KR20060074092A - 향상된 정착성을 가지는 토너 조성물 - Google Patents

Abstract

전자 사진복사 공정 또는 정전 인쇄 공정에 있어서, 정전기록 물질 또는 기록 매채로의 저온 정착성이 우수한 토너 조성물이 개시된다. 상기 토너 조성물은 방향족 디카르복실산, 방향족 디올 및 지방족 디올 성분의 에스테르화 및 축중합 반응으로 얻어진 고연화점 폴리에스테르 수지 바인더 및 저연화점 폴리에스테르 수지 바인더; 및 착색제를 포함하며, 상기 고연화점 폴리에스테르 수지의 산가는 35KOHmg/g 이하이고, 연화온도는 140 내지 215℃이고, 유리전이온도(Tg)는 50 내지 70℃이고, 겔 함량은 2 내지 30중량%이며, 상기 저연화점 수지의 산가는 40KOHmg/g 이하이고, 연화온도는 100 내지 155℃이고, 유리전이온도(Tg)는 50 내지 65℃이며, 상기 저연화점 수지의 사용량은 전체 바인더 수지에 대하여 2 내지 50중량%이다.

토너, 폴리에스테르 수지, 바인더, 연화온도, 산가, 유리전이온도

Description

향상된 정착성을 가지는 토너 조성물{Toner composition having improved fixing property}

본 발명은 토너 조성물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전자 사진복사 공정 또는 정전 인쇄 공정에 있어서, 정전기록 물질 또는 기록 매채로의 저온 정착성이 우수한 토너 조성물에 관한 것이다.

전자 사진복사 공정 또는 정전 인쇄 공정은, (1) 정전기록물질의 표면에 기록될 상(image)에 상응하는 정전기적으로 하전된 상(statically charged image) 또는 전자 전도성 상(이하, "정전 잠상(latent image)"이라 한다.)을 형성하고, (2) 정전 잠상을 하전된 토너로 현상 및 가시화하며, (3) 현상된 토너상을 종이, 기록 필름 등의 기록 매체로 전사시키고, (4) 기록 매체에 전사된 상을 고정시키는 과정을 포함한다. 이와 같은 상-형성 공정은 인쇄물을 고속으로 수득할 수 있고, 기록 물질의 표면에 형성되는 상의 조정 안정성이 우수하며, 상-형성 장치의 조작이 용이하다는 장점이 있으므로, 복사기 및 프린터 분야에 널리 사용되고 있다. 보다 구체적으로, 상기 상-형성 공정은 광 전도성 및 광 민감성 물질이 도포된 드럼(Organic photoconductor Drum: OPC) 위에 전하를 띄게 하는 대전공정, 원본에서 반사된 반사광에 의해 드럼 위에 정전 잠상을 형성하는 노광 공정, 현상기에서 마찰 대전된 토너를 드럼에 정전기적으로 부착시키는 현상 공정, 종이의 뒷면을 대전시켜서 종이를 드럼에 밀착시킴과 동시에 드럼에 부착되어 있는 토너를 종이로 전사시키는 전사 공정, 전사된 토너를 열압착 롤러로 가열 및 압축하여 종이에 고정시키는 정착 공정, 드럼에 잔류한 토너를 제거하는 클리닝 공정, 및 드럼 전면에 빛을 비추어 잔류 전하를 제거하는 제전 공정으로 이루어진다.

복사기 또는 인쇄기의 작동 효율을 증가시키기 위해, 상-형성 처리는 고속으로 수행되어야 하며, 이를 위해서는 정전기록 물질 또는 기록 매채의 표면에 토너를 고속으로 고정시켜야 한다. 따라서, 상-형성 공정에 사용되는 토너는 저온 정착 특성 및 고온 정착 특성이 우수하여, 광 전도성 및 광 민감성 물질의 표면상에 형성된 정전 잠상이 뚜렷하게 가시화되어야 하나, 바인더로서 통상의 폴리에스테르 수지를 포함하는 토너는 이러한 요구를 충족시키기 못하고 있다. 연화점이 낮은 폴리에스테르 바인더를 사용하면 토너의 저온 고정 특성을 향상시킬 수 있으나, 연화점이 낮은 폴리에스테르 바인더를 포함하는 토너는 전사열간 압연기 등의 표면에 잔존하기 쉬워, 오프셋(offset)현상, 즉 잇다른 전사지의 오염을 유발하는 단점이 있다. 오프셋 방지 특성이 우수한 토너용 바인더로서, 에스테르화 된 비스페놀-A를 디카르복실산과 반응시켜 선형 폴리에스테르를 얻고, 이 선형 폴리에스테르를 트리멜리트산 무수물 등의 3가 또는 그 이상의 원자가를 가진 다작용성 카르복실산과 반응시켜 얻어진 가교 결합된 폴리에스테르를 사용하는 방법이 알려져 있으나, 상기 가교 결합된 폴리에스테르 바인더는 연화점이 높아, 저온 정착 특성이 부족하고, 고속 고정 특성이 만족스럽지 못하다. 예를 들어, 약 50시트(sheet)/분의 속도로 복사 조작을 수행할 경우, 상기 토너는 고정 특성이 불량하고, 만족스러운 토너 고정 강도를 가진 복사물을 얻을 수 없다.

오프셋-방지 특성 및 저온 고정 특성을 향상시키기 위하여, 장쇄지방족 탄화수소 단위를 폴리에스테르에 가교결합시킴으로서, 폴리에스테르 바인더의 연화점을 감소시킬 수 있으나, 이 경우 가교 결합된 폴리에스테르의 유리 전이점(Tg)이 너무 낮아, 토너의 저장 도중 토너 입자들이 응집하고 저장 안정성이 저하된다. 또한 저장 안정성과 정착 특성이 우수할 뿐만 아니라, 오프셋 방지 특성이 양호한 토너용 바인더로서, 디카르복실산, 디올 및 3가 또는 그 이상의 원자가를 가진 디카르복실산 및 3가 또는 그 이상의 원자가를 가진 다가알콜로 이루어진 그룹 중에서 선택된 적어도 하나의 가교결합 성분을 포함하고, 특히 디올 성분으로서 비스페놀A 유도체를 사용하여 제조한 폴리에스테르를 사용하는 방법이 알려져 있으나(미합중국 특허 제4,804,622호, 제4,849,495호, 제5,057,596호 참조), 이와 같은 토너용 바인더 역시 충분한 저온 정착성을 나타내지 못하고 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 정전기록 물질 또는 기록 매채로의 정착성, 특히 저온 정착성이 우수한 토너 조성물을 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 저장 안정성이 우수할 뿐 만 아니라, 우수한 화상을 형성할 수 있는 토너 조성물을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 방향족 디카르복실산, 방향족 디올 및 지방족 디올 성분의 에스테르화 및 축중합 반응으로 얻어진 고연화점 폴리에스테르 수지 바인더 및 저연화점 폴리에스테르 수지 바인더; 및 착색제를 포함하는 토너 조성물에 있어서, 상기 고연화점 폴리에스테르 수지의 산가는 35KOHmg/g 이하이고, 연화온도는 140 내지 215℃이고, 유리전이온도(Tg)는 50 내지 70℃이고, 겔 함량은 2 내지 30중량%이며, 상기 저연화점 수지의 산가는 40KOHmg/g 이하이고, 연화온도는 100 내지 155℃이고, 유리전이온도(Tg)는 50 내지 65℃이며, 상기 저연화점 수지의 사용량은 전체 바인더 수지에 대하여 2 내지 50중량%인 것인 토너 조성물을 제공한다.

이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 토너 조성물은 착색제와 바인더(binder)를 포함하며, 상기 바인더는 방향족 디카르복실산, 방향족 디올 및 지방족 디올 성분의 에스테르화 및 축중합 반응으로 얻어진 고연화점 폴리에스테르 수지 바인더 및 저연화점 폴리에스 테르 수지 바인더를 포함한다.

상기 고연화점 및 저연화점 폴리에스테르 수지 바인더를 얻기 위하여 사용되는 방향족 디카르복실산 성분으로는 테레프탈산, 이소프탈산 또는 이들의 저급 알킬 에스테르를 사용할 수 있고, 구체적으로는 디메틸 테레프탈레이트, 디메틸 이소프탈레이트, 디에틸 테레프탈레이트, 디에틸 이소프탈레이트, 디부틸 테레프탈레이트, 디부틸 이소프탈레이트 등을 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다. 소수성이 높은 벤젠 환을 포함하는 방향족 디카르복실산 성분은 바인더 수지의 유리전이온도(Tg)를 증가시키며, 결과적으로 토너의 저장안정성 및 내습성을 향상시킨다. 특히 테레프탈산 성분은 바인더 수지의 인성과 유리전이온도(Tg)를 증가시키며, 이소프탈산 성분은 반응성을 증가시키므로, 목적하는 바에 따라 이들을 적절히 조합하여 사용할 수 있다. 상기 방향족 디카르복실산 성분의 사용량은 전체 산 성분에 대해 80몰% 이상, 바람직하게는 90몰% 이상이며, 이들의 사용량이 상기 범위 미만인 경우에는 바인더 수지의 유리전이온도(Tg)가 저하되고, 토너의 저장안정성 및 내습성이 저하될 우려가 있다.

상기 폴리에스테르 수지 바인더를 얻기 위하여, 상기 방향족 디카르복실산 성분 외에, 필요에 따라 다른 방향족/지방족 디카르복실산 성분 또는 3가 이상의 다가 카르복실산 성분이 추가로 사용될 수 있다. 상기 다른 방향족/지방족 디카르복실산 성분으로는 프탈산(phthalic acid), 세박산(sebasic acid), 이소데실 숙신산, 말레산, 푸마르산, 아디프산, 이들의 모노메틸, 모노에틸, 디메틸, 디에틸 에 스테르 뿐만 아니라 이들의 산 무수물이 사용될 수 있다. 이러한 디카르복실산 성분은 토너의 정착성과 저장안정성에 현저한 영향을 미치므로, 요구되는 수지 성능에 따라 발명의 목적을 해치지 않는 범위 내에서 사용하여야 하며, 전체 산 성분에 대해 20몰% 이하로 사용하는 것이 바람직하다. 상기 3가 이상의 다가 카르복실산 성분으로는 예를 들면, 트리멜리트산, 피로멜리트산, 1,2,4-사이클로헥산트리카르복실산, 2,5,7-나프탈렌트리카르복실산, 1,2,4-나프탈렌트리카르복실산, 1,2,5-헥산트리카르복실산, 1,2,7,8-옥탄테트라카르복실산, 이들의 산 무수물 등을 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다. 이러한 3가 이상의 다가 카르복실산은 생성된 바인더 수지의 유리전이온도(Tg)를 상승시키고, 응집성을 부여하여 토너의 비오프셋성을 향상시킨다. 상기 3가 이상의 다가 카르복실산 성분을 사용할 경우, 그 사용량은 전체 산 성분에 대해 0.5 내지 20몰%, 바람직하게는 1 내지 15몰%이다. 상기 다가 카르복실산 성분의 사용량이 0.5몰% 미만이면 위에서 언급한 효과를 충분히 얻을 수 없고, 20몰%를 초과하면, 폴리에스테르 수지를 제조하는 동안에 겔화의 제어가 어려워, 원하는 물성의 수지를 얻을 수 없다.

본 발명에 사용되는 폴리에스테르 수지 바인더를 얻기 위한 방향족 디올 성분으로는 비스페놀-A 유도체를 포함하는 방향족 디올을 사용하는 것이 바람직하다. 비스페놀-A 유도체를 포함하는 방향족 디올 성분은 수지의 유리전이온도(Tg)를 상승시키고, 토너의 저장 안정성, 저온 및 고온 정착성을 향상시키는 효과가 있다. 이와 같은 방향족 디올 성분으로는 비스페놀-A 유도체로서 폴리옥시에틸렌-(2,0)- 2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판, 폴리옥시프로필렌-(2,0)-2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판, 폴리옥시프로필렌-(2,2)-폴리옥시에틸렌-(2,0)-2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판, 폴리옥시에틸렌-(2,3)-2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판, 폴리옥시프로필렌-(6)-2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판, 폴리옥시프로필렌-(2,3)- 2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판, 폴리옥시프로필렌-(2,4)-2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판, 폴리옥시프로필렌-(3,3)-2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판, 폴리옥시에틸렌-(3,0)-2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판, 폴리옥시에틸렌-(6)-2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판 등을 예시할 수 있으며, 이들을 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다. 상기 방향족 디올은 반응성이 적으므로 전체 산 성분에 대해 90몰% 이하를 사용하는 것이 바람직하고, 85몰% 이하로 사용하면 더욱 바람직하다.

본 발명에 사용되는 디올 성분은 지방족 디올을 포함하며, 상기 지방족 디올로는 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 네오펜틸 글리콜, 프로필렌 글리콜, 부탄디올 등을 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있고, 이들 중 에틸렌 글리콜, 네오펜틸 글리콜 또는 부탄디올을 사용하면 토너의 정착성이 향상되므로 바람직하다. 이러한 지방족 디올은 축중합 반응 속도를 향상시키고, 바인더 수지에 가소성을 부여하며, 토너의 정착성을 향상시키는 장점이 있으나, 수지의 유리전이온도(Tg)를 낮추고 저장 안정성을 저하시키므로, 토너가 사용되는 기종에 따라 적절한 양을 사용하여야 한다. 지방족 디올의 사용량은 전체 산 성분에 대해 10 내지 80몰%인 것이 바람직하고, 15 내지 75몰%이면 더욱 바람직하다. 상기 지방족 디올의 사용량이 10몰% 미만이면 축중합 반응속도가 저하되고, 토너의 정착성이 저하되는 단점이 있고, 80몰%를 초과하면 토너의 저장안정성이 저하될 우려가 있다.

또한, 상기 폴리에스테르 수지 바인더를 얻기 위하여, 상기 디올 성분 외에 필요에 따라 3가 이상의 다가 알코올 성분이 추가로 사용될 수 있다. 이와 같은 다가 알코올 성분으로는 소르비톨, 1,2,3,6-헥사테트롤, 1,4-소르비탄, 펜타에리트리톨, 디펜타에리트리톨, 트리펜타에리트리톨, 수크로오즈, 1,2,4-부탄트리올, 1,2,5-펜탄트리올, 글리세롤, 2-메틸프로판트리올, 2-메틸-1,2,4-부탄트리올, 트리메틸올에탄, 트리메틸올프로판, 1,3,5-트리하이드록시메틸벤젠 등을 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다. 상기 다가 알코올 성분은 생성되는 수지의 유리전이온도(Tg)를 상승시키고, 수지에 응집성을 부여하며, 토너의 저장 안정성을 향상시키는 효과가 있다. 상기 다가 알코올 성분을 사용할 경우, 그 사용량은 전체 산 성분에 대해 0.5 내지 30몰%인 것이 바람직하고, 1 내지 25몰%이면 더욱 바람직하다. 상기 성분의 사용량이 0.5몰% 미만이면 위에서 언급한 효과가 충분히 발휘되지 못하고, 30몰%를 초과하면 폴리에스테르 수지를 제조하는 동안에 폴리에스테르 수지의 겔화 제어가 어려워 원하는 물성의 수지를 수득하기가 곤란하다.

본 발명에 사용되는 폴리에스테르 바인더 수지를 제조하기 위해서는, 각 단량체를 반응기에 충전하고 가열하여 에스테르화 반응 또는 에스테르 교환반응을 수행한다. 이때, 필요한 경우, 에스테르화 반응 또는 에스테르 교환반응에 일반적으 로 사용되고 있는 티탄 부톡사이드, 디부틸주석 옥사이드, 마그네슘 아세테이트, 망간 아세테이트 등의 공지된 에스테르화 반응 촉매 또는 에스테르화 교환반응 촉매를 사용할 수 있다. 이어서, 반응 도중 생성된 물 또는 알코올을 통상적인 방법으로 제거하고 또는 제거하면서, 축중합 반응을 수행한다. 중합 시에는, 티탄 부톡사이드, 디부틸주석 옥사이드, 주석 아세테이트, 아연 아세테이트, 이황화주석, 삼산화안티몬, 이산화게르마늄 등과 같은 통상의 중합반응 촉매를 사용할 수 있다. 상기 에스테르화 반응은 질소 기류하 및 통상 100mmHg 이하의 진공상태에서 디올 성분을 제거하면서 수행할 수 있다. 상기 중합반응은 에스테르화 반응에 연속하여 수행할 수 있으며, 250℃, 바람직하게는 240℃ 이하의 온도 및 30mmHg 이하의 고진공 상태에서 수행하는 것이 바람직하다. 상기 중합반응 온도가 250℃를 초과하면 반응속도가 빨라지고, 겔화 제어가 곤란하므로, 원하는 물성의 수지를 수득하기 곤란하다. 본 발명에서는 이와 같은 중합반응 시간, 온도 등을 조절하여 고연화점 수지와 저연화점 수지를 제조한다.

상기 고연화점 수지의 산가는 35KOHmg/g 이하, 바람직하게는 30KOHmg/g 이하 이며, 산가가 35KOHmg/g을 초과하면 폴리에스테르 수지의 저장 운반시 또는 현상기 내에서의 저장 안정성이 저하된다. 또한 상기 고연화점 수지의 연화온도는 140 내지 215℃, 바람직하게는 150 내지 210℃이고, 유리전이온도(Tg)는 50 내지 70℃이다. 상기 연화온도 및 유리전이온도(Tg)가 너무 낮으면, 저장 도중 토너 입자들의 응집하여, 저장 안정성이 저하되며, 연화온도 및 유리전이온도(Tg)가 너무 높으면 저온 정착 특성이 저하되어 오프셋 문제가 발생하고, 화상이 불량해진다. 상기 고연화점 수지의 겔 함량은 2 내지 30중량%이며, 상기 겔 함량이 2중량% 미만이면 토너의 고온 정착성이 저하되어, 고온 오프셋 문제가 발생하며, 겔 함량이 30중량%를 초과하면 토너의 저온 정착성이 저하되어 우수한 화상을 수득할 수 없다.

상기 저연화점 수지의 산가는 40KOHmg/g 이하, 바람직하게는 35KOHmg/g 이하 이며, 산가가 40KOHmg/g을 초과하면 폴리에스테르 수지의 저장 운반시 또는 현상기 내에서의 저장 안정성이 저하된다. 또한 상기 저연화점 수지의 연화온도는 100 내지 155℃, 바람직하게는 100 내지 150℃, 더욱 바람직하게는 110 내지 145℃이고, 유리전이온도(Tg)는 50 내지 65℃이다. 상기 연화온도 및 유리전이온도(Tg)가 너무 낮으면, 토너의 저온 오프셋 문제가 발생하고, 저장 도중 토너 입자들의 응집하여, 저장 안정성이 저하된다. 반면, 상기 연화온도 및 유리전이온도(Tg)가 너무 높으면 저연화점 수지 혼합 효과를 얻을 수 없을 뿐 만 아니라, 토너의 저장 안정성이 저하되고, 저온 정착 특성이 저하되어, 화상이 불량해진다.

본 발명에 따른 토너는 상기 고연화점 및 저연화점 폴리에스테르 수지를 주성분으로 하는 바인더 수지와 착색제를 함유한다. 토너 중의 바인더 수지 함유량은 30내지 95중량%인 것이 바람직하고, 35 내지 90중량%이면 더욱 바람직하다. 상기 바인더 수지 함유량이 30중량% 미만이면, 토너의 비오프셋성을 저하시키는 경향이 있고, 95중량%를 초과하면, 토너의 대전 안정성이 저하되는 경향이 있다. 상기 전체 바인더 수지 중, 저연화점 바인더 수지의 사용량은 2 내지 50중량%이며, 상기 저연화점 수지 사용량이 2중량% 미만이면 저온 정착 효과를 충분히 얻을 수 없고, 50중량%를 초과하면 고온 오프셋 문제가 발생할 우려가 있다. 본 발명에 따른 토너에 사용되는 착색제의 함량은 5 내지 70중량%인 것이 바람직하고, 상기 착색제로는 통상적인 착색제를 비제한적으로 광범위하게 사용할 수 있으며, 예를 들면, 카본 블랙, 니그로신 염료, 램프 블랙, 수단 블랙 SM, 네이블 옐로우, 미네랄 패스트 옐로우, 리톨 레드, 퍼머넌트 오렌지 4R, 산화철 등의 착색제 및 안료를 사용할 수 있다. 또한 본 발명의 토너는 폴리에스테르 바인더 수지 외에도, 필요에 따라 스티렌계 수지, 스티렌-아크릴계 수지 등의 다른 수지를 더욱 포함할 수 있으며, 또한 통상의 첨가제로서 하전 제어제(예: 니그로신, 알킬 함유 아진계 염료, 염기성 염료, 모노아조 염료 및 이의 금속 착물, 살리실산 및 이의 금속 착물, 알킬 살리실산 및 이의 금속 착물, 나프토산 및 이의 금속 착물 등), 오프셋 방지제(예: 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-폴리프로필렌 공중합체 등), 자성 분말(예: 페라이트,마그네타이트 등) 등을 포함할 수도 있다.

본 발명의 토너는 일축 또는 이축 압출기, 믹서 등의 혼련기를 사용하여, 고연화점 바인더 수지의 연화온도보다 15 내지 30℃ 높은 온도에서, 바인더 수지, 착색제 및 필요에 따라 첨가제를 혼련하고, 이어서 분쇄함으로서 제조될 수 있다. 생성된 토너 입자의 평균 입자 크기는 5 내지 20㎛인 것이 바람직하고, 8 내지 15㎛이면 더욱 바람직하며, 입자크기 5㎛ 이하의 미립자가 전체의 3중량% 미만이 되도 록 하는 것이 바람직하다.

이하, 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하나, 본 발명이 하기 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다. 이하의 실시예 및 비교예에 있어서, 성능 평가 방법은 다음과 같다.

1. Tg(유리전이온도, ℃): 시차주사열량계(제조원: TA Instruments)를 사용하여, 시료를 용융 급냉시킨 후 10℃/분의 속도로 승온시키면서 측정한다. 흡열 곡선 부근의 베이스 라인의 각 접선의 중앙값[mid value]를 Tg로 한다.

2. 연화 온도(℃): 유동 시험기(CFT-500D, 제조원:Shimadzu Laboratories)를 사용하여, 1.0Φ x 10mm(높이) 노즐, 10kgf 하중 및 6℃/분의 온도 상승 조건하에서, 1.5g 시료의 절반이 흘러나오는 온도를 연화온도(℃)라고 한다.

3. 산가(KOHmg/g): 수지를 디클로로메탄에서 용해시킨 후, 냉각시키고 0.1N KOH 메틸알콜 용액으로 적정한다.

4. 겔 함량: 수지 20g을 THF(Tetrahydrofuran)에 1중량% 농도로 용해시킨 후, 200 메쉬(mesh)를 통과시키고, 50℃에서 8시간 진공 건조 한 다음, 메쉬에 잔류한 수지의 함량을 측정한다.

5. 최소 정착온도 및 오프셋 온도: 제조된 토너를 전사 장치를 이용하여 흰 종이위에 전사 후, 히트 롤러를 분당 30매의 속도로 통과시킨 다음, 95% 이상의 정착 효율을 유지하는 히트 롤러의 최소온도를 최소 정착온도, 최대 온도를 오프셋온 도로 정의하며, 히트 롤러 온도를 90℃에서 230℃까지 변경하면서 최소 정착온도와 오프셋 온도를 측정한다.

6. 토너 화상 평가: 실리콘 오일로 도포된 히트 롤러를 포함하고, 온도를 변화시킬 수 있으며, 인쇄속도가 40page/분인 흑백 프린터를 사용하여 종이위에 인쇄했을 때의 화상 흐름과 화상 정밀도를 육안으로 관찰하여, 화상 흐림이 전혀 없고 화상 정밀도가 양호하면 ◎, 화상 흐림이 거의 없고 화상 정밀도가 양호하면 ○, 화상 흐림이 현저하고 화상 정밀도가 불량하면 × 평가하였다.

[제조예 1-4, 비교예 1-3]

방향족 디카르복실산, 지방족 디카르복실산, 3가 카르복실산 및 알코올, 지방족 디올 및 방향족 디올을 에스테르화 및 축중합시키되, 중합 조건을 조절하여, 하기 표 1에 기재된 물성을 가지는 고연화점 수지를 얻고, 이를 이용하여 토너를 제조하였다. 토너는 통상의 방법에 따라 고연화점 수지 95중량부, 카본블랙 4중량부, 하전제어제 1중량부를 혼합 압출한 다음, 냉각, 분쇄 및 분급하고, 외첨을 하여 평균 입자 크기가 7-10㎛이 되도록 제조하였다. 얻어진 토너의 물성을 평가하여 표 1에 함께 나타내었다.

표 1에 나타낸 바와 같이, 고연화점 수지의 연화온도가 140-210℃(제조예 1-3)이면 최소 정착온도와 오프셋 발생온도가 각각 150, 230℃로 양호한 정착성을 나타내었고, 토너 저장안정성 및 화상도 양호하였다. 반면, 연화온도가 140℃ 미만이거나 215℃를 초과하면(비교예 1 및 2) 토너화상 또는 정착온도가 불량하였다. 또 한, 고연화점 수지의 Tg가 50-70℃이면(제조예 1-4), 토너의 정착성, 저장안정성 및 화상이 모두 양호하였으나, Tg가 50℃ 미만이면(비교예 3) 저장 안정성이 낮고, 양호한 토너 화상을 얻을 수 없었다.

	제조예 1	제조예 2	제조예 3	비교예 1	비교예 2	제조예 4	비교예 3
연화온도(℃)	210	140	185	130	220	185	220
Tg(℃)	70	70	65	70	70	52	48
산가(KOHmg/g)	20	20	12	20	20	20	20
겔 함량(wt%)	30	30	15	30	30	30	30
최소정착온도(℃)	160	150	150	145	170	155	160
오프셋발생온도(℃)	230	230	230	180	230	230	230
저장 안정성	○	○	○	○	○	○	X
토너화상평가	○	○	○	X	X	○	X

[제조예 5-6, 비교예 4-5]

제조예 1과 동일한 방법으로, 하기 표 2에 기재된 물성을 가지는 고연화점 수지를 얻고, 이를 이용하여 토너를 제조하였으며, 얻어진 토너의 물성을 평가하여 표 2에 함께 나타내었다. 표 2에 나타낸 바와 같이, 고연화점 수지의 산가가 35KOHmg/g 이하이면(제조예 5), 토너의 물성이 양호한 반면, 산가가 35KOHmg/g을 초과하면(비교예 4) 토너의 저장안정성과 화상이 저하되었다. 또한, 고연화점 수지의 겔 함량이 2-30중량% 이면(제조예 6), 토너의 물성이 양호한 반면, 겔 함량이 30중량%를 초과하면(비교예 5), 최소정착온도가 상승되는 문제점이 있음을 알 수 있다.

	제조예 5	비교예 4	제조예 6	비교예 5
연화온도(℃)	165	150	195	170
Tg(℃)	65	60	68	55
산가(KOHmg/g)	0.5	36	10	15
겔 함량(wt%)	30	25	2	35
최소정착온도(℃)	150	145	150	165
오프셋발생온도(℃)	230	220	220	230
저장 안정성	○	X	○	○
토너화상평가	○	X	○	X

[실시예 1-3, 비교예 6-8]

제조예 3의 고연화점 수지와 하기 표 3에 기재된 물성을 가지는 저연화점 수지를 하기 표 3에 기재된 함량으로 혼합한 후, 실시예 1과 동일한 방법으로, 토너를 제조하였으며, 얻어진 토너의 물성을 평가하여 표 3에 함께 나타내었다. 표 3에 나타낸 바와 같이, 저연화점 수지 함량이 2 내지 50중량%인 경우(실시예 1-3), 토너의 물성이 현저히 양호하였으나, 저연화점 수지 함량이 상기 범위를 벗어나거나(비교예 6-7), 저연화점 수지의 Tg가 50℃ 미만이면(비교예 8), 토너의 최소 정착 온도 또는 화상이 불량해지거나, 저장안정성이 저하됨을 알 수 있다.

	실시예 1	실시예 2	비교예 6	비교예 7	실시예 3	비교예 8
저연화점 수지함량(wt%)	2	50	1.5	55	50	35
연화온도(℃)	145	145	145	145	145	125
Tg(℃)	65	65	65	65	50	45
산가(KOHmg/g)	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5	4
최소정착온도(℃)	115	110	150	105	105	105
오프셋발생온도(℃)	230	230	230	200	230	220
저장 안정성	◎	◎	○	○	◎	X
토너화상평가	◎	◎	○	X	◎	X

[실시예 4-5, 비교예 9-10]

제조예 3의 고연화점 수지와 하기 표 4에 기재된 물성을 가지는 저연화점 수지를 하기 표 4에 기재된 함량으로 혼합한 후, 실시예 1과 동일한 방법으로, 토너를 제조하였으며, 얻어진 토너의 물성을 평가하여 표 4에 함께 나타내었다. 표 4에 나타낸 바와 같이, 저연화점 수지의 산가가 40KOHmg/g 이하이면(실시예 4-5), 양호한 토너 물성을 얻을 수 있었으나, 산가가 40KOHmg/g 초과하면(비교예 9) 토너의 저장안정성 불량으로 양호한 화상을 얻을 수 없었다. 또한 저연화점 수지의 연화온도가 100℃ 미만이면(비교예 10), 오프셋 발생온도가 낮아져서 양호한 정착성을 얻을 수 없었고, 토너 화상도 불량함을 알 수 있다.

	실시예 4	비교예 9	실시예 5	비교예 10
저연화점 수지함량(wt%)	40	25	40	25
연화온도(℃)	128	143	100	95
Tg(℃)	55	63	55	63
산가(KOHmg/g)	35	50	35	50
최소정착온도(℃)	120	145	110	120
오프셋발생온도(℃)	230	210	230	185
저장 안정성	◎	X	◎	○
토너화상평가	◎	X	◎	X

이상 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 토너 조성물은 정전기록 물질 또는 기록 매채로의 정착성, 특히 저온 정착성이 우수할 뿐 만 아니라, 저장 안정성이 우수하고, 양호한 품질의 화상을 형성할 수 있다.

Claims (6)

1. 방향족 디카르복실산, 방향족 디올 및 지방족 디올 성분의 에스테르화 및 축중합 반응으로 얻어진 고연화점 폴리에스테르 수지 바인더 및 저연화점 폴리에스테르 수지 바인더; 및 착색제를 포함하는 토너 조성물에 있어서,

   상기 고연화점 폴리에스테르 수지의 산가는 25KOHmg/g 이하이고, 연화온도는 140 내지 215℃이고, 유리전이온도(Tg)는 50 내지 70℃이고, 겔 함량은 2 내지 30중량%이며, 상기 저연화점 수지의 산가는 40KOHmg/g 이하이고, 연화온도는 100 내지 155℃이고, 유리전이온도(Tg)는 50 내지 65℃이며, 상기 저연화점 수지의 사용량은 전체 바인더 수지에 대하여 2 내지 50중량%인 것인 토너 조성물.
2. 제1항에 있어서, 상기 고연화점 수지의 산가는 30KOHmg/g 이하이며, 연화온도는 150 내지 210℃인 것인 토너 조성물.
3. 제1항에 있어서, 상기 저연화점 수지의 산가는 35KOHmg/g 이하이며, 연화온도는 110 내지 145℃인 것인 토너 조성물.
4. 제1항에 있어서, 상기 바인더 수지의 함량은 30 내지 95중량%이고, 상기 착색제의 함량은 5 내지 70중량%인 것인 토너 조성물.
5. 제1항에 있어서, 상기 방향족 디카르복실산 성분은 테레프탈산, 이소프탈산 및 이들의 저급 알킬 에스테르로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 토너 조성물.
6. 제1항에 있어서, 상기 방향족 디올 성분은 비스페놀-A 유도체를 포함하는 방향족 디올인 것인 토너 조성물.