JPH0625871B2 - 磁性トナ− - Google Patents

磁性トナ−

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JPH0625871B2
JPH0625871B2 JP58075321A JP7532183A JPH0625871B2 JP H0625871 B2 JPH0625871 B2 JP H0625871B2 JP 58075321 A JP58075321 A JP 58075321A JP 7532183 A JP7532183 A JP 7532183A JP H0625871 B2 JPH0625871 B2 JP H0625871B2
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    • G03G9/097Plasticisers; Charge controlling agents
    • G03G9/09733Organic compounds
    • G03G9/09775Organic compounds containing atoms other than carbon, hydrogen or oxygen

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電子写真法、静電印刷法等において、電気的潜
像又は磁気的潜像を現像するのに用いられる磁性トナー
に関する。
従来、電子写真法あるいは静電印刷法としては、たとえ
ば画像電子学会誌(1976年発行、5巻、4号、17
5頁)等に記載されているように多数の方法が知られて
いるが、一般には、光導電性物質を利用した感光体上に
種々の手段により電気的潜像を形成し、次いで該潜像を
トナーを用いて現像し、又必要に応じて紙等の転写材に
トナーから成る粉像を転写した後、加熱、圧力、或い
は、溶剤蒸気等により定着し、コピーを得るものであ
る。
現像剤としては、合成樹脂,ワツクスあるいは天然樹脂
中に染料,顔料を分散させたトナーと還元鉄あるいはフ
エライト造粒物キヤリアとからなる二成分トナー現像剤
と、合成樹脂,ワツクスあるいは天然樹脂中にマグネタ
イトなどの磁性粉を分散させた磁性トナーからなる一成
分トナー現像剤がある。
一成分系現像方法は現像剤にキヤリアを用いないので、
キヤリアとトナーの混合比率の調整が不要であり、ま
た、キヤリアとトナーを充分均一に混合するための攪拌
操作を特に必要としないから現像装置全体を簡略且つコ
ンパクトに構成できると云う利点を有する。
更に、キヤリアの経時的劣化に基づく、現像画質の低下
と云つた不都合も生じない。
しかしながら、これらの磁性トナーは大きな表面エネル
ギーを持つ無機磁性粉を、小さな表面エネルギーの樹脂
やワツクス中に均一に分散させることが必要であり、磁
性粉とかかる樹脂等との親和性が乏しいために、均一に
分散させることは容易ではない。そのため、両者の混練
工程に長時間を費したり、大きな混練エネルギーを有す
る混練機を用いて均一分散を達成させようとする試みが
なされているが、それでもなお、磁性粉が偏在すること
が多い。また、均一に分散したとしても、両者間の接着
エネルギーが小さいために、混練物を粉砕してトナー化
する際、あるいはトナーを実際に複写機で使用する際
に、磁性粉がトナーから遊離することもある。この遊離
磁性粉は感光体を損傷させたり、感光体特性に好ましく
ない影響を与え、その結果安定した画像を得ることがで
きなくなる。
磁性トナーに関するかかる欠点を解消させるために、種
々の方法が考えられている。例えば融点40〜200℃
の脂肪族化合物で磁性粉の表面を被覆することにより、
トナーとしての物理的・化学的安定性を高めようとする
試み(特開昭50−139745)、アクリル樹脂ある
いはスチレン樹脂で磁性粉の表面を被覆することによ
り、高湿度雰囲気下における転写効率の低下を防止しよ
うとする試み(特開昭54−130130)、反応性の
シラン化合物で処理された磁性粉を共重合性モノマー中
に分散させ、懸濁重合で重合せしめることにより樹脂中
への磁性粉の分散性を高め、さらに磁性粉のトナーから
の遊離を防止しようとする試み(特開昭58−764
6)等が提案されている。しかしながら、かかる試みに
よつてもなお、マグネタイト等の磁性粉を樹脂やワツク
ス中に容易にして均一に分散せしめることは困難であ
り、また磁性粉と樹脂あるいはワツクスとの間の結合強
度の面でも満足されるものとは言い難い。
本発明者らは、磁性トナーに関する上述の現状に鑑みさ
らに鋭意研究の結果、アミノ基を有するシランカツプリ
ング剤と、アミノ基と反応し得る化合物との反応生成物
で磁性粉を被覆すると、磁性粉の分散性に優れ、かつ磁
性粉と樹脂あるいはワツクスとの結合強度が大きい磁性
トナーが得られることを見い出し本発明を完成させた。
すなわち本発明は、アミノ基を有するシランカツプリン
グ剤と、該アミノ基と反応し得る官能基を有する下記
(I)〜(IV)からなる群より選ばれる1種又は2種以上の
化合物との反応生成物で被覆された層を有する磁性粉を
含む磁性トナーを提供するものである。
(I)炭素数8〜22の高級脂肪酸 (II)オクタデカニルこはく酸無水物、ドデセニルこはく
酸無水物 (III)分子量100以上のイソシアナート化合物 (IV)炭素数12〜52のケテンダイマー 本発明に用いることができるアミノ基を有するシランカ
ツプリング剤としては、例えば H2NC2H4NHC3H6Si(OCH3)3,H2NC2H4NHC3H6Si(CH3)(OC
H3)2,H2NC3H6Si(OC2H5)3,H2NCCNHC3H6Si(OC2H5)3, 等の化合物を挙げることができる。
本発明に係わる前記(I)〜(IV)の化合物は、例えば立体
障害物等によりアミノ基を有するシランカツプリング剤
と実質的に反応しない化合物以外のものであれば特に限
定されないが、それぞれにつき具体的化合物名を例示す
る。
(I)炭素数8〜22の高級脂肪酸 <具体的化合物名> ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン
酸、オレイン酸 (II)オクタデカニルこはく酸無水物、ドデセニルこはく
酸無水物 (III)分子量100以上のイソシアナート化合物 <具体的化合物名> ジフエニルメタンジイソシアナート、トリレンジイソシ
アナート、ヘキサメチレンジイソシアナート、ポリテト
ラメチレングリコールとジフエニルメタンジイソシアナ
ートから誘導される分子末端がイソシアナート基である
化合物、1,4−ブタンジオールとアジピン酸から得られ
る分子末端がヒドロキシル基であるエステル1モルとト
リレンジイソシアナート2モルから誘導される分子末端
がイソシアナート基である化合物、トリメチロールプロ
パン1モルとジフエニルメタンジイソシアナート3モル
から誘導されるイソシアナート基3個を有する化合物、
ペンタエリスリトール1モルとトリレンジイソシアナー
ト4モルから誘導されるイソシアナート基4個を有する
化合物等。
(IV)炭素数12〜52のケテンダイマー <化合物> 。次式 (式中R1及びR2は各々炭素数4〜24の炭化水素基を
表わす)で表わされるケテンダイマー。
<具体的化合物名> オクチルケテンダイマー、オクタデシルケテンダイマ
ー、エイコシルケテンダイマー、オクテニルケテンダイ
マー、オクタデセニルケテンダイマー、ドデシルフエニ
ルケテンダイマー等。
本発明において、アミノ基を有するシランカツプリング
剤と、前記(I)〜(IV)から選ばれる化合物との反応生成
物によつて被覆された磁性粉を得る方法は特に限定され
ず、例えば以下に示す方法が例示される。イ )不活性有機溶媒中で磁性粉()に先ずアミノ基含有シ
ランカツプリング剤()を加熱処理し、その後前記
(I)〜(IV)からなる群より選ばれる1種又は2種以上の
化合物()を加熱処理する方法。ロ )不活性有機溶媒中で上記()と()と()を一
括混合し加熱処理する方法。ハ )不活性有機溶媒中で先ず上記()と()を反応
させ、その後()を添加して加熱処理する方法。
本発明に係わるアミノ基を有するシランカツプリング剤
の使用量は、磁性粉に対して0.1〜5重量%程度であ
り、好ましくは0.5〜1.5重量%である。また、前記(I)
〜(IV)からなる群より選ばれる1種又は2種以上の化合
物の使用量は、アミノ基を有するシランカツプリング剤
の2〜4倍量(重量基準)が適当である。
磁性粉の処理において用いることができる不活性溶媒と
しては、ベンゼン,トルエン,キシレン,メチルエチル
ケトン,メチルイソブチルケトン,ジエチルケトン,シ
クロヘキサノン等を挙げることができる。溶媒の使用量
は特に限定されず、反応物を仕込んだときの粘度が適当
になるように加減すればよい。
本発明の磁性トナーに用いることができる磁性粉として
は、従来より磁性トナーに用いられてきた磁性材料はす
べて使用可能であり、例えば、マグネタイト,フエライ
ト、鉄、ニツケル,コバルト等の粉末を挙げることがで
きる。
本発明においては、アミノ基を有するシランカツプリン
グ剤と、該アミノ基と反応し得る官能基を有する前記
(I)〜(IV)からなる群より選ばれる化合物との反応生成
物で被覆することが重要であり、アミノ基と反応し得な
い化合物を用いて磁性粉を被覆しても、性能的に満足さ
れる磁性トナーを得ることはできない。
以下、実施例により本発明を更に詳しく説明するが、本
発明はこれら実施例に限定されるものではない。なお、
実施例および比較例中の部はすべて重量部を意味する。
実施例1 冷却管付4ツ口フラスコに、マグネタイト(戸田工業の
EPT−500)100部、トルエン300部、シランカツプ
リング剤であるH2NC3H6Si(OC2H5)3を1部およびステア
リン酸3部をとり、80℃で2時間攪拌し、その後多量
のトルエンでマグネタイトを洗い、次いで乾燥させた。
<磁性トナー製造> 前記の方法により得られた表面被服マグネタイト55部
と、ビスフエノール系ポリエステル樹脂(花王石鹸
(株)製のニュートラツク382A)45部とを混合し、該
混合物を2軸押出し混練機に一度通して混練し、次い
で、ホソカワミクロン(株)の粉砕機(登録商標名:パ
ルペライザー)で粗粉砕し、さらに気流式ジエツトミル
で微粉砕した。該微粉砕物を230℃の熱風で球状化処
理を行い、サイクロンより分級し、平均粒径12〜12μm
の磁性トナーを得た。
<磁性トナー製造> 表面被服された上記マグネタイト60部と融点108℃
のポリエチレンワツクス40部とを混合し、磁性トナー
製造に記載の方法により、平均粒径12〜13μmの磁性
トナーを得た。
<磁性トナー製造> 表面被服された上記マグネタイト80部とメチルメタク
リレート(MMA)/スチレン(St)共重合体(共重合モル比M
MA/St=50/50、分子量2万)を混合し、磁性トナー製
造に記載の方法により、微粉砕物を得た。該微粉砕物
を250℃の熱風で球状化処理を行い、サイクロンより
分級し、平均粒径25μmの磁性トナーを得た。
<磁性粉の分散性の評価> 前述の磁性トナー製造およびで得られた磁性トナー
を、それぞれ別々に一定量白紙上に取り、磁性粉の分散
状態を顕微鏡で観察した。マグネタイトの偏在が全く確
認できない状態を3(分散性良好)とし、マグネタイト
の偏在がはつきりと確認され、その偏在量も多い状態を
1(分散性不良)とし、1〜3の数値で表わした。この
結果は表−1に示す。
<磁性粉の遊離性の評価> 前述の磁性トナー製造で得られた磁性トナーを、試験
用磁気ブラシユニット中で8時間攪拌し、磁性トナーか
らのマグネタイトの遊離量を調べた。マグネタイトの遊
離が全く認められない場合を5(良好)とし、マグネタ
イトのほぼ全量が遊離した場合を1(不良)とし1〜5
の数値で表わした。この結果は表−1に示す。
実施例2 実施例1で用いたステアリン酸の代りに、ドデセニルこ
はく酸無水物を3部用いる以外は実施例1と同様にし
て、表面被覆されたマグネタイトを得た。次いで、該表
面被覆マグネタイトを用いて実施例1の方法に準じて3
種類の磁性トナーを製造し、実施例1と同一の方法によ
り、マグネタイトの分散性および遊離性の評価を行っ
た。これらの結果は表−1に示す。
実施例3 実施例1で用いたシランカツプリング剤の代りにH2NC2H
4NHC3H6Si(OCH3)3で表わされるシランカツプリング剤を
1部、またステアリン酸の代りに4,4′−ジフエニルメ
タンジイソシアナートを3部用いる以外は実施例1と同
様にして、表面被覆されたマグネタイトを得た。次い
で、該表面被覆マグネタイトを用いて実施例1の方法に
準じて3種類の磁性トナーを製造し、実施例1と同一の
方法により、マグネタイトの分散性および遊離性の評価
を行つた。これらの結果は表−1に示す。
実施例4 テラコール1000(デュポン社製のポリテトラメチレング
リコール、分子量1000)100部と、4,4′−ジフエニ
ルメタンジイソシアナート50部を反応させ、分子末端
にイソシアナート基を有する化合物を作った。そして、
実施例1で用いたステアリン酸の代りに、このイソシア
ナート基含有化合物4部を用いて、以下、実施例1と同
様の方法で表面被覆されたマグネタイトを得た。次い
で、該表面被覆マグネタイトを用いて実施例1の方法に
順じて3種類の磁性トナーを製造し、実施例1と同一の
方法によりマグネタイトの分散性および遊離性の評価を
行つた。これらの結果は表−1に示す。
実施例5 実施例1で用いたステアリン酸の代りに、オクチルケテ
ンダイマー3.5部を用いる以外は、実施例1と同様にし
て、表面被覆されたマグネタイトを得た。次いで、該表
面被覆マグネタイトを用いて、実施例1の方法に準じて
3種類の磁性トナーを製造し、実施例1と同一の方法に
より、マグネタイトの分散性および遊離性の評価を行っ
た。これらの結果は表−1に示す。
比較例1 実施例1で用いたマグネタイトを何ら表面被覆すること
なくそのまま用いて、実施例1の方法に準じて3種類の
磁性トナーを製造し、実施例1と同一の方法により、マ
グネタイトの分散性および遊離性の評価を行った。これ
らの結果は表−1に示す。
比較例2 実施例1で用いたマグネタイトおよびシランカツプリン
グ剤を用いて、実施例1と同様にしてシランカツプリン
グ剤のみで表面被覆されたマグネタイトを得た。次いで
該表面処理マグネタイトを用いて、実施例1の方法に準
じて3種類の磁性トナーを製造し、磁性トナー1と同一
の方法により、マグネタイトの分散性および遊離性の評
価を行った。これらの結果は表−1に示す。
比較例3 実施例1で用いたステアリン酸の代りに、アミノ基含有
シランカツプリング剤とは反応しない化合物であるメチ
ルメタクリレート(MMA)/スチレン(St)共重合体(共重
合モル比MMA/St=30/70、分子量10万)3部を用いる
以外は、実施例1と同様にして、シランカツプリング剤
と前記共重合体で表面被覆されたマグネタイトを得た。
次いで、該表面被覆マグネタイトを用いて、実施例1の
方法に準じて3種類の磁性トナーを製造し、実施例1と
同一の方法により、マグネタイトの分散性および遊離性
の評価を行った。これらの結果は表−1に示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭54−127329(JP,A) 特開 昭52−135739(JP,A) 特開 昭58−7646(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】アミノ基を有するシランカップリング剤
    と、該アミノ基と反応し得る官能基を有する下記(I)
    〜(IV)からなる群より選ばれる1種又は2種以上の化合
    物との反応生成物で被覆された層を有する磁性粉を含む
    ことを特徴とする磁性トナー。 (I)炭素数8〜22の高級脂肪酸 (II)オクタデカニルこはく酸無水物、ドデセニルこはく
    酸無水物 (III)分子量100以上のイソシアナート化合物 (IV)炭素数12〜52のケテンダイマー
JP58075321A 1983-04-28 1983-04-28 磁性トナ− Expired - Lifetime JPH0625871B2 (ja)

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EP84104370A EP0124021B1 (en) 1983-04-28 1984-04-18 Magnetic toner
DE8484104370T DE3466093D1 (en) 1983-04-28 1984-04-18 Magnetic toner
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