JPS6317222A - 球形を呈したマグネタイト粒子粉末及びその製造法 - Google Patents
球形を呈したマグネタイト粒子粉末及びその製造法Info
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- JPS6317222A JPS6317222A JP61158265A JP15826586A JPS6317222A JP S6317222 A JPS6317222 A JP S6317222A JP 61158265 A JP61158265 A JP 61158265A JP 15826586 A JP15826586 A JP 15826586A JP S6317222 A JPS6317222 A JP S6317222A
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-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
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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。
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、Si含有量がFeに対し0.1〜5.0原子
%であって、粒子表面が飽和脂肪酸で被覆されており、
且つ、電気抵抗が1013〜1O15ΩcI11であり
、しかも、温度安定性に優れている球形を呈したマグネ
タイト粒子からなる球形を呈したマグネタイト粒子粉末
及びその製造法に関するものである。
%であって、粒子表面が飽和脂肪酸で被覆されており、
且つ、電気抵抗が1013〜1O15ΩcI11であり
、しかも、温度安定性に優れている球形を呈したマグネ
タイト粒子からなる球形を呈したマグネタイト粒子粉末
及びその製造法に関するものである。
その主な用途は、静電複写用の絶縁性磁性トナー用材料
粒子粉末である。
粒子粉末である。
近年、静電複写機の普及はめざましく、それに伴い、現
像剤である磁気トナーの研究開発が盛んであり、その特
性向上が要求されている。
像剤である磁気トナーの研究開発が盛んであり、その特
性向上が要求されている。
静電複写機用に用いられる現像剤は、インキ成分である
トナーとトナーを搬送するキャリアとからなり、従来か
ら一般に使用されているこの種の現像剤には、トナーと
キャリアとが混合している二成分系現像剤とキャリア機
能を具備している一成分系現像剤とがある。
トナーとトナーを搬送するキャリアとからなり、従来か
ら一般に使用されているこの種の現像剤には、トナーと
キャリアとが混合している二成分系現像剤とキャリア機
能を具備している一成分系現像剤とがある。
二成分系現像剤は、キャリアに一定粒度の鉄粉、ガラス
ピーズ等を用いて潜像へトナーを供給するものである。
ピーズ等を用いて潜像へトナーを供給するものである。
一方、−成分系現像剤は、磁性トナーと呼ばれ、トナー
自身が感磁性を持つことにより、キャリアを用いること
なく、トナー自身で搬送と現像を行うものであり、磁性
粒子粉末を合成樹脂中に分散させた一定粒度の粉末であ
る。
自身が感磁性を持つことにより、キャリアを用いること
なく、トナー自身で搬送と現像を行うものであり、磁性
粒子粉末を合成樹脂中に分散させた一定粒度の粉末であ
る。
一成分系現像剤に1よ、大別して導電性磁性トナーと絶
縁性磁性トナーがあり、普通紙への複写が可能なことか
ら後者が広く活用されている。
縁性磁性トナーがあり、普通紙への複写が可能なことか
ら後者が広く活用されている。
絶縁性磁性トナーは、例えば、静電気学会誌第7巻第4
号(1983年)の第238頁の「・・・・(2)絶縁
性磁性トナー 樹脂中に磁性粉末を含有せしめて10”
Ωcm以上の比延抗に設定せしめる。・・・・」なる記
載の通り、電気抵抗が10”ΩCl11以上であること
が必要であるが、その為には、樹脂中に分散させる磁性
粒子粉末の電気抵抗が出来るだけ高く、長期に亘り安定
であることが強く要求されている。
号(1983年)の第238頁の「・・・・(2)絶縁
性磁性トナー 樹脂中に磁性粉末を含有せしめて10”
Ωcm以上の比延抗に設定せしめる。・・・・」なる記
載の通り、電気抵抗が10”ΩCl11以上であること
が必要であるが、その為には、樹脂中に分散させる磁性
粒子粉末の電気抵抗が出来るだけ高く、長期に亘り安定
であることが強く要求されている。
即ち、樹脂自体は1015Ωeta程度を示す高絶縁体
であるが、樹脂中に多量(30〜60重量%)に含有さ
れる磁性粒子粉末の電気抵抗はlO7ΩCl11程度と
低い為、得られる磁性トナーの電気抵抗は一般に樹脂の
それより低くなってしまうからである。
であるが、樹脂中に多量(30〜60重量%)に含有さ
れる磁性粒子粉末の電気抵抗はlO7ΩCl11程度と
低い為、得られる磁性トナーの電気抵抗は一般に樹脂の
それより低くなってしまうからである。
また、磁性トナーは、製造時及び現像時に高温にされさ
れる為、磁性トナー用材料粉末である磁性粒子粉末は、
温度安定性に優れていることが強く要求されている。
れる為、磁性トナー用材料粉末である磁性粒子粉末は、
温度安定性に優れていることが強く要求されている。
即ち、磁性トナーは、マグネタイト粒子等の磁性粒子粉
末と樹脂とを加熱溶融混練し、冷却固化させた後、粉砕
し、更に、加熱された熱気流中に噴霧状にして通過させ
て球状化処理を行うことにより製造されている。また、
現像に際しては、磁性トナーを定着する為に熱定着や圧
力定着が行われる。
末と樹脂とを加熱溶融混練し、冷却固化させた後、粉砕
し、更に、加熱された熱気流中に噴霧状にして通過させ
て球状化処理を行うことにより製造されている。また、
現像に際しては、磁性トナーを定着する為に熱定着や圧
力定着が行われる。
従来、磁性トナー用(n性粒子粉末として一般に黒色を
呈する粒状又は立方状のマグネタイト粒子が広く使用さ
れており、該マグネタイト粒子は、一般に第一鉄塩水?
8液とアルカリ水?3 ?Piとの反応により得られた
水酸化第一鉄コロイドを含む懸濁液に空気等の酸素含有
ガスを吹き込むことにより製造され、ている。
呈する粒状又は立方状のマグネタイト粒子が広く使用さ
れており、該マグネタイト粒子は、一般に第一鉄塩水?
8液とアルカリ水?3 ?Piとの反応により得られた
水酸化第一鉄コロイドを含む懸濁液に空気等の酸素含有
ガスを吹き込むことにより製造され、ている。
電気抵抗が高く長期に亘り安定であり、しかも、温度安
定性に優れたマグネタイト粒子粉末は、現在、最も要求
されているところであるが、前述した公知方法により得
られるマグネタイト粒子粉末の電気抵抗は前述した通り
107ΩC11程度と低いものであり、また、温度安定
性も優れたものとは言い難い。即ち、公知方法により得
られた黒色のマグネタイト粒子粉末は、200〜300
℃程度でマグネタイトとなり茶褐色に変色し、更に55
0℃程度の高温になるとヘマタイトとなり赤褐色に変色
すると同時に磁性を失ってしまう。
定性に優れたマグネタイト粒子粉末は、現在、最も要求
されているところであるが、前述した公知方法により得
られるマグネタイト粒子粉末の電気抵抗は前述した通り
107ΩC11程度と低いものであり、また、温度安定
性も優れたものとは言い難い。即ち、公知方法により得
られた黒色のマグネタイト粒子粉末は、200〜300
℃程度でマグネタイトとなり茶褐色に変色し、更に55
0℃程度の高温になるとヘマタイトとなり赤褐色に変色
すると同時に磁性を失ってしまう。
上述した通り、電気抵抗が高く長期に亘り安定であり、
しかも温度安定性に優れたマグネタイト粒子粉末を製造
する方法の確立が強く要望されている。
しかも温度安定性に優れたマグネタイト粒子粉末を製造
する方法の確立が強く要望されている。
本発明者は、電気抵抗が高く長期に亘り安定であり、し
かも、温度安定性に優れたマグネタイト粒子粉末を製造
する方法について種々検討を重ねた結果、本発明に到達
したのである。
かも、温度安定性に優れたマグネタイト粒子粉末を製造
する方法について種々検討を重ねた結果、本発明に到達
したのである。
即ち、本発明は、Si含有量がFeに対し0.1〜5.
0原子%であって、粒子表面が飽和脂肪酸で被覆されて
おり、且つ、電気抵抗が1013〜1015Ωcmであ
り、しかも、温度安定性に優れていることを特徴とする
球形を呈したマグネタイト粒子からなる球形を呈したマ
グネタイト粒子粉末及び第−鉄塩水溶液と該第一鉄塩水
溶液中の第一鉄塩に対し0.80〜0.99当量の水酸
化アルカリとを反応させて得られた水酸化第一鉄コロイ
ドを含む第一鉄塩反応水溶液に加熱しながら酸素含有ガ
スを通気して上記水酸化第一鉄コロイドを酸化するにあ
たり、前記水酸化アルカリ又は前記水酸化第一鉄コロイ
ドを含む第一鉄塩水溶液のいずれかにあらかじめ水可溶
性ケイ酸塩をFeに対しSi換算で0.1〜5.0原子
%添加し、次いで、70〜100℃の温度範囲で加熱し
ながら酸素含有ガスを通気した後、該加熱酸化条件と同
一の条件下で水酸化第一鉄コロイドを酸化後の反応母液
中に残存する第一鉄塩に対し1.00当量以上の水酸化
アルカリを添加することにより球形を呈したSiを含有
するマグネタイト粒子を生成させ、次いで、該球形を呈
したSiを含有するマグネタイト粒子と飽和脂肪酸とを
攪拌混合することにより上記球形を呈したSiを含有す
るマグネタイト粒子の粒子表面を飽和脂肪酸で被覆する
ことよりなる球形を呈したマグネタイト粒子からなる球
形を呈したマグネタイト粒子粉末の製造法である。
0原子%であって、粒子表面が飽和脂肪酸で被覆されて
おり、且つ、電気抵抗が1013〜1015Ωcmであ
り、しかも、温度安定性に優れていることを特徴とする
球形を呈したマグネタイト粒子からなる球形を呈したマ
グネタイト粒子粉末及び第−鉄塩水溶液と該第一鉄塩水
溶液中の第一鉄塩に対し0.80〜0.99当量の水酸
化アルカリとを反応させて得られた水酸化第一鉄コロイ
ドを含む第一鉄塩反応水溶液に加熱しながら酸素含有ガ
スを通気して上記水酸化第一鉄コロイドを酸化するにあ
たり、前記水酸化アルカリ又は前記水酸化第一鉄コロイ
ドを含む第一鉄塩水溶液のいずれかにあらかじめ水可溶
性ケイ酸塩をFeに対しSi換算で0.1〜5.0原子
%添加し、次いで、70〜100℃の温度範囲で加熱し
ながら酸素含有ガスを通気した後、該加熱酸化条件と同
一の条件下で水酸化第一鉄コロイドを酸化後の反応母液
中に残存する第一鉄塩に対し1.00当量以上の水酸化
アルカリを添加することにより球形を呈したSiを含有
するマグネタイト粒子を生成させ、次いで、該球形を呈
したSiを含有するマグネタイト粒子と飽和脂肪酸とを
攪拌混合することにより上記球形を呈したSiを含有す
るマグネタイト粒子の粒子表面を飽和脂肪酸で被覆する
ことよりなる球形を呈したマグネタイト粒子からなる球
形を呈したマグネタイト粒子粉末の製造法である。
先ず、本発明において最も重要な点は、飽和脂肪酸で処
理するにあたり、被処理マグネタイト粒子として第一鉄
塩水溶液と該第一鉄塩水溶液中の第一鉄塩に対し0.8
0〜0.99当量の水酸化アルカリとを反応させて得ら
れた水酸化第一鉄コロイドを含む第一鉄塩反応水溶液に
加熱しながら酸素含有ガスを通気して上記水酸化コロイ
ドを酸化するにあたり、前記水酸化アルカリ又は前記水
酸化第一鉄コロイドを含む第一鉄塩水溶液のいずれかに
あらかじめ水可溶性ケイ酸塩をFeに対しSi換算で0
.1〜5.0原子%添加し、次いで、70〜100℃の
温度範囲で加熱しながら酸素含有ガスを通気した後、該
加熱酸化条件と同一の条件下で水酸化第一鉄コロイドを
酸化後の反応母液中に残存する第一鉄塩に対し1.00
当量以上の水酸化アルカリを添加することにより得られ
た球形を呈したSiを含有するマグネタイト粒子を用い
た点である。
理するにあたり、被処理マグネタイト粒子として第一鉄
塩水溶液と該第一鉄塩水溶液中の第一鉄塩に対し0.8
0〜0.99当量の水酸化アルカリとを反応させて得ら
れた水酸化第一鉄コロイドを含む第一鉄塩反応水溶液に
加熱しながら酸素含有ガスを通気して上記水酸化コロイ
ドを酸化するにあたり、前記水酸化アルカリ又は前記水
酸化第一鉄コロイドを含む第一鉄塩水溶液のいずれかに
あらかじめ水可溶性ケイ酸塩をFeに対しSi換算で0
.1〜5.0原子%添加し、次いで、70〜100℃の
温度範囲で加熱しながら酸素含有ガスを通気した後、該
加熱酸化条件と同一の条件下で水酸化第一鉄コロイドを
酸化後の反応母液中に残存する第一鉄塩に対し1.00
当量以上の水酸化アルカリを添加することにより得られ
た球形を呈したSiを含有するマグネタイト粒子を用い
た点である。
本発明において、電気抵抗が高く長期に亘り安定である
理由については未だ明らかではないが、本発明者は、被
処理粒子として用いた球形を呈したSiを含有するマグ
ネタイト粒子の球形性が向上したことに起因してマグネ
タイト粒子の粒子表面に飽和脂肪酸が疎水基であるアル
キル基を粒子表面から外へ向けて均−且つ緻密な状態で
強固に配向吸着されている為であろうと考えている。
理由については未だ明らかではないが、本発明者は、被
処理粒子として用いた球形を呈したSiを含有するマグ
ネタイト粒子の球形性が向上したことに起因してマグネ
タイト粒子の粒子表面に飽和脂肪酸が疎水基であるアル
キル基を粒子表面から外へ向けて均−且つ緻密な状態で
強固に配向吸着されている為であろうと考えている。
また、本発明において、温度安定性が優れたマグネタイ
ト粒子が得られる理由については未だ明らかではないが
、本発明者は、球形を呈したマグネタイト粒子の球形性
が向上したことに起因して粒子の表面活性が小さくなっ
たこと及びマグネタイト粒子中に含有されるSiの作用
によるものと考えている。
ト粒子が得られる理由については未だ明らかではないが
、本発明者は、球形を呈したマグネタイト粒子の球形性
が向上したことに起因して粒子の表面活性が小さくなっ
たこと及びマグネタイト粒子中に含有されるSiの作用
によるものと考えている。
従来マグネタイト粒子粉末を脂肪酸又はその塩等で被覆
することは種々試みられており、例えば、特開昭58−
14773号公報、特開昭61−53654公報、特開
昭54−139544号公報、特開昭56−64348
号公報及び特開昭56−128957号公報に記載の方
法があるが、いずれの場合にも、電気抵抗が十分高く長
期に亘り安定なマグネタイト粒子は未だ得られていない
。
することは種々試みられており、例えば、特開昭58−
14773号公報、特開昭61−53654公報、特開
昭54−139544号公報、特開昭56−64348
号公報及び特開昭56−128957号公報に記載の方
法があるが、いずれの場合にも、電気抵抗が十分高く長
期に亘り安定なマグネタイト粒子は未だ得られていない
。
従来、球形を呈したマグネタイト粒子を得る方法として
は、例えば、特開昭49−35900号公報及び特開昭
60−71529号公報に記載の方法があり、また、マ
グネタイト粒子の生成にあたり、水可溶性ケイ酸塩を添
加するものとしては、例えば、特公昭55−28203
号公報及び特開昭58−2226号公報に記載の方法が
ある。しかしながら、これらマグネタイト粒子について
脂肪酸で処理することについては何ら記載されておらず
、事実、後述の比較例に示す通り、電気抵抗が低いもの
であり、しかも、温度安定性に優れたものとは言い難い
ものである。
は、例えば、特開昭49−35900号公報及び特開昭
60−71529号公報に記載の方法があり、また、マ
グネタイト粒子の生成にあたり、水可溶性ケイ酸塩を添
加するものとしては、例えば、特公昭55−28203
号公報及び特開昭58−2226号公報に記載の方法が
ある。しかしながら、これらマグネタイト粒子について
脂肪酸で処理することについては何ら記載されておらず
、事実、後述の比較例に示す通り、電気抵抗が低いもの
であり、しかも、温度安定性に優れたものとは言い難い
ものである。
次に、本発明実施にあたっての諸条件について述べる。
本発明における第一鉄塩水溶液としては、硫酸第一鉄、
塩化第−鉄等が用いられる。
塩化第−鉄等が用いられる。
本発明における水酸化アルカリは、水酸化ナトリウム、
水酸化カリウム等のアルカリ金属の水酸化物及び水酸化
マグネシウム、水酸化カルシウム等のアルカリ土類金属
の水酸化物を使用することができる。
水酸化カリウム等のアルカリ金属の水酸化物及び水酸化
マグネシウム、水酸化カルシウム等のアルカリ土類金属
の水酸化物を使用することができる。
本発明における水酸化第一鉄コロイドを沈澱させる為に
使用する水酸化アルカリの量は、第一鉄塩水溶液中のF
e”に対し0.80〜0.99当量である。
使用する水酸化アルカリの量は、第一鉄塩水溶液中のF
e”に対し0.80〜0.99当量である。
0.80当量以下又は0.99当量以上である場合には
、球形を呈したマグネタイト粒子を生成することが困難
である。
、球形を呈したマグネタイト粒子を生成することが困難
である。
本発明における水酸化第一鉄コロイドを含む第一鉄塩反
応水溶液に酸素含有ガスを通気する際の反応温度は70
℃〜100℃である。
応水溶液に酸素含有ガスを通気する際の反応温度は70
℃〜100℃である。
70℃以下である場合には、針状晶ゲータイト粒子が混
在し、100℃以上でも球形を呈したマグネタイト粒子
は生成するが工業的ではない。
在し、100℃以上でも球形を呈したマグネタイト粒子
は生成するが工業的ではない。
酸化手段は酸素含有ガス(例えば空気)を液中に通気す
ることにより行う。
ることにより行う。
本発明において使用される水可溶性ケイ酸塩としてはナ
トリウム、カリウムのケイ酸塩がある。
トリウム、カリウムのケイ酸塩がある。
水可溶性ケイ酸塩の添加量は、Feに対してSi換算で
0.1〜5.0原子%である。
0.1〜5.0原子%である。
0.1原子%以下である場合には、本発明の目的とする
球形性の優れた球形を呈したマグネタイト粒子粉末を得
ることが出来ない。
球形性の優れた球形を呈したマグネタイト粒子粉末を得
ることが出来ない。
5.0原子%以上である場合には、添加した水可溶性ケ
イ酸塩が単独で析出し、球形を呈したマグネタイト粒子
中に混在する。
イ酸塩が単独で析出し、球形を呈したマグネタイト粒子
中に混在する。
本発明における水可溶性ケイ酸塩は、生成する球形を呈
したマグネタイト粒子の形状に関与するものであり、従
って、水可溶性ケイ酸塩の添加時期は、水酸化第一鉄コ
ロイドを含む第一鉄塩反応水溶液中に酸素含有ガスを通
気してマグネタイト粒子を生成する前であることが必要
であり、水酸化アルカリ又は、水酸化第一鉄コロイドを
含む第一鉄塩反応水溶液のいずれかに添加することがで
きる。
したマグネタイト粒子の形状に関与するものであり、従
って、水可溶性ケイ酸塩の添加時期は、水酸化第一鉄コ
ロイドを含む第一鉄塩反応水溶液中に酸素含有ガスを通
気してマグネタイト粒子を生成する前であることが必要
であり、水酸化アルカリ又は、水酸化第一鉄コロイドを
含む第一鉄塩反応水溶液のいずれかに添加することがで
きる。
第一鉄塩水溶液中に水可溶性ケイ酸塩を添加する場合に
は、水可溶性ケイ酸塩を添加すると同時にSingとし
て析出する為、本発明の目的とする球形性の向上した球
形を呈したマグネタイト粒子を得ることができない。
は、水可溶性ケイ酸塩を添加すると同時にSingとし
て析出する為、本発明の目的とする球形性の向上した球
形を呈したマグネタイト粒子を得ることができない。
添加した水可溶性ケイ酸塩は、はぼ全量が生成マグネタ
イト粒子粉末中に含有され、後出実施例に示される通り
、得られたマグネタイト粒子粉末は、添加量とほぼ同量
を含有している。
イト粒子粉末中に含有され、後出実施例に示される通り
、得られたマグネタイト粒子粉末は、添加量とほぼ同量
を含有している。
本発明における水酸化第一鉄コロイドの酸化後の母液中
に残存するFe”に対して添加する水酸化アルカリの量
は、1.00当量以上である。
に残存するFe”に対して添加する水酸化アルカリの量
は、1.00当量以上である。
1.00当量以下ではFe”が全量沈澱しない。1.O
O当量以上の工業性を勘案した量が好ましい量である。
O当量以上の工業性を勘案した量が好ましい量である。
本発明における反応母液中に残存するFe2°に対し水
酸化アルカリを添加する際の反応温度及び酸化手段は、
前出水酸化第一鉄コロイドを含む第一鉄塩反応水溶液に
酸素含有ガスを通気する際の条件と同一でよい。
酸化アルカリを添加する際の反応温度及び酸化手段は、
前出水酸化第一鉄コロイドを含む第一鉄塩反応水溶液に
酸素含有ガスを通気する際の条件と同一でよい。
本発明における脂肪酸の種類としては、飽和脂肪酸を用
いることができ、殊に、直鎖型飽和脂肪酸が好ましく、
具体的にはラウリン酸、ミリスチン酸、ステアリン酸、
パルミチン酸等が使用できる。
いることができ、殊に、直鎖型飽和脂肪酸が好ましく、
具体的にはラウリン酸、ミリスチン酸、ステアリン酸、
パルミチン酸等が使用できる。
飽和脂肪酸の量は、被処理粒子であるマグネタイト粒子
の粒子表面に飽和脂肪酸の単分子膜層を形成する為に必
要な量以上である。
の粒子表面に飽和脂肪酸の単分子膜層を形成する為に必
要な量以上である。
即ち、単分子層膜を形成する為に必要な飽和脂肪酸の量
(W)は、次式により求めることができる。
(W)は、次式により求めることができる。
S X 10”
飽和脂肪酸の量が、単分子層膜を形成する為に必要な量
以上である場合には、電気抵抗が高いマグネタイト粒子
を得ることができない。単分子層膜を形成する為に必要
な量以上であれば本発明の目的を達することができるが
、必要以上に添加する意味がなく、また、該マグネタイ
ト粒子の粒子表面に吸着しない余分の飽和脂肪酸が多量
に存在することとなり、該マグネタイト粒子を用いて得
られた磁気トナーの帯電特性に影響を及ぼすこととなる
、得られる飽和脂肪酸で被覆されたマグネタイト粒子の
絶縁性及び安定性を考慮すればその上限は、単分子N膜
を形成する為に必要な量の2倍量で充分である。
以上である場合には、電気抵抗が高いマグネタイト粒子
を得ることができない。単分子層膜を形成する為に必要
な量以上であれば本発明の目的を達することができるが
、必要以上に添加する意味がなく、また、該マグネタイ
ト粒子の粒子表面に吸着しない余分の飽和脂肪酸が多量
に存在することとなり、該マグネタイト粒子を用いて得
られた磁気トナーの帯電特性に影響を及ぼすこととなる
、得られる飽和脂肪酸で被覆されたマグネタイト粒子の
絶縁性及び安定性を考慮すればその上限は、単分子N膜
を形成する為に必要な量の2倍量で充分である。
本発明における球形を呈したSiを含有する・マグネタ
イト粒子と飽和脂肪酸との撹拌混合は、乾燥した球形を
呈したSiを含有するマグネタイト粒子と飽和脂肪酸と
を該飽和脂肪酸の融点以上の温度に加熱しながら不活性
ガス雰囲気中で行うのが好ましい。
イト粒子と飽和脂肪酸との撹拌混合は、乾燥した球形を
呈したSiを含有するマグネタイト粒子と飽和脂肪酸と
を該飽和脂肪酸の融点以上の温度に加熱しながら不活性
ガス雰囲気中で行うのが好ましい。
次に、実施例並びに比較例により本発明を説明する。
尚、以下の実施例並びに比較例における平均粒子径はB
ET法により、吸油量及びカサ密度はJISK 510
1に記載の方法により測定し、着色力は測色用試験片を
東京電色製測色色差計(TC−50)を用いて測色して
得られたL値(明度)で示した。L値が低い程、着色力
が優れたものであり、分散性が良好であることを示す。
ET法により、吸油量及びカサ密度はJISK 510
1に記載の方法により測定し、着色力は測色用試験片を
東京電色製測色色差計(TC−50)を用いて測色して
得られたL値(明度)で示した。L値が低い程、着色力
が優れたものであり、分散性が良好であることを示す。
測色用試験片は、マグネタイト粒子粉末0.5g及びチ
タン白1.5gとヒマシ油1.5 ccをツーバ一式マ
ーラーで練ってペースト状とし、このペーストにクリヤ
ラッカー4.5gを加えて混練し塗料化して、ミラコー
ト紙上に6 milのアプリケーターを用いて塗布する
ことによって得た。
タン白1.5gとヒマシ油1.5 ccをツーバ一式マ
ーラーで練ってペースト状とし、このペーストにクリヤ
ラッカー4.5gを加えて混練し塗料化して、ミラコー
ト紙上に6 milのアプリケーターを用いて塗布する
ことによって得た。
粒子中のSi量は、[螢光X線分析装置3063?1型
J (理学電機工業型)を使用し、JIS K 011
9の「けい光X線分析通則」に従って、螢光X′Ia分
析を行うことにより測定した。
J (理学電機工業型)を使用し、JIS K 011
9の「けい光X線分析通則」に従って、螢光X′Ia分
析を行うことにより測定した。
電気抵抗は、温度20℃、湿度65%の条件下で一晩放
置したマグネタイト粒子を用い、該マグネタイト粒子を
充填率2〜2.5g/−となるように径1゜8 cmの
一対の電極間に0.2cmの一定距離ではさんだ後、電
圧を25νあるいは500νに印加して高延抗計432
9 A (横河ヒュレソトバ7カード社製)で測定した
。電気抵抗の安定性は、温度20℃、湿度65%の条件
下で10日間放置した時の電気抵抗の値で示した。
置したマグネタイト粒子を用い、該マグネタイト粒子を
充填率2〜2.5g/−となるように径1゜8 cmの
一対の電極間に0.2cmの一定距離ではさんだ後、電
圧を25νあるいは500νに印加して高延抗計432
9 A (横河ヒュレソトバ7カード社製)で測定した
。電気抵抗の安定性は、温度20℃、湿度65%の条件
下で10日間放置した時の電気抵抗の値で示した。
温度安定性は、マグネタイト粒子を空気中150℃の温
度で30分間放置することにより得られたマグネタイト
粒子のL値を測定し、空気中加熱処理前のマグネタイト
粒子のしとの差を変化率ΔLとして示し、また、空気中
150℃の温度で30分間処理することにより得られた
マグネタイト粒子の保磁力と空気中加熱処理前の保磁力
との差を変化率ΔHcとして示した。
度で30分間放置することにより得られたマグネタイト
粒子のL値を測定し、空気中加熱処理前のマグネタイト
粒子のしとの差を変化率ΔLとして示し、また、空気中
150℃の温度で30分間処理することにより得られた
マグネタイト粒子の保磁力と空気中加熱処理前の保磁力
との差を変化率ΔHcとして示した。
〈マグネタイト粒子粉末の製造〉
実施例1〜10、比較例1〜4;
実施例I
Fe” 1.5 mol / Itを含む硫酸第一鉄水
溶液20Ilを、あらかじめ、反応器中に!1!備され
たFeに対しSi換算で0.3原子%を含むようにケイ
酸ソーダ(3号)(SiOz 28.55wt%)18
.99を添加して得られた2、64−NのNaOH水溶
液201に加え(Fe”″に対し0.95当量に該当す
る。 ) 、pH6,9、温度90℃においてFe (
OR) tを含む第一鉄塩水溶液の生成を行った。
溶液20Ilを、あらかじめ、反応器中に!1!備され
たFeに対しSi換算で0.3原子%を含むようにケイ
酸ソーダ(3号)(SiOz 28.55wt%)18
.99を添加して得られた2、64−NのNaOH水溶
液201に加え(Fe”″に対し0.95当量に該当す
る。 ) 、pH6,9、温度90℃においてFe (
OR) tを含む第一鉄塩水溶液の生成を行った。
上記Fe(OR)zを含む第一鉄塩水溶液に温度90℃
において毎分1001の空気を240分間通気してマグ
ネタイト粒子を含む第一鉄塩水溶液を生成した。
において毎分1001の空気を240分間通気してマグ
ネタイト粒子を含む第一鉄塩水溶液を生成した。
次いで、上記マグネタイト粒子を含む第一鉄塩水溶液に
1.58−NのNaOH水溶液21を加え(Fe”ニ対
し1.05当量に8亥当する。) 、pH11,8、温
度90℃において毎分20fiの空気を60分間通気し
てマグネタイト粒子を生成した。
1.58−NのNaOH水溶液21を加え(Fe”ニ対
し1.05当量に8亥当する。) 、pH11,8、温
度90℃において毎分20fiの空気を60分間通気し
てマグネタイト粒子を生成した。
生成粒子は、常法により、水洗、炉別、乾燥、粉砕した
。
。
得られたマグネタイト粒子粉末は、図1に示す電子顕微
鏡写真(X 20000)から明らかな通り、粒子相互
間のからみ合い等がなく、平均粒子径が0.20μmの
球形を呈した粒子であった。
鏡写真(X 20000)から明らかな通り、粒子相互
間のからみ合い等がなく、平均粒子径が0.20μmの
球形を呈した粒子であった。
また、この球形を呈したマグネタイト粒子粉末は、螢光
X線分析の結果、Feに対しSiを0.29原子%含有
したものであって、カサ密度0.57g/cj、吸油量
17 mff1/100 g、 L値34.8であり
、電気抵抗は2.OX 10’Ωc111であった。
X線分析の結果、Feに対しSiを0.29原子%含有
したものであって、カサ密度0.57g/cj、吸油量
17 mff1/100 g、 L値34.8であり
、電気抵抗は2.OX 10’Ωc111であった。
実施例2〜10
水酸化第一鉄コロイドを含む第一鉄塩反応水溶液の生成
における第−鉄塩水溶液の種類、濃度並びに使用量、水
酸化アルカリの種類、濃度並びに使用量、水可溶性ケイ
酸塩の種類、添加量並びに添加時期、残存Fe”の沈澱
における水酸化アルカリの種類並びに使用量及び各工程
における反応温度を種々変化させた以外は実施例1と同
様にしてマグネタイト粒子粉末を得た。
における第−鉄塩水溶液の種類、濃度並びに使用量、水
酸化アルカリの種類、濃度並びに使用量、水可溶性ケイ
酸塩の種類、添加量並びに添加時期、残存Fe”の沈澱
における水酸化アルカリの種類並びに使用量及び各工程
における反応温度を種々変化させた以外は実施例1と同
様にしてマグネタイト粒子粉末を得た。
この時の主要製造条件及び生成マグネタイト粒子粉末の
緒特性を表1に示す。
緒特性を表1に示す。
実施例2〜10で得られたマグネタイト粒子粉末は、電
子顕微鏡観察の結果、いずれも粒子相互間のからみ合い
等がなく球形を呈した粒子であった。
子顕微鏡観察の結果、いずれも粒子相互間のからみ合い
等がなく球形を呈した粒子であった。
実施例3で得られたマグネタイト粒子粉末の電子顕微鏡
写真(x 20000)を図2に示す。
写真(x 20000)を図2に示す。
比較例I
Fe” 1.5 mol/ 1を含む硫酸第一鉄水溶液
201を、あらかじめ、反応器中に準備された3、45
−NのNaOH水溶液20nに加え(Fe”°に対し1
.15当量に該当する。 ) 、pH12,8、温度9
0℃においてFe(Off)zを含む第一鉄塩水溶液の
生成を行った。
201を、あらかじめ、反応器中に準備された3、45
−NのNaOH水溶液20nに加え(Fe”°に対し1
.15当量に該当する。 ) 、pH12,8、温度9
0℃においてFe(Off)zを含む第一鉄塩水溶液の
生成を行った。
上記Fe (OH) zを含む第一鉄塩水溶液に温度9
0℃において毎分1001の空気を220分間通気して
マグネタイト粒子を生成した 得られたマグネタイト粒子粉末は、図3に示す電子顕微
鏡写真(X 20000)から明らかな通り、六面体を
呈した粒子であった。
0℃において毎分1001の空気を220分間通気して
マグネタイト粒子を生成した 得られたマグネタイト粒子粉末は、図3に示す電子顕微
鏡写真(X 20000)から明らかな通り、六面体を
呈した粒子であった。
この六面体を呈したマグネタイト粒子粉末は、平均粒子
径が0.17μmであり、カサ密度0.25 g /d
1吸油量29mj!/100 g、 L値40.1で
あり、電気抵抗は6.2 X 10’Ωcmであった。
径が0.17μmであり、カサ密度0.25 g /d
1吸油量29mj!/100 g、 L値40.1で
あり、電気抵抗は6.2 X 10’Ωcmであった。
比較例2
Fe” 1.5 mo171を含む硫酸第一鉄水溶液2
01を、あらかじめ、反応器中に準備された1、92−
NのNaOH水溶液20Jに加え(Fe”に対し0.6
4当量に該当する。 ) 、pH4,8、温度90℃に
おいてFe(OH)zを含む第一鉄塩水溶液の生成を行
った。
01を、あらかじめ、反応器中に準備された1、92−
NのNaOH水溶液20Jに加え(Fe”に対し0.6
4当量に該当する。 ) 、pH4,8、温度90℃に
おいてFe(OH)zを含む第一鉄塩水溶液の生成を行
った。
上記Fe (OH) !を含む第一鉄塩水溶液に温度9
0℃において毎分101!の空気を190分間通気して
マグネタイト粒子を生成した。
0℃において毎分101!の空気を190分間通気して
マグネタイト粒子を生成した。
得られたマグネタイト粒子粉末は、図4に示す電子顕微
鏡写真(X 20000)から明らかな通り、不定形粒
子であった。
鏡写真(X 20000)から明らかな通り、不定形粒
子であった。
この不定形のマグネタイト粒子粉末は、平均粒子径が0
.19μmであり、カサ密度0.34g/cd、吸油量
27 m l / 100g、 L値39.0であり
、電気抵抗は?、2 X10’ 0cmであった。
.19μmであり、カサ密度0.34g/cd、吸油量
27 m l / 100g、 L値39.0であり
、電気抵抗は?、2 X10’ 0cmであった。
比較例3
Fe” 1.5 a+ol/ 1を含む硫酸第一鉄水溶
液20fを、あらかじめ、反応器中に′$備された2、
85−NのNazCOs水溶液2Mに加え(Fe”に対
し0.95当量に1亥当する。 ) 、pH6,6、温
度90℃においてFeCO3を含む第一鉄塩水溶液の生
成を行った。
液20fを、あらかじめ、反応器中に′$備された2、
85−NのNazCOs水溶液2Mに加え(Fe”に対
し0.95当量に1亥当する。 ) 、pH6,6、温
度90℃においてFeCO3を含む第一鉄塩水溶液の生
成を行った。
上記FeC0,を含む第一鉄塩水溶液に温度90℃にお
いて毎分1001の空気を240分間通気してマグネタ
イト粒子を含む第一鉄塩水溶液を生成した。
いて毎分1001の空気を240分間通気してマグネタ
イト粒子を含む第一鉄塩水溶液を生成した。
次いで、上記マグネタイト粒子を含む第一鉄塩水溶液に
1.58−NのNa0II水溶液21を加え(Fe”ニ
対し1.05当量に該当する。’) 、pi 11.6
、温度90℃において毎分201の空気を60分間通
気してマグネタイト粒子を生成した。
1.58−NのNa0II水溶液21を加え(Fe”ニ
対し1.05当量に該当する。’) 、pi 11.6
、温度90℃において毎分201の空気を60分間通
気してマグネタイト粒子を生成した。
生成粒子は、常法により、水洗、p別、乾燥、粉砕した
。
。
得られたマグネタイト粒子粉末は、図5に示す電子顕微
鏡写真(X 20000)に示す通り、不定形で球形と
は言い難い粒子であった。
鏡写真(X 20000)に示す通り、不定形で球形と
は言い難い粒子であった。
このマグネタイト粒子粉末の粒子径は0.12μ輸であ
って、カサ密度0.299/aj、吸油量23+sj!
/100g5 L値38.4であり、電気抵抗は5.5
X 10’Ωc11であった。
って、カサ密度0.299/aj、吸油量23+sj!
/100g5 L値38.4であり、電気抵抗は5.5
X 10’Ωc11であった。
比較例4
水可溶性ケイ酸塩を添加しなかった以外は実施例1と同
様にしてマグネタイト粒子を生成した。
様にしてマグネタイト粒子を生成した。
得られたマグネタイト粒子の粒子径は0.19μ鶴であ
って、カサ密度0.52g/cal、吸油量19mj!
/100g、L値36.0であり、電気抵抗は2.5
X 10’Ωcmであった。
って、カサ密度0.52g/cal、吸油量19mj!
/100g、L値36.0であり、電気抵抗は2.5
X 10’Ωcmであった。
くマグネタイト粒子の脂肪酸による被覆処理〉実施例1
1〜20、比較例5〜8; 実施例11 実施例1の球形を呈したSiを含有するマグネタイト粒
子を用い、咳マグネクイト粒子2000 gとステアリ
ン酸27.4g (単分子層膜被覆量の1.2倍に該
当する。)とをN2ガス流下、温度120℃で30分間
攪拌混合した。
1〜20、比較例5〜8; 実施例11 実施例1の球形を呈したSiを含有するマグネタイト粒
子を用い、咳マグネクイト粒子2000 gとステアリ
ン酸27.4g (単分子層膜被覆量の1.2倍に該
当する。)とをN2ガス流下、温度120℃で30分間
攪拌混合した。
得られたステアリン酸で被覆された球形を呈したSiを
含有するマグネタイト粒子の電気抵抗は6,2x l
Q I 4Ωcmと高いものであった。
含有するマグネタイト粒子の電気抵抗は6,2x l
Q I 4Ωcmと高いものであった。
また、10日間放置後の電気抵抗は7.8 Xl014
Ωcmであって、ΔLは+2.8、及びΔHcは±OO
eであり、非常に安定なものであった。
Ωcmであって、ΔLは+2.8、及びΔHcは±OO
eであり、非常に安定なものであった。
実施例12〜20、比較例5〜8
マグネタイト粒子の種類、脂肪酸の種類、量並びに混合
撹拌時における加熱温度を種々変化させた以外は実施例
11と同様にして脂肪酸で被覆されたマグネタイト粒子
を得た。この時の主要製造条件及び緒特性を表2に示す
。
撹拌時における加熱温度を種々変化させた以外は実施例
11と同様にして脂肪酸で被覆されたマグネタイト粒子
を得た。この時の主要製造条件及び緒特性を表2に示す
。
本発明に係る球形を呈したSiを含有するマグネタイト
粒子粉末は、電気抵抗が高く長期に亘り安定であり、し
かも、温度安定性に優れたものであるから、現在、最も
要求されている静電複写用の磁性トナーの材料粒子粉末
として好適である。
粒子粉末は、電気抵抗が高く長期に亘り安定であり、し
かも、温度安定性に優れたものであるから、現在、最も
要求されている静電複写用の磁性トナーの材料粒子粉末
として好適である。
磁性トナーの製造に際して、本発明により得られた球形
を呈したSiを含有するマグネフィト粒子を用いた場合
には、電気抵抗が高く長期に亘り安定な絶縁性磁性トナ
ーを得ることができ、また、温度安定性に優れている為
、磁性トナーの製造時、現像時に変色及び磁気特性の低
下等を惹起することがない。
を呈したSiを含有するマグネフィト粒子を用いた場合
には、電気抵抗が高く長期に亘り安定な絶縁性磁性トナ
ーを得ることができ、また、温度安定性に優れている為
、磁性トナーの製造時、現像時に変色及び磁気特性の低
下等を惹起することがない。
図1乃至図5は、いずれもマグネタイト粒子粉末の粒子
形態(構造)を示す電子顕微鏡写真(×20、000)
であり、図1及び図2はそれぞれ実施例1及び実施例3
で得られた球形を呈したマグネタイト粒子粉末、図3は
比較例1で得られた六面体を呈したマグネタイト粒子粉
末、図4は比較例2で得られた不定形のマグネタイト粒
子粉末、図5は比較例3で得られた球形性の不充分なマ
グネタイト粒子粉末である。
形態(構造)を示す電子顕微鏡写真(×20、000)
であり、図1及び図2はそれぞれ実施例1及び実施例3
で得られた球形を呈したマグネタイト粒子粉末、図3は
比較例1で得られた六面体を呈したマグネタイト粒子粉
末、図4は比較例2で得られた不定形のマグネタイト粒
子粉末、図5は比較例3で得られた球形性の不充分なマ
グネタイト粒子粉末である。
Claims (2)
- (1)Si含有量がFeに対し0.1〜5.0原子%で
あって、粒子表面が飽和脂肪酸で被覆されており、且つ
、電気抵抗が10^1^3〜10^1^5Ωcmであり
、しかも、温度安定性に優れていることを特徴とする球
形を呈したマグネタイト粒子からなる球形を呈したマグ
ネタイト粒子粉末。 - (2)第一鉄塩水溶液と該第一鉄塩水溶液中の第一鉄塩
に対し0.80〜0.99当量の水酸化アルカリとを反
応させて得られた水酸化第一鉄コロイドを含む第一鉄塩
反応水溶液に加熱しながら酸素含有ガスを通気して上記
水酸化第一鉄コロイドを酸化するにあたり、前記水酸化
アルカリ又は前記水酸化第一鉄コロイドを含む第一鉄塩
水溶液のいずれかにあらかじめ水可溶性ケイ酸塩をFe
に対しSi換算で0.1〜5.0原子%添加し、次いで
、70〜100℃の温度範囲で加熱しながら酸素含有ガ
スを通気した後、該加熱酸化条件と同一の条件下で水酸
化第一鉄コロイドを酸化後の反応母液中に残存する第一
鉄塩に対し1.00当量以上の水酸化アルカリを添加す
ることにより球形を呈したSiを含有するマグネタイト
粒子を生成させ、次いで、該球形を呈したSiを含有す
るマグネタイト粒子と飽和脂肪酸とを撹拌混合すること
により上記球形を呈したSiを含有するマグネタイト粒
子の粒子表面を飽和脂肪酸で被覆することを特徴とする
球形を呈したマグネタイト粒子からなる球形を呈したマ
グネタイト粒子粉末の製造法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61158265A JPH0624986B2 (ja) | 1986-07-04 | 1986-07-04 | 球形を呈したマグネタイト粒子粉末及びその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61158265A JPH0624986B2 (ja) | 1986-07-04 | 1986-07-04 | 球形を呈したマグネタイト粒子粉末及びその製造法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6317222A true JPS6317222A (ja) | 1988-01-25 |
JPH0624986B2 JPH0624986B2 (ja) | 1994-04-06 |
Family
ID=15667835
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61158265A Expired - Fee Related JPH0624986B2 (ja) | 1986-07-04 | 1986-07-04 | 球形を呈したマグネタイト粒子粉末及びその製造法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0624986B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04162051A (ja) * | 1990-10-26 | 1992-06-05 | Canon Inc | 絶縁性磁性トナー |
US5356712A (en) * | 1991-09-13 | 1994-10-18 | Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. | Magnetite particles |
JP2006131771A (ja) * | 2004-11-05 | 2006-05-25 | Tokyo Institute Of Technology | ポリマー被覆磁性ビーズおよびその製造方法 |
JP2008001889A (ja) * | 2006-05-18 | 2008-01-10 | Lanxess Deutschland Gmbh | 酸化安定性酸化鉄顔料、その調製方法、およびその使用 |
JP2010085761A (ja) * | 2008-09-30 | 2010-04-15 | Dowa Electronics Materials Co Ltd | 電子写真現像剤用キャリア芯材およびその製造方法、電子写真現像剤用キャリア、並びに電子写真現像剤 |
-
1986
- 1986-07-04 JP JP61158265A patent/JPH0624986B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04162051A (ja) * | 1990-10-26 | 1992-06-05 | Canon Inc | 絶縁性磁性トナー |
US5356712A (en) * | 1991-09-13 | 1994-10-18 | Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. | Magnetite particles |
JP2006131771A (ja) * | 2004-11-05 | 2006-05-25 | Tokyo Institute Of Technology | ポリマー被覆磁性ビーズおよびその製造方法 |
JP2008001889A (ja) * | 2006-05-18 | 2008-01-10 | Lanxess Deutschland Gmbh | 酸化安定性酸化鉄顔料、その調製方法、およびその使用 |
JP2015052116A (ja) * | 2006-05-18 | 2015-03-19 | ランクセス・ドイチュランド・ゲーエムベーハー | 酸化安定性酸化鉄顔料、その調製方法、およびその使用 |
JP2010085761A (ja) * | 2008-09-30 | 2010-04-15 | Dowa Electronics Materials Co Ltd | 電子写真現像剤用キャリア芯材およびその製造方法、電子写真現像剤用キャリア、並びに電子写真現像剤 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0624986B2 (ja) | 1994-04-06 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |