JP5273519B2 - 黒色磁性酸化鉄粒子粉末 - Google Patents
黒色磁性酸化鉄粒子粉末 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5273519B2 JP5273519B2 JP2008040971A JP2008040971A JP5273519B2 JP 5273519 B2 JP5273519 B2 JP 5273519B2 JP 2008040971 A JP2008040971 A JP 2008040971A JP 2008040971 A JP2008040971 A JP 2008040971A JP 5273519 B2 JP5273519 B2 JP 5273519B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- iron oxide
- magnetic iron
- black magnetic
- particle powder
- oxide particle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 150
- 239000002245 particle Substances 0.000 title claims description 125
- 239000000843 powder Substances 0.000 title claims description 40
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 41
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 32
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 32
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 32
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 28
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 28
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 claims description 16
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 12
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 32
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 24
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 24
- SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N iron(II,III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]O[Fe]=O SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 23
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 20
- BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate (anhydrous) Chemical compound [Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 20
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 10
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 10
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 9
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 5
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical class 0.000 description 5
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 229910001854 alkali hydroxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000006249 magnetic particle Substances 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- KMUONIBRACKNSN-UHFFFAOYSA-N potassium dichromate Chemical compound [K+].[K+].[O-][Cr](=O)(=O)O[Cr]([O-])(=O)=O KMUONIBRACKNSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical class [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011790 ferrous sulphate Substances 0.000 description 3
- 235000003891 ferrous sulphate Nutrition 0.000 description 3
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910000359 iron(II) sulfate Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 2
- 229910052598 goethite Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 2
- AEIXRCIKZIZYPM-UHFFFAOYSA-M hydroxy(oxo)iron Chemical compound [O][Fe]O AEIXRCIKZIZYPM-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- 229920001225 polyester resin Polymers 0.000 description 2
- 239000004645 polyester resin Substances 0.000 description 2
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 2
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- HYKDWGUFDOYDGV-UHFFFAOYSA-N 4-anilinobenzenesulfonic acid Chemical compound C1=CC(S(=O)(=O)O)=CC=C1NC1=CC=CC=C1 HYKDWGUFDOYDGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N Ammonium bicarbonate Chemical compound [NH4+].OC([O-])=O ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004438 BET method Methods 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 241000282341 Mustela putorius furo Species 0.000 description 1
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 1
- 229910001860 alkaline earth metal hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001099 ammonium carbonate Substances 0.000 description 1
- 235000012501 ammonium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009614 chemical analysis method Methods 0.000 description 1
- 238000005660 chlorination reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 1
- 239000011246 composite particle Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 229960002089 ferrous chloride Drugs 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000009616 inductively coupled plasma Methods 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 150000002505 iron Chemical class 0.000 description 1
- NMCUIPGRVMDVDB-UHFFFAOYSA-L iron dichloride Chemical compound Cl[Fe]Cl NMCUIPGRVMDVDB-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910021506 iron(II) hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- NCNCGGDMXMBVIA-UHFFFAOYSA-L iron(ii) hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Fe+2] NCNCGGDMXMBVIA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L magnesium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Mg+2] VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000347 magnesium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001862 magnesium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006247 magnetic powder Substances 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 1
- 238000013022 venting Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B17/00—Sulfur; Compounds thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G49/00—Compounds of iron
- C01G49/02—Oxides; Hydroxides
- C01G49/08—Ferroso-ferric oxide [Fe3O4]
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
- C01G49/00—Compounds of iron
- C01G49/02—Oxides; Hydroxides
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G9/00—Developers
- G03G9/08—Developers with toner particles
- G03G9/083—Magnetic toner particles
- G03G9/0831—Chemical composition of the magnetic components
- G03G9/0833—Oxides
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G9/00—Developers
- G03G9/08—Developers with toner particles
- G03G9/083—Magnetic toner particles
- G03G9/0831—Chemical composition of the magnetic components
- G03G9/0834—Non-magnetic inorganic compounds chemically incorporated in magnetic components
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G9/00—Developers
- G03G9/08—Developers with toner particles
- G03G9/083—Magnetic toner particles
- G03G9/0836—Other physical parameters of the magnetic components
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G9/00—Developers
- G03G9/08—Developers with toner particles
- G03G9/083—Magnetic toner particles
- G03G9/0837—Structural characteristics of the magnetic components, e.g. shape, crystallographic structure
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/60—Particles characterised by their size
- C01P2004/62—Submicrometer sized, i.e. from 0.1-1 micrometer
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/12—Surface area
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/42—Magnetic properties
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/60—Optical properties, e.g. expressed in CIELAB-values
- C01P2006/63—Optical properties, e.g. expressed in CIELAB-values a* (red-green axis)
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/80—Compositional purity
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10S428/90—Magnetic feature
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/29—Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
- Y10T428/2982—Particulate matter [e.g., sphere, flake, etc.]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/29—Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
- Y10T428/2982—Particulate matter [e.g., sphere, flake, etc.]
- Y10T428/2991—Coated
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Compounds Of Iron (AREA)
- Developing Agents For Electrophotography (AREA)
Description
本発明は、多面体形状の粒子であり、黒色度の高いマグネタイト粒子粉末からなる黒色磁性酸化鉄粒子粉末に関するものである。
本発明に係る黒色磁性酸化鉄粒子粉末を用いて磁性トナーを製造した場合には、黒色度の高い磁性トナーを得ることができる。
本発明に係る黒色磁性酸化鉄粒子粉末を用いて磁性トナーを製造した場合には、黒色度の高い磁性トナーを得ることができる。
従来、静電潜像現像法の一つとして、キャリアを使用せずに樹脂中にマグネタイト粒子粉末等の磁性粒子粉末を混合分散させた複合体粒子を現像剤として用いる所謂「一成分系磁性トナー」による現像法が広く知られ、汎用されている。
近時、静電複写機器の高性能化に伴い、現像剤である磁性トナーの黒色度のより高いものが要求されている。
前記磁性トナーの黒色度は、磁性トナー中に含有するマグネタイトの黒色度に大きく依存するものである。磁性トナーとしたときにマグネタイトの黒色度を十分に発揮させるためには、マグネタイトを用いて塗膜を作製した場合、特に、薄い塗膜とした場合に黒色度が高いことが重要である。
そこで、薄い塗膜とした場合においても黒色度の高い黒色磁性酸化鉄粒子粉末が強く要求されている。
従来、黒色度の高いマグネタイト粒子を得るために様々な試みがなされている（特許文献１〜３）。
上述の諸問題に鑑み、粒子サイズが０．０５〜０．３０μｍの微細粒子であり、黒色度に優れている黒色磁性酸化鉄粒子粉末は、現在最も要求されているところであるが、このような黒色磁性酸化鉄粒子粉末は未だ提供されていない。
前出特許文献１記載のマグネタイト粒子は、薄い塗膜にした場合に黒色度が十分とは言い難い。
また、前出特許文献２記載のマグネタイト粒子粉末は、硫黄元素が粒子全体に存在し黒色度は十分とは言い難い。
また、前出特許文献３記載のマグネタイト粒子は、黒色度が十分とは言い難い。
そこで、本発明は、全鉄元素量に対して、鉄元素溶解率が５０％のときの硫黄元素溶解率が全硫黄元素量に対して４０％未満であり、多面体状であり、薄い厚さの塗膜とした場合においても黒色度に優れている磁性トナーに好適に用いられる黒色磁性酸化鉄粒子粉末を提供することを技術的課題とする。
前記技術的課題は、次の通りの本発明によって達成できる。
即ち、本発明は、黒色磁性酸化鉄粒子において、全鉄元素量に対して鉄元素溶解率が５０％のときの硫黄元素溶解率が、全硫黄元素量に対して４０％未満であり、形状が多面体形状であることを特徴とする黒色磁性酸化鉄粒子粉末である（本発明１）。
また、本発明は、黒色磁性酸化鉄粒子中の硫黄含有量が、０．０２〜０．５０重量％である本発明１の黒色磁性酸化鉄粒子粉末である（本発明２）。
また、本発明は、比表面積Ｓｖ（ｍ２／ｇ）が、Ｓｖ＜２／Ｘ ［Ｘ（μｍ）；平均粒子径］を満足することを特徴とする前記本発明の黒色磁性酸化鉄粒子粉末である（本発明３）。
また、本発明は、炭素元素を０．００５〜０．５重量％含有する前記本発明のいずれかの黒色磁性酸化鉄粒子粉末である（本発明４）。
また、本発明は、黒色磁性酸化鉄粒子の粒子表面近傍及び／又は粒子表面にＡｌもしくはＡｌとＳｉを有しＡｌ量が０．０２〜１．０重量％、Ｓｉ量が０．０２〜１．０重量％である前記本発明のいずれかの黒色磁性酸化鉄粒子粉末である（本発明５）。
また、本発明は、請求項１記載の黒色磁性酸化鉄粒子粉末を用いて作成した膜厚が２３〜２６μｍのときの塗膜のａ＊値が２以下であり、
ａ＊（Ｉ） ： 塗膜膜厚４〜６μｍでのａ＊値
ａ＊（ＩＩ） ： 塗膜膜厚１１〜１３μｍでのａ＊値
ａ＊（ＩＩＩ） ： 塗膜膜厚２３〜２６μｍでのａ＊値
α＝ａ＊（Ｉ）／ａ＊（ＩＩ）
β＝ａ＊（Ｉ）／ａ＊（ＩＩＩ）としたときに、
１≦α≦１．５
１≦β≦２．０を満たすことを特徴とする前記本発明のいずれかの黒色磁性酸化鉄粒子粉末である（本発明６）。
ａ＊（Ｉ） ： 塗膜膜厚４〜６μｍでのａ＊値
ａ＊（ＩＩ） ： 塗膜膜厚１１〜１３μｍでのａ＊値
ａ＊（ＩＩＩ） ： 塗膜膜厚２３〜２６μｍでのａ＊値
α＝ａ＊（Ｉ）／ａ＊（ＩＩ）
β＝ａ＊（Ｉ）／ａ＊（ＩＩＩ）としたときに、
１≦α≦１．５
１≦β≦２．０を満たすことを特徴とする前記本発明のいずれかの黒色磁性酸化鉄粒子粉末である（本発明６）。
本発明に係る黒色磁性酸化鉄粒子は、粒子サイズが０．０５〜０．３０μｍの微細粒子であり、黒色度に優れていることから、電子写真用磁性トナー用の磁性粒子粉末として好適に用いることができる。
本発明の構成をより詳しく説明すれば次の通りである。
先ず、本発明に係る黒色磁性酸化鉄粒子粉末について述べる。
本発明に係る黒色磁性酸化鉄粒子粉末は、組成的にはマグネタイト粒子（（ＦｅＯ）ｘ・Ｆｅ２Ｏ３、０＜ｘ≦１）からなる。
本発明に係る黒色磁性酸化鉄粒子において硫黄の分布状態は、全鉄元素量に対して鉄元素溶解率が５０％のときの硫黄元素溶解率が、全硫黄元素量に対して４０％未満である。前記鉄元素溶解率における硫黄元素の溶解率が４０％以上である場合には、黒色磁性酸化鉄粒子中の硫黄の分布状態が粒子全体で均一なものとなり、黒色度に優れる磁性酸化鉄粒子粉末を得ることができない。好ましくは３８％以下、より好ましくは３７％以下である。その下限値は３％程度である。
本発明に係る黒色磁性酸化鉄粒子の粒子形状は多面体形状である。粒子形状が球状である場合には黒色度に優れるとは言い難いものである。本発明における多面体形状とは、面の数が６面以上３０面未満のものであり、例えば、６面体、８面体、１２面体、１４面体、１８面体、２６面体等である。いずれも角張った形状である。
本発明に係る黒色磁性酸化鉄粒子中の硫黄含有量は０．０２〜０．５０重量％が好ましい。０．０２重量％未満の場合は、薄い塗膜膜厚（４〜６μｍ）での黒色度が不十分であり、０．５０重量％を超える場合は粒子の赤味を呈することになる。より好ましくは０．０２〜０．４８重量％、更により好ましくは０．０３〜０．４５重量％である。
本発明に係る黒色磁性酸化鉄粒子粉末の平均粒子径（Ｘ）は０．０５〜０．３０μｍが好ましい。平均粒子径が０．０５μｍ未満の場合には、単位容積中の粒子が多くなり過ぎ粒子間の接点数が増えるため、粉体層間の付着力が大きくなり、磁性トナーとする場合に、樹脂中への分散性が悪くなる。０．３０μｍを越える場合には、一個のトナー粒子中に含まれる黒色磁性酸化鉄粒子の個数が少なくなり、各トナー粒子について黒色磁性酸化鉄粒子の分布に偏りが生じ、その結果、トナーの帯電の均一性が損なわれる。より好ましくは０．０８〜０．２８μｍの範囲である。
本発明に係る黒色磁性酸化鉄粒子の比表面積（Ｓｖ）は、Ｓｖ＜２／Ｘ ［Ｘ（μｍ）；平均粒子径］を満足することが好ましい。黄褐色微粒子等の不純物相の存在により比表面積（Ｓｖ）と平均粒子径（Ｘ）との関係が上記範囲を満足しない場合には、黒色度に優れるとは言い難い。
なお、本発明に係る黒色磁性酸化鉄粒子の比表面積（Ｓｖ）は、５〜３０ｍ２／ｇが好ましい。
本発明に係る黒色磁性酸化鉄粒子中の炭素含有量は０．００５〜０．５重量％が好ましい。０．５重量％より多い粒子は工業的ではない。０．００５重量％未満では耐熱性の劣ったものとなる。より好ましくは０．００７〜０．４０重量％である。
本発明に係る黒色磁性酸化鉄粒子は、炭素を０．００５〜０．５重量％含有し、且つ、該粒子の粒子表面近傍及び／又は粒子表面にＡｌもしくはＡｌとＳｉを有しＡｌを０．０２〜１．０重量％、好ましくは０．０５〜０．８０重量％含有し、Ｓｉ量が０〜１．０重量％、好ましくは０．０２〜０．８０重量％含有することが黒色磁性酸化鉄粒子に耐熱層形成のために好ましく、トナー製造時の酸化を防止することができ、黒色度を保てるので好ましい。Ａｌ量、Ｓｉ量が１．０重量％を超える場合には吸着水分量が増加する場合があり、トナーとした場合、トナーの環境安定性に影響を及ぼす場合がある。Ａｌ量、Ｓｉ量が０．０２重量％未満では、耐熱層として不十分である。
本発明に係る黒色磁性酸化鉄粒子粉末を用いて、後述する方法で塗膜を作成した場合、膜厚が２３〜２６μｍのときの塗膜のＣＩＥＬＡＢ色空間におけるａ＊値が２．０以下であることが好ましい。上記塗膜のａ＊値が２．０を超える場合には、黒色度に優れるとは言い難い。より好ましくは１．７未満である。
本発明に係る黒色磁性酸化鉄粒子粉末を用いて、後述する方法で塗膜を作成した場合、膜厚が４〜６μｍでのＣＩＥＬＡＢ色空間におけるａ＊値をａ＊（Ｉ）、膜厚が１１〜１３μｍでのＣＩＥＬＡＢ色空間におけるａ＊値をａ＊（ＩＩ）、膜厚２３〜２６μｍでのＣＩＥＬＡＢ色空間におけるａ＊値をａ＊（ＩＩＩ）とした場合、ａ＊（Ｉ）とａ＊（ＩＩ）との比をα（ａ＊（Ｉ）／ａ＊（ＩＩ））、ａ＊（Ｉ）とａ＊（ＩＩＩ）との比をβ（ａ＊（Ｉ）／ａ＊（ＩＩＩ））としたときに、１≦α≦１．５であり、且つ、１≦β≦２．０の関係を満たすことが好ましい。前記α、βが範囲外の場合には、黒色度に優れるとは言い難い。αは１．０〜１．４がより好ましく、βは１．０〜１．８であることがより好ましい。
本発明に係る黒色磁性酸化鉄粒子粉末の発熱開始温度は、１２０〜１５０℃であり、Ｓｉ又はＳｉとＡｌによる被覆層を形成した場合には１３０℃以上となる。
本発明に係る黒色磁性酸化鉄粒子粉末は、飽和磁化値が８０〜９２Ａｍ２／ｋｇ（８０〜９２ｅｍｕ／ｇ）、残留磁化値が５．０〜１７．０Ａｍ２／ｋｇ（５．０〜１７．０ｅｍｕ／ｇ）、保磁力が４．８〜１４．３ｋＡ／ｍ（６０〜１８０Ｏｅ）であることが好ましい。
次に、本発明に係る黒色磁性酸化鉄粒子粉末の製造法について述べる。
本発明に係る黒色磁性酸化鉄粒子粉末は、第一鉄塩水溶液と、第一鉄水溶液中のＦｅ２＋に対し１．００当量未満の水酸化アルカリ水溶液とを混合し、７０℃以上の温度範囲で黒色磁性酸化鉄粒子を生成させる第一段反応と、第一鉄塩水溶液中のＦｅ２＋に対しアルカリ成分の総量が１．００当量以上になるように炭酸アルカリ水溶液又は炭酸アルカリ水溶液と水酸化アルカリ水溶液を添加し７０℃以上の温度範囲で第二段反応を行い、次いで濾別、水洗、乾燥することによって得ることができる。
本発明においては、前記製造条件とすることによって、粒子中に存在する硫黄の大部分を粒子内部に存在させ、しかも、多面体であって、多面体の稜線が角張った形状とすることができ、また、微量の炭素を含有させることができる。
本発明における第一鉄塩水溶液としては、硫酸第一鉄水溶液、又は、硫酸第一鉄及び塩化第一鉄水溶液等を使用することができる。
本発明における水酸化アルカリ水溶液としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属の水酸化物の水溶液、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム等のアルカリ土類金属の水酸化物の水溶液を使用することができる。
第一段反応において水酸化アルカリ水溶液の量は、第一鉄塩水溶液中のＦｅ２＋に対して１．００当量未満である。好ましくは０．６〜０．９９当量の範囲である。０．６当量未満の場合には、針状晶ゲータイト粒子が混入してくる。１．００当量を超える場合は、硫黄の含有量が低いものとなり目的の黒色度の高い黒色磁性酸化鉄粒子を得ることができない。
第一段反応における鉄の酸化反応率は１０〜８０％である。酸化反応率が１０％未満の場合は、硫黄の含有量が低いものとなり、目的とする色特性を有する黒色磁性酸化鉄粒子が得られない。酸化反応率が８０％を超える場合は、得られる黒色磁性酸化鉄粒子の硫黄含有量が多いものとなり目的とする黒色度の高い黒色磁性酸化鉄粒子を得ることができない。
第一段反応における反応温度は７０〜１００℃である。７０℃未満である場合には、針状晶ゲータイト粒子が混在してくる。１００℃を越える場合もマグネタイト粒子は生成するが、オートクレーブ等の装置を必要とするため工業的に容易ではない。
酸化手段は酸素含有ガス（例えば、空気）を液中に通気することにより行う。
第二段反応における炭酸アルカリ水溶液として、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸アンモニウム等の炭酸アルカリ水溶液を使用することができる。なお、第二段反応においては前記水酸化アルカリ水溶液を併用してもよく、炭酸アルカリ水溶液に対するモル比で１０以下であることが好ましい。
第二段反応において添加するアルカリ成分の総量は、第一鉄塩水溶液中のＦｅ２＋に対して、第一段反応と第二段反応のアルカリ成分の総量で、１．００当量以上となるように添加すればよい。添加するアルカリ成分が１．００当量未満では、Ｆｅ２＋が全量沈殿しない。より好ましくは１．００〜２．００当量である。２．００当量を超える場合もマグネタイト粒子は生成するが工業的でない。
前記第二段反応の反応温度は前記第一段反応と同一でよい。また、酸化手段も同一でよい。
なお、原料添加後と第一段反応との間、第一段反応と第二段反応との間において、必要により所要の時間にわたって十分な攪拌を行うことが、粒度分布の観点から好ましい。
また、黒色磁性酸化鉄粒子の粒子表面近傍に、Ａｌ、又はＡｌ及びＳｉを含有させる場合には、反応の第一鉄塩酸化反応率が５０％以降のいずれかのときに、マグネタイト核晶粒子を含む第一鉄塩懸濁液に、水可溶性アルミニウム塩、又は水可溶性アルミニウム塩及び水可溶性珪酸塩をＡｌ量が０．０２〜１．０重量％、Ｓｉ量が０〜１．０重量％になるように添加した後、引き続き残りの反応を行うことにより得ることができる。本発明において、表面近傍とは前記酸化反応率が５０％以降に生成した部位であり、酸化鉄粒子の表面から５０ｗｔ％までの部分となる。
また、黒色磁性酸化鉄粒子の粒子表面に、Ａｌ、又はＡｌ及びＳｉからなる化合物を形成する場合には、第二段反応終了後の黒色磁性酸化鉄粒子を含む懸濁液中に水可溶性アルミニウム塩、又は水可溶性アルミニウム塩及び水可溶性珪酸塩をＡｌ量が０．０２〜１．０重量％、Ｓｉ量が０〜１．０重量％になるように添加した後、ｐＨを５〜９の範囲に調整してＳｉとＡｌを黒色磁性酸化鉄粒子表面に析出沈着させることにより得ることができる。
必要により、各段反応において、鉄以外の元素で、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｌ，Ｔｉ、Ｓｉから選ばれる１種又は２種以上の元素の塩を添加することにより、前記元素を含有させることができる。前記塩としては、硫酸塩、硝酸塩、塩化物等を使用することができる。前記塩の添加量は、総量としてＦｅに対して好ましくは０〜１０原子％、より好ましくは０〜８原子％、さらに好ましくは０〜５原子％である。
＜作用＞
本発明に係る黒色磁性酸化鉄粒子粉末は、その硫黄の分布及び硫黄含有量により、塗膜膜厚が薄くなってもａ＊値が小さく黒色度に優れているものであり、磁性トナーとして使用した場合においても、黒色度に優れているものである。
本発明に係る黒色磁性酸化鉄粒子粉末は、その硫黄の分布及び硫黄含有量により、塗膜膜厚が薄くなってもａ＊値が小さく黒色度に優れているものであり、磁性トナーとして使用した場合においても、黒色度に優れているものである。
本発明に係る黒色磁性酸化鉄粒子粉末は、粒子形状を多面体形状とし、しかも、粒子内部に硫黄を存在させることができたので、黒色度に優れたマグネタイト粒子とすることができたものである。
本発明の代表的な実施例は次の通りである。
黒色磁性酸化鉄粒子の平均粒子径は、透過型電子顕微鏡（日本電子ＪＥＭ−１００Ｓ）から測定した数値の平均値（フェレ径）で示した。
また、比表面積はＢＥＴ法により測定した値で示した。
磁気特性は、「振動試料型磁力計ＶＳＭ−３Ｓ−１５」（東英工業（株）製）を使用し、外部磁場７９８ｋＡ／ｍ（１０ｋＡ／ｍ）までかけて測定した。
粒子形状は、走査型電子顕微鏡（日立Ｓ−８００）及び透過型電子顕微鏡（日本電子ＪＥＭ−１００Ｓ）により観察した。
黒色磁性酸化鉄粒子粉末のＦｅ２＋含有量は、下記の化学分析法により求めた値で示した。即ち、不活性ガス雰囲気下において、磁性粒子粉末０．５ｇに対しリン酸と硫酸とを２：１の割合で含む混合溶液２５ｃｃを添加し、上記磁性粒子を溶解する。この溶解水溶液の希釈液に指示薬としてジフェニルアミンスルホン酸を数滴加えた後、重クロム酸カリウム水溶液を用いた酸化還元滴定を行った。上記希釈液が紫色を呈した時を終点とし、該終点に至るまでに使用した重クロム酸カリウム水溶液の量から計算して求めた。
第一段反応の第一鉄塩の酸化反応率は、反応溶液中のＦｅ２＋含有量を測定し、下記式によって算出した。
（Ａ−Ｂ）÷Ａ×１００＝酸化反応率（％）
但し、Ａは第一鉄塩水溶液とアルカリ水溶液との混合直後の反応溶液中のＦｅ２＋の含有量、Ｂは水酸化第一鉄とマグネタイト粒子との混合物を含む第一鉄塩反応溶液中のＦｅ２＋含有量。
（Ａ−Ｂ）÷Ａ×１００＝酸化反応率（％）
但し、Ａは第一鉄塩水溶液とアルカリ水溶液との混合直後の反応溶液中のＦｅ２＋の含有量、Ｂは水酸化第一鉄とマグネタイト粒子との混合物を含む第一鉄塩反応溶液中のＦｅ２＋含有量。
黒色磁性酸化鉄粒子粉末の硫黄含有量は、「誘導結合プラズマ原子発光分光光度計 ＳＰＳ−４０００型」（セイコー電子工業（株）製）で測定した値で示した。
鉄元素の溶解率及び硫黄元素の溶解率は次の方法により求めることができる。３ｍｏｌ／ｌの塩酸溶液３Ｌに黒色磁性酸化鉄粒子粉末３０ｇを懸濁させる。ついで５０℃に黒色磁性酸化鉄粒子懸濁塩酸溶液を保ち、黒色磁性酸化鉄粒子が全て溶解するまで一定時間毎にサンプリングし、これをメンブランフィルタで濾過し濾液を得る。この濾液を誘導結合高周波プラズマ分光分析（ＩＣＰ）で鉄元素及び硫黄元素の定量を行う。鉄元素溶解率および硫黄元素溶解率は、次式により計算される。
鉄元素溶解率（％）＝サンプル中の鉄元素濃度（ｍｇ／ｌ）／完全に溶解したときの鉄元素濃度（ｍｇ／ｌ）×１００
硫黄元素溶解率（％）＝サンプル中の硫黄元素濃度（ｍｇ／ｌ）／完全に溶解したときの硫黄元素濃度（ｍｇ／ｌ）×１００
鉄元素溶解率（％）＝サンプル中の鉄元素濃度（ｍｇ／ｌ）／完全に溶解したときの鉄元素濃度（ｍｇ／ｌ）×１００
硫黄元素溶解率（％）＝サンプル中の硫黄元素濃度（ｍｇ／ｌ）／完全に溶解したときの硫黄元素濃度（ｍｇ／ｌ）×１００
黒色磁性酸化鉄粒子粉末の炭素含有量は、堀場製作所製炭素・硫黄分析装置ＥＭＩＡ−８２０を用いて炭素量を測定した。
黒色磁性酸化鉄粒子粉末の発熱開始温度は、「示差走査熱量計ＤＳＣ６２００」（セイコーインスツルメンツ（株）製）を用いて測定した。
黒色磁性酸化鉄粒子粉末のＣＩＥＬＡＢ色空間におけるａ＊値は次の方法により求めることができる。
ポリエステル樹脂８ｇをトルエン２０ｇに溶解させる。このトルエンにポリエステル樹脂が溶解した溶液に黒色磁性酸化鉄粒子粉末８ｇと１．５ｍｍφガラスビーズ５０ｇを加えペイントコンディショナーで４時間分散させ分散液を得る。この分散液をウエットの膜厚が１２μｍ、４０μｍ、１００μｍのバーを用いてキャストコート紙上にバーコーターを用いて塗布する。乾燥後、分光測色濃度計Ｘ−ｒｉｔｅ９３９を用いて測色する。
ポリエステル樹脂８ｇをトルエン２０ｇに溶解させる。このトルエンにポリエステル樹脂が溶解した溶液に黒色磁性酸化鉄粒子粉末８ｇと１．５ｍｍφガラスビーズ５０ｇを加えペイントコンディショナーで４時間分散させ分散液を得る。この分散液をウエットの膜厚が１２μｍ、４０μｍ、１００μｍのバーを用いてキャストコート紙上にバーコーターを用いて塗布する。乾燥後、分光測色濃度計Ｘ−ｒｉｔｅ９３９を用いて測色する。
塗布膜の膜厚は次の方法により求めることができる。
デジタル電子マイクロメーターＫ３５１Ｃ（安立電気株式会社製）を用いて、先ず、キャストコート紙の厚み（Ａ）を測定する。次に、キャストコート紙と該キャストコート紙上に形成された塗布膜の厚み（Ｂ）（キャストコート紙の厚みと塗布膜の厚みとの総和）を同様にして測定する。塗布膜の膜厚は（Ｂ）−（Ａ）であり、３０回測定を行いその平均値を塗布膜の膜厚とした。
デジタル電子マイクロメーターＫ３５１Ｃ（安立電気株式会社製）を用いて、先ず、キャストコート紙の厚み（Ａ）を測定する。次に、キャストコート紙と該キャストコート紙上に形成された塗布膜の厚み（Ｂ）（キャストコート紙の厚みと塗布膜の厚みとの総和）を同様にして測定する。塗布膜の膜厚は（Ｂ）−（Ａ）であり、３０回測定を行いその平均値を塗布膜の膜厚とした。
実施例１
Ｆｅ２＋ １．５ｍｏｌ／ｌを含む硫酸第一鉄水溶液１６ｌ（Ｆｅ２＋ ２４ｍｏｌ）と３．０Ｎの水酸化ナトリウム溶液１４．４ｌ （Ｆｅ２＋に対し０．９０当量に該当する。）を混合し、第一鉄塩懸濁液の生成を行った。上記第一鉄塩懸濁液を温度９０℃において毎分７０ｌの空気を通気して、第一鉄塩の酸化反応率が３０％になるところまで酸化反応を行いマグネタイト核晶粒子を含む第一鉄塩懸濁液を得た（第一段反応）。
Ｆｅ２＋ １．５ｍｏｌ／ｌを含む硫酸第一鉄水溶液１６ｌ（Ｆｅ２＋ ２４ｍｏｌ）と３．０Ｎの水酸化ナトリウム溶液１４．４ｌ （Ｆｅ２＋に対し０．９０当量に該当する。）を混合し、第一鉄塩懸濁液の生成を行った。上記第一鉄塩懸濁液を温度９０℃において毎分７０ｌの空気を通気して、第一鉄塩の酸化反応率が３０％になるところまで酸化反応を行いマグネタイト核晶粒子を含む第一鉄塩懸濁液を得た（第一段反応）。
次いで、上記マグネタイト核晶粒子を含む第一鉄塩懸濁液に３．０Ｎの炭酸ナトリウム溶液３．２ｌを加え（Ｆｅ２＋ ２４ｍｏｌに対し第一段反応の水酸化ナトリウム溶液と合わせて１．１０当量に該当する。）、温度９０℃において毎分７０ｌの空気を通気してマグネタイト粒子を生成させた（第二段反応）。
生成粒子は、常法により、水洗、濾別、乾燥、粉砕した。得られたマグネタイト粒子は２６面体であり、平均粒子径が０．１６μｍ、比表面積が７．２ｍ２／ｇ、硫黄含有量が０．２０％、炭素含有量が０．０７％、鉄元素溶解率が５０％のときの硫黄元素溶解率は１５％であった。
また、このマグネタイト粒子粉末は、塗膜膜厚２４μｍでのａ＊値は０．４、塗膜膜厚５μｍでのａ＊値の塗膜膜厚１３μｍでのａ＊値に対する比αは１．０で、塗膜膜厚５μｍでのａ＊値の塗膜膜厚２４μｍでのａ＊値に対する比βは１．３であった。
実施例２〜８、比較例１〜４；
第一段反応におけるアルカリ水溶液の種類および量、第一段反応時の酸化反応率、第二段反応時のアルカリ水溶液の種類および量、ＳｉおよびＡｌの種類および添加量を変化させた以外は前記実施例１と同様にしてマグネタイト粒子粉末を得た。
第一段反応におけるアルカリ水溶液の種類および量、第一段反応時の酸化反応率、第二段反応時のアルカリ水溶液の種類および量、ＳｉおよびＡｌの種類および添加量を変化させた以外は前記実施例１と同様にしてマグネタイト粒子粉末を得た。
比較例５
Ｆｅ２＋ １．５ｍｏｌ／ｌを含む硫酸第一鉄水溶液１６ｌ（Ｆｅ２＋ ２４ｍｏｌ）と３．０Ｎの水酸化ナトリウム溶液１５．２ｌ （Ｆｅ２＋に対し０．９５当量に該当する。）を混合し、第一鉄塩懸濁液の生成を行った。この際、ケイ素分として３号水ガラス（ＳｉＯ２ ２８．８ｗｔ％）１５０．３ｇ（Ｆｅに対しＳｉ換算で３．００原子％に該当する。）を硫酸第一鉄溶液と水酸化ナトリウム溶液を混合する前に、水酸化ナトリウム溶液に添加した。上記第一鉄塩懸濁液に３．０Ｎの水酸化ナトリウム溶液０．７Ｌを添加してｐＨを８．９に調整した後、温度９０℃において毎分７０Ｌの空気を６５分間通気してマグネタイト核晶粒子を含む第一鉄塩水溶液を生成した。
次いで、上記マグネタイト核晶粒子を含む第一鉄塩懸濁液に３．０Ｎの水酸化ナトリウム溶液０．３Ｌを加え（残存するＦｅ２＋に対して３．０当量に該当する。）、温度９０℃において毎分７０Ｌの空気を３０分通気してマグネタイト粒子を生成した。
生成粒子は、常法により、水洗、濾別、乾燥、粉砕した。
Ｆｅ２＋ １．５ｍｏｌ／ｌを含む硫酸第一鉄水溶液１６ｌ（Ｆｅ２＋ ２４ｍｏｌ）と３．０Ｎの水酸化ナトリウム溶液１５．２ｌ （Ｆｅ２＋に対し０．９５当量に該当する。）を混合し、第一鉄塩懸濁液の生成を行った。この際、ケイ素分として３号水ガラス（ＳｉＯ２ ２８．８ｗｔ％）１５０．３ｇ（Ｆｅに対しＳｉ換算で３．００原子％に該当する。）を硫酸第一鉄溶液と水酸化ナトリウム溶液を混合する前に、水酸化ナトリウム溶液に添加した。上記第一鉄塩懸濁液に３．０Ｎの水酸化ナトリウム溶液０．７Ｌを添加してｐＨを８．９に調整した後、温度９０℃において毎分７０Ｌの空気を６５分間通気してマグネタイト核晶粒子を含む第一鉄塩水溶液を生成した。
次いで、上記マグネタイト核晶粒子を含む第一鉄塩懸濁液に３．０Ｎの水酸化ナトリウム溶液０．３Ｌを加え（残存するＦｅ２＋に対して３．０当量に該当する。）、温度９０℃において毎分７０Ｌの空気を３０分通気してマグネタイト粒子を生成した。
生成粒子は、常法により、水洗、濾別、乾燥、粉砕した。
このときの製造条件を表１に、得られた磁性酸化鉄粒子粉末の諸特性を表２にそれぞれ示す。
本発明に係る黒色磁性酸化鉄粒子粉末は、黒色度に優れていることから電子写真用磁性トナー用磁性粉として好適に用いることができる。
Claims (6)
- 黒色磁性酸化鉄粒子において、全鉄元素量に対して鉄元素溶解率が５０％のときの硫黄元素溶解率が、全硫黄元素量に対して４０％未満であり、形状が多面体形状であることを特徴とする黒色磁性酸化鉄粒子粉末。
- 黒色磁性酸化鉄粒子中の硫黄含有量が、０．０２〜０．５０重量％である請求項１記載の黒色磁性酸化鉄粒子粉末。
- 比表面積Ｓｖ（ｍ２／ｇ）が、Ｓｖ＜２／Ｘ ［Ｘ（μｍ）；平均粒子径］を満足する請求項１又は２記載の黒色磁性酸化鉄粒子粉末。
- 炭素元素を０．００５〜０．５重量％含有する請求項１〜３のいずれかに記載の黒色磁性酸化鉄粒子粉末。
- 黒色磁性酸化鉄粒子の粒子表面近傍及び／又は粒子表面にＡｌもしくはＡｌとＳｉを有しＡｌ量が０．０２〜１．０重量％、Ｓｉ量が０．０２〜１．０重量％である請求項１〜４のいずれかに記載の黒色磁性酸化鉄粒子粉末。
- 請求項１記載の黒色磁性酸化鉄粒子粉末を用いて作成した膜厚が２３〜２６μｍのときの塗膜のａ＊値が２以下であり、
ａ＊（Ｉ） ： 塗膜膜厚４〜６μｍでのａ＊値
ａ＊（ＩＩ） ： 塗膜膜厚１１〜１３μｍでのａ＊値
ａ＊（ＩＩＩ） ： 塗膜膜厚２３〜２６μｍでのａ＊値
α＝ａ＊（Ｉ）／ａ＊（ＩＩ）
β＝ａ＊（Ｉ）／ａ＊（ＩＩＩ）としたときに、
１≦α≦１．５
１≦β≦２．０を満たすことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の黒色磁性酸化鉄粒子粉末。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008040971A JP5273519B2 (ja) | 2007-02-23 | 2008-02-22 | 黒色磁性酸化鉄粒子粉末 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007044458 | 2007-02-23 | ||
| JP2007044458 | 2007-02-23 | ||
| JP2008040971A JP5273519B2 (ja) | 2007-02-23 | 2008-02-22 | 黒色磁性酸化鉄粒子粉末 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2008230960A JP2008230960A (ja) | 2008-10-02 |
| JP5273519B2 true JP5273519B2 (ja) | 2013-08-28 |
Family
ID=39319670
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2008040971A Active JP5273519B2 (ja) | 2007-02-23 | 2008-02-22 | 黒色磁性酸化鉄粒子粉末 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7597958B2 (ja) |
| EP (1) | EP1961704A1 (ja) |
| JP (1) | JP5273519B2 (ja) |
| KR (1) | KR101349995B1 (ja) |
| CN (1) | CN101249563A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9703216B2 (en) | 2013-07-12 | 2017-07-11 | Canon Kabushiki Kaisha | Toner using small-particle size magnetic iron oxide |
| WO2015005452A1 (ja) * | 2013-07-12 | 2015-01-15 | 戸田工業株式会社 | 黒色磁性酸化鉄粒子粉末及びその製造方法 |
| JP2016114676A (ja) * | 2014-12-12 | 2016-06-23 | キヤノン株式会社 | 画像形成方法 |
| US11359689B2 (en) | 2016-12-12 | 2022-06-14 | Powdertech Co., Ltd. | Iron oxide powder for brake friction material |
| CN110357664A (zh) * | 2019-06-20 | 2019-10-22 | 湖南银和瓷业有限公司 | 感温变色陶瓷釉及其制备方法 |
| CN112551593A (zh) * | 2020-12-07 | 2021-03-26 | 太原理工大学 | 一种磁铁矿微纳米材料的制备方法 |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2756845B2 (ja) | 1989-12-28 | 1998-05-25 | 戸田工業株式会社 | 六面体を呈したマグネタイト粒子粉末及びその製造法 |
| JP2690827B2 (ja) | 1991-08-16 | 1997-12-17 | 関東電化工業株式会社 | 多面体状マグネタイト粒子粉末の製造方法 |
| EP0750233B1 (en) * | 1995-06-15 | 2002-09-25 | Toda Kogyo Corporation | Spherical magnetic particles for magnetic toner and process for producing the same |
| US5874019A (en) * | 1995-06-15 | 1999-02-23 | Toda Kogyo Corporation | Magnetic particles for magnetic toner and process for producing the same |
| DE19702431C2 (de) * | 1997-01-24 | 2000-01-20 | Bayer Ag | Verfahren zur Herstellung von Magnetitteilchen und ihre Verwendung |
| US6638674B2 (en) * | 2000-07-28 | 2003-10-28 | Canon Kabushiki Kaisha | Magnetic toner |
| JP2002188021A (ja) | 2000-12-19 | 2002-07-05 | Toda Kogyo Corp | 黒色複合酸化鉄顔料並びに該黒色複合酸化鉄顔料を用いた塗料及び樹脂組成物 |
| DE10101769A1 (de) * | 2001-01-17 | 2002-07-18 | Bayer Ag | Verfahren zur Herstellung von Magnetitteilchen |
| CA2368682A1 (en) * | 2001-01-23 | 2002-07-23 | Hiromitsu Misawa | Black magnetic iron oxide particles and magnetic toner |
| US6653035B2 (en) * | 2001-07-30 | 2003-11-25 | Canon Kabushiki Kaisha | Magnetic toner |
| JP4409335B2 (ja) | 2004-03-31 | 2010-02-03 | 三井金属鉱業株式会社 | マグネタイト粒子及びその製造方法 |
| US7572505B2 (en) * | 2006-04-28 | 2009-08-11 | Toda Kogyo Corporation | Black magnetic iron oxide particles having high breakdown voltage |
-
2008
- 2008-02-20 KR KR1020080015356A patent/KR101349995B1/ko active IP Right Grant
- 2008-02-20 US US12/071,389 patent/US7597958B2/en active Active
- 2008-02-21 CN CNA2008100881278A patent/CN101249563A/zh active Pending
- 2008-02-21 EP EP08250603A patent/EP1961704A1/en not_active Withdrawn
- 2008-02-22 JP JP2008040971A patent/JP5273519B2/ja active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2008230960A (ja) | 2008-10-02 |
| KR101349995B1 (ko) | 2014-01-13 |
| KR20080078561A (ko) | 2008-08-27 |
| CN101249563A (zh) | 2008-08-27 |
| EP1961704A1 (en) | 2008-08-27 |
| US20080206566A1 (en) | 2008-08-28 |
| US7597958B2 (en) | 2009-10-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5273519B2 (ja) | 黒色磁性酸化鉄粒子粉末 | |
| JP4409335B2 (ja) | マグネタイト粒子及びその製造方法 | |
| JP2007314412A (ja) | 黒色磁性酸化鉄粒子粉末 | |
| JP4656266B2 (ja) | 磁性トナー用黒色磁性酸化鉄粒子粉末及びその製造法 | |
| JP3857040B2 (ja) | 酸化鉄粒子及びその製造方法 | |
| JP3544513B2 (ja) | マグネタイト粒子及びその製造方法 | |
| JP4259830B2 (ja) | マグネタイト粒子 | |
| JP4088279B2 (ja) | 酸化鉄粒子及びその製造方法 | |
| JP2001312095A (ja) | 磁性トナー用磁性粒子粉末 | |
| JP4183497B2 (ja) | 黒色複合酸化物粒子及びその製造方法 | |
| JP3544316B2 (ja) | マグネタイト粒子およびその製造方法 | |
| JP5180482B2 (ja) | 磁性酸化鉄粒子の製造方法 | |
| JP2002053322A (ja) | 酸化鉄粒子 | |
| JP2004161551A (ja) | 酸化鉄粒子及びその製造方法 | |
| JP6521254B2 (ja) | 黒色磁性酸化鉄粒子粉末及びその製造方法 | |
| JP5281294B2 (ja) | 磁性酸化鉄粒子 | |
| JP3595197B2 (ja) | 酸化鉄粒子及びその製造方法 | |
| JP2001312096A (ja) | 磁性トナー用磁性粒子粉末 | |
| JP4753029B2 (ja) | トナー用鉄系黒色粒子粉末 | |
| JP3648126B2 (ja) | 酸化鉄粒子 | |
| JP3595196B2 (ja) | 酸化鉄粒子及びその製造方法 | |
| JP3645124B2 (ja) | 酸化鉄粒子及びその製造方法 | |
| JP2006062940A (ja) | マグネタイト粒子 | |
| JP5029981B2 (ja) | 黒色複合酸化鉄粒子及びそれを用いた電子写真用トナー並びに画像形成方法 | |
| JP3934852B2 (ja) | 酸化鉄粒子 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20101213 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20111020 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120423 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130419 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130502 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 5273519 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |