JPS6317223A - 球形を呈したマグヘマイト粒子粉末及びその製造法 - 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、Ｓｉ含を量が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球形を呈したマグヘマイ
ト粒子からなる球形を呈したマグヘマイト粒子粉末及び
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。

〔従来の技術〕

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。

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。

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。

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。

一成分系現像剤には、大別して導電性磁性トナーと絶縁
性磁性トナーとがあり、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”
９ｃｍ以上の比抵抗に設定せしめる。・・・・」なる記
載の通り、電気抵抗が１０１３Ωｃ１１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１０１ｓΩｃｍ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１０’Ωｃｍ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らさ
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。

即ち、磁性トナーは、マグヘマ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。

従来、セピア色の磁性トナー用磁性粒子粉末として一般
に茶褐色を呈する粒状又は立方状のマグヘマイト粒子が
広く使用されており、該マグヘマイト粒子は、一般に第
一鉄塩水溶液とアルカリ水溶液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
ガスを通気することにより、水溶液中から出発原料粒子
としてのマグネタイト粒子を生成させ、次いで、該マグ
ネタイト粒子粉末を空気中で加熱酸化することにより製
造されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

電気抵抗が高く長期に亘り安定であり、しかも、温度安
定性に優れたマグヘマイト粒子粉末は、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
られるマグヘマイト粒子粉末の電気抵抗は前述した通り
１０７Ωｃｍ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
れたセピア色のマグヘマイト粒子粉末は、５５０℃程度
の高温になるとベマタイトとなり赤褐色に変色すると同
時に磁性を失い、例えば飽和磁化が低下して５　ｅｍｕ
／ｇ程度となってしまう。

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。

〔問題点を解決する為の手段〕

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ヘマ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Ｏ０１〜５．
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１０１３〜１０”Ωｃｏｗ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
球形を呈したマグヘマイト粒子からなる球形を呈したマ
グヘマイト粒子粉末及び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を空気中３００〜
４００℃で加熱酸化することにより球形を呈したＳｉを
含有するマグヘマイト粒子を得、該球形を呈したＳｉを
含有するマグヘマ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を含有するマグヘマ
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ヘマイト粒子からなる球形を呈した
マグヘマイト粒子粉末の製造法である。

〔作　用〕

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、被処理マグヘマ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ｒｅ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１．０
０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
、該球形を呈したＳｉを含有するマグネタイト粒子を空
気中３００〜４００℃で加熱酸化することにより得られ
た球形を呈したＳｉを含有するマグヘマイト粒子を用い
た点である。

本発明において、電気抵抗が高（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
ヘマイト粒子の球形性が向上したことに起因してマグヘ
マ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ヘマイ
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、球形を呈したマグヘマイト粒子の球形性
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
たこと及びマグヘマ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、磁性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５８−１４７
７３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５６−１２９８５７号公報に記載の方法があ
るが、いアれの場合にも、電気抵抗が十分高く長期に亘
り安定な磁性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を加熱酸化して
得られるマグヘマイト粒子を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、
塩化第一鉄等が用いられる。

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、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。

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。

本発明における水酸化第一鉄コロイドを含む第一鉄反応
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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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ＳｉＯ□とし
て析出する為、球形性の向上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
を含存している。

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。

１．００当量以下ではＦｅ”が全量沈澱しない。１．０
０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Ｆｅ”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。

本発明におけるマグヘマイト粒子の加熱酸化温度は３０
０〜４００℃である。

３００℃以下である場合には、マグヘマイト粒子の酸化
反応が遅くマグヘマイト粒子の生成に長時間を要する。

４００℃以上である場合には、マグネタイトの酸化反応
が急激に生起する為、生成マグネタイトからヘマタイト
への変態が促進される。

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、パルミチン酸、
ステアリン酸等が使用でき飽和脂肪酸の量は、被処理粒
子であるマグヘマイト粒子の粒子表面に飽和脂肪酸の単
分子層膜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。

ＳＸ　１０ｔ。

飽和脂肪酸の量が、単分子層膜を形成する為に必要な量
以下である場合には、電気抵抗が高いマグヘマイト粒子
を得ることができない、単分子層膜を形成する為に必要
な置板上であれば本発明の目的を達成することができる
が必要以上に添加する意味がなく、またマグヘマイト粒
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、該マグヘマ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ヘマイト粒子の絶縁
性及び安定性を考慮すればその上限は、単分子層膜を形
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を含有するマグヘマイ
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を含有するマグヘマ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。

〔実施例〕

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、カサ密度はＪＩＳ　Ｋ　５１０１に記載
の方法により測定し、粒子形態は電子顕微鏡により観察
した。

粒子中のＳｉ量は、「螢光Ｘ線分析装置３０６３Ｍ型」
　（理学電機工業型）を使用し、ＪＩＳ　Ｋ　０１１９
の「けい光Ｘ線分析通則」に従って、螢光Ｘ線分析を行
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
置したマグヘマイト粒子を用い、該マグヘマイト粒子を
充填率２〜２．５　ｇｏｄとなるように径１．８ｃａｍ
の一対の電極間に０．２　ｃｍの一定距離ではさんだ後
、電圧を２５　Ｖあるいは５００ｖに印加して高抵抗計
４３２９　Ａ　（横河ヒュレットパソカード社製）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、マグヘマイト粒子を空気中４００℃の温
度で３０分間加熱して得られた粒子粉末の飽和磁化σＳ
値で示した。飽和磁化σＳ値が低い程、マグヘマイト粒
子が変態したことを示す。

〈マグネタイト粒子粉末の製造〉 実施例１〜ｌＯ１比較例１〜４； 実施例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／Ｊ−ＩＮされたＦ
ｅ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）（Ｓｉ（ｈ　２８．５５賀ｔ％）　１８．
９９を添加して得られた２、６４−ＮのＮａＯＨ水溶液
２０ｊｌ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（Ｏ
Ｈ）ｚを含む第一鉄塩水溶液の生成を行った。

上記Ｆｅ　（ＯＨ）　ｔを含む第一鉄塩水溶液に温度９
０℃において毎分１００　ｅ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Ｎａ０）１水溶液２７！を加え（Ｆｅ”
に対し１．０５当量に該当する。　）　、ｐＨ１１，８
、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。

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／ｃａｌ。

吸油量１７ｍＡ／１００ｇ、　　Ｌ値３４，８であった
。

実施例２〜ｉ。

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
における第一鉄塩水溶液の種類、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。

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。

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。

比較例１゛ Ｆｅ”　１．５　ｍｏｌ／　１を含む硫酸第一鉄水溶液
２Ｍを、あらかじめ、反応器中に準備された３、４５−
ＮのＮａＯＨ水溶液２０Ａに加え（Ｆｅ”に対し１．１
５当量に該当する。　）　、ｐＨ１２，８、’７１４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）　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。

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２９　ｍｌ／１００ｇ、　　Ｌ値４０．１であ
った。

比較例２ 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１、９２
−ＮのＮａＯＨ水溶液２０ｊ！に加え（Ｆｅ”に対し０
．６４当量に該当する。）　、ｐｕ　４．８、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　（ＯＲ）　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。

この不定形のマグネタイト粒子粉末は、平均粒子径が０
．１９　ｐ　ｍであり、カサ密度０．３４　ｇ　／ｃｄ
、吸油ｆ２７ｍｋ／１．ｏＯｇ、　　Ｌ値３９．０であ
った。

比較例３ 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２、８５
−Ｎの１１ａｚｃ０３水溶？＆２０１に加え（Ｆｅ２°
に対し０．９５当量に該当する。　）　、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ｐｅｃＯ：＋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ＷＪ　？＆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７容液
に１．５８−ＮのＮａＯＨ水ｌ容ン夜２１をカロえ（Ｆ
ｅ２°に対し１．０５当量に該当する。）　、ｐＨ１１
，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。

このマグネタイト粒子粉末の粒子径は０．１２μ輪であ
り、カサ密度０．２９９／ｃｆｌｌ、吸油量２３＋ｗ　
１　／　１００ｇ、Ｌ値３８．４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。

得られたマグネタイト粒子の粒子径は０．１９μｍであ
って、カサ密度０．５２ｇ／ｃｄ、吸油ｉｔ１９ｍβ７
１００ｇ、　　Ｌ値３６．０であった。

くマグヘマイト粒子粉末の製造〉 実施例１１〜２０、比較例５〜８； 実施例１１ 実施例１で得られた球形を呈したマグネタイト粒子１０
０ｇを電気炉を用い、空気中、３７０℃で６０分間加熱
酸化してマグヘマイト粒子粒子を得た。

得られたマグヘマイト粒子粒子粉末は、図６に示す電子
顕微鏡写真（Ｘ２０，０００）から明らかな通り、粒子
相互間の凝集等がなく粒度が均斉であって、平均粒子径
が０．２１μＩ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ヘマイト粒子粉末は螢光Ｘ
線分析の結果、Ｆｅに対しＳｉを０．３０原子％含有し
たものであって、カサ密度０．５８ｇ／ｃａｌであり、
電気抵抗は５．３　Ｘ　１０’ΩｃＩｌであった。

上記球形を呈したマグヘマイト粒子粉末３０ｇを空気中
４００℃で３０分間加熱して得られた粒子粉末の飽和磁
化σＳは７６　ｅｍｕ／ｇであり、温度安定性に優れて
いた。

実施例１２〜２０ マグネタイト粒子の種類及び加熱酸化温度を種々変化さ
せた以外は実施例１１と同様にしてマグヘマイト粒子を
得た。

この時の主要製造条件及び緒特性を表２に示す。

実施例１２〜２０で得られたマグヘマイト粒子は、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。

実施例１１及び実施例１３で得られたマグヘマイト粒子
粉末の電子顕微鏡写真（ｘ２０，０００）をそれぞれ図
６及び図７に示す。

比較例５ 比較例１で得られたマグネタイト粒子１００ｇを電気炉
を用い空気中、３５０℃で６０分間加熱酸化してマグヘ
マイト粒子を得た。

得られたマグヘマイト粒子粉末は、電子顕微鏡観察の結
果、粒子が互いに凝集した六面体粒子であって、粒度が
不均斉であり、平均粒子径が０．１８μｍ、カサ密度が
０．２５ｇ／ｃＪ、電気抵抗は４．２　Ｘ　１０’Ωｃ
ａ＋の粒子であった。

上記六面体を呈したマグヘマイト粒子粉末３０ｇを空気
中４００℃で３０分間加熱して得られた粒子粉末の飽和
磁化σＳは５５　ｅｍｕ／ｇであった。

比較例６ 比較例２で得られたマグネタイト粒子１０ｈ−ｔ−電気
炉を用い空気中、３５０℃で６０分間加熱酸化してマグ
ヘマイト粒子を得た。

得られたマグヘマイト粒子粉末は、電子顕微鏡観察の結
果、粒子が互いに凝集した不定形粒子であって、粒度が
不均斉であり、平均粒子径が０．２０μＩ、カサ密度が
０．３５ｇ／ｃｒ１１電気抵抗は６．２　Ｘ　１０’Ω
ｃ１１の粒子であった。

上記不定形のマグヘマイト粒子粉末３０ｇを空気中４０
０℃で３０分間加熱して得られた粒子粉末の飽和磁化σ
Ｓは５０　ｅｍｕ／ｇであった。

比較例７ 比較例３で得られたマグネタイト粒子１００ｇｆｃＷ気
炉を用い空気中、３５０℃で６０分間加熱酸化してマグ
ヘマイト粒子を得た。

得られたマグヘマイト粒子粉末は、電子顕微鏡観察の結
果、粒子が互いに凝集した不定形粒子であって、粒度が
不均斉であり、平均粒子径が０．１４μｍ、カサ密度が
０．３０８／ｃｊｌ、電気抵抗は４．２　Ｘ　１０’Ω
ｃｍの粒子であった。

上記不定形のマグヘマイト粒子粉末３０ｇを空気中４０
０℃で３０分間加熱して得られた粒子粉末の飽和磁化グ
Ｓは５２　ｅｍｕ／ｇであった。

比較例８ 比較例４で得られたマグネタイト粒子１００ｇを電気炉
を用い空気中、３５０℃で３０分間加熱酸化してマグヘ
マイト粒子を得た。

得られたマグヘマイト粒子粉末は、平均粒子径が０．２
０μ１１力サ密度が０．５３ｇ／−であり、電気抵抗が
６．５　Ｘ　１０’Ωｃ１１１の粒子であった。

上記マグヘマイト粒子粉末３０ｇを空気中４００℃で３
０分間加熱して得られた粒子粉末の飽和磁化σＳは５２
　ｅｍｕ／ｇであツタ。

くマグヘマイト粒子の脂肪酸による被覆処理〉実施例２
１〜３０、比較例９〜１２； 実施例２１ 実施例１１の球形を呈したＳｉを含有するマグヘマイト
粒子を用い、該マグヘマイト粒子２０００　ｇとステア
リン酸２７．８ｇ　　（単分子層膜被覆相当量の１．２
倍に該当する。）とを温度１２０℃で３０分間Ｎ２ガス
流下撹拌混合した。

得られたステアリン酸で被覆された球形を呈したＳｉを
含有するマグヘマイト粒子の電気抵抗は１．２　Ｘｌ０
ＩＳΩｃ１ｍと高いものであり、１０日間放置後の電気
抵抗は１．３　Ｘｌ０ＩＳΩｃＩ１１と安定なものであ
った。また、このマグヘマイト粒子３０ｇを空気中、４
００℃で３０分間加熱して得られた粒子粉末の飽和磁化
σＳは７５　　ｅｍｕ／ｇであった。

実施例２２〜３０、比較例９〜１２ マグヘマイト粒子の種類、脂肪酸の種類、量並びに加熱
温度を種々変化させた以外は実施例２１と同様にして脂
肪酸で被覆されたマグヘマイト粒子を得た。この時の主
要製造条件及び緒特性を表３に示す。

〔効　果〕

本発明に係る球形を呈したＳｔを含有するマグヘマイト
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。

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を含有するマグヘマイ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。

【図面の簡単な説明】

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Ｂ（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。 図６及び図７は、いずれも球形を呈したマグヘマイト粒
子粉末の粒子形Ｂ（構造）を示す電子顕微鏡写真（ｘ２
０，０００）であり、図６及び図７は、それぞれ実施例
１１及び実施例１３で得られたマグヘマイト粒子粉末で
ある。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （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
   形を呈したマグヘマイト粒子からなる球形を呈したマグ
   ヘマイト粒子粉末。
2. （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を空気中３００〜４００℃で加熱酸
   化することにより球形を呈したＳｉを含有するマグヘマ
   イト粒子を得、該球形を呈したＳｉを含有するマグヘマ
   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を含有するマグヘマイト粒子の粒子表
   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
   たマグヘマイト粒子からなる球形を呈したマグヘマイト
   粒子粉末の製造法。