JPH09175824A - 黒色磁性酸化鉄粒子粉末 - Google Patents
黒色磁性酸化鉄粒子粉末Info
- Publication number
- JPH09175824A JPH09175824A JP35160895A JP35160895A JPH09175824A JP H09175824 A JPH09175824 A JP H09175824A JP 35160895 A JP35160895 A JP 35160895A JP 35160895 A JP35160895 A JP 35160895A JP H09175824 A JPH09175824 A JP H09175824A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- particle powder
- iron oxide
- magnetic iron
- particle
- particles
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Developing Agents For Electrophotography (AREA)
- Compounds Of Iron (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 黒色顔料用粒子粉末又は磁性トナー用粒子粉
末、特に負帯電性磁性トナー用磁性粒子粉末として有用
な、優れた耐熱性、耐薬品性及び強い負帯電性を有する
黒色磁性酸化鉄粒子粉末を提供する。 【解決手段】 マグネタイト粒子((FeO)x ・Fe
2 O3 、0.3≦x≦1)からなる芯粒子とシリカ
((SiO2 )n ・x H2 O)からなる被覆層とから構
成された平均粒子径が0.02〜0.5μmの粒状粒子
からなる黒色磁性酸化鉄粒子粉末であり、前記シリカの
被覆量x(重量部)が、SiO2 として、前記芯粒子1
00重量部に対して25重量部を越え400重量部以下
であって、且つ、芯粒子の形状を球状として芯粒子の面
積平均径より算出した芯粒子の比表面積Svに対して 4.5≦x/Sv≦10.0 であり、しかも、前記比表面積Svと前記黒色磁性酸化
鉄粒子粉末全体のBET比表面積SBET との比が 0.5≦SBET /Sv≦2.5 であることを特徴とする黒色磁性酸化鉄粒子粉末。
末、特に負帯電性磁性トナー用磁性粒子粉末として有用
な、優れた耐熱性、耐薬品性及び強い負帯電性を有する
黒色磁性酸化鉄粒子粉末を提供する。 【解決手段】 マグネタイト粒子((FeO)x ・Fe
2 O3 、0.3≦x≦1)からなる芯粒子とシリカ
((SiO2 )n ・x H2 O)からなる被覆層とから構
成された平均粒子径が0.02〜0.5μmの粒状粒子
からなる黒色磁性酸化鉄粒子粉末であり、前記シリカの
被覆量x(重量部)が、SiO2 として、前記芯粒子1
00重量部に対して25重量部を越え400重量部以下
であって、且つ、芯粒子の形状を球状として芯粒子の面
積平均径より算出した芯粒子の比表面積Svに対して 4.5≦x/Sv≦10.0 であり、しかも、前記比表面積Svと前記黒色磁性酸化
鉄粒子粉末全体のBET比表面積SBET との比が 0.5≦SBET /Sv≦2.5 であることを特徴とする黒色磁性酸化鉄粒子粉末。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、黒色顔料用粒子粉
末又は磁性トナー用粒子粉末、特に負帯電性磁性トナー
用磁性粒子粉末として有用な、優れた耐熱性、耐薬品性
及び強い負帯電性を有する黒色磁性酸化鉄粒子粉末に関
するものである。
末又は磁性トナー用粒子粉末、特に負帯電性磁性トナー
用磁性粒子粉末として有用な、優れた耐熱性、耐薬品性
及び強い負帯電性を有する黒色磁性酸化鉄粒子粉末に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、無機顔料の黒色顔料としては、
カーボンブラック粉末とマグネタイト粒子粉末が知られ
ている。このうち、カーボンブラック粉末は炭素粉末で
あるので耐熱性には優れるが、粉塵が拡がりやすく、ま
た、発癌性などの問題も指摘されており、その取扱いは
容易ではない。一方、マグネタイト粒子粉末は、カーボ
ンブラック粉末に比べて、毒性などの問題はなく取扱い
は容易である。
カーボンブラック粉末とマグネタイト粒子粉末が知られ
ている。このうち、カーボンブラック粉末は炭素粉末で
あるので耐熱性には優れるが、粉塵が拡がりやすく、ま
た、発癌性などの問題も指摘されており、その取扱いは
容易ではない。一方、マグネタイト粒子粉末は、カーボ
ンブラック粉末に比べて、毒性などの問題はなく取扱い
は容易である。
【0003】周知の通り、樹脂着色用顔料を樹脂に混練
する際には、樹脂を軟化・流動化させるために、高温下
で行われる。そのため、使用される顔料は高温下でも色
の変化がないことが望まれている。
する際には、樹脂を軟化・流動化させるために、高温下
で行われる。そのため、使用される顔料は高温下でも色
の変化がないことが望まれている。
【0004】黒色顔料として使用されるマグネタイト粒
子粉末は第一鉄Fe2+と第二鉄Fe3+とからなるため、
室温より高温になるにつれて、含まれる第一鉄Fe2+が
空気中で徐々に酸化され、酸化につれて色は黒色から赤
色味を帯びてくるようになり、最終的には全ての第一鉄
Fe2+が第二鉄Fe3+へと変化し、赤褐色のマグヘマイ
ト粒子粉末に変わる。なお、空気中でマグネタイトがマ
グヘマイトへと変態する温度は、マグネタイト粒子の形
状、大きさ及び表面の状態等によっても変化するが、通
常の場合300℃以下(50〜300℃)であることが
知られている。そこで、樹脂着色用のマグネタイト粒子
粉末としては、高温で第一鉄Fe2+の酸化による変色が
少ない、耐熱性に優れたマグネタイト粒子粉末が望まれ
ている。
子粉末は第一鉄Fe2+と第二鉄Fe3+とからなるため、
室温より高温になるにつれて、含まれる第一鉄Fe2+が
空気中で徐々に酸化され、酸化につれて色は黒色から赤
色味を帯びてくるようになり、最終的には全ての第一鉄
Fe2+が第二鉄Fe3+へと変化し、赤褐色のマグヘマイ
ト粒子粉末に変わる。なお、空気中でマグネタイトがマ
グヘマイトへと変態する温度は、マグネタイト粒子の形
状、大きさ及び表面の状態等によっても変化するが、通
常の場合300℃以下(50〜300℃)であることが
知られている。そこで、樹脂着色用のマグネタイト粒子
粉末としては、高温で第一鉄Fe2+の酸化による変色が
少ない、耐熱性に優れたマグネタイト粒子粉末が望まれ
ている。
【0005】また、一般に顔料用のマグネタイト粒子粉
末は、塩酸や混酸等の強酸には容易に溶解してしまうた
め、塗装後、酸等によって著しく変色するという問題点
を有している。これは、特公昭54−7292号公報の
「・・・しかしながら、この酸化鉄顔料は酸に対して或
いは硫化水素の如き大気中の硫化物との接触により著し
くその色相が褪変色する。これは組成物中の鉄の溶解、
酸化、硫化物の生成、或いは脱水などのために起る現象
であって酸化鉄顔料の大きな欠点となっている。」なる
記載の通りである。そこで、酸等の影響を受けにくい被
膜を形成した耐薬品性に優れたマグネタイト粒子粉末が
望まれている。
末は、塩酸や混酸等の強酸には容易に溶解してしまうた
め、塗装後、酸等によって著しく変色するという問題点
を有している。これは、特公昭54−7292号公報の
「・・・しかしながら、この酸化鉄顔料は酸に対して或
いは硫化水素の如き大気中の硫化物との接触により著し
くその色相が褪変色する。これは組成物中の鉄の溶解、
酸化、硫化物の生成、或いは脱水などのために起る現象
であって酸化鉄顔料の大きな欠点となっている。」なる
記載の通りである。そこで、酸等の影響を受けにくい被
膜を形成した耐薬品性に優れたマグネタイト粒子粉末が
望まれている。
【0006】一方、電子写真現像剤用トナーには、マグ
ネタイト粒子やフェライト粒子等の磁性粒子が使用され
ている。殊に、その形状、大きさ、磁気特性等を容易に
制御し易いマグネタイト粒子が多く使用されている。磁
性トナーは、現像機器内で高温にさらされる。このた
め、磁性トナー中のマグネタイト粒子粉末は酸化により
磁化値や保磁力等の磁気特性が大きく劣化し、現像性が
劣化してしまう。そこで、耐熱性に優れた磁性トナー用
マグネタイト粒子粉末が求められている。
ネタイト粒子やフェライト粒子等の磁性粒子が使用され
ている。殊に、その形状、大きさ、磁気特性等を容易に
制御し易いマグネタイト粒子が多く使用されている。磁
性トナーは、現像機器内で高温にさらされる。このた
め、磁性トナー中のマグネタイト粒子粉末は酸化により
磁化値や保磁力等の磁気特性が大きく劣化し、現像性が
劣化してしまう。そこで、耐熱性に優れた磁性トナー用
マグネタイト粒子粉末が求められている。
【0007】また、トナーは、二成分系現像方式におい
ては、トナーとキャリア間、一成分系現像方式の磁性ト
ナーにおいてはトナーとトナー間、又は、トナーとスリ
ーブ間における摩擦帯電により正又は負に帯電するが、
近年は、有機感光体を使用されることが多いため、負帯
電性磁性トナーが多く使用されており、これに使用され
る磁性粒子粉末として、負帯電性の強いマグネタイト粒
子粉末が求められている。
ては、トナーとキャリア間、一成分系現像方式の磁性ト
ナーにおいてはトナーとトナー間、又は、トナーとスリ
ーブ間における摩擦帯電により正又は負に帯電するが、
近年は、有機感光体を使用されることが多いため、負帯
電性磁性トナーが多く使用されており、これに使用され
る磁性粒子粉末として、負帯電性の強いマグネタイト粒
子粉末が求められている。
【0008】磁性トナー用磁性粒子粉末の帯電性につい
ては、特開平6−301245号公報の「・・・二成分
系の負帯電性現像剤においては、補給されたトナーを現
像領域に搬送するまでの短い時間に、適正な量の負電荷
(負帯電量)が当該トナーに付与されること、すなわ
ち、帯電立ち上がり特性を向上させることが必要にな
る。」なる記載の通り、負帯電性の強いマグネタイト粒
子粉末が求められている。
ては、特開平6−301245号公報の「・・・二成分
系の負帯電性現像剤においては、補給されたトナーを現
像領域に搬送するまでの短い時間に、適正な量の負電荷
(負帯電量)が当該トナーに付与されること、すなわ
ち、帯電立ち上がり特性を向上させることが必要にな
る。」なる記載の通り、負帯電性の強いマグネタイト粒
子粉末が求められている。
【0009】磁性トナー用磁性粒子粉末の磁化値につい
ては、特開平4−184354号公報の「・・・磁気力
が適当に小さい磁性体を適当量含有させることで、細線
再現性が向上し、潜像あるいは信号に高忠実な現像によ
る画質が得られる。・・・」なる記載の通り、適度に小
さい磁化値を有するマグネタイト粒子粉末が求められて
いる。
ては、特開平4−184354号公報の「・・・磁気力
が適当に小さい磁性体を適当量含有させることで、細線
再現性が向上し、潜像あるいは信号に高忠実な現像によ
る画質が得られる。・・・」なる記載の通り、適度に小
さい磁化値を有するマグネタイト粒子粉末が求められて
いる。
【0010】従来、酸化鉄顔料に種々の被覆層を形成す
ることによって、熱安定性を高めることが行われてお
り、殊に、シリカ層をコートすることによって熱安定性
の高い顔料を得る試みがなされている。例えば、酸化鉄
顔料粒子のアルカリ性の水性スラリーに、常圧において
微細なシリカゾルを存在させて該粒子の表面に連続的な
微細なシリカ被膜を形成するように沈積処理して安定な
酸化鉄顔料を得る方法(特公昭54−7292号公
報)、顔料を水または弱アルカリ性水溶液中に分散さ
せ、被膜構成物質としてケイ酸またはケイ酸塩を添加
し、オートクレーブで水熱処理して被膜構成物質を一度
溶解させ、顔料粒子の表面にケイ酸またはケイ酸塩を薄
層として析出させるコーティング方法(特公昭48−2
9528号公報)、黄色酸化鉄顔料の懸濁液にケイ酸ナ
トリウム水溶液を加え、酢酸水溶液を一定速度で添加
し、被膜形成速度を特定範囲となるようにして黄色酸化
鉄顔料粒子表面へのSiO2 被膜形成を行う方法(特開
昭53−142399号公報)などが試みられていた。
ることによって、熱安定性を高めることが行われてお
り、殊に、シリカ層をコートすることによって熱安定性
の高い顔料を得る試みがなされている。例えば、酸化鉄
顔料粒子のアルカリ性の水性スラリーに、常圧において
微細なシリカゾルを存在させて該粒子の表面に連続的な
微細なシリカ被膜を形成するように沈積処理して安定な
酸化鉄顔料を得る方法(特公昭54−7292号公
報)、顔料を水または弱アルカリ性水溶液中に分散さ
せ、被膜構成物質としてケイ酸またはケイ酸塩を添加
し、オートクレーブで水熱処理して被膜構成物質を一度
溶解させ、顔料粒子の表面にケイ酸またはケイ酸塩を薄
層として析出させるコーティング方法(特公昭48−2
9528号公報)、黄色酸化鉄顔料の懸濁液にケイ酸ナ
トリウム水溶液を加え、酢酸水溶液を一定速度で添加
し、被膜形成速度を特定範囲となるようにして黄色酸化
鉄顔料粒子表面へのSiO2 被膜形成を行う方法(特開
昭53−142399号公報)などが試みられていた。
【0011】また、電子写真現像剤用磁性粒子粉末に種
々の被覆層を形成して諸特性を改善する試みが行われて
きた。例えば、磁性粉をトナー中に含有する一成分系現
像剤において、前記磁性粉にSiO2 ・nH2 Oの化学
式で表されるシリカゲルを付着結合させてなる電子写真
用現像剤(特開平2−73362号公報)、結着樹脂及
び磁性粉を少なくとも有する磁性トナーにおいて、前記
磁性粉が粒径分布を規定し、ケイ素元素を0.05〜1
0重量%含有する磁性酸化鉄である磁性トナー(特開平
1−221754号公報)などが試みられていた。
々の被覆層を形成して諸特性を改善する試みが行われて
きた。例えば、磁性粉をトナー中に含有する一成分系現
像剤において、前記磁性粉にSiO2 ・nH2 Oの化学
式で表されるシリカゲルを付着結合させてなる電子写真
用現像剤(特開平2−73362号公報)、結着樹脂及
び磁性粉を少なくとも有する磁性トナーにおいて、前記
磁性粉が粒径分布を規定し、ケイ素元素を0.05〜1
0重量%含有する磁性酸化鉄である磁性トナー(特開平
1−221754号公報)などが試みられていた。
【0012】黒色磁性酸化鉄粒子粉末の負帯電性を高め
る方法としては、磁性粒子粉末の表面にシラン系カップ
リング剤、チタン系カップリング剤若しくは負帯電性ポ
リマーからなる表面処理を行う方法(特公平7−866
98号公報)が試みられていた。
る方法としては、磁性粒子粉末の表面にシラン系カップ
リング剤、チタン系カップリング剤若しくは負帯電性ポ
リマーからなる表面処理を行う方法(特公平7−866
98号公報)が試みられていた。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】優れた耐熱性、耐薬品
性及び強い負帯電性を有する黒色磁性酸化鉄粒子粉末
は、現在最も要求されているところであるが、前出各公
報に記載の黒色磁性酸化鉄粒子粉末は、これら諸特性を
十分満足するものとはいいがたいものである。
性及び強い負帯電性を有する黒色磁性酸化鉄粒子粉末
は、現在最も要求されているところであるが、前出各公
報に記載の黒色磁性酸化鉄粒子粉末は、これら諸特性を
十分満足するものとはいいがたいものである。
【0014】前出特公昭54−7292号公報に記載の
粒子表面に連続的な微細なシリカ被膜を形成させた酸化
鉄顔料粒子は、シリカの添加量が20重量%以下と少な
く、耐熱性等が十分なものではない。
粒子表面に連続的な微細なシリカ被膜を形成させた酸化
鉄顔料粒子は、シリカの添加量が20重量%以下と少な
く、耐熱性等が十分なものではない。
【0015】前出特公昭48−29528号公報に記載
の顔料粒子は、添加するケイ酸塩の量が10%以下であ
り、耐熱性等が十分なものではない。
の顔料粒子は、添加するケイ酸塩の量が10%以下であ
り、耐熱性等が十分なものではない。
【0016】前出特開昭53−142399号公報に記
載の黄色酸化鉄顔料へのシリカ被膜形成方法は、ケイ酸
塩をあらかじめ添加しておき、酸を添加していき徐々に
中和を行うものであって、形成されるシリカ被覆層は低
重合度の粒子のゲル状物と思われる。
載の黄色酸化鉄顔料へのシリカ被膜形成方法は、ケイ酸
塩をあらかじめ添加しておき、酸を添加していき徐々に
中和を行うものであって、形成されるシリカ被覆層は低
重合度の粒子のゲル状物と思われる。
【0017】前出特開平2−73362号公報に記載の
現像剤に使用される磁性粉は、SiO2 ・nH2 Oの化
学式で表されるシリカゲルを付着結合させてあるもので
ある。
現像剤に使用される磁性粉は、SiO2 ・nH2 Oの化
学式で表されるシリカゲルを付着結合させてあるもので
ある。
【0018】前出特開平1−221754号公報に記載
の磁性トナーに使用される磁性酸化鉄はケイ素元素の含
有量が10重量%以下と少なく本発明の目的とする耐熱
性等が十分なものではない。
の磁性トナーに使用される磁性酸化鉄はケイ素元素の含
有量が10重量%以下と少なく本発明の目的とする耐熱
性等が十分なものではない。
【0019】前出特公平7−86698号公報に記載の
負帯電性磁性トナーに使用される磁性粒子粉末は、負帯
電性は強いが耐熱性及び耐薬品性が十分なものではな
い。
負帯電性磁性トナーに使用される磁性粒子粉末は、負帯
電性は強いが耐熱性及び耐薬品性が十分なものではな
い。
【0020】そこで、本発明は、より緻密なシリカの被
覆層を形成することにより、優れた耐熱性、耐薬品性及
び強い負帯電性を有する黒色磁性酸化鉄粒子粉末を提供
することを技術的課題とする。
覆層を形成することにより、優れた耐熱性、耐薬品性及
び強い負帯電性を有する黒色磁性酸化鉄粒子粉末を提供
することを技術的課題とする。
【0021】
【課題を解決する為の手段】前記技術的課題は、次の通
りの本発明によって達成できる。
りの本発明によって達成できる。
【0022】即ち、本発明は、マグネタイト粒子((F
eO)x ・Fe2 O3 、0.3≦x≦1)からなる芯粒
子とシリカ((SiO2 )n ・x H2 O)からなる被覆
層とから構成された平均粒子径が0.02〜0.5μm
の粒状粒子からなる黒色磁性酸化鉄粒子粉末であり、前
記シリカの被覆量x(重量部)が、SiO2 として、前
記芯粒子100重量部に対して25重量部を越え400
重量部以下であって、且つ、芯粒子の形状を球状として
芯粒子の面積平均径より算出した芯粒子の比表面積Sv
に対して 4.5≦x/Sv≦10.0 であり、しかも、前記比表面積Svと前記黒色磁性酸化
鉄粒子粉末全体のBET比表面積SBET との比が 0.5≦SBET /Sv≦2.5 であることを特徴とする黒色磁性酸化鉄粒子粉末であ
る。
eO)x ・Fe2 O3 、0.3≦x≦1)からなる芯粒
子とシリカ((SiO2 )n ・x H2 O)からなる被覆
層とから構成された平均粒子径が0.02〜0.5μm
の粒状粒子からなる黒色磁性酸化鉄粒子粉末であり、前
記シリカの被覆量x(重量部)が、SiO2 として、前
記芯粒子100重量部に対して25重量部を越え400
重量部以下であって、且つ、芯粒子の形状を球状として
芯粒子の面積平均径より算出した芯粒子の比表面積Sv
に対して 4.5≦x/Sv≦10.0 であり、しかも、前記比表面積Svと前記黒色磁性酸化
鉄粒子粉末全体のBET比表面積SBET との比が 0.5≦SBET /Sv≦2.5 であることを特徴とする黒色磁性酸化鉄粒子粉末であ
る。
【0023】本発明の構成をより詳しく説明すれば次の
通りである。先ず、本発明に係る黒色磁性酸化鉄粒子粉
末について述べる。
通りである。先ず、本発明に係る黒色磁性酸化鉄粒子粉
末について述べる。
【0024】本発明に係る黒色磁性酸化鉄粒子粉末は、
マグネタイト粒子((FeO)x ・Fe2 O3 、0.3
≦x≦1)からなる芯粒子と、シリカ((SiO2 )n
・xH2 O)からなる緻密な被覆層とから構成される粒
状粒子からなる粉末である。本発明における粒状粒子と
は、六面体形状、八面体形状、球状、粒状及び不定形を
含むものであり、最長径と最短径との比が2.0以下の
ものである。
マグネタイト粒子((FeO)x ・Fe2 O3 、0.3
≦x≦1)からなる芯粒子と、シリカ((SiO2 )n
・xH2 O)からなる緻密な被覆層とから構成される粒
状粒子からなる粉末である。本発明における粒状粒子と
は、六面体形状、八面体形状、球状、粒状及び不定形を
含むものであり、最長径と最短径との比が2.0以下の
ものである。
【0025】本発明に係る黒色磁性酸化鉄粒子粉末は、
平均粒子径が0.02〜0.50μm、好ましくは0.
03〜0.30μmである。黒色磁性酸化鉄粒子を構成
するマグネタイト粒子((FeO)x ・Fe2 O3 、
0.3≦x≦1)からなる芯粒子の平均粒子径は0.0
15〜0.30μm、好ましくは0.02〜0.25μ
mである。
平均粒子径が0.02〜0.50μm、好ましくは0.
03〜0.30μmである。黒色磁性酸化鉄粒子を構成
するマグネタイト粒子((FeO)x ・Fe2 O3 、
0.3≦x≦1)からなる芯粒子の平均粒子径は0.0
15〜0.30μm、好ましくは0.02〜0.25μ
mである。
【0026】本発明に係る黒色磁性酸化鉄粒子粉末は、
BET比表面積SBET が3〜150m2 /g、好ましく
は5〜125m2 /gである。
BET比表面積SBET が3〜150m2 /g、好ましく
は5〜125m2 /gである。
【0027】本発明に係る黒色磁性酸化鉄粒子粉末は、
比重が2.0〜4.0、好ましくは2.3〜4.0であ
る。
比重が2.0〜4.0、好ましくは2.3〜4.0であ
る。
【0028】本発明に係る黒色磁性酸化鉄粒子粉末は、
シリカの被覆量x(重量部)が、SiO2 として、芯粒
子を100重量部として25重量部を越え400重量部
以下、好ましくは30重量部以上300重量部以下であ
る。25重量部以下の場合には、シリカの被覆層が薄く
なるため、耐熱性及び耐薬品性が十分ではない。400
重量部を越える場合には、シリカの被覆層が厚くなりす
ぎて磁化値及び着色力が低くなるため好ましくない。な
お、前記黒色磁性酸化鉄粒子粉末全体に対する比率に換
算したシリカの被覆量x(重量%)は、20重量%を越
え80重量%以下、好ましくは23重量%以上75重量
%以下である。
シリカの被覆量x(重量部)が、SiO2 として、芯粒
子を100重量部として25重量部を越え400重量部
以下、好ましくは30重量部以上300重量部以下であ
る。25重量部以下の場合には、シリカの被覆層が薄く
なるため、耐熱性及び耐薬品性が十分ではない。400
重量部を越える場合には、シリカの被覆層が厚くなりす
ぎて磁化値及び着色力が低くなるため好ましくない。な
お、前記黒色磁性酸化鉄粒子粉末全体に対する比率に換
算したシリカの被覆量x(重量%)は、20重量%を越
え80重量%以下、好ましくは23重量%以上75重量
%以下である。
【0029】芯粒子の面積平均径から形状を球状として
算出した比表面積Sv が2〜60m2 /g、好ましくは
4〜50m2 /gである。
算出した比表面積Sv が2〜60m2 /g、好ましくは
4〜50m2 /gである。
【0030】また、シリカの被覆量x(重量部)が、S
iO2 として、前記芯粒子の面積平均径から形状を球状
として算出した比表面積Sv との比x/Sv が4.5〜
10.0、好ましくは5.0〜8.0である。比x/S
vが4.5未満の場合には、シリカの被覆層が薄くなる
ため、耐熱性及び耐薬品性が十分ではない。比x/Sv
が10.0を越える場合には、シリカの被覆層が厚くな
りすぎて磁化値及び着色力が低くなるため好ましくな
い。
iO2 として、前記芯粒子の面積平均径から形状を球状
として算出した比表面積Sv との比x/Sv が4.5〜
10.0、好ましくは5.0〜8.0である。比x/S
vが4.5未満の場合には、シリカの被覆層が薄くなる
ため、耐熱性及び耐薬品性が十分ではない。比x/Sv
が10.0を越える場合には、シリカの被覆層が厚くな
りすぎて磁化値及び着色力が低くなるため好ましくな
い。
【0031】前記黒色磁性酸化鉄粒子粉末のBET比表
面積SBET と前記芯粒子の面積平均径から形状を球状と
して算出した比表面積Sv との比SBET /Sv は0.5
〜2.5、好ましくは0.5〜2.0である。比SBET
/Sv が0.5未満の場合には、シリカの被覆層が厚く
なりすぎているため、磁化値及び着色力が低くなるため
好ましくない。比SBET /Sv が2.5を越える場合に
は、シリカの析出が芯粒子表面以外に生じたり、また、
シリカの被覆層が緻密なものではないため、耐熱性及び
耐薬品性が十分ではない。
面積SBET と前記芯粒子の面積平均径から形状を球状と
して算出した比表面積Sv との比SBET /Sv は0.5
〜2.5、好ましくは0.5〜2.0である。比SBET
/Sv が0.5未満の場合には、シリカの被覆層が厚く
なりすぎているため、磁化値及び着色力が低くなるため
好ましくない。比SBET /Sv が2.5を越える場合に
は、シリカの析出が芯粒子表面以外に生じたり、また、
シリカの被覆層が緻密なものではないため、耐熱性及び
耐薬品性が十分ではない。
【0032】本発明に係る黒色磁性酸化鉄粒子粉末は、
飽和磁化値が10〜70emu/g、好ましくは10〜
65emu/gである。10emu/g未満の場合に
は、磁性トナー用として好ましくない。70emu/g
を越える場合には、磁気凝集等により分散性が悪くなる
ので磁性トナー用として用いた場合に、高画質化、特に
細線再現性の向上が期待できない。
飽和磁化値が10〜70emu/g、好ましくは10〜
65emu/gである。10emu/g未満の場合に
は、磁性トナー用として好ましくない。70emu/g
を越える場合には、磁気凝集等により分散性が悪くなる
ので磁性トナー用として用いた場合に、高画質化、特に
細線再現性の向上が期待できない。
【0033】本発明に係る黒色磁性酸化鉄粒子粉末は、
L* a* b* 系で表される表色系における彩度c* (=
(a*2+b*2)1/2 、ここで、a* は赤色度、b* は黄
色度を表している。)の大気中、温度300℃、一時間
の環境下における劣化を示すΔc* が5.0以下、好ま
しくは3.0以下である。
L* a* b* 系で表される表色系における彩度c* (=
(a*2+b*2)1/2 、ここで、a* は赤色度、b* は黄
色度を表している。)の大気中、温度300℃、一時間
の環境下における劣化を示すΔc* が5.0以下、好ま
しくは3.0以下である。
【0034】本発明に係る黒色磁性酸化鉄粒子粉末は、
帯電量が−10〜−2μC/m2 、好ましくは−8〜−
2.5μC/m2 である。
帯電量が−10〜−2μC/m2 、好ましくは−8〜−
2.5μC/m2 である。
【0035】次に、前記の通りの本発明に係る黒色磁性
酸化鉄粒子粉末の製造法について述べる。
酸化鉄粒子粉末の製造法について述べる。
【0036】本発明に係る黒色磁性酸化鉄粒子粉末は、
芯粒子として粒状マグネタイト粒子を使用し、前記粒状
マグネタイト粒子粉末の水懸濁液を温度70〜100℃
で、pH9.0〜9.7に調整し、ケイ酸塩水溶液を、
pH9.0〜9.7に維持しながら、SiO2 として、
芯粒子100重量部に対して、0.05〜0.3重量部
/分の滴下速度で滴下して、前記粒状マグネタイト粒子
の粒子表面にシリカからなる被覆層を形成させた後、p
H6.5〜7.0に調整し、その後、常法により、濾
過、水洗、乾燥を行うことにより得られる。
芯粒子として粒状マグネタイト粒子を使用し、前記粒状
マグネタイト粒子粉末の水懸濁液を温度70〜100℃
で、pH9.0〜9.7に調整し、ケイ酸塩水溶液を、
pH9.0〜9.7に維持しながら、SiO2 として、
芯粒子100重量部に対して、0.05〜0.3重量部
/分の滴下速度で滴下して、前記粒状マグネタイト粒子
の粒子表面にシリカからなる被覆層を形成させた後、p
H6.5〜7.0に調整し、その後、常法により、濾
過、水洗、乾燥を行うことにより得られる。
【0037】本発明における芯粒子は、マグネタイト
((FeO)x ・Fe2 O3 、0.3≦x≦1)であっ
て、六面体形状、八面体形状、球状、粒状及び不定形の
いずれかの形状であってもよく、最長径と最短径との比
が2.0以下のものである。
((FeO)x ・Fe2 O3 、0.3≦x≦1)であっ
て、六面体形状、八面体形状、球状、粒状及び不定形の
いずれかの形状であってもよく、最長径と最短径との比
が2.0以下のものである。
【0038】本発明における芯粒子である粒状マグネタ
イト粒子粉末は、平均粒径が0.015〜0.30μ
m、好ましくは0.02〜0.25μmである。
イト粒子粉末は、平均粒径が0.015〜0.30μ
m、好ましくは0.02〜0.25μmである。
【0039】本発明における芯粒子である粒状マグネタ
イト粒子粉末は、面積平均径から形状を球状として算出
した比表面積Sv’が2〜60m2 /g、好ましくは4
〜50m2 /gである。
イト粒子粉末は、面積平均径から形状を球状として算出
した比表面積Sv’が2〜60m2 /g、好ましくは4
〜50m2 /gである。
【0040】本発明における芯粒子である粒状マグネタ
イト粒子粉末は、第一鉄の含有量がFe2+として芯粒子
に対して10〜24重量%、好ましくは12〜22重量
%である。
イト粒子粉末は、第一鉄の含有量がFe2+として芯粒子
に対して10〜24重量%、好ましくは12〜22重量
%である。
【0041】本発明における芯粒子である粒状マグネタ
イト粒子粉末の水懸濁液の固形分濃度は、10〜200
g/l、好ましくは25〜150g/lである。
イト粒子粉末の水懸濁液の固形分濃度は、10〜200
g/l、好ましくは25〜150g/lである。
【0042】本発明における芯粒子である粒状マグネタ
イト粒子粉末の水懸濁液に含まれる可溶性塩であるN
a、K、Ca等のアルカリ金属及びアルカリ土類金属の
含有量が50g/l以下、好ましくは30g/l以下で
ある。50g/lを越えると、シリカの重合時に上記の
塩の影響により、シリカの析出速度が速くなり、ゲル状
のシリカが生成しやすくなり、好ましくない。
イト粒子粉末の水懸濁液に含まれる可溶性塩であるN
a、K、Ca等のアルカリ金属及びアルカリ土類金属の
含有量が50g/l以下、好ましくは30g/l以下で
ある。50g/lを越えると、シリカの重合時に上記の
塩の影響により、シリカの析出速度が速くなり、ゲル状
のシリカが生成しやすくなり、好ましくない。
【0043】本発明における芯粒子である粒状マグネタ
イト粒子粉末の水懸濁液のpHは、9.0〜9.7、好
ましくは9.1〜9.5の範囲に調整しておく。
イト粒子粉末の水懸濁液のpHは、9.0〜9.7、好
ましくは9.1〜9.5の範囲に調整しておく。
【0044】本発明のシリカ被覆処理の温度は、70〜
100℃、好ましくは75〜95℃である。70℃未満
の場合には、シリカの重合時における脱水反応が十分起
きないため、被覆層中に水酸基(OH基)を含み、ゲル
化が起きやすくなる。100℃を越える場合には、オー
トクレーブ等の特別な装置を必要とし、工業的に好まし
くない。
100℃、好ましくは75〜95℃である。70℃未満
の場合には、シリカの重合時における脱水反応が十分起
きないため、被覆層中に水酸基(OH基)を含み、ゲル
化が起きやすくなる。100℃を越える場合には、オー
トクレーブ等の特別な装置を必要とし、工業的に好まし
くない。
【0045】本発明のシリカ被覆処理にあたっては、ケ
イ酸塩水溶液滴下中、粒状マグネタイト粒子粉末の水懸
濁液のpHを9.0〜9.7、好ましくはpHを9.1
〜9.5の範囲に維持しておくことが重要である。pH
が9.0未満の場合には、ケイ酸イオンが前記マグネタ
イト粒子の粒子表面への析出速度が速くなるため、シリ
カの重合が十分に進行せず、低重合度のシリカ粒子によ
るゲル化が起きやすくなる。pHが9.7を越える場合
には、ケイ酸のイオン化定数に近づくため、ケイ酸の析
出と同時に析出したケイ酸からケイ酸イオンの溶出が起
きるので好ましくない。
イ酸塩水溶液滴下中、粒状マグネタイト粒子粉末の水懸
濁液のpHを9.0〜9.7、好ましくはpHを9.1
〜9.5の範囲に維持しておくことが重要である。pH
が9.0未満の場合には、ケイ酸イオンが前記マグネタ
イト粒子の粒子表面への析出速度が速くなるため、シリ
カの重合が十分に進行せず、低重合度のシリカ粒子によ
るゲル化が起きやすくなる。pHが9.7を越える場合
には、ケイ酸のイオン化定数に近づくため、ケイ酸の析
出と同時に析出したケイ酸からケイ酸イオンの溶出が起
きるので好ましくない。
【0046】前記pH調整に使用する水酸化アルカリ水
溶液としては、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の水溶液、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
の水溶液、また、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸
アンモニウム等の炭酸アルカリ水溶液及びアンモニア水
等を使用することができる。工業的には、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の水
溶液が好ましい。
溶液としては、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の水溶液、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
の水溶液、また、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸
アンモニウム等の炭酸アルカリ水溶液及びアンモニア水
等を使用することができる。工業的には、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の水
溶液が好ましい。
【0047】前記pH調整に使用する酸としては、硫
酸、塩酸、硝酸等の無機酸、酢酸、シュウ酸、蟻酸等の
有機酸等を使用することができる。工業的には、硫酸、
酢酸等が好ましい。
酸、塩酸、硝酸等の無機酸、酢酸、シュウ酸、蟻酸等の
有機酸等を使用することができる。工業的には、硫酸、
酢酸等が好ましい。
【0048】本発明に用いるケイ酸塩水溶液としては、
ケイ酸ナトリウム水溶液、ケイ酸カリウム水溶液及びケ
イ酸カルシウム水溶液等を用いることができる。
ケイ酸ナトリウム水溶液、ケイ酸カリウム水溶液及びケ
イ酸カルシウム水溶液等を用いることができる。
【0049】ケイ酸塩水溶液のSiO2 としての添加量
y(重量部)は、芯粒子として用いる粒状マグネタイト
粒子100重量部に対して25重量部を越え400重量
部以下、好ましくは30重量部以上300重量部以下で
ある。また、芯粒子として用いる粒状マグネタイト粒子
の面積平均径から形状を球状として算出した比表面積S
v’と、SiO2 としてのケイ酸塩添加量y(重量部)
との比y/Sv’が5.0〜10.0、好ましくは6.
0〜10.0である。
y(重量部)は、芯粒子として用いる粒状マグネタイト
粒子100重量部に対して25重量部を越え400重量
部以下、好ましくは30重量部以上300重量部以下で
ある。また、芯粒子として用いる粒状マグネタイト粒子
の面積平均径から形状を球状として算出した比表面積S
v’と、SiO2 としてのケイ酸塩添加量y(重量部)
との比y/Sv’が5.0〜10.0、好ましくは6.
0〜10.0である。
【0050】本発明のケイ酸塩水溶液の滴下速度は、芯
粒子として使用する粒状マグネタイト粒子粉末100重
量部に対して、SiO2 として、0.05〜0.30重
量部/分、好ましくは0.05〜0.25重量部/分で
ある。0.05重量部/分未満の場合には、シリカ被覆
層の形成が遅くなりすぎ、工業的に好ましくない。0.
30重量部/分を越える場合には、水懸濁液中のケイ酸
イオンの濃度が高くなりすぎ、芯粒子とは別にシリカが
単独で析出したり、十分な脱水反応を起こさずポリマー
化するため、シリカの緻密な被覆層が形成されないため
好ましくない。
粒子として使用する粒状マグネタイト粒子粉末100重
量部に対して、SiO2 として、0.05〜0.30重
量部/分、好ましくは0.05〜0.25重量部/分で
ある。0.05重量部/分未満の場合には、シリカ被覆
層の形成が遅くなりすぎ、工業的に好ましくない。0.
30重量部/分を越える場合には、水懸濁液中のケイ酸
イオンの濃度が高くなりすぎ、芯粒子とは別にシリカが
単独で析出したり、十分な脱水反応を起こさずポリマー
化するため、シリカの緻密な被覆層が形成されないため
好ましくない。
【0051】本発明のシリカ被覆処理の後の水懸濁液の
pHを6.5〜7.0に調整する。
pHを6.5〜7.0に調整する。
【0052】前記シリカ被覆処理後のpH調整に使用す
る酸としては、硫酸、塩酸、硝酸等の無機酸、酢酸、シ
ュウ酸、蟻酸等の有機酸等を使用することができる。工
業的には、硫酸、酢酸等が好ましい。
る酸としては、硫酸、塩酸、硝酸等の無機酸、酢酸、シ
ュウ酸、蟻酸等の有機酸等を使用することができる。工
業的には、硫酸、酢酸等が好ましい。
【0053】
【作用】従来、ケイ酸塩からのシリカ粒子の析出、成長
過程については研究されているところであり、ケイ酸塩
の中和条件によって得られるシリカ粒子の状態が異なる
ことが知られている。例えば、ケイ酸塩の中和時のケイ
酸の濃度、温度及びpHによって、シリカ単量体がポリ
マー化する過程で、比較的低重合度の粒子の状態で3次
元的構造をとってゲル化する場合や、シリカ単量体が連
続的で且つ緻密な粒子として大きく成長する場合がある
(R.K.Iler,The Chemistry o
f Silica,John Wiley&Sons,
Inc.,New York,1979)。
過程については研究されているところであり、ケイ酸塩
の中和条件によって得られるシリカ粒子の状態が異なる
ことが知られている。例えば、ケイ酸塩の中和時のケイ
酸の濃度、温度及びpHによって、シリカ単量体がポリ
マー化する過程で、比較的低重合度の粒子の状態で3次
元的構造をとってゲル化する場合や、シリカ単量体が連
続的で且つ緻密な粒子として大きく成長する場合がある
(R.K.Iler,The Chemistry o
f Silica,John Wiley&Sons,
Inc.,New York,1979)。
【0054】また、酸化鉄粒子の粒子表面にシリカによ
る被覆層を形成して、耐熱性等の諸特性を改善しようと
する試みは多くなされているが、それらは前記低重合度
のシリカ粒子のゲル状の被覆層が形成されているにすぎ
ず、十分な耐熱性は得られていない。
る被覆層を形成して、耐熱性等の諸特性を改善しようと
する試みは多くなされているが、それらは前記低重合度
のシリカ粒子のゲル状の被覆層が形成されているにすぎ
ず、十分な耐熱性は得られていない。
【0055】そこで、本発明者は、粒状マグネタイト粒
子の粒子表面にシリカの高重合度のポリマーによる被覆
層を形成するため、粒状マグネタイト粒子粉末の水懸濁
液中に滴下したケイ酸塩からの粒子表面へのシリカ単量
体の析出、成長過程について鋭意検討した結果、前記ケ
イ酸塩の滴下速度、前記水懸濁液の温度、pH、ケイ酸
塩滴下時およびケイ酸塩滴下後の調整pH等について、
特定範囲を選択することにより、粒状マグネタイト粒子
の粒子表面にシリカの連続的で且つ緻密な被覆層を形成
することができることを見出した。
子の粒子表面にシリカの高重合度のポリマーによる被覆
層を形成するため、粒状マグネタイト粒子粉末の水懸濁
液中に滴下したケイ酸塩からの粒子表面へのシリカ単量
体の析出、成長過程について鋭意検討した結果、前記ケ
イ酸塩の滴下速度、前記水懸濁液の温度、pH、ケイ酸
塩滴下時およびケイ酸塩滴下後の調整pH等について、
特定範囲を選択することにより、粒状マグネタイト粒子
の粒子表面にシリカの連続的で且つ緻密な被覆層を形成
することができることを見出した。
【0056】得られた粒子表面にシリカの連続的で且つ
緻密な被覆層が形成された粒状マグネタイト粒子は、耐
熱性、耐薬品性に優れ、しかも、強い負帯電性を示すも
のである。
緻密な被覆層が形成された粒状マグネタイト粒子は、耐
熱性、耐薬品性に優れ、しかも、強い負帯電性を示すも
のである。
【0057】
【発明の実施の形態】本発明の代表的な実施の形態は次
の通りである。
の通りである。
【0058】黒色磁性酸化鉄粒子粉末の形状及び粒子径
は、透過型電子顕微鏡により観察及び該電子顕微鏡によ
り撮影した写真により、投影径の中のMartin径
(定方向に投影面積を2等分する線分の長さ)より算出
した数平均径により表したものである。また、軸比は、
該電子顕微鏡により撮影した写真より、最長径と最短径
との比として表したものである。
は、透過型電子顕微鏡により観察及び該電子顕微鏡によ
り撮影した写真により、投影径の中のMartin径
(定方向に投影面積を2等分する線分の長さ)より算出
した数平均径により表したものである。また、軸比は、
該電子顕微鏡により撮影した写真より、最長径と最短径
との比として表したものである。
【0059】黒色磁性酸化鉄粒子粉末の芯粒子の比表面
積Svは、シリカ被覆層があるので直接測定することは
できないが、透過型電子顕微鏡による観察及び該電子顕
微鏡写真によればシリカ被覆層と芯粒子とが明確に区別
でき、芯粒子の投影径の中のMartin径(定方向に
投影面積を2等分する線分の長さ)を用いて、面積平均
径d3 を算出し、芯粒子の形状を球状としたときの比表
面積を表す下記式に代入して求めたものである。なお、
芯粒子の比重ρはマグネタイトの比重の文献値5.2g
/cm3 として計算した。 Sv=6/(ρ×d3 ) また、シリカ被覆前の芯粒子である粒状マグネタイト粒
子の比表面積Sv’も上記と同様にして計算した。
積Svは、シリカ被覆層があるので直接測定することは
できないが、透過型電子顕微鏡による観察及び該電子顕
微鏡写真によればシリカ被覆層と芯粒子とが明確に区別
でき、芯粒子の投影径の中のMartin径(定方向に
投影面積を2等分する線分の長さ)を用いて、面積平均
径d3 を算出し、芯粒子の形状を球状としたときの比表
面積を表す下記式に代入して求めたものである。なお、
芯粒子の比重ρはマグネタイトの比重の文献値5.2g
/cm3 として計算した。 Sv=6/(ρ×d3 ) また、シリカ被覆前の芯粒子である粒状マグネタイト粒
子の比表面積Sv’も上記と同様にして計算した。
【0060】黒色磁性酸化鉄粒子粉末のBET比表面積
SBET は、「Mono SorbMS−11」(湯浅ア
イオニックス(株)製)により測定した。
SBET は、「Mono SorbMS−11」(湯浅ア
イオニックス(株)製)により測定した。
【0061】黒色磁性酸化鉄粒子粉末の比重は、「マル
チボリウム密度計1305型」((株)島津製作所製)
を用いて、ヘリウムガス圧1.6kgf/cm3 の条件
下で測定したものである。
チボリウム密度計1305型」((株)島津製作所製)
を用いて、ヘリウムガス圧1.6kgf/cm3 の条件
下で測定したものである。
【0062】黒色磁性酸化鉄粒子粉末の磁気特性は、
「振動試料型磁力計VSM−3S−15」(東英工業
(株)製)を用いて外部磁場10kOeで測定した。
「振動試料型磁力計VSM−3S−15」(東英工業
(株)製)を用いて外部磁場10kOeで測定した。
【0063】黒色磁性酸化鉄粒子粉末のSiO2 量は、
「蛍光X線分析装置Model3063M」(理学電気
工業社製)により測定した。
「蛍光X線分析装置Model3063M」(理学電気
工業社製)により測定した。
【0064】黒色磁性酸化鉄粒子粉末及びマグネタイト
粒子粉末のFe2+の測定は、混酸(リン酸−硫酸)に前
記粒子粉末を溶解させた後に、指示薬としてジフェニル
アミンを数滴加え、重クロム酸カリウム水溶液にて滴定
して求めた。
粒子粉末のFe2+の測定は、混酸(リン酸−硫酸)に前
記粒子粉末を溶解させた後に、指示薬としてジフェニル
アミンを数滴加え、重クロム酸カリウム水溶液にて滴定
して求めた。
【0065】黒色磁性酸化鉄粒子粉末の黒色度、及び、
黒色度変化は、測色用試料片を「多光源分光測色計MS
C−IS−2D」(スガ試験機社製)を用いて、L* a
* b* 表色系における明度L* 、赤色度a* 、黄色度b
* 、及び、彩度c* (=(a*2+b*2)1/2 )を測定し
た。ここで、黒色度としては彩度c* によって評価し、
黒色度の変化は、大気中、温度300℃で1時間の耐熱
試験後の彩度c* ' との差Δc* として求めたものであ
る。
黒色度変化は、測色用試料片を「多光源分光測色計MS
C−IS−2D」(スガ試験機社製)を用いて、L* a
* b* 表色系における明度L* 、赤色度a* 、黄色度b
* 、及び、彩度c* (=(a*2+b*2)1/2 )を測定し
た。ここで、黒色度としては彩度c* によって評価し、
黒色度の変化は、大気中、温度300℃で1時間の耐熱
試験後の彩度c* ' との差Δc* として求めたものであ
る。
【0066】なお、測色用試料片は、黒色磁性酸化鉄粒
子粉末0.5gとヒマシ油0.5ccとをフーバー式マ
ーラーで練ってペースト状とし、このペーストにクリア
ラッカー4.5gを加え混練し塗料化してキャストコー
ト紙上に6milのアプリケーターを用いて塗布して得
た。
子粉末0.5gとヒマシ油0.5ccとをフーバー式マ
ーラーで練ってペースト状とし、このペーストにクリア
ラッカー4.5gを加え混練し塗料化してキャストコー
ト紙上に6milのアプリケーターを用いて塗布して得
た。
【0067】黒色磁性酸化鉄粒子粉末の帯電量は、「ブ
ローオフ帯電量測定装置TB−200」(東芝ケミカル
社製)を用い、キャリアはTFV−200/300(パ
ウダーテック社製)を用いて黒色磁性酸化鉄粒子粉末の
濃度を5%とし、混合時間を30分として測定した。
ローオフ帯電量測定装置TB−200」(東芝ケミカル
社製)を用い、キャリアはTFV−200/300(パ
ウダーテック社製)を用いて黒色磁性酸化鉄粒子粉末の
濃度を5%とし、混合時間を30分として測定した。
【0068】黒色磁性酸化鉄粒子粉末の耐薬品性試験
は、黒色磁性酸化鉄粒子粉末0.5gと混酸(作成方
法:2lのビーカーに約1lの水を入れ、濃燐酸300
mlを500mlメスシリンダーを用いて加え、ガラス
棒でよくかき混ぜる。このビーカーを水冷し、ガラス棒
でかき混ぜながら濃硫酸300mlを500mlメスシ
リンダーを用いて徐々に加える。水冷後、2lの目盛り
まで水を加えて良く混合して調整する。)約25mlと
を500mlの三角フラスコで混合して室温で15分間
窒素置換を行った後、加熱して前記黒色磁性酸化鉄粒子
粉末の混酸への溶解性を溶解時間によって評価し、これ
を耐薬品性試験の指標とした。
は、黒色磁性酸化鉄粒子粉末0.5gと混酸(作成方
法:2lのビーカーに約1lの水を入れ、濃燐酸300
mlを500mlメスシリンダーを用いて加え、ガラス
棒でよくかき混ぜる。このビーカーを水冷し、ガラス棒
でかき混ぜながら濃硫酸300mlを500mlメスシ
リンダーを用いて徐々に加える。水冷後、2lの目盛り
まで水を加えて良く混合して調整する。)約25mlと
を500mlの三角フラスコで混合して室温で15分間
窒素置換を行った後、加熱して前記黒色磁性酸化鉄粒子
粉末の混酸への溶解性を溶解時間によって評価し、これ
を耐薬品性試験の指標とした。
【0069】平均粒径0.17μmの六面体マグネタイ
ト粒子粉末(Fe2+17.8重量%、飽和磁化86.1
emu/g、帯電量−1.2μC/m2 、面積平均径か
ら算出した比表面積5.6m2 /g)10kgを200
lの水に懸濁させ、18.0Nの水酸化ナトリウム水溶
液0.5lを加えた後、ミクロアジター((株)島崎製
作所製)にて前記マグネタイト粒子粉末の水懸濁液(固
形分濃度約50g/l)を調整した。
ト粒子粉末(Fe2+17.8重量%、飽和磁化86.1
emu/g、帯電量−1.2μC/m2 、面積平均径か
ら算出した比表面積5.6m2 /g)10kgを200
lの水に懸濁させ、18.0Nの水酸化ナトリウム水溶
液0.5lを加えた後、ミクロアジター((株)島崎製
作所製)にて前記マグネタイト粒子粉末の水懸濁液(固
形分濃度約50g/l)を調整した。
【0070】前記マグネタイト粒子粉末の水懸濁液を8
0℃に昇温し、22.4mol/lの工業用硫酸にてp
H9.5に調整した。調整後の該水懸濁液に含まれる塩
濃度は、添加した水酸化ナトリウムの全量がpH調整に
より添加した硫酸によって中和されたと仮定して、硫酸
ナトリウムNa2 SO4 として、3.2g/lである。
別にケイ酸ナトリウム(SiO2 換算で28.6重量%
含有)17.5kgを5lの水で希釈しておいたケイ酸
ナトリウム水溶液を滴下速度約0.10重量部/分(S
iO2 として前記マグネタイト粒子粉末の水懸濁液中の
固形分、即ち、六面体マグネタイト粒子粉末を100重
量部とした場合の比率)で500分間滴下していき、こ
のとき、ケイ酸ナトリウム水溶液の滴下時も22.4m
ol/lの工業用硫酸によりpH9.1〜9.4の範囲
に維持した。ケイ酸ナトリウム水溶液の滴下終了後、p
H9.5で30分間攪拌混合を行った後、前記工業用硫
酸でpH6.7に調整して濾過、水洗、乾燥を行って、
芯粒子であるマグネタイト粒子表面にシリカによる緻密
な被覆層を形成した黒色磁性酸化鉄粒子粉末を得た。
0℃に昇温し、22.4mol/lの工業用硫酸にてp
H9.5に調整した。調整後の該水懸濁液に含まれる塩
濃度は、添加した水酸化ナトリウムの全量がpH調整に
より添加した硫酸によって中和されたと仮定して、硫酸
ナトリウムNa2 SO4 として、3.2g/lである。
別にケイ酸ナトリウム(SiO2 換算で28.6重量%
含有)17.5kgを5lの水で希釈しておいたケイ酸
ナトリウム水溶液を滴下速度約0.10重量部/分(S
iO2 として前記マグネタイト粒子粉末の水懸濁液中の
固形分、即ち、六面体マグネタイト粒子粉末を100重
量部とした場合の比率)で500分間滴下していき、こ
のとき、ケイ酸ナトリウム水溶液の滴下時も22.4m
ol/lの工業用硫酸によりpH9.1〜9.4の範囲
に維持した。ケイ酸ナトリウム水溶液の滴下終了後、p
H9.5で30分間攪拌混合を行った後、前記工業用硫
酸でpH6.7に調整して濾過、水洗、乾燥を行って、
芯粒子であるマグネタイト粒子表面にシリカによる緻密
な被覆層を形成した黒色磁性酸化鉄粒子粉末を得た。
【0071】得られた黒色磁性酸化鉄粒子粉末の飽和磁
化値は55.3emu/gであり、比重が3.5g/m
l、帯電量が−7.1μC/m2 、BET比表面積S
BET 9.6m2 /g、SiO2 含有量30.1重量%で
あった。
化値は55.3emu/gであり、比重が3.5g/m
l、帯電量が−7.1μC/m2 、BET比表面積S
BET 9.6m2 /g、SiO2 含有量30.1重量%で
あった。
【0072】耐熱性の評価として前記黒色磁性酸化鉄粒
子粉末10gを大気中、300℃で1時間置いた後の飽
和磁化値の変化量Δσsと、彩度の変化率Δc* を測定
した。飽和磁化値の変化量Δσsが0.6emu/gで
あり、彩度の変化Δc* が0.4であった。この結果、
前記黒色磁性酸化鉄粒子粉末は300℃でもほとんど酸
化による劣化及び変色がなく、極めて高い耐熱性を保持
していることが確認できた。
子粉末10gを大気中、300℃で1時間置いた後の飽
和磁化値の変化量Δσsと、彩度の変化率Δc* を測定
した。飽和磁化値の変化量Δσsが0.6emu/gで
あり、彩度の変化Δc* が0.4であった。この結果、
前記黒色磁性酸化鉄粒子粉末は300℃でもほとんど酸
化による劣化及び変色がなく、極めて高い耐熱性を保持
していることが確認できた。
【0073】前記黒色磁性酸化鉄粒子粉末は、混酸(リ
ン酸−硫酸)で沸点付近での加熱を1時間行った耐薬品
試験によっても完全には溶解しないことから、耐薬品性
に優れたものであることが確認できた。
ン酸−硫酸)で沸点付近での加熱を1時間行った耐薬品
試験によっても完全には溶解しないことから、耐薬品性
に優れたものであることが確認できた。
【0074】
【実施例】次に、実施例並びに比較例を挙げる。 実施例1〜7、比較例1〜6; 実施例1〜7、比較例1〜6 芯粒子として用いるマグネタイト粒子粉末の種類、前記
マグネタイト粒子粉末の水懸濁液の固形分濃度、塩濃
度、温度、pH、ケイ酸塩の種類、滴下速度、滴下量、
ケイ酸塩の滴下後の調整pHを種々変化させた以外は本
発明の実施の形態と同様にして黒色磁性酸化鉄粒子粉末
を得た。この時の主要製造条件を表1に、得られた黒色
磁性酸化鉄粒子粉末の諸特性を表2に示す。
マグネタイト粒子粉末の水懸濁液の固形分濃度、塩濃
度、温度、pH、ケイ酸塩の種類、滴下速度、滴下量、
ケイ酸塩の滴下後の調整pHを種々変化させた以外は本
発明の実施の形態と同様にして黒色磁性酸化鉄粒子粉末
を得た。この時の主要製造条件を表1に、得られた黒色
磁性酸化鉄粒子粉末の諸特性を表2に示す。
【0075】
【表1】
【0076】
【表2】
【0077】
【発明の効果】本発明に係る黒色磁性酸化鉄粒子粉末
は、緻密なシリカの被覆層を有することにより優れた耐
熱性、耐薬品性及び強い負帯電性を有することから、黒
色顔料用粒子粉末又は磁性トナー用粒子粉末、特に負帯
電性磁性トナー用磁性粒子粉末として最適である。
は、緻密なシリカの被覆層を有することにより優れた耐
熱性、耐薬品性及び強い負帯電性を有することから、黒
色顔料用粒子粉末又は磁性トナー用粒子粉末、特に負帯
電性磁性トナー用磁性粒子粉末として最適である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態で得られた黒色磁性酸化
鉄粒子粉末の粒子構造を示す透過型電子顕微鏡写真(×
50000)
鉄粒子粉末の粒子構造を示す透過型電子顕微鏡写真(×
50000)
【図2】 比較例1で得られた黒色磁性酸化鉄粒子粉末
の粒子構造を示す透過型電子顕微鏡写真(×5000
0)
の粒子構造を示す透過型電子顕微鏡写真(×5000
0)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森井 弘子 広島県広島市中区舟入南4丁目1番2号戸 田工業株式会社創造センター内 (72)発明者 宮崎 茂憲 広島県広島市中区舟入南4丁目1番2号戸 田工業株式会社創造センター内 (72)発明者 好澤 実 広島県広島市中区舟入南4丁目1番2号戸 田工業株式会社創造センター内 (72)発明者 内田 直樹 広島県広島市中区舟入南4丁目1番2号戸 田工業株式会社創造センター内
Claims (1)
- 【請求項1】 マグネタイト粒子((FeO)x ・Fe
2 O3 、0.3≦x≦1)からなる芯粒子とシリカ
((SiO2 )n ・x H2 O)からなる被覆層とから構
成された平均粒子径が0.02〜0.5μmの粒状粒子
からなる黒色磁性酸化鉄粒子粉末であり、前記シリカの
被覆量x(重量部)が、SiO2 として、前記芯粒子1
00重量部に対して25重量部を越え400重量部以下
であって、且つ、芯粒子の形状を球状として芯粒子の面
積平均径より算出した芯粒子の比表面積Svに対して 4.5≦x/Sv≦10.0 であり、しかも、前記比表面積Svと前記黒色磁性酸化
鉄粒子粉末全体のBET比表面積SBET との比が 0.5≦SBET /Sv≦2.5 であることを特徴とする黒色磁性酸化鉄粒子粉末。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP35160895A JP3473003B2 (ja) | 1995-12-25 | 1995-12-25 | 黒色磁性酸化鉄粒子粉末 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP35160895A JP3473003B2 (ja) | 1995-12-25 | 1995-12-25 | 黒色磁性酸化鉄粒子粉末 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09175824A true JPH09175824A (ja) | 1997-07-08 |
JP3473003B2 JP3473003B2 (ja) | 2003-12-02 |
Family
ID=18418427
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP35160895A Expired - Fee Related JP3473003B2 (ja) | 1995-12-25 | 1995-12-25 | 黒色磁性酸化鉄粒子粉末 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3473003B2 (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1045292A1 (en) * | 1999-04-16 | 2000-10-18 | Toda Kogyo Corp. | Black magnetic iron oxide particles for magnetic toner and process for producing the same |
JP2001002426A (ja) * | 1999-04-16 | 2001-01-09 | Toda Kogyo Corp | 磁性トナー用黒色磁性酸化鉄粒子粉末及びその製造法 |
CN100360471C (zh) * | 2005-12-14 | 2008-01-09 | 吉林大学 | 预水解制备核壳型无机纳米晶-二氧化硅复合粒子的方法 |
JP2008088014A (ja) * | 2006-10-02 | 2008-04-17 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | マグネタイト粒子粉末 |
CN100398493C (zh) * | 2006-09-15 | 2008-07-02 | 东南大学 | 一种制备二氧化硅包埋纳米复合颗粒的方法 |
JP2009526879A (ja) * | 2006-02-16 | 2009-07-23 | エボニック レーム ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | ナノスケールの超常磁性ポリ(メタ)アクリラートポリマー |
JP2011037710A (ja) * | 2002-03-18 | 2011-02-24 | Sued Chemie Mt Srl | 高純度酸化鉄の用途 |
-
1995
- 1995-12-25 JP JP35160895A patent/JP3473003B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1045292A1 (en) * | 1999-04-16 | 2000-10-18 | Toda Kogyo Corp. | Black magnetic iron oxide particles for magnetic toner and process for producing the same |
JP2001002426A (ja) * | 1999-04-16 | 2001-01-09 | Toda Kogyo Corp | 磁性トナー用黒色磁性酸化鉄粒子粉末及びその製造法 |
KR20010020749A (ko) * | 1999-04-16 | 2001-03-15 | 토다 고교 가부시끼가이샤 | 자성 토너용 흑색 산화철 자성 입자 및 그의 제조방법 |
US6383637B1 (en) | 1999-04-16 | 2002-05-07 | Toda Kogyo Corporation | Black magnetic iron oxide particles for magnetic toner and process for producing the same |
JP4656266B2 (ja) * | 1999-04-16 | 2011-03-23 | 戸田工業株式会社 | 磁性トナー用黒色磁性酸化鉄粒子粉末及びその製造法 |
JP2011037710A (ja) * | 2002-03-18 | 2011-02-24 | Sued Chemie Mt Srl | 高純度酸化鉄の用途 |
CN100360471C (zh) * | 2005-12-14 | 2008-01-09 | 吉林大学 | 预水解制备核壳型无机纳米晶-二氧化硅复合粒子的方法 |
JP2009526879A (ja) * | 2006-02-16 | 2009-07-23 | エボニック レーム ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | ナノスケールの超常磁性ポリ(メタ)アクリラートポリマー |
CN100398493C (zh) * | 2006-09-15 | 2008-07-02 | 东南大学 | 一种制备二氧化硅包埋纳米复合颗粒的方法 |
JP2008088014A (ja) * | 2006-10-02 | 2008-04-17 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | マグネタイト粒子粉末 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3473003B2 (ja) | 2003-12-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3584954B2 (ja) | 磁性トナー用磁性酸化鉄粒子粉末及びその製造法並びに該磁性酸化鉄粒子粉末を用いた磁性トナー | |
JP3551220B2 (ja) | 球状を呈した磁性トナー用磁性酸化鉄粒子粉末及びその製造法並びに該磁性酸化鉄粒子粉末を用いた磁性トナー | |
JP5422904B2 (ja) | 磁性トナー用疎水性磁性酸化鉄粒子粉末及びその製造方法 | |
JP4749733B2 (ja) | 疎水性磁性酸化鉄粒子 | |
JPS62278131A (ja) | ケイ素元素を有する磁性酸化鉄 | |
JPH10101339A (ja) | マグネタイト粒子粉末及びその製造方法並びにその応用 | |
KR100376179B1 (ko) | 마그네타이트입자,자성산화철입자,그의제조방법및이를이용한자성토너 | |
KR20010020749A (ko) | 자성 토너용 흑색 산화철 자성 입자 및 그의 제조방법 | |
JP3473003B2 (ja) | 黒色磁性酸化鉄粒子粉末 | |
JP3551204B2 (ja) | 黒色磁性酸化鉄粒子粉末 | |
JP3458886B2 (ja) | 磁性トナー用磁性酸化鉄粒子粉末及び該磁性酸化鉄粒子粉末を用いた磁性トナー | |
JP3317359B2 (ja) | 磁気画像文字認識に用いる磁性トナー用磁性粒子粉末 | |
JP3440586B2 (ja) | 粒状マグネタイト粒子粉末及びその製造法 | |
JP3460779B2 (ja) | 球状を呈した磁性トナー用磁性酸化鉄粒子粉末及び該磁性酸化鉄粒子粉末を用いた磁性トナー | |
JP4656266B2 (ja) | 磁性トナー用黒色磁性酸化鉄粒子粉末及びその製造法 | |
JP3578191B2 (ja) | 磁性酸化鉄粒子、該粒子を主体としてなる磁性トナー用磁性酸化鉄粒子粉末及び該磁性酸化鉄粒子粉末を用いた磁性トナー | |
JP4183497B2 (ja) | 黒色複合酸化物粒子及びその製造方法 | |
JP5310994B2 (ja) | 磁性トナー用磁性酸化鉄粒子粉末及びその製造法 | |
JP3587364B2 (ja) | マグネタイト粒子及びその製造方法 | |
JP3440585B2 (ja) | 粒状マグネタイト粒子粉末及びその製造法 | |
JP3544484B2 (ja) | 黒色酸化鉄粒子及びその製造方法 | |
JP3544485B2 (ja) | 黒色酸化鉄粒子及びその製造方法 | |
JP3648126B2 (ja) | 酸化鉄粒子 | |
JP2001335325A (ja) | 酸化鉄粒子 | |
JP2001312096A (ja) | 磁性トナー用磁性粒子粉末 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070919 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080919 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090919 Year of fee payment: 6 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |