(57)【要約】【課題】摩擦帯電量が大きく、トナーに添加して用いた場合に優れた画像特性を得ることができる表面改質アルミナ粉体を提供する。【解決手段】水分量を０．１〜５．０重量％に調整したアルミナ粉体にフッ素含有シラン化合物を添加して表面処理することによって、１００μＣ／ｇ以上の摩擦帯電量（絶対値）を有するようにしたことを特徴とするフッ素含有表面改質アルミナ粉体であり、好ましくは、フッ素含有シラン化合物と共に疎水化剤を併用して表面処理した高摩擦帯電量と疎水性を有する表面改質アルミナ粉体。【選択図】    なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
摩擦帯電量の絶対値が１００μＣ／ｇ以上であることを特徴とするフッ素含有表面改質アルミナ粉体。
【請求項２】
水分量を０．１〜５．０重量％に調整したアルミナ粉体をフッ素含有シラン化合物によって表面処理した、１００μＣ／ｇ以上の摩擦帯電量（絶対値）を有することを特徴とするフッ素含有表面改質アルミナ粉体。
【請求項３】
フッ素含有シラン化合物と共に疎水化剤を併用して表面処理した、１００μＣ／ｇ以上の摩擦帯電量（絶対値）と疎水性を有する請求項２の表面改質アルミナ粉体。
【請求項４】
請求項１、２または３のフッ素含有表面改質アルミナ粉体を含有することを特徴とするトナー組成物。
【請求項５】
請求項１、２または３のフッ素含有表面改質アルミナ粉体を含有し、孔径４５μｍの篩透過率が８０％以上であるトナー組成物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、摩擦帯電量の絶対値が大きいフッ素含有表面改質アルミナ粉体に関する。より詳しくは、フッ素含有シラン化合物を用いて表面改質処理する際に、アルミナ粉体の水分量を調整することによって高い摩擦帯電量を有するようにしたフッ素含有表面改質アルミナ粉体に関する。なお、本発明においてフッ素含有表面改質アルミナ粉体の摩擦帯電量とは負帯電量である。
【０００２】
【従来の技術】
フッ素含有シラン化合物で表面処理した金属酸化物粉体が従来から知られており（特開昭６０−９３４５５号）、さらに、フッ素含有シラン化合物と共に疎水化剤を用いることによって疎水性を向上したアルミナ粉体およびそのトナー用途も従来から知られている（特開平４−３１３１２号、特開平５−４５９２６号、特開平５−１３９７２６号）。このフッ素含有シラン化合物で表面処理したアルミナ粉体は優れた流動性を有し、また疎水化剤の併用により疎水性を向上することができるが、従来のフッ素含有シランで表面処理したアルミナ粉体は帯電性が低く、強帯電性のものが得られていない。因みに、従来のフッ素含有シラン化合物で表面処理したアルミナ粉体の摩擦帯電量は−４０μＣ／ｇ程度である。このため、従来のフッ素含有表面処理アルミナ粉体を添加したトナー組成物は画像にカブリが出やすいと云う問題がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、フッ素含有表面改質アルミナ粉体について従来の上記問題を解決したものであり、摩擦帯電量が大きく流動性に優れたフッ素含有表面改質アルミナ粉体を提供する。本発明の表面処理アルミナ粉末を添加したトナー組成物は画像のカブリが殆ど無く優れた画像特性を有する。
【０００４】
【課題を解決する手段】
本発明は以下の構成からなる表面改質アルミナ粉体とこれを含有するトナー組成物に関する。
（１）摩擦帯電量の絶対値が１００μＣ／ｇ以上であることを特徴とするフッ素含有表面改質アルミナ粉体。
（２）水分量を０．１〜５．０重量％に調整したアルミナ粉体をフッ素含有シラン化合物によって表面処理した、１００μＣ／ｇ以上の摩擦帯電量（絶対値）を有することを特徴とするフッ素含有表面改質アルミナ粉体。
（３）フッ素含有シラン化合物と共に疎水化剤を併用して表面処理した、１００μＣ／ｇ以上の摩擦帯電量（絶対値）と疎水性を有する上記（２）の表面改質アルミナ粉体。
（４）上記（１）、（２）または（３）のフッ素含有表面改質アルミナ粉体を含有することを特徴とするトナー組成物。
（５）上記（１）、（２）または（３）のフッ素含有表面改質アルミナ粉体を含有し、孔径４５μｍの篩透過率が８０％以上であるトナー組成物。
【０００５】
【具体的な説明】
本発明の表面改質アルミナ粉体は、摩擦帯電量の絶対値が１００μＣ／ｇ以上であることを特徴とするフッ素含有表面改質アルミナ粉体である。本発明の表面改質アルミナ粉体は、水分量を０．１〜５．０重量％に調整したアルミナ粉体をフッ素含有シラン化合物によって表面処理した、１００μＣ／ｇ以上の摩擦帯電量（絶対値）を有するフッ素含有表面改質アルミナ粉体、あるいはフッ素含有シラン化合物と共に疎水化剤を併用して表面処理した１００μＣ／ｇ以上の摩擦帯電量（絶対値）と疎水性を有する表面改質アルミナ粉体を含む。
【０００６】
アルミナ粉体を反応槽に入れて水分量を０．１重量％以上〜５．０重量％以下、好ましくは０．３重量％以上〜３．０重量％以下に調整し、あるいは上記水分量に調整したアルミナ粉体を反応槽に入れ、所定量のフッ素含有シラン化合物を添加して表面処理することによって、１００μＣ／ｇ以上の摩擦帯電量（絶対値）を有するフッ素含有表面改質アルミナ粉体を得る。上記シラン化合物を添加する際に、アルミナ粉体の水分量が０．１重量％未満では摩擦帯電量（絶対値）を１００μＣ／ｇ以上に高めることができない。一方、アルミナ粉体の水分量が５．０重量％を上回ると凝集物が多くなり流動性が低下する。
【０００７】
アルミナ粉体の疎水化処理に用いるフッ素含有シラン化合物としては、例えば以下の化合物が用いられる。
Ｃ６Ｆ１３ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３
ＣＦ３ＣＨ２ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３
Ｃ４Ｆ９ＣＨ２ＣＨ２ＯＣＨ２ＣＨ２ＳｉＣＨ３（ＯＣ２Ｈ５）２
Ｃ６Ｆ１３ＣＨ２ＣＨ２Ｏ（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）２（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣＨ３）３
Ｃ７Ｆ１５ＣＨ２Ｏ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）
Ｃ７Ｆ１５ＣＯＮＥｔ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣＨ３）３
Ｃ８Ｆ１７ＳＯ２ＮＥｔ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣＨ３）３
Ｃ８Ｆ１７ＳＯ２ＮＰｒ（ＣＨ２）３Ｓｉ（ＯＣＨ３）３
Ｃ８Ｆ１７ＳＯ２ＮＥｔ（ＣＨ２）３ＳｉＣＨ３Ｃｌ２
Ｃ８Ｆ１７ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３
ＣＦ３ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ（ＯＣＨ３）３
【０００８】
水分量を０．１重量％以上〜５．０重量％以下、好ましくは０．３重量％以上〜３．０重量％以下に調整したアルミナ粉体に、フッ素含有シラン化合物を、単独あるいは疎水化剤と併用して表面処理することによって、１００μＣ／ｇ以上の摩擦帯電量（絶対値）と疎水性を有する表面改質アルミナ粉体を得ることができる。
【０００９】
疎水化剤は、フッ素を含有するものと、フッ素を含有しないものの何れも使用することができる。フッ素を含有しない疎水化剤としては、例えば、ヘキサメチルジシラザンのようなアルキルシラザン系化合物、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、トリメチルメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、ブチルトリメトキシシランのようなアルキルアルコキシシラン系化合物、ジメチルジクロロシラン、トリメチルクロロシランのようなクロロシラン系化合物、あるいはシリコーンオイル系化合物などが用いられる。
【００１０】
上記シリコーンオイル系化合物としては、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、メチルハイドロジェンシリコーンオイルといったストレートシリコーンオイルやアミノ変性シリコーンオイル、エポキシ変性シリコーンオイル、カルボキシル変性シリコーンオイル、カルビノール変性シリコーンオイル、メタクリル変性シリコーンオイル、メルカプト変性シリコーンオイル、フェノール変性シリコーンオイル、片末端反応性変性シリコーンオイル、異種官能基変性シリコーンオイル、ポリエーテル変性シリコーンオイル、メチルスチリル変性シリコーンオイル、アルキル変性シリコーンオイル、高級脂肪酸エステル変性シリコーンオイル、親水性特殊変性シリコーンオイル、高級アルコキシ変性シリコーンオイル、高級脂肪酸含有変性シリコーンオイル、フッ素変性シリコーンオイルなどの変性シリコーンオイルを用いることができる。また目的に応じて２種以上を混合しても良い。
【００１１】
なお、フッ素含有シラン化合物および疎水化剤は上記の例に限定されない。また、これらの疎水化剤はヘキサン、トルエン、アルコール（メタノール、エタノール、プロパノールなど）、アセトンなど（場合によっては水など）で希釈して用いると良い。
【００１２】
上記シラン化合物ないし上記疎水化剤の使用量はアルミナ粉体１００重量部に対しておのおの０．５〜２０重量部、好ましくは１〜１０重量部が適当である。フッ素含有シラン化合物の使用量が０．５重量部より少ないとアルミナ粉体の摩擦帯電量を高めることができない。また、疎水化剤の使用量が０．５重量部より少ないとアルミナ粉体の疎水性を充分に高めることができない。一方、これらの使用量がおのおの２０重量部を上回るとアルミナ粉体の凝集が著しくなり高い流動性を得ることができない。
【００１３】
水分量を調整したアルミナ粉体に、窒素雰囲気下で攪拌しながら、所定量のフッ素含有シラン化合物、あるいはフッ素含有シラン化合物と共に疎水化剤を添加し、１００〜４００℃に１〜１８０分間加熱攪拌した後に冷却することによって摩擦帯電量の絶対値が１００μＣ／ｇ以上の表面改質アルミナ粉体を得ることができる。
【００１４】
本発明のアルミナ粉体は、例えばトナー添加剤として使用される一般的な平均粒径を有するものを用いることができる。具体的には、ＢＥＴ比表面積４０〜２００ｍ２／ｇのアルミナ粉体が適当である。本発明の表面改質アルミナ粉体は摩擦帯電量が大きく、かつ優れた流動性を有するので、トナー添加剤として用いた場合、画像の「かぶり」がなく、優れた画像特性を得ることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施例および比較例によって具体的に示す。なお、各例において帯電量、安息角、篩透過率、画像特性はおのおの次のようにして測定した。
【００１６】
〔帯電量〕：７５ｍＬのガラス容器に鉄粉キャリア５０ｇと疎水化処理したアルミナ粉末０．１ｇを入れて蓋をし、ターブラミキサーで５分振盪した後、このアルミナ粉末を混合した鉄粉キャリアを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した。
〔安息角〕：疎水化処理したアルミナ粉末０．４ｇと負帯電性８μｍトナー４０ｇとをミキサーにて攪拌混合してトナー組成物を調製し、これをパウダーテスタ（ホソカワミクロン社製：ＰＴ−Ｎ型）に装入して安息角を測定した。この値が３５度以下のものを流動性良好とした。
〔篩通過率〕：疎水化処理したアルミナ粉末０．４ｇと負帯電性８μｍトナー４０ｇとをミキサーにて攪拌混合してトナー組成物を調製し、これをパウダーテスタ（ホソカワミクロン社製：ＰＴ−Ｎ型）に装入し、１５０μｍ、７５μｍ、４５μｍの各孔径のスクリーンを振動させながら順次篩い分けを行ない、これらの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％以上を流動性良好であるとした。
〔画像特性〕：市販の複写機を用い、５万枚以上刷ったところで、画像特性（カブリや画像濃度）を観察して評価した。
【００１７】
〔実施例１〕
ＢＥＴ比表面積１００ｍ２／ｇ、水分量５．０重量％の気相法アルミナ（デグサ社品、商品名：酸化アルミニウムＣ）を反応槽に入れ、窒素雰囲気下、撹拌しながらアルミナ粉体１００ｇに対して、ヘプタデカフルオロデシルトリメトキシシラン（ＫＢＭ−７８０３、信越化学工業社製）１０ｇおよびヘキサメチルジシラザン２ｇの混合溶液をスプレーし、２００℃で１２０分加熱撹拌後冷却し、表面改質アルミナ粉体を得た。
【００１８】
〔実施例２〕
ＢＥＴ比表面積１００ｍ２／ｇ、水分量０．１重量％の気相法アルミナ（デグサ社品、商品名：酸化アルミニウムＣ）を反応槽に入れ、窒素雰囲気下、撹拌しながらアルミナ粉体１００ｇに対して、ヘプタデカフルオロデシルトリメトキシシラン（ＫＢＭ−７８０３、信越化学工業社製）３ｇおよびイソブチルトリメトキシシラン５ｇの混合溶液をスプレーし、２００℃で１２０分加熱撹拌後冷却し、表面改質アルミナ粉体を得た。
【００１９】
〔実施例３〕
ＢＥＴ比表面積１００ｍ２／ｇ、水分量１．０重量％の気相法アルミナ（デグサ社品、商品名：酸化アルミニウムＣ）を反応槽に入れ、窒素雰囲気下、撹拌しながらアルミナ粉体１００ｇに対して、ヘプタデカフルオロデシルトリメトキシシラン（ＫＢＭ−７８０３、信越化学工業社製）５ｇおよびジメチルシリコーンオイル（ＫＦ９６、信越化学工業社製）３ｇの混合溶液をスプレーし、２００℃で１２０分加熱撹拌後冷却し、表面改質アルミナ粉体を得た。
【００２０】
〔実施例４〕
ＢＥＴ比表面積１００ｍ２／ｇ、水分量１．０重量％の気相法アルミナ（デグサ社品、商品名：酸化アルミニウムＣ）を反応槽に入れ、窒素雰囲気下、撹拌しながらアルミナ粉体１００ｇに対して、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン（ＫＢＭ−７１０３、信越化学工業社製）１ｇ、ジメチルシリコーンオイル（ＫＦ９６、信越化学工業社製）５ｇおよびｎ−ヘキサン１０ｇの混合溶液をスプレーし、２００℃で１２０分加熱撹拌後冷却し、表面改質アルミナ粉体を得た。
【００２１】
〔実施例５〕
ＢＥＴ比表面積１００ｍ２／ｇ、水分量１．０重量％の気相法アルミナ（デグサ社品、商品名：酸化アルミニウムＣ）を反応槽に入れ、窒素雰囲気下、撹拌しながらアルミナ粉体１００ｇに対して、トリデカフルオロクチルトリメトキシシラン（ＴＳＬ８２５７、ＧＥ東芝シリコーン製）２ｇおよびヘキサメチルジシラザン１０ｇの混合溶液をスプレーし、２００℃で１２０分加熱撹拌後冷却し、表面改質アルミナ粉体を得た。
【００２２】
〔実施例６、７、８〕
ＢＥＴ比表面積１００ｍ２／ｇ、水分量０．３重量％の気相法アルミナ（デグサ社品、商品名：酸化アルミニウムＣ）を反応槽に入れ、窒素雰囲気下、撹拌しながらアルミナ粉体１００ｇに対して、ヘプタデカフルオロデシルトリメトキシシラン（ＫＢＭ−７８０３、信越化学工業社製）３ｇ、またはトリフルオロプロピルトリメトキシシラン（ＫＢＭ−７１０３、信越化学工業社製）３ｇ、またはトリデカフルオロクチルトリメトキシシラン（ＴＳＬ８２５７、ＧＥ東芝シリコーン製）３ｇをスプレーし、２００℃で１２０分加熱撹拌後冷却し、表面改質アルミナ粉体を得た。
【００２３】
〔比較例１〕
ＢＥＴ比表面積１００ｍ２／ｇ、水分量７．０重量％の気相法アルミナ（デグサ社品、商品名：酸化アルミニウムＣ）を反応槽に入れ、窒素雰囲気下、撹拌しながらアルミナ粉体１００ｇに対して、ヘプタデカフルオロデシルトリメトキシシラン（ＫＢＭ−７８０３、信越化学工業社製）１０ｇおよびヘキサメチルジシラザン２ｇの混合溶液をスプレーし、２００℃で１２０分加熱撹拌後冷却し、表面改質アルミナ粉体を得た。
【００２４】
〔比較例２〕
ＢＥＴ比表面積１００ｍ２／ｇ、水分量＜０．０５重量％の気相法アルミナ（デグサ社品、商品名：酸化アルミニウムＣ）を反応槽に入れ、窒素雰囲気下、撹拌しながらアルミナ粉体１００ｇに対して、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン（ＫＢＭ−７１０３、信越化学工業社製）１ｇ、ジメチルシリコーンオイル（ＫＦ９６、信越化学工業社製）５ｇおよびｎ−ヘキサン１０ｇの混合溶液をスプレーし、２００℃で１２０分加熱撹拌後冷却し、表面改質アルミナ粉体を得た。
【００２５】
〔比較例３〕
ＢＥＴ比表面積１００ｍ２／ｇ、水分量１．０重量％の気相法アルミナ（デグサ社品、商品名：酸化アルミニウムＣ）を反応槽に入れ、窒素雰囲気下、撹拌しながらアルミナ粉体１００ｇに対して、ヘキサメチルジシラザン１５ｇをスプレーし、２００℃で１２０分加熱撹拌後冷却し、表面改質アルミナ粉体を得た。
【００２６】
上記表面改質アルミナ粉体について帯電量を測定し、凝集の程度を調べた。また、この表面改質アルミナ粉体をトナーに混合したトナー組成物について安息角、篩透過率を測定し、流動性および画像特性を調べた。これらの結果を表面処理条件と共に表１に示した。
【００２７】
【発明の効果】
本発明の表面改質アルミナ粉体は摩擦帯電量が大きく、かつ優れた流動性を有する。従って、これを添加したトナー組成物を用いたものは優れた画像特性を得ることができる。
【００２８】
【表１】
2004352591.tif 000002