JPH11322329A - 疎水性金属酸化物微粉末及びその製造方法並びに電子写真用トナー組成物 - Google Patents

疎水性金属酸化物微粉末及びその製造方法並びに電子写真用トナー組成物

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JPH11322329A
JPH11322329A JP12756098A JP12756098A JPH11322329A JP H11322329 A JPH11322329 A JP H11322329A JP 12756098 A JP12756098 A JP 12756098A JP 12756098 A JP12756098 A JP 12756098A JP H11322329 A JPH11322329 A JP H11322329A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 疎水性が十分で帯電性がコントロールされた
安価な金属酸化物微粉末とこれを製造する方法を提供す
る。このような疎水性金属酸化物微粉末を含有し、安定
した帯電性を持ち流動性に優れた電子写真用トナーを提
供する。 【解決手段】 金属酸化物微粉末をエポキシ化合物及び
アルキルシラザンで表面処理することにより、その表面
のエポキシ基をアルキルシラザンの分解生成物で開環さ
せて、アミノ基及びアルキルシリル基を導入した疎水性
金属酸化物微粉末。この疎水性金属酸化物微粉末を含む
電子写真用トナー組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、液体系では液体樹
脂及びゴムにおいて増粘剤、補強充填剤、接着性改良の
目的で添加され、粉体系では粉体塗料や電子写真用トナ
ー等においてそれらの粉体の流動性改善,固結防止,帯
電調整等の目的で添加される疎水性金属微粉末及びその
製造方法と、この疎水性金属酸化物微粉末を含有するこ
とにより、環境変化に対する帯電安定性、画像特性及び
クリーニング性を大幅に改善した電子写真用トナー組成
物(電子写真に限らず、静電記録、静電印刷等における
各種静電画像を現像するためのトナーを含む。)に関す
る。
【0002】
【従来の技術】有機系の液体の増粘剤や補強充填剤とし
て用いられるシリカ等金属酸化物粉末は、通常、アルキ
ルシラン又はオルガノポリシロキサン等で処理して表面
の疎水化処理が施される。例えば、特開昭51−149
00号公報では、酸化物微粉末をアルキルハロゲン化シ
ランで処理することを、また、特公昭57−2641号
公報では酸化物微粉体をオルガノポリシロキサンで処理
することを開示している。
【0003】粉体系では、微細なシリカ、チタニアやア
ルミナといった金属酸化物粉体の表面を有機物によって
処理した、いわゆる表面処理金属酸化物粉体が、複写
機、レーザープリンタ、普通紙ファクシミリ等を含む電
子写真において、トナー外添剤として、流動性改善や帯
電制御の目的に広く用いられている。このような用途に
おいては、表面処理金属酸化物粉体をトナーに混ぜた時
の流動性やキャリアである鉄又は酸化鉄に対する摩擦帯
電性が重要なファクターの一つとなっている。
【0004】この場合、一般に、負帯電性のトナーには
負帯電性の外添剤が用いられ、正帯電性のトナーは正帯
電性の外添剤が用いられる。正帯電性のトナー流動性改
善剤としての金属酸化物は、一般に、その表面にアミノ
基を有すので、水に対して親和力が高く、よって環境変
動による帯電変動などを起こしやすく、また凝集等も起
こりやすい。
【0005】このようなアミノ基を導入した金属酸化物
粉末については種々提案がなされており、例えば、特開
昭62−52561号公報では、気相法シリカをエポキ
シ基含有シランカップリング剤で処理した後、アミン類
で処理することを開示している。また、特開昭58−1
85405号公報ではアミノ基含有シランカップリング
剤と疎水化剤で処理することを開示している。また、特
開昭63−155155号公報では金属酸化物粉末をエ
ポキシ含有変性シリコーンオイルで加熱処理をしてアミ
ノ基含有有機化合物処理することを開示している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】近年、電子写真の高画
質化が要求され、9μmから6μmへとトナーの小粒径
化がすすむにつれ、トナーの流動性が悪くなり、その流
動性を改善する目的でトナー外添剤の添加量が従来より
増えたことで、トナー外添剤がトナーの帯電性に大きく
影響を及ぼすようになってきた。特に環境による帯電変
動が問題となっており、疎水性の尺度も重要視されてき
ている。
【0007】これに対して、従来の、金属酸化物微粉末
をエポキシ基含有シランカップリング剤やアミノ基含有
有機化合物で処理したものでは、疎水性が不十分であ
り、長期にわたる使用や水分吸湿により帯電変動や流動
性の面で不都合が生じる。
【0008】また、アミノ基含有シランカップリング剤
と疎水化剤による処理では、零又は正帯電性とするため
にアミノ基含有シランカップリング剤の処理量が多くな
り、疎水化剤を用いても、十分に疎水化されず、長期に
わたる使用や水分吸湿による帯電変動や流動性の面で不
都合が起こる。また、アミノ基含有シランカップリング
剤は高価であるという欠点もある。
【0009】更に、金属酸化物微粉末をエポキシ基含有
変性シリコーンやアミノ基含有有機化合物で処理したも
のでも、疎水性は十分でなく、長期にわたる使用や水分
吸湿により帯電変動や流動性の面で障害となる。
【0010】本発明は、上記従来の問題点を解決し、疎
水性が十分で帯電性がコントロールされた安価な金属酸
化物微粉末とこれを製造する方法を提供することを目的
とする。
【0011】本発明はまた、このような疎水性金属酸化
物微粉末を含有し、安定した帯電性を持ち流動性に優れ
た電子写真用トナーを提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明の疎水性金属酸化
物微粉末は、金属酸化物微粉末をエポキシ化合物及びア
ルキルシラザンで表面処理することにより、該金属酸化
物微粉末表面のエポキシ基にアミノ基及びアルキルシリ
ル基を導入したことを特徴とする。
【0013】即ち、本発明者らは、金属酸化物微粉末表
面のエポキシ基をアルキルシラザンの分解生成物で開環
させ、アミノ基を導入することで、帯電量を制御するこ
とができ、更には開環により生成した水酸基や金属酸化
物の水酸基とアルキルシリル基とを反応させることによ
り疎水性を高め、更に帯電制御を行うことができること
を見出し、本発明を完成させた。
【0014】本発明において、金属酸化物微粉末は、シ
リカ、チタニア又はアルミナであることが好ましい。
【0015】また、エポキシ化合物としては、分子中に
1つ以上エポキシ基を有するシランカップリング剤及び
/又はオルガノポリシロキサンが挙げられる。
【0016】アルキルシラザンとしては、下記一般式
(I)又は(II)で表されるものが好ましい。
【0017】 R3Si(NHSiR2)nNHSiR3…(I)
【0018】
【化2】
【0019】(一般式(I),(II)中、Rは炭素数1
〜3のアルキル基を表し、一部の置換基は水素原子又は
ビニル基等の他の置換基であっても良く、nは0〜8、
mは3〜6の整数を示す。) 本発明の疎水性金属酸化物微粉末は、好ましくは透過率
法によって測定された疎水率が60%以上の値を示し、
鉄粉に対する摩擦帯電量が−400〜+400μC/g
である。
【0020】本発明の疎水性金属酸化物微粉末は、金属
酸化物微粉末をエポキシ化合物及びアルキルシラザンで
表面処理することにより、該金属酸化物微粉末の表面の
エポキシ基にアミノ基及びアルキルシリル基を導入する
本発明の疎水性金属酸化物微粉末の製造方法により容易
に製造される。
【0021】本発明の電子写真用トナー組成物は、この
ような本発明の疎水性金属酸化物微粉末を含有すること
を特徴とするものであり、疎水性が良好で帯電性がコン
トロールされた疎水性金属酸化物微粉末を含有すること
で、安定した帯電性を有すると共に流動性に著しく優れ
る。
【0022】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
【0023】本発明で原料となる金属酸化物微粉末とし
てはシリカ、チタニア、アルミナ、ジルコニアの単独又
はそれらの複合酸化物等が好ましく用いられ、これらは
2種以上併用しても構わない。また、これら金属酸化物
微粉末は予め、トリメチルクロロシラン、ジメチルジク
ロロシラン、メチルトリクロロシラン、トリメチルアル
コキシシラン、ジメチルジアルコキシシラン、メチルト
リアルコキシシラン、ヘキサメチルジシラザン、各種シ
リコーンオイルや各種シランカップリング剤等で疎水化
処理が施されてあっても良い。
【0024】本発明における表面処理は従来公知の方法
で行うことができ、例えば、金属ハロゲン化合物の気相
高温加熱分解法等により生成された金属酸化物微粉末を
ミキサーに入れ、窒素雰囲気下、撹拌しエポキシ化合物
とアルキルシラザンの所定量を、必要に応じて溶剤と共
に滴下もしくは噴霧して十分に分散させた後、50℃以
上、好ましくは100℃以上、特に好ましくは100〜
200℃で、0.1〜5時間、好ましくは1〜2時間撹
拌加熱し、その後、冷却することにより均一な表面改質
金属酸化物微粉末を得ることができる。なお、この表面
処理に当っては、エポキシ化合物及びアルキルシラザン
の処理は同時又は二段処理のどちらでも構わない。
【0025】本発明において、表面処理剤としてのエポ
キシ化合物としては、グリシジル基及び/又は脂環式エ
ポキシ基等のエポキシ基を分子中に1つ以上有するシラ
ンカップリング剤、オルガノポリシロキサン等が使用さ
れる。
【0026】エポキシ基を有するオルガノポリシロキサ
ンとしてはグリシジル基、脂環式エポキシ基をジメチル
ポリシロキサン骨格の末端及び/又は側鎖に有する構造
を持ったものである。好ましいエポキシ基含有オルガノ
ポリシロキサンの粘度は25℃で500cSt以下であ
る。粘度が500cStを超えると、処理の際、金属酸
化物微粉体同士の凝集が目立つようになり、金属酸化物
微粉体が均一に表面処理されにくくなる。
【0027】本発明に用いられるエポキシ化合物の具体
的な例は次の通りである。
【0028】シランカップリング剤としては、γ−グリ
シドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキ
シプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロ
ピルメチルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピ
ルメチルジエトキシシラン、β−(3,4−エポキシシ
クロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、β−(3,
4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラ
ン等が挙げられる。
【0029】また、オルガノポリシロキサンとしては、
信越化学工業社製のKF−101、KF−102、KF
−103、KF−105、X−22−163A、X−2
2−163B、X−22−169AS、X−22−16
9B等;東レ・ダウコーニング・シリコーン社製のSF
8411、SF8413、SF8421等;東芝シリコ
ーン社製のTSF4730、TSF4731、TSL9
946、TSL9986、TSL9906等が挙げられ
る。
【0030】一方、アルキルシラザンとしては、前記一
般式(I)又は(II)で表されるものが好適に使用され
るが、前記一般式(I),(II)において、Rとして
は、特に炭素数1又は2のアルキル基が好ましく、前記
一般式(I)で表される化合物としては、具体的にはヘ
キサメチルジシラザン等が挙げられ、Rの一部が水素原
子に置換されたものとしてはテトラメチルジシラザン
等、ビニル基で置換されたものとしてはジビニルテトラ
メチルジシラザン等が挙げられる。また、前記一般式
(II)で表される化合物としては、ヘキサメチルシクロ
トリシラザン、オクタメチルシクロテトラシラザン等が
挙げられる。
【0031】金属酸化物微粉末に対するエポキシ化合物
及びアルキルシラザンの添加量は、通常の場合、金属酸
化物微粉末100重量部に対してエポキシ化合物を0.
1〜50重量部、好ましくは1〜20重量部であり、ア
ルキルシラザンを0.1〜100重量部、好ましくは1
〜50重量部である。
【0032】このように、エポキシ化合物で表面処理す
るに当り、アルキルシラザンを併用することにより、金
属酸化物微粉末表面のエポキシ基をアルキルシラザンの
分解生成物で開環させてアミノ基及びアルキルシリル基
を導入することができる。
【0033】このうち、アミノ基の導入量は、得られた
疎水性金属酸化物微粉末のN量で30〜3000ppm
程度であることが好ましい。このN量が30ppm未満
では、アミノ基を導入することによる本発明の改善効果
が得られない。また、N量が3000ppmを超えるよ
うな多量のアミノ基を導入することは技術的に困難であ
る。
【0034】また、エポキシ基に導入されるアルキルシ
リル基の導入比は、得られた疎水性金属酸化物微粉末に
導入したエポキシ化合物のエポキシ基の量に対して0.
1以上であることが好ましい。この導入比が0.1未満
では、アルキルシリル基を導入することによる本発明の
改善効果が得られない。
【0035】このようにして製造される本発明の疎水性
金属酸化物微粉末の物性は、鉄粉キャリアに対する帯電
量は−400〜+400μC/gを示し、帯電量を自由
にコントロールすること、即ち、負帯電性、零帯電性、
正帯電性を選択でき、その強度も自由に変えることがで
きる。
【0036】また、透過率法による疎水率は60%以上
であり、好ましくは70%以上である。60%以上の疎
水率を有することで、水分吸着が防止され、環境による
帯電変動も少なく、長期にわたる使用にも優れた性能を
示すようになる。疎水率が60%より小さいと、水分吸
着が起こったり、帯電変動が生じたりするほか、長期に
わたる使用で不都合を生じる。
【0037】なお、この疎水性金属酸化物微粉末の帯電
量及び疎水率は、以下の方法によって測定される。
【0038】[帯電量測定方法]75mLのガラス容器
に鉄粉キャリア50gと疎水性金属酸化物微粉末0.1
gを採り、蓋をし、ターブラミキサーで5分間振盪した
後、該疎水性金属酸化物微粉末の混ざった鉄粉キャリア
を0.1g採取し、ブローオフ帯電量測定装置(東芝ケ
ミカル社製TB−200型)で1分間窒素ブローした後
の値を帯電量とする。
【0039】[疎水率測定方法]試料1gを200mL
の分液ロートに計り採り、これに純水100mLを加え
て栓をし、ターブラーミキサーで10分間振盪する。振
盪後、10分間静置する。静置後、下層の20〜30m
Lをロートから抜き取った後に、下層の混合液を10m
m石英セルに分取し、純水をブランクとして比色計にか
け、その500nmの透過率を疎水率とする。
【0040】本発明の電子写真用トナー組成物は、この
ような本発明の疎水性金属酸化物微粉末を含有するもの
であって、その含有量は得られる現像剤が上記の特性向
上を示すような量であればよく、特に制限はされない
が、0.01〜5.0重量%とするのが好ましく、公知
の方法でトナーに添加できる。
【0041】電子写真用トナー組成物中の疎水性金属酸
化物微粉末の含有量が0.01重量%未満では、該疎水
性金属酸化物微粉末を添加したことによる流動性の改善
効果や帯電性の安定効果が十分に得られない。また、該
疎水性金属酸化物微粉末の含有量が5.0重量%を超え
ると疎水性金属酸化物微粉末単独で行動するものが増
え、画像やクリーニング性に問題が生じてくる。
【0042】トナーには、一般に熱可塑性樹脂の他、少
量の顔料及び電荷制御剤、外添剤が含まれている。本発
明では、上記疎水性金属酸化物微粉末が配合されていれ
ば、他の成分は従来と同様でよく、磁性、非磁性の1成
分系トナー、2成分系トナーのいずれでも良い。また、
負帯電性トナー、正帯電性トナーのいずれでも良く、モ
ノクロ、カラーのどちらでも良い。
【0043】なお、本発明の電子写真用トナー組成物に
おいて、外添剤としての上記疎水性金属酸化物微粉末
は、単独で使用されるに限られず、他の金属酸化物微粉
末と併用しても良い。例えば、上記疎水性金属酸化物微
粉末と、他の表面改質された乾式シリカ微粉末や表面改
質された乾式酸化チタン微粉末や表面改質された湿式酸
化チタン微粉末等を併用することができる。
【0044】
【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をよ
り具体的に説明する。
【0045】なお、以下において、疎水性金属酸化物微
粉末の帯電量及び疎水率の測定方法は、前述の通りであ
るが、電子写真用トナー組成物の流動性、帯電量の環境
安定性及び画像特性の評価方法は次の通りである。
【0046】[流動性の評価方法]疎水性金属酸化物微
粉末0.4gと正又は負帯電性7μmトナー40gとを
ミキサーにて攪拌混合した電子写真用トナー組成物をパ
ウダテスタ(PT−N型ホソカワミクロン(株)社製)
にて、150μm、75μm及び45μmスクリーンを
振動させながら、順次篩い分けを行ない、150μm、
75μm及び45μmスクリーンを全て通過した割合を
45μmスクリーン通過率とし、この値が80%以上を
良い流動性であるとした。
【0047】[帯電量の環境安定性の評価方法]75m
Lのガラス容器に疎水性金属酸化物微粉末0.4gと正
又は負帯電性7μmトナー40gとをミキサーにて攪拌
混合した電子写真用トナー組成物2gと鉄粉キャリア4
8g入れ、HH及びLL環境下に24時間放置する。こ
こで、HH環境下とは40℃、85%の雰囲気を、LL
環境下とは10℃、20%の雰囲気を表すものとする。
HH及びLL環境下に24時間放置した電子写真用トナ
ー組成物と鉄粉キャリアの混合物をそれぞれ、ターブラ
ミキサーで5分振盪した後、電子写真用トナー組成物の
混ざった鉄粉キャリアを0.2g採取し、ブローオフ帯
電量測定装置(東芝ケミカル社製TB−200型)で1
分間窒素ブローした後の値を電子写真用トナー組成物の
帯電量とし、HH及びLL環境下に24時間放置した電
子写真用トナー組成物の帯電量の差を求め、この差が5
μC/g以下のものを環境差に影響されず安定であると
した。
【0048】[画像特性の評価方法]市販の複写機を用
い、50000枚以上印刷したところで、画像特性(か
ぶりや画像濃度等)を観察した。
【0049】[実施例1]フュームドシリカ(商品名
「アエロジル200」比表面積200m2/g、日本ア
エロジル(株)製)100重量部をミキサーに入れ、窒
素雰囲気下、撹拌しながらγ−グリシドキシプロピルト
リメトキシシラン3重量部、ヘキサメチルジシラザン2
0重量部を滴下し、150℃で1時間加熱撹拌し、その
後冷却した。
【0050】得られた微粉末は、鉄粉キャリアとの摩擦
帯電量−300μC/g、透過率法による疎水率は95
%、BET比表面積は140m2/g、カーボン量は
2.9重量%、N量は300ppm、導入したエポキシ
基の量に対してアルキルシリル基の導入比は0.27を
示した。
【0051】この微粉末をLL条件下に24時間放置し
た後の摩擦帯電量は−320μC/gを示し、HH条件
下に24時間放置した後の摩擦帯電量は+270μC/
gを示し、HH/LLは0.84を示し、環境による差
が小さい結果となった。
【0052】この微粉末を負帯電性7μmトナーに混合
したトナー組成物の流動性を測定したところ、45μス
クリーンの通過率が92%と良い流動性が得られた。ま
た、このトナー組成物と鉄粉キャリアとを24時間、L
L及びHH条件下に放置させ、摩擦帯電させたところ、
LLとHHでの帯電量の差が2μC/gと小さく、帯電
量の環境安定性に優れるものであった。
【0053】また、市販の複写機を用い50000枚以
上印刷したが、画像特性は良好であった。
【0054】[実施例2]フュームドシリカ(商品名
「アエロジル200」比表面積200m2/g、日本ア
エロジル(株)製)100重量部をミキサーに入れ、窒
素雰囲気下、撹拌しながらβ−(3,4−エポキシシク
ロヘキシル)エチルトリメトキシシラン10重量部、ヘ
キサメチルシクロトリシラザン20重量部を滴下し、1
50℃で1時間加熱撹拌し、その後冷却した。
【0055】得られた微粉末は、鉄粉キャリアとの摩擦
帯電量は+200μC/g、透過率法による疎水率は8
8%、BET比表面積は130m2/g、カーボン量は
5.5重量%、N量は1900ppm、導入したエポキ
シ基の量に対してアルキルシリル基の導入比は0.42
を示した。
【0056】この微粉末をLL条件下に24時間放置し
た後の摩擦帯電量は+220μC/gを示し、HH条件
下に24時間放置した後の摩擦帯電量は+170μC/
gを示し、HH/LLは0.77を示し、環境による差
が小さい結果となった。
【0057】この微粉末を正帯電性7μmトナーに混合
したトナー組成物の流動性を測定したところ、45μス
クリーンの通過率が87%と良い流動性が得られた。ま
た、このトナー組成物と鉄粉キャリアとを24時間、L
L及びHH条件下に放置させ、摩擦帯電させたところ、
LLとHHでの帯電量の差が4μC/gと小さく、帯電
量の環境安定性に優れるものであった。
【0058】また、市販の複写機を用い50000枚以
上印刷したが、画像特性は良好であった。
【0059】[実施例3]超微粒子チタニア(商品名
「酸化チタンP25」比表面積50m2/g、日本アエ
ロジル(株)製)100重量部をミキサーに入れ、窒素
雰囲気下、撹拌しながら両末端グリシジル変性オルガノ
ポリシロキサン(商品名「KF105」信越化学(株)
製)5重量部、ヘキサメチルジシラザン10重量部、n
−ヘキサン20重量部を滴下し、200℃で1時間加熱
撹拌し、更に溶剤を除去し、その後冷却した。
【0060】得られた微粉末は、鉄粉キャリアとの摩擦
帯電量は+50μC/g、透過率法による疎水率は75
%、BET比表面積は35m2/g、カーボン量は2.
8重量%、N量は350ppm、導入したエポキシ基の
量に対してアルキルシリル基の導入比は0.25を示し
た。
【0061】この微粉末をLL条件下に24時間放置し
た後の摩擦帯電量は+57C/gを示し、HH条件下に
24時間放置した後の摩擦帯電量は+44μC/gを示
し、HH/LLは0.77を示し、環境による差が小さ
い結果となった。
【0062】この微粉末を正帯電性7μmトナーに混合
したトナー組成物の流動性を測定したところ、45μス
クリーンの通過率が83%と良い流動性が得られた。ま
た、このトナー組成物と鉄粉キャリアとを24時間LL
及びHH条件下に放置させ、摩擦帯電させたところ、L
LとHHでの帯電量の差が5μC/gと小さく、帯電量
の環境安定性に優れるものであった。
【0063】また、市販の複写機を用い50000枚以
上印刷したが、画像特性は良好であった。
【0064】[実施例4]超微粒子アルミナ(商品名
「酸化アルミニウムC」比表面積100m2/g、デグ
サ社製)100重量部をミキサーに入れ、窒素雰囲気
下、攪拌しながら両末端グリシジル変性オルガノポリシ
ロキサン(商品名「KF105」信越化学(株)製)3
重量部、ヘキサメチルジシラザン20重量部、n−ヘキ
サン20重量部を滴下し、200℃で1時間加熱攪拌
し、更に溶剤を除去し、その後冷却した。
【0065】得られた微粉末は、鉄粉キャリアとの摩擦
帯電量−25μC/g、透過率法による疎水率は85
%、BET比表面積は75m2/g、カーボン量は4.
2重量%、N量は150ppm、導入したエポキシ基の
量に対してアルキルシリル基の導入比は0.22を示し
た。
【0066】この微粉末をLL条件下に24時間放置し
た後の摩擦帯電量は−29μC/gを示し、HH条件下
に24時間放置した後の摩擦帯電量は−21μC/gを
示し、HH/LLは0.72を示し、環境による差が小
さい結果となった。
【0067】この微粉末を負帯電性7μmトナーに混合
したトナー組成物の流動性を測定したところ、45μス
クリーンの通過率が85%と良い流動性が得られた。ま
た、このトナー組成物と鉄粉キャリアとを24時間、L
L及びHH条件下に放置させ、摩擦帯電させたところ、
LLとHHでの帯電量の差が4μC/gと小さく、帯電
量の環境安定性に優れるものでなった。
【0068】また、市販の複写機を用い50000枚以
上印刷したが、画像特性は良好であった。
【0069】[比較例1]フュームドシリカ(商品名
「アエロジル200」比表面積200m2/g、日本ア
エロジル(株)製)100重量部をミキサーに入れ、窒
素雰囲気下、撹拌しながらγ−グリシドキシプロピルト
リメトキシシラン3重量部、1,3−ジアミノプロパン
1.5重量部を滴下し、150℃で1時間加熱撹拌し、
その後冷却した。
【0070】得られた微粉末は、鉄粉キャリアとの摩擦
帯電量は−150μC/g、透過率法による疎水率は0
%、BET比表面積は165m2/g、カーボン量は
1.5重量%を示した。
【0071】この微粉末をLL条件下に24時間放置し
た後の摩擦帯電量は−200μC/gを示し、HH条件
下に24時間放置した後の摩擦帯電量は−70μC/g
を示し、HH/LLは0.35を示し、環境による影響
が大きい結果となった。
【0072】この微粉末を負帯電性7μmトナーに混合
したトナー組成物の流動性を測定したところ、45μス
クリーンの通過率が68%と良い流動性が得られなかっ
た。また、このトナー組成物と鉄粉キャリアとを24時
間LL及びHH条件下に放置させ、摩擦帯電させたとこ
ろ、LLとHHでの帯電量の差が12μC/gと大き
く、疎水率が低いため吸着水分の影響で環境差による差
が大きい結果となった。
【0073】また、市販の複写機を用い1000枚を印
刷したところで、画像特性はかぶりが生じた。
【0074】[比較例2]フュームドシリカ(商品名
「アエロジル200」比表面積200m2/g、日本ア
エロジル(株)製)100重量部をミキサーに入れ、窒
素雰囲気下、撹拌しながらγ−アミノプロピルトリエト
キシシラン10重量部、ヘキサメチルジシラザン15重
量部を滴下し、150℃で1時間加熱撹拌し、その後冷
却した。
【0075】得られた微粉末は、鉄粉キャリアとの摩擦
帯電量は+500μC/g、透過率法による疎水率は2
0%、BET比表面積は140m2/g、カーボン量は
2.8重量%を示した。
【0076】この微粉末をLL条件下に24時間放置し
た後の摩擦帯電量は+520μC/gを示し、HH条件
下に24時間放置した後の摩擦帯電量は+280μC/
gを示し、HH/LLは0.54を示し、環境による影
響が大きい結果となった。
【0077】この微粉末を正帯電性7μmトナーに混合
したトナー組成物の流動性を測定したところ、45μス
クリーンの通過率が73%と良い流動性が得られなかっ
た。また、このトナー組成物と鉄粉キャリアとを24時
間、LL及びHH条件下に放置させ、摩擦帯電させたと
ころ、LLとHHでの帯電量の差が9μC/gと大き
く、疎水率が低いため吸着水分の影響で環境差による差
が大きい結果となった。
【0078】また、市販の複写機を用い10000枚を
印刷したところで、画像特性は画像濃度がうすくなっ
た。
【0079】[比較例3]超微粒子チタニア(商品名
「酸化チタンP25」比表面積50m2/g、日本アエ
ロジル(株)製)100重量部をミキサーに入れ、窒素
雰囲気下、撹拌しながら両末端グリシジル変性オルガノ
ポリシロキサン(商品名「KF105」信越化学(株)
製)5重量部、1,3−ジアミノプロパン2重量部、n
−ヘキサン20重量部を滴下し、200℃で1時間加熱
撹拌、更に溶剤を除去し、その後冷却した。
【0080】得られた微粉末は、鉄粉キャリアとの摩擦
帯電量は+30μC/g、透過率法による疎水率は30
%、BET比表面積は35m2/g、カーボン量は2.
3重量%を示した。
【0081】この微粉末をLL条件下に24時間放置し
た後の摩擦帯電量は+37μC/gを示し、HH条件下
に24時間放置した後の摩擦帯電量は+18μC/gを
示し、HH/LLは0.48を示し、環境による影響が
大きい結果となった。
【0082】この微粉末を正帯電性7μmトナーに混合
したトナー組成物の流動性を測定したところ、45μス
クリーンの通過率が61%と良い流動性が得られなかっ
た。また、このトナー組成物と鉄粉キャリアとを24時
間LL及びHH条件下に放置させ、摩擦帯電させたとこ
ろ、LLとHHでの帯電量の差が13μC/gと大き
く、疎水率が低いため吸着水分の影響で環境差による差
が大きい結果となった。
【0083】また、市販の複写機を用い1000枚を印
刷したところで、画像特性はかぶりが生じた。
【0084】[比較例4]超微粒子アルミナ(商品名
「酸化アルミニウムC」比表面積100m2/g、デグ
サ社製)100重量部をミキサーに入れ、窒素雰囲気
下、撹拌しながら両末端グリシジル変性オルガノポリシ
ロキサン(商品名「KF105」信越化学(株)製)3
重量部、ジブチルアミノプロパンジアミン1重量部、n
−ヘキサン20重量部を滴下し、200℃で1時間加熱
撹拌し、更に溶剤を除去し、その後冷却した。
【0085】得られた微粉末は、鉄粉キャリアとの摩擦
帯電量は−40μC/g、透過率法による疎水率は15
%、BET比表面積は85m2/g、カーボン量は1.
9重量%を示した。
【0086】この微粉末をLL条件下に24時間放置し
た後の摩擦帯電量は−53μC/gを示し、HH条件下
に24時間放置した後の摩擦帯電量は−29μC/gを
示し、HH/LLは0.55を示し、環境による影響が
大きい結果となった。
【0087】この微粉末を負帯電性7μmトナーに混合
したトナー組成物の流動性を測定したところ、45μス
クリーンの通過率が65%と良い流動性が得られなかっ
た。また、このトナー組成物と鉄粉キャリアとを24時
間、LL及びHH条件下に放置させ、摩擦帯電させたと
ころ、LLとHHでの帯電量の差が11μC/gと大き
く、疎水率が低いため吸着水分の影響で環境差による差
が大きい結果となった。
【0088】また、市販の複写機を用い3000枚を印
刷したところで、画像特性はかぶりが生じた。
【0089】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の疎水性金属
酸化物微粉末は、疎水性でかつ帯電コントロールがされ
ていて帯電変動が少ない。また、経時変化も殆どなく化
学的に安定である。
【0090】従って、本発明の疎水性金属酸化物微粉末
は、電子写真用トナーにおいて流動性、帯電性、耐久性
の改善効果に優れ、経時安定性を向上させることができ
る他、液体樹脂に用いた場合、その表面に官能基を持っ
ているため、充填剤との相溶性が優れ、機械的強度や増
粘性を向上することができる。
【0091】本発明の電子写真用トナー組成物は、この
ような高い疎水性を有し、帯電コントロールされた本発
明の疎水性金属酸化物微粉末を配合したものであるた
め、帯電性変動が少なく、従って、電子写真用トナーと
して、長期に亘って帯電安定性と高い流動性を示す。こ
のため、画像濃度の低下の問題がなく、画像特性に優れ
ると共に、良好なクリーニング性を示す。
フロントページの続き (72)発明者 城野 博州 三重県四日市市三田町3番地 日本アエロ ジル株式会社四日市工場内

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 金属酸化物微粉末をエポキシ化合物及び
    アルキルシラザンで表面処理することにより、該金属酸
    化物微粉末表面のエポキシ基にアミノ基及びアルキルシ
    リル基を導入したことを特徴とする疎水性金属酸化物微
    粉末。
  2. 【請求項2】 金属酸化物微粉末が、シリカ、チタニア
    又はアルミナであることを特徴とする請求項1に記載の
    疎水性金属酸化物微粉末。
  3. 【請求項3】 エポキシ化合物が、分子中に1つ以上エ
    ポキシ基を有するシランカップリング剤及び/又はオル
    ガノポリシロキサンであることを特徴とする請求項1又
    は2に記載の疎水性金属酸化物微粉末。
  4. 【請求項4】 アルキルシラザンが、下記一般式(I)
    で表されるものであることを特徴とする請求項1ないし
    3のいずれか1項に記載の疎水性金属酸化物微粉末。 R3Si(NHSiR2)nNHSiR3…(I) (一般式(I)中、Rは炭素数1〜3のアルキル基を表
    し、一部の置換基は水素原子又はビニル基等の他の置換
    基であっても良く、nは0〜8の整数を示す。)
  5. 【請求項5】 アルキルシラザンが、下記一般式(II)
    で表されるものであることを特徴とする請求項1ないし
    3のいずれか1項に記載の疎水性金属酸化物微粉末。 【化1】 (一般式(II)中、Rは炭素数1〜3のアルキル基を表
    し、一部の置換基は水素原子又はビニル基等の他の置換
    基であっても良く、mは3〜6の整数を示す。)
  6. 【請求項6】 透過率法によって制定された疎水率が6
    0%以上の値を示すことを特徴とする請求項1ないし5
    のいずれか1項に記載の疎水性金属酸化物微粉末。
  7. 【請求項7】 鉄粉に対する摩擦帯電量が−400〜+
    400μC/gであることを特徴とする請求項1ないし
    6のいずれか1項に記載の疎水性金属酸化物微粉末。
  8. 【請求項8】 金属酸化物微粉末をエポキシ化合物及び
    アルキルシラザンで表面処理することにより、該金属酸
    化物微粉末の表面のエポキシ基にアミノ基及びアルキル
    シリル基を導入することを特徴とする疎水性金属酸化物
    微粉末の製造方法。
  9. 【請求項9】 請求項1ないし7のいずれか1項に記載
    の疎水性金属酸化物微粉末を含有することを特徴とする
    電子写真用トナー組成物。
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EP20060014367 EP1708038B1 (en) 1998-05-11 1999-05-04 Method for producing fine powder of hydrophobic metal oxide for electrophotography
DE69940446T DE69940446D1 (de) 1998-05-11 1999-05-04 Verfahren zur Herstellung feiner hydrophober Metalloxidpulver für die Elektrophotographie
EP19990108522 EP0992857B1 (en) 1998-05-11 1999-05-04 Fine powder of hydrophobic metal oxide, method for producing it, and toner composition for electrophotography
US09/306,798 US6077640A (en) 1998-05-11 1999-05-07 Fine powder of hydrophobic metal oxide, method for producing it, and toner composition for electrophotography

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2002316819A (ja) * 2001-04-12 2002-10-31 Nippon Aerosil Co Ltd 正帯電性疎水性酸化チタン微粉末とその製法および用途
JP2004059380A (ja) * 2002-07-30 2004-02-26 Toyota Motor Corp 金属酸化物粉体、その製造方法及び樹脂組成物
WO2007013388A1 (ja) * 2005-07-25 2007-02-01 Tomoegawa Co., Ltd. 電子写真用トナー
JP2019189509A (ja) * 2018-04-27 2019-10-31 株式会社日本触媒 表面処理シリカ粒子及び表面処理シリカ粒子の製造方法

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