JPH06102707A - Magnetic particle and its production - Google Patents

Magnetic particle and its production

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Publication number
JPH06102707A
JPH06102707A JP4253137A JP25313792A JPH06102707A JP H06102707 A JPH06102707 A JP H06102707A JP 4253137 A JP4253137 A JP 4253137A JP 25313792 A JP25313792 A JP 25313792A JP H06102707 A JPH06102707 A JP H06102707A
Authority
JP
Japan
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magnetic powder
magnetic
vinyl
vinyl monomer
monomer
Prior art date
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Pending
Application number
JP4253137A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masaya Shiozaki
正弥 塩崎
Shinji Kikuta
慎司 菊田
Kazuhisa Edahiro
和久 枝廣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Mita Industrial Co Ltd
Original Assignee
Mita Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Mita Industrial Co Ltd filed Critical Mita Industrial Co Ltd
Priority to JP4253137A priority Critical patent/JPH06102707A/en
Publication of JPH06102707A publication Critical patent/JPH06102707A/en
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  • Developing Agents For Electrophotography (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain magnetic particles having good dispersibility, disperson stability and affinity to a binder resin and improved in heat resistance and wear resistance by polymerizing vinyl monomers in the presence of a magnetic powder to which vinyl groups are introduced to the surface. CONSTITUTION:The magnetic particles consist of polymers obtd. by polymerizing vinyl monomers in the presence of a magnetic powder treated with vinyl monomers containing isocyanate groups to introduce vinyl groups to the surface of powder particles. Namely, after treating the magnetic powder with vinyl monomers containing isocyanate groups to introduce vinyl groups to the particle surface, a monomer phase containing this magnetic powder and vinyl monomers is prepared and dispersed in a dispersion medium in a dropping state to effect polymn. By treating the magnetic powder by this method, active hydrogen of hydrophilic groups on the surface of the magnetic powder and the isocyanate groups of vinyl monomers containing isocyanate groups are allowed to react with each other to introduce vinyl groups into the surface of the magnetic powder. Thus, the magnetic powder is made hydrophobic, and dispersibility and dispersion stability of the magnetic powder with the monomer phase is improved.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真法、静電記録
法、静電印刷法等を利用した画像形成装置において、帯
電性のトナーとともに2成分系の現像剤を構成するキャ
リヤや、1成分系の現像剤としての磁性トナーとして使
用される他、磁気ディスプレイ等にも利用される磁性粒
子と、その懸濁重合法による製造方法に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a carrier which constitutes a two-component developer together with a chargeable toner in an image forming apparatus utilizing an electrophotographic method, an electrostatic recording method, an electrostatic printing method or the like, The present invention relates to magnetic particles used not only as a magnetic toner as a one-component developer but also for magnetic displays and the like, and a method for producing the same by suspension polymerization.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、上記磁性粒子としては、フェライ
ト粒子の表面を樹脂コートしたものが一般的に使用され
ている。しかし、上記フェライト粒子を、たとえば2成
分系の現像剤のキャリヤとして画像形成装置に使用した
場合には、昨今の高画質化の要求に十分に対応できなく
なりつつあるのが現状である。
2. Description of the Related Art Heretofore, as the magnetic particles, ferrite particles whose surfaces are coated with a resin are generally used. However, when the above ferrite particles are used in an image forming apparatus as a carrier of a two-component developer, for example, it is the current situation that it is not possible to sufficiently meet the recent demand for higher image quality.

【0003】キャリヤとトナーからなる2成分の現像剤
を使用する画像形成装置の現像部においては、まず現像
剤を攪拌混合してトナーを帯電させて、キャリヤ粒子の
周りに付着させた後、磁石を内蔵した現像スリーブの表
面にキャリヤを磁気付着させて、当該キャリヤからなる
磁気ブラシを形成する。そしてこの磁気ブラシを、表面
に静電潜像が形成された感光体の表面に接近または接触
させると、磁気ブラシ中のトナーが静電潜像に静電付着
して、当該静電潜像がトナー像に顕像化される。
In a developing section of an image forming apparatus using a two-component developer composed of a carrier and a toner, the developer is first agitated and mixed to charge the toner, and the toner is attached around the carrier particles, and then the magnet is magnetized. A magnetic brush is formed by magnetically adhering a carrier to the surface of the developing sleeve containing the carrier. Then, when the magnetic brush is brought close to or in contact with the surface of the photoconductor on which the electrostatic latent image is formed, the toner in the magnetic brush electrostatically adheres to the electrostatic latent image, and the electrostatic latent image is formed. The toner image is visualized.

【0004】ところが、上記キャリヤとしてフェライト
粒子を使用した場合には、このフェライト粒子の重量故
に、磁気ブラシが現像スリーブの回転時に生じる遠心力
によって大きく伸び、慣性力によって感光体の表面を傷
つけたり、感光体の表面に静電付着したトナーを掻き取
ったり付着位置をずらしたりして、形成画像の画質を低
下させるのである。
However, when ferrite particles are used as the carrier, due to the weight of the ferrite particles, the magnetic brush greatly expands due to the centrifugal force generated when the developing sleeve rotates, and the surface of the photoconductor is damaged by inertial force. The toner electrostatically adhered to the surface of the photoconductor is scraped off or the adhering position is shifted to deteriorate the quality of the formed image.

【0005】また、形成画像の画質を低下させる他の原
因として、上記フェライト粒子からなるキャリヤが、フ
ェライト粉を焼結して製造されるため小粒径化が困難で
あることや、完全な球状に形成できないため流動性が悪
いこと等もあげられる。そこで近時、上記フェライト粒
子からなるキャリヤの問題点を解消して、形成画像の高
画質化を図るべく、結着樹脂からなる粒子中に磁性粉を
分散させた軽量なキャリヤ、いわゆるバインダー型のキ
ャリヤについての研究、開発が盛んに行われている。
Another cause of deterioration in the quality of the formed image is that it is difficult to reduce the particle size because the carrier composed of the above-mentioned ferrite particles is manufactured by sintering ferrite powder, and that the carrier has a perfect spherical shape. There is also the fact that it is not possible to form it and the fluidity is poor. Therefore, in recent years, in order to solve the problems of the carrier made of the ferrite particles and to improve the quality of the formed image, a lightweight carrier in which magnetic powder is dispersed in the particles made of a binder resin, that is, a so-called binder type carrier is used. Research and development on carriers are being actively conducted.

【0006】このバインダー型のキャリヤは、フェライ
ト粒子より軽量であるため、磁気ブラシが遠心力によっ
て大きく伸びることがない上、慣性力が小さいため感光
体の表面を傷つけたり、感光体の表面に静電付着したト
ナーを掻き取ったり付着位置をずらしたりすることがな
い。上記バインダー型のキャリヤは、スチレン−アクリ
ル系等の結着樹脂、フェライト粉等の磁性粉およびその
他の添加剤を溶融混練し、ついで粉砕し分級することで
も製造できる。しかし、かかる粉砕型のキャリヤは、粒
度分布が広く、かつ粒径が大きい上、完全な球状になら
ないという問題が残る。
Since this binder type carrier is lighter than the ferrite particles, the magnetic brush does not greatly expand due to centrifugal force, and the inertial force is small, so that the surface of the photoconductor is damaged or the surface of the photoconductor is static. It does not scrape off the toner that has been electro-deposited or shift the attachment position. The binder type carrier can also be produced by melt-kneading a binder resin such as styrene-acrylic resin, magnetic powder such as ferrite powder and other additives, and then pulverizing and classifying. However, such a pulverized type carrier has a problem that the particle size distribution is wide, the particle size is large, and the carrier is not completely spherical.

【0007】そこで懸濁重合法を利用して、上記バイン
ダー型のキャリヤを製造することが検討されている。こ
の方法は、結着樹脂の元になるラジカル重合性のビニル
単量体と、磁性粉その他の添加剤とを含む液状のモノマ
ー相を分散媒中に液滴状に分散させつつ加熱して、ビニ
ル単量体を重合させる方法である。かかる方法によって
得られるバインダー型のキャリヤは、粒度分布が狭く、
かつ小粒径化が可能で、しかも完全な球状に近いものが
得られるため、フェライト粒子からなるキャリヤを使用
した場合に比べ、形成画像の高品質化が可能となる。
Therefore, it has been studied to produce the above binder type carrier by utilizing the suspension polymerization method. This method is a radical polymerizable vinyl monomer that is the basis of the binder resin, and a liquid monomer phase containing magnetic powder and other additives is heated while being dispersed in a dispersion medium in a droplet form, It is a method of polymerizing a vinyl monomer. The binder type carrier obtained by such a method has a narrow particle size distribution,
In addition, since it is possible to reduce the particle size and to obtain a particle close to a perfect sphere, it is possible to improve the quality of the formed image as compared with the case where a carrier made of ferrite particles is used.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】ところが、マグネタイ
ト粉等の磁性粉は、表面が親水性であること、比重がビ
ニル単量体より著しく大きいこと、ビニル単量体に対し
て多量(体積比でほぼ2:1程度)に配合する必要があ
ること、等に起因して、モノマー相中に均一に分散させ
るのが困難であるため、製造されたキャリヤ中における
磁性粉の分散状態が不均一になり、キャリヤの磁気特性
や電気特性が不均一化する等のおそれがある。また、製
造されたキャリヤにおいては、磁性粉とキャリヤの結着
樹脂との親和性が低く、両者が十分に結合していないた
め、両者の界面からキャリヤ割れが発生したり、磁性粉
がキャリヤ粒子から脱落したりして、形成画像を汚染
し、現像剤の性能が低下するおそれもある。
However, the magnetic powder such as magnetite powder has a hydrophilic surface, a specific gravity remarkably larger than that of the vinyl monomer, and a large amount (volume ratio by volume) relative to the vinyl monomer. It is difficult to disperse it uniformly in the monomer phase due to the fact that it needs to be mixed in about 2: 1), and so on, so that the dispersion state of the magnetic powder in the produced carrier becomes uneven. Therefore, the magnetic properties and electrical properties of the carrier may become non-uniform. Further, in the manufactured carrier, the affinity between the magnetic powder and the binder resin of the carrier is low and the two are not sufficiently bonded, so that carrier cracking occurs at the interface between the two and the magnetic powder is It may fall off from the toner, contaminate the formed image, and deteriorate the performance of the developer.

【0009】そこで、磁性粉の分散性、分散安定性を向
上させるとともに、結着樹脂に対する親和性を向上させ
るために、チタネートカップリング剤、シランカップリ
ング剤、アルミニウムカップリング剤等のカップリング
剤で処理して表面を疎水化した磁性粉を使用することが
提案された(特開昭56−51755号公報、特開昭5
9−224102号公報、特開昭60−254054号
公報、特開昭61−53653号公報等)。しかし十分
な処理効果を得るには、磁性粉を過剰量のカップリング
剤で処理する必要があり、生成キャリヤ中には余剰のカ
ップリング剤が低分子量の状態で存在するため、製造さ
れるキャリヤは、耐熱性、耐摩耗性に劣るとともに、硬
度が低く柔らかいものとなってしまう。
Therefore, in order to improve the dispersibility and dispersion stability of the magnetic powder and the affinity for the binder resin, a coupling agent such as a titanate coupling agent, a silane coupling agent, and an aluminum coupling agent. It has been proposed to use magnetic powder whose surface has been hydrophobized by treatment with JP-A-56-51755 and JP-A-5-51755.
9-224102, JP-A-60-254054, JP-A-61-53653, etc.). However, in order to obtain a sufficient treatment effect, it is necessary to treat the magnetic powder with an excess amount of the coupling agent, and since the excess coupling agent exists in a low molecular weight state in the produced carrier, the carrier produced Has poor heat resistance and wear resistance, and has low hardness and softness.

【0010】バインダー型のキャリヤの場合、硬度が低
いと凝集しやすくなり、たとえば現像部の穂切り板(磁
気ブラシの厚みを調整する部材)等の部分に詰まって、
詰まった部分だけ磁気ブラシが形成されず、画像に白筋
が発生したりするという問題を生じる。また、硬度が低
いキャリヤは割れやすくなり、割れたキャリヤから脱落
した磁性粉が、形成画像を汚染するおそれもある。
In the case of a binder type carrier, if the hardness is low, it tends to agglomerate, and for example, it is clogged in a portion such as a cutting plate (a member for adjusting the thickness of the magnetic brush) in the developing section,
The magnetic brush is not formed only in the clogged portion, which causes a problem that white streaks occur in the image. Further, a carrier having a low hardness is likely to be cracked, and the magnetic powder dropped from the cracked carrier may contaminate the formed image.

【0011】磁性粉の表面に吸着しうるモノあるいはビ
ス有機リン酸エステル化合物のモノマーと、その他の重
合性モノマーとを水の存在下で重合させて、磁性粉の表
面を重合体でカプセル化することも提案されている(特
開昭63−281409号公報参照)。ところが、重合
体の重合度が大きくなる程、その他の重合性モノマーの
特性が大きく現れて、モノあるいはビス有機リン酸エス
テル化合物による磁性粉表面への吸着効果が薄れるの
で、高分子の磁性粉表面への吸着性を確保するには、重
合体の重合度をあまり大きくできない。このため、製造
されるキャリヤは、やはり耐熱性、耐摩耗性に劣るとと
もに、硬度が低く柔らかいものとなってしまい、先にあ
げた種々の問題を生じる。
Monomers of a mono- or bis-organic phosphate compound that can be adsorbed on the surface of the magnetic powder and other polymerizable monomers are polymerized in the presence of water to encapsulate the surface of the magnetic powder with the polymer. It has also been proposed (see JP-A-63-281409). However, as the degree of polymerization of the polymer increases, the properties of the other polymerizable monomers become more pronounced, and the adsorption effect of the mono- or bis-organophosphate compound on the magnetic powder surface diminishes. The degree of polymerization of the polymer cannot be increased so much in order to secure the adsorptivity to the polymer. For this reason, the manufactured carrier is also inferior in heat resistance and wear resistance, and has low hardness and softness, which causes the various problems mentioned above.

【0012】また上記処理を行った磁性粉は、上記のよ
うに分子量の低い重合体を多量に含むので、モノマー相
の粘度が高くなって、分散媒中に液滴状に分散させるの
が困難になり、50〜70μm以下程度の小粒径のキャ
リヤが得られない、キャリヤの粒度分布が広くなってし
まう、等の問題を生じる。本発明は以上の事情に鑑みて
なされたものであって、磁性粉の分散性、分散安定性、
結着樹脂との親和性がよく、小粒径でかつ粒度分布の幅
が狭く、しかも耐熱性、耐摩耗性等にすぐれ、硬くかつ
割れにくいため、キャリヤ等に好適に使用できる磁性粒
子と、その重合法による製造方法とを提供することを目
的としている。
Further, since the magnetic powder which has been subjected to the above treatment contains a large amount of the polymer having a low molecular weight as described above, the viscosity of the monomer phase becomes high and it is difficult to disperse it in the dispersion medium in the form of droplets. Therefore, there arises a problem that a carrier having a small particle size of about 50 to 70 μm or less cannot be obtained, and the particle size distribution of the carrier is widened. The present invention has been made in view of the above circumstances, dispersibility of magnetic powder, dispersion stability,
Magnetic particles that have good affinity with the binder resin, have a small particle size and a narrow particle size distribution range, and are excellent in heat resistance, wear resistance, etc., hard and difficult to crack, and that are suitable for use as carriers, etc., It aims at providing the manufacturing method by the polymerization method.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段および作用】上記課題を解
決するための本発明の磁性粒子は、イソシアネート基含
有ビニル単量体によって処理された、表面にビニル基が
導入された磁性粉の存在下で、ビニル単量体を重合させ
た重合体からなることを特徴とする。また本発明の第1
の製造方法は、磁性粉をイソシアネート基含有ビニル単
量体で処理して表面にビニル基を導入した後、この磁性
粉とビニル単量体とを含むモノマー相を分散媒中に液滴
状に分散させつつ重合させることを特徴とする。
Means and Actions for Solving the Problems The magnetic particles of the present invention for solving the above problems are obtained in the presence of a magnetic powder treated with an isocyanate group-containing vinyl monomer and having a vinyl group introduced on the surface thereof. And is made of a polymer obtained by polymerizing a vinyl monomer. The first aspect of the present invention
The method for producing is that the magnetic powder is treated with an isocyanate group-containing vinyl monomer to introduce a vinyl group on the surface, and then a monomer phase containing the magnetic powder and the vinyl monomer is formed into a droplet in a dispersion medium. It is characterized by polymerizing while being dispersed.

【0014】さらに本発明の第2の製造方法は、磁性粉
をイソシアネート基含有ビニル単量体で処理して表面に
ビニル基を導入し、この磁性粉とビニル単量体とを重合
させてグラフト化した後、このグラフト化した磁性粉
と、上記ビニル単量体と同一または相異なるビニル単量
体とを含むモノマー相を分散媒中に液滴状に分散させつ
つ重合させることを特徴とする。
Further, in the second production method of the present invention, the magnetic powder is treated with an isocyanate group-containing vinyl monomer to introduce a vinyl group on the surface, and the magnetic powder and the vinyl monomer are polymerized to graft. After the polymerization, the grafted magnetic powder and a monomer phase containing a vinyl monomer which is the same as or different from the vinyl monomer are polymerized while being dispersed in a droplet form in a dispersion medium. .

【0015】上記構成からなる本発明においては、磁性
粉をイソシアネート基含有ビニル単量体によって処理す
ると、磁性粉の表面の親水性基(水酸基、硫酸基、硝酸
基等)の活性水素と、イソシアネート基含有ビニル単量
体のイソシアネート基とが反応して磁性粉の表面にビニ
ル基が導入され、磁性粉が疎水化されるため、磁性粉の
モノマー相への分散性、分散安定性が向上する。また磁
性粉の表面に導入されたビニル基は、その後の工程で重
合性の単量体と重合してグラフト鎖を生成し、磁性粉を
グラフト化する。
In the present invention having the above constitution, when the magnetic powder is treated with an isocyanate group-containing vinyl monomer, the active hydrogen of the hydrophilic groups (hydroxyl group, sulfuric acid group, nitric acid group, etc.) on the surface of the magnetic powder and the isocyanate are The vinyl group is introduced on the surface of the magnetic powder by reacting with the isocyanate group of the group-containing vinyl monomer, and the magnetic powder is hydrophobized, so that the dispersibility in the monomer phase of the magnetic powder and the dispersion stability are improved. . Further, the vinyl group introduced on the surface of the magnetic powder is polymerized with a polymerizable monomer in a subsequent step to form a graft chain, and the magnetic powder is grafted.

【0016】したがって本発明によれば、磁性粉の分散
性、分散安定性ならびに結着樹脂との親和性が向上する
ので、モノマー相に分散した磁性粉が再凝集して磁気特
性が不均一化したり、あるいは、製造された磁性粒子に
割れや磁性粉の脱落が発生したりすることが防止され
る。上記磁性粉とイソシアネート基含有ビニル単量体と
の反応は、室温程度の比較的低温の条件下で進行するの
で、この段階で、他のビニル単量体が系中に存在して
も、副生成物としてのフリーの重合体が発生することは
殆どない。またグラフト化の反応は、上記の処理によっ
て表面にビニル基が導入された磁性粉と、重合性のビニ
ル単量体との間で進行するのでグラフト化率が著しく高
く、副生成物としてのフリーの重合体の生成が著しく抑
えられる。さらに磁性粉の処理に使用したイソシアネー
ト基含有ビニル単量体は、もし余剰分が発生しても、そ
の後の重合工程で他の単量体と重合するので、低分子量
のままで磁性粒子中に存在することはない。したがって
製造された磁性粒子は、耐熱性、耐摩耗性等にすぐれる
とともに、硬くかつ割れにくいものとなる。
Therefore, according to the present invention, the dispersibility of the magnetic powder, the dispersion stability, and the affinity with the binder resin are improved, so that the magnetic powder dispersed in the monomer phase is re-aggregated to make the magnetic properties non-uniform. It is also possible to prevent the produced magnetic particles from cracking or the magnetic powder from falling off. Since the reaction between the magnetic powder and the isocyanate group-containing vinyl monomer proceeds at a relatively low temperature of about room temperature, at this stage, even if other vinyl monomer is present in the system, it may Very little free polymer is generated as product. Further, the grafting reaction proceeds between the magnetic powder having a vinyl group introduced on the surface by the above treatment and the polymerizable vinyl monomer, so that the grafting rate is remarkably high, and free grafting as a by-product. The formation of the polymer is remarkably suppressed. Further, the isocyanate group-containing vinyl monomer used for the treatment of the magnetic powder is polymerized with other monomers in the subsequent polymerization step even if an excessive amount is generated, so that it remains in the magnetic particles with a low molecular weight. It never exists. Therefore, the produced magnetic particles are excellent in heat resistance, wear resistance, etc., and are hard and hard to break.

【0017】しかも、上記のように磁性粉とイソシアネ
ート基含有ビニル単量体との反応の際や、グラフト化の
反応の際に、副生成物としてのフリーの重合体が発生す
ることがないので、モノマー相の粘度は低く、分散媒中
に液滴状に分散させるのが容易となる。したがって製造
された磁性粒子は、小粒径でかつ粒径分布が狭く、粒径
の揃ったものとなる。
Moreover, as described above, no free polymer is generated as a by-product during the reaction between the magnetic powder and the vinyl monomer containing an isocyanate group or during the grafting reaction. The viscosity of the monomer phase is low, and it becomes easy to disperse it in the form of droplets in the dispersion medium. Therefore, the produced magnetic particles have a small particle size, a narrow particle size distribution, and a uniform particle size.

【0018】以下に本発明を、製造方法の工程にしたが
って説明する。まず、磁性粉をイソシアネート基含有ビ
ニル単量体で処理して、磁性粉の表面にビニル基を導入
する。磁性粉とイソシアネート基含有ビニル単量体との
反応は、前記のように室温程度の比較的低温で進行する
ので、上記処理を行うには、たとえば所定量の磁性粉と
イソシアネート基含有ビニル単量体とを適当な溶媒中に
投入して混合するだけでよい。なお、イソシアネート基
含有ビニル単量体のイソシアネート基は水分と反応しや
すいので、上記処理は、乾燥雰囲気下で行うのが好まし
い。
The present invention will be described below according to the steps of the manufacturing method. First, the magnetic powder is treated with a vinyl monomer containing an isocyanate group to introduce a vinyl group on the surface of the magnetic powder. Since the reaction between the magnetic powder and the isocyanate group-containing vinyl monomer proceeds at a relatively low temperature of about room temperature as described above, in order to perform the above treatment, for example, a predetermined amount of the magnetic powder and the isocyanate group-containing vinyl monomer are used. All that is required is to put the body in a suitable solvent and mix. Since the isocyanate group of the isocyanate group-containing vinyl monomer easily reacts with water, the above treatment is preferably performed in a dry atmosphere.

【0019】磁性粉の処理に使用されるイソシアネート
基含有ビニル単量体としては、1分子中にイソシアネー
ト基とビニル基とを含む種々の化合物を使用することが
できる。イソシアネート基含有ビニル単量体としては、
たとえば一般式(1) :
As the isocyanate group-containing vinyl monomer used for treating the magnetic powder, various compounds containing an isocyanate group and a vinyl group in one molecule can be used. As the isocyanate group-containing vinyl monomer,
For example, general formula (1):

【0020】[0020]

【化1】 [Chemical 1]

【0021】〔式中R1 は水素原子またはアルキル基を
示す〕で表されるアクリロイルイソシアネート誘導体等
があげられる。このアクリロイルイソシアネート誘導体
の具体的化合物としては、式(1a):
Examples thereof include an acryloyl isocyanate derivative represented by the formula [wherein R 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group]. Specific examples of the acryloyl isocyanate derivative include compounds represented by the formula (1a):

【0022】[0022]

【化2】 [Chemical 2]

【0023】で表されるメタクリロイルイソシアネート
が好適に使用される。イソシアネート基含有ビニル単量
体の使用量はとくに限定されないが、磁性粉100重量
部に対して0.1〜10重量部の範囲内が好ましく、1
〜5重量部の範囲内がより好ましい。イソシアネート基
含有ビニル単量体の使用量が上記範囲を下回った場合に
は、磁性粉の表面に導入されるビニル基の量が不足する
ため、磁性粉が十分に疎水化されず、分散性、分散安定
性が低下するおそれがある他、グラフト化率が低下する
ので、結着樹脂との親和性が悪化して割れや磁性粉の脱
落を生じたり、あるいはグラフト化率が低下する分、副
生成物としてのフリーの重合体の生成が増加するので、
耐熱性、耐摩耗性等が悪化したり、磁性粒子が柔らかく
かつ割れやすくなったりするおそれがある。
Methacryloyl isocyanate represented by is preferably used. The amount of the isocyanate group-containing vinyl monomer used is not particularly limited, but is preferably in the range of 0.1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the magnetic powder.
It is more preferably in the range of 5 parts by weight. When the amount of the isocyanate group-containing vinyl monomer used is less than the above range, the amount of vinyl groups introduced to the surface of the magnetic powder is insufficient, the magnetic powder is not sufficiently hydrophobized, and the dispersibility, In addition to the possibility of lowering the dispersion stability, the grafting rate decreases, so that the affinity with the binder resin deteriorates and cracks and magnetic powder fall off, or the grafting rate decreases. As the production of free polymer as product is increased,
There is a possibility that heat resistance, abrasion resistance, etc. may deteriorate, and that the magnetic particles may become soft and easily crack.

【0024】一方、イソシアネート基含有ビニル単量体
の使用量が上記範囲を超えた場合には、当該イソシアネ
ート基含有ビニル単量体が親水性であるため、製造され
る磁性粒子の耐候性とくに耐湿性に悪影響を及ぼすおそ
れがある他、イソシアネート基含有ビニル単量体は他の
ビニル単量体に比べれば重合性がやや劣るので、重合反
応に関与せずに磁性粒子中に残存する低分子量の成分が
増加して、耐熱性、耐摩耗性等が悪化したり、磁性粒子
が柔らかくかつ割れやすくなったりするおそれがある。
On the other hand, when the amount of the isocyanate group-containing vinyl monomer used exceeds the above range, since the isocyanate group-containing vinyl monomer is hydrophilic, the magnetic particles produced have weather resistance, particularly moisture resistance. In addition to the possibility of adversely affecting the properties, the isocyanate group-containing vinyl monomer is slightly inferior to other vinyl monomers in terms of polymerizability, so that the low molecular weight remaining in the magnetic particles does not participate in the polymerization reaction. There is a possibility that heat resistance, abrasion resistance, etc. may be deteriorated due to an increase in the components, and the magnetic particles may be soft and easily cracked.

【0025】イソシアネート基含有ビニル単量体は1種
を単独で使用できる他、2種以上を併用することもでき
る。イソシアネート基含有ビニル単量体によって処理さ
れる磁性粉の種類についてはとくに限定されない。本発
明では、強磁性を示す金属やその合金、各種のフェライ
ト、あるいは強磁性を示す元素を含有しないが、適当に
熱処理することによって強磁性を示す合金等、現在知ら
れているあらゆる種類の磁性材料の粉末を使用すること
ができる。強磁性を示す金属としては、鉄、コバルト、
ニッケル等があげられ、上記のようにこれらの金属を含
有する合金を使用することもできる。フェライトとして
は、たとえば四三酸化鉄(Fe3 4 )、三二酸化鉄(γ
−Fe23 )、酸化鉄亜鉛(ZnFe2 4 )、酸化鉄イッ
トリウム(Y3 Fe5 12)、酸化鉄カドミウム(CdFe2
4 )、酸化鉄ガドリニウム(Gd3 Fe5 4 )、酸化鉄
銅(CuFe2 4 )、酸化鉄鉛(PbFe1219)、酸化鉄ネ
オジム(NdFeO3 )、酸化鉄バリウム(BaFe1219)、
酸化鉄マグネシウム(MgFe2 4 )、酸化鉄マンガン
(MnFe2 4 )、酸化鉄ランタン(LaFeO3 )等があげ
られる。また熱処理によって強磁性を示す合金として
は、たとえばマンガン−銅−アルミニウムや、マンガン
−銅−錫などの、マンガンと銅を含有するホイスラー合
金等があげられる。これらは単独で使用される他、2種
以上を併用することもできる。磁性粉の粒径については
とくに限定されず、通常のバインダー型キャリヤに使用
されるのと同程度、すなわち0.01〜5μm程度が好
ましい。磁性粉の粒径が上記範囲を下回ると、飽和磁化
の低下を招いたり、モノマー相の粘度が増大して、微小
でかつ均一な粒径の磁性粒子が得られなくなるおそれが
ある。また磁性粉の粒径が上記範囲を超えると、たとえ
イソシアネート基含有ビニル単量体によって処理して
も、分散性、分散安定性が不十分になり、懸濁重合時に
液滴から磁性粉が脱落する等して、均質な磁気特性の磁
性粒子が得られなくなるおそれがある。
The isocyanate group-containing vinyl monomer may be used alone or in combination of two or more. The type of magnetic powder treated with the isocyanate group-containing vinyl monomer is not particularly limited. The present invention does not contain a metal exhibiting ferromagnetism or an alloy thereof, various ferrites, or an element exhibiting ferromagnetism, but an alloy exhibiting ferromagnetism by appropriately heat-treating, etc. Powders of material can be used. Ferromagnetic metals include iron, cobalt,
Examples thereof include nickel and the like, and alloys containing these metals as described above can also be used. Examples of the ferrite include ferrosoferric oxide (Fe 3 O 4 ), ferric sesquioxide (γ
-Fe 2 O 3), iron oxide, zinc (ZnFe 2 O 4), iron oxide, yttrium (Y 3 Fe 5 O 12) , iron oxide cadmium (CDFE 2
O 4 ), iron gadolinium oxide (Gd 3 Fe 5 O 4 ), iron oxide copper (CuFe 2 O 4 ), lead iron oxide (PbFe 12 O 19 ), iron neodymium oxide (NdFeO 3 ), iron oxide barium oxide (BaFe 12 O 19 ),
Examples thereof include iron magnesium oxide (MgFe 2 O 4 ), iron manganese oxide (MnFe 2 O 4 ), and lanthanum iron oxide (LaFeO 3 ). Examples of alloys exhibiting ferromagnetism by heat treatment include Heusler alloys containing manganese and copper, such as manganese-copper-aluminum and manganese-copper-tin. These may be used alone or in combination of two or more. The particle size of the magnetic powder is not particularly limited, and is preferably about the same as that used for a usual binder type carrier, that is, about 0.01 to 5 μm. If the particle size of the magnetic powder is less than the above range, the saturation magnetization may be lowered, or the viscosity of the monomer phase may increase, so that it is not possible to obtain magnetic particles having a minute and uniform particle size. If the particle size of the magnetic powder exceeds the above range, the dispersibility and dispersion stability will be insufficient even if treated with an isocyanate group-containing vinyl monomer, and the magnetic powder will fall out of the droplets during suspension polymerization. Therefore, there is a possibility that magnetic particles having uniform magnetic properties cannot be obtained.

【0026】処理に使用する溶媒としては、非水性の種
々の溶媒を使用できるが、とくに、上記処理が室温程度
の比較的低温条件で行われ、前述したように、他のビニ
ル単量体が系中に存在しても、副生成物としてのフリー
の重合体が発生することがないので、その後の重合工程
で使用されるのと同じビニル単量体を溶媒として使用す
るのが好ましい。この場合には、次工程に移行する際に
溶媒除去の工程を省略できるので、生産効率が向上する
という利点がある。
As the solvent used for the treatment, various non-aqueous solvents can be used. In particular, the above treatment is carried out under a relatively low temperature condition of about room temperature, and as described above, other vinyl monomers are used. Even if it is present in the system, a free polymer is not generated as a by-product, so it is preferable to use the same vinyl monomer as that used in the subsequent polymerization step as a solvent. In this case, since the step of removing the solvent can be omitted when shifting to the next step, there is an advantage that the production efficiency is improved.

【0027】上記処理の後、本発明の第1の製造方法に
おいては、処理済みの磁性粉をビニル単量体、重合開始
剤等と混合して懸濁重合用のモノマー相を作製する。そ
してこのモノマー相を、適当な分散媒中に液滴状に分散
させつつ重合させると、本発明の磁性粒子が製造され
る。ビニル単量体としては、たとえばモノビニル芳香族
単量体、アクリル系単量体、ビニルエステル系単量体、
ビニルエーテル系単量体、ジオレフィン系単量体、モノ
オレフィン系単量体、ハロゲン化オレフィン系単量体、
ポリビニル系単量体等の従来公知の種々のビニル系単量
体を使用することができる。
After the above treatment, in the first production method of the present invention, the treated magnetic powder is mixed with a vinyl monomer, a polymerization initiator and the like to prepare a monomer phase for suspension polymerization. Then, the monomer phase is polymerized while being dispersed in a suitable dispersion medium in the form of droplets, whereby the magnetic particles of the present invention are produced. Examples of vinyl monomers include monovinyl aromatic monomers, acrylic monomers, vinyl ester monomers,
Vinyl ether type monomer, diolefin type monomer, monoolefin type monomer, halogenated olefin type monomer,
Various conventionally known vinyl monomers such as polyvinyl monomers can be used.

【0028】モノビニル芳香族単量体としては、下記一
般式(2) :
The monovinyl aromatic monomer has the following general formula (2):

【0029】[0029]

【化3】 [Chemical 3]

【0030】〔式中R2 は水素原子、低級アルキル基ま
たはハロゲン原子を示し、R3 は水素原子、低級アルキ
ル基、ハロゲン原子、アルコキシ基、アミノ基、ニトロ
基、ビニル基、スルホ基、ナトリウムスルホナト基、カ
リウムスルホナト基またはカルボキシル基を示す。)で
表される化合物、たとえばスチレン、α−メチルスチレ
ン、ビニルトルエン、α−クロロスチレン、o,m,p
−クロロスチレン、p−エチルスチレン、スチレンスル
ホン酸ナトリウムなどがあげられる。
[In the formula, R 2 represents a hydrogen atom, a lower alkyl group or a halogen atom, and R 3 represents a hydrogen atom, a lower alkyl group, a halogen atom, an alkoxy group, an amino group, a nitro group, a vinyl group, a sulfo group, or sodium. Indicates a sulfonate group, a potassium sulfonate group, or a carboxyl group. ), For example, styrene, α-methylstyrene, vinyltoluene, α-chlorostyrene, o, m, p
-Chlorostyrene, p-ethylstyrene, sodium styrenesulfonate, etc. may be mentioned.

【0031】アクリル系単量体としては、下記一般式
(3) :
The acrylic monomer has the following general formula
(3):

【0032】[0032]

【化4】 [Chemical 4]

【0033】〔式中R4 は水素原子または低級アルキル
基を示し、R5 は水素原子、炭素数12までの炭化水素
基、ヒドロキシアルキル基、ビニルエステル基またはア
ミノアルキル基を示す。)で表される化合物、たとえば
アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸メチル、アクリ
ル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸−2−エチ
ルヘキシル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸フ
ェニル、アクャリロニトリル、メタクリル酸メチル、メ
タクリル酸ブチル、メタクリル酸ヘキシル、メタクリル
酸−2−エチルヘキシル、β−ヒドロキシアクリル酸エ
チル、γ−ヒドロキシアクリル酸ブチル、δ−ヒドロキ
シアクリル酸ブチル、β−ヒドロキシメタクリル酸エチ
ル、γ−アミノアクリル酸プロピル、γ−N,N−ジエ
チルアミノアクリル酸プロピル、エチレングリコールジ
メタクリル酸エステル、テトラエチレングリコールジメ
タクリル酸エステルなどがあげられる。
[In the formula, R 4 represents a hydrogen atom or a lower alkyl group, and R 5 represents a hydrogen atom, a hydrocarbon group having up to 12 carbon atoms, a hydroxyalkyl group, a vinyl ester group or an aminoalkyl group. ) A compound represented by, for example, acrylic acid, methacrylic acid, methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, cyclohexyl acrylate, phenyl acrylate, acrylonitrile, methyl methacrylate, Butyl methacrylate, hexyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, β-hydroxy acrylate, γ-hydroxy acrylate, δ-hydroxy butyl acrylate, β-hydroxy methacrylate, γ-amino propyl acrylate, Examples include γ-N, N-diethylaminoacrylic acid propyl ester, ethylene glycol dimethacrylic acid ester, and tetraethylene glycol dimethacrylic acid ester.

【0034】ビニルエステル系単量体としては、たとえ
ばギ酸ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルなどが
あげられる。ビニルエーテル系単量体としては、たとえ
ばビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニ
ル−n−ブチルエーテル、ビニルフェニルエーテル、ビ
ニルシクロヘキテルエーテルなどがあげられる。
Examples of vinyl ester monomers include vinyl formate, vinyl acetate, vinyl propionate and the like. Examples of vinyl ether-based monomers include vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether, vinyl-n-butyl ether, vinyl phenyl ether, vinyl cyclohexel ether and the like.

【0035】ジオレフィン系単量体としては、たとえば
ブタジエン、イソプレン、クロロプレンなどがあげられ
る。モノオレフィン系単量体としては、たとえばエチレ
ン、プロピレン、ブテン−1、ペンテン−1,4−メチ
ルペンテン−1などがあげられる。ハロゲン化オレフィ
ン系単量体としては、たとえば塩化ビニル、塩化ビニリ
デンなどがあげられる。
Examples of the diolefin-based monomer include butadiene, isoprene, chloroprene and the like. Examples of the monoolefin-based monomer include ethylene, propylene, butene-1, pentene-1,4-methylpentene-1 and the like. Examples of the halogenated olefin-based monomer include vinyl chloride and vinylidene chloride.

【0036】さらにポリビニル単量体としては、たとえ
ばジビニルベンゼン、ジアリルフタレート、トリシアヌ
レートなどがあげられる。これらは単独で使用できる
他、2種以上を併用することもできる。たとえば、最も
一般的なスチレン−アクリル系の結着樹脂を含む磁性粒
子を製造する場合には、ビニル単量体としてスチレンと
アクリル系単量体とを併用すればよい。
Further, examples of the polyvinyl monomer include divinylbenzene, diallyl phthalate and tricyanurate. These can be used alone or in combination of two or more. For example, when magnetic particles containing the most common styrene-acrylic binder resin are produced, styrene and an acrylic monomer may be used in combination as the vinyl monomer.

【0037】上記ビニル単量体と、イソシアネート基含
有ビニル単量体によって処理された磁性粉の配合割合は
磁性粒子の用途によって異なるが、バインダー型のキャ
リヤの場合には、ビニル単量体の総量100重量部に対
して、磁性粉が100〜250重量部、好ましくは15
0〜200重量部の割合で配合されるのが好ましい。重
合開始剤としては、分散媒に不溶で、かつビニル単量体
との相溶性のあるものが好ましく、たとえばアゾビスイ
ソブチロニトリル、2,2′−アゾビス−(2,4−ジ
メチルバレロニトリル)、2,2′−アゾビス−(4−
メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,
2′−アゾビス−(2−シクロプロピルプロピオニトリ
ル)、2,2′−アゾビス−(2−メチルプロピオニト
リル)、2,2′−アゾビス−(2−メチルブチロニト
リル)、1,1′−アゾビス−(シクロヘキサン−1−
カルボニトリル)、2−フェニルアゾ−4−メトキシ−
2,4−ジメチルバレロニトリル、ジメチル−2,2′
−アゾビス(2−メチルプロピオネート)等のアゾ化合
物;クメンヒドロペルオキシド、t−ブチルヒドロペル
オキシド、ジクミルペルオキシド、ジ−t−ブチルペル
オキシド、過酸化ベンゾイル、過酸化ラウロイル等の過
酸化物が使用できるほか、紫外線や可視光線の照射によ
る重合を行う場合には、従来公知の光重合開始剤を使用
することもできる。これらは単独で使用される他、2種
以上を併用することもできる。
The mixing ratio of the above vinyl monomer and the magnetic powder treated with the isocyanate group-containing vinyl monomer varies depending on the use of the magnetic particles, but in the case of a binder type carrier, the total amount of vinyl monomer is 100 to 250 parts by weight, preferably 15 to 100 parts by weight of magnetic powder
It is preferably blended in a proportion of 0 to 200 parts by weight. As the polymerization initiator, those which are insoluble in the dispersion medium and compatible with the vinyl monomer are preferable, and examples thereof include azobisisobutyronitrile and 2,2'-azobis- (2,4-dimethylvaleronitrile). ), 2,2′-azobis- (4-
Methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile), 2,
2'-azobis- (2-cyclopropylpropionitrile), 2,2'-azobis- (2-methylpropionitrile), 2,2'-azobis- (2-methylbutyronitrile), 1,1 ′ -Azobis- (cyclohexane-1-
Carbonitrile), 2-phenylazo-4-methoxy-
2,4-dimethylvaleronitrile, dimethyl-2,2 '
-Azo compounds such as azobis (2-methylpropionate); peroxides such as cumene hydroperoxide, t-butyl hydroperoxide, dicumyl peroxide, di-t-butyl peroxide, benzoyl peroxide and lauroyl peroxide are used In addition, a conventionally known photopolymerization initiator can be used when the polymerization is carried out by irradiation with ultraviolet rays or visible rays. These may be used alone or in combination of two or more.

【0038】重合開始剤の使用量は、ビニル単量体10
0重量部に対して0.001〜10重量部、好ましくは
0.01〜6重量部の範囲である。なおγ線、加速電子
線等を用いて重合を開始させることも可能であり、この
場合には重合開始剤を使用しなくてもよい。また、紫外
線と各種光増感剤とを組合せて重合を開始してもよい。
The amount of the polymerization initiator used is 10
The amount is 0.001 to 10 parts by weight, preferably 0.01 to 6 parts by weight, based on 0 parts by weight. It is also possible to initiate the polymerization using γ-rays, accelerated electron beams, etc. In this case, it is not necessary to use a polymerization initiator. Further, the polymerization may be initiated by combining ultraviolet rays and various photosensitizers.

【0039】また必要に応じて、以上の各成分の他に、
種々の添加剤、たとえば電荷制御剤やオフセット防止剤
(離型剤)、架橋剤等を配合することもできる。電荷制
御剤は、磁性粒子を2成分系現像剤のキャリヤや、1成
分系現像剤としての磁性トナーに使用する場合に配合さ
れるもので、帯電極性によって、正電荷制御用と負電荷
制御用の2種の電荷制御剤がある。
If necessary, in addition to the above components,
Various additives, such as a charge control agent, an offset preventing agent (release agent), and a cross-linking agent, may be added. The charge control agent is blended when the magnetic particles are used as a carrier of a two-component developer or a magnetic toner as a one-component developer. Depending on the charging polarity, the charge control agent can be used for positive charge control or negative charge control. There are two types of charge control agents.

【0040】正電荷制御用の電荷制御剤としては、塩基
性窒素原子を有する有機化合物、例えば塩基性染料、ア
ミノピリン、ピリミジン化合物、多核ポリアミノ化合
物、アミノシラン類等や、上記各化合物で表面処理され
た充填剤等があげられる。負電荷制御用の電荷制御剤と
しては、ニグロシンベース(CI5045)、オイルブラック
(CI26150 )、ボントロンS、スピロンブラック等の油
溶性染料;スチレン−スチレンスルホン酸共重合体等の
電荷制御性樹脂;カルボキシ基を含有する化合物(例え
ばアルキルサリチル酸金属キレート等)、金属錯塩染
料、脂肪酸金属石鹸、樹脂酸石鹸、ナフテン酸金属塩等
があげられる。
As the charge control agent for controlling the positive charge, an organic compound having a basic nitrogen atom, such as a basic dye, an aminopyrine, a pyrimidine compound, a polynuclear polyamino compound, an aminosilane, or the like, is surface-treated with each of the above compounds. Examples include fillers. Examples of the charge control agent for controlling the negative charge include oil-soluble dyes such as nigrosine base (CI5045), oil black (CI26150), Bontron S, and Spiron Black; charge control resins such as styrene-styrene sulfonic acid copolymers; Examples thereof include compounds having a carboxy group (for example, metal chelate of alkylsalicylic acid), metal complex dyes, fatty acid metal soaps, resin acid soaps, naphthenic acid metal salts and the like.

【0041】電荷制御剤は、ビニル単量体100重量部
に対して0.1〜10重量部、好ましくは0.5〜8重
量部の割合で使用される。オフセット防止剤は磁性粒子
の凝集を防止するためのもので、脂肪族系炭化水素、脂
肪族金属塩類、高級脂肪酸類、脂肪酸エステル類もしく
はその部分ケン化物、シリコーンオイル、各種ワックス
等があげられる。中でも、重量平均分子量が1000〜
10000程度の脂肪族系炭化水素が好ましい。具体的
には、低分子量ポリプロピレン、低分子量ポリエチレ
ン、パラフィンワックス、炭素原子数4以上のオレフィ
ン単位からなる低分子量のオレフィン重合体、シリコー
ンオイル等の1種または2種以上の組み合わせが適当で
ある。
The charge control agent is used in an amount of 0.1 to 10 parts by weight, preferably 0.5 to 8 parts by weight, based on 100 parts by weight of the vinyl monomer. The offset preventing agent is for preventing aggregation of magnetic particles, and examples thereof include aliphatic hydrocarbons, aliphatic metal salts, higher fatty acids, fatty acid esters or partially saponified products thereof, silicone oil, and various waxes. Among them, the weight average molecular weight is 1000-
About 10,000 aliphatic hydrocarbons are preferred. Specifically, one or a combination of two or more of low molecular weight polypropylene, low molecular weight polyethylene, paraffin wax, a low molecular weight olefin polymer composed of olefin units having 4 or more carbon atoms, silicone oil and the like is suitable.

【0042】オフセット防止剤は、ビニル単量体100
重量部に対して0.1〜10重量部、好ましくは0.5
〜8重量部の割合で使用される。架橋剤は、結着樹脂や
磁性粉のグラフト鎖を架橋させて、磁性粒子の機械的あ
るいは熱的特性を改善するとともに、磁性粉と結着樹脂
とをより一層強固に一体化するために配合されるもの
で、たとえばジビニルベンゼン等のジビニル化合物;ジ
アリルフタレート、ジアリルイソフタレート、ジアリル
アジペート、ジアリルグリコレート、ジアリルマレエー
ト、ジアリルセバケート等のジアリル化合物;トリアリ
ルホスフェート、トリアリルアコニテート、トリアリル
シアヌレート、トリメリット酸アリルエステル、ピロメ
リット酸アリルエステル等のトリアリル化合物;1,6
−ヘキサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリ
コールジアクリレート、エチレングリコールジアクリレ
ート、ジエチレングリコールジアクリレート、ポリエチ
レングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコ
ールジアクリレート、ブチレングリコールジアクリレー
ト、ペンタエリスリトールジアクリレート、1,4−ブ
タンジオールジアクリレート等のジアクリレート化合
物;トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタ
エリスリトールトリアクリレート等のトリアクリレート
化合物;1,6−ヘキサンジオールジメタクリレート、
ネオペンチルグリコールジメタクリレート、エチレング
リコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメ
タクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレー
ト、ポリプロピレングリコールジメタクリレート、ブチ
レングリコールジメタクリレート等のジメタクリレート
化合物;トリメチロールプロパントリメタクリレート等
のトリメタクリレート化合物;ジペンタエリスリトール
ヘキサアクリレート、テトラメチロールメタンテトラア
クリレート、N,N,N′,N′−テトラキス(β−ヒ
ドロキシエチル)エチレンジアミンのアクリル酸エステ
ル等のポリ(メタ)アクリレート化合物;アリルアクリ
レート、アリルメタクリレート等のアリル−アクリル系
化合物;N,N′−メチレンビスアクリルアミド、N,
N′−メチレンビスメタクリルアミド等のアクリルアミ
ド化合物;ポリウレタンアクリレート、エポキシアクリ
レート、ポリエーテルアクリレート、ポリエステルアク
リレート等のプレポリマーなどがあげられる。
The offset preventive agent is a vinyl monomer 100.
0.1 to 10 parts by weight, preferably 0.5
Used at a rate of ~ 8 parts by weight. The cross-linking agent is compounded to cross-link the binder resin or the graft chain of the magnetic powder to improve the mechanical or thermal characteristics of the magnetic particles and to further firmly integrate the magnetic powder and the binder resin. Divinyl compounds such as divinylbenzene; diallyl phthalate, diallyl isophthalate, diallyl adipate, diallyl glycolate, diallyl maleate, diallyl sebacate and other diallyl compounds; triallyl phosphate, triallyl aconitate, triary Triallyl compounds such as lucyanurate, trimellitic acid allyl ester, pyromellitic acid allyl ester; 1,6
-Hexanediol diacrylate, neopentyl glycol diacrylate, ethylene glycol diacrylate, diethylene glycol diacrylate, polyethylene glycol diacrylate, polypropylene glycol diacrylate, butylene glycol diacrylate, pentaerythritol diacrylate, 1,4-butanediol diacrylate, etc. Diacrylate compound; trimethylolpropane triacrylate, pentaerythritol triacrylate and other triacrylate compounds; 1,6-hexanediol dimethacrylate,
Dimethacrylate compounds such as neopentyl glycol dimethacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, polyethylene glycol dimethacrylate, polypropylene glycol dimethacrylate, butylene glycol dimethacrylate; trimethacrylate compounds such as trimethylolpropane trimethacrylate; dipentaerythritol hexa Acrylate, tetramethylolmethane tetraacrylate, poly (meth) acrylate compounds such as acrylic acid ester of N, N, N ', N'-tetrakis (β-hydroxyethyl) ethylenediamine; allyl-acrylic compounds such as allyl acrylate and allyl methacrylate Compound; N, N'-methylenebisacrylamide, N,
Acrylamide compounds such as N′-methylenebismethacrylamide; prepolymers such as polyurethane acrylate, epoxy acrylate, polyether acrylate, polyester acrylate and the like.

【0043】架橋剤は、ビニル単量体100重量部に対
して0.01〜10重量部、好ましくは0.1〜5重量
部の割合で使用される。なお、本発明の磁性粒子をキャ
リヤに使用する場合には、架橋剤をこれ以上の割合で配
合しても差し支えない。本発明の磁性粒子を、磁性トナ
ーとして使用する場合には、さらに、着色剤を配合する
こともできる。着色剤としては、カーボンブラック、ア
ニリンブルー、カルコオイルブルー、クロムイエロー、
ウルトラマリンブルー、デュポンオイルレッド、キノリ
ンイエロー、メチレンブルークロライド、フタロシアニ
ンブルー、マラカイトグリーン、ローズベンガル等、従
来公知の種々の着色剤を使用することができる。着色剤
は、ビニル単量体100重量部に対して1〜15重量
部、好ましくは5〜10重量部の割合で使用される。
The crosslinking agent is used in an amount of 0.01 to 10 parts by weight, preferably 0.1 to 5 parts by weight, based on 100 parts by weight of the vinyl monomer. When the magnetic particles of the present invention are used as a carrier, the crosslinking agent may be blended in a higher proportion. When the magnetic particles of the present invention are used as a magnetic toner, a colorant may be further added. As colorants, carbon black, aniline blue, chalco oil blue, chrome yellow,
Various conventionally known colorants such as ultramarine blue, DuPont oil red, quinoline yellow, methylene blue chloride, phthalocyanine blue, malachite green, and rose bengal can be used. The colorant is used in an amount of 1 to 15 parts by weight, preferably 5 to 10 parts by weight, based on 100 parts by weight of the vinyl monomer.

【0044】上記各成分からなるモノマー相が分散され
る分散媒としては、ビニル単量体等の原料成分および重
合後の磁性粒子を全く溶解しないか、あるいは殆ど溶解
せず、しかも不活性な溶媒が使用される。好適な分散媒
としては、たとえば水または水系の溶媒などがあげられ
る。良好な分散状態を得るため、上記分散媒には懸濁安
定剤を配合するのが好ましい。
The dispersion medium in which the monomer phase composed of the above components is dispersed does not dissolve the raw material components such as vinyl monomers and the magnetic particles after polymerization at all, or hardly dissolves them, and an inert solvent. Is used. Suitable dispersion media include, for example, water or water-based solvents. In order to obtain a good dispersion state, it is preferable to add a suspension stabilizer to the dispersion medium.

【0045】懸濁安定剤としては従来公知の種々の懸濁
安定剤が使用できるが、目的とする磁性粒子の粒径が、
キャリヤの場合50〜70μm以下、磁性トナーの場合
5〜10μm以下であることを考慮すると、懸濁分散能
力にすぐれている必要があり、また製造後の磁性粒子の
特性に影響を与えないためには、磁性粒子から除去しや
すいものである必要がある。上記の要件を満たす、本発
明に好適に使用される懸濁安定剤としては、たとえばリ
ン酸三カルシウム等のリン酸カルシウム塩と、ドデシル
ベンゼンスルホン酸ナトリウムとの組み合わせ等があげ
られる。
As the suspension stabilizer, various conventionally known suspension stabilizers can be used, but the desired particle size of the magnetic particles is
Considering that the carrier has a particle size of 50 to 70 μm or less and the magnetic toner has a particle size of 5 to 10 μm or less, it is necessary to have an excellent suspending and dispersing ability, and in order not to affect the characteristics of the magnetic particles after production. Must be easy to remove from the magnetic particles. Examples of suspension stabilizers preferably used in the present invention which satisfy the above requirements include a combination of a calcium phosphate such as tricalcium phosphate and sodium dodecylbenzenesulfonate.

【0046】上記分散媒中に、前記の各成分を含有する
モノマー相を加え、たとえば102〜108 ダイン/cm
程度の剪断力で攪拌すると、モノマー相が分散媒中に懸
濁して球状に造粒される。この状態で、−30〜90
℃、特に30〜80℃の温度で0.1〜50時間程度の
重合を行うと、ビニル単量体が重合して球状の磁性粒子
が得られる。このとき、酸素による重合の停止反応を抑
制するために反応系内を不活性ガスで置換することが好
ましい。かくして得られる磁性粒子は、高解像度の画像
を得るためには、体積平均粒径が、前記のようにキャリ
ヤの場合50〜70μm以下、磁性トナーの場合5〜1
0μm以下が望ましい。
A monomer phase containing each of the above components is added to the above dispersion medium, and for example, 10 2 to 10 8 dynes / cm 2 is added.
When the mixture is stirred with a shearing force of a certain degree, the monomer phase is suspended in the dispersion medium and granulated into a spherical shape. In this state, -30 to 90
When the polymerization is carried out at a temperature of 30 ° C., particularly 30 to 80 ° C. for about 0.1 to 50 hours, the vinyl monomer is polymerized to obtain spherical magnetic particles. At this time, it is preferable to replace the inside of the reaction system with an inert gas in order to suppress the termination reaction of the polymerization due to oxygen. In order to obtain a high-resolution image, the magnetic particles thus obtained have a volume average particle size of 50 to 70 μm or less in the case of a carrier and 5 to 1 in the case of a magnetic toner as described above.
It is preferably 0 μm or less.

【0047】上記本発明の第1の製造方法によれば、モ
ノマー相中に含まれる各成分はいずれも低分子量である
ためモノマー相は低粘度で、分散媒中に液滴状に分散さ
せるのが容易である。したがって、キャリヤの場合50
〜70μm以下、磁性トナーの場合5〜10μm以下で
かつ粒度分布がきわめて狭い、粒径の揃った磁性粒子を
製造することができる。また磁性粉は、表面にビニル基
が導入されて疎水化されているため、モノマー相中に分
散させた際の分散性、分散安定性にすぐれており、再凝
集することがないので、生成された磁性粒子中にほぼ均
一に分散されており、磁性粒子は磁気特性にすぐれたも
のとなる。
According to the above-mentioned first production method of the present invention, since each component contained in the monomer phase has a low molecular weight, the monomer phase has a low viscosity and is dispersed in the dispersion medium in the form of droplets. Is easy. Therefore, 50 for carriers
It is possible to produce magnetic particles having a uniform particle size of ˜70 μm or less, and in the case of a magnetic toner, 5 to 10 μm or less and an extremely narrow particle size distribution. In addition, since the magnetic powder has a vinyl group introduced on the surface to make it hydrophobic, it has excellent dispersibility and dispersion stability when dispersed in the monomer phase, and does not re-aggregate. Further, the magnetic particles are dispersed almost uniformly in the magnetic particles, and the magnetic particles have excellent magnetic properties.

【0048】さらに重合反応時には、上記磁性粉の表面
のビニル基にビニル単量体が重合して高効率でグラフト
化されるため、磁性粉にグラフトした高分子と磁性粒子
の結着樹脂とが磁性粒子中でほぼ均一に混和した状態と
なって、磁性粉と結着樹脂とが一体化する。このため、
両者の界面から割れが発生したり、磁性粉が磁性粒子か
ら脱落したりするおそれがなく、製造された磁性粒子
は、耐久性にすぐれたものとなる。
Further, during the polymerization reaction, the vinyl monomer is polymerized on the vinyl group on the surface of the magnetic powder to be grafted with high efficiency, so that the polymer grafted on the magnetic powder and the binder resin of the magnetic particles are separated from each other. The magnetic powder and the binder resin are integrated in a state where they are mixed almost uniformly in the magnetic particles. For this reason,
There is no risk of cracking from the interface between the two and the magnetic powder falling off from the magnetic particles, and the manufactured magnetic particles have excellent durability.

【0049】しかも上記反応過程では、磁性粒子の物性
を低下させる低分子量の重合体や未反応の成分などは殆
ど生成しないので、磁性粒子は、耐熱性、耐摩耗性等に
すぐれるとともに、硬くかつ割れにくいものとなる。一
方、本発明の第2の製造方法においては、イソシアネー
ト基含有ビニル単量体によって処理済みの磁性粉を、ま
ずビニル単量体と混合して重合させて、グラフト化磁性
粉を得る。
In addition, in the above reaction process, since a low molecular weight polymer and unreacted components which deteriorate the physical properties of the magnetic particles are hardly formed, the magnetic particles are excellent in heat resistance and abrasion resistance and hard. And it becomes difficult to break. On the other hand, in the second production method of the present invention, the magnetic powder treated with the isocyanate group-containing vinyl monomer is first mixed with the vinyl monomer and polymerized to obtain a grafted magnetic powder.

【0050】ビニル単量体としては、前記例示の各種ビ
ニル単量体の中から、次工程の懸濁重合工程で、ビニル
単量体の重合により生成される結着樹脂と同じビニル単
量体または同じビニル単量体の組み合わせを使用するの
が最も好ましいが、結着樹脂との相溶性にすぐれたグラ
フト鎖を形成しうるのであれば、結着樹脂を構成するビ
ニル単量体またはその組み合わせとは別種または別の組
み合わせのビニル単量体を使用することもできる。但
し、磁性粒子の物性に悪影響を及ぼすようなビニル単量
体は、たとえ結着樹脂との相溶性にすぐれていても、グ
ラフト化に使用するのは望ましくない。
The vinyl monomer is the same vinyl monomer as the binder resin produced by the polymerization of the vinyl monomer in the suspension polymerization step of the next step from among the various vinyl monomers exemplified above. Alternatively, it is most preferable to use the same combination of vinyl monomers, but if a graft chain having excellent compatibility with the binder resin can be formed, the vinyl monomer constituting the binder resin or a combination thereof is used. It is also possible to use vinyl monomers different from or in combination with. However, vinyl monomers that adversely affect the physical properties of the magnetic particles are not desirable for use in grafting, even if they have excellent compatibility with the binder resin.

【0051】たとえば最も一般的なスチレン−アクリル
系の結着樹脂を含む磁性粒子を製造する場合には、グラ
フト化の際のビニル単量体、および懸濁重合の際のビニ
ル単量体として、ともにスチレンとアクリル系単量体と
を併用するのが最も望ましいが、何れか一方の工程でス
チレンのみを使用し、他方の工程でアクリル系単量体の
みを使用すること等も可能である。
For example, in the case of producing magnetic particles containing the most common styrene-acrylic binder resin, as a vinyl monomer for grafting and a vinyl monomer for suspension polymerization, It is most desirable to use styrene and an acrylic monomer together, but it is also possible to use styrene alone in one of the steps and use the acrylic monomer alone in the other step.

【0052】ビニル単量体の使用量は、磁性粉100重
量部に対し、10〜50重量部程度が好ましい。ビニル
単量体の使用量が上記範囲未満では、グラフト化された
高分子の分子量が小さすぎるため、製造される磁性粒子
が、耐熱性、耐摩耗性に劣るとともに、硬度が低く柔ら
かいものとなるおそれがある。
The amount of the vinyl monomer used is preferably about 10 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the magnetic powder. When the amount of the vinyl monomer used is less than the above range, the molecular weight of the grafted polymer is too small, so that the magnetic particles produced are inferior in heat resistance and abrasion resistance, and have low hardness and softness. There is a risk.

【0053】逆に、ビニル単量体の使用量が上記範囲を
超えた場合には、グラフト化された高分子の分子量が大
きすぎてモノマー相の粘度が高くなり、分散媒中に液滴
状に分散させるのが困難になって、小粒径の磁性粒子が
得られない、磁性粒子の粒度分布が広くなってしまう、
等の問題を生じるおそれがある。また、過剰のビニル単
量体がフリーの重合体を生成して、やはり、製造される
磁性粒子が、耐熱性、耐摩耗性に劣るとともに、硬度が
低く柔らかいものとなるおそれがある。
On the contrary, when the amount of the vinyl monomer used exceeds the above range, the molecular weight of the grafted polymer is too high and the viscosity of the monomer phase becomes high, so that the droplets are dispersed in the dispersion medium. , It becomes difficult to disperse the particles into small particles, magnetic particles having a small particle size cannot be obtained, and the particle size distribution of the magnetic particles becomes wide,
May cause problems such as Further, excess vinyl monomer may form a free polymer, and the magnetic particles produced may have poor heat resistance and abrasion resistance, and may have low hardness and softness.

【0054】上記グラフト化の反応は、加熱だけでも進
行する可能性があるが、やはり、重合開始剤を添加する
のが好ましい。また前記と同様に、γ線、加速電子線等
を用いて重合を開始させたり、紫外線と各種光増感剤と
を組合せて重合を開始させたりすることも可能であり、
この場合には重合開始剤を使用しなくてもよい。グラフ
ト化の反応に使用する重合開始剤は、ビニル単量体への
溶解性にすぐれたものであればよく、懸濁重合に使用す
る重合開始剤のように分散媒との溶解性を考慮する必要
はない。しかし、得られる磁性粒子の耐湿性を考慮する
と、懸濁重合に使用するのと同様に、非水溶性の重合開
始剤を使用するのが好ましい。
Although the above grafting reaction may proceed only by heating, it is still preferable to add a polymerization initiator. Further, similarly to the above, it is also possible to start the polymerization using γ-rays, accelerated electron beams, or the like, or to start the polymerization by combining ultraviolet rays and various photosensitizers,
In this case, the polymerization initiator may not be used. The polymerization initiator used in the grafting reaction may be any one having excellent solubility in the vinyl monomer, and the solubility with the dispersion medium is taken into consideration like the polymerization initiator used in the suspension polymerization. No need. However, in consideration of the moisture resistance of the obtained magnetic particles, it is preferable to use a water-insoluble polymerization initiator as in the suspension polymerization.

【0055】重合開始剤の添加量は、ビニル単量体10
0重量部に対して0.001〜5重量部であるのが好ま
しく、とくに0.01〜1重量部であるのが好ましい。
グラフト化の反応は適当な溶媒中で行ってもよいが、溶
媒除去の工程を省略することを考慮すると、溶媒を使用
せず、グラフト化に使用するビニル単量体に溶媒の役目
を兼ねさせるのが好ましい。
The amount of the polymerization initiator added is 10
It is preferably 0.001 to 5 parts by weight, and particularly preferably 0.01 to 1 part by weight, relative to 0 parts by weight.
The grafting reaction may be carried out in an appropriate solvent, but considering that the step of removing the solvent is omitted, the vinyl monomer used for the grafting also serves as the solvent without using the solvent. Is preferred.

【0056】つぎに、グラフト化が完了した反応液に、
さらにビニル単量体、重合開始剤、電荷制御剤、オフセ
ット防止剤、架橋剤等を添加して懸濁重合用のモノマー
相を作製し、あとは第1の製造方法と同条件で、同様に
して、モノマー相を適当な分散媒中に液滴状に分散させ
つつ重合させると、本発明の磁性粒子が製造される。モ
ノマー相に添加されるビニル単量体は、前記のように結
着樹脂を構成するものであり、磁性粉にグラフト化した
高分子との相溶性にすぐれた結着樹脂を構成しうるビニ
ル単量体を使用するのが望ましい。その添加量は、グラ
フト化に使用したビニル単量体との合計量100重量部
に対して、磁性粉が100〜250重量部、好ましくは
150〜200重量部の割合となるように設定すればよ
い。
Next, the reaction solution after the grafting is completed,
Further, a vinyl monomer, a polymerization initiator, a charge control agent, an anti-offset agent, a cross-linking agent, etc. are added to prepare a monomer phase for suspension polymerization. Then, the monomer phase is polymerized while being dispersed in a suitable dispersion medium in the form of droplets, whereby the magnetic particles of the present invention are produced. The vinyl monomer added to the monomer phase constitutes the binder resin as described above, and is a vinyl monomer that can form a binder resin having excellent compatibility with the polymer grafted on the magnetic powder. It is desirable to use a polymer. The amount of the magnetic powder may be 100 to 250 parts by weight, preferably 150 to 200 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total amount of the vinyl monomer used for grafting. Good.

【0057】重合開始剤その他の添加剤については、先
の第1の製造方法で使用したのと同様のものを、同量使
用することができる。また分散媒や懸濁安定剤について
も、先の第1の製造方法であげたのと同様のものを使用
できる。上記本発明の第2の製造方法によれば、磁性粉
の表面のビニル基に、ビニル単量体が重合して高効率で
グラフト化されるため、グラフト化率が著しく高く、副
生成物としてのフリーの重合体の生成が著しく抑えられ
る。
Regarding the polymerization initiator and other additives, the same amount as that used in the first production method can be used in the same amount. Further, as the dispersion medium and the suspension stabilizer, the same ones as mentioned in the first production method can be used. According to the second production method of the present invention, since the vinyl monomer is polymerized on the vinyl group on the surface of the magnetic powder to be grafted with high efficiency, the grafting rate is remarkably high and a by-product is obtained. The formation of free polymer of is significantly suppressed.

【0058】また、2度の重合工程を経るので、イソシ
アネート基含有ビニル単量体やビニル単量体が低分子量
で残存することがほとんどなく、カップリング剤等の低
分子量の成分を使用しないことと相俟って、製造される
磁性粒子中には、磁性粒子の物性に影響を及ぼす低分子
量の成分が存在することがない。このため、製造される
磁性粒子は、耐熱性、耐摩耗性等にすぐれるとともに、
硬くかつ割れにくいものとなる。
Further, since the polymerization step is carried out twice, the isocyanate group-containing vinyl monomer and the vinyl monomer rarely remain in a low molecular weight, and a low molecular weight component such as a coupling agent is not used. In combination with this, there is no low molecular weight component that affects the physical properties of the magnetic particles produced. Therefore, the magnetic particles produced are excellent in heat resistance, wear resistance, etc.,
It is hard and hard to break.

【0059】また、上記のようにグラフト化の反応はグ
ラフト化率が著しく向上し、副生成物としてのフリーの
重合体の生成が著しく抑えられるので、モノマー相は低
粘度で、分散媒中に液滴状に分散させるのが容易であ
る。したがって、キャリヤの場合50〜70μm以下、
磁性トナーの場合5〜10μm以下でかつ粒度分布がき
わめて狭い、粒径の揃った磁性粒子を製造することがで
きる。
In the grafting reaction as described above, the grafting ratio is remarkably improved, and the formation of a free polymer as a by-product is remarkably suppressed, so that the monomer phase has a low viscosity and is dispersed in the dispersion medium. It is easy to disperse in droplets. Therefore, in the case of a carrier, 50 to 70 μm or less,
In the case of a magnetic toner, it is possible to produce magnetic particles having a uniform particle size of 5 to 10 μm or less and an extremely narrow particle size distribution.

【0060】さらに、グラフト化された磁性粉は、未処
理のものにくらべてモノマー相中への分散性、分散安定
性が向上するとともに、懸濁重合工程で生成するビニル
単量体の重合物としての結着樹脂と、磁性粉にグラフト
した高分子とが磁性粒子中でほぼ均一に混和した状態と
なって、磁性粉と結着樹脂とが一体化する。このため、
両者の界面から割れが発生したり、磁性粉が磁性粒子か
ら脱落したりするおそれがなく、製造された磁性粒子
は、耐久性にすぐれたものとなる。
Further, the grafted magnetic powder has improved dispersibility in the monomer phase and dispersion stability as compared with the untreated magnetic powder, and a vinyl monomer polymer produced in the suspension polymerization step. The binding resin and the polymer grafted on the magnetic powder are mixed almost uniformly in the magnetic particles, and the magnetic powder and the binding resin are integrated. For this reason,
There is no risk of cracking from the interface between the two and the magnetic powder falling off from the magnetic particles, and the manufactured magnetic particles have excellent durability.

【0061】なお、本発明の磁性粒子は、前記のよう
に、帯電性のトナーとともに2成分系の現像剤を構成す
るキャリヤとして使用できる他、1成分系の現像剤とし
ての磁性トナーや磁気ディスプレイ等の種々の分野に使
用することができる。
As described above, the magnetic particles of the present invention can be used as a carrier for forming a two-component developer together with a chargeable toner, as well as a magnetic toner or a magnetic display as a one-component developer. It can be used in various fields such as.

【0062】[0062]

【実施例】以下に本発明を、実施例、比較例に基づいて
説明する。実施例1 乾燥雰囲気下で、四三酸化鉄粉(チタン工業社製の品番
BL−100)100重量部および四三酸化鉄粉(チタ
ン工業社製の品番BL−200)100重量部と、前記
式(1a)で表されるメタクリロイルイソシアネート10重
量部とを、60重量部のスチレン中に添加し、5分間攪
拌、混合して処理した。
EXAMPLES The present invention will be described below based on Examples and Comparative Examples. Example 1 100 parts by weight of triiron tetraoxide powder (product number BL-100 manufactured by Titanium Industry Co., Ltd.) and 100 parts by weight of iron trioxide powder (product number BL-200 manufactured by Titanium Industry Co., Ltd.) in a dry atmosphere 10 parts by weight of methacryloyl isocyanate represented by the formula (1a) was added to 60 parts by weight of styrene, and the mixture was stirred and mixed for 5 minutes for treatment.

【0063】つぎに、上記処理液を、下記に示す各成分
と混合してモノマー相を作製した。 成 分 重量部 ・ビニル単量体:ブチルメタクリレート 20 ・架橋剤: ジビニルベンゼン 2 ジエチレングリコールジメタクリレート 8 ・重合開始剤: 2,2′−アゾビス−(2,4−ジメチルバレロニトリル) 6 つぎに、分散媒としての蒸留水600重量部に、懸濁安
定剤としてのリン酸三カルシウム40重量部およびドデ
シルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.5重量部を溶解
した後、上記モノマー相を加え、TKホモミキサー〔特
殊機化工業社製〕の高粘度用脚部を改造したミキサーを
用いて回転数6500r.p.m.で12分間攪拌して懸濁さ
せて、モノマー相を液滴化した。
Next, the above treatment liquid was mixed with the following components to prepare a monomer phase. Component weight parts-Vinyl monomer: butyl methacrylate 20-Crosslinking agent: divinylbenzene 2 Diethylene glycol dimethacrylate 8-Polymerization initiator: 2,2'-azobis- (2,4-dimethylvaleronitrile) 6 Next, dispersion After dissolving 40 parts by weight of tricalcium phosphate as a suspension stabilizer and 0.5 part by weight of sodium dodecylbenzenesulfonate in 600 parts by weight of distilled water as a medium, the above monomer phase was added to the mixture, and a TK homomixer [special Kika Kogyo Co., Ltd.] was stirred and suspended for 12 minutes at a rotation speed of 6500 rpm with a mixer with modified high viscosity legs to make the monomer phase into droplets.

【0064】つぎに、この懸濁液をセパラブルフラスコ
中に移し替え、窒素雰囲気下、回転数250r.p.m.で攪
拌しつつ80℃に加熱して、5時間重合反応させた。そ
して、重合粒子をろ別して希酸洗浄、水洗浄、乾燥を行
って、磁性粒子を得た。比較例1 最初の処理液にメタクリロイルイソシアネートを配合せ
ず、スチレンの使用量を70重量部としたこと以外は、
上記実施例1と同様にしてモノマー相を作製したとこ
ろ、四三酸化鉄粒子は単量体に対する濡れ性が低いた
め、均質なモノマー相が得られなかった。そして、上記
モノマー相を分散媒中に投入して実施例1と同条件で懸
濁を試みたが、モノマー相を液滴化することはできなか
った。
Next, this suspension was transferred into a separable flask and heated to 80 ° C. under nitrogen atmosphere while stirring at a rotation speed of 250 rpm to carry out a polymerization reaction for 5 hours. Then, the polymer particles were separated by filtration, washed with dilute acid, washed with water and dried to obtain magnetic particles. Comparative Example 1 Except that the methacryloyl isocyanate was not added to the first treatment liquid and the amount of styrene used was 70 parts by weight.
When a monomer phase was prepared in the same manner as in Example 1 above, a homogeneous monomer phase could not be obtained because the iron trioxide particles had low wettability with respect to the monomer. Then, the monomer phase was put into a dispersion medium and an attempt was made to suspend it under the same conditions as in Example 1, but the monomer phase could not be formed into droplets.

【0065】比較例2 メタクリロイルイソシアネートに代えて、10重量部の
シランカップリング剤(トーレシリコーン社製の品番S
H6026)を使用したこと以外は、上記実施例1と同
様にして磁性粒子を得た。実施例2 乾燥雰囲気下で、四三酸化鉄粉(チタン工業社製の品番
BL−100)100重量部および四三酸化鉄粉(チタ
ン工業社製の品番BL−200)100重量部と、前記
式(1a)で表されるメタクリロイルイソシアネート2.0
重量部と、ブチルメタクリレート20重量部と、重合開
始剤としての2,2′−アゾビス−(2,4−ジメチル
バレロニトリル)0.02重量部とを、60重量部のス
チレン中に添加し、混合して、四三酸化鉄粉を処理し
た。つぎに、上記処理液を攪拌下、60℃に加熱して3
時間反応させて、グラフト化した四三酸化鉄粉を含むス
ラリーを得た。
Comparative Example 2 Instead of methacryloyl isocyanate, 10 parts by weight of a silane coupling agent (product number S manufactured by Toray Silicone Co., Ltd. was used.
Magnetic particles were obtained in the same manner as in Example 1 except that H6026) was used. Example 2 100 parts by weight of triiron tetraoxide powder (product number BL-100 manufactured by Titanium Industry Co., Ltd.) and 100 parts by weight of iron trioxide powder (product number BL-200 manufactured by Titanium Industry Co., Ltd.) in a dry atmosphere, and Methacryloyl isocyanate 2.0 represented by formula (1a)
Parts by weight, 20 parts by weight of butyl methacrylate, and 0.02 parts by weight of 2,2'-azobis- (2,4-dimethylvaleronitrile) as a polymerization initiator were added to 60 parts by weight of styrene, Mixed and treated with ferric oxide powder. Next, the above treatment liquid is heated to 60 ° C. under stirring to
After reacting for a period of time, a slurry containing the grafted triiron tetraoxide powder was obtained.

【0066】つぎに上記スラリーを、下記に示す各成分
と混合して、モノマー相を作製した。 成 分 重量部 ・ビニル単量体: ブチルメタクリレート 8.0 2−エチルヘキシルメタクリレート 7.0 ・架橋剤: ジビニルベンゼン 2.0 ジエチレングリコールジメタクリレート 8.0 ・重合開始剤: 2,2′−アゾビス−(2,4−ジメチルバレロニトリル) 6.0 つぎに、分散媒としての蒸留水600重量部に、懸濁安
定剤としてのリン酸三カルシウム40重量部およびドデ
シルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.5重量部を溶解
した後、上記モノマー相を加え、TKホモミキサー〔特
殊機化工業社製〕の高粘度用脚部を改造したミキサーを
用いて回転数7000r.p.m.で12分間攪拌して懸濁さ
せて、モノマー相を液滴化した。
Next, the above slurry was mixed with the following components to prepare a monomer phase. Component parts by weight Vinyl monomer: Butyl methacrylate 8.0 2-Ethylhexyl methacrylate 7.0 Crosslinking agent: Divinylbenzene 2.0 Diethylene glycol dimethacrylate 8.0 Polymerization initiator: 2,2'-Azobis- ( 2,4-dimethylvaleronitrile) 6.0 Next, to 600 parts by weight of distilled water as a dispersion medium, 40 parts by weight of tricalcium phosphate as a suspension stabilizer and 0.5 part by weight of sodium dodecylbenzenesulfonate are added. After dissolution, the above monomer phase was added, and the mixture was suspended by stirring for 12 minutes at a rotation speed of 7,000 rpm using a mixer in which the legs for high viscosity of TK homomixer [made by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.] were modified. The monomer phase was made into droplets.

【0067】つぎに、この懸濁液をセパラブルフラスコ
中に移し替え、窒素雰囲気下、回転数250r.p.m.で攪
拌しつつ80℃に加熱して、5時間重合反応させた。そ
して、重合粒子をろ別して希酸洗浄、水洗浄、乾燥を行
って、磁性粒子を得た。上記各実施例、比較例について
以下の各試験を行い、特性を評価した。
Next, this suspension was transferred into a separable flask and heated at 80 ° C. under nitrogen atmosphere with stirring at a rotation speed of 250 rpm to carry out a polymerization reaction for 5 hours. Then, the polymer particles were separated by filtration, washed with dilute acid, washed with water and dried to obtain magnetic particles. The following tests were carried out on the above-mentioned respective Examples and Comparative Examples to evaluate the characteristics.

【0068】平均粒径測定 各実施例、比較例で製造した磁性粒子の粒度分布のうち
体積基準のメジアン径D50を、レーザー回折式粒子径測
定装置(堀場製作所製の型番LA−700)を用いて測
定して平均粒径とした。また、25%残留径D25と75
%残留径D75との比D25/D75を求めて、粒度分布の幅
を評価した。結果を表1に示す。
Measurement of Average Particle Size The volume-based median diameter D 50 of the particle size distribution of the magnetic particles produced in each of the examples and comparative examples was measured by a laser diffraction type particle size measuring device (model number LA-700 manufactured by Horiba Ltd.). The average particle diameter was measured by using the above. Also, 25% residual diameter D 25 and 75
The ratio D 25 / D 75 to the% residual diameter D 75 was determined to evaluate the width of the particle size distribution. The results are shown in Table 1.

【0069】[0069]

【表1】 [Table 1]

【0070】上記表1の結果より、実施例1,2の磁性
粒子は、比較例2の磁性粒子と同程度にD50が小さいこ
とから平均粒径が小さく、またD25/D75が小さいこと
から、粒度分布の幅が狭く、粒径の揃ったものであるこ
とがわかった。そしてこの事実から、本発明の第1およ
び第2の製造方法によれば、いずれの場合にも、副生成
物であるフリーの重合体の発生がない分、モノマー相の
粘度を低くでき、したがって、モノマー相を微小な液滴
として分散媒中に分散させるのが容易になることが確認
された。
From the results in Table 1 above, the magnetic particles of Examples 1 and 2 have a small D 50 to the same extent as the magnetic particles of Comparative Example 2 and therefore have a small average particle size and a small D 25 / D 75. From this, it was found that the width of the particle size distribution was narrow and the particle sizes were uniform. From this fact, according to the first and second production methods of the present invention, the viscosity of the monomer phase can be reduced in any case by the generation of the by-product free polymer, and therefore, It was confirmed that it becomes easy to disperse the monomer phase in the dispersion medium as fine droplets.

【0071】さらに、実施例1と2を比較すると、実施
例1の方が平均粒径が小さい上、粒度分布の幅が狭く、
このことから、グラフト化した磁性粉をモノマー相に配
合するより、その前段階としてのイソシアネート基含有
ビニル単量体によって処理された磁性粉をモノマー相に
配合した方が、さらにモノマー相の粘度を低くできるこ
とがわかった。
Further, comparing Examples 1 and 2, Example 1 has a smaller average particle size and a narrower particle size distribution.
From this, it is better to mix the magnetic powder treated with the isocyanate group-containing vinyl monomer in the monomer phase as the preceding step than to mix the grafted magnetic powder in the monomer phase, because the viscosity of the monomer phase is further improved. I found that it can be lowered.

【0072】実用試験 各実施例、比較例で製造した磁性粒子をキャリヤとし
て、それぞれ、平均粒径10μmのトナー〔三田工業
(株)製のDC2585用〕と、トナー濃度が8%とな
るように配合して2成分系の現像剤を作製し、以下の各
測定を行って、特性を評価した。
Practical Test Using the magnetic particles produced in each Example and Comparative Example as a carrier, a toner having an average particle size of 10 μm (for DC2585 manufactured by Mita Kogyo Co., Ltd.) and a toner concentration of 8% were used. A two-component developer was prepared by blending, and the following measurements were performed to evaluate the characteristics.

【0073】 画像濃度測定 各現像剤を、三田工業(株)製の普通紙複写機(型番D
C2585)にスタート現像剤として使用するととも
に、現像剤に使用したのと同じトナーを補給用トナーと
して使用しつつ、黒白原稿の1万枚の連続複写を行い、
画像形成1枚目(初期)、1千枚目、4千枚目および1
万枚目の形成画像における画像濃度を、反射濃度計(東
京電色社製の型番TC−6D)を用いて測定した。
Image Density Measurement Each developer is treated with a plain paper copying machine (model No. D) manufactured by Mita Industry Co., Ltd.
C2585) as a starting developer, and using the same toner as the developer as a replenishing toner, 10,000 black and white originals were continuously copied.
Image formation 1st sheet (initial), 1st sheet, 4th sheet and 1st
The image density in the tenth sheet of the formed image was measured using a reflection densitometer (Model No. TC-6D manufactured by Tokyo Denshoku Co., Ltd.).

【0074】 かぶり濃度測定 上記画像形成1枚目(初期)、1千枚目、4千枚目およ
び1万枚目の形成画像の余白部分の濃度を、上記反射濃
度計を用いて測定した。 ブローオフ帯電量測定 上記1万枚の連続複写前(初期)、1千枚複写後、4千
枚複写後および1万枚複写後における現像剤の帯電量
を、東芝ケミカル社製のブローオフ帯電量測定器を用い
て測定した。
Measurement of Fogging Density The density of the blank portion of the formed images of the first (first), 1,000th, 4,000th, and 10,000th sheets of image formation was measured using the reflection densitometer. Blow-off charge amount measurement The charge amount of the developer before continuous copying of 10,000 sheets (initial), after copying 1,000 sheets, after copying 4,000 sheets, and after copying 10,000 sheets was measured by blow-off charge amount manufactured by Toshiba Chemical Co. It measured using the instrument.

【0075】画像濃度の測定結果を表2、かぶり濃度の
測定結果を表3、ブローオフ帯電量の測定結果を表4に
それぞれ示す。
The image density measurement results are shown in Table 2, the fog density measurement results are shown in Table 3, and the blow-off charge amount measurement results are shown in Table 4.

【0076】[0076]

【表2】 [Table 2]

【0077】[0077]

【表3】 [Table 3]

【0078】[0078]

【表4】 [Table 4]

【0079】上記各表の結果より、比較例2の磁性粒子
をキャリヤとして含有する現像剤は、複写枚数の増加に
ともなって画像濃度が低下し、かぶり濃度が上昇すると
ともに、ブローオフ帯電量が低下した。また形成画像を
観察したところ、1千枚目の画像には全面にかぶりがみ
られ、4千枚目の画像には全面にかぶりがみられるとと
もに多数の白筋が発生した。そこで連続複写を中止して
複写機の現像部を検査したところ、キャリヤが凝集し
て、現像部の穂切り板の部分に詰まっているのが観察さ
れた。
From the results shown in the above tables, the developer containing the magnetic particles of Comparative Example 2 as a carrier had a lower image density and an increased fog density as the number of copies increased, and the blow-off charge amount also decreased. did. Further, when the formed image was observed, fogging was observed on the entire surface of the 1000th image, fogging was observed on the entire surface of the 4000th image, and many white streaks were generated. Therefore, when continuous copying was stopped and the developing section of the copying machine was inspected, it was observed that the carriers were aggregated and clogged in the part of the cutting board of the developing section.

【0080】これに対し、実施例1,2はいずれも、1
万枚の連続複写を行っても、各特性にほとんど変化がみ
られず、形成画像も良好であった。そしてこのことか
ら、実施例1,2の磁性粒子は耐久性にすぐれたもので
あることが確認された。
On the other hand, in the first and second embodiments,
Even after continuous copying of ten thousand sheets, almost no change was observed in each characteristic, and the formed image was good. From this, it was confirmed that the magnetic particles of Examples 1 and 2 were excellent in durability.

【0081】[0081]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
磁性粉の分散性、分散安定性、結着樹脂との親和性がよ
く、小粒径でかつ粒度分布の幅が狭く、しかも耐熱性、
耐摩耗性等にすぐれるとともに硬くかつ割れにくい、バ
インダー型の磁性粒子が得られる。
As described in detail above, according to the present invention,
Good dispersibility of magnetic powder, dispersion stability, good affinity with binder resin, small particle size and narrow particle size distribution, and heat resistance,
It is possible to obtain binder type magnetic particles which are excellent in abrasion resistance and are hard and hard to break.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08F 2/44 MCQ 7442−4J G03G 9/083 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Internal reference number FI Technical display location C08F 2/44 MCQ 7442-4J G03G 9/083

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】イソシアネート基含有ビニル単量体によっ
て処理された、表面にビニル基が導入された磁性粉の存
在下で、ビニル単量体を重合させた重合体からなること
を特徴とする磁性粒子。
1. A magnetic material comprising a polymer obtained by polymerizing a vinyl monomer in the presence of a magnetic powder having a vinyl group introduced on the surface thereof, which is treated with an isocyanate group-containing vinyl monomer. particle.
【請求項2】磁性粉をイソシアネート基含有ビニル単量
体で処理して表面にビニル基を導入した後、この磁性粉
とビニル単量体とを含むモノマー相を分散媒中に液滴状
に分散させつつ重合させることを特徴とする磁性粒子の
製造方法。
2. A magnetic powder is treated with a vinyl monomer containing an isocyanate group to introduce a vinyl group on the surface, and then a monomer phase containing the magnetic powder and the vinyl monomer is made into droplets in a dispersion medium. A method for producing magnetic particles, which comprises polymerizing while dispersing.
【請求項3】磁性粉をイソシアネート基含有ビニル単量
体で処理して表面にビニル基を導入し、この磁性粉とビ
ニル単量体とを重合させてグラフト化した後、このグラ
フト化した磁性粉と、上記ビニル単量体と同一または相
異なるビニル単量体とを含むモノマー相を分散媒中に液
滴状に分散させつつ重合させることを特徴とする磁性粒
子の製造方法。
3. A magnetic powder is treated with a vinyl monomer containing an isocyanate group to introduce a vinyl group on the surface, the magnetic powder and the vinyl monomer are polymerized and grafted, and then the grafted magnetic A method for producing magnetic particles, characterized in that a monomer phase containing a powder and a vinyl monomer that is the same as or different from the vinyl monomer is dispersed in a dispersion medium in the form of droplets for polymerization.
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