JP2014214061A - Hydrophobic inorganic oxide powder, and method of producing the same - Google Patents

Hydrophobic inorganic oxide powder, and method of producing the same Download PDF

Info

Publication number
JP2014214061A
JP2014214061A JP2013093488A JP2013093488A JP2014214061A JP 2014214061 A JP2014214061 A JP 2014214061A JP 2013093488 A JP2013093488 A JP 2013093488A JP 2013093488 A JP2013093488 A JP 2013093488A JP 2014214061 A JP2014214061 A JP 2014214061A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
inorganic oxide
particles
hydrophobic inorganic
oxide particles
hydrophobic
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
Application number
JP2013093488A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2014214061A5 (en
JP6147554B2 (en
Inventor
謙一 石津
Kenichi Ishizu
謙一 石津
陽平 近重
Yohei Chikashige
陽平 近重
胆治 小松原
Tanchi Komatsubara
胆治 小松原
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.)
Tokuyama Corp
Original Assignee
Tokuyama Corp
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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=51940185&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=JP2014214061(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Tokuyama Corp filed Critical Tokuyama Corp
Priority to JP2013093488A priority Critical patent/JP6147554B2/en
Publication of JP2014214061A publication Critical patent/JP2014214061A/en
Publication of JP2014214061A5 publication Critical patent/JP2014214061A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6147554B2 publication Critical patent/JP6147554B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B13/00Oxygen; Ozone; Oxides or hydroxides in general
    • C01B13/14Methods for preparing oxides or hydroxides in general
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B13/00Oxygen; Ozone; Oxides or hydroxides in general
    • C01B13/14Methods for preparing oxides or hydroxides in general
    • C01B13/32Methods for preparing oxides or hydroxides in general by oxidation or hydrolysis of elements or compounds in the liquid or solid state or in non-aqueous solution, e.g. sol-gel process
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B33/00Silicon; Compounds thereof
    • C01B33/113Silicon oxides; Hydrates thereof
    • C01B33/12Silica; Hydrates thereof, e.g. lepidoic silicic acid
    • C01B33/18Preparation of finely divided silica neither in sol nor in gel form; After-treatment thereof

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
  • Silicon Compounds (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide hydrophobic inorganic oxide particles obtained by surface-treating inorganic oxide particles synthesized by a sol-gel process, and having a small primary particle diameter and a narrow particle size distribution width, which do not strongly agglomerate and are excellent in disintegration property and extremely satisfactory in dispersibility into resin, and a method of simply and easily producing the particles.SOLUTION: The hydrophobic inorganic oxide particles have a median diameter of the particles of 0.05-1.5 μm by a laser diffraction and scattering particle size distribution measurement method, a variation coefficient of not greater than 35%, and satisfy the following requirements (1)-(2). (1) The hydrophobicity degree is 40-70 vol%. (2) The particle amount remaining on a sieve after placing 10 g of the hydrophobic inorganic oxide particles powder on the sieve having a sieve opening of 45 μm (a sieve having a diameter of 75 mm in accordance with JIS Z8801), and vibrating up and down for 60 sec by 1 mm of amplitude and 60 Hz of frequency is not greater than 40 mass%; agglomerated particle amount (%)=particle amount remaining on the sieve/10×100.

Description

本発明は、新規な疎水性無機酸化物粉末及びその製造方法に関する。詳しくは、ゾル−ゲル法によって得られる、粒度分布幅が狭く小粒径の一次粒子径を有し、解砕性に極めて優れ、樹脂に添加した際の分散性にも極めて優れるという特徴を有する疎水性無機酸化物粒子を提供するものである。   The present invention relates to a novel hydrophobic inorganic oxide powder and a method for producing the same. Specifically, it has the characteristics that the particle size distribution width obtained by the sol-gel method is narrow, has a primary particle size of a small particle size, has excellent crushability, and has excellent dispersibility when added to a resin. Hydrophobic inorganic oxide particles are provided.

シリカ、チタニア、ジルコニア、アルミナ等の無機酸化物粒子の製造方法の一つとして、ゾル−ゲル法が知られている。この製造方法は、酸性触媒又は塩基性触媒存在下で、水を含有する有機溶媒中に、テトラメトキシシラン等の金属アルコキシドの加水分解及び重縮合反応によって無機酸化物粒子を得る方法である。ゾル−ゲル法は、球状で且つ粒径が比較的揃った微細な無機酸化物粒子が得られることが特徴である。   A sol-gel method is known as one method for producing inorganic oxide particles such as silica, titania, zirconia, and alumina. This production method is a method for obtaining inorganic oxide particles by hydrolysis and polycondensation reaction of a metal alkoxide such as tetramethoxysilane in an organic solvent containing water in the presence of an acidic catalyst or a basic catalyst. The sol-gel method is characterized in that fine inorganic oxide particles having a spherical shape and a relatively uniform particle size can be obtained.

ところで近年、複写機やプリンタの電子写真技術において、高速化、高精細化が進んでおり、トナーの耐久性や転写性を高めるような添加剤が必要となってきている。そのような添加剤として、粒度分布幅が狭く、表面が疎水化されたゾル−ゲル法シリカ(疎水性無機酸化物粒子)が効果的であることが報告されている(特許文献1参照)。   Incidentally, in recent years, the electrophotographic technology of copying machines and printers has been increased in speed and definition, and an additive that enhances the durability and transferability of toner is required. As such an additive, it has been reported that sol-gel silica (hydrophobic inorganic oxide particles) having a narrow particle size distribution width and a hydrophobic surface is effective (see Patent Document 1).

このような表面が疎水化されたゾル−ゲル法シリカを製造する方法として、例えばシリカゾルにシラザン化合物を添加して反応させることにより、疎水化処理されたシリカを得る方法が報告されている(特許文献2参照)。この方法における表面処理後のシリカの回収は、表面処理後のシリカを含有するスラリーから溶媒を留去することによって実施される。このような回収方法は、実験室スケールにおいてフラスコ内から取り出す場合には容易に適用できるものの、この方法を現実の大スケールの製造プラントに適用した場合、反応釜の中から疎水化されたゾルーゲル法シリカを掻き出すことは困難であり、実用的ではない。   As a method for producing such a surface-solubilized sol-gel method silica, for example, a method for obtaining a hydrophobized silica by adding a silazane compound to silica sol and reacting it has been reported (patent) Reference 2). The recovery of the silica after the surface treatment in this method is carried out by distilling off the solvent from the slurry containing the silica after the surface treatment. Such a recovery method can be easily applied when taking out from the flask in a laboratory scale, but when this method is applied to an actual large-scale manufacturing plant, the sol-gel method in which the reaction vessel is hydrophobized. Scrapeing out silica is difficult and impractical.

ここで、ゾル−ゲル法によって製造される粒径1μm以下の小さな粒子は、ろ紙やろ布を通過してしまうため、ろ過による固液分離は非常に困難である。そのため、無機酸化物粒子を該分散液中から固液分離する方法として、上記溶媒留去法や遠心分離により粒子を沈降させ、デカンテーションする方法等が採用されている。そして、これらの方法により得られる無機酸化物粒子の湿体を乾燥することにより、無機酸化物粒子を得ている。   Here, since the small particle | grains with a particle size of 1 micrometer or less manufactured by the sol-gel method will pass a filter paper and a filter cloth, the solid-liquid separation by filtration is very difficult. Therefore, as a method for solid-liquid separation of the inorganic oxide particles from the dispersion, a method of sedimenting and decanting the particles by the solvent distillation method or centrifugation is employed. And the inorganic oxide particle is obtained by drying the wet body of the inorganic oxide particle obtained by these methods.

しかしながら、無機酸化物粒子分散液における上記固液分離工程において、無機酸化物粒子同士の強固な凝集体が生じ、更に乾燥工程により、無機酸化物粒子同士の強固な凝集塊が生成する。そのため、このような粒子をトナー用外添剤に用いた場合、トナー樹脂への分散性が悪いために、トナーに効果的な流動性を付与できないことや、感光体ドラムを傷つけてしまう恐れがあることから使用することが困難であり、無機酸化物粒子凝集塊をジェットミル等の解砕装置を用いて、解砕する必要がある。ジェットミル等の解砕工程は一定の効果はあるものの、充分ではなかった。加えて、前工程である固液分離工程を含め、エネルギー的、時間的、及び作業上、非常に生産効率が悪いという問題もあった。   However, in the solid-liquid separation step in the inorganic oxide particle dispersion, strong aggregates of the inorganic oxide particles are generated, and further, strong aggregates of the inorganic oxide particles are generated by the drying step. For this reason, when such particles are used as an external additive for toner, dispersibility in the toner resin is poor, so that effective fluidity cannot be imparted to the toner or the photosensitive drum may be damaged. For this reason, it is difficult to use, and it is necessary to crush the inorganic oxide particle aggregate using a crushing device such as a jet mill. Although the crushing process such as jet mill has a certain effect, it is not sufficient. In addition, there was also a problem that the production efficiency was very poor in terms of energy, time, and work, including the solid-liquid separation process that was the previous process.

特開2002−108001号公報JP 2002-108001 A 特開2006−151764号公報JP 2006-151764 A

本発明は、上記の状況を鑑みなされたものである。即ち、本発明の目的は、ゾル−ゲル法により合成された粒度分布幅が狭く小粒径の一次粒子径を有する無機酸化物粒子を、表面処理して得られる疎水性無機酸化物粉末であって、強固に凝集することなく解砕性に優れ、樹脂への分散性が極めて良好な該粒子と、その粒子を簡易に製造する方法を提供することである。   The present invention has been made in view of the above situation. That is, an object of the present invention is a hydrophobic inorganic oxide powder obtained by surface-treating inorganic oxide particles having a narrow primary particle size with a narrow particle size distribution width synthesized by a sol-gel method. Thus, it is to provide a particle having excellent crushability without being strongly aggregated and having extremely good dispersibility in a resin, and a method for easily producing the particle.

本発明者等は、上記課題を解決すべく鋭意検討を行なった。その結果、塩基性触媒の存在下、アルコールと水の混合溶媒中で金属アルコキシドの加水分解及び重縮合反応により得られる無機酸化物粒子分散液に特定の表面処理剤を添加して、疎水化処理された無機酸化物粒子分散液を調整し、この分散液を特定の条件下で噴霧乾燥して得られる疎水性無機酸化物粉末は、強固に凝集することなく解砕性に優れており、樹脂に添加した際の分散性が極めて良いことを見出した。   The present inventors have intensively studied to solve the above problems. As a result, a specific surface treatment agent was added to the inorganic oxide particle dispersion obtained by hydrolysis and polycondensation reaction of metal alkoxide in a mixed solvent of alcohol and water in the presence of a basic catalyst to make it hydrophobic. Hydrophobic inorganic oxide powder obtained by adjusting the inorganic oxide particle dispersion and spray-drying the dispersion under specific conditions is excellent in crushability without strongly agglomerating, It was found that the dispersibility when added to was extremely good.

即ち本発明は、レーザー回折・散乱式粒度分布測定法における該粒子のメジアン径が0.05〜1.5μmの範囲にあり、且つ変動係数が35%以下であり、且つ下記(1)〜(2)の要件を満たすものであることを特徴とする疎水性無機酸化物粉末である。
(1)疎水化度が40〜70容量%
(2)目開き45μmの篩(直径75mmの、JIS Z8801準拠の篩である。)に、該疎水性無機酸化物粒子粉末10gを乗せ、振幅1mm及び振動数60Hzで上下に60秒間振動を行った後に、篩上に残存した凝集粒子量が40質量%以下
但し、凝集粒子量(%)=篩残存粒子量(g)/10(g)×100
また、上記方法によれば、圧壊強度測定法における該疎水性無機酸化物粉末の解砕強度を0.01N以下とすることができる。樹脂100質量部に対して該粒子を1質量部添加した際の、樹脂への該粒子の被覆率を4%以上とすることもできる。
That is, in the present invention, the median diameter of the particles in the laser diffraction / scattering particle size distribution measurement method is in the range of 0.05 to 1.5 μm, the variation coefficient is 35% or less, and the following (1) to ( It is a hydrophobic inorganic oxide powder characterized by satisfying the requirement 2).
(1) Degree of hydrophobicity is 40 to 70% by volume
(2) Place 10 g of the hydrophobic inorganic oxide particle powder on a sieve having a mesh size of 45 μm (diameter 75 mm, compliant with JIS Z8801), and vibrate up and down for 60 seconds at an amplitude of 1 mm and a frequency of 60 Hz. After that, the amount of aggregated particles remaining on the sieve is 40% by mass or less. However, the amount of aggregated particles (%) = the amount of residual particles (g) / 10 (g) × 100
Moreover, according to the said method, the crushing strength of this hydrophobic inorganic oxide powder in a crushing strength measuring method can be 0.01 N or less. When 1 part by mass of the particles is added to 100 parts by mass of the resin, the coverage of the particles with the resin can be 4% or more.

本発明における疎水性無機酸化物粉末の製造方法は、塩基性触媒の存在下、金属アルコキシドの加水分解及び重縮合反応により得られる無機酸化物粒子分散液に、表面処理剤を添加して疎水化処理された疎水性無機酸化物粒子を含む分散液を調整し、該分散液から無機酸化物粉末を噴霧乾燥により得る製造方法において、該噴霧乾燥がスプレードライヤーによりなされ、その乾燥条件が入口温度80〜300℃の範囲であり、且つ乾燥室入口と出口温度の差(ΔT)が30〜175℃の範囲であり、且つ分散液噴霧速度が乾燥室容積1m3に対して1.5〜40kg/hの範囲であることを特徴とする。   In the present invention, the hydrophobic inorganic oxide powder is produced by adding a surface treating agent to the inorganic oxide particle dispersion obtained by hydrolysis and polycondensation of metal alkoxide in the presence of a basic catalyst to make it hydrophobic. In the production method of preparing a dispersion containing the treated hydrophobic inorganic oxide particles and obtaining the inorganic oxide powder from the dispersion by spray drying, the spray drying is performed by a spray dryer, and the drying condition is an inlet temperature of 80. Is in the range of ~ 300 ° C, the difference (ΔT) between the drying chamber inlet and outlet temperatures is in the range of 30 to 175 ° C, and the dispersion spray rate is 1.5 to 40 kg / h with respect to the drying chamber volume of 1 m3. It is the range of these.

より顕著に効果が期待できるため、前記疎水性無機酸化物粉末を含む分散液を構成する混合溶媒の組成において、水濃度が20質量%以下であることが好ましい。   Since the effect can be expected more remarkably, in the composition of the mixed solvent constituting the dispersion liquid containing the hydrophobic inorganic oxide powder, the water concentration is preferably 20% by mass or less.

更に、前記製造方法の後に、80〜200℃の範囲で二次乾燥を実施してもよいし、第二の疎水化を実施してもよい。   Furthermore, after the manufacturing method, secondary drying may be performed in the range of 80 to 200 ° C., or second hydrophobization may be performed.

本発明の方法により製造された疎水性無機酸化物粉末は、凝集力が弱いため、例えば、樹脂に添加してトナーを調製する際、分散機のシェアで容易に解砕され、トナー樹脂に均一に分散することができる。   Since the hydrophobic inorganic oxide powder produced by the method of the present invention has a weak cohesive force, for example, when it is added to a resin to prepare a toner, it is easily crushed by the share of the disperser and is uniform in the toner resin. Can be dispersed.

また本発明の方法により、表面が疎水化された疎水性無機酸化物粉末であって、強固に凝集することなく解砕性に優れる該粒子を、簡易に製造することができる。また、該無機酸化物粒子分散液をスプレードライヤーにより直接噴霧乾燥するため、従来技術のような固液分離工程を必要とせず、短時間で、生産的に該疎水性無機酸化物粉末を得ることができる。   In addition, by the method of the present invention, a hydrophobic inorganic oxide powder having a hydrophobized surface and having excellent crushability without being strongly aggregated can be easily produced. Moreover, since the inorganic oxide particle dispersion is directly spray-dried by a spray dryer, the hydrophobic inorganic oxide powder can be obtained in a short time without requiring a solid-liquid separation step as in the prior art. Can do.

本発明の方法によって製造される疎水性無機酸化物粒子は、解砕性に優れ、表面処理により疎水化されているとともに、ゾル−ゲル法の反応に基づくものであるため粒度分布幅が狭いから、特に電子写真用トナーの外添剤として有用である。   Hydrophobic inorganic oxide particles produced by the method of the present invention are excellent in pulverization, are hydrophobized by surface treatment, and are based on a sol-gel method reaction, so the particle size distribution width is narrow. In particular, it is useful as an external additive for toner for electrophotography.

以下、本発明について詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail.

本発明の疎水性無機酸化物粉末は、ゾル−ゲル法によって得られる、球状の無機酸化物粒子よりなり、レーザー回折・散乱式粒度分布測定法における該粒子のメジアン径が0.05〜1.5μmの範囲にあり、且つ変動係数が35%以下であり、且つ下記(1)〜(2)の要件を満たすものであることを特徴とする疎水性無機酸化物粉末である。
(1)疎水化度が40〜70容量%
(2)目開き45μmの篩(直径75mmの、JIS Z8801準拠の篩である。)に、該疎水性無機酸化物粒子粉末10gを乗せ、振幅1mm及び振動数60Hzで上下に60秒間振動を行った後に、篩上に残存した凝集粒子量が40質量%以下
但し、凝集粒子量(%)=篩残存粒子量(g)/10(g)×100
本発明の無機酸化物としては、チタン、ジルコニウム、ハフニウムなどの周期表第4族金属、ホウ素、アルミニウム、ガリウム、インジウムなどの周期表第13族金属、ゲルマニウム、スズなどの周期表第14族金属等の金属酸化物、シリカ(ケイ素の酸化物)、及びこれら元素で構成される複合酸化物等が挙げられる。
The hydrophobic inorganic oxide powder of the present invention comprises spherical inorganic oxide particles obtained by a sol-gel method, and the median diameter of the particles in the laser diffraction / scattering particle size distribution measurement method is 0.05 to 1. It is a hydrophobic inorganic oxide powder characterized by being in the range of 5 μm, having a coefficient of variation of 35% or less, and satisfying the following requirements (1) to (2).
(1) Degree of hydrophobicity is 40 to 70% by volume
(2) Place 10 g of the hydrophobic inorganic oxide particle powder on a sieve having a mesh size of 45 μm (diameter 75 mm, compliant with JIS Z8801), and vibrate up and down for 60 seconds at an amplitude of 1 mm and a frequency of 60 Hz. After that, the amount of aggregated particles remaining on the sieve is 40% by mass or less. However, the amount of aggregated particles (%) = the amount of residual particles (g) / 10 (g) × 100
Examples of the inorganic oxide of the present invention include periodic table group 4 metals such as titanium, zirconium and hafnium, periodic table group 13 metals such as boron, aluminum, gallium and indium, and periodic table group 14 metals such as germanium and tin. And metal oxides such as silica (silicon oxide) and composite oxides composed of these elements.

上記無機酸化物の中でも、ケイ素、チタン、ジルコニウム、アルミニウムの酸化物、及びこれらの元素で構成される複合酸化物が好ましく、シリカ、及びケイ素を含む複合酸化物、特にシリカが本発明の効果が顕著に現れるため好ましい。   Among the inorganic oxides, oxides of silicon, titanium, zirconium, aluminum, and composite oxides composed of these elements are preferable, and silica and composite oxides containing silicon, particularly silica, are effective in the present invention. It is preferable because it appears remarkably.

また、本発明の無機酸化物粉末は、メジアン径が0.05〜1.5μmである。一般的に、このような粒径が小さな無機酸化物粒子は、強固な凝集塊を形成しやすいが、本発明によれば、一次粒子と同等なメジアン径を有することができる。より好ましいメジアン径は0.07〜0.80μmである。   The inorganic oxide powder of the present invention has a median diameter of 0.05 to 1.5 μm. In general, inorganic oxide particles having such a small particle size tend to form strong aggregates, but according to the present invention, they can have a median diameter equivalent to that of primary particles. A more preferable median diameter is 0.07 to 0.80 μm.

なお、疎水性無機酸化物粉末のメジアン径の測定は、レーザー回折・散乱式粒度分布測定法により実施される。具体的には、乾燥後の疎水性無機酸化物粉末0.1gを、内径4cm、高さ11cmのガラス製容器に入れ、エタノール50gを添加し測定液とする。ここに、プローブ(先端の内径7cm)の先端から4.5cmの部分を浸し、出力20Wで、30秒間超音波を印加して分散させる。得られた分散液のメジアン径及び変動係数を、ベックマン・コールター(株)製、コールターLS230を使用し、偏光散乱強度差計測によって、0.04〜2000μmの範囲で測定する。なお変動係数は、下記式より算出する。   The median diameter of the hydrophobic inorganic oxide powder is measured by a laser diffraction / scattering particle size distribution measurement method. Specifically, 0.1 g of the hydrophobic inorganic oxide powder after drying is put into a glass container having an inner diameter of 4 cm and a height of 11 cm, and 50 g of ethanol is added to obtain a measurement solution. Here, a 4.5 cm portion from the tip of the probe (tip inner diameter: 7 cm) is immersed, and an ultrasonic wave is applied at an output of 20 W for 30 seconds to be dispersed. The median diameter and the coefficient of variation of the obtained dispersion are measured in the range of 0.04 to 2000 μm by polarization scattering intensity difference measurement using Beckman Coulter Co., Ltd., Coulter LS230. The coefficient of variation is calculated from the following formula.

変動係数(%)=粒子径の標準偏差(μm)/粒子径の数平均値(μm)×100
本発明の疎水性無機酸化物粉末における上記変動係数は35%以下であり、好ましくは30%以下であり、更に好ましくは25%以下である。即ち、本発明の疎水性無機酸化物粒子は、上記超音波分散のような僅かな物理的印加により、容易に微細な粒子に解砕され、凝集粒子が少ないことを第一の特徴とする。
Coefficient of variation (%) = standard deviation of particle diameter (μm) / number average value of particle diameter (μm) × 100
The coefficient of variation in the hydrophobic inorganic oxide powder of the present invention is 35% or less, preferably 30% or less, and more preferably 25% or less. That is, the first feature of the hydrophobic inorganic oxide particles of the present invention is that they are easily broken into fine particles and have few aggregated particles by a slight physical application such as ultrasonic dispersion.

また上記メジアン径及び変動係数はレーザー回折・散乱式粒度分布測定法により算出されるものである必要がある。例えば、電子顕微鏡による画像観察・解析によるメジアン径及び変動係数の測定では、凝集粒子でも独立粒子と判断して測定されたり、その逆があったりして、レーザー回折・散乱式粒度分布測定法とは著しく異なる値となる場合がある。   The median diameter and coefficient of variation need to be calculated by a laser diffraction / scattering particle size distribution measurement method. For example, in the measurement of the median diameter and coefficient of variation by image observation / analysis with an electron microscope, even aggregated particles are measured as independent particles, and vice versa. May be significantly different.

また、本発明の無機酸化物粉末は疎水化度が40〜70容量%である。疎水化度が40容量%未満の粒子は、粒子表面のヒドロキシ基同士の水架橋により強固な凝集体を形成する傾向がある。一方、70容量%を超えるような粒子は、本発明のような水溶液中での疎水化反応による製造が困難である。好ましくは45〜65容量%である。   The inorganic oxide powder of the present invention has a hydrophobicity of 40 to 70% by volume. Particles having a degree of hydrophobicity of less than 40% by volume tend to form strong aggregates due to water crosslinking between the hydroxyl groups on the particle surface. On the other hand, particles exceeding 70% by volume are difficult to produce by a hydrophobization reaction in an aqueous solution as in the present invention. Preferably it is 45-65 volume%.

本発明の無機酸化物粉末は、このような疎水性を有しながら前記したような高い分散性を有する点に特徴を有する。従来公知のゾル−ゲル法で製造したシリカなどの無機酸化物粒子のなかには、本発明で規定する範囲内のメジアン径及び変動係数を有するものもあるが、これを疎水化処理すると、その処理過程で強固な凝集を生じ、本発明の如く狭い変動係数と高い分散性を有するものは得られていなかった。   The inorganic oxide powder of the present invention is characterized by having such a high dispersibility as described above while having such a hydrophobic property. Some inorganic oxide particles such as silica produced by a conventionally known sol-gel method have a median diameter and a coefficient of variation within the range specified in the present invention. In the present invention, a strong agglomeration and a narrow coefficient of variation and high dispersibility as in the present invention have not been obtained.

なお、本発明における疎水化度の測定方法は、以下のとおりである。疎水性無機酸化物粒子0.2gを、50mLの水が入った容量250mLのビーカーに加え、マグネチックスターラーにより攪拌する。ここに、ビュレットを使用してメタノールを滴下し、試料粉末の全量が溶液中に分散し懸濁したところを終点として滴定する。終点におけるメタノール−水混合溶媒中のメタノールの容量百分率(%)を疎水化度とする。   The method for measuring the degree of hydrophobicity in the present invention is as follows. 0.2 g of hydrophobic inorganic oxide particles are added to a 250 mL beaker containing 50 mL of water and stirred with a magnetic stirrer. Here, methanol is added dropwise using a burette, and titration is performed with the end point where the total amount of the sample powder is dispersed and suspended in the solution. The volume percentage (%) of methanol in the methanol-water mixed solvent at the end point is defined as the degree of hydrophobicity.

本発明の疎水性無機酸化物粒子の疎水化度は、後述の製造方法において、疎水化工程での表面処理剤の添加量と処理時間によって制御することが可能である。例えば、表面処理剤としてヘキサメチルジシラザンを用い、無機酸化物粒子100質量部に対して50質量部添加し、1時間処理した場合、該疎水性無機酸化物粒子の疎水化度は55容量%である。表面処理剤の使用量が多いほど疎水化度は高くなる傾向にあり、また処理時間が長いほど疎水化度は高くなる傾向にある。   The degree of hydrophobicity of the hydrophobic inorganic oxide particles of the present invention can be controlled by the amount of surface treatment agent added and the treatment time in the hydrophobization step in the production method described later. For example, when hexamethyldisilazane is used as the surface treatment agent and 50 parts by mass is added to 100 parts by mass of the inorganic oxide particles and the treatment is performed for 1 hour, the hydrophobicity of the hydrophobic inorganic oxide particles is 55% by volume. It is. As the amount of the surface treatment agent used increases, the degree of hydrophobicity tends to increase, and as the treatment time increases, the degree of hydrophobicity tends to increase.

また、本発明の無機酸化物粉末は、目開き45μmの篩(直径75mmの、JIS Z8801準拠の篩である。)に、該疎水性無機酸化物粒子粉末10gを乗せ、振幅1mm及び振動数60Hzで上下に60秒間振動を行った後に、篩上に残存した凝集粒子量が40質量%以下である(但し、凝集粒子量(%)=篩残存粒子量(g)/10(g)×100である)。上好ましくは30質量%以下であり、更に好ましくは25質量%以下である。この値が40質量%以下であることは、強固に凝集した巨大粒子を含有しないことを示している。   Further, the inorganic oxide powder of the present invention is obtained by placing 10 g of the hydrophobic inorganic oxide particle powder on a sieve having a mesh size of 45 μm (a sieve having a diameter of 75 mm and conforming to JIS Z8801), an amplitude of 1 mm, and a frequency of 60 Hz. The amount of agglomerated particles remaining on the sieve after shaking up and down for 60 seconds is 40% by mass or less (provided that the amount of agglomerated particles (%) = the amount of residual sieve particles (g) / 10 (g) × 100 Is). More preferably, it is 30 mass% or less, More preferably, it is 25 mass% or less. This value of 40% by mass or less indicates that no strongly aggregated giant particles are contained.

本発明の疎水性無機酸化物粉末の解砕性は、圧壊強度測定法により評価することができる。具体的には、該疎水性無機酸化物粒子を、目開き1.4mmの篩いにかけ、続いて0.71mmの篩にかけ、目開き0.71mmの篩に残った疎水性無機酸化物粉末を測定に使用する。この粒子を上皿天秤に載せ、金属製のヘラで荷重をかけ、粉末が解砕された時点での荷重を記録し、下記式により解砕強度を計算する。   The crushability of the hydrophobic inorganic oxide powder of the present invention can be evaluated by a crushing strength measurement method. Specifically, the hydrophobic inorganic oxide particles are passed through a sieve having an aperture of 1.4 mm, subsequently passed through a sieve having a mesh of 0.71 mm, and the hydrophobic inorganic oxide powder remaining on the sieve having an aperture of 0.71 mm is measured. Used for. The particles are placed on an upper pan balance, loaded with a metal spatula, the load when the powder is crushed is recorded, and the crushing strength is calculated by the following formula.

解砕強度(N)=荷重(g)×9.80665×10−3
この測定は60回繰り返し実施し、その平均値を解砕強度とする。この解砕強度の値が小さいほど、粒子が解れ易いこと示し、本発明の疎水性無機酸化物粉末の解砕強度は、0.01N以下であることが好ましい。
Crushing strength (N) = Load (g) × 9.80665 × 10 −3
This measurement is repeated 60 times, and the average value is taken as the crushing strength. A smaller value of the crushing strength indicates that the particles are more easily broken, and the crushing strength of the hydrophobic inorganic oxide powder of the present invention is preferably 0.01 N or less.

また、本発明の疎水性無機酸化物粒子は、解砕性、樹脂への分散性が極めて優れるため、トナーの外添剤として好適に使用することができる。例えば、該疎水性無機酸化物粉末をトナー樹脂へ添加した際の、樹脂表面への該無機酸化物粒子の被覆率により、樹脂への該粒子の分散性を評価することができる。つまり、疎水性無機酸化物粉末0.1g、及びメジアン径6.1μmのスチレン−アクリル樹脂粒子20gを100mLのポリエチレン製容器に入れ、振とう機で60分混合した。得られた混合粒子を、電界放射型走査型電子顕微鏡((株)日立ハイテクノロジーズ製、型番「S−5500」)を用いて倍率10,000倍で50視野観察する。画像解析システム(旭化成(株)製、商品名「IP−1000PC」)を用いて、得られた画像から、下記式により樹脂表面の被覆率の平均値を算出する。表面被覆率が高いほどトナー用の外添剤として好適であることを示しており、本発明の疎水性無機酸化物粒子の場合、この被覆率が高く、通常は4%以上である。   Further, the hydrophobic inorganic oxide particles of the present invention are extremely excellent in crushability and dispersibility in resins, and therefore can be suitably used as an external additive for toner. For example, when the hydrophobic inorganic oxide powder is added to the toner resin, the dispersibility of the particles in the resin can be evaluated based on the coverage of the inorganic oxide particles on the resin surface. That is, 0.1 g of hydrophobic inorganic oxide powder and 20 g of styrene-acrylic resin particles having a median diameter of 6.1 μm were placed in a 100 mL polyethylene container and mixed for 60 minutes with a shaker. The obtained mixed particles are observed in 50 fields at a magnification of 10,000 using a field emission scanning electron microscope (manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation, model number “S-5500”). Using an image analysis system (manufactured by Asahi Kasei Co., Ltd., trade name “IP-1000PC”), the average value of the resin surface coverage is calculated from the obtained image by the following formula. A higher surface coverage indicates that the toner is more suitable as an external additive for toners. In the case of the hydrophobic inorganic oxide particles of the present invention, this coverage is higher, usually 4% or more.

表面被覆率(%)=無機酸化物粒子に覆われている部分の面積/スチレン−アクリル樹脂粒子の面積×100
続いて上記本発明の疎水性無機酸化物粉末の製造方法について述べる。
Surface coverage (%) = area of the portion covered with inorganic oxide particles / area of styrene-acrylic resin particles × 100
Next, a method for producing the hydrophobic inorganic oxide powder of the present invention will be described.

本発明においては、先ず、塩基性触媒下に、ゾル−ゲル法による無機酸化物粒子の生成、即ち、金属アルコキシドの加水分解及び重縮合反応を実施し、無機酸化物粒子を含む分散液を得る。   In the present invention, first, inorganic oxide particles are produced by a sol-gel method under a basic catalyst, that is, metal alkoxide is hydrolyzed and polycondensed to obtain a dispersion containing inorganic oxide particles. .

ゾル−ゲル法によって無機酸化物粒子を含有する分散液を製造する方法は公知であり、本発明においても、この工程は従来技術と特に変わることなく実施することができる。しかし、本発明において、表面処理剤を使用した疎水化処理を行うため、溶媒として、水と有機溶媒との混合溶媒を使用し、適当な塩基性触媒の存在下で原料である金属アルコキシドを、加水分解及び重縮合させる方法が好適に採用される。また、後述するように乾燥に供する分散液に含まれる混合溶媒の水濃度を制御することで、より顕著な効果が期待できるため、ゾル−ゲル法による無機酸化物粒子の製造時に、好適な水濃度範囲とすることが好ましい。   A method for producing a dispersion containing inorganic oxide particles by a sol-gel method is known, and in the present invention, this step can be carried out without any particular change from the prior art. However, in the present invention, in order to perform a hydrophobization treatment using a surface treatment agent, a mixed solvent of water and an organic solvent is used as a solvent, and a metal alkoxide as a raw material in the presence of an appropriate basic catalyst is used. A method of hydrolysis and polycondensation is preferably employed. Further, as described later, since a more remarkable effect can be expected by controlling the water concentration of the mixed solvent contained in the dispersion to be dried, suitable water can be used during the production of inorganic oxide particles by the sol-gel method. A concentration range is preferable.

勿論、ゾル−ゲル法に使用する溶媒として、水のみを使用して、無機酸化物粒子を生成せしめることも可能である。この場合、表面処理剤による疎水化処理、及び乾燥時において、分散液に有機溶媒を添加し、液組成を好適な混合溶媒組成となるように調整する必要がある。   Of course, it is also possible to produce inorganic oxide particles using only water as the solvent used in the sol-gel method. In this case, it is necessary to add an organic solvent to the dispersion to adjust the liquid composition to a suitable mixed solvent composition during the hydrophobic treatment with the surface treatment agent and drying.

<金属アルコキシド>
本発明において用いられる金属アルコキシドは、特に限定されることなく、製造する無機酸化物粒子に応じて、適宜に選択して使用することができる。
<Metal alkoxide>
The metal alkoxide used in the present invention is not particularly limited and can be appropriately selected and used according to the inorganic oxide particles to be produced.

具体例としては、チタンアルコキシドとして、例えばチタンテトライソポキシド、チタンテトラn−ブトキシド等を;
ジルコニウムアルコキシドとして、例えばジルコニウムn−ブトキシド、ジルコニウムt−ブトキシド等を;
ホウ素のアルコキシドとして、例えばホウ酸トリメチル、ホウ酸トリエチル等を;
アルミニウムアルコキシドとして、例えばアルミニウムn−ブトキシド、アルミニウムイソプロポキシド等を;
ケイ素のアルコキシド(アルコキシシラン)として、例えば、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラブトキシシラン等を;
ケイ素以外の4族元素のアルコキシドとして、例えば、ゲルマニウム(IV)イソプロポキシド、ゲルマニウム(IV)ブトキシド等を、
それぞれ挙げることができる。
Specific examples of titanium alkoxide include titanium tetraisopoxide, titanium tetra-n-butoxide and the like;
Examples of zirconium alkoxide include zirconium n-butoxide, zirconium t-butoxide and the like;
Examples of boron alkoxides include trimethyl borate and triethyl borate;
Examples of aluminum alkoxides include aluminum n-butoxide, aluminum isopropoxide and the like;
Examples of silicon alkoxides (alkoxysilanes) include methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetraisopropoxysilane, tetrabutoxysilane, and the like;
Examples of alkoxides of Group 4 elements other than silicon include germanium (IV) isopropoxide, germanium (IV) butoxide,
Each can be mentioned.

上記の金属アルコキシドのうち、チタンテトライソプロポキシキシド、チタンテトラn−ブトキシド、ジルコニウムn−ブトキシド、アルミニウムn−ブトキシド、アルミニウムイソプロポキシド、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトライソプロポキシシラン及びテトラブトキシシランが好ましく、上記のうちでもチタンテトライソプロポキシド、ジルコニウムn−ブトキシド、テトラメトキシシラン及びテトラエトキシシランは、工業的に入手が容易に可能であること及び取り扱いが容易であることからより好ましく、特にメチルトリメトキシシラン、テトラメトキシシラン及びテトラエトキシシランが好ましい。   Among the above metal alkoxides, titanium tetraisopropoxide, titanium tetra n-butoxide, zirconium n-butoxide, aluminum n-butoxide, aluminum isopropoxide, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, tetramethoxysilane, tetraethoxy Silane, tetraisopropoxysilane and tetrabutoxysilane are preferred, and among these, titanium tetraisopropoxide, zirconium n-butoxide, tetramethoxysilane and tetraethoxysilane are easily available industrially and are handled. Is more preferable, and methyltrimethoxysilane, tetramethoxysilane, and tetraethoxysilane are particularly preferable.

本発明の製造方法において、上記のような金属アルコキシドは、1種のみを使用してもよく、2種以上を併用しても良い。2種以上を併用する場合は、特に、アルコキシシランと、アルコキシシラン以外の金属アルコキシドとを混合して使用することにより、シリカを含有する複合無機酸化物粒子を得ることができる。   In the production method of the present invention, the metal alkoxide as described above may be used alone or in combination of two or more. When using 2 or more types together, the composite inorganic oxide particle containing a silica can be obtained by mixing and using especially alkoxysilane and metal alkoxides other than alkoxysilane.

また、アルコキシシランの加水分解及び重縮合により一定径を有するシリカ粒子を得た後、アルコキシシラン以外の金属アルコキシドを添加して更に加水分解及び重縮合を行なうことも可能であり、その場合、シリカからなるコア粒子の表面にその他の金属酸化物が結合した複合無機酸化物粒子を得ることができる。   In addition, after obtaining silica particles having a constant diameter by hydrolysis and polycondensation of alkoxysilane, it is also possible to perform hydrolysis and polycondensation by adding a metal alkoxide other than alkoxysilane. It is possible to obtain composite inorganic oxide particles in which other metal oxides are bonded to the surface of the core particles made of.

金属アルコキシドが、常温常圧で固体である場合には、そのまま使用することも可能であるし、後述する有機溶媒で希釈して使用することも可能である。金属アルコキシドが、常温常圧で固体である場合には、有機溶媒中に溶解又は分散して使用することができる。   When the metal alkoxide is solid at normal temperature and pressure, it can be used as it is, or it can be diluted with an organic solvent described later. When the metal alkoxide is solid at normal temperature and pressure, it can be used by dissolving or dispersing in an organic solvent.

<塩基性触媒>
上記ゾル−ゲル法で用いられる触媒としては、ゾル−ゲル法の反応による無機酸化物の製造に用いられる公知のものが使用できる。ゾル−ゲル法では酸性触媒が用いられる場合もあるが、粒子径の揃った球状粒子を得ることが容易であるため、塩基性触媒を用いることが好適である。ここで、ゾル−ゲル法では先ず酸性触媒下で予備加水分解を行ない、続いて粒子成長を行なわせることもあるが、その場合は予備加水分解時に酸性触媒を使用し、粒子成長時には塩基性触媒を用いる方法が好適に採用される。
<Basic catalyst>
As the catalyst used in the sol-gel method, a known catalyst used for the production of inorganic oxides by the reaction of the sol-gel method can be used. In the sol-gel method, an acidic catalyst may be used, but it is preferable to use a basic catalyst because it is easy to obtain spherical particles having a uniform particle diameter. Here, in the sol-gel method, first, preliminary hydrolysis is performed under an acidic catalyst, followed by particle growth. In this case, an acidic catalyst is used during preliminary hydrolysis, and a basic catalyst is used during particle growth. The method using is preferably employed.

本発明において用いられる塩基性触媒としては、ゾル−ゲル法の反応による無機酸化物粒子の製造に用いられる公知の塩基性触媒であれば、これを好適に使用することができる。このような塩基性触媒としては、例えば、アミン化合物、水酸化アルカリ金属等を挙げることができる。特に、目的とする無機酸化物粒子を構成する金属元素以外の金属を含有する不純物量が少なく、高純度の無機酸化物粒子が得られるという観点から、アミン化合物を用いることが好ましい。このようなアミン化合物としては、例えばアンモニア、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、エチルアミン、等を挙げることができる。これらのうち、揮発性が高く除去し易いこと、ゾル−ゲル法の反応速度が速いこと等から、アンモニアを使用することが好ましい。   The basic catalyst used in the present invention can be suitably used as long as it is a known basic catalyst used for producing inorganic oxide particles by a sol-gel method reaction. Examples of such basic catalysts include amine compounds and alkali metal hydroxides. In particular, it is preferable to use an amine compound from the viewpoint that the amount of impurities containing a metal other than the metal element constituting the target inorganic oxide particles is small and high purity inorganic oxide particles can be obtained. Examples of such amine compounds include ammonia, methylamine, dimethylamine, trimethylamine, and ethylamine. Among these, it is preferable to use ammonia because it is highly volatile and easy to remove, and the reaction rate of the sol-gel method is high.

上記塩基性触媒は、単独で使用することも、或いは2種以上を使用することも可能である。   These basic catalysts can be used alone or in combination of two or more.

上記塩基性触媒は、工業的に入手可能なものを、そのまま(市販されている形態のまま)使用することも可能であるし、例えばアンモニア水等のように、溶媒で希釈して使用することも可能である。特に、反応の進行速度を制御し易い点で、塩基性触媒を水に希釈し、必要に応じて濃度を調整した水溶液として使用することが好ましい。塩基性触媒として水溶液を使用する場合の濃度は、工業的に入手が容易であること、濃度調整が容易であること等から、1〜30質量%の範囲とすることが好ましい。   As the above basic catalyst, an industrially available one can be used as it is (as it is in a commercially available form), or it can be used after diluting with a solvent such as ammonia water. Is also possible. In particular, it is preferable to dilute the basic catalyst in water and use it as an aqueous solution whose concentration is adjusted as necessary, in terms of easy control of the reaction progress rate. The concentration in the case of using an aqueous solution as the basic catalyst is preferably in the range of 1 to 30% by mass because it is easily available industrially and the concentration can be easily adjusted.

塩基性触媒の使用割合は、金属アルコキシドの加水分解及び重縮合反応の反応速度等を勘案して適宜決定すれば良い。塩基性触媒の使用割合としては、反応液中における塩基性触媒の存在量が、使用する金属アルコキシドの質量に対して、0.1〜60質量%とするのが好ましく、0.5から40質量%の範囲で使用することがより好ましい。   The usage rate of the basic catalyst may be appropriately determined in consideration of the reaction rate of the hydrolysis and polycondensation reaction of the metal alkoxide. As the use ratio of the basic catalyst, the amount of the basic catalyst in the reaction solution is preferably 0.1 to 60% by mass with respect to the mass of the metal alkoxide to be used, and 0.5 to 40% by mass. It is more preferable to use in the range of%.

<溶媒>
本発明において、上記金属アルコキシドの加水分解及び重縮合反応に使用される溶媒としては、水を単独で使用することもできるが、得られる無機酸化物粒子の表面処理剤による疎水化処理を続けて実施する際の処理を均一に行うため、水と有機溶媒との混合溶媒が好適に使用される。ここで本発明においては、該無機酸化物粒子の分散液を乾燥工程に供する際に、該分散液中に含まれる混合溶媒の水濃度を制御することでより顕著な効果が期待できるため、好適な水濃度範囲で製造することが好ましい。
<Solvent>
In the present invention, as a solvent used for the hydrolysis and polycondensation reaction of the metal alkoxide, water can be used alone, but the resulting inorganic oxide particles are subjected to a hydrophobic treatment with a surface treatment agent. A mixed solvent of water and an organic solvent is preferably used in order to uniformly perform the treatment at the time of implementation. Here, in the present invention, when the dispersion of the inorganic oxide particles is subjected to a drying step, a more remarkable effect can be expected by controlling the water concentration of the mixed solvent contained in the dispersion. It is preferable to produce in a water concentration range.

上記有機溶媒は、水に対して相溶性を有するものであれば、特に制限されないが、常温、常圧下で100g当たり10g以上の水を溶解する有機溶媒が好適である。具体的には、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール等のアルコール;
ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル;
ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン等のアミド化合物等を挙げることができる。
Although the said organic solvent will not be restrict | limited especially if it is compatible with water, The organic solvent which melt | dissolves 10g or more of water per 100g at normal temperature and a normal pressure is suitable. Specifically, alcohols such as methanol, ethanol, isopropyl alcohol, butanol;
Ethers such as diethyl ether, tetrahydrofuran and dioxane;
Examples thereof include amide compounds such as dimethylformamide, dimethylacetamide, and N-methylpyrrolidone.

そのうち、アルコールは、ゾル−ゲル法の反応時に副生するものであるため、上記のうちメタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノ−ル等のアルコールを使用することが、反応後の無機酸化物粒子分散液中への多種の有機成分が存在することを防ぎ、加熱によって容易に除去可能である点等から特に好ましい。   Among them, since alcohol is a by-product during the reaction of the sol-gel method, it is possible to use alcohol such as methanol, ethanol, isopropyl alcohol, butanol among the above to disperse the inorganic oxide particles after the reaction. This is particularly preferable from the viewpoint that various organic components in the liquid are prevented from being present and can be easily removed by heating.

前記ゾル−ゲル法において、混合溶媒を使用する場合、混合溶媒中の水濃度は、目的とする無機酸化物粒子の粒径及びゾル−ゲル法による反応後の無機酸化物粒子を含む分散液における無機酸化物粒子の濃度、更には、後で詳述するが、該分散液への表面処理剤の均一な分散ができる濃度、及び乾燥時に好適な分散液中の水濃度の観点から適宜決定すれば良い。   In the sol-gel method, when a mixed solvent is used, the water concentration in the mixed solvent depends on the particle size of the target inorganic oxide particles and the dispersion containing the inorganic oxide particles after the reaction by the sol-gel method. The concentration of the inorganic oxide particles, as will be described in detail later, is appropriately determined from the viewpoint of the concentration at which the surface treatment agent can be uniformly dispersed in the dispersion and the water concentration suitable for drying. It ’s fine.

また、水の使用量は、原料の金属アルコキシドに対して、少なすぎると反応速度が遅くなり、逆に多すぎると分散液から無機酸化物粒子を取り出すときに、乾燥が不十分となり解砕性が悪化する原因になる。そのため、金属アルコキシドに対して、24〜55質量%の範囲とすることが好ましく、35〜45質量%の範囲とすることがより好ましい。   In addition, if the amount of water used is too small relative to the metal alkoxide of the raw material, the reaction rate will be slow, and conversely if too large, when the inorganic oxide particles are taken out from the dispersion, drying will be insufficient and pulverization will occur. Cause it to get worse. Therefore, it is preferable to set it as the range of 24-55 mass% with respect to a metal alkoxide, and it is more preferable to set it as the range of 35-45 mass%.

本発明において、水は、反応器中でゾル−ゲル反応を実施する際に、上記の使用量を満足していればよく、予め反応器に存在させておいてもよいし、その後、原料の金属アルコキシドを連続的に反応器に供給する場合には、その量に合わせて追加供給してもよい。更には、反応器に添加する他の成分、例えば、塩基性触媒と共にその一部を添加してもよい。   In the present invention, water is sufficient if it satisfies the above-mentioned use amount when the sol-gel reaction is carried out in the reactor, and may be preliminarily present in the reactor. When the metal alkoxide is continuously supplied to the reactor, it may be additionally supplied according to the amount. Furthermore, you may add the other component added to a reactor, for example, one part with a basic catalyst.

<反応条件>
本発明における加水分解及び重縮合反応、即ちゾル−ゲル法は、前記したように好適に塩基性触媒の存在下で行なわれる。反応条件としては公知の条件を採用することができ、金属アルコキシドと塩基性触媒との接触方法も特に制限されず、反応装置の構成や反応スケールを勘案して適宜決定すればよい。ゾル−ゲル法の反応方法の一例を具体的に示すと、以下の如くである。反応器に水又は水と有機溶媒との混合溶媒、及び、塩基性触媒を仕込み、これに金属アルコキシド又は金属アルコキシドを有機溶媒で希釈した溶液と塩基性触媒の水溶液とを同時に添加する方法を挙げることができる。この方法によれば、反応効率が良好で、粒子径の揃った球状の無機酸化物粒子を、効率よく且つ再現性よく製造することができ、好ましい。この場合、例えば、先に金属アルコキシドの一部を添加した後に、残りの金属アルコキシドと塩基性触媒とを同時に添加することが可能である。
<Reaction conditions>
The hydrolysis and polycondensation reaction in the present invention, that is, the sol-gel method, is preferably carried out in the presence of a basic catalyst as described above. Known conditions can be adopted as the reaction conditions, and the contact method between the metal alkoxide and the basic catalyst is not particularly limited, and may be appropriately determined in consideration of the configuration of the reaction apparatus and the reaction scale. A specific example of the reaction method of the sol-gel method is as follows. Examples include a method in which water or a mixed solvent of water and an organic solvent and a basic catalyst are charged into a reactor, and a solution obtained by diluting a metal alkoxide or metal alkoxide with an organic solvent and an aqueous solution of a basic catalyst are added simultaneously. be able to. According to this method, spherical inorganic oxide particles having good reaction efficiency and uniform particle diameter can be produced efficiently and with good reproducibility, which is preferable. In this case, for example, after adding a part of the metal alkoxide first, the remaining metal alkoxide and the basic catalyst can be added simultaneously.

また、2種以上の金属アルコキシドを併用する場合、各々を混合して同時に添加してもよく、或いは各々を順次に添加することも可能である。特に、シリカを含有する複合無機酸化物粒子の製造を行なう際、先ず1種の金属アルコキシドを用いて予備加水分解、重縮合反応を行ない、その後に他の種類の金属アルコキシドを添加して反応を継続することにより、複合無機酸化物粒子を製造することができる。   Moreover, when using together 2 or more types of metal alkoxide, each may be mixed and added simultaneously, or each may be added sequentially. In particular, when producing composite inorganic oxide particles containing silica, first, a preliminary hydrolysis and polycondensation reaction is performed using one type of metal alkoxide, and then another type of metal alkoxide is added to react. By continuing, a composite inorganic oxide particle can be manufactured.

金属アルコキシド及び塩基性触媒の添加は、反応液に液中滴下することが好ましい。ここで、液中滴下とは、上記の原料を反応液中に滴下する際、滴下口の先端が反応液中に浸されていることをいう滴下口先端の位置は、液中にあれば特に制限されないが、攪拌羽根の近傍等の、攪拌が十分に行なわれ、滴下物が反応液に速やかに拡散することのできる位置とすることが望ましい。   The metal alkoxide and the basic catalyst are preferably added dropwise to the reaction solution. Here, dripping in the liquid means that when the above raw material is dripped into the reaction liquid, the position of the dripping port tip means that the tip of the dripping port is immersed in the reaction liquid. Although it is not limited, it is desirable to set the position where stirring is sufficiently performed, such as in the vicinity of the stirring blade, and the dripping material can quickly diffuse into the reaction solution.

金属アルコキシドと塩基性触媒の添加時間(添加開始から添加終了までの時間)は、粒度分布幅の狭い粒子を製造するうえで非常に重要である。この時間が短すぎると粒度分布幅が広くなる傾向にあり、逆に長すぎると安定した粒子成長ができない。従って、粒度分布幅が狭く、粒径が揃った無機酸化物粒子を得るには、粒子が成長するのに適した添加時間を選択する必要がある。このような観点から、上記添加時間としては、所望の粒径が0.1μmの場合、0.2〜8時間の範囲とすることが好ましい。   The addition time of metal alkoxide and basic catalyst (the time from the start of addition to the end of addition) is very important in producing particles having a narrow particle size distribution width. If this time is too short, the particle size distribution range tends to be widened. Conversely, if the time is too long, stable particle growth cannot be achieved. Therefore, in order to obtain inorganic oxide particles having a narrow particle size distribution width and a uniform particle size, it is necessary to select an addition time suitable for the growth of the particles. From such a point of view, the addition time is preferably in the range of 0.2 to 8 hours when the desired particle size is 0.1 μm.

反応温度は、ゾル−ゲル法の反応が速やかに進行する温度であれば、特に制限されず、目的とする無機酸化物粒子の粒径に応じて適宜選択すればよい。メジアン径0.01〜1.5μmの無機酸化物粒子を得る場合、反応温度としては、0〜60℃の範囲で適宜選択すればよい。ゾル−ゲル法の反応を確実に進行させるために、金属アルコキシド及び塩基性触媒の滴下が終了した後、熟成を行なってもよい。熟成温度としては反応温度と同程度の温度、0〜60℃とすることが好ましく、熟成時間としては0.25〜5時間とすることが好ましい。所望の粒径の無機酸化物粒子を得るために、熟成後に再度金属アルコキシド及び塩基性触媒を添加し、無機酸化物粒子の粒径を成長させる等の手法を用いてもよい。   The reaction temperature is not particularly limited as long as the reaction of the sol-gel method proceeds promptly, and may be appropriately selected according to the particle size of the target inorganic oxide particles. When inorganic oxide particles having a median diameter of 0.01 to 1.5 μm are obtained, the reaction temperature may be appropriately selected within the range of 0 to 60 ° C. In order to advance the reaction of the sol-gel method with certainty, aging may be performed after the dropping of the metal alkoxide and the basic catalyst is completed. The aging temperature is preferably about the same as the reaction temperature, 0 to 60 ° C., and the aging time is preferably 0.25 to 5 hours. In order to obtain inorganic oxide particles having a desired particle size, a method of adding a metal alkoxide and a basic catalyst again after aging and growing the particle size of the inorganic oxide particles may be used.

<無機酸化物粒子の分散液>
本発明において、上述したゾル−ゲル法によって得られる分散液には、原料として使用した金属アルコキシドの元素に対応する無機酸化物粒子が含有されている。用いた金属アルコキシドの種類、量及び添加順に応じて、如何なる組成の無機酸化物粒子が得られるかは、当業者には自明であろう。
<Dispersion of inorganic oxide particles>
In the present invention, the dispersion obtained by the sol-gel method described above contains inorganic oxide particles corresponding to the metal alkoxide element used as a raw material. It will be obvious to those skilled in the art which composition of inorganic oxide particles can be obtained depending on the type, amount and order of addition of the metal alkoxide used.

このような無機酸化物のうち、ケイ素、チタン、ジルコニウム又はアルミニウムの酸化物、及びこれらの元素の複数を含有する複合無機酸化物が好ましい。特に、表面処理剤との反応性がよく、トナー用外添剤に適用したときの物性に優れるとの観点から、特にシリカ、又はケイ素と他の金属元素とを含有する複合無機酸化物が好ましく、更にはシリカが特に好ましい。   Of these inorganic oxides, oxides of silicon, titanium, zirconium or aluminum, and composite inorganic oxides containing a plurality of these elements are preferred. In particular, from the viewpoint of good reactivity with the surface treatment agent and excellent physical properties when applied to an external additive for toner, a composite inorganic oxide containing silica or silicon and other metal elements is particularly preferable. Further, silica is particularly preferable.

一般に、ゾル−ゲル法の反応により得られる無機酸化物粒子の粒径は、メジアン径が0.01〜5μmであるが、本発明の製造方法は、無機酸化物粒子の粒径に関わらず適用することができる。中でも本発明は、一般的に強固な凝集塊が形成され易い、メジアン径1.5μm以下の小さな粒子を乾燥する際に効果的である。   In general, the particle size of the inorganic oxide particles obtained by the reaction of the sol-gel method has a median size of 0.01 to 5 μm, but the production method of the present invention is applicable regardless of the particle size of the inorganic oxide particles. can do. In particular, the present invention is effective when drying small particles having a median diameter of 1.5 μm or less, in which generally strong aggregates are easily formed.

ゾル−ゲル法の反応により製造される無機酸化物粒子は、粒度分布幅が狭いことが特徴である。前記の製造方法により得られる無機酸化物粒子の粒度分布幅は非常に狭く、例えば粒径分布の広がりを示す指標の1つである変動係数として25%以下とすることができる。   The inorganic oxide particles produced by the sol-gel method are characterized by a narrow particle size distribution width. The particle size distribution width of the inorganic oxide particles obtained by the above production method is very narrow. For example, the variation coefficient, which is one of the indexes indicating the spread of the particle size distribution, can be 25% or less.

<疎水化処理>
本発明において、前記ゾル−ゲル法によって得られた無機酸化物粒子は、乾燥させずに分散液のまま表面処理剤と接触せしめて疎水化処理し、疎水化無機酸化物粒子を得る。一旦固液分離してしまうと強固な凝集が発生しやすく、本発明の疎水化無機酸化物粉末を得ることができない。上記表面処理剤としては、シリコーンオイル、シランカップリング剤及びシラザンよりなる群から選ばれる少なくとも1種類の表面処理剤が好適に使用される。
<Hydrophobic treatment>
In the present invention, the inorganic oxide particles obtained by the sol-gel method are subjected to a hydrophobic treatment by contacting with a surface treatment agent in a dispersion state without being dried to obtain hydrophobic inorganic oxide particles. Once solid-liquid separation occurs, strong agglomeration tends to occur, and the hydrophobic inorganic oxide powder of the present invention cannot be obtained. As the surface treatment agent, at least one surface treatment agent selected from the group consisting of silicone oil, silane coupling agent and silazane is preferably used.

また、上記疎水化処理は、無機酸化物粒子を含む分散液において、表面処理剤を効果的に分散させるため、分散液を構成する溶媒として、水と有機溶媒との混合溶媒が使用される。かかる混合溶媒の組成、即ち、水濃度は、混合溶媒中に表面処理剤を均一に分散せしめ、且つ、疎水化処理を効率的に行うために、混合溶媒における水濃度が20質量%以下となるように調整することが好ましい。   Moreover, in the said hydrophobization process, in order to disperse | distribute a surface treating agent effectively in the dispersion liquid containing an inorganic oxide particle, the mixed solvent of water and an organic solvent is used as a solvent which comprises a dispersion liquid. The composition of the mixed solvent, that is, the water concentration is such that the water concentration in the mixed solvent is 20% by mass or less in order to uniformly disperse the surface treatment agent in the mixed solvent and perform the hydrophobic treatment efficiently. It is preferable to adjust so that.

上記混合溶媒の水濃度の調整は、前記ゾル−ゲル反応により得られる反応液の溶媒組成を調整して実施することが効率的である。即ち、上記反応液を構成する混合溶媒の組成に、水、或いは有機溶媒を添加して水濃度を前記範囲に調整することが好ましい。かかる調整のために使用する有機溶剤は、前記例示した有機溶剤が特に制限無く使用される。   It is efficient to adjust the water concentration of the mixed solvent by adjusting the solvent composition of the reaction solution obtained by the sol-gel reaction. That is, it is preferable to adjust the water concentration to the above range by adding water or an organic solvent to the composition of the mixed solvent constituting the reaction solution. As the organic solvent used for such adjustment, the organic solvents exemplified above are used without particular limitation.

勿論、ゾル−ゲル反応を終了した時点で、混合溶媒の水濃度が前記好適な範囲となっている分散液を使用する場合は、特に上記調整を行う必要は無い。   Of course, when using the dispersion liquid in which the water concentration of the mixed solvent is within the preferable range at the time of completion of the sol-gel reaction, it is not necessary to make the above adjustment.

本発明において、前記シリコーンオイルとしては、通常、無機酸化物粒子の表面処理に用いられる公知のシリコーンオイルを、特に制限なく使用することが可能であり、必要とする表面処理無機酸化物粒子の性能に応じて適宜選択して使用すればよい。   In the present invention, as the silicone oil, a known silicone oil that is usually used for the surface treatment of inorganic oxide particles can be used without particular limitation, and the performance of the surface-treated inorganic oxide particles that are required. It may be appropriately selected and used depending on the situation.

シリコーンオイルの具体例としては、例えばジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、メチルハイドロジェンシリコーンオイル、アルキル変性シリコーンオイル、アミノ変性シリコーンオイル、エポキシ変性シリコーンオイル、カルボキシル変性シリコーンオイル、カルビノール変性シリコーンオイル、メタクリル変性シリコーンオイル、ポリエーテル変性シリコーンオイル、フッ素変性シリコーンオイル等を挙げることができる。   Specific examples of the silicone oil include, for example, dimethyl silicone oil, methylphenyl silicone oil, methyl hydrogen silicone oil, alkyl-modified silicone oil, amino-modified silicone oil, epoxy-modified silicone oil, carboxyl-modified silicone oil, carbinol-modified silicone oil, Examples thereof include methacryl-modified silicone oil, polyether-modified silicone oil, and fluorine-modified silicone oil.

上記のうち特に、ジメチルシリコーンオイルを使用することは、無機酸化物粒子の疎水化を効率的に高めることができる点で好ましい。   Of the above, the use of dimethyl silicone oil is particularly preferred in that the hydrophobicity of the inorganic oxide particles can be efficiently increased.

シリコーンオイルの使用量は特に制限されないが、少なすぎると表面処理が不十分となり、多すぎると後処理が煩雑となるため、使用する無機酸化物粒子100質量部に対して、0.05〜80質量部とすることが好ましく、0.1〜60質量部とすることがより好ましい。   The amount of silicone oil used is not particularly limited, but if it is too small, the surface treatment will be insufficient, and if it is too large, the post-treatment will be complicated, so 0.05 to 80 parts per 100 parts by mass of the inorganic oxide particles used. It is preferable to set it as a mass part, and it is more preferable to set it as 0.1-60 mass parts.

上記シランカップリング剤としては、表面処理に通常用いられている公知のシランカップリング剤を、使用することが可能であり、必要とする表面処理無機酸化物粒子の性能に応じて適宜選択して使用すればよい。   As said silane coupling agent, the well-known silane coupling agent normally used for surface treatment can be used, and it selects suitably according to the performance of the surface treatment inorganic oxide particle to require. Use it.

シランカップリング剤の具体例としては、例えばメチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、3−マタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、4−スチリルトリメトキシシラン等を挙げることができる。中でも、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン又はデシルトリメトキシシランを使用することにより、無機酸化物粒子の疎水化を効率的に高めることができる。   Specific examples of the silane coupling agent include, for example, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, hexyltrimethoxysilane, decyltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, 3-matacrylic. Examples include royloxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, and 4-styryltrimethoxysilane. Among these, the use of methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, hexyltrimethoxysilane, or decyltrimethoxysilane can increase the hydrophobicity of the inorganic oxide particles efficiently.

シランカップリング剤の使用量は特に制限されないが、少なすぎると表面処理が不十分となり、多すぎると後処理が煩雑となるため、使用する無機酸化物粒子100質量部に対して、0.05〜80質量部が好ましく、0.1〜40質量部とすることがより好ましい。   The amount of the silane coupling agent to be used is not particularly limited. However, if the amount is too small, the surface treatment becomes insufficient, and if the amount is too large, the post-treatment becomes complicated. -80 mass parts is preferable, and it is more preferable to set it as 0.1-40 mass parts.

上記シラザンとしては、表面処理に通常用いられる公知のシラザンを、特に制限なく使用することが可能である。シラザンのうち、反応性の良さ、取り扱いの良さ等から、ヘキサメチルジシラザンの使用が好ましい。   As said silazane, the well-known silazane normally used for surface treatment can be especially used without a restriction | limiting. Of the silazanes, hexamethyldisilazane is preferably used because of its good reactivity and ease of handling.

シラザンの使用量は、特に制限されないが、少なすぎると表面処理が不十分となり、多すぎると後処理が煩雑となるため、使用する無機酸化物粒子100質量部に対して、0.05〜150質量部が好ましく、1〜120質量部とすることがより好ましい。   The amount of silazane used is not particularly limited, but if it is too small, the surface treatment becomes insufficient, and if it is too large, the post-treatment becomes complicated, so 0.05 to 150 parts per 100 parts by mass of the inorganic oxide particles used. A mass part is preferable and it is more preferable to set it as 1-120 mass parts.

上記の表面処理剤は、単独で1種のみ使用してもよいし、2種類以上を組み合わせて使用してもよい。   Said surface treating agent may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.

上記の表面処理剤のうち、得られる疎水性無機酸化物粒子粉末の解砕性がよいことから、シリコーンオイル及びシラザンよりなる群から選択される少なくとも1種を使用することが好ましく、シラザンを使用することがより好ましい。   Of the above surface treatment agents, it is preferable to use at least one selected from the group consisting of silicone oils and silazanes, because the hydrophobic inorganic oxide particle powder obtained has good crushability, and silazanes are used. More preferably.

表面処理剤の添加方法は特に制限されず、例えば常温、常圧で液体のものであれば、分散液中に滴下してもよいし、噴霧してもよい。操作上、簡便であることから滴下が好ましい。気体状であればバブリングする方法などが考えられる。   The method for adding the surface treating agent is not particularly limited, and for example, if it is liquid at normal temperature and normal pressure, it may be dropped into the dispersion or sprayed. Dropping is preferred because of its simplicity in operation. If it is gaseous, a method of bubbling may be considered.

上記表面処理剤の添加後、所定の時間表面処理剤と無機酸化物粒子とを接触させる時間(処理時間)、その際の分散液の温度(処理温度)は、特に制限はなく、使用する表面処理剤の反応性を考慮して決定すればよい。例えば、処理時間は、0.1〜48時間とすることが好ましく、0.5〜24時間とすることがより好ましい。処理温度は、無機酸化物粒子の製造温度と同じ0〜60℃が好ましい。   After the addition of the surface treatment agent, the time for which the surface treatment agent and the inorganic oxide particles are brought into contact with each other for a predetermined time (treatment time), and the temperature of the dispersion liquid (treatment temperature) at that time are not particularly limited, and the surface to be used What is necessary is just to determine in consideration of the reactivity of a processing agent. For example, the treatment time is preferably 0.1 to 48 hours, more preferably 0.5 to 24 hours. The treatment temperature is preferably 0 to 60 ° C. which is the same as the production temperature of the inorganic oxide particles.

<乾燥>
上記方法によって疎水化された無機酸化物粒子の分散液から本発明の疎水化無機酸化物粉末を得るためには、特定の条件下で噴霧乾燥を行う必要がある。
<Dry>
In order to obtain the hydrophobic inorganic oxide powder of the present invention from the dispersion of inorganic oxide particles hydrophobized by the above method, it is necessary to perform spray drying under specific conditions.

本発明における噴霧乾燥は、疎水性無機酸化物粒子分散液に含まれる混合溶媒の水濃度、つまり、分散液を構成する混合溶媒の水濃度が20質量%以下で実施することが好ましい。上述したように、ゾル−ゲル法による無機酸化物粒子の製造時に上記水濃度範囲になるように製造するのもよいし、乾燥前に有機溶媒を添加して濃度調節してもよい。   The spray drying in the present invention is preferably carried out at a water concentration of the mixed solvent contained in the hydrophobic inorganic oxide particle dispersion, that is, a water concentration of the mixed solvent constituting the dispersion is 20% by mass or less. As described above, the inorganic oxide particles may be produced so as to be in the above water concentration range when the inorganic oxide particles are produced by the sol-gel method, or the concentration may be adjusted by adding an organic solvent before drying.

本発明において、噴霧乾燥を行うには、スプレードライヤーが好適に採用される。スプレードライヤー装置は特に限定されず、市販のものを使用できる。本発明において、解砕性のよい疎水性無機酸化物粒子を得るためには、乾燥条件の制御が重要である。   In the present invention, a spray dryer is preferably used for spray drying. A spray dryer apparatus is not specifically limited, A commercially available thing can be used. In the present invention, it is important to control the drying conditions in order to obtain hydrophobic inorganic oxide particles having good crushability.

その乾燥条件として、まず第一には乾燥室入口温度を80〜300℃とする必要がある。100〜250℃がより好ましく、120℃〜200℃が特に好ましい。入口温度が300℃を超えると、無機酸化物粒子表面に結合した表面処理剤由来の官能基が分解しやすくなり、疎水化度が低下する。また、入口温度が80℃以下であると、無機酸化物粒子を乾燥させるために必要な熱量が不足し、乾燥が不十分となり凝集粒子量が増え、解砕性が悪化する。   As the drying conditions, first, the drying chamber inlet temperature needs to be 80 to 300 ° C. 100-250 degreeC is more preferable, and 120 degreeC-200 degreeC is especially preferable. When the inlet temperature exceeds 300 ° C., the functional group derived from the surface treatment agent bonded to the surface of the inorganic oxide particles tends to be decomposed, and the hydrophobicity is lowered. On the other hand, when the inlet temperature is 80 ° C. or lower, the amount of heat necessary for drying the inorganic oxide particles is insufficient, the drying becomes insufficient, the amount of aggregated particles increases, and the crushability deteriorates.

第二の条件としては、乾燥室入口温度と出口温度の差(ΔT)を30〜175℃とする必要がある。30〜125℃がより好ましく、30〜75℃が特に好ましい。ΔTが175℃より大きいと乾燥室内の湿度が高くなるため乾燥が不十分となりやすく、逆にΔTが30℃以下とするのは分散液噴霧速度を遅くする必要があり生産性の面で不利となる。   As a second condition, the difference (ΔT) between the drying chamber inlet temperature and the outlet temperature needs to be 30 to 175 ° C. 30-125 degreeC is more preferable, and 30-75 degreeC is especially preferable. If ΔT is greater than 175 ° C., the humidity in the drying chamber increases and drying tends to be insufficient. Conversely, if ΔT is set to 30 ° C. or less, it is necessary to slow the dispersion spray rate, which is disadvantageous in terms of productivity. Become.

また、第三に分散液噴霧速度を、乾燥室容積1mに対して1.5〜40kg/hとする必要がある。なお一方で、分散液噴霧速度によってΔTも変化するため、ΔTが上記範囲になるように、且つ分散液噴霧速度が上記範囲になるように、乾燥室内へ送り込む熱風量を調節してもよい。 Thirdly, the dispersion spray rate needs to be 1.5 to 40 kg / h with respect to the drying chamber volume of 1 m 3 . On the other hand, since ΔT also changes depending on the dispersion spray speed, the amount of hot air fed into the drying chamber may be adjusted so that ΔT is in the above range and the dispersion spray speed is in the above range.

上記噴霧乾燥による乾燥によって得られた疎水性無機酸化物粉末を二次乾燥してもよい。二次乾燥方法は特に制限されるものではなく、送風乾燥や減圧乾燥等公知の方法を選択することが可能である。乾燥温度は80〜200℃が好ましく、100〜150℃が特に好ましい。これらの乾燥時間は特に制限されないが、0.5〜48時間することにより、十分乾燥した疎水性無機酸化物粒子を得ることができる。   The hydrophobic inorganic oxide powder obtained by drying by spray drying may be subjected to secondary drying. The secondary drying method is not particularly limited, and a known method such as blow drying or drying under reduced pressure can be selected. The drying temperature is preferably from 80 to 200 ° C, particularly preferably from 100 to 150 ° C. Although these drying times are not particularly limited, sufficiently dried hydrophobic inorganic oxide particles can be obtained by performing the drying for 0.5 to 48 hours.

<第二の疎水化処理>
本発明において、上記のようにして得られた疎水性無機酸化物粉末に対して、シリコーンオイル、シランカップリング剤及びシラザンからなる群から選ばれる少なくとも1種の表面処理剤を添加して、該疎水性無機酸化物粒子を更に疎水化する第二の疎水化工程を設けてもよい。この表面処理剤としては、前述した表面処理剤を使用することができる。しかしながら、無機酸化物粒子の表面の官能基と直接的に化学結合できる処理剤を使用した方が、反応性を有さない処理剤を用いた場合と比較して、得られる表面処理無機酸化物粉末の解砕性に優れるため、好ましい。
<Second hydrophobic treatment>
In the present invention, to the hydrophobic inorganic oxide powder obtained as described above, at least one surface treatment agent selected from the group consisting of silicone oil, silane coupling agent and silazane is added, A second hydrophobizing step for further hydrophobizing the hydrophobic inorganic oxide particles may be provided. As the surface treatment agent, the above-described surface treatment agent can be used. However, the surface-treated inorganic oxide obtained by using a treatment agent that can be chemically bonded directly to the functional group on the surface of the inorganic oxide particles is obtained in comparison with the case of using a treatment agent that has no reactivity. It is preferable because the powder is excellent in pulverization.

第二の疎水化処理工程における表面処理剤の使用割合は、その種類に応じて、それぞれ以下のとおりである。   The ratio of the surface treatment agent used in the second hydrophobization treatment step is as follows, depending on the type.

シリコーンオイル:疎水性無機酸化物粉末100質量部に対して、好ましくは0.01〜50質量部、より好ましくは0.01〜20質量部;シランカップリング剤:疎水性無機酸化物粉末100質量部に対して、好ましくは0.1〜100質量部、より好ましくは0.2〜50質量部;及びシラザン;疎水性無機酸化物粉末100質量部に対して、好ましくは0.10〜150質量部、より好ましくは0.2〜100質量部。   Silicone oil: preferably 0.01 to 50 parts by mass, more preferably 0.01 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the hydrophobic inorganic oxide powder; silane coupling agent: 100 parts by mass of the hydrophobic inorganic oxide powder Preferably 0.1 to 100 parts by mass, more preferably 0.2 to 50 parts by mass; and silazane; preferably 0.10 to 150 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the hydrophobic inorganic oxide powder. Parts, more preferably 0.2 to 100 parts by mass.

上記第二の疎水化処理工程は、いわゆる乾式工程にて行なうことが好ましい。即ち噴霧乾燥により乾燥した疎水性無機酸化物粉末に対して、上記の表面処理剤を添加し、適当な方法により攪拌する方法である。無機酸化物粉末に対する表面処理剤の添加方法は、使用する表面処理剤の形態により適宜に決定することができる。例えば表面処理剤が工程温度及び工程圧力において低粘度液体である場合は、これを無機酸化物粉末に対して滴下してもよいし、これを無機酸化物粉末に噴霧してもよい。一方、表面処理剤が高粘度液体又は固体の場合には、これを少量の任意の有機溶媒で希釈したうえで、低粘度液体の場合と同様にして添加することができる。更に、表面処理剤が気体の場合は、無機酸化物粉末と表面処理剤とを容器中に密閉した状態で攪拌する方法によることができる。   The second hydrophobizing treatment step is preferably performed by a so-called dry step. That is, it is a method in which the surface treatment agent is added to the hydrophobic inorganic oxide powder dried by spray drying and stirred by an appropriate method. The method for adding the surface treatment agent to the inorganic oxide powder can be appropriately determined depending on the form of the surface treatment agent to be used. For example, when the surface treatment agent is a low-viscosity liquid at the process temperature and process pressure, it may be added dropwise to the inorganic oxide powder, or may be sprayed onto the inorganic oxide powder. On the other hand, when the surface treatment agent is a high-viscosity liquid or solid, it can be added in the same manner as in the case of a low-viscosity liquid after being diluted with a small amount of an arbitrary organic solvent. Furthermore, when the surface treatment agent is a gas, it can be performed by stirring the inorganic oxide powder and the surface treatment agent in a sealed state in a container.

この第二の表面処理工程において、無機酸化物粒子の表面に、表面処理剤と反応可能なシラノール基の十分な量を確保するとの観点から、水の存在下にて行なうことが好ましい。この場合の水の使用割合としては、無機酸化物粒子100質量部に対して、30質量部以下にすることが好ましく、0.2〜20質量部とすることがより好ましい。   This second surface treatment step is preferably performed in the presence of water from the viewpoint of securing a sufficient amount of silanol groups capable of reacting with the surface treatment agent on the surface of the inorganic oxide particles. In this case, the proportion of water used is preferably 30 parts by mass or less and more preferably 0.2 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the inorganic oxide particles.

第二の表面処理工程を行なう際の好ましい処理条件は、以下のとおりである。
処理温度:好ましくは100〜500℃、より好ましくは150℃〜350℃;
処理圧力:好ましくは3×10Pa以下、より好ましくは1×10〜2×10Pa;及び処理時間:好ましくは1〜300分、より好ましくは5〜180分。
Preferred treatment conditions when performing the second surface treatment step are as follows.
Treatment temperature: preferably 100-500 ° C, more preferably 150 ° C-350 ° C;
Treatment pressure: preferably 3 × 10 5 Pa or less, more preferably 1 × 10 4 to 2 × 10 5 Pa; and treatment time: preferably 1 to 300 minutes, more preferably 5 to 180 minutes.

以下、実施例によって本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。本発明における諸物性の測定方法は、以下の通りである。
(1)メジアン径、及び変動係数の測定
疎水性無機酸化物粒子のメジアン径の測定は、レーザー回折散乱法により実施した。
乾燥後の疎水性無機酸化物粒子0.1gを、内径4cm、高さ11cmのガラス製容器に入れ、エタノール50gを注いだ。ここに、プローブ(先端の内径7cm)の先端から4.5cmの部分を浸し、出力20Wで、30秒間超音波を印加して分散させた。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited to these Examples. The measuring method of various physical properties in the present invention is as follows.
(1) Measurement of median diameter and coefficient of variation The measurement of the median diameter of hydrophobic inorganic oxide particles was performed by a laser diffraction scattering method.
0.1 g of the hydrophobic inorganic oxide particles after drying was put into a glass container having an inner diameter of 4 cm and a height of 11 cm, and 50 g of ethanol was poured. A 4.5 cm portion from the tip of the probe (7 cm inside diameter at the tip) was immersed therein, and was dispersed by applying ultrasonic waves at an output of 20 W for 30 seconds.

得られた分散液のメジアン径及び変動係数を、ベックマン・コールター(株)製、コールターLS230を使用し、偏光散乱強度差計測によって、0.04〜2000μmの範囲で測定した。変動係数は、下記式より算出した。
変動係数(%)=粒子径の標準偏差(μm)/粒子径の数平均値(μm)×100
この変動係数が狭いほど、粒度分布幅が狭いことを示す。
The median diameter and variation coefficient of the obtained dispersion liquid were measured in the range of 0.04 to 2000 μm by polarization scattering intensity difference measurement using Beckman Coulter Co., Ltd., Coulter LS230. The coefficient of variation was calculated from the following formula.
Coefficient of variation (%) = standard deviation of particle diameter (μm) / number average value of particle diameter (μm) × 100
A narrower coefficient of variation indicates a narrower particle size distribution width.

(2)疎水化度の測定
疎水性無機酸化物粒子0.2gを、50mLの水が入った容量250mLのビーカーに加え、マグネチックスターラーにより攪拌した。ここに、ビュレットを使用してメタノールを滴下し、試料粉末の全量が溶液中に分散し懸濁したところを終点として滴定した。終点におけるメタノール−水混合溶媒中のメタノールの容量百分率(%)を疎水化度とした。
(2) Measurement of degree of hydrophobicity 0.2 g of hydrophobic inorganic oxide particles were added to a 250 mL beaker containing 50 mL of water and stirred with a magnetic stirrer. Here, methanol was added dropwise using a burette, and titration was performed with the end point where the entire amount of the sample powder was dispersed and suspended in the solution. The volume percentage (%) of methanol in the methanol-water mixed solvent at the end point was defined as the degree of hydrophobicity.

(3)解砕強度の測定
疎水性無機酸化物粒子の解砕性を評価する指標として、圧壊強度測定を実施した。
疎水性無機酸化物粒子を、目開き1.4mmの篩いにかけ、続いて0.71mmの篩にかけ、目開き0.71mmの篩に残った疎水性無機酸化物粒子を測定に使用した。この粒子を上皿天秤に載せ、金属製のヘラで荷重をかけ、粒子が解砕された時点での荷重を記録し、下記式により解砕強度を計算した。
解砕強度(N)=荷重(g)×9.80665×10−3
この測定は60個の粒子に対して繰り返し実施し、その平均値を解砕強度とした。この解砕強度の値が小さいほど、粒子が解れ易いこと示す(解砕性に優れる)。
(3) Measurement of crushing strength Crushing strength was measured as an index for evaluating the crushability of hydrophobic inorganic oxide particles.
The hydrophobic inorganic oxide particles were passed through a sieve having an aperture of 1.4 mm, followed by passing through a sieve having a mesh of 0.71 mm, and the hydrophobic inorganic oxide particles remaining on the sieve having an aperture of 0.71 mm were used for measurement. The particles were placed on a pan balance, loaded with a metal spatula, the load when the particles were crushed was recorded, and the crushing strength was calculated by the following formula.
Crushing strength (N) = Load (g) × 9.80665 × 10 −3
This measurement was repeated for 60 particles, and the average value was taken as the crushing strength. A smaller value of the crushing strength indicates that the particles are more easily broken (excellent crushability).

(4)凝集粒子量の測定
疎水性無機酸化物粒子10gを、目開き45μmの篩(直径75mmの、JIS Z8801準拠の篩である。)に載せ、振幅1mm及び振動数60Hzで上下に60秒間振動を行った後に、篩上に残存した粒子の重量を測定し、下記式より算出した値を凝集粒子量とした。
(4) Measurement of the amount of aggregated particles 10 g of the hydrophobic inorganic oxide particles are placed on a sieve having a mesh opening of 45 μm (a sieve having a diameter of 75 mm and conforming to JIS Z8801), and vertically for 60 seconds at an amplitude of 1 mm and a vibration frequency of 60 Hz. After the vibration, the weight of the particles remaining on the sieve was measured, and the value calculated from the following formula was used as the aggregated particle amount.

凝集粒子量(%)=篩残量(g)/10(g)×100
(5)樹脂表面の被覆率の測定
疎水性無機酸化物粒子0.1g、及びメジアン径6.1μmのスチレンーアクリル樹脂粒子20gを100mLのポリエチレン製容器に入れ、振とう機で60分混合した。得られた混合粒子を、電界放射型走査型電子顕微鏡((株)日立ハイテクノロジーズ製、型番「S−5500」)を用いて倍率10,000倍で50視野観察した。画像解析システム(旭化成(株)製、商品名「IP−1000PC」)を用いて、得られた画像から、下記式により樹脂表面の被覆率の平均値を算出した。表面被覆率が高いほどトナー用の外添剤として好適であることを示す。
Aggregated particle amount (%) = sieve remaining amount (g) / 10 (g) × 100
(5) Measurement of resin surface coverage 0.1 g of hydrophobic inorganic oxide particles and 20 g of styrene-acrylic resin particles having a median diameter of 6.1 μm were placed in a 100 mL polyethylene container and mixed for 60 minutes with a shaker. . The obtained mixed particles were observed in 50 fields at a magnification of 10,000 using a field emission scanning electron microscope (manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation, model number “S-5500”). Using an image analysis system (product name “IP-1000PC” manufactured by Asahi Kasei Co., Ltd.), an average value of the resin surface coverage was calculated from the obtained image according to the following formula. A higher surface coverage indicates a more suitable external additive for toner.

表面被覆率(%)=無機酸化物粒子に覆われている部分の面積/スチレン−アクリル樹脂粒子の面積×100
実施例1
5Lセパラブルフラスコに有機溶媒としてメタノール1,040g及び塩基性触媒として15質量%アンモニア水150gを仕込み、35℃で攪拌した。ここに金属アルコキシドとしてテトラメトキシシラン1940gと塩基性触媒として5質量%アンモニア水700gをそれぞれ液中滴下した。滴下は5時間で終了するように速度を調節して実施した。滴下終了後、0.5時間の熟成を実施した。この反応によって得られるシリカ粒子分散液の質量は3830gであり、該分散液における混合溶媒の水濃度は8.6質量%、分散液中のシリカの含有率は20質量%(シリカ量は766g)である。
Surface coverage (%) = area of the portion covered with inorganic oxide particles / area of styrene-acrylic resin particles × 100
Example 1
A 5 L separable flask was charged with 1,040 g of methanol as an organic solvent and 150 g of 15 mass% aqueous ammonia as a basic catalyst, and stirred at 35 ° C. Here, 1940 g of tetramethoxysilane as a metal alkoxide and 700 g of 5% by mass ammonia water as a basic catalyst were dropped into the liquid. The dropwise addition was carried out by adjusting the speed so as to finish in 5 hours. After completion of dropping, aging was performed for 0.5 hour. The mass of the silica particle dispersion obtained by this reaction is 3830 g, the water concentration of the mixed solvent in the dispersion is 8.6% by mass, and the content of silica in the dispersion is 20% by mass (the amount of silica is 766 g). It is.

滴下終了後、続けて表面処理剤としてヘキサメチルジシラザン230g(シリカ100質量部に対して30質量部相当)を添加した。添加後、35℃で1時間攪拌を行ない、疎水性シリカ粒子分散液を得た。このときの該分散液における混合溶媒中の水濃度は9.2質量%であった。   After completion of dropping, 230 g of hexamethyldisilazane (equivalent to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of silica) was added as a surface treatment agent. After the addition, the mixture was stirred at 35 ° C. for 1 hour to obtain a hydrophobic silica particle dispersion. The water concentration in the mixed solvent in the dispersion at this time was 9.2% by mass.

上記で得られた疎水性シリカ粒子分散液を、スプレードライヤーにより入口温度200℃、ΔT75℃、分散液噴霧速度2.5kg/hの条件にて、噴霧乾燥することにより、疎水性シリカ粒子粉末650gを得た。   The hydrophobic silica particle dispersion obtained above is spray-dried with a spray dryer at an inlet temperature of 200 ° C., ΔT 75 ° C., and a dispersion spray rate of 2.5 kg / h, whereby 650 g of hydrophobic silica particle powder is obtained. Got.

本実施例における分散液及びシリカ粒子について、上記の方法に従って各種の測定を実施した。測定結果を第1表に示した。   Various measurements were performed on the dispersion and silica particles in this example according to the methods described above. The measurement results are shown in Table 1.

実施例2
スプレードライヤーによる乾燥を入口温度140℃、ΔT30℃に変更した以外は実施例1と同様に実施した。測定結果を第1表に示した。
Example 2
The drying with a spray dryer was carried out in the same manner as in Example 1 except that the inlet temperature was changed to 140 ° C. and ΔT 30 ° C. The measurement results are shown in Table 1.

実施例3
スプレードライヤーによる乾燥を入口温度300℃、ΔT175℃に変更した以外は実施例1と同様に実施した。測定結果を第1表に示した。
Example 3
The drying with a spray dryer was performed in the same manner as in Example 1 except that the inlet temperature was changed to 300 ° C. and ΔT 175 ° C. The measurement results are shown in Table 1.

実施例4
スプレードライヤーによる乾燥の分散液噴霧速度を40kg/hに変更した以外は実施例1と同様に実施した。測定結果を第1表に示した。
Example 4
The same procedure as in Example 1 was performed except that the spray speed of the dispersion liquid dried by the spray dryer was changed to 40 kg / h. The measurement results are shown in Table 1.

実施例5
実施例4で得られた疎水性シリカを120℃、常圧下で24時間二次乾燥を実施した。測定結果を第1表に示した。
Example 5
The hydrophobic silica obtained in Example 4 was subjected to secondary drying at 120 ° C. and normal pressure for 24 hours. The measurement results are shown in Table 1.

実施例6
実施例1で得られた疎水性シリカ500gを20L圧力容器に入れ、230℃まで昇温した。容器内を窒素雰囲気に置換後、大気圧力下で密閉し粒子を攪拌しながら、水を20g噴霧した。その後、15分間攪拌継続した後、脱圧し、ヘキサメチルジシラザン120gを噴霧した。攪拌を60分間継続した後、脱圧し、窒素パージを15分間実施することで、更に疎水化度を向上させた疎水性シリカ300gを得た。測定結果を第1表に示した。
Example 6
500 g of the hydrophobic silica obtained in Example 1 was placed in a 20 L pressure vessel and heated to 230 ° C. After replacing the inside of the container with a nitrogen atmosphere, 20 g of water was sprayed while sealing the particles under atmospheric pressure and stirring the particles. Then, after stirring for 15 minutes, the pressure was released and 120 g of hexamethyldisilazane was sprayed. Stirring was continued for 60 minutes, and then the pressure was released and nitrogen purge was performed for 15 minutes to obtain 300 g of hydrophobic silica having a further improved degree of hydrophobicity. The measurement results are shown in Table 1.

比較例1
5Lセパラブルフラスコに有機溶媒としてメタノール677g及び塩基性触媒として4.0質量%アンモニア水381gを仕込み、45℃で攪拌した。ここに金属アルコキシドとしてテトラメトキシシラン1940gと塩基性触媒として2.5質量%アンモニア水700gをそれぞれ液中滴下した。滴下は5時間で終了するように速度を調節して実施した。滴下終了後、0.5時間の熟成を実施した。この反応によって得られるシリカ粒子分散液の質量は3830gであり、分散液中のシリカの含有率は実施例1と同様に20質量%(シリカ量は766g)であった。また、このときの分散液を構成する混合溶媒中の水濃度は22.6質量%であった。
Comparative Example 1
A 5 L separable flask was charged with 677 g of methanol as an organic solvent and 381 g of 4.0% by mass ammonia water as a basic catalyst, and stirred at 45 ° C. Here, 1940 g of tetramethoxysilane as a metal alkoxide and 700 g of 2.5% by mass ammonia water as a basic catalyst were dropped into the liquid. The dropwise addition was carried out by adjusting the speed so as to finish in 5 hours. After completion of dropping, aging was performed for 0.5 hour. The mass of the silica particle dispersion obtained by this reaction was 3830 g, and the content of silica in the dispersion was 20% by mass (the amount of silica was 766 g) as in Example 1. The water concentration in the mixed solvent constituting the dispersion at this time was 22.6% by mass.

滴下終了後、続けて表面処理剤としてヘキサメチルジシラザン230g(シリカ100質量部に対して30質量部)を添加した。添加後、45℃で1時間攪拌を行ない、疎水性シリカ粒子分散液を得た。このときの該分散液を構成する混合溶媒中の水濃度は21質量%であった。   After completion of dropping, 230 g of hexamethyldisilazane (30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of silica) was added as a surface treatment agent. After the addition, the mixture was stirred at 45 ° C. for 1 hour to obtain a hydrophobic silica particle dispersion. The water concentration in the mixed solvent constituting the dispersion at this time was 21% by mass.

上記で得られた疎水性シリカ粒子分散液を、実施例1と同様の条件で乾燥した。実施例1で得られた疎水性シリカ粒子に比べて凝集粒子量が増え、解砕強度が高かった。また、測定結果を第1表に示す。   The hydrophobic silica particle dispersion obtained above was dried under the same conditions as in Example 1. Compared with the hydrophobic silica particles obtained in Example 1, the amount of agglomerated particles increased and the crushing strength was high. The measurement results are shown in Table 1.

比較例2
実施例1において、表面処理後の疎水性シリカ分散液を、ホットプレートを用いて65℃で乾燥させることにより疎水性シリカ750gを得た。実施例1で得られた疎水性シリカに比べて凝集粒子量が増え、解砕強度が高かった。測定結果を第1表に示す。
Comparative Example 2
In Example 1, 750 g of hydrophobic silica was obtained by drying the surface-treated hydrophobic silica dispersion at 65 ° C. using a hot plate. Compared with the hydrophobic silica obtained in Example 1, the amount of agglomerated particles increased and the crushing strength was high. The measurement results are shown in Table 1.

比較例3
実施例1において、表面処理後の疎水性シリカ分散液を、KUBOTA製「テーブルトップ高速冷却遠心機 3K30C」を用いて、回転数13000で10分間遠心分離を実施して得られたシリカ凝集体を120℃常圧下で、24時間乾燥することで疎水性シリカを得た。実施例1で得られたシリカと比較して凝集粒子量が増え、解砕強度が高かった。測定結果を第1表に示す。
Comparative Example 3
In Example 1, the hydrophobic silica dispersion after the surface treatment was subjected to centrifugation for 10 minutes at 13,000 rpm using a “table top high-speed cooling centrifuge 3K30C” manufactured by KUBOTA. Hydrophobic silica was obtained by drying for 24 hours at 120 ° C. and normal pressure. Compared with the silica obtained in Example 1, the amount of aggregated particles increased, and the crushing strength was high. The measurement results are shown in Table 1.

比較例4
スプレードライヤーの乾燥条件を乾燥室入口温度75℃、ΔT50℃、分散液噴霧速度を5kg/hで実施した以外は実施例1と同様に実施した。実施例1〜6で得られた疎水性シリカと比較して凝集粒子量が増え、疎水性シリカ粒子の解砕強度が高く、樹脂への分散性も悪かった。結果を第1表に示す。
Comparative Example 4
The drying conditions of the spray dryer were the same as in Example 1 except that the drying chamber inlet temperature was 75 ° C., ΔT 50 ° C., and the dispersion spray rate was 5 kg / h. Compared with the hydrophobic silica obtained in Examples 1 to 6, the amount of aggregated particles increased, the crushing strength of the hydrophobic silica particles was high, and the dispersibility in the resin was also poor. The results are shown in Table 1.

比較例5
スプレードライヤーの乾燥条件を乾燥室入口温度350℃、ΔT240℃、分散液噴霧速度を40kg/hで実施した以外は実施例1と同様に実施した。実施例1〜6で得られた疎水性シリカと比較して疎水化度が低下し、凝集粒子量が増え、疎水性シリカ粒子の解砕強度が高く、樹脂への分散性も悪かった。結果を第1表に示す。
Comparative Example 5
The drying conditions of the spray dryer were the same as in Example 1 except that the drying chamber inlet temperature was 350 ° C., ΔT 240 ° C., and the dispersion spray rate was 40 kg / h. Compared with the hydrophobic silica obtained in Examples 1 to 6, the degree of hydrophobicity decreased, the amount of aggregated particles increased, the crushing strength of the hydrophobic silica particles was high, and the dispersibility in the resin was also poor. The results are shown in Table 1.

Figure 2014214061
Figure 2014214061

Claims (10)

レーザー回折・散乱式粒度分布測定法における該粒子のメジアン径が0.05〜1.5μmの範囲にあり、且つ変動係数が35%以下であり、且つ下記(1)〜(2)の要件を満たすものであることを特徴とする疎水性無機酸化物粉末。
(1)疎水化度が40〜70容量%
(2)目開き45μmの篩(直径75mmの、JIS Z8801準拠の篩である。)に、該疎水性無機酸化物粒子粉末10gを乗せ、振幅1mm及び振動数60Hzで上下に60秒間振動を行った後に、篩上に残存した凝集粒子量が40質量%以下
但し、凝集粒子量(%)=篩残存粒子量(g)/10(g)×100
The median diameter of the particles in the laser diffraction / scattering particle size distribution measurement method is in the range of 0.05 to 1.5 μm, the coefficient of variation is 35% or less, and the following requirements (1) to (2) are satisfied. Hydrophobic inorganic oxide powder characterized by satisfying.
(1) Degree of hydrophobicity is 40 to 70% by volume
(2) Place 10 g of the hydrophobic inorganic oxide particle powder on a sieve having a mesh size of 45 μm (diameter 75 mm, compliant with JIS Z8801), and vibrate up and down for 60 seconds at an amplitude of 1 mm and a frequency of 60 Hz. After that, the amount of aggregated particles remaining on the sieve is 40% by mass or less. However, the amount of aggregated particles (%) = the amount of residual particles (g) / 10 (g) × 100
ゾル−ゲル法によって得られる請求項1に記載の疎水性無機酸化物粒子。   The hydrophobic inorganic oxide particles according to claim 1 obtained by a sol-gel method. 圧壊強度測定法における解砕強度が0.01N以下である請求項又は2に記載の疎水性無機酸化物粒子。   The hydrophobic inorganic oxide particles according to claim 2, wherein the crushing strength in the crushing strength measurement method is 0.01 N or less. 前記疎水性無機酸化物粒子を樹脂100質量部に対して2質量部添加した際の、樹脂へ
の該粒子の被覆率が4%以上である請求項1〜3のいずれか1項に記載の疎水性無機酸化物粒子。
The coverage of the particles when the hydrophobic inorganic oxide particles are added by 2 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin is 4% or more. Hydrophobic inorganic oxide particles.
表面処理剤がヘキサメチルジシラザンである請求項1〜4のいずれか1項に記載の疎水性無機酸化物粒子。   The hydrophobic inorganic oxide particle according to any one of claims 1 to 4, wherein the surface treatment agent is hexamethyldisilazane. トナー用外添剤である請求項1〜5のいずれか1項に記載の疎水性無機酸化物粒子。   The hydrophobic inorganic oxide particle according to claim 1, which is an external additive for toner. 塩基性触媒の存在下、金属アルコキシドの加水分解及び重縮合反応により得られる無機酸化物粒子分散液に、表面処理剤を添加して疎水化処理された疎水性無機酸化物粒子を含む分散液を調整し、該分散液から無機酸化物粒子を噴霧乾燥により得る製造方法において、噴霧乾燥がスプレードライヤーよりなされ、その乾燥条件が入口温度80〜300℃の範囲であり、且つ乾燥室入口と出口温度の差(ΔT)が30〜175℃の範囲であり、且つ分散液噴霧速度が乾燥室容積1mに対して1.5〜40kg/hの範囲であることを特徴とする請求項1に記載の疎水性無機酸化物粒子の製造方法。 A dispersion containing hydrophobic inorganic oxide particles hydrophobized by adding a surface treatment agent to an inorganic oxide particle dispersion obtained by hydrolysis and polycondensation reaction of a metal alkoxide in the presence of a basic catalyst. In the production method of adjusting and obtaining inorganic oxide particles from the dispersion by spray drying, the spray drying is performed by a spray dryer, the drying conditions are in the range of an inlet temperature of 80 to 300 ° C., and the drying chamber inlet and outlet temperatures The difference (ΔT) in the range of 30 to 175 ° C. and the spray rate of the dispersion liquid is in the range of 1.5 to 40 kg / h with respect to the drying chamber volume of 1 m 3 . Manufacturing method of hydrophobic inorganic oxide particles. 前記疎水性無機酸化物粒子を含む分散液を構成する混合溶媒の組成において、水が20質量%以下である、請求項7記載の疎水性無機酸化物粒子の製造方法。   The manufacturing method of the hydrophobic inorganic oxide particle of Claim 7 whose water is 20 mass% or less in the composition of the mixed solvent which comprises the dispersion liquid containing the said hydrophobic inorganic oxide particle. 請求項7又は8に記載の該疎水性無機酸化物粒子の製造方法の後に、80〜200℃の範囲で二次乾燥を実施する、疎水性無機酸化物粒子の製造方法。   The manufacturing method of the hydrophobic inorganic oxide particle which implements secondary drying in the range of 80-200 degreeC after the manufacturing method of this hydrophobic inorganic oxide particle of Claim 7 or 8. 請求項7〜9のいずれか1項に記載の疎水性無機酸化物粒子の製造方法の後に、第二の疎水化を実施することを特徴とする疎水性無機酸化物粒子の製造方法。   The manufacturing method of the hydrophobic inorganic oxide particle characterized by implementing 2nd hydrophobization after the manufacturing method of the hydrophobic inorganic oxide particle of any one of Claims 7-9.
JP2013093488A 2013-04-26 2013-04-26 Hydrophobic inorganic oxide powder and method for producing the same Active JP6147554B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013093488A JP6147554B2 (en) 2013-04-26 2013-04-26 Hydrophobic inorganic oxide powder and method for producing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013093488A JP6147554B2 (en) 2013-04-26 2013-04-26 Hydrophobic inorganic oxide powder and method for producing the same

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2014214061A true JP2014214061A (en) 2014-11-17
JP2014214061A5 JP2014214061A5 (en) 2014-12-25
JP6147554B2 JP6147554B2 (en) 2017-06-14

Family

ID=51940185

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013093488A Active JP6147554B2 (en) 2013-04-26 2013-04-26 Hydrophobic inorganic oxide powder and method for producing the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6147554B2 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018096876A1 (en) * 2016-11-24 2018-05-31 株式会社トクヤマ Sol-gel silica powder and method for producing same
KR20200080932A (en) * 2018-12-27 2020-07-07 주식회사 케이씨텍 Dispersion-composition, method of estimating hydrophobicity of dispersion-composition and curable composition
JP2020131133A (en) * 2019-02-21 2020-08-31 日揮触媒化成株式会社 Method for manufacturing the fischer-tropsch synthesis catalytic oxides
CN115335324A (en) * 2020-03-31 2022-11-11 株式会社雅都玛科技 Surface-modified particulate material and slurry composition
WO2024096021A1 (en) * 2022-10-31 2024-05-10 日産化学株式会社 Hydrophobic low-loss-tangent silica sol and production method therefor
JP7491081B2 (en) 2020-06-22 2024-05-28 三菱ケミカル株式会社 Method for producing silica particles, method for producing silica sol, polishing method, method for producing semiconductor wafer, and method for producing semiconductor device

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006096641A (en) * 2004-09-30 2006-04-13 Tokuyama Corp Modified hydrophobized silica and method of manufacturing the same
JP2010138022A (en) * 2008-12-10 2010-06-24 Jgc Catalysts & Chemicals Ltd Porous silica particle, producing method of the same and composite material comprising the porous silica particle
WO2011102548A1 (en) * 2010-02-19 2011-08-25 株式会社トクヤマ Method for producing inorganic oxide particles

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006096641A (en) * 2004-09-30 2006-04-13 Tokuyama Corp Modified hydrophobized silica and method of manufacturing the same
JP2010138022A (en) * 2008-12-10 2010-06-24 Jgc Catalysts & Chemicals Ltd Porous silica particle, producing method of the same and composite material comprising the porous silica particle
WO2011102548A1 (en) * 2010-02-19 2011-08-25 株式会社トクヤマ Method for producing inorganic oxide particles

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018096876A1 (en) * 2016-11-24 2018-05-31 株式会社トクヤマ Sol-gel silica powder and method for producing same
JPWO2018096876A1 (en) * 2016-11-24 2019-10-17 株式会社トクヤマ Sol-gel silica powder and method for producing the same
KR20200080932A (en) * 2018-12-27 2020-07-07 주식회사 케이씨텍 Dispersion-composition, method of estimating hydrophobicity of dispersion-composition and curable composition
KR102184427B1 (en) * 2018-12-27 2020-11-30 주식회사 케이씨텍 Dispersion-composition, method of estimating hydrophobicity of dispersion-composition and curable composition
JP2020131133A (en) * 2019-02-21 2020-08-31 日揮触媒化成株式会社 Method for manufacturing the fischer-tropsch synthesis catalytic oxides
JP7239346B2 (en) 2019-02-21 2023-03-14 日揮触媒化成株式会社 Method for producing catalytic oxide for Fischer-Tropsch synthesis
CN115335324A (en) * 2020-03-31 2022-11-11 株式会社雅都玛科技 Surface-modified particulate material and slurry composition
JP7491081B2 (en) 2020-06-22 2024-05-28 三菱ケミカル株式会社 Method for producing silica particles, method for producing silica sol, polishing method, method for producing semiconductor wafer, and method for producing semiconductor device
WO2024096021A1 (en) * 2022-10-31 2024-05-10 日産化学株式会社 Hydrophobic low-loss-tangent silica sol and production method therefor

Also Published As

Publication number Publication date
JP6147554B2 (en) 2017-06-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6147554B2 (en) Hydrophobic inorganic oxide powder and method for producing the same
US9416015B2 (en) Method of producing silica particles
JP2014214061A5 (en)
KR101463879B1 (en) Silica particles and method of producing the same
US7186440B2 (en) Process for producing hydrophobic silica powder
US9079777B2 (en) Method for producing inorganic oxide particles
JP5712824B2 (en) Silica particles and method for producing the same
CN103626188B (en) Silica dioxide granule and preparation method thereof
JP2012006789A (en) Silica particles, and method for producing the same
JP5645702B2 (en) Method for producing concentrate of inorganic oxide particle dispersion, and method for producing inorganic oxide particles
JP7155046B2 (en) Hydrophobic silica powder and toner resin particles
JP5698087B2 (en) Inorganic oxide powder
JP5975580B2 (en) Surface-treated inorganic oxide particles
JP5717462B2 (en) Method for producing surface-treated inorganic oxide particles
KR20230002311A (en) Method for producing surface-treated silica powder, resin composition and slurry
JP5232494B2 (en) Silica particles and method for producing the same
JPH01145317A (en) Production of spherical fine particle of silica
JP5915555B2 (en) Silica composite particles and method for producing the same
JP5968015B2 (en) Method for producing hydrophobized inorganic oxide particles
TWI841694B (en) Hydrophobic silica powder and colorant resin particles
JP6817916B2 (en) Manufacturing method of toner external preparation for static charge image development
JP2023110669A (en) Method for adjusting particle diameter of silica particles and method for producing silica particles
JP5657282B2 (en) Coated magnetite particles

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140911

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160217

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20161013

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20161108

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170105

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170131

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170331

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: 20170509

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170517

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6147554

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150