JPH06227810A - 疎水性シリカ粉体、その製法および電子写真用現像剤 - Google Patents
疎水性シリカ粉体、その製法および電子写真用現像剤Info
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- JPH06227810A JPH06227810A JP1645493A JP1645493A JPH06227810A JP H06227810 A JPH06227810 A JP H06227810A JP 1645493 A JP1645493 A JP 1645493A JP 1645493 A JP1645493 A JP 1645493A JP H06227810 A JPH06227810 A JP H06227810A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 下記一般式(1) で示されるアミノ置換シラン
化合物とオルガノポリシロキサンとで処理された、鉄に
対する摩擦帯電量が+100μC/g 超、+700μC/g 以下で、
透過率法により測定された疎水化率が60％以上の、疎水
性シリカ粉体。 一般式(1) ： R1SiR2 3-nR3 n 上記式中、R1は炭素数１〜10のアミノ置換アルキル基；
R2は炭素数１〜５のアルキル基；R3はCl、Brまたは炭素
数１〜５のアルコキシ基；ｎは１〜３の整数をそれぞれ
意味する。処理はシリカ粉体を浮遊状態にして行うこと
が好ましい。 【効果】 トナーに流動性改善剤として添加すると、安
定した帯電性を持ち、流動性に優れた電子写真用現像剤
が得られ、静電荷像をカブリなく鮮明に現像でき、安定
した長寿命の現像特性が得られる。
化合物とオルガノポリシロキサンとで処理された、鉄に
対する摩擦帯電量が+100μC/g 超、+700μC/g 以下で、
透過率法により測定された疎水化率が60％以上の、疎水
性シリカ粉体。 一般式(1) ： R1SiR2 3-nR3 n 上記式中、R1は炭素数１〜10のアミノ置換アルキル基；
R2は炭素数１〜５のアルキル基；R3はCl、Brまたは炭素
数１〜５のアルコキシ基；ｎは１〜３の整数をそれぞれ
意味する。処理はシリカ粉体を浮遊状態にして行うこと
が好ましい。 【効果】 トナーに流動性改善剤として添加すると、安
定した帯電性を持ち、流動性に優れた電子写真用現像剤
が得られ、静電荷像をカブリなく鮮明に現像でき、安定
した長寿命の現像特性が得られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、トナー添加剤として有
用な疎水性シリカ粉体、その製造方法およびこれを含有
する電子写真用現像剤に関する。
用な疎水性シリカ粉体、その製造方法およびこれを含有
する電子写真用現像剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】微細なシリカ (SiO2) 粉体の表面を有機
物によって疎水化した、いわゆる疎水性シリカ粉体 (以
下、単に疎水性シリカという) は、複写機、レーザープ
リンタ、普通紙ファクシミリなどを含む電子写真におい
て、トナーの流動性改善剤として広く用いられている。
このような用途においては、キャリアである鉄あるいは
酸化鉄に対する摩擦帯電性が重要な性質の一つとなって
いる。
物によって疎水化した、いわゆる疎水性シリカ粉体 (以
下、単に疎水性シリカという) は、複写機、レーザープ
リンタ、普通紙ファクシミリなどを含む電子写真におい
て、トナーの流動性改善剤として広く用いられている。
このような用途においては、キャリアである鉄あるいは
酸化鉄に対する摩擦帯電性が重要な性質の一つとなって
いる。
【０００３】トナーは、静電潜像の形成に使用された感
光体の電荷に応じて、その逆極性のものを使用する。そ
のため、トナーの帯電性を阻害したり、大きく変更させ
ないように、疎水性シリカに対してもトナーと同じ極性
のものを使用し、この帯電性が安定していることが望ま
れる。感光体として従来主に使用されてきたセレンなど
のカルコゲン系材料は正極性を有するので、負に帯電し
たトナーが現像に使用され、そのため疎水性シリカとし
ても負帯電型のものが使用されてきた。これに対し、最
近開発された有機半導体からなる感光体は一般に負極性
型であるので、正に帯電したトナーが使用され、正帯電
量の大きい疎水性シリカが求められている。
光体の電荷に応じて、その逆極性のものを使用する。そ
のため、トナーの帯電性を阻害したり、大きく変更させ
ないように、疎水性シリカに対してもトナーと同じ極性
のものを使用し、この帯電性が安定していることが望ま
れる。感光体として従来主に使用されてきたセレンなど
のカルコゲン系材料は正極性を有するので、負に帯電し
たトナーが現像に使用され、そのため疎水性シリカとし
ても負帯電型のものが使用されてきた。これに対し、最
近開発された有機半導体からなる感光体は一般に負極性
型であるので、正に帯電したトナーが使用され、正帯電
量の大きい疎水性シリカが求められている。
【０００４】疎水性シリカの鉄に対する摩擦帯電量は、
その疎水化処理に用いた有機処理剤の種類によって正あ
るいは負の値を示す。正帯電性を示すシリカを得る方法
の一つとして、アミノ置換シラン化合物でシリカ粉体の
表面を処理する方法が知られている (特開昭53−22447
号) 。このアミノ置換シラン化合物で処理したシリカ粉
体は、そのままでは親水性であるため、疎水性とするた
めに、ヘキサメチルジシラザンで二重処理したものが一
般に用いられている。しかし、アミノ置換シラン化合物
とヘキサメチルジシラザンとで二重処理しても、シリカ
粉体の疎水性はなお不十分で、環境、特に湿気の影響を
受けやすく、帯電量が一定しない、現像剤の寿命が短い
などの問題点が指摘されていた。また、その帯電量も十
分ではなかった。
その疎水化処理に用いた有機処理剤の種類によって正あ
るいは負の値を示す。正帯電性を示すシリカを得る方法
の一つとして、アミノ置換シラン化合物でシリカ粉体の
表面を処理する方法が知られている (特開昭53−22447
号) 。このアミノ置換シラン化合物で処理したシリカ粉
体は、そのままでは親水性であるため、疎水性とするた
めに、ヘキサメチルジシラザンで二重処理したものが一
般に用いられている。しかし、アミノ置換シラン化合物
とヘキサメチルジシラザンとで二重処理しても、シリカ
粉体の疎水性はなお不十分で、環境、特に湿気の影響を
受けやすく、帯電量が一定しない、現像剤の寿命が短い
などの問題点が指摘されていた。また、その帯電量も十
分ではなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、十分
な疎水性と鉄に対する高い正の摩擦帯電性とを併せ持っ
た疎水性シリカ粉体とその製造方法を提供することであ
る。本発明の別の目的は、上記のシリカ粉体をトナーに
添加することにより、安定した帯電性を持ち、流動性に
優れた電子写真用現像剤を提供することである。
な疎水性と鉄に対する高い正の摩擦帯電性とを併せ持っ
た疎水性シリカ粉体とその製造方法を提供することであ
る。本発明の別の目的は、上記のシリカ粉体をトナーに
添加することにより、安定した帯電性を持ち、流動性に
優れた電子写真用現像剤を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意研究
の結果、アミノ置換シラン化合物とオルガノポリシロキ
サンとを組合わせて用いたシリカ粉体の表面処理によっ
て、上記目的が達成されることを見出した。
の結果、アミノ置換シラン化合物とオルガノポリシロキ
サンとを組合わせて用いたシリカ粉体の表面処理によっ
て、上記目的が達成されることを見出した。
【０００７】本発明の要旨は、下記一般式(1) で示され
るアミノ置換シラン化合物とオルガノポリシロキサンと
で処理された、鉄に対する摩擦帯電量が+100μC/g 超、
+700μC/g 以下で、透過率法により測定された疎水化率
が60％以上である、疎水性シリカ粉体にある。
るアミノ置換シラン化合物とオルガノポリシロキサンと
で処理された、鉄に対する摩擦帯電量が+100μC/g 超、
+700μC/g 以下で、透過率法により測定された疎水化率
が60％以上である、疎水性シリカ粉体にある。
【０００８】一般式(1) ： R1SiR2 3-nR3 n 上記式中、R1は炭素数１〜10のアミノ置換アルキル基；
R2は炭素数１〜５のアルキル基；R3はCl、Brまたは炭素
数１〜５のアルコキシ基；ｎは１〜３の整数をそれぞれ
意味する。
R2は炭素数１〜５のアルキル基；R3はCl、Brまたは炭素
数１〜５のアルコキシ基；ｎは１〜３の整数をそれぞれ
意味する。
【０００９】本発明によれば、浮遊状態にあるシリカ粉
体を該アミノ置換シラン化合物およびオルガノポリシロ
キサンと接触させることからなる、上記の疎水性シリカ
粉体の製造方法、ならびに上記の疎水性シリカ粉体がト
ナーに添加されていることを特徴とする電子写真用現像
剤もまた提供される。
体を該アミノ置換シラン化合物およびオルガノポリシロ
キサンと接触させることからなる、上記の疎水性シリカ
粉体の製造方法、ならびに上記の疎水性シリカ粉体がト
ナーに添加されていることを特徴とする電子写真用現像
剤もまた提供される。
【００１０】本発明においてシリカ粉体の処理に用いる
処理剤は、上記一般式(1) で示されるアミノ置換シラン
化合物とオルガノポリシロキサンの２種類である。アミ
ノ置換シラン化合物は、シリカ表面と反応することによ
り、シリカ粉体に正の帯電性を付与することができる。
その代表例としては次の化合物が例示されるが、これら
以外のものも使用可能である。
処理剤は、上記一般式(1) で示されるアミノ置換シラン
化合物とオルガノポリシロキサンの２種類である。アミ
ノ置換シラン化合物は、シリカ表面と反応することによ
り、シリカ粉体に正の帯電性を付与することができる。
その代表例としては次の化合物が例示されるが、これら
以外のものも使用可能である。
【００１１】H2N(CH2)3Si(OEt)3 H2N(CH2)2NH(CH2)3Si(OMe)3 H2N(CH2)2NH(CH2)3SiMe(OMe)3 C6H5HN(CH2)3Si(OMe)3 H2N(CH2)2NH(CH2)3SiCl3 オルガノポリシロキサンは、シリコーンとも呼ばれ、撥
水剤として従来より使用されてきた材料である。本発明
で用いるオルガノポリシロキサンは、シリカ表面に十分
な疎水性を付与することができるものであれば特に制限
されないが、実用上は置換基としてメチル基、フェニル
基あるいはヒドロ基を有するものが好ましい。具体例と
しては、ジメチルポリシロキサン、ジフェニルポリシロ
キサン、メチルヒドロポリシロキサンなどが例示され
る。処理操作の面からは、粘度が10〜1000 cs の範囲内
のものが好ましいが、これより高粘度であっても、適当
な溶剤で希釈すれば使用可能である。特に好ましいオル
ガノポリシロキサンは、低粘度液状物であるジメチルポ
リシロキサンである。
水剤として従来より使用されてきた材料である。本発明
で用いるオルガノポリシロキサンは、シリカ表面に十分
な疎水性を付与することができるものであれば特に制限
されないが、実用上は置換基としてメチル基、フェニル
基あるいはヒドロ基を有するものが好ましい。具体例と
しては、ジメチルポリシロキサン、ジフェニルポリシロ
キサン、メチルヒドロポリシロキサンなどが例示され
る。処理操作の面からは、粘度が10〜1000 cs の範囲内
のものが好ましいが、これより高粘度であっても、適当
な溶剤で希釈すれば使用可能である。特に好ましいオル
ガノポリシロキサンは、低粘度液状物であるジメチルポ
リシロキサンである。
【００１２】本発明で使用するのに適したオルガノポリ
シロキサンの市販品の例としては、信越シリコーン社製
KF-96, KF-99, KF-56 、ならびに東レダウコーニング社
製SH200, SH510, SH1107が挙げられる。
シロキサンの市販品の例としては、信越シリコーン社製
KF-96, KF-99, KF-56 、ならびに東レダウコーニング社
製SH200, SH510, SH1107が挙げられる。
【００１３】本発明で用いるシリカ粉体は、コロイダル
シリカと呼ばれる微細粒子からなる。シリカ粉体の粒径
は、その帯電特性が要求される用途に適したものであれ
ばよく、特に制限されないが、通常は比表面積で50 m2/
g 以上であるのが好ましい。好適なシリカ粉体の平均一
次粒径は概ね数nm〜数百nm程度である。
シリカと呼ばれる微細粒子からなる。シリカ粉体の粒径
は、その帯電特性が要求される用途に適したものであれ
ばよく、特に制限されないが、通常は比表面積で50 m2/
g 以上であるのが好ましい。好適なシリカ粉体の平均一
次粒径は概ね数nm〜数百nm程度である。
【００１４】本発明の疎水性シリカ粉体は、アミノ置換
シラン化合物とオルガノポリシロキサンとによる処理の
結果、鉄に対する摩擦帯電量が+100μC/g 超、+700μC/
g 以下で、透過率法により測定された疎水化率が60％以
上である。
シラン化合物とオルガノポリシロキサンとによる処理の
結果、鉄に対する摩擦帯電量が+100μC/g 超、+700μC/
g 以下で、透過率法により測定された疎水化率が60％以
上である。
【００１５】鉄に対する摩擦帯電量の測定は、文献
(例、色材、55 [9] 630-636, 1982) に記載の方法に準
じて行えばよい。この摩擦帯電量が+100μC/g 以下であ
ると、トナー自体の正帯電性を低下させる場合があり、
一方+700μC/g を超えると、トナーの帯電性が不安定に
なるという悪影響がでる。鉄に対する摩擦帯電量は+200
〜+500μC/g の範囲内が実用上は好ましい。
(例、色材、55 [9] 630-636, 1982) に記載の方法に準
じて行えばよい。この摩擦帯電量が+100μC/g 以下であ
ると、トナー自体の正帯電性を低下させる場合があり、
一方+700μC/g を超えると、トナーの帯電性が不安定に
なるという悪影響がでる。鉄に対する摩擦帯電量は+200
〜+500μC/g の範囲内が実用上は好ましい。
【００１６】透過率法は処理されたシリカ粉体の疎水化
率を実験的に求める方法であり、次の手順によって測定
される。処理されたシリカ粉体1.0 g と水100 mlを抽出
用フラスコに入れ、５分間激しく振盪攪拌する。その
後、１分間静置し、フラスコの底から少量の懸濁液を抜
き出す。この液の550 nmの光に対する透過率を、純水の
透過率を100 ％として表した値を、そのシリカ粉体の疎
水化率とする。
率を実験的に求める方法であり、次の手順によって測定
される。処理されたシリカ粉体1.0 g と水100 mlを抽出
用フラスコに入れ、５分間激しく振盪攪拌する。その
後、１分間静置し、フラスコの底から少量の懸濁液を抜
き出す。この液の550 nmの光に対する透過率を、純水の
透過率を100 ％として表した値を、そのシリカ粉体の疎
水化率とする。
【００１７】このようにして測定された疎水化率の値が
高いほど、そのシリカ粉体の吸湿性が減少して、湿度に
対するトナーの帯電量の変化を小さくし、かつ凝集を防
ぐ効果が高まるので、利用価値が高くなるが、実用上は
疎水化率60％以上であればよい。疎水化率が70％以上の
値を示すものが特に望ましい。
高いほど、そのシリカ粉体の吸湿性が減少して、湿度に
対するトナーの帯電量の変化を小さくし、かつ凝集を防
ぐ効果が高まるので、利用価値が高くなるが、実用上は
疎水化率60％以上であればよい。疎水化率が70％以上の
値を示すものが特に望ましい。
【００１８】本発明の疎水性シリカ粉体は、適当な粒径
(または比表面積) のシリカ粉体を少なくとも１種のア
ミノ置換シラン化合物と少なくとも１種のオルガノポリ
シロキサンとで表面処理することにより製造される。こ
の表面処理は従来より公知の種々の方法で実施すること
ができるが、シリカ粉体を浮遊状態にして上記２種類の
処理剤をこの粉体と接触させることからなる処理方法
が、凝集がなく均一に処理された疎水性シリカが得られ
ることから好ましい方法である。
(または比表面積) のシリカ粉体を少なくとも１種のア
ミノ置換シラン化合物と少なくとも１種のオルガノポリ
シロキサンとで表面処理することにより製造される。こ
の表面処理は従来より公知の種々の方法で実施すること
ができるが、シリカ粉体を浮遊状態にして上記２種類の
処理剤をこの粉体と接触させることからなる処理方法
が、凝集がなく均一に処理された疎水性シリカが得られ
ることから好ましい方法である。
【００１９】シリカ粉体は非常に微細な粒子であるの
で、機械的な攪拌のみで浮遊状態とすることができる。
従って、被処理シリカ粉体を機械的に十分に攪拌して浮
遊状態とし、この状態でアミノ置換シラン化合物とオル
ガノポリシロキサンとを、必要であれば溶剤で希釈し
て、同時に或いは順次 (いずれが先でもよい) 滴下ある
いは噴霧して加えることにより処理を行うことができ
る。この処理により、シリカ粉体の表面は、アミノ置換
シラン化合物との反応 (シリカの水酸基とアミノ置換シ
ラン化合物のアルコキシ基あるいはハロゲン基との反
応) により、鉄に対して+100μC/g を超えるレベルの十
分な正の摩擦帯電量を示すようになる。同時に、オルガ
ノポリシロキサンが表面を被覆することで、シリカ粉体
の表面が疎水化される。
で、機械的な攪拌のみで浮遊状態とすることができる。
従って、被処理シリカ粉体を機械的に十分に攪拌して浮
遊状態とし、この状態でアミノ置換シラン化合物とオル
ガノポリシロキサンとを、必要であれば溶剤で希釈し
て、同時に或いは順次 (いずれが先でもよい) 滴下ある
いは噴霧して加えることにより処理を行うことができ
る。この処理により、シリカ粉体の表面は、アミノ置換
シラン化合物との反応 (シリカの水酸基とアミノ置換シ
ラン化合物のアルコキシ基あるいはハロゲン基との反
応) により、鉄に対して+100μC/g を超えるレベルの十
分な正の摩擦帯電量を示すようになる。同時に、オルガ
ノポリシロキサンが表面を被覆することで、シリカ粉体
の表面が疎水化される。
【００２０】用いるアミノ置換シラン化合物およびオル
ガノポリシロキサンの粘度に応じて、アルコール、ケト
ン、炭化水素などの適当な溶剤を希釈剤として用いるこ
とができる。また、アミノ置換シラン化合物の反応性を
高める触媒として、ジエチルアミンなどの有機アミン類
をアミノ置換シラン化合物に併用するか、またはアンモ
ニアガスを被処理シリカ粉体中に吹き込むことが好まし
い。処理剤添加後、窒素雰囲気下で 100〜250 ℃の範囲
の温度で加熱して、反応を完結させると共に、溶剤 (使
用した場合) を除去する。加熱時間は温度にもよるが、
通常は昇温時間も含めて１〜５時間である。以上の処理
は、処理剤の酸化を防止するために、窒素などの不活性
ガス雰囲気中で行うことが好ましい。
ガノポリシロキサンの粘度に応じて、アルコール、ケト
ン、炭化水素などの適当な溶剤を希釈剤として用いるこ
とができる。また、アミノ置換シラン化合物の反応性を
高める触媒として、ジエチルアミンなどの有機アミン類
をアミノ置換シラン化合物に併用するか、またはアンモ
ニアガスを被処理シリカ粉体中に吹き込むことが好まし
い。処理剤添加後、窒素雰囲気下で 100〜250 ℃の範囲
の温度で加熱して、反応を完結させると共に、溶剤 (使
用した場合) を除去する。加熱時間は温度にもよるが、
通常は昇温時間も含めて１〜５時間である。以上の処理
は、処理剤の酸化を防止するために、窒素などの不活性
ガス雰囲気中で行うことが好ましい。
【００２１】上記の処理により本発明の疎水性シリカ、
即ち、鉄に対する摩擦帯電量が+100μC/g 超、+700μC/
g 以下で、透過率法により測定された疎水化率が60％以
上であるシリカ粉体を得るのに必要な上記２種類の処理
剤の使用量は、被処理シリカ粉体の比表面積や処理剤の
種類などの条件に依存して変動する。必要な処理剤の使
用量は、実験により容易に求めることができる。例え
ば、比表面積130 m2/gのシリカ粉体の場合、被処理シリ
カの重量に対してアミノ置換シラン化合物の使用量が
3.0〜15.0重量％、好ましくは 4.0〜10.0重量％程度、
オルガノポリシロキサンの使用量が 3.0〜15.0重量％、
好ましくは 3.0〜10.0重量％程度の範囲内で、上記特性
を持つシリカ粉体を得ることができる。
即ち、鉄に対する摩擦帯電量が+100μC/g 超、+700μC/
g 以下で、透過率法により測定された疎水化率が60％以
上であるシリカ粉体を得るのに必要な上記２種類の処理
剤の使用量は、被処理シリカ粉体の比表面積や処理剤の
種類などの条件に依存して変動する。必要な処理剤の使
用量は、実験により容易に求めることができる。例え
ば、比表面積130 m2/gのシリカ粉体の場合、被処理シリ
カの重量に対してアミノ置換シラン化合物の使用量が
3.0〜15.0重量％、好ましくは 4.0〜10.0重量％程度、
オルガノポリシロキサンの使用量が 3.0〜15.0重量％、
好ましくは 3.0〜10.0重量％程度の範囲内で、上記特性
を持つシリカ粉体を得ることができる。
【００２２】２種類の処理剤の使用割合も、処理により
上記特性の疎水性シリカが得られる限り、特に制限され
ないが、通常はアミノ置換シラン化合物／オルガノポリ
シロキサンの重量比で10：３〜３：10の範囲内であろ
う。
上記特性の疎水性シリカが得られる限り、特に制限され
ないが、通常はアミノ置換シラン化合物／オルガノポリ
シロキサンの重量比で10：３〜３：10の範囲内であろ
う。
【００２３】上記のようにアミノ置換シラン化合物とオ
ルガノポリシロキサンとで処理された本発明の疎水性シ
リカ粉体は、通常の方法でトナーに添加できる。トナー
は一般に熱可塑性樹脂のほかに少量の顔料および電荷制
御剤を含有する。このトナーをキャリア (通常は鉄粉ま
たは酸化鉄粉) およびその他の添加剤と混合すると、本
発明の電子写真用現像剤が得られる。この現像剤は、ト
ナーに本発明の疎水性シリカが配合されていれば、他の
成分は従来と同様でよく、また１成分系と２成分系のい
ずれでもよい。
ルガノポリシロキサンとで処理された本発明の疎水性シ
リカ粉体は、通常の方法でトナーに添加できる。トナー
は一般に熱可塑性樹脂のほかに少量の顔料および電荷制
御剤を含有する。このトナーをキャリア (通常は鉄粉ま
たは酸化鉄粉) およびその他の添加剤と混合すると、本
発明の電子写真用現像剤が得られる。この現像剤は、ト
ナーに本発明の疎水性シリカが配合されていれば、他の
成分は従来と同様でよく、また１成分系と２成分系のい
ずれでもよい。
【００２４】本発明の疎水性シリカ粉体は、トナー中に
比較的多量にトナーに含有させてもトナーの特性を損な
うことがなく、トナーの流動性を十分に高めることがで
きる。また、得られた現像剤が湿度や温度の影響を受け
にくくなり、カブリや画像の低下も起こしにくくなるこ
とも確認された。
比較的多量にトナーに含有させてもトナーの特性を損な
うことがなく、トナーの流動性を十分に高めることがで
きる。また、得られた現像剤が湿度や温度の影響を受け
にくくなり、カブリや画像の低下も起こしにくくなるこ
とも確認された。
【００２５】本発明の疎水性シリカのトナーへの添加量
は、得られる現像剤が上記の特性向上を示すような量で
あればよく、特に制限されないが、通常はトナーの全重
量に基づいて0.05〜5.0 重量％程度である。
は、得られる現像剤が上記の特性向上を示すような量で
あればよく、特に制限されないが、通常はトナーの全重
量に基づいて0.05〜5.0 重量％程度である。
【００２６】
【実施例】本発明に対する理解を助ける目的で以下に実
施例および比較例を示すが、これらは本発明をなんら限
定するものではない。実施例において、透過率法による
疎水化率の測定は上記手順により行い、鉄に対する摩擦
帯電量の測定は、色材、55[9] 630-636, 1982に記載の
方法に準じて行った。
施例および比較例を示すが、これらは本発明をなんら限
定するものではない。実施例において、透過率法による
疎水化率の測定は上記手順により行い、鉄に対する摩擦
帯電量の測定は、色材、55[9] 630-636, 1982に記載の
方法に準じて行った。
【００２７】実施例１ 加熱乾燥させたシリカ粉体 (比表面積130 m2/g) 20ｇを
ステンレス鋼製の容器に仕込み、窒素雰囲気下でシリカ
粒子が浮遊するように機械的に攪拌しながら下記組成の
処理液を室温で噴霧した。
ステンレス鋼製の容器に仕込み、窒素雰囲気下でシリカ
粒子が浮遊するように機械的に攪拌しながら下記組成の
処理液を室温で噴霧した。
【００２８】 処理剤組成 アミノ置換シラン化合物 [H2N(CH2)3Si(OEt)3] 1.00ｇ ジメチルポリシロキサン [信越化学社製KF-96, 50cs] 1.00ｇ ジエチルアミン 数滴 ｎ−プロパノール 5.0 ml 噴霧終了後、さらに室温で30分間攪拌した後、窒素気流
下で外部加熱を行った。外部加熱は40分かけて150 ℃ま
で昇温させた後、この温度に30分間保持することにより
行い、その後、室温まで放冷した。こうして処理された
シリカ粉体の疎水化率は72％、鉄に対する摩擦帯電量は
+467μC/g であった。シリカ粉体を浮遊状態で処理した
ことによって、処理後のシリカ粉体は凝集しておらず、
また均一に処理することができた。
下で外部加熱を行った。外部加熱は40分かけて150 ℃ま
で昇温させた後、この温度に30分間保持することにより
行い、その後、室温まで放冷した。こうして処理された
シリカ粉体の疎水化率は72％、鉄に対する摩擦帯電量は
+467μC/g であった。シリカ粉体を浮遊状態で処理した
ことによって、処理後のシリカ粉体は凝集しておらず、
また均一に処理することができた。
【００２９】次に、スチレン−アクリル酸共重合樹脂中
に、この樹脂量に対して18重量％のカーボン (顔料) お
よび３重量％のニグロシン (電荷制御剤) を分散させ、
粉砕した後、10〜20μｍに分級して得た着色樹脂粉末 1
00ｇ中に上記のシリカ粉体１ｇを混合することによって
トナーを調製した。さらに、このトナー30ｇを酸化鉄粉
1000ｇと混合して電子写真用現像剤とした。この現像剤
の摩擦帯電量は +16μC/g であった。
に、この樹脂量に対して18重量％のカーボン (顔料) お
よび３重量％のニグロシン (電荷制御剤) を分散させ、
粉砕した後、10〜20μｍに分級して得た着色樹脂粉末 1
00ｇ中に上記のシリカ粉体１ｇを混合することによって
トナーを調製した。さらに、このトナー30ｇを酸化鉄粉
1000ｇと混合して電子写真用現像剤とした。この現像剤
の摩擦帯電量は +16μC/g であった。
【００３０】本現像剤を市販の複写機に入れ、寿命テス
トを行ったところ、約24,000枚以上のコピーにおいても
画像にカブリを生じなかった。さらに、高温多湿 (28
℃、85％RH) の環境下においても良好な画像を示した。
トを行ったところ、約24,000枚以上のコピーにおいても
画像にカブリを生じなかった。さらに、高温多湿 (28
℃、85％RH) の環境下においても良好な画像を示した。
【００３１】なお、シリカ粉体を添加しないで調製した
現像剤の摩擦帯電量は +15μC/g であった。従って、本
発明の疎水性シリカ粉体の配合により、トナーの摩擦帯
電性の著しい変化はなかった。このシリカ粉体を含有し
ない現像剤は、トナーの流動性が悪く、トナー供給部で
の詰まりを生じた。
現像剤の摩擦帯電量は +15μC/g であった。従って、本
発明の疎水性シリカ粉体の配合により、トナーの摩擦帯
電性の著しい変化はなかった。このシリカ粉体を含有し
ない現像剤は、トナーの流動性が悪く、トナー供給部で
の詰まりを生じた。
【００３２】実施例２ 加熱乾燥させたシリカ粉体 (比表面積130 m2/g) 20ｇを
ステンレス鋼製の容器に仕込み、窒素雰囲気下でシリカ
粒子が浮遊するように機械的に攪拌しながら下記組成の
処理液を室温で滴下した。
ステンレス鋼製の容器に仕込み、窒素雰囲気下でシリカ
粒子が浮遊するように機械的に攪拌しながら下記組成の
処理液を室温で滴下した。
【００３３】 処理剤組成 アミノ置換シラン化合物 [H2N(CH2)3Si(OEt)3] 0.60ｇ ジメチルポリシロキサン [信越化学社製KF-96, 50cs] 1.50ｇ ジエチルアミン 数滴 ｎ−プロパノール 5.0 ml 滴下終了後、実施例１と同様に室温での攪拌と外部加熱
を行った。処理後のシリカ粉体の疎水化率は86％、鉄に
対する摩擦帯電量は+251μC/g であった。実施例１に比
べ、アミノ置換シラン化合物の使用量が少なく、ジメチ
ルポリシロキサンの使用量が多かったことから、摩擦帯
電量が低下し、疎水性は増大した。
を行った。処理後のシリカ粉体の疎水化率は86％、鉄に
対する摩擦帯電量は+251μC/g であった。実施例１に比
べ、アミノ置換シラン化合物の使用量が少なく、ジメチ
ルポリシロキサンの使用量が多かったことから、摩擦帯
電量が低下し、疎水性は増大した。
【００３４】次に、このシリカ粉体を用いて、実施例１
と同様にトナーを調製し、さらにこのトナーを用いて実
施例１と同様に現像剤を調製した。この現像剤の摩擦帯
電量は +16μC/g であった。
と同様にトナーを調製し、さらにこのトナーを用いて実
施例１と同様に現像剤を調製した。この現像剤の摩擦帯
電量は +16μC/g であった。
【００３５】本現像剤を市販の複写機に入れ、寿命テス
トを行ったところ、約22,000枚以上のコピーにおいても
画像にカブリを生じなかった。さらに、高温多湿 (28
℃、85％RH) の環境下においても良好な画像を示した。
なお、シリカ粉体を添加しないで調製した現像剤の摩擦
帯電量は +16μC/g であった。
トを行ったところ、約22,000枚以上のコピーにおいても
画像にカブリを生じなかった。さらに、高温多湿 (28
℃、85％RH) の環境下においても良好な画像を示した。
なお、シリカ粉体を添加しないで調製した現像剤の摩擦
帯電量は +16μC/g であった。
【００３６】実施例３ 処理剤の組成を次のように変更した点を除いて実施例１
に従って、シリカ粉体の処理、トナーおよび電子写真用
現像剤の調製を行った。
に従って、シリカ粉体の処理、トナーおよび電子写真用
現像剤の調製を行った。
【００３７】 アミノ置換シラン化合物 [H2N(CH2)3Si(OEt)3] 1.00ｇ ジメチルポリシロキサン [信越化学社製KF-96, 50cs] 2.00ｇ ジエチルアミン 数滴 ｎ−プロパノール 5.0 ml 処理後のシリカ粉体の疎水化率は82％、鉄に対する摩擦
帯電量は+570μC/g であった。また、得られた現像剤の
摩擦帯電量は +17μC/g であった。
帯電量は+570μC/g であった。また、得られた現像剤の
摩擦帯電量は +17μC/g であった。
【００３８】本現像剤を市販の複写機に入れ、寿命テス
トを行ったところ、約25,000枚以上のコピーにおいても
画像にカブリを生じなかった。さらに、高温多湿 (28
℃、85％RH) の環境下においても良好な画像を示した。
なお、シリカ粉体を添加しないで調製した現像剤の摩擦
帯電量は +16μC/g であった。
トを行ったところ、約25,000枚以上のコピーにおいても
画像にカブリを生じなかった。さらに、高温多湿 (28
℃、85％RH) の環境下においても良好な画像を示した。
なお、シリカ粉体を添加しないで調製した現像剤の摩擦
帯電量は +16μC/g であった。
【００３９】実施例４ 処理剤の組成を次のように変更した点を除いて実施例１
に従って、シリカ粉体の処理、トナーおよび電子写真用
現像剤の調製を行った。
に従って、シリカ粉体の処理、トナーおよび電子写真用
現像剤の調製を行った。
【００４０】 アミノ置換シラン化合物 [H2N(CH2)3Si(OEt)3] 1.50ｇ ジメチルポリシロキサン [信越化学社製KF-96, 50cs] 2.00ｇ ジエチルアミン 数滴 ｎ−プロパノール 5.0 ml 処理後のシリカ粉体の疎水化率は81％、鉄に対する摩擦
帯電量は+682μC/g であった。また、得られた現像剤の
摩擦帯電量は +17μC/g であった。
帯電量は+682μC/g であった。また、得られた現像剤の
摩擦帯電量は +17μC/g であった。
【００４１】本現像剤を市販の複写機に入れ、寿命テス
トを行ったところ、約26,000枚以上のコピーにおいても
画像にカブリを生じなかった。さらに、高温多湿 (28
℃、85％RH) の環境下においても良好な画像を示した。
なお、シリカ粉体を添加しないで調製した現像剤の摩擦
帯電量は +16μC/g であった。
トを行ったところ、約26,000枚以上のコピーにおいても
画像にカブリを生じなかった。さらに、高温多湿 (28
℃、85％RH) の環境下においても良好な画像を示した。
なお、シリカ粉体を添加しないで調製した現像剤の摩擦
帯電量は +16μC/g であった。
【００４２】実施例５ 処理剤の組成を次のように変更した点を除いて実施例１
に従って、シリカ粉体の処理、トナーおよび電子写真用
現像剤の調製を行った。
に従って、シリカ粉体の処理、トナーおよび電子写真用
現像剤の調製を行った。
【００４３】 アミノ置換シラン化合物 [H2N(CH2)2NH(CH2)3Si(OMe)3] 1.00ｇ ジメチルポリシロキサン [信越化学社製KF-96, 50cs] 1.00ｇ ジエチルアミン 数滴 アセトン 5.0 ml 処理後のシリカ粉体の疎水化率は84％、鉄に対する摩擦
帯電量は+538μC/g であった。また、得られた現像剤の
摩擦帯電量は +16μC/g であった。
帯電量は+538μC/g であった。また、得られた現像剤の
摩擦帯電量は +16μC/g であった。
【００４４】本現像剤を市販の複写機に入れ、寿命テス
トを行ったところ、約23,000枚以上のコピーにおいても
画像にカブリを生じなかった。さらに、高温多湿 (28
℃、85％RH) の環境下においても良好な画像を示した。
なお、シリカ粉体を添加しないで調製した現像剤の摩擦
帯電量は +16μC/g であった。
トを行ったところ、約23,000枚以上のコピーにおいても
画像にカブリを生じなかった。さらに、高温多湿 (28
℃、85％RH) の環境下においても良好な画像を示した。
なお、シリカ粉体を添加しないで調製した現像剤の摩擦
帯電量は +16μC/g であった。
【００４５】実施例６ 加熱乾燥させたシリカ粉体 (比表面積130 m2/g) 20ｇを
ステンレス鋼製の容器に仕込み、窒素雰囲気下でシリカ
粒子が浮遊するように機械的に攪拌しながら下記組成の
処理液を室温で噴霧した。
ステンレス鋼製の容器に仕込み、窒素雰囲気下でシリカ
粒子が浮遊するように機械的に攪拌しながら下記組成の
処理液を室温で噴霧した。
【００４６】 処理剤組成 アミノ置換シラン化合物 [H2N(CH2)2NH(CH2)3SiCl3] 1.00ｇ ジメチルポリシロキサン [信越化学社製KF-96, 50cs] 1.00ｇ ｎ−ヘキサン 5.0 ml 噴霧終了後、室温で30分間攪拌した後、アンモニアガス
を５分間吹込み、さらに窒素気流下で外部加熱を行っ
た。外部加熱は40分かけて180 ℃まで昇温させた後、こ
の温度に30分間保持することにより行い、その後、室温
まで放冷した。処理されたシリカ粉体の疎水化率は79
％、鉄に対する摩擦帯電量は+553μC/g であった。
を５分間吹込み、さらに窒素気流下で外部加熱を行っ
た。外部加熱は40分かけて180 ℃まで昇温させた後、こ
の温度に30分間保持することにより行い、その後、室温
まで放冷した。処理されたシリカ粉体の疎水化率は79
％、鉄に対する摩擦帯電量は+553μC/g であった。
【００４７】次に、このシリカ粉体を用いて、実施例１
と同様にトナーを調製し、さらにこのトナーを用いて実
施例１と同様に現像剤を調製した。この現像剤の摩擦帯
電量は +16μC/g であった。
と同様にトナーを調製し、さらにこのトナーを用いて実
施例１と同様に現像剤を調製した。この現像剤の摩擦帯
電量は +16μC/g であった。
【００４８】本現像剤を市販の複写機に入れ、寿命テス
トを行ったところ、約23,000枚以上のコピーにおいても
画像にカブリを生じなかった。さらに、高温多湿 (28
℃、85％RH) の環境下においても良好な画像を示した。
なお、シリカ粉体を添加しないで調製した現像剤の摩擦
帯電量は +15μC/g であった。
トを行ったところ、約23,000枚以上のコピーにおいても
画像にカブリを生じなかった。さらに、高温多湿 (28
℃、85％RH) の環境下においても良好な画像を示した。
なお、シリカ粉体を添加しないで調製した現像剤の摩擦
帯電量は +15μC/g であった。
【００４９】実施例７ 加熱乾燥させたシリカ粉体 (比表面積130 m2/g) 20ｇを
ステンレス鋼製の容器に仕込み、窒素雰囲気下でシリカ
粒子が浮遊するように機械的に攪拌しながら下記組成の
処理液を室温で噴霧した。
ステンレス鋼製の容器に仕込み、窒素雰囲気下でシリカ
粒子が浮遊するように機械的に攪拌しながら下記組成の
処理液を室温で噴霧した。
【００５０】 処理剤組成 アミノ置換シラン化合物 [H2N(CH2)3Si(OEt)3] 1.00ｇ メチルヒドロポリシロキサン [信越化学社製KF-99, 50cs] 1.00ｇ ジエチルアミン 数滴 ｎ−プロパノール 5.0 ml 噴霧終了後、さらに室温で30分間攪拌した後、窒素気流
下で外部加熱を行った。外部加熱は40分かけて170 ℃ま
で昇温させた後、この温度に30分間保持することにより
行い、その後、室温まで放冷した。処理されたシリカ粉
体の疎水化率は88％、鉄に対する摩擦帯電量は+513μC/
g であった。
下で外部加熱を行った。外部加熱は40分かけて170 ℃ま
で昇温させた後、この温度に30分間保持することにより
行い、その後、室温まで放冷した。処理されたシリカ粉
体の疎水化率は88％、鉄に対する摩擦帯電量は+513μC/
g であった。
【００５１】次に、このシリカ粉体を用いて、実施例１
と同様にトナーを調製し、さらにこのトナーを用いて実
施例１と同様に現像剤を調製した。この現像剤の摩擦帯
電量は +17μC/g であった。
と同様にトナーを調製し、さらにこのトナーを用いて実
施例１と同様に現像剤を調製した。この現像剤の摩擦帯
電量は +17μC/g であった。
【００５２】本現像剤を市販の複写機に入れ、寿命テス
トを行ったところ、約25,000枚以上のコピーにおいても
画像にカブリを生じなかった。さらに、高温多湿 (28
℃、85％RH) の環境下においても良好な画像を示した。
なお、シリカ粉体を添加しないで調製した現像剤の摩擦
帯電量は +16μC/g であった。
トを行ったところ、約25,000枚以上のコピーにおいても
画像にカブリを生じなかった。さらに、高温多湿 (28
℃、85％RH) の環境下においても良好な画像を示した。
なお、シリカ粉体を添加しないで調製した現像剤の摩擦
帯電量は +16μC/g であった。
【００５３】比較例１ 処理剤の組成を次のように変更した点を除いて実施例１
に従って、シリカ粉体の処理、トナーおよび電子写真用
現像剤の調製を行った。
に従って、シリカ粉体の処理、トナーおよび電子写真用
現像剤の調製を行った。
【００５４】 アミノ置換シラン化合物 [H2N(CH2)3Si(OEt)3] 1.00ｇ ジエチルアミン 数滴 ｎ−プロパノール 5.0 ml 処理後のシリカ粉体の疎水化率は18％、鉄に対する摩擦
帯電量は+285μC/g であった。また、得られた現像剤の
摩擦帯電量は +16μC/g であった。処理剤がオルガノポ
リシロキサンを含まなかったため、処理後のシリカ粉体
の疎水性が著しく低下した。
帯電量は+285μC/g であった。また、得られた現像剤の
摩擦帯電量は +16μC/g であった。処理剤がオルガノポ
リシロキサンを含まなかったため、処理後のシリカ粉体
の疎水性が著しく低下した。
【００５５】本現像剤を市販の複写機に入れ、寿命テス
トを行ったところ、約5,000 枚のコピーで画像にカブリ
を生じた。高温多湿 (28℃、85％RH) の環境下では約15
00枚のコピーで画像にカブリを生じた。なお、シリカ粉
体を添加しないで調製した現像剤の摩擦帯電量は +15μ
C/g であった。
トを行ったところ、約5,000 枚のコピーで画像にカブリ
を生じた。高温多湿 (28℃、85％RH) の環境下では約15
00枚のコピーで画像にカブリを生じた。なお、シリカ粉
体を添加しないで調製した現像剤の摩擦帯電量は +15μ
C/g であった。
【００５６】比較例２ 処理剤の組成を次のように変更した点を除いて実施例１
に従って、シリカ粉体の処理、トナーおよび電子写真用
現像剤の調製を行った。
に従って、シリカ粉体の処理、トナーおよび電子写真用
現像剤の調製を行った。
【００５７】 アミノ置換シラン化合物 [H2N(CH2)3Si(OEt)3] 1.00ｇ ヘキサメチルジシラザン (HMDS) 1.00ｇ ジエチルアミン 数滴 ｎ−プロパノール 5.0 ml 処理後のシリカ粉体の疎水化率は24％、鉄に対する摩擦
帯電量は+187μC/g であった。また、得られた現像剤の
摩擦帯電量は +18μC/g であった。オルガノポリシロキ
サンに変えて、従来技術に従ってHMDSを使用した場合に
は、摩擦帯電量が低下し、疎水性も不十分であった。
帯電量は+187μC/g であった。また、得られた現像剤の
摩擦帯電量は +18μC/g であった。オルガノポリシロキ
サンに変えて、従来技術に従ってHMDSを使用した場合に
は、摩擦帯電量が低下し、疎水性も不十分であった。
【００５８】本現像剤を市販の複写機に入れ、寿命テス
トを行ったところ、約7,000 枚のコピーで画像にカブリ
を生じた。高温多湿 (28℃、85％RH) の環境下ではさら
に低下して、約5500枚のコピーで画像にカブリを生じ
た。なお、シリカ粉体を添加しないで調製した現像剤の
摩擦帯電量は +16μC/g であった。
トを行ったところ、約7,000 枚のコピーで画像にカブリ
を生じた。高温多湿 (28℃、85％RH) の環境下ではさら
に低下して、約5500枚のコピーで画像にカブリを生じ
た。なお、シリカ粉体を添加しないで調製した現像剤の
摩擦帯電量は +16μC/g であった。
【００５９】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、アミノ
置換シラン化合物とオルガノポリシロキサンとの併用に
よるシリカ粉体の処理によって、鉄に対する摩擦帯電量
が+100μC/g 超、+700μC/g 以下で、透過率法により測
定された疎水化率が60％以上であるシリカ粉体を得るこ
とができる。この時、シリカ粉体を浮遊状態にして処理
を行うと、凝集がなく均一に処理された疎水性シリカを
得ることができる。このシリカ粉体を流動性改善剤とし
て電子写真用のトナーに添加すると、静電荷像をカブリ
なく鮮明に現像でき、しかも安定した長寿命の現像特性
が得られる。
置換シラン化合物とオルガノポリシロキサンとの併用に
よるシリカ粉体の処理によって、鉄に対する摩擦帯電量
が+100μC/g 超、+700μC/g 以下で、透過率法により測
定された疎水化率が60％以上であるシリカ粉体を得るこ
とができる。この時、シリカ粉体を浮遊状態にして処理
を行うと、凝集がなく均一に処理された疎水性シリカを
得ることができる。このシリカ粉体を流動性改善剤とし
て電子写真用のトナーに添加すると、静電荷像をカブリ
なく鮮明に現像でき、しかも安定した長寿命の現像特性
が得られる。
Claims (3)
- 【請求項１】 下記一般式(1) で示されるアミノ置換シ
ラン化合物とオルガノポリシロキサンとで処理された、
鉄に対する摩擦帯電量が+100μC/g 超、+700μC/g 以下
で、透過率法により測定された疎水化率が60％以上であ
る、疎水性シリカ粉体。 一般式(1) ： R1SiR2 3-nR3 n 上記式中、R1は炭素数１〜10のアミノ置換アルキル基；
R2は炭素数１〜５のアルキル基；R3はCl、Brまたは炭素
数１〜５のアルコキシ基；ｎは１〜３の整数をそれぞれ
意味する。 - 【請求項２】 浮遊状態にあるシリカ粉体を該アミノ置
換シラン化合物およびオルガノポリシロキサンと接触さ
せることからなる、請求項１記載の疎水性シリカ粉体の
製造方法。 - 【請求項３】 請求項１記載の疎水性シリカ粉体がトナ
ーに添加されていることを特徴とする電子写真用現像
剤。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1645493A JP3318997B2 (ja) | 1993-02-03 | 1993-02-03 | 疎水性シリカ粉体、その製法および電子写真用現像剤 |
| EP94101578A EP0609870B1 (en) | 1993-02-03 | 1994-02-02 | Hydrophobic silica powder, manufacturing method thereof and developer for electrophotography |
| DE1994627314 DE69427314T2 (de) | 1993-02-03 | 1994-02-02 | Hydrophobes Siliciumdioxidpulver Verfahren zu seiner Herstellung und Entwickler für Elektrophotographie |
| DE9422414U DE9422414U1 (de) | 1993-02-03 | 1994-02-02 | Hydrophobes Siliciumdioxidpulver und Entwickler für Elektrophotographie |
| US08/191,435 US5486420A (en) | 1993-02-03 | 1994-02-03 | Hydrophobic silica powder, manufacturing method thereof and developer for electrophotography |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1645493A JP3318997B2 (ja) | 1993-02-03 | 1993-02-03 | 疎水性シリカ粉体、その製法および電子写真用現像剤 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06227810A true JPH06227810A (ja) | 1994-08-16 |
| JP3318997B2 JP3318997B2 (ja) | 2002-08-26 |
Family
ID=11916703
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1645493A Expired - Lifetime JP3318997B2 (ja) | 1993-02-03 | 1993-02-03 | 疎水性シリカ粉体、その製法および電子写真用現像剤 |
Country Status (4)
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| JP2006290712A (ja) * | 2005-04-15 | 2006-10-26 | Tayca Corp | 疎水性正帯電シリカ微粉末、その製造方法ならびにそれを外添剤として添加した静電潜像現像用トナー |
| WO2009139502A1 (ja) * | 2008-05-16 | 2009-11-19 | キヤノン株式会社 | 疎水性無機微粒子及びトナー |
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