KR950014870B1 - Surface-modified fine silica powder and process for its production - Google Patents
Surface-modified fine silica powder and process for its production Download PDFInfo
- Publication number
- KR950014870B1 KR950014870B1 KR1019950032547A KR19950032547A KR950014870B1 KR 950014870 B1 KR950014870 B1 KR 950014870B1 KR 1019950032547 A KR1019950032547 A KR 1019950032547A KR 19950032547 A KR19950032547 A KR 19950032547A KR 950014870 B1 KR950014870 B1 KR 950014870B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- fine powder
- silica fine
- modified silica
- weight
- hexamethyldisilazane
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G9/00—Developers
- G03G9/08—Developers with toner particles
- G03G9/097—Plasticisers; Charge controlling agents
- G03G9/09708—Inorganic compounds
- G03G9/09725—Silicon-oxides; Silicates
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Developing Agents For Electrophotography (AREA)
Abstract
내용 없음.No content.
Description
본 발명은 전자사진, 정전기록, 정전인쇄등을 사용하는 화상형성방법에 있어 정전하잠상을 현상화하기 위해 정전하화상을 현상하는 현상제의 첨가제로서 바람직하게 사용되는 표면개질 실리카 미세분말 및 그 제조방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 정전하화상담지체로서 비정질실리콘 드럼을 사용하여 고속화형성에 사용되는 현상제의 첨가제로서 적합한 표면개질 실리카 미세분말에 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a surface-modified silica fine powder preferably used as an additive of a developer for developing an electrostatic charge image in order to develop an electrostatic latent image in an image forming method using electrophotographic, electrostatic recording, electrostatic printing, and the like. It relates to a manufacturing method. More specifically, the present invention relates to a surface-modified silica fine powder suitable for use as an additive of a developer used for high-speed formation using an amorphous silicon drum as an electrostatic charge image supporting member, and to a method for producing the same.
종래, 전자사진을 실행하는 화상형성방법으로서는, 정전하화상 담지체로서 감광성드럼을 사용하여, 코로나대전기등의 대전수단에 의해 감광성드럼 표면을 균일하게 대전시킨 후, 화상노광하여 감광성드럼의 표면에 정전하잠상을 형성하고, 자성토너를 가지는 현상제를 사용하여, 점핑현상법(jumping development method) 또는 자기브러시법과 같은 현상방법에 의해 정전하잠상을 현상함으로써, 감광성드럼 표면에 토너 화상을 형성하고, 다시 기록매체에 토너화상을 전사하고, 그위에 정착시키는 방법이 일반적인 방법으로 알려져 있다.Conventionally, as an image forming method for performing electrophotographic, a photosensitive drum is used as the electrostatic charge image bearing member, and the photosensitive drum surface is uniformly charged by a charging means such as a corona discharger, and then the image is exposed to the surface of the photosensitive drum. A toner image is formed on the surface of the photosensitive drum by forming an electrostatic latent image on the surface and developing the electrostatic latent image by a developing method such as a jumping development method or a magnetic brush method using a developer having a magnetic toner. Then, a method of transferring a toner image onto a recording medium and fixing it thereon is known as a general method.
감광성부재표면에 정전하잠상을 현상화하기 위해 사용되는 현상제로서, 철분말 또는 페라이트분말등의 자성캐리어 및 수지 및 착색제를 가지는 토너를 혼합한 2성분계 현상제와, 캐리어를 사용하지 않는 1성분계 현상제가 알려져 있다.A developer used to develop an electrostatic latent image on the surface of a photosensitive member, comprising a two-component developer in which a magnetic carrier such as iron powder or ferrite powder, and a toner having a resin and a colorant are mixed, and a one-component system that does not use a carrier. Developers are known.
2성분계 현상제를 사용하는 현상방법에서는, 토너와 캐리어와의 혼합비 즉, 2성분계 현상제의 토너의 농도에 따라 토너화상의 품질이 크게 좌우되어, 현상제중의 토너농도를 항상 일정하게 하도록 제어해야하는 문제점이 있었다.In the developing method using the two-component developer, the toner image quality is largely influenced by the mixing ratio of the toner and the carrier, that is, the toner concentration of the two-component developer, so that the toner concentration in the developer is always controlled. There was a problem to be done.
한편, 수지 및 자성분말을 주성분으로 하는 자성토너를 사용한 1성분계 현상제를 사용한 현상은, 상기 2성분계 현상방식에 비해 토너농도를 일정하게 유지하기 위한 장치가 필요없고, 처리가 용이하며, 현상장치의 소형화가 가능하다고 하는 이점이 있다.On the other hand, the development using a one-component developer using a magnetic toner mainly composed of a resin and a magnetic powder does not require an apparatus for maintaining a constant toner concentration as compared to the two-component developing method, and is easy to process, and a developing device. There is an advantage that the size can be reduced.
자성토너를 가지는 1성분계 현상제를 사용하는 시스템에서는, 자성토너의 대전량의 증가에 따라, 자성토너의 응집현상이 서서히 나타나도록 할때, 현상제담지체인 슬리브상에 얇은 층으로 피복되어야 하는 현상제가 슬리브상에 매우 두껍게 피복되어, 배경흐림(background fogging)을 발생하게 하는 경향이 있다. 특히, 매분 50장 이상을 복사하는 고속복사기에서 이와 같은 문제가 발생하는 경향이 있다.In a system using a one-component developer having a magnetic toner, a phenomenon in which the magnetic toner agglomerates gradually appears as the charge amount of the magnetic toner gradually increases, so that a thin layer is coated on the sleeve which is the developer carrier. I tend to coat very thickly on the sleeve, causing background fogging. In particular, such a problem tends to occur in a high-speed copying machine which copies more than 50 copies per minute.
이와 같은 문제를 해결하기 위하여, 일본특개소 55-120041호 공보에는, 절연성자성토너에 트리메틸실록 실기를 가지는 pH7 이상의 2산화 규소미세입자 즉, 소수성실리카 미세분말을 함유시키는 방법이 개시되어 있다. 이러한 소수성실리카 미세분말의 첨가에 의해, 절연성자성토너의 대전량 증가를 제어하는 경향은 있으나, 고속복사기에서는, 습도가 낮은 환경에서 대전량이 증가하여, 때때로 화상농도의 저하 및 배경흐림등의 문제를 일으킨다.In order to solve such a problem, Japanese Unexamined Patent Publication No. 55-120041 discloses a method in which an insulating magnetic toner contains a silicon dioxide fine particle having a pH of 7 or more having trimethylsiloxane, that is, a hydrophobic silica fine powder. The addition of hydrophobic silica fine powder tends to control the increase in the charge amount of the insulating magnetic toner. However, in the high-speed copying machine, the charge amount increases in an environment with low humidity, which sometimes causes problems such as deterioration of image density and background blurring. Cause
소수화처리를 행한 실리카 미세분말은 소수화처리시에 응집물을 형성하는 경향이 있고, 그때, 수백 ㎛의 응집물이 형성되는 것도 있다. 이와 같은 응집물은 토너의 대전성을 저해하여 토너의 대전량저하를 초래한다. 또한, 이와 같은 커다란 직경의 응집물은 비표면적(specific surface area) (㎡/g) 이 매우 작고, 토너입자와의 상호 작용이 현저하게 약하여, 토너입자에서 분리되기 쉽고 응집물이 단독으로 현상기에서 비산하게 된다.The silica fine powder subjected to the hydrophobization treatment tends to form aggregates during the hydrophobization treatment, and at that time, aggregates of several hundred μm may be formed. Such aggregates inhibit the chargeability of the toner and cause a decrease in the charge amount of the toner. In addition, such large diameter aggregates have a very small specific surface area (m 2 / g), and the interaction with the toner particles is remarkably weak, so that the aggregates are easily separated from the toner particles and the aggregates are scattered alone in the developer. do.
비산된 실리카응집물은, 비중이 작으므로 복사기내의 기류에 따라 복사기내를 비산하고, 코로나대전에 사용되는 방전와이어에 도달하여 대전기의 와이어를 오염시킨다. 오염된 부분은 코로나방전이 약하여, 코로나 대전기의 대전분포를 불균일하게 형성하고, 따라서 형성된 화상은 농도가 불균일하게 된다. 실리카에 의한 와이어의 오염은, 1성분계 현상제에 대해 특유한 문제점이 없지만, 2성분계 현상제에서는 야기될 수 있는 문제점이 있다. 일본특개소 60-107036호 공보에는 실리카 미세분말에 의한 방전와이어의 오염을 개선하는 방법으로서, 실리카 미세분말의 체적밀도를 30g/ℓ이하로 제어하여, 현상제에 보다 소량의 실리카 미세분말을 첨가하여, 다량으로 첨가한 경우에 생기는 폐해를 경감완화하는 방법이 개시되어 있다. 그러나, 이 방법은 폐해를 경감하는 데에는 효과적이나, 실리카 미세분말의 첨가에 의한 와이어의 오염문제는, 실질적으로 여전히 존재하여, 수만장의 반복복사결과 방전와이어에 오염이 발생한다.Since the scattered silica agglomerate has a small specific gravity, it scatters in the copier in accordance with the airflow in the copier, and reaches the discharge wire used for corona charging to contaminate the wire of the charger. The contaminated portion has a weak corona discharge, resulting in an uneven distribution of the charge of the corona charger, and thus the resulting image has an uneven density. Contamination of the wire by silica has no problem inherent to the one-component developer, but has a problem that may occur in the two-component developer. Japanese Unexamined Patent Publication No. 60-107036 discloses a method for improving the contamination of discharge wires by silica fine powder, by adding a smaller amount of silica fine powder to the developer by controlling the volume density of the silica fine powder to 30 g / l or less. In this regard, a method for alleviating the harmful effects caused when a large amount is added is disclosed. However, this method is effective in mitigating the harmful effects, but the problem of contamination of the wire by the addition of silica fine powder still exists, resulting in contamination of the discharge wire after tens of thousands of repeated copies.
특히, 감광체로서 내구성이 우수한 비정질실리콘은 고속복사기에 사용되는 감광성 드럼으로서 우수하나, 어두운 부분의 표면전위를 유지하기 위해서는, 다른 형태의 감광체보다, 500㎂를 초과하는 대용량의 코로나 방전전류가 필요하여, 실리카 미세분말에 의한 방전와이어의 오염이 더욱 발생하기 쉽다.In particular, amorphous silicon, which has excellent durability as a photosensitive member, is excellent as a photosensitive drum used in high-speed copying machines, but in order to maintain the surface potential of dark areas, a large amount of corona discharge current of more than 500 mA is required than other types of photosensitive members. The contamination of the discharge wire by the silica fine powder is more likely to occur.
이상 설명한 바와 같이, 고속복사기용 현상제에 사용될 수 있고 또한 내구성이 우수한 실리카 미세분말이 요구되고 있었다.As described above, there has been a demand for a silica fine powder that can be used in a developer for a high speed copying machine and has excellent durability.
본 발명의 목적은, 상기 종래 기술에 포함된 문제점을 해결한 자성토너를 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide a magnetic toner that solves the problems included in the prior art.
본 발명의 목적은, 안정한 대전량을 토너에 부여할 수 있고, 다수매의 복사시이트상의 주행으로 발생하는 방전와이어의 오염등의 폐해를 일으키지 않는 표면개질 실리카 미세분말및 그 제조방법을 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a surface-modified silica fine powder and a method for producing the same, which can impart a stable charge amount to a toner and do not cause a harmful effect such as contamination of discharge wires generated by traveling on a plurality of radiant sheets. .
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 소수화처리제에 의해서 처리된 표면개질 실리카 미세분말로 이루어지고, 상기 표면개질 실리카 미세분말은 180㎡/g 이상의 비표면적, 60~95%의 소수율 및 35~49g/ℓ의 체적밀도를 가지는 실리카 미세분말을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention comprises a surface-modified silica fine powder treated with a hydrophobization treatment agent, the surface-modified silica fine powder has a specific surface area of 180 m 2 / g or more, a hydrophobic ratio of 60 to 95% and 35 to It provides a silica fine powder having a volume density of 49 g / l.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 300㎡/g 이상의 비표면적, 0.5중량%~5중량%의 수분함유량 및 40g/ℓ이하의 체적밀도를 가지는 실리카 미세분말 100중량부와 헥사메틸실라잔 15중량부~25중량부를 혼합하는 공정과, 헥사메틸디실라잔의 비등점이상의 온도에서, 헥사메틸디실라잔과 혼합된 상기 실리카 미세분말을 가열처리하여, 180㎡/g 이상의 비표면적, 60~95%의 소수율 및 35~49g/ℓ의 부피밀도를 가지는 표면개질 실리카 미세분말의 제조방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention, 100 parts by weight of silica fine powder and hexamethylsilazane having a specific surface area of 300 m 2 / g or more, water content of 0.5% by weight to 5% by weight and volume density of 40g / L or less A process of mixing 15 parts by weight to 25 parts by weight, and heat treating the silica fine powder mixed with hexamethyldisilazane at a temperature above the boiling point of hexamethyldisilazane to obtain a specific surface area of 180 m 2 / g or more and 60 to It provides a method for producing a surface-modified silica fine powder having a hydrophobic ratio of 95% and a bulk density of 35 ~ 49g / L.
본 발명자는, 주의깊게 연구한 결과, 자성토너에 자성수지입자와 함께 함유되고 표면개질 실리카 미세분말에 특정의 비표면적과 체적밀도를 가진 실리카 미세분말 개시제를 특정량의 소수화처리제 특히, 헥사메틸디실라잔으로 처리하면 분해공정이나 외부 첨가공정에 의해서도 분해되지 않고 강고하게 고정되어, 방전와이어의 오염 원인으로 되는 응집물을 함유하지 않는 특정의 물성을 가진 표면개질 실리카 미세분말이 얻어지는 것을 발견하였다.The present inventors have carefully studied that a specific amount of hydrophobic treatment agent, especially hexamethyldi, is contained in a magnetic toner together with magnetic resin particles and has a specific specific surface area and volume density in a surface modified silica micropowder. When treated with silazane, it was found that the surface-modified silica fine powder having specific physical properties was obtained without being decomposed by the decomposition step or the external addition step and being firmly fixed, and containing no aggregates that cause contamination of the discharge wire.
본 발명에 있어서, 표면개질 실리카 미세분말의 제조시에 사용되는 실리카 미세분말 개시제의 비표면적을 300㎡/g 이상으로 할 필요가 있고, 이것에 의해, 소수화처리제어에 의한 처리시에 실리카 미세분말의 응집물의 발생을 방지할 수 있는 비표면적 180㎡/g 이상의 표면개질 실리카 미세분말을 얻을 수 있다. 상기 실리카 미세분말 개시제의 비표면적은, 바람직하게 350~500㎡/g으로 하며, 이에 의해, 현상제의 유동성 및 내구성을 더욱 향상시킬 수 있는 비표면적 200~320㎡/g을 가지는 표면개질 실리카 미세분말을 얻을 수 있다. 상기 실리카 미세분말 개시제의 비표면적이 300㎡/g보다 작은 경우, 소수화제에 의한 처리시에 응짐물이 생기기 쉽고, 얻어지는 표면개질 실리카 미세분말의 비표면적을 180㎡/g 이하로 하는 것이 어렵다.In the present invention, the specific surface area of the silica fine powder initiator used in the production of the surface modified silica fine powder needs to be 300 m 2 / g or more, whereby the silica fine powder at the time of treatment by hydrophobic treatment control It is possible to obtain a surface-modified silica fine powder having a specific surface area of 180 m 2 / g or more capable of preventing the generation of aggregates. The specific surface area of the silica fine powder initiator is preferably 350 to 500 m 2 / g, whereby the surface-modified silica fine particles having a specific surface area of 200 to 320 m 2 / g that can further improve the fluidity and durability of the developer. Powder can be obtained. When the specific surface area of the silica fine powder initiator is smaller than 300 m 2 / g, it is easy to form a coagulation during the treatment with a hydrophobization agent, It is difficult to make the specific surface area below 180 m <2> / g.
본 발명에 의해 미세분말의 비표면적은 다음 방법에 의해 산출된 값이다.According to the present invention, the specific surface area of the fine powder is a value calculated by the following method.
[비표면적][Specific surface area]
BET방법에 따라서, 시료의 표면에 질소가스를 흡착시키고, 마노메타에 의해 표시된 압력차이에 의거하여 흡착량을 구하고, 비표면적을 산출한다.According to the BET method, nitrogen gas is adsorbed on the surface of the sample, the amount of adsorption is determined based on the pressure difference indicated by the manometer, and the specific surface area is calculated.
본 발명에 있어서, 표면개질 실리카 미세분말의 제조시에 사용하는 실리카 미세분말의 개시제의 부피밀도를 40g/ℓ이하로 하는 것이 바람직하고, 이것에 의해부피, 실리카 미세분말의 개시제중에 응집물이 생기기 어렵게되고, 소수화제에 의한 처리시에도 응집물의 생성을 억제할 수 있어, 얻어지는 표면개질 실리카 미세분말의 부피밀도를 35~49g/ℓ로 할 수 있게 한다. 실리카 미세분말 개시제의 체적밀도가 40g/ℓ를 넘을 경우, 실리카 미세분말의 개시제에 응집물이 생기기 쉬워지며, 이런 응집물을 함유하는 실리카 미세분말 개시제를 처리하면, 개시제중의 응집물의 처리시에 분해되지 않으므로, 그대로 잔존하여, 방전와이어 오염의 원인으로 되기 쉽다. 취급상, 비표면적 20g/ℓ 이상의 실리카 미세분말 개시제를 사용하는 것이 바람직하다.In the present invention, used in the production of surface-modified silica fine powder It is preferable that the bulk density of the initiator of the silica fine powder is 40 g / l or less, which makes it difficult to form aggregates in the volume and the initiator of the silica fine powder, thereby suppressing the formation of aggregates even when treated with a hydrophobization agent. Therefore, the bulk density of the surface modified silica fine powder obtained can be 35-49 g / L. When the volume density of the silica fine powder initiator exceeds 40 g / L, aggregates tend to form in the initiator of the silica fine powder, and when the silica fine powder initiator containing such aggregates is treated, it is not decomposed during the treatment of the aggregates in the initiator. Therefore, it remains as it is and is likely to cause discharge wire contamination. For handling, it is preferable to use a silica fine powder initiator with a specific surface area of 20 g / l or more.
본 발명에 의한 미세분말의 체적밀도는 다음 방법으로 얻은 값이다.The volume density of the fine powder according to the present invention is a value obtained by the following method.
[체적밀도][Volume density]
100㎖의 측정실린더에, 종이위의 시료를 서서히 첨가하여 100㎖로 만든다. 이 경우, 종이를 톡톡치지 않는다. 시료를 첨가하기 전과후의 차이를 구하고 다음식에 따라 체적밀도를 구한다.To a 100 ml measuring cylinder, a sample on paper is slowly added to make 100 ml. In this case, do not tap the paper. Find the difference between before and after adding the sample and calculate the volume density according to the following equation.
체적밀도(g/ℓ)=시료의 중량(g) ×10Volume density (g / ℓ) = sample weight (g) × 10
헥사메틸디실라잔을 실리카 미세분말 개시제 100중량부에 대하여 15~25중량부 사용하여 실리카 미세분말을 처리함으로써, 응집물이 거의 없고 본 발명에 필요로 하는 특성을 가진 표면개질 실리카 미세분말을 얻는다. 헥사메틸디실라잔을 15중량부 이하로 사용하면, 실리카 미세분말의 표면개질이 불충분하게 되어, 습도가 높은 환경하에서 토너의 대전량이 저하되고, 농도저하를 일으키기 쉽게 된다. 한편, 헥사메틸디실라잔의 첨가량을 25중량부보다 많게하면, 헥사메틸디실라잔이 실리카 미세분말에 대하여 과잉으로 되어 응집물을 생성하여, 방전와이어의 오염을 일으키게 된다. 또한 헥사메틸디실라잔이 25중량부보다 많을 경우, 표면개질 실리카 미세분말의 비표면적이 180㎡/g 보다 작게되어, 고속복사기용 토너로서 필요하게 되는 유동성을 주행중에 유지할 수 없게되어, 배경흐림이 발생하고, 라인화상의 재현성이 저하되기 쉬우며, 특히, 토너의 비산을 발생하게 된다.By treating the silica fine powder with 15 to 25 parts by weight of hexamethyldisilazane based on 100 parts by weight of the silica fine powder initiator, a surface-modified silica fine powder having almost no aggregates and having the properties required by the present invention is obtained. When hexamethyldisilazane is used in an amount of 15 parts by weight or less, the surface modification of the silica fine powder is insufficient, so that the charge amount of the toner is lowered in a high humidity environment, and the concentration is easily caused. On the other hand, when the amount of hexamethyldisilazane added is more than 25 parts by weight, hexamethyldisilazane becomes excessive with respect to the silica fine powder to form aggregates, resulting in contamination of the discharge wire. In addition, when the hexamethyldisilazane is more than 25 parts by weight, the specific surface area of the surface-modified silica fine powder is smaller than 180 m 2 / g, so that the fluidity required as a toner for high-speed copying machines cannot be maintained while driving, resulting in background blurring. This occurs, and the reproducibility of the line image tends to be lowered, and in particular, scattering of the toner occurs.
실리카 미세분말의 개시제중에 함유되어 있는 수분에 의해, 헥사메틸디실라잔과 실리카 미세분말의 표면에 존재하는 실란올기와의 반응이 촉진되므로, 본 발명자는 수분함량으로, 표면개질 실리카 미세분말의 소수율(분말을 소수화시키는 정도)을 제어할 수 있는 것을 발견하였다.Since the reaction of the hexamethyldisilazane with the silanol groups present on the surface of the silica fine powder is promoted by the moisture contained in the initiator of the silica fine powder, the present inventors have a small amount of the surface-modified silica fine powder by the moisture content. It was found that the rate (degree of hydrophobizing the powder) can be controlled.
실리카 미세분말의 개시제는 수분함유량을 0.5~5중량%로 함으로써, 헥사메틸디실라잔으로 처리하여 얻은 표면개질 실리카 미세분말의 소수율을 80~95%의 범위로 제어할 수 있으며, 보다 바람직하게는, 수분함유량을 0.7~3중량%로 설정함으로써, 표면개질 실리카 미세분말의소수화율을 70~90% 범위로 만들 수 있어, 보다 우수한 현상성 및 내구성을 얻을 수 있다.The initiator of the silica fine powder is a water content of 0.5 to 5% by weight, thereby reducing the hydrophobic ratio of the surface modified silica fine powder obtained by treatment with hexamethyldisilazane. It can be controlled in the range of 80 to 95%, and more preferably, by setting the water content to 0.7 to 3% by weight, the surface-modified silica fine powderofHydrophobicity can be made in the range of 70 to 90%, it is possible to obtain better developability and durability.
실리카 미세분말 개시제의 수분함유량이 0.5중량% 보다 적은 경우, 헥사메틸디실라잔과 실리카 미세분말 표면의 실란올기와의 반응이 불충분하여, 얻어지는 표면개질 실리카 미세분말의 소수율이 60% 이하로 되며, 반면에, 실리카 미세분말의 개시제의 수분함유량이 5중량% 보다 많은 경우, 헥사메틸디실라잔에 의한 실리카 미세분말의 표면개질이 과도하여, 표면개질 실리카 미세분말의 소수율이 95% 이상으로 되는 경향이 높다.If the moisture content of the silica fine powder initiator is less than 0.5% by weight, the reaction between hexamethyldisilazane and silanol groups on the surface of the silica fine powder is insufficient, resulting in a hydrophobic ratio of the surface-modified silica fine powder being 60% or less. On the other hand, when the moisture content of the initiator of the silica fine powder is more than 5% by weight, the surface modification of the silica fine powder by hexamethyldisilazane is excessive, so that the hydrophobic ratio of the surface modified silica fine powder is 95% or more. Tends to be high.
본 발명에 의한 표면개질 실리카 미세분말의 소수율은, 이하의 방법에 의해 얻어진 값이다.The hydrophobic ratio of the surface-modified silica fine powder according to the present invention is a value obtained by the following method.
[소수율시험][Small yield test]
시료 1g을 분액깔때기에 취하고, 이것에 순수 100㎖를 첨가하여 텀블러믹서로 10분간 흔들어 섞는다. 흔들어 섞은후, 분액깔때기를 스탠드에 세워 10분간 정지한다. 그후, 하층의 혼합액 20~30㎖를 분액깔때기에서 모으고, 모은 하층의 혼합액을 10㎜ 석영셀에 분리하고, 순수를 블랭크로서 사용하는 비색계에 설치하여, 그 투과유을 소수율로 한다.Take 1 g of the sample in a separatory funnel, add 100 ml of pure water, and shake it for 10 minutes with a tumbler mixer. After shaking, place the separatory funnel on a stand and stop for 10 minutes. Thereafter, 20 to 30 ml of the mixed liquid in the lower layer is collected in a separating funnel, the collected mixed liquid in the lower layer is separated into a 10 mm quartz cell, placed in a colorimetric system using pure water as a blank, and the permeate oil is made hydrophobic.
상기 실리카 미세분말 개시제에 의해 제조된 본 발명의 표면개질 실리카 미세분말의 물성은 다음과 같다.Silica fine powder Physical properties of the surface-modified silica fine powder of the present invention prepared by the initiator are as follows.
본 발명에 의한 표면개질 실리카 미세분말은, 180㎡/g 이상의 비표면적을 가지므로 상기 표면개질 실리카 미세분말을 자성토너와 혼합하면, 고속복사기용 현상제의 유동성을 다수매의 복사시이트에 대해 주행중이어도 우수한 상태로 유지할 수 있으며, 배경흐름이 적고 라이화상의 재현성이 우수한 현상제를 얻을 수 있다. 안정한 유동성의 관점에서 볼때 표면개질 실리카 미세분말은 200~320㎡/g의 비표면적을 가지는 것이 바람직하다.Since the surface-modified silica fine powder according to the present invention has a specific surface area of 180 m 2 / g or more, when the surface-modified silica fine powder is mixed with a magnetic toner, the fluidity of the developer for a high-speed copying machine is running on a plurality of radiant sheets. The developer can be maintained in an excellent state, and a developer having a low background flow and excellent reproducibility of a lye image can be obtained. In view of stable fluidity, the surface-modified silica fine powder preferably has a specific surface area of 200 to 320 m 2 / g.
본 발명의 표면개질 실리카 미세분말은, 35~49g/ℓ의 체적밀도를 가지므로, 방전 와이어의 오염에 대해 우수한 성능을 나타낸다. 표면개질 실리카 미세분말의 체적밀도가 35g/ℓ이하인 경우, 현상특성 및 내구성을 만족시키기에 충분한 정도의 양을 자성토너에 첨가한 경우, 자성토너의 유동성이 과도하게 높아져, 자성토너가 더욱 비산되기 쉬우므로, 방전와이어의 오염을 일으키며, 또한, 전사부재의 전송부를 오염시켜 화상 오염도 발생하기 쉽게 된다. 표면개질 실리카 미세분말의 체적밀도가 49g/ℓ를 초과하면, 얻어지는 표면개질 실리카 미세분말중에 응집물이 다수 존재하여, 방전와이어의 오염을 발생시키며, 또한, 표면개질 실리카 미세분말중에 존재하는 응집물에 의해, 자성토너의 대전특성이 억제되어, 화상농도저하를 일으킨다.Since the surface-modified silica fine powder of the present invention has a volume density of 35 to 49 g / L, the surface modified silica fine powder exhibits excellent performance against contamination of the discharge wire. When the volume density of the surface-modified silica fine powder is 35 g / l or less, when a sufficient amount of magnetic toner is added to satisfy the development characteristics and durability, the flow rate of the magnetic toner becomes excessively high, and the magnetic toner is further scattered. It is easy to cause contamination of the discharge wire, and also to contaminate the transmission part of the transfer member, and to cause image contamination. When the volume density of the surface-modified silica fine powder exceeds 49 g / l, a large number of aggregates exist in the surface-modified silica fine powder obtained, resulting in contamination of the discharge wire, and also caused by the aggregates present in the surface-modified silica fine powder. As a result, the charging characteristics of the magnetic toner are suppressed, resulting in a decrease in image density.
특히, 표면개질 실리카 미세분말의 부피밀도가 38~45g/ℓ의 범위내에 있으면, 특히 우수한 성능의 자성토너를 얻을 수 있다.In particular, when the bulk density of the surface-modified silica fine powder is in the range of 38 to 45 g / L, a magnetic toner having particularly excellent performance can be obtained.
표면개질 실리카 미세분말은, 60~95%의 소수율을 가지므로, 우수한 내구성을 가진 현상제를 얻을 수 있으며, 70~90%의 소수율을 가지는 것이 바람직하고, 이에 의해, 현상특성 및 내구성이 우수한 현상제를 얻을 수 있다.Since the surface-modified silica fine powder has a hydrophobic ratio of 60 to 95%, a developer having excellent durability can be obtained, and it is preferable to have a hydrophobic ratio of 70 to 90%, whereby development characteristics and durability are improved. Excellent developer can be obtained.
표면개질 실리카 미세분말의 소수율이 60% 이하인 경우에는, 습도가 높은 환경하에서 대전성이 저하하기 쉬워, 화상농도를 저하시키고, 소수율이 95%를 넘는 경우에는, 다수의 복사시이트에 대한 주행시, 특히, 낮은 습도환경하에서 다수의 복사시이트에 대한 주행시, 표면개질 실리카 미세분말의 대전량은 증가하여, 배경흐름 또는 라인화상 둘레에 배경흐름이나 흑점을 생기게 하며, 더우기, 대전량의 증가는 화상농도를 저하시킨다.When the hydrophobic ratio of the surface-modified silica fine powder is 60% or less, chargeability tends to decrease in an environment with high humidity, and the image density is reduced, and when the hydrophobic ratio exceeds 95%, when running over a large number of radiant sheets. In particular, when driving on a large number of radiant sheets under low humidity, the charge amount of the surface-modified silica fine powder increases, causing background flow or black spots around the background flow or line image, and further, the increase in charge Decrease the concentration.
이하, 본 발명의 표면개질 실리카 미세분말의 제조방법에 대해 설명한다.Hereinafter, the manufacturing method of the surface modified silica fine powder of this invention is demonstrated.
300㎡/g 이상의 비표면적, 0.5~5중량%의 수분함유량 및 40g/ℓ이하의 체적밀도를 가지는 실리카 미세분말의 개시제를 고속으로 교반하면서, 헥사메틸디실라잔을 소정량(실리카 미세분말의 개시제의 100중량부에 대해 15~25중량부)을 적하하거나 분무하에 충분히 혼합한다. 여기서, 헥사메틸디실라잔을 알콜등의 용매로 희석하여 처리할 수 있다. 혼합분산된 처리제를 함유하는 실리카 미세분말의 개시제는 분말액체를 형성하고 있으며, 이 분말액체를 질소분위기중에서 헥사메틸디실라잔의 비점이상의 온도로 가열하여, 0.5~5시간 교반하면서 환류한다. 그후, 필요에 따라, 잉여의 처리제등을 제거할 수도 있다. 처리종료후, 실온으로 냉각하여 본 발명의 표면개질 실리카 미세분말을 얻을 수 있다.A predetermined amount of hexamethyldisilazane was stirred while rapidly stirring the initiator of the silica fine powder having a specific surface area of 300 m 2 / g or more, a water content of 0.5 to 5% by weight and a volume density of 40 g / l or less at high speed. 15-25 parts by weight) to 100 parts by weight of the initiator) is added dropwise or sufficiently mixed under spraying. Here, hexamethyldisilazane can be treated by diluting with a solvent such as alcohol. The initiator of the silica fine powder containing the mixed-dispersing treatment agent forms a powder liquid, and the powder liquid is heated to a boiling point temperature of hexamethyldisilazane in a nitrogen atmosphere and refluxed with stirring for 0.5 to 5 hours. Thereafter, excess treatment agent or the like may be removed as necessary. After completion of the treatment, the surface-modified silica fine powder of the present invention can be obtained by cooling to room temperature.
본 발명에 의한 표면개질 실리카 미세분말의 처리방법으로서는, 헥사메틸디실라잔에 의한 실리카 미세분말의 개시제의 처리를 배치믹서(batch mixer)내에서 교반하면서 행하는 배치식 처리방법이 바람직하고, 배치식 처리방법에 의해 얻은 표면개질 실리카 미세분말은 균일하게 처리가 실행되어, 품질적으로 안정한 생산물이 재현성 좋게 얻어진다.As the method for treating the surface-modified silica fine powder according to the present invention, a batch type treatment method in which the treatment of the initiator of the silica fine powder with hexamethyldisilazane is performed while stirring in a batch mixer is preferable. The surface-modified silica fine powder obtained by the treatment method is uniformly treated to obtain a product which is stable in quality and reproducible.
다른 방법으로서, 기류중에 분산한 실리카 미세분말의 개시제에 헥사메틸디실라잔을 작용시켜 처리하는 연속식 처리방법이 있으나, 연속식 처리방법에서는 실리카 미세분말의 개시제를 균일하고 적절하게 처리하는 것이 곤란하며, 따라서, 얻어지는 표면개질 실리카 미세분말은 균일성이 부족하고 재현성도 나쁘며, 처리를 충분히 행할 수 없기 때문에 종종 시간에 따라 변화한다. 따라서, 이 방법은 바람직하지 않다.As another method, there is a continuous treatment method in which the hexamethyldisilazane is applied to the initiator of the silica fine powder dispersed in the air stream, but it is difficult to treat the initiator of the silica fine powder uniformly and appropriately. Therefore, the resulting surface-modified silica fine powder is often poor in uniformity, poor in reproducibility, and often changes over time because it cannot be sufficiently processed. Therefore, this method is not desirable.
체적밀도가 40g/ℓ이하인 실리카 미세분말의 개시제의 제조방법으로서, 예를 들면 시판의 70g/ℓ전후의 체적밀도를 가지는 실리카분말의 개시제를 분쇄처리하는 방법에 의해 행해질 수 있으나, 당연히, 다른 방법을 또한 사용할 수 있으며, 체적밀도가 40g/ℓ이하인 실리카 미세분말이면 어떠한 방법으로도 실리카 미세분말의 개시제를 제조할 수 있다.As a method for producing an silica fine powder initiator having a volume density of 40 g / l or less, for example, it may be carried out by a method of pulverizing a commercially available initiator of a silica powder having a volume density of around 70 g / l, but of course, other methods. It can also be used, the silica fine powder having a volume density of 40g / L or less can be prepared by any method of the initiator of the silica fine powder.
수분함유량이 0.5~5%인 실리카 미세분말의 개시제의 제조방법으로서는, 예를 들면, 시판의 0.5~5% 전후의 수분함유량을 가지는 실리카 미세분말의 개시제를 가습 또는 건조등의 방법에 의해 행할 수 있으나, 당연히, 다른 방법을 사용할 수 있으며, 수분함유량이 0.5~5중량%인 실리카 미세분말이면 어떠한 방법으로도, 실리카 미세분말의 개시제를 제조할 수 있다.As a method for producing an initiator of a silica fine powder having a water content of 0.5 to 5%, for example, a commercially available initiator of a silica fine powder having a water content of about 0.5 to 5% before and after may be performed by a method such as humidification or drying. However, of course, other methods can be used, and as long as the silica fine powder having a water content of 0.5 to 5% by weight, an initiator of the silica fine powder can be prepared.
이하 실시예에 의거해서, 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다.Based on the following Examples, although this invention is demonstrated concretely, this invention is not limited to this.
[실시예 1]Example 1
흄드실리카(humed sillca) (비표면적 : 380㎡/g, 수분함량 : 2.35wt%, 부피밀도 : 26.8g/ℓ) 100중량부를 고속믹서를 가진 용기에 넣고, 질소분위기중에서 9000r.p.m.에서 교반하면서, 헥사메틸디실라잔 20중량부를 분무하고, 또한 5분간 계속 교반한 후 얻어진 파우더리퀴드(poweder liquid)를 질소분위기하에서 200℃에서 3시간동안 환류교반을 행하였다. 그후, 상온까지 냉각하여, 표면개질 실리카 미세분말을 얻었다. 얻어진 표면개질 실리카 미세분말은, 비표면적이 240㎡/g, 소수율이 79%, 부피밀도가 43.5g/ℓ이었다.Humid sillca (specific surface area: 380㎡ / g, water content: 2.35wt%, bulk density: 26.8g / ℓ) 100 parts by weight are placed in a container with a high speed mixer and stirred at 9000 r.pm in a nitrogen atmosphere. While spraying 20 parts by weight of hexamethyldisilazane and continuing stirring for 5 minutes, the powdered liquid obtained was subjected to reflux stirring at 200 ° C. for 3 hours under a nitrogen atmosphere. Thereafter, the mixture was cooled to room temperature to obtain a surface-modified silica fine powder. The obtained surface-modified silica fine powder had a specific surface area of 240 m 2 / g, a hydrophobic ratio of 79%, and a bulk density of 43.5 g / l.
[실시예 2∼7]EXAMPLES 2-7
흄드실리카와 헥사메틸디실라잔의 첨가량을 변경하는 것을 제외하고는 실시예 1과 마찬가지로 행하였다. 그 결과를 표 1에 표시한다.It carried out similarly to Example 1 except changing the addition amount of fumed silica and hexamethyldisilazane. The results are shown in Table 1.
[비교예 1∼4][Comparative Examples 1 to 4]
배치식으로 처리한 시판용 표면개질 실리카 미세분말인 탈라녹스-500(톨코사제), 연속식으로 처리한 표면개질 실리카 미세분말 R-812(닛뽄 아에로실사제), R-972(닛뽄 아에로실사제) 및 배치식으로 처리한 표면개질 실리카 미세분말 RX-200(일본국 메구 사사제)의 각종 물성치를 표 1에 표시한다.Talanox-500 (commercially available surface-modified silica fine powder manufactured by Tolco) subjected to batch treatment, surface-modified silica fine powder R-812 (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.), R-972 (Nippon Ae) Table 1 shows various physical property values of the surface-modified silica fine powder RX-200 (manufactured by Megumi Kogyo Co., Ltd.) and the batch-treated silica powder.
[표 1]TABLE 1
*1 : 시핀용 표면개질실리카미세분말(탈라녹스-500 : 헥사메틸디실라잔)* 1: Surface modified silica fine powder for chipin (Taloxox-500: Hexamethyldisilazane)
*2 : 시판용 표면개질실리카미세분말(R-812 : 헥사메틸디실라잔)* 2: Commercially available surface modified silica fine powder (R-812: hexamethyldisilazane)
*3 : 시판용 표면개질실리카미세분말(R-972 : 디메틸디클로로실란)* 3: Commercially available surface modified silica fine powder (R-972: dimethyldichlorosilane)
*4 : 시판용 표면개질실리카미세분말(R-200 : 헥사메틸디실라잔)* 4 Commercially available surface modified silica fine powder (R-200: Hexamethyldisilazane)
[실시예 8∼14][Examples 8 to 14]
모노머로서, 폴리옥시프로필렌화 비스페널 A 340중량부, 폴리옥시에틸렌화 비스페놀 A 170중량부 및 테레프탈산 430중량부를 질소기류하에서 승온하고, 0.04중량부의 디부틸주석 옥사이드를 첨가하고, 온도를 200℃로 유지하면서 반응시킨 후, 무수 1,2,4-벤젠트리카르복시산 60중량부를 가해서 더욱 반응시켜 폴리에스테르수지를 얻었다.As the monomer, 340 parts by weight of polyoxypropyleneated bisphenol A, 170 parts by weight of polyoxyethylenated bisphenol A and 430 parts by weight of terephthalic acid were heated up under a nitrogen stream, 0.04 part by weight of dibutyltin oxide was added, and the temperature was raised to 200 ° C. After the reaction was carried out while maintaining, 60 parts by weight of 1,2,4-benzenetricarboxylic acid anhydride was added to the mixture to further react to obtain a polyester resin.
상기 폴리에스테르수지 100중량부, 마그네타이트 60중량부 및 저분자량 폴리프로필렌 3중량부를 2축압출기로 혼련하여, 냉각한 후, 분쇄·분급하여 5∼20μ의 입자를 모아서 자성토너 입자로 하였다.100 parts by weight of the polyester resin, 60 parts by weight of magnetite, and 3 parts by weight of low molecular weight polypropylene were kneaded with a twin screw extruder, cooled, and pulverized and classified to collect 5 to 20 탆 of particles to form magnetic toner particles.
이 자성토너 입자와 각 실시예 1∼7의 표면개질 실리카 미세분말을 혼합하여, 정전하상 현상용 자성토너를 조제하고, 비정질실리콘 감광체드럼을 가진 시판용 고속복사기 NP-9800(캐논사제)을 이용해서 상기 토너의 성능을 평가하였다. 그 결과를 표 2에 표시한다.The magnetic toner particles and the surface-modified silica fine powders of Examples 1 to 7 were mixed to prepare a magnetic toner for developing an electrostatic charge image, using a commercially available high speed copying machine NP-9800 (manufactured by Canon) having an amorphous silicon photosensitive drum. The performance of the toner was evaluated. The results are shown in Table 2.
[비교예 9∼16]Comparative Example 9-16
비교예 1∼8에서 얻어진 표면개질 실리카 미세분말을 이용한 것을 제외하고는, 실시예 1∼8와 마찬가지로 해서 정전하상 현상용 자성토너를 조제하고, 그 결과를 표 2에 표시한다(표면개질 실리카 미세분말을 함유한 토너에 대한 평가결과).A magnetic toner for developing electrostatic images was prepared in the same manner as in Examples 1 to 8, except that surface modified silica fine powders obtained in Comparative Examples 1 to 8 were used, and the results are shown in Table 2 (Surface modified silica fine particles). Evaluation results for toner containing powder).
[표 2]TABLE 2
*1 : 화상농도는 반사농도계를 이용해서 측정하였다.* 1: Image density was measured using a reflectometer.
*2 : 초기 및 100,000매 복사후의 화상농도측정시, 상온상습환경하(23℃/60% RH)에서 화상을 재현하였다.* 2: Images were reproduced in a room temperature and humidity environment (23 ° C / 60% RH) at the time of image concentration measurement after initial and 100,000 copies.
평가기준 :Evaluation standard :
A : 우수A: Excellent
AB : 양호AB: Good
B : 가능B: Available
C : 불가능C: impossible
본 발명의 제조방법에 의해서 얻어진 표면개질 실리카 미세분말은 180㎡/g 이상의 비표면적, 60∼95%의 소수율 및 35g/ℓ∼49g/ℓ의 체적밀도를 가지므로, 통상 사용되는 성분을 함유하는 2성분계 현상제 및 1성분계 현상제중에 토너와 함께 첨가해서 고속복사기, 특히 비정질 실리콘을 사용한 고속복사기에 사용해도, 방전와이어의 오염을 일으키지 않으며, 복사시 및 여러가지의 환경하에서 화상농도의 안전성이나 화상재현성에 뛰어난 정전하상 현상용 현상제가 얻을 수 있다.The surface-modified silica fine powder obtained by the production method of the present invention has a specific surface area of 180 m 2 / g or more, a hydrophobic ratio of 60 to 95%, and a volume density of 35 g / l to 49 g / l, and thus contains components commonly used. When used together with a toner in a two-component developer and a one-component developer to be used in a high speed copying machine, particularly a high speed copying machine using amorphous silicon, it does not cause contamination of discharge wires, A developer for electrostatic image development excellent in image reproducibility can be obtained.
Claims (12)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019950032547A KR950014870B1 (en) | 1991-03-08 | 1995-09-29 | Surface-modified fine silica powder and process for its production |
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6775291 | 1991-03-08 | ||
| JP91-67752 | 1991-03-08 | ||
| KR1019920003813A KR950014869B1 (en) | 1991-03-08 | 1992-03-07 | Magnetic toner |
| KR1019950032547A KR950014870B1 (en) | 1991-03-08 | 1995-09-29 | Surface-modified fine silica powder and process for its production |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019920003813A Division KR950014869B1 (en) | 1991-03-08 | 1992-03-07 | Magnetic toner |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR950014870B1 true KR950014870B1 (en) | 1995-12-16 |
Family
ID=26408968
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019950032547A KR950014870B1 (en) | 1991-03-08 | 1995-09-29 | Surface-modified fine silica powder and process for its production |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR950014870B1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20130009584A (en) * | 2011-07-06 | 2013-01-23 | 후지제롯쿠스 가부시끼가이샤 | Silica particles, manufacturing method thereof and resin particles |
-
1995
- 1995-09-29 KR KR1019950032547A patent/KR950014870B1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20130009584A (en) * | 2011-07-06 | 2013-01-23 | 후지제롯쿠스 가부시끼가이샤 | Silica particles, manufacturing method thereof and resin particles |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR950014869B1 (en) | Magnetic toner | |
| US5989768A (en) | Charge-modified metal oxides with cyclic silazane and electrostatographic systems incorporating same | |
| US5486420A (en) | Hydrophobic silica powder, manufacturing method thereof and developer for electrophotography | |
| DE3530909C2 (en) | Dry developer for developing electrostatic images | |
| JPH01219756A (en) | Magnetic toner | |
| US7695882B2 (en) | Toner formulation for controlling mass flow | |
| JP2992907B2 (en) | Magnetic toner | |
| JP2006290712A (en) | Hydrophobic positive charged silica fine powder, manufacturing method of the same and toner for electrostatic latent image development in which the same is added as external additive | |
| JPH0255774B2 (en) | ||
| JPS63139367A (en) | Developer | |
| KR950014870B1 (en) | Surface-modified fine silica powder and process for its production | |
| JP2000098666A (en) | Coated carrier for development of electrostatic latent image, developer for electrostatic latent image and image forming method | |
| JPS61277964A (en) | Developer | |
| JP2001194824A (en) | Electrostatic charge image developing toner external additive | |
| KR100503362B1 (en) | Magnetic toner composition having superior electrification homogeneity | |
| JPH0266564A (en) | Nonmagnetic one-component toner for development | |
| KR950014872B1 (en) | Image forming method | |
| JPH03177848A (en) | Nonmagnetic black toner and developer using the same | |
| JP2015000830A (en) | Spherical silica composition and use of the same | |
| JPH0359564A (en) | Developer and image forming method | |
| JPH03197959A (en) | Positively chargeable toner | |
| JPH03197961A (en) | Positively chargeable toner | |
| JP2769871B2 (en) | Magnetic developer | |
| JPH0743946A (en) | Nonmagnetic one-component developer | |
| DE3546904C2 (en) | Dry electrostatic developer contg. toner with binder and poly:alkylene |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A107 | Divisional application of patent | ||
| A201 | Request for examination | ||
| G160 | Decision to publish patent application | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20101125 Year of fee payment: 16 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |