로 대전시킨 후, 양전하로 대전된 아크릴판 부분을 음전하로 대전시킨 분말이 담긴 샬레 위에 덮어두고 분말이 붙는 정도를 확인하였다(도 2 참조).The dried material (powder coated with the organic compound silane) was sieved to 325 mesh, and the positively charged (+) band portion was covered on the chalette containing the powder inside the coated paper, Acrylic plate). More specifically, the dried material (powder coated with the organic compound silane) was dried in a dryer for 15 hours and sieved with 325 mesh. The sieved powder was put in a paper bag, sealed and shaken 40). After charging the negative charge, the negatively charged powder was transferred to a chalet (see Fig. 1). The acrylic plate was rubbed with
도 3은 유기화합물계 실란의 농도별 정전기 발생을 보여주는 그래프이다. 도 4는 3-글리시독시프로필트리메톡시실란의 농도별 정전기 발생을 보여주는 그래프이고, 도 5는 감마-메타크릴록시프로필트리메톡시실란의 농도별 정전기 발생을 보여주는 그래프이며, 도 6은 GN-옥틸트리에톡시실란의 농도별 정전기 발생을 보여주는 그래프이고, 도 7은 3-(N-페닐아미노)프로필트리메톡시실란의 농도별 정전기 발생을 보여주는 그래프이며, 도 8은 메틸트리스(메틸에틸케톡시미노)실란의 농도별 정전기 발생을 보여주는 그래프이고, 도 9는 비스(3-트리에톡시릴프로필)테트라설파이드의 농도별 정전기 발생을 보여주는 그래프이며, 도 10은 페닐트리스(메틸에틸케톡시미노)실란의 농도별 정전기 발생을 보여주는 그래프이다.3 is a graph showing the generation of static electricity according to the concentration of the organic compound-based silane. FIG. 4 is a graph showing the generation of static electricity according to the concentration of 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, FIG. 5 is a graph showing the generation of static electricity according to the concentration of gamma-methacryloxypropyltrimethoxysilane, FIG. FIG. 7 is a graph showing the generation of static electricity according to the concentration of 3- (N-phenylamino) propyltrimethoxysilane, and FIG. 8 is a graph showing the generation of static electricity according to the concentration of octyltriethoxysilane, FIG. 9 is a graph showing the generation of static electricity according to the concentration of bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, and FIG. 10 is a graph showing the generation of static electricity by concentration of phenyltris (methylethylketoxy Mino) silane by the concentration of silane.
도 3 내지 도 10을 참조하면, 정전기력을 정성적으로 평가한 결과, 3-(N-페닐아미노)프로필트리메톡시실란이 7wt% 첨가된 정전기유도 용액을 이용하여 코팅한 분말과, 페닐트리스(메틸에틸케톡시미노)실란이 5wt% 첨가된 정전기유도 용액을 이용하여 코팅한 코팅 분말에서 정전기력이 강하게 나타났다. 3 to 10, the electrostatic force was evaluated qualitatively. As a result, it was found that the powder coated with the electrostatic induction solution containing 7 wt% of 3- (N-phenylamino) propyltrimethoxysilane and the powder coated with phenyltris The electrostatic force was strong in the coating powder coated with the electrostatic induction solution containing 5 wt% of methylethylketoximino) silane.
정전기유도 용액의 농도별 정전기 발생 정도를 비교해본 결과, 3-(N-페닐아미노)프로필트리메톡시실란이 첨가된 정전기유도 용액을 코팅한 분말은 3-(N-페닐아미노)프로필트리메톡시실란의 농도가 1wt% 이상부터 정전기가 조금씩 발생되었다. As a result of comparing the degree of electrostatic generation by the concentration of the electrostatic induction solution, it was found that the powder coated with the electrostatic induction solution containing 3- (N-phenylamino) propyltrimethoxysilane was 3- (N-phenylamino) Static electricity was slightly generated from the silane concentration of 1 wt% or more.
유기화합물계 실란의 농도(첨가량)이 10wt% 이상이 되면, 비스(3-트리에톡시릴프로필)테트라설파이드과 3-(N-페닐아미노)프로필트리메톡시실란이 코팅된 분말에 점성이 생기는 것을 확인하였다. 반면 페닐트리스(메틸에틸케톡시미노)실란은 0.5wt%부터 정전기가 조금씩 발생하였고, 페닐트리스(메틸에틸케톡시미노)실란 농도가 7wt% 이상이 되면 분말이 샬레에 달라붙는 경우가 발생해서 분말을 수집하기가 어렵다. 이런 증상은 메틸트리스(메틸에틸케톡시미노)실란과 GN-옥틸트리에톡시실란에서도 5wt% 이상부터 샬레에 분말이 붙는 현상이 나타났다.When the concentration (added amount) of the organic compound-based silane is 10 wt% or more, viscous is produced in the powder coated with bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide and 3- (N-phenylamino) propyltrimethoxysilane Respectively. On the other hand, when phenyltris (methylethylketoximino) silane has a concentration of 0.5 wt%, static electricity is slightly generated, and when the phenyltris (methylethylketoximino) silane concentration is 7 wt% or more, the powder tends to stick to the chalet, Is difficult to collect. This phenomenon was also observed in the methyl tris (methyl ethyl ketoximino) silane and GN-octyltriethoxysilane with the powder attached to the chalet from 5 wt% or more.
유기화합물계 실란을 에탄올에 용해시킨 정전기유도 용액에 코팅하여 정전기력을 평가해본 결과, 7종류의 유기화합물계 실란 모두 0.1∼7wt% 사이에서 정전기가 다소 발생하는 것을 확인하였다. 그 중에서 아미노계 실란인 3-(N-페닐아미노)프로필트리메톡시실란과 옥신계 실란인 페닐트리스(메틸에틸케톡시미노)실란이 각각 7wt%와 5wt%에서 강한 정전기가 발생하였다. The electrostatic force was evaluated by coating the electrostatic induction solution obtained by dissolving the organic compound-based silane in ethanol. As a result, it was confirmed that static electricity was somewhat generated between 0.1 to 7 wt% of all the seven kinds of organic compound-based silanes. Among them, strong static electricity was generated at 7 wt% and 5 wt% of the amino-based silane, 3- (N-phenylamino) propyltrimethoxysilane, and the oxy-based silane, phenyltris (methylethylketoximino) silane.
위 결과를 토대로 실제로 사용할 무기안료에 유기화합물계 실란을 코팅하여 레이저 프린터용 분체 토너로 사용될 수 있을 것으로 기대된다.
Based on the above results, it is expected that an organic compound-based silane may be coated on an inorganic pigment to be used as a powder toner for a laser printer.
<실험예 2><Experimental Example 2>
아래의 표 8에 나타낸 함량으로 비이커에 에탄올, 유기화합물계 실란(페닐트리스(메틸에틸케톡시미노)실란) 및 아크릴(acrylic) 수용액을 첨가하고, 에그바를 이용하여 비이커 속의 용액을 약 10분간 450rpm으로 교반하여 정전기유도 용액을 형성하였다. 아크릴 수용액은 아크릴(Acrylic)이 첨가된 수용성 액체 타입이다. Ethanol, organic compound-based silane (phenyltris (methylethylketoximino) silane) and acrylic aqueous solution were added to the beaker in the contents shown in the following Table 8, and the solution in the beaker was heated at 450 rpm To form a static induction solution. The acrylic aqueous solution is an aqueous liquid type to which acrylic is added.
아래의 표 9에 나타낸 바와 같은 성분을 갖는 노란색(옐로우) 무기안료를 준비하였다. 옐로우 무기안료는 평균 입경이 0.5㎛인 것을 사용하였으며, 도 11에 사용된 옐로우 무기안료의 사진을 나타내었다. Yellow (yellow) inorganic pigments having the ingredients shown in Table 9 below were prepared. The yellow inorganic pigment having an average particle diameter of 0.5 mu m was used, and the photograph of the yellow inorganic pigment used in Fig. 11 was shown.
옐로우 무기안료와 정전기유도 용액을 혼합하였다. 혼합 방법은 초음파 분산을 3분간 하여 혼합하였다. 이때 정전기유도 용액과 무기안료가 혼합된 슬러리의 점도는 약 20,000cp 정도였다.The yellow inorganic pigment and the electrostatic induction solution were mixed. For the mixing method, ultrasonic dispersion was mixed for 3 minutes. The viscosity of the slurry containing the electrostatic induction solution and the inorganic pigment was about 20,000 cp.
초음파 분산으로 3분간 혼합한 정전기유도 용액을 진공 상태에서 탈포처리 하였다. 이 공정은 무기안료 입자 사이에 정전기유도 용액을 침투시키기 위함이다. 탈포는 5분간 진행하였다.The electrostatic induction solution mixed with ultrasonic dispersion for 3 minutes was defoamed in a vacuum state. This process is to penetrate the electrostatic induction solution between the inorganic pigment particles. The defoaming was continued for 5 minutes.
탈포를 끝낸 후 80℃ 오븐에서 15시간 동안 건조시켰다.After completion of the defoaming, the resultant was dried in an oven at 80 DEG C for 15 hours.
건조된 분말은 흄후드에서 습도 30%를 유지하며 325 메쉬로 체가름하였다. The dried powder was sieved to 325 mesh at a humidity of 30% at the fume hood.
페닐트리스(메틸에틸케톡시미노)실란과 아크릴을 포함하는 정전기 유도물질이 코팅된 무기안료 분말은 종이봉투에 넣은 후 양전하로 대전시켰다. The inorganic pigment powder coated with the electrostatic induction material containing phenyltris (methylethylketoximino) silane and acryl was put in a paper bag and charged positively.
다시 염화비닐을 사용하여 음전하로 대전시켰다. And was negatively charged by using vinyl chloride again.
음전하로 대전된 정전기 유도물질이 코팅된 무기안료 분말을 유리바트에 옮긴 후 15mm 간격 위에 아크릴판을 올려서 정전기력으로 무기안료 분말이 아크릴판에 붙는 정도를 확인하였다. The electrostatic induction-coated inorganic pigment powder, which was negatively charged, was transferred to a glass batt, and then an acrylic plate was placed on an interval of 15 mm to confirm that the inorganic pigment powder adhered to the acrylic plate by electrostatic force.
도 11은 정전기 유도물질을 코팅하기 전의 무기안료 분말을 보여주는 투과전자현미경(TEM; transmission election microscope) 사진이고, 도 12는 실험예 2에 따라 정전기 유도물질을 코팅한 후의 무기안료 분말을 보여주는 투과전자현미경(TEM) 사진이며, 도 14는 실험예 2에 따라 정전기 유도물질을 코팅한 후의 무기안료의 X-선회절(XRD; X-ray diffraction) 패턴이다.11 is a transmission electron microscope (TEM) photograph showing the inorganic pigment powder before coating the electrostatic induction material, FIG. 12 is a photograph of the transmission electron microscope (TEM) showing the inorganic pigment powder after coating the electrostatic induction material according to Experimental Example 2, FIG. 14 is an X-ray diffraction (XRD) pattern of an inorganic pigment after coating the electrostatic induction material according to Experimental Example 2. FIG.
정전기 유도물질을 코팅하기 전의 옐로우 무기안료와 정전기 유도물질을 코팅한 후의 무기안료는 색상 변화가 없었으며, X-선회절 패턴에서도 변화가 없는 것으로 나타났다.
The yellow inorganic pigment before coating the electrostatic inducer and the inorganic pigment after coating the electrostatic inducer showed no color change and no change in the X-ray diffraction pattern.
이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, This is possible.
Claims (8)
유기용매에 유기화합물계 실란과 아크릴을 포함하는 정전기 유도물질을 첨가하여 정전기유도 용액을 형성하는 단계;
상기 정전기유도 용액에 상기 세라믹 무기안료를 혼합하는 단계;
혼합된 결과물을 진공 상태에서 탈포처리하여 상기 세라믹 무기안료 표면에 유기화합물계 실란을 포함하는 정전기 유도물질이 코팅되게 하는 단계; 및
상기 정전기 유도물질이 코팅된 세라믹 무기안료를 건조하는 단계를 포함하며,
상기 유기화합물계 실란은 감마-메타크릴록시프로필트리메톡시실란, GN-옥틸트리에톡시실란, 비스(3-트리에톡시릴프로필)테트라설파이드, 페닐트리스(메틸에틸케톡시미노)실란 및 메틸트리스(메틸에틸케톡시미노)실란 중에서 선택된 1종 이상의 실란을 포함하고,
상기 유기화합물계 실란은 상기 정전기유도 용액에 0.1∼30중량% 함유되게 용해하고,
상기 유기화합물계 실란과 상기 아크릴은 1:0.01∼1의 중량비를 이루며,
상기 세라믹 무기안료의 표면에 상기 유기화합물계 실란과 상기 아크릴이 함께 코팅되게 하고,
상기 정전기 유도물질은 상기 세라믹 무기안료 지름 대비 0.001∼10%의 두께를 갖도록 코팅되는 것을 특징으로 하는 레이저 프린터용 분체 토너의 제조방법.
Preparing a ceramic inorganic pigment in powder form having an average particle diameter of 100 nm to 10 占 퐉;
Adding an electrostatic induction material including an organic compound silane and acryl to an organic solvent to form a static induction solution;
Mixing the ceramic inorganic pigment with the electrostatic induction solution;
A step of defoaming the resultant mixture in a vacuum state to coat a surface of the ceramic inorganic pigment with a static induction material containing an organic compound silane; And
And drying the ceramic inorganic pigment coated with the electrostatic induction material,
The organic compound silane may be at least one selected from the group consisting of gamma-methacryloxypropyltrimethoxysilane, GN-octyltriethoxysilane, bis (3-triethoxysilylpropyl) tetrasulfide, phenyltris (methylethylketoximino) Tris (methyl ethyl ketoximino) silane,
The organic compound-based silane is dissolved in the electrostatic induction solution in an amount of 0.1 to 30% by weight,
The organic compound-based silane and the acrylate have a weight ratio of 1: 0.01 to 1,
The organic compound silane and the acryl are coated on the surface of the ceramic inorganic pigment,
Wherein the electrostatic induction material is coated to a thickness of 0.001 to 10% of the ceramic inorganic pigment diameter.
CaSn1 - xCrxSiO4(0.01≤x≤0.5)계 분말을 포함하는 적색 안료이거나,
Zr1 - xCexSiO4(0.01≤x≤0.5)계 분말, Zr1 - xPrxSiO4(0.01≤x≤0.5)계 분말, Zr1 -xTaxSiO4(0.01≤x≤0.5)계 분말 또는 이들의 혼합물을 포함하는 노란색 안료이거나,
Co(Fe1 - xCrx)2O4(0.01≤x≤0.5) 분말을 포함하는 검정색 안료인 것을 특징으로 하는 레이저 프린터용 분체 토너의 제조방법.The method of claim 5, wherein the ceramic inorganic pigments CoAl 2 O 4 based powder, Mg 1 - x Co x Al 2 O 4 (0.1≤x≤1) based powder, Mg 1 - x Ni x Al 2 O 4 (0.1 ≪ / = x < / = 1) system powder or a mixture thereof,
A red pigment containing CaSn 1 - x Cr x SiO 4 (0.01? X? 0.5) based powder,
Zr 1 - x Ce x SiO 4 (0.01≤x≤0.5) based powder, Zr 1 - x Pr x SiO 4 (0.01≤x≤0.5) based powder, Zr 1 -x Ta x SiO 4 (0.01≤x≤0.5 ) System powder, or a mixture thereof,
Wherein the black pigment is a black pigment containing Co (Fe 1 - x Cr x ) 2 O 4 (0.01? X ? 0.5) powder.
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