JP2012027142A - External additive for electrophotographic toner and electrophotographic toner - Google Patents

External additive for electrophotographic toner and electrophotographic toner Download PDF

Info

Publication number
JP2012027142A
JP2012027142A JP2010164088A JP2010164088A JP2012027142A JP 2012027142 A JP2012027142 A JP 2012027142A JP 2010164088 A JP2010164088 A JP 2010164088A JP 2010164088 A JP2010164088 A JP 2010164088A JP 2012027142 A JP2012027142 A JP 2012027142A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
toner
silica powder
primary
stsa
external additive
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.)
Pending
Application number
JP2010164088A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masaatsu Kanae
正敦 金枝
Yusuke Tozaki
雄介 戸崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Aerosil Co Ltd
Original Assignee
Nippon Aerosil Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Aerosil Co Ltd filed Critical Nippon Aerosil Co Ltd
Priority to JP2010164088A priority Critical patent/JP2012027142A/en
Publication of JP2012027142A publication Critical patent/JP2012027142A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an external additive for toner, the additive comprising a vapor phase method silica powder that includes primary aggregated particles having a large particle diameter and an amorphous form, for solving problems of a vapor phase method silica powder having a large particle diameter such as intrusion into recesses on a toner surface, embedding in the toner, or detaching from the toner surface, and obtaining excellent effects functioning as a spacer and imparting durability to the toner.SOLUTION: The external additive for an electrophotographic toner comprises a vapor phase method silica powder having an STSA (statistical thickness surface area) of 100 m/g or less and a ratio of a BET specific surface area to the STSA of 1.8 or more. The vapor phase method silica powder having a larger BET specific surface area compared to the STSA and having the STSA of a predetermined value or lower has a firm primary aggregation structure having a large particle diameter and an amorphous form, which prevents problems such as separation from a toner surface or intrusion into recesses on the toner surface and is excellent in a spacer effect and an effect of imparting durability to the toner, and thereby, the toner performance can be maintained for a long period of time.

Description

本発明は、電子写真方式を用いた複写機、プリンター、ファクシミリ、製版システムなどの電子写真用のトナーに、流動性の改善、帯電性の制御、長期保存性の改善、クリーニング特性の制御、キャリアや感光体表面に対する付着性の制御、現像剤劣化挙動の制御などを目的として用いられる気相法シリカ粉末よりなる電子写真用トナー用外添剤に関する。
本発明はまた、この電子写真用トナー用外添剤を用いた電子写真用トナーに関する。
The present invention relates to a toner for electrophotography such as a copying machine, a printer, a facsimile machine, a plate making system using an electrophotographic method, an improvement in fluidity, a control of charging properties, an improvement in long-term storage, a control of cleaning characteristics, and a carrier. Further, the present invention relates to an external additive for an electrophotographic toner comprising a vapor-phase method silica powder used for the purpose of controlling adhesion to the surface of a photoreceptor or controlling the deterioration behavior of a developer.
The present invention also relates to an electrophotographic toner using the external additive for an electrophotographic toner.

微細なシリカ、チタニア、アルミナなどの無機酸化物粉末や、その表面を改質して帯電性や疎水性を改善した表面改質無機酸化物粉末は、複写機、レーザープリンタ、普通紙ファクシミリ等を含む電子写真において、トナー流動性改善剤、あるいは帯電性調整剤等として広く用いられている。   Inorganic oxide powders such as fine silica, titania, and alumina, and surface-modified inorganic oxide powders that have been modified to improve their chargeability and hydrophobicity can be used in copiers, laser printers, plain paper facsimiles, etc. In electrophotography, it is widely used as a toner fluidity improver or a charge control agent.

従来、このような用途に用いられる無機酸化物粉末のうち、気相法シリカは一次粒子径が特に小さく、その表面を改質して帯電性や疎水性を調整したシリカ粉末は、トナー用外添剤として優れた機能を持つことから、最も一般的に使用されている(例えば特許文献1〜3)   Conventionally, among inorganic oxide powders used for such applications, gas phase method silica has a particularly small primary particle size, and silica powder whose surface has been modified to adjust its chargeability and hydrophobicity is not suitable for toners. Since it has an excellent function as an additive, it is most commonly used (for example, Patent Documents 1 to 3).

気相法シリカは、数nm〜数10nmの平均粒子径を持つ一次粒子径が数個から十数個共有結合して不定形の強固な一次凝集粒子を形成しており、さらにそれが多数凝集した形態で存在する。その凝集粒子径は、通常10μmから200μm以上にもなる。
このような凝集粒子がトナー用外添剤として使用される時には、トナーへの分散工程において強い摩擦力を受けてほぐされ、一次凝集粒子を単位としてトナー粒子の表面に分散する。
Vapor phase method silica has several to tens of primary particle diameters with an average particle diameter of several nm to several tens of nm and is bonded to form amorphous primary aggregated particles. Exists in the form. The aggregate particle diameter is usually 10 μm to 200 μm or more.
When such agglomerated particles are used as an external additive for toner, they are loosened by receiving a strong frictional force in the dispersion step for the toner, and dispersed on the surface of the toner particles in units of primary agglomerated particles.

近年、電子写真の高画質化によりトナー粒子の小粒径化が進み、それに加えて高速化、カラー化により、トナーへの機械的負荷は益々大きくなっている。そのため、トナー性能の経時耐久性(劣化挙動の制御)が特に重要度を増しているが、一方では印刷待機時間の短縮や省エネルギーを目的として、トナーに使用される結着性樹脂(トナー母体樹脂)には低温定着性が求められるため、これを目指した開発に伴って軟化の傾向にある。この結果、益々トナーは経時劣化し易くなっている。   In recent years, the particle size of toner particles has been reduced due to the high image quality of electrophotography, and in addition to that, the mechanical load on the toner has been increasing due to the increase in speed and color. Therefore, the durability of toner performance over time (control of deterioration behavior) is particularly important, but on the other hand, binder resins (toner base resins) used for toners for the purpose of shortening printing standby time and saving energy. ) Is required to have low-temperature fixability, and tends to soften with development aimed at this. As a result, the toner is more likely to deteriorate with time.

電子写真用トナーの性能は、トナーの母体樹脂が本来持つ物性に加えて、内添剤、外添剤により付与された性質の全体として現れる。特に外添剤はトナー母体樹脂表面と外部環境との接点であるため、組成物中の含有量はわずか数%と微量であるにも係わらず、トナー性能への影響は大きいものである。   The performance of the electrophotographic toner appears as a whole of the properties imparted by the internal and external additives in addition to the physical properties inherent in the toner base resin. In particular, since the external additive is a contact point between the toner base resin surface and the external environment, the influence on the toner performance is large even though the content in the composition is only a few%.

トナーは複写機等の装置内において攪拌され、キャリアなどとの摩擦によって電荷を帯びる、すなわち帯電する。そして、その高度に制御された帯電性によって現像機能を発現する。しかし、トナーが長時間装置内で攪拌され続けると、その強い摩擦力がストレスになり、トナーの劣化が進行する。例えば、外添剤はトナー表面に埋没することにより、トナー表面と外部環境との接点としての目的の機能を失う。しかし、上述の様にトナーへの機械的負荷は近年増大し、かつ、トナーの結着性樹脂の軟化により、トナー母体の硬度は低くなっている。この結果、上記のような外添剤の埋没への対策の重要性は、益々高まっている。   The toner is agitated in an apparatus such as a copying machine, and is charged, that is, charged by friction with a carrier. The developing function is manifested by the highly controlled chargeability. However, when the toner is continuously stirred in the apparatus for a long time, the strong frictional force becomes stress and the deterioration of the toner proceeds. For example, the external additive is buried in the toner surface, thereby losing the intended function as a contact point between the toner surface and the external environment. However, as described above, the mechanical load on the toner has increased in recent years, and the hardness of the toner base has decreased due to the softening of the binder resin of the toner. As a result, the importance of measures against the burying of external additives as described above is increasing.

このような外添剤の埋没は、外添剤粉末の一次粒子径が20nm未満の場合においては特に顕著に見られる。これを防止する目的で、一次粒子径が100nm以上の外添剤粒子がスペーサーとして補助的に使用されることがある。特に、珪酸ナトリウムを原料として製造される沈降法やシリコンアルコキシドを原料とするゾルゲル法などの湿式法シリカは、均一な粒子径が得られると共に球状で流動性付与効果が高いなどの理由から、好んで用いられる。これらのシリカにおいては、一般的に一次凝集体を形成せず、一次粒子の状態でトナー上に分散する。   Such embedding of the external additive is particularly noticeable when the primary particle diameter of the external additive powder is less than 20 nm. For the purpose of preventing this, external additive particles having a primary particle diameter of 100 nm or more may be used as a supplementary spacer. In particular, wet method silica such as a precipitation method manufactured using sodium silicate as a raw material or a sol-gel method using silicon alkoxide as a raw material is preferable because it has a uniform particle size and is spherical and has a high fluidity-imparting effect. Used. These silicas generally do not form primary aggregates but are dispersed on the toner in the form of primary particles.

しかしながら、上記のような球状でかつ粒子径均一性が高いという利点と同時に、湿式法シリカに共通した特徴として、帯電量が低く、かつその立ち上がりが遅い。さらには、球状シリカではトナー母体樹脂との接触面積が小さいため、現像剤をカートリッジ内でキャリアと共に攪拌混合して摩擦帯電させる工程において、トナー表面から脱離しやすい問題がある。脱離した球状シリカが現像機内に飛散し、好ましくない箇所に付着すると、印刷性能低下の原因になることがある。例えば、キャリアに脱離球状シリカが付着することによってキャリアの帯電性能が劣化し、トナー帯電不良が発生する。   However, at the same time as the above-described advantage of being spherical and having high particle size uniformity, as a feature common to wet-process silica, the charge amount is low and its rise is slow. Furthermore, since spherical silica has a small contact area with the toner base resin, there is a problem that the developer is easily detached from the toner surface in the step of stirring and mixing the developer together with the carrier in the cartridge and tribocharging. If the detached spherical silica scatters in the developing machine and adheres to an unfavorable portion, it may cause a decrease in printing performance. For example, when the detached spherical silica adheres to the carrier, the charging performance of the carrier deteriorates and toner charging failure occurs.

この現象はトナーの形状によらず発生するが、特に重合法により製造された球形度と表面平滑性の高いトナー母体の表面にあっては、外添剤との接触面積が小さいために付着力が極めて小さく、容易に脱離する。そのため、トナー性能での問題が発生し易く、さらには深刻化し易い。   This phenomenon occurs regardless of the shape of the toner, but especially on the surface of a toner base having a high degree of sphericity and surface smoothness produced by a polymerization method, the contact area with the external additive is small, so the adhesion force Is very small and easily desorbs. Therefore, a problem in toner performance is likely to occur, and further, it is likely to become serious.

また、球形以外のトナーにおいては、球状シリカのトナー表面凹部への転がり込みも問題になる。即ち、トナー製造の最終段階で行われる外添処理の直後には、球状シリカはトナー表面での均一分散性に優れている。しかしながら、球状シリカはトナー表面を転がって移動しやすい。そのため、最終的にはトナーの凹部に転がり込み、そこに蓄積する傾向が強い。トナーが外部と接触するのは主に凸部であり、凹部に転がり込んでしまったシリカはもはやスペーサーとして機能することができない。   In addition, in the case of toners other than the spherical shape, rolling of spherical silica into the toner surface recess also becomes a problem. That is, immediately after the external addition process performed in the final stage of toner production, spherical silica is excellent in uniform dispersibility on the toner surface. However, the spherical silica tends to move on the toner surface. Therefore, it tends to eventually roll into the concave portion of the toner and accumulate there. The toner is mainly in contact with the convex portion, and the silica that has rolled into the concave portion can no longer function as a spacer.

以上の様に、湿式法の大粒子径球状シリカの使用には、利点と共にこれまでの外添剤には無かった課題が新たに生じている。   As described above, the use of the large particle size spherical silica by the wet method has a new problem that is not present in the conventional external additives.

湿式法シリカに対する気相法シリカの、トナー用外添剤としての機能上の利点は、鎖状あるいは不定形の強い一次凝集と、それに比較して極端に弱い二次凝集にも起因する。気相法シリカが外添剤として使用された時には、前述の様にトナーへの分散工程でほぐされて、不定形の一次凝集粒子を単位としてトナー表面に付着する。そして、その一次凝集粒子は複数の接点で付着するので、トナー表面での凹部への転がり込み、トナーへの埋没、またトナー表面からの脱離が発生しにくく、長時間に渡って安定してトナー表面に分散し、外添剤としての機能を発現し続ける。一方、湿式法シリカの凝集構造は気相法シリカと全く異なる。湿式法シリカにおいては、球状で粒子径均一性の高い一次粒子が、製造工程、特に乾燥工程において、互いに密着して凝集し巨大な凝集塊を形成する。この凝集塊は気相法シリカとは異なり一次凝集粒子の集合体ではないため、トナーへの分散工程で摩擦力を受けて分散する形態は球状の一次粒子か未分散の凝集塊であって、気相法シリカにあるような構造性を持つ一次凝集粒子にすることは困難である。   The functional advantage of vapor phase silica as a toner external additive over wet silica is also due to strong primary or agglomerated primary agglomeration and extremely weak secondary agglomeration. When vapor-phase process silica is used as an external additive, it is loosened in the step of dispersing in the toner as described above and adheres to the toner surface in units of amorphous primary aggregated particles. Since the primary agglomerated particles adhere at a plurality of contact points, they are not easily rolled into the recesses on the toner surface, embedded in the toner, or detached from the toner surface, and are stable over a long period of time. Disperses on the toner surface and continues to function as an external additive. On the other hand, the agglomerated structure of the wet process silica is completely different from the vapor process silica. In wet-process silica, primary particles having a spherical shape and high particle size uniformity are closely adhered to each other in the production process, particularly the drying process, and aggregate to form a huge aggregate. Unlike the vapor phase silica, this aggregate is not an aggregate of primary aggregated particles, so that the form dispersed by receiving the frictional force in the dispersion process to the toner is spherical primary particles or undispersed aggregates, It is difficult to obtain primary agglomerated particles having the structure as in vapor phase silica.

気相法シリカのもう一つの主な利点は、製法に起因する優れた帯電性能である。気相法シリカを外添してトナーに高帯電を付与することは容易であるが、それ以上に重要な点は、高疎水化処理した気相法シリカが高湿度条件下においてもトナーに安定した帯電性を付与することである。これは前述したトナーの現像性能に直接係わるものであり、外添剤の一次粒子径や一次凝集粒子径が小さくなると、その効果は益々大きくなり、湿式法の小粒子径シリカとの性能差が拡大する。反対に、大粒子径外添剤への性能要求がスペーサー機能に特化される場合には、先に述べた湿式法シリカの利点を良く生かせる場合がある。但しこの場合にも、形状に由来する上記の課題、すなわち、トナー表面での凹部への転がり込み、トナーへの埋没、またトナー表面からの脱離、といった課題を解決しなければならない。   Another major advantage of vapor phase silica is the excellent charging performance resulting from the manufacturing process. It is easy to externally add vapor phase silica to impart high charge to the toner, but more importantly, highly hydrophobized vapor phase silica is stable to the toner even under high humidity conditions. It is to give the electrified chargeability. This is directly related to the development performance of the toner described above, and as the primary particle diameter and primary aggregate particle diameter of the external additive become smaller, the effect becomes more and more, and the performance difference from the small particle diameter silica of the wet method is increased. Expanding. On the other hand, when the performance requirement for the large particle size external additive is specialized in the spacer function, the advantages of the wet process silica described above may be fully utilized. However, in this case as well, the above-mentioned problems derived from the shape, that is, problems such as rolling into the recesses on the toner surface, embedding in the toner, and detachment from the toner surface must be solved.

一方、気相法シリカを用いた場合であっても、平均一次粒子径が40nmを超えるほど大きなものであると一次凝集は特に弱まり、トナーへの分散工程では強い摩擦力によって一次粒子にまで解砕され、トナーの表面には多くの粒子が球状粒子として分散するようになる。その結果、湿式法球状シリカと同様に、トナー表面での凹部への転がり込み、トナーへの埋没、トナー表面からの脱離に起因する機能劣化が生じる。   On the other hand, even when vapor phase silica is used, primary aggregation is particularly weak when the average primary particle diameter exceeds 40 nm, and in the dispersion process with toner, it is resolved to primary particles by a strong frictional force. It is crushed and many particles are dispersed as spherical particles on the surface of the toner. As a result, similarly to the wet method spherical silica, rolling into the recesses on the toner surface, embedding in the toner, and functional deterioration due to detachment from the toner surface occur.

特開2004−145325号公報JP 2004-145325 A 特開2006−99006号公報JP 2006-99006 A 特開2007−34224号公報JP 2007-34224 A

本発明は、気相法大粒径シリカが持つトナー表面での凹部への転がり込み、トナーへの埋没、トナー表面からの脱離の問題を解決し、トナーへのスペーサー効果と耐久性付与効果に優れた、大粒子径かつ不定形の一次凝集粒子を持つ気相法シリカ粉末からなるトナー用外添剤を提供することを課題とする。   The present invention solves the problems of rolling into the recesses on the toner surface of the vapor phase method large particle size silica, embedding in the toner, and detachment from the toner surface, spacer effect and durability imparting effect on the toner It is an object of the present invention to provide an external toner additive composed of a vapor-phase silica powder having primary aggregate particles having a large particle size and an indefinite shape, which is excellent in the above.

本発明者らは、上記課題を解決するべく鋭意検討した結果、気相法シリカ粉末の製造条件を高度に制御することによって得られる、BET比表面積がSTSA(統計的厚さ比表面積)に対して大きく、かつ、STSAが所定値以下の気相法シリカ粉末が、一次粒子の凝集力が強く、所望の凝集粒子を形成すること、この凝集粒子は、平均一次粒子径が例えば30nm以上と大きいものであるにも係わらず、一次凝集力が強く、トナーとの混合後においても一次凝集が破壊されずに残り、トナー上には一次凝集粒子として分散することから、トナーに外添した場合には小粒径の気相法シリカと同様にトナー母体樹脂と複数の点で接することによって強固に付着し、その結果、トナー表面での凹部への転がり込み、トナーへの埋没、トナー表面からの脱離の問題が解消し、長時間に亘ってトナーの性能を維持し得るトナー用外添剤として好適なシリカ粉末であること、を見出した。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have obtained a BET specific surface area that is obtained by highly controlling the production conditions of the vapor phase method silica powder with respect to STSA (statistical thickness specific surface area). Gas phase method silica powder having a large STSA of a predetermined value or less has a strong primary particle agglomeration force and forms a desired agglomerated particle. The agglomerated particle has a large average primary particle size of, for example, 30 nm or more. Despite the fact that the primary agglomeration force is strong, the primary agglomeration remains unbroken even after mixing with the toner and disperses as primary agglomerated particles on the toner. Is adhered firmly to the toner base resin at a plurality of points as in the case of the small-particle-size gas phase method silica, and as a result, the toner surface rolls into the recesses and is embedded in the toner. Eliminating the elimination of problems, it is a suitable silica powder as an external additive for toner capable of maintaining the performance of the toner for a long time, been found.

本発明はこのような知見に基いて達成されたものであり、以下を要旨とする。   The present invention has been achieved on the basis of such findings, and the gist thereof is as follows.

[1] 気相法により得られたシリカ粉末であって、STSAが100m/g以下であり、かつ、BET比表面積とSTSAとの比が1.8以上であるシリカ粉末からなることを特徴とする電子写真用トナー用外添剤。 [1] A silica powder obtained by a vapor phase method, comprising a silica powder having an STSA of 100 m 2 / g or less and a ratio of BET specific surface area to STSA of 1.8 or more. An external additive for toner for electrophotography.

[2] [1]において、該シリカ粉末の平均一次粒子径が30nm以上であることを特徴とする電子写真用トナー用外添剤。 [2] The external additive for an electrophotographic toner according to [1], wherein the silica powder has an average primary particle size of 30 nm or more.

[3] [1]又は[2]において、該シリカ粉末のSTSAが30〜100m/gであることを特徴とする電子写真用トナー用外添剤。 [3] The external additive for an electrophotographic toner according to [1] or [2], wherein the silica powder has an STSA of 30 to 100 m 2 / g.

[4] [1]ないし[3]のいずれかにおいて、該シリカ粉末のBET比表面積とSTSAとの比が1.8〜7.0であることを特徴とする電子写真用トナー用外添剤。 [4] The external additive for an electrophotographic toner according to any one of [1] to [3], wherein the ratio of the BET specific surface area of the silica powder to STSA is 1.8 to 7.0. .

[5] [2]ないし[4]のいずれかにおいて、該シリカ粉末の平均一次粒子径が30〜70nmであることを特徴とする電子写真用トナー用外添剤。 [5] The external additive for an electrophotographic toner according to any one of [2] to [4], wherein the silica powder has an average primary particle size of 30 to 70 nm.

[6] [1]ないし[5]のいずれかにおいて、該シリカ粉末は疎水化処理が施されていることを特徴とする電子写真用トナー用外添剤。 [6] The external additive for an electrophotographic toner according to any one of [1] to [5], wherein the silica powder is hydrophobized.

[7] [6]において、該シリカ粉末の疎水率が70%以上であることを特徴とする電子写真用トナー用外添剤。 [7] The external additive for an electrophotographic toner according to [6], wherein the silica powder has a hydrophobicity of 70% or more.

[8] [1]ないし[7]のいずれかに記載のシリカ粉末を外添したことを特徴とする電子写真用トナー。 [8] A toner for electrophotography, wherein the silica powder according to any one of [1] to [7] is externally added.

本発明の電子写真用トナー用外添剤である、STSAが100m/g以下で、BET比表面積とSTSAとの比が1.8以上の気相法シリカ粉末は、大粒子径かつ不定形で強い一次凝集構造を持つものであり、トナーへのスペーサー効果と耐久性付与効果に優れ、長期に渡ってトナー性能を高く維持することができる。 The gas phase method silica powder having an STSA of 100 m 2 / g or less and a ratio of BET specific surface area to STSA of 1.8 or more, which is an external additive for an electrophotographic toner of the present invention, has a large particle size and an irregular shape. It has a strong primary aggregation structure and is excellent in the spacer effect and durability imparting effect on the toner, and can maintain the toner performance high over a long period of time.

本発明に係るシリカ粉末の平均一次粒子径は30nm以上、例えば30〜70nmであることが好ましい(請求項2,5)。   The average primary particle diameter of the silica powder according to the present invention is preferably 30 nm or more, for example, 30 to 70 nm (Claims 2 and 5).

また、本発明に係るシリカ粉末のSTSAは30〜100m/gであることが好ましく(請求項3)、BET比表面積とSTSAとの比は1.8〜7.0であることが好ましい(請求項4)。 The STSA of the silica powder according to the present invention is preferably 30 to 100 m 2 / g (Claim 3), and the ratio of the BET specific surface area to STSA is preferably 1.8 to 7.0 ( Claim 4).

本発明に係るシリカ粉末は、疎水化処理が施されているものであってもよく(請求項6)、その場合、その疎水率は70%以上であることが好ましい(請求項7)。   The silica powder according to the present invention may be hydrophobized (Claim 6), and in that case, the hydrophobicity is preferably 70% or more (Claim 7).

本発明の電子写真用トナーは、このような本発明の電子写真用トナー用外添剤を外添してなるものであり、耐久性に優れ、長期に亘り、その性能を高く維持することができる。   The toner for electrophotography of the present invention is formed by externally adding such an external additive for toner for electrophotography of the present invention, and has excellent durability and can maintain its performance high over a long period of time. it can.

実施例15のトナーサンプルのSEM写真である。18 is a SEM photograph of the toner sample of Example 15. 比較例15のトナーサンプルのSEM写真である。14 is a SEM photograph of a toner sample of Comparative Example 15. 実施例12〜14及び比較例12〜14のトナーサンプルの摩擦帯電量の経時変化を示すグラフである。7 is a graph showing changes with time in triboelectric charge amounts of toner samples of Examples 12 to 14 and Comparative Examples 12 to 14.

以下に本発明の電子写真用トナー用外添剤及び電子写真用トナーの実施の形態を詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the external additive for electrophotographic toner and the electrophotographic toner of the present invention will be described in detail.

[電子写真用トナー用外添剤]
本発明の電子写真用トナー用外添剤は、気相法により得られたシリカ粉末であって、STSAが100m/g以下であり、かつ、BET比表面積とSTSAとの比が1.8以上であるシリカ粉末からなることを特徴とする。以下において、本発明の電子写真用トナー用外添剤を構成するSTSAが100m/g以下でBET比表面積とSTSAとの比が1.8以上の気相法シリカ粉末を「本発明のシリカ粉末」と称す場合がある。
[External additive for toner for electrophotography]
The external additive for an electrophotographic toner of the present invention is a silica powder obtained by a vapor phase method, has an STSA of 100 m 2 / g or less, and a ratio of BET specific surface area to STSA of 1.8. It consists of the silica powder which is the above. In the following, a gas phase method silica powder having an STSA of 100 m 2 / g or less and a ratio of BET specific surface area to STSA of 1.8 or more constituting the external additive for an electrophotographic toner of the present invention is referred to as “silica of the present invention. Sometimes referred to as “powder”.

<作用機構>
シリカ粉末の比表面積の一般的な測定法としては、BET法による窒素吸着比表面積、即ち、BET比表面積が知られている。一般の気相法シリカ粉末はミクロポアを持たないため、BET比表面積は外部表面の比表面積をほぼ反映する。例えば、一次粒子を球形と仮定した上でBET比表面積から求めた平均一次粒子径は、実際にその気相法シリカを透過電子顕微鏡(TEM)撮影して写真上で一次粒子径を実測して得られた平均一次粒子径と良く一致する。
<Action mechanism>
As a general method for measuring the specific surface area of silica powder, the nitrogen adsorption specific surface area by the BET method, that is, the BET specific surface area is known. Since general vapor phase silica powder does not have micropores, the BET specific surface area almost reflects the specific surface area of the external surface. For example, assuming that the primary particles are spherical, the average primary particle diameter obtained from the BET specific surface area is obtained by actually measuring the primary particle diameter on a photograph by photographing the vapor phase silica using a transmission electron microscope (TEM). It agrees well with the average primary particle size obtained.

しかしながら、本発明に係るシリカ粉末では、TEMや走査電子顕微鏡(SEM)で観察される粒子径から計算される比表面積に対してBET比表面積は著しく大きい。これは、本発明に係わるシリカ粉末が微細なポア構造や表面に不規則な構造を持ち、BET比表面積はミクロポア内部を含む全表面積を測定する方法であることによる。   However, in the silica powder according to the present invention, the BET specific surface area is significantly larger than the specific surface area calculated from the particle diameter observed with a TEM or a scanning electron microscope (SEM). This is because the silica powder according to the present invention has a fine pore structure or an irregular structure on the surface, and the BET specific surface area is a method for measuring the total surface area including the inside of the micropore.

そこで、本発明者らは、粒子のミクロポアを含まない表面積として表される、統計的厚さ比表面積(STSA)に着目した。ここで、STSAはISO18852及びJIS K 6217−7に記載の方法に準拠して測定した値であり、シリカ粉末表面のミクロポアを含まない外部表面積として表される。   Therefore, the present inventors paid attention to a statistical thickness specific surface area (STSA) expressed as a surface area not including micropores of particles. Here, STSA is a value measured according to the method described in ISO 18852 and JIS K 6217-7, and is expressed as an external surface area that does not contain micropores on the surface of the silica powder.

このSTSAは本発明に係るシリカ粉末をTEM像上で実測した一次粒子径とより良く相関したが、さらに重要なことには、STSAが一定の値より小さくなり、さらにBET比表面積のSTSAに対する比が一定の値より大きいと、その様なシリカ粉末は一次粒子が大きくても一次凝集粒子のままトナー表面に分散し、さらにはトナー用外添剤として優れた性能を発揮することが見出された。
即ち、このようなシリカ粉末をトナーの外添剤として用いた場合には、一次凝集粒子がトナー母体樹脂に複数の接点で付着するので、トナー表面での凹部への転がり込み、トナーへの埋没、トナー表面からの脱離が抑制される効果により、相当する一次粒子径の球状シリカよりも長時間に亘りスペーサー機能を発現し続け、トナーの帯電性能を維持することが確認された。
This STSA correlated better with the primary particle diameter measured on the TEM image of the silica powder according to the present invention, but more importantly, the STSA is smaller than a certain value, and the ratio of the BET specific surface area to the STSA is more important. Is larger than a certain value, it is found that such silica powder is dispersed on the toner surface as primary agglomerated particles even if the primary particles are large, and further exhibits excellent performance as an external additive for toner. It was.
That is, when such silica powder is used as an external additive for toner, primary aggregated particles adhere to the toner base resin at a plurality of contacts, so that they roll into the recesses on the toner surface and are embedded in the toner. It was confirmed that due to the effect of suppressing detachment from the toner surface, the spacer function continued to be exhibited for a longer time than the spherical silica having the corresponding primary particle size, and the toner charging performance was maintained.

このようなことから、本発明のシリカ粉末は、STSAが100m/g以下であり、BET比表面積とSTSAとの比(以下「BET/STSA比」と称す。)が1.8以上であることを必須の要件とする。 For this reason, the silica powder of the present invention has an STSA of 100 m 2 / g or less, and a ratio of BET specific surface area to STSA (hereinafter referred to as “BET / STSA ratio”) of 1.8 or more. This is an essential requirement.

<STSA>
本発明のシリカ粉末はSTSAが100m/g以下である。STSAが100m/gを超えると、一次粒子径だけでなく凝集粒子径も小さ過ぎて、本発明の効果を得ることができない。ただし、シリカ粉末のSTSAが小さ過ぎると、トナー用外添剤として一次粒子、凝集粒子とも大き過ぎ、トナー表面からの脱離が生じたり、あるいは同時に使用する小粒径外添剤の効果を阻害する可能性がある。従って、本発明のシリカ粉末のSTSAは、30〜100m/gであることが好ましい。
<STSA>
The silica powder of the present invention has an STSA of 100 m 2 / g or less. When STSA exceeds 100 m 2 / g, not only the primary particle diameter but also the aggregate particle diameter is too small, and the effect of the present invention cannot be obtained. However, if the STSA of the silica powder is too small, both the primary particles and the agglomerated particles as the external additive for the toner are too large, causing detachment from the toner surface, or inhibiting the effect of the small particle size external additive used at the same time. there's a possibility that. Accordingly, the STSA of the silica powder of the present invention is preferably 30 to 100 m 2 / g.

<BET/STSA比>
シリカ粉末のBET/STSA比が1.8未満の場合には、従来の気相法シリカ粉末と大差のない、球状シリカが凝集した一次凝集粒子が得られる。その場合には、STSAの値にかかわらず、BET比表面積で相当する従来の気相法シリカ粉末に比較して十分な優位性が見られない。
ただし、BET/STSA比が過度に大きいシリカ粉末は凝集力が強まりすぎるために粗大な凝集が発生しやすくなるため、本発明のシリカ粉末のBET/STSA比は、1.8以上で、1.8〜7.0、特に1.9〜6.0であることが好ましい。
<BET / STSA ratio>
When the BET / STSA ratio of the silica powder is less than 1.8, primary agglomerated particles in which spherical silica is agglomerated that is not much different from the conventional vapor phase method silica powder are obtained. In that case, regardless of the value of STSA, a sufficient advantage is not seen as compared with the conventional vapor phase method silica powder corresponding to the BET specific surface area.
However, since the silica powder having an excessively high BET / STSA ratio has a cohesive force that is too strong, coarse agglomeration is likely to occur. Therefore, the BET / STSA ratio of the silica powder of the present invention is 1.8 or more. It is preferably 8 to 7.0, particularly 1.9 to 6.0.

<BET比表面積>
本発明のシリカ粉末のBET比表面積は、上記STSAの値に対して上記BET/STSA比を満たす値であれば良く、特に制限はないが、通常45〜400m/g程度であることが好ましい。
<BET specific surface area>
The BET specific surface area of the silica powder of the present invention is not particularly limited as long as it is a value satisfying the BET / STSA ratio with respect to the value of the STSA, but it is usually preferably about 45 to 400 m 2 / g. .

<平均一次粒子径>
本発明のシリカ粉末の平均一次粒子径は、通常30nm以上、特に30〜70nmであることが好ましい。シリカ粉末の平均一次粒子径が大き過ぎると他の外添剤が有効に機能せず、小さ過ぎるとこの外添剤粉末に求められるスペーサー効果が十分でなくなる。
なお、本発明のシリカ粉末の平均一次粒子径は、TEM写真上での実測値である。
<Average primary particle size>
The average primary particle diameter of the silica powder of the present invention is usually 30 nm or more, preferably 30 to 70 nm. If the average primary particle size of the silica powder is too large, other external additives do not function effectively, and if it is too small, the spacer effect required for the external additive powder is not sufficient.
In addition, the average primary particle diameter of the silica powder of this invention is a measured value on a TEM photograph.

<製造方法>
本発明のシリカ粉末の製造方法は、上述のSTSAとBET/STSA比を満足する気相法シリカ粉末が得られる方法であれば良く、特に制限はないが、例えば、以下のような方法が挙げられる。
<Manufacturing method>
The method for producing the silica powder of the present invention is not particularly limited as long as it is a method by which a gas phase method silica powder satisfying the above-mentioned STSA and BET / STSA ratio is obtained. It is done.

火炎加水分解法による気相法シリカ粉末の一般的な製造方法は、例えば、四塩化ケイ素等の原料ケイ素化合物のガスを不活性ガスと共に燃焼バーナーの混合室に導入し、水素及び空気と混合して所定比率の混合ガスとし、この混合ガスを反応室で1000〜3000℃の温度で燃焼させてシリカを生成させ、冷却後、生成したシリカをフィルターで捕集する方法である。火炎加水分解法についてのより詳細な製造方法としては、ドイツ特許第974,793号、同第974,974号及び同第909,339号の各公報に記載の方法を参照することができる。   A general method for producing a vapor phase silica powder by flame hydrolysis is, for example, introducing a raw silicon compound gas such as silicon tetrachloride with an inert gas into a mixing chamber of a combustion burner and mixing it with hydrogen and air. In this method, the mixed gas is mixed at a predetermined ratio, and the mixed gas is burned in a reaction chamber at a temperature of 1000 to 3000 ° C. to generate silica, and after cooling, the generated silica is collected by a filter. As a more detailed production method for the flame hydrolysis method, methods described in German Patent Nos. 974,793, 974,974, and 909,339 can be referred to.

本発明のシリカ粉末の好適な製造方法は、原料ケイ素化合物に対して用いる一次可燃性ガス供給量を、理論量に対して1未満に制御することによって、不定形シリカを得るものである。その製造方法としては、欧州特許公開公報第07108557号を参照することができる。   In a preferred method for producing the silica powder of the present invention, amorphous silica is obtained by controlling the supply amount of the primary combustible gas used for the raw silicon compound to less than 1 with respect to the theoretical amount. As the production method, European Patent Publication No. 07108557 can be referred to.

以下に、この製造方法について説明する。   Below, this manufacturing method is demonstrated.

まず、加水分解可能な原料ケイ素化合物、一次酸素含有ガス及び一次可燃性ガスを燃焼バーナーの混合室に導入して混合し、この混合物に点火して火炎を生じさせ、これを反応室に送り込んで1000〜3000℃の温度で燃焼させてシリカ粉末とガス状物質を生成させる。生成したガス状物質からシリカ粉末を分離回収する。   First, hydrolysable raw material silicon compound, primary oxygen-containing gas and primary combustible gas are introduced and mixed in the mixing chamber of the combustion burner, and this mixture is ignited to produce a flame, which is sent to the reaction chamber. Combustion is performed at a temperature of 1000 to 3000 ° C. to produce silica powder and a gaseous substance. Silica powder is separated and recovered from the generated gaseous substance.

ここで、一次可燃性ガスの導入量は、最大でも原料ケイ素化合物を完全に加水分解するには不充分な程度の量とする。即ち、一次可燃性ガス導入量は、原料ケイ素化合物を完全に加水分解するために必要とされる可燃性ガスの化学量論量未満とする。
この可燃性ガスの化学量論量に対する一次可燃性ガスの導入量の割合は、下記式で算出され、本発明のシリカ粉末はこのγ(一次)の値が1未満であるように一次可燃性ガス導入量を制御することにより製造することができる。
γ(一次)=一次可燃性ガス導入量(モル)/可燃性ガスの化学量論量(モル)
Here, the introduction amount of the primary combustible gas is set to an amount that is not sufficient to completely hydrolyze the raw silicon compound. That is, the amount of primary combustible gas introduced is less than the stoichiometric amount of combustible gas required to completely hydrolyze the raw silicon compound.
The ratio of the introduction amount of the primary combustible gas to the stoichiometric amount of the combustible gas is calculated by the following formula, and the silica powder of the present invention is primary combustible so that the value of γ (primary) is less than 1. It can manufacture by controlling the amount of gas introduction.
γ (primary) = primary combustible gas introduction amount (mole) / stoichiometric amount of combustible gas (mole)

γ(一次)の値は、好ましくは0.20〜0.90、特に好ましくは0.30〜0.70である。
γ(一次)が1以上であると、後述のように本発明のシリカ粉末を製造することができないが、γ(一次)が過度に小さいと生成物に塩素分の残留が生じ、好ましくない。
The value of γ (primary) is preferably 0.20 to 0.90, particularly preferably 0.30 to 0.70.
If γ (primary) is 1 or more, the silica powder of the present invention cannot be produced as described later. However, if γ (primary) is excessively small, the product is undesirably residual in chlorine.

また、一次酸素含有ガスの導入量は、一次可燃性ガスと完全に反応するのに必要な量、(この量を「一次酸素含有ガスの化学量論量」という。)以上であることが好ましい。一次酸素含有ガスの化学量論量に対しての、一次酸素含有ガス導入量の比λ(一次)は、下記式で算出される。
λ(一次)=一次酸素含有ガス導入量(モル)/一次酸素含有ガスの化学量論量(モル)
The amount of the primary oxygen-containing gas introduced is preferably not less than the amount necessary for complete reaction with the primary combustible gas (this amount is referred to as “the stoichiometric amount of the primary oxygen-containing gas”). . The ratio λ (primary) of the introduction amount of the primary oxygen-containing gas to the stoichiometric amount of the primary oxygen-containing gas is calculated by the following formula.
λ (primary) = introduction amount of primary oxygen-containing gas (mole) / stoichiometric amount of primary oxygen-containing gas (mole)

このλ(一次)値は1以上でかつ10以下であることが望ましく、好ましくは3〜10、特に好ましくは3〜7である。一次酸素含有ガスが少なくλ(一次)が1未満では、不完全燃焼により一次可燃性ガスおよびその部分分解物が反応系中に残留するが、反対に一次酸素含有ガスが多過ぎると、燃焼速度が速すぎて安定な炎を保つことが出来なくなるので好ましくない。   The λ (primary) value is desirably 1 or more and 10 or less, preferably 3 to 10, particularly preferably 3 to 7. If the primary oxygen-containing gas is small and λ (primary) is less than 1, the primary combustible gas and its partially decomposed product remain in the reaction system due to incomplete combustion. On the other hand, if the primary oxygen-containing gas is too much, the combustion rate Is too fast to keep a stable flame.

本発明のシリカ粉末の製造においては、反応室内の1ヶ所又はそれ以上の箇所において、二次およびそれ以上の、高次可燃性ガスを供給しても良い。高次可燃性ガスは、燃焼バーナーの混合室に導入される一次可燃性ガスと異なり、直接反応室内に供給される。また、高次可燃性ガスの各々の導入口は、シリカ粉末の組成と構造に影響を及ぼすことのできる箇所に設置することが必須である。   In the production of the silica powder of the present invention, secondary and higher higher flammable gases may be supplied at one or more locations in the reaction chamber. Unlike the primary combustible gas introduced into the mixing chamber of the combustion burner, the high-order combustible gas is supplied directly into the reaction chamber. Moreover, it is essential to install each inlet of the high-order flammable gas at a location where the composition and structure of the silica powder can be affected.

一次可燃性ガスと高次可燃性ガスの総和である全可燃性ガスの導入量は、原料ケイ素化合物を完全に加水分解するのに必要な化学量論量以上であることが好ましい。即ち、下記式で算出される全可燃性ガス導入量の、可燃性ガスの化学量論量に対する割合γ(合計)が1以上であることが好ましい。
γ(合計)=全可燃性ガス導入量(モル)/可燃性ガスの化学量論量(モル)
The introduction amount of the total combustible gas, which is the sum of the primary combustible gas and the high order combustible gas, is preferably at least the stoichiometric amount necessary for completely hydrolyzing the raw silicon compound. That is, it is preferable that the ratio γ (total) of the total amount of combustible gas calculated by the following formula to the stoichiometric amount of combustible gas is 1 or more.
γ (total) = total amount of combustible gas introduced (mole) / stoichiometric amount of combustible gas (mole)

このγ(合計)の値は、1.05〜4.0であることが好ましく、1.1〜2.0であることが特に好ましい。γ(合計)が1未満では発生する水蒸気が反応の完結に不十分であり、一方この値が大き過ぎるとシリカ粉末の一次粒子径が小さくなるため、本発明で目的とする大粒子径のシリカ粉末を製造することが難しくなる。   The value of γ (total) is preferably 1.05 to 4.0, and particularly preferably 1.1 to 2.0. If γ (total) is less than 1, the generated water vapor is insufficient for completion of the reaction. On the other hand, if this value is too large, the primary particle size of the silica powder becomes small. It becomes difficult to produce powder.

本発明のシリカ粉末の製造において、反応室内の1ヶ所又はそれ以上の箇所において、二次およびそれ以上の、高次酸素含有ガスを供給しても良い。高次酸素含有ガスは、燃焼バーナーの混合室に導入される一次酸素含有ガスと異なり、直接反応室内に供給される。また、高次酸素含有ガスの各々の導入口は、シリカ粉末の組成と構造に影響を及ぼすことのできる箇所に設置することが必須である。   In the production of the silica powder of the present invention, secondary and higher secondary oxygen-containing gas may be supplied at one or more locations in the reaction chamber. The primary oxygen-containing gas is supplied directly into the reaction chamber, unlike the primary oxygen-containing gas introduced into the mixing chamber of the combustion burner. Moreover, it is essential to install each inlet of the high-order oxygen-containing gas at a location where the composition and structure of the silica powder can be affected.

一次酸素含有ガスと高次酸素含有ガスの総和である全酸素含有ガスの導入量は、全可燃性ガスと完全に反応するのに必要な量(この量を「酸素含有ガスの化学量論量」という。)以上であることが好ましい。酸素含有ガスの化学量論量に対する、全酸素含有ガス導入量の比λ(合計)は、下記式で算出される。
λ(合計)=全酸素含有ガス導入量(モル)/酸素含有ガスの化学量論量(モル)
The total amount of the oxygen-containing gas, which is the sum of the primary oxygen-containing gas and the higher-order oxygen-containing gas, is the amount necessary for complete reaction with all combustible gases (this amount is expressed as “the stoichiometric amount of the oxygen-containing gas”). It is preferable that it is above. The ratio λ (total) of the total oxygen-containing gas introduction amount to the stoichiometric amount of the oxygen-containing gas is calculated by the following equation.
λ (total) = total oxygen-containing gas introduction amount (mole) / stoichiometric amount of oxygen-containing gas (mole)

λ(合計)は1以上であって、特に1より大で且つ10以下であることが望ましく、好ましくは1.5〜7.0、特に好ましくは1.8〜4.0である。λ(合計)が1未満では不完全燃焼により一次可燃性ガスおよびその部分分解物が反応系中に残留するが、反対に過度に大きいと燃焼速度が速すぎて安定な炎を保つことが出来なくなるので好ましくない。   λ (total) is 1 or more, particularly preferably greater than 1 and 10 or less, preferably 1.5 to 7.0, particularly preferably 1.8 to 4.0. If λ (total) is less than 1, the primary combustible gas and its partial decomposition products remain in the reaction system due to incomplete combustion. On the other hand, if it is too large, the combustion speed is too high and a stable flame can be maintained. Since it disappears, it is not preferable.

なお、出発原料としての加水分解可能な原料ケイ素化合物には、水との反応によってシリカに変換される加水分解可能なケイ素化合物も含まれる。原料ケイ素化合物は、蒸気の状態でも、あるいはそれと反応しない溶剤に溶かした溶液の状態でも導入することができる。原料ケイ素化合物は、望ましくは蒸気の状態で導入される。   In addition, the hydrolyzable raw material silicon compound as a starting material includes a hydrolyzable silicon compound that is converted to silica by reaction with water. The raw silicon compound can be introduced either in the vapor state or in the form of a solution dissolved in a solvent that does not react therewith. The raw material silicon compound is desirably introduced in a vapor state.

原料ケイ素化合物としては、ハロゲン化ケイ素、有機ハロゲン化ケイ素、ケイ素アルコキシドが挙げられ、具体例としては、SiCl、MeSiCl、MeSiCl、MeSiCl、MeSi、HSiCl、MeHSiCl、MeEtSiCl、ClSiSiMeCl、ClSiSiMeCl、ClSiSiCl、MeClSiSiMeCl、MeClSiSiMeCl、MeClSiSiClMe、MeSiSiClMe、MeSiSiMe、テトラエトキシシラン、テトラメトキシシラン、D4ポリシロキサン(環状シロキサン四量体)、D5ポリシロキサン(環状シロキサン五量体)などが挙げられる(ここで、Meはメチル、Etはエチルを表す。)。これらは1種を単独で用いても良く、2種以上を混合して用いても良い。これらのうち特に好ましいのはSiClである。 Examples of the raw material silicon compound include silicon halides, organic silicon halides, and silicon alkoxides. Specific examples include SiCl 4 , MeSiCl 3 , Me 2 SiCl 2 , Me 3 SiCl, Me 4 Si, HSiCl 3 , and Me 2. HSiCl, MeEtSiCl 2, Cl 3 SiSiMeCl 2, Cl 3 SiSiMe 2 Cl, Cl 3 SiSiCl 3, MeCl 2 SiSiMeCl 2, Me 2 ClSiSiMeCl 2, Me 2 ClSiSiClMe 2, Me 3 SiSiClMe 2, Me 3 SiSiMe 3, tetraethoxysilane, Tetramethoxysilane, D4 polysiloxane (cyclic siloxane tetramer), D5 polysiloxane (cyclic siloxane pentamer), etc. (where Me is methyl, Et is ethyl) Represent.). These may be used alone or in combination of two or more. Of these, SiCl 4 is particularly preferred.

可燃性ガスは、酸素と反応して燃焼し、同時に原料ケイ素化合物の加水分解に必要な水を発生するガスである。可燃性ガス(例えば一次可燃性ガス、二次可燃性ガス或いは二次可燃性ガス以上の高次可燃性ガス)としては好ましくは水素、メタン、エタン、プロパン、ブタン、天然ガスが挙げられる。これらは1種を単独で用いても良く、2種以上を混合して用いても良い。可燃性ガスとして特に好ましいのは水素である。   The combustible gas is a gas that reacts with oxygen and burns, and at the same time generates water necessary for hydrolysis of the raw silicon compound. As the combustible gas (for example, primary combustible gas, secondary combustible gas or higher combustible gas higher than the secondary combustible gas), hydrogen, methane, ethane, propane, butane, and natural gas are preferable. These may be used alone or in combination of two or more. Particularly preferred as a combustible gas is hydrogen.

酸素含有ガス(例えば一次酸素含有ガス、二次酸素含有ガス或いは三次酸素含有ガス以上の高次酸素含有ガス)としては、好ましくは空気であり、空気に酸素を富化して用いることもできる。   The oxygen-containing gas (for example, a primary oxygen-containing gas, a secondary oxygen-containing gas, or a higher-order oxygen-containing gas higher than the tertiary oxygen-containing gas) is preferably air, and can be used by enriching air with oxygen.

上記の製造方法においては、生成したシリカ粉末をガス状物質から分離した後で、シリカ粉末に対して水蒸気と空気の混合気体による水蒸気処理を行っても良い。この水蒸気処理は通常250〜750℃、好ましくは300〜700℃、より好ましくは350〜650℃、更に好ましくは400〜600℃、特に好ましくは450〜550℃の温度で実施される。水蒸気処理は、例えば生成したシリカ粉末の表面からの未反応塩化物の除去、集塊粒子の低減等に有効である。この水蒸気処理は、ガス状物質を分離した後のシリカ粉末を、並流又は向流方向に流れる水蒸気及び空気の混合気体により連続処理で実施することもできる。   In the above manufacturing method, after the produced silica powder is separated from the gaseous substance, the silica powder may be subjected to steam treatment with a mixed gas of steam and air. This steam treatment is usually performed at a temperature of 250 to 750 ° C, preferably 300 to 700 ° C, more preferably 350 to 650 ° C, still more preferably 400 to 600 ° C, and particularly preferably 450 to 550 ° C. The steam treatment is effective, for example, for removing unreacted chloride from the surface of the produced silica powder and reducing agglomerated particles. This water vapor treatment can also be carried out by continuous treatment of the silica powder after separating the gaseous substance with a mixed gas of water vapor and air flowing in the cocurrent or countercurrent direction.

上記のように一次可燃性ガスを化学量論量未満として行う製造方法により、本発明のSTSA及びBET/STSA比を満たすシリカ粉末を容易に得ることができる理由は以下の通りである。   The reason why the silica powder satisfying the STSA and BET / STSA ratio of the present invention can be easily obtained by the production method in which the primary combustible gas is set to less than the stoichiometric amount as described above is as follows.

即ち、一次可燃性ガスが化学量論量以上に供給された場合には、得られるシリカ粉末のBET比表面積とSTSAはほぼ等しくなる(BET/STSA比≒1)が、本発明のシリカ粉末はBET比表面積よりもSTSAが著しく小さく、同時に一次粒子径はBET比表面積が同等の一般の気相法シリカ粉末に比較して大きい。
一次可燃性ガスが化学量論量に対して不足すると、シリカの粒子形成よりも粒子成長が優先する。また同時に、原料ケイ素化合物が完全に加水分解を受けないままで粒子成長する。最終的には可燃性ガスが化学量論量以上に供給されて反応は完結するものの、生成したシリカ粒子は構造欠陥が多く、そのため粒子表面に不規則な構造を持つ。
さらに重要な効果は、表面の不規則構造が粒子同士の凝集力を高めることである。本発明者らが検討した結果、上記の方法で製造した気相法シリカ粉末は、一次粒子径が30nmを超える大粒子径シリカ粉末であっても強く凝集し、一次凝集体が、トナーへの分散工程の後においても0.1μm〜0.5μmの凝集粒子径を保持することが確認された。
そして、凝集粒子径を最適に制御することによって、トナー用外添剤として使用したときにトナー表面での凹部への転がり込み、トナーへの埋没、トナー表面からの脱離の問題が解消され、長時間に亘ってトナー劣化を抑制する優れたスペーサー効果を発現するシリカ粉末を得ることができる。
That is, when the primary combustible gas is supplied in a stoichiometric amount or more, the BET specific surface area and STSA of the obtained silica powder are substantially equal (BET / STSA ratio≈1). The STSA is remarkably smaller than the BET specific surface area, and at the same time, the primary particle size is larger than that of a general vapor phase silica powder having the same BET specific surface area.
If the primary combustible gas is deficient relative to the stoichiometric amount, particle growth takes precedence over silica particle formation. At the same time, the raw material silicon compound undergoes particle growth without being completely hydrolyzed. Eventually, the combustible gas is supplied in excess of the stoichiometric amount to complete the reaction, but the generated silica particles have many structural defects, and therefore have an irregular structure on the particle surface.
A further important effect is that the irregular structure on the surface increases the cohesive force between the particles. As a result of the study by the present inventors, the gas phase method silica powder produced by the above method is strongly aggregated even when the primary particle diameter is larger than 30 nm, and the primary aggregates are added to the toner. It was confirmed that the aggregate particle diameter of 0.1 μm to 0.5 μm was maintained even after the dispersion step.
And by controlling the aggregated particle diameter optimally, when used as an external additive for toner, the problem of rolling into the concave portion on the toner surface, embedding in the toner, detachment from the toner surface is solved, A silica powder exhibiting an excellent spacer effect that suppresses toner deterioration over a long period of time can be obtained.

<表面処理>
本発明のシリカ粉末は、気相法により製造されたシリカ粉末をそのままで用いることも、表面処理してから用いることもできる。
表面処理を行う場合には、既知の気相法シリカ粉末の表面処理条件を用い、例えばWO2009/084184に記載された方法により実施することができる。この場合、表面処理剤との反応が可能なシラノール基は外部表面とミクロポアの両方に分布するが、立体障害により一部の表面とは表面処理剤は反応することができないので、表面処理剤の必要量は通常の気相法シリカ粉末においてBET比表面積から計算した値より小さくなり、BET比表面積とSTSAの間に設定することができる。
<Surface treatment>
As the silica powder of the present invention, the silica powder produced by the vapor phase method can be used as it is, or after being surface-treated.
When the surface treatment is performed, the surface treatment conditions of known vapor phase silica powder can be used, for example, by the method described in WO2009 / 084184. In this case, silanol groups capable of reacting with the surface treatment agent are distributed on both the external surface and the micropore, but the surface treatment agent cannot react with some surfaces due to steric hindrance. The required amount is smaller than the value calculated from the BET specific surface area in ordinary vapor phase silica powder, and can be set between the BET specific surface area and STSA.

表面処理の方法に特に制限はなく、例えば疎水化処理の場合、疎水化処理剤としては、ヘキサメチルジシラザンのようなアルキルシラザン系化合物、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、トリメチルメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、ブチルトリメトキシシランのようなアルキルアルコキシシラン系化合物、ジメチルジクロロシラン、トリメチルクロロシランのようなクロロシラン系化合物、あるいはシリコーンオイル、シリコーンワニスなどを用いることができる。これらの疎水化処理剤は1種を単独で用いても良く、2種以上を混合して用いても良い。   The surface treatment method is not particularly limited. For example, in the case of a hydrophobic treatment, the hydrophobizing agent includes alkylsilazane compounds such as hexamethyldisilazane, dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, trimethylmethoxysilane, methyl Alkyl alkoxysilane compounds such as trimethoxysilane and butyltrimethoxysilane, chlorosilane compounds such as dimethyldichlorosilane and trimethylchlorosilane, silicone oil, and silicone varnish can be used. One of these hydrophobizing agents may be used alone, or two or more thereof may be mixed and used.

また、具体的な処理方法としては、例えば、本発明のシリカ粉末に疎水化処理剤を噴霧し、又は気化した疎水化処理剤を混合し、加熱処理する方法が挙げられる。このとき、水、アミン、その他の触媒を使用しても良い。なお、この乾式表面処理は窒素などの不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましい。あるいは、溶媒に疎水化処理剤を溶解し、これに本発明のシリカ粉末を混合分散した後、必要に応じて加熱処理を行い、さらに乾燥処理を行って表面改質シリカ粉末を得ることができる。なお、疎水化処理剤はシリカ粉末を溶媒に混合分散した後あるいは同時に加えても良い。   Moreover, as a concrete processing method, the method of spraying the hydrophobization processing agent on the silica powder of this invention or mixing the vaporized hydrophobizing processing agent, and heat-processing is mentioned, for example. At this time, water, amine, or other catalyst may be used. The dry surface treatment is preferably performed in an inert gas atmosphere such as nitrogen. Alternatively, the hydrophobizing agent is dissolved in a solvent, and the silica powder of the present invention is mixed and dispersed therein, followed by heat treatment as necessary, and further drying treatment to obtain a surface-modified silica powder. . The hydrophobizing agent may be added after silica powder is mixed and dispersed in a solvent or simultaneously.

疎水化処理された本発明のシリカ粉末(疎水化シリカ粉末)の疎水性の程度については特に制限はなく、使用目的、要求特性に応じて決定されるが、電子写真用トナーの外添剤としての用途においては、疎水率が70%以上、特に85%以上であることが好ましい。なお、疎水率の上限は100%である。
疎水化シリカ粉末の疎水率は、具体的には、後掲の実施例の項に記載した方法で測定される。
The degree of hydrophobicity of the hydrophobized silica powder of the present invention (hydrophobized silica powder) is not particularly limited and is determined according to the purpose of use and the required characteristics, but as an external additive for electrophotographic toners. In the above applications, the hydrophobicity is preferably 70% or more, particularly preferably 85% or more. The upper limit of the hydrophobic rate is 100%.
Specifically, the hydrophobicity of the hydrophobized silica powder is measured by the method described in the Examples section below.

[電子写真用トナー]
本発明の電子写真用トナーは、上述の本発明のシリカ粉末よりなる本発明の電子写真用トナー用外添剤を外添したものであり、その組成やその製造方法には特に制限はなく、公知の組成及び方法を採用することができる。
[Electrophotographic toner]
The electrophotographic toner of the present invention is obtained by externally adding the external additive for an electrophotographic toner of the present invention comprising the above-described silica powder of the present invention, and there is no particular limitation on the composition and the production method thereof. Known compositions and methods can be employed.

本発明の電子写真用トナーの製造に当り、本発明のシリカ粉末(本発明の電子写真用トナー用外添剤)の添加量は、所望の特性向上効果が得られるような添加量であれば良く、特に制限されないが、電子写真用トナー中に、本発明のシリカ粉末が0.1〜8.0重量%含有されていることが好ましい。電子写真用トナー中の本発明のシリカ粉末の含有量が0.1重量%未満では、本発明のシリカ粉末を添加したことによる耐久性の向上効果や帯電性等の安定効果が十分に得られない。また、本発明のシリカ粉末の含有量が8.0重量%を超えるとトナーの表面を完全に被覆してなお過剰分のシリカが多く存在するため、装置内汚染の原因になる可能性がある。   In the production of the electrophotographic toner of the present invention, the addition amount of the silica powder of the present invention (the external additive for electrophotographic toner of the present invention) is such that the desired characteristic improving effect can be obtained. Although not particularly limited, the electrophotographic toner preferably contains 0.1 to 8.0% by weight of the silica powder of the present invention. When the content of the silica powder of the present invention in the electrophotographic toner is less than 0.1% by weight, the effect of improving durability and the stabilizing effect such as chargeability can be sufficiently obtained by adding the silica powder of the present invention. Absent. Further, if the content of the silica powder of the present invention exceeds 8.0% by weight, the toner surface is completely covered and a large amount of silica is still present, which may cause contamination in the apparatus. .

トナーには一般に熱可塑性樹脂(トナー母体樹脂)の他、少量の顔料及び電荷制御剤、その他の外添剤が含まれている。本発明では、本発明のシリカ粉末が配合されていれば、他の成分は従来と同様で良く、磁性、非磁性の1成分系トナー、2成分系トナーのいずれでも良い。また、負帯電性トナー、正帯電性トナーのいずれでも良く、モノクロ、カラーのどちらでも良い。   In general, the toner contains a small amount of a pigment, a charge control agent, and other external additives in addition to a thermoplastic resin (toner base resin). In the present invention, as long as the silica powder of the present invention is blended, the other components may be the same as those in the past, and may be either a magnetic or non-magnetic one-component toner or two-component toner. Further, either negatively chargeable toner or positively chargeable toner may be used, and either monochrome or color may be used.

なお、本発明の電子写真用トナーの製造に当り、外添剤としての本発明のシリカ粉末は、単独で使用されるに限られず、目的に応じて、他の金属酸化物微粉末と併用しても良い。例えば、本発明のシリカ粉末と、他の表面改質された乾式シリカ粉末や表面改質された乾式酸化チタン粉末や表面改質された湿式酸化チタン粉末等を併用することができる。   In the production of the electrophotographic toner of the present invention, the silica powder of the present invention as an external additive is not limited to being used alone, but may be used in combination with other metal oxide fine powders depending on the purpose. May be. For example, the silica powder of the present invention may be used in combination with other surface-modified dry silica powder, surface-modified dry titanium oxide powder, surface-modified wet titanium oxide powder, or the like.

以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Examples and Comparative Examples.

なお、以下において、γ(一次)、γ(合計)、λ(一次)、λ(合計)は前述の通りであるが、γ(二次)、γ(三次)は下記式で算出される値を意味する。
γ(二次)=二次可燃性ガス導入量(モル)/可燃性ガスの化学量論量(モル)
γ(三次)=三次可燃性ガス導入量(モル)/可燃性ガスの化学量論量(モル)
In the following, γ (primary), γ (total), λ (primary), and λ (total) are as described above, but γ (secondary) and γ (third order) are values calculated by the following formulae. Means.
γ (secondary) = secondary combustible gas introduction amount (mole) / stoichiometric amount of combustible gas (mole)
γ (tertiary) = amount of introduced tertiary combustible gas (mole) / stoichiometric amount of combustible gas (mole)

〔実施例1〜4、比較例1〜6(シリカ粉末の製造)〕
比較例1においては、108Kg/hの四塩化珪素(SiCl)と14m/h(標準状態)の水素(一次可燃性ガス)と140m/h(標準状態)の空気(一次酸素含有ガス)とを燃焼バーナーの混合室に導入して混合し、この混合ガスをバーナーから噴射し、反応室で点火して燃焼させ、ここに21m/h(標準状態)の水素(二次可燃性ガス)と40m/h(標準状態)の空気(二次酸素含有ガス)を追加供給した。
このときのγ(一次)、γ(合計)、λ(一次)、λ(合計)は表1に示す通りである。
[Examples 1 to 4, Comparative Examples 1 to 6 (production of silica powder)]
In Comparative Example 1, 108 Kg / h silicon tetrachloride (SiCl 4 ), 14 m 3 / h (standard state) hydrogen (primary combustible gas), and 140 m 3 / h (standard state) air (primary oxygen-containing gas) ) Is introduced into the mixing chamber of the combustion burner and mixed, and this mixed gas is injected from the burner and ignited and burned in the reaction chamber, where 21 m 3 / h (standard state) of hydrogen (secondary combustible) Gas) and 40 m 3 / h (standard state) air (secondary oxygen-containing gas) were additionally supplied.
Γ (primary), γ (total), λ (primary), and λ (total) at this time are as shown in Table 1.

実施例1〜4では、SiCl導入量を100Kg/hとし、γ(一次)、γ(二次)、γ(三次)、γ(合計)、λ(一次)、λ(合計)が表1に示す値となるように、一次可燃性ガス、二次可燃性ガス、三次可燃性ガス、一次酸素含有ガス及び二次酸素含有ガスの導入量を調整したこと以外は、比較例1と同様にして反応を行った。 In Examples 1 to 4, the amount of SiCl 4 introduced was 100 kg / h, and γ (primary), γ (secondary), γ (tertiary), γ (total), λ (primary), and λ (total) are shown in Table 1. In the same manner as in Comparative Example 1 except that the introduction amounts of the primary flammable gas, the secondary flammable gas, the tertiary flammable gas, the primary oxygen-containing gas, and the secondary oxygen-containing gas were adjusted so that the values shown in FIG. The reaction was performed.

比較例2〜4では、γ(一次)、γ(二次)、γ(合計)、λ(一次)、λ(合計)が表1に示す値となるように、一次可燃性ガス、二次可燃性ガス、一次酸素含有ガス及び二次酸素含有ガスの導入量を調整したこと以外は、比較例1と同様にして反応を行った。   In Comparative Examples 2 to 4, primary combustible gas, secondary so that γ (primary), γ (secondary), γ (total), λ (primary), and λ (total) have the values shown in Table 1. The reaction was performed in the same manner as in Comparative Example 1 except that the introduction amounts of the combustible gas, the primary oxygen-containing gas, and the secondary oxygen-containing gas were adjusted.

比較例5,6では、SiCl導入量を100Kg/hとし、γ(一次)、γ(二次)、γ(合計)、λ(一次)、λ(合計)が表1に示す値となるように、一次可燃性ガス、二次可燃性ガス、一次酸素含有ガス及び二次酸素含有ガスの導入量を調整したこと以外は、比較例1と同様にして反応を行った。 In Comparative Examples 5 and 6, the amount of SiCl 4 introduced was 100 kg / h, and γ (primary), γ (secondary), γ (total), λ (primary), and λ (total) are the values shown in Table 1. As described above, the reaction was carried out in the same manner as in Comparative Example 1 except that the introduction amounts of the primary combustible gas, the secondary combustible gas, the primary oxygen-containing gas, and the secondary oxygen-containing gas were adjusted.

生成した気相法シリカ粉末をフィルターで捕集し、空気と水蒸気の520℃の混合気体を対向通気することにより、塩化水素その他の不純物気体を除去して精製し、目的の親水性シリカ粉末を得た。   The produced gas phase method silica powder is collected by a filter, and purified by removing hydrogen chloride and other impurity gases by opposingly passing a gas mixture of air and water vapor at 520 ° C. to obtain the desired hydrophilic silica powder. Obtained.

得られたシリカ粉末の平均一次粒子径、STSA及びBET比表面積を以下の方法で測定し、結果をBET/STSA比と共に表1に示した。   The average primary particle diameter, STSA and BET specific surface area of the obtained silica powder were measured by the following methods, and the results are shown in Table 1 together with the BET / STSA ratio.

<平均一次粒子径>
各シリカ粉末を透過型電子顕微鏡(TEM)撮影し、その写真上で2000個以上の粒子を測定することによって、平均一次粒子径を求めた。
<Average primary particle size>
Each silica powder was photographed with a transmission electron microscope (TEM), and the average primary particle size was determined by measuring 2000 or more particles on the photograph.

<STSA>
ISO18852及びJIS K 6217−7に記載の方法に準拠して測定した。
<STSA>
It measured based on the method as described in ISO18852 and JISK6217-7.

<BET比表面積>
BET法により測定した。
<BET specific surface area>
It was measured by the BET method.

Figure 2012027142
Figure 2012027142

〔実施例5〜11、比較例7〜11(表面処理)〕
実施例1,2,4及び比較例1,3,5,6で得られたシリカ粉末(親水性シリカ粉末)100重量部をそれぞれ反応容器に入れ、窒素雰囲気下、水5重量部と表2に示す量のヘキサメチルジシラザン(「HMDS」と略記する。)をスプレーした。この反応混合物を150℃で2時間攪拌し、さらに220℃で2時間、窒素気流下で攪拌して乾燥した。これを冷却することにより、表面処理シリカ粉末を得た。
得られた表面処理シリカ粉末の疎水率を以下の方法で測定し、結果を表2に示した。
[Examples 5 to 11 and Comparative Examples 7 to 11 (surface treatment)]
100 parts by weight of the silica powder (hydrophilic silica powder) obtained in Examples 1, 2, 4 and Comparative Examples 1, 3, 5, and 6 was put in a reaction vessel, respectively, and 5 parts by weight of water and Table 2 in a nitrogen atmosphere. The amount of hexamethyldisilazane (abbreviated as “HMDS”) was sprayed. The reaction mixture was stirred at 150 ° C. for 2 hours and further stirred at 220 ° C. for 2 hours under a nitrogen stream and dried. By cooling this, a surface-treated silica powder was obtained.
The hydrophobicity of the obtained surface-treated silica powder was measured by the following method, and the results are shown in Table 2.

<疎水率の測定>
表面処理シリカ粉末サンプル1gを200mLの分液ロートに計り採り、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。振盪後、10分間静置した。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10mm石英セルに分取し、純水をブランクとして比色計にかけ、波長500nmでの光透過率(%)を疎水率とした。
<Measurement of hydrophobicity>
1 g of the surface-treated silica powder sample was weighed into a 200-mL separatory funnel, 100 mL of pure water was added thereto, the stopper was plugged, and the mixture was shaken with a tumbler mixer for 10 minutes. After shaking, it was allowed to stand for 10 minutes. After standing, after removing 20-30 mL of the lower layer from the funnel, the lower layer mixed solution is dispensed into a 10 mm quartz cell, subjected to a colorimeter using pure water as a blank, and the light transmittance (%) at a wavelength of 500 nm is obtained. The hydrophobicity was assumed.

表面処理シリカ粉末は、上記のように疎水率を測定することにより、十分な表面処理剤量をサンプル別に評価した。各サンプルで、十分な処理剤量を使用した場合には95%以上の高疎水率が得られた。   The surface-treated silica powder was evaluated for a sufficient amount of the surface treatment agent for each sample by measuring the hydrophobicity as described above. In each sample, a high hydrophobicity of 95% or more was obtained when a sufficient amount of treatment agent was used.

Figure 2012027142
Figure 2012027142

〔実施例12〜14、比較例12〜14(トナー組成物の調製)〕
重合法により製造された市販の負帯電ポリエステルトナー母体粉末(Sinonar社製)を使用し、このトナーと、表3に示す疎水化処理シリカ粉末と、市販の表面処理シリカ粉末(日本アエロジル(株)製 商品名「AEROSIL(登録商標)RX200」)を97.5:2.0:0.5の重量比で混合し、ヘンシェル型ミキサーで5000回転/分で1分間攪拌してシリカ粉末をトナーに分散させることによって、摩擦帯電量測定用トナーサンプルを調製した。
[Examples 12-14, Comparative Examples 12-14 (Preparation of Toner Composition)]
Using a commercially available negatively charged polyester toner base powder (manufactured by Sinnar) manufactured by a polymerization method, this toner, a hydrophobized silica powder shown in Table 3, and a commercially available surface-treated silica powder (Nippon Aerosil Co., Ltd.) Product name “AEROSIL (registered trademark) RX200”) is mixed at a weight ratio of 97.5: 2.0: 0.5, and stirred with a Henschel mixer at 5000 rpm for 1 minute to make silica powder into toner. A toner sample for measuring the triboelectric charge amount was prepared by dispersing the toner sample.

得られた摩擦帯電量測定用トナーサンプルについて、以下の方法で摩擦帯電量を測定し、結果を表3及び図3に示した。   With respect to the obtained toner sample for measuring the triboelectric charge amount, the triboelectric charge amount was measured by the following method, and the results are shown in Table 3 and FIG.

<摩擦帯電量の測定>
摩擦帯電量測定用トナーサンプル2gと鉄粉キャリア48gとをガラス容器(75ml容量)に入れ、温度20℃、湿度60%で24時間放置したトナーサンプルと鉄粉キャリアの混合物を、それぞれターブラミキサーで所定の時間振盪した後、この混合物0.2gを採取し、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サンプルの摩擦帯電量とした。
振盪時間は、1分、3分、10分、30分、90分としてそれぞれ摩擦帯電量を測定し、振盪時間に対する摩擦帯電量の変化を摩擦帯電量の経時変化とした。この摩擦帯電量の経時変化が小さく、摩擦帯電量に差がないものほど、耐久性、性能安定性に優れたトナーと評価することができる。
<Measurement of frictional charge>
2 g of toner sample for triboelectric charge measurement and 48 g of iron powder carrier are placed in a glass container (75 ml capacity) and left for 24 hours at a temperature of 20 ° C. and a humidity of 60%. After shaking for a predetermined time, 0.2 g of this mixture was collected, and the value after nitrogen blowing with a blow-off charge measuring device (product of Toshiba Chemical Co., Ltd .: Model TB-200) for 1 minute was used as the triboelectric charge amount of the toner sample. did.
The triboelectric charge amounts were measured as shaking times of 1 minute, 3 minutes, 10 minutes, 30 minutes, and 90 minutes, respectively, and the change in the triboelectric charge amount with respect to the shaking time was defined as the time-dependent change in the triboelectric charge amount. A toner having a smaller change in triboelectric charge with time and a smaller triboelectric charge quantity can be evaluated as a toner having excellent durability and performance stability.

Figure 2012027142
Figure 2012027142

〔実施例15〕
上記において、市販の負帯電ポリエステルトナー母体粉末と実施例6の疎水化処理シリカ粉末を97:3の重量比で混合した以外は、実施例12〜14と同様にトナーサンプルを調製した。
Example 15
In the above, toner samples were prepared in the same manner as in Examples 12 to 14, except that a commercially available negatively charged polyester toner base powder and the hydrophobized silica powder of Example 6 were mixed at a weight ratio of 97: 3.

〔比較例15〕
上記において、市販の負帯電ポリエステルトナー母体粉末と比較例10の疎水化処理シリカ粉末を97:3の重量比で混合した以外は、比較例12〜14と同様にトナーサンプルを調製した。
[Comparative Example 15]
In the above, toner samples were prepared in the same manner as in Comparative Examples 12 to 14 except that a commercially available negatively charged polyester toner base powder and the hydrophobized silica powder of Comparative Example 10 were mixed at a weight ratio of 97: 3.

このときの実施例15のトナーサンプルと比較例15のトナーサンプルのSEM写真をそれぞれ図1,2に示す。
図1,2より、本発明の実施例のシリカ粉末は、比較例のシリカ粉末に比べて、トナー母体粒子表面に一次凝集粒子が均一に分散して付着していることが分かる。これに対して、図2のトナーでは、多くのシリカ粉末が球状の一次粒子として分散しており、さらにはトナー表面の凹部への転がり込みが生じている。それらの粒子はスペーサーとして機能し得ない。
The SEM photographs of the toner sample of Example 15 and the toner sample of Comparative Example 15 at this time are shown in FIGS.
1 and 2, it can be seen that in the silica powder of the example of the present invention, the primary aggregated particles are uniformly dispersed and adhered to the surface of the toner base particle as compared with the silica powder of the comparative example. On the other hand, in the toner of FIG. 2, many silica powders are dispersed as spherical primary particles, and further, rolling into the recesses on the toner surface occurs. Those particles cannot function as spacers.

以上の結果より、STSAが100m/g以下で、BET/STSA比が1.8以上の気相法シリカ粉末をトナー用外添剤として用いたトナーは、耐久性、性能の経時安定性に優れることが分かる。 Based on the above results, a toner using gas phase method silica powder having an STSA of 100 m 2 / g or less and a BET / STSA ratio of 1.8 or more has improved durability and stability over time. It turns out that it is excellent.

Claims (8)

気相法により得られたシリカ粉末であって、STSAが100m/g以下であり、かつ、BET比表面積とSTSAとの比が1.8以上であるシリカ粉末からなることを特徴とする電子写真用トナー用外添剤。 Electron characterized by comprising a silica powder obtained by a vapor phase method and having a STSA of 100 m 2 / g or less and a ratio of BET specific surface area to STSA of 1.8 or more. External additive for photographic toner. 請求項1において、該シリカ粉末の平均一次粒子径が30nm以上であることを特徴とする電子写真用トナー用外添剤。   2. The external additive for an electrophotographic toner according to claim 1, wherein the silica powder has an average primary particle diameter of 30 nm or more. 請求項1又は請求項2において、該シリカ粉末のSTSAが30〜100m/gであることを特徴とする電子写真用トナー用外添剤。 3. The external additive for an electrophotographic toner according to claim 1, wherein the silica powder has an STSA of 30 to 100 m < 2 > / g. 請求項1ないし請求項3のいずれか1項において、該シリカ粉末のBET比表面積とSTSAとの比が1.8〜7.0であることを特徴とする電子写真用トナー用外添剤。   The external additive for an electrophotographic toner according to any one of claims 1 to 3, wherein the ratio of the BET specific surface area of the silica powder to STSA is 1.8 to 7.0. 請求項2ないし請求項4のいずれか1項において、該シリカ粉末の平均一次粒子径が30〜70nmであることを特徴とする電子写真用トナー用外添剤。   5. The external additive for an electrophotographic toner according to claim 2, wherein the silica powder has an average primary particle size of 30 to 70 nm. 請求項1ないし請求項5のいずれか1項において、該シリカ粉末は疎水化処理が施されていることを特徴とする電子写真用トナー用外添剤。   6. The external additive for an electrophotographic toner according to claim 1, wherein the silica powder is hydrophobized. 請求項6において、該シリカ粉末の疎水率が70%以上であることを特徴とする電子写真用トナー用外添剤。   7. The external additive for an electrophotographic toner according to claim 6, wherein the silica powder has a hydrophobicity of 70% or more. 請求項1ないし請求項7のいずれか1項に記載のシリカ粉末を外添したことを特徴とする電子写真用トナー。   An electrophotographic toner comprising the silica powder according to any one of claims 1 to 7 externally added.
JP2010164088A 2010-07-21 2010-07-21 External additive for electrophotographic toner and electrophotographic toner Pending JP2012027142A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010164088A JP2012027142A (en) 2010-07-21 2010-07-21 External additive for electrophotographic toner and electrophotographic toner

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010164088A JP2012027142A (en) 2010-07-21 2010-07-21 External additive for electrophotographic toner and electrophotographic toner

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2012027142A true JP2012027142A (en) 2012-02-09

Family

ID=45780158

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010164088A Pending JP2012027142A (en) 2010-07-21 2010-07-21 External additive for electrophotographic toner and electrophotographic toner

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2012027142A (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130204029A1 (en) * 2010-07-21 2013-08-08 Evonik Degussa Gmbh Silicon dioxide powder having special surface properties and toner composition containing said powder
WO2013137366A1 (en) * 2012-03-14 2013-09-19 Ricoh Company, Ltd. Toner, developer, and image forming apparatus
JP2013235222A (en) * 2012-05-11 2013-11-21 Ricoh Co Ltd Toner, two-component developer including the toner, and image forming apparatus
JP2020154261A (en) * 2019-03-22 2020-09-24 富士ゼロックス株式会社 Toner for electrostatic charge image development, electrostatic charge image developer, toner cartridge, process cartridge, image forming apparatus, and image forming method
US11249411B2 (en) 2020-06-19 2022-02-15 Toshiba Tec Kabushiki Kaisha Toner, toner cartridge, and image forming apparatus
US11526093B2 (en) 2020-09-01 2022-12-13 Toshiba Tec Kabushiki Kaisha Toner, toner cartridge, and image forming apparatus

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006206413A (en) * 2005-01-31 2006-08-10 Tokuyama Corp Surface-treated silica microparticle
WO2008141868A1 (en) * 2007-05-21 2008-11-27 Evonik Degussa Gmbh Pyrogenically prepared silicon dioxide with a low thickening effect
JP2013536146A (en) * 2010-07-21 2013-09-19 エボニック デグサ ゲーエムベーハー Silicon dioxide powder having special surface characteristics and toner composition containing the powder

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006206413A (en) * 2005-01-31 2006-08-10 Tokuyama Corp Surface-treated silica microparticle
WO2008141868A1 (en) * 2007-05-21 2008-11-27 Evonik Degussa Gmbh Pyrogenically prepared silicon dioxide with a low thickening effect
JP2010527879A (en) * 2007-05-21 2010-08-19 エボニック デグサ ゲーエムベーハー Pyrolytically produced silicon dioxide with low thickening effect
JP2013536146A (en) * 2010-07-21 2013-09-19 エボニック デグサ ゲーエムベーハー Silicon dioxide powder having special surface characteristics and toner composition containing the powder

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130204029A1 (en) * 2010-07-21 2013-08-08 Evonik Degussa Gmbh Silicon dioxide powder having special surface properties and toner composition containing said powder
US9097996B2 (en) 2010-07-21 2015-08-04 Evonik Degussa Gmbh Silicon dioxide powder having special surface properties and toner composition containing said powder
JP2013536146A (en) * 2010-07-21 2013-09-19 エボニック デグサ ゲーエムベーハー Silicon dioxide powder having special surface characteristics and toner composition containing the powder
AU2013233118B2 (en) * 2012-03-14 2015-03-19 Ricoh Company, Ltd. Toner, developer, and image forming apparatus
CN104272195A (en) * 2012-03-14 2015-01-07 株式会社理光 Toner, developer, and image forming apparatus
JP2013190646A (en) * 2012-03-14 2013-09-26 Ricoh Co Ltd Toner, and developer and image forming apparatus
WO2013137366A1 (en) * 2012-03-14 2013-09-19 Ricoh Company, Ltd. Toner, developer, and image forming apparatus
CN104272195B (en) * 2012-03-14 2019-06-14 株式会社理光 Toner, developer and image forming apparatus
JP2013235222A (en) * 2012-05-11 2013-11-21 Ricoh Co Ltd Toner, two-component developer including the toner, and image forming apparatus
JP2020154261A (en) * 2019-03-22 2020-09-24 富士ゼロックス株式会社 Toner for electrostatic charge image development, electrostatic charge image developer, toner cartridge, process cartridge, image forming apparatus, and image forming method
JP7314557B2 (en) 2019-03-22 2023-07-26 富士フイルムビジネスイノベーション株式会社 Electrostatic charge image developing toner, electrostatic charge image developer, toner cartridge, process cartridge, image forming apparatus, and image forming method
US11249411B2 (en) 2020-06-19 2022-02-15 Toshiba Tec Kabushiki Kaisha Toner, toner cartridge, and image forming apparatus
US11526093B2 (en) 2020-09-01 2022-12-13 Toshiba Tec Kabushiki Kaisha Toner, toner cartridge, and image forming apparatus

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4781769B2 (en) Highly hydrophobic spherical sol-gel silica fine particles, process for producing the same, toner external additive for developing electrostatic images comprising the fine particles, and developer using the toner external additive
CN102144003B (en) Treated metal oxide particles and toner compositions
JP2012027142A (en) External additive for electrophotographic toner and electrophotographic toner
JP4904567B2 (en) Amorphous fine silica particles and their applications
JP3417291B2 (en) Method for producing external additive for electrophotographic toner
JP2011185998A (en) Electrostatic image-developing toner and electric charge-controlling particle for external addition
JP2014114175A (en) Surface-hydrophobized spherical silica fine particle, method for producing the same, and toner external additive, obtained by using the particle, for developing electrostatic charge image
JP2007171713A (en) Modified silica powder
JP2011032114A (en) Hydrophobic spherical silica fine particle, method for producing the same and toner external additive for electrostatic charge image development using the same
WO2010038538A1 (en) Hydrophobic silica fine particles and electrophotographic toner composition
WO2007127232A2 (en) Process for the production of fumed silica
WO2001098211A1 (en) Amorphous, fine silica particles, and method for their production and their use
JP2006290712A (en) Hydrophobic positive charged silica fine powder, manufacturing method of the same and toner for electrostatic latent image development in which the same is added as external additive
JP5504600B2 (en) Hydrophobic silica fine particles and electrophotographic toner composition
JP5020224B2 (en) Method for producing surface-treated silica
JP3901588B2 (en) Electrostatic image developer and method for producing the same
JP4511941B2 (en) Silica produced by pyrolysis
JP3278278B2 (en) Hydrophobic titanium oxide fine powder
JP5871718B2 (en) Surface treatment method for hydrophilic sol-gel silica particles and method for producing hydrophobic sol-gel silica powder
TWI804672B (en) Positively charged hydrophobic spherical silica particles, method for producing same, and positively charged toner composition using the positively charged hydrophobic spherical silica particles
JP4347201B2 (en) Toner external additive and toner for developing electrostatic image
JP3871297B2 (en) Toner external additive for electrostatic image development
JP2014136670A (en) Strongly negative charge granted, hydrophobic, and spherical silica fine particle, method for producing the particle, and charge control agent obtained by using the particle for developing electrostatic charge image
JP5683101B2 (en) Surface-treated silica
JP2003192940A (en) Surface-modified inorganic oxide powder

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20130625

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20140220

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140408

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20140624