KR20040096296A - Method for making a toner for use in electrostatic development through a suspension process with reverse-neutralization - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 중합법 토너에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 정교한 현상, 내옵셋성, 저용융점도, 저온정착성이 우수한 정전하상 현상용 토너에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a polymerization toner, and more particularly, to a toner for developing electrostatic images excellent in fine development, offset resistance, low melt viscosity, and low temperature fixing property.
전자사진방식과 정전기록방식등은 재전, 노광에 의한 잠상을 현상제로 가시화하여 형성된 토너상을 전사체에 옮겨서 정착시켜서 화상을 형성한다. 이러한 정전 화상 현상법을 채택한 프린터 또는 복사기등은 오염이 없는 정교한 현상과 가열롤러에 의한 압착용융정착과정에서 절전 및 고속화가 요구된다. 이런 요구는 현상부 과정에서는 토너의 전기적 특성과 입자경이 미세하고 좁은 분포도를 갖고 토너 입자주위에 첨가제가 잘 분산되어 함유되어 있어야 정교한 화상이 형성될 수 있으며 정착부 과정에서는 토너의 용융특성과 내옵셋성의 정도에 의해서 화질이 결정된다. 때문에 이런관점에 중점을 두고토너성능의 연구개발이 진행되어 왔다. 여기에 사용되는 토너 조성물은 결착수지, 착색제, 전하제어제, 이형제등을 함유하여 분쇄법 또는 중화법으로 제조된다. 결착수지는 토너중의 주성분으로 토너의 성능을 좌우한다. 이러한 토너용 결착수지 원재료는 폴리스티렌, 아크릴공중합수지, 에폭시수지, 폴리에스텔, 스티렌, 아크릴레이트, 라텍스등이 사용되지만 최근에는 저용융점탄성, 부착성, 내박리성등 저온정착특서이 우수한 폴리에스텔수지가 주목받게 되었다. 분쇄법은 결착수지와 착색제, 전하제어제, 이형제등을 가열에 의해서 용융혼합하고 분쇄하여 원하는 입자경을 분급하여 토너를 만든다.이 방법은 가열에 의한 유동상태에서 원재료를 혼합함으로 비효율적이며 분산이 완전하지 못하여 첨가제의 기능이 제대로 발휘되지 않으며 토너입자의 분포도가 넓기 때문에 필요없는 입자가 많이 생기게 되어 생산수율이 낮고 성능이 미흡한 토너가 만들어지는 방법이다. 이 제조법은 대한민국등록특허 특0135558, 대한민국등록특허 특 0139386, 대한민국등록특허 특0138598, 일본특개평 8-334929, 일본특개평 9-106099에 제안되어 있다.The electrophotographic method, the electrostatic lock method, and the like form images by transferring a toner image formed by visualizing a latent image caused by electricity and exposure by a developer to be transferred to a transfer member. Printers or copiers employing the electrostatic image development method are required to save power and speed up in the process of elaborate phenomenon without contamination and compression welding by heat roller. This requirement requires that the toner's electrical characteristics and particle size are fine and have a narrow distribution, and that additives are well dispersed around the toner particles in the developing process, so that an accurate image can be formed. Image quality is determined by the degree of sex. Therefore, research and development of toner performance has been progressed with an emphasis on this point. The toner composition used herein contains a binder resin, a colorant, a charge control agent, a mold release agent, and the like, and is produced by a pulverization method or a neutralization method. The binder resin is a main component in the toner and determines the performance of the toner. Polystyrene, acrylic copolymer resin, epoxy resin, polyester, styrene, acrylate, and latex are used as raw materials for the binder resin for toner, but recently, polyester resins having excellent low temperature fixing characteristics such as low melting point elasticity, adhesiveness, and peeling resistance are used. Was noticed. The pulverization method melts and mixes the binder resin, the colorant, the charge control agent, and the release agent by heating, and classifies the desired particle size to make a toner. This method is inefficient and completely dispersed by mixing raw materials in a flow state by heating. Since the additives do not function properly and the distribution of toner particles is wide, many unnecessary particles are generated, resulting in a low production yield and poor performance of the toner. This manufacturing method is proposed in Korean Patent Registration No. 0135558, Korean Patent Registration No. 0139386, Korean Patent Registration No. 0136598, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-334929, and Japanese Patent Application Laid-open No. 9-106099.
중화법에는 에말죤응집법과 현탁중합법이 있다. 그 중 에말죤응집법은 주로 에틸렌성모노마를 계면활성제로 유화시켜서 중합하여 바인다를 만든 후 여기에 착색제, 전하제어제, 이형제등을 혼합하여 가열하면서 교반을 장시간 계속하여 에말죤입자를 응집시켜 1차적인 입자를 만들고 계속해서 반복조작으로 이를 다시 2차입자로 양생시켜서 원하는 토너입자를 만드는데 이 과정에서 수시간동안 교반으로 인하여 원하는 범위를 벗어나는 불량품이 만들어질 위험성이 많은 불안정한 제법이고 이 제조법은 대한민국특허공개 특1998-056791, 대한민국특허공개 특 2001-037273, 일본특개소 63-282750, 일본특개평 6-250439, 미국특허 5278020, 미국특허5336841에 제안되어 있다.There are two types of neutralization methods: emalonic aggregation and suspension polymerization. Among them, the emalon agglomeration method mainly polymerizes emulsified ethylenic monomer with a surfactant to make a binder, and then mixes a colorant, a charge control agent, and a releasing agent, and heats it for a long time while agitating the emalon particles. To produce the desired toner particles by continuously curing them into secondary particles by repeating the operation. In this process, unstable manufacturing methods with a high risk of producing defective products outside the desired range due to stirring for several hours are disclosed. Japanese Patent Application Laid-Open No. 1998-056791, Korean Patent Publication No. 2001-037273, Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-282750, Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-250439, US Patent 5278020, and US Patent 5360201.
현탁중합법은 에틸렌성모노마에 착색제, 전하제, 이형제를 혼합하여 호모지나이저등으로 고전단력을 가하여 원하는 입자경을 갖는 모노마액적을 먼저 만든후 이것을 인산칼슘, 시리카등 안정제를 사용하여 현탁중합시켜서 토너입자를 만드는 방법으로 일부 첨가제는 중합 반응을 방해하고 장시간 반응때문에 큰입자로 응집될 위험성이 많고 용융점도가 높기 때문에 정착성의문제가 많고 컬러토너에 부적합하다. 이 제조법은 대한민국특허공개 특1999-071156, 대한민국특허공개 특 2000-057424, 일본 특개소 61-118758, 일본 특개평 6-282110, 미국특허 4794056, 미국특허 5219697에 제안되어 있다. 상기중합법들은 폴리에스텔 토너에는 적용할 수 없는 제조방법 들이다. 최근에는 정착시에 에너지절감 절전 및 고속화에 적합한 저온정착의 필요성이 높아져 이 요구에 최적인 폴리에스텔수지 토너가 주목받고 있다. 폴리에스텔 수지중합토너의 종래기술은 미국 특허 5593807, 미국특허 6001524에 제안되어 있으나 전자는 토너입자생성이 불안정하여 응집이 심하며 큰 덩어리가 형성될 위험이 크고 후자는 빈용매중에서 수지의 용융점온도보다 높은 온도로 가열하여 수지를 녹여서 서서히 냉각시켜 석출된 입자를 수득하고 이를 염료로 염색시켜 착색시킨 후 별도로 전하제를 함유하는 수지용액을 만들어 이것을 사용하여 토너입자를 코팅시키는등 여러단계로 공정이 비능률적이고 생성된 토너 조성물로부터 석유계 용제를 제거해야 함으로 환경문제등이 대두된다.In the suspension polymerization method, a colorant, a charge agent, and a release agent are mixed with an ethylenic monomer, and a high shear force is applied with a homogenizer to make a monoma droplet having a desired particle size first, followed by suspension polymerization using a stabilizer such as calcium phosphate or silica. As a method of making particles, some additives interfere with the polymerization reaction, and there is a high risk of agglomeration into large particles due to prolonged reactions and high melt viscosity. This manufacturing method is proposed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 1999-071156, Korean Patent Laid-Open Publication No. 2000-057424, Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-118758, Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-282110, US Patent 4794056, and US Patent 5219697. The above polymerization methods are manufacturing methods which are not applicable to polyester toner. In recent years, the need for low-temperature fixing suitable for energy saving power saving and high speed during fixing has increased, and polyester resin toners that are optimal for this demand have attracted attention. Prior arts of polyester resin polymerized toner have been proposed in US Pat. No. 5593807, US Pat. No. 6001524. However, the former is unstable toner particle generation, so the cohesion is severe and there is a high risk of large lump formation. The latter is higher than the melting point temperature of the resin in the poor solvent. The process is inefficient in several steps such as heating to a temperature to melt the resin and slowly cooling to obtain precipitated particles, dyeing them with a dye, coloring them, and separately preparing a resin solution containing a charge agent to coat the toner particles using the same. Since the petroleum solvent must be removed from the produced toner composition, environmental problems are raised.
또한 일본 특개평 8-211655는 폴리에스텔수지를 산가 2∼50mgKOH/g, 중량평균 분량 2,000∼100,000을 갖는 중합체로 만들어 용제인 태트라하이드로푸란에 용해시키고 이것을 암모니아수또는 트리에틸아민으로 중화반응 시켜 중화염 구조를 갖는 폴리에스테르의 테트라하이드로푸란 용액을 만들어 여기에 안료 및 첨가제를혼련시켜서 이론교환수를 적하하여 전상유화조성물을 만든다음 함유된 용제를 감압증류시켜 테트라하이드로푸란을 제거함으로서 토너 입자 생성시간이 수시간 내지 수십시간이 소요되며 토너 원체입자를 만들어 여과하고 웨트케이크는 물세척한 후 물은 염산을 가하여 역중화를 행하고 입자표면에 존재한 중화염 구조를 산형으로 변화 시킨후에 마무리 물 세척하고 건조하여 토너원체를 얻는 기술이다. 이 기술은 용제를 사용하여 토너입자를 만드는 방법으로 물속에 포함된 용제는 제거하기가 힘들고 그 폐수는 정수처리가 극히 어렵고 고비용이 소요되므로 환경문제를 해결 못하는 실현 불가능한 제조방법 중의 하나에 속한다.In addition, Japanese Patent Application Laid-open No. Hei 8-211655 is made of a polymer having an acid value of 2 to 50 mgKOH / g and a weight average amount of 2,000 to 100,000, and dissolved in tatrahydrofuran, a solvent, and neutralized by ammonia water or triethylamine. Create a tetrahydrofuran solution of a polyester having a salt structure, knead pigments and additives, add theoretical exchanged water to form a phase emulsified composition, and distill the contained solvent under reduced pressure to remove tetrahydrofuran to generate toner particles. It takes several hours to several tens of hours. The toner original particles are made and filtered, the wet cake is washed with water, the water is neutralized by adding hydrochloric acid, the neutralized salt structure on the surface of the particle is changed to an acid form, and the finished water is washed. It is a technique of obtaining a toner element by drying. This technology is a method of making toner particles using a solvent, which is difficult to remove the solvent contained in the water and its waste water is extremely difficult and expensive, which is one of the impractical manufacturing methods that can not solve the environmental problems.
미국특허 U.S 6,203,957는 상기와 같은 출원인이 에틸렌성 비닐 단량체를 사용하여 모노머만을 달리하여 상기 제조공법과 동일한 방법으로 토너입자를 만들었으므로 역시 실현불가능한 제조방법이다.U.S. Patent No. 6,203,957 is also a manufacturing method that is not feasible because the above applicants make the toner particles by the same method as the above manufacturing method by using only ethylenic vinyl monomers and different monomers.
본 발명은 상기의 문제점을 해소하기 위한 방법으로 토너입자가 미세하고 분포도가 좁아야 오염이 없는 정교한 현상을 얻을 수 있고 구성성분인 결착제의 유리전이온도(Tg)는 높지만 연화점이 낮고 용융점도가 낮아야 에너지절감 절전과 내옵셋성, 정착성, 부착성, 내마모성, 내박리성이 우수한 고속복사가 가능한 고화질의 토너를 얻을 수 있으므로 이를 만족시키는 새로운 제조공법으로 본 발명은 역중화를 동반한 현탁처리에 의한 정전하 현상용 토너 및 그 제조방법에 관한 것으로 보다 자세하게는 고분자 사슬말단에 카르복시기를 도입시켜 알카리화합물로 중화염 구조를 갖는 중합체를 수용화 및 수분산시켜 역중화를 동반한 현탁처리시켜 즉시에토너입자를 만들어 정전하 현상용 토너를 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention is a method for solving the above problems, the toner particles are fine and the distribution is narrow to obtain a sophisticated phenomenon without contamination and the glass transition temperature (Tg) of the binder as a component is high, but the softening point is low and the melt viscosity Energy saving and high-speed toner capable of high-speed copying with excellent power saving, offset resistance, fixability, adhesion, abrasion resistance, and peeling resistance can be obtained. As a new manufacturing method that satisfies this, the present invention provides a suspension treatment with reverse neutralization. The present invention relates to a toner for developing electrostatic charges and a method of manufacturing the same, and more particularly, by introducing a carboxyl group into the polymer chain terminal to accept and disperse a polymer having a neutral salt structure as an alkali compound, and then suspending it with deneutralization. The present invention relates to a method of making toner particles for producing electrostatic charge.
본 발명자들은 상기의 과제를 해소하기 위하여 연구를 거듭한 결과 다음과 같은 구성이 그 문제를 해결할 수 있다는 결론을 얻어 본 발명에 이르렀다.MEANS TO SOLVE THE PROBLEM As a result of repeating research in order to solve the said subject, the present inventors came to the conclusion that the following structure can solve the problem, and came to this invention.
본 발명은The present invention
(1) 다염기산과 다가알콜을 반응시킬 때 다염기산을 과잉 첨가하여 산가 30∼110mgKOH/g의 중합체 조성물을 제조하는 것을 포함하는 선형구조 촉진제를 넣고 1차 반응에 의한 선형 저분자량 폴리에스텔수지 조성물을 만들고 여기에 2차반응으로 고분자 사슬말단에 카복실기를 2∼3개 가질수 있도록 부가반응시켜 중합체 조성물을 제조하는 단계, 이 단계에서 선형구조 촉진제를 사용하여 저분자 중합체가 생성되도록 유도하고 고분자 사슬 말단에 다염기산으로 부가반응시켜서 산가 10∼110mgKOH/g의 중합체 조성물을 제조하는 방법을 제공한다.(1) When the polybasic acid and the polyhydric alcohol is reacted, a linear structural accelerator comprising an excessive addition of the polybasic acid to prepare a polymer composition having an acid value of 30 to 110 mgKOH / g is added to form a linear low molecular weight polyester resin composition by a first reaction. In this step, a secondary reaction is carried out by addition reaction so as to have 2 to 3 carboxyl groups at the end of the polymer chain, thereby preparing a polymer composition. In this step, a linear structural accelerator is used to induce a low molecular polymer and a polybasic acid at the end of the polymer chain. Provided is a method for producing a polymer composition having an acid value of 10 to 110 mgKOH / g by addition reaction.
(2) 가교된 폴리에스텔수지 고분자 사슬말단에 카복실기를 2∼3개 가질수 있도록 부가 반응시켜 산가 10∼110mgKOH/g의 중합체 조성물을 제조하는 단계, 이 단계에서 1차 중합반응시에 가교된 디블록폴리에스텔수지를 넣고 반응 시켜서 폴리에스텔수지를 만든 후 2차로 다염기산을 부가 반응시켜서 산가 10∼110mgKOH/g 가교된 폴리에스텔 수지 조성물을 제조하는 방법을 제공한다.(2) preparing a polymer composition having an acid value of 10 to 110 mgKOH / g by addition reaction to have 2 to 3 carboxyl groups at the end of the crosslinked polyester resin polymer chain, in this step, a diblock crosslinked during the first polymerization reaction The present invention provides a method of preparing an acid value of 10 to 110 mgKOH / g crosslinked polyester resin composition by adding and reacting a polyester resin to make a polyester resin, followed by secondary reaction of a polybasic acid.
(3) 중합체 조성물이 함유하고 있는 카복실기를 염기성 화합물로 반응시켜 고분자수지염으로 만들고 이 고분자수지염이 계면활성제 기능을 갖도록 수용성으로 하여 폴리에스텔수지 수용액을 제조하는 단계, 이 단계에서 중화된 생성물에 물을1∼10배를 첨가하여 희석하여 수용성 폴리에스텔 수용액을 제조하는 방법을 제공한다.(3) preparing a polymer resin solution by reacting the carboxyl group contained in the polymer composition with a basic compound to make a polymer resin salt and making the polymer resin water soluble so that the polymer resin salt has a surfactant function. Provided is a method for producing a water-soluble polyester aqueous solution by diluting by adding 1 to 10 times water.
(4) 중합체 조성물이 함유하고 있는 카복실기를 염기성 화합물로 반응시켜 고분자수지염으로 만들고 이 고분자수지염이 계면활성제 기능을 갖도록 수용성으로 하여 폴리에스텔수지 수용액을 제조하는 단계, 이 단계에서 중화된 생성물에 수친화성 용제 또는 수친화성 용제와 물을 혼합한 용액을 가하여 1∼10배를 첨가하여 희석하여 폴리에스텔 수지 분산액을 제조하는 방법을 제공한다.(4) preparing a polymer resin solution by reacting the carboxyl group contained in the polymer composition with a basic compound to make a polymer resin salt and making it water-soluble so that the polymer resin salt has a surfactant function. Provided is a method of preparing a polyester resin dispersion by diluting by adding a water affinity solvent or a solution of a water affinity solvent and water and adding 1 to 10 times.
(5) 폴리에스텔 수지 수용액은 그 자체가 분산제 역할을 할 수 있으므로 다른 분산제를 따로 첨가할 필요없이 여기에 착색제, 전하제어제, 이형제등을 혼합하여 착색수지조성물을 제조하는 단계, 이 단계에서는 단계(1)의 중합체 조성물을 수용화시킨 수용성 수지조성물과 단계(2)의 중합체 조성물을 수용화 시킨 각각 사용하여 착색수지 조성물로 제조할 수 있고 단계(1)과 단계(2)의 중합체 조성물을 적당한 비율로 혼합하여 착색수지 조성물을 제조할 수도 있으며 필요에 따라서는 단계(1)의 중합체 조성물을 수용화시킨 수용성 수지 조성물 단독 또는 이것과 가교된 에틸렌성 공중합라텍스를 적당한 비율로 혼합한 것을 사용하여 착색수지조성물을 제조하는 방법을 제공한다.(5) Since the polyester resin solution may itself serve as a dispersant, a color resin composition may be prepared by mixing a colorant, a charge control agent, a mold release agent, etc. without adding another dispersant separately, in this step The polymer composition of step (1) and step (2) may be prepared by using the water-soluble resin composition of the polymer composition of (1) and each of the polymer composition of step (2). It is also possible to prepare a colored resin composition by mixing in a ratio, and if necessary, coloring using a water-soluble resin composition obtained by solubilizing the polymer composition of step (1) alone or a mixture of crosslinked ethylenic copolymer latex in an appropriate ratio. It provides a method for producing a resin composition.
(6) 산성화합물을 용해한 수중에 단계(5)의 착색 수지 조성물을 서서히 투입하여 고전단력을 가하여 탈염반응을 동반하는 현탁처리시켜 순간적으로 5∼15㎛입자경 토너입자를 생성하여 30∼90℃로 가열하는 단계(6) The colored resin composition of step (5) was slowly added to the water in which the acidic compound was dissolved, followed by suspension treatment accompanied by a desalination reaction by applying high shear force to instantaneously generate 5-15 탆 particle size toner particles to 30-90 캜. Heating step
(7) 생성된 토너입자를 여과, 수세 및 건조 공정을 거쳐서 착색수지 토너입자 조성물을 제조하는 단계(7) manufacturing the colored resin toner particle composition by filtering, washing with water and drying the produced toner particles
(8) 착색토너 입자조성물 100중량부에 대하여 외첨제 (소수성 시리카, 또는 소수성 산화티타늄)를 1∼5중량부를 첨가하여 헨셀 믹서로 혼합하여 정전하화상현상용 토너를 제조하는 단계(8) adding 1 to 5 parts by weight of an external additive (hydrophobic silica or hydrophobic titanium oxide) to 100 parts by weight of the colored toner particle composition and mixing with a Henschel mixer to prepare an electrostatic image developing toner
이렇게 제조된 토너는 5∼10㎛의 입자경을 갖고 입자분포도가 좁은 토너를 99%이상의 높은 수율로 제조할 수 있고 정교한 현상 및 정착성이 우수한 중합법 토너를 원천적인 새로운 제조공법으로 폴리에스텔수지토너를 제조하는 방법을 제공한다.The toner thus prepared can produce a toner having a particle size of 5 to 10 탆 and a narrow particle distribution with a high yield of 99% or more. It provides a method of manufacturing.
본발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.The present invention will be described in more detail as follows.
단계(1)에서 선형구조를 촉진하고 저분자 중합체가 생성되도록 유도하는 물질은 로진, 우드로진, 로진 및 로진 유도체, 테르펜계수지, 석유수지 및 그 유도체, 디사이클로펜타디엔 및 그 유도체, 검로진, 우드로진, 탈로진, 수첨로진, 마레인화로진, 로진에스텔, 피넨수지, 디펜텐 수지, C5계 석유수지, C9계 석유수지, DCPD수지, 수첨 DCPD수지, 마레인화스티렌수지군중에서 단독 또는 혼합하여 사용됨이 바람직하다. 이들은 단량체 전체량에 대하여 10∼100중량%양으로 첨가됨이 바람직하다.Substances that promote linear structure and induce low molecular polymers in step (1) include rosin, wood rosin, rosin and rosin derivatives, terpene resins, petroleum resins and derivatives thereof, dicyclopentadiene and derivatives thereof, gum rosin Wood rosin, talose rosin, hydrogenated rosin, marinized rosin, rosin ester, pinene resin, dipentene resin, C5 petroleum resin, C9 petroleum resin, DCPD resin, hydrogenated DCPD resin, marinized styrene resin Preference is given to using alone or in combination. They are preferably added in an amount of 10 to 100% by weight based on the total amount of monomers.
또한 사용할 수 있는 다염기산은 무수프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산, 아디핀산, 아제라인산, 세바신산, 무수테트라하이드로프탈산, 무수마레인산, 후말산, 이타곤산, 무수트리메리트산, 무수피로메리트산, 벤조산군중에서 단독 또는 혼합하여 사용됨이 바람직하다. 이들은 단량체 전체량 중에서 10∼90중량%의 양으로 첨가되는 것이 바람직하다.In addition, the polybasic acid which can be used is phthalic anhydride, isophthalic acid, terephthalic acid, adipic acid, azeline acid, sebacic acid, tetrahydrophthalic anhydride, maleic anhydride, fumaric acid, itaconic acid, trimellitic anhydride, pyromellitic anhydride, and benzoic acid. Preferably used alone or in combination. These are preferably added in an amount of 10 to 90% by weight in the total amount of monomers.
사용할 수 있는 다가알콜은 에틸렌글리콜, 프로필펜 글리콜, 1.3프로판디올, 1.3부탄디올, 1.6헥산디올, 네오펜틸글리콜, 디에틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 폴리에필렌글리콜, 비스페놀A의 알킬렌옥사이드 부가물, 트리메틸올프로판,글리세린,펜타에리쓰리톨군중에서 단독 또는 혼합하여 사용됨이 바람직하다. 단량체 전체량 중에서 10∼90중량%의 양으로 첨가되는 것이 바람직하다.The polyhydric alcohols that can be used include ethylene glycol, propylphen glycol, 1.3 propanediol, 1.3 butanediol, 1.6 hexanediol, neopentyl glycol, diethylene glycol, dipropylene glycol, polypropylene glycol, alkylene oxide adducts of bisphenol A, Trimethylolpropane, glycerin, pentaerythritol group is preferably used alone or in combination. It is preferable to add in the quantity of 10-90 weight% in the whole monomer amount.
촉매는 유기산금속 또는 주석계 촉매를 사용한다. 사용량은 단량체 전체량에 대하여 0.05∼0.5중량%이다.The catalyst uses an organic acid metal or tin catalyst. The usage-amount is 0.05-0.5 weight% with respect to monomer whole quantity.
고분자 사슬말단에 도입시킬 카복실산은 무수트리메리트산, 트리메리트산, 무수피로메리트산. 피로메리트산, 무수마레인산, 마레인산, 푸말산,아디핀산. 벤조산, 세바신산, 마레인화송지, 마레인화스틸렌, 마레인화이소부틸렌군중에서 단독 또는 혼합하여 사용됨이 바람직하다. 수지 조성물에 10∼70중량%의 양으로 사용됨이 바람직하다.Carboxylic acids to be introduced at the polymer chain ends include trimellitic anhydride, trimellitic acid and pyromellitic anhydride. Pyromellitic acid, maleic anhydride, maleic acid, fumaric acid, adipic acid. Among the benzoic acid, sebacic acid, mariinated pine, marylene styrene, and isobutylene maleinate, it is preferred to be used alone or in combination. It is preferable to use it in the quantity of 10 to 70 weight% in a resin composition.
단계(2)에서 가교된 디블록 폴리에스텔수지는 시판중인 듀폰사 제품중에서 선택하였고 다염기산과 다가알콜 및 촉매는 단계(1)과 같은 군에서 선택됨이 바람직하다. 2차로 고분자 사슬말단에 도입시킬 카복실산은 단계(1)의 동일용도로 사용하는 군중에서 단독 또는 혼합하여 사용됨이 바람직하다.The diblock polyester resin crosslinked in step (2) was selected from commercially available DuPont products and the polybasic acid, polyhydric alcohol and catalyst are preferably selected from the same group as in step (1). Carboxylic acid to be introduced into the polymer chain end second is preferably used alone or in combination in the crowd used for the same purpose of step (1).
단계(3)에서 사용하는 염기성화합물은 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화암모늄, 수산화리튬, 트리에틸아민, 디에탄올아민, 디에틸에탄올아민, 메틸디에탄올아민, 디메틸아미노에탄올군중에서 단독 또는 혼합하여 사용됨이 바람직하다. 수지조성물에 5∼50중량%의 양으로 사용됨이 바람직하다.The basic compound used in step (3) is used alone or in combination among sodium hydroxide, potassium hydroxide, ammonium hydroxide, lithium hydroxide, triethylamine, diethanolamine, diethylethanolamine, methyl diethanolamine, and dimethylaminoethanol group. This is preferred. It is preferably used in the amount of 5 to 50% by weight in the resin composition.
단계(4)에서 사용하는 수친화성 용제는 알콜류, 에텔류, 아세톤, 디메틸토를아미드, 테트라하이드로푸관, 에탈글리콜, 프로필글리콜, 부틸글리콜 등이며 이들은 단독 또는 혼합하여 사용될 수 있다. 10∼50중량%양으로 첨가하는 것이 바람직하다.The water-compatible solvents used in step (4) are alcohols, ethers, acetone, dimethyltoalamide, tetrahydro-fu tube, etaglycol, propylglycol, butylglycol and the like, which may be used alone or in combination. It is preferable to add in the amount of 10-50 weight%.
본 발명의 제조방법은 반응기에 상기의 원료를 사용하여 반응시킨후 산가가 10∼110mgKOH/g에 도달하면 반응을 종료하고 냉각하여 연화점 70∼150℃, 선형저분자량 중합체의 경우는 중량평균 분자량 3,000∼50,000, 연화점 75∼150℃, Tfb 100∼120℃, Tend 120∼150℃ 가교된 고분자량 중합체의 경우는 중량평균 분자량이 5,000∼100,000 겔함량 5∼50중량%, 산가 10∼110mgKOH/g, 연화점 100∼170℃, Tfb 90∼120℃, Tend 130∼160℃인 폴리에스테르수지를 제조하고 이 수지에 염기성화합물을 첨가하여 물 또는 친수성 용제 및 이 용제에 물을 혼합한 용액에 용해하여 수용성 폴리에스텔 수지조성물을 제조하는 것을 특징으로 한다. 가교된 에틸렌성 공중합 라텍스는 스틸렌 20∼90중량%, 아크릴레이트 단량체 5∼90중량%, 반응성 음이온유화제 1∼10중량%, 반응성 비이온유화제 2∼20% 유화중합촉매를 사용하여 통상의 방법으로 유화중합하여 사용됨이 바람직하다.In the production method of the present invention, when the acid value reaches 10 to 110 mgKOH / g after the reaction using the above-described raw materials in the reactor, the reaction is terminated and cooled to a softening point of 70 to 150 ° C and a weight average molecular weight of 3,000 for the linear low molecular weight polymer. In the case of a high molecular weight polymer having a crosslinking capacity of 50,000 to 50,000, a softening point of 75 to 150 ° C, a Tfb of 100 to 120 ° C and a Tend of 120 to 150 ° C, the weight average molecular weight is 5,000 to 100,000 gel content of 5 to 50% by weight, and an acid value of 10 to 110 mgKOH / g, A polyester resin having a softening point of 100 to 170 ° C, Tfb 90 to 120 ° C, and Tend 130 to 160 ° C is prepared, and a basic compound is added to the resin to dissolve it in water or a hydrophilic solvent and a solution in which water is mixed with the water-soluble poly It is characterized by producing an ester resin composition. The crosslinked ethylenic copolymer latex is prepared in a conventional manner using 20 to 90% by weight of styrene, 5 to 90% by weight of acrylate monomer, 1 to 10% by weight of reactive anionic emulsifier, and 2 to 20% emulsion polymerization catalyst. It is preferably used by emulsion polymerization.
이 수용성 폴리에스텔 수지조성물은 상기 원재료들의 조성비율에 따라 원하는 연화점, 상용성, 접착성이 양호하고 고기능의 물성을 얻을 수 있을 뿐만 아니라 특히 이 수용성 폴리에스텔 수지 조성물은 복사기, 프린트기, 전자사진용장치에 사용되는 토너를 중합법으로 폴리에스텔 수지토너 조성물을 제조하는 것을 특징으로한다.The water-soluble polyester resin composition can obtain the desired softening point, compatibility, adhesiveness and high functional properties according to the composition ratio of the raw materials, and especially the water-soluble polyester resin composition can be used for copying machine, printing machine, electrophotographic apparatus. The toner used in the above is characterized in that a polyester resin toner composition is prepared by a polymerization method.
본 발명의 폴리에스텔 수지조성물은 전자사진, 정전하기록등에 정전하화상을 현상시키는데 사용되는 토너용 수지 결착제로 사용되어 여기에 착색제, 전하제, 이형제 등을 첨가하여 중합법으로 토너를 제조한다. 착색제는 카본블랙, 마그네타이트 등 흑색안료, 산화철황, 한자옐로우, 퍼마넌트옐로우등 황색안료. 프탈로시아닌블루, 바이로렛트 등 청색안료. 산화철적, 카민, 톨루이진레트, 퀴나크리돈레등 적색안료. 프탈로시아닌그린, 크롬그린등 녹색안료등이 사용되고 착색제 함유량은 1∼40중량%이다.The polyester resin composition of the present invention is used as a resin binder for toners used for developing electrostatic images on electrophotographic images, electrostatic recordings, etc., to which toners are prepared by adding a colorant, a charge agent, a mold release agent and the like. The colorants are black pigments such as carbon black and magnetite, yellow pigments such as iron oxide, sulfur kanji yellow, and permanent yellow. Blue pigments such as phthalocyanine blue and viloret. Red pigments such as iron oxide, carmine, toluzinet and quinacridone. Green pigments, such as phthalocyanine green and chrome green, are used, and a coloring agent content is 1-40 weight%.
전하제어제는 정(+)대전 전하제어제는 니그로신계 염료, 4급암모늄염 등이 있고 대표적상품명은 BONTRON N-07. BONTRON N-21 오리엔탈화학(주)이고 부(-)대전 전하조절제는 아조계금속착염, 살리실산계금속착염등이고 대표적 상품명은 BONTSON S-34, BONTRON E-84, 오리엔트화학(주)이고 전하제어제 사용량은 결착 수지에 대하여 0.5∼5중량%사용이 바람직하다.Charge control agents include positive charge charge control agents such as nigrosine dyes and quaternary ammonium salts. Typical product names are BONTRON N-07. BONTRON N-21 Oriental Chemical Co., Ltd. and negative charge control agents are azo metal complex salts, salicylic acid metal complex salts, etc. Typical product names are BONTSON S-34, BONTRON E-84, Orient Chemical Co., Ltd. The amount of use is preferably 0.5 to 5% by weight based on the binder resin.
상기 착색제들을 수용성 폴리에스텔 수지 조성물에 분산시켜서 착색수지 조성물로 만든 후 여기에 이형제를 넣어 분산시켜 착색수지 조성물을 제조하는 것을 특징으로 한다.The colorants are dispersed in a water-soluble polyester resin composition to form a colored resin composition, and then a release agent is added thereto to disperse the colored resin composition.
이형제는 폴리에틸렌 왁스, 폴리프로필렌 왁스, 고급지방산에스테르, 고급지방족알콜, 카나바왁스, 몬탄왁스등을 단독 또는 혼합하여 결착수지에 대하여 0.5∼10중량%등이 있다. 이들 첨가제는 결착수지에 잘 분산 되어야만 만족할만한 화상을 형성 시킬수가 있다.The release agent may be 0.5 to 10% by weight of the binder resin alone or in combination with polyethylene wax, polypropylene wax, higher fatty acid ester, higher aliphatic alcohol, canava wax, and montan wax. These additives must be well dispersed in the binder resin to form satisfactory images.
본 발명의 폴리에스텔수지 조성물은 물 또는 수친화성 용제 및 이용제와 물의 혼합용제에 잘 분산 용해되므로 액상수지조성물을 제조한후 여기에 상기 첨가제들을 분산시킴으로 성능이 우수한 토너를 제조할 수 있게 된다.Since the polyester resin composition of the present invention is well dispersed and dissolved in water or a water affinity solvent and a solvent and a mixed solvent of water, a toner having excellent performance can be prepared by dispersing the additives therein after preparing the liquid resin composition.
이렇게 하여 얻어진 상기 착색수지 조성물을 또다른 반응기에 산성화합물이 용해되어있는 수용액중에 서서히 투입하여 탈염을 동반한 현탁처리시켜 착색수지토너를 제조하는 것을 특징으로 한다.The colored resin composition thus obtained is gradually added to another reactor in an aqueous solution in which an acidic compound is dissolved, followed by suspension treatment with desalination to prepare a colored resin toner.
상기 산성화합물은 염산, 황산, 질산, 불산, 인산, 브롬산, 초산, 의산, 수산, P-토루엔슬픈산등이고 사용량은 착색수지 조성물에 대하여 5∼30중량% 사용함이 바람직하다.The acidic compound may be hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, hydrofluoric acid, phosphoric acid, bromic acid, acetic acid, nitrate, oxalic acid, P-toluenesulfic acid, etc., and the amount of the acidic compound is preferably 5 to 30% by weight based on the colored resin composition.
이렇게 얻어진 토너는 레오미터에 의한 유출개시(Tfb)가 80∼95℃, 유출종료온도(Tend) 120∼135℃인 토너를 얻을 수 있으므로 화상형성 속도가 빠르고 저온 정착이 가능하고 오프섹 저항성이 양호하여 선명한 화상과 고품위의 화상을 얻을 수 있다.The toner thus obtained can obtain a toner having an outflow start (Tfb) of 80 to 95 DEG C and a discharge end temperature (Tend) of 120 to 135 DEG C by a rheometer, so that the image formation speed is fast, low temperature fixing is possible, and the off-section resistance is good. It is possible to obtain a clear image and a high quality image.
실시예에 의해 상세히 설명하지만 이 실시예에 의해 본 발명이 한정되지는 않는다Although an Example demonstrates in detail, this invention is not limited by this Example.
<합성예 1>수용성 폴리에스테르 수지의 제조(1)Synthesis Example 1 Preparation of Water-Soluble Polyester Resin (1)
교반기, 환류냉각기, 온도계, 질소 주입구를 갖춘 반응기에 테레프탈산 300g, 아디프산 40g, 이소프탈산 25g, 네오펜틸글리콜 100g, 비스페놀A 에틸렌옥사이드 부가물 100g, 모노부틸주석 1.5g을 넣고 질소 분위기 하에서 250℃로 가열 반응시킨 후, 감압하여 반응수를 제거하면서 축중합시켜 10시간 동안 반응시킨다. 연화점이 95에 도달할 때 150℃로 냉각하여 무수트리메리트산 65g을 첨가하고 240℃로 승온하여 계속 반응시켜서 산가 57mgKOH/g에 도달할 때 반응을 종료한다. 상기와 같은 과정을 거쳐서 중량 평균분자량 11,000, TS 95℃, Tfb 120℃, Tend 135℃, Tg 57℃의 폴리에스테르 수지 조성물을 제조하였다. 상기 조성물에 수산화나트륨 50g과 증류수 1,500g을 가하여 90℃에서 30분간 교반한 후 종료하여 수용성 폴리에스테르 수지를 제조하였다(수지용액 A라 칭한다).Into a reactor equipped with a stirrer, a reflux cooler, a thermometer, and a nitrogen inlet, 300 g of terephthalic acid, 40 g of adipic acid, 25 g of isophthalic acid, 100 g of neopentyl glycol, 100 g of bisphenol A ethylene oxide adduct, and 1.5 g of monobutyltin were added at 250 ° C under a nitrogen atmosphere. After the reaction was carried out by heating under reduced pressure, the reaction water was condensation-polymerized while removing the reaction water and reacted for 10 hours. When the softening point reaches 95, it is cooled to 150 ° C, 65 g of trimellitic anhydride is added, the temperature is raised to 240 ° C, and the reaction is continued. When the acid value reaches 57 mgKOH / g, the reaction is terminated. A polyester resin composition having a weight average molecular weight of 11,000, TS 95 ℃, Tfb 120 ℃, Tend 135 ℃, Tg 57 ℃ through the above process. 50 g of sodium hydroxide and 1,500 g of distilled water were added to the composition, the mixture was stirred at 90 ° C. for 30 minutes, and finished to prepare a water-soluble polyester resin (referred to as Resin Solution A).
<합성예 2> 수용성 폴리에스테르 수지의 제조 (2)Synthesis Example 2 Preparation of Water-Soluble Polyester Resin (2)
테레프탈산 300g, 이소프탈산 30g, 검로진 100g, 에틸렌글리콜 50g, 비스페놀A에틸렌옥사이드 부가물 150g, 모노부틸주석 1.5g을 반응물로 사용하여 차 축중합시키고 고분자 말단에 카르복시 기를 도입시키기 위한 카르복시산으로 무수트리메리트산 대신에 무수마레인산 60g을 사용한 것을 제외하고는 <합성예 1>과 동일한 방법으로 제조한 후에, 산가 59mgKOH/g 의 수용성 폴리에스테르 수지를 제조하였다. 상기 수지의 중량평균 분자량은 9,500, TS는 91℃, Tfb는 105℃, Tend는 127℃, Tg는 61℃이다(수지용액B라 칭한다).Trimeric anhydride as a carboxylic acid for secondary polycondensation and introduction of a carboxyl group at the polymer end using 300 g of terephthalic acid, 30 g of isophthalic acid, 100 g of gum rosin, 50 g of ethylene glycol, 150 g of bisphenol Aethylene oxide adduct, and 1.5 g of monobutyltin as reactants. A water-soluble polyester resin having an acid value of 59 mg KOH / g was prepared after the same process as in <Synthesis Example 1>, except that 60 g of maleic anhydride was used instead of the acid. The resin has a weight average molecular weight of 9,500, TS of 91 ° C, Tfb of 105 ° C, Tend of 127 ° C, and Tg of 61 ° C (referred to as resin solution B).
<합성예 3> 수용성 폴리에스테르 수지의 제조 (3)Synthesis Example 3 Preparation of Water-Soluble Polyester Resin (3)
테레프탈산 250g, 가교된 폴리에스테르블록 폴리머 100g, 네오펜틸글리콜 30g, 비스페놀A 에틸렌옥사이드 부가물150g, 모노부틸주석 1.5g을 사용하여 <합성예 1>과 동일한 방법으로 산가 53mgKOH/g의 수용성 폴리에스테르 수지를 제조하였다(수지용액C라 칭한다). 상기 수지의 겔함량은 35%, 중량평균 분자량은 100,000, TS는 93℃, Tfb는 135℃, Tend는 150℃, Tg는 59℃이다.Water-soluble polyester resin having an acid value of 53 mgKOH / g in the same manner as in <Synthesis Example 1> using 250 g of terephthalic acid, 100 g of crosslinked polyester block polymer, 30 g of neopentyl glycol, 150 g of bisphenol A ethylene oxide adduct, and 1.5 g of monobutyltin. Was prepared (called Resin Solution C). The gel content of the resin is 35%, the weight average molecular weight is 100,000, TS is 93 ℃, Tfb is 135 ℃, Tend is 150 ℃, Tg is 59 ℃.
<합성예 4>수용성 폴리에스테르 수지의 제조 (4)Synthesis Example 4 Preparation of Water-Soluble Polyester Resin (4)
테레프탈산 300g, 아디프산 35g, 마레인화검로진 100g, 에틸렌글리콜 50g, 비스페놀A 에틸렌옥사이드 부가물 170g, 모노부틸주석 1.5g을 사용하여 <합성예 2>와 동일한 방법으로 제조하여 산가 58mgKOH/g의 수용성 폴리에스테르 수지를 제조하였다(수지용액 D라 칭한다). 상기 수지의 중량평균 분자량은 11,500, TS는 85℃c, Tfb는 101℃, Tend는 121℃, Tg는 63℃이다.Acid value of 58 mg KOH / g prepared in the same manner as in <Synthesis Example 2> using 300 g of terephthalic acid, 35 g of adipic acid, 100 g of marinated gumazine, 50 g of ethylene glycol, 170 g of bisphenol A ethylene oxide adduct, and 1.5 g of monobutyltin. A water-soluble polyester resin was prepared (referred to as resin solution D). The resin has a weight average molecular weight of 11,500, TS of 85 ° C, Tfb of 101 ° C, Tend of 121 ° C, and Tg of 63 ° C.
<합성예 5> 수용성 폴리에스테르 수지의 제조 (5)Synthesis Example 5 Preparation of Water-Soluble Polyester Resin (5)
테레프탈산 250g, DCPP수지 100g, 프로필렌수지 30g, 비스페놀A에틸렌옥사이드 부가물 150g, 모노부틸주석 1.5g을 반응물로 하여 <합성예 1>과 동일한 방법으로 산가 52mgKOH/g 수용성 폴리에스테르 수지를 제조하였다(수지용액E라 칭한다). 상기 수지의 중량평균 분자량은 9,700, TS는 87℃, Tfb는 105℃, Tend는 125℃, Tg는 61℃이다.An acid value 52 mg KOH / g water-soluble polyester resin was prepared in the same manner as in <Synthesis Example 1> using 250 g of terephthalic acid, 100 g of DCPP resin, 30 g of propylene resin, 150 g of bisphenol Aethylene oxide adduct, and 1.5 g of monobutyltin as reactants. Solution E). The weight average molecular weight of the said resin is 9,700, TS is 87 degreeC, Tfb is 105 degreeC, Tend is 125 degreeC, Tg is 61 degreeC.
<합성예 6> 수용성 폴리에스테르 수지의 제조 (6)Synthesis Example 6 Preparation of Water-Soluble Polyester Resin (6)
테레프탈산 150g, 아디프산 150g, 무수마레인산 100g, 네오펜틸글리콜 100g, 비스페놀A 에틸렌옥사이드 부가물 150g, 에틸렌글리콜 50g, 모노부틸 주석 1.5g을 반응기에 넣고 질소 분위기 속에서 180℃로 가열해 2시간 동안 반응 시킨다. 이어서 190℃에서 3시간, 230℃에서 5시간 반응시키면서 감압하여 반응수를 제거하면서 축중합시켜 5시간 동안 반응시킨다. 상기 중합체의 연화점이 95에 도달할 때 150℃로 냉각하고, 산가가55mgKOH/g에 도달할때 반응을 종료한다. 제조된 폴리에스테르 수지 조성물의 중량 평균 분자량은 7,000, TS는 81℃, Tfb는 101℃, Tend는 125℃,Tg는 53℃이다. 상기 생성물에 수산화나트륨 45g과 증류수 2,000g을 가하여 90℃에서 30분간 교반한 후 종료하여 수용성 폴리에스테르 수지를 제조하였다(수지용액 F라 칭한다).150 g of terephthalic acid, 150 g of adipic acid, 100 g of maleic anhydride, 100 g of neopentyl glycol, 150 g of bisphenol A ethylene oxide adduct, 50 g of ethylene glycol, and 1.5 g of monobutyl tin were placed in a reactor and heated to 180 ° C. in a nitrogen atmosphere for 2 hours. React for a while. Subsequently, the mixture was reduced in pressure while reacting for 3 hours at 190 ° C. and 5 hours at 230 ° C., followed by condensation polymerization while removing the reaction water for 5 hours. The polymer is cooled to 150 ° C. when the softening point reaches 95 and the reaction is terminated when the acid value reaches 55 mgKOH / g. The weight average molecular weight of the manufactured polyester resin composition is 7,000, TS is 81 degreeC, Tfb is 101 degreeC, Tend is 125 degreeC, and Tg is 53 degreeC. 45 g of sodium hydroxide and 2,000 g of distilled water were added to the product, followed by stirring at 90 ° C. for 30 minutes to complete a water-soluble polyester resin (referred to as resin solution F).
<합성예 7> 가교된 수용성 폴리에스테르 수지의 제조 (1)Synthesis Example 7 Preparation of Crosslinked Water-Soluble Polyester Resin (1)
테레프탈산 300g, 무수트리메리트산 70g, 글리세린 100g, 비스페놀A에틸렌 옥사이드 부가물 100g, 모노부틸주석 1.5g을 반응물로 사용하여 차 축중합시키고 고분자 말단에 카르복시 기를 도입시키기 위한 카르복시산으로 무수트리메리트산 대신에 무수마레인산 60g을 사용한 것을 제외하고는 <합성예1>과 동일한 방법으로 제조한 후에, 산가 90mgKOH/g 의 수용성 폴리에스테르 수지를 제조하였다. 상기 수지의 중량평균 분자량은 35,000, 겔함량 50w%, TS는 95℃, Tfb는 110℃, Tend는 135℃, Tg는 62℃이다(수지용액G라 칭한다).Terephthalic acid 300g, trimellitic anhydride 70g, glycerin 100g, bisphenol Aethylene oxide adduct, 100g, monobutyltin 1.5g is used as a reactant for polycondensation polymerization and introducing a carboxyl group at the end of the polymer instead of trimellitic anhydride. A water-soluble polyester resin having an acid value of 90 mg KOH / g was prepared after the same procedure as in <Synthesis Example 1>, except that 60 g of maleic anhydride was used. The weight average molecular weight of the resin is 35,000, gel content 50w%, TS is 95 ° C, Tfb is 110 ° C, Tend is 135 ° C, and Tg is 62 ° C (referred to as resin solution G).
<합성예 8> 가교된 수용성 폴리에스테르 수지의 제조 (2)Synthesis Example 8 Preparation of Crosslinked Water-Soluble Polyester Resin (2)
테레프탈산 250g, 무수피로메리트산 8g, 가교된 폴리에스테르블록 폴리머 100g, 글리세린30g, 펜타엘리스리톨 30g, 비스페놀A 에틸렌옥사이드 부가물 150g, 모노부틸주석 1.5g을 사용하여 무수트리메리트산 대신에 무수마레인산 90g을 사용한 것을 제외하고는 <합성예 1>과 동일한 방법으로 산가 105mgKOH/g의 수용성 폴리에스테르 수지를 제조하였다(수지용액H라 칭한다). 상기 수지의 겔함량은 65w%, 중량평균 분자량은 110,000, TS는 101℃, Tfb는 137℃, Tend는 160℃, Tg는 63℃이다.250 g of terephthalic acid, 8 g of pyromellitic anhydride, 100 g of cross-linked polyester block polymer, 30 g of glycerin, 30 g of pentaerythritol, 150 g of bisphenol A ethylene oxide adduct, and 1.5 g of monobutyltin, instead of trimellitic anhydride A water-soluble polyester resin having an acid value of 105 mgKOH / g was prepared in the same manner as in <Synthesis Example 1>, except that 90 g was used (referred to as resin solution H). The gel content of the resin is 65w%, the weight average molecular weight is 110,000, TS is 101 ℃, Tfb is 137 ℃, Tend is 160 ℃, Tg is 63 ℃.
<합성예 9> 가교된 수용성 폴리에스테르 수지의 제조 (3)Synthesis Example 9 Preparation of Crosslinked Water-Soluble Polyester Resin (3)
테레프탈산 250g, 무수마레인산 80g, 가교된 폴리에스테르블록 폴리머 100g, 트리메틸올프로판30g, 펜타엘리스리톨 30g, 비스페놀A 에틸렌옥사이드 부가물150g, 모노부틸주석 1.5g을 사용하여 무수트리메리트산 90g을 사용한 것을 제외하고는 <합성예 1>과 동일한 방법으로 산가 110mgKOH/g의 수용성 폴리에스테르 수지를 제조하였다(수지용액1라 칭한다). 상기 수지의 겔함량은 61w%, 중량평균 분자량은 105,000, TS는 99℃, Tfb는 135℃, Tend는 155℃, Tg는 61℃이다.250 g of terephthalic acid, 80 g of maleic anhydride, 100 g of crosslinked polyester block polymer, 30 g of trimethylolpropane, 30 g of pentaerythritol, 150 g of bisphenol A ethylene oxide adduct, and 1.5 g of monobutyltin were used to use 90 g of trimellitic anhydride. A water-soluble polyester resin having an acid value of 110 mg KOH / g was prepared in the same manner as in <Synthesis Example 1>, except that Resin Solution 1 was used. The gel content of the resin is 61w%, the weight average molecular weight is 105,000, TS is 99 ℃, Tfb is 135 ℃, Tend is 155 ℃, Tg is 61 ℃.
<합성예 10> 에멀젼 라텍스의 제조Synthesis Example 10 Preparation of Emulsion Latex
교반기, 환류냉각기, 온도계, 질소주입구를 갖춘 반응기에 스티렌 100g, 메틸메타아크릴레이트 100g, 에틸아크릴레이트 100g, 아크릴산 6g, 디비닐벤젠 10g을 혼합하여 반응성 음이온유화제 9g, 반응성 비이온유화제 16g, 증류수 190g을 혼합한 용액에 적가하여 프레에말죤을 만든후 다른 반응기에 반응성 음이온유화제 4g, 반응성 비이온유화제 8g, 과류산카리 1.5g, 증류수 200g을 혼합한 용액을 80℃로 가열하여 3시간동안 적가하여 중합반응을 시키면서 90℃로 승온하에 중아류산소다 1.5g, 증류수 30g수용액을 적가하면서 5시간동안 계속 반응시켜서 가교고분자량 에멀젼라텍스를 제조한다. 유리전이점 65℃, 중량평균분자량 300,000 겔항량 45%이다100 g of styrene, 100 g of methyl methacrylate, 100 g of ethyl acrylate, 6 g of acrylic acid, and 10 g of divinylbenzene were mixed in a reactor equipped with a stirrer, a reflux cooler, a thermometer, and a nitrogen inlet. Was added dropwise to a solution of pre-emulsion, and then a solution of 4 g of reactive anionic emulsifier, 8 g of reactive nonionic emulsifier, 1.5 g of peroxide and 200 g of distilled water was added dropwise for 3 hours. While the polymerization was carried out, the reaction mixture was continuously added for 5 hours while adding 1.5 g of sodium hypochlorous acid and 30 g of distilled water at a temperature of 90 ° C. to prepare a crosslinked high molecular weight emulsion latex. Glass transition point 65 ℃, weight average molecular weight 300,000 gel content 45%
<실시예 1> 정전하 현상용 토너의 제조 (1)Example 1 Preparation of Toner for Electrostatic Development (1)
카본블랙(데구사 FW200) 5g, 전하제어제(BONTRON S-34) 0.5g, 증류수 50g을 혼합하여 <합성예 1>의 수지용액A 200g에 넣고 고속분산기로 분산시켜서 착색수지 분산액을 만들고, 여기에 이형제를 혼합하여 또다시 분산시켜서 착색수지 분산액을 만든다. 다른 용기에 염산 5g, 증류수 150g을 넣고 혼합한 수용액을 만들어 상기의착색수지 분산액을 서서히 첨가하여 50℃에서 고속교반하면서 역중화를 동반한 현탁처리를 통해 토너입자를 형성시킨다. 입자경 7㎛를 갖는 포테이토 형상의 토너입자를 99% 이상의 수율로 얻어 이를 수세하고 여과하여 건조 시킨다. 건조된 토너입자 조성물 100중량부에 대하여 1중량부의 소수성 실리카(데구사 R972)를 헨셀믹서로 혼합하여 정전하현상용 토너를 제조하였다. 이 토너를 시판되고 있는 삼성전자 레이저프린터(ML6060)를 개조하여 만든 카트리지에 넣고 화상을 형성한 결과 선명한 고화질의 화상을 얻을 수 있었다.5 g of carbon black (Degussa FW200), 0.5 g of charge control agent (BONTRON S-34), and 50 g of distilled water were mixed and placed in 200 g of the resin solution A of <Synthesis Example 1> and dispersed in a high-speed disperser to prepare a colored resin dispersion. The release agent is mixed with the dispersion to further disperse to form a colored resin dispersion. 5 g of hydrochloric acid and 150 g of distilled water were added to another container to form a mixed aqueous solution. The colored resin dispersion was added slowly to form toner particles through a suspension treatment with reverse neutralization while stirring at high temperature at 50 ° C. Potato-shaped toner particles having a particle diameter of 7 μm were obtained in a yield of 99% or more, washed with water, filtered and dried. Toner for electrostatic charge development was prepared by mixing 1 part by weight of hydrophobic silica (Degus Co. R972) with a Henschel mixer with respect to 100 parts by weight of the dried toner particle composition. The toner was put in a cartridge made by remodeling a commercially available Samsung laser printer (ML6060), and images were formed to obtain clear, high-quality images.
<실시예 2> 정전하 현상용 토너의 제조 (2)Example 2 Preparation of Toner for Developing Electrostatic Charges (2)
카본블랙(데구사 FW200) 5g, 전하제어제(BONTRON S-34) 0.5g, 증류수 50g을 혼합하여, <합성예 2>의 수지용액B 100g 및 <합성예 3>의 수지용액C 100g을 섞어서 만든 혼합수지 용액에 넣고 고속분산기로 분산시켜서 착색수지 분산액을 만들고, 여기에 이형제를 혼합하여 또다시 분산시켜서 착색수지 분산액을 만든다. 다른 용기에 염산 5g, 증류수 150g을 넣어 혼합한 수용액을 만들어 상기의 착색수지 분산액을 서서히 첨가하여 50℃에서 고속 교반하면서 역중화를 동반한 현탁처리 공정을 거쳐 토너입자를 형성시킨다. 입자경8㎛ 갖는 포테이토 형상의 토너입자를 99%이상의 수율로 얻어 이를 수세하고 여과하여 건조 시킨다. 건조된 토너입자 조성물 100중량부에 대하여 1중량부의 소수성 실리카(데구사 R972)를 헨셀믹서로 혼합하여 정전하 현상용 토너를 제조하였다. 이 토너를 시판되고 있는 삼성전자 레이저프린터 (ML6060)를 개조하여 만든 카트리지에 넣고 화상을 형성한 결과 선명한 고화질의 화상을 얻을 수 있었다.5 g of carbon black (Degussa FW200), 0.5 g of charge control agent (BONTRON S-34), and 50 g of distilled water were mixed, and 100 g of resin solution B of <Synthesis Example 2> and 100 g of resin solution C of <Synthesis Example 3> were mixed. It is added to the mixed resin solution thus prepared and dispersed with a high-speed disperser to form a colored resin dispersion, and then a release agent is mixed and dispersed again to prepare a colored resin dispersion. 5 g of hydrochloric acid and 150 g of distilled water were added to another container to make an aqueous solution. The colored resin dispersion was added slowly to form a toner particle through a suspension treatment with reverse neutralization while stirring at 50 ° C. under high speed. Toner particles having a particle size of 8 µm were obtained in a yield of 99% or more, washed with water, filtered and dried. Toner for developing electrostatic charge was prepared by mixing 1 part by weight of hydrophobic silica (Degussa R972) with a Henschel mixer with respect to 100 parts by weight of the dried toner particle composition. The toner was placed in a cartridge made by remodeling a commercially available Samsung laser printer (ML6060), and images were formed to obtain clear, high-quality images.
<실시예 3>정전하 현상용 토너의 제조 (3)Example 3 Preparation of Electrostatic Toner (3)
카본블랙(PRINTEX 150T) 5g, 전하제어제(BONTRON S-34) 0.5g, 증류수 50g을 혼합하여, <합성예 3>의 수지용액C 100g 및 <합성예 4>의 수지용액D 100g으로 만든 혼합수지 용액에 넣고 고속분산기로 분산시켜서 착색수지 분산액을 만들고 여기에 이형제를 혼합하여 또다시 분산시켜서 착색수지 분산액을 만든다. 다른 용기에 염산 5g, 증류수 150g을 넣어 혼합한 수용액을 만들어 상기의 착색수지 분산액을 서서히 첨가하여 50℃에서 고속 교반하면서 역중화를 동반한 현탁처리 공정을 거쳐 토너입자를 형성시킨다. 입자경 9㎛를 갖는 포테이토 형상의 토너입자를 99%이상의 수율로 얻어 이를 수세하고 여과하여 건조 시킨다. 건조된 토너입자 조성물 100중량부에 대하여 1중량부의 소수성 실리카(데구사 R972)를 헨셀믹서로 혼합하여 정전하 현상용 토너를 제조하였다. 이 토너를 시판되고 있는 삼성전자 레이저 프린터 (ML6060)를 개조하여 만든 카트리지에 넣고 화상을 형성한 결과 선명한 고화질의 화상을 얻을 수 있었다.5 g of carbon black (PRINTEX 150T), 0.5 g of charge control agent (BONTRON S-34), and 50 g of distilled water were mixed and mixed with 100 g of resin solution C of <Synthesis Example 3> and 100 g of resin solution D of <Synthesis Example 4>. It is added to a resin solution and dispersed with a high-speed disperser to form a colored resin dispersion, and a mold release agent is mixed therein and dispersed again to form a colored resin dispersion. 5 g of hydrochloric acid and 150 g of distilled water were added to another container to make an aqueous solution. The colored resin dispersion was added slowly to form a toner particle through a suspension treatment with reverse neutralization while stirring at 50 ° C. under high speed. Potato-shaped toner particles having a particle diameter of 9 µm were obtained in a yield of 99% or more, washed with water, filtered and dried. Toner for developing electrostatic charge was prepared by mixing 1 part by weight of hydrophobic silica (Degussa R972) with a Henschel mixer with respect to 100 parts by weight of the dried toner particle composition. The toner was placed in a cartridge made by remodeling a commercially available Samsung laser printer (ML6060), and images were formed to obtain clear, high-quality images.
<실시예 4> 정전하 현상용 토너의 제조 (4)Example 4 Preparation of Toner for Developing Electrostatic Charges (4)
카본블랙(PRINTEX 150T) 5g, 전하제어제(BONTRON S-34) 0.5g, 중류수 50g을 혼합하여 <합성예 5>의 수지용액E 200g에 넣고 고속분산기로 분산시켜서 착색수지 분산액을 만들고 여기에 이형제를 혼합하여 또다시 분산시켜서 착색수지 분산액을 만든다. 다른 용기에 염산 5g, 증류수 150g을 넣어 혼합한 수용액을 만들어 상기의 착색수지 분산액을 서서히 첨가하여 50℃에서 고속 교반하면서 역중화를 동반한 현탁처리 과정을 거쳐 토너입자를 형성시킨다. 입자경 8㎛를 갖는 포테이토 형상의토너입자를 99%이상의 수율로 얻어 이를 수세하고 여과하여 건조 시킨다. 건조된 토너입자 조성물 100중량부에 대하여 1중량부의 소수성 실리카(데구사 R972)를 헨셀믹서로 혼합하여 정전하 현상용 토너를 제조하였다. 이 토너를 시판되고 있는 삼성전자의 레이져 프린터(ML6060)를 개조하여 만든 카트리지에 넣고 화상을 형성한 결과 선명한 고화질의 화상을 얻을 수 있었다.5 g of carbon black (PRINTEX 150T), 0.5 g of charge control agent (BONTRON S-34), and 50 g of middle flow water are mixed and dispersed in 200 g of the resin solution E of <Synthesis Example 5> to disperse with a high-speed disperser to form a colored resin dispersion. The release agent is mixed and dispersed again to form a colored resin dispersion. 5 g of hydrochloric acid and 150 g of distilled water were added to another container to form an aqueous solution. The colored resin dispersion was added slowly to form a toner particle through a suspension treatment accompanied with reverse neutralization while stirring at 50 ° C. at high speed. Potato-shaped toner particles having a particle diameter of 8 μm were obtained in a yield of 99% or more, washed with water, filtered and dried. Toner for developing electrostatic charge was prepared by mixing 1 part by weight of hydrophobic silica (Degussa R972) with a Henschel mixer with respect to 100 parts by weight of the dried toner particle composition. The toner was placed in a cartridge made by remodeling a commercially available laser printer (ML6060) of Samsung Electronics, and images were formed to obtain clear, high-quality images.
<실시예 5> 정전하 현상용 토너의 제조 (5)Example 5 Preparation of Toner for Electrostatic Development (5)
카본블랙(PRINTEX 150T) 5g, 전하제어제(BONTRON S-34) 0.5g, 증류수 50g을 혼합하여 <합성예 2>의 수지용액B 100g 및 <합성예 10>의 에멀젼 라텍스 100g의 혼합수지 용액에 넣고 고속분산기로 분산시켜서 착색수지 분산액을 만들고 여기에 이형제를 혼합하여 또다시 분산시켜서 착색수지 분산액을 만든다. 다른 용기에 염산 5g, 증류수 150g을 넣어 혼합한 수용액을 만들어 상기의 착색수지 분산액을 서서히 첨가하여 50℃에서 고속 교반하면서 역중화를 동반한 현탁처리 공정을 거쳐 토너입자를 형성시킨다. 입자경 6㎛를 갖는 포테이토 형상의 토너입자를 99%이상의 수율로 얻어 이를 수세하고 여과하여 건조 시킨다. 건조된 토너입자 조성물 100중량부에 대하여 1중량부의 소수성 실리카(데구사 R972)를 헨셀믹서로 혼합하여 정전하 현상용 토너를 제조하였다. 이 토너를 시판되고 있는 삼성전자 레이저프린터 (ML6060)를 개조하여 만든 카트리지에 넣고 화상을 형성한 결과 선명한 고화질의 화상을 얻을 수 있었다.5 g of carbon black (PRINTEX 150T), 0.5 g of charge control agent (BONTRON S-34), and 50 g of distilled water were mixed to a mixed resin solution of 100 g of resin solution B of <Synthesis Example 2> and 100 g of emulsion latex of <Synthesis Example 10>. After dispersing with a high-speed disperser to form a colored resin dispersion, the release agent is mixed and dispersed again to form a colored resin dispersion. 5 g of hydrochloric acid and 150 g of distilled water were added to another container to make an aqueous solution. The colored resin dispersion was added slowly to form a toner particle through a suspension treatment with reverse neutralization while stirring at 50 ° C. under high speed. Potato-shaped toner particles having a particle diameter of 6 µm were obtained in a yield of 99% or more, washed with water, filtered and dried. Toner for developing electrostatic charge was prepared by mixing 1 part by weight of hydrophobic silica (Degussa R972) with a Henschel mixer with respect to 100 parts by weight of the dried toner particle composition. The toner was placed in a cartridge made by remodeling a commercially available Samsung laser printer (ML6060), and images were formed to obtain clear, high-quality images.
<실시예 6> 정전하 현상용 토너의 제조 (6)Example 6 Preparation of Toner for Electrostatic Development (6)
카본블랙(PRINTEX 150T) 5g, 전하제어제(BONTRON S-34) 0.5g, 증류수 50g을혼합하여 <합성예 6>의 수지용액F 100g 및 <합성예 10>의 에멀젼라텍스 100g의 혼합수지 용액에 넣고 고속분산기로 분산시켜서 착색수지 분산액을 만들고 여기에 이형제를 혼합하여 또다시 분산시켜서 착색수지 분산액을 만든다. 다른 용기에 염산 5g, 증류수 150g을 넣어 혼합한 수용액을 만들어 상기의 착색수지 분산액을 서서히 첨가하여 50℃에서 고속 교반하면서 역중화를 동반한 현탁처리 과정을 거쳐 토너입자를 형성시킨다. 입자경 10㎛를 갖는 포테이토 형상의 토너입자를 99%이상의 수율로 얻어 이를 수세하고 여과하여 건조 시킨다. 건조된 토너입자 조성물 100중량부에 대하여 1중량부의 소수성 실리카(데구사 R972)를 헨셀믹서로 혼합하여 정전하 현상용 토너를 제조하였다. 이 토너를 시판되고 있는 삼성전자 레이저프린터 (ML6060)를 개조하여 만든 카트리지에 넣고 화상을 형성한 결과 선명한 고화질의 화상을 얻을 수 있었다.5 g of carbon black (PRINTEX 150T), 0.5 g of charge control agent (BONTRON S-34), and 50 g of distilled water were mixed and mixed into a mixed resin solution of 100 g of resin solution F of <Synthesis Example 6> and 100 g of emulsion latex of <Synthesis Example 10>. After dispersing with a high-speed disperser to form a colored resin dispersion, the release agent is mixed and dispersed again to form a colored resin dispersion. 5 g of hydrochloric acid and 150 g of distilled water were added to another container to form an aqueous solution. The colored resin dispersion was added slowly to form a toner particle through a suspension treatment accompanied with reverse neutralization while stirring at 50 ° C. at high speed. Potato-shaped toner particles having a particle diameter of 10 μm were obtained in a yield of 99% or more, washed with water, filtered and dried. Toner for developing electrostatic charge was prepared by mixing 1 part by weight of hydrophobic silica (Degussa R972) with a Henschel mixer with respect to 100 parts by weight of the dried toner particle composition. The toner was placed in a cartridge made by remodeling a commercially available Samsung laser printer (ML6060), and images were formed to obtain clear, high-quality images.
<실시예 7> 정전하 현상용 토너의 제조 (7)Example 7 Preparation of Toner for Electrostatic Development (7)
카본블랙(데구사 FW200) 5g, 전하제어제(BONTRON S-34) 0.5g, 증류수 50g을 혼합하여 <합성예 7>의 수지용액G 200g에 넣고 고속분산기로 분산시켜서 착색수지 분산액을 만들고, 여기에 이형제를 혼합하여 또다시 분산시켜서 착색수지 분산액을 만든다. 다른 용기에 염산 5g, 증류수 150g을 넣고 혼합한 수용액을 만들어 상기의 착색수지 분산액을 서서히 첨가하여 50℃에서 고속교반하면서 역중화를 동반한 현탁처리를 통해 토너입자를 형성시킨다. 입자경 7.5㎛를 갖는 포테이토 형상의 토너입자를 99% 이상의 수율로 얻어 이를 수세하고 여과하여 건조 시킨다. 건조된 토너입자 조성물 100중량부에 대하여 2중량부의 소수성 실리카(데구사 R972)를 헨셀믹서로 혼합하여 정전하 현상용 토너를 제조하였다. 이 토너를 시판되고 있는 삼성전자 레이저프린터(ML6060)를 개조하여 만든 카트리지에 넣고 화상을 형성한 결과 선명한 고화질의 화상을 얻을 수 있었다.5 g of carbon black (Degus Co. FW200), 0.5 g of charge control agent (BONTRON S-34), and 50 g of distilled water were mixed and placed in 200 g of the resin solution G of <Synthesis Example 7> and dispersed with a high-speed disperser to form a colored resin dispersion. The release agent is mixed with the dispersion to further disperse to form a colored resin dispersion. 5 g of hydrochloric acid and 150 g of distilled water were added to another container to form an aqueous solution, and the colored resin dispersion was added slowly to form a toner particle through suspension treatment with reverse neutralization while stirring at high temperature at 50 ° C. Potato-shaped toner particles having a particle diameter of 7.5 μm were obtained in a yield of 99% or more, washed with water, filtered and dried. Toner for developing electrostatic charge was prepared by mixing 2 parts by weight of hydrophobic silica (Degussa R972) with a Henschel mixer with respect to 100 parts by weight of the dried toner particle composition. The toner was put in a cartridge made by remodeling a commercially available Samsung laser printer (ML6060), and images were formed to obtain clear, high-quality images.
따라서, 본 발명의 역중화를 동반한 현탁처리에 의한 정전하 현상용 토너 및 그 제조방법은 물속에서 역중화를 동반한 현탁처리를 통해 순간적으로 쉽게 토너 입자를 형성시킬 수 있고, 토너입자의 직경이 10㎛이하로 미세하고 입자분포가 1.30GSD정도로 좁아서 포그 현상이 없고 오래 사용하여도 열화되지 않는 정착성이 좋고 내옵셋성이 우수한 고화질의 화상을 얻을 수 있는 토너를 제조할 수 있다. 또한, 본 발명의 토너를 염기성 용액에 재용해하여 다시 역중화 현탁 처리하면 토너 입자를 다시 얻을 수 있기 때문에 폐 토너를 수거하여 재활용이 가능하다는 장점이 있다.Therefore, the toner for developing electrostatic charge by the suspension treatment with the reverse neutralization of the present invention and its manufacturing method can easily form toner particles instantaneously through the suspension treatment with the reverse neutralization in water, the diameter of the toner particles A toner capable of producing a high-quality image having fine fixation and good offset resistance that does not have a fog phenomenon and does not deteriorate even after long use because it is fine with a particle size of about 10 microns or less and as small as about 1.30 GSD can be produced. In addition, when the toner of the present invention is redissolved in the basic solution and subjected to the reverse neutralization suspension again, the toner particles can be obtained again, so that the waste toner can be collected and recycled.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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WITN | Withdrawal due to no request for examination |