KR102403541B1 - Polymerized toner for high-speed printers and manufacturing method thereof - Google Patents

Abstract

The present invention relates to a polymerized toner for a high-speed printer and a manufacturing method thereof. The polymerized toner for a high-speed printer comprises toner particles including a binder resin, a pigment or carbon black dispersed in the binder resin, a charge control agent, and a wax. The manufacturing method of the polymerized toner for a high-speed printer comprises the steps of: forming an aqueous dispersion including a dispersing agent; forming a monomer mixture including a monomer for the binder resin, the pigment or carbon black, the charge control agent, and the wax; and adding the monomer mixture to the aqueous dispersion and forming the toner particles through suspension polymerization.

Description

고속프린터용 중합 토너 및 그 제조방법{POLYMERIZED TONER FOR HIGH-SPEED PRINTERS AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}Polymerized toner for high-speed printer and manufacturing method thereof

본 발명은 고속프린터용 중합 토너 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 고속프린터의 빠른 장착조건에 적합한 유변특성을 만족시키도록 중합 토너를 구성함으로써, 콜드오프셋이나 핫오프셋과 같은 고속프린터에서의 정착 문제가 발생하지 않고 우수한 화상특성, 즉 우수한 화상농도, 전사효율을 구현할 수 있는 고속프린터용 중합 토너 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a polymerized toner for a high-speed printer and a manufacturing method thereof, and more particularly, to a high-speed printer such as a cold offset or a hot offset by configuring the polymerized toner to satisfy the rheological properties suitable for the fast mounting conditions of the high-speed printer. A polymerized toner for a high-speed printer capable of realizing excellent image characteristics, i.e., excellent image density and transfer efficiency, without causing any fixing problems, and a method for manufacturing the same.

토너는 전자 사진 현상 및 정전기적 프린터, 복사기 등에 사용되는 것으로, 피 전사물에 전사 및 정착되어 원하는 패턴을 형성할 수 있는 도료를 말한다. 최근 컴퓨터를 이용한 문서작성 등이 일반화됨에 따라 프린터와 같은 화상 형성 장치의 수요가 급격히 증가하고 있으며, 이에 따라 토너의 사용량 또한 증가되고 있는 실정이다.Toner is used for electrophotographic development, electrostatic printers, copiers, etc., and refers to a paint that can form a desired pattern by being transferred and fixed on an object to be transferred. Recently, as the creation of documents using computers has become common, the demand for image forming apparatuses such as printers is rapidly increasing, and accordingly, the amount of toner used is also increasing.

일반적으로 토너를 제조하는 방법으로는 분쇄를 이용한 제조 방법과 중합을 이용한 제조방법이 있다. 가장 널리알려진 방법인 분쇄를 이용한 제조 방법은 용융-혼합 공정을 통해 수지와 안료를 함께 넣고 용융-혼합 혹은 압출한 후 분쇄하고 분급하여 토너 입자를 제조한다.In general, as a method of manufacturing a toner, there are a manufacturing method using pulverization and a manufacturing method using polymerization. The most well-known manufacturing method using pulverization is to prepare toner particles by putting a resin and pigment together through a melt-mixing process, melt-mixing or extruding them, then pulverizing and classifying them.

그러나 이러한 공정에 의해 제조된 토너 입자는 입경의 분포가 넓고, 뾰족한 모서리를 가지는 등 매우 불규칙한 형상을 가지기 때문에 대전성이나 흐름성이 좋지 않은 문제점이 있었다.However, the toner particles produced by this process have a wide particle size distribution and have very irregular shapes, such as sharp corners, and thus have poor chargeability and flowability.

이러한 문제를 해결하기 위하여 중합법에 의해 구형의 토너 입자를 제조하는 방법이 제시되었다. 예를 들어, 이같이 중합법에 의한 토너의 제조 방법으로는 에멀젼 중합법(응집법)과 현탁 중합법이 알려져 있는데, 에멀젼 중합법은 입자의 크기 분포를 제어하기 어렵고 제조된 토너의 품질 재현성에 문제가 있기 때문에, 현탁 중합에 의한 토너 제조 방법이 좀더 선호되고 있다.In order to solve this problem, a method for preparing spherical toner particles by polymerization has been proposed. For example, emulsion polymerization (agglomeration) and suspension polymerization are known as methods for producing toners by the polymerization method. However, the emulsion polymerization method is difficult to control the size distribution of particles and has a problem in the quality reproducibility of the manufactured toner. Therefore, a method of preparing a toner by suspension polymerization is more preferred.

이같이 현탁 중합에 의하여 제조되는 토너는 바인더 수지용 단량체 및 안료, 왁스, 전하조절제 또는 개시제 등의 각종 첨가제를 균일하게 분산시켜 단량체 혼합물을 제조하고, 이러한 단량체 혼합물을 수계 분산액에 미세한 액적의 형태로 분산시킨후 후 중합 과정을 거치게 된다. 중합과정을 통하여 형성된 토너 입자는 사용되는 단량체, 개시제, 중합조건에 따라 평균분자량 및 분자량 분포가 결정되고, 이에 따라 특정한 유변특성을 가지게 된다.In the toner produced by suspension polymerization, a monomer mixture is prepared by uniformly dispersing a monomer for a binder resin and various additives such as a pigment, wax, charge control agent or initiator, and the monomer mixture is dispersed in the form of fine droplets in an aqueous dispersion. After that, it goes through a polymerization process. The average molecular weight and molecular weight distribution of the toner particles formed through the polymerization process are determined according to the monomers, initiators, and polymerization conditions used, and thus have specific rheological properties.

그러나 고속프린터에서는 빠른 인쇄 속도로 인하여, 토너가 정착롤을 통과하는 시간이 저속프린터에 비하여 상대적으로 짧고, 동일한 정착기의 온도라면 더 낮은 온도에서 정착이 되게 된다.However, in the high-speed printer, due to the high printing speed, the time for the toner to pass through the fixing roll is relatively short compared to that of the low-speed printer, and the fixing occurs at a lower temperature if the temperature of the same fixing unit is the same.

이와 같이 고속프린터에 사용되기 위해서는 적절한 유변특성을 가지지 않으면, 정착온도에서의 토너의 점도가 높아서 정착이 되지 않는 콜드오프셋 현상이나, 아니면 토너의 점도가 너무 낮아서 토너가 정착롤에 융착되는 핫오프셋 현상이 발생하게 되는 문제점이 있다.In order to be used in high-speed printers, if it does not have appropriate rheological properties, either a cold offset phenomenon in which the toner is not fixed due to high viscosity at the fixing temperature, or a hot offset phenomenon in which the toner is fused to the fixing roll because the viscosity of the toner is too low There is a problem that causes this.

국내등록특허 제10-2215197호(2021년 02월 05일 등록)Domestic Registered Patent No. 10-2215197 (Registered on February 05, 2021) 국내등록특허 제10-1660296호(2016년 09월 21일 등록)Domestic Registered Patent No. 10-1660296 (Registered on September 21, 2016) 국내등록특허 제10-1734823호(2017년 05월 04일 등록)Domestic Registered Patent No. 10-1734823 (registered on May 04, 2017)

본 발명은 고속프린터의 빠른 장착조건에 적합한 유변특성을 만족시키도록 중합 토너를 구성함으로써, 콜드오프셋이나 핫오프셋과 같은 고속프린터에서의 정착 문제가 발생하지 않고 우수한 화상특성, 즉 우수한 화상농도, 전사효율을 구현할 수 있는 고속프린터용 중합 토너 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.According to the present invention, by configuring the polymerized toner to satisfy the rheological properties suitable for the fast mounting conditions of the high-speed printer, fixing problems in high-speed printers such as cold offset and hot offset do not occur and excellent image characteristics, that is, excellent image density, transfer An object of the present invention is to provide a polymerization toner for a high-speed printer capable of realizing efficiency and a method for manufacturing the same.

본 발명이 해결하고자 하는 다양한 과제들은 이상에서 언급한 과제들에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Various problems to be solved by the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명에 따른 고속프린터용 중합 토너는 바인더 수지, 상기 바인더 수지에 분산된 안료 또는 카본블랙, 전하 조절제, 및 왁스를 포함하는 토너 입자를 포함하고, 상기 토너 입자는 100 내지 140℃ 온도에서 점도가 하기의 < 관계식 >을 만족한다.The polymerized toner for a high-speed printer according to the present invention includes toner particles including a binder resin, a pigment or carbon black dispersed in the binder resin, a charge control agent, and a wax, and the toner particles have a viscosity at a temperature of 100 to 140°C. The following <relational expression> is satisfied.

< 관계식 >< Relational expression >

점도= a*exp(-b*온도)Viscosity = a*exp(-b*temperature)

여기서, 4000 ＜ a ＜ 6000, b ＞ 0.67이고,where 4000 < a < 6000, b > 0.67,

0.1 ＜ Shear Rate(rad/sec) ＜ 600의 조건에서,Under the condition of 0.1 < Shear Rate (rad/sec) < 600,

(tanδ100 / tanδ130) ＜ 3(tanδ100 / tanδ130) ＜ 3

상기 토너 입자의 점도는 100℃에서 2000 내지 4000(Pa·s)일 수 있다.The toner particles may have a viscosity of 2000 to 4000 (Pa·s) at 100°C.

또한, 본 발명에 따른 고속프린터용 중합 토너의 제조방법은 분산제를 포함하는 수계 분산액을 형성하는 단계; 바인더 수지용 단량체, 안료 또는 카본블랙, 전하조절제 및 왁스를 포함하는 단량체 혼합물을 형성하는 단계; 및 상기 단량체 혼합물을 상기 수계 분산액에 첨가하고 현탁 중합을 통하여 토너 입자를 형성하는 단계를 포함한다.In addition, the method for producing a polymerized toner for a high-speed printer according to the present invention comprises the steps of forming an aqueous dispersion containing a dispersing agent; forming a monomer mixture comprising a monomer for a binder resin, a pigment or carbon black, a charge control agent, and a wax; and adding the monomer mixture to the aqueous dispersion and forming toner particles through suspension polymerization.

상기 단량체 혼합물을 형성하는 단계는 안료 또는 카본블랙을 첨가한 후에 비드밀로 8,000 내지 20,000rpm의 교반 속도하에서 10 내지 120분(min) 동안 밀링하는 공정을 추가로 포함할 수 있다.The step of forming the monomer mixture may further include a process of milling for 10 to 120 minutes (min) with a bead mill at a stirring speed of 8,000 to 20,000 rpm after adding the pigment or carbon black.

상기 토너 입자를 형성하는 단계는, 상기 단량체 혼합물을 상기 수계 분산액에 첨가하는 단계; 상기 수계 분산액 및 단량체 혼합물에 전단력을 가하여 상기 단량체 혼합물을 수계 분산액에 액적 형태로 균질화하는 단계; 및 상기 균질화된 단량체 혼합물을 현탁 중합하는 단계를 포함할 수 있다.The forming of the toner particles may include adding the monomer mixture to the aqueous dispersion; applying shear to the aqueous dispersion and the monomer mixture to homogenize the monomer mixture in the aqueous dispersion in the form of droplets; and suspension polymerization of the homogenized monomer mixture.

상기 토너 입자를 형성하는 단계에서 상기 토너 입자의 점도는 100℃에서 2000 내지 4000(Pa·s)이고, 100 내지 140℃ 온도에서 점도가 하기의 < 관계식 >을 만족할 수 있다.In the step of forming the toner particles, the viscosity of the toner particles may be 2000 to 4000 (Pa·s) at 100° C., and the viscosity at 100 to 140° C. may satisfy the following <relational expression>.

< 관계식 >< Relational expression >

점도= a*exp(-b*온도)Viscosity = a*exp(-b*temperature)

여기서, 4000 ＜ a ＜ 6000, b ＞ 0.67이고,where 4000 < a < 6000, b > 0.67,

0.1 ＜ Shear Rate(rad/sec) ＜ 600의 조건에서,Under the condition of 0.1 < Shear Rate (rad/sec) < 600,

(tanδ100 / tanδ130) ＜ 3(tanδ100 / tanδ130) ＜ 3

기타 실시 예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명에 포함되어 있다.Specific details of other embodiments are included in the detailed description.

본 발명에 따른 고속프린터용 중합 토너는 고속프린터의 빠른 장착조건에 적합한 유변특성을 만족시키도록 구성됨으로써, 콜드오프셋이나 핫오프셋과 같은 고속프린터에서의 정착 문제가 발생하지 않고 우수한 화상특성, 즉 우수한 화상농도, 전사효율을 구현할 수 있다.The polymerized toner for a high-speed printer according to the present invention is configured to satisfy the rheological properties suitable for the fast mounting conditions of the high-speed printer, so that fixing problems in high-speed printers such as cold offset and hot offset do not occur, and excellent image characteristics, that is, excellent Image density and transfer efficiency can be realized.

본 발명의 기술적 사상의 실시예는, 구체적으로 언급되지 않은 다양한 효과를 제공할 수 있다는 것이 충분히 이해될 수 있을 것이다.It will be fully understood that embodiments of the technical idea of the present invention may provide various effects not specifically mentioned.

도 1은 본 발명에 따른 실시예 1, 비교예 1, 비교예 2의 온도에 따른 점도를 나타내는 그래프이다.
도 2는 본 발명에 따른 실시예 1, 비교예 1, 비교예 2의 shear rate에 따른 100℃에서의 tanδ 값과 130℃에서의 tanδ 값의 비를 나타내는 그래프이다.1 is a graph showing the viscosity according to the temperature of Example 1, Comparative Example 1, and Comparative Example 2 according to the present invention.
2 is a graph showing the ratio of the tanδ value at 100°C and the tanδ value at 130°C according to the shear rates of Example 1, Comparative Example 1, and Comparative Example 2 according to the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.Advantages and features of the present invention, and methods for achieving them, will become apparent with reference to the embodiments described below in detail. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided so that the disclosed subject matter may be thorough and complete, and that the spirit of the present invention may be sufficiently conveyed to those skilled in the art.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application. does not

이하, 본 발명에 따른 고속프린터용 중합 토너에 대하여 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명한다.Hereinafter, the polymerized toner for a high-speed printer according to the present invention will be described in detail with reference to a preferred embodiment.

본 발명에 따른 고속프린터용 중합 토너는 하기와 같은 중합 토너의 유변특성을 구현함으로써 고속프린터에 적합한 중합 토너를 제공할 수 있다.The polymerized toner for a high-speed printer according to the present invention can provide a polymerized toner suitable for a high-speed printer by implementing the rheological properties of the polymerized toner as described below.

100℃에서의 점도 ; 2000~4000(Pa·s)Viscosity at 100°C; 2000 to 4000 (Pa s)

100~140℃ 온도에서 하기의 < 관계식 >을 만족할 수 있다.The following <relational expression> may be satisfied at a temperature of 100 to 140°C.

< 관계식 >< Relational expression >

점도= a*exp(-b*온도)Viscosity = a*exp(-b*temperature)

여기서, 4000 ＜ a ＜ 6000, b ＞ 0.67where 4000 < a < 6000, b > 0.67

0.1 ＜ Shear Rate(rad/sec) ＜ 600의 조건에서,Under the condition of 0.1 < Shear Rate (rad/sec) < 600,

(tanδ100 / tanδ130) ＜ 3
상기 식에서 tanδ100 은 100℃에서의 tanδ 값을 의미하고, tanδ130은 130℃에서의 tanδ 값을 의미하며, (tanδ100 / tanδ130)은 100℃에서의 tanδ 값과 130℃에서의 tanδ 값의 비를 의미한다.
또한, 상기 tanδ 값(탄젠트 델타 값(tangent delta value))이란 저장탄성률(G')에 대한 손실탄성률(G")의 비율, 즉, G"/G'를 의미한다.
예를 들어, 상기 tanδ 값(탄젠트 델타 값(tangent delta value))은 동력학 측정장치(Hysitron, nanoDMA^®)를 이용하여 저장탄성률(G') 및 손실탄성률(G")을 측정하여 구할 수 있는데, 상기 tanδ 값의 구성은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람에게는 공지의 기술인 바, 설명의 편의 및 본 발명의 기술적 사상의 명확성을 위하여 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.(tanδ100 / tanδ130) ＜ 3
In the above formula, tanδ100 means the tanδ value at 100°C, tanδ130 means the tanδ value at 130°C, and (tanδ100 / tanδ130) means the ratio of the tanδ value at 100°C to the tanδ value at 130°C .
In addition, the tanδ value (tangent delta value) means the ratio of the loss modulus (G″) to the storage modulus (G′), that is, G″/G′.
For example, the tanδ value (tangent delta value) can be obtained by measuring the storage modulus (G') and the loss modulus (G") using a kinetic measuring device (Hysitron, nanoDMA ^® ), The configuration of the tanδ value is a known technique to those of ordinary skill in the art, and detailed description thereof will be omitted for convenience of explanation and clarity of the technical idea of the present invention.

또한, 본 발명은 바인더 수지, 상기 바인더 수지에 분산된 안료 또는 카본블랙, 전하 조절제, 및 왁스를 포함하는 토너 입자를 포함하는 중합 토너를 제공한다.In addition, the present invention provides a polymerized toner comprising toner particles comprising a binder resin, a pigment or carbon black dispersed in the binder resin, a charge control agent, and a wax.

또한, 본 발명은 분산제를 포함하는 수계 분산액을 형성하는 단계; 바인더 수지용 단량체, 안료 또는 카본블랙, 전하조절제 및 왁스를 포함하는 단량체 혼합물을 형성하는 단계; 및 상기 단량체 혼합물을 상기 수계 분산액에 첨가하고 현탁 중합을 통하여 토너 입자를 형성하는 단계를 포함하는 중합 토너의 제조 방법을 제공한다.In addition, the present invention comprises the steps of forming an aqueous dispersion comprising a dispersing agent; forming a monomer mixture comprising a monomer for a binder resin, a pigment or carbon black, a charge control agent, and a wax; and adding the monomer mixture to the aqueous dispersion and forming toner particles through suspension polymerization.

이하, 발명에 따른 고속프린터용 중합 토너의 제조방법에 대하여 바람직한 실시예를 들어 더욱 상세하게 설명한다. 다만, 이는 발명의 하나의 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니며, 발명의 권리범위 내에서 구현예에 대한 다양한 변형이 가능하다.Hereinafter, the method for manufacturing the polymerized toner for a high-speed printer according to the present invention will be described in more detail with reference to preferred examples. However, this is presented as an example of the invention, and thereby the scope of the invention is not limited, and various modifications to the embodiment are possible within the scope of the invention.

본 발명자는 후술하는 제조 방법에 나타난 바와 같이, 토너의 특정한 유변물성을 구현함으로써, 이러한 중합 토너가 고속프린터에서 콜드오프셋이나 핫오프셋과 같이 정착 과정에서 문제가 없고 우수한 화상을 구현(화상농도, 전사효율)할 수 있음을 확인하고 본 발명을 완성하게 되었다.As shown in the manufacturing method to be described later, the present inventor realizes the specific rheological properties of the toner, so that the polymerized toner does not have any problems in the fixing process such as cold offset or hot offset in high-speed printers and realizes excellent images (image density, transfer efficiency) was confirmed, and the present invention was completed.

이에 따라, 본 발명에 따른 중합 토너는 고속프린터에서 정착에 문제가 없고 우수한 화상을 구현할 수 있다.Accordingly, the polymerized toner according to the present invention has no problem in fixing in a high-speed printer and can realize excellent images.

한편, 본 발명에서 바인더 수지용 단량체는 중합법으로 제조되는 토너에 사용되는 모든 단량체를 사용할 수 있으며 특별히 제한되지 않는다. 상기 단량체의 예로는 스티렌계 단량체, 아크릴레이트계 단량체, 메타크릴레이트계 단량체, 또는 디엔계 단량체 등을 들 수 있으며, 이들 중에서 1종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 또한, 상기 단량체에 선택적으로 산성 올레핀계 단량체 또는 염기성 올레핀계 단량체를 1종 이상 혼합하여 사용할 수도 있다.Meanwhile, as the monomer for the binder resin in the present invention, any monomer used in a toner prepared by polymerization may be used, and is not particularly limited. Examples of the monomer may include a styrene-based monomer, an acrylate-based monomer, a methacrylate-based monomer, or a diene-based monomer, and one or more of them may be mixed and used. In addition, one or more types of acidic olefinic monomers or basic olefinic monomers may be optionally mixed with the above monomers.

상기 바인더 수지는 스티렌계 단량체, 아크릴레이트계 단량체, 메타크릴레이트계 단량체, 디엔계 단량체, 산성 올레핀계 단량체 또는 염기성 올레핀계 단량체, 또는 이들 혼합물의 중합체 또는 공중합체를 포함할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 현탁중합법으로 제조되는 토너의 형성을 위하여 사용 가능한 것으로 알려진 다양한 단량체를 별다른 제한 없이 사용할 수 있으며, 이러한 단량체로부터 중합 토너의 바인더 수지로 되는 중합체 또는 공중합체를 형성할 수 있다.The binder resin may include a polymer or copolymer of a styrene-based monomer, an acrylate-based monomer, a methacrylate-based monomer, a diene-based monomer, an acidic olefin-based monomer or a basic olefin-based monomer, or a mixture thereof. However, the present invention is not limited thereto, and various monomers known to be usable for the formation of the toner prepared by the suspension polymerization method may be used without particular limitation, and a polymer or copolymer that is a binder resin of the polymerization toner may be formed from these monomers. can

상기 바인더 수지는 (a) 스티렌계 단량체; 및 (b) 아크릴레이트계 단량체, 메타크릴레이트계 단량체 및 디엔계 단량체로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상 선택된 단량체의 중합체 또는 공중합체를 포함할 수 있다. 상기 중합체는, 상기 (a)의 단량체 및 (b)의 단량체를 합한 100 중량부에 대하여, 상기 (a)의 단량체의 30 내지 95 중량부와 상기 (b)의 단량체의 5 내지 70 중량부를 중합한 것을 포함할 수 있다.The binder resin is (a) a styrenic monomer; and (b) a polymer or copolymer of at least one monomer selected from the group consisting of an acrylate-based monomer, a methacrylate-based monomer, and a diene-based monomer. The polymer is polymerized with 30 to 95 parts by weight of the monomer of (a) and 5 to 70 parts by weight of the monomer of (b) with respect to 100 parts by weight of the sum of the monomers of (a) and (b). may include one.

또한, 이러한 중합체는 상기 (a)의 스티렌계 단량체와, (b) 아크릴레이트계 단량체, 메타크릴레이트계 단량체 및 디엔계 단량체로 이루어진 군에서 1종 이상 선택된 단량체와, (c) 산성 올레핀계 단량체 및 염기성 올레핀계 단량체로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 단량체를 중합한 것으로 될 수 있다. 이때, 상기 (c)의 단량체는 상기 (a)의 단량체 및 (b)의 단량체를 합한 100 중량부에 대하여 0.1 내지 30 중량부로 중합될 수 있다.In addition, the polymer includes the styrene-based monomer of (a), (b) at least one monomer selected from the group consisting of acrylate-based monomers, methacrylate-based monomers and diene-based monomers, and (c) acidic olefin-based monomers. And one or more monomers selected from the group consisting of basic olefinic monomers may be polymerized. In this case, the monomer of (c) may be polymerized in an amount of 0.1 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the sum of the monomers of (a) and (b).

상기 바인더 수지의 형성을 위한 스티렌계 단량체로는 스티렌, 모노클로로스티렌, 메틸스티렌, 디메틸스티렌 등이 있으며, 상기 아크릴레이트계 단량체로는 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, n-부틸아크릴레이트, 이소부틸아크릴레이트, 도데실 아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트 등이 있다. 그리고, 메타크릴레이트계 단량체로는 메틸 메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, n-부틸 메타크릴레이트, 이소부틸 메타크릴레이트, 도데실 메타크릴레이트, 2-에틸헥실 메타크릴레이트 등이 있으며, 상기 디엔계 단량체로는 부타디엔, 이소프렌 등이 있다.The styrene-based monomer for forming the binder resin includes styrene, monochlorostyrene, methylstyrene, dimethylstyrene, and the like, and the acrylate-based monomer includes methyl acrylate, ethyl acrylate, n-butyl acrylate, and isobutyl. acrylate, dodecyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, and the like. And, the methacrylate-based monomer includes methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, dodecyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, and the like. Examples of the diene-based monomer include butadiene and isoprene.

또한, 상기 산성 올레핀계 단량체로는 카르복실기를 가진 α,β-에틸렌 불포화 화합물 등을 사용할 수 있고, 염기성 올레핀계 단량체로는 아민기나 4차 암모늄기를 가진 지방족 알콜의 메타크릴산 에스테르계, 메타크릴 아미드계, 비닐 아민계, 디알릴 아민계나 이의 암모늄염 등을 사용할 수 있다.In addition, as the acidic olefinic monomer, an α,β-ethylenically unsaturated compound having a carboxyl group may be used, and as the basic olefinic monomer, a methacrylic acid ester of an aliphatic alcohol having an amine group or a quaternary ammonium group, methacrylamide system, vinyl amine type, diallyl amine type, ammonium salt thereof, etc. can be used.

한편, 본 발명의 중합 토너는 상기 바인더 수지와, 상기 바인더 수지에 분산된 안료 또는 카본블랙과 함께 전하조절제 및 왁스를 포함한다.Meanwhile, the polymerized toner of the present invention includes the binder resin, a charge control agent and a wax together with a pigment or carbon black dispersed in the binder resin.

상기 전하조절제로는 양이온성 전하조절제, 음이온성 전하조절제, 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 상기 양이온성 전하조절제로는 니그로신형 염료, 고지방족의 금속염, 알콕시 아민, 킬레이트, 4차 암모늄염, 알킬아미드, 불소 처리 활성제, 나프탈렌산의 금속염 또는 이들의 혼합물 등이 있고, 상기 음이온성 전하조절제로는 염소화된 파라핀, 염소화된 폴리에스테르, 산을 함유한 폴리에스테르, 구리 프탈로시아닌의 설포닐아민, 설폰산기 또는 이들의 혼합물 등이 있다.The charge control agent may include a cationic charge control agent, an anionic charge control agent, or a mixture thereof. Examples of the cationic charge control agent include nigrosine-type dyes, high aliphatic metal salts, alkoxy amines, chelates, quaternary ammonium salts, alkylamides, fluorine treatment activators, metal salts of naphthalene acid, or mixtures thereof, and the anionic charge control agent chlorinated paraffins, chlorinated polyesters, polyesters containing acids, sulfonylamines of copper phthalocyanine, sulfonic acid groups, or mixtures thereof.

또한, 상기 전하조절제로 설폰산기를 갖는 공중합체를 사용하는 것이 바람직한데, 보다 바람직하게는 중량평균 분자량이 2,000 내지 200,000인 설폰산기를 갖는 공중합체를 사용할 수 있으며, 보다 더 바람직하게는 산가가 1 내지 40mg KOH/g이고, 유리전이온도는 30 내지 120℃인 설폰산기를 갖는 공중합체를 사용할 수 있다. 상기 산가가 1 미만이면 전하조절제의 역할을 하지 못하며, 40 이상이면 단량체 혼합물의 계면특성에 영향을 미쳐 중합안정성을 악화시킨다.In addition, it is preferable to use a copolymer having a sulfonic acid group as the charge control agent. More preferably, a copolymer having a sulfonic acid group having a weight average molecular weight of 2,000 to 200,000 may be used, and even more preferably an acid value of 1 to 40 mg KOH/g, and a glass transition temperature of 30 to 120° C. may be used as a copolymer having a sulfonic acid group. If the acid value is less than 1, it does not act as a charge control agent, and if it is 40 or more, it affects the interfacial properties of the monomer mixture and deteriorates polymerization stability.

또한, 상기 유리전이온도가 30℃ 미만이면 표면에 노출되어 있는 전하조절제의 낮은 유리전이온도로 인해 인쇄시 토너 대 토너의 마찰-용융을 발생시켜 블록킹 현상을 유발할 수 있고, 120℃ 초과하면 토너의 표면을 과도로 단단하게 하여 코팅성 및 정착성의 물성에 바람직하지 못하다. 그리고, 상기 중량평균 분자량이 2,000 미만이면 바인더 수지와의 높은 상용성으로 표면 농도가 저하되어 전하조절제의 기능을 하지 못할 수 있으며, 200,000 이상이면 높은 분자량으로 인한 단량체 혼합물의 점도 증가로 중합 안정성과 입도 분포에 바람직하지 못하다. 상기 설폰산기를 갖는 공중합체의 구체적인 예로는 설폰산기를 갖는 스티렌-아크릴계 공중합체, 설폰산기를 갖는 스틸렌-메타크릴계 공중합체 또는 이들의 혼합물을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In addition, when the glass transition temperature is less than 30°C, friction-melting of toner to toner occurs during printing due to the low glass transition temperature of the charge control agent exposed on the surface, thereby causing a blocking phenomenon. It is undesirable for the physical properties of coating and fixing properties by making the surface too hard. In addition, if the weight average molecular weight is less than 2,000, the surface concentration may be lowered due to high compatibility with the binder resin, and thus may not function as a charge control agent. undesirable for distribution. Specific examples of the copolymer having a sulfonic acid group include, but are not limited to, a styrene-acrylic copolymer having a sulfonic acid group, a styrene-methacrylic copolymer having a sulfonic acid group, or a mixture thereof.

상기 왁스로는 파라핀 왁스, 미정질 왁스(microcrystalline wax), 또는 세레신 왁스 등의 석유 정제 왁스; 카르누바 왁스 등의 천연 왁스; 또는 폴리에스테르계 왁스, 폴리에틸렌계 왁스, 또는 폴리프로필렌계 왁스 등의 합성 왁스 또는 이들의 혼합물을 1종 이상 사용할 수 있다.Examples of the wax include petroleum refining waxes such as paraffin wax, microcrystalline wax, or ceresin wax; natural waxes such as carnuba wax; Alternatively, one or more synthetic waxes or mixtures thereof such as polyester wax, polyethylene wax, or polypropylene wax may be used.

한편, 발명의 일 구현예에서, 상기 토너 입자는 바인더 수지; 및 상기 바인더 수지에 분산된 안료 또는 카본블랙, 전하 조절제, 및 왁스를 포함할 수 있다. 그리고, 이러한 토너 입자는 상기 바인더 수지 50 내지 95 중량%, 바람직하게는 60 내지 93 중량%, 좀더 바람직하게는 70 내지 90 중량%; 상기 안료나 카본 블랙 1 내지 20 중량%, 바람직하게는 2 내지 15 중량%, 좀더 바람직하게는 3 내지 10 중량%; 상기 전하 조절제 0.1 내지 5 중량%, 바람직하게는 0.3 내지 4 중량%, 좀더 바람직하게는 0.5 내지 3 중량%; 및 왁스 0.1 내지 30 중량%, 바람직하게는 1 내지 25 중량%, 좀더 바람직하게는 5 내지 20 중량%를 포함할 수 있다.On the other hand, in one embodiment of the invention, the toner particles include a binder resin; and a pigment or carbon black, a charge control agent, and a wax dispersed in the binder resin. In addition, the toner particles include 50 to 95% by weight of the binder resin, preferably 60 to 93% by weight, more preferably 70 to 90% by weight; 1 to 20% by weight of the pigment or carbon black, preferably 2 to 15% by weight, more preferably 3 to 10% by weight; 0.1 to 5% by weight of the charge control agent, preferably 0.3 to 4% by weight, more preferably 0.5 to 3% by weight; and 0.1 to 30% by weight of wax, preferably 1 to 25% by weight, more preferably 5 to 20% by weight.

상기 바인더 수지, 및 상기 바인더 수지에 분산된 안료 또는 카본블랙, 전하 조절제, 및 왁스 등의 함량을 상술한 바와 같은 범위로 유지함으로써, 중합 토너의 우수한 화상 농도로 균일한 화상과 우수한 전사효율을 구현함 동시에 정착 과정에서 콜드오프셋이나 핫오프셋 현상 등을 효과적으로 방지할 수 있다.By maintaining the binder resin and the content of pigments or carbon black, charge control agent, and wax dispersed in the binder resin in the ranges as described above, uniform images and excellent transfer efficiency are realized with excellent image density of the polymerized toner. At the same time, it is possible to effectively prevent cold offset or hot offset phenomena during the fixing process.

상기 토너 입자는 또한, 반응개시제, 가교제, 분자량 조절제, 활제(예, 올레인산, 스테아린산 등), 및 커플링제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 이 때, 상기 토너 입자는 반응개시제 10 중량% 이하 또는 0.1 내지 10 중량%, 바람직하게는 8 중량% 이하 또는 0.3 내지 8 중량%, 좀더 바람직하게는 5중량% 이하 또는 0.5 내지 5 중량%; 상기 가교제 5 중량% 이하 또는 0.01 내지 5 중량%, 바람직하게는 4 중량% 이하 또는 0.05 내지 4 중량%, 좀더 바람직하게는 3 중량% 이하 또는 0.1 내지 3 중량%; 또는 분자량 조절제 10중량% 이하 또는 0.1 내지 10 중량%, 바람직하게는 8 중량% 이하 또는 0.3 내지 8 중량%, 좀더 바람직하게는 5 중량% 이하 또는 0.5 내지 5 중량%; 적량의 활제(예, 올레인산, 스테아린산 등), 예컨대, 활제 5 중량% 이하 또는 0.01 내지 5 중량%, 바람직하게는 4 중량% 이하 또는 0.05 내지 4 중량%, 좀더 바람직하게는 3 중량% 이하 또는 0.1 내지 3 중량%; 적량의 커플링제, 예컨대, 커플링제 5 중량% 이하 또는 0.01 내지 5 중량%, 바람직하게는 4 중량% 이하 또는 0.05 내지 4 중량%, 좀더 바람직하게는 3 중량% 이하 또는 0.1 내지 3 중량% 등을 1종 이상으로 더 포함할 수 있다.The toner particles may further include one or more additives selected from the group consisting of a reaction initiator, a crosslinking agent, a molecular weight control agent, a lubricant (eg, oleic acid, stearic acid, etc.), and a coupling agent. In this case, the toner particles may contain 10 wt% or less or 0.1 to 10 wt% of the reaction initiator, preferably 8 wt% or less, or 0.3 to 8 wt%, more preferably 5 wt% or less or 0.5 to 5 wt%; 5 wt% or less, or 0.01 to 5 wt%, preferably 4 wt% or less, or 0.05 to 4 wt%, more preferably 3 wt% or less or 0.1 to 3 wt% of the crosslinking agent; or 10% by weight or less or 0.1 to 10% by weight of a molecular weight modifier, preferably 8% by weight or less or 0.3 to 8% by weight, more preferably 5% by weight or less or 0.5 to 5% by weight; A suitable amount of a lubricant (eg oleic acid, stearic acid, etc.), such as 5% by weight or less or 0.01 to 5% by weight of a lubricant, preferably 4% by weight or less or 0.05 to 4% by weight, more preferably 3% by weight or less or 0.1 to 3% by weight; A suitable amount of a coupling agent, for example, 5% by weight or less or 0.01 to 5% by weight, preferably 4% by weight or less, or 0.05 to 4% by weight, more preferably 3% by weight or less or 0.1 to 3% by weight, etc. It may further include one or more types.

상기 반응개시제로는 유용성 개시제와 수용성 개시제를 사용할 수 있다. 구체적으로는 아조비스이소부티로니트릴, 아조비스발레로니트릴 등의 아조계 개시제; 벤조일퍼옥사이드, 라우로일퍼옥사이드 등의 유기 퍼옥사이드; 과황산칼슘, 과황산암모늄 등의 일반적으로 쓰이는 수용성 개시제 등을 사용할 수 있으며, 이 중에서 1종 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수도 있다.As the reaction initiator, an oil-soluble initiator and a water-soluble initiator may be used. Specifically, azo initiators, such as azobisisobutyronitrile and azobisvaleronitrile; organic peroxides such as benzoyl peroxide and lauroyl peroxide; A commonly used water-soluble initiator such as calcium persulfate and ammonium persulfate may be used, and one type or a mixture of two or more types may be used.

상기 가교제는 디비닐벤젠, 에틸렌 디메타크릴레이트, 에틸렌글리콜 디메타크릴레이트, 디에틸렌글리콜 디아크릴레이트, 1,6-헥사메틸렌 디아크릴레이트, 알릴 메타크릴레이트, 1,1,1-트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 트리알릴아민, 테트라알릴옥시에탄 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다.The crosslinking agent is divinylbenzene, ethylene dimethacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol diacrylate, 1,6-hexamethylene diacrylate, allyl methacrylate, 1,1,1-trimethylol propane triacrylate, triallylamine, tetraallyloxyethane, or mixtures thereof.

상기 분자량 조절제로는 t-도데실 메르캅탄, n-도데실 메르캅탄, n-옥틸메르캅탄, 사염화탄소 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다.The molecular weight modifier may include t-dodecyl mercaptan, n-dodecyl mercaptan, n-octyl mercaptan, carbon tetrachloride, or a mixture thereof.

상기 활제 및 커플링제로는 중합 토너 제조에 적용될 수 있는 것으로 알려진 것은 별다른 제한 없이 사용 가능하다.As the lubricant and coupling agent, those known to be applicable to the preparation of polymerized toner may be used without particular limitation.

본 발명의 중합 토너는 바인더 수지 50 내지 95 중량%; 안료 또는 카본 블랙 1 내지 20 중량%; 전하 조절제 0.1 내지 5 중량%; 왁스 0.1 내지 30 중량%; 및 반응 개시제, 가교제, 분자량조절제, 활제, 및 커플링제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 첨가제 각각 10 중량% 이하 또는 0.01 내지 10 중량%를 포함할 수 있다.The polymerized toner of the present invention comprises 50 to 95 wt% of a binder resin; 1 to 20% by weight of pigment or carbon black; 0.1 to 5% by weight of a charge control agent; 0.1 to 30% by weight of wax; and 10 wt% or less or 0.01 to 10 wt% of one or more additives selected from the group consisting of a reaction initiator, a crosslinking agent, a molecular weight control agent, a lubricant, and a coupling agent.

또한, 발명의 일 구현예에서, 상기 토너 입자는 실리카, 이산화티타늄 또는 이들의 혼합물 등의 외첨제를 포함하는 코팅막을 더 포함할 수 있다. 이러한 외첨제는 상기 토너 입자의 최외부에 코팅된 형태로 존재할 수 있다.Also, in one embodiment of the present invention, the toner particles may further include a coating layer including an external additive such as silica, titanium dioxide, or a mixture thereof. Such an external additive may be present in the form of coating on the outermost portion of the toner particles.

상기 실리카는 디메틸디클로로실란, 디메틸폴리실록산, 헥사메틸디실라잔, 아미노실란, 알킬실란 또는 옥타메틸시클로테트라실록산 등의 실란 화합물로 표면 처리된 것이 바람직하다. 상기 이산화티타늄은 고온에서 안정한 러타일(rutile) 또는 저온에서 안정한 아나타제(anatase) 구조를 가진 것을 단독 또는 혼합하어 사용할 수 있으며, 80 내지 200nm, 바람직하게는 100 내지 150nm의 입자 크기를 갖는 것을 적용할 수 있다.The silica is preferably surface-treated with a silane compound such as dimethyldichlorosilane, dimethylpolysiloxane, hexamethyldisilazane, aminosilane, alkylsilane or octamethylcyclotetrasiloxane. The titanium dioxide may be used alone or in combination with a rutile stable at a high temperature or an anatase structure stable at a low temperature, and a particle size of 80 to 200 nm, preferably 100 to 150 nm. can

본 발명의 중합 토너에서 상기 토너 입자의 평균 입경은 4 내지 10㎛이며, 바람직하게는 5 내지 8㎛, 좀더 바람직하게는 6 내지 7㎛가 될 수 있다. 이러한 토너 입자의 평균 입경은 화상 농도 및 비산 방지 측면에서 4㎛ 이상이 될 수 있으며, 상기 토너 입자의 평균 입경은 소모량 절감 측면에서 10㎛ 이하가 될 수 있다.In the polymerized toner of the present invention, the average particle diameter of the toner particles is 4 to 10 μm, preferably 5 to 8 μm, and more preferably 6 to 7 μm. The average particle diameter of these toner particles may be 4 μm or more in terms of image density and scattering prevention, and the average particle diameter of the toner particles may be 10 μm or less in terms of consumption reduction.

한편, 발명의 또 다른 구현예에 따르면, 상기 중합 토너를 제조하는 방법이 제공될 수 있다. 특히, 상기 중합 토너의 제조 방법은 분산제를 포함하는 수계 분산액을 형성하는 단계; 바인더 수지용 단량체, 안료 또는 카본블랙, 전하 조절제 및 왁스를 포함하는 단량체 혼합물을 형성하는 단계; 및 상기 단량체를 상기 수계 분산액에 첨가하고 현탁 중합을 통하여 토너 입자를 형성하는 단계를 포함하고, 상기 단량체 혼합물을 형성하는 단계는 카본 블랙을 첨가한 후에 비드밀로 8,000 내지 20,000rpm의 교반 속도 하에서 10 내지 120분(min) 동안 밀링하는 공정을 추가로 포함할 수 있다.Meanwhile, according to another embodiment of the present invention, a method for preparing the polymerized toner may be provided. In particular, the method for preparing the polymerized toner includes forming an aqueous dispersion including a dispersing agent; forming a monomer mixture comprising a monomer for a binder resin, a pigment or carbon black, a charge control agent, and a wax; and adding the monomer to the aqueous dispersion and forming toner particles through suspension polymerization. It may further include a process of milling for 120 minutes (min).

이러한 밀링 공정을 포함하여 단량체 혼합물을 형성하는 단계는 수행함에 따라, 상기 토너 입자 내에 형성된 Yellow 안료 응집체의 평균 입경이 500nm 이하인 중합 토너가 제조되고 높은 화상농도 및 전사효율을 구현할 수 있게 된다.As the step of forming the monomer mixture including the milling process is performed, a polymerized toner having an average particle diameter of the yellow pigment agglomerates formed in the toner particles of 500 nm or less is manufactured, and high image density and transfer efficiency can be realized.

또한, 상기 밀링 공정은 단량체 혼합물 100 중량부에 대하여 20 내지 50 중량부, 바람직하게는 22 내지 48 중량부, 좀더 바람직하게는 25 내지 45 중량부의 비드(beads)를 첨가하여 수행할 수 있다.In addition, the milling process may be performed by adding 20 to 50 parts by weight, preferably 22 to 48 parts by weight, more preferably 25 to 45 parts by weight of beads based on 100 parts by weight of the monomer mixture.

발명의 일 구현예에서는, 분산제를 물에 혼합하여 상기 수계 분산액을 형성할 수 있다. 이러한 수계 분산액을 균질화시키기 위하여 교반하는 단계 또는 전단력을 가하는 단계를 적용할 수 있다. 구체적으로, 상기 수계 분산액을 형성하는 단계는 인산 나트륨 수용액과 염화 칼슘 수용액을 혼합하여 수용액 상에서 고체의 형태인 인산칼슘을 얻는 단계를 포함할 수 있다. 이러한 인산 칼슘은 분산제로 사용될 수 있으며, 상기 수계 분산액은 물에 인산 칼슘 고체가 균일하게 분산되어 있는 형태일 수 있다.In one embodiment of the invention, the dispersant may be mixed with water to form the aqueous dispersion. In order to homogenize such an aqueous dispersion, a step of stirring or applying a shear force may be applied. Specifically, the forming of the aqueous dispersion may include mixing an aqueous sodium phosphate solution and an aqueous calcium chloride solution to obtain calcium phosphate in the form of a solid in the aqueous solution. Such calcium phosphate may be used as a dispersing agent, and the aqueous dispersion may be in a form in which calcium phosphate solids are uniformly dispersed in water.

상기 분산제는 수계 매체 내에서 액적 형태로서 존재하고 있는 단량체 혼합물 입자 사이의 응집을 방지하고, 이러한 입자들이 균일하게 분산할 수 있게 한다. 또한, 상기 분산제는 액적 표면에 균일하게 흡착하여 이러한 액적 입자를 안정화시키는 역할을 한다. 그리고, 이러한 분산제는 수계 매체 내에서 중합 반응 종료 후에 산이나 알칼리(alkali) 처리, 또는 온수 세척 등을 통하여 수용화되고, 토너 입자로부터 분리될 수 있다.The dispersing agent prevents agglomeration between the monomer mixture particles existing in the form of droplets in the aqueous medium, and allows these particles to be uniformly dispersed. In addition, the dispersant serves to stabilize the droplet particles by uniformly adsorbing on the droplet surface. In addition, the dispersant may be water-soluble through acid or alkali treatment, or hot water washing after completion of the polymerization reaction in an aqueous medium, and separated from the toner particles.

상기 분산제는 무기 분산제, 유기 분산제, 음이온성 계면활성제 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 이러한 분산제는 상기 단량체 혼합물 100 중량부에 대하여 1 내지 5 중량부, 바람직하게는 2 내지 4 중량부, 좀더 바람직하게는 2.5 내지 3.5 중량부로 적용될 수 있다.The dispersant may include an inorganic dispersant, an organic dispersant, an anionic surfactant, or a mixture thereof. Such a dispersant may be applied in an amount of 1 to 5 parts by weight, preferably 2 to 4 parts by weight, more preferably 2.5 to 3.5 parts by weight based on 100 parts by weight of the monomer mixture.

상기 무기 분산제의 구체적인 예로는 인산 칼슘, 인산수소칼슘, 인산이수소 칼슘, 히드록시 아파타이트(hydroxy apatite), 인산 마그네슘, 인산 알루미늄, 인산 아연, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 수산화칼슘, 수산화마그네슘, 수산화 알미늄, 메타 규산 칼슘, 황산칼슘, 황산바륨, 벤토나이트(bentonite), 실리카(silica), 알루미나 (alumina) 또는 이들의 혼합물 등이 있다.Specific examples of the inorganic dispersant include calcium phosphate, calcium hydrogen phosphate, calcium dihydrogen phosphate, hydroxy apatite, magnesium phosphate, aluminum phosphate, zinc phosphate, calcium carbonate, magnesium carbonate, calcium hydroxide, magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, and calcium metasilicate, calcium sulfate, barium sulfate, bentonite, silica, alumina, or mixtures thereof.

상기 수용성 유기 분산제의 구체적인 예로는 폴리비닐 알코올(polyvinyl alcohol), 젤라틴(gelatin), 메틸 셀룰로오스(methyl cellulose), 메틸 히드록시 프로필 셀룰로오스(methyl hydroxy propyl cellulose), 에틸셀룰로오스(ethyl cellulose), 카르복실 메틸 셀룰로오스(carboxyl methyl cellulose) 및 그의 나트륨염, 폴리 아크릴산 및 그의 염, 전분(starch) 또는 이들의 혼합물 등이 있다.Specific examples of the water-soluble organic dispersant include polyvinyl alcohol, gelatin, methyl cellulose, methyl hydroxy propyl cellulose, ethyl cellulose, carboxyl methyl Cellulose (carboxyl methyl cellulose) and its sodium salt, polyacrylic acid and its salt, starch (starch) or a mixture thereof, and the like.

상기 음이온성 계면활성제의 구체적인 예로는 지방산염, 알킬 황산에스테르염, 알킬아릴 황산에스테르염, 디알킬설포숙신산염, 알킬 인산염 또는 이들의 혼합물 등이 있다.Specific examples of the anionic surfactant include fatty acid salts, alkyl sulfate salts, alkylaryl sulfate salts, dialkylsulfosuccinates, alkyl phosphates, or mixtures thereof.

상기 분산제의 보다 바람직한 예로 인산칼슘을 들 수 있다. 이러한 인산칼슘은 인산나트륨 수용액과 염화칼슘 수용액을 혼합하여 수용액 상에서 고체의 형태로 얻어질 수 있으며, 상기 수계 분산액은 인산칼슘 고체가 물에 균일하게 분산되어 있는 형태일 수 있다.A more preferred example of the dispersant may be calcium phosphate. Such calcium phosphate may be obtained in the form of a solid in an aqueous solution by mixing an aqueous solution of sodium phosphate and an aqueous solution of calcium chloride, and the aqueous dispersion may be in a form in which a solid of calcium phosphate is uniformly dispersed in water.

한편, 상기 단량체 혼합물은 상기 바인더 수지용 단량체, 안료 또는 카본블랙, 전하 조절제 및 왁스 등을 혼합하고 충분히 녹거나 분산되어 형성될 수 있으며, 호모게나이저를 이용하여 수계 분산액에 균질화될 수 있다. 이때, 상기 단량체 혼합물을 형성하는 단계는 안료나 카본 블랙을 첨가한 후에 상술한 바와 같은 교반속도 및 밀링시간으로 밀링 공정을 수행할 수 있다.On the other hand, the monomer mixture may be formed by mixing the monomer for the binder resin, pigment or carbon black, a charge control agent and wax, and then sufficiently melting or dispersing, and may be homogenized in the aqueous dispersion using a homogenizer. In this case, in the step of forming the monomer mixture, the milling process may be performed at the same stirring speed and milling time as described above after adding a pigment or carbon black.

상기 바인더 수지용 단량체는 스티렌계 단량체, 아크릴레이트계 단량체, 메타크릴레이트계 단량체, 디엔계 단량체, 산성 올레핀계 단량체, 염기성 올레핀계 단량체 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다.The monomer for the binder resin may include a styrene-based monomer, an acrylate-based monomer, a methacrylate-based monomer, a diene-based monomer, an acidic olefin-based monomer, a basic olefin-based monomer, or a mixture thereof.

또한, 상기 바인더 수지용 단량체는 (a) 스티렌계 단량체; 및 (b) 아크릴레이트계 단량체, 메타크릴레이트계 단량체 및 디엔계 단량체로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상 선택된 단량체를 포함할 수 있다. 상기 바인더 수지용 단량체는 상기 (a)의 단량체 및 (b)의 단량체를 합한 100 중량부에 대하여, 상기 (a)의 단량체의 30 내지 95 중량부와, 상기 (b)의 단량체의 5 내지 70 중량부를 포함할 수 있다.In addition, the monomer for the binder resin is (a) a styrene-based monomer; and (b) at least one selected from the group consisting of an acrylate-based monomer, a methacrylate-based monomer, and a diene-based monomer. The monomer for the binder resin is based on 100 parts by weight of the sum of the monomers of (a) and (b), 30 to 95 parts by weight of the monomer of (a), and 5 to 70 parts by weight of the monomer of (b) It may contain parts by weight.

또한, 상기 바인더 수지용 단량체는 (a)의 스티렌계 단량체와, (b) 아크릴레이트계 단량체, 메타크릴레이트계 단량체 및 디엔계 단량체로 이루어진 군에서 1종 이상 선택된 단량체와, (c) 산성 올레핀계 단량체 및 염기성 올레핀계 단량체로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 단량체를 포함할 수 있다. 이때, 상기 (c)의 단량체는 상기 (a)의 단량체 및 (b)의 단량체를 합한 100 중량부에 대하여 0.1 내지 30 중량부로 포함될 수 있다.In addition, the monomer for the binder resin is a styrene-based monomer of (a), (b) at least one monomer selected from the group consisting of an acrylate-based monomer, a methacrylate-based monomer, and a diene-based monomer, and (c) an acidic olefin It may include one or more monomers selected from the group consisting of a monomer-based monomer and a basic olefin-based monomer. In this case, the monomer of (c) may be included in an amount of 0.1 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the sum of the monomers of (a) and (b).

한편, 상기 단량체 혼합물에 포함되는 바인더 수지용 단량체, 안료나 카본 블랙, 전하 조절제, 및 왁스의 구체적인 예에 관해서는 상술한 바와 같다. 그리고, 상기 단량체 혼합물은 상기 바인더 수지용 단량체 50 내지 95 중량%, 상기 안료나 카본 블랙 1 내지 20 중량%, 상기 전하조절제 0.1 내지 5 중량%, 및 상기 왁스 0.1 내지 30 중량%를 포함할 수 있다.Meanwhile, specific examples of the binder resin monomer, pigment or carbon black, charge control agent, and wax included in the monomer mixture are as described above. In addition, the monomer mixture may include 50 to 95% by weight of the monomer for the binder resin, 1 to 20% by weight of the pigment or carbon black, 0.1 to 5% by weight of the charge control agent, and 0.1 to 30% by weight of the wax .

상기 단량체 혼합물을 상기 수계 분산액에 혼합하고 현탁 중합함으로써 토너 입자를 형성할 수 있는데, 보다 구체적으로, 상기 토너 입자를 형성하는 단계는, 상기 단량체 혼합물을 상기 수계 분산액에 첨가하는 단계; 상기 수계 분산액 및 단량체 혼합물에 전단력을 가하여 상기 단량체 혼합물을 수계 분산액에 액적 형태로 균질화하는 단계; 및 상기 균질화된 단량체 혼합물을 현탁 중합하는 단계를 포함할 수 있다. 그리고, 상술한 바와 같이, 상기 단량체 혼합물 및 수계 분산액은 호모게나이저를 이용하여 균질화시킬 수 있다.Toner particles may be formed by mixing the monomer mixture with the aqueous dispersion and suspension polymerization. More specifically, the forming of the toner particles may include: adding the monomer mixture to the aqueous dispersion; applying shear to the aqueous dispersion and the monomer mixture to homogenize the monomer mixture in the aqueous dispersion in the form of droplets; and suspension polymerization of the homogenized monomer mixture. And, as described above, the monomer mixture and the aqueous dispersion may be homogenized using a homogenizer.

상기 수계 분산액에 상기 단량체 혼합물을 미세한 물방물(액적) 형태로 균일하게 분산하여 중합 반응을 진행하면 적절한 크기의 구형 토너 입자를 형성할 수 있다. 이러한 미세한 물방울(액적) 형태의 분산을 위하여, 호머게나이저를 이용하여 상기 단량체 혼합물과 수계 분산액에 전단력을 가해 균질화시킬 수 있는데, 구체적으로, 호모게나이저를 이용하여 상기 수계 분산액과 혼합된 단량체 혼합물을 5,000rpm 내지 20,000rpm, 바람직하게 는 8,000rpm 내지 17,000rpm의 속도로 균질화하여, 상기 단량체 혼합물을 상기 수계 분산액 내에서 미세 액적 형태로 분산시킬 수 있다.When the polymerization reaction is performed by uniformly dispersing the monomer mixture in the aqueous dispersion in the form of fine water droplets (droplets), spherical toner particles having an appropriate size can be formed. For dispersion in the form of such fine water droplets (droplets), a shear force may be applied to the monomer mixture and the aqueous dispersion using a homogenizer to homogenize. Specifically, using a homogenizer, the monomer mixture mixed with the aqueous dispersion can be homogenized at a speed of 5,000 rpm to 20,000 rpm, preferably 8,000 rpm to 17,000 rpm, to disperse the monomer mixture in the form of fine droplets in the aqueous dispersion.

상기 현탁 중합은 50 내지 90℃에서 8 내지 20시간 동안 이루어질 수 있다. 보다 바람직한 예로, 상기 현탁중합은 60 내지 70℃에서 8 내지 12 시간 동안 현탁 중합 반응을 진행한 후, 80 내지 95 ℃로 승온한 후 30분 내지 4시간 동안 추가로 반응을 진행할 수 있다.The suspension polymerization may be performed at 50 to 90° C. for 8 to 20 hours. As a more preferred example, in the suspension polymerization, the suspension polymerization reaction is performed at 60 to 70° C. for 8 to 12 hours, and then the temperature is raised to 80 to 95° C., and then the reaction may be further performed for 30 minutes to 4 hours.

한편, 발명의 일 구현예에서는 상기 분산제를 제거하는 단계; 및 상기 토너 입자를 건조하는 단계를 더 포함할 수 있다.On the other hand, in one embodiment of the invention removing the dispersant; and drying the toner particles.

상기 분산제를 제거하는 단계는, 분산제의 용해에 적합한 pH로 조절하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 토너 입자가 생성된 분산액에 염산 또는 질산 등의 수용성 무기산을 첨가하여 pH를 2 이하, 바람직하게는 1.5 이하로 조정함으로써, 상기 분산제를 수용액상으로 용해시켜 토너 입자로부터 제거할 수 있다. 이러한 분산제 제거 단계에서는 pH를 적절히 조절한 후 5시간 이상 교반하여 상기 분산제가 충분히 용해하도록 한 후, 여과 장치를 이용하여 50 중량% 미만의 물을 포함하는 토너 슬러리를 얻을 수 있다. 또한, 상기 분산제를 제거하는 단계에서는 반응물을 교반하는 단계 및 원심분리장치를 이용한 분리 단계를 적용할 수 있다. 그리고, 상술한 분산제 제거 단계 이후에, 필터 장치를 이용한 수분 제거 및 과량의 증류수 첨가를 수회에 걸쳐 반복하는 과정을 통하여 분산제를 더욱 효율적으로 제거할 수 있다.The removing of the dispersant may include adjusting the pH to a suitable pH for dissolving the dispersant. By adding a water-soluble inorganic acid such as hydrochloric acid or nitric acid to the dispersion in which the toner particles are produced to adjust the pH to 2 or less, preferably 1.5 or less, the dispersing agent can be dissolved in an aqueous solution and removed from the toner particles. In the dispersant removal step, the pH is appropriately adjusted and the mixture is stirred for 5 hours or more to sufficiently dissolve the dispersant, and then a toner slurry containing less than 50% by weight of water may be obtained using a filtration device. In addition, in the step of removing the dispersant, a step of stirring the reactant and a separation step using a centrifugal separator may be applied. In addition, after the above-described dispersing agent removal step, the dispersing agent can be more efficiently removed through the process of repeatedly removing moisture using a filter device and adding an excess of distilled water several times.

상기 토너 입자를 건조하는 단계는 분산제가 제거된 토너 케익(cake)을 진공 오븐에 넣고 상온에서 진공 건조하는 단계를 포함한다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 중합토너의 제조 단계에서 통상적으로 사용되는 것으로 알려진 건조 방법을 별다른 제한 없이 사용할 수 있다.Drying the toner particles includes placing a toner cake from which the dispersant has been removed in a vacuum oven and vacuum drying at room temperature. However, the present invention is not limited thereto, and a drying method known to be commonly used in the manufacturing step of polymerized toner may be used without particular limitation.

또한, 발명의 일 구현예에서는, 상기 토너 입자의 외부를 코팅하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이러한 코팅 단계에서는 별도의 외첨제, 예를 들어, 실리카, 이산화티타늄 또는 이들의 혼합물 등을 포함하는 무기 분말을 토너 입자 표면에 코팅할 수 있으며, 이러한 외첨제의 코팅 단계는 헨쉘 믹서를 사용해 상기 토너 입자에 외첨제를 첨가한 후, 고속 교반하는 방법으로 진행할 수 있다. 상기 실리카는 중합 토너에 사용 가능한 것으로 알려진 것을 별다른 제한 없이 사용할 수 있다. 코팅 단계에서 적용 가능한 무기 분말에 관해서는 상술하였는 바, 구체적인 설명은 생략하기로 한다.In addition, in one embodiment of the invention, the step of coating the outside of the toner particles may be further included. In this coating step, a separate external additive, for example, an inorganic powder including silica, titanium dioxide, or a mixture thereof, may be coated on the toner particle surface. After adding the external additive to the particles, it may proceed by a method of high-speed stirring. The silica may be used without particular limitation, which is known to be usable in the polymerized toner. As the inorganic powder applicable in the coating step has been described above, a detailed description thereof will be omitted.

상기 단량체 혼합물은 반응 개시제, 가교제, 활제, 분자량 조절제, 및 커플링제로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 첨가제를 추가적으로 첨가하는 단계를 포함할 수 있다. 이러한 첨가제의 구체적인 예 및 바람직한 함량 범위는 상술한 바와 같다.The monomer mixture may include additionally adding one or more additives selected from the group consisting of a reaction initiator, a crosslinking agent, a lubricant, a molecular weight regulator, and a coupling agent. Specific examples and preferred content ranges of these additives are as described above.

본 발명에 있어서 상기 기재된 내용 이외의 사항은 필요에 따라 가감이 가능한 것이므로, 본 발명에서는 특별히 한정하지 아니한다.In the present invention, since matters other than those described above can be added or subtracted as necessary, the present invention is not particularly limited.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 고속프린터용 중합 토너에 대한 실시예 및 비교예를 들어 더욱 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, examples and comparative examples of the polymerized toner for a high-speed printer according to the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

< 실시예 1 >< Example 1 >

중합 토너의 제조Preparation of polymerized toner

물 500g에 0.1M 인산나트륨 수용액 686g과 1M 염화칼슘 100g을 혼합하고 반응온도 70℃에서 20분간 교반하여, 인산칼슘 결정이 석출된 형태의 수계 분산액을 제조하였다. 상기 수계 분산액에서 인산칼슘의 함량은 하기의 단량체 혼합물 100 중량부에 대하여 3 중량부가 되도록 하였다.686 g of 0.1M sodium phosphate aqueous solution and 100 g of 1M calcium chloride were mixed in 500 g of water and stirred at a reaction temperature of 70° C. for 20 minutes to prepare an aqueous dispersion in which calcium phosphate crystals were precipitated. The content of calcium phosphate in the aqueous dispersion was 3 parts by weight based on 100 parts by weight of the following monomer mixture.

스티렌 150g, n-부틸 아크릴레이트 50g 의 바인더 수지용 단량체(스티렌/n-부틸 아크릴레이트= 75/25), 가교제로 알릴메타크릴레이크 2g(바인더 수지용 단량체 100 중량부에 대하여 1중량부), 분자량 조절제로 n-도데실 메르캅탄 0.4g, 및 중량평균분자량이 16,500인 설폰산기를 포함한 스티렌-아크릴계 고분자 전하조절제(Styrene/2EHA/anionic functional monomer copolymer, FCA 1001 NS, 후지쿠라 카세이) 4g를 혼합하고 1L 용기에 넣어 충분히 녹이고, 여기에 카본블랙(미쯔비시케미칼, MA100) 10g와 안료 분산제(BLUE PA 5380, DIC) 2g을 넣고 카본블랙이 단량체에 함침되게 한 후, 0.3mm의 지르코늄 비드를 70g 첨가한 후 10,000rpm의 속도로 교반하며 60분 동안 밀링(milling)을 실시한 후 200mesh를 이용하여 비드를 제거하였다.150 g of styrene, 50 g of n-butyl acrylate monomer for binder resin (styrene/n-butyl acrylate = 75/25), 2 g of allyl methacrylate as a crosslinking agent (1 part by weight based on 100 parts by weight of monomer for binder resin), As a molecular weight regulator, 0.4 g of n-dodecyl mercaptan and 4 g of a styrene-acrylic polymer charge control agent (Styrene/2EHA/anionic functional monomer copolymer, FCA 1001 NS, Fujikura Kasei) containing a sulfonic acid group having a weight average molecular weight of 16,500 were mixed. Put it in a 1L container and dissolve it sufficiently, add 10 g of carbon black (Mitsubishi Chemical, MA100) and 2 g of a pigment dispersant (BLUE PA 5380, DIC) to it and let the carbon black impregnate the monomer, and then add 70 g of 0.3mm zirconium beads After performing milling for 60 minutes with stirring at a speed of 10,000 rpm, the beads were removed using 200 mesh.

상기 비드가 제거된 혼합물을 60℃로 승온한 후, 파라핀 왁스(Fisher) 20g을 추가로 첨가하고 교반하여 상기 혼합물에 왁스가 완전히 용해되게 하였고, 아조 니트릴계 개시제(Azo nitrile; V65, Waco Chemical) 4g(바인더 수지용 단량체 100 중량부에 대하여 2중량부)을 첨가하고 5분간 추가로 교반하여 단량체 혼합물을 제조하였다. 이때, 단량체 혼합물의 중량은 242.4g이였다.After the bead-removed mixture was heated to 60° C., 20 g of paraffin wax (Fisher) was additionally added and stirred to completely dissolve the wax in the mixture, and an azo nitrile-based initiator (Azo nitrile; V65, Waco Chemical) 4 g (2 parts by weight based on 100 parts by weight of monomer for binder resin) was added and further stirred for 5 minutes to prepare a monomer mixture. At this time, the weight of the monomer mixture was 242.4 g.

그리고 상기 수계 분산액에 상기 단량체 혼합물을 첨가하고, 호모게나이저(Homogenizer)를 이용하여 13,000rpm의 속도로 전단력을 가하여 상기 수계 분산액에 상기 단량체 혼합물을 미세한 액적 형태로 분산시켜 균질화하였다. 상기 균질화를 통하여 미세한 액적 형태로 상기 수계 분산액에 분산된 단량체 혼합물을 패들 형식의 교반기로 200rpm에서 교반하면서 60℃에서 10시간 동안 반응시키고, 90℃로 승온하여 3시간 동안 추가로 반응시켜 슬러리에 포함된 형태로 중합 토너를 제조하였다.Then, the monomer mixture was added to the aqueous dispersion, and a shearing force was applied using a homogenizer at a speed of 13,000 rpm to disperse the monomer mixture in the aqueous dispersion in the form of fine droplets and homogenized. The monomer mixture dispersed in the aqueous dispersion in the form of fine droplets through the homogenization was reacted at 60° C. for 10 hours while stirring at 200 rpm with a paddle-type stirrer, and then heated to 90° C. and further reacted for 3 hours to be included in the slurry A polymerized toner was prepared in the form of

토너 입자 세척 및 건조Toner particle cleaning and drying

상기 중합 토너가 포함된 슬러리에 염산을 첨가하여 pH를 2 이하로 조정하고, 인산칼슘을 용해시켰다. 그리고 여과 장치를 이용하여 물을 제거한 후, 전체 중량 대비 2 배의 증류수를 첨가하여 희석하고, 호모게나이저로 전단력을 가하여 균질화한 후, 원심분리장치(Beckman J2-21M, Rotor JA-14)를 사용하여 3,000rpm에서 15분간 원심분리하였다. 이러한 희석, 균질화 및 원심 분리 과정을 3회 반복하여 토너 표면의 인산칼슘 및 기타 불순물을 제거하였다.Hydrochloric acid was added to the slurry containing the polymerized toner to adjust the pH to 2 or less, and calcium phosphate was dissolved. And after removing the water using a filtration device, dilute by adding distilled water twice the total weight, applying shear force with a homogenizer to homogenize, and then centrifuge device (Beckman J2-21M, Rotor JA-14) and centrifuged at 3,000 rpm for 15 minutes. These dilution, homogenization, and centrifugation processes were repeated three times to remove calcium phosphate and other impurities from the toner surface.

최종적으로 여과를 통해 수분을 제거한 후, 토너 케익을 진공 오븐에 넣고 48 시간 상온에서 진공 건조하여 중합 토너 코어를 제조하였다. 제조된 중합 토너 코어의 체적 평균 입경이 7㎛이고 체적 평균 입경과 개수 평균 입경의 비(표준편차)는 1.26으로 나타났다. 이때, 상기 코어의 체적평균입경은 쿨터 카운터(Coulter counter:Multisizer 3, Beckman coulter)를 이용하여 측정하였다.After moisture was finally removed through filtration, the toner cake was placed in a vacuum oven and vacuum dried at room temperature for 48 hours to prepare a polymerized toner core. The prepared polymerized toner core had a volume average particle diameter of 7 μm, and a ratio (standard deviation) of the volume average particle diameter to the number average particle diameter was 1.26. At this time, the volume average particle diameter of the core was measured using a Coulter counter (Multisizer 3, Beckman coulter).

외첨제 코팅external additive coating

헨쉘 믹서를 사용하여 상기 중합토너 코어 100 중량부에 대하여 실리카(R8200, EVONIK) 2 중량부를 첨가한 후, 5,000rpm의 속도로 7분 동안 고속 교반하여 중합토너 코어 표면에 외첨제를 코팅하였다.2 parts by weight of silica (R8200, EVONIK) was added with respect to 100 parts by weight of the polymerized toner core using a Henschel mixer, followed by high-speed stirring at a speed of 5,000 rpm for 7 minutes to coat the surface of the polymerized toner core with an external additive.

< 실시예 2 >< Example 2 >

62℃에서 10시간 동안 반응시키고, 90℃로 승온하여 3시간 동안 추가로 반응시킨 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법으로 중합 토너를 제조하였다.A polymerized toner was prepared in the same manner as in Example 1, except that the reaction was carried out at 62° C. for 10 hours, and the temperature was raised to 90° C. and further reacted for 3 hours.

< 실시예 3 >< Example 3 >

스티렌 154g, n-부틸 아크릴레이트 46g의 바인더 수지용 단량체(스티렌/n-부틸 아크릴레이트= 77/23)를 혼합한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법으로 중합 토너를 제조하였다.A polymerized toner was prepared in the same manner as in Example 1, except that 154 g of styrene and 46 g of n-butyl acrylate were mixed with a monomer for binder resin (styrene/n-butyl acrylate = 77/23).

< 실시예 4 >< Example 4 >

가교제로 알릴메타크릴레이크 2.4g(바인더 수지용 단량체 100 중량부에 대하여 1.2중량부), 아조 니트릴계 개시제(Azo nitrile; V65, Waco Chemical) 3.6g(바인더 수지용 단량체 100 중량부에 대하여 1.8 중량부)을 첨가한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법으로 중합 토너를 제조하였다.2.4 g of allyl methacrylate as a crosslinking agent (1.2 parts by weight based on 100 parts by weight of monomer for binder resin), 3.6 g of azo nitrile-based initiator (Azo nitrile; V65, Waco Chemical) (1.8 parts by weight based on 100 parts by weight of monomer for binder resin) Part) was added, and a polymerized toner was prepared in the same manner as in Example 1.

< 비교예 1 >< Comparative Example 1 >

스티렌 170g, n-부틸 아크릴레이트 30g 의 바인더 수지용 단량체(스티렌/n-부틸 아크릴레이트= 85/15)를 혼합한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법으로 중합 토너를 제조하였다.A polymerized toner was prepared in the same manner as in Example 1, except that 170 g of styrene and 30 g of n-butyl acrylate were mixed with a monomer for binder resin (styrene/n-butyl acrylate = 85/15).

< 비교예 2 >< Comparative Example 2 >

가교제로 알릴메타크릴레이크 6g(바인더 수지용 단량체 100 중량부에 대하여 3 중량부) 첨가한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법으로 중합 토너를 제조하였다.A polymerized toner was prepared in the same manner as in Example 1, except that 6 g of allyl methacrylate (3 parts by weight based on 100 parts by weight of the binder resin monomer) was added as a crosslinking agent.

< 비교예 3 >< Comparative Example 3 >

스티렌 140g, n-부틸 아크릴레이트 60g 의 바인더 수지용 단량체(스티렌/n-부틸 아크릴레이트= 70/30)를 혼합한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법으로 중합 토너를 제조하였다.A polymerized toner was prepared in the same manner as in Example 1, except that 140 g of styrene and 60 g of n-butyl acrylate were mixed with a monomer for a binder resin (styrene/n-butyl acrylate = 70/30).

< 비교예 4 >< Comparative Example 4 >

아조 니트릴계 개시제(Azo nitrile; V65, Waco Chemical) 8g(바인더 수지용 단량체 100 중량부에 대하여 4 중량부)을 첨가한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법으로 중합 토너를 제조하였다.A polymerized toner was prepared in the same manner as in Example 1, except that 8 g of an azo nitrile-based initiator (Azo nitrile; V65, Waco Chemical) (4 parts by weight based on 100 parts by weight of the binder resin monomer) was added.

< 실험예 ><Experimental example>

상기 실시예 1~2 및 비교예 1~4에 따라 제조된 중합 토너에 대하여, 하기와 같이 물성 평가를 수행하였다.The polymerized toners prepared according to Examples 1 to 2 and Comparative Examples 1 to 4 were evaluated for physical properties as follows.

< 토너의 전사효율 >< Toner Transfer Efficiency >

레이저 프린터(HP CP5225) 카트리지의 공급부에 상기 실시예 1~2 및 비교예 1~4에 따라 제조된 중합 토너를 채운 후, 공급부 전체의 무게를 측정하였다. 가로 19cm, 세로 1.5cm의 직사각형을 A4지에 1,000매 인쇄한 후 다시 공급부의 무게를 측정하여, 하기 계산식 1과 같이 토너 소모량을 계산하였다.After the polymerized toner prepared in Examples 1 to 2 and Comparative Examples 1 to 4 was filled in the supply part of the laser printer (HP CP5225) cartridge, the weight of the entire supply part was measured. After printing 1,000 sheets of a 19 cm wide and 1.5 cm long rectangle on A4 paper, the weight of the feeder was measured again, and the toner consumption was calculated as shown in Equation 1 below.

[ 계산식 1 ][ Calculation Formula 1 ]

소모량(g) = 1,000매 인쇄 전 공급부 무게 - 1,000매 인쇄 후 공급부 무게Consumption (g) = Weight of the feeder before printing 1,000 sheets - Weight of the feeder after printing 1,000 sheets

또한, 공급부와 분리가 가능한 드럼부의 무게를 인쇄 전 측정하고 인쇄 후 측정하여, 종이 전사되지 못하고 허비되는 토너의 양을 하기 계산식 2와 같이 계산하였다.In addition, the weight of the drum unit, which can be separated from the supply unit, was measured before printing and after printing, and the amount of toner wasted without paper transfer was calculated as shown in Equation 2 below.

[ 계산식 2 ][ Calculation 2 ]

허비되는 토너량(g) = 1,000매 인쇄 후 드럼부 무게 - 1,000매 인쇄 전 드럼부 무게Amount of toner wasted (g) = Weight of drum after printing 1,000 sheets - Weight of drum before printing 1,000 sheets

상기와 같이 소모되고 허비되는 토너의 양을 산측한 후에, 하기 계산식 3과 같이 전사효율을 구하였다.After calculating the amount of toner consumed and wasted as described above, the transfer efficiency was calculated as shown in Equation 3 below.

[ 계산식 3 ][ Formula 3 ]

전사효율 (%) = (소모량 - 허비되는 토너량)/소모량 * 100Transfer efficiency (%) = (consumption - toner wasted)/consumption * 100

< 화상 농도 측정 >< Image density measurement >

레이져 프린터(HP CP5225)로 A4 크기의 용지에 전면 인쇄한 후, 화상농도측정기(RD918, acbath)를 이용하여 인쇄용지의 모서리 부분 4곳과 중앙 부분 1곳의 화상 농도를 측정하여 평균값을 취하였다.After printing the entire surface on A4 size paper with a laser printer (HP CP5225), the image density was measured at 4 corners and 1 center of the printing paper using an image density meter (RD918, acbath) and the average value was taken. .

< 유변물성 분석 >< Rheology analysis >

한국화학연구원에서 TA Instruments사의 ARES-G2 레오미터를 이용하여 측정하였다.It was measured using the ARES-G2 rheometer of TA Instruments at the Korea Research Institute of Chemical Technology.

온도에 따른 점탄성(Temperature Ramp)은 25mm parallel plate를 이용하여 100~200℃의 범위에서 soak time 300초, 승온속도 5℃/분, frequency 10rad/초, strain 0.1%의 조건에서 측정하였다.Viscoelasticity according to temperature (Temperature Ramp) was measured using a 25mm parallel plate under the conditions of a soak time of 300 seconds in the range of 100~200℃, a temperature increase rate of 5℃/min, a frequency of 10rad/sec, and a strain of 0.1%.

Shear rate에 따른 점탄성(Frequency sweep)은 25mm parallel plate를 이용하여 100℃와 130℃에서 soak time 300초, frequency 0.1~628rad/초, strain 0.1%의 조건에서 측정하였다. Viscoelasticity (frequency sweep) according to the shear rate was measured using a 25mm parallel plate at 100°C and 130°C under the conditions of a soak time of 300 seconds, a frequency of 0.1 to 628 rad/s, and a strain of 0.1%.

상기 실험에 대한 대한 결과를 하기의 [표 1]에 나타내었다.The results for the above experiments are shown in [Table 1] below.

또한, 도 1은 본 발명에 따른 실시예 1, 비교예 1, 비교예 2의 온도에 따른 점도를 나타내는 그래프이고, 도 2는 본 발명에 따른 실시예 1, 비교예 1, 비교예 2의 shear rate에 따른 100℃에서의 tanδ 값과 130℃에서의 tanδ 값의 비를 나타내는 그래프이다.In addition, Figure 1 is a graph showing the viscosity according to the temperature of Example 1, Comparative Example 1, Comparative Example 2 according to the present invention, Figure 2 is a shear of Example 1, Comparative Example 1, Comparative Example 2 according to the present invention It is a graph showing the ratio of the tanδ value at 100°C to the tanδ value at 130°C according to the rate.

실시예1Example 1 실시예2Example 2 실시예3Example 3 실시예4Example 4 비교예1Comparative Example 1 비교예2Comparative Example 2 비교예3Comparative Example 3 비교예4Comparative Example 4 평가
조건evaluation
Condition ST/BAST/BA 75/2575/25 75/2575/25 77/2377/23 75/2575/25 85/1585/15 75/2575/25 70/3070/30 75/2575/25 중합온도(℃)Polymerization temperature (℃) 6060 6262 6060 6060 6060 6060 6060 6060 개시제*Initiator* 22 22 22 1.81.8 22 22 22 44 가교제*Crosslinker* 1One 1One 1One 1.21.2 1One 33 1One 1One 평가
결과evaluation
result 정착성**Settlement** 양호Good 양호Good 양호Good 양호Good 콜드오프셋cold offset 양호Good 핫오프셋hot offset 핫오프셋hot offset 점도(100℃)Viscosity (100℃) 2,7362,736 2,5672,567 2,9862,986 3.0043.004 11,22011,220 3,9843,984 2,3052,305 2,0102010 aa 4,4674,467 4,2984,298 4,8764,876 4,9234,923 82438243 5,5385,538 4,0124,012 3,8703,870 bb 0.7020.702 0.6950.695 0.7040.704 0.7060.706 0.7230.723 0.5910.591 0.690.69 tanδ100 / tanδ130tanδ100 / tanδ130 <3<3 <3<3 <3<3 <3<3 <3<3 >3>3 <3<3 <3<3 화상농도image density 1.31.3 1.31.3 1.31.3 1.31.3 1.31.3 1.11.1 1.01.0 1.01.0 전사효율(%)Transfer efficiency (%) 9797 9595 9696 9595 9696 8585 8080 7575

* 바인더 수지용 단량체 100 중량부에 대한 중량부* Parts by weight based on 100 parts by weight of monomer for binder resin

** 콜드오프셋, 핫오프셋 발생여부** Whether cold offset or hot offset occurs

< 평가결과 >< Evaluation result >

실시예 1~4Examples 1-4

정착성, 화상농도, 전사효율이 우수하고 a, b, tanδ100 / tanδ130 값이 범위안에 포함된다.It has excellent fixability, image density, and transfer efficiency, and values a, b, tanδ100 / tanδ130 are included in the range.

비교예 1Comparative Example 1

콜드오프셋이 발생하였으며, 점도, a, b, 값이 범위에서 벗어났다.A cold offset has occurred and the viscosity, a, b, values are out of range.

비교예 2Comparative Example 2

b, tanδ100 / tanδ130 값이 범위에서 벗어났으며, 화상농도와 전사효율이 낮았다.b, tanδ100 / tanδ130 values were out of range, and image density and transfer efficiency were low.

비교예 3Comparative Example 3

핫오프셋이 발생 하였으며, 화상농도와 전사효율이 낮았다.Hot offset occurred, and image density and transfer efficiency were low.

비교예 4Comparative Example 4

핫오프셋이 발생 하였으며, a값이 범위에서 벗어났으며, 화상농도와 전사효율이 낮았다.Hot offset occurred, a value was out of range, and image density and transfer efficiency were low.

이상, 본 발명의 바람직한 일 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 일 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.As described above, a preferred embodiment of the present invention has been described, but those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will understand that the present invention may be embodied in other specific forms without changing the technical spirit or essential features thereof. will be able Therefore, it should be understood that the embodiment described above is illustrative in all respects and not restrictive.

Claims (5)

바인더 수지, 상기 바인더 수지에 분산된 안료 또는 카본블랙, 전하 조절제, 및 왁스를 포함하는 토너 입자를 포함하고,
상기 토너 입자는 100 내지 140℃ 온도에서 점도가 하기의 < 관계식 >을 만족하는 것을 특징으로 하는 고속프린터용 중합 토너.
< 관계식 >
점도= a*exp(-b*온도)
여기서, 4000 ＜ a ＜ 6000, b ＞ 0.67이고,
0.1 ＜ Shear Rate(rad/sec) ＜ 600의 조건에서,
(tanδ100 / tanδ130) ＜ 3
여기서, 상기 tanδ100 은 100℃에서의 tanδ 값을 의미하고, tanδ130은 130℃에서의 tanδ 값을 의미하며, (tanδ100 / tanδ130)은 100℃에서의 tanδ 값과 130℃에서의 tanδ 값의 비를 의미한다.
a binder resin, a pigment or carbon black dispersed in the binder resin, a charge control agent, and toner particles comprising a wax,
The polymerized toner for a high-speed printer, characterized in that the toner particles satisfy the following <relational expression> in viscosity at a temperature of 100 to 140°C.
< Relational expression >
Viscosity = a*exp(-b*temperature)
where 4000 < a < 6000, b > 0.67,
Under the condition of 0.1 < Shear Rate (rad/sec) < 600,
(tanδ100 / tanδ130) ＜ 3
Here, tanδ100 means the tanδ value at 100°C, tanδ130 means the tanδ value at 130°C, and (tanδ100 / tanδ130) means the ratio of the tanδ value at 100°C to the tanδ value at 130°C do.
제 1항에 있어서,
상기 토너 입자의 점도는 100℃에서 2000 내지 4000(Pa·s)인 것을 특징으로 하는 고속프린터용 중합 토너.
The method of claim 1,
The polymerized toner for a high-speed printer, characterized in that the viscosity of the toner particles is 2000 to 4000 (Pa·s) at 100 °C.
분산제를 포함하는 수계 분산액을 형성하는 단계;
바인더 수지용 단량체, 안료 또는 카본블랙, 전하조절제 및 왁스를 포함하는 단량체 혼합물을 형성하는 단계; 및
상기 단량체 혼합물을 상기 수계 분산액에 첨가하고 현탁 중합을 통하여 토너 입자를 형성하는 단계를 포함하고,
상기 단량체 혼합물을 형성하는 단계는 안료 또는 카본블랙을 첨가한 후에 비드밀로 8,000 내지 20,000rpm의 교반 속도하에서 10 내지 120분(min) 동안 밀링하는 공정을 추가로 포함하며,
상기 토너 입자를 형성하는 단계는,
상기 단량체 혼합물을 상기 수계 분산액에 첨가하는 단계;
상기 수계 분산액 및 단량체 혼합물에 전단력을 가하여 상기 단량체 혼합물을 수계 분산액에 액적 형태로 균질화하는 단계; 및
상기 균질화된 단량체 혼합물을 현탁 중합하는 단계를 포함하고,
상기 토너 입자를 형성하는 단계에서 상기 토너 입자의 점도는 100℃에서 2000 내지 4000(Pa·s)이고, 100 내지 140℃ 온도에서 점도가 하기의 < 관계식 >을 만족하는 것을 특징으로 하는 고속프린터용 중합 토너의 제조방법.
< 관계식 >
점도= a*exp(-b*온도)
여기서, 4000 ＜ a ＜ 6000, b ＞ 0.67이고,
0.1 ＜ Shear Rate(rad/sec) ＜ 600의 조건에서,
(tanδ100 / tanδ130) ＜ 3
여기서, tanδ100 은 100℃에서의 tanδ 값을 의미하고, tanδ130은 130℃에서의 tanδ 값을 의미하며, (tanδ100 / tanδ130)은 100℃에서의 tanδ 값과 130℃에서의 tanδ 값의 비를 의미한다.forming an aqueous dispersion comprising a dispersant;
forming a monomer mixture comprising a monomer for a binder resin, a pigment or carbon black, a charge control agent, and a wax; and
adding the monomer mixture to the aqueous dispersion and forming toner particles through suspension polymerization;
The step of forming the monomer mixture further includes a process of milling for 10 to 120 minutes (min) with a bead mill at a stirring speed of 8,000 to 20,000 rpm after adding a pigment or carbon black,
Forming the toner particles comprises:
adding the monomer mixture to the aqueous dispersion;
applying shear to the aqueous dispersion and the monomer mixture to homogenize the monomer mixture in the aqueous dispersion in the form of droplets; and
Comprising the step of suspension polymerization of the homogenized monomer mixture,
In the step of forming the toner particles, the viscosity of the toner particles is 2000 to 4000 (Pa·s) at 100° C., and the viscosity at a temperature of 100 to 140° C. satisfies the following <Relational Expression> for high-speed printer A method for manufacturing a polymerized toner.
< Relational expression >
Viscosity = a*exp(-b*temperature)
where 4000 < a < 6000, b > 0.67,
Under the condition of 0.1 < Shear Rate (rad/sec) < 600,
(tanδ100 / tanδ130) ＜ 3
Here, tanδ100 means the tanδ value at 100°C, tanδ130 means the tanδ value at 130°C, and (tanδ100 / tanδ130) means the ratio of the tanδ value at 100°C to the tanδ value at 130°C . 삭제delete 삭제delete

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