JPH06295102A - Electrophotographic magnetic carrier and its production - Google Patents

Electrophotographic magnetic carrier and its production

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Publication number
JPH06295102A
JPH06295102A JP5080633A JP8063393A JPH06295102A JP H06295102 A JPH06295102 A JP H06295102A JP 5080633 A JP5080633 A JP 5080633A JP 8063393 A JP8063393 A JP 8063393A JP H06295102 A JPH06295102 A JP H06295102A
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JP
Japan
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group
carrier
resin
acid group
coupling agent
Prior art date
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Application number
JP5080633A
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Japanese (ja)
Inventor
Kinji Matsukuri
謹爾 真造
Hideki Watanabe
英樹 渡邉
Shigeki Ideguchi
茂樹 井出口
Atsushi Hosoda
篤 細田
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DIC Corp
Original Assignee
Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To obtain the carrier having a complex cross-linked structure, in which ferromagnetic fine grains are sufficiently dispersed in a resin by a coupling agent and a polar group such as a sulfonic group and a carboxyl group and firmly adhered to the resin, with the service life of a developer prolonged since the carrier surface is curved and hardly damaging a photosensitive body. CONSTITUTION:This electrophotographic carrier consists of a ferromagnetic fine grain and a resin. The resin is a polyurethane polyurea contg. one or >=2 kinds of polar groups selected from a group consisting of a sulfonic group, a sulfonate group, a carboxyl group and a carboxylate group and having a complex cross-linked structure consisting of a urethane coupling and a urea coupling. An electrophotographic magnetic carrier with the average grain diameter controlled to 10-300mum and having a curved surface is produced in this way.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真法、静電記
録、静電印刷等の技術分野において、静電潜像または磁
気潜像を現像するために用いるいわゆる2成分現像剤の
構成成分である電子写真用磁性キャリアに関し、更に詳
しくは、強磁性体微粒子と樹脂とからなる磁性体分散型
キャリヤ及びその製造方法に関する。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a so-called two-component developer used for developing an electrostatic latent image or a magnetic latent image in the technical fields of electrophotography, electrostatic recording, electrostatic printing and the like. The present invention relates to a magnetic carrier for electrophotography, and more specifically to a magnetic substance dispersion type carrier composed of ferromagnetic fine particles and a resin, and a method for producing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】電子写真法においては、セレン、有機半
導体、アモルファスシリコン等の光導電性物質を感光体
として用い、種々の手段により静電潜像を形成し、この
静電潜像に磁気ブラシ現像法等を用いてトナーを付着さ
せ、顕像化する方式が一般に採用されている。
2. Description of the Related Art In electrophotography, a photoconductive substance such as selenium, an organic semiconductor, or amorphous silicon is used as a photoconductor, an electrostatic latent image is formed by various means, and a magnetic brush is formed on the electrostatic latent image. A method in which toner is made to adhere by using a developing method or the like to make it visible is generally adopted.

【0003】この現像工程においては、トナーに適当量
の正または負の静電気量を付与し、磁石を内蔵する現像
スリーブ上に磁気ブラシを形成してトナーを感光体表面
に搬送するために、キャリヤと呼ばれる磁性担体粒子が
使用される。
In this developing process, a carrier is applied in order to impart a proper amount of positive or negative static electricity to the toner, form a magnetic brush on the developing sleeve containing a magnet, and convey the toner to the surface of the photoreceptor. The magnetic carrier particles referred to are used.

【0004】従来、キャリヤとしては、鉄粉キャリヤ、
フェライトキャリヤ、或いは磁性体分散型キャリヤ(樹
脂中に磁性体微粒子を分散させ、粉砕等の手段で粒子化
したキャリヤ)等が開発、実用化されている。
Conventionally, iron powder carriers have been used as carriers.
Ferrite carriers, magnetic substance-dispersed carriers (carriers in which magnetic fine particles are dispersed in resin and made into particles by means such as pulverization) have been developed and put into practical use.

【0005】しかし、鉄粉キャリヤは、形状がフレーク
状、スポンジ状、球状のものがあるが、真比重が7から
8、嵩比重も3から4と大きいため、現像剤を攪拌する
ために大きな駆動力を必要とし、攪拌中にトナー及び感
光体に与える衝撃力が大きい為、トナーのいわゆるスペ
ント化、キャリヤ自体の帯電性劣化や感光体の損傷を招
きやすい。
However, although iron powder carriers are flake-shaped, sponge-shaped, and spherical in shape, their true specific gravity is as large as 7 to 8 and bulk specific gravity is as large as 3 to 4, so that they are large for stirring the developer. Since the driving force is required and the impact force applied to the toner and the photoconductor during stirring is large, so-called spent toner is generated, the chargeability of the carrier itself is deteriorated, and the photoconductor is easily damaged.

【0006】フェライトキャリヤは、形状が球状で、真
比重が4.5から5.5、嵩比重が2から3であり、上
記鉄粉キャリヤの問題点をかなり軽減するものではある
が、最近の高速複写機、高速レーザプリンタでは益々高
速攪拌、高速現像が要求される傾向にあり、これに対応
するには未だ不十分である。
The ferrite carrier has a spherical shape, a true specific gravity of 4.5 to 5.5, and a bulk specific gravity of 2 to 3, which alleviates the above problems of the iron powder carrier. High-speed copying machines and high-speed laser printers tend to require high-speed stirring and high-speed development, and it is still insufficient to meet this demand.

【0007】磁性体分散型キャリヤは、例えば特公昭5
9ー24416号公報に記載されているように、磁性体
微粉末と絶縁性樹脂とを溶融混合したのち、冷却粉砕し
て製造するものであり、嵩比重は1から2と小さくなる
が、当然の結果として、形状は不定形となり、現像剤攪
拌時の流動性が悪く、高速現像には未だ不十分である。
さらに、このタイプのキャリヤは、磁力を上げるべく磁
性体微粉末量を増やすとキャリヤ粒子表面に硬い磁性体
微粒子が露出しやすくなり、それが感光体を傷つけやす
くなるという欠点を持つ。
The magnetic substance-dispersed carrier is, for example, Japanese Patent Publication No.
As described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-24416, it is manufactured by melt-mixing magnetic fine powder and an insulating resin and then cooling and pulverizing. The bulk specific gravity is reduced from 1 to 2, but naturally. As a result, the shape becomes indefinite, the fluidity when the developer is stirred is poor, and it is still insufficient for high-speed development.
Further, this type of carrier has a drawback that when the amount of the magnetic fine powder is increased to increase the magnetic force, hard magnetic fine particles are easily exposed on the surface of the carrier particles, which easily damages the photoreceptor.

【0008】これらの従来型のキャリヤの欠点を解決す
る手段として、本発明者等は内部が主としてウレタン結
合、外殻が主として尿素結合からなる磁性体を内包した
複合架橋粒子からなる新規な磁性体分散型キャリヤを提
案した(特願平4ー259760号)が、キャリヤの耐
久性、感光体への傷のつきにくさ等において未だ十分な
性能が得られていない。
As a means for solving the drawbacks of these conventional carriers, the inventors of the present invention have developed a novel magnetic material composed of composite crosslinked particles in which a magnetic material having an urethane bond inside and an urea bond outside is encapsulated. Although a dispersion type carrier has been proposed (Japanese Patent Application No. 4-259760), sufficient performance has not yet been obtained in terms of carrier durability, scratch resistance of the photoreceptor and the like.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】従来技術のキャリヤは
上述の如き欠点を有する。本発明はこれらの欠点を解決
し、さらなる高速現像に対応できるキャリヤを提供する
ものである。
The prior art carriers suffer from the drawbacks mentioned above. The present invention solves these drawbacks and provides a carrier which can cope with higher speed development.

【0010】より詳しく本発明が解決しようとする課題
を述べれば、嵩比重が小さく、表面が曲面形状を呈して
いて、流動性が良く、低駆動力で現像剤攪拌が可能なキ
ャリヤを提供することである。
More specifically, the problem to be solved by the present invention is to provide a carrier having a low bulk density, a curved surface, a good fluidity, and a low driving force for stirring a developer. That is.

【0011】更に、現像剤攪拌時にトナーに対する衝撃
が小さいのでスペント化されにくく、現像剤寿命を長く
できるキャリヤを提供することである。更にまた、感光
体に対する衝撃が小さく、キャリヤ粒子表面に硬い磁性
体微粒子が露出しにくい方法で製造することにより、感
光体に傷をつけにくいキャリヤを提供することである。
Another object of the present invention is to provide a carrier which is less likely to be spent because the impact on the toner is small when the developer is agitated, and the life of the developer can be extended. Furthermore, it is another object of the present invention to provide a carrier that is less likely to damage the photoconductor by producing the photoconductor by a method that has a small impact on the photoconductor and that does not expose the hard magnetic fine particles to the surface of the carrier particle.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決すべく、強磁性体微粒子と樹脂原料との分散、
濡れを改善し、磁性体と樹脂が強固に接着させるキャリ
ヤの製造方法について鋭意研究した結果、本発明に到達
したものである。
DISCLOSURE OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have made a dispersion of ferromagnetic fine particles and a resin raw material,
The present invention has been achieved as a result of earnest research on a method for manufacturing a carrier that improves wetting and makes a magnetic material and a resin adhere firmly to each other.

【0013】すなわち第1の発明は、強磁性体微粒子と
樹脂とからなる電子写真用キャリヤにおいて、樹脂がス
ルフォン酸基、スルフォン酸塩基、カルボン酸基、カル
ボン酸塩基からなる群から選ばれた1種又は2種以上の
極性基を含有し、かつウレタン結合及び尿素結合からな
る複合架橋構造を有するポリウレタンポリ尿素であるこ
とを特徴とする電子写真用磁性キャリヤである。
That is, the first invention is an electrophotographic carrier comprising fine ferromagnetic particles and a resin, wherein the resin is selected from the group consisting of a sulfonic acid group, a sulfonic acid group, a carboxylic acid group and a carboxylic acid group. A magnetic carrier for electrophotography, which is a polyurethane polyurea containing one or more polar groups and having a complex cross-linked structure composed of a urethane bond and a urea bond.

【0014】第2の発明は、強磁性体微粒子と樹脂とか
らなる電子写真用キャリヤにおいて、樹脂がシランカッ
プリング剤及び/又はチタンカップリング剤を含有し、
かつウレタン結合及び尿素結合からなる複合架橋構造を
有するポリウレタンポリ尿素であることを特徴とする電
子写真用磁性キャリヤである。
The second invention is an electrophotographic carrier comprising fine ferromagnetic particles and a resin, wherein the resin contains a silane coupling agent and / or a titanium coupling agent,
A magnetic carrier for electrophotography, which is a polyurethane polyurea having a composite crosslinked structure composed of urethane bonds and urea bonds.

【0015】第3の発明は、強磁性体微粒子とスルフォ
ン酸基、スルフォン酸塩基、カルボン酸基及びカルボン
酸塩基からなる群の中から選ばれた1種又は2種以上の
極性基を有するポリオールを主成分とするポリオールと
ポリイソシアネートとの混合物をポリアミンを含む水相
中に懸濁分散させた後、ポリアミンと反応させることを
特徴とする電子写真用磁性キャリヤの製造方法である。
すなわち強磁性体微粒子とポリオールとポリイソシアネ
ートとの混合物、必要に応じて有機溶剤を含有する分散
体有機相を調整する工程(A)、上記有機相をポリアミ
ンを含む水中に懸濁分散し、懸濁粒子の内部でウレタン
反応、界面で尿素反応を行わせる工程(B)、キャリヤ
をイオン交換樹脂カラムに充填することにより、キャリ
ヤ表面に存在する極性基のアルカリ金属カチオンの50
%以上を、水素イオン、2価以上の金属カチオン、及び
有機カチオンからなる群の中から選ばれた1種又は2種
以上のカチオンにイオン交換する工程(C)、脱水乾燥
する工程(D)からなる電子写真用磁性キャリヤの製造
方法である。
A third invention is a polyol having ferromagnetic particles and one or more polar groups selected from the group consisting of sulfonic acid groups, sulfonic acid groups, carboxylic acid groups and carboxylic acid groups. A method for producing a magnetic carrier for electrophotography, which comprises suspending and dispersing a mixture of a polyol containing ## STR3 ## as a main component and a polyisocyanate in an aqueous phase containing polyamine, and then reacting the suspension with the polyamine.
That is, a step (A) of preparing a dispersion organic phase containing a mixture of ferromagnetic fine particles, a polyol and a polyisocyanate and, if necessary, an organic solvent, suspending and dispersing the above organic phase in water containing polyamine, In the step (B) of carrying out a urethane reaction inside the turbid particles and a urea reaction at the interface, by packing the carrier in an ion exchange resin column, 50% of the alkali metal cations of the polar groups present on the carrier surface can be obtained.
% Or more ion-exchange with 1 or 2 or more cations selected from the group consisting of hydrogen ions, divalent or higher valent metal cations, and organic cations (C), dehydration drying step (D) And a method for producing a magnetic carrier for electrophotography.

【0016】本発明で用いられる強磁性体としては、ガ
ンマ酸化鉄、マグネタイト、鉄以外の金属(Mn,C
o,Ni,Zn,Mg,Cu等)を1種または2種以上
含有するスピネル型のフェライト、バリウムフェライト
等のマグネトプランバイト型、ガーネット型等のフェラ
イト類、酸化クロム、表面に酸化皮膜を有する鉄や合金
の微粒子粉末を挙げることができる。
Ferromagnetic materials used in the present invention include gamma iron oxide, magnetite, and metals other than iron (Mn, C).
(O, Ni, Zn, Mg, Cu, etc.) containing one or more of spinel type ferrite, magnetoplumbite type such as barium ferrite, garnet type ferrites, chromium oxide, and having an oxide film on the surface Fine particles of iron or alloy may be mentioned.

【0017】強磁性体微粒子の形状は、粒状、球状、針
状のいずれであってもよい。本発明のキャリヤは、強磁
性体微粒子粉末の種類および含有量を適宜選択すること
により、所望の飽和磁化を得ることができる。例えば、
40〜70emu/gの磁化を得ようとする場合にはフ
ェライト類を用いればよく、更に70〜100emu/
gの磁化を得ようとする場合にはマグネタイトまたはZ
nを含有するスピネルフェライト等を用いればよい。更
に、100emu/g以上の高磁化を得ようとする場合
には表面に酸化皮膜を有する鉄や合金の微粒子を用いれ
ばよい。強磁性体微粒子の化学的安定性を考慮すると、
マグネタイト、フェライト類の強磁性体微粒子粉末を用
いるのが好ましい。
The shape of the ferromagnetic fine particles may be any of granular, spherical and acicular. The carrier of the present invention can obtain a desired saturation magnetization by appropriately selecting the type and content of the ferromagnetic fine particle powder. For example,
When trying to obtain a magnetization of 40 to 70 emu / g, ferrites may be used, and further 70 to 100 emu / g
In order to obtain the magnetization of g, magnetite or Z
Spinel ferrite containing n may be used. Further, in order to obtain high magnetization of 100 emu / g or more, fine particles of iron or alloy having an oxide film on the surface may be used. Considering the chemical stability of ferromagnetic particles,
It is preferable to use a ferromagnetic fine particle powder such as magnetite or ferrite.

【0018】強磁性体微粒子粉末の含有量は50〜99
重量%が適当であるが、より好ましくは60〜95重量
%である。含有率が50重量%より少ない場合には、強
磁性体の種類、キャリヤ粒子の粒径とスリーブ内磁石の
強さにもよるが、キャリヤ粒子の磁気吸引力が弱過ぎて
キャリヤ粒子の一部がトナーと共に感光体に付着してし
まう現象いわゆるキャリヤ引き現象が発生しやすくな
る。また99重量%より多い場合、言い替えればバイン
ダ樹脂分が少なすぎる場合は、キャリヤ粒子の機械的強
度が不足して脆く壊れやすくなる。
The content of the ferromagnetic fine particle powder is 50 to 99.
Weight% is suitable, but more preferably 60 to 95 weight%. If the content is less than 50% by weight, the magnetic attraction force of the carrier particles is too weak, depending on the type of the ferromagnetic material, the particle size of the carrier particles and the strength of the magnet in the sleeve, but part of the carrier particles The phenomenon that the toner adheres to the photoconductor together with the toner, the so-called carrier pulling phenomenon easily occurs. If it is more than 99% by weight, in other words, if the content of the binder resin is too small, the mechanical strength of the carrier particles becomes insufficient and the carrier particles become brittle and easily broken.

【0019】本発明に用いられるポリウレタンポリ尿素
の原料であるポリオールとしては、活性水素を少なくと
も2個含み、分子量が62〜100,000の範囲にあ
る化合物であればいずれも使用し得る。
As the polyol which is a raw material of the polyurethane polyurea used in the present invention, any compound can be used as long as it is a compound containing at least two active hydrogens and having a molecular weight in the range of 62 to 100,000.

【0020】具体的には、例えばポリエステルポリオー
ル、ポリエーテルポリオール、ポリエーテルエステルポ
リオール、ポリエステルアミドポリオール、アクリルポ
リオール、ポリウレタンポリオール、ポリカーボネート
ポリオール、エポキシポリオール、エポキシ変性ポリオ
ール、ポリヒドロキシアルカン、油変性ポリオール、ひ
まし油、シリコンポリオールまたはこれらの混合物が挙
げられる。
Specifically, for example, polyester polyol, polyether polyol, polyether ester polyol, polyester amide polyol, acrylic polyol, polyurethane polyol, polycarbonate polyol, epoxy polyol, epoxy modified polyol, polyhydroxyalkane, oil modified polyol, castor oil. , Silicone polyols or mixtures thereof.

【0021】ポリエステルポリオールの例としては、多
価アルコールと多塩基酸の反応物が挙げられる。多価ア
ルコールとしては、例えばエチレングリコール、プロピ
レングリコール、ブチレングリコール、ネオペンチルグ
リコール、ヘキサンジオール、ノナンジオール、ドデカ
ンジオール、メチルペンタンジオール、トリメチルプロ
パンジオールまたは ジメチルイソプロピルプロパンジ
オール、ヒドロキシステアリルアルコール、オレイルア
ルコールダイマー、シクロヘキサンジメタノール、ジエ
チレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチ
レングリコール、ジプロピレングリコール、ポリオキシ
プロピレングリコール、ポリオキシブチレングリコー
ル、ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物、ビ
スフェノールAのプロピレンオキサイド付加物等のジオ
ールのほかに、トリメチロールプロパン、グリセリン、
ペンタエリスリトール、ソルビトールまたはヒマシ油な
どが挙げられる。 多塩基酸としては、例えばコハク
酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、フタル
酸、イソフタル酸、テレフタル酸、テトラヒドロフタル
酸、ヘキサヒドロフタル酸、マレイン酸、フマル酸、シ
クロヘキサンジカルボン酸、トリメリット酸、これらの
無水物などを挙げることができる。
Examples of polyester polyols include reaction products of polyhydric alcohols and polybasic acids. Examples of the polyhydric alcohol include ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, neopentyl glycol, hexanediol, nonanediol, dodecanediol, methylpentanediol, trimethylpropanediol or dimethylisopropylpropanediol, hydroxystearyl alcohol, oleyl alcohol dimer, Cyclohexanedimethanol, diethylene glycol, triethylene glycol, polyethylene glycol, dipropylene glycol, polyoxypropylene glycol, polyoxybutylene glycol, ethylene oxide adduct of bisphenol A, propylene oxide adduct of bisphenol A, etc. Methylolpropane, glycerin,
Examples include pentaerythritol, sorbitol, castor oil, and the like. Examples of polybasic acids include succinic acid, adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, tetrahydrophthalic acid, hexahydrophthalic acid, maleic acid, fumaric acid, cyclohexanedicarboxylic acid, trimellitic acid. , These anhydrides, etc. can be mentioned.

【0022】またカプロラクトン、メチルカプロラクト
ン、バレロラクトンもしくはメチルバレロラクトン等の
ラクトン類をグリコール等で開環重合させて得られるポ
リエステルポリオールも使用することが出来る。
A polyester polyol obtained by ring-opening polymerization of a lactone such as caprolactone, methylcaprolactone, valerolactone or methylvalerolactone with glycol or the like can also be used.

【0023】ポリエーテルポリオールの例としては、エ
チレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオ
キサイド、テトロヒドロフラン、スチレンオキサイド、
エピクロルヒドリン、フェニルグリシジルエーテル、ア
リルグリシジルエーテルのようなエポキサイド化合物を
触媒の存在下で重合させたものが挙げられる。すなわち
これらのエポキサイド化合物を単独あるいは2種以上の
混合物で、または交互に活性水素含有開始剤に付加させ
ることにより製造できる。
Examples of polyether polyols include ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, tetrohydrofuran, styrene oxide,
Examples thereof include those obtained by polymerizing an epoxide compound such as epichlorohydrin, phenylglycidyl ether, and allylglycidyl ether in the presence of a catalyst. That is, it can be produced by adding these epoxide compounds individually or as a mixture of two or more kinds, or alternately by adding them to the active hydrogen-containing initiator.

【0024】活性水素含有開始剤としては、例えば水、
ポリオール、アミノアルコール、ポリアミン等がある。
ポリエーテルエステルポリオールの例としては、前記ポ
リエーテルを原料として、これと多塩基酸とをポリエス
テル化反応に付すことによって得られるものの他、エポ
キサイド化合物と酸無水物との開環共重合反応によって
得られる一分子中にポリエーテル、ポリエステルの両セ
グメントを持つ化合物を挙げることができる。
Examples of the active hydrogen-containing initiator include water,
Examples include polyols, amino alcohols and polyamines.
Examples of the polyether ester polyol include those obtained by subjecting the above polyether to a polybasic acid as a raw material and subjecting it to a polyesterification reaction, and also obtained by a ring-opening copolymerization reaction of an epoxide compound and an acid anhydride. A compound having both polyether and polyester segments in one molecule can be mentioned.

【0025】ポリエステルアミドポリオールの例として
は、上記ポリエステル化反応に際し、ポリアミン化合物
を合わせて使用することによって得られる。アクリルポ
リオールとは、一般に水酸基含有重合体をいう。このア
クリルポリオールは、一分子中に1個以上の水酸基を有
するモノマーとこれと共重合可能な他のモノマーを共重
合することによって合成することができる。水酸基を有
するモノマーとしては、例えばアクリル酸ヒドロキシエ
チル、アクリル酸ヒドロキシプロピル、アクリル酸ヒド
ロキシブチル、トリメチロールプロパンアクリル酸モノ
エステル、これらの対応するメタクリル酸誘導体、ポリ
ヒドロキシアルキルマレート及びフマレート等が挙げら
れる。また共重合可能なモノマーとしては、例えばアク
リル酸、そのメチル、エチル、プロピル、ブチル、2−
エチルヘキシルエステル、メタクリル酸、マレイン酸、
フマル酸、イタコン酸、及びそれらの上記に対応するエ
ステル、更に、スチレン、α−メチルスチレン、酢酸ビ
ニル、アクリロニトリル、メタクリロニトリルなどのビ
ニル単量体が挙げられる。
An example of the polyesteramide polyol is obtained by using a polyamine compound together in the above polyesterification reaction. The acrylic polyol generally refers to a hydroxyl group-containing polymer. This acrylic polyol can be synthesized by copolymerizing a monomer having one or more hydroxyl groups in one molecule with another monomer copolymerizable therewith. Examples of the monomer having a hydroxyl group include hydroxyethyl acrylate, hydroxypropyl acrylate, hydroxybutyl acrylate, trimethylolpropane acrylic acid monoester, methacrylic acid derivatives corresponding to these, polyhydroxyalkyl malate and fumarate. . Examples of the copolymerizable monomer include acrylic acid, its methyl, ethyl, propyl, butyl and 2-
Ethylhexyl ester, methacrylic acid, maleic acid,
Fumaric acid, itaconic acid, and their corresponding esters, as well as vinyl monomers such as styrene, α-methylstyrene, vinyl acetate, acrylonitrile and methacrylonitrile.

【0026】ポリウレタンポリオールとしては、例えば
前記したようなポリオールとポリイソシアネートの反応
物で末端に水酸基を有するものが挙げられる。又、ポリ
オールの一部分を前記したようなポリアミン化合物に置
き換えて反応させた生成物もポリウレタンポリオールと
して使用することができる。
As the polyurethane polyol, for example, a reaction product of the above-mentioned polyol and polyisocyanate having a hydroxyl group at the terminal can be mentioned. Further, a product obtained by replacing a part of the polyol with the above-mentioned polyamine compound and reacting it can also be used as the polyurethane polyol.

【0027】エポキシポリオールの例としては、ポリフ
ェノール化合物あるいはその水添物とエピクロルヒドリ
ンとを反応させて得られる縮合系エポキシ樹脂が挙げら
れ、又これ以外にも例えば脂肪酸とエポキシ樹脂とを反
応させて得られるエポキシエステル樹脂や、アルカノー
ルアミンと反応させて得られる変性エポキシ樹脂も挙げ
られる。
Examples of the epoxy polyol include a condensation type epoxy resin obtained by reacting a polyphenol compound or a hydrogenated product thereof with epichlorohydrin, and in addition to this, for example, a fatty acid and an epoxy resin are obtained. Also included are epoxy ester resins obtained and modified epoxy resins obtained by reacting with alkanolamines.

【0028】ポリヒドロキシアルカンの例として、酢酸
ビニル単独重合体もしくは他のエチレン結合を有する共
重合性モノマーとの共重合体のけん化物、あるいはポリ
ブタジエンポリオール等が挙げられる。
Examples of polyhydroxyalkanes include saponified products of vinyl acetate homopolymers or copolymers with other copolymerizable monomers having an ethylene bond, or polybutadiene polyols.

【0029】さらに、これまで述べた比較的分子量の高
いポリオール化合物のみならず、62〜400の範囲の
分子量を有する低分子量ポリオールを単独または混合し
て用いることもできる。これらの低分子量ポリオールと
しては、エチレングリコール、プロピレングリコール、
ブチレンリコール、ネオペンチルグリコール、ヘキサン
ジオール、ノナンジオール、ドデカンジオール、メチル
ペンタンジオール、トリメチルペンタンジオール 、ヒ
ドロキシステアリルアルコール、オレイルアルコールダ
イマー、シクロヘキサンジメタノール、ジエチレングリ
コール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコ
ール、ジプロピレングリコール、ポリオキシプロピレン
グリコール、ポリオキシブチレングリコール、水添ビス
フェノールA、ビスフェノールAのエチレンオキサイド
付加物、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加
物等のジオールのほかに、トリメチロールプロパン、グ
リセリン、ペンタエリスリトール、ソルビトール等が挙
げられる。
Further, not only the above-mentioned polyol compounds having a relatively high molecular weight, but also low molecular weight polyols having a molecular weight in the range of 62 to 400 can be used alone or in combination. These low molecular weight polyols include ethylene glycol, propylene glycol,
Butylene recall, neopentyl glycol, hexanediol, nonanediol, dodecanediol, methylpentanediol, trimethylpentanediol, hydroxystearyl alcohol, oleyl alcohol dimer, cyclohexanedimethanol, diethylene glycol, triethylene glycol, polyethylene glycol, dipropylene glycol, poly In addition to diols such as oxypropylene glycol, polyoxybutylene glycol, hydrogenated bisphenol A, ethylene oxide adduct of bisphenol A and propylene oxide adduct of bisphenol A, trimethylolpropane, glycerin, pentaerythritol, sorbitol and the like can be mentioned. .

【0030】本発明で使用するポリオールとしては、上
述の如きポリオールの分子内にスルフォン酸基、スルフ
ォン酸塩基、カルボン酸基、カルボン酸塩基の中から選
ばれた1種又は2種以上の極性基を導入したポリオール
を主成分として用いることである。極性基を導入したポ
リオールに極性基を導入していないポリオールを併用す
るのが好ましい。
As the polyol used in the present invention, one or more polar groups selected from a sulfonic acid group, a sulfonic acid group, a carboxylic acid group and a carboxylic acid group in the molecule of the polyol as described above. That is, the polyol introduced with is used as a main component. It is preferable to use together a polyol having no polar group introduced therein with a polyol having a polar group introduced therein.

【0031】極性基(スルフォン酸基、スルフォン酸塩
基、カルボン酸基、カルボン酸塩基)を導入すると強磁
性体微粒子と樹脂原料との濡れが際だって良くなり、分
散体有機相の粘度を下げる効果がある。その為、やむを
得ず使用した有機溶剤の必要量を減らすことができると
いうメリットがある。
When a polar group (a sulfonic acid group, a sulfonic acid group, a carboxylic acid group, a carboxylic acid group) is introduced, the wetting of the ferromagnetic fine particles and the resin raw material is significantly improved, and the effect of lowering the viscosity of the dispersion organic phase is obtained. There is. Therefore, there is an advantage that the necessary amount of the organic solvent used can be reduced.

【0032】さらに、極性基を導入した効果として特筆
すべきことは、後記するシランカップリング剤を使用し
た効果と同様もしくはそれ以上に、磁性体と生成するウ
レタン尿素樹脂とを強固に接着させる効果があることで
ある。
Further, a remarkable effect as the introduction of the polar group is the effect of strongly adhering the magnetic material and the urethane urea resin to be formed to the same level as or more than the effect of using the silane coupling agent described later. Is there.

【0033】スルフォン酸基、スルフォン酸塩基、カル
ボン酸基、カルボン酸塩基導入の合計量は全樹脂分に対
して0.001〜1 mmol/gが良く、より好まし
くは0.01〜0.3 mmol/gである。
The total amount of the sulfonic acid group, the sulfonic acid group, the carboxylic acid group and the carboxylic acid group introduced is preferably 0.001 to 1 mmol / g, more preferably 0.01 to 0.3, based on the total resin content. It is mmol / g.

【0034】導入量がこの範囲より少ないと、有機相の
粘度低下、有機溶剤減量の効果、及び磁性体と生成する
ウレタン尿素樹脂とを強固に接着させる効果がなくな
る。逆に導入量がこれより多いと、キャリヤが親水性に
なりすぎてしまい、帯電性に悪影響を与える。特に高湿
の環境下で帯電量の低下をもたらす。
When the amount introduced is less than this range, the effect of lowering the viscosity of the organic phase, the effect of reducing the amount of the organic solvent, and the effect of firmly adhering the magnetic material and the urethane urea resin produced are lost. On the other hand, if the amount introduced is larger than this, the carrier becomes too hydrophilic, which adversely affects the charging property. In particular, in a high humidity environment, the amount of charge is reduced.

【0035】スルフォン酸基、スルフォン酸塩基を導入
する方法の例としては、例えば2−スルフォナトリウム
−1,4−ブタンジオール、1−スルフォナトリウム−
1,4−ブタンジオール、3−スルフォナトリウム−
2,5−ジメチル−3−ヘキセン−2,5−ジオール、
2,5−ジスルフォカリウム−3,4−ヘキサンジオー
ル、3−スルフォカリウム−1,5−ペンタンジオー
ル、タウリン、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)
タウリンまたはスルフォベタインの如き、各種の単量体
類、 HOROOCCH2CH(SO3M)COOR'OH [R、R’はCn2n(n=2〜8)、又は−(CH2
2O)m−(CH2CHCH3O)l− (m,l=0〜2
0)、Mはアルカリ金属]で示されるスルフォン酸アル
カリ金属塩基含有グリコールを短鎖ジオールとして用い
るか、新たなポリエステルポリオールの原料グリコール
又はポリエーテルジオール又はポリカプルラクトンジオ
ールの開始剤として用いることによりポリエステルポリ
オール、ポリエーテルジオール、ポリカプロラクトンジ
オールにスルフォン酸基、スルフォン酸塩基を導入させ
ることが可能である。
Examples of the method of introducing a sulfonic acid group or a sulfonic acid group include, for example, 2-sulfosodium-1,4-butanediol, 1-sulfosodium-
1,4-butanediol, 3-sulfosodium-
2,5-dimethyl-3-hexene-2,5-diol,
2,5-Disulfopotassium-3,4-hexanediol, 3-sulfopotassium-1,5-pentanediol, taurine, N, N-bis (2-hydroxyethyl)
Such as taurine or sulfobetaines, the monomers of various, HOROOCCH 2 CH (SO 3 M ) COOR'OH [R, R ' is C n H 2n (n = 2~8 ), or - (CH 2 C
H 2 O) m - (CH 2 CHCH 3 O) l - (m, l = 0~2
0), M is an alkali metal], and a sulfonic acid alkali metal base-containing glycol is used as a short-chain diol, or is used as a raw material glycol for a new polyester polyol, or as an initiator of a polyether diol or a polycaprolactone diol. It is possible to introduce a sulfonic acid group or a sulfonic acid group into the polyol, polyether diol, or polycaprolactone diol.

【0036】また他の導入法としてポリエステルポリオ
ールの酸成分として、5ーナトリウムスルフォイソフタ
ル酸、5−カリウムスルフォイソフタル酸、2−ナトリ
ウムスルフォイソフタル酸、2−カリウムスルフォイソ
フタル酸、ナトリウムスルフォコハク酸等を用いて、ポ
リエステルポリオールにスルフォン酸基、スルフォン酸
塩基を導入させることが可能である。
As another introduction method, as an acid component of polyester polyol, 5-sodium sulfoisophthalic acid, 5-potassium sulfoisophthalic acid, 2-sodium sulfoisophthalic acid, 2-potassium sulfoisophthalic acid, sodium sulfite is used. It is possible to introduce a sulfonate group and a sulfonate group into the polyester polyol by using phosuccinic acid or the like.

【0037】カルボン酸基、カルボン酸塩基を導入する
方法としては、例えば、ジメチロールプロピオン酸また
はそのアルカリ金属塩を短鎖ジオールとしてそのまま用
いるか、叉はスルフォン酸基、スルフォン酸塩基の導入
と同様の形でポリエステルポリオール、ポリエーテルジ
オール、ポリカプロラクトンジオールにカルボン酸基、
カルボン酸塩基を導入させることが可能である。
As the method for introducing the carboxylic acid group or the carboxylic acid group, for example, dimethylolpropionic acid or an alkali metal salt thereof is used as a short chain diol as it is, or the same as the introduction of the sulfonic acid group or the sulfonic acid group. In the form of polyester polyol, polyether diol, polycaprolactone diol with a carboxylic acid group,
It is possible to introduce a carboxylate group.

【0038】本発明に用いられるポリイソシアネートと
しては、それら自体が公知であるようなものは、いずれ
も使用し得るが、それらのうちでも特に代表的なものの
みを例示するに止めれば、まず、脂肪族イソシアネート
として、ヘキサメチレンジイソシアネート、2,4−ジ
イソシアネート−1−1−メチルシクロヘキサン、ジイ
ソシアネートシクロブタン、テトラメチレンジイソシア
ネート、o−、m−もしくはp−キシリレンジイソシア
ネート、水添キシリレンジイソシアネート、ジシクロヘ
キシルメタンジイソシアネート、ジメチルジシクロヘキ
シルメタンジイソシアネート、リジンジイソシアネー
ト、シクロヘキサンジイソシアネート、ドデカンジイソ
シアネート、テトラメチルキシレンジイソシアネートま
たはイソホロンジイソシアネート等が挙げられる。又、
芳香族イソシアネートとして特に代表的なもののみを例
示するにとどめれば、トリレン−2,4−ジイソシアネ
ート、トリレン−2,6−ジイソシアネート、ジフェニ
ルメタン−4,4′−ジイソシアネート、3−メチルジ
フェニルメタン−4,4′−ジイソシアネート、m−も
しくはp−フェニレンジイソシアネート、クロロフェニ
レン−2,4−ジイソシアネート、ナフタリン−1,5
−ジイソシアネート、ジフェニル−4,4′−ジイソシ
アネート、3,3′−ジメチルジフェニル−1,3,5
−トリイソプロピルベンゼン−2,4−ジイソシアネー
トカーボジイミド変性ジフェニルメタンジイソシアネー
ト、ポリフェニルポリメチレンイソシアネートまたはジ
フェニルエーテルジイソシアネート等である。
As the polyisocyanate used in the present invention, any of those known per se can be used, but of these, only representative ones will be exemplified. As aliphatic isocyanate, hexamethylene diisocyanate, 2,4-diisocyanate-1-methylcyclohexane, diisocyanate cyclobutane, tetramethylene diisocyanate, o-, m- or p-xylylene diisocyanate, hydrogenated xylylene diisocyanate, dicyclohexylmethane diisocyanate , Dimethyldicyclohexylmethane diisocyanate, lysine diisocyanate, cyclohexane diisocyanate, dodecane diisocyanate, tetramethyl xylene diisocyanate or isophorone diisocyanate Cyanate, and the like. or,
As the aromatic isocyanates, only typical ones are listed. Tolylene-2,4-diisocyanate, tolylene-2,6-diisocyanate, diphenylmethane-4,4'-diisocyanate, 3-methyldiphenylmethane-4, 4'-diisocyanate, m- or p-phenylene diisocyanate, chlorophenylene-2,4-diisocyanate, naphthalene-1,5
-Diisocyanate, diphenyl-4,4'-diisocyanate, 3,3'-dimethyldiphenyl-1,3,5
-Triisopropylbenzene-2,4-diisocyanate Carbodiimide-modified diphenylmethane diisocyanate, polyphenyl polymethylene isocyanate, diphenyl ether diisocyanate and the like.

【0039】そのほかのポリイソシアネートとして、例
えば過剰のイソシアネート化合物と各種の二価アルコー
ル、三価アルコールまたは四価以上の多価アルコールで
代表されたポリヒドロキシ化合物と反応させて得られる
ポリウレタンポリイソシアネートを得る方法や、上掲さ
れた如き各種のジイソシアネート類またはポリイソシア
ネートを重合させることによって得られる、イソシアヌ
レート環を含んだポリイソシアネートを得る方法、ある
いはアロファネート結合を含んだポリイソシアネートを
得る方法、さらには、水と反応させたビュレット結合を
含んだポリイソシアネートを得る方法、二酸化炭素と反
応させる方法などによって得られるイソシアネートプレ
ポリマーを単独あるいは併用してもよい。
As another polyisocyanate, for example, a polyurethane polyisocyanate obtained by reacting an excess isocyanate compound with a polyhydroxy compound represented by various dihydric alcohols, trihydric alcohols or polyhydric alcohols having a valence of 4 or more is obtained. Method, obtained by polymerizing various diisocyanates or polyisocyanates as listed above, a method for obtaining a polyisocyanate containing an isocyanurate ring, or a method for obtaining a polyisocyanate containing an allophanate bond, further, The isocyanate prepolymer obtained by a method of obtaining a polyisocyanate containing a buret bond reacted with water or a method of reacting with carbon dioxide may be used alone or in combination.

【0040】当該ポリイソシアネートの数平均分子量
は、磁性キャリヤが強靱性に優れるものであるため、2
00〜10,000なる範囲が好ましい。さらに300
〜7,000なる範囲が、よりさらに500〜5,000
なる範囲内が最も適切である。
The number average molecular weight of the polyisocyanate is 2 because the magnetic carrier is excellent in toughness.
The range of 00 to 10,000 is preferable. Further 300
The range of ~ 7,000 is more than 500-5,000
Is most appropriate.

【0041】本発明において水中に添加されて好適に用
いられるポリアミン類としては、公知慣用のジアミン
類、ポリアミン類、またはそれらの混合物が挙げられる
が、それらのうちでも特に代表的なもののみを挙げるに
とどめれば、1,2−エチレンジアミン、ビス(3−ア
ミノプロピル)アミン、ヒドラジン、ヒドラジン−2−
エタノール、ビス(2−メチルアミノエチル)メチルア
ミン、1,4−ジアミノシクロヘキサン、3−アミノ−
1−メチルアミノプロパン、N−ヒドロキシエチルエチ
レンジアミン、N−メチル−ビス(3−アミノプロピ
ル)アミン、テトラエチレンジアミン、ヘキサメチレン
ジアミン、ビス(N,N’−アミノエチル)−1,2−
エチレンジアミン、1−アミノエチル−1,2−エチレ
ンジアミン、ジエチレントリアミン、テトラエチレンペ
ンタミン、ペンタエチレンヘキサミン、イソホロンジア
ミン、キシリレンジアミン、水添キシリレンジアミン、
水添4,4’−ジアミノジフェニルメタン等の脂肪族ア
ミン類、フェニレンジアミン、トルイレンジアミン、
2,4,6−トリアミノトルエン、1,3,6−トリア
ミノナフタレン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン
等の芳香族アミン類がある。更に、これら上掲のポリア
ミンの各種の誘導体、例えばエポキシ化合物、アクリル
化合物との付加物、有機カルボン酸とのアミド化縮合物
等がある。
In the present invention, as the polyamines to be preferably added to water and used, there are known and commonly used diamines, polyamines, or a mixture thereof, but among them, only typical ones are mentioned. 1,2-ethylenediamine, bis (3-aminopropyl) amine, hydrazine, hydrazine-2-
Ethanol, bis (2-methylaminoethyl) methylamine, 1,4-diaminocyclohexane, 3-amino-
1-methylaminopropane, N-hydroxyethylethylenediamine, N-methyl-bis (3-aminopropyl) amine, tetraethylenediamine, hexamethylenediamine, bis (N, N'-aminoethyl) -1,2-
Ethylenediamine, 1-aminoethyl-1,2-ethylenediamine, diethylenetriamine, tetraethylenepentamine, pentaethylenehexamine, isophoronediamine, xylylenediamine, hydrogenated xylylenediamine,
Hydrogenated 4,4'-diaminodiphenylmethane and other aliphatic amines, phenylenediamine, toluylenediamine,
There are aromatic amines such as 2,4,6-triaminotoluene, 1,3,6-triaminonaphthalene, and 4,4′-diaminodiphenylmethane. Further, there are various derivatives of the above-mentioned polyamines such as epoxy compounds, adducts with acrylic compounds, and amidation condensates with organic carboxylic acids.

【0042】またスルフォン酸塩基を有するジアミン化
合物として、ジアミノトルエンスルフォン酸金属塩、ナ
フチレンジアミンスルフォン酸金属塩等があり、これら
を利用しても良い。
As the diamine compound having a sulfonic acid group, there are diaminotoluenesulfonic acid metal salt, naphthylenediamine sulfonic acid metal salt and the like, and these may be used.

【0043】本発明において用いられるシランカップリ
ング剤とは、分子中に2個以上の異なった反応基をもつ
有機珪素単量体をいう。2個の反応基の1つは無機質と
化学結合する反応基(メトキシ基、エトキシ基、セロソ
ルブ基など)であり、もう1つの反応基は有機合成樹脂
と化学結合する反応基(ビニル基、エポキシ基、メタク
リル基、アミノ基、メルカプト基など)である。
The silane coupling agent used in the present invention means an organic silicon monomer having two or more different reactive groups in the molecule. One of the two reactive groups is a reactive group that chemically bonds with an inorganic substance (methoxy group, ethoxy group, cellosolve group, etc.), and the other reactive group chemically reacts with an organic synthetic resin (vinyl group, epoxy group). Group, methacryl group, amino group, mercapto group, etc.).

【0044】シランカップリング剤を使用することによ
り、強磁性体微粒子の樹脂原料に対する濡れが良くなる
為、磁性体と生成するウレタン尿素樹脂とが強固に接着
されるという効果がある。
The use of the silane coupling agent improves the wettability of the ferromagnetic fine particles with the resin raw material, and has the effect of firmly bonding the magnetic material and the urethane urea resin produced.

【0045】本発明に使用し得る市販のシランカップリ
ング剤としては、ビニルトリクロルシラン、ビニルトリ
ス(βメトキシエトキシ)シラン、ビニルトリエトキシ
シラン、ビニルトリメトキシシラン、γメタクリロキシ
プロピルトリメトキシシラン、β−(3,4エポキシシ
クロヘキシル)エチ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
プロピルメチルジエトキシシラン、N−β(アミノエチ
ル)γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β
(アミノエチル)γ−アミノプロピルメチルジメトキシ
シラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−
フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、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などが挙げられる。より好
ましくは、有機合成樹脂と化学結合する反応基としてエ
ポキシ基、アミノ基、メルカプト基をもつものである
が、本発明のシランカップリング剤としてはこれらに限
定されるものではない。
Commercially available silane coupling agents usable in the present invention include vinyltrichlorosilane, vinyltris (βmethoxyethoxy) silane, vinyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, γmethacryloxypropyltrimethoxysilane, β- (3,4 epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, N-β (aminoethyl) γ-aminopropyltrimethoxysilane, N- β
(Aminoethyl) γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, N-
Phenyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ
-Mercaptopropyltrimethoxysilane, γ-chloropropyltrimethoxysilane and the like can be mentioned. More preferably, it has an epoxy group, an amino group, or a mercapto group as a reactive group that chemically bonds to the organic synthetic resin, but the silane coupling agent of the present invention is not limited to these.

【0046】シランカップリング剤は、強磁性体微粒子
とポリオールとポリイソシアネートとの混合物に直接添
加しても良いし、強磁性体微粒子表面を予めシランカッ
プリング剤で処理しておく方法で使用しても良い。シラ
ンカップリング剤の使用量は強磁性体微粒子の0.01
〜3重量%、より好ましくは0.1〜1重量%使用する
のが良い。シランカップリング剤の量が0.01重量%
より少ないと濡れの改善効果がなく、3重量%より多く
てもそれ以上の濡れ改善効果が認められずコストアップ
になるので好ましくはない。
The silane coupling agent may be added directly to the mixture of the ferromagnetic fine particles, the polyol and the polyisocyanate, or the surface of the ferromagnetic fine particles may be treated with the silane coupling agent in advance. May be. The amount of the silane coupling agent used is 0.01 for the ferromagnetic fine particles.
.About.3% by weight, more preferably 0.1 to 1% by weight. Amount of silane coupling agent is 0.01% by weight
If it is less than the above range, the effect of improving wetting will not be obtained, and if it exceeds 3% by weight, no further effect of improving the wetting will be recognized and the cost will increase, which is not preferable.

【0047】本発明においては、シランカップリング剤
の代わりにチタンカップリング剤を使用することもでき
る。またシランカップリング剤とチタンカップリング剤
を併用して用いることもできる。
In the present invention, a titanium coupling agent may be used instead of the silane coupling agent. It is also possible to use a silane coupling agent and a titanium coupling agent in combination.

【0048】本発明において、有機相の粘度を下げ、懸
濁粒子化を容易ならしめる為に有機溶剤が添加される。
有機溶剤としては、芳香族系または脂肪族系の炭化水
素、エステル、エーテル、あるいはケトン系のものが適
し、就中、ベンゼン、トルエン、キシレン、シクロヘキ
サン、メチルシクロヘキサン、ジフェニルエーテルまた
はミネラルスピリットなどが適している。
In the present invention, an organic solvent is added to lower the viscosity of the organic phase and facilitate suspension particle formation.
Suitable organic solvents are aromatic or aliphatic hydrocarbons, esters, ethers, or ketones, among which benzene, toluene, xylene, cyclohexane, methylcyclohexane, diphenyl ether, mineral spirits, etc. are suitable. There is.

【0049】これらの有機溶剤にシランカップリング剤
を予め溶解しておいて強磁性体微粒子に加えても良い。
有機溶剤はウレタン反応、尿素反応の終了後に除去する
必要がある為、出来るだけ少量使用するのが好ましい。
The silane coupling agent may be previously dissolved in these organic solvents and added to the ferromagnetic fine particles.
Since it is necessary to remove the organic solvent after completion of the urethane reaction and the urea reaction, it is preferable to use as little amount as possible.

【0050】ポリアミンの量に関しては、有機相中に含
まれるポリオールのOH基に対して過剰なイソシアネー
ト基の1当量につき、ポリアミンを0.1〜1.0当量
より好ましくは0.3〜0.8当量添加するのが良い。
With respect to the amount of polyamine, the amount of polyamine is 0.1 to 1.0 equivalent, more preferably 0.3 to 0.1, per equivalent of excess isocyanate group to OH group of the polyol contained in the organic phase. It is better to add 8 equivalents.

【0051】キャリヤ粒子界面において尿素反応を行
い、また、粒子内部でウレタン化反応を実施させること
によって、本発明の磁性キャリヤが得られる。有機相を
水相中に懸濁分散せしめるに際し、懸濁分散の安定化を
図るために、ポリビニルアルコール、ヒドロキシアルキ
ルセルロース、カルボキシアルキルセルロース、アラビ
アゴム、ポリアクリル酸、ポリアクリルアミド、ポリビ
ニルピロリドンまたはエチレン無水マレイン酸共重合体
の如き、各種の懸濁安定剤を1種または2種以上を、水
相中に0.01〜20重量%なる範囲内で、好ましく
は、0.02〜20重量%なる範囲内で、用いるのが良
い。
The magnetic carrier of the present invention can be obtained by carrying out a urea reaction at the interface of carrier particles and a urethanization reaction inside the particles. When the organic phase is suspended and dispersed in the aqueous phase, polyvinyl alcohol, hydroxyalkyl cellulose, carboxyalkyl cellulose, gum arabic, polyacrylic acid, polyacrylamide, polyvinylpyrrolidone or ethylene anhydride is used in order to stabilize the suspension dispersion. One or two or more of various suspension stabilizers such as maleic acid copolymers are added to the aqueous phase in an amount of 0.01 to 20% by weight, preferably 0.02 to 20% by weight. It is better to use within the range.

【0052】ポリビニルアルコールの場合、鹸化度は7
0〜90モル%が好ましい。また、この水相は、公知慣
用のノニオン系、アニオン系またはカチオン系の各種の
界面活性剤を含有していても一向に差し支えない。界面
活性剤の量は0.001〜1重量%、好ましくは0.0
02〜1重量%使用される。
In the case of polyvinyl alcohol, the saponification degree is 7
0 to 90 mol% is preferable. Further, the aqueous phase may contain various known and commonly used nonionic, anionic or cationic surfactants. The amount of surfactant is 0.001-1% by weight, preferably 0.0
Used in an amount of 02 to 1% by weight.

【0053】本発明にあっては、粒子の内部において、
ウレタン化反応をせしめるものであるが、公知の如く、
ヒドロキシル基とイソシアネート基との間のウレタン化
反応は、特にイソシアネート基が脂肪族系に基づく場合
には、アミノ基との尿素化反応に比較して、反応速度が
小さい傾向にある。周知の如く、水とイソシアネート基
との反応性は、ヒドロキシル基との反応性に比して極め
て小さく、かつ、ポリアミン類の添加により形成される
外壁による隔離効果によって、水分の粒子内部への浸透
は無視できる処から、反応温度を上げ、時間をかけるこ
とによって、粒子中でのウレタン化反応を実施するとい
う、本発明の目的は、無論、達成される。
In the present invention, inside the particles,
Although it causes a urethanization reaction, as is well known,
The urethanization reaction between the hydroxyl group and the isocyanate group tends to have a smaller reaction rate than the ureation reaction with the amino group, particularly when the isocyanate group is based on an aliphatic group. As is well known, the reactivity between water and an isocyanate group is extremely small compared to the reactivity with a hydroxyl group, and the permeation effect of the outer wall formed by the addition of polyamines allows the permeation of water into the inside of particles. The object of the present invention of carrying out the urethanization reaction in the particles by raising the reaction temperature and taking time from a negligible place is of course achieved.

【0054】この場合粒子内で、イソシアネート基とヒ
ドロキシル基との反応を極めて効果的に促進せしめる目
的で、ジブチル錫オキサイド、ナフテン酸コバルト、ナ
フテン酸亜鉛、塩化第一錫、塩化第二錫、テトラ−n−
ブチル錫、トリ−n−ブチル錫アセテート、n−ブチル
錫トリクロライド、トリメチル錫ハイドロオキサイド、
ジメチル錫ジクロライド、ジブチル錫アセテート、ジブ
チル錫ジラウレート、オクテン酸錫またはカリウムオレ
エートの如き、各種の有機金属触媒の1種または2種以
上を添加することができる。この有機金属触媒の量は、
有機相に対して5〜10,000ppm、好ましくは1
0〜5,000ppmなる範囲内で添加するのが望まし
い。該有機金属触媒の添加によって、極めて短時間に、
強靱なる磁性キャリヤを形成せしめることができる。つ
まりこれらの有機金属触媒は、イソシアネート基とヒド
ロキシル基との反応を極めて効果的に促進せしめるもの
である。
In this case, dibutyltin oxide, cobalt naphthenate, zinc naphthenate, stannous chloride, stannic chloride, and tetrachloride are used for the purpose of accelerating the reaction between the isocyanate group and the hydroxyl group in the particle very effectively. -N-
Butyltin, tri-n-butyltin acetate, n-butyltin trichloride, trimethyltin hydroxide,
One or more of various organometallic catalysts such as dimethyltin dichloride, dibutyltin acetate, dibutyltin dilaurate, tin octenoate or potassium oleate can be added. The amount of this organometallic catalyst is
5 to 10,000 ppm, preferably 1 with respect to the organic phase
It is desirable to add it within the range of 0 to 5,000 ppm. By adding the organometallic catalyst, in an extremely short time,
A strong magnetic carrier can be formed. That is, these organometallic catalysts can very effectively promote the reaction between the isocyanate group and the hydroxyl group.

【0055】上記触媒の添加時期としては、水中への分
散に先立って、有機相中に予め添加しておくか、あるい
は、有機相を水中に分散せしめる工程と、ポリアミン類
を添加する工程との中間で行うのが適切である。ポリア
ミン類を添加したのちの当該触媒の添加は、粒子外壁が
形成されつつある状態のために、当該触媒が粒子内部に
取り込まれ難くなり、ひいては、粒子内部のウレタン化
反応促進性が低下する傾向にある処から、好ましくな
い。
The catalyst is added in advance in the organic phase prior to the dispersion in water, or the step of dispersing the organic phase in water and the step of adding polyamines. It is appropriate to do it in the middle. The addition of the catalyst after adding the polyamines makes it difficult for the catalyst to be taken into the inside of the particle due to the state where the outer wall of the particle is being formed, and as a result, the urethanization reaction accelerating property inside the particle tends to decrease. It is not preferable because

【0056】本発明においては、有機相を構成する樹脂
原料、配合比、樹脂中の極性基(スルフォン酸基、スル
フォン酸塩基、カルボン酸基、カルボン酸塩基)の導入
量、溶剤の添加量、分散工程における懸濁安定剤および
/または界面活性剤の種類とそれらの使用量、あるいは
分散工程での攪拌速度や反応温度などの諸条件を、適宜
選択することにより、その粒子径を自由に設計し調整す
ることができる。
In the present invention, the resin raw materials constituting the organic phase, the compounding ratio, the introduced amount of the polar group (sulfonic acid group, sulfonate group, carboxylic acid group, carboxylate group) in the resin, the added amount of the solvent, The particle size can be freely designed by appropriately selecting the types of suspension stabilizers and / or surfactants used in the dispersion step and their amounts, or various conditions such as stirring speed and reaction temperature in the dispersion step. Can be adjusted.

【0057】本発明の磁性キャリヤの平均粒子径は、使
用するトナーの粒子径、現像ギャプ(感光体と現像スリ
ーブ間距離)及び要求される解像度に応じて設計され
る。通常は10〜300ミクロン(μm)なる程度の範
囲であり、より好ましくは15〜150μmの範囲であ
る。
The average particle size of the magnetic carrier of the present invention is designed according to the particle size of the toner used, the development gap (distance between the photosensitive member and the development sleeve) and the required resolution. It is usually in the range of about 10 to 300 μm (μm), and more preferably in the range of 15 to 150 μm.

【0058】粒子径は、(株)セイシン企業製 レーザ
回折式粒度分析計PRO−7000Sを用い、50%体
積平均粒子径を測定する。本発明の磁性キャリヤは、概
略次のようにして製造される。 (A)有機相を調整する工程では、先ず強磁性体微粒子
とポリオールと少量の有機溶剤とを混合する。この際必
要に応じてニーダー、アトライター、ボールミル、サン
ドミル、ロールミル、超音波ホモジナイザ等の混練分散
装置を用いてもよい。つぎにポリイソシアネートを加え
て手早く混合して有機相を得る。この段階で有機金属触
媒を加えておいてもよい。
For the particle size, a 50% volume average particle size is measured using a laser diffraction particle size analyzer PRO-7000S manufactured by Seishin Enterprise Co., Ltd. The magnetic carrier of the present invention is generally manufactured as follows. In the step (A) of adjusting the organic phase, first, the ferromagnetic fine particles, the polyol and a small amount of the organic solvent are mixed. At this time, if necessary, a kneading / dispersing device such as a kneader, an attritor, a ball mill, a sand mill, a roll mill or an ultrasonic homogenizer may be used. Next, polyisocyanate is added and mixed quickly to obtain an organic phase. An organometallic catalyst may be added at this stage.

【0059】また必要に応じて、イソシアネート基に対
して活性もしくは不活性な各種添加剤類、帯電制御剤
類、カーボンブラック、滑剤類、あるいはキシレン樹脂
やケトン樹脂の如き各種の合成樹脂類をも、適宜有機相
に添加使用しても良い。 (B)上記有機相を水相中に懸濁分散する工程は、ホモ
ミキサー、ホモディスパー、または超音波ホモジナイザ
ーなどによって行うことができる。粒子を球状にするに
際しては、多くの場合、前記の分散工程が終了した後、
プロペラ型攪拌機等を使用して、分散系をマイルドに攪
拌せしめることが、一層好ましい。マイルドに攪拌され
た状態の懸濁分散液に対し、ポリアミン類の添加以前
に、ジブチル錫ジラウレートの如き、前掲のウレタン化
反応用有機金属触媒を添加する。
If necessary, various additives that are active or inactive with respect to isocyanate groups, charge control agents, carbon black, lubricants, and various synthetic resins such as xylene resin and ketone resin may also be used. Alternatively, they may be appropriately added to the organic phase and used. The step (B) of suspending and dispersing the above organic phase in an aqueous phase can be performed by a homomixer, a homodisper, an ultrasonic homogenizer, or the like. In making the particles spherical, in many cases, after the dispersion step is completed,
It is more preferable to stir the dispersion mildly using a propeller stirrer or the like. Before the addition of the polyamines, the above-mentioned organometallic catalyst for urethanization reaction, such as dibutyltin dilaurate, is added to the suspension dispersion in a mildly stirred state.

【0060】かかる分散液にポリアミン類を添加する
が、当該ポリアミン類は、有効成分が5〜70%となる
ように、水もしくは有機溶剤によって希釈して添加せし
めるのが好ましい。
Polyamines are added to the dispersion, and the polyamines are preferably added by diluting with water or an organic solvent so that the active ingredient is 5 to 70%.

【0061】しかるのち、数十分〜数時間後に、反応温
度を40〜95℃、好ましくは、50〜90℃に昇温
し、その温度に1時間〜数時間のあいだ保持して反応を
終結する。
Then, after several tens of minutes to several hours, the reaction temperature is raised to 40 to 95 ° C., preferably 50 to 90 ° C., and the temperature is maintained for 1 hour to several hours to terminate the reaction. To do.

【0062】有機相を調整する時もしくはポリアミンを
添加するときに同時に加えられた有機溶剤は、上記反応
時間中に同時に留去されるが、尚残留する場合は、反応
終了後減圧下で完全に留去する。 (C)キャリヤ粒子表面にスルフォン酸アルカリ金属
塩、カルボン酸アルカリ金属塩が存在する場合には、ア
ルカリ金属カチオンの50%以上を、好ましくは90%
以上を水素イオン、2価以上の金属カチオン、または有
機カチオンの中から選ばれた1種以上のカチオンにイオ
ン交換するのが好ましい。
The organic solvent added at the same time when adjusting the organic phase or when adding the polyamine is distilled off at the same time during the above reaction time, but if it still remains, it is completely removed under reduced pressure after completion of the reaction. Distill off. (C) When an alkali metal sulfonate or an alkali metal carboxylic acid is present on the surface of the carrier particles, 50% or more, preferably 90%, of the alkali metal cation is used.
The above is preferably ion-exchanged with one or more kinds of cations selected from hydrogen ions, divalent or higher valent metal cations, and organic cations.

【0063】この工程はイオン交換樹脂用のカラムに本
発明のキャリヤ粒子を充填して、イオン交換樹脂と同様
の方法で簡便にイオン交換をおこなうことができる。2
価以上の金属カチオンの例としては、Mg,Ca,B
a,Zn,Al,Sn,Fe,Co,Ni,Mn,Cu
等の金属イオンが、有機カチオンの例としては、トリメ
チルベンジルアンモニウムなどのアンモニウム塩が挙げ
られる。 (D)かくして得られた強磁性微粒子を内包したポリウ
レタンポリ尿素架橋粒子は、充分に水洗された後、スプ
レードライ法、遠心分離乾燥法、ろ過乾燥法、凍結乾燥
法または流動床乾燥法などにより乾燥され、必要に応じ
て解砕、分級される。
In this step, the column for the ion exchange resin is filled with the carrier particles of the present invention, and the ion exchange can be easily carried out by the same method as the ion exchange resin. Two
Examples of metal cations having a valence of more than 3 are Mg, Ca, B
a, Zn, Al, Sn, Fe, Co, Ni, Mn, Cu
Examples of the metal cations such as and organic cations include ammonium salts such as trimethylbenzylammonium. (D) The polyurethane polyurea crosslinked particles containing the ferromagnetic fine particles thus obtained are thoroughly washed with water and then subjected to a spray drying method, a centrifugal drying method, a filtration drying method, a freeze drying method or a fluidized bed drying method. It is dried, crushed and classified if necessary.

【0064】更に各種コーテイング剤による表面改質を
行なうことによって帯電性、導電性、流動性をコントロ
ールすることも可能である。なお、上記の方法は、懸濁
分散の媒体としては水を主成分とした製造方法を開示す
るものであるが、一般の有機溶剤または有機溶剤と水と
の混合溶媒を懸濁分散の媒体として使用することも可能
である。
It is also possible to control the charging property, conductivity and fluidity by further modifying the surface with various coating agents. The above method discloses a production method in which water is used as a main component of the suspension dispersion, but a general organic solvent or a mixed solvent of an organic solvent and water is used as the suspension dispersion medium. It is also possible to use.

【0065】[0065]

【実施例】次に、実施例、比較例を挙げて本発明を具体
的に説明する。以下において、部および%は特に断りの
ない限り、すべて重量基準であるものとする。
EXAMPLES Next, the present invention will be specifically described with reference to Examples and Comparative Examples. In the following, all parts and% are based on weight unless otherwise specified.

【0066】はじめに、使用している各原料について概
説しておくことにする。 (1):ポリイソシアネート 「バーノックDN−980S」(大日本インキ化学工
業(株)製の、ヘキサメチレンジイソシアネートを用い
て得られるイソシアヌレート環含有ポリイソシアネー
ト;イソシアネート基含有率=21.0%〕;以下、こ
れをPI−1とする。
First, each raw material used will be outlined. (1): Polyisocyanate "Bernock DN-980S" (manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc., isocyanurate ring-containing polyisocyanate obtained using hexamethylene diisocyanate; isocyanate group content = 21.0%); Hereinafter, this is referred to as PI-1.

【0067】「バーノック DN−750」〔大日本
インキ化学工業(株)製の、トルエンジイソシアネート
・アダクト型ポリイソシアネートの75%酢酸エチル溶
液;固形分換算イソシアネート基含有率=17.3
%〕;以下、これをPI−2とする。
"Bernock DN-750" [a 75% ethyl acetate solution of toluene diisocyanate / adduct type polyisocyanate, manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc .; solid content conversion isocyanate group content = 17.3
%]; Hereinafter, this is referred to as PI-2.

【0068】「バーノック 9−409」(大日本イ
ンキ化学工業(株)製のジフェニルメタンジイソシアネ
ートのポリメリック体;イソシアネート基含有率31.
0%;以下これをPI−3とする。
"Bernock 9-409" (polymer of diphenylmethane diisocyanate manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc .; isocyanate group content 31.
0%; hereinafter referred to as PI-3.

【0069】「バーノック DN901S」(大日本
インキ化学工業(株)製の、ヘキサメチレンジイソシア
ネートを用いて得られるイソシアヌレート環含有ポリイ
ソシアネート;イソシアネート基含有率=23.5
%〕;以下、これをPI−4とする。 (2):ポリオール トリメチロールプロパンとε−カプロラクトンとの重
縮合反応によって得られる、水酸基価が168.5なる
ポリカプロラクトンポリエステルトリオール;以下、こ
れをPO−1とする。
"Bernock DN901S" (manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc., isocyanurate ring-containing polyisocyanate obtained using hexamethylene diisocyanate; isocyanate group content = 23.5)
%]; Hereinafter, this is referred to as PI-4. (2): Polyol Polycaprolactone polyester triol having a hydroxyl value of 168.5, obtained by polycondensation reaction of trimethylolpropane and ε-caprolactone; hereinafter referred to as PO-1.

【0070】水酸基価が160.3なるポリプロピレ
ングリコール;以下、これをPO−2とする。 (3):ポリアミン化合物 エチレンジアミン;以下、EDAと略す。
Polypropylene glycol having a hydroxyl value of 160.3; hereinafter referred to as PO-2. (3): Polyamine compound Ethylenediamine; hereinafter abbreviated as EDA.

【0071】イソホロンジアミン;以下、IPDAと
略す。 合成例1 ナトリウムスルフォイソフタル酸148部、ネオペンチ
ルグリコール114.4部、酢酸亜鉛0.08部をを5
00ml4つ口フラスコに仕込み、190℃、6時間エ
ステル交換反応を行い、中間体(A)を得る。次にこの
中間体(A)16.3部、ネオペンチルグリコール13
9.4部、アジピン酸153.3部、ジブチルチンオキ
シド0.1部を500ml4つ口フラスコに仕込み、6
時間かけて220℃まで昇温し、更に6時間220℃で
エステル化反応を行って酸価5.0、水酸基価132.
6のスルフォン酸ナトリウム基を含有するポリエステル
ポリオール(B)を得た。
Isophoronediamine; hereinafter abbreviated as IPDA. Synthesis Example 1 5 parts of 148 parts of sodium sulfoisophthalic acid, 114.4 parts of neopentyl glycol and 0.08 part of zinc acetate were added.
The mixture is placed in a 00 ml four-necked flask and transesterified at 190 ° C. for 6 hours to obtain an intermediate (A). Next, 16.3 parts of this intermediate (A), neopentyl glycol 13
Charge 9.4 parts, 153.3 parts of adipic acid, and 0.1 parts of dibutyltin oxide into a 500 ml four-necked flask,
The temperature was raised to 220 ° C. over a period of time, and the esterification reaction was further performed at 220 ° C. for 6 hours to give an acid value of 5.0 and a hydroxyl value of 132.
A polyester polyol (B) containing 6 sodium sulfonate groups was obtained.

【0072】実施例1 マグネタイトMAT−305(戸田工業(株)製)100
部、信越化学製シランカップリング剤KBM803(γ
−メルカプトプロピルトリメトキシシラン)0.5部、
アセトン200部を500mlビーカー中で混合攪拌し
た後アセトンを留去してシランカップリング剤処理マグ
ネタイト(C)を得た。
Example 1 Magnetite MAT-305 (manufactured by Toda Kogyo KK) 100
, Shin-Etsu Chemical silane coupling agent KBM803 (γ
-Mercaptopropyltrimethoxysilane) 0.5 part,
After 200 parts of acetone was mixed and stirred in a 500 ml beaker, acetone was distilled off to obtain a silane coupling agent-treated magnetite (C).

【0073】1,000mlのフラスコに、「フジHE
C AL−15F」(フジケミカル(株)製の、ヒドロキ
シエチルセルロース)の19部を、356部の水に溶解
した水相を準備した。
In a 1,000 ml flask, "Fuji HE
An aqueous phase was prepared by dissolving 19 parts of "CAL-15F" (hydroxyethyl cellulose manufactured by Fuji Chemical Co., Ltd.) in 356 parts of water.

【0074】別の容器で、PI−1の18.1部と、P
O−1の11.4部と、上記のシランカップリング剤処
理マグネタイト(C)70.5部と、トルエンの20部
とを混合して有機相とした。
In a separate container, 18.1 parts of PI-1 and P
11.4 parts of O-1, 70.5 parts of the magnetite (C) treated with the above silane coupling agent, and 20 parts of toluene were mixed to form an organic phase.

【0075】20℃において、ホモミキサーを用いて、
7,000〜7,500rpmで水相を攪拌しながら、こ
こへ、予め用意しておいた有機相を仕込み、1分間攪拌
して懸濁分散液を得た。
At 20 ° C., using a homomixer,
While stirring the aqueous phase at 7,000 to 7,500 rpm, an organic phase prepared in advance was charged therein and stirred for 1 minute to obtain a suspension dispersion liquid.

【0076】次いで、この懸濁分散液を別のフラスコに
移し、パドラー型の攪拌翼によって、200rpmで攪
拌しながら、ジブチル錫ジラウレート(DBTDL)の
0.1部を添加し、2分後に更に、EDAの50%水溶
液の1.4部を仕込んだ。
Then, this suspension dispersion was transferred to another flask, 0.1 part of dibutyltin dilaurate (DBTDL) was added while stirring at 200 rpm by a paddler type stirring blade, and after 2 minutes, further, 1.4 parts of a 50% aqueous solution of EDA was charged.

【0077】室温(約25℃)に2時間保持したのち、
50℃に昇温して1時間、更に、80℃で2時間の反応
を続行せしめた。反応終了後、水洗、濾過、乾燥、解砕
して目的とする磁性キャリヤを得た。
After being kept at room temperature (about 25 ° C.) for 2 hours,
The temperature was raised to 50 ° C. and the reaction was continued for 1 hour and further at 80 ° C. for 2 hours. After the completion of the reaction, the target magnetic carrier was obtained by washing with water, filtering, drying and crushing.

【0078】このものの平均粒子径は24μmであっ
た。この磁性キャリヤの90部と非磁性トナーの10部
を混合して現像剤とし、現像試験機(市販複写機 EP
430を改造したもの)で現像テストを行ったところ、
高解像度でかつベタ部均一性の良好な高画質が得られ
た。
The average particle diameter of this product was 24 μm. 90 parts of this magnetic carrier and 10 parts of non-magnetic toner are mixed to make a developer, and a development tester (commercial copying machine EP
430) was modified and the development test was performed,
A high quality image with high resolution and good solid part uniformity was obtained.

【0079】又7万枚複写に相当する連続運転テストの
のち、感光体表面を観察したところ、傷の発生は少な
く、良好であった。またキャリヤ側の破壊、劣化もほと
んど認められず、良好であった。
After a continuous operation test corresponding to copying 70,000 sheets, the surface of the photoreceptor was observed and found to be good with few scratches. In addition, the carrier side was good, with almost no damage or deterioration.

【0080】このキャリヤの表面を走査型電子顕微鏡で
観察した結果、磁性体と樹脂とがよく接着している様子
が窺えた。 比較例1 重量平均分子量30,000のスチレンアクリル樹脂2
9.5部とマグネタイトMT305の70.5部を加圧
ニーダーを用いて溶融混練し、ジェットミルで粉砕後、
分級して平均粒子径25μmの磁性キャリヤを得た。こ
の磁性キャリヤの90部と非磁性トナーの10部を混合
して現像剤とし、実施例1と同様のテストを行なった。
現像テストではほぼ同等の画像が得られたが、7万枚複
写相当の連続運転テストののちに感光体表面を観察した
ところ損傷が著しく、画像にも現われていた。
As a result of observing the surface of this carrier with a scanning electron microscope, it was found that the magnetic substance and the resin were well adhered. Comparative Example 1 Styrene acrylic resin 2 having a weight average molecular weight of 30,000 2
9.5 parts and 70.5 parts of magnetite MT305 were melt-kneaded using a pressure kneader and pulverized with a jet mill,
By classification, a magnetic carrier having an average particle diameter of 25 μm was obtained. The same test as in Example 1 was conducted using 90 parts of this magnetic carrier and 10 parts of non-magnetic toner as a developer.
In the development test, almost the same image was obtained, but when the surface of the photoconductor was observed after the continuous operation test equivalent to copying 70,000 sheets, the damage was remarkable and it appeared in the image.

【0081】実施例2 下掲する如き処方に変更する以外は、実施例1と同様に
して、目的とする磁性キャリヤを得た。
Example 2 A target magnetic carrier was obtained in the same manner as in Example 1 except that the formulation was changed as described below.

【0082】すなわち、水相としては、それぞれ、「P
VA−205」((株)クラレ製のポリビニルアルコール
の部分ケン化物)の9部、「PVA−217」(同上)
の10部および水の356部を用い、一方有機相として
は、それぞれ、PI−2の26.7部、PO−1の7.
6部、合成例1に記載のポリエステルポリオール(B)
の2部、マグネタイトは未処理のマグネタイトMAT3
05の70.4部およびトルエンの10部を用い、さら
にウレタン化触媒としては、DBTDLの0.18部を
用い、そして、ポリアミンとしては、EDAの25%水
溶液の2.5部を用いた。反応生成物を濾紙で濾別、水
洗後、カラムに充填して、5%の塩化第二鉄水溶液を流
してイオン交換し、充分水洗して磁性キャリヤを得た。
このものの平均粒子径は28μmであった。
That is, as the water phase, "P
VA-205 "(partially saponified polyvinyl alcohol manufactured by Kuraray Co., Ltd.), 9 parts," PVA-217 "(same as above)
10 parts and 356 parts of water were used, while the organic phases were 26.7 parts of PI-2 and 7.-1 of PO-1, respectively.
6 parts, polyester polyol (B) described in Synthesis Example 1
2 part, magnetite is untreated magnetite MAT3
70.4 parts of 05 and 10 parts of toluene were used, 0.18 parts of DBTDL was further used as the urethanization catalyst, and 2.5 parts of a 25% aqueous solution of EDA was used as the polyamine. The reaction product was filtered with a filter paper, washed with water, packed in a column, flowed with a 5% ferric chloride aqueous solution for ion exchange, and sufficiently washed with water to obtain a magnetic carrier.
The average particle diameter of this product was 28 μm.

【0083】この磁性キャリヤの90部と非磁性トナー
の10部を混合して現像剤とし、現像試験機(市販複写
機 EP430を改造したもの)で現像テストを行った
ところ、高解像度でかつベタ部均一性の良好な高画質が
得られた。又7万枚複写に相当する連続運転テストのの
ち、感光体表面を観察したところ傷の発生は少なく、良
好であった。またキャリヤ側の破壊、劣化もほとんど認
められず、良好であった。
90 parts of the magnetic carrier and 10 parts of the non-magnetic toner were mixed as a developer, and a development test was conducted with a development tester (a commercial copying machine EP430 was modified). High image quality with good part uniformity was obtained. After the continuous operation test corresponding to copying 70,000 sheets, the surface of the photoreceptor was observed and found to be good with few scratches. In addition, the carrier side was good, with almost no damage or deterioration.

【0084】実施例3 下掲する如き処方に変更する以外は、実施例1と同様に
して、目的とする磁性キャリヤを得た。
Example 3 A target magnetic carrier was obtained in the same manner as in Example 1 except that the formulation was changed as described below.

【0085】すなわち、水相としては、それぞれ、「P
VA−205」の9部、「PVA−217」の10部お
よび水の273部を用い、一方、有機相としては、それ
ぞれPI−3の15.0部、PO−2の12.8部、ジ
メチロールプロピオン酸0.6部およびトルエンの15
部を用い、また、マグネタイトとしては実施例1記載の
シランカップリング剤処理マグネタイト(C)の71.
6部を、さらに、ウレタン化触媒としては、DBTDL
の0.18部を用い、そしてポリアミンとしては、IP
DAの30%水溶液の7.8部を用いることにより、完
全に架橋化したポリマー粒子が得られた。
That is, as the water phase, "P
9 parts of "VA-205", 10 parts of "PVA-217" and 273 parts of water were used, while the organic phase was 15.0 parts of PI-3 and 12.8 parts of PO-2, respectively. 0.6 parts of dimethylolpropionic acid and 15 parts of toluene
71 parts of the silane coupling agent-treated magnetite (C) described in Example 1 are used as the magnetite.
Further, 6 parts of DBTDL as a urethane catalyst
0.18 parts of
Fully crosslinked polymer particles were obtained by using 7.8 parts of a 30% aqueous solution of DA.

【0086】このものの平均粒子径は24μmであっ
た。この磁性キャリヤの90部と非磁性トナーの10部
を混合して現像剤とし、現像試験機(市販複写機 EP
430を改造したもの)で現像テストを行ったところ、
高解像度でかつベタ部均一性の良好な高画質が得られ
た。又7万枚複写に相当する連続運転テストののち、感
光体表面を観察したところ傷の発生は少なく、良好であ
った。また、キャリヤ側の破壊、劣化もほとんど認めら
れず、良好であった。
The average particle size of this product was 24 μm. 90 parts of this magnetic carrier and 10 parts of non-magnetic toner are mixed to make a developer, and a development tester (commercial copying machine EP
430) was modified and the development test was performed,
A high quality image with high resolution and good solid part uniformity was obtained. After the continuous operation test corresponding to copying 70,000 sheets, the surface of the photoreceptor was observed and found to be good with few scratches. Further, the carrier side was good, with almost no breakage or deterioration observed.

【0087】実施例4 下掲する如き処方に変更する以外は、実施例1と同様に
して、目的とする磁性キャリヤを得た。
Example 4 The target magnetic carrier was obtained in the same manner as in Example 1 except that the formulation was changed as described below.

【0088】すなわち、水相としては、それぞれ、「P
VA−420」の0.15部、および水の340部を用
い、一方、有機相としては、それぞれPI−4の19.
9部、PO−1の1部、合成例1に記載のポリエステル
ポリオール(B)の1.9部およびトルエンの28部を
用い、また、マグネタイトとしては実施例1記載のシラ
ンカップリング剤処理マグネタイト(C)の71.6
部、さらに、ウレタン化触媒としては、DBTDLの
0.003部を用い、そして、ポリアミンとしては、E
DAの25%水溶液の3.2部を用いた。ホモミキサの
回転数は4500〜5000rpmで行った。
That is, as the water phase, "P
0.15 parts of VA-420 "and 340 parts of water were used, while the organic phase was 19.
9 parts, 1 part of PO-1, 1.9 parts of the polyester polyol (B) described in Synthesis Example 1 and 28 parts of toluene were used, and the magnetite was the silane coupling agent-treated magnetite described in Example 1. (C) 71.6
And 0.003 part of DBTDL as the urethanization catalyst, and E as the polyamine.
3.2 parts of a 25% aqueous solution of DA were used. The rotation speed of the homomixer was 4500 to 5000 rpm.

【0089】このものの平均粒子径は40μmであっ
た。この磁性キャリヤを走査型電子顕微鏡で撮影したも
のを図1に示した。この磁性キャリヤの90部と非磁性
トナーの10部を混合して現像剤とし、現像試験機(市
販複写機 EP430を改造したもの)で現像テストを
行ったところ、高解像度でかつベタ部均一性の良好な高
画質が得られた。又7万枚複写に相当する連続運転テス
トののち、感光体表面を観察したところ傷の発生は少な
く、良好であった。また、キャリヤ側の破壊、劣化もほ
とんど認められず、良好であった。
The average particle diameter of this product was 40 μm. A photograph of this magnetic carrier taken by a scanning electron microscope is shown in FIG. 90 parts of this magnetic carrier and 10 parts of non-magnetic toner were mixed as a developer, and a development test was conducted with a development tester (a commercial copying machine EP430 was modified). A good high image quality was obtained. After the continuous operation test corresponding to copying 70,000 sheets, the surface of the photoconductor was observed and found to be good with few scratches. Further, the carrier side was good, with almost no breakage or deterioration observed.

【0090】[0090]

【発明の効果】本発明の電子写真用キャリヤは内部がウ
レタン結合、外壁が尿素結合からなる架橋構造を有し、
内包されている強磁性体微粒子がカップリング剤の効
果、スルフォン基、カルボキシル基の効果によって樹脂
中に良く分散して強固に接着しているため、またキャリ
ヤ表面が曲面形状を呈しているため、現像剤寿命が長
く、感光体を傷つけにくいという効果をもたらすもので
ある。
The electrophotographic carrier of the present invention has a crosslinked structure in which the inner portion is a urethane bond and the outer wall is a urea bond,
Due to the effect of the coupling agent, the sulfone group, and the carboxyl group, the encapsulated ferromagnetic fine particles are well dispersed and firmly adhered in the resin, and because the carrier surface has a curved shape, This has the effect that the developer has a long life and is less likely to damage the photoreceptor.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

(図面代用写真)キャリヤ粒子の形状構造 (Photo as substitute for drawing) Shape and structure of carrier particles

【図1】実施例4の磁性キャリヤの走査型電子顕微鏡写
真である。
FIG. 1 is a scanning electron micrograph of a magnetic carrier of Example 4.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】強磁性体微粒子と樹脂とからなる電子写真
用キャリヤにおいて、樹脂がスルフォン酸基、スルフォ
ン酸塩基、カルボン酸基、カルボン酸塩基からなる群の
中から選ばれた1種又は2種以上の極性基を含有し、か
つウレタン結合及び尿素結合からなる複合架橋構造を有
するポリウレタンポリ尿素であることを特徴とする電子
写真用磁性キャリヤ。
1. An electrophotographic carrier comprising fine ferromagnetic particles and a resin, wherein the resin is one or two selected from the group consisting of a sulfonic acid group, a sulfonic acid group, a carboxylic acid group and a carboxylic acid group. A magnetic carrier for electrophotography, which is a polyurethane polyurea containing at least one kind of polar group and having a composite crosslinked structure composed of a urethane bond and a urea bond.
【請求項2】強磁性体微粒子と樹脂とからなる電子写真
用キャリヤにおいて、樹脂がシランカップリング剤及び
/又はチタンカップリング剤を含有し、かつウレタン結
合及び尿素結合からなる複合架橋構造を有するポリウレ
タンポリ尿素であることを特徴とする電子写真用磁性キ
ャリヤ。
2. An electrophotographic carrier comprising fine ferromagnetic particles and a resin, wherein the resin contains a silane coupling agent and / or a titanium coupling agent and has a composite crosslinked structure composed of a urethane bond and a urea bond. A magnetic carrier for electrophotography, which is a polyurethane polyurea.
【請求項3】キャリヤ表面が、曲面形状を呈しているこ
とを特徴とする請求項1又は2記載の電子写真用磁性キ
ャリヤ。
3. The magnetic carrier for electrophotography according to claim 1, wherein the carrier surface has a curved shape.
【請求項4】キャリヤの平均粒子径が、10〜300ミ
クロンである請求項1〜3のいずれか1項記載の電子写
真用磁性キャリヤ。
4. The magnetic carrier for electrophotography according to claim 1, wherein the average particle size of the carrier is 10 to 300 μm.
【請求項5】強磁性体微粒子とスルフォン酸基、スルフ
ォン酸塩基、カルボン酸基、カルボン酸塩基からなる群
の中から選ばれた1種又は2種以上の極性基を有するポ
リオールを主成分とするポリオールとポリイソシアネー
トとの混合物をポリアミンを含む水相中に懸濁分散させ
た後、ポリアミンと反応させることを特徴とする電子写
真用磁性キャリヤの製造方法。
5. A main component is a ferromagnetic fine particle and a polyol having one or more polar groups selected from the group consisting of a sulfonic acid group, a sulfonic acid group, a carboxylic acid group, and a carboxylic acid group. A method for producing a magnetic carrier for electrophotography, which comprises suspending and dispersing a mixture of a polyol and a polyisocyanate to be dispersed in an aqueous phase containing polyamine and then reacting the suspension with the polyamine.
【請求項6】ポリオールとポリイソシアネートとの混合
物にシランカップリング剤及び/又はチタンカップリン
グ剤を添加することを特徴とする請求項5記載の電子写
真用磁性キャリヤの製造方法。
6. The method for producing a magnetic carrier for electrophotography according to claim 5, wherein a silane coupling agent and / or a titanium coupling agent is added to the mixture of polyol and polyisocyanate.
【請求項7】強磁性体微粒子の表面を予めシランカップ
リング剤及び/又はチタンカップリング剤で処理するこ
とを特徴とする請求項5記載の電子写真用キャリヤの製
造方法。
7. The method for producing an electrophotographic carrier according to claim 5, wherein the surface of the ferromagnetic fine particles is previously treated with a silane coupling agent and / or a titanium coupling agent.
【請求項8】反応終了後に、キャリヤ表面に存在する極
性基のアルカリ金属カチオンの50%以上を、水素イオ
ン、2価以上の金属カチオン、及び有機カチオンからな
る群から選ばれた1種又は2種以上のカチオンにイオン
交換することを特徴とする請求項5〜7のいずれか1項
記載の電子写真用磁性キャリヤの製造方法。
8. After completion of the reaction, 50% or more of the alkali metal cations of polar groups present on the surface of the carrier are selected from the group consisting of hydrogen ion, divalent or higher valent metal cation, and organic cation, or 2 or more. The method for producing a magnetic carrier for electrophotography according to any one of claims 5 to 7, wherein ion exchange is performed with at least one kind of cation.
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