KR20090050115A - 알칼리 수용성 고분자를 이용한 부정형 중합 토너의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소수성 비닐계 단량체, 폴리알킬렌글라이콜 메타아크릴레이트계 화합물, 상기 소수성 비닐계 단량체에 가용성을 갖는 왁스, 및 착색제를 분산상으로 준비하고, 연속상인 분산 용매로 알칼리 수용성 고분자가 녹아있는 수용액상에 상기 분산상을 혼합하여 현탁액을 형성하고, 상기 현탁액을 마이크로 현탁중합(1차 현탁중합)시켜 고분자 복합체 라텍스 입자를 제조하고, 그 고분자 복합체 라텍스 입자를 분산시킨 용액에 무기염 분산제를 첨가하고 pH를 조절함으로써 입자의 분산안정성을 조절하여 입자간 응집을 유도하면서 개시제가 포함된 소량의 단량체를 추가 투입하여 2차 현탁중합시키는 단계에 의하여 제조되는 토너 및 그 제조방법에 관한 것이다. 본 발명을 통하여 얻어진 중합 토너는 입경이 균일한 부정형 토너로써 해상도가 높은 화상을 형성할 수 있고, 환경 의존성이 작고 대전량이 균일하며 정착특성이 우수하다.

알칼리 수용성 고분자, 마이크로 현탁중합, 부정형 토너, 중합 토너

Description

알칼리 수용성 고분자를 이용한 부정형 중합 토너의 제조방법{ Method for preparing irregular shape polymerized toner by microsuspension - suspension polymerization using alkali soluble resin }

발명의 분야

본 발명은 부정형 토너의 제조방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 알칼리 수용성 고분자를 이용하여 고분자 복합체 라텍스 입자를 제조하고, 제조된 라텍스 입자를 현탁중합하여 입경이 균일한 부정형 토너를 제조하는 방법에 관한 것이다.

발명의 배경

토너를 제조하기 위한 고분자 라텍스의 제조 방법은 유화중합법, 현탁중합법, 분산중합법, 용액중합법 등 여러 가지가 있다. 이러한 중합방법 중에서도 라텍스 입자 내에 액상 및 고상의 필러를 함유하여 제조하기 위해서는 유화중합법 중에 서도 미니 에멀젼 중합법 및 현탁중합을 이용할 수 있다. 미니 에멀젼법으로 중합시 유화제 및 보조 유화제를 사용하며, 친유성 재료(hydrophobic agent)를 포함하여, 유화액적에서 단량체가 확산되는 것을 제어하고 초기 형성된 유화액적에서 중합이 이루어지면서 라텍스 입자 내에 필러를 함유할 수 있게 한다.

상기 중합법에 의해서는 500㎚ 이하의 고분자 복합체 라텍스를 얻을 수 있지만, 유화제, 보조유화제 및 친유성 재료를 함유함으로써 라텍스 자체의 물성을 저하시키는 문제가 있다. 또한 상기 500㎚ 이하의 고분자 복합체 라텍스에 내포된 왁스의 직경은 이보다 작게 형성되어 정착시 왁스의 확산 및 정착의 역할이 어려울 수 있다.

US 6610453은 왁스를 캡슐화한 라텍스를 이용하여 수분산된 착색제와 응집 합일하는 중합방법을 제안하고, US 7169526은 왁스 내포입자와 수분산된 착색제를 응집 후에 왁스를 내포하지 않은 라텍스 입자로 캡슐화하여 왁스의 이형화를 제어하는 방법을 소개한다. 또한 US 7141345에서는 착색제 등 기능층을 갖는 라텍스를 제조하고 수분산된 왁스 미립자를 응집하여 합일하는 공정을 제시하고 있어 유화-응집 공정에 의한 중합 토너의 제조는 다양한 공정으로 소개되어 있다. 중합 토너는 에너지 절약, 좁은 입도분포, 안료 및 이형제의 증량으로 생기는 폐해를 방지하는 입자설계의 자유도의 면에서 우위성이 있다.

그러나 유화제를 포함한 유화-응집 토너는 환경(특히 습도와 온도)에 민감하게 영향을 받는다. 특히 습도가 높을 때 종이와 토너의 접착력(혹은 정착성)이 떨어지는 문제가 유발될 수 있다. 이러한 문제들을 제거하기 위해 세정 공정에서 잔 존 유화제를 제거할 수 있으나, 이 경우에도 표면에 화학적, 물리적으로 흡착된 경우는 완전히 제거하기가 어려우며, 평형(equilibrium) 공정으로 완전히 제거하고자 할 경우 다량의 오폐수를 발생시켜 환경적으로나 제조원가 측면에서도 바람직하지 못하다.

최근에 중합 토너가 소입경화, 입자형성제어의 용이성, 입자의 기능화의 자유도가 높기 때문에 많이 이용된다. 그러나 중합법에 의해 얻어진 입자들은 직경이 비교적 균일하기는 하지만, 입자의 형상이 실제로 아주 정확한 구형을 갖는 문제가 있다. 아주 정확한 구형을 갖는 경우 입자의 표면적이 작고 현상물에 접촉하는 면적이 작기 때문에 토너로 사용시 대전성이 나빠지는 문제가 있다. 일본공개특허 평 1-10263호에는 중합법으로 얻어진 입자에 다른 중합방법 등에 의해 얻어진 미립자를 부착시키는 방법이 개시되어 있다. 이와 다른 방법으로 중합법에 의해 얻어진 입자들을 물리적으로 충격을 가하여 분쇄하는 방법에 의해 부정형 입자를 제조하는 방법도 알려져 있다. 그러나 상기의 방법 모두 토너 입자의 입경분포가 넓어지기 때문에 분급조작을 해야만 균일한 입경의 토너 입자를 얻을 수 있는 문제가 있다.

이에 본 발명은 고분자 라텍스를 제조함에 있어서 유화제를 사용하지 않고 알칼리 수용성 고분자를 이용하여 1∼2㎛ 크기의 1차 마이크로 현탁중합 입자를 제조하고, 소량의 단량체를 추가 투입하여 2차 현탁중합함으로써, 입경이 균일한 부정형의 미세입자 토너를 제조하고자 한다.

본 발명의 목적은 알칼리 수용성 고분자를 이용하여 환경의존성이 작고, 환경적 측면이나 제조원가 측면에서 유리한 부정형 중합 토너를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 저온 정착성, 고온 오프셋성 등의 정착 특성이 우수한 부정형 중합 토너를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 대전균일성 및 안정성이 높고, 흐려짐이나 비산이 없어서 고화질의 화상형성을 가능하게 하는 부정형 중합 토너를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 상기 및 기타의 목적들은 하기 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.

발명의 요약

본 발명에 따른 부정형 중합 토너 입자는 소수성 비닐계 단량체, 폴리알킬렌글라이콜 메타아크릴레이트계 화합물, 상기 소수성 비닐계 단량체에 가용성을 갖는 왁스, 및 착색제를 분산상으로서 준비하고, 연속상인 분산 용매로 알칼리 수용성 고분자가 용해된 수용액상에 상기 분산상을 혼합하여 현탁액을 형성하고, 상기 현탁액에 가온하여 마이크로 현탁중합시키는 단계에 의하여 1㎛ 수준으로 제조된 고분자 복합체 라텍스 입자가 분산되어 있는 용액에 무기염 분산제를 첨가하고 pH를 조절함으로써 입자의 분산안정성을 조절하여 일정 크기로의 입자간 응집을 유도하면서 개시제가 포함된 소량의 단량체를 추가 투입하여 2차 현탁중합시키는 단계에 의하여 제조되는 것을 특징으로 한다.

상기 방법에 의하여 제조된 고분자 복합체 라텍스 입자는 평균입경 1∼2㎛ 크기를 갖는 것이 바람직하다. 상기 라텍스 입자에서 알칼리 수용성 고분자의 함량은 소수성 비닐계 단량체의 함량에 대하여 0.01∼5 중량%인 것이 바람직하다.

이하 본 발명의 내용을 하기에 상세히 설명한다.

발명의 구체예에 대한 상세한 설명

본 발명의 입경이 균일한 부정형 중합 토너는 소수성 비닐계 단량체, 폴리알킬렌글라이콜 메타아크릴레이트계 화합물, 상기 소수성 비닐계 단량체에 가용성을 갖는 왁스, 및 착색제의 분산상을 알칼리 수용성 고분자가 용해된 수용액상에 혼합하여 현탁액을 형성하고, 상기 현탁액에 가온하여 마이크로 현탁중합시켜 고분자 복합체 라텍스 입자를 제조하고, 상기의 방법에 의해 제조된 고분자 복합체 라텍스 입자가 분산되어 있는 용액에 무기염 분산제를 첨가하고 pH를 조절함으로써 일정 크기로의 입자간 응집을 유도하면서 개시제가 포함된 소량의 단량체를 추가 투입하여 2차 현탁중합시켜 제조되는 것을 특징으로 한다.

상기의 부정형이란 실질적으로 완전한 구형이 아닌 모양을 말한다. 상기 고분자 복합체 라텍스 입자는 표면에 유화제 대신 수용액상에서 안정제 역할을 하는 알칼리 수용성 고분자가 흡착되어 있으며, 알칼리 수용성 고분자가 pH에 따라 안정 화도가 변화하는 특성을 이용하여 일정 크기로 제조된다.

상기 중합 토너 입자는 열가소성 수지, 안료, 대전제어제, 왁스 등을 포함하는 것이 일반적이지만, 무기미립자나 유기미립자를 토너 입자 표면에 첨가할 수 있다.

각각의 단계를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

1차 현탁입자의 제조

A. 분산상의 준비

현탁액을 형성하기 위해, 먼저 소수성 비닐계 단량체와 폴리알킬렌글라이콜 메타아크릴레이트계 화합물, 상기 소수성 비닐계 단량체에 가용성인 왁스, 및 착색제를 분산상으로 준비한다.

본 발명에서 상기 소수성 비닐계 단량체는 라디칼 중합이 가능한 방향족 비닐 화합물, 불포화 카르복시산 에스테르 화합물 등이 사용된다.

상기 방향족 비닐 화합물로서는 스티렌, α-메틸스티렌, α-클로로스티렌, p-tert-부틸스티렌, p-메틸스티렌, p-클로로스티렌, o-클로로스티렌, 2,5-디클로로스티렌, 3,4-디클로로스티렌, 디메틸스티렌, 디비닐벤젠 등이 사용된다.

또한, 상기 불포화 카르복시산 에스테르 화합물로서는 메틸아크릴레이트, 메틸메타아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 에틸메타아크릴레이트, 프로필아크렐리에트, 프로필메타아크릴레이프, 부틸아크릴레이트, 부틸메타아크릴레이트 등이 사용된다.

본 발명에서는 상기 폴리알킬렌글라이콜 메타아크릴레이트계 화합물을 사용하여 소수성 비닐계 단량체와의 몰비를 변화시킴으로써 고분자 복합체 라텍스 입자의 입도분포를 변화시킬 수 있다.

상기 폴리알킬렌글라이콜 메타아크릴레이트계 화합물로 사용될 수 있는 물질로는 다양한 중합도를 갖는 폴리에틸렌글라이콜 메틸 메타아크릴레이트, 폴리에틸렌 글라이콜 메틸이써메타아크릴레이트, 폴리에틸렌 글라이콜 메타아크릴레이트, 폴리프로필렌 글라이콜 메타아크릴레이트, 폴리프로필렌 글라이콜 디메타아크릴레이트 등을 들 수 있다. 이들 중 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있지만 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 폴리알킬렌글라이콜 메타아크릴레이트계 화합물의 함량은 소수성 비닐계 단량체 100 중량부에 대하여 1∼5 중량부로 사용하는 것이 상기 폴리알킬렌글라이콜 메타아크릴레이트계 화합물에 함유된 극성그룹에 의하여 보다 안정한 에멀젼을 형성할 수 있으므로 바람직하다.

상기 왁스는 상기 소수성 비닐계 단량체에 가용성이라면 어느 것이든 사용될 수 있다. 구체적으로 파라핀 왁스, 폴리올레핀 왁스, 아마이드 왁스, 고급 지방산, 에스테르 왁스 및 이러한 유도체가 사용될 수 있으며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 왁스의 함량은 최종 응집 토너 입자를 기준으로 0.5 내지 50 중량 %, 더욱 바람직하게는 1 내지 40 중량%이다.

상기 착색제는 카본블랙, 아닐린 블랙; 축합 질소 화합물, 이소인돌리논 화합물, 아트라킨화합물, 아조 금속 착제, 또는 알릴 이미드 화합물; 안트라킨, 퀴나 크리돈 화합물, 염기 염료 레이트 화합물, 나프톨 화합물, 벤조 이미다졸 화합물, 티오인디고 화합물, 페릴렌 화합물; 동 프탈로시아닌 화합물 및 그 유도체, 안트라킨 화합물, 또는 염기 염료 레이트 화합물 등이 사용될 수 있으며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.

본 발명에 있어서는 필요에 따라 임의의 유용성 개시제, 분자량 조절제 등의 각종 첨가제를 사용할 수 있다.

상기 유용성 개시제는 사용되는 단량체에 가용인 것이면 특별히 제한없이 사용할 수 있다. 구체적으로 벤조일 퍼옥사이드, 라우릴 퍼옥사이드, 큐멘하이드로 퍼옥사이드, 메틸에틸케톤 퍼옥사이드, t-부틸하이드로 퍼옥사이드, t-부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, t-헥실퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, 1,1,3,3-테트라메틸부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트 등의 퍼옥사이드계 개시제 ; 2,2'아조비스이소부틸로니트릴, 2,2'-아조비스 2,4-디메틸발레로니트릴, 2,2'-아조비스-2-메틸이소부티로니트릴 등의 아조계 개시제가 사용될 수 있으며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용될 수 있다. 상기 개시제의 첨가 농도는 전체 단량체에 대하여 1∼5 중량% 정도가 바람직하다.

분산상의 제조시, 분자량 조절제로 연쇄 사슬 이동제를 첨가하는 것이 바람직하다. 연쇄 사슬 이동제는 최종적으로 중합이 완결되어 형성된 고분자의 목적 분자량을 조절하기 위해 첨가되는 기능성 첨가제이다. 본 발명에서 사용할 수 있는 연쇄 이동제는 옥틸메르캡탄, 도데실 메르캡탄 등이 있으며, 이외에도 본 발명이 속하는 기술분야에서 흔히 사용되는 연쇄 사슬 이동제라면 제한없이 사용할 수 있 다.

B. 현탁액의 형성

본 단계는 상술한 단계에서 제조된 분산상을 연속상인 분산 용매로서 알칼리 수용성 고분자가 용해되어 있는 수용액상에 혼합하여 현탁액을 형성하는 단계이다.

일반적으로 '알칼리 수용성 고분자'는 알칼리 수용액에 용해되는 물질로서 사슬 내에 친수성 부분과 소수성 부분을 모두 가지고 있는 고분자이며, 전형적인 계면활성제와 유사한 방법으로 중합 장소를 제공할 수 있는 집합체(aggregate)를 형성할 수 있고 입자에 흡착되며 라디칼 개시제에 의해 상기 고분자에 그라프팅되어 입자 안정화 작용과 정전기적 안정화 작용을 동시에 할 수 있는 고분자이다.

상기 알칼리 수용성 고분자 물질의 중화도를 달리하면 친수성과 소수성의 성질을 제어할 수 있어 유화능력의 제어가 가능하다. 또한 광택성이 우수한 알칼리 수용성 고분자가 중합된 단량체에 그라프트되어 공중합체를 형성함에 따라 토너 입자에 광택성을 부여할 수 있다.

상기 알칼리 수용성 고분자로는 폴리에틸렌 아크릴산 공중합체(poly (ethylene-co-acrylic acid)), 스타이렌아크릴산 공중합체(poly(styrene-co-acrylic acid)), 스타이렌말레익 안하이드라이드 공중합체(poly(styrene-co-maleic anhydride) 중에서 하나인 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 알칼리 수용성 고분자의 함량은 전체 수용액 함량에 대하여 0.01∼0.55 중량%인 것이 바람직하다.

상기 알칼리 수용성 고분자를 알칼리성 수용액에 용해시키는 단계에서는 알칼리성 용액을 탈이온수에 알칼리 수용성 고분자의 산가(acid value)를 감안하여 중화도가 60 내지 140% 바람직하게는 90 내지 110%가 되도록 제조한다. 상기 알칼리성 수용액은 수산기를 갖는 알칼리 물질을 사용하여 제조할 수 있다. 상기 알칼리 물질은 수산화 나트륨, 수산화 칼륨 또는 암모니아수를 사용하는 것이 바람직하다.

미리 제조한 분산상을 상기 서술한 방법으로 제조된 알칼리 수용성 고분자 수용액상에 혼합하여 현탁액을 제조한다. 현탁장치로는 호모지나이저 또는 호모믹서 등을 이용할 수 있다. 다만 이에 한정되지는 않는다. 호모지나이저 또는 호모믹서를 사용하여 제조된 현탁액적은 1∼3㎛의 분포를 갖는다.

C. 마이크로 현탁중합(Microsuspension polymerization)

본 단계에서는 상술한 단계에서 제조된 현탁액의 액온을 60℃∼90℃, 바람직하게는 70℃∼80℃로 유지하고 2∼8시간, 바람직하게는 4∼6시간 현탁중합함으로써 1∼2㎛ 수준의 왁스 및 착색제를 내포하는 라텍스를 제조할 수 있다.

상기에서 제조된 고분자 복합체 라텍스는 입자 내에 0.5∼2㎛ 이하의 왁스와 0.1∼0.5㎛ 수준의 카본블랙 입자를 내포되어 있으며, 알킬리 수용성 고분자가 표면에 존재하여 분산안정성을 도모할 수 있는 구조를 갖는다.

2차 현탁입자의 제조

A. 1차 현탁입자의 응집

상기의 방법으로 제조된 현탁입자 분산액의 pH를 조절하여 현탁입자의 분산안정성을 제어할 수 있다. 상기 현탁입자 분산액의 pH는 3.5 내지 5.5로 조절하는 것이 바람직하며, 이 수준에서 5∼7㎛ 크기 입자로 응집을 제어할 수 있다.

B. 2차 현탁중합

상기 응집된 현탁입자 분산액에 무기계 현탁안정제 및 개시제가 함유된 소량의 단량체를 투입하여 2차 현탁중합을 진행한다. 상기 개시제가 함유된 소량의 단량체는 1차 현탁입자 고형분 대비 1∼50 중량부, 바람직하게는 5∼20 중량부의 단량체와 2차 현탁중합용 단량체 대비 0.01∼0.5 중량부의 개시제가 첨가된다. 1차 현탁중합시 함유되어 있는 알칼리 수용성 고분자는 입체 장애에 의한 반발력 및 염기성 수용액상에서의 이온화에 의한 정전기적 반발력을 가진다. 여기에 상기 무기계 현탁안정제를 첨가함으로써 정전기적 반발력 및 입자간 일정 거리를 형성하여 반응 중 응집을 제어할 수 있게 된다.

상기 무기계 현탁안정제로는 인산칼슘, 황산바륨, 유산칼슘, 탄산바륨, 탄산칼슘, 탄산마그네슘 등이 있으며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 이중 바람직하게는 인산칼슘이다. 상기 무기계 현탁안정제가 알칼리 수용성 고분자와 함께 안정제 역할을 수행하기 위해서는 연속상 수용액 100 중량부를 기준으로 0.001∼0.5 중량부가 바람직하다.

이와 같이 제조된 토너의 입자 크기는 6 내지 8 ㎛의 입경을 가지며, 부정형 이면서도 입경이 균일하여 정착특성이 우수한 특징을 갖는다.

본 발명은 하기의 실시예에 의하여 보다 구체화 될 것이며, 하기 실시예는 본 발명의 구체적인 예시에 불과하며 본 발명의 보호범위를 한정하거나 제한하고자 하는 것은 아니다.

실시예

실시예 1

1차 현탁입자의 제조

200 중량부의 스티렌 단량체와 폴리에틸렌글라이콜메틸 메타아크릴레이트 공중합 단량체 및 5 중량부의 t-도데실 메르캅탄 연쇄 사슬 이동제를 단일상으로 혼합하고, 상기 단량체에 가용인 파라핀 왁스(paraffin wax)를 6.5 중량부 용해하였다. 이렇게 제조된 분산상에 5 중량부의 카본블랙 착색제와 분산제를 혼합한 후 5 중량부 벤조일 퍼옥사이드(benzoyl peroxide) 유용성 개시제를 용해시켜 분산상을 준비하였다.

다음으로 600 중량부의 탈이온수에 수용액 대비 0.01 중량%의 알칼리 수용성 고분자로 스타이렌 아크릴산 공중합체를 용해하고 준비된 상기의 분산상 200 부를 혼합하여 현탁액을 형성하고 현탁중합하였다. 상기 중합시 온도는 80℃까지 가온하며, 교반속도는 150rpm, 중합시간은 6시간으로 하였다.

상기 기술한 방법으로 제조된 1㎛ 수준의 1차 현탁입자 분산액을 0.1N HCl 수용액을 사용하여 pH를 3.5로 조정하여 평균입경이 3∼5㎛ 수준으로 응집된 현탁입자를 제조하였다.

2차 현탁입자의 제조

상기 3∼5㎛ 수준으로 응집된 현탁입자 분산액 100 중량부에 무기계 현탁안정제 인산삼칼슘을 수용액 대비 1.5 중량부 첨가하고, 0.5 중량부의 벤조일퍼옥사이드가 용해되어 있는 30부의 메틸 메타아크릴레이트 단량체를 적가하여 2차 현탁액을 형성하고 중합 온도는 80∼까지 가온 후, 교반속도는 120 rpm, 중합시간은 4시간으로 토너용 미립자를 얻을 수 있었다.

얻어진 토너 입자의 평균입경은 7.5㎛인 것으로 측정되었다. 투과전자현미경을 사용하여 토너 입자 내부에 분산되어 있는 왁스와 착색제의 입경 및 분포경향을 확인하였다.

실시예 2

상기 실시예 1과 동일한 조건에서 알칼리 수용성 고분자 스타이렌 아크릴산 공중합체 함량을 0.03∼3 중량%로 조절하여 라텍스를 제조하였다. 알칼리 수용성 고분자 함량이 높을수록 평균입경 및 입도분포가 감소하여 알칼리 수용성 고분자 자체가 분산안정제 역할을 하고 있음을 확인할 수 있었다. 또한 연쇄 사슬 이동제를 첨가하여, 중량 평균분자량이 작아진 토너를 사용할 때 정착성 향상은 기대되나 고온 오프셋의 문제를 일으키는데, 높은 유리전이 온도를 갖는 알칼리 수용성 고분 자 함량이 높아지면서 문제 해결을 기대할 수 있다.

비교실시예 1

실시예 1과 동일한 조건에서 분산안정제로 알칼리 수용성 고분자가 아닌 일반적으로 사용되는 비이온성 수용성 고분자를 사용하여 알칼리 수용성 고분자를 이용하여 제조한 1차 현탁입자의 평균입경 및 입도분포와 비교하였다.

비이온성 수용성 고분자로는 폴리비닐알코올을 사용하였고, 그 결과는 하기의 표 1에 보는 바와 같이 상기 폴리비닐알코올의 높은 함량에 비해 입도분포가 넓음을 확인하였다.

실시예 3

상기 실시예 1과 동일한 조건에서 단량체와 폴리알킬렌글라이콜 메타아크릴레이트계 화합물을 95:5의 비율로 혼합하여 공중합하여 얻어진 고분자 복합체 라텍스 입자의 물성을 비교하였다. 폴리알킬렌글라이콜 메타아크릴레이트계 화합물을 사용하는 경우에는 폴리알킬렌글라이콜 메타아크릴레이트계 화합물이 단량체와 비교하여 상대적으로 친수성 그룹을 포함하고 있어 현탁액 제조시 분산안정성 효과를 기대할 수 있다.

폴리알킬렌글라이콜 메타아크릴레이트계 화합물을 이용한 중합토너 제조방법으로 7.1㎛의 평균 입경을 갖는 중합형 토너 입자를 제조하였다.

실시예 4∼6

상기 실시예 1∼3에서 얻어진 1차 현탁입자 및 현탁입자 응집체 분산액에 무기 현탁안정제인 인산삼칼륨을 수용액 대비 2.5 중량부 첨가하고, 30부의 메틸 메타아크릴레이트 단량체를 적가하여 실시예 1과 동일한 조건으로 2차 현탁중합을 진행하여 토너 입자를 제조하였다.

무기 현탁안정제 함량이 증가함에 따라 토너입자의 5∼7㎛ 수준의 토너 입자를 제조할 수 있었다.

본 발명은 알칼리 수용성 고분자가 분산안정제로 사용되어 세척 공정이 불필요해 경제적ㅇ환경적 측면에서 매우 유리하고, 입경제어 및 입자 형상제어가 가능해져 해상도가 높은 화상을 형성할 수 있는 입경이 균일한 부정형 중합 토너를 제 공하는 발명의 효과를 갖는다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 이용될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.

Claims (10)

1. 소수성 비닐계 단량체, 폴리알킬렌글라이콜 메타아크릴레이트계 화합물, 상기 소수성 비닐계 단량체에 가용성을 갖는 왁스, 및 개시제 그리고 착색제를 분산상으로서 준비하고;

   연속상인 분산 용매로 알칼리 수용성 고분자가 용해된 수용액상에 상기 분산상을 혼합하여 현탁액을 형성하고;

   상기 현탁액을 마이크로 현탁중합에 의한 1차 현탁입자를 제조하고;

   상기 1차 현탁입자 분산액의 pH를 3.5∼5.5로 조절하여 현탁입자의 소정의 응집을 유도하고 무기계 현탁안정제와 개시제가 용해되어있는 소량의 단량체를 투입하여 2차 현탁중합을 실시하는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 부정형 중합 토너의 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 소수성 비닐계 단량체는 스티렌, α-메틸스티렌, α-클로로스티렌, p-tert-부틸스티렌, p-메틸스티렌, p-클로로스티렌, o-클로로스티렌, 2,5-디클로로스티렌, 3,4-디클로로스티렌, 디메틸스티렌, 및 디비닐벤젠으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 부정형 중합 토너의 제조방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 소수성 비닐계 단량체는 메틸아크릴레이트, 메틸메타아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 에틸메타아크릴레이트, 프로필아크렐리에트, 프로필메타아크릴레이프, 부틸아크릴레이트, 및 부틸메타아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 부정형 중합 토너의 제조방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 폴리알킬렌글라이콜 메타아크릴레이트계 화합물은 폴리에틸렌글라이콜 메틸메타아크릴레이트, 폴리에틸렌 글라이콜 메틸이써메타아크릴레이트, 폴리에틸렌 글라이콜 메타아크릴레이트, 폴리프로필렌 글라이콜 메타아크릴레이트, 및 폴리프로필렌 글라이콜 디메타아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 하나 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 부정형 중합 토너의 제조방법.
5. 제1항에 있어서, 상기 알칼리 수용성 고분자는 폴리에틸렌 아크릴산 공중합체(poly(ethylene-co-acrylic acid)), 스타이렌아크릴산 공중합체(poly(styrene-co -acrylic acid)), 및 스타이렌말레익 안하이드라이드 공중합체(poly(styrene-co- maleic anhydride)로 이루어진 군으로부터 하나 선택되는 것을 특징으로 하는 부정형 중합 토너의 제조방법.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 하나의 항에 있어서, 알칼리 수용성 고분자의 함량이 전체 수용액 함량에 대하여 0.01∼0.55 중량%인 것을 특징으로 하는 부정형 중합 토너의 제조방법.
7. 소수성 비닐계 단량체, 폴리알킬렌글라이콜 메타아크릴레이트계 화합물, 및 상기 소수성 비닐계 단량체에 가용성을 갖는 왁스 및 개시제 그리고 착색제를 분산상으로서 준비하고;

   연속상인 분산 용매로 알칼리 수용성 고분자가 용해된 수용액상에 상기 분산상을 혼합하여 현탁액을 형성하고;

   상기 현탁액을 마이크로 현탁중합시키는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 고분자 복합체 라텍스 입자의 제조방법.
8. 제7항에 있어서, 상기 고분자 복합체 라텍스 입자의 크기가 1∼2㎛인 것을 특징으로 하는 고분자 복합체 라텍스 입자의 제조방법.
9. 제7항에 있어서, 상기 소수성 비닐계 단량체는 스티렌, α-메틸스티렌, α-클로로스티렌, p-tert-부틸스티렌, p-메틸스티렌, p-클로로스티렌, o-클로로스티 렌, 2,5-디클로로스티렌, 3,4-디클로로스티렌, 디메틸스티렌, 및 디비닐벤젠으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 고분자 복합체 라텍스 입자의 제조방법.
10. 제7항에 있어서, 상기 소수성 비닐계 단량체는 메틸아크릴레이트, 메틸메타아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 에틸메타아크릴레이트, 프로필아크렐리에트, 프로필메타아크릴레이프, 부틸아크릴레이트, 및 부틸메타아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 고분자 복합체 라텍스 입자의 제조방법.