KR101297491B1

KR101297491B1 - 액체 현상제의 제조방법 및 그 제조방법에 의하여 얻어진 액체 현상제

Info

Publication number: KR101297491B1
Application number: KR1020077027274A
Authority: KR
Inventors: 코지 이와세; 히로히토 마에다; 타카아키 요도
Original assignee: 사카타 인쿠스 가부시키가이샤
Priority date: 2005-06-27
Filing date: 2006-06-26
Publication date: 2013-08-16
Also published as: ES2426010T3; EP1898268A1; US20100136474A1; EP1898268A4; CN101203812B; CA2609997C; CA2609997A1; CN101203812A; KR20080023216A; JPWO2007000975A1; JP5175548B2; EP1898268B1; AU2006263217B2; AU2006263217A1; WO2007000975A1

Abstract

전자사진 또는 정전 기록용의 액체 현상제를 코아세르베이션법으로 제조하는 경우에, 용제 제거시에 안료 등의 착색제가 미세하게 분산된 상태를 유지한 채로 수지입자의 내부에 완전히 둘러싸이고, 다시 얻어진 착색 수지입자가 소입경이고, 또한 분산안정성이 우수하고 광학특성이 우수한 액체 현상제를 얻을 수 있는 제조방법을 제공한다. 안료, 정착성을 갖는 수지, 전기 수지를 용해하는 용제(A), 전기 수지를 용해하지 않고 용제(A)보다 저 SP치인 탄화수소계의 용제(B), 용제(A) 및 용제(B)의 양방에 용해하는 분산제(A)의 적어도 1종을 함유하는 혼합액에서, 용제(A)를 제거하여 용해상태에 있던 전기 수지를 석출시킴으로써 안료를 둘러싼 착색 수지입자를 용제(B)중에 분산시키는 것을 특징으로 하는 액체 현상제의 제조방법.

Description

액체 현상제의 제조방법 및 그 제조방법에 의하여 얻어진 액체 현상제{PROCESS FOR PRODUCTION OF LIQUID DEVELOPER, AND LIQUID DEVELOPER PRODUCED BY THE PROCESS}

본 발명은 인쇄기, 복사기, 프린터, 팩시밀리 등에 사용되는 전자사진 또는 정전 기록용의 액체 현상제의 제조방법 및 그 제조방법에 의하여 얻어진 액체 현상제에 관한 것이다.

액체 현상제로서는 일반적으로 안료 등의 착색제를 함유하고 있는 착색 수지입자가 전기절연성 매체중에 분산된 형태의 것이 사용되고 있다. 이와 같은 액체 현상제를 제조하는 방법으로서는, (1) 중합법(단량체 성분을 착색제가 분산된 전기 절연성 매체 중에서 중합시켜 착색 수지입자를 형성하는 방법), (2) 습식분쇄법(착색제와 수지를 수지의 융점 이상으로 혼련한 후 건식 분쇄하고, 이 분쇄물을 분산제의 존재하에 전기절연성 매체 중에서 습식 분쇄하는 방법, (3) 석출법(코아세르베이션법(coacervation method))(착색제, 수지, 전기 수지를 용해하는 용제, 전기 수지를 용해하지 않는 전기 절연성 매체로 이루어지는 혼합액에서 전기 용제를 제 거하여 전기 수지를 석출시켜 착색 수지입자를 전기절연성 매체중에 분산시키는 방법) 등의 여러 방법이 있다.

그러나, (1)의 중합법에서는, 중합후 잔존하는 단량체를 제거하는 공정을 필요로 한다는 문제를 갖는다. 또한 (2)의 습식분쇄법에서는, 착색제가 수지에 완전히 둘러싸이지 않으므로, 착색제끼리의 응집화가 일어나 착색 수지입자의 입경(粒俓)이 불균일하게 되고, 얻어지는 액체 현상제의 분산안정성, 광학특성이 불충분하다는 문제를 갖는다. 다시 (3)의 석출법에서는 수지의 석출시에 착색 수지입자의 응집화가 일어나고, 그 결과 입자가 조대화(粗大化)하여 버리는 등의 문제를 갖고 있고, (2)의 습식분쇄법과 마찬가지로 얻어지는 현상제의 분산안정성이나 광학특성이 불충분하다는 문제를 갖고 있다.

따라서, (3)의 석출법에서의 상기의 문제를 해결하기 위하여, 수지를 용해가능한 용매에 용해시킨 후, 착색제 및 분산제의 공존하에 전기절연성 매체와 혼합하여 혼합액으로 하고, 다시 혼합액에서 용제를 제거함으로써 착색 수지입자를 전기절연성 매체중에 분산시키는 방법(예를 들어, 일본 특허공개 2003-241439호 공보 참조)가 제안되었다.

그러나, 여러 가지의 인쇄기술이 진보하는 중에 다른 방식과 경합하여 우위성을 얻기 위하여, 최근의 액체 현상제에서는 현상제 자신의 고농도화와 인쇄물의 고해상도화가 가장 강하게 요구되는 성능으로 되고 있다. 그리고, 이들 요구 성능을 만족하기 위하여, 착색 수지입자를 보다 미세하게 그리고 고농도로 할 필요가 있지만, 미세한 착색 수지입자를 제조하는 것 및 고농도로 보다 안정적으로 분산시 키는 것은, 현상에서는 모두 매우 곤란한 기술이고, 이들을 실현하기 위한 새로운 액체 현상제의 제조방법이 요구되고 있다.

본 발명의 과제는 전자사진 또는 정전 기록용의 액체 현상제를 코아세르베이션법으로 제조하는 경우에, 용제 제거시에 안료 등의 착색제가 미세하게 분산된 상태를 유지한 채로 수지입자의 내부에 완전히 둘러싸이고, 다시 얻어진 착색 수지 미립자가 소입경(小粒俓)이고, 또한 분산안정성이 우수하고 광학특성이 우수한 액체 현상제를 얻을 수 있는 제조방법을 제공하는 것에 있다.

본 발명자 등은 액체 현상제의 제조방법에 대하여 여러 가지로 검토한 결과, 착색 수지입자를 제조하는 경우에, 용제와의 관계에서 특정의 조건을 만족하는 분산제를 사용함으로써 전기의 과제를 모두 해결하는 액체 현상제를 제조할 수 있는 것을 발견하여 본 발명을 완성하였다.

즉, 본 발명은 다음의 액체 현상제의 제조방법 및 그에 의하여 얻어진 액체 현상제를 제공한다.

1. 안료와, 용제(A) 및 용제(B)의 양방에 용해하는 분산제와, 용제(A)의 일부를 혼합하여 혼합 분산액을 얻는 공정과,
상기 혼합 분산액에 정착성을 갖는 수지와 용제(A)의 나머지를 첨가하여 혼합하고, 정착성을 갖는 수지를 용해시킨 후, 정착성을 갖는 수지를 용해하지 않고 용제(A)보다 저 SP치(용해 파라미터)인 용제(B)를 혼합하여 혼합액을 얻는 공정과,
상기 혼합액에서 용제(A)를 제거하여 용해상태에 있던 수지를 석출시킴으로써 안료를 둘러싼 착색 수지입자를 용제(B) 중에 분산시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 현상제의 제조방법.

2. 전기 용제(A)로서 SP치가 8.5 이상인 것을 사용하고, 전기 용제(B)로서 SP치가 8.5 미만의 것을 사용하는 전기 1 기재의 액체 현상제의 제조방법.

3. 전기 용제(B)로서 고(高) 비점 파라핀계 용제를 사용하는 전기 1 또는 2기재의 액체 현상제의 제조방법.

4. 전기 1∼3의 어느 하나 기재의 제조방법에 의하여 얻어진 액체 현상제.

여기서, 둘러싸인다는 것은 안료입자가 완전히 수지로 덮여 있고, 수지입자의 표면에는 안료입자가 존재하지 않는 것을 의미한다.

한편, 본 발명에서의 안료에는 본 출원과 동일(同日) 출원에 관련된 일본 특원2005-186113호에 기재된, 무기입자의 표면에 유기안료 또는 카본 블랙을 피복한 하이브리드형(hybrid type) 코아셀(core-shell) 구조를 갖는 안료는 포함되지 않는 것이다.

이하, 본 발명의 액체 현상제의 제조방법 및 그 방법에 의하여 얻어지는 액체 현상제에 대하여 상세히 설명한다.

본 발명의 액체 현상제의 제조방법에서는, 안료, 정착성을 갖는 수지, 전기 수지를 용해하는 용제(A), 전기 수지를 용해하지 않고 용제(A)보다 저 SP치(용해 파라미터)인 탄화수소계의 용제(B), 용제(A) 및 용제(B)의 양방에 용해하는 분산제(이하, 이 조건을 만족하는 분산제를 분산제(A)라고 함)의 적어도 1종을 함유하는 혼합액에서, 용제(A)를 제거하여 용해상태에 있던 전기 수지를 석출시킴으로써 안료를 둘러싼 착색 수지입자를 용제(B)중에 분산시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, SP치란 용해 파라미터(Solubility Parameter)를 말하는 것으로서, 힐데브란드(Hildebrand)에 의하여 도입된 정칙용액론(正則溶液論)에 의하여 정의된 값으로서, 2 성분계 용액의 용해도의 기준으로 되고, 용해도 파라미터, 용해성 파라미터, 힐데브란드 파라미터라고도 불리기도 한다.
정칙용액론에서는 용매-용질 간에 작용하는 힘은 분자간력 만으로 가정되므로, 용해 파라미터는 분자간력을 나타내는 척도로서 사용된다. 실제의 용액은 정칙용액이라고는 할 수 없지만, 2 가지 성분의 SP치의 차가 적을수록 용해도가 커진다는 것이 경험칙으로 알려져 있다.

본 발명에서, 착색 수지입자에 함유되는 안료로서는 특히 제한되지 않고 일반적인 안료가 어느 것이나 사용 가능하고, 예를 들어 아세틸렌 블랙(black) 등의 카본 블랙, 흑연, 안료용 산화철(벤가라; colcothar), 황연(chrome yellow), 군청 (ultramarine blue) 등의 무기안료나, 아조계 안료, 축합 아조계 안료, 레이크 (lake) 안료, 프탈로시아닌계 안료, 이소인돌린계 안료, 안트라퀴논계 안료, 퀴나크리돈계 안료 등의 유기안료를 들 수 있다.

각종 색상의 유기안료로서는, 심홍색계(magenta) 유기안료로서 퀴나크릴리돈 레드(red) 등의 퀴나크릴리돈계 안료, 퍼마넨트 레드 등의 아조계 안료, 축합 아조 레드 등의 축합 아조계 안료, 페릴렌(perylene) 레드 등의 페릴렌계 안료 등을 들 수 있다. 시안계 유기안료로서, 무금속 프탈로시아닌 블루(blue), 프탈로시아닌 블루, 페스트 스카이(fast sky) 블루 등의 프탈로시아닌계 안료 등을 들 수 있다. 황색계 유기안료로서, 한자 엘로우(hansa yellow) 등의 모노아조계 안료, 벤진 (benzine) 엘로우, 퍼마넨트 엘로우 등의 디스아조계 안료, 축합 아조 엘로우 등의 축합 아조계 안료 등을 들 수 있다. 녹색계 안료로서는, 프탈로시아닌 그린(green) 등의 프탈로시아닌계 안료 등을 들 수 있다. 이들 안료는 단독 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.

본 발명의 액체 현상제에서 안료의 함유량은 특히 한정되는 것은 아니지만, 화상 농도의 점에서 최종적인 액체 현상제 중에서 1∼20 질량%인 것이 바람직하다.

다음에, 본 발명에서 사용하는 수지로서는, 종이, 플라스틱 필름 등의 피착 체에 대하여 정착성을 갖는 열가소성수지가 바람직하고, 구체적으로는 폴리올레핀수지를 변성하여 카복실기를 도입한 것, 에틸렌-(메타)아크릴산 공중합체, 에틸렌-초산비닐 공중합체, 에틸렌-초산비닐 공중합체의 부분 겔화물, 에틸렌-(메타)아크릴산에스테르 공중합체, 폴리에틸렌수지, 폴리프로필렌수지 등의 올레핀수지, 열가소성 포화 폴리에스테르수지, 스티렌-아크릴계 공중합체 수지, 스티렌-아크릴 변성 폴리에스테르수지 등의 스티렌계 수지, 알키드수지(alkyd resin), 페놀수지, 에폭시수지, 로진 변성 페놀수지, 로진 변성 말레인수지, 로진 변성 푸말산수지, (메타)아크릴산에스테르수지 등의 아크릴계 수지, 염화비닐수지, 초산비닐수지, 염화비닐리덴수지, 불소계 수지, 폴리아미드계 수지, 폴리아세탈수지 등을 들 수 있다. 이들 수지는 단독 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.

또한, 본 발명에서는 액체 현상제 중에 점하는 고형분 농도가 10∼50 질량%인 것이 바람직하고, 보다 좋기로는 15∼40 질량%이다. 고형분 농도가 전기 범위 미만에서는 화상 농도가 충분하지 않은 경향이 있고, 한편 전기 범위를 넘으면 점도가 너무 높아지는 경향이 있다.

다음에, 본 발명에서 사용하는 용제로서는, 전기 수지를 용해하는 용제(A)와 전기 수지를 용해하지 않고 용제(A)보다 저 SP치인 탄화수소계의 용제(B)를 병용한다. 용제(A)로서는 용제(B)와 상용하는 것이 바람직하다. 본 발명에서, 수지가 용제(A)에 용해하고, 용제(B)에 용해하지 않는 것의 지표로서는, 수지의 용제(A) 또는 용제(B)에 대한 용해도를 사용할 수 있다. 본 발명에서는, 수지의 용제(A)에 대한 용해도가 25℃에서 1.0g/100g(용제(A)) 이상인 경우를 용해한다고 하고, 수지의 용제(B)에 대한 용해도가 25℃에서 1.0g/100g(용제(B)) 미만인 경우를 용해하지 않는다고 한다. 여기서, 용해도는 용해 한계까지 용해한 액을 여과한 후, 여액의 고형분율을 중량법에 따라 측정한 값이다.

용제(A)로서는 SP치가 8.5 이상인 것이 바람직하고, 다시 증류에 의하여 혼합물에서 제거하기 쉬운 저 비점 용제가 바람직하고, 예를 들어, 테트라하이드로푸란 등의 에테르류, 메틸에틸케톤, 사이클로헥사논 등의 케톤류, 초산에틸 등의 에스테르류를 들 수 있고, 또한 수지의 용해능력이 있는 경우에는, 톨루엔, 벤젠 등의 방향족 탄화수소류도 사용할 수 있다. 이들 용제(A)는 단독 또는 2종 이상을 병용할 수 있다.

한편, 용제(B)로서는, 전기 수지를 용해하지 않고, 전기절연성을 갖고, 용제(A)보다 저 SP치이고(바람직하게는 SP치 8.5 미만의 것), 또한 용제(A)의 제거시에 휘발하지 않는 것이 바람직하고, 이와 같은 조건을 만족하는 용제로서는 불휘발성 내지 저휘발성의 탄화수소류를 들 수 있고, 보다 바람직하기로는 지방족 탄화수소류, 지환식 탄화수소류이다. 또한 전기의 수지를 용해하지 않고, 전기 SP치를 만족하는 범위이면 방향족 탄화수소류나 할로겐화 탄화수소류 등도 사용 가능하다. 그 중에서도 특히, 악취, 무해성, 비용의 점에서 노말파라핀계 용제, 이소파라핀계 용제, 사이클로파라핀계 용제 및 이들의 2종 또는 그 이상의 혼합물 등의 고 비점 (비점이 150℃ 이상) 파라핀계 용제가 바람직하다. 노말파라핀계 용제, 이소파라핀계 용제, 사이클로파라핀계 용제 또는 이들 혼합물 등의 고 비점 파라핀계 용제의 시판품으로서는, 예를 들어 아이소파(Isopar) G, 아이소파 H, 아이소파 L, 아이소 파 M, 엑솔(Exxsol) D130, 엑솔 D140(이상 모두 Exxon 화학(주)제), 셀솔 (Shellsol) 71 (Shell 석유화학(주)제), IP 솔벤트 1620, IP 솔벤트 2080, IP 솔벤트 2835(이상 모두 이데미쯔 석유화학(주)제), 모레스코 화이트(Moresco White) P-40, 모레스코 화이트 P-55, 모레스코 화이트 P-80(이상 모두 마쯔무라 석유연구소제의 유동 파라핀), 유동 파라핀 No. 40-S, 유동 파라핀 No. 55-S(이상 모두 중앙화성(주)제의 유동 파라핀) 등을 들 수 있다.

다음에, 본 발명에서 사용하는 분산제로서는, 용제(A) 및 용제(B)의 양방에 용해하는 분산제(A)를 사용한다. 본 발명에서, 분산제(A)가 용제(A), 용제(B)에 용해하는 것의 지표로서는, 분산제(A)의 용제(A) 또는 용제(B)에 대한 용해도를 사용할 수 있다. 본 발명에서는 분산제(A)의 용제(A), 용제(B)에 대한 용해도가 25℃에서 1.0g/100g(용제(A), 용제(B)) 이상인 경우를 용해한다고 한다. 여기서, 용해도는 용해 한계까지 용해한 액을 여과한 후, 여액의 고형분율을 중량법에 따라 측정한 값이다.

이와 같은 분산제(A)로서는 전기 조건을 만족하는 한, 기지의 분산제가 특히 제한 없이 사용할 수 있다. 그러나, 사용하는 용제에 따라, 동일한 분산제이어도 분산제(A)의 조건에 상당하는 경우, 또는 분산제(A)의 조건에 상당하지 않는 경우와 같이, 다른 결과가 얻어질 가능성이 있다. 따라서, 용제(A)와 용제(B)를 결정한 시점에서, 예비 시험적으로 분산제(A)로서의 조건을 만족하는 것을 적의 선택하는 것이 바람직하다.

이와 관련하여 분산제(A)의 후보로 될 수 있는 것은 구체적으로는, 음이온계 계면활성제, 비이온계 계면활성제, 양이온계 계면활성제, 양성(兩性) 계면활성제, 실리콘계 계면활성제, 불소계 계면활성제 등의 각종 계면활성제 및 그 유도체, 폴리우레탄계 수지, 폴리(하이드록시 카복실산에스테르) 등의 폴리에스테르나 그 말단에 염기 등의 극성기를 갖는 분산제, (폴리)아민 화합물의 아미노기 및/또는 이미노기에 폴리에스테르기가 도입된 (폴리)아민 유도체, 폴리에스테르 측쇄, 폴리에테르 측쇄 또는 폴리아크릴 측쇄를 갖는 카보디이미드 화합물(국제공개 WO 03/07652호 팜플렛), 염기성 질소 함유 기를 갖고, 또한 측쇄에 폴리에스테르 측쇄, 폴리에테르 측쇄, 또는 폴리아크릴 측쇄를 갖는 카보디이미드 화합물(국제공개 WO 04/000950호 팜플렛), 안료 흡착부를 갖는 측쇄를 갖는 카보디이미드 화합물(국제공개 WO 04/003085호 팜플렛) 등의 고분자형의 안료 분산 수지 등을 들 수 있다. 시판되고 있는 것으로서는 예를 들어 BYK-160, 162, 164, 182(이상 BYK Chemie사제), EFKA-47, 4050(이상 EFKA사제), 솔스퍼스(SOLSPERSE) 13940, 17000, 18000, 24000, 28000(이상 Avecia Co.사제), 아지스퍼(AJISPER)-PB-821(아지노모도사제) 등을 들 수 있다.

본 발명에서 분산제(A)의 사용량은, 액체 현상제중의 안료의 양에 대하여 0.1∼200 질량%가 바람직하고, 보다 좋기로는 10∼100 질량%이다. 분산제(A)의 사용량이 전기 범위 미만에서는, 착색 수지입자의 조대화가 생기는 경향이 있고, 한편 전기 범위를 넘으면 점도가 너무 높아지는 경향이 있다.

본 발명의 방법에 의하여 얻어지는 액체 현상제는 상기의 재료 이외에 필요에 따라 다시 하전제어제, 기타의 첨가제를 포함하여도 된다.

하전제어제로서는 대별하여 이하에 설명하는 (1) 및 (2)의 2 가지 형태가 있다.

(1) 착색 수지입자(토너 입자)의 표면을 이온화 또는 이온의 흡착을 할 수 있는 물질로 피복하는 형태이다. 이 형태로서는 아마니유, 대두유 등의 유지, 알키드(alkyd) 수지, 할로겐화 중합체, 방향족 폴리카복실산, 산성기 함유 수용성 염료, 방향족 폴리아민의 산화 축합물 등이 적합하다.

(2) 전기절연성 용제에 용해하고, 착색 수지입자(토너 입자)와 이온의 주고받음을 할 수 있는 물질을 공존시키는 형태이고, 나프텐산 코발트(cobalt naphthenate), 나프텐산 니켈, 나프텐산 철, 나프텐산 아연, 옥틸산 코발트, 옥틸산 니켈, 옥틸산 아연, 도데실산 코발트, 도데실산 니켈, 도데실산 아연, 2-에틸헥산 코발트 등의 금속 비누류, 석유계 설폰산 금속염, 설포석신산 에스테르의 금속염 등의 설폰산 금속염류, 레시틴 등의 인지질, t-부틸살리실산 금속착체 등의 살리실산 금속염류, 폴리비닐피롤리돈 수지, 폴리아미드 수지, 설폰산기 함유 수지, 하이드록시 벤조익산 유도체 등이 적합하다.

다음에, 이상의 재료를 사용하여 액체 현상제를 제조하는 방법을 설명한다. 다만, 이하에 설명하는 방법은 본 발명의 바람직한 실시예의 일 예이고 본 발명은 이들 실시예에 한정되지 않는다.

우선, 본 발명의 혼합액의 제조에 대하여 설명한다. 예를 들어, 안료, 분산제(A) 및 용제(A)의 일부를 혼합하고, 아토라이터(atoreiter), 볼밀(ball mill), 샌드밀(sand mill), 비즈밀(beads mill) 등의 미디아형(media-type) 분산기, 또는 고속 믹서, 고속 호모지나이저 등의 비미디아형 (media-free) 분산기로 안료를 분산시킨 안료분산액을 얻는다. 다시, 이 안료분산액에 수지, 나머지의 용제(A)를 첨가한 후, 고속 전단교반장치로 교반하면서 용제(B)를 첨가하여 혼합액을 얻을 수 있다. 한편, 전기 안료분산액을 제조함에 있어서, 미리 수지를 첨가한 후에 안료를 분산하여도 된다. 전기 혼합액에서는 용제(A)와 용제(B)의 혼합물 중에서 수지 및 분산제(A)가 용해 상태에 있다.

이어서, 상기 혼합액을 고속 전단교반장치에 의하여 교반하면서, 용제(A)를 제거함으로써 본 발명의 액체 현상제를 얻을 수 있다. 또한, 얻어지는 액체 현상제중의 고형분 농도가 높은 경우는, 요구되는 고형분 농도로 되도록 용제(B)를 첨가하여도 된다. 다시 필요에 따라, 하전제어제 등의 기타의 첨가제를 첨가하여도 된다. 한편, 용제(A)의 제거와 용제(B)의 첨가를 동시에 하여 본 발명의 액체 현상제를 얻어도 된다.

상기 고속 교반장치로서는, 교반·전단력을 작용하는 것으로 호모지나이저, 호모믹서 등을 이용할 수 있다. 이들은 용량, 회전수, 형식 등 여러 가지의 것이 있지만, 생산양식에 따라 적당한 것을 사용하면 된다. 한편, 호모지나이저를 사용한 경우의 회전수로서는 500 회전(rpm) 이상이 바람직하다.

상술한 제조방법에 따라, 전기절연성 용제중에 분산된 안료를 함유하는 수지입자가 소입경이고, 입도분포가 좁고, 또한 분산안정성이 우수하고, 광학특성이 우수한 액체 현상제를 제조할 수 있다. 이와 같이 하여 얻어진 액체 현상제는 인쇄기, 복사기, 프린터, 팩시밀리 등의 분야에 사용할 수 있고, 그리고 착색 수지입자 등의 고형분이 고농도이어도 인쇄에 적합한 충분히 낮은 점도를 유지할 수 있으므로, 고속 인쇄성과 빠른 건조성을 갖고 다시 고해상도화가 이루어지는 특징을 갖는 것이다.

고정세 화상이 얻어지는 점에서, 본 발명에서의 액체 현상제중의 착색 수지입자는, 평균입자경이 0.1∼5.0 ㎛인 것이 바람직하고, 보다 좋기로는 0.1∼3.0 ㎛ 이다.

실시예

이하 실시예에 의하여 본 발명의 액체 현상제를 보다 상세히 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다. 한편, 이하의 기술 중에서 부 및 %는 각각 질량부 및 질량%를 의미한다.

하기의 실시예 및 비교예에서 사용한 안료, 분산제, 정착성 열가소성수지에 대하여 설명한다.

[안료]

127 EPS(대일정화(주)제, 프탈로시아닌 블루)

[분산제 1]

시판되고 있는 솔스파스 13940(아베시아(주)제)를 사용하였다. 솔스파스 13940은 (폴리)아민 화합물의 아미노기 및/또는 이미노기에 폴리에스테르가 도입된 (폴리)아민 유도체에 상당하는 것이다.

분산제 1의 테트라하이드로푸란에 대한 용해도는 1.0g/100g 이상이었다. 분산제 1의 모레스코 화이트 P-80(유동 파라핀)에 대한 용해도는 1.0g/100g 이상이었다.

[분산제 2]

시판되고 있는 솔스파스 18000(아베시아(주)제)를 사용하였다. 솔스파스 18000은 폴리(하이드록시 카복실산에스테르)나 그 말단에 염기 등의 극성기를 갖는 분산제에 상당하는 것이다.

분산제 2의 테트라하이드로푸란에 대한 용해도는 1.0g/100g 이상이었다. 분산제 2의 모레스코 화이트 P-80(유동 파라핀)에 대한 용해도는 1.0g/100g 이상이었다.

[분산제 3]

시판되고 있는 AJISER PB821(아지노모도(주)제)를 사용하였다. AJISER PB821은 (폴리)아민 화합물의 아미노기 및/또는 이미노기에 폴리에스테르가 도입된 (폴리)아민 유도체에 상당하는 것이다.

분산제 3의 테트라하이드로푸란에 대한 용해도는 1.0g/100g 이상이었다. 분산제 2의 모레스코 화이트 P-80(유동 파라핀)에 대한 용해도는 0.01g/100g(측정 한계치) 미만이었다.

[열가소성수지]

에폭시수지(AER 6064, 아사히카세이(주)제)를 사용하였다.

상기 에폭시수지의 테트라하이드로푸란에 대한 용해도는 1.0g/100g 이상이었 다. 에폭시수지의 모레스코 화이트 P-80(유동 파라핀)에 대한 용해도는 0.01g /100g(측정 한계치) 미만이었다.

실시예 1

127 EPS 10부, 분산제(A)로서 상기 분산제 1 1부, 테트라하이드로푸란(SP치 9.1, 이하 "THF"라 함) 89부를 혼합하고, 직경 5mm의 스틸 비즈(steel beads)를 사용하여 페인트 쉐이커(paint shaker)에서 15분간 혼련후, 직경 0.5 mm의 지르코니아 비즈(zirconia beads)를 충진한 아이가밀(M-250)에 의하여 다시 2시간 혼련하였다. 이 혼련물 50부에 열가소성수지 14.5부를 첨가하고, 다시 THF 35.5부로 희석하였다. 그 희석물을 모레스코 화이트 P-80((주)마쯔무라 석유화학연구소제, SP치 8.5 이하) 80부로 희석하면서 교반하여 혼합액을 얻었다. 이어서, 밀폐식 교반조로 이루어지는 호모지나이저에 용제 제거장치(감압장치에 접속)를 접속한 장치를 사용하여 혼합액을 호모지나이저로 고속 교반(회전수 5,000 rpm)하면서 감압장치에 의하여 혼합액 온도가 50℃로 되도록 감압하고, THF를 밀폐식 교반조에서 완전히 제거하여 실시예 1의 액체 현상제(고형분 농도 20%)를 얻었다.

실시예 2

127 EPS 10부, 분산제(A)로서 상기 분산제 2 1부, THF 89부를 혼합하고, 직경 5mm의 스틸 비즈를 사용하여 페인트 쉐이커에서 15분간 혼련후, 직경 0.5 mm의 지르코니아 비즈를 충진한 아이가밀(M-250)에 의하여 다시 2시간 혼련하였다. 이 혼련물 50부에 열가소성수지 14.5부를 첨가하고, 다시 THF 35.5부로 희석하였다. 그 희석물을 모레스코 화이트 P-80((주)마쯔무라 석유화학연구소제, SP치 8.5 이하) 80부로 희석하면서 교반하여 혼합액을 얻었다. 이어서, 밀폐식 교반조로 이루어지는 호모지나이저에 용제 제거장치(감압장치에 접속)를 접속한 장치를 사용하여 혼합액을 호모지나이저로 고속 교반(회전수 5,000 rpm)하면서 감압장치에 의하여 혼합액 온도가 50℃로 되도록 감압하고, THF를 밀폐식 교반조에서 완전히 제거하여 실시예 2의 액체 현상제(고형분 농도 20%)를 얻었다.

비교예 1

실시예 1에서 분산제 1에 대신하여 분산제 3을 1부 사용한 이외는 실시예 1과 마찬가지의 방법에 의하여 액체 현상제를 제조하려고 하였지만, 응집물이 생성하였으므로 액체 현상제가 얻어지지 않고, 그 이상의 성능 평가는 하지 않았다.

비교예 2

실시예 1에서 분산제 1을 사용하지 않은 이외는 실시예 1과 마찬가지의 방법에 의하여 액체 현상제를 제조하려고 하였지만, 응집물이 생성하였으므로 액체 현상제가 얻어지지 않고, 그 이상의 성능 평가는 하지 않았다.

[평가방법]

이하의 평가방법에 의하여 각 액체 현상제를 평가하였다. 이들 결과를 표 1 에 나타내었다.

(점도)

25℃에서의 점도를 E형 점도계(50 rpm)로 60초후의 점도로서 측정하였다.

(착색 수지입자의 평균체적 입자경 D50)

입도분포계 마이크로트랙(Microtrack) UPA(하니웰사제)를 사용하여 측정하였다.

(착색 수지입자의 상태)

광학현미경 BH-2(올핌퍼스(주)제)를 사용하여 착색 수지입자가 완전히 둘러싸여 있는가 여부의 확인을 하였다.

표 1

	사용분산제	점도 (mPa·s)	평균입경 (㎛)	착색 수지입자의 상태
실시예 1	(A) 분산제 1	60	2.0	완전히 둘러싸여 있음
실시예 2	(A) 분산제 2	60	2.0	완전히 둘러싸여 있음
비교예 1	(A) 없음 분산제 3	(주)	(주)	(주)
비교예 2	분산제 없음	(주)	(주)	(주)

(주): 액체 현상제를 얻을 수 없어 평가할 수 없었다.

본 발명의 방법에 의하면, 안료를 미세하게 분산한 상태를 유지한 채로 수지입자 내부에 완전히 둘러싸이고, 다시 그 착색 수지입자를 전기절연성 매체중에 미세하게 그리고 보다 안정적으로 분산시키는 것이 가능하게 된다. 즉, 전기절연성 매체중에 분산된 안료 등의 착색제를 함유하는 수지입자가 소입경이고, 또한 분산안정성이 우수하고 광학특성이 우수한 액체 현상제를 얻을 수 있다.

그리고, 본 발명의 방법으로 제조된 액체 현상제는, 높은 고형분 농도이어도 인쇄에 적합한 충분히 낮은 점도를 유지하고, 다시 고해상도화를 이룬다는 특징을 갖는 것이고, 전자사진 또는 정전 기록의 분야에서 고속으로 인쇄가 가능하고, 빠른 건조성을 갖고, 다시 고정세의 화상이 얻어지는 효과를 나타내는 것이다.

Claims

안료와, 용제(A) 및 용제(B)의 양방에 용해하는 분산제와, 용제(A)의 일부를 혼합하여 안료혼합 분산액을 얻는 공정과,

상기 안료혼합 분산액에 정착성을 갖는 수지와 용제(A)의 나머지를 첨가하여 혼합하고, 정착성을 갖는 수지를 용해시킨 후, 정착성을 갖는 수지를 용해하지 않고 용제(A)보다 저 SP치(용해 파라미터)인 용제(B)를 혼합하여 수지안료 혼합액을 얻는 공정과,

상기 수지안료 혼합액에서 용제(A)를 제거하여 용해상태에 있던 수지를 석출시킴으로써 안료를 둘러싼 착색 수지입자를 용제(B) 중에 분산시키는 공정을 포함하고,

분산제의 용제(A) 및 용제(B)에 대한 용해도가 25℃에서 1.0 g/100 g 이상인 것을 특징으로 하는 액체 현상제의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 용제(A)로서 SP치가 8.5 이상인 것을 사용하고, 용제(B)로서 SP치가 8.5 미만의 것을 사용하는 액체 현상제의 제조방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 용제(B)로서 고 비점 파라핀계 용제를 사용하는 액체 현상제의 제조방법.
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