JP3499150B2 - マグネタイト粒子 - Google Patents
マグネタイト粒子Info
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- JP3499150B2 JP3499150B2 JP10724299A JP10724299A JP3499150B2 JP 3499150 B2 JP3499150 B2 JP 3499150B2 JP 10724299 A JP10724299 A JP 10724299A JP 10724299 A JP10724299 A JP 10724299A JP 3499150 B2 JP3499150 B2 JP 3499150B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、マグネタイト粒子
に関し、詳しくはモリブデン及び／又はタングステン化
合物を粒子表面に被覆し、粉体の流動性及び環境依存性
を改善し、静電複写磁性トナー用材料粉、静電潜像現像
用キャリア用材料粉、塗料用黒色顔料粉の用途に用いら
れるマグネタイト粒子に関する。
に関し、詳しくはモリブデン及び／又はタングステン化
合物を粒子表面に被覆し、粉体の流動性及び環境依存性
を改善し、静電複写磁性トナー用材料粉、静電潜像現像
用キャリア用材料粉、塗料用黒色顔料粉の用途に用いら
れるマグネタイト粒子に関する。
【０００２】
【従来の技術】最近、電子複写機、プリンター等の磁性
トナー用材料として、水溶液反応によるマグネタイト粒
子が広く利用されている。磁性トナーとしては各種の一
般的現像特性が要求されているが、近年、電子写真技術
の発達により、特にデジタル技術を用いた複写機、プリ
ンターが急速に発達し、要求特性がより高度なものにな
ってきた。
トナー用材料として、水溶液反応によるマグネタイト粒
子が広く利用されている。磁性トナーとしては各種の一
般的現像特性が要求されているが、近年、電子写真技術
の発達により、特にデジタル技術を用いた複写機、プリ
ンターが急速に発達し、要求特性がより高度なものにな
ってきた。
【０００３】すなわち、従来の文字以外にもグラフィッ
クや写真等の出力も要求されており、複写機やプリンタ
ーの中には１インチ当たり１２００ドット以上のものも
現れ、感光体上の潜像はより緻密になってきている。そ
のため、現像での細線再現性の高さ、各環境下でも問題
なく使用できる等が強く要求されてきている。
クや写真等の出力も要求されており、複写機やプリンタ
ーの中には１インチ当たり１２００ドット以上のものも
現れ、感光体上の潜像はより緻密になってきている。そ
のため、現像での細線再現性の高さ、各環境下でも問題
なく使用できる等が強く要求されてきている。
【０００４】このマグネタイト粒子等の磁性体は、種々
の目的特性を引き出すために、さらに種々の元素を含有
させる技術が開示されており、特に磁性トナー用材料粉
に求められる特性として、材料粉自体の流動性を向上さ
せ、なおかつ使用環境に対して画像に対する影響度の低
いものが要求されるようになってきた。
の目的特性を引き出すために、さらに種々の元素を含有
させる技術が開示されており、特に磁性トナー用材料粉
に求められる特性として、材料粉自体の流動性を向上さ
せ、なおかつ使用環境に対して画像に対する影響度の低
いものが要求されるようになってきた。
【０００５】磁性トナー用として求められている流動性
を向上させる手段として、特公平３−９０４５号公報や
特公平８−２５７４７号公報には、ケイ素成分を含有又
は粒子表面上に存在させることによって達成できると開
示されている。また、粒子表面に近いところにケイ素成
分を集中させることによって、トナー用材料粉として望
ましい電気抵抗や磁気特性が得られるとされている。
を向上させる手段として、特公平３−９０４５号公報や
特公平８−２５７４７号公報には、ケイ素成分を含有又
は粒子表面上に存在させることによって達成できると開
示されている。また、粒子表面に近いところにケイ素成
分を集中させることによって、トナー用材料粉として望
ましい電気抵抗や磁気特性が得られるとされている。
【０００６】また、特開平７−１１０５９８号公報に
は、ケイ素とアルミニウムの両方の成分を使用して、目
的特性を得ることが開示されている。
は、ケイ素とアルミニウムの両方の成分を使用して、目
的特性を得ることが開示されている。
【０００７】さらに、特開平７−２６７６４６号公報に
は、マグネタイト粒子の外郭部にＺｎ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｎ
ｉ、Ｃｏ、Ｍｇ、Ｃｄ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｖ、Ｍｏ、Ｔｉ、
Ｓｎを含有することで磁気特性、耐湿性等を改良するこ
とが開示されている。
は、マグネタイト粒子の外郭部にＺｎ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｎ
ｉ、Ｃｏ、Ｍｇ、Ｃｄ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｖ、Ｍｏ、Ｔｉ、
Ｓｎを含有することで磁気特性、耐湿性等を改良するこ
とが開示されている。
【０００８】このような先行技術では、粒子を球形又は
それに近い形状として、その表面を各種添加元素によっ
て流動性等の機能を付与することで目的特性を達成でき
るとしている。
それに近い形状として、その表面を各種添加元素によっ
て流動性等の機能を付与することで目的特性を達成でき
るとしている。
【０００９】しかし、ケイ素成分やアルミニウム成分
は、吸湿剤として用いられることから推定できるよう
に、周囲の環境、特に温度と湿度の影響を受け易く、こ
れによって磁性体としての要求特性を満たせなくなる恐
れがある。
は、吸湿剤として用いられることから推定できるよう
に、周囲の環境、特に温度と湿度の影響を受け易く、こ
れによって磁性体としての要求特性を満たせなくなる恐
れがある。
【００１０】従って、トナーの帯電性能を向上させるた
めにも、磁性体そのものの吸湿性や電気抵抗といった特
性の環境依存性が優れていることが強く要求されるよう
になってきた。
めにも、磁性体そのものの吸湿性や電気抵抗といった特
性の環境依存性が優れていることが強く要求されるよう
になってきた。
【００１１】しかしながら、上述のような先行技術で
は、このような問題に対して何ら解決策を示していな
い。すなわち、特公平３−９０４５号公報や特公平８−
２５７４７号公報では、ケイ素成分で充分な流動性を磁
性粉に対して付与することができるが、電気的な特性の
改善や環境に対する粉体の特性依存性の改良については
何ら示されていない。また、特開平７−１１０５９８号
公報には、流動性と帯電安定性について改善された磁性
体とその製造方法が開示されているが、帯電安定性に関
しては繰り返し測定での安定性に関するものであり、環
境依存性については改善の方法が何ら示されていない。
特開平７−２６７６４６号公報では各種金属成分を反応
途中に添加する際、ある反応時期に全量添加するため
に、金属成分が偏析しやすく磁性体に取りこまれないも
のが発生するため、金属成分による充分な効果が出ない
ばかりでなく、吸湿性についても高温高湿環境下だけで
の改善をしているとされているが、低温低湿での改善、
さらには磁性体の電気抵抗についての環境依存性の改善
についても不充分である。
は、このような問題に対して何ら解決策を示していな
い。すなわち、特公平３−９０４５号公報や特公平８−
２５７４７号公報では、ケイ素成分で充分な流動性を磁
性粉に対して付与することができるが、電気的な特性の
改善や環境に対する粉体の特性依存性の改良については
何ら示されていない。また、特開平７−１１０５９８号
公報には、流動性と帯電安定性について改善された磁性
体とその製造方法が開示されているが、帯電安定性に関
しては繰り返し測定での安定性に関するものであり、環
境依存性については改善の方法が何ら示されていない。
特開平７−２６７６４６号公報では各種金属成分を反応
途中に添加する際、ある反応時期に全量添加するため
に、金属成分が偏析しやすく磁性体に取りこまれないも
のが発生するため、金属成分による充分な効果が出ない
ばかりでなく、吸湿性についても高温高湿環境下だけで
の改善をしているとされているが、低温低湿での改善、
さらには磁性体の電気抵抗についての環境依存性の改善
についても不充分である。
【００１２】 従って、本発明の目的は、磁性粉の流動
性を良好とし、かつ各環境下においても吸湿量の変化が
少なく、電気抵抗の安定した静電複写磁性トナー用、静
電潜像現像用キャリア用又は塗料用マグネタイト粒子を
提供することにある。
性を良好とし、かつ各環境下においても吸湿量の変化が
少なく、電気抵抗の安定した静電複写磁性トナー用、静
電潜像現像用キャリア用又は塗料用マグネタイト粒子を
提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意検討
の結果、マグネタイト粒子の表面を一定量のモリブデン
化合物及び／又はタングステン化合物で被覆することに
より、上記目的が達成し得ることをを知見した。
の結果、マグネタイト粒子の表面を一定量のモリブデン
化合物及び／又はタングステン化合物で被覆することに
より、上記目的が達成し得ることをを知見した。
【００１４】 本発明は、上記知見に基づきなされたも
ので、モリブデン化合物及び／又はタングステン化合物
により粒子表面が被覆され、該モリブデン化合物及び／
又はタングステン化合物の被覆量がマグネタイト粒子全
体に対して元素に換算して０．０１〜５重量％であるこ
とを特徴とする静電複写磁性トナー用、静電潜像現像用
キャリア用又は塗料用マグネタイト粒子を提供するもの
である。
ので、モリブデン化合物及び／又はタングステン化合物
により粒子表面が被覆され、該モリブデン化合物及び／
又はタングステン化合物の被覆量がマグネタイト粒子全
体に対して元素に換算して０．０１〜５重量％であるこ
とを特徴とする静電複写磁性トナー用、静電潜像現像用
キャリア用又は塗料用マグネタイト粒子を提供するもの
である。
【００１５】
【００１６】
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。本発明でいうマグネタイト粒子とは、好ましくは
マグネタイトを主成分とするものであり、ケイ素、アル
ミニウム等の各種の有効元素を含有するものも包含され
る。以下の説明では、マグネタイト粒子という時には、
その内容によって個々の粒子またはその集合のいずれも
意味する。
する。本発明でいうマグネタイト粒子とは、好ましくは
マグネタイトを主成分とするものであり、ケイ素、アル
ミニウム等の各種の有効元素を含有するものも包含され
る。以下の説明では、マグネタイト粒子という時には、
その内容によって個々の粒子またはその集合のいずれも
意味する。
【００１８】マグネタイト粒子はその製造条件を変える
ことにより粒子の形状を八面体状、六面体状、球状等に
変えることが知られているが、本発明のマグネタイト粒
子は、いずれの形状でもよい。
ことにより粒子の形状を八面体状、六面体状、球状等に
変えることが知られているが、本発明のマグネタイト粒
子は、いずれの形状でもよい。
【００１９】本発明のマグネタイト粒子は、表面がモリ
ブデン化合物及び／又はタングステン化合物により被覆
されている。芯材（コア材）となるマグネタイトコア粒
子は、通常は湿式法で製造されるものであるが、乾式法
で製造されたものでもよい。また、このマグネタイトコ
ア粒子中には、上記のように、マグネタイトの磁気特性
等を改善するためにＳｉ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｚ
ｎ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｃｒ等の添加元素を含有していてもよ
い。
ブデン化合物及び／又はタングステン化合物により被覆
されている。芯材（コア材）となるマグネタイトコア粒
子は、通常は湿式法で製造されるものであるが、乾式法
で製造されたものでもよい。また、このマグネタイトコ
ア粒子中には、上記のように、マグネタイトの磁気特性
等を改善するためにＳｉ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｚ
ｎ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｃｒ等の添加元素を含有していてもよ
い。
【００２０】本発明のマグネタイト粒子におけるモリブ
デン化合物及び／又はタングステン化合物の被覆量は、
マグネタイト粒子全体に対して元素に換算して０．０１
〜５重量％、好ましくは０．１〜３重量％である。モリ
ブデン化合物及び／又はタングステン化合物の被覆量が
０．０１重量％未満だと被覆効果が少なく、被覆しない
マグネタイト粒子と特性、物性上区別がつかない。ま
た、５重量％を超える量を被覆すると、磁性体として求
められる充分かつバランスの良い磁気特性が得られなく
なるばかりでなく、粒子の分布や表面性を荒らすことと
なるので好ましくない。
デン化合物及び／又はタングステン化合物の被覆量は、
マグネタイト粒子全体に対して元素に換算して０．０１
〜５重量％、好ましくは０．１〜３重量％である。モリ
ブデン化合物及び／又はタングステン化合物の被覆量が
０．０１重量％未満だと被覆効果が少なく、被覆しない
マグネタイト粒子と特性、物性上区別がつかない。ま
た、５重量％を超える量を被覆すると、磁性体として求
められる充分かつバランスの良い磁気特性が得られなく
なるばかりでなく、粒子の分布や表面性を荒らすことと
なるので好ましくない。
【００２１】本発明のマグネタイト粒子は、ＢＥＴ法に
て測定した比表面積が５〜２５ｍ2／ｇであることが好
ましい。また、マグネタイト粒子中に含有されるＦｅＯ
成分が１８重量％以上であることが好ましい。静電複写
磁性トナー用材料粉、静電潜像現像用キャリア用材料
粉、塗料用黒色顔料粉等の用途に主に用いられるマグネ
タイト粒子としては、その使用目的に応じた粒径からみ
て、ＢＥＴ法にて測定した粒子の比表面積が５〜２５ｍ
2 ／ｇであることが望まれ、また飽和磁化や黒色度の関
係からマグネタイト粒子に含有されるＦｅＯ成分は１８
重量％以上であることが望まれる。
て測定した比表面積が５〜２５ｍ2／ｇであることが好
ましい。また、マグネタイト粒子中に含有されるＦｅＯ
成分が１８重量％以上であることが好ましい。静電複写
磁性トナー用材料粉、静電潜像現像用キャリア用材料
粉、塗料用黒色顔料粉等の用途に主に用いられるマグネ
タイト粒子としては、その使用目的に応じた粒径からみ
て、ＢＥＴ法にて測定した粒子の比表面積が５〜２５ｍ
2 ／ｇであることが望まれ、また飽和磁化や黒色度の関
係からマグネタイト粒子に含有されるＦｅＯ成分は１８
重量％以上であることが望まれる。
【００２２】本発明のマグネタイト粒子は、凝集度が５
０％以下であることが望ましく、さらに望ましくは４０
％以下である。。磁性粉体の流動性が悪い、すなわち、
凝集度が５０％を超えると取り扱い性、樹脂への混合
性、トナー製造設備への供給安定性が悪く、ひいてはト
ナー自身の流動性に影響を及ぼす恐れがある。
０％以下であることが望ましく、さらに望ましくは４０
％以下である。。磁性粉体の流動性が悪い、すなわち、
凝集度が５０％を超えると取り扱い性、樹脂への混合
性、トナー製造設備への供給安定性が悪く、ひいてはト
ナー自身の流動性に影響を及ぼす恐れがある。
【００２３】本発明のマグネタイト粒子は、１０℃、２
０％ＲＨと３５℃、８５％ＲＨの各環境下で４時間曝露
された後の吸湿率（重量％）をそれぞれΔＷLL、ΔＷHH
とし、比表面積（ｍ2 ／ｇ）をＡとしたときに下記式
（１）を満足することが望ましい。 （ΔＷHH−ΔＷLL）／Ａ≦０．０５・・・・（１）
０％ＲＨと３５℃、８５％ＲＨの各環境下で４時間曝露
された後の吸湿率（重量％）をそれぞれΔＷLL、ΔＷHH
とし、比表面積（ｍ2 ／ｇ）をＡとしたときに下記式
（１）を満足することが望ましい。 （ΔＷHH−ΔＷLL）／Ａ≦０．０５・・・・（１）
【００２４】マグネタイト粒子は、環境の変化に対して
粒子の吸湿率の変化が小さいことが望まれる。吸湿性
は、粒子の比表面積が大きくなればなるほど比例的に増
加することが推定でき、モリブデン化合物及び／又はタ
ングステン化合物の被覆効果を単位面積あたりで評価す
ることで、吸湿の環境依存性が小さくなることが明らか
になる。上述のように、各環境における吸湿率の差を比
表面積で割った式（１）の値が０．０５以下が好まし
く、さらに好ましくは０．０４以下である。この式
（１）の値が０．０５を超えると、マグネタイト粒子の
吸湿の影響が電気抵抗等に対して明らかに発生するよう
になるので、静電複写磁性トナー用材料粉、静電潜像現
像用キャリア用材料粉用マグネタイト粒子として環境安
定性が損なわれる恐れがある。
粒子の吸湿率の変化が小さいことが望まれる。吸湿性
は、粒子の比表面積が大きくなればなるほど比例的に増
加することが推定でき、モリブデン化合物及び／又はタ
ングステン化合物の被覆効果を単位面積あたりで評価す
ることで、吸湿の環境依存性が小さくなることが明らか
になる。上述のように、各環境における吸湿率の差を比
表面積で割った式（１）の値が０．０５以下が好まし
く、さらに好ましくは０．０４以下である。この式
（１）の値が０．０５を超えると、マグネタイト粒子の
吸湿の影響が電気抵抗等に対して明らかに発生するよう
になるので、静電複写磁性トナー用材料粉、静電潜像現
像用キャリア用材料粉用マグネタイト粒子として環境安
定性が損なわれる恐れがある。
【００２５】また、本発明のマグネタイト粒子は、１０
℃、２０％ＲＨと３５℃、８５％ＲＨの各環境下で２４
時間曝露された後の体積電気抵抗の測定値（Ω・ｃｍ）
をそれぞれＲLL、ＲHHとしたときに下記式（２）を満足
することが望ましい。 １≦ＲLL／ＲHH≦１０ ・・・・（２）
℃、２０％ＲＨと３５℃、８５％ＲＨの各環境下で２４
時間曝露された後の体積電気抵抗の測定値（Ω・ｃｍ）
をそれぞれＲLL、ＲHHとしたときに下記式（２）を満足
することが望ましい。 １≦ＲLL／ＲHH≦１０ ・・・・（２）
【００２６】マグネタイト粒子は、環境の変化に対して
体積電気抵抗の変化が小さいことが望まれる。一般に湿
度が高くなれば電気抵抗が低下することが知られている
が、モリブデン化合物及び／又はタングステン化合物を
被覆していることで環境変化に対する電気抵抗の変化を
小さく抑えられる。上述のように、式（２）の値は、１
〜１０が望ましい。好ましくは１〜８であり、さらに好
ましくは１〜５である。式（２）の値が１未満の場合、
出力画像の環境安定性が損なわれる恐れがある。また、
式（２）の値が１０を超える場合、電気抵抗の環境依存
性が高いため、特に高温高湿下での帯電の維持が難しく
なる。
体積電気抵抗の変化が小さいことが望まれる。一般に湿
度が高くなれば電気抵抗が低下することが知られている
が、モリブデン化合物及び／又はタングステン化合物を
被覆していることで環境変化に対する電気抵抗の変化を
小さく抑えられる。上述のように、式（２）の値は、１
〜１０が望ましい。好ましくは１〜８であり、さらに好
ましくは１〜５である。式（２）の値が１未満の場合、
出力画像の環境安定性が損なわれる恐れがある。また、
式（２）の値が１０を超える場合、電気抵抗の環境依存
性が高いため、特に高温高湿下での帯電の維持が難しく
なる。
【００２７】粒子表面がモリブデン化合物及び／又はタ
ングステン化合物により被覆された本発明のマグネタイ
ト粒子は、これら化合物を被覆しないマグネタイト粒子
と比較して凝集度といった粉体の流動性に優れているこ
とと、環境変化に対する電気抵抗の依存性が小さくなる
ことを本発明者らは知見した。この理由については定か
ではないが、モリブデンやタングステンといった元素
は、酸素との複雑な陰イオン原子団（ポリモリブデン酸
イオンやポリタングステン酸イオン等）をマグネタイト
粒子表面に微細な粒子として被覆されることで、流動性
や電気抵抗の環境依存性に対する効果があるものと推定
される。
ングステン化合物により被覆された本発明のマグネタイ
ト粒子は、これら化合物を被覆しないマグネタイト粒子
と比較して凝集度といった粉体の流動性に優れているこ
とと、環境変化に対する電気抵抗の依存性が小さくなる
ことを本発明者らは知見した。この理由については定か
ではないが、モリブデンやタングステンといった元素
は、酸素との複雑な陰イオン原子団（ポリモリブデン酸
イオンやポリタングステン酸イオン等）をマグネタイト
粒子表面に微細な粒子として被覆されることで、流動性
や電気抵抗の環境依存性に対する効果があるものと推定
される。
【００２８】本発明のマグネタイト粒子の好適な製造方
法は、第一鉄塩水溶液とアルカリ溶液を中和混合して得
られた水酸化第一鉄スラリーを酸化することで生成した
酸化鉄コア粒子を含むスラリーに、モリブデン及び／又
はタングステンを含有する水溶液を添加混合し、ｐＨ６
〜１０、好ましくは８〜９に調整し、表面にモリブデン
化合物及び／又はタングステン化合物を被覆するもので
ある。
法は、第一鉄塩水溶液とアルカリ溶液を中和混合して得
られた水酸化第一鉄スラリーを酸化することで生成した
酸化鉄コア粒子を含むスラリーに、モリブデン及び／又
はタングステンを含有する水溶液を添加混合し、ｐＨ６
〜１０、好ましくは８〜９に調整し、表面にモリブデン
化合物及び／又はタングステン化合物を被覆するもので
ある。
【００２９】ここで使用できるモリブデン化合物又はタ
ングステン化合物は水溶性であれば何ら限定されず、例
えばモリブデンやタングステンのハロゲン化物又はオキ
シハロゲン化物、モリブテン酸塩、タングステン酸塩等
を用いることができ、さらにはモリブデン化合物とタン
グステン化合物を同時に使用することもできる。
ングステン化合物は水溶性であれば何ら限定されず、例
えばモリブデンやタングステンのハロゲン化物又はオキ
シハロゲン化物、モリブテン酸塩、タングステン酸塩等
を用いることができ、さらにはモリブデン化合物とタン
グステン化合物を同時に使用することもできる。
【００３０】また、本発明のマグネタイト粒子の他の好
適な製造方法は、第一鉄塩水溶液とアルカリ溶液を中和
混合して得られた水酸化第一鉄スラリーを酸化すること
で生成した酸化鉄コア粒子を含むスラリーに、モリブデ
ン及び／又はタングステンを含有する第一鉄塩水溶液及
びアルカリを添加混合し、ｐＨ６〜１０、好ましくは８
〜９、温度６０〜９８℃に維持しながら酸化し、表面に
モリブデン及び／又はタングステンと鉄の複合化合物を
被覆するものである。
適な製造方法は、第一鉄塩水溶液とアルカリ溶液を中和
混合して得られた水酸化第一鉄スラリーを酸化すること
で生成した酸化鉄コア粒子を含むスラリーに、モリブデ
ン及び／又はタングステンを含有する第一鉄塩水溶液及
びアルカリを添加混合し、ｐＨ６〜１０、好ましくは８
〜９、温度６０〜９８℃に維持しながら酸化し、表面に
モリブデン及び／又はタングステンと鉄の複合化合物を
被覆するものである。
【００３１】以上の製造方法においては、モリブデン化
合物、タングステン化合物、第一鉄塩水溶液の添加は、
一度に添加又は徐々に添加しても良い。
合物、タングステン化合物、第一鉄塩水溶液の添加は、
一度に添加又は徐々に添加しても良い。
【００３２】ここで用いられるモリブデン化合物又はタ
ングステン化合物は、上記と同様である。また、モリブ
デン及び／又はタングステンと鉄の元素重量比（Ｍｏ＋
Ｗ）／Ｆｅ2+は、好ましくは０．０１〜１である。酸化
する方法としては、酸素含有ガスを送入すればよく、経
済的にも好ましくは空気を使用する。また、液体の酸化
剤を使用してもよい。
ングステン化合物は、上記と同様である。また、モリブ
デン及び／又はタングステンと鉄の元素重量比（Ｍｏ＋
Ｗ）／Ｆｅ2+は、好ましくは０．０１〜１である。酸化
する方法としては、酸素含有ガスを送入すればよく、経
済的にも好ましくは空気を使用する。また、液体の酸化
剤を使用してもよい。
【００３３】
【実施例】以下、実施例等に基づいて本発明を具体的に
説明する。
説明する。
【００３４】〔実施例１〕表１に示されるように、Ｆｅ
2+２．０ｍｏｌ／リットルを含む硫酸第一鉄水溶液５０
リットルと４．０ｍｏｌ／ｌの水酸化ナトリウム水溶液
４５リットルとを混合撹拌した。この時のｐＨは６．５
であった。そのスラリーを８５℃の温度とｐＨを６．５
に維持しながら６５リットル／ｍｉｎの空気を吹き込み
反応を終了させた（マグネタイトコア粒子の製造）。
2+２．０ｍｏｌ／リットルを含む硫酸第一鉄水溶液５０
リットルと４．０ｍｏｌ／ｌの水酸化ナトリウム水溶液
４５リットルとを混合撹拌した。この時のｐＨは６．５
であった。そのスラリーを８５℃の温度とｐＨを６．５
に維持しながら６５リットル／ｍｉｎの空気を吹き込み
反応を終了させた（マグネタイトコア粒子の製造）。
【００３５】得られたマグネタイトコア粒子を含むスラ
リーにモリブデン酸ナトリウム２水和物２０ｇを溶解し
た水溶液を添加し、ｐＨを８．０に調整した（被覆処
理）。
リーにモリブデン酸ナトリウム２水和物２０ｇを溶解し
た水溶液を添加し、ｐＨを８．０に調整した（被覆処
理）。
【００３６】得られた生成粒子を通常の濾過、洗浄、乾
燥、粉砕工程により処理し、マグネタイト粒子を得た。
下記に示す方法にて、得られたマグネタイト粒子の形
状、添加元素含有量、ＦｅＯ含有量、比表面積（ＢＥ
Ｔ）、磁気特性、各環境下での吸湿率と式（１）の値、
各環境下での電気抵抗と式（２）の値、凝集度について
評価し、その結果を表２に示す。
燥、粉砕工程により処理し、マグネタイト粒子を得た。
下記に示す方法にて、得られたマグネタイト粒子の形
状、添加元素含有量、ＦｅＯ含有量、比表面積（ＢＥ
Ｔ）、磁気特性、各環境下での吸湿率と式（１）の値、
各環境下での電気抵抗と式（２）の値、凝集度について
評価し、その結果を表２に示す。
【００３７】〔測定方法〕
（１）粒子形状
走査型電子顕微鏡にて粒子形状を観察した。
（２）添加元素含有量
サンプルを溶解し、ＩＣＰにて測定した。
（３）ＦｅＯ含有量
サンプルを硫酸にて溶解し、過マンガン酸カリウム標準
溶液にて酸化還元滴定にて測定した。 （４）比表面積 島津−マイクロメリティックス製２２００型ＢＥＴ計に
て測定した。 （５）磁気特性 東英工業製振動型磁力計ＶＳＭ−Ｐ７を使用し、外部磁
場７９６ｋＡ／ｍ（１０ｋＯｅ）にて測定した。 （６）各環境下での吸湿率 マグネタイト粒子を乾燥機で１０５℃、１時間にて予備
乾燥（このときの乾燥重量をＷ１とする）させ、環境室
内にて１０℃、２０％ＲＨと３５℃、８５％ＲＨの環境
下にそれぞれ４時間曝露し吸湿させた（このときの吸湿
重量をＷ２とする）。それぞれの重量測定から以下の式
にて吸湿率（重量％）を算出した。 ΔＷ：吸湿率（重量％）＝｛（Ｗ２−Ｗ１）／Ｗ１｝×１００ ΔＷLL：１０℃、２０％ＲＨでの吸湿率 ΔＷHH：３５℃、８５％ＲＨでの吸湿率 また、この粒子の比表面積をＡ（ｍ2／ｇ）としたと
き、単位比表面積あたりの吸湿率の変化は以下の式にて
表現した。 （ΔＷHH−ΔＷLL）／Ａ （７）各環境下での電気抵抗 マグネタイト粒子を環境室内にて、１０℃、２０％ＲＨ
と３５℃、８５％ＲＨの各環境下で２４時間曝露した。
このサンプル１０ｇをホルダーに入れ、６００ｋｇ／ｃ
ｍ2の圧力を加えて、２５ｍｍφの錠剤型に成形後、電
極を取り付け、１５０ｋｇ／ｃｍ2の加圧状態で電気抵
抗を測定する。測定に使用した試料の厚さ及び断面積と
抵抗値からマグネタイトの体積抵抗値（Ω・ｃｍ）を求
めた（ＲLL：１０℃２０％ＲＨでの体積電気抵抗、
ＲHH：３５℃８５％ＲＨでの体積電気抵抗）。また、電
気抵抗の環境依存性についてはＲLL／ＲHHの式の値にて
表現した。 （８）凝集度 Ｈｏｓｏｋａｗａ Ｍｉｃｒｏｎ製「Ｐｏｗｄｅｒ Ｔ
ｅｓｔｅｒ ＴｙｐｅＰＴ−Ｅ」（商品名）を用いて、
振動時間を６５ｓｅｃにて測定した。測定結果を所定の
計算式にて凝集度を求めた。
溶液にて酸化還元滴定にて測定した。 （４）比表面積 島津−マイクロメリティックス製２２００型ＢＥＴ計に
て測定した。 （５）磁気特性 東英工業製振動型磁力計ＶＳＭ−Ｐ７を使用し、外部磁
場７９６ｋＡ／ｍ（１０ｋＯｅ）にて測定した。 （６）各環境下での吸湿率 マグネタイト粒子を乾燥機で１０５℃、１時間にて予備
乾燥（このときの乾燥重量をＷ１とする）させ、環境室
内にて１０℃、２０％ＲＨと３５℃、８５％ＲＨの環境
下にそれぞれ４時間曝露し吸湿させた（このときの吸湿
重量をＷ２とする）。それぞれの重量測定から以下の式
にて吸湿率（重量％）を算出した。 ΔＷ：吸湿率（重量％）＝｛（Ｗ２−Ｗ１）／Ｗ１｝×１００ ΔＷLL：１０℃、２０％ＲＨでの吸湿率 ΔＷHH：３５℃、８５％ＲＨでの吸湿率 また、この粒子の比表面積をＡ（ｍ2／ｇ）としたと
き、単位比表面積あたりの吸湿率の変化は以下の式にて
表現した。 （ΔＷHH−ΔＷLL）／Ａ （７）各環境下での電気抵抗 マグネタイト粒子を環境室内にて、１０℃、２０％ＲＨ
と３５℃、８５％ＲＨの各環境下で２４時間曝露した。
このサンプル１０ｇをホルダーに入れ、６００ｋｇ／ｃ
ｍ2の圧力を加えて、２５ｍｍφの錠剤型に成形後、電
極を取り付け、１５０ｋｇ／ｃｍ2の加圧状態で電気抵
抗を測定する。測定に使用した試料の厚さ及び断面積と
抵抗値からマグネタイトの体積抵抗値（Ω・ｃｍ）を求
めた（ＲLL：１０℃２０％ＲＨでの体積電気抵抗、
ＲHH：３５℃８５％ＲＨでの体積電気抵抗）。また、電
気抵抗の環境依存性についてはＲLL／ＲHHの式の値にて
表現した。 （８）凝集度 Ｈｏｓｏｋａｗａ Ｍｉｃｒｏｎ製「Ｐｏｗｄｅｒ Ｔ
ｅｓｔｅｒ ＴｙｐｅＰＴ−Ｅ」（商品名）を用いて、
振動時間を６５ｓｅｃにて測定した。測定結果を所定の
計算式にて凝集度を求めた。
【００３８】〔実施例２〜１０〕表１に示されるよう
に、マグネタイト粒子製造の反応条件とモリブデン化合
物及び／又はタングステン化合物の添加条件を変えた以
外は、実施例１と同様にしてマグネタイト粒子を製造し
た。また、実施例１と同様に各種特性を評価した結果を
表２に示す。
に、マグネタイト粒子製造の反応条件とモリブデン化合
物及び／又はタングステン化合物の添加条件を変えた以
外は、実施例１と同様にしてマグネタイト粒子を製造し
た。また、実施例１と同様に各種特性を評価した結果を
表２に示す。
【００３９】〔比較例１〜７〕表３に示されるように、
モリブデン化合物及び／又はタングステン化合物の添加
の有無等を変更した以外は、実施例１と同様にマグネタ
イト粒子を製造した。また、実施例１と同様に各種特性
を評価した結果を表４に示す。
モリブデン化合物及び／又はタングステン化合物の添加
の有無等を変更した以外は、実施例１と同様にマグネタ
イト粒子を製造した。また、実施例１と同様に各種特性
を評価した結果を表４に示す。
【００４０】
【表１】
【００４１】
【表２】
【００４２】
【表３】
【００４３】
【表４】
【００４４】表２及び表４から明らかなように、モリブ
デン化合物及び／又はタングステン化合物を粒子表面に
被覆した実施例１〜１０のマグネタイト粒子は、磁気特
性を大きく変化させることなく、各環境下での吸湿の変
化が少なく、さらに優れた電気抵抗についての環境安定
性を有し、凝集度もより改良されたものであることが判
る。
デン化合物及び／又はタングステン化合物を粒子表面に
被覆した実施例１〜１０のマグネタイト粒子は、磁気特
性を大きく変化させることなく、各環境下での吸湿の変
化が少なく、さらに優れた電気抵抗についての環境安定
性を有し、凝集度もより改良されたものであることが判
る。
【００４５】これに対し、モリブデン化合物及び／又は
タングステン化合物を被覆しない比較例１〜３、６〜７
のマグネタイト粒子は、各環境下での吸湿量の変化が大
きく、電気抵抗ついての環境安定性にも劣るものであっ
た。特に、マグネタイト粒子表面にＳｉやＡｌ成分を被
覆している比較例６〜７は、電気抵抗についての環境安
定性に非常に劣るものであった。また、モリブデン化合
物及び／又はタングステン化合物を粒子内部に含有する
比較例４〜５は、吸湿性や電気抵抗についての環境安定
性を改善することができなかった。
タングステン化合物を被覆しない比較例１〜３、６〜７
のマグネタイト粒子は、各環境下での吸湿量の変化が大
きく、電気抵抗ついての環境安定性にも劣るものであっ
た。特に、マグネタイト粒子表面にＳｉやＡｌ成分を被
覆している比較例６〜７は、電気抵抗についての環境安
定性に非常に劣るものであった。また、モリブデン化合
物及び／又はタングステン化合物を粒子内部に含有する
比較例４〜５は、吸湿性や電気抵抗についての環境安定
性を改善することができなかった。
【００４６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のマグネタ
イト粒子は、粒子表面にモリブデン化合物及び／又はタ
ングステン化合物を被覆することによって、通常磁性粉
に要求される特性はもとより、各環境下においても吸湿
量の変化が少なく、電気抵抗が安定しており、かつ流動
性に優れているため、静電複写磁性トナー用材料粉、静
電潜像現像用キャリア用材料粉、塗料用黒色顔料粉の用
途に用いられる。
イト粒子は、粒子表面にモリブデン化合物及び／又はタ
ングステン化合物を被覆することによって、通常磁性粉
に要求される特性はもとより、各環境下においても吸湿
量の変化が少なく、電気抵抗が安定しており、かつ流動
性に優れているため、静電複写磁性トナー用材料粉、静
電潜像現像用キャリア用材料粉、塗料用黒色顔料粉の用
途に用いられる。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C01G 49/00 - 49/08
G03G 9/00 - 9/10,9/16
C09C 1/00 - 3/12
H01F 1/00 - 1/375
Claims (5)
- 【請求項１】 モリブデン化合物及び／又はタングステ
ン化合物により粒子表面が被覆され、該モリブデン化合
物及び／又はタングステン化合物の被覆量がマグネタイ
ト粒子全体に対して元素に換算して０．０１〜５重量％
であることを特徴とする静電複写磁性トナー用、静電潜
像現像用キャリア用又は塗料用マグネタイト粒子。 - 【請求項２】 ＢＥＴ法にて測定した比表面積が５〜２
５ｍ2／ｇであり、マグネタイト粒子中に含有されるＦ
ｅＯが１８重量％以上である請求項１に記載のマグネタ
イト粒子。 - 【請求項３】 凝集度が５０％以下である請求項１又は
２に記載のマグネタイト粒子。 - 【請求項４】 １０℃、２０％ＲＨと３５℃、８５％Ｒ
Ｈの各環境下で４時間曝露された後の吸湿率（重量％）
をそれぞれΔＷLL、ΔＷHHとし、比表面積（ｍ2／ｇ）
をＡとしたときに下記式（１）を満足する請求項１、２
又は３に記載のマグネタイト粒子。 （ΔＷHH−ΔＷLL）／Ａ≦０．０５・・・・（１） - 【請求項５】 １０℃、２０％ＲＨと３５℃、８５％Ｒ
Ｈの各環境下で２４時間曝露された後の体積電気抵抗の
測定値（Ω・ｃｍ）をそれぞれＲLL、ＲHHとしたときに
下記式（２）を満足する請求項１、２、３又は４に記載
のマグネタイト粒子。 １≦ＲLL／ＲHH≦１０ ・・・・（２）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10724299A JP3499150B2 (ja) | 1999-04-14 | 1999-04-14 | マグネタイト粒子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10724299A JP3499150B2 (ja) | 1999-04-14 | 1999-04-14 | マグネタイト粒子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000302448A JP2000302448A (ja) | 2000-10-31 |
| JP3499150B2 true JP3499150B2 (ja) | 2004-02-23 |
Family
ID=14454092
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10724299A Expired - Fee Related JP3499150B2 (ja) | 1999-04-14 | 1999-04-14 | マグネタイト粒子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3499150B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112694135A (zh) * | 2020-12-22 | 2021-04-23 | 沈阳化工大学 | 一种用钼酸钠和硫酸亚铁制备四氧化三铁方法 |
-
1999
- 1999-04-14 JP JP10724299A patent/JP3499150B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000302448A (ja) | 2000-10-31 |
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