JP2005255477A - 黒色酸化鉄粒子及びその製造方法 - Google Patents
黒色酸化鉄粒子及びその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005255477A JP2005255477A JP2004070743A JP2004070743A JP2005255477A JP 2005255477 A JP2005255477 A JP 2005255477A JP 2004070743 A JP2004070743 A JP 2004070743A JP 2004070743 A JP2004070743 A JP 2004070743A JP 2005255477 A JP2005255477 A JP 2005255477A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- iron oxide
- black iron
- oxide particles
- organic acid
- particles
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Developing Agents For Electrophotography (AREA)
- Compounds Of Iron (AREA)
Abstract
【解決手段】 本発明の黒色酸化鉄粒子は、ヘマタイト及び/又はマグヘマイトを主体とするコア粒子の表面がマグネタイトを主体とする被覆層で被覆されてなり、平均粒径が0.01〜0.3μmであることを特徴とする。この粒子は、(1)水酸化第二鉄及び有機酸又はその塩を含むスラリーを用い、該有機酸又はその塩の熱分解温度未満の温度条件下、水熱合成法によってヘマタイト及び/又はマグヘマイトを主体とするコア粒子を生成させ、(2)引き続き温度を上昇させて、該有機酸又はその塩の熱分解温度以上の温度条件下、水熱合成法によって該コア粒子の表面にマグネタイトを主体とする被覆層を形成することで製造される。
【選択図】 なし
Description
水酸化第二鉄及び有機酸又はその塩を含むスラリーを用い、該有機酸又はその塩の熱分解温度未満の温度条件下、水熱合成法によってヘマタイト及び/又はマグヘマイトを主体とするコア粒子を生成させ、
引き続き温度を上昇させて、該有機酸又はその塩の熱分解温度以上の温度条件下、水熱合成法によって該コア粒子の表面にマグネタイトを主体とする被覆層を形成することを特徴とする黒色酸化鉄粒子の製造方法を提供するものである。
(I)被覆層に含まれるFeO量
3.8リットルの脱イオン水に粒子25gを加え、ウォーターバスで35〜40℃を保ちながら、撹拌速度200rpmで撹拌する。このスラリー中に特級塩酸試薬424mlを溶解した塩酸水溶液(脱イオン水)1250mlを加え、粒子の溶解を開始する。溶解開始から粒子がすべて溶解して液が透明になるまで、10分毎に液を50mlサンプリングし、0.1μmメンブランフィルターで濾過して濾液を採取する。これを母液群とする。採取した母液群それぞれの内25mlを分取し、これに脱イオン水約75mlを加えて試料を調製する。試料に指示薬としてジフェニルアミンスルホン酸ナトリウムを加える。0.1N重クロム酸カリウムを用いて酸化還元滴定し、試料が青紫色に着色したところを終点として滴定量を求める。この滴定によってFeOに相当するFe2+の濃度が求まる。
(II)粒子全体のFe量
前記(I)で調製した母液群それぞれの残り25mlに含まれるFeの濃度をICPによってそれぞれ測定する。
(III)被覆層の厚みの算出
前記(I)で求められたFeOの濃度(Fe2+換算)を縦軸にとり、前記(II)で求められたFeの濃度を横軸にとって、同一の母液に関してプロットすると図1に示すグラフが得られる。図1において縦軸はFeOの積算量に相当する。また横軸はFeの溶解率に相当する。図1に示すグラフは、傾きの大きな直線Aと傾きのなだらかな直線Bとからなる。直線Aの領域では、被覆層に含まれるマグネタイトに由来するFeOが溶出することに起因して傾きが大きくなる。一方、直線Bの領域では被覆層が完全に溶解してFeOがほとんど残存していないので(仕込みにFe2+を用いない場合)傾きがほぼ水平に近くなる。従って、両直線A,Bの交点Cの位置が、被覆層とコアとの境界となる。Cの位置に対応するFeの溶解量を横軸から求め、その溶解量を、粒子が完全に溶解したときのFeの溶解量で除し、更に100を乗ずる。この値をxとすると、xが被覆層のみが溶解した状態でのFeの溶解率(%)になる。溶解率xと、粒子の平均粒径D及びコアの平均粒径DCとの間には、100−x=D3/DC 3の関係が成り立つ。粒子の平均粒径Dは先に述べた方法で別途測定しておく。従って、コアの平均粒径DCはDC=D/(100−x)1/3で表される。被覆層の厚みDHはDH=(D−DC)/2で表されるから、結局DHはDH=(D−D/(100−x)1/3)/2=D(1−(100−x)-1/3)/2から算出される。
室温の市水20リットルに固形NaOH8700gを添加して撹拌溶解させ、水酸化ナトリウム水溶液を得た。これとは別に、酒石酸310gを市水5リットルに添加して撹拌溶解させ、酒石酸水溶液を得た。これに水酸化ナトリウムを添加し、撹拌混合させた。この液を水溶液Aという。この時点での水溶液A中のNaOH濃度は348g/l、酒石酸の濃度は12.4g/lで、液の総量は25リットルであった。NaOHの溶解によって水溶液Aの液温は80℃前後まで上昇した。
有機酸の種類を始めとする水熱合成の条件を表1に示すものとする以外は実施例1と同様にして粒子を得た。
実施例1で用いた硫酸第二鉄水溶液に代えて、硫酸第一鉄と硫酸第二鉄の混合水溶液を用い、且つ水熱合成の条件を表1に示すものとする以外は実施例1と同様にして粒子を得た。実施例4及び5で用いた混合水溶液における硫酸第一鉄の濃度はFe2+換算で24g/l、硫酸第二鉄の濃度はFe3+換算で217g/lであった。実施例6〜8で用いた混合水溶液における硫酸第一鉄の濃度はFe2+換算で36g/l、硫酸第二鉄の濃度はFe3+換算で205g/lであった。また実施例4については、軸流ファンによる気流冷却ではなく自然冷却によって最高温度を4時間維持した。
実施例7において水熱合成の終了後、懸濁液の液温を85℃、pHを8.5に調整後、液温85℃、pH8.5〜9.0を維持しながら、硫酸アルミニウムをAl換算で78g、硫酸第一鉄をFe2+換算で60gを含有する混合水溶液5リットルを20分かけて添加した。その後、液温85℃、pH8.5〜9.0を維持しながら空気を10l/minで20分通気し黒色酸化鉄粒子表面にFe及びAl化合物の被覆層を生成させた。なお、pHの維持には500g/lのNaOH水溶液を使用した。
オートクレーブの最高温度や有機酸の濃度を始めとする水熱合成の条件を表1に示すものとする以外は実施例1と同様にして粒子を得た。
予め調製しておいたヘマタイト粒子(平均粒径62nm)に酒石酸及びNaOHを添加して実施例1と同容積のスラリーBを調製した。スラリーBにおける鉄化学種の濃度は鉄イオンに換算して3615gとなるようにした。また酒石酸の濃度及び過剰なNaOH濃度は実施例1と同様とした。また水熱合成の条件を表1に示すものとした。これら以外は実施例1と同様にして粒子を得た。
実施例及び比較例で得られた粒子について、先に述べた方法で平均粒径、被覆層の厚み、FeO含有量、BET比表面積、飽和磁化、残留磁化、保磁力(それぞれ印加磁場79.6kA/m下)、黒色度を測定した。また、コア粒子及び被覆層をXRD測定し結晶構造を同定した。それらの結果を以下の表2に示す。
Claims (13)
- ヘマタイト及び/又はマグヘマイトを主体とするコア粒子の表面がマグネタイトを主体とする被覆層で被覆されてなり、平均粒径が0.01〜0.3μmであることを特徴とする黒色酸化鉄粒子。
- 5〜18重量%のFeOを含有し、表面がマグネタイトを主体とする被覆層で被覆されており、平均粒径が0.01〜0.3μmであることを特徴とする黒色酸化鉄粒子。
- 水熱合成法によって製造されるものである請求項1又は2記載の黒色酸化鉄粒子。
- 被覆層の厚みが平均粒径が0.001〜0.05μmである請求項1ないし3の何れかに記載の黒色酸化鉄粒子。
- 印加磁場79.6kA/m下での飽和磁化が10〜50Am2/kgである請求項1ないし4の何れかに記載の黒色酸化鉄粒子。
- BET比表面積が10〜150m2/gである請求項1ないし5の何れかに記載の黒色酸化鉄粒子。
- 粒子の表面又は内部にアルミニウム化合物、ケイ素化合物又はチタン化合物を含む請求項1ないし6の何れかに記載の黒色酸化鉄粒子。
- 粒子の表面が有機処理剤によって処理されている請求項1ないし7の何れかに記載の黒色酸化鉄粒子。
- 請求項1記載の黒色酸化鉄粒子の製造方法であって、
少なくとも水酸化第2鉄及び有機酸又はその塩を含むスラリーを用い、該有機酸又はその塩の熱分解温度未満の温度条件下、水熱合成法によってヘマタイト及び/又はマグヘマイトを主体とするコア粒子を生成させ、
引き続き温度を上昇させて、該有機酸又はその塩の熱分解温度以上の温度条件下、水熱合成法によって該コア粒子の表面にマグネタイトを主体とする被覆層を形成することを特徴とする黒色酸化鉄粒子の製造方法。 - 前記有機酸が多価有機酸である請求項9記載の黒色酸化鉄粒子の製造方法。
- 第二鉄塩及びアルカリを混合して水酸化第二鉄を生成させ、その際の仕込みのOHイオンのモル数を、仕込みの第2鉄イオンのモル数に対して2.5〜4.5倍とする請求項9又は10記載の黒色酸化鉄粒子の製造方法。
- 請求項1ないし8の何れかに記載の黒色酸化鉄粒子を用いた電子写真用トナー。
- 請求項12記載の電子写真用トナーを用いた電子写真方式による画像形成方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004070743A JP4448715B2 (ja) | 2004-03-12 | 2004-03-12 | 黒色酸化鉄粒子、その製造方法及びそれを用いた電子写真用トナー並びに該トナーを用いた画像形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004070743A JP4448715B2 (ja) | 2004-03-12 | 2004-03-12 | 黒色酸化鉄粒子、その製造方法及びそれを用いた電子写真用トナー並びに該トナーを用いた画像形成方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005255477A true JP2005255477A (ja) | 2005-09-22 |
JP4448715B2 JP4448715B2 (ja) | 2010-04-14 |
Family
ID=35081573
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004070743A Expired - Fee Related JP4448715B2 (ja) | 2004-03-12 | 2004-03-12 | 黒色酸化鉄粒子、その製造方法及びそれを用いた電子写真用トナー並びに該トナーを用いた画像形成方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4448715B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010522683A (ja) * | 2007-03-28 | 2010-07-08 | インフィニューム インターナショナル リミテッド | 酸化鉄のコロイドの製造方法 |
JP2011246325A (ja) * | 2010-05-28 | 2011-12-08 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | 被覆マグネタイト粒子及びその製造方法 |
-
2004
- 2004-03-12 JP JP2004070743A patent/JP4448715B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010522683A (ja) * | 2007-03-28 | 2010-07-08 | インフィニューム インターナショナル リミテッド | 酸化鉄のコロイドの製造方法 |
JP2011246325A (ja) * | 2010-05-28 | 2011-12-08 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | 被覆マグネタイト粒子及びその製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4448715B2 (ja) | 2010-04-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5874019A (en) | Magnetic particles for magnetic toner and process for producing the same | |
JP4749733B2 (ja) | 疎水性磁性酸化鉄粒子 | |
US5652060A (en) | Spherical magnetic particles for magnetic toner and process for producing the same | |
US6953504B2 (en) | Black pigment powder having a low value of magnetization, process for producing the same, and applications thereof | |
JP5273519B2 (ja) | 黒色磁性酸化鉄粒子粉末 | |
JP4448715B2 (ja) | 黒色酸化鉄粒子、その製造方法及びそれを用いた電子写真用トナー並びに該トナーを用いた画像形成方法 | |
JP3551204B2 (ja) | 黒色磁性酸化鉄粒子粉末 | |
JP4938168B2 (ja) | 低磁性黒色顔料粉末及びその製造方法並びにその用途 | |
JP3458886B2 (ja) | 磁性トナー用磁性酸化鉄粒子粉末及び該磁性酸化鉄粒子粉末を用いた磁性トナー | |
JP3651017B2 (ja) | 球状マグネタイト粒子およびその製造方法 | |
JP3470929B2 (ja) | マグネタイト粒子およびその製造方法 | |
US6475687B2 (en) | Magnetic composite particles for black magnetic toner and black magnetic toner using the same | |
JP3473003B2 (ja) | 黒色磁性酸化鉄粒子粉末 | |
JP2756845B2 (ja) | 六面体を呈したマグネタイト粒子粉末及びその製造法 | |
JP3544317B2 (ja) | マグネタイト粒子およびその製造方法 | |
JP3460779B2 (ja) | 球状を呈した磁性トナー用磁性酸化鉄粒子粉末及び該磁性酸化鉄粒子粉末を用いた磁性トナー | |
JP4448687B2 (ja) | 黒色酸化鉄粒子、その製造方法及びそれを用いた電子写真用トナー並びに該トナーを用いた画像形成方法 | |
JP4473683B2 (ja) | マグネタイト粒子、その製造方法及びそれを用いた電子写真用トナー並びに画像形成方法 | |
US6083476A (en) | Black ultrafine magnetite particles and process for preparing the same | |
JP3440585B2 (ja) | 粒状マグネタイト粒子粉末及びその製造法 | |
JP2000351630A (ja) | マグネタイトの製造方法 | |
JPH08325098A (ja) | 微粒子マグネタイト及びその製造方法 | |
JP2002091065A (ja) | 磁鉄鉱粒子含有トナー | |
JP5029981B2 (ja) | 黒色複合酸化鉄粒子及びそれを用いた電子写真用トナー並びに画像形成方法 | |
JP2005170688A (ja) | 黒色複合酸化鉄粒子 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060808 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090804 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090928 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20091104 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20091221 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100119 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100125 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130129 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4448715 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130129 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140129 Year of fee payment: 4 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |