KR20050047739A - 전자 사진용 액체 토너 - Google Patents

Abstract

본 발명에서는 전자사진용 액체 토너가 개시된다. 본 발명에 따른 액체 토너는 캐리어 액체, 오가노졸, 착색제, 대전 제어제, 및 첨가제로서 무수말레산으로 개질된 폴리올레핀을 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따른 액체 토너는 무수말레산으로 개질된 폴리올레핀이 첨가되어 액체 토너 및 개별 구성성분의 물성 및 작용효과를 유지하면서 보다 향상된 고온 장기 저장 안정성을 갖는다.

Description

전자 사진용 액체 토너{Liquid toner for electrophotography}

본 발명은 액체 토너에 관한 것이고, 더욱 자세하게는 액체 토너의 물성에 영향을 미치지 않으면서 장기간 저장시 액체 토너의 엉김 현상을 방지하는 첨가제를 포함하는 액체 토너에 관한 것이다.

액체 잉크는 오프셋(offset), 윤전 그라비아 인쇄(rotogravure), 토너젯(ink jet), 또는 전자사진방식 화상형성장치 등에 광범위하게 사용된다. 복사기, 레이저 프린터, 팩시밀리 등을 포함하는 전자사진방식 화상형성장치에 있어서, 액체 잉크는 액체 토너 또는 현상제로 표현된다. 일반적으로 전자사진방식 과정은 화상 패턴 방식에 따라서 광을 주사하여 광도전체(또는 감광체)를 노광시킴으로써 대전된 광도전체상에 정전기적 잠상을 형성하는 단계, 광도전체를 액체 현상제에 접촉시킴으로써 화상을 현상하는 단계, 및 현상제 수용 매체로 화상을 전사하는 최종 단계를 포함한다. 최종 전사단계는 중간 전사 부재를 통해 직접 또는 간접적으로 수행될 수 있는데, 일반적으로는 열 및/또는 압력으로 수용 매체에 영구적으로 현상된 화상을 용융시킨다.

액체 토너는 두 가지 종류로 구분될 수 있다. 하나는 일반적인 상용 레진을 사용하여 제조하는 액체 토너이고, 다른 하나는 오가노졸을 사용하여 제조하는 오가노졸 토너이다. 오가노졸 토너는 토너 중에 첨가되는 분산제와 결합제의 기능을 수행하는 오가노졸을 포함하는 토너이다. 미국 특허 제4,925,766호 및 미국 특허 제4,978,598호에는 이러한 오가노졸을 포함하는 액체 전자사진 토너 및 액체 전자사진 토너 제조 방법이 개시되어 있다. 동특허에 개시된 바와 같이, 오가노졸 토너는 일반적으로 먼저 (코)폴리머 그래프트 안정제를 제조하고, 이를 이용하여 오가노졸을 형성한 다음, 오가노졸과 착색제 및 기타 첨가제를 캐리어 액체에 혼합하여 밀링함으로써 제조된다.

이렇게 제조된 오가노졸 토너는 0.1 내지 5 마이크론 범위의 직경을 갖는 안정적으로 대전된 토너 입자를 포함하며 이를 사용하면 이상적인 고해상도의 화상 을 획득한다.

한편, 화상형성장치에 사용되는 액체 토너는 선명한 화상을 위해서 균일하게 분산되어 사용될 것이 요구된다. 균일하게 분산되지 못하면 토너 중에 부분적으로 엉김이 발생하고, 화상의 현상 및 전사 과정이 원만하게 수행될 수 없으므로 원하는 화상을 얻는 것이 곤란하기 때문이다.

유통과정에서 소모되는 시간 및 화상형성장치에 장착되어 사용되는 동안에 소모되는 시간 등을 고려할 때 장기간 저장하는 것이 불가피한 액체 토너는 장기간 저장 후에도 그 분산성이 유지될 것이 요구된다. 고해상도의 화상을 얻을 수 있는 장점에도 불구하고, 오가노졸 토너는 이러한 저장성 측면에 있어서 단점을 가진다.

오가노졸 토너를 제조하는 과정은 오가노졸, 착색제, 대전 제어제를 캐리어 액체에 넣고 일정 온도에서 밀링장치를 이용하여 물리력을 가해서 밀링을 한다. 오가노졸은 분산제의 역할을 하면서 착색제, 대전 제어제 및 기타 첨가제를 결합시켜 토너 입자를 형성한다. 제조된 토너가 상온에서 단시간 방치되는 경우에는 토너 입자의 엉김이 크게 발생하지 않고, 토너 입자가 소량 엉겨 침전하여도 쉐이킹(shaking)과 같은 물리적 방법으로 다시 재분산시킬 수 있다.

반면, 액체 토너를 장시간 동안, 특히 오가노졸 코아의 유리 전이온도를 상회하는 고온의 환경에 방치한 경우, 토너 입자는 덩어리져 침전하게 되고, 캐리어 액체와 분리되어 층을 형성하게 된다. 일단 덩어리져서 캐리어 액체와 층을 이루며 침전된 토너는 인위적으로 강한 물리력을 가해도 원래의 상태로 재분산시키기 곤란하다. 액체 토너는 실제 사용할 때 장기간 보관이 불가피하고, 또한 장기간 보관시 화상형성장치의 정착과정에 필요한 고온의 사용 환경이 액체 토너의 저장 안정성에 영향을 미치게 된다.

일단 침전된 토너를 재분산되지 않은 상태로 사용하여 프린팅을 시도할 경우, 액체 토너가 현상기 내부로 유입되지 못하여 프린팅이 불가능할 수 있고, 가능한 경우라도 충분하게 재분산되지 않은 토너 입자들로 인해 화상결함을 초래할 가능성이 있다.

따라서, 오가노졸을 포함하는 액체 토너에서 오가노졸이 토너 입자를 분산시키는 분산제의 역할을 함에도 불구하고, 고온의 환경에서 장시간 액체 토너가 방치되는 경우 오가노졸의 분산성능만으로는 액체 토너의 저장안정성을 보장할 수 없다. 따라서, 액체 토너 및 개별구성성분의 물성 및 작용효과를 저하시키지 않으면서 보다 향상된 고온·장기 저장 안정성을 갖는 액체 토너의 개발이 요구되었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 토너의 물성을 유지하면서 고온의 환경에서 장기간 보관시에도 액체 토너입자간 상호작용으로 인한 엉김 등이 발생하지 않도록 하는 첨가제를 포함하는 액체 토너를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 액체 토너는 캐리어 액체; 오가노졸; 착색제; 대전 제어제; 및 첨가제로서 무수말레산으로 개질된 폴리올레핀을 포함한다.

오가노졸은 그래프트 안정제 및 열가소성 (코)폴리머 코아로 이루어져 있고, 상기 그래프트 안정제는 C₆ 내지 C₃₀의 (메타)아크릴계 모노머를 포함하며, 상기 열가소성 (코)폴리머 코아는 C₄ 내지 C₃₀의 (메타)아크릴계 모노머를 포함하는 것을 특징으로 한다.

무수말레산으로 개질된 폴리올레핀은 에틸렌-무수말레산 공중합체 및 프로필렌-무수말레산 공중합체 중 하나인 것이 바람직하다.

무수말레산으로 개질된 폴리올레핀은 액체 토너 고형분 100중량부 당 0.1내지 10중량부로 포함되는 것이 바람직하다.

이하, 실시예를 통해 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.

본 발명에 따른 액체 토너는 캐리어 액체, 오가노졸, 착색제, 대전 제어제, 및 첨가제를 포함한다.

캐리어 액체는 예를 들면, n-펜탄, 헥산, 헵탄 등의 지방족 탄화수소, 사이클로펜탄, 사이클로헥산 등의 고리 탄화수소, 벤젠, 톨루엔, 크실렌 등의 방향족 탄화수소, 염소화된 알칸, 불소화된 알칸 등의 할로겐화된 탄화수소 용매, 실리콘 오일류 및 왁스류, 폴리에틸렌 왁스, 분지형 파라핀계 왁스 및 오일류, 스테아르산 아미드, 또는 이들의 혼합물인 것이 바람직하며, 이에 한정되는 것은 아니다.

오가노졸은 액체 토너 입자를 결합시키는 한편, 이를 캐리어 액체 내에 분산시키는 결합제 및 분산제의 복합기능을 하는 물질로서, 본 발명의 오가노졸은 그래프트 안정제 및 열가소성 (코)폴리머 코아로 이루어져 있다.

그래프트 안정제는 C₆ 내지 C₃₀의 (메타)아크릴계 모노머를 포함하는데, 그 예를 들면, 테트라데실아크릴레이트, 펜타데실아크릴레이트, 헥사데실아크릴레이트, 헵타데실아크릴레이트, 옥타데실아크릴레이트 등의 알킬 사슬 또는 트리메틸사이클로헥실아크릴레이트 등의 알킬 고리환을 갖는 알킬아크릴레이트류; 알킬 메타크릴레이트류; 에틸렌; 프로필렌; 아크릴 아미드; 아릴 아크릴레이트류 및 메타크릴레이트류; 고분자량 알파올레핀; 직쇄형 또는 분지형 알킬 비닐 에테르 또는 비닐 에스테르; 장쇄 알킬 이소시아네이트류; 불포화 장쇄 폴리에스테르류; 폴리실록산 및 폴리실란; 중합성 천연 왁스류; 및 중합성 합성 왁스류 등이 있으며 이에 한정되는 것은 아니다. 이 그래프트 안정제를 형성하는 모노머를 중합 개시제와 함께 캐리어 액체 내에서 혼합하고 중합하여 그래프트 안정제를 제조한다.

중합 개시제는 열 또는 환원성 물질로 라디칼 분해를 통해서 단량체에 부가적으로 중합을 진행시키는 첨가제이다. 중합 개시제로는 수용성 또는 지용성의 과황산염, 과산화물 및 아조비스 화합물 등이 있다. 구체적인 예를 들면, 과황산 칼륨, 과황산암모늄, t-부틸하이드로퍼옥사이드, 과산화수소, 아조비스이소부티로니트릴(AIBN), 롱갈리트, 메타 중아황산 나트륨 등이 있다. 상기 예시된 화합물 중 어느 하나를 선택하여 단독으로 사용하거나 2종류 이상을 선택하여 혼합해서 사용할 수 있다.

제조된 그래프트 안정제를 열가소성 (코)폴리머 코아용 중합성 모노머인 C₄ 내지 C₃₀의 (메타)아크릴계 모노머 및 중합개시제와 함께 캐리어 액체 내에 혼합하고 중합해서 오가노졸을 형성한다.

열가소성 (코)폴리머 코아용 중합성 모노머는 예를 들면, 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 부틸 아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트, 부틸 메타크릴레이트와 같은 (메타)아크릴레이트류; N,N-디메틸아미노에틸(메타)아크릴레이트, N,N-디에틸아미노에틸(메타)아크릴레이트, N,N-디부틸아미노에틸(메타)아크릴레이트, N,N-하이드록시에틸아미노에틸(메타)아크릴레이트, N-벤질, N-에틸아미노에틸(메타)아크릴레이트, N,N-디벤질아미노에틸(메타)아크릴레이트, N-옥틸, N,N-디헥실아미노에틸(메타)아크릴레이트와 같은 지방족 아미노 그룹을 갖는 (메타)아크릴레이트류; N-비닐이미다졸, N-비닐인다졸, N-비닐테트라졸, 2-비닐피리딘, 4-비닐피리딘, 2-메틸-5-비닐피리딘, 2-비닐퀴놀린, 4-비닐퀴놀린, 2-비닐피라진, 2-비닐옥사졸, 2-비닐벤조옥사졸 등과 같은 질소 함유 복소환 비닐 모노머; N-비닐피롤리돈, N-비닐피페리돈, N-비닐옥사졸리돈 등과 같이 N-비닐 치환된 고리 유사 아미드 모노머류; N-메틸아크릴아미드, N-옥틸아크릴아미드, N-비닐피페리돈, N-비닐옥사졸리돈 등과 같이 N-비닐 치환된 고리 유사 아미드 모노머; N-메틸아크릴아미드, N-옥틸아크릴아미드, N-페닐메타크릴아미드, N-사이클로헥실아크릴아미드, N-페닐에틸아크릴아미드, N-p-메톡시-페닐아크릴아미드, 아크릴아미드, N,N-디메틸아크릴아미드, N,N-디부틸아크릴아미드, N-메틸, N-페닐아크릴아미드, 피페리딘 아크릴레이트, 모르폴린 아크릴레이트 등과 같은 (메타)아크릴레이트류; 디메틸아미노스티렌, 디에틸아미노스티렌, 디에틸아미노메틸스티렌, 디옥틸아미노스티렌과 같은 아미노기를 포함하는 방향족 치환된 에틸렌 모노머; 비닐-N-에틸-N-페닐아미노에틸에테르, 비닐-N-부틸-N-페닐아미노에틸에테르, 트리에탄올아민디비닐에테르, 비닐디페닐아미노에틸에테르, 비닐피롤리질아미노에테르, 비닐-베타-모르폴리노에틸에테르, N-비닐하이드록시에틸벤즈아미드, m-아미노페닐비닐에테르와 같은 질소 함유 비닐에테르 모노머류; 및 그 외 아크릴레이트계 및 메타크릴레이트류 등이 있는데, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

그래프트 안정제는 열가소성 (코)폴리머 코아와 화학 결합(코아에 그래프트화됨)하거나 코아상에 흡착되어 열가소성 (코)폴리머 코아와 전체로서 유지된다. 그래프트화하는 일반적인 방법은 다작용기 자유 라디칼의 랜덤 그래프팅; 고리형 에테르, 에스테르 아미드 또는 아세탈의 고리 열림 중합; 에폭시화; 하이드록시 또는 아미노 사슬 전이제와 말단 불포화된 말단기와의 반응; 에스테르화 반응(즉, 글리시딜 메타크릴레이트가 3급 아민 촉매하에서 메타크릴산과 에스테르화 반응을 함); 및 축합 중합을 포함하며 그 외 당업자에 알려진 그래프팅 방법을 사용할 수 있다. 오가노졸은 상술한 그래프트 안정제와 열가소성 (코)폴리머 코아용 중합성 모노머를 공중합함으로써 형성된다.

착색제는 공지된 착색제를 사용할 수 있다. 예를 들면, 프탈로시아닌 블루, 아닐린 블루, 울트라 마린블루, 키놀린 옐로우, 모노아릴라이 옐로우, 디아릴라이드 옐로우, 아릴아마이드 옐로우, 듀폰오일 레드, 아조 레드, 퀴나크리돈 마젠타, 램프 블랙, 로즈벤갈, 카본 블랙 중 하나 또는 이들의 2종 이상의 혼합물이 일반적으로 사용되지만 이에 한정되는 것은 아니다.

대전 제어제는 현상제 특히, 액체 토너 입자에 균일한 전하 극성을 제공한다. 대전 제어제는 오가노졸 또는 착색제 입자와 결합하는데, 화학 반응, 화학적· 물리적 흡착 또는 오가노졸 또는 착색제 입자의 특정 기능기와 결합하여 킬레이트를 형성하는 것과 같은 다양한 방법을 통해서 오가노졸 또는 착색제 입자와 결합할 수 있다. 이 중에서 오가노졸의 그래프트 안정제와의 킬레이트 형성을 통해 결합하는 것이 바람직하다. 대전 제어제의 함량은 전자사진방식 화상 형성 장치에서 통상적으로 사용하는 수준이며, 이는 오가노졸의 조성, 오가노졸의 분자량, 오가노졸의 입자 크기, 사용된 착색제의 종류, 오가노졸과 착색제의 비율 등 여러가지 요인들을 고려해서 정해질 수 있다.

대전 제어제는 당해 기술 분야에서 공지된 대전 제어제라면 모두 사용 가능하며, 예를 들어, 대전 제어제는 다가금속이온과 카운터이온인 유기 음이온을 포함하는 금속염의 형태로 도입될 수 있다. 이러한 금속 이온의 예를 들면, Ba(II), Ca(II), Mn(II), Zn(II), Zr(IV), Cu(II), Al(III), Cr(III), Fe(II), Fe(III), Sb(III), Bi(III), Co(II), La(III), Pb(II), Mg(II), Mo(III), Ni(II), Ag(I), Sr(II), Sn(IV), V(V), Y(III), 및 Ti(IV)이다. 유기 음이온의 예를 들면, 지방족 또는 방향족 카르복시산이나 술폰산에서 유도된 C₆ 내지 C₈의 카르복실레이트 또는 술포네이트를 포함한다. 이중에서 옥탄산과 같은 C₆ 내지 C₈의 지방산에서 유도된 카르복실레이트 또는 술포네이트가 바람직하다. 가장 바람직하기로는 옥탄산의 지르코늄염이 있으며, 무니 케미컬사(Mooney Chemicals)의 지르코늄-HEXCEM이 대표적이다.

액체 토너의 장기간 저장성을 위해서 첨가하는 첨가제는 무수말레산으로 개질된 폴리올레핀(maleic anhydride modified polyolefin)이고, 바람직하게는 에틸렌-무수말레산 공중합체 또는 프로필렌-무수말레산 공중합체이다. 이는 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌에 무수말레산을 그래프트반응시켜, 무수산(acid anhydride)기능기를 도입시킨 공중합체이다. 본 발명에서는 특히 Honeywell사의 상품명 A-C 573P의 에틸렌-무수말레산 공중합체를 사용하는데 이 이외에도 상품명 A-C 573A, A-C X 575A, A-C X 575P3을 사용할 수 있고, 에틸렌-무수말레산 공중합체 대신 동사의 상품명 A-C X 596A, A-C X 596P3, A-C 597A, A-C 597P, A-C 950P, A-C X 1221P3 등으로 시판되는 프로필렌-무수말레산 공중합체 또한 사용할 수 있다. 무수말레산으로 개질된 폴리올레핀은 액체 토너 고형분 100중량부 당 0.1내지 10중량부로 포함되는 것이 바람직하다.

이렇게 무수말레산으로 개질된 폴리올레핀은 올레핀 그 자체의 탄화수소 사슬 때문에 일반적으로 탄소수 16내지 40의 파라핀계 용매인 캐리어 액체와 상용성이 있다. 따라서, 액체 토너의 물성에 영향을 미치지 않고, 대전제어제의 작용을 방해함 없이 액체 토너 입자가 결합하여 엉기는 것을 방지한다. 이로 인해, 액체 토너의 장기 저장 안정성이 향상되게 되는 것이다.

상술한 캐리어 액체, 오가노졸, 착색제, 대전 제어제 및 첨가제로서 무수말레산으로 개질된 폴리올레핀을 혼합하고 밀링(milling)함으로써 본 발명에 따른 액체 토너를 제조할 수 있다.

본 발명의 액체 토너를 구체적인 실시예를 통해서 설명한다.

그래프트 안정제 제조

2557g의 노파 12(Norpar 12)(Exxon사제), 849g의 트리메틸시클로헥실메타크릴레이트 (TCHMA), 27g의 2-히드록시에틸 메타크릴레이트(HEMA) 및 중합 개시제로서 13 g의 디메틸 2,2'-아조비스(2-메틸프로피오네이트)(상품명-V601, 일본 Wako chem.사제)를 혼합한다. 혼합물은 질소 가스 분위기 하에서 250 rpm의 속도로 교반시키면서 70 ℃에서 16시간 동안 반응시킨다. 그 뒤 잔류 중합개시제를 제거하기 위해 반응 혼합물을 250 rpm의 속도로 교반시키면서 90 ℃에서 1시간 동안 가열한다. 반응 혼합물에 14 g의 디부틸틴 디라우레이트(DBTDL, Aldrich Chemical사제) 및 41 g의 3-이소프로페닐 디메틸벤질 이소시아네이트(TMI, CYTEC Industries사제) 를 부가한 다음, 질소 가스 분위기 하에서 250 rpm의 속도로 교반시키면서 70 ℃에서 6시간 동안 반응시켜 그래프트 안정제를 제조한다.

상기 그래프트 안정제는 TCHMA와 TMI 측쇄를 포함하는 HEMA의 공중합체이다.

오가노졸 제조

187g의 상기 제조된 그래프트 안정제, 2934g의 노파 12, 325 g의 에틸 메타크릴레이트(EMA), 49 g의 에틸 아크릴레이트(EA) 및 중합 개시제로서 6 g의 디메틸 2,2'-아조비스(2-메틸프로피오네이트)를 혼합한다. 혼합물은 질소 가스 분위기 하에서 250 rpm의 속도로 교반시키면서 75 ℃에서 16시간 동안 반응시켜 오가노졸을 제조하고 실온까지 냉각한다. 냉각된 오가노졸에 350 g의 n-헵탄을 부가하고, 드라이아이스/아세톤 콘덴서가 장착되고 97℃, 15mmHg의 진공조건으로 작동되는 회전 증발기를 사용하여 혼합물로부터 잔류 모노머를 제거한다. 혼합물을 실온으로 냉각시켜 불투명 액체 분산 상태의 오가노졸을 얻는다.

액체 토너의 제조

실시예 1

9.43 g의 시안(Cyan) 염료 PB 15:4(Sun Chemical사제), 435.2 g의 상기 제조된 오가노졸, 150 g의 노파 12, 5.9 g의 지르코늄-HEXCEM(2.4 %) 및 0.7 g의 A-C 573P(에틸렌-무수말레산 공중합체, Honeywell사제)를 아트리터(attritor)형태의 밀링 용기 안에 넣은 후 1200g의 지르코늄 비드를 넣고, 5000 rpm의 속도로 교반시키면서 80 ℃에서 2시간 동안 밀링한다. 혼합물을 42 ℃로 냉각한 후 2시간 더 밀링하여 액체 토너를 제조한다.

실시예 2

9.43 g의 시안(Cyan) 염료 PB 15:4(Sun Chemical사제), 435.2 g의 상기 제조된 오가노졸, 150 g의 노파 12, 5.9 g의 지르코늄-HEXCEM(2.4 %) 및 2.0 g의 A-C 573P를 아트리터(attritor)형태의 밀링 용기 안에 넣은 후 1200g의 지르코늄 비드를 넣고, 5000 rpm의 속도로 교반시키면서 80 ℃에서 2시간 동안 밀링한다. 혼합물을 42 ℃로 냉각한 후 2시간 더 밀링하여 액체 토너를 제조한다.

실시예 3

9.43 g의 시안(Cyan) 염료 PB 15:4(Sun Chemical사제), 435.2 g의 상기 제조된 오가노졸, 146 g의 노파 12, 9.82 g의 지르코늄-HEXCEM(2.4 %) 및 3.3 g의 A-C 573P를 아트리터(attritor)형태의 밀링 용기 안에 넣은 후 1200g의 지르코늄 비드를 넣고, 5000 rpm의 속도로 교반시키면서 80 ℃에서 2시간 동안 밀링한다. 혼합물을 42 ℃로 냉각한 후 2시간 더 밀링하여 액체 토너를 제조한다.

비교예 1

9.43 g의 시안(Cyan) 염료 PB 15:4(Sun Chemical사제), 435.2 g의 상기 제조된 오가노졸, 153 g의 노파 12, 및 2.75 g의 지르코늄-HEXCEM(2.4 %)을 아트리터(attritor)형태의 밀링 용기 안에 넣은 후 1200g의 지르코늄 비드를 넣고, 5000 rpm의 속도로 교반시키면서 80 ℃에서 2시간 동안 밀링한다. 혼합물을 42 ℃로 냉각한 후 2시간 더 밀링하여 액체 토너를 제조한다.

{평가 방법 및 평가 결과}

평가 방법

입자경 측정

Horiba사의 입자 사이즈 분포 분석계(Particle Size Distribution Analyzer)인 Horiba910을 사용하여 토너입자의 직경을 측정하였다.

액체 토너 단위 무게당 전하량 측정

ITO(Indium Tin Oxide; 인듐 주석 산화물) 글래스(glass)와 철판 사이에 일정 농도로 희석된 액체 토너를 위치시키고, 300 kV/m의 전계를 가하여 ITO 글래스 위에 흡착된 액체 토너를 건조하여 무게를 측정하고 그 사이에 흐른 전류를 계산하여 액체 토너 단위 무게당 전하량(μC/g)을 측정하였다.

화상 농도(Optical density; OD) 측정

유기 감광체 드럼에 제조된 액체 토너를 현상한 다음, Gretag Macbeth사의 SpectroEye Model CH-8105를 사용하여 드럼상의 화상을 테이핑하여 화상영역(Image area)과 비화상 영역(non-image area)의 화상농도를 각각 측정하였다.

고온 저장 안정성 평가

액체 토너를 50 ℃ 오븐에서 6일간 방치한 다음 엉긴 토너 덩어리 무게(Y), 전체 액체 토너 무게(X) 및 600 rpm에서 5분간 교반 후의 잔여 토너 덩어리 무게(Z)를 측정하여 하기의 식을 이용 고형화율 및 재분산도를 얻는다.

고형화율(%) = Y/X × 100

재분산도(%) = (Y-Z)/Y × 100

평가 결과

결과	부피평균입자경(μm)	수평균입자경(μm)	단위무게당전하량(μC/g)	화상영역화상농도(OD)	비화상영역화상농도(OD)	고형화율(%)	재분산도(%)
실시예 1	3.88	0.23	303	1.77	0.02
고온저장후 실시예 1	4.43	0.29	203	1.77	0.01	35	80
실시예 2	4.31	0.23	220	1.93	0.03
고온저장후실시예 2	4.00	0.22	297	1.70	0.00	33	84
실시예 3	4.19	0.28	250	1.89	0.03
고온저장후실시예3	4.31	0.27	227	1.72	0.04	22	94
비교예 1	4.06	0.23	169	1.99	0.01
고온저장후비교예 1	4.46	0.21	107	-	-	70	측정불가

표 1에서 알 수 있듯이 에틸렌-무수 말레산 공중합체를 첨가한 실시예 1내지 실시예 3의 액체 토너의 경우, 그 고형화율은 에틸렌-무수 말레산 공중합체를 첨가하지 않은 비교예 1의 액체 토너의 고형화율에 비해 낮은 수치를 나타내었다. 또한 실시예 1내지 실시예 3의 액체 토너의 재분산도 수치는 80 % 내지 94 %를 나타내어 토너 입자의 엉김 후에 교반으로 재분산된 토너입자의 양이 상당히 높음을 알 수 있었다.

즉, 본 발명에 따라 에틸렌-무수 말레산 공중합체를 포함하는 액체 토너는 이를 포함하지 않는 비교예의 액체 토너에 비해 고형화율은 작고 재분산도는 높은 면에서 유리한 평가 결과를 나타내었고, 이에 따라 본 발명에 따른 액체 토너의 고온 장기 저장 안정성이 종래의 액체 토너의 그것보다 향상되었음을 알 수 있다.

에틸렌-무수 말레산 공중합체의 첨가량에 따른 평가결과를 살펴보면, 첨가량은 실시예 1이 제일 낮고 실시예 3이 제일 높은데, 첨가량이 제일 높은 실시예 3이 제일 낮은 고형화도 및 제일 높은 재분산도를 나타내었고 반면 첨가량이 제일 낮은 실시예 1은 이와 대조적인 결과를 나타내었다. 따라서 에틸렌-무수말레산 공중합체의 함량이 높을 수록 더 낮은 고형화율 및 더 높은 재분산율을 나타내는 경향으로 판단해보면 나아가 함량이 높을 수록 더 우수한 저장 안정성을 나타낼 것이 예상된다.

표 1에서 고형화율 및 재분산도 이외 사항의 평가결과에서는 실시예 1내지 실시예 3 및 비교예 1의 결과가 큰 차이를 보이지 않는다. 특히 화상영역 화상농도의 수준이 비교예 1의 그것과 근소한 차이 이상을 나타내지 않는 것에 주목할 필요가 있다. 이러한 사실은 에틸렌-무수 말레산 공중합체의 첨가가, 첨가 전의 액체 토너의 기존 물성에 의미있는 영향을 미치지 않는다 사실을 반영한다. 즉 첨가된 에틸렌-무수 말레산 공중합체는 화상영역의 화상농도를 일정 수준으로 유지하는 범위 내에서 액체 토너의 기존 물성에도 큰 영향을 주지 않으면서, 액체 토너 입자의 분산성 및 저장 안정성을 향상시켜 주는 역할을 하는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 액체 토너에 무수말레산으로 개질된 폴리올레핀을 첨가제로 사용하여 토너의 정전기적 성질을 유지하면서 토너의 저장, 유통과정의 고온에서의 장기간 저장 안정성이 향상된 액체 토너를 제공하는 효과가 있다. 또한 대전 제어제와 같은 개별 구성성분의 작용, 효과의 저하없이 토너입자의 분산성을 향상시키는 액체 토너가 제공된다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고 그와 같은 변경은 청구 범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

Claims (4)

1. 캐리어 액체;

   오가노졸;

   착색제;

   대전 제어제; 및

   첨가제를 포함하고,

   상기 첨가제는 무수말레산으로 개질된 폴리올레핀(maleic anhydride modified polyolefin)인 것을 특징으로 하는 전자사진용 액체 토너.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 오가노졸은 그래프트 안정제 및 열가소성 (코)폴리머 코아로 구성되고, 상기 그래프트 안정제는 C₆ 내지 C₃₀의 (메타)아크릴계 모노머를 포함하며, 상기 열가소성 (코)폴리머 코아는 C₄ 내지 C₃₀의 (메타)아크릴계 모노머를 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 토너.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 무수말레산으로 개질된 폴리올레핀은 에틸렌-무수말레산 공중합체 및 프로필렌-무수말레산 공중합체 중 하나인 것을 특징으로 하는 액체 토너.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 첨가제의 함량은 토너 고형분 100중량부 당 0.1내지 10중량부인 것을 특징으로 하는 액체 토너.