JP2007217249A - 疎水化表面改質乾式シリカ粉末 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】オルガノポリシロキサンで疎水化表面処理された乾式シリカ粉末であり、好ましくは、一般式X−[Si(R) (R)O]p−Si(R) (R)−Xで表されるオルガノポリシロキサンによって表面され、疎水率85%以上、29Si固体NMRによって測定したシングルシラノール基積分値(A)とシロキサン積分値(D)の比(A/D)が0.25<(A/D)<0.50であることを特徴とする疎水化表面改質乾式シリカ粉末。(式中、置換基Rはその少なくとも80%以上がメチル基であって、Rの一部は水素原子、アルキル基、ハロゲン化アルキル基、アルケニル基、アリール基でもよく、Xは水素原子、アルキル基、ビニル基、ハロゲン原子、水酸基、アルコキシ基からなり、pは15から500の整数)
【選択図】なし
Description
(1)オルガノポリシロキサンで疎水化表面処理された乾式シリカ粉末であって、疎水率が85%以上であり、29Si固体NMRによって測定したシングルシラノール基積分値(A)とシロキサン積分値(D)の比(A/D)が0.25<(A/D)<0.50であることを特徴とする疎水化表面改質乾式シリカ粉末。
(2)オルガノポリシロキサンが下記一般式[1]で表されるオルガノポリシロキサンである上記(1)に記載する疎水化表面改質乾式シリカ粉末。(式中、置換基Rはその少なくとも80%以上がメチル基であって、Rの一部は水素原子、アルキル基、ハロゲン化アルキル基、アルケニル基、アリール基でもよく、Xは水素原子、アルキル基、ビニル基、ハロゲン原子、水酸基、アルコキシ基からなり、pは15から500の整数)
(4)乾式シリカ粉末をオルガノポリシロキサンで疎水化表面処理する製造方法であって、シリカ粉末表面のシングルシラノール基とシロキサンの密度が、29Si固体NMRによって測定したシングルシラノール基積分値(A)とジメチルシロキサン積分値(D)の比(A/D)が0.25<(A/D)<0.50になるように疎水化処理条件を調整することを特徴とする疎水化表面改質乾式シリカ粉末の製造方法。
(5)上記(4)の製造方法であって、上記一般式[1]で示されるオルガノポリシロキサンによって表面処理する疎水化表面改質乾式シリカ粉末の製造方法。
(6)上記(1)〜上記(3)の何れかに記載した表面改質シリカ粉末からなる電子写真トナー用外添剤。
本発明の乾式シリカ粉末は、オルガノポリシロキサンで疎水化表面処理された乾式シリカ粉末であって、疎水率が85%以上であり、29Si固体NMRによって測定したシングルシラノール基積分値(A)とシロキサン積分値(D)の比(A/D)が0.25<(A/D)<0.50であることを特徴とする疎水化表面改質乾式シリカ粉末である。
トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン、
トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサン共重合体、
トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルフェニルシロキサン共重合体、
トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体、
トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチル(3,3,3−トリフルオロプロピル)シロキサン共重合体、
トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・ジフェニルシロキサン共重合体、
トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサン・メチルフェニルシロキサン共重合体、
トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサン・ジフェニルシロキサン共重合体、
トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサン・メチル(3,3,3−トリフルオロプロピル)シロキサン共重合体、
ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン、
シラノール基封鎖ジメチルポリシロキサン、
ジメチルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン、
3−アミノプロピルジメチルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン、
メトキシジメチルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン、
疎水化処理された乾式シリカ粉末を120℃で3時間以上乾燥し、これを測定サンプルとして、29Si固体NMR測定を行った。NMR測定装置には日本電子社製品(ECP400)を使用した。標準物質にはポリジメチルシロキサン(−34ppm)を用いた。測定例を図1に示した。得られたスペクトルをカーブフィッティングにより解析し、−100ppmのシングルシラノール基のピークと、−10ppmから−30ppmの範囲のシロキサンのピークを分離し、シングルシラノール基の積分値(A)%とシロキサン積分値(D)%を得た。さらにその比(A/D)を算出した。
シリカ微粉末1gを200mlの分液ロートに計りとり、これに純水100mlを加えて栓をし、ターブラーミキサーで10分間振盪した後に10分間静置する。静置後、下層の20〜30mlをロートから抜き取った後に、下層の混合液を石英セル(容量10mm)に分取し、純水をブランクとして比色計にかけ、波長500nmの透過率を疎水率とした。
微粉末0.4gと負帯電性8μmトナー40gとをミキサーにて攪拌混合したトナー組成物について、パウダテスタ(ホソカワミクロン社製品:PT−N型)にて安息角を測定した。この値が35度以下のものが流動性に優れる。
表面を疎水化処理された乾式法シリカ粉末0.4gと負帯電性トナー(8μm)40gとをミキサーにて攪拌混合してトナー組成物2gとし、これとフェライトキャリア48gとをガラス容器(75ml容量)に入れ、高温高湿環境下(HH環境下)および低温低湿環境下(LL環境下)に24時間放置する。ここで、高温高湿環境下とは温度40℃、湿度85%の雰囲気、低温低湿環境下とは温度10℃、湿度20%の雰囲気を云う。上記環境下におのおの24時間放置したトナー組成物とフェライトキャリアの混合物をそれぞれターブラミキサーで5分振とうする。このトナー組成物とフェライトキャリアの混合物から0.2g採取し、ブローオフ帯電量測定装置(東芝ケミカル社製品:TB-200型)で1分間窒素ブローした後の値をトナー組成物の帯電量とする。HH環境下およびLL環境下に24時間放置したトナー組成物の帯電量を求め、この比(HH/LL)を環境変動比とした。環境変動比が0.6以上のものを、環境差に影響されず安定であるとした(表中○印)。
トナーのクリーニング性は画像のカブリの有無によって判断した。具体的には、市販の電子写真複写機を用いて20000枚コピーし、全く画像のカブリのないものを良好(表中○印)、10000〜20000枚の間に画像のカブリを生じたものを不良(表中△印)、10000枚に達しないで画像のカブリを生じたものを最不良(表中×印)とした。
表1に示すBET表面積を有する乾式シリカ粉末(日本アエロジル社製品)100重量部を反応容器に入れ、窒素雰囲気下、攪拌しながらオルガノポリシロキサンをスプレーし、表1に示す温度と時間で加熱することによって疎水化処理し、冷却した。この疎水化シリカ表面のシングルシラノール基積分値(A)とシロキサン積分値(D)を測定した。さらに、このシリカ粉末の疎水率を測定した。また、このシリカ粉末を電子写真用トナーに添加して、トナーの流動性と帯電量の環境安定性、およびクリーニング性を調べた。この結果を表1に示した。
Claims (6)
- オルガノポリシロキサンで疎水化表面処理された乾式シリカ粉末であって、疎水率が85%以上であり、29Si固体NMRによって測定したシングルシラノール基積分値(A)とシロキサン積分値(D)の比(A/D)が0.25<(A/D)<0.50であることを特徴とする疎水化表面改質乾式シリカ粉末。
- 乾式法によって製造され、BET法による比表面積が5m2/g〜500m2/gである請求項1〜2の何れかに記載した疎水化表面改質シリカ粉末。
- 乾式シリカ粉末をオルガノポリシロキサンで疎水化表面処理する製造方法であって、シリカ粉末表面のシングルシラノール基とシロキサンの密度が、29Si固体NMRによって測定したシングルシラノール基積分値(A)とジメチルシロキサン積分値(D)の比(A/D)が0.25<(A/D)<0.50になるように疎水化処理条件を調整することを特徴とする疎水化表面改質乾式シリカ粉末の製造方法。
- 請求項4の製造方法であって、上記一般式[1]で示されるオルガノポリシロキサンによって表面処理する疎水化表面改質乾式シリカ粉末の製造方法。
- 請求項1〜3の何れかに記載した表面改質シリカ粉末からなる電子写真トナー用外添剤。
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