JP2000162828A - Magnetic carrier for electrophotographic developer - Google Patents

Magnetic carrier for electrophotographic developer

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JP2000162828A
JP2000162828A JP26974299A JP26974299A JP2000162828A JP 2000162828 A JP2000162828 A JP 2000162828A JP 26974299 A JP26974299 A JP 26974299A JP 26974299 A JP26974299 A JP 26974299A JP 2000162828 A JP2000162828 A JP 2000162828A
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magnetic
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magnetic core
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俊之 博多
Yasushi Akai
裕史 赤井
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a magnetic carrier superior in durability and having stable electrostatic charging ability by more tightly bonding a silicone resin coating layer to magnetic core material particles. SOLUTION: This magnetic carrier comprises a magnetic particulate powder having 10-200 μm average particle diameter, obtained by coating the surfaces of magnetic core material particles with a resin composition consisting of a metallic curing agent, coupling agent and a silicone resin by way of a layer comprising an oligomer of a silane coupling agent. The average particle diameter of the carrier is 10-200 μm. When the diameter is 10 μm or smaller, the carrier is liable to cause the phenomenon that electrostatic charging ability peculiar to the carrier is lost due to the tight sticking of a toner to the particulate surface of the carrier, that is, the spent of the toner. When the diameter is 200 μm or longer, a clear image will not be obtained. In order to attain high image quality and high grade, a range of preferably 10-100 μm, more preferably 10-50 μm average particle diameter is provided to the carrier.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、耐久性に優れていると
ともに、安定した帯電性を有する電子写真現像剤用磁性
キャリアを工業的、経済的に有利に提供するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention provides an industrially and economically advantageous magnetic carrier for an electrophotographic developer having excellent durability and stable chargeability.

【0002】[0002]

【従来の技術】電子写真現像法においては、セレン、O
PC(有機半導体)、a−Si等の光導電性物質を感光
体として用い、種々の手段により静電気的潜像を形成
し、この潜像に磁気ブラシ現像法等を用いて、潜像の極
性と逆に帯電させたトナーを静電気力により付着させ、
顕像化する方式が採用されている。
2. Description of the Related Art In an electrophotographic developing method, selenium, O
A photoconductive substance such as PC (organic semiconductor) or a-Si is used as a photoreceptor, an electrostatic latent image is formed by various means, and the polarity of the latent image is formed on the latent image by using a magnetic brush developing method or the like. The oppositely charged toner adheres by electrostatic force,
A method of visualizing is adopted.

【0003】周知の通り、この現像方式においては、磁
性キャリアと呼ばれる担体粒子が使用され、摩擦帯電に
より適量の正又は負の電気量をトナーに付与すると共に
磁気力を利用することによって磁石を内蔵する現像スリ
ーブを介して、潜像を形成した感光体表面付近の現像領
域にトナーを搬送している。
As is well known, in this developing method, carrier particles called magnetic carriers are used, and an appropriate amount of positive or negative electricity is applied to the toner by frictional charging, and a magnet is built in by utilizing a magnetic force. The toner is conveyed to a developing area near the surface of the photoconductor on which the latent image has been formed through a developing sleeve.

【0004】近年、この電子写真現像法は、複写機やプ
リンターなど広く用いられており、細線や小文字、写真
あるいはカラー原稿等様々な対象に対応できることが要
求されているとともに、高画質化、高品位化、高速化及
び連続化等についても、合わせて要求されており、殊
に、これらの諸特性に対する要求は今後益々高くなるも
のと予測される。
In recent years, this electrophotographic developing method has been widely used in copiers and printers, and is required to be able to handle various objects such as fine lines, small letters, photographs, and color originals. There is also a demand for higher quality, higher speed, and higher continuity, etc., and in particular, the demand for these various properties is expected to increase further in the future.

【0005】様々な対象に対応できるとともに、高画質
化、高品位化のためには、トナー粒子及び磁性キャリア
粒子のそれぞれについて粒子サイズを小さくする検討が
行われており、殊に、磁性キャリア粒子については、平
均粒子径が10〜50μmの粒子サイズのものが強く要
求されている。
[0005] In order to be able to cope with various objects and to improve image quality and quality, studies have been made to reduce the particle size of each of toner particles and magnetic carrier particles. With respect to, those having an average particle diameter of 10 to 50 μm are strongly required.

【0006】一方、高速化及び連続化のためには、現像
剤としての耐久性を向上させることが強く要求されてお
り、磁性キャリアの場合には、機械粉砕法、電解法、還
元法、熱分解法及び焼結法等の各種方法により得られる
鉄粉、各種フェライト微粒子粉末又はマグネタイト微粒
子粉末を造粒、加熱焼成して得られる造粒焼成粒子及び
磁性微粒子粉末や非磁性微粒子粉末をバインダー樹脂中
に分散させた複合体粒子等を磁性芯材粒子(以下、「磁
性芯材粒子」という。)として用い、該磁性芯材粒子の
粒子表面を各種樹脂で被覆することが行われており、既
に実用化されている。
On the other hand, for high speed and continuous operation, it is strongly required to improve the durability as a developer. In the case of a magnetic carrier, a mechanical pulverization method, an electrolytic method, a reduction method, Granulated and baked particles obtained by granulating and heating and firing iron powder, various ferrite fine particle powders or magnetite fine particle powders obtained by various methods such as a decomposition method and a sintering method, and a binder resin for magnetic fine particles and non-magnetic fine particles. Composite particles and the like dispersed therein are used as magnetic core particles (hereinafter, referred to as “magnetic core particles”), and the particle surfaces of the magnetic core particles are coated with various resins. It has already been put to practical use.

【0007】近時における特性向上に対する要求はとど
まるところがなく、鮮明な画像を得るためには、磁性キ
ャリアの長時間の使用によっても帯電量が変化すること
なく安定であることが必要である。即ち、磁性キャリア
の長時間の使用により磁性芯材粒子の粒子表面の被覆樹
脂層が剥離してしまい、その結果、磁性キャリアの帯電
性が変化してトナーを適切に帯電できなくなる現象が問
題となっており、磁性芯材粒子の粒子表面からの被覆樹
脂層の剥離を防止して耐久性を向上させることにより安
定した帯電性を有することが強く要求されている。
[0007] There is no limit to the recent improvement in characteristics, and in order to obtain a clear image, it is necessary that the magnetic carrier be stable without changing its charge amount even after long-time use. That is, there is a problem in that the coating resin layer on the surface of the magnetic core material particles is peeled off due to the use of the magnetic carrier for a long time, and as a result, the chargeability of the magnetic carrier changes and the toner cannot be properly charged. It is strongly required that the coating resin layer is prevented from peeling off from the particle surface of the magnetic core material particles to improve durability and to have stable chargeability.

【0008】従来、磁性キャリアの耐久性を向上させる
ために、磁性芯材粒子の粒子表面にカップリング剤の層
を介してシリコーン樹脂が被覆されている磁性キャリア
(特開昭60−19156号、特開昭62−12146
3号等)などが知られている。
Conventionally, in order to improve the durability of a magnetic carrier, a magnetic carrier in which a silicone resin is coated on the surface of a magnetic core material particle via a layer of a coupling agent (JP-A-60-19156, JP-A-62-1146
No. 3 etc.) are known.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】耐久性に優れていると
ともに、安定した帯電性を有する磁性キャリアは、現
在、最も要求されているところであるが、このような磁
性キャリアは未だ得られていない。
A magnetic carrier having excellent durability and a stable chargeability is currently being most demanded, but such a magnetic carrier has not yet been obtained.

【0010】即ち、前出公知の磁性キャリアは、カップ
リング剤が磁性芯材粒子の表面に存在する水酸基などの
親水基と結合するとともにシリコーン樹脂被覆層とも結
合することにより、シリコーン樹脂を磁性芯材粒子の粒
子表面に直接被覆する場合に比べ、シリコーン樹脂被覆
層の剥離が生じ難いものであるが、後出比較例に示す通
り、長時間繰り返して使用すると剥離が生じはじめ、未
だ十分耐久性に優れているとは言い難いものであった。
また帯電性も変化しやすいものであった。
That is, in the known magnetic carrier, the coupling agent is bonded to a hydrophilic group such as a hydroxyl group present on the surface of the magnetic core material particles and also to the silicone resin coating layer, so that the silicone resin is bonded to the magnetic core. The silicone resin coating layer is less likely to peel off than when directly coated on the particle surface of the material particles. However, as shown in the comparative example below, peeling starts after repeated use for a long time, and it is still sufficiently durable. It was hard to say that it was excellent.
Also, the chargeability was easily changed.

【0011】そこで、本発明は、磁性芯材粒子にシリコ
ーン樹脂被覆層をより強固に結合することにより、耐久
性が優れているとともに、安定した帯電性を有する磁性
キャリアを得ることを技術的課題とする。
Accordingly, the present invention has a technical problem to obtain a magnetic carrier having excellent durability and stable chargeability by bonding a silicone resin coating layer more firmly to magnetic core particles. And

【0012】[0012]

【課題を解決する為の手段】前記技術的課題は、次の通
りの本発明によって達成できる。
The above technical object can be achieved by the present invention as described below.

【0013】即ち、本発明は、磁性芯材粒子の粒子表面
にシラン系カップリング剤オリゴマーからなる層を介し
て金属系硬化剤とカップリング剤とシリコーン樹脂とか
らなる樹脂組成物が被覆されている平均粒子径10〜2
00μmの磁性粒子粉末からなることを特徴とする電子
写真現像剤用磁性キャリアである。
That is, according to the present invention, a resin composition comprising a metal-based curing agent, a coupling agent and a silicone resin is coated on the surface of a magnetic core material particle via a layer comprising a silane-based coupling agent oligomer. Average particle size 10-2
A magnetic carrier for an electrophotographic developer, comprising a magnetic particle powder of 00 μm.

【0014】次に、本発明の構成をより詳しく説明すれ
ば、次の通りである。
Next, the configuration of the present invention will be described in more detail.

【0015】まず、本発明に係る磁性キャリアについて
述べる。
First, the magnetic carrier according to the present invention will be described.

【0016】本発明に係る磁性キャリアの粒子サイズ
は、平均粒子径が10〜200μmである。平均粒子径
が10μm未満の場合は、磁性キャリアの粒子表面にト
ナーが強固に付着して本来持っている磁性キャリアの帯
電性が失われるという現象、所謂、トナーのスペント化
を起こしやすい。200μmを越える場合は、鮮明な画
像を得ることが出来ない。特に、高画質化、高品位化の
ためには10〜100μmの範囲が好ましく、さらに好
ましくは10〜50μmの範囲である。
The average particle size of the magnetic carrier according to the present invention is 10 to 200 μm. When the average particle diameter is less than 10 μm, the phenomenon that toner is firmly adhered to the particle surface of the magnetic carrier and the inherent chargeability of the magnetic carrier is lost, that is, so-called toner spent tends to occur. If it exceeds 200 μm, a clear image cannot be obtained. In particular, the range is preferably from 10 to 100 μm, and more preferably from 10 to 50 μm, for higher image quality and higher quality.

【0017】本発明における磁性芯材粒子は、前述の磁
性芯材粒子のいずれをも使用することができる。造粒焼
成粒子としては、リチウム、マンガン、マグネシウム、
銅、亜鉛等から選ばれた1種又は2種以上の元素のフェ
ライト又はこれら元素を含有するマグネタイトを使用す
ることができ、具体的には、リチウム−マンガンフェラ
イト、リチウム−マグネシウムフェライト、マグネシウ
ムフェライト、銅−亜鉛フェライトが好ましい。磁化値
の高い磁性キャリアを得るためには、造粒焼成粒子が好
ましい。
As the magnetic core particles in the present invention, any of the aforementioned magnetic core particles can be used. As granulated and fired particles, lithium, manganese, magnesium,
Copper, ferrite of one or more elements selected from zinc or the like or magnetite containing these elements can be used. Specifically, lithium-manganese ferrite, lithium-magnesium ferrite, magnesium ferrite, Copper-zinc ferrite is preferred. In order to obtain a magnetic carrier having a high magnetization value, granulated and fired particles are preferable.

【0018】前述の複合体粒子としては、樹脂と上記フ
ェライト微粒子粉末やマグネタイト微粒子粉末などの磁
性微粒子粉末、必要により、ヘマタイト等の非磁性微粒
子粉末とを混練・粉砕法や重合法により造粒したものが
使用できる。より耐久性の向上した磁性キャリアを得る
ためには、比重が軽い、殊に2〜4である複合体粒子が
好ましい。
As the above-mentioned composite particles, resin and magnetic fine particles such as ferrite fine particles and magnetite fine particles, and, if necessary, nonmagnetic fine particles such as hematite are granulated by a kneading / grinding method or a polymerization method. Things can be used. In order to obtain a magnetic carrier with improved durability, composite particles having a low specific gravity, particularly 2 to 4, are preferred.

【0019】複合体粒子を構成する樹脂と磁性微粒子粉
末の割合は、樹脂1〜20重量%と磁性微粒子粉末80
〜99重量%であることが好ましい。必要により、磁性
微粒子粉末の70重量%以下をヘマタイト等の非磁性微
粒子粉末でおきかえてもよい。
The ratio of the resin constituting the composite particles to the magnetic fine particles is 1 to 20% by weight of the resin and 80% by weight of the magnetic fine particles.
Preferably it is ~ 99 wt%. If necessary, 70% by weight or less of the magnetic fine particles may be replaced with nonmagnetic fine particles such as hematite.

【0020】尚、上記磁性芯材粒子である複合体粒子を
製造するに際して使用される磁性微粒子粉末や非磁性微
粒子粉末は、球状、偏平状、針状等のいずれの粒子形状
のものも使用することができ、粒子サイズは平均粒子径
0.05〜5.0μmが好ましい。これら粒子の樹脂中
における分散性等の特性を改良するために、必要によ
り、カップリング剤等で表面処理をして親油化しておい
てもよい。
The magnetic fine particles and the non-magnetic fine particles used in producing the composite particles as the magnetic core material particles may have any particle shape such as spherical, flat, or acicular. The average particle diameter is preferably 0.05 to 5.0 μm. In order to improve the properties such as dispersibility of the particles in the resin, if necessary, the particles may be surface-treated with a coupling agent or the like to make them lipophilic.

【0021】本発明における磁性芯材粒子の粒子形状
は、球状、粒状、偏平状のいずれの形態のものであって
もよい。磁性芯材粒子粉末の粒子サイズは、平均粒子径
が8〜195μm、好ましくは8〜97μmが好まし
い。8μm未満の場合には、得られる磁性キャリア粒子
粉末の粒子サイズが10μm未満になる。195μmを
越える場合には、得られる磁性キャリア粒子粉末の粒子
サイズが200μmを越える。
The particle shape of the magnetic core material particles in the present invention may be spherical, granular, or flat. As for the particle size of the magnetic core material particles, the average particle diameter is preferably from 8 to 195 μm, more preferably from 8 to 97 μm. When it is less than 8 μm, the particle size of the magnetic carrier particles obtained is less than 10 μm. When it exceeds 195 μm, the particle size of the obtained magnetic carrier particle powder exceeds 200 μm.

【0022】本発明におけるシラン系カップリング剤オ
リゴマーは、シラン系カップリング剤の構造単位である
モノマーの繰返しの数(重合度)が通常2〜10量体、
好ましくは2〜8量体の低重合体化合物であればよく、
その混合物であってもよい。シラン系カップリング剤オ
リゴマーのオリゴマー化の程度は、得られたオリゴマー
の分子量をガスクロマトグラフィー質量分析計で測定
し、使用したモノマーの分子量から何量体のオリゴマー
かを求めた。上記シラン系カップリング剤オリゴマーを
構成するモノマーは、アミノ基、エポキシ基、ビニール
基、メルカプト基、ハロゲン基又はアルキル基の1種又
は2種以上を含むシラン系カップリング剤である。
The oligomer of the silane coupling agent in the present invention generally has a repeating unit (degree of polymerization) of a monomer, which is a structural unit of the silane coupling agent, of 2 to 10 mer.
Preferably, it may be a low-polymer compound of 2 to 8 mer,
It may be a mixture thereof. The degree of oligomerization of the silane-based coupling agent oligomer was determined by measuring the molecular weight of the obtained oligomer with a gas chromatography mass spectrometer and determining the number of oligomers from the molecular weight of the used monomer. The monomer constituting the silane coupling agent oligomer is a silane coupling agent containing one or more of an amino group, an epoxy group, a vinyl group, a mercapto group, a halogen group and an alkyl group.

【0023】具体的には、γ−アミノプロピルトリメト
キシシラン、N−β−アミノエチル−γ−アミノプロピ
ルトリメトキシシラン、N−β−アミノエチル−γ−ア
ミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−フェニル−
γ−アミノプロピルトリメトキシシランなどのアミノ基
を有するシランカップリング剤;γ−グリシドオキシプ
ロピルメチルジエトキシシラン、β−3,4−エポキシ
シクロヘキシルトリメトキシシラン、γ−グリシドオキ
シプロピルトリメトキシシランなどのエポキシ基を有す
るカップリング剤;ビニルトリクロルシラン、ビニルト
リエトキシシラン、ビニル・トリス(β−メトキシ)シ
ランなどのビニール基を有するカップリング剤;γ−メ
ルカプトプロピルトリメトキシシラン等のメルカプト基
を有するカップリング剤;ジメチルジクロルシラン、メ
チルトリクロルシラン、アリルジメチルクロルシラン、
アリルフェニルジクロルシラン、ベンジルジメチルクロ
ルシラン、ブロムメチルジメチルクロルシラン、α−ク
ロルエチルトリクロルシラン、β−クロルエチルトリク
ロルシランなどのハロゲン基を有するカップリング剤;
トリメチルシランなどのアルキル基を有するカップリン
グ剤である。
Specifically, γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-β-aminoethyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-β-aminoethyl-γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-phenyl-
silane coupling agents having an amino group such as γ-aminopropyltrimethoxysilane; γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, β-3,4-epoxycyclohexyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane A coupling agent having a vinyl group such as vinyltrichlorosilane, vinyltriethoxysilane, and vinyl tris (β-methoxy) silane; a mercapto group such as γ-mercaptopropyltrimethoxysilane. Coupling agents having: dimethyldichlorosilane, methyltrichlorosilane, allyldimethylchlorosilane,
Coupling agents having a halogen group such as allylphenyldichlorosilane, benzyldimethylchlorosilane, bromomethyldimethylchlorosilane, α-chloroethyltrichlorosilane, β-chloroethyltrichlorosilane;
It is a coupling agent having an alkyl group such as trimethylsilane.

【0024】本発明において使用するシラン系カップリ
ング剤オリゴマーとしては、市販のものであってもよ
く、また、製造したものであってもよい。市販のものと
しては、例えば、アミノ系シランカップリング剤オリゴ
マーとしては、MS3201(商品名:チッソ株式会社
製)、MS3301(商品名:チッソ株式会社製)、K
BP−40(商品名:信越化学工業株式会社製)、KB
P−41(商品名:信越化学工業株式会社製)及びKB
P−43(商品名:信越化学工業株式会社製)、エポキ
シ系シランカップリング剤オリゴマーとしては、MS5
101(商品名:チッソ株式会社製)及びMS5102
(商品名:チッソ株式会社製)、メルカプト系シランカ
ップリング剤オリゴマーとしては、X−12−414
(商品名:信越化学工業株式会社製)等がある。
The silane coupling agent oligomer used in the present invention may be a commercially available product or a manufactured product. Examples of commercially available oligomers include amino-based silane coupling agent oligomers such as MS3201 (trade name: manufactured by Chisso Corporation), MS3301 (trade name: manufactured by Chisso Corporation), K
BP-40 (trade name: manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), KB
P-41 (trade name: Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) and KB
P-43 (trade name: manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), and as an epoxy-based silane coupling agent oligomer, MS5
101 (trade name: manufactured by Chisso Corporation) and MS5102
(Trade name: manufactured by Chisso Corporation), as mercapto-based silane coupling agent oligomers, X-12-414
(Trade name: Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.).

【0025】シラン系カップリング剤オリゴマーの量
は、磁性芯材粒子に対し0.01〜3重量%が好まし
く、より好ましくは0.01〜2.5重量%である。
0.01重量%未満の場合には、樹脂組成物被覆層をよ
り強固に結合することが困難となる。3重量%を越える
場合にも、樹脂組成物被覆層をより強固に結合すること
ができるが、効果が飽和するので必要以上に被着する意
味がない。
The amount of the silane coupling agent oligomer is preferably 0.01 to 3% by weight, more preferably 0.01 to 2.5% by weight, based on the magnetic core particles.
If the amount is less than 0.01% by weight, it becomes difficult to bond the resin composition coating layer more firmly. When the content exceeds 3% by weight, the resin composition coating layer can be more firmly bonded, but the effect is saturated and there is no point in applying more than necessary.

【0026】本発明に係る磁性キャリアの被覆樹脂組成
物におけるシリコーン樹脂は、磁性キャリアの耐久性を
考慮すると、3官能のシリコーン(以下、Tとする。)
と2官能のシリコーン(以下、Dとする。)との比が9
5:5乃至40:60の範囲が好ましく、より好ましく
は95:5乃至50:50の範囲である。
The silicone resin in the magnetic carrier coating resin composition according to the present invention is a trifunctional silicone (hereinafter, referred to as T) in consideration of the durability of the magnetic carrier.
And the ratio of difunctional silicone (hereinafter referred to as D) is 9
The range is preferably from 5: 5 to 40:60, more preferably from 95: 5 to 50:50.

【0027】被覆樹脂組成物の量は、磁性芯材粒子に対
して0.05〜10.0重量%であることが好ましい。
0.05重量%未満の場合には、不十分かつ不均一な被
膜となりやすく、磁性キャリア粒子の耐久性を向上させ
ることが困難となる。また、10重量%を超えて被覆量
が多くなると磁性芯材粒子の粒子表面からの剥離が生じ
やすく、安定した帯電性を有する磁性キャリアを得るこ
とが困難となる。好ましくは0.1〜10重量%、さら
に好ましくは0.2〜5重量%である。
The amount of the coating resin composition is preferably 0.05 to 10.0% by weight based on the magnetic core particles.
If the content is less than 0.05% by weight, the coating tends to be insufficient and uneven, and it is difficult to improve the durability of the magnetic carrier particles. On the other hand, if the coating amount is more than 10% by weight, the magnetic core material particles are liable to peel off from the particle surface, and it is difficult to obtain a magnetic carrier having a stable chargeability. Preferably it is 0.1 to 10% by weight, more preferably 0.2 to 5% by weight.

【0028】本発明における金属系硬化剤は、アルミニ
ウム トリ−sec−ブトキシド、チタニウム テトラ
−n−ブトキシド、チタニウム−テトラ−iso−プロ
ポキシド、ジ−n−ブチルチンジラウレート及び金属ア
ルコキシドなどである。
The metal curing agent in the present invention includes aluminum tri-sec-butoxide, titanium tetra-n-butoxide, titanium-tetra-iso-propoxide, di-n-butyltin dilaurate, metal alkoxide and the like.

【0029】尚、金属アルコキシドは、(RO)
(但し、RはC1〜C16のアルキル基、MはAl、T
i、Na、K、Ca、Zn及びFeから選ばれた1種又
は2種以上の金属、nは1〜4の整数)で示される。工
業性、経済性等の実用性を考慮するとRがC〜C
アルキル基、より好ましくはC2〜C4であり、樹脂組成
物被覆の耐久性をより向上させるためには、MがAl、
Tiの金属が好ましい。具体的には、アルミニウム−ト
リ−n−ブトキシド(n=4、M=Al)、アルミニウ
ム−トリ−エトキシド(n=2、M=Al)、アルミニ
ウム−トリ−sec−ブトキシド(n=4、M=A
l)、アルミニウム−トリ−イソプロプキシド(n=
3、M=Al)、チタニウム−テトラ−n−ブトキシド
(n=4、M=Ti)、チタニウム−テトラエトキシド
(n=2、M=Ti)及びチタニウム−テトラ−イソ−
プロポキシド(n=3、M=Ti)等を使用することが
出来る。
The metal alkoxide is represented by (RO) n M
(Where R is a C 1 -C 16 alkyl group, M is Al, T
One, two or more metals selected from i, Na, K, Ca, Zn, and Fe, and n is an integer of 1 to 4). Considering practicality such as industrial efficiency and economical efficiency, R is a C 2 -C 8 alkyl group, more preferably C 2 -C 4. In order to further improve the durability of the resin composition coating, M Is Al,
Ti metal is preferred. Specifically, aluminum-tri-n-butoxide (n = 4, M = Al), aluminum-tri-ethoxide (n = 2, M = Al), aluminum-tri-sec-butoxide (n = 4, M = A
l), aluminum tri-isopropoxide (n =
3, M = Al), titanium-tetra-n-butoxide (n = 4, M = Ti), titanium-tetraethoxide (n = 2, M = Ti) and titanium-tetra-iso-
Propoxide (n = 3, M = Ti) or the like can be used.

【0030】金属系硬化剤の量は、シリコーン樹脂固形
分に対し0.05〜1.0重量%が好ましく、より好ま
しくは0.05〜0.5重量%である。0.05重量%
未満の場合は、シリコーン樹脂の硬化速度が遅く、得ら
れる磁性キャリア粒子相互で擬集が生じやすくなり収率
が低下する。1.0重量%を越える場合は、樹脂組成物
被覆層が脆くなりやすく、耐久性が低下しやすくなる。
The amount of the metal-based curing agent is preferably 0.05 to 1.0% by weight, more preferably 0.05 to 0.5% by weight, based on the solid content of the silicone resin. 0.05% by weight
If it is less than 3, the curing rate of the silicone resin is low, and the magnetic carrier particles obtained are liable to aggregate each other, resulting in a low yield. If it exceeds 1.0% by weight, the resin composition coating layer tends to be brittle, and the durability tends to decrease.

【0031】金属系硬化剤として金属アルコキシドを使
用した場合は、0.05〜0.5重量%、殊に0.05
〜0.3重量%の少量でシリコーン樹脂を十分硬化させ
て均一且つ十分に樹脂組成物被覆層を形成することがで
きることに起因して強固な樹脂組成物被覆層の形成が可
能となることから、殊に好ましい。
When a metal alkoxide is used as the metal-based curing agent, the content is 0.05 to 0.5% by weight, particularly 0.05 to 0.5% by weight.
Because a silicone resin can be sufficiently cured with a small amount of about 0.3% by weight to form a uniform and sufficient resin composition coating layer, a strong resin composition coating layer can be formed. Particularly preferred.

【0032】本発明の被覆樹脂組成物におけるカップリ
ング剤は、シラン系カップリング剤、チタン系カップリ
ング剤及びアルミニウム系カップリング剤から選ばれた
1種又は2種以上である。
The coupling agent in the coating resin composition of the present invention is one or more selected from silane coupling agents, titanium coupling agents, and aluminum coupling agents.

【0033】シラン系カップリング剤としては、メルカ
プト基、ハロゲン基又はアルキル基を有するシランカッ
プリング剤が挙げられる。具体的には、γ−アミノプロ
ピルトリメトキシシラン、N−β−アミノエチル−γ−
アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β−アミノエ
チル−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N
−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシランな
どのアミノ基を有するシランカップリング剤、γ−グリ
シドオキシプロピルメチルジエトキシシラン、β−3,
4−エポキシシクロヘキシルトリメトキシシラン、γ−
グリシドオキシプロピルトリメトキシシランなどのエポ
キシ基を有するカップリング剤、ビニルトリクロルシラ
ン、ビニルトリエトキシシラン、ビニル・トリス(β−
メトキシ)シランなどのビニール基を有するカップリン
グ剤から選ばれた1種又は2種以上である。負帯電性ト
ナーの帯電量を高める必要がある場合には、アミノ基を
有するシランカップリング剤が好ましい。トナーの帯電
量をあまり変化させたくない場合には、エポキシ基を有
するカップリング剤が好ましい。
Examples of the silane coupling agent include a silane coupling agent having a mercapto group, a halogen group or an alkyl group. Specifically, γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-β-aminoethyl-γ-
Aminopropyltrimethoxysilane, N-β-aminoethyl-γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, N
Silane coupling agents having an amino group such as -phenyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, β-3,
4-epoxycyclohexyltrimethoxysilane, γ-
Coupling agents having an epoxy group such as glycidoxypropyltrimethoxysilane, vinyltrichlorosilane, vinyltriethoxysilane, vinyl tris (β-
One or more selected from coupling agents having a vinyl group such as methoxy) silane. When it is necessary to increase the charge amount of the negatively chargeable toner, a silane coupling agent having an amino group is preferable. When it is not desired to change the charge amount of the toner much, a coupling agent having an epoxy group is preferable.

【0034】チタン系カップリング剤は、 等である。イソプロピルオキシ−チタニウム−ステアレ
ートは撥水性に優れているため、得られる磁性キャリア
は吸湿による耐電性の変化が抑制される。
The titanium-based coupling agent is And so on. Since isopropyloxy-titanium-stearate is excellent in water repellency, the magnetic carrier obtained is suppressed from changing in electric resistance due to moisture absorption.

【0035】アルミニウム系カップリング剤は などである。The aluminum-based coupling agent is And so on.

【0036】カップリング剤の量は、シリコーン樹脂固
形分に対し0.1〜20.0重量%が好ましい。0.1
重量%未満の場合には、シリコーン樹脂の硬化速度が遅
くなり、本発明の目的とする耐久性に優れた樹脂被覆層
を形成することが困難になり、また、磁性キャリア粒子
相互で凝集が生じやすくなる。20.0重量%を越える
場合には、樹脂組成物被覆層が脆くなりやすく、耐久性
が低下するため、得られる磁性キャリアの帯電性が不安
定となりやすい。
The amount of the coupling agent is preferably 0.1 to 20.0% by weight based on the solid content of the silicone resin. 0.1
When the amount is less than 10% by weight, the curing speed of the silicone resin is slowed down, and it is difficult to form a resin coating layer having excellent durability, which is the object of the present invention, and aggregation between magnetic carrier particles occurs. It will be easier. If it exceeds 20.0% by weight, the resin composition coating layer tends to be brittle and the durability is reduced, so that the chargeability of the magnetic carrier obtained tends to be unstable.

【0037】本発明に係る磁性キャリア粒子は、(イ)
真比重が通常2〜7、好ましくは2.5〜5.5であ
り、(2)電気抵抗値が通常10Ω.cm以上、好ま
しくは10〜1016Ω.cmであり、(3)飽和磁
化値が20〜90emu/g、好ましくは25〜90e
mu/gであり、(4)耐久性(帯電量の変化)が通常
12%以下、好ましくは8%以下である。
The magnetic carrier particles according to the present invention comprise (a)
The true specific gravity is usually 2 to 7, preferably 2.5 to 5.5, and (2) the electric resistance is usually 10 7 Ω. cm or more, preferably 10 8 to 10 16 Ω. cm, and (3) the saturation magnetization is 20 to 90 emu / g, preferably 25 to 90 emu / g.
and (4) durability (change in charge amount) is usually 12% or less, preferably 8% or less.

【0038】電子写真現像剤は、少なくとも磁性キャリ
アとトナーとからなり、混合割合は、通常、磁性キャリ
ア80〜97重量部とトナー3〜20重量部である。
The electrophotographic developer comprises at least a magnetic carrier and a toner, and the mixing ratio is usually 80 to 97 parts by weight of the magnetic carrier and 3 to 20 parts by weight of the toner.

【0039】次に、本発明に係る磁性キャリアの製造法
について述べる。
Next, a method for producing a magnetic carrier according to the present invention will be described.

【0040】前記の通りの本発明に係る磁性キャリア
は、磁性芯材粒子粉末をシラン系カップリング剤オリゴ
マーを含む溶剤からなる溶液中で混合、攪拌する処理を
行った後、シリコーン樹脂と金属系硬化剤とカップリン
グ剤とを固形分量が5〜30重量%となるようにトルエ
ンで希釈し、次いで、ゲル化時間が2乃至5時間になる
ようにそれぞれの添加量を調整して作製した塗工液を添
加・混合して、磁性芯材粒子の粒子表面をシラン系カッ
プリング剤オリゴマーからなる層を介して前記塗工液に
よって被覆することにより得ることができる。上記シラ
ン系カップリング剤オリゴマーを含む溶剤は、ほぼ全量
が磁性芯材粒子の粒子表面にシラン系カップリング剤オ
リゴマーとして被着され、上記塗工液はほぼ全量が磁性
芯材粒子の粒子表面にシラン系カップリング剤オリゴマ
ーからなる層を介して被覆されて樹脂組成物被覆層を形
成する。
As described above, the magnetic carrier according to the present invention is prepared by mixing and stirring the magnetic core material powder in a solution comprising a solvent containing a silane coupling agent oligomer, and then mixing the silicone resin with the metal-based material. The coating agent prepared by diluting the curing agent and the coupling agent with toluene so that the solid content becomes 5 to 30% by weight, and then adjusting the respective addition amounts so that the gelation time becomes 2 to 5 hours. It can be obtained by adding and mixing a working liquid and coating the particle surface of the magnetic core particles with the coating liquid via a layer made of a silane-based coupling agent oligomer. Almost all of the solvent containing the silane-based coupling agent oligomer is applied as a silane-based coupling agent oligomer on the particle surface of the magnetic core material particles, and almost all of the coating liquid is applied to the surface of the magnetic core material particles. It is coated via a layer made of a silane coupling agent oligomer to form a resin composition coating layer.

【0041】本発明におけるシラン系カップリング剤オ
リゴマーは、前述した通り、市販のものを用いてもよい
が、酸又は塩基等の公知の触媒を用いて前述の構造モノ
マーであるシラン系カップリング剤を加水分解・縮合反
応させてオリゴマー化して製造することができる。具体
的には、シラン系カップリング剤を溶剤中に1〜20重
量%の割合で溶かし30〜50℃の液温度で攪拌する。
攪拌時間は2〜3時間が好ましい。シラン系カップリン
グ剤の加水分解・縮合反応を溶剤中で行う場合には、そ
のまま磁性芯材粒子を処理できるので好ましい。溶剤と
してはイソプロピルアルコールやエタノールが好まし
い。
As described above, the silane-based coupling agent oligomer in the present invention may be a commercially available one. However, the silane-based coupling agent, which is the structural monomer described above, may be used using a known catalyst such as an acid or a base. Can be produced by oligomerization by hydrolysis and condensation. Specifically, a silane coupling agent is dissolved in a solvent at a ratio of 1 to 20% by weight and stirred at a liquid temperature of 30 to 50C.
The stirring time is preferably 2 to 3 hours. When the hydrolysis / condensation reaction of the silane coupling agent is carried out in a solvent, the magnetic core material particles can be treated as they are, which is preferable. As the solvent, isopropyl alcohol or ethanol is preferable.

【0042】固形分量が5重量%未満の場合には、トル
エン等の溶剤を除去するために長時間を要し、工業的、
経済的ではない。固形分濃度が30重量%を越える場合
には、シラン系カップリング剤オリゴマーからなる層が
被着されている磁性芯材粒子(以下、「処理済磁性芯材
粒子」とする。)の樹脂組成物による十分且つ均一な被
覆層の形成が困難となる。ゲル化時間が2時間未満の場
合には、塗工液自体が増粘することにより、処理済磁性
芯材粒子の樹脂組成物による十分且つ均一な被覆層の形
成が困難となる。ゲル化時間が5時間を越える場合に
は、処理済磁性芯材粒子相互の凝集が生じやすくなる。
When the solid content is less than 5% by weight, it takes a long time to remove a solvent such as toluene and the like.
Not economic. When the solid content concentration exceeds 30% by weight, the resin composition of the magnetic core material particles (hereinafter, referred to as “treated magnetic core material particles”) on which the layer made of the silane coupling agent oligomer is adhered. It is difficult to form a sufficient and uniform coating layer with the object. If the gelation time is less than 2 hours, the coating liquid itself will thicken, making it difficult to form a sufficient and uniform coating layer of the treated magnetic core particles with the resin composition. If the gelation time exceeds 5 hours, the treated magnetic core particles tend to agglomerate with each other.

【0043】塗工液の添加量は、処理済磁性芯材粒子粉
末に対し、固形分として0.05〜10.0重量%の範
囲が好ましい。0.05重量%未満の場合には、処理済
磁性芯材粒子の樹脂組成物による被覆が不十分且つ不均
一となりやすい。10.0重量%を越える場合には、得
られる磁性キャリアの電気抵抗値が高く、チャージアッ
プ等の画像上の問題が発生する。
The addition amount of the coating liquid is preferably in the range of 0.05 to 10.0% by weight as a solid content based on the treated magnetic core material powder. If the content is less than 0.05% by weight, the coating of the treated magnetic core particles with the resin composition tends to be insufficient and uneven. If the content exceeds 10.0% by weight, the resulting magnetic carrier has a high electric resistance value, causing problems such as charge-up on an image.

【0044】[0044]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

【0045】本発明の代表的な実施の形態は次の通りで
ある。
A typical embodiment of the present invention is as follows.

【0046】尚、以下の実施の形態並びに後出実施例及
び比較例における粒子の平均粒子径はレーザー回折式粒
度分布計(株式会社堀場製作所製)により計測した値で
示し、また、粒子の粒子形態は、走査型電子顕微鏡(株
式会社日立製作所製、S−800)で観察したものであ
る。
The average particle diameter of the particles in the following embodiments and the following examples and comparative examples is indicated by a value measured by a laser diffraction type particle size distribution meter (manufactured by Horiba, Ltd.). The morphology was observed with a scanning electron microscope (S-800, manufactured by Hitachi, Ltd.).

【0047】飽和磁化は、振動試料型磁力計VSM−3
S−15(東英工業株式会社製)を用いて外部磁場10
kOeのもとで測定した値で示した。
The saturation magnetization was measured using a vibrating sample magnetometer VSM-3.
External magnetic field 10 using S-15 (manufactured by Toei Kogyo Co., Ltd.)
It is shown as a value measured under kOe.

【0048】真比重は、マルチボリウム密度計(マイク
ロメリティクス社製)で測定した値で示した。
The true specific gravity was shown by a value measured with a multi-volume density meter (manufactured by Micromeritics).

【0049】体積固有抵抗は、ハイレジスタンスメータ
ー4329A(横河ヒューレットパッカード社製)で測
定した値で示した。
The volume resistivity was indicated by a value measured with a high resistance meter 4329A (manufactured by Yokogawa Hewlett-Packard Company).

【0050】耐久テストは、以下のように行った。磁性
キャリア粒子粉末50gを100ccのガラス製サンプ
ル瓶の中に入れ、ふたをした後、ペイントコンディショ
ナー(RED DEVIL社製)にて、10時間振とう
させる。振とう前後の各々のサンプルについて帯電量を
測定した。
The durability test was performed as follows. 50 g of the magnetic carrier particle powder is placed in a 100 cc glass sample bottle, capped, and shaken with a paint conditioner (manufactured by RED DEVIL) for 10 hours. The charge amount of each sample before and after shaking was measured.

【0051】帯電量は、磁性キャリア粒子粉末95重量
部と下記の方法により製造したトナー5重量部を十分に
混合し、ブローオフ帯電量測定装置TB−200(東芝
ケミカル社(製))を用いて測定した。 〈トナーの製造〉 プロポキシ化ビスフェノールとフマル酸とを縮合して得られたポリエステル樹 脂 100重量部 フタロシアニン顔料 4重量部 ジ−tert−ブチルサリチル酸クロム錯体 4重量部 をヘンシェルミキサーにより十分予備混合を行い、二軸
押出し混練機により溶融混練し、冷却後ハンマーミルを
用いて粗粉砕し、次いでエアージェット方式による微粉
砕機で微粉砕した。この微粉砕物を分級して、重量平均
粒径8μmの負帯電性シアン着色粉体を得た。上記シア
ン着色粉体100重量部に対し、10重量部の酸化チタ
ン微粉末をヘンシェルミキサーにより添加混合し、シア
ントナーを得た。
The charge amount is determined by sufficiently mixing 95 parts by weight of the magnetic carrier particle powder and 5 parts by weight of the toner produced by the following method, and using a blow-off charge amount measuring device TB-200 (manufactured by Toshiba Chemical Co., Ltd.). It was measured. <Production of Toner> A polyester resin obtained by condensing propoxylated bisphenol with fumaric acid 100 parts by weight Phthalocyanine pigment 4 parts by weight Di-tert-butylsalicylate chromium complex 4 parts by weight was sufficiently premixed with a Henschel mixer. The mixture was melt-kneaded by a twin-screw extruder, cooled, coarsely ground by using a hammer mill, and then finely ground by an air jet-type fine mill. This finely pulverized product was classified to obtain a negatively chargeable cyan colored powder having a weight average particle size of 8 μm. To 100 parts by weight of the cyan colored powder, 10 parts by weight of titanium oxide fine powder was added and mixed by a Henschel mixer to obtain a cyan toner.

【0052】磁性芯材粒子の粒子表面に樹脂組成物被覆
が形成されている磁性キャリア粒子粉末の収率は、磁性
芯材粒子A〜Eの各粒子に対応する篩の目開きが44μ
m、63μm、63μm、75μm及び75μmの各篩
を用いて粒子表面に樹脂組成物被覆が形成されている磁
性キャリア粒子粉末が篩の目を通過した量を篩にかける
前の量で割った値を百分率で示した。
The yield of the magnetic carrier particles in which the resin composition coating is formed on the surface of the magnetic core material particles is as follows: the sieve opening corresponding to each of the magnetic core material particles A to E is 44 μm.
m, 63 μm, 63 μm, 75 μm and 75 μm The value obtained by dividing the amount of the magnetic carrier particles having the resin composition coating formed on the particle surface through the sieves by the amount before the sieve. Was shown as a percentage.

【0053】<磁性芯材粒子の生成>ヘンシェルミキサ
ー内に平均粒子径が0.24μmの球状マグネタイト粒
子粉末1kgを仕込み十分に良く攪拌しながら、N−B
−アミノエチル−γ−アミノプロピルメチルジメトキシ
シランKBM−602(商品名:信越化学工業株式会社
製)(シラン系カップリング剤aとする。)7.5gを
添加、混合して、上記球状マグネタイト粒子の粒子表面
を上記シラン系カップリング剤aで被覆した。
<Production of Magnetic Core Particles> 1 kg of spherical magnetite particle powder having an average particle diameter of 0.24 μm was charged into a Henschel mixer, and NB
7.5 g of -aminoethyl-γ-aminopropylmethyldimethoxysilane KBM-602 (trade name, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) (hereinafter referred to as silane coupling agent a) is added and mixed, and the above spherical magnetite particles are mixed. Was coated with the silane coupling agent a.

【0054】別に、1lの四つ口フラスコに、フェノー
ル50g、37%ホルマリン75g、親油化処理された
上記球状マグネタイト粒子粉末400g、25%アンモ
ニア水15g、水50gを仕込み、攪拌しながら60分
間で85℃に上昇させ、同温度で120分間、反応・硬
化させ、フェノール樹脂と球状マグネタイト粒子粉末か
らなる複合体粒子粉末の生成を行った。次に、フラスコ
内の内容物を30℃に冷却し、0.5lの水を添加した
後、上澄み液を除去し、さらに下層の沈殿物を水洗し、
風乾した。
Separately, 50 g of phenol, 75 g of 37% formalin, 400 g of the above-mentioned lipophilic spherical magnetite particles, 15 g of 25% aqueous ammonia, and 50 g of water were charged into a 1-liter four-necked flask, and stirred for 60 minutes. To 85 ° C., and reacted and cured at the same temperature for 120 minutes to produce a composite particle powder composed of a phenol resin and a spherical magnetite particle powder. Next, the content in the flask was cooled to 30 ° C., 0.5 l of water was added, the supernatant was removed, and the lower layer sediment was washed with water.
Air dried.

【0055】次に、これを減圧下(5mmHg以下)
に、150〜180℃で乾燥して複合体粒子粉末(以
下、複合体粒子粉末Aという。)を得た。
Next, this is reduced under reduced pressure (5 mmHg or less).
And dried at 150 to 180 ° C. to obtain composite particle powder (hereinafter, referred to as composite particle powder A).

【0056】この複合体粒子粉末Aは、マグネタイト粒
子の含有量が88重量%の球状(球形度1.1)粒子で
あり、平均粒子径が18μm、比重が3.55であっ
て、飽和磁化が75emu/g、体積固有抵抗が1×1
8Ωcmであった。
The composite particle powder A is a spherical (sphericity: 1.1) particle having a magnetite particle content of 88% by weight, an average particle diameter of 18 μm, a specific gravity of 3.55, and a saturation magnetization. Is 75 emu / g and volume resistivity is 1 × 1
0 8 Ωcm.

【0057】<磁性芯材粒子のシラン系カップリング剤
オリゴマー溶液による処理>あらかじめ、シラン系カッ
プリング剤としてγ−アミノプロピルトリメトキシシラ
ンKBM−903(商品名:信越化学工業株式会社製)
(シランカップリング剤bとする)1.0gを予めイソ
プロピルアルコール50gを入れたフラスコ内に入れ、
攪拌しながら酢酸/水混合液を少量添加した後、液温度
を40℃に維持しながら3時間攪拌することによって加
水分解・縮合反応させてシラン系カップリング剤bのオ
リゴマーを含むイソプロピルアルコール溶液を調製し
た。次に、万能攪拌機(5XDML:(株)ダルトン製)
内に、複合体粒子粉末A1Kgを入れ品温が50℃にな
るまで攪拌した後、あらかじめ準備した上記シラン系カ
ップリング剤bのオリゴマーを含むイソプロピルアルコ
ール液を添加し攪拌を行った。1時間攪拌した後、品温
が80℃になるように昇温しさらにその温度で1時間攪
拌をして磁性芯材粒子の処理を行って、磁性芯材粒子の
粒子表面にシラン系カップリング剤bのオリゴマーから
なる層を形成させた。シラン系カップリング剤bのオリ
ゴマーからなる層は磁性芯材粒子に対し0.1重量%で
あった。
<Treatment of magnetic core material particles with silane-based coupling agent oligomer solution> γ-aminopropyltrimethoxysilane KBM-903 (trade name, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) as a silane-based coupling agent
1.0 g of the silane coupling agent b was placed in a flask containing 50 g of isopropyl alcohol in advance,
After adding a small amount of an acetic acid / water mixed solution with stirring, the mixture is stirred for 3 hours while maintaining the solution temperature at 40 ° C. to cause a hydrolysis / condensation reaction to produce an isopropyl alcohol solution containing an oligomer of the silane coupling agent b. Prepared. Next, a universal stirrer (5XDML: manufactured by Dalton Co., Ltd.)
Into the mixture, 1 kg of the composite particle powder A1 was added, and the mixture was stirred until the product temperature reached 50 ° C. Then, an isopropyl alcohol solution containing an oligomer of the silane coupling agent b prepared in advance was added, followed by stirring. After stirring for 1 hour, the temperature is raised to 80 ° C., and the mixture is further stirred for 1 hour at that temperature to treat the magnetic core material particles, and the silane coupling is performed on the surface of the magnetic core material particles. A layer composed of the oligomer of the agent b was formed. The layer composed of the oligomer of the silane coupling agent b was 0.1% by weight based on the magnetic core particles.

【0058】<磁性芯材粒子の樹脂組成物被覆>品温を
再び50℃まで低下させた後に、シリコーン樹脂(T/
D単位比=90/10)を固形分として30gと、金属
系硬化剤としてアルミニウム−トリ−sec−ブトキシ
ド(以下、金属系硬化剤gとする。)を0.03gとカ
ップリング剤b0.7gとをシリコーン樹脂の固形分濃
度が20%になるようにトルエンで希釈した液を添加す
る。引き続き、同温度で1時間攪拌した後、窒素ガスに
よる不活性雰囲気下で200℃で2時間熱処理を行って
複合体粒子の粒子表面にカップリング剤オリゴマーから
なる層を介して金属系硬化剤gとカップリング剤bとシ
リコーン樹脂とからなる樹脂組成物の被覆層を形成させ
た。収率は97%であり、樹脂組成物による被覆は、十
分且つ均一であった。得られた磁性キャリアの諸特性を
表3に示す。
<Coating of Magnetic Core Particles with Resin Composition> After the product temperature was lowered again to 50 ° C., the silicone resin (T /
(D unit ratio = 90/10) as a solid content, 30 g of aluminum-tri-sec-butoxide (hereinafter, referred to as a metal-based curing agent g) as a metal-based curing agent, and 0.7 g of a coupling agent b. And a solution diluted with toluene so that the solid content concentration of the silicone resin becomes 20% is added. Subsequently, after stirring at the same temperature for 1 hour, a heat treatment is performed at 200 ° C. for 2 hours under an inert atmosphere of nitrogen gas, so that the metal-based curing agent g is formed on the particle surfaces of the composite particles via a layer made of a coupling agent oligomer. And a coating layer of a resin composition consisting of a coupling agent b and a silicone resin. The yield was 97%, and the coating with the resin composition was sufficient and uniform. Table 3 shows properties of the obtained magnetic carrier.

【0059】樹脂組成物による被覆は、電子顕微鏡観察
の結果、十分かつ均一であり、被覆量は2.5重量%で
あった。得られた磁性キャリアは、平均粒子径19μ
m、カサ密度1.72g/ml、比重3.53、電気抵
抗値5×1014Ωcm、飽和磁化値74emu/g、
帯電量の変化率は5%(初期−37μC/g、振とう後
−35μC/g)であった。
As a result of observation with an electron microscope, coating with the resin composition was sufficient and uniform, and the coating amount was 2.5% by weight. The obtained magnetic carrier had an average particle size of 19 μm.
m, bulk density 1.72 g / ml, specific gravity 3.53, electric resistance value 5 × 10 14 Ωcm, saturation magnetization value 74 emu / g,
The rate of change of the charge amount was 5% (initial -37 μC / g, -35 μC / g after shaking).

【0060】[0060]

【作用】本発明において最も重要な点は、磁性芯材粒子
の粒子表面にシラン系カップリング剤オリゴマーからな
る層を介して金属系硬化剤とカップリング剤とシリコー
ン樹脂とからなる樹脂組成物が被覆されている磁性粒子
粉末は、耐久性に優れているとともに、安定した帯電性
を有するという事実である。
The most important point in the present invention is that a resin composition comprising a metal-based curing agent, a coupling agent and a silicone resin is provided on the surface of the magnetic core material particles via a layer comprising a silane-based coupling agent oligomer. This is the fact that the coated magnetic particle powder has excellent durability and stable chargeability.

【0061】本発明に係る磁性キャリアの耐久性が優れ
ている理由について、本発明者は、磁性キャリアの表面
に樹脂組成物被覆層を形成するにあたってシラン系カッ
プリング剤オリゴマーで処理した磁性芯材粒子を用いた
場合には、該シラン系カップリング剤オリゴマーが従来
周知のカップリング剤モノマーに比べて磁性芯材粒子の
粒子表面に多点で結合して強固に固着していることによ
り樹脂組成物を磁性芯材粒子の粒子表面に強固に結合さ
せることができることによるものと考えている。
Regarding the reason why the durability of the magnetic carrier according to the present invention is excellent, the present inventor has proposed that a magnetic core material treated with a silane coupling agent oligomer in forming a resin composition coating layer on the surface of the magnetic carrier. When particles are used, the silane-based coupling agent oligomer is bonded to the particle surface of the magnetic core material particles at multiple points and is firmly fixed as compared with a conventionally known coupling agent monomer. This is considered to be because the material can be firmly bonded to the particle surface of the magnetic core material particles.

【0062】本発明に係る磁性キャリアの帯電性が安定
している理由について、本発明者は、磁性キャリアの耐
久性が向上することにより樹脂組成物被覆の剥離が生じ
にくいことと帯電量に影響を及ぼすカップリング剤の移
動を抑制できることによるものと考えている。即ち、本
発明に係る磁性キャリアは、シラン系カップリング剤オ
リゴマーが磁性芯材粒子の粒子表面に強固に固着してい
ることに起因してシラン系カップリング剤オリゴマーが
その後の樹脂組成物被覆工程において溶剤中に溶け出た
り、または、分離して樹脂組成物被覆層中に移動したり
することが抑制される。
Regarding the reason why the chargeability of the magnetic carrier according to the present invention is stable, the present inventor has found that the improvement in the durability of the magnetic carrier makes it difficult for the resin composition coating to peel off and affects the charge amount. It is thought that this is because the movement of the coupling agent that exerts the effect can be suppressed. That is, in the magnetic carrier according to the present invention, the silane-based coupling agent oligomer is firmly fixed to the particle surface of the magnetic core material particles, and the silane-based coupling agent oligomer is subjected to the subsequent resin composition coating step. In the above, the dissolution into the solvent or the separation and migration into the resin composition coating layer are suppressed.

【0063】[0063]

【実施例】次に、実施例並びに比較例を挙げる。 実施例1〜7、比較例1〜3Next, examples and comparative examples will be described. Examples 1 to 7, Comparative Examples 1 to 3

【0064】先ず、磁性芯材粒子粉末A〜Eを準備し
た。磁性芯材粒子粉末である複合体粒子B及びCの生成
条件を表1に示すとともに、磁性芯材粒子粉末B〜Eの
特性を表2に示す。
First, magnetic core material particles A to E were prepared. Table 1 shows the conditions for forming the composite particles B and C, which are the magnetic core particles, and Table 2 shows the characteristics of the magnetic core particles B to E.

【0065】[0065]

【表1】 [Table 1]

【0066】[0066]

【表2】 [Table 2]

【0067】次に、磁性芯材粒子粉末の種類、シラン系
カップリング剤オリゴマーによる処理の有無、種類及び
量、シリコーン樹脂の種類及び量、金属系硬化剤の有
無、種類及び量並びにカップリング剤の種類及び量を種
々変化させた以外は、前記実施の形態と同様にして磁性
キャリアを得た。
Next, the type of the magnetic core material particles, the presence / absence of the treatment with the silane-based coupling agent oligomer, the type and amount, the type and amount of the silicone resin, the presence / absence, type and amount of the metal-based curing agent, and the coupling agent A magnetic carrier was obtained in the same manner as in the above embodiment, except that the type and amount of were variously changed.

【0068】この時の主要条件を表3に、諸特性を表4
に示す。尚、比較例3においてはシラン系カップリング
剤オリゴマーに代えて従来周知のシラン系カップリング
剤モノマーを用いた。
Table 3 shows the main conditions at this time, and Table 4 shows various characteristics.
Shown in In Comparative Example 3, a conventionally well-known silane-based coupling agent monomer was used instead of the silane-based coupling agent oligomer.

【0069】[0069]

【表3】 [Table 3]

【0070】[0070]

【表4】 [Table 4]

【0071】比較例1で得られたシリコーン樹脂によっ
て被覆された複合体粒子粉末は、耐久テストにおいて帯
電量が大きく変化してしまったことから、耐久テストに
おける機械的衝撃において被覆層が剥離したものと考え
られる。
The composite particle powder coated with the silicone resin obtained in Comparative Example 1 had its charge amount greatly changed in the durability test, and thus the coating layer was peeled off by the mechanical impact in the durability test. it is conceivable that.

【0072】尚、表3中におけるカップリング剤a〜
f、金属系硬化剤g〜iは、それぞれ下記の通りであ
る。
In Table 3, the coupling agents a to
f and the metallic hardeners g to i are as follows, respectively.

【0073】〈カップリング剤〉カップリング剤a:N
−β−アミノエチル−γ−アミノプロピルメチルジメト
キシシラン(N−β−(aminoethyl)−γ−
aminopropylmethyldimethox
ysilane)(商品名:KBM602:信越化学工
業株式会社製) カップリング剤b:γ−アミノプロピルトリメトキシシ
ラン(γ−aminopropyltrimethox
ysilane)(商品名:KBM−903:信越化学
工業株式会社製) カップリング剤c:N−フェニル−γ−アミノプロピル
トリメトキシシラン(N−phenyl−γ−amin
opropyltrimethoxysilane)
(商品名:KBM573:信越化学工業株式会社製) カップリング剤d:γ−グリシドキシプロビルトリメト
キシシラン(γ−glycidoxypropyltr
imethoxysilane)(商品名:KBM40
3:信越化学工業株式会社製) カップリング剤e:γ−メルカプトプロピルトリメトキ
シシラン(γ−mercaptopropyltrim
ethoxysilane)(商品名:KBM803:
信越化学工業株式会社製) カップリング剤f:イソプロピルオキシ−チタニウム−
トリステアレート(Isopropyloxy−tit
anium−tristealate)(商品名:KR
−TTS:味の素株式会社製)
<Coupling agent> Coupling agent a: N
-Β-aminoethyl-γ-aminopropylmethyldimethoxysilane (N-β- (aminoethyl) -γ-
aminopropylmethyldimethox
ysilane) (trade name: KBM602: manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) Coupling agent b: γ-aminopropyltrimethoxysilane (γ-aminopropritrimethox)
ysilane) (trade name: KBM-903: manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) Coupling agent c: N-phenyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane (N-phenyl-γ-amin)
oppropyltrimethyoxysilane)
(Trade name: KBM573: manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) Coupling agent d: γ-glycidoxypropyl trimethoxysilane (γ-glycidoxypropylpropyl)
imoxysilane) (Product name: KBM40)
3: Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) Coupling agent e: γ-mercaptopropyltrimethoxysilane (γ-mercaptopropyltrim)
ethoxysilane) (trade name: KBM803:
Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) Coupling agent f: isopropyloxy-titanium-
Tristearate (Isopropoxy-tit)
anium-tristearate) (trade name: KR
-TTS: Ajinomoto Co., Inc.)

【0074】〈金属系硬化剤〉金属系硬化剤g:アルミ
ニウム トリ−sec−ブトキシド(Aluminiu
m tri−sec−butoxide) 金属系硬化剤h:チタニウム テトラ−n−ブトキシド
(Titaniumtetra−n−butoxid
e) 金属系硬化剤i:ジ−n−ブチルチン ジラウレート
(Di−n−butyltin dilaurate)
<Metal-based curing agent> Metal-based curing agent g: aluminum tri-sec-butoxide (Aluminiu)
m tri-sec-butoxide Metal-based curing agent h: Titanium tetra-n-butoxide
e) Metal-based curing agent i: Di-n-butyltin dilaurate (Di-n-butyltin dilaurate)

【0075】[0075]

【発明の効果】本発明に係る電子写真現像剤用磁性キャ
リアは、耐久性が優れていることにより、長期間の繰り
返し使用によっても樹脂組成物被覆の剥離が生じ難く、
また、帯電量に影響を及ぼすカップリング剤の溶出や移
動が抑制されたものであることに起因して安定した帯電
性を有しているので、電子写真現像剤用磁性キャリアと
して好適である。
The magnetic carrier for an electrophotographic developer according to the present invention has excellent durability, so that the resin composition coating hardly peels off even when used repeatedly for a long period of time.
Further, since it has a stable chargeability due to the fact that the elution and movement of the coupling agent affecting the charge amount are suppressed, it is suitable as a magnetic carrier for an electrophotographic developer.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 磁性芯材粒子の粒子表面にシラン系カッ
プリング剤オリゴマーからなる層を介して金属系硬化剤
とカップリング剤とシリコーン樹脂とからなる樹脂組成
物が被覆されている平均粒子径10〜200μmの磁性
粒子粉末からなることを特徴とする電子写真現像剤用磁
性キャリア。
1. An average particle diameter in which a resin composition comprising a metal-based curing agent, a coupling agent and a silicone resin is coated on a surface of a magnetic core material particle via a layer comprising a silane-based coupling agent oligomer. A magnetic carrier for an electrophotographic developer, comprising magnetic particle powder of 10 to 200 μm.
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JP2017156737A (en) * 2016-02-26 2017-09-07 Dowaエレクトロニクス株式会社 Carrier core material

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