KR19990014297A - 내부 고분자전해질 착체의 전하 조절제로서의 용도 - Google Patents

내부 고분자전해질 착체의 전하 조절제로서의 용도 Download PDF

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카흐홀즈 트라우델
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Abstract

본 발명은 전자사진 토너 및 현상제, 마찰전기적으로 또는 전기동력학적으로 분사가능한 분말 및 분말 피복 재료, 및 일렉트릿(electret) 재료에서 전하 조절제 및 전하 개선제로서 이용되는 내부 고분자전해질 착체(inter-polyelectrolyte complex:IPEC)에 관한 것이다.

Description

내부 고분자전해질 착체의 전하 조절제로서의 용도
본 발명은 전자사진 기록 프로세스용 토너 및 현상제, 표면 피복을 위한 분말 및 분말 피복 재료, 일렉트릿(electret) 재료, 특히 일렉트릿 섬유 및 분리 공정에서의 전하 조절제의 기술적 분야에 속한다.
전자사진 기록 프로세스에서는, 전하 잠상(latent charge image)이 광전도체상에 생성된다. 이러한 전하 잠상은 정전기적으로 하전된 토너를 가함으로써 현상되는데, 이어서 이는 예컨대 종이, 직물, 호일 또는 플라스틱으로 전사되고, 가압, 방사선 조사, 가열 또는 용매의 작용에 의해 고정된다. 전형적인 토너는 1-성분 또는 2-성분 분말 토너(1-성분 또는 2-성분 현상제로서도 공지됨)이고; 또한 예컨대 자기 토너, 액체 토너 또는 중합 토너 등의 특별한 토너가 사용된다. 중합 토너란, 예컨대 현탁 중합(축합) 또는 유화 중합에 의해 형성되고, 토너에서 개선된 입자 특성을 유도하는 토너를 의미한다.
또한, 원칙적으로 비수성 분산액으로 생산되는 토너를 의미한다.
토너의 품질의 한가지 측정값은 이의 비전하(specific charge; q/m)(단위 질량당 전하)이다. 주요한 결정적인 품질 기준은, 정전 전하의 부호 및 수준 뿐만 아니라, 목적하는 전하 수준의 신속한 달성 및 연장된 활성화 기간에 걸친 상기 전하의 항구성이다. 이에 부가하여, 온도 및 대기 습도 등의 기후적 영향에 대한 토너의 비감수성은 이의 적합성을 위한 추가의 중요한 기준이다.
포지티브 및 네가티브로 하전될 수 있는 토너는 둘다 프로세스의 유형 및 장치의 유형에 따라 복사기 및 레이저 프린터에 사용된다.
포지티브 또는 네가티브 전하중 하나를 갖는 전자사진 토너 또는 현상제를 얻기위해, 전하 조절제를 첨가하는 것이 통상적이다. 토너 결합제의 전하는 일반적으로 활성화 기간에 따라 크게 좌우되기 때문에, 전하 조절제의 기능은 한편으로는 토너 전하의 부호 및 수준을 정하는 것이고, 또한편으로는 토너 결합제의 전하 편류를 상쇄시키고 토너 전하의 항구성을 제공하는 것이다.
따라서, 토너 또는 현상제가 연장된 사용 기간 동안 높은 전하 편류(경시변화)를 나타내는 것을 방지할 수 없고, 토너 또는 현상제의 전하 반전을 초래하는 전하 조절제는 실제로 사용할 때 부적합하다.
검정색 토너의 경우에는 검정색, 청색 또는 갈색 전하 조절제를 사용할 수 있지만, 유색 토너의 경우에는 색 인자는 고유의 색을 갖지 않는 전하 조절제를 필요로 한다.
순수한 유색 토너의 경우, 색에 관한 정확하게 한정된 요건 뿐만 아니라, 황색, 푸른색, 자홍색의 세가지 토너는 이들이 동일한 장치에서 연속적으로 전사되므로 이들의 마찰전기적 특성에 있어서도 서로 정확하게 매치되어야 한다.
일부 착색제는 토너의 마찰전기적 전하에 지속적인 영향을 줄 수 있는 것으로 공지되어 있다. 착색제의 상이한 마찰전기적 영향 및 이에 따른 토너 하전성에 때때로 매우 강력하게 미치는 영향 때문에, 출발시 이용가능하게 제조된 토너 기제 배합물에 착색제를 단순히 첨가하는 것은 불가능하다. 이와는 반대로, 각 착색제를 위해, 요구되는 전하 조절제의 성질 및 양이 특별하게 조정되는 개개의 배합물을 이용가능하게 만드는 것이 필요할 수 있다.
이 절차는 매우 곤란하고, 상이한 착색제들의 상이한 마찰전기적 특징을 보충하고 원하는 전하를 토너에 제공할 수 있는 매우 효과적인 무색 전하 조절제가 요구된다. 상기 방식에서, 마찰전기적으로 매우 상이한 착색제는, 출발시 이용가능하게 제조된 토너 기제 배합물을 기준으로, 하나의 동일한 전하 조절제를 이용하여 요구되는 다양한 토너(황색, 푸른색, 자홍색 및 필요할 경우 검은색)에 사용될 수 있다.
또다른 중요한 실용적 필수조건은 전하 조절제가 높은 열 안정성 및 양호한 분산성을 가져야 한다는 것이다. 혼련 장치 또는 압출기를 사용할 경우, 전하 조절제가 토너 수지내로 혼입되는 전형적인 온도는 100 내지 200℃이다. 상응하게, 200℃에서의 열 안정성은 큰 이점이다. 열 안정성이 비교적 오랜 기간(약 30분)에 걸쳐 다양한 결합제 시스템 내에서 확보되어야 하는 것이 중요하다. 이는 매트릭스 효과가 계속해서 발생하고, 토너 수지에서 전하 조절제의 조숙한 분해가 유도되어 토너 수지가 암황색 또는 암갈색으로 변하며, 전하 조절 효과가 전체적으로 또는 부분적으로 소실되므로 중요하다. 전형적인 토너 결합제는 첨가 중합, 중첨가 및 중축합 수지, 예컨대 개별적으로 또는 조합된 스티렌, 스티렌-아크릴레이트, 스티렌-부타디엔, 아크릴레이트, 폴리에스테르 및 페놀-에폭시 수지, 및 사이클로올레핀 공중합체이고, 이들은 추가의 성분, 예컨대 염료 및 안료 등의 착색제, 왁스 또는 유동 보조제를 포함할 수 있거나, 후속적으로 첨가된 성분들, 예컨대 고도로 분산된 실리카를 가질 수 있다.
양호한 분산성을 위해, 전하 조절제가 최소한의 왁스 유사 특성, 비점착성 및 150℃, 보다 바람직하게는 200℃를 넘는 용융점 또는 연화점을 가질 경우 매우 유리하다. 점착성은 종종 토너 배합물에 전하 조절제를 계량하여 첨가하는 동안 문제를 일으킬 수 있고, 낮은 용융점 또는 연화점은 재료가 담체 재료내에서 소적으로 유착되므로 분산 과정에서 균질한 분포를 수득할 수 없게 된다.
전자사진 토너 및 현상제에서의 이들의 사용과는 별도로, 전하 조절제는 또한 분말 및 피복 재료, 특히 마찰전기적으로 또는 전기동력학적으로 분사된 분말 피복 재료의 정전 전하를 개선시키기 위해 사용될 수 있고, 마찬가지로 에컨대 금속, 목재, 플라스틱, 유리, 세라믹, 콘크리트, 직물, 페이퍼 또는 고무로부터 제조된 제품의 피복 표면에 사용될 수 있다. 예컨대 정원용 가구, 캠핑 장비, 가정 용구, 자동차 부품, 냉장고 및 선반 등의 제품을 피복할 경우, 또는 복잡한 형상의 소재를 피복하기 위해 사용된다. 분말 피복 재료, 또는 분말은 일반적으로 하기 두가지 프로세스중 하나에 의해 이의 정전 전하를 수용한다.:
코로나(corona) 프로세스에서, 분말 피복 재료 또는 분말은 하전된 코로나를 지나 유도되어 프로세스, 즉 마찰전기적 또는 전기동력학적 프로세스에서 하전되고, 여기서 마찰 전기성의 원리가 이용된다.
스프레이 장치에서의 분말 피복 재료 또는 분말은, 일반적으로 예컨대 폴리테트라플루오로에틸렌 등으로부터 제조된 호스 또는 스프레이와 같은 이의 마찰 파트너의 전하에 반대되는 정전 전하를 수용한다.
두가지 프로세스를 조합하는 것도 가능하다. 사용되는 전형적인 분말 피복 수지는 통상의 경화제와 함께 에폭시 수지, 카복실- 및 하이드록실-함유 폴리에스테르 수지, 폴리우레탄 수지 및 아크릴 수지이다. 수지 조합물이 사용될 수도 있다. 예컨대, 에폭시 수지는 종종 카복실- 및 하이드록실-함유 폴리에스테르 수지와 조합되어 사용된다.
에폭시 수지를 위한 전형적인 경화제 성분의 예는 산 무수물, 이미다졸 및 디시안디아미드 및 이들의 유도체이다. 하이드록실-함유 폴리에스테르 수지를 위한 전형적인 경화제의 예는 산 무수물, 봉쇄된 이소시아네이트, 비스아실우레탄, 페놀 수지 및 멜라민 수지이다. 카복실-함유 폴리에스테르 수지를 위한 전형적인 경화제 성분은, 예컨대 트리글리시딜 이소시아누레이트 또는 에폭시 수지이다. 아크릴 수지에 사용되는 전형적인 경화제 성분은, 예컨대 옥사졸린, 이소시아네이트, 트리글리시딜 이소시아누레이트 또는 디카복실산이다.
불충분한 하전의 단점은, 폴리에스테르 수지, 특히 카복실-함유 폴리에스테르를 사용하거나 소위 혼합된 분말(또는 혼성 분말로 지칭됨)을 사용하여 제조된, 마찰전기적으로 또는 전기동력학적으로 분사된 분말 및 분말 피복 재료에서 특히 제시될 수 있다. 혼합된 분말이란 수지 기제가 에폭시 수지 및 카복실-함유 폴리에스테르 수지의 조합물을 포함하는 분말 피복 재료를 의미한다. 실제로 가장 통상적으로 사용되는 혼합된 분말은 분말 피복 재료를 위한 기제를 형성한다. 상술된 분말 및 분물 피복 재료의 부적합한 하전으로 인해 피복될 소재상에 부적합한 침착 속도 및 부적합한 쓰로잉 파워(throwing power)가 초래된다. 쓰로잉 파워란 분말 또는 분말 피복 재료가 피복될 소재의 후면, 강, 틈, 및 특히 이의 내부 가장자리 및 모서리를 비롯하여 소재상에 침착되는 정도의 측정값이다.
전하 조절제가 일렉트릿 재료, 특히 일렉트릿 섬유의 하전 및 전하 안정성을 상당히 개선시킬 수 있음이 추가로 밝혀졌다(DE-A-43 21 289호). 일렉트릿 섬유는 이제까지 주로 매우 미세한 분진을 여과시키는 문제점과 관련되어 기술되어 왔다. 기술된 필터 물질은 섬유를 이루고 있는 물질 및 정전 전하가 섬유에 가해지는 방식에 따라 상이하다. 전형적인 일렉트릿 재료는 폴리올레핀, 할로겐화 폴리올레핀, 폴리아크릴레이트, 폴리아크릴로니트릴, 폴리스티렌 또는 플루오로중합체, 예컨대 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리테트라플루오로에틸렌 및 퍼플루오르화 에틸렌 및 프로필렌; 또는 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리에테르, 케톤; 폴리아릴렌 설파이드, 특히 폴리페닐렌 설파이드; 폴리아세탈, 셀룰로즈 에스테르, 폴리알킬렌 테레프탈레이트 및 이들의 혼합물을 기제로 한다. 일렉트릿 재료, 특히 일렉트릿 섬유는 예컨대 (매우 미세한) 분진을 여과하기 위해 사용될 수 있다. 일렉트릿 재료는 다양한 방식으로, 예컨대 코로나 또는 마찰전기적 하전에 의해 이들의 전하를 수용할 수 있다.
전하조절제가 정전 분리 공정, 특히 중합체의 분리 공정에 사용될 수 있다는 것은 또한 공지되어 있다. 예컨대, 외부에서 적용된 전하 조절제, 트리메틸페닐암모늄 테트라페닐보레이트를 사용하여[히가시야마(Y. Higasiyama) 등의 문헌 J. Electrostatics 30(1993), pp. 203-212], 중합체들이 재순환 위해 서로 분리될 수 있는 방법이 기술되어 있다. 전하 조절제가 없을 경우, 저밀도 폴리에틸렌(LDPE) 및 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)의 마찰전기적 하전 특징은 매우 유사하다. 전하 조절제를 첨가하면, LDPE는 매우 포지티브 전하를 나타내고 HDPE는 매우 네가티브 전하를 나타내어 이들 재료는 쉽게 분리될 수 있다. 전하 조절제의 외부 적용 뿐만 아니라, 예컨대 마찰전기적 전압 시리즈내에서 중합체 위치를 전이시키고 상응하는 분리 효과를 수득하기 위해, 중합체내로 이들을 혼입시키는 원리를 고려할 수도 있다. 이러한 방식에서는, 다른 중합체, 예컨대 폴리프로필렌(PP) 및/또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 및/또는 폴리비닐 클로라이드(PVC)를 서로 분리시키는 것이 유사하게 가능하다.
예컨대, 염 무기물은 이들이 기판-특이적 정전 하전을 개선시키는 첨가제에 의해 미리 표면-처리될 경우 특히 양호한 선택성으로 유사하게 분리될 수 있다[A. Singewald, L. Ernst, Zeitschrift fur Physikal. Chem., Neue Folge, Vo. 124, (1981) pp. 223-248].
전하 조절제는 추가로 잉크젯 프린터의 잉크를 위해 전기전도성을 제공하는 제제(ECPA)로서 사용된다(JP 제 05 163 449-A호).
전하 조절제는 다수의 참고 문헌으로부터 공지되어 있다. 그러나, 전하 조절제는 실제로 이들 용도를 심각하게 한정하거나, 심지어 어떤 경우에는 불가능하게 만드는 다수의 단점을 갖는 것으로 이제까지 공지되어 왔다. 이러한 단점의 예는 본래의 색상, 열 또는 빛에 대한 불안정성, 토너 결합제에서의 낮은 안정성, 전하의 원하는 부호(포지티브 또는 네가티브 하전), 전하 수준 또는 전하 항구성, 및 분산성의 관점에서 부적합한 활성이다.
본 발명의 목적은 개선된, 특히 효과적인 무색 전하 조절제를 찾아내는 것이었다. 본 발명은 화합물이 신속한 전하 달성 및 항구성을 허용해야할 뿐만 아니라 높은 열 안정성을 가져야 한는 것이다. 또한, 이들 화합물은 실제 사용된 다양한 토너 결합제, 예컨대 폴리에스테르, 폴리스티렌-아크릴레이트 또는 폴리스티렌-부타디엔/에폭시 수지 및 사이클로올레핀 공중합체에서 분해되지 않고 쉽게 분산될 수 있어야 한다. 또한, 화합물은 생태학적으로나 독물학적으로 지장이 없어야 하며, 즉 무독성이고 중금속이 없어야 한다. 또한, 이들 작용은 다양한 용도에 적용될 수 있도록 수지/담체의 조합과는 무관해야 한다. 이와같이 이들은 통상의 분말 피복 결합제 및 일렉트릿 재료, 예컨대 폴리에스테르(PES), 에폭시, PES-에폭시 혼성물, 폴리우레탄, 아크릴 시스템 및 폴리프로필렌 등에서 분해되지 않고 쉽게 분산될 수 있어야 하고, 수지의 임의의 변색을 일으키지 않아야 한다.
놀랍게도, 종종 단지 고분자전해질 착체로서 지칭되는 내부 고분자전해질 착체(간단히, IPEC)는 양호한 전하 조절 특성 및 높은 열 안정성을 가진다는 것을 최근에 밝혀내었다. 게다가, 이들 화합물은 바람직하게 고유의 색상이 없고, 통상의 토너, 분말 피복 재료 및 일렉트릿 결합제에서 양호한 분산성을 갖는다.
IPEC란 음이온성 거대분자(고분자음이온) 및 양이온성 거대분자(고분자양이온)으로 이루어진, 본질적으로 이온성 상호작용에 의해 함께 유지되는 화합물(염과 유사한 화합물)을 의미한다. 이들은 화학양론적 및 비화학양론적 고분자전해질 착체로 분류될 수 있다. 전자는 중합체 염의 형성시 양이온 및 음이온 그룹 간의 몰비가 0.9:1.1 내지 1.1:0.9, 예컨대 약 1:1인 반면, 비화학양론적 고분자전해질 착체의 경우 하나의 고분자전해질 성분의 이온 그룹의 일부만이 제 2 성분의 반대로 하전된 그룹에 의해 충족되고; 나머지는 예컨대 금속 양이온 또는 무기 음이온인 저 분자 량의 이온에 의해 중화된다. 존재하는 제 1 중합체 성분(호스트 고분자전해질)의 용액에 첨가된 제 2 성분(게스트 고분자전해질)의 양이, 호스트 거대분자상의 이온 그룹중 일부가 낮은 분자량의 반대이온에 의해 중화되는 조건하에서 화학양론적일 때 비화학양론적 IPEC가 형성된다. 이러한 IPEC는 첨가된 제 2 성분이 존재하는 제 1의 성분에 비해 실질적으로 낮은 중합도를 가질 경우 본질적으로 수용성이고, 이에 따라 이러한 제 2 성분의 거대분자는 전하의 관점에서 다른 성분의 중합체 쇄의 단지 일부를 포화시킬 수 있다.
IPEC는 자체적으로 공지되어 있고, 에컨대 카바노브(V.A. Kabanov)의 [Basic Properties of Soluble Interpolyelectrolyte Complexes Applied to Bioengineering and Cell Transformations, in Macromolecular Complexes in Chemistry and Biology ed. by P. Dubin, J. Bock, R. M. Davies, D. N. Schulz 및 C. Thies, Springer Verlag, Berlin 1994; pp. 152ff.]; 필립(B. Philipp) 등의 {Polyelektrolyt-Komplexe-Bildungsweise, Struktur und Anwendungsmoglichkeiten[Polyelectrolyte Complexes-Formation, Structure and Possible Applications] Zeitschrift fur Chemie, (22) 1982, Volume 1, pp. 1-13}에 기술되어 있다.
IPEC는 예컨대 단백질 담체, 단백질을 정제 또는 분리하기 위한 합성 바이러스, 착화에 의해 효소 활성에 영향을 주고 착화 코아세르베이션에 의해 활성 물질을 캡슐화하기 위한 막 물질로서의 용도가 알려져 있다.
본 발명은 전자사진 토너 및 현상제, 마찰전기적으로 또는 전기동력학적으로 분사가능한 분말 및 분말 피복 재료 및 일렉트릿 재료에서 전하 조절제 및 전하 개선제로서의 내부 고분자전해질 착체의 용도를 제공한다.
본 발명의 목적을 위해, 화학양론적 및 비화학양론적 고분자전해질 착체 둘다가 사용될 수 있다. 비화학양론적 착체의 경우, 비교적 긴 쇄의 호스트 고분자전해질의 초과량이 IPEC의 전하의 총 수를 기준으로 20% 이상일 경우 유리하다.
본 발명에 따라 사용된 IPEC는 상기 언급된 문헌에 제공된 정보에 따라 제조될 수 있다. IPEC는, 예컨대 폴리염기 및 폴리산의 묽은, 예를 들면 0.01 내지 1몰의 수용액을 배합하거나, 또는 폴리산 및 폴리염기의 묽은 수용액을 이들의 저분자량의 반대이온 및/또는 유리 폴리염기와 배합하거나, 또는 반대로 하전된 거대이온상으로 낮은 분자량의 반대이온으로서 이온 단량체를 첨가하고 단량체를 유리-라디칼(매트릭스) 중합시킴으로써 제조될 수 있다. 고분자음이온 성분 및 고분자양이온 성분이 수성 매질내에 현탁되거나 용해될 수 있는 경우가 유리하다. IPEC는, 예컨대 스프레이 건조 또는 증발 농축, 바람직하게는 침전에 의해 수성 매질로부터 침전되어 단리된다.
아미노-함유 중합체의 경우, 고분자양이온을 생산하기 위해 매질을 산성화시킬 필요가 있을 수 있고; 이는 에컨대 키토산에 의한 경우이다. 카복실- 또는 설포-함유 중합체의 경우, 고분자양이온을 생산하기 위해 매질을 알칼리화시킬 필요가 있을 수 있다. 본 발명에 따라 사용된 IPEC는 본질적으로 합성 및/또는 천연 고분자음이온, 및 합성 및/또는 천연 고분자양이온으로 구성될 수 있다. 고분자음이온 또는 고분자양이온은 또한 천연 물질의 유도체일 수 있다.
고분자음이온-형성 화합물의 예는 폴리(스티렌설폰산), 폴리(아크릴산), 폴리(메타크릴산), 폴리(말레산), 폴리(이타콘산), 폴리(비닐 설페이트), 폴리(비닐설폰산), 폴리(비닐 포스페이트), 폴리(아크릴산-코-말레산), 폴리(스티렌설폰산-코-말레산), 폴리(에틸렌-코-아크릴산), 폴리(인산), 폴리(규산), 헥토라이트, 벤토나이트, 알긴산, 펙트산, 카파-, 람다- 및 이오타-카라기난, 크산탄, 아라비아고무, 덱스트란 설페이트, 카복시메틸덱스트란, 카복시메틸셀룰로즈, 셀룰로즈 설페이트, 셀룰로즈 크산토제네이트, 스타치 설페이트, 스타치 포스페이트, 리그노설포네이트, 카라야 고무; 폴리갈락투론산, 폴리글루쿠론산, 폴리글루론산, 폴리만뉴론산 및 이들의 공중합체; 콘드로이틴 설페이트, 헤파린, 헤파란 설페이트, 히알루론산, 더마탄 설페이트, 케라탄 설페이트; 폴리-(L)-글루탐산, 폴리-(L)-아스파르트산, 산성 젤라틴(A-젤라틴); 카복시메틸, 카복시에틸, 카복시프로필, 2-카복시비닐, 2-하이드록시-3-카복시프로필, 1,3-디카복시이소프로필, 설포메틸, 2-설포에틸, 3-설포프로필, 4-설포부틸, 5-설포펜틸, 2-하이드록시-3-설포프로필, 2,2-디설포에틸, 2-카복시-2-설포에틸, 말리에이트, 숙시네이트, 프탈레이트, 글루타레이트, 방향족 및 지방족 디카복실레이트, 크산토제네이트, 설페이트, 포스페이트, 2,3-디카복시, N,N-디(포스페이토메틸)아미노에틸, 및 N-알킬-N-포스페이토메틸아미노에틸 등의 작용 그룹을 다양한 치환도로 갖는 스타치, 아밀로즈, 아밀로펙틴, 셀룰로즈, 구아, 아라비아고무, 카라야고무, 구아고무, 풀루란, 크산탄, 덱스트란, 커들란, 겔란, 카루빈, 아가로즈, 키틴 및 키토산 유도체이다. 이들 유도체는 예컨대 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 2-하이드록시에틸, 2-하이드록시프로필 및 2-하이드록시부틸 그룹, 및 또한 지방족 카복실산(C2내지 C18)을 갖는 에스테르 등의 비이온성 작용 그룹을 다양한 치환도로 추가로 포함할 수 있다.
고분자음이온-형성 화합물의 몰량은 광범위한 범위, 예컨대 Mw= 1000 내지 100,000,000g/몰로 다양할 수 있다.
고분자양이온-형성 화합물의 예는 폴리(알킬렌이민), 특히 폴리(에틸렌이민), 폴리-(4-비닐피리딘), 폴리(2-비닐피리딘), 폴리(2-메틸-5-비닐피리딘), 폴리(4-비닐-N-C1-C18-알킬피리디늄 염), 폴리(2-비닐-N-C1-C18-알킬피리디늄 염), 폴리알릴아민, 폴리비닐아민, 아미노아세틸화 폴리비닐 알콜; 하기 화학식 (1)의 단량체를 단독중합함으로써 수득될 수 있는, US-A-5,401,809호에 기술된 중합체성 암모늄 염
[상기 식에서, 라디칼 R1내지 R12은 서로 독립적으로 수소 원자, 하이드록실, 1급, 2급 또는 3급 아미노 라디칼, 시아노 또는 니트로 라디칼 또는 선형 또는 분지형의 포화 또는 불포화 C1-C18-알킬 또는 C1-C18-알콕시 라디칼이고, A-는 음이온이다];
화학식 (1)의 상술된 디알킬암모늄 성분과 이산화황의 염을 공중합시킴으로써 수득될 수 있는, US-A-5,500,323호에 기술된 폴리설폰 디알킬암모늄 염;
폴리-(L)-라이신, 폴리-(L)-아르기닌, 폴리(오르니틴), 염기성 젤라틴(B-젤라틴), 키토산; 다양한 아세틸화도를 갖는 키토산;
2-아미노에틸, 3-아미노프로필, 2-디메틸아미노에틸, 2-디에틸아미노에틸, 2-디이소프로필아미노에틸, 2-디부틸아미노에틸, 3-디에틸아미노-2-하이드록시프로필, N-에틸-N-메틸아미노에틸, N-에틸-N-메틸아미노프로필, 2-디에틸헥실아미노에틸, 2-하이드록시-2-디에틸아미노에틸, 2-하이드록시-3-트리메틸암모니오노프로필, 2-하이드록시-3-트리에틸암모니오노프로필, 3-트리메틸암모니오노프로필, 2-하이드록시-3-피리디늄프로필 및 S,S-디알킬티오늄알킬의 작용 그룹을 다양한 치환도로 갖는 스타치, 아밀로즈, 아밀로펙틴, 셀룰로즈, 구아, 아라비아고무, 카라야고무, 구아고무, 덱스트란, 풀루란, 크산탄, 커들란, 겔란, 카루빈, 아가로즈, 키틴 및 키토산 유도체[이들 유도체는 추가로 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 2-하이드록시메틸, 2-하이드록시프로필 및 2-하이드록시부틸 그룹, 및 지방족 카복실산(C1내지 C18)을 갖는 에스테르 등의 비이온성 작용 그룹을 다양한 치환도로 추가로 포함할 수 있다];및
또한 하기 식
(여기서, n,m은 1 내지 20이고, x는 3 내지 1000이다)의 n,m-이오넨;
하기 식
(여기서, R은 알킬, 아릴이고, y는 3 내지 1000이다)의 폴리(비올로겐스); 폴리(피롤); 폴리(아닐린); 및 피페라진 기제의 폴리(아미도아민)이다.
고분자양이온-형성 화합물의 몰량은 광범위한 범위, 예컨대 500 내지 108g/몰로 다양할 수 있다.
고분자전해질(음이온성 또는 양이온성)의 추가의 예는 하기 식의 화합물, 및 아크릴산, 메타크릴산, 아크릴산 알킬(C1-C18)에스테르, 메타크릴산 알킬(C1-C18)에스테르, 아크릴아미드, 아크릴로니트릴, 에틸렌, 스티렌, 부타디엔, 이소프렌, 비닐 클로라이드, 프로필렌, 무수말레산, 말레산 모노알킬(C1-C18) 또는 디알킬(C1-C18)에스테르, 알킬(C1-C18)비닐 에테르, 비닐 알콜, 비닐 아세테이트, 비닐이미다졸, N-비닐-2-카프로락탐, N-비닐피롤리돈, 모노- 또는 디알킬화 (C1-C30) N-비닐피롤리돈중 하나, 및 하기 화합물의 단량체에 의해 다양한 조성으로 구성되는 공중합체이다:
상기 식에서,
n은 5 내지 5×105이고,
R1은 H 또는 CH3이고,
X는 O 또는 NH이고,
A는 분지형 또는 선형 알킬렌(C1내지 C18) 또는 아릴렌, 에컨대 페닐렌 또는 나프틸렌이고,
Y는 NR2 2, N+R2 3(여기서 R2은 C1-C8-알킬이다), SO3 -, COO-, 포스페이트; N+R3 2-A-COO-, N+R3 2-A-SO3 -, N+R3 2-A-PO(OH)O-(여기서, R3은 C1-C8-알킬이다)이고,
Z는 예컨대 할라이드, 메틸 설페이트, 설페이트, 포스페이트 등의 음이온; 또는 예컨대 Na+또는 K+등의 금속 양이온 또는 4급 암모늄 화합물 같은 양이온이다.
키토산이 특히 바람직하고, 이는 일반적으로 키틴을 진한 수산화나트륨 용액으로 처리하여, N-아세틸 결합을 분열시킴으로써 형성된다. 유리 아미노 그룹을 갖는 키토산은 물에 불용성이다. 산에 의해 염을 형성함으로써, 키토소늄 염이 형성되는데, 이는 수용성의 양이온성 고분자전해질이다.
본 발명에 따라 사용된 IPEC는 특정 수지/토너 시스템에 정확히 매치될 수 있다. 추가의 인자는 본 발명에 따라 사용된 화합물이 무색이고 자유 유동성이며 높고 특히 일정한 전하 조절 특성, 양호한 열 안정성 및 양호한 분산성을 소유하는 것이다. 이들 화합물의 추가의 기술적 이점은 이들이 다양한 결합제 시스템에 불활성이고 이에 따라 광범위하게 사용될 수 있는 것이다.
분산이란 하나의 물질이 또다른 물질내에 분포되는 것, 즉 본 발명의 경우 토너 결합제, 분말 피복 결합제 또는 일렉트릿 재료내에 전하 조절제가 분포되는 것을 의미한다.
가장 조야한 형태의 결정질 물질은 응집체로서 존재하는 것으로 알려져 있다. 결합제내에서 균질한 분포를 달성하기 위해, 이들의 응집체는 보다 작은 응집체로, 이상적으로는 초기 입자로 분산 작업에 의해 분쇄되어야 한다. 분산에 따라 결합제에 존재하는 전하 조절제의 입자는 1㎛미만, 바람직하게는 0.5㎛미만이어야 하고, 좁은 입경 분포를 갖는 것이 유리하다.
d50치로 정의된 입경의 경우, 재료에 따라 활성 최적 범위가 존재한다. 예를 들면, 조야한 입자(∼1㎜)는 어떤 경우 전혀 분산되지 않을 수 있거나 시간 및 에너지를 상당히 투자하여서만 분산될 수 있고, 반면 서브미크론 범위의 매우 미세한 입자는 분진 폭발 가능성 등의 안전성에 대한 증가된 위험을 내포한다.
입경 및 입자 형태는 합성 및/또는 후처리에 의해 달성되고 개질될 수 있다. 필요한 특성은 종종 조절된 후처리, 예컨대 제분 및/또는 건조를 통해서만 가능하다. 유용한 기법의 예는 에어 제트 밀(air jet mill), 절단 밀, 해머(hammer) 밀, 비드(bead) 밀 및 임팩트(impact) 밀이다.
본 발명과 관련되어 기술된 결합제 시스템은 전형적으로 소수성 재료이다. 전하 조절제중 높은 수함량은 습윤을 억제하거나 분산(플러싱)을 촉진할 수 있다. 따라서 실제의 수분 함량은 특정 재료에 특이적이다.
본 발명의 화합물은 다음과 같은 화학적/물리적 특성을 특징으로 한다: 칼-피셔(Karl-Fischer) 방법에 의해 결정된 수함량은 0.1 내지 30%, 바람직하게는 1 내지 25%, 특히 바람직하게는 1 내지 20%이고, 물은 흡수되고/되거나 결합된 형태일 수 있고, 이의 비율은 200℃이하의 열 작용에 의해 조정되고 물의 첨가에 의해 10-8토르까지 압력이 감소될 수 있다.
광 형미경 또는 레이저 광산란에 의해 평가됨으로써 측정되고, d50치로 정의되는 입경은 0.01 내지 1000㎛, 바람직하게는 0.1 내지 500㎛, 매우 특히 바람직하게는 0.5 내지 400㎛이다.
제분에 의해 좁은 입경이 수득되는 것이 특히 유리하다. 500㎛미만, 특히 200㎛미만의 Δ(d95-d50) 범위가 바람직하다.
무색의 쉽게 분산가능한 전하 조절제로서 본 발명에 따라 사용된 IPEC는, 특히 착색제와 조합된 유색 토너에 적합하다. 이 경우 적합한 착색제는 무기 안료, 유기 염료, 유기 착색 안료, 및 TiO2또는 BaSO4등의 백색 착색제, 진주 광택 안료, 및 카본블랙 또는 산화철을 기제로 하는 검정색 안료이다.
본 발명에 따라 사용된 화합물들은 전체 혼합물을 기준으로 0.01 내지 50중량%, 바람직하게는 0.5 내지 20중량%, 특히 바람직하게는 0.1 내지 5.0중량%의 농도로, 개별적으로 또는 서로 조합되어 각각의 토너, 현상제, 피복 재료, 분말 피복 재료, 일렉트릿 재료, 또는 정전기적으로 분리된 중합체의 결합제내로 혼입되고, 이러한 혼입은 압출 또는 혼련에 의해 이루어진다. 이 경우, 본 발명에 따라 사용된 화합물들은, 수성 또는 비수성 용액으로부터 적합한 담체, 예컨대 실리카 겔, TiO2또는 Al2O3로 가해지거나 또는 어떤 다른 형태로 가해지는 화합물과 같이, 건조되고 제분된 분말, 분산액 또는 용액, 압착케이크, 마스터배치(masterbatch), 제조물, 인공적 페이스트로서 첨가될 수 있다. 유사하게, 본 발명에 따라 사용된 화합물은 또한 원칙적으로 각각의 결합제의 제조 동안, 즉 이들의 첨가 중합, 중첨가, 또는 중축합 과정 동안 첨가될 수 있다.
본 발명은 추가로 통상의 결합제, 예컨대 스티렌, 스티렌-아크릴레이트, 스티렌-부타디엔, 아크릴레이트, 우레탄, 아크릴, 폴리에스테르 또는 에폭시 수지 또는 후자 둘의 조합물, 및 전자사진 토너, 분말 또는 분말 피복 재료의 각 경우의 총 중량을 기준으로 0.01 내지 50중량%, 바람직하게는 0.5 내지 20중량%, 특히 바람직하게는 0.1 내지 5중량%의 하나 이상의 내부 고분자전해질 착체를 포함하는 전자사진 토너, 분말 또는 분말 피복 재료를 제공한다.
중합체, 특히 (염) 무기질의 정전기적 분리를 위한 공정의 경우, IPEC는 상술된 양으로 외부적으로 분리될 재료의 표면에 또한 적용될 수 있다.
제조 실시예
몰*데이터는 평균 전하 단위에 관한 것으로, 즉 단량체 단위는 정확히 하나의 전하를 운반하는 구획으로서 간주된다. 백분율은 중량에 의한다.
제조 실시예 1
폴리(비닐설폰산) 나트륨염(0.038몰*, 평균 몰량은 약 100,000g/몰)의 25% 강도의 수용액 20g을 250㎖의 탈이온화수로 교반하며 희석하였다. 이어, 실온에서 교반하에 탈이온화수 100㎖중의 폴리(디알릴디메틸암모늄 클로라이드)(0.038몰*, 평균 몰량은 약 70,000g/몰)의 40% 강도의 수용액 15.5g을 10분에 걸쳐 적가하였다. 담갈색 침전물이 형성되었다. 이 침전물을 1시간 동안 교반하고, 여과하고, 탈이온화수로 반복하여 세척한 후 60℃ 및 100밀리바하에 24시간 동안 건조시켰다. 수율: 8.9g(이론치의 79%).
제조 실시예 2
디에틸아미노에틸 덱스트란(DEAE-덱스트란)(DS=0.63, 평균 몰량은 약 500,000g/몰) 5g(0.012몰*)을 실온에서 250㎖의 탈이온화수에 용해시켰다. 이어, 교반하에 카복시메틸셀룰로즈(DS=0.78, 평균 몰량은 약 400,000g/몰) 3.8g(0.012몰*)을 10분에 걸쳐 적가하였다. 생성된 백색 침점물을 1시간 동안 교반한 후, 여과하고, 500㎖의 탈이온화수로 세척하고, 후속적으로 60℃ 및 100밀리바에서 24시간 동안 건조시켰다. DTA: 204℃(분해점).
원소 분석: 계산치: 48.0% C, 7.0% H, 1.9% N, 43.1% O, 0% Na
실측치: 43.9% C, 7.1% H, 1.9% N, 46.4% O, 0.23% Na
제조 실시예 3: (비화학양론적 IPEC의 예)
키토산(평균 몰량 약 400,000g/몰) 7.5g(0.047몰*)을 1% 강도의 아세트산 500㎖에 용해시키고, 이어 탈이온화수 1000㎖를 상기 용액에 첨가하였다. 후속적으로, 탈이온화수 100㎖에 용해된 폴리(아크릴산)나트륨염(평균 몰량 약 30,000g/몰) 4.4g(0.047몰*)을 교반하에 실온에서 10분에 걸쳐 적가하였다. 생성된 백색 침전물을 1시간 동안 교반하고, 250㎛체 상에서 여과하고, 세척한 후 60℃ 및 100밀리바에서 24시간 동안 건조시켰다. 키토산 대 폴리(아크릴산)의 비는 약 1:4인 것으로 밝혀졌다.
제조 실시예 4
폴리(에틸렌이민)(평균 몰량 약 750,000g/몰) 5.0g(0.116몰*)을 탈이온화수 300㎖에 용해시키고, 실온에서 교반하에 90% 강도의 아세트산 20㎖를 첨가하였다. 이어, 유사하게 교반하에 탈이온화수 250㎖중 폴리(스티렌설폰산) 나트륨염(평균 몰량 약 70,000g/몰)의 용액 21.1g(0.116몰*)을 10분에 걸쳐 적가하였다. 적가가 끝날 무렵, 탈아온화수 200㎖를 생성된 백색 현탁액에 첨가하여 이를 희석하였다. 현탁액을 후속적으로 1시간 동안 교반하고, 여과하고, 백색 침전물을 탈이온화수 500㎖로 세척한 후 60℃ 및 100밀리바에서 24시간 동안 건조하였다. 수율: 21.9g(이론치의 76%).
제조 실시예 5 내지 18
하기 제조 실시예는 상기 기술된 제조 실시예중 하나와 유사하지만 상이한 비율로 수행된다. 첨가된 성분의 양을 표 1에 요약하였다.
표 2는 예로써 4가지 화합물을 기준으로 본 발명에 따라 사용된 IPEC에 대한 다양한 분석 데이터를 제공한다.
사용 실시예
하기 사용 실시예에서, 하기 토너 결합제 및 담체를 사용한다:
토너 결합제:
수지 1: 60:40 스티렌-메타크릴레이트 공중합체
수지 2: 비스페놀-기제된 폴리에스테르[알마크릴(Almacryl; 상품명) 수지]
담체:
담체 1: 50 내지 200㎛ 크기의 스티렌-메타크릴레이트 공중합체-피복된 자철 광 입자(벌크 밀도: 2.62g/㎤)[파우더 테크놀로지(Powder Techn.) 로부터의 FBM 100A]
담체 2: 50 내지 100㎛ 크기의 실리콘-피복된 철 입자(벌크 밀도: 2.75(g/ ㎤)(파우더 테크놀로지로부터의 FBM 96-110)
사용 실시예 1 내지 3 및 5 내지 17
각각의 IPEC 1부를 토너 결합제[60:40 스티렌-메타크릴레이트 공중합체, 수지 1, 디아렉 에스 309(Dialec S 309, 상품명)] 99부내로 혼련기를 사용하여 45분에 걸쳐 균질하게 혼입한다. 이어 조성물을 실험실용의 통상적인 밀상에서 제분한 후, 원심분급기에서 분류한다. 원하는 입자 분획(4 내지 25㎛)을 담체(담체 1)로 활성화시킨다.
사용 실시예 4 및 18
각각의 IPEC 1부를 혼련기를 사용하여 45분 동안에 걸쳐 균질하게 토너 결합제(비페닐-기제의 폴리에스테르, 수지 2, 알마크릴 수지)내로 혼입한다. 이어, 조성물을 실험실용의 통상적인 밀상에서 제분한 후, 원심분급기에서 분류한다. 원하는 입자 분획(4 내지 25㎛)을 담체 2로 활성화시킨다.
정전기적 시험:
통상의 q/m 측정 스탠드 상에서 측정을 수행한다. 50㎛의 메쉬 크기를 갖는 체를 사용하여, 토너가 중지될 때 어떠한 담체도 동반되지 않도록 확실히 한다. 측정은 50%의 상대 대기 습도에서 수행된다. q/m치[μC/g]는 활성화 기간의 함수로서 측정된다. q/m치를 표 3에 나타내었다. IPEC의 양은 각 경우 1중량%이다.
마찰전기적 분말 분사를 위한 사용 실시예:
사용 실시예 19
제조 실시예 6의 화합물 1부를 사용 실시예 1 내지 3에 기술된 바와 같이 분말 피복 결합제(수지 1) 99부내로 균질하게 혼입하였다. 분말(분말 피복 재료)의 마찰전기적 분사는, 독일 도르트문트 소재의 인텍(Intec)사 제품인, 표준 분사 파이프와 별모양의 내부 로드(rod)를 갖는 트리보 스타(Tribo Star; 상표명) 등의 분사 장치에 의해 3 내지 5바의 분사 압력에 의해 최대 분말 가공량에서 수행되었다. 이러한 목적을 위해, 분사될 제품을 스프레이부쓰(spraybooth)에 현탁시키고, 분사 장치를 추가로 움직이지 않고 약 20cm의 거리로부터 전면에서 직접 분사하였다. 이어, 분사된 분말의 각각의 전하를, 분말의 마찰전기적 전하를 측정하기 위한 인텍사로부터의 장치로 측정하였다. 측정을 위해, 측정 장치의 안테나를 분사 장치로부터 분사된 분말 구름속에 직접 넣었다. 분말 피복 재료 또는 분말의 정전 전하로부터 발생된 전류 강도를 μA로 나타내었다. 후속적으로, 침착 속도는 분사되고 침착된 분말 피복 재료의 상이한 칭량에 의해 %로 측정되었다.
사용 실시예 20
제조 실시예 4 및 수지 2로부터의 IPEC를 사용함을 제외하고 사용 실시예 19의 절차를 반복하였다.
본 발명에 따라서, 전자사진 토너 및 현상제, 마찰전기적으로 또는 전기동력학적으로 분사가능한 분말 및 분말 피복 재료, 및 일렉트릿 재료내에서 전하 조절제 및 전하 개선제로서 신속하게 목적하는 전하를 달성하고, 이를 지속할 수 있으며, 시스템내에서 쉽게 분산되고 분해되지 않는, 열 안정성이고 무독성인 내부 고분자전해질 착체가 제공되었다.

Claims (9)

  1. 전자사진 토너 및 현상제, 마찰전기적으로 또는 전기동력학적으로 분사가능한 분말 및 분말 피복 재료, 및 일렉트릿(electret) 재료에서 전하 조절제 및 전하 개선제로서 이용되는 내부 고분자전해질 착체(inter-polyelectrolyte complex)의 용도.
  2. 제 1 항에 있어서,
    내부 고분자전해질 착체가 본질적으로 하나 이상의 고분자음이온-형성 화합물 및 하나 이상의 고분자양이온-형성 화합물로 이루어지는 용도.
  3. 제 2 항에 있어서,
    내부 고분자전해질 착체내의 중합체성 양이온 그룹 대 중합체성 음이온 그룹의 몰비가 0.9:1.1 내지 1.1:0.9인 용도.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    고분자양이온-형성 화합물이 폴리(스티렌설폰산), 폴리(아크릴산), 폴리(메타크릴산), 폴리(말레산), 폴리(이타콘산), 황산화된 폴리(비닐 알콜), 폴리(비닐설폰산), 폴리(아크릴산-코-말레산), 폴리(스티렌설폰산-코-말레산), 폴리(에틸렌-코-아크릴산), 폴리(인산), 폴리(규산), 헥토라이트, 벤토나이트, 알긴산, 펙트산, 카라기난, 크산탄, 아라비아고무, 덱스트란 설페이트, 카복시메틸덱스트란, 카복시메틸셀룰로즈, 셀룰로즈 설페이트, 셀룰로즈 크산토제네이트, 스타치 설페이트, 스타치 포스페이트, 리그노설포네이트, 카라야고무; 폴리갈락투론산, 폴리글루쿠론산, 폴리글루론산, 폴리만뉴론산; 콘드로이틴 설페이트, 헤파린, 헤파란 설페이트, 히알루론산, 더마탄 설페이트, 케라탄 설페이트; 폴리-(L)-글루탐산, 폴리-(L)-아스파르트산, 산성 젤라틴(A-젤라틴); 카복시메틸, 카복시에틸, 카복시프로필, 2-카복시비닐, 2-하이드록시-3-카복시프로필, 1,3-디카복시이소프로필, 설포메틸, 2-설포에틸, 3-설포프로필, 4-설포부틸, 5-설포펜틸, 2-하이드록시-3-설포프로필, 2,2-디설포에틸, 2-카복시-2-설포에틸, 말리에이트, 숙시네이트, 프탈레이트, 글루타레이트, 방향족 및 지방족 디카복실레이트, 크산토제네이트, 설페이트, 포스페이트, 2,3-디카복시, N,N-디(포스페이토메틸)아미노에틸, 및 N-알킬-N-포스페이토메틸아미노에틸 등의 작용 그룹을 갖는 스타치, 아밀로즈, 아밀로펙틴, 셀룰로즈, 구아, 아라비아고무, 카라야고무, 구아고무, 풀루란, 크산탄, 덱스트란, 커들란, 겔란, 카루빈, 아가로즈, 키틴 및 키토산 유도체인 용도.
  5. 제 2 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 있어서,
    고분자양이온-형성 화합물이 폴리(알킬렌이민); 폴리-(4-비닐피리딘); 폴리(비닐아민); 폴리(2-비닐피리딘), 폴리(2-메틸-5-비닐피리딘), 폴리(4-비닐-N-C1-C18-알킬피리디늄 염), 폴리(2-비닐-N-C1-C18-알킬피리디늄 염), 폴리알릴아민, 아미노아세틸화 폴리비닐 알콜; 하기 화학식 (1)의 단량체를 단독중합함으로써 수득될 수 있는 중합체성 암모늄 염
    화학식 1
    [상기 식에서, 라디칼 R1내지 R12은 서로 독립적으로 수소 원자, 하이드록실, 1급, 2급 또는 3급 아미노 라디칼, 시아노 또는 니트로 라디칼 또는 선형 또는 분지형의 포화 또는 불포화 C1-C18-알킬 또는 C1-C18-알콕시 라디칼이고, A-는 음이온이다];
    화학식 (1)의 단량체와 이산화황을 공중합시킴으로써 수득될 수 있는 폴리설폰 디알킬암모늄 염;
    폴리-(L)-라이신, 폴리-(L)-아르기닌, 폴리(오르니틴), 염기성 젤라틴(B-젤라틴), 키토산; 다양한 아세틸화도를 갖는 키토산;
    2-아미노에틸, 3-아미노프로필, 2-디메틸아미노에틸, 2-디에틸아미노에틸, 2-디이소프로필아미노에틸, 2-디부틸아미노에틸, 3-디에틸아미노-2-하이드록시프로필, N-에틸-N-메틸아미노에틸, 2-디에틸헥실아미노에틸, 2-하이드록시-2-디에틸아미노에틸, 2-하이드록시-3-트리메틸암모니오노프로필, 2-하이드록시-3-트리에틸암모니오노프로필, 3-트리메틸암모니오노프로필, 2-하이드록시-3-피리디늄프로필 및 S,S-디알킬티오늄알킬의 작용 그룹을 갖는 스타치, 아밀로즈, 아밀로펙틴, 셀룰로즈, 구아, 아라비아고무, 카라야고무, 구아고무, 덱스트란, 풀루란, 크산탄, 커들란, 겔란, 카루빈, 아가로즈, 키틴 또는 키토산 유도체;
    하기 식
    (여기서, n,m은 1 내지 20이고, x는 3 내지 1000이다)의 n,m-이오넨;
    하기 식
    (여기서, R은 알킬, 아릴이고, y는 3 내지 1000이다)의 폴리(비올로겐스); 폴리(피롤); 폴리(아닐린); 및 피페라진 기제의 폴리(아미도아민)으로 구성된 군으로부터 선택되는 용도.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항중 어느 한 항에 있어서,
    내부 고분자전해질 착체가 하기 화학식의 음이온 및/또는 양이온 중합체 화합물인 용도:
    상기 식에서,
    n은 5 내지 5×105이고,
    R1은 H 또는 CH3이고,
    X는 O 또는 NH이고,
    A는 분지형 또는 선형 알킬렌(C1내지 C18) 또는 아릴렌, 바람직하게는 페닐렌 또는 나프틸렌이고,
    Y는 NR2 2, N+R2 3(여기서 R2은 C1-C8-알킬이다); SO3 -, COO-, 포스페이트; N+R3 2-A-COO-, N+R3 2-A-SO3 -, N+R3 2-A-PO(OH)O-(여기서, R3은 C1-C8-알킬이다)이고,
    Z는 바람직하게는 할라이드, 메틸 설페이트, 설페이트, 포스페이트 등의 음이온; 또는 바람직하게는 Na+또는 K+등의 금속 양이온 또는 4급 암모늄 화합물 같은 양이온이다.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항중 어느 한 항에 있어서,
    내부 고분자전해질 착체가 폴리(스티렌설폰산), 폴리(아크릴산), 폴리(메타크릴산), 폴리(비닐설폰산), 폴리(아크릴산-코-말레산), 폴리인산, 헥토라이트, 폴리(스티렌설폰산-코-말레산), 아라비아고무, 카복시메틸셀룰로즈, 크산탄, 카라기난 및 덱스트란 설페이트로 이루어진 군으로부터 선택된 고분자음이온-형성 화합물, 및 폴리(디알릴디메틸암모늄), 키토산, 디에틸아미노에틸덱스트란 및 폴리(에틸렌이민)으로 구성된 군으로부터 선택되는 고분자양이온-형성 화합물로 본질적으로 이루어지는 용도.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항중 어느 한 항에 있어서,
    내부 고분자전해질 착체가 전체 혼합물의 중량을 기준으로 0.01 내지 50중량%, 바람직하게는 0.5 내지 20중량%의 농도로 각각의 토너, 현상제, 피복 재료, 분말 피복 재료 또는 일렉트릿 재료의 결합제내로 혼입되는 용도.
  9. 스티렌, 스티렌-아크릴레이트, 스티렌-부타디엔, 아크릴레이트, 우레탄, 아크릴, 폴리에스테르 또는 에폭시 수지 또는 후자 둘의 조합물, 및 전자사진 토너, 분말 또는 분말 피복 재료의 각 경우의 총 중량을 기준으로 0.01 내지 50중량%, 바람직하게는 0.5 내지 20중량%의 제 1 항 내지 제 7 항중 어느 한 항에 제시된 바와 같은 하나 이상의 내부 고분자전해질 착체를 포함하는 전자사진 토너, 분말 또는 분말 피복 재료.
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