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JPH0624985B2 - Spherical maghemite particle powder and its manufacturing method - Google Patents
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JPH0624985B2 - Spherical maghemite particle powder and its manufacturing method - Google Patents

Spherical maghemite particle powder and its manufacturing method

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JPH0624985B2
JPH0624985B2 JP61158266A JP15826686A JPH0624985B2 JP H0624985 B2 JPH0624985 B2 JP H0624985B2 JP 61158266 A JP61158266 A JP 61158266A JP 15826686 A JP15826686 A JP 15826686A JP H0624985 B2 JPH0624985 B2 JP H0624985B2
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spherical
maghemite
ferrous
particle powder
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和夫 藤岡
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、Si含有量がFeに対し 0.1〜5.0 原子%であっ
て、粒子表面が飽和脂肪酸で被覆されており、且つ、電
気抵抗が1013〜1015Ωcmであり、しかも、温度安定性に
優れている球形を呈したマグヘマイト粒子からなる球形
を呈したマグヘマイト粒子粉末及びその製造法に関する
ものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of application] The present invention has a Si content of 0.1 to 5.0 atom% with respect to Fe, a particle surface coated with a saturated fatty acid, and an electric resistance of The present invention relates to a spherical maghemite particle powder composed of spherical maghemite particles having a temperature of 10 13 to 10 15 Ωcm and excellent in temperature stability, and a method for producing the same.

その主な用途は、静電複写用の絶縁性磁性トナー用材料
粒子粉末である。
Its main application is powder particles of material for insulating magnetic toner for electrostatic copying.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

近年、静電複写機の普及はめざましく、それに伴い、現
像剤である磁気トナーの研究開発が盛んであり、その特
性向上が要求されている。
In recent years, electrostatic copying machines have been remarkably popularized, and along with this, research and development of magnetic toners, which are developers, have been brisk, and improvements in their characteristics are required.

静電複写機用に用いられる現像剤は、インキ成分である
トナーとトナーを搬送するキャリアとからなり、従来あ
ら一般に使用されているこの種の現像剤には、トナーと
キァリアとが混合している二成分系現像剤とキャリア機
能を具備している一成分系現像剤とがある。
A developer used for an electrostatic copying machine is composed of a toner that is an ink component and a carrier that conveys the toner. In this type of commonly used developer, a toner and a carrier are mixed. There are two-component type developers and one-component type developers having a carrier function.

二成分系現像剤は、キャリアに一定粒度の鉄粉、ガラス
ビーズ等を用いて潜像へトナーを供給するものである。
The two-component type developer supplies toner to a latent image by using iron powder having a certain particle size, glass beads or the like as a carrier.

一方、一成分系現像剤は、磁性トナーと呼ばれ、トナー
自身が感磁性を持つことにより、キャリアを用いること
なく、トナー自身で搬送と現像を行うものであり、磁性
粒子粉末を合成樹脂中に分散させた一定粒度の粉末であ
る。
On the other hand, a one-component developer is called a magnetic toner, and because the toner itself has magnetic sensitivity, it is carried and developed by the toner itself without using a carrier. It is a powder of constant particle size dispersed in.

一成分系現像剤には、大別して導電性磁性トナーと絶縁
性磁性トナーとがあり、普通紙への複写が可能なことか
ら後者が広く活用されている。
The one-component type developer is roughly classified into conductive magnetic toner and insulating magnetic toner, and the latter is widely used because it can be copied on plain paper.

絶縁性磁性トナーは、例えば、静電気学会誌第7巻第4
号(1983年)の第238 頁の「‥‥(2)絶縁性磁性トナー
樹脂中に磁性粉末を含有せしめて1013Ωcm以上の比抵
抗に設定せしめる。‥‥」なる記載の通り、電気抵抗が
1013Ωcm以上であることが必要であるが、その為には、
樹脂中に分散させる磁性粒子粉末の電気抵抗が出来るだ
け高く、長期に亘り安定であることが強く要求されてい
る。
The insulating magnetic toner is described in, for example, Journal of Electrostatic Society Vol. 7, No. 4
No. (1983), page 238, "... (2) Insulating magnetic toner: Incorporate magnetic powder in resin to set specific resistance of 10 13 Ωcm or more." But
It is necessary to be 10 13 Ωcm or more, but for that purpose,
It is strongly demanded that the magnetic particle powder dispersed in the resin has as high an electric resistance as possible and is stable for a long period of time.

即ち、樹脂自体は1015Ωcm程度を示す高絶縁体である
が、樹脂中に多量(30〜60重量%)に含有される磁性粒
子粉末の電気抵抗は 107Ωcm程度と低い為、得られる磁
性トナーの電気抵抗は一般に樹脂のそれより低くなって
しまうからである。
That is, although the resin itself is a high insulator showing about 10 15 Ωcm, the electric resistance of the magnetic particle powder contained in the resin in a large amount (30 to 60% by weight) is as low as about 10 7 Ωcm, so that it can be obtained. This is because the electric resistance of magnetic toner is generally lower than that of resin.

また、磁性トナーは、製造時及び現像時に高温にさらさ
れる為、磁性トナー用材料粉末である磁性粒子粉末は、
温度安定性に優れていることが強く要求されている。
Further, since the magnetic toner is exposed to a high temperature at the time of manufacturing and developing, the magnetic particle powder as the material powder for the magnetic toner is
There is a strong demand for excellent temperature stability.

即ち、磁性トナーは、マグヘマイト粒子等の磁性粒子粉
末と樹脂とを加熱溶融混練し、冷却固化させた後、粉砕
し、更に、加熱された熱気流中に噴霧状にして通過させ
て球状化処理を行うことにより製造されている。また、
現像に際しては、磁性トナーを定着する為に熱定着や圧
力定着が行われる。
That is, the magnetic toner is obtained by heating, melting and kneading a magnetic particle powder such as maghemite particles and a resin, cooling and solidifying the resin, pulverizing the powder, and passing it in a spray form in a heated hot air stream to obtain a spheroidizing treatment. Is manufactured by performing. Also,
At the time of development, heat fixing or pressure fixing is performed to fix the magnetic toner.

従来、セピア色の磁性トナー用磁性粒子粉末として一般
に茶褐色を呈する粒状又は立方状のマグヘマイト粒子が
広く使用されており、該マグヘマイト粒子は、一般に第
一鉄塩水溶液とアルカリ水溶液との反応により得られた
水酸化第一鉄コロイドを含む懸濁液に空気等の酸素含有
ガスを通気することにより、水溶液中から出発原料粒子
としてのマグネタイト粒子を生成させ、次いで、該マグ
ネタイト粒子粉末を空気中で加熱酸化することにより製
造されている。
Conventionally, granular or cubic maghemite particles, which generally show a dark brown color, have been widely used as the magnetic particle powder for sepia magnetic toner, and the maghemite particles are generally obtained by the reaction of an aqueous ferrous salt solution and an aqueous alkaline solution. By passing an oxygen-containing gas such as air into the suspension containing ferrous hydroxide colloid, magnetite particles as starting material particles are generated from the aqueous solution, and then the magnetite particle powder is heated in air. Manufactured by oxidation.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

電気抵抗が高く長期に亘り安定であり、しかも、温度安
定性に優れたマグヘマイト粒子粉末は、現在、最も要求
されているところであるが、前述した公知方法により得
られるマグヘマイト粒子粉末の電気抵抗は前述した通り
107Ωcm程度と低いものであり、また、温度安定性も優
れたものとは言い難い。即ち、公知方法により得らレた
セピア色のマグヘマイト粒子粉末は、 550℃程度の高温
になるとヘマタイトとなり赤褐色に変色すると同時に磁
性を失い、例えば飽和磁化が低下して5emu/g程度とな
ってしまう。
Maghemite particle powder having high electric resistance and stable for a long period of time, and moreover, excellent temperature stability is currently most demanded, but the electric resistance of the maghemite particle powder obtained by the above-mentioned known method is as described above. As I did
It is as low as about 10 7 Ωcm, and it is hard to say that it has excellent temperature stability. That is, the sepia-colored maghemite particle powder obtained by the known method becomes hematite at a high temperature of about 550 ° C. and becomes reddish brown and loses magnetism at the same time. For example, the saturation magnetization decreases to about 5 emu / g. .

上述した通り、電気抵抗が高く長期に亘り安定であり、
しかも温度安定性に優れたマグネタイト粒子粉末を製造
する方法の確立が強く要望されている。
As mentioned above, it has a high electric resistance and is stable for a long period of time.
Moreover, there is a strong demand for establishment of a method for producing magnetite particle powder having excellent temperature stability.

〔問題点を解決する為の手段〕[Means for solving problems]

本発明者は、電気抵抗が高く長期に亘り安定であり、し
かも、温度安定性に優れたマグヘマイト粒子粉末を製造
する方法について種々検討を重ねた結果、本発明に到達
したのである。
The present inventor has reached the present invention as a result of various studies on a method for producing a maghemite particle powder having high electric resistance, stability over a long period of time, and excellent temperature stability.

即ち、本発明は、Si含有量がFeに対し0.1〜5.0原子%で
あって、粒子表面が飽和脂肪酸で被覆されており、且
つ、電気抵抗が1013〜1015Ωcmであり、しかも、温度安
定性に優れていることを特徴とする球形を呈したマグヘ
マイト粒子からなる球形を呈したマグヘマイト粒子粉末
及び第一鉄塩水溶液と該第一鉄塩水溶液中の第一鉄塩に
対し0.80〜0.99当量の水酸化アルカリとを反応させて得
られた水酸化第一鉄コロイドを含む第一鉄塩反応水溶液
に加熱しながら酸素含有ガスを通気して上記水酸化第一
鉄コロイドを酸化するにあたり、前記水酸化アルカリ又
は前記水酸化第一鉄コロイドを含む第一鉄塩水溶液のい
ずれかにあらかじめ水可溶性ケイ酸塩をFeに対しSi換算
で 0.1〜5.0 原子%添加し、次いで、70〜100 ℃の温度
範囲で加熱しながら酸素含有ガスを通気した後、該加熱
酸化条件と同一の条件下で水酸化第一鉄コロイドを酸化
後の反応母液中に残存する第一鉄塩に対し1.00当量以上
の水酸化アルカリを添加することにより球形を呈したSi
を含有するマグネタイト粒子を生成させ、次いで、該球
形を呈したSiを含有するマグネタイト粒子を空気中 300
〜400 ℃で加熱酸化することにより球形を呈したSiを含
有すマグヘマイト粒子を得、該球形を呈したSiを含有す
るマグヘマイト粒子と飽和脂肪酸とを撹拌混合すること
により上記球形を呈したSiを含有するマグヘマイト粒子
の粒子表面を飽和脂肪酸で被覆することよりなる球形を
呈したマグヘマイト粒子からなる球形を呈したマグヘマ
イト粒子粉末の製造法である。
That is, the present invention, the Si content is 0.1 to 5.0 atom% with respect to Fe, the particle surface is coated with a saturated fatty acid, and the electrical resistance is 10 13 to 10 15 Ωcm, and the temperature 0.80 to 0.99 for spherical maghemite particles powder and ferrous salt aqueous solution and ferrous salt aqueous solution having spherical shape consisting of spherical maghemite particles characterized by excellent stability In oxidizing the ferrous hydroxide colloid by ventilating an oxygen-containing gas while heating an aqueous ferrous salt reaction solution containing a ferrous hydroxide colloid obtained by reacting with an equivalent amount of alkali hydroxide, A water-soluble silicate in advance of 0.1 to 5.0 atomic% in terms of Si of Fe is added to either the aqueous solution of the ferrous salt containing the alkali hydroxide or the ferrous hydroxide colloid, and then 70 to 100 ° C. Oxygen-containing gas while heating in the temperature range of After aeration, a spherical shape was obtained by adding 1.00 equivalent or more of alkali hydroxide to the ferrous salt remaining in the reaction mother liquor after oxidation of the ferrous hydroxide colloid under the same heating and oxidation conditions. Presented Si
Magnetite particles containing Si are generated, and then the spherical magnetite particles containing Si are heated to 300 nm in air.
Obtaining spherical Si-containing maghemite particles by heating and oxidizing at ~ 400 ℃, the spherical Si-containing maghemite particles by stirring and mixing the spherical Si-containing maghemite particles A method for producing a spherical maghemite particle powder composed of spherical maghemite particles by coating the surface of the contained maghemite particles with a saturated fatty acid.

〔作 用〕[Work]

先ず、本発明において最も重要な点は、飽和脂肪酸で処
理するにあたり、被処理マグヘマイト粒子として第一鉄
塩水溶液と該第一鉄塩水溶液中の第一鉄塩に対し0.80〜
0.99当量の水酸化アルカリとを反応させて得られた水酸
化第一鉄コロイドを含む第一鉄塩反応水溶液に加熱しな
がら酸素含有ガスを通気して上記水酸化コロイドを酸化
するにあたり、前記水酸化アルカリ又は前記水酸化第一
鉄コロイドを含む第一鉄塩水溶液のいずれかにあらかじ
め水可溶性ケイ酸塩をFeに対しSi換算で0.1〜5.0 原子
%添加し、次いで、70〜100 %の温度範囲で加熱しなが
ら酸素含有ガスを通気した後、該加熱酸化条件と同一の
条件下で水酸化第一鉄コロイドを酸化後の反応母液中に
残存する第一鉄塩に対し1.00当量以上の水酸化アルカリ
を添加することにより球形を呈したSiを含有するマグネ
タイト粒子を生成させ、該球形を呈したSiを含有するマ
グネタイト粒子を空気中 300〜400 ℃で加熱酸化するこ
とにより得られた球形を呈したSiを含有するマグヘマイ
ト粒子を用いた点である。
First, the most important point in the present invention is 0.80 to the ferrous salt solution in the ferrous salt aqueous solution and the ferrous salt aqueous solution as the treated maghemite particles in the treatment with the saturated fatty acid.
In oxidizing the hydroxide colloid by aeration of an oxygen-containing gas while heating an aqueous ferrous salt reaction solution containing a ferrous hydroxide colloid obtained by reacting with 0.99 equivalents of alkali hydroxide, the water A water-soluble silicate is added in advance to an alkali oxide or an aqueous solution of a ferrous salt containing the ferrous hydroxide colloid in an amount of 0.1 to 5.0 atomic% in terms of Si, and then at a temperature of 70 to 100%. After aeration with an oxygen-containing gas while heating in a range, 1.00 equivalent or more of water relative to the ferrous salt remaining in the reaction mother liquor after oxidation of the ferrous hydroxide colloid under the same conditions as the heating and oxidizing conditions. Spherical Si-containing magnetite particles were generated by adding alkali oxide, and the spherical shape obtained by heating and oxidizing the spherical Si-containing magnetite particles in air at 300 to 400 ° C was measured. Presented Si In that using maghemite particles containing.

本発明において、電気抵抗が高く長期に亘り安定である
理由については未だ明らかではないが、本発明者は、被
処理粒子として用いた球形を呈したSiを含有するマグヘ
マイト粒子の球形性が向上したことに起因してマグヘマ
イト粒子の粒子表面に飽和脂肪酸が疎水基であるアルキ
ル基を粒子表面から外へ向けて均一且つ緻密な状態で強
固に配向吸着されている為であろうと考えている。
In the present invention, the reason why the electrical resistance is high and stable over a long period of time is not yet clear, but the present inventors have improved the sphericity of the spherical Si-containing maghemite particles used as the particles to be treated. It is considered that the saturated fatty acid is strongly oriented and adsorbed on the particle surface of the maghemite particles in a uniform and dense state from the particle surface to the outside by the saturated fatty acid.

また、本発明において、温度安定性が優れたマグヘマイ
ト粒子が得られる理由については未だ明らかではない
が、本発明者は、球形を呈したマグヘマイト粒子の球形
性が向上したことに起因して粒子の表面活性が小さくな
ったこと及びマグヘマイト粒子中に含有されるSiの作用
によるものと考えている。
Further, in the present invention, the reason why the maghemite particles having excellent temperature stability are obtained is not yet clear, but the present inventor has found that the spherical shape of the maghemite particles exhibiting a spherical shape improves the particle It is considered that the surface activity was reduced and the action of Si contained in the maghemite particles.

従来、磁性粒子粉末を脂肪酸又はその塩等で被覆するこ
とは種々試みられており、例えば、特開昭58-14773号公
報、特開昭61-53654公報、特開昭54-139544 号公報、特
開昭56-64348号公報及び特開昭56-129857 号公報に記載
の方法があるが、いずれの場合にも、電気抵抗が十分高
く長期に亘り安定な磁性粒子は未だ得らえていない。
Conventionally, various attempts have been made to coat the magnetic particle powder with a fatty acid or a salt thereof, for example, JP-A-58-14773, JP-A-61-53654, JP-A-54-139544. There are methods described in JP-A-56-64348 and JP-A-56-129857, but in each case, magnetic particles having sufficiently high electric resistance and stable for a long time have not been obtained yet.

従来、球形を呈したマグネタイト粒子を得る方法として
は例えば、特開昭49-35900公報及び特開昭60-71529号公
報に記載の方法があり、またマグネタイト粒子の生成に
あたり、水可溶性ケイ酸塩を添加するものとしては、例
えば、特公昭55-28203号公報及び特開昭58-2226 号公報
に記載の方法がある。しかしながら、これらマグネタイ
ト粒子を加熱酸化して得られるマグヘマイト粒子を脂肪
酸で処理することについては何ら記載されておらず、事
実、後述の比較例に示す通り、電気抵抗が低いものであ
り、しかも、温度安定性に優れたものとは言い難いもの
である。
Conventionally, as a method for obtaining spherical magnetite particles, for example, there is a method described in JP-A-49-35900 and JP-A-60-71529, in the production of magnetite particles, water-soluble silicate. Examples of the method of adding the compound include those described in JP-B-55-28203 and JP-A-58-2226. However, there is no description of treating maghemite particles obtained by heating and oxidizing these magnetite particles with a fatty acid, and in fact, as shown in Comparative Examples described later, the electric resistance is low, and the temperature is low. It is hard to say that it has excellent stability.

次に、本発明実施にあたっての諸条件について述べる。Next, various conditions for carrying out the present invention will be described.

本発明における第一鉄塩水溶液としては、硫酸第一鉄、
塩化第一鉄等が用いられる。
The ferrous salt aqueous solution in the present invention, ferrous sulfate,
Ferrous chloride or the like is used.

本発明における水酸化アルカリは、水酸化ナトリウム、
水酸化カリウム等のアルカリ金属の水酸化物、水酸化マ
グネシウム、水酸化カルシウム等のアルカリ土類金属の
水酸化物を使用することができる。
The alkali hydroxide in the present invention is sodium hydroxide,
Alkali metal hydroxides such as potassium hydroxide and alkaline earth metal hydroxides such as magnesium hydroxide and calcium hydroxide can be used.

本発明における水酸化第一鉄コロイドを沈澱させる為に
使用する水酸化アルカリの量は、第一鉄塩水溶液中のFe
2+に対し0.80〜0.99当量である。
The amount of alkali hydroxide used to precipitate the ferrous hydroxide colloid in the present invention is the amount of Fe in the ferrous salt aqueous solution.
It is 0.80 to 0.99 equivalents to 2+ .

0.80当量未満又は0.99当量を越える場合には、球形を呈
したマグネタイト粒子を生成することが困難である。
If it is less than 0.80 equivalent or exceeds 0.99 equivalent, it is difficult to produce spherical magnetite particles.

本発明における水酸化第一鉄コロイドを含む第一鉄反応
水溶液に酸素含有ガスを通気する際の反応温度は70℃〜
100 ℃である。
The reaction temperature when the oxygen-containing gas is passed through the ferrous iron reaction aqueous solution containing the ferrous hydroxide colloid in the present invention is 70 ° C to
It is 100 ° C.

70℃未満である場合には、針状晶ゲータイト粒子が混在
し、100 ℃を越える場合でも球形を呈したマグネタイト
粒子は生成するが工業的ではない。
If the temperature is lower than 70 ° C, needle-shaped goethite particles are mixed, and even if the temperature exceeds 100 ° C, spherical magnetite particles are formed, but this is not industrial.

酸化手段は酸素含有ガス(例えば空気)を液中に通気す
ることに行う。
The oxidizing means is performed by passing an oxygen-containing gas (for example, air) into the liquid.

本発明において使用される水可溶性ケイ酸塩としてはナ
トリウム、カリウムのケイ酸塩がある。
Water-soluble silicates used in the present invention include sodium and potassium silicates.

水可溶性ケイ酸塩の添加量は、Feに対してSi換算で 0.1
〜5.0 原子%である。
The amount of water-soluble silicate added is 0.1 in terms of Si with respect to Fe.
~ 5.0 atomic%.

0.1 原子%未満である場合には、本発明の目的とする球
形性の優れた球形を呈したマグネタイト粒子粉末を得る
ことが出来ない。
If the amount is less than 0.1 atomic%, it is impossible to obtain the magnetite particle powder having a spherical shape excellent in sphericity, which is the object of the present invention.

5.0 原子%を越える場合には、添加した水可溶性ケイ酸
塩が単独で析出し、球形を呈したマグネタイト粒子中に
混在する。
If it exceeds 5.0 atomic%, the added water-soluble silicate is precipitated alone and mixed in the spherical magnetite particles.

本発明における水可溶性ケイ酸塩は、生成する球形を呈
したマグネタイト粒子の形状に関与するものであり、従
って、水可溶性ケイ酸塩の添加時期は、水酸化第一鉄コ
ロイドを含む第一鉄塩反応水溶液中に酸素含有ガスを通
気してマグネタイト粒子を生成する前であることが必要
であり、水酸化アルカリ又は、水酸化第一鉄コロイドを
含む第一鉄塩反応水溶液のいずれかに添加することがで
きる。
The water-soluble silicate in the present invention is involved in the shape of the spherical magnetite particles to be formed, and therefore, the timing of adding the water-soluble silicate is the ferrous iron containing the ferrous hydroxide colloid. It is necessary to ventilate an oxygen-containing gas into the salt reaction aqueous solution to generate magnetite particles, and add it to either an alkali hydroxide or a ferrous salt reaction aqueous solution containing a ferrous hydroxide colloid. can do.

第一鉄塩水溶液中に水可溶性ケイ酸塩を添加する場合に
は、水可溶性ケイ酸塩を添加すると同時にSiO2として析
出する為、球形性の向上したマグネタイト粒子を得るこ
とができない。
When the water-soluble silicate is added to the aqueous solution of ferrous salt, magnetite particles with improved sphericity cannot be obtained because the water-soluble silicate is added and simultaneously precipitated as SiO 2 .

添加した水可溶性ケイ酸塩は、ほぼ全量が生成マグネタ
イト粒子粉末中に含有され、後出実施例に示される通
り、得られたマグネタイト粒子粉末は、添加量とほぼ同
量を含有している。
Almost all of the added water-soluble silicate was contained in the produced magnetite particle powder, and as shown in the Examples below, the obtained magnetite particle powder contained almost the same amount as the added amount.

本発明における水酸化第一鉄コロイドの酸化後の母液中
にざ存するFe2+に対して添加する水酸化アルカリの量
は、1.00当量以上である。
The amount of alkali hydroxide added to Fe 2+ existing in the mother liquor after the oxidation of the ferrous hydroxide colloid in the present invention is 1.00 equivalent or more.

1.00当量未満ではFe2+が全量沈澱しない。1.00当量以上
の工業性を勘案した量が好ましい量である。
If it is less than 1.00 equivalent, the total amount of Fe 2+ does not precipitate. A preferable amount is 1.00 equivalent or more in consideration of industrial properties.

本発明における反応母液中に残存するFe2+に対し水酸化
アルカリを添加する際の反応温度及び酸化手段は、前出
水酸化第一鉄コロイドを含む第一鉄塩反応水溶液に酸素
含有ガスを通気する際の条件と同一でよい。
The reaction temperature and oxidizing means when adding an alkali hydroxide to Fe 2+ remaining in the reaction mother liquor in the present invention, oxygen-containing gas is passed through the ferrous salt reaction aqueous solution containing the above-mentioned ferrous hydroxide colloid. It may be the same as the condition for performing.

本発明におけるマグヘマイト粒子の加熱酸化温度は 300
〜400 ℃である。
The thermal oxidation temperature of maghemite particles in the present invention is 300
~ 400 ° C.

300 ℃未満である場合には、マグヘマイト粒子の酸化反
応が遅くマグヘマイト粒子の生成に長時間を要する。
When the temperature is lower than 300 ° C, the oxidation reaction of maghemite particles is slow and it takes a long time to generate maghemite particles.

400 ℃を越える場合には、マグネタイトの酸化反応が急
激に生起する為、生成マグネヘマイトからヘマタイトへ
の変態が促進される。
If the temperature exceeds 400 ° C, the oxidation reaction of magnetite occurs rapidly, and the transformation of the produced magnethemite into hematite is promoted.

本発明における脂肪酸の種類としては、飽和脂肪酸を用
いることができ、殊に、直鎖型飽和脂肪酸が好ましく、
具体的にはラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、
ステアリン酸等が使用できる。
As the type of fatty acid in the present invention, a saturated fatty acid can be used, and a linear saturated fatty acid is particularly preferable,
Specifically, lauric acid, myristic acid, palmitic acid,
Stearic acid or the like can be used.

飽和脂肪酸の量は、被処理粒子であるマグヘマイト粒子
の粒子表面に飽和脂肪酸の単分子層膜を形成する為に必
要な量以上である。
The amount of the saturated fatty acid is at least the amount necessary for forming a monolayer film of the saturated fatty acid on the particle surface of the maghemite particles as the particles to be treated.

即ち、単分子層膜を形成する為に必要な飽和脂肪酸の量
(W)は、次式により求めることができる。
That is, the amount (W) of saturated fatty acid required to form a monolayer film can be calculated by the following equation.

但し、 M :飽和脂肪酸の分子量(g) S :被処理粒子マグネタイト粒子のN2吸着によるBET 法
比表面積(cm2/g) A :飽和脂肪酸の吸着占有断面積(Å2) 飽和脂肪酸の量が、単分子層膜を形成する為に必要な量
未満である場合には、電気抵抗が高いマグヘマイト粒子
を得ることができない。単分子層膜を形成する為に必要
な量以上であれば本発明の目的を達成することができる
が必要以上に添加する意味がなく、またマグヘマイト粒
子の粒子表面に吸着しない余分の飽和脂肪酸が多量に存
在することとなり、該マグヘマイト粒子を用いて得られ
た磁気トナーの帯電特性に影響を及ぼすこととなる。得
られる飽和脂肪酸で被覆されたマグヘマイト粒子の絶縁
性及び安定性を考慮すればその上限は、単分子層膜を形
成する為に必要な量の2倍量で充分である。
Where M: molecular weight of saturated fatty acid (g) S: specific surface area of BET method due to N 2 adsorption of treated particles magnetite particles (cm 2 / g) A: adsorption occupied cross-sectional area of saturated fatty acid (Å 2 ) amount of saturated fatty acid However, if the amount is less than that required for forming a monolayer film, maghemite particles having high electric resistance cannot be obtained. If it is at least an amount necessary to form a monolayer film, it is possible to achieve the object of the present invention, but it is meaningless to add more than necessary, and excess saturated fatty acid that is not adsorbed on the particle surface of maghemite particles Since a large amount is present, the charging characteristics of the magnetic toner obtained by using the maghemite particles are affected. Considering the insulating property and stability of the obtained maghemite particles coated with saturated fatty acid, the upper limit thereof is twice as much as the amount necessary for forming the monolayer film.

本発明における球形を呈したSiを含有するマグヘマイト
粒子と飽和脂肪酸との撹拌混合は、乾燥した球形を呈し
たSiを含有するマグヘマイト粒子と飽和脂肪酸とを該飽
和脂肪酸の融点以上の温度に加熱しながら不活性ガス雰
囲気中で行うのが好ましい。
The stirring mixing of the spherical Si-containing maghemite particles and the saturated fatty acid in the present invention is performed by heating the dried spherical Si-containing maghemite particles and the saturated fatty acid to a temperature equal to or higher than the melting point of the saturated fatty acid. However, it is preferably performed in an inert gas atmosphere.

〔実施例〕〔Example〕

次に、実施例並びに比較例により本発明を説明する。 Next, the present invention will be described with reference to Examples and Comparative Examples.

尚、以下の実施例並びに比較例における平均粒子径は B
ET法により、カサ密度はJIS K 5101に記載の方法により
測定し、粒子形態は電子顕微鏡により観察した。
The average particle size in the following examples and comparative examples is B
The bulk density was measured by the ET method by the method described in JIS K 5101, and the particle morphology was observed by an electron microscope.

粒子中のSi量は、「螢光X線分析装置3063M 型」(理学
電機工業製)を使用し、JIS K 0119の「けい光X線分析
通則」に従って、螢光X線分析を行うことにより測定し
た。
The amount of Si in the particles can be determined by performing a fluorescent X-ray analysis according to JIS K 0119 "General rules for fluorescent X-ray analysis" using "Fluorescent X-ray analyzer 3063M type" (manufactured by Rigaku Denki Kogyo). It was measured.

電気抵抗は、温度20℃、湿度65%の条件下で一晩放置し
たマグヘマイト粒子を用い、該マグヘマイト粒子を充填
率2〜2.5 g/cm2となるように径1.8cmの一対の電極間に
0.2 cmの一定距離ではさんだ後、電圧を25 Vあるいは50
0 V に印加して高抵抗計4329 A (横河ヒュレットパッ
カード社製)で測定した。電気抵抗の安定性は、温度20
℃、湿度65%の条件下で10日間放置した時の電気抵抗の
値で示した。
The electrical resistance was obtained by using maghemite particles that had been left overnight under the conditions of a temperature of 20 ° C. and a humidity of 65%, and the maghemite particles were provided between a pair of electrodes having a diameter of 1.8 cm so that the filling rate was 2 to 2.5 g / cm 2.
After pinching at a constant distance of 0.2 cm, apply a voltage of 25 V
It was applied to 0 V and measured with a high resistance meter 4329 A (manufactured by Yokogawa Hulet Packard). Stability of electrical resistance is 20
It is shown by the value of electric resistance when left for 10 days under conditions of ℃ and humidity of 65%.

温度安定性は、マグヘマイト粒子を空気中 400℃の温度
で30分間加熱して得られた粒子粉末の飽和磁化σs 値で
示した。飽和磁化σs 値が低い程、マグヘマイト粒子が
変態したことを示す。
The temperature stability was indicated by the saturation magnetization σs value of the particle powder obtained by heating maghemite particles in air at a temperature of 400 ° C for 30 minutes. The lower the saturation magnetization σ s value, the more transformed the maghemite particles.

〈マグネタイト粒子粉末の製造〉 実施例1〜10、比較例1〜4; 実施例1 Fe2+ 1. mol/を含む硫酸第一鉄水溶液20を、あ
らかじめ、反応器中に準備されたFeに対しSi換算で 0.3
原子%を含むようにケイ酸ソーダ(3号)(Si28.55wt
%)18.9gを添加して得られた2.64-NのNaOH水溶液20
に加え(Fe2+に対し0.95当量に該当する。)、pH 6.9、
温度90℃においてFe(OH)2 を含む第一鉄塩水溶液の生成
を行った。
<Production of Magnetite Particle Powder> Examples 1 to 10, Comparative Examples 1 to 4; Example 1 Ferrous sulfate aqueous solution 20 containing Fe 2+ 1. mol / into Fe prepared in advance in the reactor. On the other hand, 0.3 in terms of Si
Sodium silicate (No. 3) (Si 2 28.55wt%)
%) 2.64-N NaOH aqueous solution obtained by adding 18.9 g 20
In addition to (corresponding to 0.95 equivalent to Fe 2+ ), pH 6.9,
The ferrous salt aqueous solution containing Fe (OH) 2 was produced at a temperature of 90 ℃.

上記Fe(OH)2 を含む第一鉄塩水溶液に温度90℃において
毎分 100の空気を 240分間通気してマグネタイト粒子
を含む第一鉄塩水溶液を生成した。
The ferrous salt aqueous solution containing Fe (OH) 2 was aerated at 100 ° C. for 240 minutes at a temperature of 90 ° C. to generate a ferrous salt aqueous solution containing magnetite particles.

次いで、上記マグネタイト粒子を含む第一鉄塩水溶液に
1.58-NのNaOH水溶液2加え(Fe2+に対し1.05当量に該
当する。)、pH 11.8 、温度90℃において毎分20の空
気を60分間通気してマグネタイト粒子を生成した。
Then, to the ferrous salt aqueous solution containing the magnetite particles
Two 1.58-N NaOH aqueous solutions were added (corresponding to 1.05 equivalent to Fe 2+ ), 20 air per minute was aerated at pH 11.8 and a temperature of 90 ° C. for 60 minutes to generate magnetite particles.

生成粒子は、常法により、水洗、別、乾燥、粉砕し
た。
The produced particles were washed with water, separated, dried and pulverized by a conventional method.

得られたマグネアチト粒子粉末は、図1に示す電子顕微
鏡写真(×20000)から明らかに通り、粒子相互間のから
み合い等がなく、平均粒子径が0.20μmの球形を呈した
粒子であった。
As can be seen from the electron micrograph (× 20000) shown in FIG. 1, the obtained magneteacit particle powder was spherical particles having no entanglement between particles and an average particle diameter of 0.20 μm.

また、この球形を呈したマグネタイト粒子粉末は、螢光
X線分析の結果、Feに対しSiを0.29原子%含有したもの
であって、カサ密度0.57g/cm3、吸油量17 ml/100
g、 L値34.8であった。
Further, the spherical magnetite particle powder was found to contain 0.29 atomic% of Si with respect to Fe as a result of fluorescent X-ray analysis, and had a bulk density of 0.57 g / cm 3 and an oil absorption amount of 17 ml / 100.
The g and L values were 34.8.

実施例2〜10 水酸化第一鉄コロイドを含む第一鉄塩反応水溶液の生成
における第一鉄塩水溶液の種類、濃度並びに使用量、水
酸化アルカリの種類、濃度並びに使用量、水可溶性ケイ
酸塩の種類、添加量並びに添加時期、残存Fe2+の沈澱に
おける水酸化アルカリの種類並びに使用量及び各工程に
おける反応温度を種々変化させた以外は実施例1と同様
にしてマグネタイト粒子粉末を得た。
Examples 2 to 10 Type of ferrous salt aqueous solution, concentration and usage amount, type of alkali hydroxide, concentration and usage amount, water-soluble silicic acid in the production of ferrous salt reaction aqueous solution containing ferrous hydroxide colloid Magnetite particle powder was obtained in the same manner as in Example 1 except that the type of salt, the amount and timing of addition, the type and amount of alkali hydroxide used for precipitation of residual Fe 2+ , and the reaction temperature in each step were variously changed. It was

この時の主要製造条件及び生成マグネタイト粒子粉末の
諸特性を表1に示す。
Table 1 shows the main production conditions and various characteristics of the generated magnetite particle powder at this time.

実施例2〜10で得られたマグネタイト粒子粉末は、電気
顕微鏡観察の結果、いずれも粒子相互間のからみ合い等
がなく球形を呈した粒子であった。
The magnetite particle powders obtained in Examples 2 to 10 were spherical particles with no entanglement among the particles as a result of observation with an electric microscope.

実施例3で得られたマグネタイト粒子粉末の電子顕微鏡
写真(×20000)を図2に示す。
An electron micrograph (× 20000) of the magnetite particle powder obtained in Example 3 is shown in FIG.

比較例1 Fe2+ 1.5 mol/を含む硫酸第一鉄水溶液20を、あら
かじめ、反応器中に準備された3.45-NのNaOH水溶液20
に加え(Fe2+に対し1.15当量に該当する。)、pH 12.8
、温度90℃においてFe(OH)2を含む第一鉄塩水溶液の生
成を行った。
Comparative Example 1 An aqueous solution of ferrous sulfate 20 containing Fe 2+ 1.5 mol / was prepared in advance in a reactor, and an aqueous solution of 3.45-N NaOH 20 was prepared.
In addition to (corresponding to 1.15 equivalent to Fe 2+ ), pH 12.8
A ferrous salt aqueous solution containing Fe (OH) 2 was produced at a temperature of 90 ° C.

上記Fe(OH)を含む第一鉄塩水溶液に温度90℃において
毎分 100の空気を 220分間通気してマグネタイト粒子
を生成した 得られたマグネタイト粒子粉末は、図3に示す電子顕微
鏡写真(×20000)から明らかな通り、六面体を呈した粒
子であった。
The above ferrous salt aqueous solution containing Fe (OH) 2 was aerated with 100 air / minute for 220 minutes at a temperature of 90 ° C. to produce magnetite particles. The obtained magnetite particle powder is an electron micrograph ( As is clear from (20000), the particles were hexahedral particles.

この六面体を呈したマグネタイト粒子粉末は、平均粒子
径が0.17μmであり、カサ密度0.25g/cm3、吸油量29
ml/100g、 L値40.1であった。
This hexahedral magnetite particle powder has an average particle size of 0.17 μm, a bulk density of 0.25 g / cm 3 , and an oil absorption of 29.
The L value was 40.1.

比較例2 Fe2+ 1.5 mol/を含む硫酸第一鉄水溶液20を、あら
かじめ、反応器中に準備された1.92-NのNaOH水溶液20
に加え(Fe2+に対し0.64当量に該当する。)、pH 4.8、
温度90℃においてFe(OH)を含む第一鉄塩水溶液の生成
を行った。
Comparative Example 2 An aqueous solution of ferrous sulfate 20 containing Fe 2+ 1.5 mol / was prepared in advance in a reactor and used as an aqueous solution of 1.92-N NaOH 20.
In addition to (corresponding to 0.64 equivalent to Fe 2+ ), pH 4.8,
The ferrous salt aqueous solution containing Fe (OH) 2 was produced at a temperature of 90 ° C.

上記Fe(OH)を含む第一鉄塩水溶液に温度90℃において
毎分 100の空気を 190分間通気してマグネタイト粒子
を生成した。
Magnetite particles were produced by passing 100 air per minute for 190 minutes at a temperature of 90 ° C. through the ferrous salt aqueous solution containing Fe (OH) 2 .

得られたマグネタイト粒子粉末は、図4に示す電子顕微
鏡写真(×20000)から明らかな通り、不定形粒子であ
った。
The obtained magnetite particles were amorphous particles, as is clear from the electron micrograph (× 20000) shown in FIG.

この不定形のマグネタイト粒子粉末は、平均粒子径が0.
19μmであり、カサ密度0.34g/cm3、吸油量27ml/1
00g、 L値39.0であった。
This amorphous magnetite particle powder has an average particle size of 0.
19 μm, bulk density 0.34 g / cm 3 , oil absorption 27 ml / 1
It was 00g and L value was 39.0.

比較例3 Fe2+ 1.5 mol/を含む硫酸第一鉄水溶液20を、あら
かじめ、反応器中に準備された2.85-NのNa2CO3水溶液20
に加え(Fe2+に対し0.95当量に該当する。)、pH 6.
6、温度90℃においてFeCOを含む第一鉄塩水溶液の生
成を行った。
Comparative Example 3 A ferrous sulfate aqueous solution 20 containing Fe 2+ 1.5 mol / was prepared in advance in a reactor, and a 2.85-N Na 2 CO 3 aqueous solution 20 was prepared.
In addition to (equal to 0.95 equivalent to Fe 2+ ), pH 6.
6. A ferrous salt aqueous solution containing FeCO 3 was produced at a temperature of 90 ° C.

上記FeCOを含む第一鉄塩水溶液に温度90℃において毎
分 100の空気を 240分間通気してマグネタイト粒子を
含む第一鉄塩水溶液を生成した。
The ferrous salt aqueous solution containing FeCO 3 was aerated at 100 ° C./min for 240 minutes at a temperature of 90 ° C. to produce a ferrous salt aqueous solution containing magnetite particles.

次いで、上記マグネタイト粒子を含む第一鉄塩水溶液に
1.58-NのNaOH水溶液2を加え(Fe2+に対し1.05当量に
該当する。)、pH 11.6 、温度90℃において毎分20の
空気を60分間通気してマグネタイト粒子を生成した。
Then, to the ferrous salt aqueous solution containing the magnetite particles
A 1.58-N NaOH aqueous solution 2 was added (corresponding to 1.05 equivalent to Fe 2+ ), and at a pH of 11.6 and at a temperature of 90 ° C., 20 air per minute was aerated for 60 minutes to generate magnetite particles.

生成粒子は、常法により、水洗、別、乾燥、粉砕し
た。
The produced particles were washed with water, separated, dried and pulverized by a conventional method.

得られたマグネタイト粒子粉末は、図5に示す電子顕微
鏡写真(×20000)に示す通り、不定形で球形とは言い
難い粒子であった。
As shown in the electron micrograph (× 20000) shown in FIG. 5, the obtained magnetite particle powder was indefinite and hardly spherical.

このマグネタイト粒子粉末の粒子径は0.12μmであり、
カサ密度0.29g/cm3、吸油量23ml/100g、 L値38.4
であった。
The particle size of this magnetite particle powder is 0.12 μm,
Bulk density 0.29 g / cm 3 , oil absorption 23 ml / 100 g, L value 38.4
Met.

比較例4 水可溶性ケイ酸塩を添加しなかった以外は実施例1と同
様にしてマグネタイト粒子を生成した。
Comparative Example 4 Magnetite particles were produced in the same manner as in Example 1 except that the water-soluble silicate was not added.

得られたマグネタイト粒子の粒子径は0.19μmであっ
て、カサ密度0.52g/cm3、吸油量19 ml/100g、 L値
36.0であった。
The obtained magnetite particles had a particle size of 0.19 μm, a bulk density of 0.52 g / cm 3 , an oil absorption of 19 ml / 100 g, and an L value.
It was 36.0.

<マグヘマイト粒子粉末の製造> 実施例11〜20、比較例5〜8; 実施例11 実施例1で得られた球形を呈したマグネタイト粒子100g
を電気炉を用い、空気中、 370℃で60分間加熱酸化して
マグヘマイト粒子粒子を得た。
<Production of Maghemite Particle Powder> Examples 11 to 20 and Comparative Examples 5 to 8; Example 11 100 g of spherical magnetite particles obtained in Example 1
Was heated and oxidized in an electric furnace at 370 ° C. for 60 minutes in air to obtain maghemite particles.

得られたマグヘマイト粒子粒子粉末は、図6に示す電子
顕微鏡写真(×20,000)から明らかな通り、粒子相互間
の凝集等がなく粒度が均斉であって、平均粒子径が0.21
μmの球形を呈した粒子であった。
As is apparent from the electron micrograph (× 20,000) shown in FIG. 6, the obtained maghemite particle powder had a uniform particle size without aggregation between particles and had an average particle size of 0.21.
The particles had a spherical shape of μm.

また、この球形を呈したマグヘマイト粒子粉末は螢光X
線分析の結果、Feに対しSiを0.30原子%含有したもので
あって、カサ密度0.58g/cm3であり、電気抵抗は 5.3×1
0Ωcmであった。
Also, this spherical maghemite particle powder is fluorescent X
As a result of the line analysis, it contained 0.30 atomic% of Si with respect to Fe, had a bulk density of 0.58 g / cm 3 , and had an electric resistance of 5.3 × 1
It was 0 7 Ωcm.

上記球形を呈したマグヘマイト粒子粉末30g を空気中40
0 ℃で30分間加熱して得られた粒子粉末の飽和磁化σs
は76 emu/gであり、温度安定性に優れていた。
40 g of the above-mentioned spherical maghemite particle powder in air 40
Saturation magnetization σs of particle powder obtained by heating at 0 ° C for 30 minutes
Was 76 emu / g, which was excellent in temperature stability.

実施例12〜20 マグネタイト粒子の種類及び加熱酸化温度を種々変化さ
せた以外は実施例11と同様にしてマグヘマイト粒子を得
た。
Examples 12 to 20 Maghemite particles were obtained in the same manner as in Example 11 except that the type of magnetite particles and the heating and oxidation temperature were variously changed.

この時の主要製造条件及び諸特性を表2に示す。Table 2 shows the main manufacturing conditions and various characteristics at this time.

実施例12〜20で得られたマグヘマイト粒子は、電子顕微
鏡観察の結果、いずれも粒子相互間のからみ合い等がな
く球形を呈した粒子であった。
As a result of electron microscopic observation, the maghemite particles obtained in Examples 12 to 20 were all spherical particles without entanglement between the particles.

実施例13で得られたマグヘマイト粒子粉末の電子顕微鏡
写真(×20,000)を図7に示す。
An electron micrograph (× 20,000) of the maghemite particle powder obtained in Example 13 is shown in FIG. 7.

比較例5 比較例1で得られたマグネタイト粒子100gを電気炉を用
い空気中、350 ℃で60分間加熱酸化してマグヘマイト粒
子を得た。
Comparative Example 5 100 g of the magnetite particles obtained in Comparative Example 1 were heated and oxidized in an electric furnace at 350 ° C. for 60 minutes in air to obtain maghemite particles.

得られたマグヘマイト粒子粉末は、電子顕微鏡観察の結
果、粒子が互いに凝集した六面体粒子であって、粒度が
不均斉であり、平均粒子径が0.18μm、カサ密度が0.25
g/cm3、電気抵抗は 4.2×10Ωcmの粒子であった。
As a result of electron microscopic observation, the obtained maghemite particle powder was a hexahedral particle in which the particles were aggregated with each other, the particle size was asymmetric, the average particle size was 0.18 μm, and the bulk density was 0.25.
The particles were g / cm 3 and the electrical resistance was 4.2 × 10 7 Ωcm.

上記六面体を呈したマグヘマイト粒子粉末30g を空気中
400℃で30分間加熱して得られた粒子粉末の飽和磁化σ
s は55 emu/gであった。
30g of the above-mentioned hexahedral maghemite particle powder in air
Saturation magnetization σ of particle powder obtained by heating at 400 ℃ for 30 minutes
The s was 55 emu / g.

比較例6 比較例2で得られたマグネタイト粒子100gを電気炉を用
い空気中、350 ℃で60分間熱酸化してマグヘマイト粒子
を得た。
Comparative Example 6 Maghemite particles were obtained by thermally oxidizing 100 g of the magnetite particles obtained in Comparative Example 2 in an electric furnace at 350 ° C. for 60 minutes in air.

得られたマグヘマイト粒子粉末は、電子顕微鏡観察の結
果、粒子が互いに凝集した不定形粒子であって、粒度が
不均斉であり、平均粒子径が0.20μm、カサ密度が0.35
g/cm3、電気抵抗は 6.2×10Ωcmの粒子であった。
As a result of electron microscopic observation, the obtained maghemite particle powder was an amorphous particle in which the particles were aggregated with each other, the particle size was asymmetric, the average particle diameter was 0.20 μm, and the bulk density was 0.35.
The particles were g / cm 3 and the electric resistance was 6.2 × 10 7 Ωcm.

上記不定形のマグヘマイト粒子粉末30g を空気中 400℃
で30分間加熱して得られた粒子粉末の飽和磁化σs は50
emu/gであった。
30g of the above-mentioned irregular-shaped maghemite particle powder in air at 400 ℃
The saturation magnetization σs of the particle powder obtained by heating for 30 minutes at 50 is
It was emu / g.

比較例7 比較例3で得られたマグネタイト粒子100gを電気炉を用
い空気中、350 ℃で60分間熱酸化してマグヘマイト粒子
を得た。
Comparative Example 7 Maghemite particles were obtained by thermally oxidizing 100 g of the magnetite particles obtained in Comparative Example 3 in an electric furnace in air at 350 ° C. for 60 minutes.

得られたマグヘマイト粒子粉末は、電子顕微鏡観察の結
果、粒子が互いに凝集した不定形粒子であって、粒度が
不均斉であり、平均粒子径が0.14μm、カサ密度が0.30
g/cm3、電気抵抗は 4.2×10Ωcmの粒子であった。
As a result of electron microscopic observation, the obtained maghemite particle powder was an amorphous particle in which the particles were aggregated with each other, the particle size was asymmetric, the average particle diameter was 0.14 μm, and the bulk density was 0.30.
The particles were g / cm 3 and the electrical resistance was 4.2 × 10 7 Ωcm.

上記不定型のマグヘマイト粒子粉末30g を空気中 400℃
で30分間加熱して得られた粒子粉末の飽和磁化σs は52
emu/gであった。
30 g of the above-mentioned irregular-shaped maghemite particle powder in air at 400 ° C
The saturation magnetization σs of the particle powder obtained by heating for 30 minutes at
It was emu / g.

比較例8 比較例4で得られたマグネタイト粒子100gを電気炉を用
い空気中、350 ℃で30間加熱酸化してマグヘマイト粒子
を得た。
Comparative Example 8 100 g of magnetite particles obtained in Comparative Example 4 were heated and oxidized in an electric furnace at 350 ° C. for 30 minutes in air to obtain maghemite particles.

得られたマグヘマイト粒子粉末は、平均粒子径が0.20μ
m、カサ密度が0.53g/cm3であり、電気抵抗が 6.5×10
Ωcmの粒子であった。
The obtained maghemite particle powder has an average particle diameter of 0.20μ.
m, the bulk density is 0.53 g / cm 3 , and the electric resistance is 6.5 × 10.
The particles were 7 Ωcm.

上記マグヘマイト粒子粉末30gを空気中 400℃で30分間
加熱して得られた粒子粉末の飽和磁化σsは52 emu/gで
あった。
The saturation magnetization σs of the particle powder obtained by heating 30 g of the maghemite particle powder in air at 400 ° C. for 30 minutes was 52 emu / g.

〈マグヘマイト粒子の脂肪酸による被覆処理〉 実施例21〜30、比較例9〜12; 実施例21 実施例11の球形を呈したSiを含有するマグヘマイト粒子
を用い、該マグヘマイト粒子2000gとステアリン酸27.8
g(単分子層膜被覆相当量の1.2 倍に該当する。)とを
温度 120℃で30間N2ガス流下撹拌混合した。
<Coating Treatment of Maghemite Particles with Fatty Acids> Examples 21 to 30 and Comparative Examples 9 to 12; Example 21 The spherical Si-containing maghemite particles of Example 11 were used, and the maghemite particles 2000 g and stearic acid 27.8 were used.
and g (corresponding to 1.2 times the equivalent amount of the monolayer coating) were stirred and mixed at a temperature of 120 ° C. for 30 minutes under a N 2 gas flow.

得られたステアリン酸で被覆された球形を呈したSiを含
有するマグヘマイト粒子の電気抵抗は1.2 ×1015Ωcmと
高いものであり、10日間放置後の電気抵抗は1.3 ×1015
Ωcmと安定なものであった。また、このマグヘマイト粒
子30g を空気中、400 ℃で30分間加熱して得られた粒子
粉末の飽和磁化σs は 76 emu/gであった。
The electrical resistance of the obtained spherical maghemite particles containing Si coated with stearic acid was as high as 1.2 × 10 15 Ωcm, and the electrical resistance after standing for 10 days was 1.3 × 10 15
It was as stable as Ωcm. The saturation magnetization σs of the particle powder obtained by heating 30 g of the maghemite particles in air at 400 ° C. for 30 minutes was 76 emu / g.

実施例22〜30、比較例9〜12 マグヘマイト粒子の種類、脂肪酸の種類、量並びに加熱
温度を種々変化させた以外は実施例21と同様にして脂肪
酸で被覆されたマグヘマイト粒子を得た。この時の主要
製造条件及び諸特性を表3に示す。
Examples 22 to 30 and Comparative Examples 9 to 12 Maghemite particles coated with a fatty acid were obtained in the same manner as in Example 21 except that the type of maghemite particles, the type and amount of fatty acid, and the heating temperature were variously changed. Table 3 shows the main manufacturing conditions and various characteristics at this time.

〔効 果〕 本発明に係る球形を呈したSiを含有するマグヘマイト粒
子粉末は、電気抵抗が高く長期に亘り安定であり、しか
も、温度安定性に優れたものであるから、現在、最も要
求されている静電複写用の磁性トナーの材料粒子粉末と
して好適である。
(Effect) The spherical Si-containing maghemite particle powder according to the present invention has high electric resistance, is stable for a long period of time, and is excellent in temperature stability. It is suitable as a material particle powder for magnetic toner for electrostatic copying.

磁性トナーの製造に際して、本発明により得られた球形
を呈したSiを含有するマグヘマイト粒子を用いた場合に
は、電気抵抗が高く長期に亘り安定な絶縁性磁性トナー
を得ることができ、また、温度安定性に優れている為、
磁性トナーの製造時、現像時に変色及び磁気特性の低下
等を惹起することがない。
In the production of the magnetic toner, when the spherical Si-containing maghemite particles obtained by the present invention are used, it is possible to obtain an insulating magnetic toner having a high electric resistance and stable for a long period of time. Because it has excellent temperature stability,
It does not cause discoloration or deterioration of magnetic properties during the production or development of the magnetic toner.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

図1乃至図5は、いずれもマグネタイト粒子粉末の粒子
形態(構造)を示す電子顕微鏡写真(×20,000)であ
り、図1及び図2はそれぞれ実施例1及び実施例3で得
られた球形を呈したマグネタイト粒子粉末、図3は比較
例1で得られた六面体を呈したマグネタイト粒子粉末、
図4は比較例2で得られた不定形のマグネタイト粒子粉
末、図5は比較例3で得られた球形性の不充分なマグネ
タイト粒子粉末である。 図6及び図7は、いずれも球形を呈したマグヘマイト粒
子粉末の粒子形態(構造)を示す電子顕微鏡写真(×2
0,000)であり、図6及び図7は、それぞれ実施例11及
び実施例13で得られたマグヘマイト粒子粉末である。
1 to 5 are electron micrographs (× 20,000) showing the particle morphology (structure) of magnetite particle powder, and FIGS. 1 and 2 show the spherical shapes obtained in Example 1 and Example 3, respectively. The magnetite particle powder exhibited, FIG. 3 shows the hexahedral magnetite particle powder obtained in Comparative Example 1,
FIG. 4 shows the amorphous magnetite particle powder obtained in Comparative Example 2, and FIG. 5 shows the insufficiently spherical magnetite particle powder obtained in Comparative Example 3. 6 and 7 are electron micrographs (× 2) showing the particle morphology (structure) of the spherical maghemite particle powder.
6) and FIG. 7 are the maghemite particle powders obtained in Example 11 and Example 13, respectively.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】Si含有量がFeに対し 0.1〜5.0 原子%であ
って、粒子表面が飽和脂肪酸で被覆されており、且つ、
電気抵抗が1013〜1015Ωcmであり、しかも、温度安定性
に優れていることを特徴とする球形を呈したマグヘマイ
ト粒子からなる球形を呈したマグヘマイト粒子粉末。
1. A Si content of 0.1 to 5.0 atomic% with respect to Fe, a particle surface of which is coated with a saturated fatty acid, and
A spherical maghemite particle powder comprising spherical maghemite particles having an electric resistance of 10 13 to 10 15 Ωcm and having excellent temperature stability.
【請求項2】第一鉄塩水溶液と該第一鉄塩水溶液中の第
一鉄塩に対し0.80〜0.99当量の水酸化アルカリとを反応
させて得られた水酸化第一鉄コロイドを含む第一鉄塩反
応水溶液に加熱しながら酸素含有ガスを通気して上記水
酸化第一鉄コロイドを酸化するにあたり、前記水酸化ア
ルカリ又は前記水酸化第一鉄コロイドを含む第一鉄塩水
溶液のいずれかにあらかじめ水可溶性ケイ酸塩をFeに対
しSi換算で 0.1〜5.0 原子%添加し、次いで、70〜100
℃の温度範囲で加熱しながら酸素含有ガスを通気した
後、該加熱酸化条件と同一の条件下で水酸化第一鉄コロ
イドを酸化後の反応母液中に残存する第一鉄塩に対し1.
00当量以上の水酸化アルカリを添加することにより球形
を呈したSiを含有するマグネタイト粒子を生成させ、次
いで、該球形を呈したSiを含有するマグネタイト粒子を
空気中 300〜400 ℃で加熱酸化することにより球形を呈
したSiを含有するマグヘマイト粒子を得、該球形を呈し
たSiを含有するマグヘマイト粒子と飽和脂肪酸とを撹拌
混合することにより上記球形を呈したSiを含有するマグ
ヘマイト粒子の粒子表面を飽和脂肪酸で被覆することを
特徴とする球形を呈したマグヘマイト粒子からなる球形
を呈したマグヘマイト粒子粉末の製造法。
2. A ferrous hydroxide colloid obtained by reacting a ferrous salt aqueous solution with 0.80 to 0.99 equivalents of alkali hydroxide to the ferrous salt in the ferrous salt aqueous solution. When oxidizing the ferrous hydroxide colloid by passing an oxygen-containing gas while heating the ferrous salt reaction aqueous solution, either the alkali hydroxide or the ferrous salt aqueous solution containing the ferrous hydroxide colloid is used. In advance, water-soluble silicate was added to Fe in an amount of 0.1 to 5.0 atomic% in terms of Si, and then 70 to 100
After passing an oxygen-containing gas while heating in the temperature range of ℃, the ferrous hydroxide colloid under the same conditions as the heating and oxidizing conditions, with respect to the ferrous salt remaining in the reaction mother liquor after oxidation 1.
Spherical Si-containing magnetite particles are generated by adding 00 equivalents or more of alkali hydroxide, and then the spherical Si-containing magnetite particles are heated and oxidized in air at 300 to 400 ° C. Obtaining a spherical Si-containing maghemite particles by, the particle surface of the spherical Si-containing maghemite particles by stirring and mixing the spherical Si-containing maghemite particles and saturated fatty acid A method for producing a spherical maghemite particle powder, which comprises spherical maghemite particles, characterized in that is coated with a saturated fatty acid.
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