JP2001271005A - Iron oxide particle, iron oxide powder comprising the same iron oxide particle, toner for electrostatic copying, carrier for developing electrostatic latent image, black pigment and method for producing iron oxide particle - Google Patents

Iron oxide particle, iron oxide powder comprising the same iron oxide particle, toner for electrostatic copying, carrier for developing electrostatic latent image, black pigment and method for producing iron oxide particle

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JP2001271005A
JP2001271005A JP2000084560A JP2000084560A JP2001271005A JP 2001271005 A JP2001271005 A JP 2001271005A JP 2000084560 A JP2000084560 A JP 2000084560A JP 2000084560 A JP2000084560 A JP 2000084560A JP 2001271005 A JP2001271005 A JP 2001271005A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an iron oxide particle having a high blackness degree, excellent in dispersibility and comprising a carbonaceous component more firmly and uniformly treated on the particle surface, to provide a method for producing the iron oxide particle and further to obtain an iron oxide powder comprising the iron oxide particle, a toner comprising the iron oxide powder, a carrier and a black pigment powder comprising the iron oxide powder. SOLUTION: This iron oxide particle is characterized in that a carbonaceous component having 0.05-1 μm average particle diameter in an amount of 0.1-30 wt.% based on the total amount of the iron oxide particle expressed in terms of carbon atom sticks to the particle surface and the elimination rate of the carbonaceous component is <=15% when water is used as a dispersion medium.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、黒色性の高い酸化
鉄粒子及びその製造方法に関し、さらには該酸化鉄粒子
を含有する酸化鉄粉末、該酸化鉄粉末を用いた静電複写
用トナー、静電潜像現像用キャリア、及び黒色顔料に関
するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to iron oxide particles having high blackness and a method for producing the same, and further relates to an iron oxide powder containing the iron oxide particles, a toner for electrostatic copying using the iron oxide powder, The present invention relates to a carrier for developing an electrostatic latent image and a black pigment.

【0002】[0002]

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】水溶液
反応による酸化鉄粒子は、その磁性や黒色性に特徴があ
るため、広範囲に利用されている。
2. Description of the Related Art Iron oxide particles produced by an aqueous solution reaction have been widely used because of their magnetic properties and blackness.

【0003】特に、近年電子写真複写機やプリンター等
の磁性トナー用材料として、酸化鉄粒子を利用したもの
が多く使用されている。
[0003] In particular, in recent years, materials utilizing iron oxide particles have been widely used as materials for magnetic toners of electrophotographic copying machines and printers.

【0004】磁性トナーとしては各種の一般現像特性が
要求されるが、特にデジタル複写機やプリンターの高解
像度に対応したトナー用材料が求められてきている。
[0004] Various general developing characteristics are required for magnetic toners. In particular, toner materials corresponding to high resolution of digital copying machines and printers have been demanded.

【0005】すなわち、従来の文字以外にもグラフィッ
クや写真等の出力も要求されており、特にプリンターの
中には1インチあたり2400ドット以上の能力を要求
されているものも現れ、現像での細線再現性や網点再現
性等の改善が強く要求されてきている。
That is, in addition to conventional characters, output of graphics and photographs is also required. In particular, some printers are required to have a capacity of 2400 dots or more per inch, and fine lines in development are required. Improvements in reproducibility and halftone dot reproducibility have been strongly demanded.

【0006】また、それに伴うトナーも小粒径化が進
み、トナーの黒色度も高いものが要求されるようになっ
てきた。
[0006] In addition, the particle size of the toner has also been reduced, and a toner having a high blackness has been required.

【0007】さらには、高速出力のための低温定着性等
を改善するに伴い、トナーを形成する樹脂側の要求も高
くなってきており、このような様々な樹脂に対して、黒
色顔料成分の分散性が高いことも、開発の上での重要な
要求特性となってきた。
Further, with the improvement of low-temperature fixability for high-speed output, etc., the demand on the resin side for forming the toner has also been increased. High dispersibility has also become an important required characteristic in development.

【0008】このような電子写真用材料としての酸化鉄
粒子を利用したものとしては、特開昭53−94932
号公報を始めとして、その粒子の改良が様々に行われて
きた。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 53-94932 discloses a method utilizing iron oxide particles as an electrophotographic material.
Various improvements have been made to the particles, including the publication of Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. H10-26095.

【0009】一方、黒色顔料用粉体としてのカーボンブ
ラックは、その高い黒色性を利用して、すでにトナー用
としても非磁性黒色トナー用顔料として広く利用されて
いる。
On the other hand, carbon black as a powder for a black pigment is already widely used as a pigment for a non-magnetic black toner because of its high blackness.

【0010】また、酸化鉄粒子とカーボンブラック粒子
を複合化する試みも行われており、例えば特開昭54−
163927号公報、特開平5−66609号公報、特
開平11−194532号公報、特開平11−3054
80号公報等にトナー用としての磁性体に関する記載が
ある。
Attempts have also been made to compound iron oxide particles and carbon black particles.
JP-A-163927, JP-A-5-66609, JP-A-11-194532, JP-A-11-3054
No. 80 describes a magnetic material for toner.

【0011】特開昭54−163927号公報には、鉄
塩水溶液にカーボンブラックを懸濁せしめ、これにアル
カリを徐々に加えて鉄塩を四三酸化鉄となし、生成する
四三酸化鉄とカーボンブラックを共沈させ、共沈物を分
離採取することを特徴とする磁性を有する黒色顔料の製
造法が記載されている。この方法により、黒色度及び磁
性が共に優れた顔料を得ることができるとされている。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-163927 discloses that carbon black is suspended in an aqueous solution of iron salt, and an alkali is gradually added to convert the iron salt into triiron tetroxide. A method for producing a black pigment having magnetism, comprising coprecipitating carbon black and separating and collecting a coprecipitate, is described. According to this method, a pigment excellent in both blackness and magnetism can be obtained.

【0012】特開平5−66609号公報には、マグネ
タイトを還元性ガス、次いでCO2ガスにより加熱処理
し、CO2 の分解反応によりカーボンブラックを被覆形
成せしめた磁性体、及び結着樹脂を少なくとも含有する
ことを特徴とする磁性トナーが記載されている。同公報
によれば、CO2 の分解反応により表面にカーボンブラ
ックを被覆形成せしめた磁性体が得られるとされてい
る。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-66609 discloses that at least a magnetic substance obtained by heating magnetite with a reducing gas and then a CO 2 gas to form a coating of carbon black by a decomposition reaction of CO 2 and a binder resin are used. A magnetic toner characterized by being contained is described. According to the publication, a magnetic substance whose surface is coated with carbon black by a decomposition reaction of CO 2 can be obtained.

【0013】さらに、特開平5−61258号公報に
は、マグネタイトの表面に炭素を析出被覆形成せしめて
なる炭素析出マグネタイトを分散させた樹脂により被覆
されていることを特徴とする静電荷像現像用キャリアが
記載されている。これによれば、炭素析出マグネタイト
はマグネタイトを還元性ガスにより加熱処理し、続いて
CO2 ガス雰囲気中にて加熱処理を施すことによりCO
2 の分散反応を生じさせ、マグネタイト表面に炭素成分
を析出被覆形成させることにより得られると記載されて
いる。また、このような処理を施すことによって、炭素
析出マグネタイト表面の炭素被覆層は比抵抗がマグネタ
イトよりも数桁低く、従って、キャリアコート樹脂中に
比較的少量添加することにより所望の電気伝導性が得ら
れるため、トナーの過剰な電荷の蓄積を緩和する効果が
あり、均一でしかも安定した帯電性が得られると記載さ
れている。
Furthermore, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-61258 discloses an electrostatic image developing method characterized in that magnetite is coated with a resin in which carbon-deposited magnetite is formed by depositing carbon on the surface. The carrier is listed. According to this, the carbon-deposited magnetite is subjected to a heat treatment of the magnetite with a reducing gas, followed by a heat treatment in a CO 2 gas atmosphere to thereby reduce CO 2.
It is described as being obtained by causing a dispersion reaction of No. 2 and depositing and forming a carbon component on the magnetite surface. In addition, by performing such a treatment, the carbon coating layer on the surface of the carbon-deposited magnetite has a specific resistance several orders of magnitude lower than that of magnetite, and therefore, the desired electric conductivity can be obtained by adding a relatively small amount to the carrier coat resin. It is described that the resulting toner has an effect of alleviating the accumulation of excessive charge of the toner, and a uniform and stable charging property can be obtained.

【0014】さらに、特開平7−72654号公報に
は、磁性酸化鉄を含有する磁性トナーにおいて、磁性酸
化鉄の体積固有抵抗値が5×103 〜1×108 Ωcm
である磁性体が開示されている。同公報によると、酸化
鉄の体積固有抵抗値が高い場合、特に低温低湿下での繰
り返し使用に際して、帯電量が必要以上に高くなり易
く、画像濃度の低下が見られ易いと記載されている。従
って、体積固有抵抗値、つまりは酸化鉄の電気抵抗値は
ある程度低いことが好ましいとされている。
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-72654 discloses that in a magnetic toner containing magnetic iron oxide, the volume resistivity of the magnetic iron oxide is 5 × 10 3 to 1 × 10 8 Ωcm.
Is disclosed. According to the publication, it is described that when the volume resistivity of iron oxide is high, the charge amount tends to be unnecessarily high, and the image density tends to decrease, especially when repeatedly used under low temperature and low humidity. Therefore, it is considered that the volume resistivity, that is, the electric resistance of iron oxide is preferably low to some extent.

【0015】また、特開平11−194532号公報に
は、少なくとも結着樹脂及び着色剤を有するトナーにお
いて、該着色剤として少なくとも磁性カーボンブラック
複合粒子を含有することを特徴とするブラックトナーが
記載されている。同公報によれば、燃料を燃焼させて高
温燃焼ガス流を形成し、この高温燃焼ガス流中に炭化水
素原料を噴霧導入して熱分解反応させることによりカー
ボンブラックを生成させ、次いでカーボンブラック含有
高温ガス流中に水を噴霧して冷却した後、カーボンブラ
ックを分離捕集するカーボンブラックの製造方法におい
て、高温燃焼ガスの上流域及び下流域の2つの位置か
ら、磁性遷移金属化合物を噴霧注入して、生成したカー
ボンブラックと磁性金属微粒子とからなる複合粒子を、
非酸化性雰囲気中で400〜900℃の温度に加熱処理
することによって、磁性カーボンブラック複合粒子が得
られるとされている。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-194532 discloses a black toner characterized in that a toner having at least a binder resin and a colorant contains at least magnetic carbon black composite particles as the colorant. ing. According to the publication, a fuel is burned to form a high-temperature combustion gas stream, and a hydrocarbon material is spray-injected into the high-temperature combustion gas stream to cause a pyrolysis reaction, thereby producing carbon black. In a method for producing carbon black in which water is sprayed and cooled in a high-temperature gas stream and then carbon black is separated and collected, a magnetic transition metal compound is spray-injected from two positions of an upstream region and a downstream region of the high-temperature combustion gas. Then, composite particles composed of the generated carbon black and magnetic metal fine particles,
It is said that magnetic carbon black composite particles can be obtained by performing a heat treatment at a temperature of 400 to 900 ° C. in a non-oxidizing atmosphere.

【0016】さらに、特開平11−305480号公報
には、平均粒径0.055〜0.95nmの磁性酸化鉄
粉末の粒子表面にアルコキシシランから生成するオルガ
ノシラン化合物が被覆されており、該オルガノシラン化
合物被覆に平均粒径0.002〜0.05μmのカーボ
ンブラック微粉末が付着している黒色磁性複合粉末であ
って、上記カーボンブラック微粉末の付着量が上記磁性
酸化鉄粉末100重量部に対して1〜25重量部である
ことを特徴とする黒色磁性トナー用黒色磁性粉末が記載
されている。同公報によれば、オルガノシラン処理を施
すことにより黒色度及び流動性を改良できる程度にカー
ボンブラック粒子を十分付着させることができるとされ
ている。
Furthermore, Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-305480 discloses that an organosilane compound formed from alkoxysilane is coated on the surface of a magnetic iron oxide powder having an average particle size of 0.055 to 0.95 nm. A black magnetic composite powder in which carbon black fine powder having an average particle size of 0.002 to 0.05 μm is adhered to the silane compound coating, and the amount of the carbon black fine powder adhered to 100 parts by weight of the magnetic iron oxide powder There is described a black magnetic powder for black magnetic toner, which is 1 to 25 parts by weight based on the weight of the black magnetic powder. According to the publication, carbon black particles can be sufficiently adhered to the extent that blackness and fluidity can be improved by performing an organosilane treatment.

【0017】このような黒色複合磁性体をトナー用とし
て使用する場合、黒色度を高めることは重要なことでは
あるが、それと同時に、環境システムや転写システムに
おいて、画像濃度やカブリの問題も解決できることが求
められている。
When such a black composite magnetic material is used for toner, it is important to increase the degree of blackness, but at the same time, it is possible to solve the problems of image density and fog in an environmental system and a transfer system. Is required.

【0018】すなわち、磁性トナーとして求められる、
高流動性及びトナーの電気抵抗や帯電性といった電気特
性の最適化、さらにはトナー製造時における複合磁性体
の熱可塑性樹脂への高分散性を求められている。
That is, required as a magnetic toner,
There is a demand for high fluidity, optimization of electrical properties such as toner electrical resistance and chargeability, and high dispersibility of the composite magnetic material in thermoplastic resin during toner production.

【0019】これは、黒色度を求めるために磁性体表面
にカーボンブラックを多量に使用すると、電気抵抗の低
下、分散性の劣化等が生じ、ひいてはトナーとしての均
一性が損なわれ、画像濃度不足やカブリが高いといった
問題が発生する。
This is because, when a large amount of carbon black is used on the surface of a magnetic material to determine the degree of blackness, a decrease in electric resistance, a deterioration in dispersibility, and the like occur, and as a result, the uniformity as a toner is impaired, and the image density becomes insufficient And fog are high.

【0020】さらには、電子写真材料としての安価品の
市場要求が高いことや、環境負荷物質の使用規制等が求
められているため、使用される化学薬品の規制に対応し
つつ、製造コストがかからず、大量にかつ安定的に生産
できる方法が要求されている。
Furthermore, since there is a high market demand for inexpensive products as electrophotographic materials, and there is a demand for regulations on the use of environmentally harmful substances, manufacturing costs are reduced while complying with regulations on chemicals used. There has been a demand for a method capable of stably producing a large amount in a short time.

【0021】上記のような黒色度が高く、トナーとした
時の分散性に優れ、環境やコストにも対応できる酸化鉄
粒子及びその製造方法は、未だ得られていない。
Iron oxide particles having a high blackness as described above, having excellent dispersibility when formed into a toner, and adaptable to the environment and cost, and a method for producing the same have not yet been obtained.

【0022】すなわち、上述の特開昭54−16392
7号公報の方法、つまり鉄塩水溶液にカーボンブラック
を懸濁せしめ、これにアルカリを徐々に加えて鉄塩を四
三酸化鉄とする場合、水酸化第一鉄の急速な沈殿ととも
にカーボンブラックが固定されてしまい、光学的に有効
な、酸化鉄粒子表面へ微細なカーボンブラック粒子を均
一かつ安定的に付着することができず、顔料としての十
分な隠蔽力や着色力を得られにくい。
That is, the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-16392
In the method disclosed in JP-A-H7 (7), that is, when carbon black is suspended in an aqueous solution of iron salt and an alkali is gradually added to convert iron salt to triiron tetroxide, the carbon black is rapidly precipitated with ferrous hydroxide. The fine carbon black particles cannot be uniformly and stably adhered to the surface of the iron oxide particles which are optically effective and are fixed, and it is difficult to obtain sufficient hiding power and coloring power as a pigment.

【0023】また、上述の特開平5−66609号公報
記載の方法、つまりCO2 ガスを用いた乾式法によって
粒子表面へのカーボンブラックを被覆する方法では、粒
子表面への均一なカーボンブラック成分の付着は可能で
あるが、熱処理時間や温度を調整しないとマグネタイト
が還元されてしまうため、磁性体の電気抵抗が必要以上
に下がってしまったり、乾式熱処理方法は湿式処理等に
較べ、エネルギーコストが多大であるといった問題が大
きい。
In the method described in JP-A-5-66609, that is, the method of coating carbon black on the surface of particles by a dry method using CO 2 gas, a uniform carbon black component is coated on the surface of particles. Adhesion is possible, but if the heat treatment time and temperature are not adjusted, magnetite will be reduced, and the electrical resistance of the magnetic material will be reduced more than necessary, and the energy cost of dry heat treatment is lower than that of wet treatment. The problem is that it is enormous.

【0024】また、特開平5−61258号公報では、
炭素成分を析出被覆形成せしめてなる炭素析出マグネタ
イトの帯電性の調整機能について述べられているが、酸
化鉄粒子を乾式で処理していることでコストも高く、さ
らに酸化鉄粒子表面に対する炭素成分が、十分な付着強
度を有するかどうか定かではない。
In Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-61258,
It describes the function of adjusting the electrification of carbon-deposited magnetite by depositing and coating carbon components.However, the cost is high because the iron oxide particles are dry-processed, and the carbon component on the surface of the iron oxide particles is further reduced. It is not clear whether it has sufficient adhesive strength.

【0025】また、特開平11−194532号公報記
載の方法、すなわち高温域におけるカーボンブラックの
生成と同時に磁性体を生成する方法では、噴霧条件、温
度制御等の条件で複合粒子の特性が大きく変わる可能性
があり、また、燃焼法といった高温反応のためにコスト
も高く、工業的に実施しやすい方法ではない。
In the method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-194532, that is, the method of producing a magnetic material simultaneously with the production of carbon black in a high-temperature region, the characteristics of the composite particles greatly change depending on conditions such as spraying conditions and temperature control. There is a possibility, and the cost is high due to a high-temperature reaction such as a combustion method, so that the method is not industrially easy to carry out.

【0026】さらに、特開平11−305480号公報
の方法、すなわちオルガノシラン処理の後、混合撹拌に
てカーボンブラック微粒子を付着させる方法では、乾式
にての混合操作だけなので、コスト的には有利にカーボ
ンブラック粒子を酸化鉄粒子表面に付着させることはで
きるが、微粒子であるカーボンブラック粒子の凝集力が
高く、酸化鉄粒子表面に対しての均一かつ強固に付着さ
せることは難しい。また、オルガノシランを使用するこ
とによる環境負荷の問題等もあり、市場の要求に十分応
えたものとはいえない。
Further, in the method disclosed in JP-A-11-305480, that is, the method in which carbon black fine particles are adhered by mixing and stirring after organosilane treatment, only a dry mixing operation is performed, which is advantageous in terms of cost. Although carbon black particles can be attached to the surface of the iron oxide particles, it is difficult to uniformly and firmly attach the carbon black particles to the surface of the iron oxide particles because the carbon black particles, which are fine particles, have a high cohesive force. In addition, there is a problem of environmental load due to the use of organosilane, and it cannot be said that it sufficiently satisfies the demands of the market.

【0027】従って、本発明の目的は、黒色性が高く、
かつ分散性に優れ、粒子表面に炭素系成分がより強固か
つ均一処理された酸化鉄粒子及びその製造方法を提供
し、さらには該酸化鉄粒子を含有する酸化鉄粉末、及び
該酸化鉄粉末を含有するトナー、キャリア、黒色顔料粉
を提供することにある。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a high blackness,
And iron oxide particles having a carbon-based component more firmly and uniformly treated on the surface of the particles and a method for producing the same.Moreover, an iron oxide powder containing the iron oxide particles, and an iron oxide powder containing the iron oxide particles. An object of the present invention is to provide a toner, a carrier and a black pigment powder contained therein.

【0028】[0028]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、検討の結
果、炭素系成分を酸化鉄粒子表面へより強固かつ均一に
付着させる方法を見い出し、上記目的が達成し得ること
を知見した。
As a result of the study, the present inventors have found a method for more firmly and uniformly attaching a carbon-based component to the surface of iron oxide particles, and have found that the above object can be achieved.

【0029】すなわち、本発明は、上記知見に基づきな
されたもので、平均粒径が0.05〜1μmで、粒子表
面に炭素系成分を、炭素原子に換算して酸化鉄粒子総量
に対して0.1〜30重量%付着しており、かつ水を分
散媒とした場合の炭素系成分脱離率が15%以下である
ことを特徴とする酸化鉄粒子を提供するものである。
That is, the present invention has been made on the basis of the above findings, and has an average particle diameter of 0.05 to 1 μm and a carbon-based component on the particle surface in terms of carbon atoms, based on the total amount of iron oxide particles. An object of the present invention is to provide iron oxide particles which are attached at 0.1 to 30% by weight and have a carbon-based component desorption rate of 15% or less when water is used as a dispersion medium.

【0030】また、本発明は、予め炭素系成分を含む粒
子の表面を、アルカリ処理及び/又は酸化処理を行い表
面活性化した後、酸化鉄粒子の懸濁水溶液に添加し、酸
又はアルカリを用いてpHを5〜12に調整することに
より炭素系成分を含有する粒子を酸化鉄粒子表面に付着
させることを特徴とする酸化鉄粒子の製造方法を提供す
るものである。
In the present invention, the surface of the particles containing the carbon-based component is preliminarily subjected to alkali treatment and / or oxidation treatment to activate the surface, and then added to an aqueous suspension of iron oxide particles to add acid or alkali. The present invention provides a method for producing iron oxide particles, wherein particles containing a carbon-based component are adhered to the surface of iron oxide particles by adjusting the pH to 5 to 12 by using the particles.

【0031】[0031]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。本発明でいう酸化鉄粒子とは、好ましくは
マグネタイトを主成分とするものであり、ケイ素、アル
ミニウム、チタン等の各種有効元素を含有するもの、あ
るいはこれらの有効元素で被覆されたものも含まれる。
また、酸化鉄粒子の形状については、球状、六面体や八
面体等の多面体、針状等、様々な形状が知られている
が、本発明では、そのいずれの形状においても使用でき
る。また、ここで酸化鉄粉末又はマグネタイト粉末と
は、酸化鉄粒子又はマグネタイト粒子の集合を意味す
る。
Embodiments of the present invention will be described below. The iron oxide particles referred to in the present invention preferably contain magnetite as a main component, and include those containing various effective elements such as silicon, aluminum, and titanium, or those coated with these effective elements. .
As for the shape of the iron oxide particles, various shapes such as a spherical shape, a polyhedron such as a hexahedron and an octahedron, and a needle shape are known. In the present invention, any shape can be used. Here, the iron oxide powder or the magnetite powder means an aggregate of iron oxide particles or magnetite particles.

【0032】本発明の酸化鉄粒子は、平均粒径が0.0
5〜1μmで、粒子表面に炭素系成分を、炭素原子に換
算して酸化鉄粒子総量に対して0.1〜30重量%付着
させたものである。ここで付着とは、機械的及び/又は
化学的な外的要因に対して、酸化鉄粒子から炭素系成分
が脱離しにくいことを意味するので、これらの粒子を単
純に物理的に混合処理したものとは異なる。
The iron oxide particles of the present invention have an average particle size of 0.0
The particle size is 5 to 1 μm, and a carbon-based component is attached to the particle surface in an amount of 0.1 to 30% by weight in terms of carbon atoms based on the total amount of iron oxide particles. Here, the term “adhesion” means that the carbon-based component is hardly detached from the iron oxide particles due to mechanical and / or chemical external factors. Therefore, these particles were simply physically mixed. Different from the ones.

【0033】本発明における酸化鉄粒子の平均粒径は、
上記のように0.05〜1μmであり、好ましくは0.
08〜0.5μm、さらに好ましくは0.1〜0.3μ
mである。酸化鉄粒子の大きさは、黒色性を評価する上
で重要であり、これは可視光の波長に対して、最適な吸
収/散乱の効果を評価する因子でもある。従って、一次
粒子の大きさを規定することは重要であり、なおかつそ
の一次粒子の粒度分布が優れ、また粒子同志が凝集して
いないことが望ましい。すなわち単分散粒子であるのが
好ましいことはいうまでもない。酸化鉄粒子の平均粒径
が0.05μm未満では、十分な単分散が得られにく
く、また、光学的に透明化が起きるため、黒色性が劣っ
てしまう。また、酸化鉄粒子の平均粒径が1μmを超え
ると、光学的な吸収より反射が優勢となり、白色光の下
では黒色性が低下してしまう。
The average particle size of the iron oxide particles in the present invention is as follows:
As described above, the thickness is 0.05 to 1 μm, and preferably 0.1 to 1 μm.
08 to 0.5 μm, more preferably 0.1 to 0.3 μm
m. The size of the iron oxide particles is important in evaluating blackness, and is also a factor in evaluating the optimal absorption / scattering effect with respect to the wavelength of visible light. Therefore, it is important to define the size of the primary particles, and it is desirable that the particle size distribution of the primary particles is excellent and that the particles do not aggregate. That is, it is needless to say that monodisperse particles are preferable. If the average particle size of the iron oxide particles is less than 0.05 μm, it is difficult to obtain a sufficient monodispersion, and optical transparency is caused, resulting in poor blackness. If the average particle size of the iron oxide particles exceeds 1 μm, the reflection becomes dominant over the optical absorption, and the blackness is reduced under white light.

【0034】また、粒子表面に付着する炭素系成分は、
後述するように、炭素系成分の表面が化学的に露出でき
るものが好ましく、かつ酸化鉄粒子の粒径に対して、光
学的特性のうち光吸収できる効果の大きいものが好まし
い。より具体的には、酸化鉄粒子に対して、炭素系成分
の大きさが1/5以下と小さく、さらに分散性の高く、
表面活性の高いものが好ましい。これらを代表する物質
として、一般的には液相炭素化法で得られるコークスや
人造黒鉛、固相炭素化法で得られる活性炭や炭素繊維、
気相炭素化法で得られるカーボンブラックや熱分解性炭
素、高配向性黒鉛、気相成長系炭素繊維等が挙げられ
る。また、このような炭素系成分に対して、いわゆる活
性炭も使用することができる。このような炭素系成分に
ついて光学的特性を満足するような粒径を選択して使用
することが、本発明では好ましい。カーボンブラック等
の微粒子を選択して使用することも望ましい方法であ
る。
The carbon-based component adhering to the particle surface is
As will be described later, it is preferable that the surface of the carbon-based component can be chemically exposed, and the one having a large optical absorption effect among the optical characteristics with respect to the particle diameter of the iron oxide particles is preferable. More specifically, with respect to the iron oxide particles, the size of the carbon component is as small as 1/5 or less, and the dispersibility is high.
Those having high surface activity are preferred. Typical examples of such substances include coke and artificial graphite obtained by a liquid phase carbonization method, activated carbon and carbon fiber obtained by a solid phase carbonization method,
Examples thereof include carbon black, pyrolytic carbon, highly oriented graphite, and vapor grown carbon fiber obtained by a gas phase carbonization method. Further, so-called activated carbon can be used for such a carbon-based component. In the present invention, it is preferable to select and use a particle size that satisfies the optical characteristics of such a carbon-based component. It is also a desirable method to select and use fine particles such as carbon black.

【0035】また本発明の酸化鉄粒子は、水を分散媒と
した場合の炭素系成分脱離率が15%以下であることが
重要である。この炭素系成分脱離率は、付着させた炭素
系成分の炭素量に対して、該酸化鉄粒子を水に分散さ
せ、超音波等の機械的な外的要因に対して、どの程度炭
素系成分の付着性があるのかということで評価する。従
って、この評価では、脱離率が15%以下と低いことが
好ましく、さらに好ましくは10%以下である。
It is important that the iron oxide particles of the present invention have a carbon-based component desorption rate of 15% or less when water is used as a dispersion medium. The desorption rate of the carbon-based component is determined based on the amount of the carbon-based component adhered, how much the iron oxide particles are dispersed in water, and how much the carbon-based component is depleted against mechanical external factors such as ultrasonic waves. Evaluation is made as to whether the components have adhesiveness. Therefore, in this evaluation, the desorption rate is preferably as low as 15% or less, more preferably 10% or less.

【0036】ここで重要な点は、本発明の酸化鉄粒子
は、酸化鉄粒子及び後述する表面が化学的に活性化され
た炭素系成分も共に親水性であることにより、両者がよ
り強固に付着することに起因して、上記脱離率が小さく
なることにある。従って、特開平11−305480号
公報に記載のように、カーボンブラック粒子を強固に付
着するために、アルコキシシランから生成するオルガノ
シラン化合物を用いて付着力を高める方法とは異なる。
It is important to note that the iron oxide particles of the present invention are more robust because both the iron oxide particles and the carbon-based component whose surface is chemically activated, which will be described later, are hydrophilic. The reason is that the desorption rate becomes small due to the adhesion. Therefore, as described in JP-A-11-305480, this is different from the method of increasing the adhesive force using an organosilane compound generated from alkoxysilane in order to firmly adhere the carbon black particles.

【0037】上記炭素系成分として、カーボンブラック
粒子を選択する場合、カーボンブラックの粒子径は1〜
100nmであることが望ましく、さらに好ましくは5
〜50nmである。これにより、酸化鉄粒子の黒色性を
さらに高めると同時に、酸化鉄粒子同志の付着性を弱
め、ひいては酸化鉄粒子の分散性を改善することができ
る。
When carbon black particles are selected as the carbon component, the particle size of the carbon black is 1 to
It is preferably 100 nm, more preferably 5 nm.
5050 nm. Thereby, the blackness of the iron oxide particles can be further increased, and at the same time, the adhesion between the iron oxide particles can be reduced, and the dispersibility of the iron oxide particles can be improved.

【0038】このようなカーボンブラック粒子として
は、市販されているものでも良く、例えば三菱化学
(株)製カーボンブラックでは、#52、#50、#4
7、#45、#45L、#44、#40、#33、#3
2、#30、#25、#20、#10、#5、CF9、
#95、#260、#1000、#990、#980、
#970、#960、#950、#900、#850、
MCF88、MA600、#750B、#650B、#
2700B、#2650、#2600、#2450B、
#2400B、#2350、#2300、#2200B
等が挙げられ、またキャボットスペシャルブラックで
は、MONARCH 1400;1300;1100;
1000:900、VULCAN、XC72R、MOG
L−L、REGAL 400R、REGAL 660
R、ELFTEX−8、BLACK PEARLS 1
400;1300;1100;1000;900、VU
LCAN XC72、BLACK PEARLS−L、
REGAL 400、REGAL 660等が挙げられ
る。また、このようなカーボンブラック粒子を組み合わ
せて、希望する顔料特性に調整したものも本発明では使
用できる。
As such carbon black particles, commercially available carbon black particles may be used. For example, carbon black manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation # 52, # 50, # 4
7, # 45, # 45L, # 44, # 40, # 33, # 3
2, # 30, # 25, # 20, # 10, # 5, CF9,
# 95, # 260, # 1000, # 990, # 980,
# 970, # 960, # 950, # 900, # 850,
MCF88, MA600, # 750B, # 650B, #
2700B, # 2650, # 2600, # 2450B,
# 2400B, # 2350, # 2300, # 2200B
And in Cabot Special Black, MONARCH 1400; 1300; 1100;
1000: 900, VULCAN, XC72R, MOG
LL, REGAL 400R, REGAL 660
R, ELFTEX-8, BLACK PEARLS 1
400; 1300; 1100; 1000; 900, VU
LCAN XC72, BLACK PEARLS-L,
REGAL 400, REGAL 660 and the like. In addition, a combination of such carbon black particles and adjusted to desired pigment properties can also be used in the present invention.

【0039】本発明では、炭素系成分の表面が化学的に
活性化されたものを使用するのが望ましい。一般的にカ
ーボンブラックやグラファイト等の炭素系材料は、炭素
−炭素結合により構成されているが、材料表面において
は末端基として炭素−酸素、炭素−水酸基、炭素−カル
ボン酸基等の活性点があることが知られている。従っ
て、本発明者らは、このような活性点数を増やすことに
より、酸化鉄粒子表面に存在する水酸基等と炭素系材料
とを化学的に結合できるのではないかと推定した。さら
に、このような活性点を増やすことで上記したとおり炭
素系成分の親水性が高まり、湿式にて製造された酸化鉄
粒子に対して、水を媒体とした分散状態でより強固かつ
均一な付着処理ができるのではないかと推定した。
In the present invention, it is desirable to use a carbon-based component whose surface is chemically activated. In general, carbon-based materials such as carbon black and graphite are constituted by carbon-carbon bonds, but active points such as carbon-oxygen, carbon-hydroxyl group, and carbon-carboxylic acid group as terminal groups on the material surface. It is known that there is. Therefore, the present inventors presumed that by increasing the number of active points, a hydroxyl group or the like existing on the surface of the iron oxide particles could be chemically bonded to the carbon-based material. Further, by increasing the number of active sites, the hydrophilicity of the carbon-based component is increased as described above, so that the carbon-based component is more firmly and uniformly attached to the iron oxide particles manufactured by a wet method in a dispersed state using water as a medium. It was presumed that it could be processed.

【0040】また、本発明者らは、炭素系成分の表面を
化学的に活性化する方法として、アルカリ及び/又は酸
化剤を使用することで、酸化鉄粒子への付着性が改善さ
れることを見出した。これは、炭素系成分を水酸化アル
カリ、アンモニア等のアルカリで処理する方法や重クロ
ム酸塩、過マンガン酸塩、過酸化水素や過酸化ベンゾイ
ル等の酸化剤を用いる方法、及びこれらを併用する方法
により、酸化鉄と炭素系成分の間における付着力が向上
することを見出した。このような表面処理を施した炭素
系成分が、なぜ酸化鉄粒子の表面に付着できるようにな
ったのかは明確ではないが、本発明者らは、炭素−炭素
結合が酸化剤や空気中の酸素により酸化され、炭素−ヒ
ドロキシル基、炭素−カルボン酸基のような活性点が発
生し、またアルカリ処理により上記ヒドロキシル基やカ
ルボン酸基の水素原子が外れ、アルコキシドイオンやカ
ルボン酸陰イオンの状態となったものが、酸化鉄スラリ
ーに添加されることで、これらの陰イオンを介して炭素
系成分が酸化鉄粒子表面に付着し、中和することによ
り、酸化鉄粒子表面に安定化された結合ができるのでは
ないかと推定した。このような改良を施すことにより、
特開平11−305480号公報に開示されているよう
な、環境負荷に問題性のあるオルガノシラン等の処理を
行うことなく、十分な付着強度を炭素系成分に付与する
ことができる。
Further, the present inventors have found that the use of an alkali and / or an oxidizing agent as a method for chemically activating the surface of a carbon-based component improves the adhesion to iron oxide particles. Was found. This is a method of treating a carbon-based component with an alkali such as alkali hydroxide and ammonia, a method using an oxidizing agent such as dichromate, permanganate, hydrogen peroxide and benzoyl peroxide, and a combination thereof. It has been found that the method improves the adhesion between the iron oxide and the carbon-based component. Although it is not clear why the carbon-based component subjected to such a surface treatment can be attached to the surface of the iron oxide particles, the present inventors have found that the carbon-carbon bond is formed by an oxidizing agent or air. Oxidized by oxygen, an active site such as a carbon-hydroxyl group or a carbon-carboxylic acid group is generated, and a hydrogen atom of the above-mentioned hydroxyl group or carboxylic acid group is removed by alkali treatment, and the state of an alkoxide ion or a carboxylate anion Was added to the iron oxide slurry, and the carbon-based component adhered to the surface of the iron oxide particles via these anions and was neutralized, thereby stabilizing the surface of the iron oxide particles. It was presumed that binding could occur. By making such improvements,
Sufficient adhesion strength can be imparted to the carbon-based component without performing a treatment with organosilane or the like, which has a problem on the environment, as disclosed in JP-A-11-305480.

【0041】また、本発明の酸化鉄粒子は、JIS K
5101−1991に記載の顔料分散方法に準じた方
法での色差計によるL値が12以下であることが望まし
い。また、黒色性の評価として、L値による評価方法で
は、L値が低い方がより高い黒色性であることから12
以下が好ましく、より好ましいL値としては11以下、
さらに好ましくは10以下である。
In addition, the iron oxide particles of the present invention are JIS K
It is desirable that the L value by a color difference meter by a method according to the pigment dispersion method described in 5101-1991 is 12 or less. In the evaluation method based on the L value, the lower the L value, the higher the blackness.
The following are preferable, and a more preferable L value is 11 or less,
More preferably, it is 10 or less.

【0042】また、本発明の酸化鉄粒子は、比表面積と
して3〜30m2 /gが好ましく、さらに好ましくは5
〜25m2 /gである。また、磁気特性としては、外部
磁場が796kA/mの場合に70Am2 /kg以上、
より好ましくは75Am2 /kg以上である。また、粉
体のpHとしては5〜10が好ましい。さらに電気抵抗
値としては、通常の酸化鉄粒子と同程度、又は低いこと
が好ましく、より具体的には、1×105 Ωcm以下、
好ましくは1×104 Ωcm以下、より好ましくは5×
103 Ωcm以下である。これにより、本発明の酸化鉄
粒子を用いてトナーやキャリアとした場合の過剰な帯電
による画像への悪影響を防止することができる。また、
吸油量としても樹脂との分散性のためには低いことが好
ましく、より具体的には八面体磁性体においては30m
l/100g以下、好ましくは28ml/100g以
下、さらに好ましくは25ml/100g以下である。
また、球状の磁性体においては20ml/100g以
下、好ましくは18ml/100g以下、さらに好まし
くは16ml/100g以下である。これにより、樹脂
への混練時における高分散性を確保することができる。
The iron oxide particles of the present invention have a specific surface area of preferably 3 to 30 m 2 / g, more preferably 5 to 30 m 2 / g.
2525 m 2 / g. In addition, as for magnetic characteristics, when the external magnetic field is 796 kA / m, it is 70 Am 2 / kg or more.
It is more preferably at least 75 Am 2 / kg. Further, the pH of the powder is preferably 5 to 10. Further, the electric resistance value is preferably about the same as or lower than ordinary iron oxide particles, and more specifically, 1 × 10 5 Ωcm or less,
Preferably 1 × 10 4 Ωcm or less, more preferably 5 ×
It is 10 3 Ωcm or less. This can prevent an adverse effect on an image due to excessive charging when the toner or carrier is formed using the iron oxide particles of the present invention. Also,
The oil absorption is also preferably low for dispersibility with the resin, and more specifically, 30 m for an octahedral magnetic material.
1/100 g or less, preferably 28 ml / 100 g or less, more preferably 25 ml / 100 g or less.
In the case of a spherical magnetic material, the volume is 20 ml / 100 g or less, preferably 18 ml / 100 g or less, and more preferably 16 ml / 100 g or less. Thereby, high dispersibility at the time of kneading to the resin can be ensured.

【0043】さらに、本発明は、上記酸化鉄粒子を1重
量%以上含有する酸化鉄粉末である。上記酸化鉄粒子
を、炭素系成分を付着していない酸化鉄粒子と適宜混合
し、各種用途用として適切な特性となるように配合比を
調整して使用してもよい。配合によって得られた酸化鉄
粉末としては、磁気特性として飽和磁化値で外部磁化が
796kA/mの場合、70Am2 /kg以上、より好
ましくは75Am2 /kg以上である。また、FeO含
有率としては、酸化鉄重量に対して18重量%以上、よ
り好ましくは20重量%以上である。
Furthermore, the present invention is an iron oxide powder containing the iron oxide particles in an amount of 1% by weight or more. The above-mentioned iron oxide particles may be appropriately mixed with iron oxide particles to which no carbon-based component is adhered, and may be used by adjusting the mixing ratio so as to have appropriate characteristics for various uses. The iron oxide powder obtained by the blending has a saturation magnetization value of 796 kA / m and a magnetic characteristic of 70 Am 2 / kg or more, more preferably 75 Am 2 / kg or more when the external magnetization is 796 kA / m. Further, the FeO content is at least 18% by weight, more preferably at least 20% by weight, based on the weight of iron oxide.

【0044】また、このような配合比の調整を行った酸
化鉄粉末は、静電複写用トナー、静電潜像現像用キャリ
ア及び黒色顔料としての用途として好適である。例えば
静電複写用トナーとしては、本発明の炭素系成分を付着
させた酸化鉄粒子を含有する酸化鉄粉末と、熱可塑性結
着樹脂、帯電制御剤、ワックス等の添加剤、流動性付与
剤等の外添剤等を組み合わせて製造するが、上記炭素系
成分を付着させた酸化鉄粒子を含有する酸化鉄粉末以外
は公知の材料や処理方法等を任意に選択して使用でき
る。その一例として、特開平11−194532号公報
等が挙げられる。
The iron oxide powder whose composition ratio has been adjusted as described above is suitable for use as a toner for electrostatic copying, a carrier for developing an electrostatic latent image, and a black pigment. For example, as an electrostatic copying toner, an iron oxide powder containing iron oxide particles to which the carbon-based component of the present invention is adhered, a thermoplastic binder resin, an additive such as a charge control agent, a wax, and a fluidity imparting agent In addition to the iron oxide powder containing iron oxide particles to which the carbon-based component is adhered, known materials and processing methods can be arbitrarily selected and used. As an example thereof, JP-A-11-194532 and the like can be mentioned.

【0045】本発明の酸化鉄粒子を製造する方法として
は、先ず湿式法にて処理することが重要な要件となる。
この方法により、微細な酸化鉄粒子に炭素系成分を均一
に付着させることが可能となる。従来技術の中にあった
ように、乾式法にて付着する場合、特に小さい炭素系成
分粒子は、凝集力が強く、強力な分散機や粉砕機を用い
ても、この粒子の分散性を高めることが困難である。従
って、湿式法にて分散することにより、凝集粒子をほぐ
すことが可能となり、さらに、酸化鉄粒子も十分に分散
させた状態で、炭素系成分を付着することができるた
め、均一な処理が初めて可能となることを、本発明者ら
は知見した。本発明では、このような湿式法による均一
分散及び付着といった製造工程が一貫して行うことも可
能であり、連続生産も可能となる。このような粒子を分
散させる場合、水だけでなく、アルコール等の常温で液
体のものが使用できるが、より好ましくは後述するよう
にpH調整が行える水を分散媒とした方法が均一性やコ
スト的に好ましい。
In the method for producing the iron oxide particles of the present invention, it is an important requirement that the treatment is first performed by a wet method.
According to this method, the carbon-based component can be uniformly attached to the fine iron oxide particles. As in the prior art, when adhered by a dry method, particularly small carbon-based component particles have a strong cohesive force and enhance the dispersibility of these particles even with a strong disperser or pulverizer. It is difficult. Therefore, by dispersing by the wet method, it becomes possible to loosen the aggregated particles, and further, in a state where the iron oxide particles are sufficiently dispersed, the carbon-based component can be adhered, so that a uniform treatment is performed for the first time. The present inventors have found that this is possible. In the present invention, such manufacturing processes as uniform dispersion and adhesion by the wet method can be performed consistently, and continuous production is also possible. In the case of dispersing such particles, not only water but also a liquid at room temperature such as alcohol can be used. More preferably, a method using water capable of pH adjustment as a dispersion medium as described later is more uniform and cost-effective. Is preferred.

【0046】炭素系成分を付着させる場合、炭素系成分
の表面をアルカリ処理及び/又は酸化処理を予め施し
て、化学的な活性を高めておくことが均一処理及び粒子
の付着強度の関係上好ましい。なぜ、このような前処理
を行うことが有効なのか明らかではないが、この処理に
より、炭素系成分の表面に露出しているカルボキシル基
やヒドロキシル基のような化学的活性点の数を多くした
り、より酸化鉄粒子表面に対しての吸着力を高めること
ができるものと推測される。
When the carbon-based component is adhered, it is preferable that the surface of the carbon-based component is previously subjected to an alkali treatment and / or an oxidation treatment to enhance the chemical activity in view of the uniform treatment and the adhesion strength of the particles. . It is not clear why such a pretreatment is effective, but this treatment increases the number of chemically active sites such as carboxyl groups and hydroxyl groups exposed on the surface of the carbonaceous component. It is presumed that the adsorption force on the surface of the iron oxide particles can be further increased.

【0047】炭素系成分の表面の活性を高める処理とし
て、酸化処理には、酸素、オゾンのような気体酸化剤、
硝酸、過酸化水素、過マンガン酸塩水溶液、重クロム酸
塩水溶液のような無機酸化剤及び過酸化ベンゾイル等の
有機系の酸化剤等を適宜使用することができる。このよ
うな酸化剤で炭素系成分を処理する場合、処理時間、処
理温度、処理液の濃度等を調整して行うことが好まし
い。例えば、酸化剤として、硝酸を使用する場合、硝酸
水溶液濃度としては0.1mol/dm3 以上、処理温
度としては20℃〜100℃、処理時間としては5分〜
12時間程度を適宜選択して処理を行うのが好ましい。
As the treatment for increasing the activity of the surface of the carbon-based component, the oxidation treatment includes a gaseous oxidizing agent such as oxygen or ozone.
An inorganic oxidizing agent such as nitric acid, hydrogen peroxide, an aqueous solution of permanganate and an aqueous solution of dichromate, and an organic oxidizing agent such as benzoyl peroxide can be appropriately used. When treating a carbon-based component with such an oxidizing agent, it is preferable to adjust the treatment time, the treatment temperature, the concentration of the treatment liquid, and the like. For example, when nitric acid is used as the oxidizing agent, the concentration of the aqueous nitric acid solution is 0.1 mol / dm 3 or more, the processing temperature is 20 ° C. to 100 ° C., and the processing time is 5 minutes to 5 minutes.
It is preferable to perform the treatment by appropriately selecting about 12 hours.

【0048】また、アルカリ処理を行う場合、このよう
な酸化処理を行った炭素系成分に対して行うとさらに好
ましい。アルカリ処理を行う場合、好ましくはアンモニ
アのような気体、水酸化アルカリ水溶液、水酸化アルカ
リ土類金属水溶液、アルカリ金属炭酸塩水溶液、アルカ
リ土類金属炭酸塩水溶液等を任意に使用できる。好まし
い処理方法としては、アルカリ濃度、処理温度、処理時
間等を適宜選択して行うのが好ましく、例えば、水酸化
ナトリウム水溶液にて処理する場合、濃度としては0.
001mol/dm3 以上、処理温度は20〜100
℃、処理時間としては5分〜12時間程度を適宜選択し
て行うのが好ましい。
In the case of performing the alkali treatment, it is more preferable to perform the treatment on the carbon-based component that has been subjected to such an oxidation treatment. In the case of performing the alkali treatment, a gas such as ammonia, an aqueous solution of an alkali hydroxide, an aqueous solution of an alkaline earth metal hydroxide, an aqueous solution of an alkali metal carbonate, an aqueous solution of an alkaline earth metal carbonate, or the like can be optionally used. As a preferable treatment method, it is preferable to appropriately select an alkali concentration, a treatment temperature, a treatment time and the like. For example, when treating with an aqueous solution of sodium hydroxide, the concentration is set to 0.1.
001 mol / dm 3 or more, processing temperature is 20 to 100
It is preferable to appropriately select from about 5 minutes to 12 hours as the processing temperature.

【0049】このような処理を施した炭素系成分を、酸
化鉄粒子の懸濁液に添加し、酸又はアルカリにてpHを
調整することで、酸化鉄粒子表面に炭素系成分を付着す
ることができる。pHを調整する範囲として、好ましく
はpH5〜12、より好ましくは6〜9で、さらにpH
変化速度として、好ましくは5分/pH、さらに好まし
くは10分以上/pHのゆっくりとした速度で調整し、
目標とする最終pHにおける保持時間として5分以上が
好ましい。この方法により、均一に炭素系成分を酸化鉄
粒子表面に付着させることができ、さらに炭素系成分の
表面に露出している化学的活性点が安定化し、酸化鉄粒
子表面への付着力がより高くできる。
The carbon-based component treated as described above is added to the suspension of the iron oxide particles, and the pH is adjusted with an acid or an alkali to adhere the carbon-based component to the surface of the iron oxide particles. Can be. The range for adjusting the pH is preferably pH 5 to 12, more preferably 6 to 9, and furthermore pH
The rate of change is preferably adjusted at a slow rate of 5 minutes / pH, more preferably at least 10 minutes / pH,
The retention time at the target final pH is preferably 5 minutes or more. By this method, the carbon-based component can be uniformly attached to the surface of the iron oxide particles, the chemically active sites exposed on the surface of the carbon-based component can be stabilized, and the adhesion to the surface of the iron oxide particles can be further improved. Can be higher.

【0050】さらに、本発明の酸化鉄粒子に、必要に応
じて脂肪酸やチタネート系及び/又はシラン系カップリ
ング剤等で最表面を処理しても良い。
Further, the outermost surface of the iron oxide particles of the present invention may be treated with a fatty acid or a titanate-based and / or silane-based coupling agent, if necessary.

【0051】[0051]

【実施例】以下、実施例等に基づき本発明を具体的に説
明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものでは
ない。
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples and the like, but the present invention is not limited to these examples.

【0052】〔マグネタイトスラリーの製造例〕Fe2+
2.0mol/dm3 を含む硫酸第一鉄水溶液50dm
3 と、4.0mol/dm3 の水酸化ナトリウム水溶液
50dm3 を混合撹拌した。このようにして得られた水
酸化第一鉄スラリーの温度80℃とスラリーのpHを6
〜9に維持し、撹拌を続けながら空気を通気し、粒子形
状が球状、BET法による比表面積が5.5 m2 /g、
走査型電子顕微鏡による観察で、粒子100個のフェレ
径の平均が0.23μmであるマグネタイトスラリー
(A)を得た。
[0052] [Preparation of magnetite slurry] Fe 2+
50 dm aqueous ferrous sulfate solution containing 2.0 mol / dm 3
3, was mixed and stirred aqueous sodium hydroxide solution 50 dm 3 of 4.0 mol / dm 3. The temperature of the ferrous hydroxide slurry thus obtained and the pH of the slurry were adjusted to 80 ° C and 6 ° C, respectively.
-9, air was blown while stirring was continued, the particle shape was spherical, the specific surface area by the BET method was 5.5 m 2 / g,
Observation with a scanning electron microscope yielded a magnetite slurry (A) having an average Feret diameter of 100 particles of 0.23 μm.

【0053】同様に硫酸第一鉄水溶液と水酸化ナトリウ
ム水溶液をそれぞれ50dm3 と51dm3 を混合撹拌
した。このようにして得られた水酸化第一鉄スラリーの
温度を80℃とスラリーのpHを10に維持し、撹拌を
続けながら空気を通気し、粒子形状が六面体状、BET
法による比表面積が6.0m2 /g、走査型電子顕微鏡
による観察で、粒子100個のフェレ径の平均が0.2
5μmであるマグネタイトスラリー(B)を得た。
[0053] was similarly mixed and stirred to respectively 50 dm 3 and 51Dm 3 to an aqueous solution of ferrous and aqueous sodium hydroxide sulfate. The temperature of the ferrous hydroxide slurry thus obtained was maintained at 80 ° C. and the pH of the slurry at 10, air was aerated while stirring was continued, and the particle shape was hexahedral, BET
The specific surface area by the method was 6.0 m 2 / g, and the average of the Feret diameter of 100 particles was 0.2 when observed by a scanning electron microscope.
A magnetite slurry (B) having a size of 5 μm was obtained.

【0054】さらに、硫酸第一鉄水溶液と水酸化ナトリ
ウム水溶液をそれぞれ50dm3 と52dm3 になるよ
うにして混合撹拌した。このようにして得られた水酸化
第一鉄スラリーの温度を80℃とスラリーのpHを1
1.5に維持し、撹拌を続けながら空気を通気し、粒子
形状が八面体状、BET法による比表面積が6.8m2
/g、走査型電子顕微鏡による観察で、粒子100個の
フェレ径の平均が0.21μmであるマグネタイトスラ
リー(C)を得た。
[0054] Furthermore, it was mixed and stirred so as to become an aqueous solution of ferrous and aqueous sodium hydroxide sulfate respectively 50 dm 3 and 52dm 3. The temperature of the ferrous hydroxide slurry thus obtained was 80 ° C. and the pH of the slurry was 1
Maintained at 1.5, air was aerated while stirring was continued, the particle shape was octahedral, and the specific surface area by the BET method was 6.8 m 2.
/ G, by observation with a scanning electron microscope, a magnetite slurry (C) having an average Feret diameter of 100 particles of 0.21 μm was obtained.

【0055】〔カーボンブラックの処理例〕三菱化学
(株)製カーボンブラック#44(親水性、粒子径24
nm、比表面積110m2 /g、pH8.0)を10m
ol/dm3 の水酸化ナトリウム水溶液中で、50℃、
30分間維持し、炭素系成分の表面処理を行い、カーボ
ンブラックスラリー(a)を得た。
[Example of treatment of carbon black] Carbon black # 44 (hydrophilicity, particle size: 24, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation)
nm, specific surface area 110 m 2 / g, pH 8.0) to 10 m
ol / dm 3 in an aqueous sodium hydroxide solution at 50 ° C.
After maintaining for 30 minutes, the surface treatment of the carbon-based component was performed to obtain a carbon black slurry (a).

【0056】また、この三菱化学(株)製カーボンブラ
ック#44を硝酸水溶液(濃度3mol/dm3 )に分
散させ、50℃で30分間保持した後、純水でデカンテ
ーションを繰り返して硝酸分を除去し、カーボンブラッ
クスラリー(b)を得た。
The carbon black # 44 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation was dispersed in an aqueous nitric acid solution (concentration: 3 mol / dm 3 ), kept at 50 ° C. for 30 minutes, and then decanted with pure water to remove nitric acid. This was removed to obtain a carbon black slurry (b).

【0057】さらに、このカーボンブラックスラリー
(b)を10mol/dm3 の水酸化ナトリウム水溶液
中で、50℃、30分間維持し、炭素系成分の表面処理
を行い、カーボンブラックスラリー(c)を得た。
Further, the carbon black slurry (b) was maintained in a 10 mol / dm 3 aqueous solution of sodium hydroxide at 50 ° C. for 30 minutes to perform a surface treatment of the carbon component to obtain a carbon black slurry (c). Was.

【0058】〔実施例1〕表1に示すように、マグネタ
イトスラリー(A)にカーボンブラックスラリー(a)
を、マグネタイト粒子総量に対して、炭素として3.2
重量%になるように添加した。この混合スラリーの温度
を50℃とし、撹拌を行いながら硫酸を用いてpHを
6.5に調整し、30分間この状態を維持した。得られ
た混合スラリーを、通常の濾過、洗浄、乾燥、粉砕を行
い、カーボンブラック処理を施したマグネタイト粉末を
得た。得られたマグネタイト粉末を以下の方法にて評価
した。得られた結果を表2に示す。また、このマグネタ
イト粉末のSEM写真(×40000)を図1に示す。
Example 1 As shown in Table 1, a magnetite slurry (A) was added to a carbon black slurry (a).
Is 3.2 as carbon with respect to the total amount of magnetite particles.
% By weight. The temperature of the mixed slurry was adjusted to 50 ° C., the pH was adjusted to 6.5 with sulfuric acid while stirring, and this state was maintained for 30 minutes. The obtained mixed slurry was subjected to ordinary filtration, washing, drying, and pulverization to obtain a magnetite powder subjected to a carbon black treatment. The obtained magnetite powder was evaluated by the following method. Table 2 shows the obtained results. FIG. 1 shows an SEM photograph (× 40000) of this magnetite powder.

【0059】<評価方法> (1)比表面積 島津−マイクロメリテック製、2200型BET計を用
いて、窒素ガスによる比表面積を測定した。 (2)磁気特性 東英工業製振動型磁気計VSM−P7型を使用し、79
6kA/m及び79.6kA/mの外部磁場における飽
和磁化(σs)、残留磁化(σr)及び保磁力(Hc)
を測定した。 (3)pH JIS K 5101−1991 26(3.1)に記
載の方法に従って測定した。 (4)吸油量 JIS K 5101−1991 21に記載の方法に
従って測定した。 (5)電気抵抗 試料10gをホルダーに入れ、60MPの圧力を加えて
25mmφの錠剤型に成形後、電極を取り付け、15M
Pの加圧状態で測定した。測定に使用した試料の厚さ及
び断面積と抵抗値から、電気抵抗値を求めた。 (6)塗料化測色 JIS K5101−1991に準拠した方法で測定し
た。まず、マグネタイト粉末10gとスチレン−アクリ
ル樹脂(三洋化成(株)製TB−1000F):トルエ
ン=1:2に調整した樹脂溶液60gを120mlの内
容積のガラスビンに入れ、さらに1mmφのガラスビー
ズ90gを入れて、ペイントシェーカーにて分散後、4
milのアプリケーターを用いて、ミラーコート紙に塗
布し、乾燥後、上記色差計にて測色した。 (7)炭素系成分脱離率 試料5gを純水100mlに入れ、シャープ(株)製超
音波洗浄槽(サイレントソニック UC−602型)に
て5分間分散を行った。得られた分散液を3分間静置
し、直ちに上澄みを捨て、沈殿したマグネタイト粒子を
濾過して回収し、乾燥して超音波分散処理後の試料とし
た。超音波分散処理前後の試料における炭素系成分含有
率は、堀場(株)製金属中炭素分析装置(EMIA−1
10)を使用し、燃焼温度を1250℃とし、JIS
Z−2615(金属材料の炭素定量方法通則)6.10
に準拠した方法で測定し、超音波分散前後における炭素
系成分脱離率を以下の式にて評価した。 炭素系成分脱離率(%)=100−[超音波処理後の試
料の炭素含有率(重量%)/超音波処理前の試料の炭素
含有率(重量%)×100] なお、カーボンブラックスラリー(a)〜(c)を用
い、本評価方法にて分散させると、3分間静置してもカ
ーボンブラック粒子は沈殿しなかった。これにより、超
音波分散により脱離したカーボンブラック粒子は沈殿せ
ず、従って沈殿したマグネタイトを回収することによ
り、マグネタイト粒子表面に付着残存している炭素系成
分のみを評価ができる。
<Evaluation Method> (1) Specific Surface Area The specific surface area by nitrogen gas was measured using a 2200 type BET meter manufactured by Shimadzu-Micromeritech. (2) Magnetic properties Using a vibration type magnetometer VSM-P7 manufactured by Toei Kogyo, 79
Saturation magnetization (σs), remanence magnetization (σr) and coercive force (Hc) in an external magnetic field of 6 kA / m and 79.6 kA / m
Was measured. (3) pH Measured according to the method described in JIS K 5101-1991 26 (3.1). (4) Oil absorption The oil absorption was measured according to the method described in JIS K 5101-199121. (5) Electric Resistance 10 g of a sample was placed in a holder, and a pressure of 60 MP was applied to form a tablet having a diameter of 25 mm.
The measurement was performed under the pressure of P. The electrical resistance was determined from the thickness and cross-sectional area of the sample used for the measurement and the resistance. (6) Paint colorimetry It measured by the method based on JISK5101-1991. First, 10 g of magnetite powder and 60 g of a resin solution prepared by adjusting styrene-acrylic resin (TB-1000F, manufactured by Sanyo Chemical Co., Ltd.): Toluene = 1: 2 into a glass bottle having an inner volume of 120 ml, and 90 g of 1 mmφ glass beads were further added. Put in and disperse with paint shaker, then 4
It was applied to a mirror-coated paper using a mil applicator, dried, and then measured with the above color difference meter. (7) Desorption rate of carbon-based components 5 g of a sample was placed in 100 ml of pure water, and dispersed in an ultrasonic cleaning tank (Silent Sonic UC-602 type) manufactured by Sharp Corporation for 5 minutes. The resulting dispersion was allowed to stand for 3 minutes, the supernatant was immediately discarded, and the precipitated magnetite particles were collected by filtration and dried to obtain a sample after ultrasonic dispersion treatment. The carbon-based component content of the sample before and after the ultrasonic dispersion treatment was measured using a carbon in metal analyzer (EMIA-1) manufactured by Horiba, Ltd.
10), the combustion temperature is 1250 ° C, and JIS
Z-2615 (general rules for the method of determining carbon in metallic materials) 6.10
The carbon-based component desorption rate before and after ultrasonic dispersion was evaluated by the following equation. Carbon-based component desorption rate (%) = 100− [Carbon content (% by weight) of sample after ultrasonic treatment / carbon content (% by weight) of sample before ultrasonic treatment] × 100 carbon black slurry When dispersed by the present evaluation method using (a) to (c), carbon black particles did not precipitate even after being allowed to stand for 3 minutes. As a result, the carbon black particles desorbed by the ultrasonic dispersion do not precipitate. Therefore, by collecting the precipitated magnetite, it is possible to evaluate only the carbon-based component adhered and remaining on the surface of the magnetite particles.

【0060】〔トナー化評価〕実施例1により得られた
カーボンブラック処理を施したマグネタイト粉末を用
い、以下の処方にて電子写真用トナーを製造した。 ・実施例1のマグネタイト粉末 100重量部 ・スチレン−アクリル系熱可塑性樹脂 100重量部 (三洋化成(株)製、TB−1000F) ・ワックス 1重量部 (三洋化成(株)製、ビスコール550P) ・帯電制御剤 2重量部 (オリエント化学(株)製、ボントロンS−34)
[Evaluation of Tonerization] Using the magnetite powder subjected to the carbon black treatment obtained in Example 1, an electrophotographic toner was manufactured according to the following formulation. 100 parts by weight of magnetite powder of Example 1 100 parts by weight of styrene-acrylic thermoplastic resin (TB-1000F, manufactured by Sanyo Chemical Co., Ltd.) 1 part by weight of wax (Viscol 550P manufactured by Sanyo Chemicals, Inc.) 2 parts by weight of charge control agent (Orient Chemical Co., Ltd., Bontron S-34)

【0061】上記試料をヘンシェルミキサーにて混合
後、2軸のニーダーにて180℃での溶融混練を行っ
た。得られた混練物を室温まで冷却し、バンタムミルで
粗粉砕後、ジェットミルにて微粉砕を行い、風力分級機
(日清エンジニアリング(株)製、ターボクラシファイ
アTC−15M)にて、平均粒径7μmの粉末を得た。
この粉末に流動化剤としてのシリカ微粒子(日本アエロ
ジル(株)製、R−972)を2重量%添加して、現像
用トナーを作成した。得られたトナーをLBPプリンタ
ー(キャノン(株)製、LBP−320)を使って、実
写環境条件を低温低湿(10℃、20%RH)、常温常
湿(23℃、55%RH)、高温高湿(35℃、85%
RH)にて行い、ベタ黒部分についての初期画像濃度及
び1k耐刷後の画像濃度を、マクベス濃度計(RD91
8)にて測定した。得られた結果を表3に示す。
After mixing the above sample with a Henschel mixer, the mixture was melt-kneaded at 180 ° C. with a biaxial kneader. The obtained kneaded material was cooled to room temperature, coarsely pulverized with a bantam mill, finely pulverized with a jet mill, and averaged with a wind classifier (Turbo Classifier TC-15M, manufactured by Nisshin Engineering Co., Ltd.). A 7 μm powder was obtained.
To this powder was added 2% by weight of silica fine particles (R-972, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) as a fluidizing agent to prepare a developing toner. Using an LBP printer (manufactured by Canon Co., Ltd., LBP-320), the obtained toner was changed to low-temperature and low-humidity (10 ° C., 20% RH), normal temperature and normal humidity (23 ° C., 55% RH), and high temperature. High humidity (35 ° C, 85%
RH), and the initial image density of the solid black portion and the image density after 1k printing were measured using a Macbeth densitometer (RD91).
Measured in 8). Table 3 shows the obtained results.

【0062】〔キャリア化評価〕実施例1により得られ
たカーボンブラック処理を施したマグネタイト粉末を用
い、下記の処方にて静電潜像現像用キャリアの評価を行
った。 ・実施例1のマグネタイト粉末 100重量部 ・スチレン−アクリル系熱可塑性樹脂 400重量部 (三洋化成(株)製、TB−1000F)
[Evaluation of Carrier Formation] Using the magnetite powder subjected to the carbon black treatment obtained in Example 1, the carrier for developing an electrostatic latent image was evaluated according to the following formulation. -100 parts by weight of the magnetite powder of Example 1-400 parts by weight of a styrene-acrylic thermoplastic resin (TB-1000F, manufactured by Sanyo Chemical Co., Ltd.)

【0063】上記材料をヘンシェルミキサーにて混合
後、2軸のニーダーにて200℃での溶融混練を行っ
た。得られた混練物を室温まで冷却し、バンタムミルで
粗粉砕後ジェットミルにて微粉砕を行い、風力分級機
(日清エンジニアリング(株)製、ターボクラシファイ
アTC−15M)にて、平均粒径30μmの静電潜像現
像用キャリア粉末を得た。この粉末に上記トナー化評価
で製造したトナーを10重量%混合し、現像剤とした。
この現像剤30gをポリビンに入れ、23℃、55%R
Hの環境下でボールミルの回転装置にて120rpmの
回転で混合を続けた。混合時間5分と4時間における試
料をポリビンから採取し、帯電量測定装置(東芝ケミカ
ル(株)製、TB−200型)にて、ブローオフ法にて
帯電量を測定し。また、それぞれの試料において、帯電
量が3μC/g以下の場合は安定性が優れていると判断
して、帯電安定性についての評価を○とし、3μC/g
を超える場合は、帯電安定性がないと判断し、帯電安定
性についての評価を×とした。得られた結果を表3に示
す。
After mixing the above materials with a Henschel mixer, melt kneading was performed at 200 ° C. with a biaxial kneader. The obtained kneaded material was cooled to room temperature, coarsely pulverized by a bantam mill, then finely pulverized by a jet mill, and averaged to 30 μm by an air classifier (Turbo Classifier TC-15M, manufactured by Nisshin Engineering Co., Ltd.). Was obtained. This powder was mixed with 10% by weight of the toner produced in the above-mentioned evaluation of toner formation to obtain a developer.
30 g of this developer was placed in a poly bottle, and the temperature was 23 ° C. and 55% R
The mixing was continued at a rotation of 120 rpm by a ball mill rotating device under the environment of H. Samples at the mixing time of 5 minutes and 4 hours were collected from the polybin, and the charge amount was measured by a blow-off method using a charge amount measurement device (TB-200, manufactured by Toshiba Chemical Co., Ltd.). In each of the samples, when the charge amount was 3 μC / g or less, it was judged that the stability was excellent.
In the case where the charge stability was exceeded, it was judged that there was no charge stability, and the charge stability was evaluated as x. Table 3 shows the obtained results.

【0064】〔顔料評価〕実施例1により得られたカー
ボンブラック処理を施したマグネタイト粉末を用い、下
記の処方にて黒色顔料の評価を行った。白色顔料用酸化
チタン粉末(石原産業(株)製、R−820)20g、
マグネタイト粉末0.8g、スチールボール(6mm
φ)100gをガラス製ポットに入れ、シェーカー(5
00rpm)で5分間混合した後、混合粉末をペレット
状にした後、色差計(東京電色(株)製、カラーアナラ
イザーTC−1800型)にて測色した。得られた結果
を表3に示す。
[Evaluation of Pigment] Using the magnetite powder subjected to the carbon black treatment obtained in Example 1, a black pigment was evaluated according to the following formulation. 20 g of titanium oxide powder for white pigment (R-820, manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd.)
0.8g of magnetite powder, steel ball (6mm
φ) 100g into a glass pot and shaker (5
After mixing at 00 rpm for 5 minutes, the mixed powder was formed into pellets, and the color was measured using a color difference meter (manufactured by Tokyo Denshoku Co., Ltd., color analyzer TC-1800). Table 3 shows the obtained results.

【0065】〔実施例2〜8〕表1に示すように、マグ
ネタイトの種類と処理済みカーボンブラックの種類と処
理量を変え、また処理条件として最終pHを調整するこ
とで、種々のカーボンブラック処理を施したマグネタイ
ト粉末を得た。このマグネタイト粉末を実施例1に準じ
て評価を行い、得られた結果を表2及び表3に示す。ま
た、実施例2及び3のマグネタイト粉末のSEM写真
(×40000)を図2及び図3にそれぞれ示す。
Examples 2 to 8 As shown in Table 1, various types of carbon black treatment were performed by changing the type of magnetite, the type and amount of treated carbon black, and the final pH as a treatment condition. To give a magnetite powder. This magnetite powder was evaluated according to Example 1, and the obtained results are shown in Tables 2 and 3. 2 and 3 show SEM photographs (× 40000) of the magnetite powders of Examples 2 and 3, respectively.

【0066】〔比較例1〜2〕表1に示すように、マグ
ネタイトスラリー(A)及び(C)を通常の濾過、洗
浄、乾燥、粉砕を行い、得られたマグネタイト粉末A及
びCについて、実施例1に準じて評価を行い、得られた
結果を表2及び表3に示す。
[Comparative Examples 1 and 2] As shown in Table 1, the magnetite slurries (A) and (C) were subjected to ordinary filtration, washing, drying, and pulverization. Evaluation was performed according to Example 1, and the obtained results are shown in Tables 2 and 3.

【0067】〔比較例3〜4〕カーボンブラック粉末と
して#44を純水に分散させ、これをマグネタイトスラ
リー(A)又は(B)に添加し、混合スラリーのpHを
8.5に調整した後、実施例1に準じて濾過、洗浄、乾
燥、粉砕を行なった。得られた磁性体を実施例1に準じ
て評価を行い、得られた結果を表2及び表3に示す。
[Comparative Examples 3 and 4] # 44 was dispersed in pure water as a carbon black powder, and added to the magnetite slurry (A) or (B) to adjust the pH of the mixed slurry to 8.5. Filtration, washing, drying, and pulverization were performed according to Example 1. The obtained magnetic material was evaluated according to Example 1, and the obtained results are shown in Tables 2 and 3.

【0068】〔比較例5〕表1に示すように、カーボン
ブラック処理の際の最終pHを3にした以外は、実施例
4と同様にしてカーボンブラック処理を施したマグネタ
イト粉末を得た。このマグネタイト粉末を実施例1に準
じて評価を行い、得られた結果を表2及び3に示す。
Comparative Example 5 As shown in Table 1, a magnetite powder treated with carbon black was obtained in the same manner as in Example 4 except that the final pH at the time of carbon black treatment was changed to 3. This magnetite powder was evaluated according to Example 1, and the obtained results are shown in Tables 2 and 3.

【0069】〔比較例6〕カーボンブラックの粒子とし
て、#44をそのまま使用し、乾式工程にて、混合及び
圧密処理を施し、カーボンブラック粒子を物理的に付着
させた。具体的には、マグネタイトスラリー(A)を通
常の濾過、洗浄、乾燥、粉砕を行い、得られたマグネタ
イト粉末とカーボンブラック粉末を計量し、ヘンシェル
ミキサー(三井三池化工機(株)製)を用いて30分間
混合した後、サンドミル((株)ヨドキャスティング社
製、MPUV−2型)を用いて、処理量10kg/バッ
チ、線圧80kg/cm、回転速度8.5rpmにて6
0分間処理を行った。得られたマグネタイト粉末を実施
例1に準じて評価を行い、得られた結果を表2及び表3
に示す。また、このマグネタイト粉末のSEM写真(×
1000)を図4に示す。
Comparative Example 6 Using # 44 as the carbon black particles as they were, they were mixed and consolidated in a dry process to physically attach the carbon black particles. Specifically, the magnetite slurry (A) is subjected to ordinary filtration, washing, drying, and pulverization, and the obtained magnetite powder and carbon black powder are weighed, and a Henschel mixer (manufactured by Mitsui Miike Kakoki Co., Ltd.) is used. After mixing for 30 minutes by using a sand mill (MPUV-2, manufactured by Yodo Casting Co., Ltd.), the throughput is 6 kg at a processing rate of 10 kg / batch, a linear pressure of 80 kg / cm, and a rotation speed of 8.5 rpm.
The treatment was performed for 0 minutes. The obtained magnetite powder was evaluated according to Example 1, and the obtained results were shown in Tables 2 and 3.
Shown in In addition, an SEM photograph of this magnetite powder (×
1000) is shown in FIG.

【0070】[0070]

【表1】 [Table 1]

【0071】[0071]

【表2】 [Table 2]

【0072】[0072]

【表3】 [Table 3]

【0073】表2により明らかなように、実施例は比較
例と比べ、炭素系成分の脱離率が低く、カーボンブラッ
ク粒子とマグネタイト粒子との付着強度が高いことが判
る。また、同量のカーボンブラック粒子を付着させて
も、カーボンブラック粒子を酸化処理とアルカリ処理を
施した実施例2及び6のような場合には、アルカリ処理
のみを施した実施例1及び4のような場合に比べ、この
炭素系成分の脱離率がより低いことが判る。また、この
ような処理を施したマグネタイト粒子は、吸油量及び電
気抵抗の低下傾向が見られたが、これはマグネタイト粒
子間の空隙に対して、カーボンブラック粒子が均一に入
っているためと推定した。これに対して、比較例3〜6
では、炭素系成分の脱離率が高く、特に乾式物理処理だ
けでは、十分な炭素系成分の付着強度が得られないこと
が判る。乾式物理処理では、マグネタイト粒子が表面酸
化を受け、なおかつ電気抵抗の低いカーボンブラック粒
子による均一な表面処理ができないため、電気抵抗が高
くなる現象が見られたものと推定した。また、比較例
3、4において、カーボンブラック粒子の表面を化学的
に処理していないものを使用したため、酸化鉄粒子表面
との十分な付着力が得られないため、脱離率がやや高い
ものであった。
As is clear from Table 2, the Example has a lower desorption rate of the carbon-based component and a higher adhesion strength between the carbon black particles and the magnetite particles than the Comparative Example. In addition, even when the same amount of carbon black particles were adhered, in the case of Examples 2 and 6 in which the carbon black particles were subjected to the oxidation treatment and the alkali treatment, in Examples 1 and 4 in which only the alkali treatment was performed. It can be seen that the desorption rate of this carbon-based component is lower than in such a case. In addition, the magnetite particles subjected to such treatment showed a tendency to decrease in oil absorption and electric resistance, which is presumed to be because carbon black particles were uniformly contained in the gaps between the magnetite particles. did. On the other hand, Comparative Examples 3 to 6
It can be seen that the desorption rate of the carbon-based component is high, and in particular, dry physical treatment alone cannot provide sufficient adhesion strength of the carbon-based component. In the dry physical treatment, it was presumed that a phenomenon in which the electrical resistance was increased was observed because the magnetite particles were subjected to surface oxidation and the carbon black particles having low electrical resistance could not be uniformly surface-treated. In Comparative Examples 3 and 4, carbon black particles whose surfaces were not chemically treated were used, so that sufficient adhesion to the surface of the iron oxide particles could not be obtained, so that the desorption rate was somewhat high. Met.

【0074】また、表3より明らかなように、実施例は
比較例と比べ、トナー化評価での画像濃度の安定性が高
く、また、十分な黒色度が得られている。これは、マグ
ネタイト粒子表面に均一にカーボンブラック粒子が付着
しているため、帯電性及び電気抵抗の均一化が十分なさ
れているものと推定した。これに対し、比較例では、カ
ーボンブラック未処理品では十分な画像濃度が得られに
くく、特に高温高湿下での画像濃度の低下現象が目立つ
ものであった。
Further, as is clear from Table 3, the examples have higher image density stability in toner evaluation and a sufficient blackness as compared with the comparative examples. It is presumed that the uniformity of the charging property and the electric resistance was sufficiently achieved because the carbon black particles were uniformly attached to the surface of the magnetite particles. On the other hand, in the comparative example, it was difficult to obtain a sufficient image density with the carbon black untreated product, and the decrease in image density particularly under high temperature and high humidity was conspicuous.

【0075】さらに、キャリア化評価においての帯電安
定性も、実施例では安定性が高いキャリア粒子が得られ
たが、比較例3〜6、特にカーボンブラック粒子の付着
強度の低い比較例6では帯電安定性が低いものであっ
た。
In addition, the carrier stability in the evaluation of carrier formation was high in the examples, but the carrier particles having high stability were obtained. In Comparative Examples 3 to 6, especially in Comparative Example 6 in which the adhesion strength of the carbon black particles was low, the chargeability was high. The stability was low.

【0076】これらの評価結果について、本発明者ら
は、カーボンブラック粒子が、樹脂等のバインダー成分
と熱溶融混練を行った場合、マグネタイト粒子表面から
カーボンブラック粒子が分離したり、カーボンブラック
粒子がマグネタイト粒子間に凝集しており、粉体として
の均一性が不足しているために発生した現象と推定し
た。
Regarding these evaluation results, the present inventors have found that when carbon black particles are subjected to hot melt kneading with a binder component such as a resin, the carbon black particles are separated from the magnetite particle surface, It is presumed that this phenomenon occurred due to agglomeration between magnetite particles and lack of uniformity as a powder.

【0077】また、顔料評価において、カーボンブラッ
ク粒子に予め酸化処理及びアルカリ処理を施すことで、
黒色度がさらに向上することが判る。これはカーボンブ
ラック粒子の均一処理が、この化学的前処理によって改
善されているものと思われる。これに対して、特に物理
的処理を行った比較例6の場合、圧密処理の分散性が十
分でなく、さらに均一なカーボンブラック処理ができな
いため、マグネタイト粒子の未分散部分が目視で確認が
でき、顔料として高い黒色度が得られなかった。
In the pigment evaluation, the carbon black particles are subjected to an oxidation treatment and an alkali treatment in advance,
It can be seen that the blackness is further improved. This is presumably because the uniform treatment of carbon black particles has been improved by this chemical pretreatment. On the other hand, especially in the case of Comparative Example 6 in which the physical treatment was performed, the dispersibility of the consolidation treatment was not sufficient, and the carbon black treatment could not be further uniformly performed. Therefore, the undispersed portion of the magnetite particles could be visually confirmed. , A high blackness as a pigment could not be obtained.

【0078】また、40000倍のSEMで観察する
と、殆どのマグネタイト粒子の表面にカーボンブラック
粒子は付着しておらず、1000倍の観察では図4のよ
うに未分散のカーボンブラック粒子が島状に散在してい
ることが判った。
When observed with a SEM at a magnification of 40,000, carbon black particles did not adhere to the surface of most of the magnetite particles, and when observed at a magnification of 1,000, undispersed carbon black particles became island-like as shown in FIG. It turned out to be scattered.

【0079】[0079]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の酸化鉄粒
子は、予め表面を活性化した炭素系成分によって湿式に
おいてより強固かつ均一に付着できることによって、黒
色性が高く、なおかつ分散性に優れたものとすることが
できるため、静電複写磁性トナー用材料粉、静電潜像現
像用キャリア用材料粉、塗料用黒色顔料粉等の用途に好
適である。
As described above, the iron oxide particles of the present invention have a high blackness and excellent dispersibility because they can be more firmly and uniformly adhered in a wet process by a carbon-based component having a surface activated in advance. It is suitable for applications such as material powder for magnetic toner for electrostatic copying, carrier powder for electrostatic latent image development, and black pigment powder for paint.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図1は、実施例1で得られたマグネタイト粉末
のSEM写真(×40000)である。
FIG. 1 is a SEM photograph (× 40000) of the magnetite powder obtained in Example 1.

【図2】図2は、実施例2で得られたマグネタイト粉末
のSEM写真(×40000)である。
FIG. 2 is an SEM photograph (× 40000) of the magnetite powder obtained in Example 2.

【図3】図3は、実施例3で得られたマグネタイト粉末
のSEM写真(×40000)である。
FIG. 3 is an SEM photograph (× 40000) of the magnetite powder obtained in Example 3.

【図4】図4は、比較例6で得られたマグネタイト粉末
のSEM写真(×1000)である。
FIG. 4 is an SEM photograph (× 1000) of the magnetite powder obtained in Comparative Example 6.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G03G 9/09 G03G 9/08 361 9/107 9/10 311 Fターム(参考) 2H005 AA02 AB02 BA02 CA21 CB03 CB18 DA04 EA05 EA07 EA10 4G002 AA04 AA12 AB02 AE01 AE03 4J037 AA15 CA02 DD05 DD07 DD17 EE02 EE28 EE43 FF05 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) G03G 9/09 G03G 9/08 361 9/107 9/10 311 F term (Reference) 2H005 AA02 AB02 BA02 CA21 CB03 CB18 DA04 EA05 EA07 EA10 4G002 AA04 AA12 AB02 AE01 AE03 4J037 AA15 CA02 DD05 DD07 DD17 EE02 EE28 EE43 FF05

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 平均粒径が0.05〜1μmで、粒子表
面に炭素系成分を、炭素原子に換算して酸化鉄粒子総量
に対して0.1〜30重量%付着しており、かつ水を分
散媒とした場合の炭素系成分脱離率が15%以下である
ことを特徴とする酸化鉄粒子。
1. An average particle diameter of 0.05 to 1 μm, wherein a carbon-based component is attached to the particle surface in an amount of 0.1 to 30% by weight based on the total amount of iron oxide particles in terms of carbon atoms, and Iron oxide particles characterized by having a carbon-based component desorption rate of 15% or less when water is used as a dispersion medium.
【請求項2】 上記炭素系成分が、平均粒径が1〜10
0nmである表面活性化されたカーボンブラック粒子で
ある請求項1記載の酸化鉄粒子。
2. The carbon-based component having an average particle size of 1 to 10
The iron oxide particles according to claim 1, which are surface-activated carbon black particles having a thickness of 0 nm.
【請求項3】 JIS K 5101−1991に記載
の着色力測定方法に準拠した色差計によるL値が12以
下である請求項1又は2記載の酸化鉄粒子。
3. The iron oxide particles according to claim 1, wherein the L value measured by a color difference meter based on the coloring power measurement method described in JIS K 5101-1991 is 12 or less.
【請求項4】 上記請求項1〜3記載の酸化鉄粒子を1
重量%以上含有することを特徴とする酸化鉄粉末。
4. The iron oxide particles according to claim 1, wherein
Iron oxide powder, characterized in that it contains at least% by weight.
【請求項5】 上記請求項4記載の酸化鉄粉末を含有す
る静電複写用トナー。
5. An electrostatic copying toner containing the iron oxide powder according to claim 4.
【請求項6】 上記請求項4記載の酸化鉄粉末を含有す
る静電潜像現像用キャリア。
6. A carrier for developing an electrostatic latent image, comprising the iron oxide powder according to claim 4.
【請求項7】 上記請求項4記載の酸化鉄粉末を含有す
る黒色顔料。
7. A black pigment containing the iron oxide powder according to claim 4.
【請求項8】 予め炭素系成分を含む粒子の表面を、ア
ルカリ処理及び/又は酸化処理を行い表面活性化した
後、酸化鉄粒子の懸濁水溶液に添加し、酸又はアルカリ
を用いてpHを5〜12に調整することにより炭素系成
分を含有する粒子を酸化鉄粒子表面に付着させることを
特徴とする酸化鉄粒子の製造方法。
8. The surface of particles containing a carbon-based component is previously surface-activated by alkali treatment and / or oxidation treatment, and then added to an aqueous suspension of iron oxide particles, and the pH is adjusted using an acid or alkali. A method for producing iron oxide particles, wherein particles containing a carbon-based component are attached to the surface of iron oxide particles by adjusting the particle size to 5 to 12.
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