JP4279206B2 - External toner additive - Google Patents

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Description

本発明は、電子写真用乾式トナーに使用される新規な外添剤に関する。詳しくは、シリカを基材とし、その優れた流動性付与特性を維持しながら、帯電性が制御され、且つ、優れた帯電の立ち上がり特性を有するトナー用外添剤を提供する。   The present invention relates to a novel external additive used for a dry toner for electrophotography. More specifically, the present invention provides an external additive for toner that uses silica as a base material, has chargeability controlled while maintaining its excellent fluidity-providing characteristics, and has excellent charge rising characteristics.

複写機やプリンター等の画像形成装置に欠かせない電子写真技術において使用される現像剤中の乾式トナーには、流動性の付与や、トナーの帯電効率の向上、帯電量の制御等を目的に、外添剤が広く使用される。かかる外添剤としては、微粒子状のシリカ、チタニア、アルミナ等が一般的であるが、その中でも特に、流動性付与特性に優れるシリカが広く使用されている。   The dry toner in the developer used in electrophotographic technology, which is indispensable for image forming apparatuses such as copying machines and printers, is intended to provide fluidity, improve toner charging efficiency, and control the amount of charge. External additives are widely used. As such an external additive, fine-particle silica, titania, alumina and the like are generally used, and among them, silica excellent in fluidity imparting characteristics is widely used.

近年、カラートナーの使用拡大や、高精細画像形成の目的でトナーが微粒子径化するのに伴い、外添剤として使用されるシリカに対して、流動性付与特性を損なうことなく、トナーの負帯電量をこれまでより小さい値に抑制するような帯電制御技術が強く求められるようになってきた。即ち、トナーの帯電量が大きいと、微小な粒子で構成されるトナーは、大きな粒子で構成されるトナーに比較して、個々の粒子がもつ表面電荷量のバラツキがより大きくなる傾向があり、このような幅広い帯電量分布をもつトナーを使用する場合、トナー粒子を一定の電場で取り扱う電子写真プロセスでは、個々のトナー粒子を特定の位置へ移動させる際の精度がより劣ってしまうため、高精細な画像形成を達成し難くなる。したがって、トナー粒子が微粒子径化するほど、比較的狭い帯電量分布が可能となる低い帯電量への制御が必要とされる。   In recent years, with the expansion of the use of color toners and the finer particle size of toners for the purpose of forming high-definition images, the negative effects of toners on silica used as an external additive can be reduced without impairing the fluidity imparting characteristics. There has been a strong demand for a charge control technique that suppresses the charge amount to a smaller value. That is, when the charge amount of the toner is large, the toner composed of fine particles tends to have a larger variation in the surface charge amount of the individual particles than the toner composed of large particles, When using toner with such a wide charge distribution, the electrophotographic process that handles toner particles with a constant electric field is less accurate when moving individual toner particles to a specific position. It becomes difficult to achieve fine image formation. Therefore, as the toner particle size becomes smaller, control to a lower charge amount that enables a relatively narrow charge amount distribution is required.

従来、シリカの負帯電性を抑制する技術として、アミノ基含有シランカップリング剤で表面処理を施した疎水性シリカが提案されている(特許文献1参照)。   Conventionally, as a technique for suppressing the negative chargeability of silica, hydrophobic silica that has been surface-treated with an amino group-containing silane coupling agent has been proposed (see Patent Document 1).

しかしながら、アミノ基含有シランカップリング剤で表面処理を施した疎水性シリカをトナーに使用した場合、負帯電量の抑制効果はあるものの、トナーを摩擦帯電する際の立ち上がり速度が小さく、更には、帯電量が経時変化してしまい、安定した画像形成ができないという問題があった。   However, when hydrophobic silica surface-treated with an amino group-containing silane coupling agent is used for the toner, although there is an effect of suppressing the negative charge amount, the rising speed when frictionally charging the toner is small, There was a problem that the charge amount changed with time, and stable image formation could not be performed.

一方、上記アミノ基含有シランカップリング剤と同様、負帯電量の制御を目的として、粒子表面に水系で酸化チタン、酸化アルミニウム等を被覆した疎水性シリカ粒子を外添剤として使用する提案がなされている(特許文献2参照)。   On the other hand, as in the case of the amino group-containing silane coupling agent, for the purpose of controlling the negative charge amount, a proposal has been made to use hydrophobic silica particles whose surface is coated with aqueous titanium oxide, aluminum oxide, etc. as an external additive. (See Patent Document 2).

しかしながら、上記のように湿式法により酸化チタン等を粒子表面に付着せしめたシリカは、負帯電量の抑制効果はある程度認められるものの、帯電の立ち上がり速度を改善する効果は見られなかった。   However, the silica in which titanium oxide or the like is adhered to the particle surface by the wet method as described above has been found to have a certain effect of suppressing the negative charge amount, but has no effect of improving the charge rising speed.

そればかりでなく、シリカ粒子表面への酸化チタン等の付着を水中で実施すること、即ち、水溶媒中にヒュームドシリカを分散させて行う「湿式下での処理」であることに起因して、シリカの粒子同士が凝集した粗大粒子が生成し、シリカが本来有する流動性付与特性が著しく低下する問題があった。また、処理状態については、酸化チタン等が粗大化して不均一にシリカ粒子と混在している状態が観察された。   Not only that, it is due to the fact that the attachment of titanium oxide or the like to the surface of the silica particles is carried out in water, that is, “treatment under wet conditions” in which fumed silica is dispersed in an aqueous solvent. There is a problem that coarse particles in which silica particles are aggregated are generated, and the fluidity imparting characteristics inherent in silica are remarkably lowered. Moreover, about the process state, the titanium oxide etc. coarsened and the state which was mixed with the silica particle nonuniformly was observed.

特許第2140389号公報Japanese Patent No. 2140389 特開2002−29730号公報JP 2002-29730 A

したがって、本発明の目的は、トナーの帯電を適度な低帯電量に制御でき、且つ、帯電の立ち上がり特性及びトナー帯電量の経時安定性を高め、しかも、流動性付与効果が高いトナー用外添剤を提供することにある。   Therefore, an object of the present invention is to control the toner charge to a moderately low charge amount, to improve the charge rising characteristics and the toner charge amount stability over time, and to have a high fluidity imparting effect. It is to provide an agent.

本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、シリカを金属アルコキシドの蒸気又はミストと接触せしめた後、水蒸気と接触せしめることによって金属酸化物をシリカ粒子表面に付着せしめること、即ち、金属酸化物を乾式下での処理によって付着せしめたシリカは、従来の湿式下での金属酸化物の付着による処理では発現しなかった、シリカを樹脂粒子と混合した際の帯電立ち上がり速度の著しい向上効果を発揮することを見出した。また、上記処理と共に、アミノ基含有シランカップリング剤等の塩基性基をもつ処理剤を蒸気又はミスト状でシリカと接触せしめること、即ち、乾式下での処理によって該処理剤をシリカ粒子表面に付着せしめることにより、上記金属酸化物の付着による帯電立ち上がり速度の向上効果を阻害することなく、該シリカの帯電レベルを適度な低帯電量へ好適に制御し得ることを見出した。更には、このような一連の乾式下での処理を通してシリカが本来有する流動性付与特性を高度に維持し得ることをも確認し、本発明を完成するに至った。   As a result of extensive research, the inventors of the present invention have made the metal oxide adhere to the surface of the silica particles by bringing the silica into contact with the vapor or mist of the metal alkoxide and then bringing it into contact with the water vapor. Silica deposited by treatment under a dry process exhibits a significant improvement in the charge rise rate when silica is mixed with resin particles, which was not manifested by the conventional treatment by metal oxide deposition under wet conditions. I found out. In addition to the above treatment, a treatment agent having a basic group such as an amino group-containing silane coupling agent is brought into contact with silica in a vapor or mist form, that is, the treatment agent is applied to the surface of the silica particles by a dry treatment. It has been found that, by adhering, the charge level of the silica can be suitably controlled to an appropriate low charge amount without hindering the effect of improving the charge rising speed due to the adhesion of the metal oxide. Furthermore, it was confirmed that the fluidity imparting characteristics inherent to silica can be maintained at a high level through such a series of treatments under dry conditions, and the present invention has been completed.

即ち、本発明は、下記の工程(A)、(B)及び(C)を含み、且つ、工程(A)、(B)同時の後、工程(C)の順で実施、工程(A)の後、工程(B)、(C)同時の順で実施、又は、工程(A)、工程(B)、工程(C)を順次実施することにより、シリカ粒子表面に、シリカ単独以外の金属酸化物、塩基性基を有する処理剤及び疎水化剤を付着せしめた表面処理シリカよりなることを特徴とするトナー用外添剤である。
工程(A) シリカを金属アルコキシドの蒸気又はミストと接触させて該シリカ表面に金属アルコキシドを付着せしめた後、水蒸気と接触せしめてシリカ表面に付着した金属アルコキシドを加水分解して金属酸化物を該シリカ粒子表面に付着せしめる工程。
工程(B) シリカを塩基性基を有する処理剤の蒸気又はミストと接触させて該シリカ粒子表面に処理剤を付着せしめる工程。
工程(C) シリカを疎水化剤の蒸気又はミストと接触させて該シリカ粒子表面に疎水化剤を付着せしめる工程。
That is, the present invention includes the following steps (A), (B) and (C), and is performed in the order of step (C) after the steps (A) and (B) at the same time. After that, by carrying out the steps (B) and (C) in the same order, or by sequentially carrying out the steps (A), (B) and (C), a metal other than silica alone is formed on the surface of the silica particles. An external additive for toner, comprising a surface-treated silica to which an oxide, a treatment agent having a basic group, and a hydrophobizing agent are attached.
Step (A) The silica is brought into contact with a metal alkoxide vapor or mist to adhere the metal alkoxide to the silica surface, and then brought into contact with water vapor to hydrolyze the metal alkoxide attached to the silica surface to thereby convert the metal oxide into the metal alkoxide. A process of adhering to the surface of silica particles.
Process (B) The process which makes a silica contact the vapor | steam or mist of the processing agent which has a basic group, and makes a processing agent adhere to the silica particle surface.
Step (C) A step of bringing silica into contact with the hydrophobizing agent vapor or mist to adhere the hydrophobizing agent to the surface of the silica particles.

本発明の一連の乾式での製造方法によって得られたトナー用外添剤は、上述してきたように、適度な低帯電性と優れた帯電の立ち上がり特性を有すると共に、優れた流動性付与特性を有する。   As described above, the toner external additive obtained by the series of dry production methods of the present invention has an appropriate low chargeability and an excellent charge rising property, and also has an excellent fluidity imparting property. Have.

さらに、本発明のトナー用外添剤を使用したトナーは、温度や湿度といった環境雰囲気の変化に対して帯電性能が著しく安定したものとなる。即ち、本発明のトナー用外添剤は、優れた環境安定性を与えるシリカである。   Further, the toner using the external additive for toner of the present invention has remarkably stable charging performance against changes in environmental atmosphere such as temperature and humidity. That is, the external additive for toner of the present invention is silica that provides excellent environmental stability.

本発明のトナー用外添剤のようにトナー等の粒子に対して流動性を付与する効果が高い場合、トナーが摩擦帯電される際に、2成分現像方式ではキャリア粒子、1成分系ではゴムや金属製のブレードといった帯電のための摩擦プローブとの接触効率が改良されるため、速やかな帯電の立ち上がりが達成されるものと推定される。   When the effect of imparting fluidity to particles such as toner is high as in the toner external additive of the present invention, when the toner is frictionally charged, carrier particles are used in the two-component development method, and rubber is used in the one-component system. Since the contact efficiency with a friction probe for charging such as a metal blade or a metal blade is improved, it is presumed that a quick rise of charging is achieved.

本発明のトナー用外添剤は、塩基性をもつ処理剤と金属酸化物とを併用して均一な表面被覆がなされたシリカであるため、
(1)その負帯電量をそれより正帯電側の任意の帯電レベルに制御できる、
(2)帯電の立ち上がり特性が大幅に改良される、
(3)シリカがもっているトナーに対する流動性付与特性を損なうことがない
(4)帯電の環境安定性に優れる
という特徴を同時に兼ね備え、従来の外添剤では達成できなかった問題点を解決することができる。
Since the external additive for toner of the present invention is a silica having a uniform surface coating using a combination of a basic processing agent and a metal oxide,
(1) The negative charge amount can be controlled to an arbitrary charge level on the positive charge side.
(2) Charging rise characteristics are greatly improved.
(3) Does not impair the fluidity-imparting properties of the toner with silica. (4) It also has the characteristics of excellent charging environmental stability, and solves the problems that cannot be achieved with conventional external additives. Can do.

本発明のトナー用外添剤は、後述する測定方法で得られる各特性値が、帯電レベルを表わす指標が−85以上、帯電の立ち上がり係数0.80以上、且つ、疎水性を示すM値が35〜80、特に、帯電レベルを表わす指標が−80以上、帯電の立ち上がり係数0.85以上、疎水性を示すM値が40〜75という、高い性能を発揮する。   In the external additive for toner of the present invention, each characteristic value obtained by a measurement method described later has an index representing a charge level of −85 or more, a charge rising coefficient of 0.80 or more, and an M value indicating hydrophobicity. 35 to 80, in particular, high performance is exhibited such that the index representing the charge level is −80 or more, the rising coefficient of charge is 0.85 or more, and the M value indicating hydrophobicity is 40 to 75.

以下に、本発明をさらに詳細に、且つ、具体的に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail and specifically.

(基材となるシリカ)
本発明のトナー用外添剤の基材となるシリカは特に限定されず、火炎加水分解法や溶融法等の乾式法、沈澱法やゾルゲル法等の湿式法等の公知の方法によって得られたものが制限無く使用されるが、そのうち、乾式法で製造される「ヒュームドシリカ」が、トナーに対する流動性付与特性が優れるため好適である。
(Silica as the base material)
The silica used as the base material for the toner external additive of the present invention is not particularly limited, and is obtained by a known method such as a dry method such as a flame hydrolysis method or a melting method, a wet method such as a precipitation method or a sol-gel method. Of these, “fumed silica” produced by a dry method is preferred because of its excellent fluidity-providing properties for toner.

上記ヒュームドシリカは、珪素化合物、特に珪素のハロゲン化物、一般には、珪素の塩化物、通常は精製した四塩化珪素を酸水素火炎中で燃焼して製造することができる。かかるシリカは、沈澱法シリカ等の湿式法で製造されるシリカと区別するため、「乾式シリカ」或いは「気相法シリカ」とも呼ばれることがある。   The fumed silica can be produced by burning a silicon compound, in particular a silicon halide, generally a silicon chloride, usually purified silicon tetrachloride, in an oxyhydrogen flame. Such silica is sometimes referred to as “dry silica” or “vapor phase silica” in order to distinguish it from silica produced by a wet method such as precipitated silica.

上記シリカの物性については特に制限されないが、好ましい範囲を例示すれば、例えばヒュームドシリカの場合、その比表面積が10〜400m/g、特に、汎用品として入手可能な50〜380m/gのものが好適である。 There is no particular limitation on the physical properties of the silica, if illustrate preferred range, for example, in the case of fumed silica, a specific surface area of 10 to 400 m 2 / g, in particular, available as general-purpose products 50 to 380 m 2 / g Are preferred.

また、シリカ粒子の1次粒子径として、5nm〜1μm、好ましくは、10nm〜500nmが一般的である。   The primary particle diameter of the silica particles is generally 5 nm to 1 μm, preferably 10 nm to 500 nm.

また、本発明において、シリカは、単一の種類のものを使用する態様の他、複数の種類のシリカ、例えば比表面積が異なる複数のシリカを適量ずつ混合する等して使用する態様をも採用することができる。   In addition, in the present invention, in addition to a mode in which a single type of silica is used, a mode in which a plurality of types of silica, for example, a plurality of silicas having different specific surface areas are mixed and used in an appropriate amount is also employed. can do.

本発明においては、これら基材となるシリカの吸着水を、金属酸化物の付着や塩基性基を有する処理剤の付着を実施する前に、予め0.1%未満、好ましくは0.05%未満、さらに好ましくは0.01%未満に減らすことが、本発明のトナー用外添剤の流動性付与特性を高めるために好ましい。この場合の吸着水は、一般に、物理吸着水とよばれる水分を指し、105℃、2時間の乾燥による重量減少で測定される水分である。   In the present invention, the silica adsorbed water serving as the base material is less than 0.1% in advance and preferably 0.05% before the metal oxide and the treatment agent having a basic group are adhered. In order to improve the fluidity-imparting property of the toner external additive of the present invention, it is preferable to reduce the content to less than 0.01%, more preferably less than 0.01%. The adsorbed water in this case generally refers to water called physical adsorbed water, and is measured by weight loss due to drying at 105 ° C. for 2 hours.

シリカの吸着水を上記のような低レベルにする方法としては、例えば、100〜400℃、好ましくは120〜350℃に加熱した反応容器内に基材とするシリカを入れ、脱水した窒素等の不活性ガスを、例えば2時間以上かけて、十分に流通することによって達成することができる。また、基材となる親水性のシリカに対して予め部分的に疎水化剤を処理し、シリカ粒子表面の一部分を疎水化して若干の撥水性を与えた状態とすることも、吸着水を低減する手法として有効である。   As a method for reducing the adsorbed water of silica as described above, for example, silica as a base material is put in a reaction vessel heated to 100 to 400 ° C., preferably 120 to 350 ° C., and dehydrated nitrogen or the like is used. The inert gas can be achieved by sufficiently circulating, for example, over 2 hours. It is also possible to reduce the amount of adsorbed water by partially treating the hydrophilic silica used as the base material with a hydrophobizing agent in advance to make a part of the silica particle surface hydrophobic to give a slight water repellency. This is an effective technique.

(シリカ粒子表面への金属酸化物の付着)
本発明のトナー用外添剤は、基材となるシリカ粒子表面に、乾式下での処理により、金属酸化物を付着せしめたことを特徴とする。
(Metal oxide adhesion to the surface of silica particles)
The external additive for toner of the present invention is characterized in that a metal oxide is adhered to the surface of silica particles as a base material by treatment under a dry process.

本発明において、「乾式下での処理」は、水や有機化合物等の溶媒にシリカを分散して処理剤との接触を行う「湿式下での処理」と区別するための表現であり、粉状態を維持しながら、シリカを処理剤と接触させる態様が全て含まれる。例えば、処理剤を蒸気として使用する態様の他、処理剤を噴霧してミスト状で接触させる態様等が挙げられる。   In the present invention, “treatment under a dry process” is an expression for distinguishing from “treatment under a wet process” in which silica is dispersed in a solvent such as water or an organic compound and contacted with a treatment agent. All aspects of contacting the silica with the treatment agent while maintaining the state are included. For example, the aspect which sprays a processing agent and makes it contact in mist form other than the aspect which uses a processing agent as a vapor | steam is mentioned.

上記の乾式下での処理により金属酸化物を表面に付着せしめたシリカは、シリカが本来有する流動性付与特性を高度に維持し、且つ、前記したように、該シリカを外添したトナーが摩擦帯電される際の帯電の立ち上がり速度を大きくする作用を発揮する。   Silica having a metal oxide attached to the surface by the above-described treatment under the dry process maintains the fluidity imparting characteristics inherent to silica at a high level, and, as described above, the toner to which the silica is externally added is rubbed. The effect of increasing the rising speed of charging when charged is exhibited.

これに対して、従来の方法である、シリカを水や有機化合物等の溶媒に分散して処理する、湿式下での処理によって金属酸化物を付着したシリカは、シリカが本来もっている流動性付与特性が著しく低下すると共に、帯電の立ち上がり速度が改善されない。   On the other hand, silica, which is a conventional method, in which silica is dispersed in a solvent such as water or an organic compound and processed, and the metal oxide is attached by processing under wet conditions, imparts the fluidity inherent to silica. The characteristics are significantly deteriorated, and the rising speed of charging is not improved.

上記作用効果の相違に関しては、以下のように推定される。   About the difference of the said effect, it estimates as follows.

従来の湿式下での処理では、溶媒を除去する乾燥過程でシリカ粒子同士が凝集して粗大粒子が生成してしまうので、トナーに外添した場合、シリカがトナー粒子表面へ一様に分散して付着することができないため、流動性付与特性が著しく低下するものと推定される。これに対して、本発明の乾式下での処理では、液状の溶媒にシリカを浸漬することがないので、凝集粒子の生成はなく、本来の流動性付与特性が維持されるものと推定される。   In conventional wet processing, silica particles aggregate in the drying process to remove the solvent and coarse particles are generated. Therefore, when externally added to the toner, the silica is uniformly dispersed on the toner particle surface. Therefore, it is presumed that the fluidity-imparting property is remarkably deteriorated. On the other hand, in the treatment under the dry method of the present invention, silica is not immersed in a liquid solvent, so that aggregated particles are not generated, and it is estimated that the original fluidity imparting characteristics are maintained. .

また、湿式下での処理の場合、処理剤の金属アルコキシド等が、シリカ粒子表面と反応する以前に、溶媒中で自己反応してドメインを形成した後にシリカ表面に付着して、比較的大きな金属酸化物粒子とシリカとが混在する状態になってしまうため、帯電の立ち上がり速度が改善されないものと推定される。これに対して、本発明の乾式下での処理では、金属アルコキシドが蒸気又はミスト状でシリカ粒子表面に付着し、これを水蒸気で加水分解することによって数〜数十nmレベルの極めて微細な金属酸化物がシリカ粒子表面上に均一に、且つ、緻密に付着するため、帯電の立ち上がり速度が改良されるものと推定される。   In the case of treatment under wet conditions, before the metal alkoxide of the treatment agent reacts with the surface of the silica particles, it self-reacts in a solvent to form a domain, and then adheres to the silica surface. Since oxide particles and silica are mixed, it is presumed that the rising speed of charging is not improved. On the other hand, in the treatment under the dry process of the present invention, the metal alkoxide adheres to the surface of the silica particles in the form of vapor or mist, and is hydrolyzed with water vapor, so that it is an extremely fine metal of several to several tens nm level. It is presumed that the rising speed of charging is improved because the oxide adheres uniformly and densely on the surface of the silica particles.

本発明のトナー用外添剤を透過電子顕微鏡にて観察した結果、シリカに付着した金属酸化物で、塊状のもの、あるいは、独立した粒子状のものは観察されなかった。TEM−EELSによるSi元素及び付着している金属元素をマッピングした結果においても、双方の元素分布に偏りがないので、金属酸化物の均一な付着が確認できた。即ち、金属酸化物が微細で且つ均一に付着していることが、本発明のトナー用外添剤の特徴であり、従来のシリカでは達成することができなかった優れた帯電の立ち上がり特性や流動性付与特性等の好ましい効果を発現すると考えられる。   As a result of observing the external additive for toner of the present invention with a transmission electron microscope, the metal oxide adhering to the silica was not observed as a lump or as an independent particle. Even in the result of mapping the Si element and the attached metal element by TEM-EELS, there was no bias in the distribution of both elements, so that uniform adhesion of the metal oxide could be confirmed. That is, the fine and uniform adhesion of the metal oxide is a feature of the toner external additive of the present invention, and has excellent charge rise characteristics and fluidity that could not be achieved with conventional silica. It is considered that favorable effects such as property imparting characteristics are exhibited.

したがって、本発明のトナー用外添剤としての表面処理シリカは、る金属酸化物の塊、具体的には、20nmを超える金属酸化物の粗大な部分、好ましくは10nmを超える大きな塊が実質的に存在しないことも特徴として挙げられる。   Therefore, the surface-treated silica as an external additive for toner of the present invention is substantially composed of a metal oxide lump, specifically, a coarse portion of metal oxide exceeding 20 nm, preferably a large lump exceeding 10 nm. It is also mentioned as a feature that it does not exist.

上記の金属酸化物を均一、且つ、緻密に付着せしめることによって、帯電の立ち上がり速度が大幅に改良されるメカニズムは明らかではないが、本発明者らは、以下のように推測している。   Although the mechanism by which the above-described metal oxide is uniformly and densely adhered to significantly improve the charge rising speed is not clear, the present inventors presume as follows.

即ち、乾式下での表面処理によりシリカ粒子表面に異種の金属酸化物が均一に被覆されることにより、シリカと金属酸化物間の界面において電荷移動が容易になるため、摩擦帯電された際に、その電荷が界面を通じて粒子全体に速やかに移動して均質化される結果、帯電の立ち上がり速度が大きくなると考えられる。   That is, since the surface of the silica particles is uniformly coated with a different type of metal oxide by surface treatment under a dry process, charge transfer is facilitated at the interface between the silica and the metal oxide. It is considered that the charge rising speed is increased as a result of the charge moving to the whole particle quickly through the interface and being homogenized.

尚、金属酸化物がシリカ粒子に均等に分散した粒子として、四塩化珪素等のハロゲン化珪素と、金属酸化物の原料としてのハロゲン化金属化合物とを同時に火炎中へ供給する方法、即ち、火炎加水分解法でシリカを含む複合酸化物あるいは混合酸化物を製造する方法がある。しかし、かかる複合酸化物粒子ないし混合酸化物粒子は、シリカと他の金属酸化物との融点や結晶化温度の違いから、シリカ粒子表面に均一に金属酸化物が被覆された状態が達成されず、前記湿式下での処理と同様、帯電の立ち上がり速度の向上効果は期待されるものではない。   In addition, a method in which a metal halide such as silicon tetrachloride and a metal halide compound as a metal oxide raw material are simultaneously fed into a flame as particles in which a metal oxide is uniformly dispersed in silica particles, that is, flame There is a method for producing a composite oxide or mixed oxide containing silica by a hydrolysis method. However, such composite oxide particles or mixed oxide particles cannot achieve a state in which the surface of the silica particles is uniformly coated with the metal oxide due to the difference in melting point and crystallization temperature between silica and other metal oxides. As in the case of the wet processing, the effect of improving the charge rising speed is not expected.

本発明において、金属酸化物は、シリカ単独以外の金属酸化物であれば、特に限定されない。単一金属種の金属酸化物であってもよいし、複数の金属種からなる複合酸化物、あるいは、混合酸化物であってもよい。特に、金属酸化物を構成する金属元素がAl、Ti、Zr、Sn、Zn、Mgのうちから選ばれる1種又は複数種である場合、表面被覆された金属酸化物に着色がないので好適である。   In the present invention, the metal oxide is not particularly limited as long as it is a metal oxide other than silica alone. It may be a metal oxide of a single metal species, a composite oxide composed of a plurality of metal species, or a mixed oxide. In particular, when the metal element constituting the metal oxide is one or more selected from Al, Ti, Zr, Sn, Zn, and Mg, it is preferable because the surface-coated metal oxide is not colored. is there.

尚、上記金属酸化物は、Siとの複合酸化物であってもよい。   The metal oxide may be a complex oxide with Si.

さらに、上記の金属のうちAlあるいはTiは、後述する金属アルコキシドによる乾式下での処理が実施し易く、また、帯電の立ち上がり速度を改良する効果も大きいので、好適である。   Further, among the above metals, Al or Ti is preferable because it can be easily treated in a dry process with a metal alkoxide, which will be described later, and has a large effect of improving the rising speed of charging.

本発明において、シリカに対する上記金属酸化物の付着量は、特に制限されないが、特に効果的な量を例示すれば、元素モル比で、M/Si(Mは、金属アルコキシドに由来する金属元素。Siは、基材となるシリカに由来するケイ素。)が、0.001〜0.5、好ましくは、0.01〜0.3となるように存在させることが、得られる金属酸化物が付着したシリカに適度な低帯電性と優れた帯電の立ち上がり特性を与えるために好ましい。   In the present invention, the adhesion amount of the metal oxide to the silica is not particularly limited, but a particularly effective amount is exemplified by M / Si (M is a metal element derived from a metal alkoxide) in terms of an element molar ratio. Si is silicon derived from silica as a base material.) 0.001 to 0.5, preferably 0.01 to 0.3. It is preferable for imparting moderately low chargeability and excellent charge rise characteristics to the silica.

具体的な金属酸化物の付着量の定量は、蛍光X線分析や、本発明のトナー用外添剤をふっ化水素酸と硝酸の混酸で溶解した後ICP発光分析を行う等、公知の方法により測定することができる。   Specifically, the amount of metal oxide deposited can be determined by a known method such as X-ray fluorescence analysis or ICP emission analysis after dissolving the toner external additive of the present invention with a mixed acid of hydrofluoric acid and nitric acid. Can be measured.

このような方法で測定される金属酸化物の付着量は、金属元素の種類、及び、添加されるトナーの性状や使用される電子写真システムにより最適値が異なるので、一概に規定できないが、一般的には、トナー外添剤中に金属酸化物換算で 0.1〜30重量%、好ましくは、0.5〜20重量%とすることが目安となる。   The amount of metal oxide adhesion measured by such a method cannot be generally specified because the optimum value varies depending on the type of metal element, the properties of the added toner, and the electrophotographic system used. Specifically, the standard is 0.1 to 30% by weight, preferably 0.5 to 20% by weight in terms of metal oxide in the toner external additive.

本発明において、金属酸化物を乾式下での処理によりシリカ粒子表面に付着させる方法は、シリカと金属アルコキシドとを乾式下で接触処理してシリカ粒子表面に金属アルコキシドを付着せしめた後、それを水蒸気と接触せしめて粒子表面に付着した金属アルコキシドを加水分解する方法(工程(A))によって、好適に実施することができる。   In the present invention, the method of attaching the metal oxide to the surface of the silica particles by the treatment under the dry method is to contact the silica and the metal alkoxide under the dry method to attach the metal alkoxide to the surface of the silica particles, and then apply it. It can be suitably carried out by a method (step (A)) in which metal alkoxide adhering to the particle surface is brought into contact with water vapor and hydrolyzed.

本発明において、シリカと金属アルコキシドとを乾式下で接触せしめる方法は、シリカを水や有機化合物等の溶媒に浸漬しない条件であれば特に限定されない。   In the present invention, the method of bringing silica and metal alkoxide into contact with each other under a dry method is not particularly limited as long as silica is not immersed in a solvent such as water or an organic compound.

乾式下で接触処理する具体的方法としては、窒素等のキャリアガスで搬送された金属アルコキシド蒸気を撹拌状態や流動床のシリカへ流通させて接触させる方法や液状の金属アルコキシドの原液或いは溶液を噴霧等によりミスト状にして撹拌下のシリカと接触させる方法等がある。このうち、金属アルコキシドをミスト状で接触させる態様は簡単に実施でき、また、金属アルコキシドとシリカとの反応効率も高くなるので好適である。   Specific methods for contact treatment under a dry method include a method in which a metal alkoxide vapor transported with a carrier gas such as nitrogen is circulated to and contacted with silica in a fluidized bed or a liquid metal alkoxide stock solution or solution is sprayed. For example, there is a method of making it into a mist form by contact with silica under stirring. Among these, the embodiment in which the metal alkoxide is contacted in the form of mist can be easily carried out, and the reaction efficiency between the metal alkoxide and silica is high, which is preferable.

また、上述の金属アルコキシドをミスト状で接触させる態様では、金属アルコキシドは、液状のものは原液のまま、粘性が高い液や固形状のものはアルコールやエーテル、ヘキサンやトルエン等の炭化水素系溶媒、シリコーンオイル等の非水溶媒で希釈あるいは溶解し、それを反応器内へスプレーノズル等でミスト状にして供給することが好ましい。   In the embodiment in which the above metal alkoxide is contacted in a mist form, the liquid metal alkoxide remains as a stock solution, and a highly viscous liquid or solid liquid is a hydrocarbon solvent such as alcohol, ether, hexane or toluene. It is preferable to dilute or dissolve with a non-aqueous solvent such as silicone oil, and supply it into the reactor in the form of a mist with a spray nozzle or the like.

上記ミストの粒径は、金属アルコキシドの種類や濃度、液粘度、また、噴霧装置の形態、サイズや反応装置のサイズ、形状によって異なるため、特に制限されないが、一般的には数μm〜数百μmであり、より小さい方が好ましい。噴霧方法は、一般に使用されているスプレーノズル、アトマイザー等を使用することができ、特に液を加圧して小径オリフィスを通過させ開放することによってミスト状にする一流体ノズルが好適である。   The particle size of the mist is not particularly limited because it varies depending on the type and concentration of the metal alkoxide, the viscosity of the liquid, and the form and size of the spraying device and the size and shape of the reaction device, but is generally several μm to several hundreds. The smaller one is preferable. As a spraying method, a commonly used spray nozzle, atomizer, or the like can be used, and a one-fluid nozzle that forms a mist by pressurizing and passing through a small-diameter orifice is particularly suitable.

本発明において使用される金属アルコキシドは、下記の一般式(1)で表わされる化合物が特に制限なく使用される。   As the metal alkoxide used in the present invention, a compound represented by the following general formula (1) is used without particular limitation.

M(OR)・・・(1)
(ただし、Mは金属元素、Rはアルキル基、nは整数を表わす。nが2以上の場合、Rは同一のアルキル基でもよいし、炭素数や構造の異なる複数のアルキル基であってもよい。)
上記一般式における金属元素(M)は、特に限定されないが、Al、Si、Ti、Zr、Sn、Zn、Mgが好適である。また、アルコキシ基(RO)も特に限定されないが、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、iso−プロポキシ基、n−ブトキシ基、sec−ブトキシ基、tert−ブトキシ基等が一般的であり、好適である。
M (OR) n (1)
(However, M represents a metal element, R represents an alkyl group, and n represents an integer. When n is 2 or more, R may be the same alkyl group or a plurality of alkyl groups having different carbon numbers and structures. Good.)
The metal element (M) in the general formula is not particularly limited, but Al, Si, Ti, Zr, Sn, Zn, and Mg are preferable. Further, the alkoxy group (RO) is not particularly limited, but methoxy group, ethoxy group, n-propoxy group, iso-propoxy group, n-butoxy group, sec-butoxy group, tert-butoxy group and the like are common. Is preferred.

本発明において使用する金属アルコキシドを具体的に例示すれば、トリメトキシアルミニウム、トリエトキシアルミニウム、トリ−iso−プロポキシアルミニウム、トリ−n−ブトキシアルミニウム、トリ−sec−ブトキシアルミニウム、トリ−tert−ブトキシアルミニウム、モノ−sec−ブトキシジ−iso−プロピルアルミニウム、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラ−n−プロポキシシラン、テトラメトキシチタン、テトラエトキシチタン、テトラ−iso−プロポキシチタン、テトラ−n−プロポキシチタン、テトラ−n−ブトキシチタン、テトラ−sec−ブトキシチタン、テトラ−tert−ブトキシチタン、テトラエトキシジルコニウム、テトラ−iso−プロポキシジルコニウム、テトラ−n−ブトキシジルコニウム、ジメトキシ錫、ジエトキシ錫、ジ−n−ブトキシ錫、テトラエトキシ錫、テトラ−iso−プロポキシ錫、テトラ−n−ブトキシ錫、ジエトキシ亜鉛、マグネシウムメトキシド、マグネシウムエトキシド、マグネシウムイソプロポキシド、マグネシウムメトキシエトキシド等が挙げられる。これらのうち、モノ−sec−ブトキシジ−iso−プロピルアルミニウム、テトラ−iso−プロポキシチタン、テトラ−n−ブトキシジルコニウムは、入手が容易で、特に好適である。   Specific examples of the metal alkoxide used in the present invention include trimethoxyaluminum, triethoxyaluminum, tri-iso-propoxyaluminum, tri-n-butoxyaluminum, tri-sec-butoxyaluminum, tri-tert-butoxyaluminum. , Mono-sec-butoxydi-iso-propylaluminum, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetra-n-propoxysilane, tetramethoxytitanium, tetraethoxytitanium, tetra-iso-propoxytitanium, tetra-n-propoxytitanium, tetra -N-butoxy titanium, tetra-sec-butoxy titanium, tetra-tert-butoxy titanium, tetraethoxy zirconium, tetra-iso-propoxy zirconium, tetra-n Butoxyzirconium, dimethoxytin, diethoxytin, di-n-butoxytin, tetraethoxytin, tetra-iso-propoxytin, tetra-n-butoxytin, diethoxyzinc, magnesium methoxide, magnesium ethoxide, magnesium isopropoxide, Examples include magnesium methoxyethoxide. Of these, mono-sec-butoxydi-iso-propylaluminum, tetra-iso-propoxytitanium, and tetra-n-butoxyzirconium are easily available and particularly preferred.

更に、反応して金属アルコキシドを生成するような化合物の組み合わせ、例えば、アルコールにハロゲン化金属化合物を溶解して使用する場合も、本発明の規定する金属アルコキシドとして何ら問題はない。   Furthermore, there is no problem as a metal alkoxide defined in the present invention even when a combination of compounds that react to produce a metal alkoxide, for example, a metal halide dissolved in an alcohol is used.

ただし、金属酸化物を付着させる目的で、金属アルコキシドの代わりに、例えば四塩化チタンや塩化アルミニウム等の金属塩化物に代表される金属ハロゲン化物を直接処理剤として使用することも考えられるが、金属ハロゲン化物は、その酸性のためにシリカに十分な金属酸化物量を付着させることができないとともに、得られるトナー用外添剤にハロゲンが残留して帯電制御が不安定になりやすい傾向がある。   However, for the purpose of attaching a metal oxide, it is conceivable to use a metal halide represented by a metal chloride such as titanium tetrachloride or aluminum chloride directly as a treatment agent instead of a metal alkoxide. The halide has an acidity that prevents a sufficient amount of metal oxide from adhering to the silica, and tends to make the charge control unstable due to halogen remaining in the resulting toner external additive.

また、金属ハロゲン化物の反応性を高めるために、処理温度を例えば500℃以上の高温にする方法や、基材となるシリカに予め吸着水、例えば1%以上の物理吸着水を与えたり、反応系に同様な量の水蒸気を加えたりする方法をとると、得られる表面処理シリカ粒子の流動性付与特性が悪化する傾向がある。   In addition, in order to increase the reactivity of the metal halide, the treatment temperature is set to a high temperature of, for example, 500 ° C. or higher, the adsorbed water, for example, 1% or more of the physical adsorbed water is applied to the base silica in advance, or the reaction is performed. If a method of adding a similar amount of water vapor to the system is employed, the fluidity imparting characteristics of the surface-treated silica particles obtained tend to deteriorate.

これは、基材シリカと金属ハロゲン化物とが接触する前に、金属ハロゲン化物が高温で熱分解してしまったり、水蒸気により加水分解されてしまったりして、シリカ表面に微細で且つ均一な金属酸化物層を形成できないためと考えられる。   This is because the metal halide is thermally decomposed at a high temperature or hydrolyzed by water vapor before the base silica and the metal halide come into contact with each other. This is probably because the oxide layer cannot be formed.

本発明では、前記金属アルコキシドの1種を単独で、又は、複数種を混合して、あるいは、順次段階的に使用して処理を実施することができる。   In the present invention, the treatment can be carried out by using one kind of the metal alkoxide alone, mixing a plurality of kinds, or using them step by step.

その他、金属アルコキシドを乾式下でシリカに接触処理するための好適な実施形態について更に詳しく説明する。   In addition, a preferred embodiment for contacting a metal alkoxide with silica under a dry process will be described in more detail.

前記金属アルコキシドとシリカとの接触処理は、密閉容器内で実施することが、シリカ表面と金属アルコキシドとが十分に反応し、後の加水分解処理によりシリカ表面を効率的に金属酸化物で被覆できるので、好ましい。   When the contact treatment between the metal alkoxide and silica is carried out in a closed container, the silica surface reacts sufficiently with the metal alkoxide, and the silica surface can be efficiently coated with the metal oxide by the subsequent hydrolysis treatment. Therefore, it is preferable.

また、処理温度を100〜400℃、好ましくは120〜350℃として実施することにより、シリカと金属アルコキシドとの反応が促進されるとともに、金属アルコキシド蒸気の分圧が高まることによって金属酸化物のより均一な被覆状態を達成しやすく、更に、反応で発生するアルコールや金属アルコキシドを溶解した溶媒が系外へ除去しやすい等の利点があるので好ましい。400℃を超える高温では、金属アルコキシドが基材のシリカと接触する前に熱分解し易いため、微細且つ均一な金属酸化物の付着を阻害する要因となり易い。   Further, by carrying out the treatment at a temperature of 100 to 400 ° C., preferably 120 to 350 ° C., the reaction between silica and the metal alkoxide is promoted, and the partial pressure of the metal alkoxide vapor is increased, thereby increasing the amount of the metal oxide. A uniform coating state is easily achieved, and further, there are advantages such as easy removal of a solvent in which alcohol or metal alkoxide generated in the reaction is dissolved out of the system. At a high temperature exceeding 400 ° C., the metal alkoxide is likely to be thermally decomposed before coming into contact with the silica of the base material, which tends to be a factor that inhibits the adhesion of fine and uniform metal oxides.

さらに、処理時間は、シリカの性状や金属アルコキシドの種類、処理温度等の条件によって異なるので特に限定されないが、一般的には、5分間から3時間とすることが好ましい。   Further, the treatment time is not particularly limited because it varies depending on conditions such as the properties of silica, the type of metal alkoxide, the treatment temperature, etc. Generally, it is preferably 5 minutes to 3 hours.

上記処理によって金属アルコキシドを粒子表面に付着させたシリカは、水蒸気と接触せしめて表面に付着した金属アルコキシドを加水分解して基材のシリカ上に金属酸化物被覆層を形成させる。   The silica having the metal alkoxide attached to the particle surface by the above treatment is brought into contact with water vapor to hydrolyze the metal alkoxide attached to the surface to form a metal oxide coating layer on the base silica.

この場合も、前記したように水や水を含む有機化合物等の溶媒に浸漬して加水分解する、即ち、湿式下での処理を行うと、前述と同様に得られる表面被覆シリカの流動性付与特性が低下し、本発明の目的を達成することができない。   Also in this case, as described above, when hydrolyzed by immersion in a solvent such as water or an organic compound containing water, that is, when the treatment is performed under a wet condition, the fluidity of the surface-coated silica obtained as described above is imparted. The characteristics deteriorate and the object of the present invention cannot be achieved.

また、加水分解を実施しない場合、基材に付着した金属アルコキシド中の未分解アルコキシ基が大量に残存して、次工程での疎水化処理効率が低くなる傾向にある。また、トナー用外添剤として使用した場合に、湿度、温度といった環境雰囲気により帯電特性が経時的に変動して不安定になるので好ましくない。   In addition, when hydrolysis is not performed, a large amount of undecomposed alkoxy groups remain in the metal alkoxide attached to the base material, and the hydrophobization efficiency in the next step tends to be low. Further, when it is used as an external additive for toner, the charging characteristics fluctuate with time depending on the environmental atmosphere such as humidity and temperature, which is not preferable.

上記加水分解方法は、金属アルコキシドを乾式処理した後の基材シリカを水蒸気と乾式で接触させる方法であって、水や有機化合物等の溶媒に浸漬しない条件であれば、特に限定されない。   The hydrolysis method is not particularly limited as long as it is a method in which the base silica after the metal alkoxide is dry-treated is brought into contact with water vapor in a dry manner and is not immersed in a solvent such as water or an organic compound.

具体的な加水分解の方法としては、金属アルコキシドを乾式処理した後のシリカを撹拌下あるいは流動床として、水蒸気を直接流通する方法、窒素等のキャリアガスとともに分圧を調整して水蒸気を導入する方法、反応器に水の気化器を付設して水蒸気を導入する方法等が挙げられる。水蒸気による加水分解処理は、密閉系、開放系のいずれで実施してもよい。加水分解効率を高める目的でアンモニア等の酸塩基触媒を水蒸気に添加してもよい。   As a specific hydrolysis method, the silica after the metal alkoxide is dry-treated is stirred or in a fluidized bed, water vapor is directly circulated, water vapor is introduced by adjusting the partial pressure together with a carrier gas such as nitrogen. Examples thereof include a method and a method of introducing water vapor to a reactor and introducing water vapor. Hydrolysis with water vapor may be carried out in either a closed system or an open system. An acid-base catalyst such as ammonia may be added to the water vapor for the purpose of increasing the hydrolysis efficiency.

また、加水分解処理の温度は、水蒸気と前記金属アルコキシドが付着したシリカとの接触が可能な温度であれば特に限定されず、一般に、50〜350℃の温度範囲よりかかる条件を選択して実施すればよい。特に、水蒸気の露点を超える温度で処理することが好ましい。   In addition, the temperature of the hydrolysis treatment is not particularly limited as long as it is a temperature at which water vapor and the silica to which the metal alkoxide is attached can be contacted. Generally, the conditions are selected from the temperature range of 50 to 350 ° C. do it. In particular, the treatment is preferably performed at a temperature exceeding the dew point of water vapor.

(シリカ粒子表面への塩基性基を有する処理剤の付着)
本発明において、塩基性基を有する処理剤を付着させる目的は、シリカを外添剤として使用した場合に、トナーが摩擦帯電された際の負帯電量を抑制する機能を発揮するためであり、かかる処理剤としては、水と反応してアルカリ性を呈する官能基あるいは電子供与性の官能基を分子内にもち、且つ、シリカ粒子表面に対して化学的あるいは物理的に付着が可能な化合物よりなるものであれば、特に制限されない。
(Adhesion of treatment agent having basic group to silica particle surface)
In the present invention, the purpose of attaching the treatment agent having a basic group is to exhibit a function of suppressing the negative charge amount when the toner is frictionally charged when silica is used as an external additive, Such a treatment agent is made of a compound that has a functional group that reacts with water to exhibit alkalinity or an electron-donating functional group in the molecule and that can be chemically or physically attached to the surface of the silica particles. If it is a thing, it will not restrict | limit in particular.

その帯電レベルは、処理剤の塩基性強度とその量によって制御される。例えば、アミノ基を含有するシランカップリング剤において、塩基性強度は、第3級アミノ基、第2級アミノ基、第1級アミノ基、芳香族アミノ基の順であり、その順で負帯電量の抑制効果が大きい。   The charge level is controlled by the basic strength and amount of the treating agent. For example, in a silane coupling agent containing an amino group, the basic strength is in the order of a tertiary amino group, a secondary amino group, a primary amino group, and an aromatic amino group. The effect of suppressing the amount is great.

本発明において、好ましい塩基性基としては、第1級アミノ基、第2級アミノ基、第3級アミノ基、芳香族アミノ基、第4級アンモニウム塩基等が挙げられる。   In the present invention, preferred basic groups include primary amino groups, secondary amino groups, tertiary amino groups, aromatic amino groups, quaternary ammonium bases and the like.

具体的な処理剤としては、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−アミノ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、3−トリエトキシシリル−N−(1、3−ジメチルブチリデン)プロピルアミン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−エチル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−ブチル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N、N−ジエチル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N、N−ジブチル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−(ビニルベンジル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン塩酸塩、オクタデシルジメチル(3−トリメトキシシリルプロピル)アンモニウムクロライド、テトラデシルジメチル(3−トリメトキシシリルプロピル)アンモニウムクロライド、N−トリメトキシシリルプロピル−N、N、N−トリ−n−ブチルアンモニウムブロマイド、N−トリメトキシシリルプロピル−N、N、N−トリ−n−ブチルアンモニウムクロライド、N−トリメトキシシリルプロピル−N、N、N−トリメチルアンモニウムクロライド等の第1級アミノ基、第2級アミノ基、第3級アミノ基、芳香族アミノ基、第4級アンモニウム塩基を含有する1種または複数種のシランカップリング剤やアミノ変性シリコーンオイル等の処理剤が使用できる。   Specific treating agents include N- (2-aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, N- (2-aminoethyl). -3-aminopropyltriethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-triethoxysilyl-N- (1,3-dimethylbutylidene) propylamine, N-phenyl-3 -Aminopropyltrimethoxysilane, N-ethyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, N-butyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, N, N-diethyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, N, N-dibutyl -3-aminopropyltrimethoxysilane, N- (vinylbenzyl) -3-amino Propyltrimethoxysilane hydrochloride, octadecyldimethyl (3-trimethoxysilylpropyl) ammonium chloride, tetradecyldimethyl (3-trimethoxysilylpropyl) ammonium chloride, N-trimethoxysilylpropyl-N, N, N-tri-n Primary amino groups such as -butylammonium bromide, N-trimethoxysilylpropyl-N, N, N-tri-n-butylammonium chloride, N-trimethoxysilylpropyl-N, N, N-trimethylammonium chloride, One or more silane coupling agents containing a secondary amino group, a tertiary amino group, an aromatic amino group, or a quaternary ammonium base, or a treating agent such as an amino-modified silicone oil can be used.

また、塩基性基を有する処理剤として、下記の一般式(2)で示されるアミン類も使用できる。   Further, amines represented by the following general formula (2) can also be used as the treating agent having a basic group.

NR・・・(2)
(ただし、Nは窒素、R、R、Rは、水素または炭化水素基を表わす。R、R、Rは、同一の水素あるいは炭化水素基であってもよいし、炭素数や構造の異なる水素あるいは炭化水素基であってもよい。また、炭化水素鎖に窒素を含む場合も含める。)
このようなアミン類のうち、R、R、Rの水素あるいは炭化水素基の合計炭素元素数が3〜30のものが、後述する乾式下での処理が容易に実施できるので好ましい。また、これらのアミン類の塩基性強度は、R、R、Rの組み合わせにより異なるので一概に規定できないが、一般的に、第3級アミン、第2級アミン、第1級アミン、芳香族アミンの順である。
NR 1 R 2 R 3 (2)
(However, N represents nitrogen, R 1 , R 2 , R 3 represent hydrogen or a hydrocarbon group. R 1 , R 2 , R 3 may be the same hydrogen or hydrocarbon group, carbon (It may be a hydrogen or hydrocarbon group having a different number or structure, including the case where the hydrocarbon chain contains nitrogen.)
Among such amines, those having a total carbon number of 3 to 30 of hydrogen or hydrocarbon groups of R 1 , R 2 , and R 3 are preferable because the treatment under a dry process described later can be easily performed. Further, the basic strength of these amines varies depending on the combination of R 1 , R 2 and R 3 , and thus cannot be defined unconditionally. In general, however, tertiary amines, secondary amines, primary amines, The order is aromatic amine.

具体的なアミンを例示すれば、イソプロピルアミン、シクロブチルアミン、n−ブチルアミン、tert−ブチルアミン、n−ペンチルアミン、イソペンチルアミン、tert−アミルアミン、シクロヘキシルアミン、n−ヘキシルアミン、n−ヘプチルアミン、n−オクチルアミン、2−エチルヘキシルアミン、1、1、3、3−テトラメチルブチルアミン等の第1級アミン、ジエチルアミン、ジイソプロピルアミン、ジ−n−ブチルアミン、ジイソブチルアミン、ジペンチルアミン、N−メチルヘキシルアミン、ジシクロヘキシルアミン、ジヘキシルアミン、ジ−n−オクチルアミン、N−n−ブチルアニリン等の第2級アミン、トリエチルアミン、N、N−ジメチルシクロヘキシルアミン、N、N−ジエチルシクロヘキシルアミン、トリ−n−ブチルアミン、トリヘキシルアミン、トリオクチルアミン等の第3級アミン、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、ヘキサメチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン等のポリアミン類等、ピロリジン、ピペリジン、ピペラジン、ピラゾリジン、ピロール等の環状アミンやそれらの誘導体等が挙げられる。   Examples of specific amines are isopropylamine, cyclobutylamine, n-butylamine, tert-butylamine, n-pentylamine, isopentylamine, tert-amylamine, cyclohexylamine, n-hexylamine, n-heptylamine, n -Primary amines such as octylamine, 2-ethylhexylamine, 1,1,3,3-tetramethylbutylamine, diethylamine, diisopropylamine, di-n-butylamine, diisobutylamine, dipentylamine, N-methylhexylamine, Secondary amines such as dicyclohexylamine, dihexylamine, di-n-octylamine, Nn-butylaniline, triethylamine, N, N-dimethylcyclohexylamine, N, N-diethylcyclohexylamine, -Tertiary amines such as n-butylamine, trihexylamine and trioctylamine, polyamines such as ethylenediamine, diethylenetriamine, hexamethylenetetramine and tetraethylenepentamine, and cyclic amines such as pyrrolidine, piperidine, piperazine, pyrazolidine and pyrrole And derivatives thereof.

さらに、ピリジン、2−メチルピリジン、3-メチルピリジン、4−メチルピリジン、2−エチルピリジン、3−エチルピリジン、4−エチルピリジン、2−プロピルピリジン、3−プロピルピリジン、4−プロピルピリジン、2,3−ジメチルピリジン、2,4−ジメチルピリジン、2,5−ジメチルピリジン、2,6−ジメチルピリジン、3,4−ジメチルピリジン、3,5−ジメチルピリジン、2−エチル−4−メチルピリジン、2−エチル−6−メチルピリジン、3−エチル−4−メチルピリジン、3−エチル−6−メチルピリジン、4−エチル−2−メチルピリジン、2,3,4,5−テトラメチルピリジン、2,3,4,6−テトラメチルピリジン、2,3,5,6−テトラメチルピリジン等のピリジン類やピラジン、ピリミジン、ピリミダゾール、1−(2−ピリジル)ピロール、2−(2−ピリジル)ピロール、2−(3−ピリジル)ピロール、ピリジルメチルアミン、β−2−ピリジルスチレン、β−4−ピリジルスチレン、3−(2−ピリジル)ピペリジン、2−(2−ピリジル)ピロリジン、2−(3−ピリジル)ピロリジン、シトシン、ウラシル、チミン、5−メチルシトシン、オキシメチルシトシン等の窒素原子を含む共役複素環からなる塩基性基をもつ化合物も処理剤として挙げられる。   Further, pyridine, 2-methylpyridine, 3-methylpyridine, 4-methylpyridine, 2-ethylpyridine, 3-ethylpyridine, 4-ethylpyridine, 2-propylpyridine, 3-propylpyridine, 4-propylpyridine, 2 , 3-dimethylpyridine, 2,4-dimethylpyridine, 2,5-dimethylpyridine, 2,6-dimethylpyridine, 3,4-dimethylpyridine, 3,5-dimethylpyridine, 2-ethyl-4-methylpyridine, 2-ethyl-6-methylpyridine, 3-ethyl-4-methylpyridine, 3-ethyl-6-methylpyridine, 4-ethyl-2-methylpyridine, 2,3,4,5-tetramethylpyridine, 2, Pyridines such as 3,4,6-tetramethylpyridine and 2,3,5,6-tetramethylpyridine, pyrazines and pyrimidines , Pyrimidazole, 1- (2-pyridyl) pyrrole, 2- (2-pyridyl) pyrrole, 2- (3-pyridyl) pyrrole, pyridylmethylamine, β-2-pyridylstyrene, β-4-pyridylstyrene, 3- Consists of conjugated heterocycles containing nitrogen atoms such as (2-pyridyl) piperidine, 2- (2-pyridyl) pyrrolidine, 2- (3-pyridyl) pyrrolidine, cytosine, uracil, thymine, 5-methylcytosine, oxymethylcytosine, etc. A compound having a basic group is also exemplified as the treating agent.

これらのうち、アミノ基を分子中に含有するシランカップリング剤が、取扱いが容易で、処理効率も高いので特に好ましい。   Of these, a silane coupling agent containing an amino group in the molecule is particularly preferable because it is easy to handle and has high processing efficiency.

また、塩基性基を有する処理剤の付着量は、電子写真システム毎にトナーに対して要求される帯電レベルが異なるため一概に限定できないが、シリカ100重量部に対して0.1〜20重量部、好ましくは、0.5〜15重量部が、反応効率や処理剤価格等のコストと低帯電化の効果とを比較した場合に好適である。   Further, the amount of the treatment agent having a basic group cannot be generally limited because the charge level required for the toner differs depending on the electrophotographic system, but it is 0.1 to 20 weights with respect to 100 parts by weight of silica. Part, preferably 0.5 to 15 parts by weight is suitable when the cost such as reaction efficiency and treatment agent price is compared with the effect of low charging.

前記シリカ粒子表面への塩基性基を有する処理剤の付着は、前記金属酸化物の付着と同様、乾式下での処理によって行うことが、前記金属酸化物の付着による効果を維持しながら、上記塩基性基を有する処理剤の効果を十分に発揮せしめると共に、シリカの流動性付与特性を高く維持するために必要である。   The adhesion of the treatment agent having a basic group to the surface of the silica particles is performed by a treatment under a dry process, as in the case of the adhesion of the metal oxide, while maintaining the effect due to the adhesion of the metal oxide. This is necessary for fully exhibiting the effect of the treating agent having a basic group and maintaining high fluidity-imparting characteristics of silica.

これに対して、水や有機化合物等の溶媒に分散して処理する、湿式下での処理の場合、溶媒除去のための乾燥過程でシリカ粒子同士が凝集し、粗大粒子が生成するために、流動性付与特性が低下する問題が発生する。   On the other hand, in the case of a treatment under a wet process in which it is dispersed in a solvent such as water or an organic compound, the silica particles aggregate in a drying process for removing the solvent, and coarse particles are generated. There arises a problem that the fluidity-imparting property is lowered.

また、湿式下での処理においては、処理剤同士がドメインを形成する、例えば、アミノ基を含有するシランカップリング剤は溶媒中でオリゴマーを形成した後に、シリカと反応する場合があると推定される。そのため、シリカ粒子表面が不均一にアミノ基で表面被覆されて、個々のシリカ粒子の帯電量に違いができ、それによってトナーの帯電量に幅広い分布を引き起こし、高精度の画像形成を阻害する原因となってしまう。   In wet processing, it is presumed that processing agents form domains, for example, silane coupling agents containing amino groups may react with silica after forming oligomers in a solvent. The Therefore, the surface of the silica particles is unevenly coated with amino groups, and the charge amount of the individual silica particles can be varied, thereby causing a wide distribution in the charge amount of the toner and hindering high-precision image formation. End up.

本発明において、塩基性基を有する処理剤による乾式下での処理は、具体的には、シリカに対して処理剤を蒸気又はミスト状で接触させる方法(工程(B))によって好適に実施することができる。上記接触は、前記金属酸化物の付着と同様、流動床、攪拌装置等によって実施することができる。   In the present invention, the treatment under a dry process with a treating agent having a basic group is specifically preferably carried out by a method (step (B)) in which the treating agent is brought into contact with silica in a vapor or mist form. be able to. The said contact can be implemented by a fluidized bed, a stirrer, etc. similarly to adhesion of the said metal oxide.

(シリカ粒子表面への疎水化剤の付着)
本発明のトナー用外添剤は、さらに、好ましい態様として、疎水化剤を乾式下での処理により付着せしめたものであることが好ましい。
(Adhesion of hydrophobizing agent to silica particle surface)
The toner external additive of the present invention is further preferably, as a preferred embodiment, a hydrophobizing agent attached by a dry process.

一般に、トナーは使用される温度や湿度等の環境雰囲気によらず安定した帯電挙動を示すことが求められる。そのような環境安定性を得るために、トナー用外添剤は、特に湿度の影響を小さく抑える目的で、一般に、疎水化されている。   Generally, the toner is required to exhibit a stable charging behavior regardless of the environmental atmosphere such as the temperature and humidity used. In order to obtain such environmental stability, the external additive for toner is generally hydrophobized for the purpose of minimizing the influence of humidity.

本発明では、疎水化剤を付着せしめることによって、前記金属酸化物及び塩基性基を有する処理剤の付着によってもたらされる、トナー樹脂に外添した際の負帯電量を抑制する機能、帯電の速やかな立ち上がり特性を、環境雰囲気によらず極めて安定して発揮させることができる。   In the present invention, by attaching a hydrophobizing agent, the function of suppressing the negative charge amount when externally added to the toner resin caused by the adhesion of the treatment agent having the metal oxide and the basic group, and rapid charging It is possible to exhibit a stable rise characteristic extremely stably regardless of the environmental atmosphere.

上記疎水化剤の使用量は、疎水化剤の種類によって疎水化の度合いが異なるので、特に制限されないが、疎水化度が、後述するM値で、35〜80、特に、40〜75の範囲となるようにその付着量を調整することが、トナー用外添剤として環境に対する帯電の安定性が高く、取扱いが容易なので、好ましい。   The amount of the hydrophobizing agent used is not particularly limited because the degree of hydrophobization varies depending on the type of hydrophobizing agent, but the hydrophobizing degree is an M value described later, and is in the range of 35 to 80, particularly 40 to 75. It is preferable to adjust the adhesion amount so that the external additive for toner has high charging stability with respect to the environment and is easy to handle.

上記疎水化剤によるシリカの表面処理は、シリカと疎水化剤とを乾式下で接触せしめ、該シリカ粒子表面に疎水化剤を付着せしめる工程(工程(C))によって好適に実施することができる。   The surface treatment of silica with the hydrophobizing agent can be suitably performed by a step (step (C)) of bringing silica and the hydrophobizing agent into contact with each other in a dry manner and attaching the hydrophobizing agent to the surface of the silica particles. .

具体的には、シリカを撹拌下に疎水化剤の蒸気と接触させる方法、疎水化剤をミスト状に噴霧して接触させる方法等が好適に採用され、かかる接触操作は、前述した操作と同様に、流動床や撹拌装置内で実施することができる。   Specifically, a method in which silica is brought into contact with the hydrophobizing agent vapor under stirring, a method in which the hydrophobizing agent is sprayed into a mist form, and the like are preferably employed. Such a contact operation is the same as the above-described operation. In addition, it can be carried out in a fluidized bed or a stirring device.

上記疎水化剤は、公知の処理剤を何ら制限されずに使用することができる。具体的に例示すれば、シリル化剤として、メチルトリクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、トリメチルクロロシラン、フェニルトリクロロシラン、ジフェニルジクロロシラン、tert−ブチルジメチルクロロシラン、ビニルトリクロロシラン等のクロロシラン類やテトラメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、o−メチルフェニルトリメトキシシラン、p−メチルフェニルトリメトキシシラン、n−ブチルトリメトキシシラン、iso−ブチルトリメトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、ドデシルトリメトキシシラン、テトラエトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、iso−ブチルトリエトキシシラン、デシルトリエトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン等のアルコキシシラン類、ヘキサメチルジシラザン、ヘキサエチルジシラザン、へキサプロピルジシラザン、ヘキサブチルジシラザン、ヘキサペンチルジシラザン、ヘキサヘキシルジシラザン、ヘキサシクロヘキシルジシラザン、ヘキサフェニルジシラザン、ジビニルテトラメチルジシラザン、ジメチルテトラビニルジシラザン等のシラザン類等がある。また、ジメチ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、メチルフェニルシリコーンオイル、アルキル変性シリコーンオイル、クロロアルキル変性シリコーンオイル、クロロフェニル変性シリコーンオイル、脂肪酸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、アルコキシ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、フッ素変性シリコーンオイル、及び、末端反応性シリコーンオイル等のシリコーンオイルや、ヘキサメチルシクロトリシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサン、ヘキサメチルジシロキサン、オクタメチルトリシロキサン等のシロキサン類も疎水化剤として好ましい。これらのうち、シリル化剤が最も一般的であり、さらにアルコキシシラン類、シラザン類は疎水化処理を実施しやすいので、好ましい。本発明では、このような疎水化剤の1種類を単独で、あるいは、2種類以上の場合は混合するか、または、順次段階的に処理して、個別の電子写真システムに応じて要求される疎水度を達成することができる。   The said hydrophobizing agent can be used without restrict | limiting a well-known processing agent at all. Specifically, as a silylating agent, chlorosilanes such as methyltrichlorosilane, dimethyldichlorosilane, trimethylchlorosilane, phenyltrichlorosilane, diphenyldichlorosilane, tert-butyldimethylchlorosilane, vinyltrichlorosilane, tetramethoxysilane, methyl Trimethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, o-methylphenyltrimethoxysilane, p-methylphenyltrimethoxysilane, n-butyltrimethoxysilane, iso-butyltrimethoxysilane, hexyltrimethoxy Silane, octyltrimethoxysilane, decyltrimethoxysilane, dodecyltrimethoxysilane, tetraethoxysilane, methyltriethoxysila , Dimethyldiethoxysilane, phenyltriethoxysilane, diphenyldiethoxysilane, iso-butyltriethoxysilane, decyltriethoxysilane, vinyltriethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxy Alkoxysilanes such as silane, γ-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, γ-chloropropyltrimethoxysilane, hexamethyldisilazane, hexaethyldisilazane, hexapropyldisilazane, hexa Butyldisilazane, hexapentyldisilazane, hexahexyldisilazane, hexacyclohexyldisilazane, hexaphenyldisilazane, divinyltetramethyldisilazane, dimethyltetrabini There is silazanes such as disilazane. Also, dimethyl silicone oil, methyl hydrogen silicone oil, methyl phenyl silicone oil, alkyl modified silicone oil, chloroalkyl modified silicone oil, chlorophenyl modified silicone oil, fatty acid modified silicone oil, polyether modified silicone oil, alkoxy modified silicone oil, Silicone oil such as diol-modified silicone oil, fluorine-modified silicone oil, and terminal-reactive silicone oil, hexamethylcyclotrisiloxane, octamethylcyclotetrasiloxane, decamethylcyclopentasiloxane, hexamethyldisiloxane, octamethyltrisiloxane Siloxanes such as are also preferred as hydrophobizing agents. Of these, silylating agents are the most common, and alkoxysilanes and silazanes are preferred because they can be easily hydrophobized. In the present invention, one type of such a hydrophobizing agent is used alone, or in the case of two or more types, mixed, or sequentially processed step by step, which is required according to individual electrophotographic systems. Hydrophobicity can be achieved.

上記方法によって得られた疎水化されたシリカは、前記工程(A)、工程(B)により製造したシリカの有する特性に加え、優れた撥水性を有するものであり、湿度変化に対するトナーの帯電性能が著しく安定したものとなる。   The hydrophobized silica obtained by the above method has excellent water repellency in addition to the characteristics of the silica produced by the steps (A) and (B), and the toner charging performance against humidity change. Becomes remarkably stable.

(シリカの表面処理の順序)
尚、前記工程(A)〜(C)の実施順序について、説明を付け加える。
(Silica surface treatment order)
In addition, description is added about the implementation order of the said process (A)-(C).

前記工程(A)〜(C)の実施順序は、工程(A)、(B)同時の後、工程(C)の順で実施、工程(A)の後、工程(B)、(C)同時の順で実施、又は、工程(A)、工程(B)、工程(C)を順次実施される。 金属酸化物を付着せしめる工程(A)と塩基性基含有処理剤を付着せしめる工程(B)は、順次段階を踏んで実施してもよく、あるいは、工程(A)及び(B)を同時に実施してもよいが、好ましくは、工程(A)を先に実施して、金属酸化物を基材表面に均一に被覆した後、工程(B)を実施した方がよい。
The order of the steps (A) to (C) is the same as the steps (A) and (B), followed by the step (C), after the step (A), and the steps (B) and (C). The steps (A), (B), and (C) are sequentially performed in the same order. Step allowed to adhere step allowed to adhere to the metal oxide (A) and a basic group-containing treatment agent (B) may be carried stepped on sequential stage or step (A) and (B) at the same time However, it is preferable that the step (A) is performed first, the metal oxide is uniformly coated on the surface of the base material, and then the step (B) is performed.

また、工程(B)と疎水化処理工程(C)に関しても、順次処理を実施してもよく、あるいは、工程(B)及び(C)を同時に実施してもよいが、工程(B)を先に実施し、塩基性基含有処理剤を十分に表面付着した後、工程(C)を実施した方がよい。
The step regard (B) a hydrophobic treatment step (C), may be carried out sequential processing or, although step (B) and (C) may be carried out simultaneously, the step (B) It is better to carry out the step (C) after first carrying out the process and sufficiently attaching the basic group-containing treatment agent to the surface.

(トナー用外添剤としての適用)
本発明は、このような表面被覆シリカよりなる電子写真トナー用の外添剤である。以下に、該用途への適用について説明する。
(Application as an external additive for toner)
The present invention is an external additive for an electrophotographic toner comprising such surface-coated silica. Below, the application to this use is demonstrated.

本発明のトナー用外添剤が適用可能なトナーとしては、黒トナー、及び、カラートナーのいずれにも使用でき、また、磁性一成分、非磁性一成分、二成分等のいずれの電子写真システムにも使用可能である。トナーのバインダー樹脂も、一般的に使用されるスチレン/アクリル共重合体樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂等、特に制限なく適用可能である。また、トナー製造方法も、主流の粉砕・混練法はもとより、懸濁重合や乳化重合等の重合法や溶解懸濁法で得られた、いわゆるケミカルトナーであっても問題なく適用できる。   As a toner to which the external additive for toner of the present invention can be applied, any of black toner and color toner can be used, and any electrophotographic system such as magnetic one component, non-magnetic one component, two component, etc. Can also be used. The binder resin for the toner can also be applied without particular limitation, such as commonly used styrene / acrylic copolymer resins, polyester resins, epoxy resins and the like. In addition, the toner production method can be applied without problems even to a so-called chemical toner obtained by a polymerization method such as suspension polymerization or emulsion polymerization or a dissolution suspension method as well as a mainstream pulverization / kneading method.

本発明のトナー用外添剤は、その他のトナーの構成材料に関しても、公知のものを任意に配合したトナーに対して適用することができる。黒の着色剤やシアン、マゼンタ、イエロー等のカラー着色剤、正帯電及び負帯電の帯電制御剤、ワックス等の離型剤も当該分野で通常使用される材料を何ら制限なく使用できる。   The toner external additive of the present invention can also be applied to toners that are arbitrarily blended with other toner constituent materials. Black colorants, color colorants such as cyan, magenta, and yellow, positive and negative charge control agents, and release agents such as wax can be used without any limitation in materials normally used in this field.

本発明の外添剤のトナーに対する添加量は、得られるトナーが所望する特性となるような量であれば、特に制限はされないが、通常0.05〜5重量%、好ましくは0.1〜4重量%とするのが好ましく、公知の方法でトナーに添加できる。   The amount of the external additive of the present invention added to the toner is not particularly limited as long as the obtained toner has desired characteristics, but is usually 0.05 to 5% by weight, preferably 0.1 to 0.1%. The amount is preferably 4% by weight and can be added to the toner by a known method.

また、トナーを製造する際には本発明の外添剤は単独で使用されるものとは限らず、必要に応じて本発明の外添剤以外の疎水化シリカを組み合わせたり、チタニア、アルミナ等のシリカ以外の酸化物微粒子や、テフロン(登録商標)、ステアリン酸亜鉛、ポリフッ化ビニリデン等の滑剤、あるいはポリエチレン、ポリプロピレン等の定着助剤等の他の添加剤を必要に応じて併用することも可能である。   Further, when the toner is produced, the external additive of the present invention is not necessarily used alone, and if necessary, a hydrophobic silica other than the external additive of the present invention may be combined, titania, alumina, etc. Other additives such as oxide fine particles other than silica, lubricants such as Teflon (registered trademark), zinc stearate, and polyvinylidene fluoride, or fixing aids such as polyethylene and polypropylene may be used in combination as necessary. Is possible.

以下、本発明を具体的に説明するため、実施例及び比較例を示すが、本発明はこれらの実施例のみに制限されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, examples and comparative examples will be shown to specifically describe the present invention, but the present invention is not limited only to these examples.

本発明のトナー用外添剤に関する諸物性の測定方法は、以下の通りである。   A method for measuring physical properties of the toner external additive of the present invention is as follows.

(帯電量の測定)
ポリエチレン樹脂((株)セイシン企業社製PEW−2000、平均粒子径8μm)に試料が2重量%となるように混合して擬似トナーを作製した。この擬似トナー1gとフェライトキャリア99gをサンプル瓶に入れ、25℃、50%相対湿度の恒温恒湿槽で24時間調湿した。卓上ローラーミルを用いて該サンプル瓶を100rpmで回転、混合し、東芝ケミカル(株)社製ブローオフ粉体帯電測定装置TB−200型にてブローガス圧0.1MPa、ブロー時間30秒間の条件で帯電量を測定した。
(Measurement of charge amount)
A pseudo toner was prepared by mixing a polyethylene resin (PEW-2000 manufactured by Seishin Enterprise Co., Ltd., average particle size: 8 μm) so that the sample was 2% by weight. 1 g of this pseudo toner and 99 g of ferrite carrier were placed in a sample bottle and conditioned for 24 hours in a constant temperature and humidity chamber at 25 ° C. and 50% relative humidity. The sample bottle is rotated and mixed at 100 rpm using a desktop roller mill, and charged with a blow-off powder charge measuring device TB-200 manufactured by Toshiba Chemical Corporation under conditions of a blow gas pressure of 0.1 MPa and a blow time of 30 seconds. The amount was measured.

帯電量は60分間混合した時点の値を採用した。帯電量は、後述の比較例1の試料の値を「−100」とした相対値で表示し、これを「帯電レベルを表わす指標」とした。この値が−100より大きい(−100よりプラス側の値となる)場合、本発明の負帯電量抑制効果があると判断される。電子写真システムに応じて、正の値になるよう表面処理シリカを作製する場合もある。   The value at the time of mixing for 60 minutes was adopted as the charge amount. The charge amount was displayed as a relative value with the value of the sample of Comparative Example 1 described later as “−100”, and this was used as an “index indicating the charge level”. When this value is larger than −100 (a value on the positive side from −100), it is determined that the negative charge amount suppressing effect of the present invention is effective. Depending on the electrophotographic system, the surface-treated silica may be produced to have a positive value.

帯電の立ち上がり速度は、5分間混合時/60分間混合時の帯電量の比で表わし、これを「帯電の立ち上がり係数」とした。この係数は、1に近いほど帯電の立ち上がり特性が良好であると評価する。ただし、この値が1を超えると、帯電量の戻り(一旦大きな帯電量をとった後、経時的に低い帯電量へ変化する現象)があるので好ましくない。   The rising speed of charging is expressed as a ratio of the charging amount at the time of mixing for 5 minutes / mixing for 60 minutes, and this is referred to as “charging rising coefficient”. The coefficient is evaluated to be better as the rising property of charging is closer to 1. However, if this value exceeds 1, there is a return of charge amount (a phenomenon in which a large charge amount is taken and then changes to a low charge amount over time), which is not preferable.

(流動性付与特性の評価)
架橋アクリル樹脂粉(綜研化学社製MX−1000、平均粒子径10μm)に対して、シリカ試料を1重量%となるように添加し、ミキサーで十分に混合した。これを25℃、50%相対湿度で調湿した。この混合粉試料の流動性を、パウダテスタ(ホソカワミクロン社製、PT−R型)にて圧縮度を測定することにより評価した。圧縮度とは次式(3)で示される。
(Evaluation of fluidity imparting characteristics)
A silica sample was added to a crosslinked acrylic resin powder (MX-1000 manufactured by Soken Chemical Co., Ltd., average particle size 10 μm) so as to be 1% by weight, and the mixture was sufficiently mixed with a mixer. This was conditioned at 25 ° C. and 50% relative humidity. The fluidity of the mixed powder sample was evaluated by measuring the degree of compression with a powder tester (manufactured by Hosokawa Micron Corporation, PT-R type). The degree of compression is expressed by the following equation (3).

Figure 0004279206
上記圧縮度の値は、小さいほど流動性付与特性が良好と判定する。
Figure 0004279206
The smaller the value of the degree of compression, the better the fluidity imparting characteristics.

(疎水度(M値)の測定)
試料0.2gを容量250mlのビーカー中の50mlの水に加え、マグネティックスターラーで攪拌した。これにビューレットを使用してメタノールを加え、試料粉末の全量がビーカー内の溶媒に濡れて懸濁した時点を終点として、滴定をした。この際メタノールが直接試料に触れない様に、チューブで溶液内に導いた。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%を疎水化度(M値)とした。
(Measurement of hydrophobicity (M value))
0.2 g of sample was added to 50 ml of water in a 250 ml beaker and stirred with a magnetic stirrer. To this, methanol was added using a burette, and titration was performed with the end point when the entire amount of the sample powder was wetted and suspended in the solvent in the beaker. At this time, the tube was introduced into the solution by a tube so that the sample did not directly touch the sample. The volume% of methanol in the methanol-water mixed solvent at the end point was defined as the degree of hydrophobicity (M value).

(ICP発光分析法による金属酸化物の定量)
試料1.0gを秤取し、50%ふっ化水素酸、69%硝酸を体積比1:1で混合した混酸10mlに浸漬させた。時々振り混ぜながら固形分を完全に溶解させた。この溶液から1mlを採取し、白金坩堝に入れ、濃硫酸1mlを加えて、200℃に加熱したホットプレート上で白煙が出るまで加熱した。冷却後、メスフラスコへ移して、純水を加えて全量を100mlとした。この調製液をICP発光分析装置(セイコー電子工業社製 プラズマ発光分光分析装置 SPS1500VR)にかけ、調製液中の金属濃度を測定した。検出された金属濃度を酸化物換算し、試料当たりの重量%として算出した。
(環境安定性)
高温高湿条件(HH条件)として35℃、85%相対湿度、低温低湿条件(LL条件)として10℃、15%相対湿度で、各々2日間放置した擬似トナー試料を準備し、そのまま同恒温恒湿下で60分間混合した後、上述と同様にして帯電量を測定した。HH条件、LL条件での帯電量の差が小さいほど環境安定性が良好と判断される。
(Quantification of metal oxides by ICP emission spectrometry)
A 1.0 g sample was weighed and immersed in 10 ml of a mixed acid in which 50% hydrofluoric acid and 69% nitric acid were mixed at a volume ratio of 1: 1. The solids were completely dissolved with occasional shaking. 1 ml was taken from this solution, placed in a platinum crucible, 1 ml of concentrated sulfuric acid was added, and the mixture was heated on a hot plate heated to 200 ° C. until white smoke appeared. After cooling, it was transferred to a volumetric flask and pure water was added to make up a total volume of 100 ml. This prepared solution was applied to an ICP emission analyzer (Plasma emission spectroscopic analyzer SPS1500VR manufactured by Seiko Denshi Kogyo Co., Ltd.), and the metal concentration in the prepared solution was measured. The detected metal concentration was converted to oxide and calculated as the weight percent per sample.
(Environmental stability)
A pseudo toner sample was prepared that was allowed to stand for 2 days at 35 ° C. and 85% relative humidity as a high temperature and high humidity condition (HH condition), and at 10 ° C. and 15% relative humidity as a low temperature and low humidity condition (LL condition). After mixing for 60 minutes under humidity, the charge amount was measured in the same manner as described above. The smaller the difference in charge amount between the HH condition and the LL condition, the better the environmental stability.

以下の実施例、比較例において、塩基性基含有処理剤や金属アルコキシド、疎水化剤の処理量は、基材となるシリカ100重量部に対する重量部で表記する。   In the following examples and comparative examples, the treatment amounts of the basic group-containing treatment agent, metal alkoxide, and hydrophobizing agent are expressed in parts by weight with respect to 100 parts by weight of silica as the base material.

実施例1
比表面積200m2/gのヒュームドシリカ((株)トクヤマ製レオロシールQS−102)100重量部をミキサーに入れて撹拌し、窒素雰囲気に置換すると同時に、250℃に加熱した。撹拌と窒素ガスの流通を継続しながら250℃を2時間保持した。この操作よって、ヒュームドシリカの吸着水は0.05%未満となった。
Example 1
100 parts by weight of fumed silica having a specific surface area of 200 m 2 / g (Reokusil QS-102 manufactured by Tokuyama Corporation) was placed in a mixer, stirred, and replaced with a nitrogen atmosphere, and simultaneously heated to 250 ° C. While continuing the stirring and the flow of nitrogen gas, the temperature was maintained at 250 ° C. for 2 hours. By this operation, the adsorbed water of fumed silica became less than 0.05%.

工程(A)、及び、(B) ミキサーを密閉して、テトラ−iso−プロポキシチタン25重量部、及び、3−アミノプロピルトリエトキシシラン1.1重量部を一流体ノズルで噴霧した。噴霧後そのまま60分間撹拌を継続した。次いで、ミキサーを開放し、250℃で撹拌を保持したまま、水蒸気120重量部を60分間にわたり流通して、加水分解を実施した。   Steps (A) and (B) The mixer was sealed, and 25 parts by weight of tetra-iso-propoxytitanium and 1.1 parts by weight of 3-aminopropyltriethoxysilane were sprayed with a one-fluid nozzle. Stirring was continued for 60 minutes after spraying. Subsequently, the mixer was opened, and 120 parts by weight of water vapor was passed over 60 minutes while maintaining stirring at 250 ° C. to carry out hydrolysis.

工程(C) ミキサーの撹拌を保持したまま、ミキサーを密閉して、ヘキサメチルジシラザン30重量部を噴霧し、そのまま30分間撹拌して疎水化処理を実施した。   Step (C) The mixer was sealed while maintaining stirring of the mixer, sprayed with 30 parts by weight of hexamethyldisilazane, and subjected to hydrophobic treatment by stirring for 30 minutes.

実施例2
工程(B)の3−アミノプロピルトリエトキシシランを2.1重量部とした以外は、実施例1と同様の処理を実施した。
Example 2
The same treatment as in Example 1 was carried out except that the amount of 3-aminopropyltriethoxysilane in step (B) was 2.1 parts by weight.

実施例3
工程(B)の3−アミノプロピルトリエトキシシランを8.3重量部とした以外は、実施例1と同様の処理を実施した。
Example 3
The same treatment as in Example 1 was carried out except that 8.3 parts by weight of 3-aminopropyltriethoxysilane in the step (B) was changed.

実施例4
処理順序を変更する以外は、実施例2と同様の処理を実施した。即ち、工程(A) テトラ−iso−プロポキシチタン25重量部を一流体ノズルで噴霧した。噴霧後そのまま60分間撹拌を継続した後、ミキサーを開放系にして水蒸気による加水分解を実施した。
Example 4
Except for changing the processing order, the same processing as in Example 2 was performed. That is, step (A) 25 parts by weight of tetra-iso-propoxytitanium was sprayed with a one-fluid nozzle. Stirring was continued for 60 minutes as it was after spraying, and then the mixer was opened to perform hydrolysis with water vapor.

工程(B)、及び、(C) ミキサーの撹拌を保持したまま、ミキサーを密閉して、3−アミノプロピルトリエトキシシラン2.1重量部、及び、ヘキサメチルジシラザン30重量部を噴霧し、そのまま60分間撹拌した。   Steps (B) and (C) While maintaining stirring of the mixer, the mixer was sealed, and 2.1 parts by weight of 3-aminopropyltriethoxysilane and 30 parts by weight of hexamethyldisilazane were sprayed. The mixture was stirred for 60 minutes.

実施例5
工程(A)のテトラ−iso−プロポキシチタンを50重量部、水蒸気を240重量部、120分間とした以外は、実施例2と同様の処理を実施した。
Example 5
The same treatment as in Example 2 was performed except that 50 parts by weight of tetra-iso-propoxytitanium and 240 parts by weight of water vapor for 120 minutes were used in step (A).

実施例6
工程(B)において、3−アミノプロピルトリエトキシシランの代わりにN、N−ジエチル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン2.2重量部とする以外は、実施例2と同様の処理を実施した。
Example 6
In the step (B), the same treatment as in Example 2 was carried out except that 2.2 parts by weight of N, N-diethyl-3-aminopropyltrimethoxysilane was used instead of 3-aminopropyltriethoxysilane.

実施例7
工程(A)において、テトラ−iso−プロポキシチタンの代わりにモノ−sec−ブトキシジ−iso−プロピルアルミニウムの9重量部をシリコーンオイル(信越化学工業(株)社製KF−96L−1CS)で2倍に希釈した溶液とした以外は、実施例4と同様の処理を実施した。
Example 7
In step (A), 9 parts by weight of mono-sec-butoxydi-iso-propylaluminum instead of tetra-iso-propoxytitanium was doubled with silicone oil (KF-96L-1CS manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.). The same treatment as in Example 4 was carried out except that the solution was diluted in

実施例8
工程(A)のモノ−sec−ブトキシジ−iso−プロピルアルミニウムの噴霧と工程(B)の3−アミノプロピルトリエトキシシランの噴霧とを同時に実施し、また、3−アミノプロピルトリエトキシシランを3.3重量部とした以外は、実施例7と同様の処理を実施した。
Example 8
The spraying of mono-sec-butoxydi-iso-propylaluminum in the step (A) and the spraying of 3-aminopropyltriethoxysilane in the step (B) are carried out at the same time. The same treatment as in Example 7 was carried out except that the amount was 3 parts by weight.

実施例9
工程(A)、工程(B)を以下のように順次実施した以外は、実施例1と同様の処理を実施した。
Example 9
The same treatment as in Example 1 was performed except that the step (A) and the step (B) were sequentially performed as follows.

工程(A) 基材シリカの窒素置換、及び、加熱、脱水の後、ミキサーを密閉して、テトラ−iso−プロポキシチタン25重量部を一流体ノズルで噴霧した。噴霧後そのまま60分間撹拌を継続した。次いで、ミキサーを開放し、250℃で撹拌を保持したまま、水蒸気120重量部を60分間にわたり流通して、加水分解を実施した。   Step (A) After substituting the base silica with nitrogen, heating, and dehydrating, the mixer was sealed, and 25 parts by weight of tetra-iso-propoxy titanium was sprayed with a one-fluid nozzle. Stirring was continued for 60 minutes after spraying. Subsequently, the mixer was opened, and 120 parts by weight of water vapor was passed over 60 minutes while maintaining stirring at 250 ° C. to carry out hydrolysis.

工程(B) その後、再びミキサーを密閉して、N、N−ジメチルシクロヘキシルアミン5.3重量部を一流体ノズルで噴霧し、そのまま60分間撹拌を継続した。   Step (B) Thereafter, the mixer was sealed again, and 5.3 parts by weight of N, N-dimethylcyclohexylamine was sprayed with a one-fluid nozzle, and stirring was continued for 60 minutes.

実施例10
工程(B)の3−アミノプロピルトリエトキシシランを1.5重量部とした以外は、実施例1と同様の処理を実施した。
Example 10
The same treatment as in Example 1 was carried out except that the amount of 3-aminopropyltriethoxysilane in step (B) was 1.5 parts by weight.

実施例11
基材となるシリカを比表面積300m2/gのヒュームドシリカ((株)トクヤマ製レオロシールQS−30)とした以外は、実施例10と同様の処理を実施した。
Example 11
The same treatment as in Example 10 was carried out except that the silica used as the base material was fumed silica having a specific surface area of 300 m 2 / g (Reokuro QS-30 manufactured by Tokuyama Corporation).

比較例1
比表面積200m2/gのヒュームドシリカを疎水化処理した市販品(株)トクヤマ製レオロシールHM−20Sを物性測定に供した。帯電量の測定では、このサンプルをリファレンスとした。
Comparative Example 1
A commercial product, Toroyama Leolosil HM-20S, which was hydrophobized with a specific surface area of 200 m 2 / g of fumed silica was subjected to physical property measurement. This sample was used as a reference in the measurement of the charge amount.

比較例2
比表面積200m2/gのヒュームドシリカ((株)トクヤマ製レオロシールQS−102)をミキサーに入れて撹拌し、窒素雰囲気に置換すると同時に、250℃に加熱した。次いで、ミキサーを密閉して、3−アミノプロピルトリエトキシシラン2.1重量部を噴霧し、そのまま60分間撹拌を継続した(工程(B))。さらに、ミキサーに水蒸気を導入して窒素の約60%を置換し、ミキサーを密閉して、ヘキサメチルジシラザン30重量部を噴霧し、そのまま30分間撹拌した(工程(C))。
Comparative Example 2
A fumed silica having a specific surface area of 200 m 2 / g (Leosil QS-102 manufactured by Tokuyama Co., Ltd.) was placed in a mixer, stirred, and replaced with a nitrogen atmosphere, and simultaneously heated to 250 ° C. Next, the mixer was sealed, 2.1 parts by weight of 3-aminopropyltriethoxysilane was sprayed, and stirring was continued for 60 minutes as it was (step (B)). Further, steam was introduced into the mixer to replace about 60% of nitrogen, the mixer was sealed, 30 parts by weight of hexamethyldisilazane was sprayed, and the mixture was stirred as it was for 30 minutes (step (C)).

比較例3
工程(B)において、3−アミノプロピルトリエトキシシランの代わりにN−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン2.4重量部を使用した以外は、比較例2と同様の処理を実施した。
Comparative Example 3
In the step (B), the same treatment as in Comparative Example 2 was performed except that 2.4 parts by weight of N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane was used instead of 3-aminopropyltriethoxysilane.

比較例4
工程(B)と工程(C)を同時に実施し、また、工程(B)の処理剤を3−アミノプロピルトリエトキシシランの代わりにN、N−ジエチル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン2.2重量部とした以外は、比較例2と同様の処理を実施した。
Comparative Example 4
The step (B) and the step (C) are carried out at the same time, and the treating agent in the step (B) is replaced with N, N-diethyl-3-aminopropyltrimethoxysilane 2.2 instead of 3-aminopropyltriethoxysilane. Except for the parts by weight, the same treatment as in Comparative Example 2 was performed.

比較例5
工程(B)の処理剤を3−アミノプロピルトリエトキシシラン2.1重量部、及び、N、N−ジエチル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン0.6重量部とした以外は、比較例4と同様の処理を実施した。
Comparative Example 5
Comparative Example 4 except that the treating agent in step (B) was 2.1 parts by weight of 3-aminopropyltriethoxysilane and 0.6 parts by weight of N, N-diethyl-3-aminopropyltrimethoxysilane. A similar process was performed.

比較例6
比表面積200m2/gのヒュームドシリカ((株)トクヤマ製レオロシールQS−102)を2,000重量部の水に分散し、液温を70℃になるように加温し、30%硫酸チタン溶液100重量部と5N水酸化ナトリウム水溶液をpHが5.7〜6.3となるように同時に滴下した。滴下後、液温を40℃まで冷却し、pHを6.5に調整した後に撹拌を1時間継続し、生成物をろ過、水洗した。ろ過、水洗済ケーキは、140℃に保温した乾燥器内で乾燥した後、エアジェット方式の粉砕機で粉砕した。
Comparative Example 6
A fumed silica having a specific surface area of 200 m 2 / g (Leosil QS-102 manufactured by Tokuyama Co., Ltd.) is dispersed in 2,000 parts by weight of water, heated to a temperature of 70 ° C., and 30% titanium sulfate. 100 parts by weight of the solution and 5N aqueous sodium hydroxide solution were simultaneously added dropwise so that the pH was 5.7 to 6.3. After the dropping, the liquid temperature was cooled to 40 ° C., the pH was adjusted to 6.5, and stirring was continued for 1 hour, and the product was filtered and washed with water. The cake after filtration and washing with water was dried in a drier kept at 140 ° C. and then pulverized with an air jet pulverizer.

得られたシリカについて、比較例2の工程(C)と同様な疎水化処理を実施した。   The obtained silica was subjected to the same hydrophobizing treatment as in Step (C) of Comparative Example 2.

比較例7
比較例6と同様の方法で、水中で硫酸チタン溶液による処理を実施し、乾燥、粉砕して得られたシリカをミキサーに仕込み、水蒸気を導入して窒素の約60%を置換し、ミキサーを密閉した後、3−アミノプロピルトリエトキシシラン2.1重量部、及び、ヘキサメチルジシラザン30重量部を噴霧し、そのまま60分間撹拌した(工程(B)、及び、(C))。
Comparative Example 7
In the same manner as in Comparative Example 6, treatment with a titanium sulfate solution in water was performed, and silica obtained by drying and pulverization was charged into a mixer, steam was introduced to replace about 60% of nitrogen, and the mixer was After sealing, 2.1 parts by weight of 3-aminopropyltriethoxysilane and 30 parts by weight of hexamethyldisilazane were sprayed and stirred as they were for 60 minutes (steps (B) and (C)).

以上の実施例、比較例で製造した試料について、各々の製造条件を表1及び表2に一覧表としてまとめ、帯電量、流動性付与特性等の諸物性を測定した結果を表3にまとめて示す。   About the sample manufactured by the above Example and the comparative example, each manufacturing condition is put together as a list in Table 1 and Table 2, and the result of having measured various physical properties, such as charge amount and a fluid provision property, is put together in Table 3. Show.

Figure 0004279206
Figure 0004279206

Figure 0004279206
Figure 0004279206

Figure 0004279206
また、図1に、比較例1、2、及び、実施例1で作製した試料について、擬似トナーとフェライトキャリアとの混合時間による帯電量の経時変化を示す。
Figure 0004279206
In addition, FIG. 1 shows changes with time in the charge amount of the samples prepared in Comparative Examples 1 and 2 and Example 1 depending on the mixing time of the pseudo toner and the ferrite carrier.

表3から、実施例の帯電レベルを表わす指標は、比較例1に対して−85以上の正帯電側の値であることがわかる。また、帯電の立ち上がり係数も顕著に改善されていることがわかる。   From Table 3, it can be seen that the index representing the charge level of the example is a value on the positive charge side of −85 or more with respect to Comparative Example 1. In addition, it can be seen that the rising coefficient of charging is remarkably improved.

特に、帯電の立ち上がり特性については、図1からもわかる通り、本発明の表面被覆シリカが、従来シリカと比較して、速やかな帯電の立ち上がりが達成されている。   In particular, as can be seen from FIG. 1 regarding the charge rising characteristics, the surface-coated silica of the present invention achieves quick charge rising as compared with conventional silica.

流動性付与特性を示す圧縮度は、乾式下での処理を実施した実施例、及び、比較例2〜5は市販品の比較例1と対比して同等あるいはそれより良好な値であるので、本発明の表面被覆処理によってシリカの流動性付与特性が悪化することはなく、シリカ本来の良好な特性を維持していることがわかる。また、湿式下での処理を実施した比較例6、7の流動性付与特性は著しく悪化していることも確認される。   Since the compression degree showing the fluidity imparting characteristics is a value equivalent to or better than the example in which the treatment was performed under the dry method, and Comparative Examples 2 to 5 were compared with Comparative Example 1 of a commercial product, It can be seen that the fluidity-imparting property of silica is not deteriorated by the surface coating treatment of the present invention, and the original good properties of silica are maintained. Moreover, it is also confirmed that the fluidity imparting characteristics of Comparative Examples 6 and 7 subjected to the treatment under wet conditions are remarkably deteriorated.

尚、本発明の乾式による処理と比較例の湿式による処理との効果の差の一因として、前記実施例の乾式での処理により得られた表面処理シリカは、その表面を観察した結果、金属酸化物の粗大な塊状物が確認できなかったのに対して、湿式で処理して得られた物については、金属酸化物の20nm以上の粗大な塊状物が存在することが確認できた点での相違が考えられる。   In addition, as a cause of the difference in the effect between the dry treatment of the present invention and the wet treatment of the comparative example, the surface-treated silica obtained by the dry treatment of the above-described example is a metal as a result of observing the surface. In contrast to the fact that the oxide bulky mass could not be confirmed, it was confirmed that the metal oxide obtained by wet processing had a coarse mass of 20 nm or more of the metal oxide. The difference is considered.

実施例8〜11及び比較例1の表面処理シリカについて、環境安定性を測定した結果を表4に示す。   Table 4 shows the results of measuring the environmental stability of the surface-treated silica of Examples 8 to 11 and Comparative Example 1.

Figure 0004279206
このように、本発明のトナー用外添剤は、比較例1に比較して温度、湿度が違う環境下においても帯電量の差が小さいことがわかる。
Figure 0004279206
Thus, it can be seen that the external additive for toner of the present invention has a small difference in charge amount even in an environment with different temperature and humidity as compared with Comparative Example 1.

以上のように、本発明の表面処理シリカは、シリカが本来もつ良好な流動性付与特性を損なうことなく、負帯電性を抑制され、且つ、優れた帯電の立ち上がり特性を有するシリカであり、電子写真用トナーの外添剤として優れた性能を発揮することができる。   As described above, the surface-treated silica of the present invention is a silica having negative chargeability suppressed without impairing the good fluidity imparting characteristics inherent in silica, and having excellent charge rising characteristics, Excellent performance as an external additive for photographic toners.

比較例1、2、及び、実施例1で作製した試料について、擬似トナーとフェライトキャリアとの混合時間による帯電量の経時変化を示すグラフThe graph which shows the time-dependent change of the charge amount by the mixing time of a pseudo toner and a ferrite carrier about the sample produced in Comparative Examples 1 and 2 and Example 1.

Claims (6)

下記の工程(A)、(B)及び(C)を含み、且つ、工程(A)、(B)同時の後、工程(C)の順で実施、工程(A)の後、工程(B)、(C)同時の順で実施、又は、工程(A)、工程(B)、工程(C)を順次実施することにより、シリカ粒子表面に、シリカ単独以外の金属酸化物、塩基性基を有する処理剤及び疎水化剤を付着せしめた表面処理シリカよりなることを特徴とするトナー用外添剤。
工程(A) シリカを金属アルコキシドの蒸気又はミストと接触させて該シリカ表面に金属アルコキシドを付着せしめた後、水蒸気と接触せしめてシリカ表面に付着した金属アルコキシドを加水分解して金属酸化物を該シリカ粒子表面に付着せしめる工程。
工程(B) シリカを塩基性基を有する処理剤の蒸気又はミストと接触させて該シリカ粒子表面に処理剤を付着せしめる工程。
工程(C) シリカを疎水化剤の蒸気又はミストと接触させて該シリカ粒子表面に疎水化剤を付着せしめる工程。
It includes the following steps (A), (B), and (C), and is performed in the order of step (C) after the steps (A) and (B) at the same time. After step (A), step (B ), (C) It is carried out in the same order, or step (A), step (B) and step (C) are carried out in sequence, so that a metal oxide other than silica alone, a basic group is formed on the silica particle surface. An external additive for toner, comprising: a treatment agent having a surface treatment silica to which a treatment agent and a hydrophobizing agent are attached.
Step (A) The silica is brought into contact with a metal alkoxide vapor or mist to adhere the metal alkoxide to the silica surface, and then brought into contact with water vapor to hydrolyze the metal alkoxide attached to the silica surface to thereby convert the metal oxide into the metal alkoxide. A process of adhering to the surface of silica particles.
Process (B) The process which makes a silica contact the vapor | steam or mist of the processing agent which has a basic group, and makes a processing agent adhere to the silica particle surface.
Step (C) A step of bringing silica into contact with the hydrophobizing agent vapor or mist to adhere the hydrophobizing agent to the surface of the silica particles.
工程(A)において使用するシリカの吸着水の量が、0.1%未満である請求項1記載のトナー用外添剤。2. The external additive for toner according to claim 1, wherein the amount of silica adsorbed water used in step (A) is less than 0.1%. シリカがヒュームドシリカである請求項1又は2項に記載のトナー用外添剤。 The external additive for toner according to claim 1, wherein the silica is fumed silica. 金属酸化物を構成する金属元素がAl、Si、Ti、Zr、Sn、Zn、Mgのうちから選ばれる1種又は複数種である請求項1〜のいずれか一項に記載のトナー用外添剤。 Metal element forming the metal oxide is Al, Si, Ti, Zr, Sn, Zn, outside toner according to one or any one of claims 1 to 3, which is a more selected from among Mg Additive. 塩基性基をもつ処理剤がアミノ基含有シランカップリング剤である請求項1〜のいずれか一項に記載のトナー用外添剤。 The toner external additive according to any one of claims 1 to 4 , wherein the treating agent having a basic group is an amino group-containing silane coupling agent. 帯電レベルを表わす指標が−85以上、帯電の立ち上がり係数0.80以上、且つ、疎水性を示すM値が35〜80である請求項1〜のいずれか一項に記載のトナー用外添剤。 The external additive for toner according to any one of claims 1 to 5 , wherein an index representing a charge level is -85 or more, a rising coefficient of charge is 0.80 or more, and an M value indicating hydrophobicity is 35 to 80. Agent.
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