JPS60254054A - 磁性トナ− - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は磁性トナー（−関する。本発明の磁性トナーは
、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ｍ像を現像する分野で有効に利用される。

〈従来の技術〉 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年発刊５巻４号、１７５頁
）等Ｃ二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（ユは、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
トナーを用いて現偉し、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、ワッ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
ェライト造粒物キャリアとからなる２成分トナー現像剤
と、合成樹脂、ワックスあるいは天然樹脂中にマグネタ
イトなどの磁性粉全分散させた磁性トナーからなる１成
分トナー現像剤がある。

１成分系現像方法は現像剤（＝キャリアを用いないので
、卑ヤリアとトナーの混合比率の調整が不要であり、ま
た、キャリアとトナーを充分均一（＝混合するための攪
拌操作ｔ−特ｃ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さると云う利点を有する。

更Ｃ二、キャリアの経時的劣化に基づく、現俸画質の低
下と云っ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
やワックス中に均一（；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ζ：、均
一に分散させることは容易ではない。そのため、両者の
混線工程に長時間ｔ−賢したり、大きな混線エネルギー
を有する混線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Ｓ１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（二関するかかる欠点を解消させるため（；
、種々の方法が考えられている。たとえば、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
ｉ二より、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（Ｗ開開５Ｏ−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（二おける転写効率の低下
を防止しようとする試み（４ＩＮ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（二分散させ、懸濁重合で重合せしめるこ
とＣユより樹脂中への磁り粉の分散性を高め、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５８−７６４６７等が提案されている。しかしながら
、かかる試み（＝よってもなお、マグネタイト等の磁性
粉を樹脂やワックス中（；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ッ
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。

〈発明が解決しようとする問題点〉 本発明の磁性トナーは、前項（−舶載された従来の磁性
トナーの問題点、すなわち１、（１）磁性粉が樹脂やワ
ックス中（二分散しにくく、（２）磁性粉がトナーから
脱離しゃすい、という問題点を解決するものである。

〈問題点を解決するための手段〉 本発明は、塩素を有するシランカップリング剤３よび分
子量１００以上のビニル基含有化合物によって表面処理
された磁性粉を含有する磁性トナーを提供すること（二
より、従来の問題点を解決するものである。

本発明（−係わる塩素を有するシランカップリング剤と
しては、たとえば、 Ｃ）（ａｓｔｃｔ３、Ｃ２Ｈ５５ＩＣ１ｓ、Ｃ，Ｈ，，
５ＪＣＩ３、ＣＨ，８ｉＨＣ１、（ＣＨ，）、８　ｉｃ
ｌ、、等＋１０７＃−’！−ルクロロシラン類、Ｃ５Ｈ
５８ｉＣＩｓ　等のフェニルクｏロシラ７’Ｊｉ４、Ｃ
Ｈ２＝ＣＨ８ｉｃｌ、１．ＣＨ２−ＣＨ８ｉ（ＣＨａＪ
Ｃｌｓ、等Ｏビニルクロロシラン類、ＣＩ　（ＣＨ２）
ａ　８　ｉ　（ＯＣＨａ　）ｓ、等のアルコキシクロ日
シラン類を示すことができる。

また、本発明Ｃ二係わる分子量１００以上のビニル基含
有化合物としては、たとえば、アクリル酸エステル類、
メタアクリル酸エステル類、Ｎ−置換アクリルアミド類
、Ｎ−置換メタアクリルアミド類、マレイン化ポリブタ
ジェン、等の化合物を示すことができる。

本発明に３いて、塩素を有するシランカップリング剤お
よび分子量１ｏｏ以上のビニル基含有化合物で表面処理
された磁性粉を得る方法は特Ｃ二限定されず、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（１）に先ず塩素を有
するシランカップリング剤（１：）を加熱処理し、その
後分子量１００以上のビニル基含有化合物佃）を加熱処
理する方法。

口）　不活性有機溶媒中で上記（１）と（ＩＩ）と（１
１０Ｔｈ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（１１）と０１ｉ）
を反応させ、その後（１）を添加して加熱処理する方法
。

本発明（二係わる塩素を有するシランカブプリング剤の
使用量は、磁性粉に対してα１〜５重量％程度であり、
好ましくは０．５〜１．５重ｔ＊である。また、分子量
１００以上のビニル基含有化合物の使用量は、塩素を有
するシランカップリング剤の２〜４倍量（重量基準）が
適当である。

磁性粉の処理（二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あげることができる。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。

不発明の磁性トナーに用いることができる磁性粉・とじ
ては、従来より磁性トナー（二用いられてさた磁性材料
はすべて使用可能であり、たとえはマグネタイト、フェ
ライト、鉄、ニッケル、コバルト等の粉末をあげること
かでさる。

本発明に８いては、塩素を有するシランカップリング剤
と、分子１１１００以上のビニル基含有化合物を併用し
て磁性粉の表面を処理することが重要であり、塩素を有
するシランカブプリング剤のみ、あるいは分子量１００
以上のビニル基含有化合物のみで処理しても性能的（＝
満足される磁性トナーを得ることはできない。

〈本発明の効果〉 本発明の磁性トナーは、磁性粉と樹脂あるいはワックス
との親和性が太さいため、磁性粉の分野状態が良好とな
る効果を有する。さら（：、磁性粉と樹脂の接着性が良
いので、磁性トナーから磁性粉が脱着しく二くいという
効果もめる。

次Ｃ二不発明金実施例Ｃ二よりさらに詳しく説明するが
、本発明はこｎら実施例のみ（＝限定されるものではな
い。

実施例１ 冷却管付４ツロフラスコＣ二、マグネタイト（戸田工業
のＥＰＴ−５００）　１００部、トルエン３００部、塩
素を有するシランカップリング剤であるＣＩ（ＣＨ２）
易８　ｉ　（ＯＣＨｓ　）を１部及びマレイン化ポリブ
タジェン（日本ｉ運のＢＮ樹脂）３部をとり、８０″Ｃ
で２時間攪拌し、その後多量のトルエンでマグネタイト
を洗浄、次いで乾燥させた。

〔磁性トナー製造■〕

前記の方法で得た表面被覆されたマグネタイト５５部と
ビスフェノール系ポリエステル樹脂（花王石鹸株式会社
製のニュートラツク３８２Ａ）４５部を混合し、該混合
分を２軸押出し混線機（ニ一度通して混練し、次いでホ
ソカワミクロン株式会社の粉砕機（登録商標名：バルベ
ライザーＪで粗粉砕し、さらに気流式ジェットミルで微
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１２〜１３μｍ
の磁性トナーを得た。

〔磁性トナー製造■〕

前記の表面被覆マグネタイト６０部と融点１０８°Ｃの
ポリエチレンワックス４０部と全混合し、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■〕

前記の表面被覆マグネタイ）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
／Ｉ、比ＭＭＡ／５ｔ＝５０１５０．分子量２０万）を
混合し、該混合物を２軸押出し混線機に一一通して混練
し、次いでホンカワｉクロン株式会社の粉砕機（登碌商
標名：パルベライザー）モ粗粉砕し、さらに気流式ジェ
ン）（ルで微粉砕した。該微粉砕物を２５０″Ｃ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
２５゛μｍ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■８よび■で得られた磁性トナー
を、それぞれ別々Ｃニ一定量白紙上（−取り、磁性粉の
分散状１１ｔ−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っきりと確認さ
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（：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、磁気トナーか
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。

寿施例２ 実施例１で用いたマレイン化ポリブタジェンのかわりに
２ウリルメタアクリレ一ト３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
（二重じて３種類の磁性トナーを製造し、実施例１と同
一の方法（二より、マグネタイトの分散性Ｓ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で用いたシランカップリング剤のかわりに、Ｃ
Ｈ２＝ＣＨ８１Ｃ１，で表わされる７２ン力ツプリング
剤３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）ｔ−用いて実施例１の方法（二重じて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Ｓよび遊離性の評価を行つた。

これらの結果は表−１（二示す。

比較例１ 実施例１で用いたマグネタイトを何ら被覆する゛ことな
くそのまま用いて、実施例１の磁性トナー製造（：準じ
て３種類の磁性トナーを製造した。次いで、これら磁性
トナーにつき、実施例１と同一の方法で、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−１Ｃ二示す。

比較例２ 冷却管付４ツロ７−）スコＣ：、実施例１で用いたマグ
ネタイト１００部、トルエンａｏｏｓ、および実施例１
で用いたシランカップリング剤をとり、実施例１と同様
にして、シランカップリンタ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（二より、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 冷却管付４ツロフラスコに、実施例１で用いたマグネタ
イト１００部、トルエン３００部、８よび実施例１で用
いたラウリルメタアクリレート３ｇをとり、実施例１と
同様（ニして、ラウリルメタアクリレートのみで表面被
覆さｔたマグネタイトラ得た。次いで該表面被覆マグネ
タイトに用いて、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（二より、マグ
ネタイトの分散性８よび遊離性の評価を行った。これら
の結果は表−１に示す。

表　−１

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、　塩素を有するシランカップリング剤および分子量
   １００以上のビニル基含有化合物によって表面処理され
   た磁性粉を含有することを特徴外！や磁性）ｆ−・