[發(fā)明專利]用于靜電成像調(diào)色劑組合物的疏水二氧化硅

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201611120777.7
• 申請日: 2016-12-08
• 公開（公告）號: CN106986347A
• 公開（公告）日: 2017-07-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 金枝正敦;R·拉曼;J·佩爾策;F·亞姆希;J·貝尼施
• 申請（專利權(quán)）人: 贏創(chuàng)德固賽有限公司
• 主分類號: C01B33/18
• 分類號: C01B33/18;C01B33/187;G03G9/097
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司72002
• 代理人: 張海濤,于輝

本發(fā)明涉及疏水二氧化硅、其制備方法及其在調(diào)色劑中的用途。

使用靜電成像技術(shù)的辦公自動設(shè)備如復印機、激光打印機等通過靜電成像顯影劑形成圖像。雙組分體系的通常靜電成像顯影劑使用包含著色樹脂微粉和載體的調(diào)色劑。所述載體由磁性或非磁性的顆粒制成，其被用來帶電并承載所述調(diào)色劑。所述調(diào)色劑和載體在顯影機中攪拌和相互混合，并因相互摩擦而帶電。已經(jīng)因曝光而形成的靜電潛像利用該帶電而顯影。

由于所述調(diào)色劑呈微細粉末狀，其粉末特性如流動性和帶電特性也是重要的，所以其在靜電成像過程中可以充分發(fā)揮作用。由于粒徑為10μm或更大，常規(guī)類型的調(diào)色劑也可以使用，因為其僅是粉碎的顆粒。本發(fā)明類型的調(diào)色劑已經(jīng)實現(xiàn)了顯著改進的打印質(zhì)量，這是由于它們是粒度為5-8μm的更微細的粉末。該調(diào)色劑需要多種外部添加劑。

因調(diào)色劑受摩擦產(chǎn)生的電荷控制，所述電荷在各種環(huán)境條件下必須穩(wěn)定。使用調(diào)色劑的環(huán)境通常是相對濕度約為20％的低濕度環(huán)境至相對濕度為80％或更高的高濕度環(huán)境。所述電荷通過引入到所述調(diào)色劑樹脂中的電荷控制劑及外部添加劑控制。特別是，外部添加劑起關(guān)鍵作用。

已經(jīng)被常規(guī)使用多年的外部添加劑是金屬氧化物顆粒如干法制備的表面改性的二氧化硅和二氧化鈦，因為它們具有低團聚傾向并易于均勻地分散在所述調(diào)色劑的表面上(JP S58-132757 A、JP S59-034539 A、JP H10-312089 A)。

JP 2002-108001 A提出添加由所謂的溶膠凝膠法制備的微細二氧化硅粉末至調(diào)色劑顆粒上。盡管這些方法肯定可以在足夠的環(huán)境下提供優(yōu)異的打印圖像，但這些細微二氧化硅粉末的表面的性質(zhì)因表面上剩余的硅醇基團而易于吸潮。所述硅醇基團可吸收水分，這導致調(diào)色劑靜電電荷的破壞及因此在高濕度環(huán)境下打印圖像的破壞。

本發(fā)明的目的在于提供前所未有的對環(huán)境濕度不敏感的二氧化硅粉末。其可用于形成調(diào)色劑內(nèi)極其優(yōu)異的外部添加劑。

上述目的通過在下述說明、實施例和權(quán)利要求中更為詳細定義的二氧化硅粉末實現(xiàn)。

因此本發(fā)明涉及疏水二氧化硅粉末，特征在于下述物理化學性質(zhì)：

-平均初級粒度D為30-2000nm，優(yōu)選40-1000nm，特別優(yōu)選50-400nm，非常特別優(yōu)選50-200nm，用TEM測定，

-B×D<430nm，優(yōu)選<375nm，特別優(yōu)選在65和350nm之間，其中B代表當水的分壓為水在25℃下平衡蒸汽壓的80％時二氧化硅(100重量％)上所吸收的水蒸汽的重量％，和D代表二氧化硅粉末以nm為單位的平均初級粒度，

-B/C<2.7，優(yōu)選<2.5，特別優(yōu)選在1.0和2.4之間，其中C代表當水的分壓為水在25℃下平衡蒸汽壓的20％時二氧化硅(100重量％)上所吸收的水蒸汽的重量％，和

-碳含量>0.30重量％，優(yōu)選>0.40重量％，特別優(yōu)選在0.50重量％和5.00重量％。

本發(fā)明的疏水二氧化硅粉末的初級顆粒的長徑比可以是1.0–1.5，優(yōu)選1.0–1.3，特別優(yōu)選1.0–1.2。

本發(fā)明的疏水二氧化硅的疏水性可以高于50％，優(yōu)選高于55％，特別優(yōu)選高于63％。

本發(fā)明的疏水二氧化硅的pH值在2.5-9.5之間，優(yōu)選3.5-8.5之間，特別優(yōu)選4.5-8.0之間。

本發(fā)明的疏水二氧化硅可以是粉末。

本發(fā)明的疏水二氧化硅可以是膠體二氧化硅。

本發(fā)明的疏水二氧化硅對環(huán)境濕度前所未有地不敏感，使用它調(diào)色劑可以具有穩(wěn)定靜電荷，并得到穩(wěn)定的打印圖像質(zhì)量。

本發(fā)明進一步涉及制備本發(fā)明的疏水二氧化硅的方法

a.制備二氧化硅分散體，

b.干燥所述分散體以得到親水二氧化硅粉末，

c.在100-170℃的溫度老化處理步驟b的親水二氧化硅粉末，并且步驟c的溫度高于步驟b的溫度，

d.使步驟c的二氧化硅粉末疏水化。