KR950011513B1

KR950011513B1 - 정전 화상 현상용 토너 및 그의 제조방법

Info

Publication number: KR950011513B1
Application number: KR1019910021730A
Authority: KR
Inventors: 기요꼬 쓰찌야; 고오이찌 도미야마; 마사요시 가또; 쓰또무 구끼모또; 히로시 유사
Original assignee: 캐논 가부시끼가이샤; 야마지 게이조오
Priority date: 1990-11-29
Filing date: 1991-11-29
Publication date: 1995-10-05
Also published as: JPH056031A; DE69129973D1; SG45455A1; KR920010358A; EP0488414B1; EP0488414A1; US5338638A; CN1062218A; JP2962908B2; DE69129973T2; CN1040802C

Abstract

내용 없음.

Description

정전 화상 현상용 토너 및 그의 제조방법

제1도는 수지조성물 A의 GPC (겔침투 크로마토그래피)크로마토그램.

제2도는 수지조성물의 A의 반족에 의해 얻어진 수지조성물의 GPS 크로마토그램.

제3도는 수지조성물 A 및 유기금속화합물의 반죽에 의해 얻어진 수지 조성물의 GPC 크로마토그램.

[발명의 분야 및 관련 기술]

본 발명은 전자사진과 같은 화상형성방법에 사용되는 정전화상현상용 토너 및 그의 제조방법에 과한 것이다. 특별하게는 고온로울러 정착성 및 전자사진 화상을 위한 현상수행 및 그의 생산방법의 면에서 향상된 토너에 관한 것이다.

지금까지 미합중국 특허번호 2,297,691; 3,666,363; 및 4,071,361에서 개시된 것을 포함하여 다수의 전자사진방법이 알려져 있다. 이들 방법에 있어서는 일반적으로 여러가지 방법에 의해 광전도정 물질을 구비한 감광성부재상에 정전잠상이 형성되고, 이후 그 잠상은 토너로 현상되고 생성된 토너화상은 종이와 같은 전사물질상에 전사된후 요구되는 대로 가열, 압착, 또는 가열 및 압착, 또컴 용매 증기로 정착되어 복사를 얻는다. 전사되지 않고 감광부재상에 남아있는 토너는 다양한 방법에 의해 세척된후 상기 단계가 반복된다.

최근에는, 그러한 전자사진화상형상장치는 사무실 작업용 복사기 뿐아니라 컴퓨터 및 팩시밀리기용 출력장치로서의 디지탈인쇄기 또한 고선명도의 도해복사를 생산하기위한 도해복사기 또는 인쇄기로서 이용되고 있다. 고 선명도상을 위한 디지탈인쇄기 또는 복사기용 토너에서 요구되는 것중에 얇은 라인상의 정착성 및 현상재현성이 중요한 문제로 제기된다.

정착단계를 위해 여러가지 방법 및 장치가 발전되고 있으며 그중 가장 많이 쓰이는 것은 고온로울러를 이용한 가열 및 압착정착시스템이다. 가열 및 압착시스템에 있어서는 토너와 박리될수 있는 고온로울러의 표면이 압력하에서 정착시트의 토너화상표면과 접촉하는 동안 정착될 토너화상을 전사하는 시트(이하 "정착시트"라 한다)가 고온로울러를 통과하여 토너화상을 정착한다. 본 발명에서 고온로울러 표면 및 정착시트위의 토너화상이 압력하에서 상호 접착하여 토너화상을 정착시트위에 용융정착하여 신속한 정착을 이루기 때문에 매우양호한 열 효능이 성취된다.

따라서 그 방법은 고속전자사진복사기에서는 매우 효과적이다. 그러나 본 방법에서는 용융상태의 토너화상이 압력하에서 고온로울러표면과 접촉하게 되므로 토너화상의 일부가 고온로울러 표면에 접착하고 전사되어 이후 정착시트로 거꾸로 전사되어 정착시트를 더럽히는 이른바 오프세트현상이 보여진다. 이것을 토너가 고온로울러표면에 달라붙는 것을 방지하기위해 고온로울러정착시스템에 있어서 중요한 조건의 하나라고 여겨진다. 다른한편, 고선명도화상부분을 위한 잠상에 있어서는 표면 잠재성의 명확한 공간증가를 제공하기위해 힘의 전기선이 노출부 및 비노출부 사이의 경계 면에 집중되어 있다. 특별히 디지탈 인쇄기에 있어서는 노출부 및 비노출부사이의 경계면에서 힘의 전기선이 강하게 집중하도록 잠상은 ON-OFF 2원 영상소자로 구성되어있다. 따라서 현상단계에서 영상소자로 구성된 잠상라인화상의 단위영역에 부착되어있는 토너의 양은 보통의 아날로그 화상을 구성하는것보다 크다.

따라서 그러한 화상의 정착에 있어서는 보다 양호한 정착 및 오프세트방지 특성을 가진 토너가 현재 요구된다.

인쇄기는 일반적으로 동일한 수준의 복사기에 의해 제조되는 것보다. 3-5배 많은 복사물을 제공하며 보다 양호한 정착 및 오프세트방지 수행을 하는 토너를 요구한다. 토너용 결합제수지의 향상을 위해 일본국특허공보 JP-B 51-23854에서는 결합제수지로서 교차결합중합체를 사용하는 토너를 제시하고 있다. 교차결합중합체를 사용한 그러한 토너는 향성된 오프세트방지특성 및 굴곡방지특성을 보여주나 교차결합도가 증가함에 따라 정착온도가 증가하게 된다. 따라서, 낮은 정착온도, 양호한 오프세트방지 및 굴곡방지특성 그리고 또한 양호한 정착성을 보여주는 토너를 얻기 어렵다.

정착성을 향상시키기 위해서는 낮은 연화점을 가진 저분자량 결합제수지를 사용할것이 일반적으로 요구되고있다. 이것은 오프세트방지특성을 향상시키는 것과는 배치되는 것이다. 더욱이, 낮은연화점을 이루기 위해 유리전이점을 낮추는 것은 저장중 바람직하지 않은 토너블록킹 현상을 가져온다.

또한 저분자량 중합체 및 교차 결합 중합체로 이루어진 토너로서 예를들어 JP-A 58-86558에서는 수지조성물의 주로서 저분자량 중합체 및 비가용성 중합체를 구비한 토너를 제시하고 있다.

제시한 바에 따르면 정착성은 실제적으로 향상되어 질것이나 중량평균분자량/수평균분자량 비율(Mw/Mn)이 3.5 이하로 낮고 비가용성 중합체 함량이 40-90중량% 에 상당하기 때문에 높은 수행에서, 정착성 및 오프세트방지특성을 만족시키기가 어렵다. 실제적으로, 오프세트 방지액 공급용 장치가 구비된 정착장치에서 사용되지 않는한 정착성 및 오프세트방지특성이 충분한 토너를 제공하는 것은 매우 어려웠다.

JP-A 60-166958에서는 500-1,500의 수평균분자량(Mn)을 가진 저분자량 폴리--메틸스티렌의 존재하에서의 중합에 의해 제조된 수지성분을 함유하는 토너를 제시하고 있다. 동일 특허 명세서에는 9,000-30,000의 Mn범위가 바람직하나 오프세트방지특성을 향상시키기 위한 보다 높은 Mn은 정착성에 대한 실제적인 문제점을 가져온다고 기술하고 있다.

JP-A 56-16144에서는 GPC(겔 침투 크로마토그래피)에 의한 분자량분배에서 각각 10³-8×10⁴및 10⁵-2×10⁶의 적어도 최대 분자량 범위를 가지는 결합제 수지를 함유하는 토너를 제시하고 있다.

그 토너는 분쇄성, 오프세트방지특성, 정착성, 감광성부재상의 막형성방지성 또는 용융방지특성, 및 화상형성특성의 면에서 우수한 성능을 보이지만 오프세트방지 특성 및 정착성을 보다 향상시킬 것이 요구된다.

특별하게는 최근의 엄격한 요구에 맞추기위해서는 다른 성능을 유지 또는 더욱 향상시키면서 정착성을 보다 향상시킬것이 요구된다.

다른한편 토너에서 요구되는 물리적특성을 위해 결합제 수지의 관점에서 여러가지 제의가 이루어지고 있다. 즉 카르복실산을 함유하는 중합체와 금속화합물과의 반응에 의한 교차결합 (JP-A 57-178249, JP-A 57-178250 등) 및 비닐단량체 및 필수조성물 단위로서 특정 반 에스테르 (half-ester) 화합물을 함유하는 결합제를 금속과의 교차결합을 일으키게 하기 위해 다가금속화합물과 반응시킴으로 인한 교차결합 (JP-A 61-110155, JP-A61-110156) 등이 있다. 또한 JP-A 63-214760, JP-A 63-217362, JP-A 63-217363 및 JP-A 63-217364에서는 교차결합을 시키기 위해 2부분의 저분자량부 및 고분자량부를 가진 중합체와 카르복실기 및 다가금속이온을 가지는 저분자량부를 반응시키는것에 대해 개시하고 있다. (보다 구체적으로는 용액중합후의 용액에 금속화합물의 액체 분산을 가한후 반응시키기 위해 가열한다)

그러나 어느방법에서도 결합제수지와 금속화합물 또는 결합제수지내의 금속 화합물 분산사이의 반응이 충분치 않기때문에 토너에서 요구되는 특별하게는 정착특성 및 오프세트방지특성과 같은 물리적성질이 만족스럽지 못하다. 더욱이 많은 양의 금속화합물이 결합제수지와 배합되기 때문에 조건에 따라서는 금속화합물이 결합제수지에 대한 촉매작용을 보이게 되어 결합제 수지의 겔화를 일으킨다. 따라서 원하는 토너를 얻기위한 금속화합물 배합에 대한 생산조건을 결정하기가 매우 어렵다.

비록 생산조건이 결정되어도 양호한 재현성을 가진 토너를 생산하기가 어렵다. 결합제 수지가 비록 금속화합물과 반응할수있는 카르복실기를 함유하고 있어도 만약 카르복실기가 무수물 구조(즉, 폐쇄환구조)의 형태라면 그것의 교차 결합반응성이 약하다. 결과적으로 교차결합 세기가 불충분하게되어 만족스러운 오프세트방지특성 및 정착성을 제공할수 없게 된다.

또한 JP-A 63-216063에서는 결합제 수지내의 금속과의 이온교차결합의 조합 및 오프세트 방지제를 제시하고 있으며 JP-A 62-280757에서는 토너의 하전특성을 향상시키기 위해 결합제 수지내에 극성 작용기를 형성하기위한 산무수물기 및 양이온 성분의 반응을 제시하고있다.

그러나 이들 방법들은 여전히 오프세트방지특성, 정착성 및 현상특성과 같은 모든 요구되는 성질을 가진 토너를 제공하기가 어렵다.

JP-A 59-214860에서는 정착특성 및 오프세트 방지특성을 향상시키기 위한 특정범위의 점탄성을 가진 수지를 함유하는 토너를 제시하고 있다.

이 토너는 오프세트 방지특성의 면에서 약간의 효과를 보이나 저온 정착성 및 오프세트 방지특성의 조합은 너무 높은 탄성 및 점도 그리고 그의 너무 높은 주파수의존성 때문에 충분하게 만족스럽지 않다.

JP-A 63-223662에서는 향상된 오프세트 방지특성을 위해 10-60부의 THF-불용성 함량 및 자신의 분자량분배에서 2개의 피크를 보이는 THF-용해성 함량을 가진 결합제 수지를 개시하고 있다. 그러나 고속 및 저속 화상형성장치에 적용할수 있기 위해서는 보다 향상된 저온정착성, 블록킹방지특성 및 오프세트방지특성이 요구된다.

상기한 바와같이 정착성능(저온정착성 및 오프세트방지특성)과 분쇄성 양자의 관점에서의 높은 성능을 실현시키기는 매우 어렵다.

특별히 고품질, 고 해상력 및 우수한 얇은 라인 재현성을 실현해야하는 최근의 보다 작은 토너에 대한 요구의 방향에서 볼때 토너생산에 있어서의 분쇄성은 중요한 요소이다.

분쇄단계는 매우 높은 에너지를 요구하기 때문에 분쇄성의 향상은 에너지 소비를 절약한다는 점에서 또한 중요하다. 다른 한편 다른 복사사이클 에서의 전사단계후 감광성부재상에서 토너를 제거하기위해 복사사이클에 새척 단계가 포함된다. 현재는 간결하고 가벼운 장치를 제공하고 그 확실성의 우점에서 칼날세척시스템이 일반적으로 채택된다.

연장된 수명을 가진 감광성부재를 이루기위해서는 감광성부재에 대해서 들러 붙지않고 막을 형성치 않는 특성의 작은직경 및 고속시스템을 가진 감광성 드럼이 토너의 엄격한 요구사항이다.

특별하게는 최근 발전된 무정형 실리콘 감광성부재는 높은 내구성을 가지고 OPC(유기광 전도체) 감광성부재로 또한 연장된 수명을 제공한다.

따라서 보다높은 성능이 토너에서 요구된다. 간단한 장치를 제공하기위해서는 여러가지 부품을 좁은 공간내에 적절하게 배치하는 것이 필요하다. 따라서 냉각공기가 통과하기위한 공간이 거의 없고 정착기와 같은 열발생원이 토너호퍼 및 세척기와 근접하게 배치되기때문에 토너는 고온분위기에 노출되는 경향이 있다. 이러한 이유로, 토너는 만약 우수한 블록킹 방지 특성이 없다면 실제적으로 사용될수 없다.

장치의 크기 및 중량 감소와 함께 정착로울러는 보다작은 직경을 가지고 낮은 입력을 발휘할것이 요구된다. 더욱이, 로울러를 더럽히지 않을 뿐 아니라 정착로울러 세척부재를 사용하는 경우에도 충분한 오프세트 방지특성을 가진 토너가 요구된다.

JP-A 1-172843 및 JP-A 1-172844에서는 3×10³-5×10³및 1.5×10⁵- 2.0×10⁶의 분자량 범위에서 피크를 가지고 1.5×10⁵-2×10⁶의 분자량 영역에서 40-60%의 피크 면적백분율 또는 1-10%의 겔함량을 가지는 토너를 제시하고있다.

고품질 화상을 제공할 목적으로 작은 입자크기를 가진 토너를 사용하는 것에 관한 여러가지 제시가있다. 이것은 생산성, 정착성능 및 오프세트 방지 특성의 면에서 불리한 경향이 있다.

문제를 해결하는 결합제수지 및 토너도 또한 요구된다. 상기한 바와같이 토너에서 요구되는 여러가지 성능은 많은 경우서 상호 배치되고 최근 높은 수준으로 그들의 조합을 만족시킬 것이 또한 요구된다.

[발명의 요약]

본 발명의 목적은 상기한 문제점을 해결한 토너 및 그의 제조방법을 제공함에 있다.

본 발명의 목적은 낮은온도에서 정착될 수 있고 오랜기간의 사용동안 토너 이송부재 또는 감광성부재상에 녹아서 들러붙거나 막을 형성시키지 않는 토너 및 그의 생산방법을 제공함에 있다.

본 발명의 목적은 낮은 온도에서 정착될수 있고 블록킹방지특성이 우수하여 소형장치의 고온분위기에서 사용될수 있는 토너 및 그의 제조방법을 제공함에 있다.

본 발명의 목적은 양호한 분쇄성으로 인해 토너입자를 제공할때 굵은 분말이 없게하고 현상하는 동안 토너화상 둘레에 흩어지지 않게하여 양호하게 현상된 화상을 안정되게 제공할수 있는 토너 및 그의 제조방법을 제공함에 있다.

본 발명의 목적은 고품질 화상을 형성할 수 있는 작은입자크기의 토너 및 그의 제조방법을 제공함에 있다.

더욱이 본 발명의 목적은 블록킹방지특성이 우수하고 순환 및 저장시 응집이 없기 때문에 저장성이 우수한 토너 및 그의 제조방법을 재공함에 있다.

본 발명에 의해, 결합제 수지 및 착색제로 이루어지고, 여기서 결합제수지는 GPC 크로마토그램상에서 그것의 테트로히드로푸란(THF)-가용성수지 함량이 5000이하의 분자량영역에서 적어도 15% 및 35% 이하의 수지성분 및 적어도 5×10⁶의 분자량 영역에서 적어도 3중량%의 수지성분을 포함하는 분자량 분포를 보이고 5000내지 10⁵의 분자량 영역내에서 주피크를 보이고 그 결합제 수지는 2-00mg KOH/g의 산가를 가진 정전화상 현상용 토너가 제공된다.

본 발명의 또다른 양상에 따라서 이하로 이루어진 토너의 제조방법이 제공된다. : 수지조성물, 착색제 및 유기금속화합물을 혼합하여 혼합물을 얻고, 그 수지조성물은 적어도 2개의 비닐기 및 카르복실기를 가진 교차 결합제로 형성된 교차결합을 함유한다; 상기 혼합물을 가열하고; 전단력의 작용하에서 수지 조성물내외 고분자량 성분의 분자사슬을 제거하고 가열하여서 카르복실기와 유기 금속화합물 또는 유기금속화합물내의 금속이온 사이에 정전결합을 형성하기위해 혼합물에 전단력을 가하는 동안 가열된 혼합물을 용융반죽하고; 생성된 용융반죽한 생산물을 냉각하고; 냉각된 반죽 생성물을 분쇄하고; 분쇄한 생산물을 분류하여 토너를 얻는다.

그 토너는 결합제수지 및 착색제로 이루어지고; 여기서 결합제 수지는 GPC 크로마토그램상에서 그것의 테트라히드로푸란(THF)-가용성 수지 함량이 5000 이하의 분자량 영역에서 적어도 15% 및 35% 이하의 수지성분 및 적어도 5×10⁶의 분자량 영역에서 적어도 3중량%의 수지성분을 포함하는 분자량 분포를 보이고 5000 내지 10⁵의 분자량 영역에서 주피크를 보이고 그 결합제 수지는 2-100mg KOH/g의 산가를 가진다.

본 발명의 이들 및 다른 목적, 특징 및 이점은 첨부도면과 함께 본 발명의 이하의 바람직한 실시예 기술을 고려하면 보다 명확해질 것이다.

[발명의 상세한 설명]

우선 본 발명의 토너에 사용되는 결합제수지가 기술된다.

결합제수지 또는 본 발명에서 사용되는 다른 수지의 THF(테트라히드로푸란) 용해성 함량의 분자량 분포는 이하의 방법으로 GPC(겔 침투 크로마토그래피)에 의해 얻어진 크로마토그램을 기초로 하여 측정될 수 있다. GPC 시료는 이하와 같이 제조된다.

수지성 시료를 THF 내에 위치시키고 여러시간(예컨대, 5-6시간) 동안 대기시켜 놓는다. 그리고 그 혼합물을 수지성재료의 덩어리가 없어질때까지 충분히 교반한후 다시 실온에서 12시간이상(예컨대, 24시간)동안 대기시켜 놓는다. 이 경우에 THF 로 시료를 혼합한 후 THF 내에서의 대기가 완료할때까지의 총시간이 적어도 24시간 (예컨대, 24-30시간)이 걸린다.

그후, 그 혼합물을 0.45-0.5미크론의 공극크기를 가지는 시료 처리필터(예컨대, 토소 주식회사 제품, "Maishoridisk H-25-5"; 및 져먼 사이언스 저팬 주식회사 제품, "Ekikurodisk 25 CR")를 통과시켜서 GPC시료로서의 여액을 회수한다.

시료농도는 0.5-5me/m범위내의 수지농도를 나타내도록 조정된다.

본 발명의 토너내에 포함된 결합제수지는 실온에서 5mg/m의 농도로 측정하였을때 본 발명의 효과를 나타내기 위해서는 상기 필터 처리로 회수하였을때 THF 불용성수지함량이 바람직하게는 10중량% 이하, 보다 바람직하게는 5중량% 이하, 가장 바람직하게는 실질적으로 제로이어야 한다.

GPC 장치에서 컬럼은 40℃ 가열챔버내에서 안정화시키고, 테트라히드로푸란 (THF) 용매를 1㎕/min의 속도에서 상기 온도하에서 컬럼을 통해 흐르게 하고 약 100㎕의 GPC 시료용액을 주입시킨다. 시료분자량 및 그것의 분자량분포의 확인은 여러가지 단일분산 폴리스티렌 시료를 사용하여 얻어지고 계산수에 대한 분자량의 로그자를 가진 검정곡선을 기준으로하여 수행한다.

검정곡선을 만들기위한 규격 폴리스티렌 시료는 약 10²내지 10⁷범위내의 분자량을 가지는 예컨대 토소 주식회사 또는 쇼와덴코주식회사 제품 일수가 있다. 적어도 10개의 규격 폴리스티렌 시료를 사용하는것이 적당하다. 검출기는 RI(refractive index) 검출기를 사용할수있다.

정확한 측정을 위해서는 시판되는 여러가지 폴리스티렌 겔 컬럼의 조합으로서 컬럼을 선정하는것이 적당하다. 그것의 바람직한 예로서는 Sh0dex KF-801, 802, 803, 804, 805, 806, 807 및 800P의 조합; 또는 TSK 겔 G1000H (H_XL), G2000H (H_XL), G3000H (H_XL), G4000H (H_XL), G5000H (H_XL), G6000H (H_XL), G7000H (H_XL) 및 토소 주식회자 제품의 TSK 가드컬럼의 조합이 있을수 있다.

GPC 크로마토그램상에서 5000이하의 분자량을 가진 성분 및 5×10⁶이상의 분자량을 가진 성분의 함량은 시료수지의 총 분자량 영역의 적분치에 대한 5000이하의 분자량 및 5×10⁶이상의 분자량 각각의 적분치 비율을 계산하여 측정된다. 또한 5000이하 (또는 5×10⁶이상)의 분자량을 가진 성분의 함량은 대응하는 분자량 영역의 GPC 크로마토그램을 절단하고 총분자량영역을 커버하는 GPC 크로마토그램의 중량에 대한 그들의 중량비율을 계산함으로써 측정하는 것이 가능하다. 보다 구체적으로는 예를들면 제1-3도에서 보여주는 GPC 크로마토그램내의 줄친부분의 면적비율 또는 중량비율을 측정함으로써 5000 이하 및 적어도 5×10⁶의 분자량을 가진 수지성분의 함량을 각각 얻을수 있다.

본 발명의 결합제 수지는 향상된 블록킹 방지특성을 제공하기 위해서 GPC 크로마토그램을 기준으로한 분자량 분포의 관점에서 최대로 5000의 분자량을 가진 수지조성물이 적어도 15% 및 35% 이하, 바람직하게는 18-32% 함유하는것을 특징으로 한다. 최대로 5000의 분자량을 가진 수지성분을 15% 내지 35% 이하 함유함으로써 결합제수지는 과도한 분쇄를 방지하여 초미분말 및 굵은 분말의 발생을 억제하고 토너생산시 생산효율성을 증가시키며 더나아가 양호한 결상특성을 보여주는 토너를 제공할수 있다.

만약 최대로 5000의 분자량을 가진 수지성분이 35% 이상 함유되면 최대로 20mm의 직경을 가진 토너이송부재(현상 슬리브) 및 최대로 50mm의 직경을 가진 감광성드럼상에 토너가 녹아서 들러붙거나 막을 형성하는 경향이소형 장치에서 현저하게 관찰되고 토너의 보관성이 나빠진다. 최대로 5000의 분자량을 가지는 수지성분은 현저한 분자량 의존성을 나타내는 유리전이점(Tg)을 가지기 쉽다.

따라서, 만약 수지성분이 35% 이상을 함유하면 결합제수지는 마치 자신의 통상 측정되는 Tg보다 낮은 Tg를 가져 녹아서 들러붙거나 막을 형성하기 쉬운 열반응을 보이게 된다. 최대로 500의 분자량을 가지는 수지성분은 용융반죽된 생산물에 토너생산시 특별하게 향상된 분쇄성을 제공한다.

그러나 4-8 미크론의 부피평균 입자크기를 가진 토너의 생산에서 과도한 분쇄성을 제공하여 그것이 35% 이상 함유된다면 과도한 초미분말 및 낮은분류 효율성의 결과를 초래한다.

불충분하게 분류된 초미분말을 함유하는 토너는 토너보충의 반복을 통해서 그러한 초미분말의 함량이 점진적으로 증가하게되고 증가된 초미분말은 정전기력때문에 마찰전기토너하전부재에 부착하여 토너의 마찰전기적 하전을 방해하기 때문에 낮은 화상밀도 및 흐림을 야기시킨다.

큰 비표면적을 가진 소입자크기의 토너에 대해서는 정착성 및 오프세트방지 특성을 유지하기위해 토너결합제 수지를 개선할 필요가 있다.

본 발명에 사용되는 토너결합제 수지는 적어도 3%, 바람직하게는 3-20%, 특히 바람 직하게는 3-10%의 비율로 적어도 5×10⁶의 분자량을 가진 수지성분을 함유하는것에 특징이 있다. 분자량이 적어도 5×10⁶인 수지성분은 탁원한 박리성을 나타내고 고온에서 토너의 유동성을 적당히 억제하여 이 성분은 효과적으로 오프세트 방지 특성을 개선하는 작용을 한다.

적어도 5×10⁶의 분자량을 가진 수지성분이 3%이하이면, 오프세트방지성은 불충분하기 쉽다. 20%를 초과하면 토너는 용융시 용이하게 변형하지 않아 정착에 불리하고 또한 정착을 위한 적당한 분자량 범위의 성분이 줄어들어 다시 정착성 개량에 나쁜 영향을 준다.

종래 기술로서, 결합제 수지내에 겔성분 (즉, 결합제수지가 톨루엔중에 용해되거나 분산될때 치밀한 교차결합된 망 조직 또는 큰 분자량때문에 80메시 또는 200메시의 체를 통과할수없는 성분)을 병합하여 고무탄성을 가진 토너를 제공하는것은 알려져 있다. 본 발명에서 사용되는 적어도 5×10⁶의 분자량을 가진 수지성분은 그런 겔 성분보다 더 큰 교차결합 망조직과 더 작은 교차결합을 갖고 있어, 중합체 분자는 약간 가동적인 상태에 있고 토너의 변형을 과도하게 방해하거나 정착을 방해하지 않는다.

10⁵내지 5×10⁶범위의 분자량을 가진 수지성분은 최대 35% 특히 10-30%인것이 바람직하다.

이 분자량 범위의 성분은 고온 오프세트 (고온에서 토너가 정착로울러에 점착하는 것)를 막는 오프세트방지성을 개량하는데 효과적인 성분으로 작용한다. 10⁵내지5×10⁶범위의 분자량을 가진 수지성분은 원칙적으로 중간분자량 성분과 적어도 5×10⁶의 분자량을 가진 수지성분은 원칙적으로 중간분자량 성분과 적어도 5×10⁶의 분자량을 가진 초고분자량 성분을 연결하는 성분으로 작용하며 오프세트 방지성분과 정착성분을 결합수지중에서 균일화하는 역할을 하여 토너내 착색제 및 전하제어제와 같은 내부 첨가제가 토너에 분산 되는것을 도우는 역할을 한다.

본 발명의 결합제수지는 5000 내지 10⁵의 분자량 범위 특히 10⁴내지 5×10⁴범위에서 주피이크(최고피이크)를 보이는것이 특징이다.

몇개의 피이크가 있는 경우에는, 주피이크의 반이상의 높이를 가진 부 피이크가 5000 내지 10⁵의 분자량 범위에 있는 것이 또한 바람직하다.

최대 10⁴의 분자량을 가진 성분은 토너제조시 토너재료의 분쇄성을 개량시키는 성분역할을 하고 5000 내지 10⁵의 분자량 버무이의 성분은 토너의 정착성을 개선시키는 성분이다.

이들 성분을 결합수지내에 큰 비율로 또한 균형성이 양호하게 배합시키기 위해서는, 결합수지는 상술한 분자량 범위에 주 피이크를 나타낼 필요가 있다. 그결과 토너제조시 토너재료의 양호한 분쇄성 및 겸하여 토너의 양호한 정착성을 얻는것이 가능하다. 용적성분이 되도록 5000 내지 10⁵의 분자량 범위의 성분이 적어도 40% 더 바람직하게는 적어도 45%의 비율로 함유되는 것이 바람직하다. 이 범위에 있는 단일피이크가 10⁴내지 5×10⁴의 범위에 존재 하는것도 바람직한 양태이다.

주 피이크가 분자량 5000이하에 있으면 최대 5000의 분자량을 가진 성분이 35% 이상인 상기 경우에서와 같은 곤란이 일어난다. 주 피이크가 10⁵이상의 분자량에 존재하면 충분한 정착성과 분쇄성을 얻을 수 없다. 주 피이크가 있는 분자량이 약 5×10⁴을 초과하기 때문에 토너 재료의 분산성은 점차 낮아지기 시작한다.

본 발명의 특징을 만족하는 비닐중합체를 얻는 방법으로서, 디카르복실산, 무수디카르복실산 또는 디카르복실산 모노에스테르와 같은 산기가 있는 비닐 단량체를 다른 비닐 단량체와 함께 사용하고 단량체가 벌크 중합 또는 용액 중합을 받게함으로써 비닐공중합체를 얻는것이 가능하다. 용액중합에서는 중합후 용제유거되도록 조건을 조정함으로써 비닐공중합체내 일부 디카르복실산기 또는 디카르복실산 모노에스테르기를 무수물기로 변환시킬수 있다. 그위에 벌크 중합 또는 용액중합에 의해 얻어진 비닐 공중합체를 열처리함으로써 그런 디카르복실산기 및 디카르복실산 모노에스테르기를 무수물기로 변환시키는 것도 가능하다. 그런 무수물기의 일부는 알코올과 같은 화합물과 반응되어 에스테르화 될수 있다.

역으로, 위에서 얻은 비닐공중합체의 가수분해를 통해 개환시켜 그런무수물 기의 일부를 디카르복실산기로 변환시키는 것도 가능하다.

다른한편, 그런 디카르복실산 모노에스테르 기를 포함하는 비닐단량체를 사용하여 현탁중합 또는 유화중합에 의해 얻어진 비닐공중합체의 디카르복실산 모노에스테르기는 열처리에 의해 무수물기로 또는 가수분해에 의해 디카르복실산기로 변환될수 있다. 벌크 중합 또는 용액 중합에 의해 얻어진 그런 비닐 공중합체가 비닐 단량체에 용해되고 얻어진 혼합물이 현탁중합 또는 유화중합을 받으면, 무수물기의 일부가 개환을 일으켜 중합체중에 디카르복실산기를 남길수 있다. 이경우 다른 수지를 비닐단량체에 혼합시키는 것이 가능하다. 얻어진 수지는 무수화, 개환 또는 에스테르화를 위해 열, 약알칼리성물 또는 알코올로 처리될수 있다.

디카르복실산 기를 가진 비닐단량체 및 디카르복실산 무수물 기를 가진 비닐단량체는 교대공중합체를 형성하는 강한 경향을 갖고 있다. 이런이유로 무수물기 또는 디카르복실산 기와 같은 작용기를 그속에 불규칙하게 함유하는 비닐 공중합체를 얻기 위해서는 적당한 대책으로서 다음 방법이 채택될 수 있다. 즉, 디카르복실산 모노에스테르기를 가진 비닐 단량체 및 다른 비닐단량체를 사용하여 용액중합시킴으로써 비닐공중합체가 얻어지고 비닐단량체내 비닐공중합체의 용액을 현탁중합시켜 결합수지를 얻는다. 이 방법에서는, 용액 중합후 용제유거를 위해 조건을 조절함으로써 탈알코올 환형성을 통해 디카르복실모노에스테르 부분을 탈수시켜 무수물기를 가진 비닐 공중합체를 얻는것이 가능하다.

그런뒤, 현탁중합시에, 무수물기는 가수분해를 통해 개환을 일으켜 디카르복실산 기를 가진 비닐공중합체를 얻는다.

중합체내 무수물기의 생성 또는 소거는 IR분석에 의해 확인할수 있는데, 그 이유는 무수물기는 대응하는 산기 및 에스테르기로부터 높은 파수쪽으로 이동된 IR흡수피이크를 제공하기 때문인다.

본 발명에 사용되는 결합수지는 JIS K-0070에 따라 측정된 산가 (이하 "JIS 산가" 또는 단지 "산가"로 지칭됨) 2 내지 100mgKOH/g, 바람직하게는 5 내지 70mgK OH/g을 갖는다. 산가가 Z mgKOH/g 이하이면, 후술되는 재교차 결합이 충분히 일어나지 않는다. 산가가 100 mgKOH/g을 초과하면, 토너 전하를 제어하기 어려워져 주위조건에 따라 현상특성에 변동이 야기되기쉽다. 산무수물기로 인한 산가는 최대 10mgKOH/g, 더욱 바람직하게는 6mgKOH/g 이하일것이 바람직하다. 산 무수물기로 인한 산가가 10mgKOH/g을 초과하면, 격렬한 재교차 결합이 일어나 과도한 교차결합 및 중합체 분자쇄의 이동 지장으로 인한 정착성의 약화를 초래하기 쉽다. 그위에 결합수지중에서의 교차결합도의 제어가 어려워진다. 이것은 산무수물기가 다른 산기보다 반응성이 풍부하기 때문이다.

결합수지는 그의 산가때문에 정착로울러에 대한 박리성이 증가된 토너를 제공한다.

적어도 5×10⁶의 분자량을 가진 수지성분이 산가를 가지면 중합체쇄내에 산기를 제공하는 극성기는 수소결합에 의해 주어지는 친화성으로 인해 토너 내부에 첨가된 자기물질, 안료 및/ 또는 염료내의 극성기와 약한 결합을 형성하며, 토너의 오프세트방지성 및 정착성을 양립적으로 만족할수 있다. 산 무수물기가 과잉 함유되면, 교차결합이 촉진되어 GPC 시료용액 제조를 위한 필터를 통과못하여 GPC 크로마토그램상에 관찰되지 못하는 불용물을 제공한다.

산무수물기로 인한 산가는 예컨대 JIS 산가 측정과 가수분해를 통한 산가 측정을 합하여 측정되는 값이다(총 산가 측정).

예컨대 JIS 산가측정은 이론치 (산무수물 1몰이 해당하는 디카르복실산과 동일한 산가를 제공한다는 가정에 기초를 둔)의 약 50%인 산 무수물의 산가를 제공한다.

다른한편 총산가 측정은 거의 이론치와 동일한 산가를 제공한다. 따라서 총 산가와 JIS 산가의 차는 산무수물인 경우 약 50%이다. 그래서 수지 g당 산 무수물기로 인한 산가는 수지의 총산가와 JIS 산가의 차를 2배함으로써 얻어질 수 있다.

JIS 산가 측정방법을 이하에 설명한다.

시료수지 2 내지 10g을 칭량하고 200 내지 300㎖ 엘렌마이어 플라스크에 담고, 에탄올/벤젠(=1/2) 혼합물을 거기 가하여 수지를 녹인다. 수지가 쉽게 녹지 않으면 소량의 아세톤을 가한다. 얻어진 용액을 페놀프탈레인을 지시약으로하여 미리표준화된 N/10 KOH/알코올 용액으로 적정한다. 다음식을 기초로 하여 KOH/알코올 용액의 소모량으로부터 산가를 계산한다.

산가 = KOH/알코올의 용적(㎖) ×N ×56.1/시료중량

상기식에서 N는 N/10 KOH/알코올 용액의 농도계수이다.

본 발명에 사용된 결합수지의 총산가는 다음 방식으로 측정한다. 2g양의 시료수지를 30㎖의 디옥산에 녹이고 10㎖의 피리딘, 20㎖의 디메틸아미노피리딘 및 3.5㎖의 물을 거기 가하고 4시간동안 열환류 시킨다. 냉각후 페놀프탈레인을 지시약으로 사용하여 THF(테트라히드로푸란) 중의 1/10N-KOH 용액으로 얻어진 용액을 중성이 되기까지 적정하여 산가를 측정하는데 이 값이 총산가(B)이다.

상술한 YHF 중의 1/10N-KOH 용액은 다음과 같이 만든다. 먼저 1.5g의 KOH를 약 3㎖의 물에 녹이고 거기에 200㎖의 THF 및 30㎖의 물을 가하고 다음에 교반한다.

방치후, 예컨대 용액이 분리되면 소량의 메탄올을 가하여 또는 용액이 흐리면 소량의 물을 가함으로써 균질 청징용액을 형성시킨다. 그런뒤 그렇게 얻어진 1/10N-KOH/THF 용액의 농도계수를 1/10N-HCl 표준액에 의해 표준화한다.

본 발명에 사용되는 결합수지는 예컨대 다음 방식으로 제조한다. 2000 내지 2×10⁴의 분자량 범위에 주 피이크를 가진 중합체 또는 공중합체(A-1)를 용액중합, 벌크중합, 현탁중합, 유화중합, 블록공중합 또는 그라프트 중합에 의해 제조한다.

그런뒤 중합체 또는 공중합체(A-1)를, 0.5 내지 20중량%, 바람직하게는 1내지 15중량% 의 카르복실기-함유 비닐 단량체를 함유하는 중합성 단량체 혼합물 내에 용해시키고, 현탁 중합하여 GPC 크로마토그램상에서 5000 내지 10⁵의 분자량 범위에 주 피이크를 보이고 겔 성분(THF 불용물)을 함유할 수 있는 중합체 또는 공중합체(B-1)를 제조한다.

그 중합체 또는 공중합체를, 중합체 또는 공중합체중의 카르복실기와 반응성인 금속함유 화합물과 함께 전단력의 작용하에 용융혼련하여, 수지중의 심하게 교차결합된 중합체 부분을 절단하고 재교차결합을 위해 금속함유 화합물과 반응되게하여 본 발명에 특징적인 분자량 분포를 나타내게 한다. 이공정은 토너제조시와 동시에 수행될수 있고 그리하여 용융혼련은 자기물질 또는 착색제의 존재하에 행해질수 있다. 중합체 망조직의 절단으로 인해 발생된 열 작용하에 재교차결합이 효과적으로 일어나게 할수있다.

용융혼련중 심하게 교차결합된 중합체 성분의 절단의 경우에는, 저온 용융 상태에서 혼합물을 혼련하여 고 전단력을 혼합물에 가함으로써 절단이 일어나게 할수 있다. 그런뒤 열 작용하게 금속함유 성분등으로 재교차결합시켜 적어도 5×10⁶의 분자량을 가진 성분을 생기게 할수 있다.

예컨대 압출기를 사용하고 전단력을 가하기에 적합한 축방향 배열을 채택하여 비교적 낮은 설정온도에서 작동시키면, 혼합물이 혼련부를 통과할때 혼합물에 고 전단력이 가해져 중합체 망조직이 절단되며 그런뒤 혼합물이 배출 냉각되는 동안 수지가 금속함유 화합물과 반응함으로써 재교차결합이 일어난다.

이하에 나타나는 실시예 1에 사용된 수지조성물 A의 GPC 크로마토그램(차트) 이 제1도로서 여기에 재현되어 있다. 수지조성물은 THF 불용분을 함유하는데, 이 부분은 GPC 시료액 제조시 필터에 의해 제거되므로 GPC에 의해 관찰되지 않는다. 실시예 1에서 사용된 훈련기에 의해 수지조성물 A를 혼련함으로써 얻어진 수지조성물의 GPC 크로마토그램이 제2도로서 재현되어 있다. 이 수지조성물은 THF 불용수지성분을 함유하지 않고 절단된 고분자 성분은 크로마토그램상에 피리크로서 나타난다. 그위에 금속함유 화합물을 수지조성물 A와 혼련함으로써 얻어진 조성물의 GPC 크로마토그램은 제3도로서 재현되어 있는데, 재교차 결합에 의해 형성된 성분은 고 분자량 측에 연장되어 있다.

본 발명에 따라 결합수지를 제조하는 선택적 방법으로서, 0.5 내지 20중량%, 바람직하게는 1 내지 15중량%의 카르복실기 함유 비닐단량체를 함유하는 중합성 단량체 혼합물을 현탁중합시켜 GPC 크로마토그램상에서 5000 내지 10⁵의 분자량 범위에 주피이크를 가지는 겔분을 함유할수 있는 중합체 또는 공중합체(B-2)를, 및 용액중합, 벌크중합, 현탁중합, 블록공중합 또는 그라프트 중합에 의해 2000 내지 10⁵의 분자량 범위에 주피이크를 가진 중합체 또는 공중합체(A-2) 를 제조하고, 용융혼련에 의해 중압체 또는 공중합체(B-2)와 중합체 또는 공중합체(A-2)를 혼합하는 것이 가능하다.

카르복실기 또는 카르복실 유도체기를 갖고 있고 벌크중합, 현탁중합, 유화중합등에 의해 얻어진 적어도 10⁵의 분자량 범위의 주성분을 가진 중합체 또는 공중합체 (B-3)를 중합체 또는 공중합체(A-1)또는 중합체 또는 공중합체(A-2)와 용액중합후의 용제중에서 혼합하고 그혼합물을 용융혼련하는 것도 또한 가능하다.

중합체 또는 공중합체(B-3)와 중합체 또는 공중합체(A-1) 또는 중합체 또는 공중합체(A-2)와의 혼합물을 용융 혼련하는 것도 가능하다.

상기한 수지중의 각 중합체 또는 공중합체가 5000 내지 5×10⁴의 범위에 주 피이크를 갖고 있으면, 피이크들이 서로 중첩하도록 중합체 또는 공중합체를 제조하는 것도 또한 바람직한 양태이다.

중합체 또는 공중합체(A-1) 및 /또는 중합체 또는 공중합체(A-2)가 카르복실기 또는 그의 유도체기를 함유하게 할수도 있다.

본 발명에 사용되는 중합체 또는 공중합체는 바람직하게는 비닐중합체이고 두 수지의 혼합물일 수 있고 또는 블록 공중합체 또는 그라프트 공중체일 수 있다.

벌크 중합에서는, 고온에서 중합을 행하여 종말반응을 촉진시킴으로써 저분자량 중합체를 얻는것이 가능하지만 반응조절이 어려울수 있다는 문제점이 있다. 용액중합에서는, 사용되는 용제에 따라 래디칼 사슬전달작용을 이용하여 또는 중합개시제 또는 반응온도를 선정함으로써 온건한 조전하에서 저 분자량 중합체 또는 공중합체를 얻는것이 가능하다. 따라서, 본 발명의 결합수지에 사용되는 저분자량 중합태 또는 공중합체를 제조하기 위해서는 용액중합이 바람직하다.

용액중합에 사용된 용제는 예컨대 크실렌, 톨루엔, 큐멘, 셀로솔브, 아세테이트, 이소프로필 알코올 및 벤젠을 포함한다. 스티렌 단량체 혼합물에 대해서는 크실렌, 톨루엔 또는 큐멘을 사용하는 것이 바람직하다. 용제는, 중합에 의해 제조되는 중합체에 따라 적당히 선택될수 있다. 중합개시제에는 예컨대 다음 것들이 있다. 디-tert-부틸퍼옥사이드, tert-부틸 퍼어옥시벤조에이트, 벤조일 퍼어옥사이드 및 2, 2'-아조비스(2, 4-디메틸발레로니트릴). 이들의 일 또는 이종이상을 100중량부의 비닐단량체당 적어도 0.05중량%, 바람직하게는 0.1 내지 15중량부의 율로 사용할수 있다. 반응온도는 사용된 용제와 개시제 및 제조되는 중합체 또는 공중합체에 좌우 되지만 70 내지 230℃의 범위가 적당할 것이다. 용액중합에서는 용제 100중량부당 30 내지 400 중량%의 비닐단량체(혼합물)을 사용하는 것이 바람직하다. 또한 중합완결후 1종 또는 2종이상의 다른 중합체를 용액중에 혼합하는 것이 바람직하다.

심하게 교차결합된 고분자량 중합체 성분을 얻기위해서는, 유화중합 또는 현탁중합을 채택하는 것이 바람직하다.

이들중, 유화중합법에 있어서는, 거의 수불용성인 비닐단량체를 유화제의 도움으로 미세입자로 수상중에 분산시키고 수용성 중합개시제를 사용하여 중합시킨다. 이 방법에 의하면, 반응온도의 조절이 용이하며, 중합상(중합체를 그속에 함유할수 있는 비닐단량체의 유상)은 수상과는 별도의 상을 구성하므로 종결반응속도는 낮다. 그결과 중합속도는 높고 높은 중합도를 가진 중합체가 쉽게 제조될수 있다. 그위에, 중합공정이 비교적 간단하고 중합생성불물 미립자로 얻어지며, 착색제, 전하제어제등의 첨가제가 토너제조를 위해 쉽게 배합될수 있다. 다라서 이방법을 토너 결합수지의 제조에 사용하는 것이 유리하다.

그러나 유화중합에서는 첨가되는 유화제는 불순물로서 제조되는 중합체중의 혼입되기가 쉽고, 생성물 중합체를 회수하기위해 염석과 같은 후처리를 행할 필요가 있다. 이 점에서는 현탁중합이 더 편리하다.

한편, 현탁중합법에 있어서는, 저분자량 중합체를 함유하는 비닐단량체(혼합물)을 교차결합제와 함께 현탁상태에서 중합시킴으로써 저분자량성분 및 교차결합성분과 균일하게 혼합된 중 또는 고분자량 성분을 함유하는 균일한 진주상태의 제품수지 조성물을 얻는것이 가능하다.

현탁중합은 100 중량부의 물 또는 수성매질당 최대 100 중량부 바람직하게는 10 내지 90중량부의 비닐단량체(혼합물)를 사용하여 수행되는 것이 바람직하다. 분산제에는 폴리비닐알코올, 부분검화형의 폴리비닐알코올 및 인산칼슘이 있고 ,양이 수성매질에 대한 단량체의 양에 영향을 받지만 100중량부의 수성매질당 0.05 내지 1 중량부의 양으로 사용되는 것이 바람직하다. 중합온도는 50 내지 95℃의 범위가 적당한데 사용되는 중합재시제 및 목적 중합체에 따라 적절히 선택된다 중합개시제는 물에 불용성이거나 난용성이어야하고, 예컨대 밴조일 퍼어옥사이드 및 tert-부틸 퍼어옥시헥사노에이트를 포함할수 있고, 100중량부의 비닐단량체(혼합물) 당 0.5 내지 10중량부의 양 만큼 사용된다.

본 발명의 결합수지를 제공하는데 사용될 비닐단량체에는 다음것들을 포함한다. 스티렌; o-메틸스티렌, mㅡ메틸스틸렌, p-메틸스티렌, p-메톡시스티렌, p-페닐스티렌, p-클로로스티렌, 3, 4-디클로로스티렌, p-에틸스티렌, 2, 4-디메틸스티렌, p-n-부틸스티렌, p-tert-부틸스티렌, p-n-헥실스티렌, p-n-옥틸스티렌, p-n-노닐스티렌, p-n-데실스티렌, 및 p-n-도데실스티렌과 같은 스티렌 유도체; 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌 및 이소부틸렌과 같은 에틸렌성 불포와 모노올레핀; 염화비닐, 연화비닐리덴, 브롬화, 비닐 및 플로루오화 비닐과 같은 할로겐화비닐; 아세트산 비닐, 프로피온산 비닐 및 벤조산 비닐과 같은 비닐에스테르; 메타크릴산 메틸, 메타크릴산 에틸, 메타크릴산 프로필, 메타크릴산 n-부틸, 메타크릴산 이소부틸, 메타크릴산 n-옥틸, 메타크릴산 도데실, 메타크릴산 2-에틸헥실, 메타크릴산 스테아릴, 메타크릴산 페닐, 메타크릴산 디메틸아미노에틸 및 메타크릴산, 디에틸아미노에틸과 같은 메타크릴산 에스테르; 아크릴산 메틸, 아크릴산 에틸, 아크릴산 n-부틸, 아크릴산 이소부틸, 아크릴산 프로필, 아크릴산 n-옥틸, 아크릴산 도데실, 아크릴산2-에틸헥실, 아크릴산 스테아릴, 아크릴산2-클로로에틸 및 아크릴산 페널과 같은 아크릴산 에스테르; 비닐메틸에테르, 비닐에틸에테르 및 비닐이 소부틸에테르와 같은 비닐에테르; 비닐메틸케톤, 비닐헥실케톤 및 메틸 이소프로페닐케톤과 같은 비닐케톤; N-비닐피롤, N-비닐카르바졸, N-비닐인돌 및 N-비닐피롤리돈과 같은 N-비닐 화합물; 비닐나프탈렌; 아크릴로 니트릴, 메타크릴로 니트릴 및 아크릴아미드와 같은 아크릴산유도체 또는 메타크릴산 유도체; 상기, β-불포화산의 에스테르 및 상기 2가산의 디에스테르, 이들 비닐 단량체는 단독으로 또는 2 또는 그이상의 종의 조합으로 사용될수 있다.

이들중, 스티렌형 공중합체와 스티렌-아크릴형 공중합체를 제공하는 단량체의 조합이 특히 바람직하다. 아크릴 단량체, 즉 아크릴레이트 에스테르, 메타크릴레이트 에스테르가 2 또는 그 이상이 사용되는 것은 더욱 바람직하며, 특히 이들은 고온 로울러 정착기에서 토너변형을 증진시키기 위해 적어도 5×10⁶의 분자량을 갖는 수지성분에 바람직하게 포함되어 있다. 카르복실기-함유 비닐단량체나 카르복실기 유도체기-함유비닐단량체의 예는 다음과 같다: 불포화이염기산, 즉 말레산, 시트라콘산, 이타콘산, 알케닐숙신산, 푸마르산 및 메사콘산; 불포화 이염기한 무수물, 즉 말레산무수물, 시트라콘산 무수물, 이타콘산무수물, 알케닐숙신산무수물; 불포화 이염기산의 반에스테르, 즉 모노메틸말레에이트, 모노에틸말레에이트, 모노부틸말레에이트, 모노메틸, 시트라코 네이트, 모노에틸 시트라코네이트, 모노부틸 시트라코네이트, 모노메틸 이타코네이트, 모노메틸 알케닐숙시네이트, 모노메틸 푸마레이트, 및 모노메틸 메사코네이트; 불포화 이염기산 에스테르, 즉 디메틸말레에이트와 디메틸 푸마레이트 또한 다음과 같은 것들이 사용될수 있다:,-불포화산, 즉 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산 및 신남산;,-불포화산 무수물, 즉 크로톤산무수물 신남산무수물; 상기,-불포화산과 저급지방산의 반응으로 생긴 무수물; 알케닐말론산, 알케닐글루타르산, 알케닐아디프산, 이들산의 무수물과 모노에스테르, 이들중 본원발명에서 사용되는 결합제 수지를 공급하기 위한 단량체로서는,-불포화 이염기산,즉 말레산, 푸마르산, 숙신산의 모노에스테르를 사용하는 것이 바람직하다. 교차결합 단량체는 주로 둘 또는 그이상의 중합가능한 이중결합을 갖는 단량체일 수 있다.

본원발명에 사용된 결합제 수지는 바람직하게는 아래에 열거할 교차결합 단량체를 사용하여서 얻어지는 교차결합구조를 포함할수 있다.

방향족 디비닐 화합물, 즉 디비닐벤젠, 디비닐나프탈렌; 알킬쇄와 연결된 디아크릴레이트 화합물; 즉 에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 1, 3-부틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 1, 4-부틴디올 디아크릴레이트, 1, 5,- 펜탄디올 디아크릴레이트, 1, 6- 헥산디올 디아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 디아크릴레이트 및 상기 화합물에서 아크릴레이트기를 메타크릴레이트기로 치환하여 얻어지는 화합물; 에테르 결합을 포함하는 알킬쇄와 연결된 디아크릴레이트 화합물, 즉 디에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 트리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 테트라에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜 #400 디아크릴레이트, 폴리에틸렌클리콜 #600 디아크릴레이트, 디프로필렌 글리콜 디아크릴레이트 및 상기 화합물에서 아크릴레이트기를 메타크릴레이트기로 치환하여 얻어지는 화합물; 방향족기와 에테르 결합을 갖는 쇄와 연결된 디아크릴레이트 화합물, 즉 폴리옥시에틸렌(2)-2, 2-비스(4-하이드록시페닐) 프로판디아크릴레이트, 폴리옥시에틸렌 (4)-2, 2-비스(4-하이드록시페닐)-프로판디아크릴레이트 및 상기 화합물에서 아크릴레이트기를 메타크릴레이트기로 치환하여 얻어지는 화합물; 폴리에스테르-형 디아크릴레이트 화합물 즉만다(니혼 가부시끼가이샤제)라는 상품명으로 알려진 화합물. 다기능의 교차결합제, 즉 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트, 트리메틸에탄트리아크릴레이트, 테트라메틸올메탄 테트라아크릴레이트, 올리고에스테르아크릴레이트, 및 상기 화합물에서 아크릴레이트기를 메타크릴레이트기로 치환하여 얻어지는 화합물; 트리알릴 시아누레이트와 트리알릴 트리멜리테이트, 이들 교차결합제는 바람직하게는 다른 비닐단량체 성분 100 중량부당 약 0.01- 5중량부, 특히 약 0.03-3중량부 정도로 사용된다. 위에 언급된 교차단량 체중 방향족 디비닐 화합물(특히, 디비닐벤젠)과 방향 족기와 에테르 결합을 갖는 쇄로 연결된 디아크릴레이트 화합물은 정착특성과 오프세트 방지 특성면에서 토너수지에 적절하게 사용될수 있다. 본원발명의 수지 성분과 반응가능한 금속-포함 화합물은 다음의 금속이온을 포함하는 것들이다 : 2가 금속이온, 즉 Ba²⁺, Mg²⁺, Ca²⁺, Hg²⁺, Sn²⁺, Pb²⁺, Fe²⁺, CO²⁺, Ni²⁺, 및 Zn²⁺, ; 3가 이온, 즉 Al³⁺, Sc³⁺, Fe³⁺, Ce³⁺, Ni³⁺, Cr³⁺, 및 Y³⁺.

상기 금속화합물 중, 유기금속화합물은 중합체내에서 혼화성 또는 분산성이 우수하여 중합체나 공중합체에서 균일하게 교차결합반응을 유발하므로 탁월한 결과를 낸다.

유기금속화합물중 증발과 승화가 잘되는 유기화합물을 리간드나 반대이온으로서 갖는 화합물이 바람직하게 사용된다. 금속이온과 배위결합이나 이온쌍을 이루는 유기화합물중 위에서 언금한 성질을 갖는 화합물은 다음과 같다; 살리실산과 그 유도체, 즉 살리실아미드 살리실아민, 살리실알데히드, 살리실로 살리실산 및 디-tert-부틸살리실산;-디케톤, 즉 아세틸아세톤 및 프로피오닐아세톤; 저분자량 카르복실산염, 즉 아세테이트와 프로피오네이트.

유기금속 착체가 금속착체라면, 그것은 토너입자의 전하조절제로 작용할 수도 있다. 이러한 금속착체의 예로서 하기 식[I]로 나타낸 아조금속착체가 있다:

여기서 M은 배위중심금속을 나타내며 배위결합수가 6인 Sc, Ti, V, Cr, Co, Ni, Mn 및 Fe 따위의 금속원소를 포함하고; Ar은 니트로, 할로겐, 카르복실, 아닐라이드, 1-18개의 탄소원자를 갖는 알킬과 알콕시로 치환될 수 있는, 페닐 또는 나프틸따위의 아릴기를 나타내고; X, X', Y와 Y'는 각각 -O-, -CO-, -NH- 또는 -NR- 을 나타내고 (여기서 R은 1-4 탄소원자를 갖는 알킬을 나타낸다); A는 수소, 나트륨, 칼륨, 암모늄 또는 지방족 암모늄을 나타낸다. 이러한 타입의 착체의 구체적인 예로는 다음과 같은 것들이 있을수 있다.

다음의 식(II)로 나타낸 유기금속착체는 음 전하를 띄며 본원발명에서 유기금속화합물로서 사용될수 있다.

여기서 M은 배위중심금속으로서, 배위결합수가 6인 Cr, Co, Ni, Mn 및 Fe 따위를 갖는 금속원소를 포함한다; A는(알킬따위의 치환기를 가질수 있는), (X는 수소, 할로겐, 알킬 또는 니트로를 나타낸다),

(R은 수소, C₁-C₁₈알킬 또는 C₁-C₁₉알케닐을 나타내다); Y는 반대이온, 즉 수소, 나트륨, 칼륨, 아모늄 또는 지방족 암모늄을 나타낸다; Z는 -O- 또는 -COㆍO-를 나타낸다.

위에서 언급된 유기금속화합물은 하나로 또는 2 또는 그이상구성분의 조합으로서 사용될 수 있다.

토너 입자에 첨가하는 유기금속 화합물의 양은 사용된 결합제수지의 종류, 담체의 사용유무, 토너의 착색제, 수지와 반응하는 금속화합물의 반응성에 따라 다양하지만, 일반적으로는 반응하지 않는 부분을 포함한 결합제 수지의 0.1-10중량%이고 바람직하기는 0.1-1중량%이다.

저 고정롤러 압력은 소형 복사기나 프린터에 사용되기 때문에, 과도한 재교차결합은 낮은 정착성을 유발한다. 따라서 반응성 금속 화합물의 양은 결합제수지의 1중량% 이하가 바람직하다. 위에서 언급된 유기금속착체 또는 유기금속욤은 뛰어난 흔하성과 분산성을 가지므로 특히 용융 혼련시에 결합제수지와 반응시 안정된 대전성을 지닌 토너를 제공해준다. 위에서 설명한 바와 같이, 교차결합 성분으로서의 유기금속착체 또는 유기금속염은 전하조절제로도 사용될 수 있으나, 필요로한다면 또다른 전하조절제와 함께 사용할 수 있다. 이러한 또하나의 전하조절제의 예로는 공지된 음전하 조절제가 있다. 이렇게 공지된 음전하 조절제로는 다음과 같은 것이 있다: 위에서 설명한 모노아조 금속착체를 포함하는 킬레이트 화합물과 유기금속착체, 아세틸아세톤 금속착체, 방향족 하이드록시카르복실산과 방향족 디카르복실산의 유기금속착체. 다른 예로는 다음과 같다: 방향족 하이드록시카르복실산, 방향족 모노-와 폴리-카르복실산, 또 그들의 금속염, 무수물과 에스테르, 비스페놀등의 페놀유도체, 이들중 모노아조금속 착체가 바람직하다.

본원발명에 의한 토너는 소형의 디지탈 잠상을 정확히 재생하기 위해서 부피-평균 입경이 4-8미크론인 것이 바람직하다.

본원발명에 의한 토너는 전하안전성, 현상 특성 및 유동성을 향상시키기 위해서 그와함께 실리카 미세분말과 섞어서 사용하는 것이 좋다. 본원발명에서 사용되는 실리카미세분말은 BET 방법에 따라 질소흡착에 의해 측정시 30㎡/g 이상, 바람직하게는 50-400㎡/g의 비표면적을 갖는다면 좋은 결과를 낳는다.

실리카 미세분말은 토너 100중량부당 0.01-8중량부, 바람직하게는 0.1-5중량부로 첨가할 수 있다. 소수성 및/또는 제한된 대전성을 갖게하기 위해서 실리카 미세분말은 처리제, 즉 실리콘 바니쉬, 개질된 실리콘 바니쉬, 실리콘 오일. 개질된 실리콘 오일, 작용기를 가진 실란커플링제, 다른 유기실리콘 화합물로 적절히 처리되어 왔다.

둘 또는 그 상의 처리제를 결합하여 사용하는 방법도 또한 효과적이다. 다른 첨가제도 필요로 한다면 첨가할 수 있는데 다음과 같은 것들이 있다: 윤활유, 즉 폴리테트라플루오로에틸렌, 스테아르산 아연 또는 폴리비닐리덴 플루오라이드, 이중 폴리비닐리덴 플루오라이드가 바람직하다: 연마제 즉 산화세륨, 탄화규소 또는 스트론튬 또는 산화알루미늄, 이중, 소수성인 것이 바람직하다: 항고화제 및 전기전도성-부여제, 즉, 카본블랙, 산화아연, 산화안티몬, 또는 산화주석.

현상 특성 개량제로서 토너의 극성과 반대되는 극성을 갖는 백색 또는 흑색미세입자를 소량 사용하는 것도 가능하다. 고온로울러 정착시 토너의 박리성을 높이기 위해서는 왁스물질 즉 저분자량 폴리에틸렌, 저분자량 폴리프로필렌, 저분자량 프로필렌-에틸렌 공중합체, 미세결정성 왁스, 카르나우바왁스, 사솔(sasol) 왁스 또는 파라핀 왁스의 0.5-5중량%를 토너에 첨가하는 것이 또한 바람직하다. 본원발명에 의한 토너는 두 성분 현상제로 사용되도록 담체 분말과 혼합할 수 있다. 이 경우 토너와 담체분말은 0.1-50중량%, 바람직하게는 0.5-10중량% 더 바람직하기는 3-5중량%의 토너농도를 제공하기 위해 서로 혼합될 수 있다. 이 목적을 위해 사용되는 담체는 공지된 것으로 다음과 같다 : 자성을 지닌 분말, 즉 철분말, 페라이트분말과 니켈분말, 그리고 이들 분말을 수지로 코팅하여 얻은 담체, 즉 플루오르-함유수지, 비닐수지 또는 실리콘 수지.

본원발명에 의한 토너는 그것의 입자에 자성물질을 포함하는 자성토너로 구성될 수 있다. 이 경우 자성물질은 착색제로 가능할 수도 있다. 그 자성물질은 다음과 같다: 산화철 즉 마그네타이트,헤마타이트, 및 페라이트; 금속, 즉 철 코발트 및 니켈, 또 이들금속과 다른금속 즉 알루미늄, 코발트, 구리, 납, 마그네슘, 주석, 아연 안티몬, 베릴륨, 비스뭍, 카드뮴, 칼슘, 망간, 셀레늄, 티타늄 텅스텐고 바나듐과의 합급; 및 이들 물질의 혼합물.

자성물질은 편균크기 0.1-2미크론을 가질 수 있고 ,바람직하기는 0.1-0.5미크론이 좋다. 자성물질은 10킬로에스텟을 적용시는 오히려 다음과 같은 자기성질을 보일 수 있다 : 20-30 에르스텟의 보자력, 50-200emu/g 의 포화자성, 2-20emu/g의 잔류자성, 이 자기물질은 수지성분의 100 중량부당 20-200중량부, 바람직하게는 40-150중량부의 비율로 토너에 포함될 수 있다. 본원발명에 의한 토너는 적합한 안료나 염료가 될수 있는 착색제를 포함할 수 있다. 안료의 예는 다음과 같다: 카본블랙, 아닐린블랙, 아세틸블랙, 나프톨옐로우, 한사옐로우, 로다민 래이크, 알리자린 래이크, 레드산화철 프탈로시아니블루, 인단트렌 블루.

이들 안료는 정착되는 상의 필요한 광학밀도를 제공하기에 충분양으로 사용되고, 결합제 수지 100중량부당 0.1-20중량부, 바람직하게는 2-10중량부의 비율로 첨가될 수 있다. 염료의 예는 다음과 같다 : 아조염료, 안트라퀴논염료 크산텐염료, 메틴염료가 있으며 이들은 결합제수지 100중량부당 0.1-20중량부, 바람직하게는 0.3-10중량부의 비율로 첨가될 수 있다.

본원발명에 의한 토너는 다음과정을 통해 만들어질 수 있다 : 결합수지, 금속염이나 금속착체 같은 유기금속 화합물, 착색제 즉 안료, 염료 및/또는 자성물질, 그리고 필요로한다면 선택적인 전하조절제와 다른 첨가제를 헨셀믹서나 볼밀같은 블렌더로 충분히 섞고 고온 로울러, 니이더나 액스트루더로 그혼합물을 용융 및 혼련하여 수지성 물질을 용융시키고 자성물질, 안료 또는 염료를 거기에 분산시키거나 용해시킨후 혼련된 생성물을 식히고 고체화시킨후 분쇄 및 분류한다. 그렇게 얻어진 토너는 필요로한다면 정전화상을 현상하기 위한 현상제를 제공하기 위해 헨셀믹서 따위의 믹서로 기타 외부첨가제와 더 혼합할 수 있다. 이하에서는 본원발명을 실시예를 기초로 하여 상세히 묘사할 것이다.

우선, 토너에 사용될 결합제 수지의 합성예가 설명될 것이며, 여기서 수지의 유리전이온도(Tg)은 시차 주사 열량계(DSC)("DSC-7", 은 퍼킨-엘머 코오퍼레이션 제품)를 사용하여 다음과 같은 방법으로 측정되었다.

5-20mg, 바람직하기는 약 10mg의 시료 수지를 정확히 무게를 달아 알루미늄 팬에 둔다 (빈 팬을 기준으로 사용함). 측정은 표준온도-표준습도분위기에서 10℃/mi n의 온도상승속도로 30℃에서 200℃사이의 온도에서 수행된다, 열흡수 주 피크는 일반적으로 40-100℃에서 발견된다. 열흡수 곡선에 기초를 하여 그려보면 첫번째 베이스라인은 주 피크전에 처음형태를 따라 그려지고, 두번째 베이스라인은 주 피크후 마지막 경사선을 따라 그려진다. 중간라인은 대개 첫번째와 두번째라인으로 부터 같은 거리에 실질적으로 평행하게 그려지고, 이로인해 중간라인과 열흡수 곡선은 서로 교차하게 된다. 그 교차점의 온도가 유리전이 온도(Tg℃)로 다뤄진다.

이와같이 측정된 Tg값, 다양한 산가 및 합성예에서 얻어진 결합제수지의 GPC 크로마토그램의 주 피크 위치가 합성예뒤의 표 1에 요약되어 있다.

[합성예 1]

톨루엔 200중량부를 반응용기에 놓고 환류 온도까지 가열하였다. 그리고나서, 다음 혼합물을 톨루엔을 환류하면서 4시간동안 적가하였다.

스티렌 단량체 77중량부

n-부틸 아크릴레이트 13중량부

모노부틸 말레에이트 10중량부

디-tert-부틸 퍼옥사이드 6중량부

다음 톨루엔을 환류시키면서(120-130℃) 중합을 완성하고 톨루엔을 제거하였다. 그 결과 생기는 스티렌 공중합체는 분자량 7000에서 주 피이크를 나타내고, 유리전이온도(Tg)가 60℃이었다.

스티렌 단량체 42중량부

n-부틸 아크릴레이트 12중량부

n-부틸 메타크릴레이트 12중량부

모노부틸 말레에이트 4중량부

디비닐벤젠 0.4중량부

벤조일 퍼옥사이드 1.6중량부

결과적으로 생긴 혼합물에 부분적으로 비누화된 폴리비닐알코올의 0.1중량부를 포함하는 물 170중량부를 가해서 현탁액을 만들었다. 물 15중량부를 포함하고 질소로 퍼어징한 반응용기에 위해서 제조한 현탁액을 넣고, 70-95℃에서 현탁중합반응을 6시간동안 진행시켰다. 완료후, 그 생성물을 여과해내고 물을 제거하고 건조시켜 디비닐벤젠과 교차결합한 스티렌 공중합체를 함유한 수지조성물을 얻었다. 이렇게 얻어진 수지조성물은 분자량 7500에서 주 피크를 나타내고 분자량 3.5×10⁴에서 숄더를 나타내는 분자량분포를 제공하며, Tg 60℃ JIS 산가 22.0mgKOH/g를 제공하였다.

[합성예 2]

스티렌 단량체 85 중량부

n-부틸 아크릴레이트 10중량부

아크릴산 5중량부

디-tert-부틸 퍼옥사이드 8중량부

위의 혼합물을 4시간동안 환류온도까지 가열된 큐멘 200중량부에 적가하였다. 다음, 큐멘을 환류(146-156℃)시키면서 용액중합반응을 완료하고 그 다음 큐멘을 제거하여 스티렌 공중합체를 얻었다. 이 스티렌 공중합체는 GPC 크로마토그램상의 분자량 5000에서 주 피크를 나타내고 Tg가 65℃이었다.

위에서 만들어진 스티렌 공중합체 30 중량부를 다음의 단량체 혼합물에 용해시켰다.

스티렌 단량체 44 중량부

n-부틸 아크릴레이트 10 중량부

n-부틸 메타크릴레이트 15 중량부

모노부틸 말레에이트 15 중량부

디비닐벤젠 1 중량부

벤조일 퍼옥사이드 0.5 중량부

tert-부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트 0.7중량부

그 결과로 만들어진 혼합물에 부부적으로 비누화된 폴리비닐알코올 0.1 중량부를 포함하는 물 170중량부를 가해서 현탁액을 만들었다. 물 15 중량부를 포함하고 질소로 퍼어징한 반응용기에 위에서 형성된 현탁액을 채우고, 70-95℃에서 현탁중합반응을 6시간동안 진행시켰다. 반응이 완료된후 그 결과물을 여과해내고 물을 제거한후 건조시켜 수지조성물을 얻었다. 이렇게 얻어진 수지조성물의 THF-가용성 함량은 분자량 약 5200에서 주피크를 보이고 분자량 약 3.4×10⁴에서 숄더를 보이는 분자량 분포를 나타내였다. 수지조성물은 Tg가 58℃이고 JIS산가가 14.0mg KOH/g을 나타내었다.

[합성예 3]

스티렌 단량체 80 중량부

n-부틸 아크릴레이트 10 중량부

모노부틸 말레에이트 10 중량부

디-tert-부틸 퍼옥사이드 10 중량부

위의 혼합물을 4시간동안 환류온도까지 가열된 큐멘 150 중량부에 적가하였다.

다음, 큐멘을 환류(146-156℃) 시키면서 용액중합반응을 완성하고 그 후 큐멘을 제거하여 스티렌 공중합체를 얻었다. 이 스티렌 공중합체는 분자량 5500에서 주 피크를 나타내고 Tg가 65℃이었다. 위에서 만들어진 스티렌 공중합체 35중량부를 다음의 단량체 혼합물에 용해시켰다.

스티렌 단량체 40 중량부

n-부틸 아크릴레이트 15 중량부

n-부틸 메타크릴레이트 5 중량부

모노부틸 말레에이트 5 중량부

디비닐벤젠 0.3 중량부

벤조일 퍼옥사이드 1.0 중량부

결과로 만들어진 혼합물에 부분적으로 비누화된 폴리비닐 알코올 0.1 중량부를 포함하는 물 170 중량부를 가해서 현탁액을 만들었다. 물 150 중량부를 함유하고 질소로 퍼어징한 반응용기에서 위에서 형성된 현탁액을 채우고 70-95℃에서 현탁중합반응을 6시간동안 진행시켰다. 반응이 완성된후 그 결과 물을 여과해내고 물을 제거한 후 건조시켜 수지조성물을 얻었다. 이렇게 얻어진 수지의 THF-가용성 함량은 분자량 약 5800에서 주 피크를 보이고 분자량 약 5.0×10⁴에서 숄더를 보이는 분자량 분포를 나타내었다. 수지 조성물은 Tg가 59℃ 및 JIS 산가가 40.09mgKOH/g 이었다.

[합성예 4]

스티렌 단량체 60 중량부

n-부틸 아크릴레이트 17 중량부

n-부틸 메타크릴레이트 17 중량부

모노부틸 말레에이트 6 중량부

디비닐벤젠 0.1 중량부

tert-부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트 0.8 중량부

상기 액체혼합물에 부분적으로 비누화된 폴리비닐알코올 0.1 중량부를 함유하는 물 170 중량부를 가하여 현탁액을 형성하였다. 질소로 퍼지한, 물 15 중량부를 포함하는 반응용기에 상기 현탁액을 넣고 70-95℃에서 6시간동안 현탁 중합시켜 가교결합된 스티렌 공중합체를 얻었다 스티렌 공중합체는 분자량 3.0×10⁴에서 주피크를 나타내는 분자량 분포, Tg 61℃ 및 JIS 산가 20.0를 제공하였다.

톨루엔 200중량부를 다른 반응용기에 넣고 환류온도로 가열하고, 다음의 혼합물을 톨루엔 환류하여 4시간동안 적가하였다.

스티렌 단량체 77 중량부

n-부틸 아크릴레이트 13 중량부

모노부틸 말레에이트 10 중량부

디-tert-부틸퍼옥시드 6 중량부

또한, 톨루엔하에 중합을 종료하여 비-가교결합된 스티렌 공중합체를 형성하였다. 그후, 반응혼합물에 상기 가교결합된 스티렌 공중합체를 가하여 가교결합 공중합체/비가교결합 공중합체=7/3의 중량비를 제공하였다. 충분히 교반한 후, 높은온도(120℃)에서 진공하에 톨루엔을 증발제거하여 가교결합 및 비가교결합 스티렌 공중합체를 포함하는 수지조성물을 얻었다. 수지조성물은 분자량 7000 및 8×10⁴에서 피크를 나타내는 분자량 분포, Tg 60℃ 및 JIS 산가 25.0을 제공하였다.

[합성예 5]

스티렌 단량체 77 중량부

n-부틸 아크릴레이트 13 중량부

모노부틸 말레이트 10 중량부

디-tert-부틸퍼옥시드 1.2 중량부

상기 혼합물을 200 중량부의 톨루엔에 4시간동안 적가하고 환류온도로 가열하였다. 또한 톨루엔 환류(120-130℃) 하에 용액중합을 완결한 후 톨루엔을 제거하고 스티렌 공중합체를 회수하였다. 스티렌 공중합체는 분자량 1.2×10⁴에서의 주 피크와 Tg 60℃를 나타냈다.

상기 제조한 스티렌 공중합체 30중량부를 다음의 단량체 혼합물에 용해시켰다.

스티렌 단량체 42 중량부

n-부틸 아크릴레이트 12 중량부

n-부틸 메타크릴레이트 12 중량부

모노부틸 말레이트 4 중량부

디비닐벤젠 0.4 중량부

벤조일 퍼옥시드 1.0 중량부

얻어진 혼합물에 부분적으로 비누화된 폴리비닐알코올 0.1 중량부를 포함하는 물 170 중량부를 가하여 현탁액을 형성하였다. 질소로 퍼지한, 물 15중량부를 함유하는 반응용기에 상기 현탁액을 넣고 70-95℃에서 6시간동안 현탁중합시켰다. 반응의 완결후, 생성물을 여과, 탈수, 및 건조하여 수지 조성물을 얻었다

이렇게 얻어진 수지조성물은 분자량 약 1.5×10⁴에서 주피크를, 분자량 약 5.0×10⁴에서 쇼울더를 나타내는 분자량 분포를 제공하였다. 수지조성물은 Tg 54℃ 및 JIS 산가 22.0mgKOH/g을 나타내었다.

[비교합성예 1]

스티렌 단량체 80 중량부

n-부틸 아크릴레이트 10 중량부

모노부틸 말레이트 10 중량부

디-tert-부틸 퍼옥시드 8 중량부

상기 혼합물을 150중량부의 큐멘에 적가하고 환류온도까지 가열하였다 또한 큐멘 호나류(146-156℃) 하에 용액중합을 종료한 후 스티렌 공중합체를 회수하였다. 스티렌 공중합체는 분자량 4000에서의 주피크와 Tg 58℃를 나타냈다.

상기 스티렌 공중합체 70중량부를 다음의 단량체 혼합물에 용해시켰다.

스티렌 단량체 25 중량부

n-부틸 아크릴레이트 5 중량부

디비닐벤젠 0.2 중량부

벤조일 퍼옥시드 0.8 중량부

얻어진 혼합물을 합성예 1과 같은 방법으로 현탁 중합시켜 수지조성물을 얻었는 바 JIS 산가 25.0mgKOH/g을 나타냈다. 수지조성물의 THF-가용분은 GPC 크로마토그램상에서 약 분자량 4200에서의 주 피크를 나타내는 분자량 분포와 Tg 59℃를 제공하였다.

[비교합성예 2]

스티렌 단량체 85 중량부

n-부틸 아크릴레이트 10 중량부

아크릴산 5 중량부

디-tert-부틸 퍼옥시드 8 중량부

상기 혼합물을 큐멘 200중량부에 4시간 적가하고 환류온도로 가열하였다.

또한 큐멘 환류(146-156℃) 하에 용액중합을 완료한후 큐멘을 제거하고 스티렌 공중합체를 회수하였다. 스티렌 공중합체는 GPC 크로마토그램상에서 분자량 5000에서의주 피크와 Tg 65℃를 나타냈다.

스티렌 단량체 48 중량부

n-부틸 아크릴레이트 21 중량부

모노부틸 말레에이트 1 중량부

디비닐벤젠 1.0 중량부

tert-부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트 0.7 중량부

얻어진 혼합물에 부분적으로 비누화된 폴리비닐알코올 0.1중량부를 함유하는 물 170 중량부를 가하여 현탁액을 만들었다. 질소로 퍼지한, 물 15중량부를 포함하는 반응용기에 상기 현탁액을 넣고 6시간 동안 70-95℃에서 현탁 중합하였다. 반응의 종료후 생성물을 여과하고 탈수 및 건조하여 수지조성물을 넣었다 이렇게 얻어진 수지조성물의 THF-가용분은 분자량 약 5200에서의 서브 피크와 분자량 약 7.2×10⁴에서의 주 피크를 나타내는 분자량 분포를 제공하였다. 수지조성물은 Tg 64℃ 및 JIS 산가 13.0mgKOH/g을 나타냈다.

[비교합성예 3]

스티렌 단량체 8 중량부

n-부틸 아크릴레이트 15 중량부

디-tert-부틸 퍼옥시드 8 중량부

상기 혼합물을 큐멘 200중량부에 4시간동안 적가하고 환류온도로 가열하였다.

또한 큐멘 환류(146-150℃) 하에 용액중합을 완결한후 큐멘을 제거하고 스티렌 공중합체를 회수하였다. 스티렌 공중합체는 GPC 크로마토그램상에서 분자량 5000에서의 주 피크와 Tg 62℃를 나타냈다.

상기 제조된 스티렌 공중합체 30중량부를 다음의 단량체 혼합물에 용해시켰다.

스티렌 단량체 48 중량부

n-부틸 아크릴레이트 21 중량부

모노부틸 말레에이트 1 중량부

tert-부틸퍼옥시-2-에틸핵사노에이트 2.0 중량부

얻어진 혼합물에 부분적으로 비누화된 폴리비닐알코올 0.1 중량부를 함유하는 물 170 중량부를 가하여 현탁액을 형성하였다. 질소를 퍼지한, 물 15중량부를 함유하는 반응용기에 상기 현탁액을 넣고 70-95℃에서 6시간동안 현탁 중합을 시켰다. 반응 종결후, 생성물을 여과, 탈수 및 건조하여 수지조성물을 얻었다.

이렇게 얻어진 수지조성물의 THF 가용분은 각각 분자량 약 6000 및 약 3.5×10⁴에서 피크를 나타내는 분자량 분포를 제공하였다. 수지조성물은 Tg 56℃ 및 JIS 산가 1.5mgKOH/g을 나타냈다.

상기 합성예 및 비교예에서 얻어진 수지조성물의 산 무수물에 기인하는 상기 성질들, 총산가 및 산가를 다음의 표 1에 요약한다.

[표 1]

수지조성물의 성질

[실시예 1]

합성예 1의 수지조성물 100 중량부

자성물질 (산화제일철제이철) 70 중량부

모노아조 Cr 착체 [I]-1 0.8 중량부

저분자량 프로필렌 에틸렌 공중합체 3 중량부

상기 성분을 블렌더에서 충분히 혼합하고 2축 혼련 압출기를 110℃로 설정하여 용융-혼련하였다. 혼련물을 냉각하고 커터밀로 거칠게 분쇄하고 제트기류를 이용하여 분쇄기에 의해 미세하게 분쇄하였다, 얻어진 미분말을 코안다 이펙트(Nittetsu Kogyo K.K. 에서 입수가능한 Elbow Jet Classifier)를 이용하여 다분한 분급기로 분급함으로써, 극미분말과 조대분말을 동시에 그리고 정확하게 제거하여 평균 입자경 6.0 미크론의 자성토너를 얻었다.

상기 입자경은 계면활성제의 존재하에 1% NaCl 수용액에서의 분산후, 100미크론 중공을 이용하여 쿨터 계수기(Coulter Electronics Co.에서 입수가능한 "TA-II")를 사용하여 측정하였다.

상기 자성토너를 수지농도 5mg/㎖ 의 GPC 시료로 만들고, 그 때에 결합제 수지성분은 필터상에 잔류하지 않는 것으로 밝혀졌다. GPC 샘플의 분자량 분포를 고속 액체 크로마토그래피(Waters Co.에서 입수 가능한 "150")와 컬럼의 조합("Shodex GPC KF-801, 802, 803, 804, 805, 806, 807 및 8009", Showa Denko K.K.에서 입수가능함)을 이용하여 측정하였다. 측정된 분자량 분포 데이타를 아래의 표2에 표시한다.

상기 제조의 자성토너 100중량부와 콜로이드성 실리카 1.0 중량부를 서로 혼합하고 화상형성을 평가하였다. 결과를 아래의 표 3에 표시한다. 상업적으로 구입가능한 소규모 레이저비임 프린터 (캐논 가부시끼가이샤에서 입수가능한 "LBP-8II")를 재구성하여 만든 프린터를 이용하여 화상형성을 함으로써 프린트 속도 16장 (A4-수직으로)/분을 제공하고 고정패드를 제공하고 스캐너부를 개량하여 50미크론까지 하방의 작은 점으로 이루어진 잠상을 형성할 수 있었다. 최초의 화상 품질, 및 정착성과 오프세트 방지특성 그리고 5000장 프린트 후의 고온 정착 로울러의 오염에 대해 평가를 하였다. 정착성 평가는 다음과 같이 하였다. 시험장치를 정상 온도 및 습도 (온도: 23℃, 습도 60%)의 환경에 배치하였다.

장치와 고정기구를 환경에 완전치 적합하게 조정한 후, 동력을 공급하였다. 예비 시간이 끝난 직후에, 200미크론-폭 횡단선 (선폭 : 200 미크론, 간격 200 미크론)의 패턴을 첫장에 프린트하고, 정착성 평가를 위해 사용하였다. 정착성은 린트된 화상을 100g 중량의 가압하에 렌즈 청소지("Dusper"(상표), OZU Paper Co. Ltd 제조)로 5회 왕복하여 문지른 후, 반사밀도의 감소율(%)로 토너상의 박리도를 평가하였다

고온 정착 로울러 오염의 평가르 위해서, 새 정착로울러 클리닝 패드를 사용하여 도트비율 4%의 문자 패턴을 5000장 (A4-수직으로) 연속 프린트한후, 고온 정착로울러의 표면상의 오염을 육안으로 관찰하였다

상기 관찰 후, 100 미크론-폭 횡단선 패턴을 300장 (A4-수직으로) 연속 프린트하고, 30초간 프린트 멈춘 후, 다시 프린트를 시작하여 100 미크론-폭 횡단성의 패턴을 포함하는 상반부와 백색의 하반부로 이루어진 상을 프린트하였다. 이어서 재개후 첫장의 오염 전면부를 관찰하여 오프세트 방지 특성을 평가하였다.

상기 평가를 위해서, 10[초] 또는 그 이하의 표면 평활도르 가지는 결합지를 전사지로 사용하였다.

[실시에 2]

합성에 2의 수지조성물 100 중량부

자성물질 (산화제일철제이철) 120 중량부

모노아조 Cr 착체 [I]-2 0.7 중량부

저분자량 프로필렌 에틸렌 공중합체 4 중량부

상기 성분으로부터 평균 입자경 4.5 미크론의 자성토너를 제조하고 나머지는 실시에 1과 같이 하였다. 자성토너의 특성을 표2에 표시한다. 100 중량%의 자성토너를 0.8 중량부의 콜로이드성 실리카 미분말과 혼합하여 현상제를 제조하고, 실시예 1과 같은 방법으로 화상 형성을 평가하였다.

결과를 표3에 표시한다.

[실시예 3]

합성예 3의 수지조성물 100 중량부

자성물질(산화제일철제이철) 90 중량부

모노아조 Co 착체 [I]-3 0.9 중량부

저분자량 프로필렌-에틸렌 공중합체 3 중량부

부피평균입경이 7.7 미크론인 자성토너를 상기 성분들로부터 실시예 1에서와 동일한 방법으로 제조하였다. 자성토너의 물성은 표2에 나타내었다.

100 중량부의 자성 토너를 콜로이드성 실리카 미세분말 1.1 중량부와 혼합하여 현상제를 제조하고 이것을 실시에 1에서와 동일한 방법으로 화상 형성에 대해 평가하였다. 결과는 표3에 나타내었다.

[실시에 4]

합성예 4의 수지조성물 자성물질 100 중량부

자성물질(산화제일철제이철) 90 중량부

모노아조 Co 착체 [I]-4 0.8 중량부

저분자량 프로필렌-에틸렌 공중합체 3 중량부

부피 평균 입경이 6.8 미크론인 자성 토너를 상기 성분으로부터 실시예 1에서와 동일한 방법으로 제조하였다. 자성 토너의 물성은 표 2에 타내었다. 100중량부의 자성 토너를 콜로이드성 실리카 미세분말 1.1 중량부와 혼합하여 현상제를제조하고 이것을 실시예 1에서와 동일한 방법으로 화상 형성에 대해 평가하였다. 결과는 표3에 나타내었다.

[실시예 5]

합성예 5의 수지조성물 100 중량부

자성물질(산화제일철제이철) 90 중량부

3, 5-디-tert-부틸살리실산 Cr 착체 2 중량부

저분자량 프로필렌-에틸렌 공중합체 4 중량부

부피 평균 입경이 4.5 미크론인 자성 토너를 상기 성분으로부터 실시예 1에서와 동일한 방법으로 제조하였다. 자성 토너의 물성은 표2에 나타내었다. 100 중량부의 자성 토너를 콜로이드성 실리카 미세분말 0.8 중량부와 혼합하여 현상제를 제조하고, 이것을 실시예 1에서와 동일한 방법으로 화상 형성에대해 평가하였다. 결과는 표 3에 나타내었다.

[비교예 1]

비교합성예 2의 수지조성물 100 중량부

자성물질 (산화제일철제이철) 100 중량부

모노아조 Cr 착체[I]-2 2 중량부

저분자량 프로필렌 에틸렌 공중합체 3 중량부

부피 평균 입경이 6.0 미크론인 자성 토너를 상기 성분으로부터 실시예 1에서와 동일한 방법으로 제조하였다. 자성 토너의 물성은 표 2에 나타내었다. 100 중량부의 자성 토너를 1.0 중량부의 콜로이드성 실리카 미세분말과 혼합하여 현상제를 제조하고, 이것을 실시예 1에서와 동일한 방법으로 화상 형성에 대해 평가하였다. 결과는 표 3에 나타내였다.

[비교예 2]

비교함성예 2의 수지조성물 100 중량부

자성물질 (산화제일철제이철) 60 중량부

3, 5-디-tert-부틸살리실산 Cr 착체 0.7 중량부

저분자량 프로필렌-에틸렌 공중합체 3 중량부

부피 평균 입경이 11미크론인 자성 토너를 상기 성분들로부터 실시예 1에서와 동일한 방법으로 제조하였다. 자성 토너의 물성은 표2에 나타내었다. 100중량부의 자성 토너를 0.5 중량부와 콜로이드성 실리카 미세분말과 혼합하여 현상제를 제조하고, 이것을 실시예 1에서와 동일한 방법으로 화상현상에 대해 평가하였다. 결과는 표3에 나타내었다.

[비교예 3]

비교합성에 3의 수지조성물 100 중량부

자성물질(산화제일철제이철) 80 중량부

모노아조 Co 착체 [I]-3 0.8 중량부

저분자량 프로필렌-에틸렌 공중합체 3 중량부

부피 평균 입경이 9.5 미크론인 자성 토너를 실기 성분들로부터 실시예 1에서와 동일한 방법으로 제조하였다 자성 토너의 물성은 표2에 나타내었다. 100중량부의 자성토너를 1.1중량부의 콜로이드성 실리카 미세분말과 혼합하여 현상제를 제조하고, 이것을 실시예 1에서와 동일한 방법으로 화상 형성에 대해 평가하였다. 결과는 표3에 나타내었다.

[표 2]

토너중 결합제 수지의 몰성

[표 3]

* 토너생산에 있어 혼련된 생성물의 분쇄성

각 항복에 대한 평가 기준은 다음 페이지에 나타내었다.

평가 기준은 하기와 같다.

(1) 정착성

○ : 양호 (10% 미만의 밀도저하)

△ : 다소 떨어지지만 실제로 용인할 수 있음 (10% 내지 20% 미만의 밀도 저하)

X : 실제로 용인할 수 없음 (20% 이상의 밀도 저하)

(2) 정착 장치에 있어서의 고온 정착 롤러 오염

○ : 오염이 전혀 없음

○△ : 거의 뚜렷하지 않은 약간의 오염

X : 두드러지는 오염이고 실제로 용인할 수 없음 (오프세팅)

(3) 오프세트 방지성 (일시정지후의 정면오염)

○ : 오염이 전혀 없음

○△ : 거의 뚜력하지 않음

△ : 오염이 있으나 실제로 용인할 수 있음

X : 두드러지는 오염이고 실제로 용인할 수 없음

(4) 분쇄성

○ : 과도한 분쇄가 없고 분쇄 효율이 좋음

X : 분쇄 효율이 떨어지므로 훨씬 굵은 입자가 됨

전술한 것처럼, 본 발명에 따르면 오프세트방지성과 정착-롤러 오염면에서 성능이 개선된 고질의 화상을 형성할 수 있는 토너가 제공된다. 특히 본 발명에 따른 토너는 하기의 이점을 나타낸다.

(1) 개선된 오프세트 방지성을 지니며 저온에서 정착가능하고 정착된 화상에서 거의 오염을 일으키지 않는다.

(2) 토너-운반 부재 또는 감광부재상에 용융 점착 또는 얇은 막으로 덮이는 것(filming)이 거의 또는 전혀없다.

(3) 블로킹 방지성과 저장성이 뛰어나다

(4) 고질 화상을 형성하기 위해 잠상을 충실하게 재생할 수 있다.

(5) 결합제 수지의 분쇄성이 뛰어나므로 높은 생산성을 가진다.

Claims

정전기화상을 현상하기 위한 토너에 있어서, 결합제 수지와 착색제로 이루어지고, 결합제 수지는 그것의 테트라히드로푸란(THF)-가용성 수지함향이 GPC 크로마토그램상에서 5000이하의 분자량 지역에서 15% 이상 내지 35% 미만의 수지성분, 적어도 5×10⁶의 분자량 지역에서 적어도 3 중량%의 수지성분을 포함하고 5000 내지 10⁵의 분자량 지역에서 주 피이크를 나타내는 분자량 분포를 나타내고, 결합제 수지는 산가가 2-100 mgKOH/g인 것을 특징으로 하는 토너.
제1항에 있어서, 상기 결합제 수지는 비닐 중합체, 비닐 공중합체 또는 그 혼합물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 토너.
제1항에 있어서, 상기 결합제 수지는 비닐공중합체 조성물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 토너.
제1항에 있어서, 상기 결합제 수지는 가교결합 비닐공중합체와 비가교결합 비닐 공중합체의 혼합물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 토너.
제1항에 있어서, 상기 결합제 수지는 가교결합수지공중합체와 비가교결합 스티렌 공중합체의 혼합물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 토너.
제1항에 있어서, 상기 결합제 수지는 적어도 2개의 비닐기를 가진 가교결합제로 형성된 가교결합과 카르복실기와 2가 또는 그 이상의 금속이온으로 형성된 정전기적 가교결합이 포함되는 것을 특징으로 하는 토너.
제1항에 있어서, 상기 결합제 수지는 적어도 5×10⁶의 분자량 지역에서 3-20%의 수지성분을 포함하는 분자량 분포를 나타내는 것을 특징으로 하는 토너.
제1항에 있어서, 상기 결합제 수지는 적어도 5×10⁶의 분자량 지역에서 수지성분의 3-10%를 포함하는 분자량 분포를 나타내는 것을 특징으로 하는 토너.
제1항에 있어서, 상기 결합제 수지는 적어도 5×10⁶의 분자량에서 35%이하의 수지성을 포함하는 분자량 분포를 나타내는 것을 특징으로 하는 토너.
제1항에 있어서, 상기 결합제 제수는 5000 이하의 분자량 지역에서 18-32%의 수지성분, 10⁵내지 5×10⁶의 분자량 지역에서 10-30%의 수지성분, 적어도 5×10⁶의 분자량 지역에서 3-20%의 수지성분을 포함하는 분자량, 분포를 나타내는 것을 특징으로 하는 토너.
제1항에 있어서, 상기 결합제수지는 카르복실기를 가지고 카르복실기와 정전기적으로 결합할 수 있는 유기 금속 화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 토너.
제1항에 있어서, 상기 결합제 수지는 10⁴내지 5×10⁴의 분자량 지역에서 주피이크를 나타내는 분자량 분포를 가지는 것을 특징으로 하는 토너.
제1항에 있어서, 상기 결합제 수지는 5000 내지 10⁵의 분자량 지역에서 적어도 40%의 수지성분을 포함하는 분자량 분포를 나타내는 것을 특징으로 하는 토너.
제1항에 있어서, 상기 결합제 수지는 5000이하의 분자량 지역에서 18-32%의 수지성분, 5000 내지 10⁵분자량 지역에서 적어도 40%의 수지성분, 적어도 5×10⁶의 분자량 지역에서 3-20%의 수지성분을 포함하는 분자량 분포를 나타내는 것을 특징으로 하는 토너.
제1항에 있어서, 상기 결합제는 JIS 산가가 5-70mgKOH/g인 것을 특징으로하는 토너.
제1항에 있어서, 상기 결합제 수지는 산무수물기에 기인하는 10mg KOH/g 이하의 산가를 가지는 것을 특징으로 하는 토너.
제1항에 있어서, 상기 결합제 수지는 산무수물기에 기인하는 6mg KOH/g 미만의 산가를 가지는 것을 특징으로 하는 토너.
제1항에 있어서, 상기 결합제 수지는 스티렌-말레산 반에스테르 공중합체인 것을 특징으로 하는 토너.
제1항에 있어서, 상기 결합제 수지는 스티렌-말레산 에스테르 공중합체를 함유하는 것을 특징으로 하는 토너.
제1항에 있어서, 상기 결합제 수지는 스티렌-말레산 무수물 공중합체인 것을 특징으로 하는 토너.
제1항에 있어서, 상기 결합제 수지는 비가교결합 스티렌-말레산 반에스테르 공중합체와 디비닐벤젠으로 가교결합된 스티렌-말레산 반에스테르 공중합체를 함유하는 것을 특징으로 하는 토너.
제1항에 있어서, 상기 착색제는 자성 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 토너.
제1항에 있어서, 상기 착색제는 카본 블랙으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 토너.
제1항에 있어서, 상기 결합제 수지는 카르복실기 또는 산무수물기를 가지고 카르복실기 또는 산무수물기와 반응하는 유기금속 화합물을 함유하는 것을 특징으로 하는 토너.금
제24항에 있어서, 상기 유기 금속 화합물은 하기식으로 나타내는 아조금속 착체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 토너.

식중, M은 배위 중심금속을 나타내는 Sc, Ti, V, Cr, Co, Ni, Mn 및 Fe와 같은 배위수가 6인 금속 원소를 포함하며; Ar은 치환기를 가질수 있는 페닐 또는 나프틸 따위의 아릴기를 나타내고, 치환기의 예로는 니트로, 할로겐, 알킬, 카르복실, 아닐리드 및 1-18개의 탄소원자를 갖는 알킬 및 알콕시를 포함하며; X,X', Y 및 Y'는 독립적으로 -O-, -CO-, -NH- 또는 -NR- (여기서 R은 1-4개의 탄소원자를 가진 알킬기를 나타낸다)을 나타내고, A는 수소, 니트륨, 칼륨, 암모늄 또는 지방족 암모늄을 나타낸다.
제24항에 있어서, 상기 유기 금속 화합물은 하기식으로 나타내는 유기산 금속착체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 토너.

식중, M은 Cr, Co, Ni 및 Fe와 같은 배위수가 6인 금속 원소를 포함하는배위 중심금속을 나타내고; A는 치환기를 가질수 있는

(X는 수소, 할로겐, 또는 니트로로 나타낸다),

(R은 수소, C₁-C₁₈알킬 또는 C₁C₁₈알케닐을 나타낸다)을 나타내고; Y는 수소, 나트륨, 칼륨, 암모늄 또는 지방족 암모늄과 같은 반대 이온을 나타내고; Z는 -O- 또는 -CoㆍO-를 나타낸다.
제1항에 있어서, 왁스물질이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 토너.
제1항에 있어서, 상기 결합제 수지는 적어도 5×10⁹의 분자량 지역에서 최대치를 나타내는 GPC 크로마토그램상에 분자량 분포를 나타내는 것을 특징으로 하는 토너.
제1항에 있어서, 결합체 수지와 THF를 혼합하여 5mg/㎖의 농도가 되도록 하고 이 혼합물을 실온에서 약 30시간동안 방치한 다음 필터를 사용하여 여과할때 구멍크기가 0.45-0.5인 필터상에 잔류물로 측정하였을 때 10중량% 이하의 비율로 THF-불용성수지성분을 함유하는 것을 특징으로 하는 토너.
제29항에 있어서, THF-불용성 수지 성분은 결합제 수지에 10중량% 이하의 비율로 함유되는 것을 특징으로 하는 토너.
제29항에 있어서, THF-불용성 수지 성분은 결합제 수지에서 실질적으로 0인 것을 특징으로 하는 토너.
토너의 제조방법에 있어서, 수지조성물, 착색제 및 유기금속 화합물로 혼합하여 혼합물을 얻고, 수지 조성물은 적어도 2개의 비닐기와 카르복실기를 가진 가교결합제로 형성된 가교결합을 함유하고; 상기 혼합물을 가열하고; 혼합물에 전단력을 주면서 가열된 혼합물을 용융 혼련하여 수지조성물 중의 고분자량 성분의 분자쇄들을 전달력의 작용하에 절단하고 카르보실 기와 유기 금속 화합물 또는 유기 금속화합물중의 금속 이온간에 가열하여 정전기적 결합을 형성하도록 하고; 결과의 혼련된 생성물을 냉각하고; 냉각된 혼련 생성물을 분쇄하고; 그리고 결과의 분쇄된 생성물을 분류하여 토너를 얻는 것으로 이루어지고 상기 토너는 결합제 수지와 착색제로 이루어지고; 결합제 수지는 그것의 테트라히드로푸란(THF)-가용성 수지 함량의 GPC 크로마토그램상에서 5000 이하의 분자량 지역에서 15% 이상 35% 미만의 수지 성분, 적어도 5×10⁶의 분자량 지역에서 적어도 3중량%의 수지성분을 포함하고 5000 내지 10⁵의 분자량 지역에서 주 피이크를 나타내는 분자량 분포를 나타내고 결합제 수지는 산가가 2-100 mg KOH/g인 것을 특징으로 하는 방법.
제32항에 있어서, 수지 조성물중의 THF-불용성 성분은 용융 혼련시에 전단력의 작용하에서 THF-가용성 성분으로 변환되는 것을 특징으로 하는 방법.
제32항에 있어서, 가열된 혼합물은 결합제 수지의 GPC 크로마토그램상에 적어도 5×10⁶의 분자량 지역에서 피이크를 제공하기 위해 전단력의 작용하에서 혼련되는 것을 특징으로 하는 방법.
제32항에 있어서, 결합제 수지는 결합제 수지와 THF를 혼합하여 농도가 5mg/㎖ 가 되도록 하고 이 혼합물을 신온에서 약 30시간 방치한 다음 필터를 사용하여 여과하였을때 구멍크기가 0.45-0.5 미크론인 필터상에 잔류물로 측정된 10중량% 이하의 비율의 THF-불용성 수지 성분을 함유 하는 것을 특징으로 하는 방법.
제35항에 있어서, THF-불용성 수지 성분이 결합제 수지에 10중량% 이하의 양으로 포함되는 것을 특징으로 하는 방법.
제35항에 있어서, THF-불용성 수지 성분이 결합제 수지에 실질적으로 0인것을 특징으로 하는 방법.