[发明专利]用于静电成像调色剂组合物的疏水二氧化硅

说明书

本发明涉及疏水二氧化硅、其制备方法及其在调色剂中的用途。

使用静电成像技术的办公自动设备如复印机、激光打印机等通过静电成像显影剂形成图像。双组分体系的通常静电成像显影剂使用包含着色树脂微粉和载体的调色剂。所述载体由磁性或非磁性的颗粒制成，其被用来带电并承载所述调色剂。所述调色剂和载体在显影机中搅拌和相互混合，并因相互摩擦而带电。已经因曝光而形成的静电潜像利用该带电而显影。

由于所述调色剂呈微细粉末状，其粉末特性如流动性和带电特性也是重要的，所以其在静电成像过程中可以充分发挥作用。由于粒径为10μm或更大，常规类型的调色剂也可以使用，因为其仅是粉碎的颗粒。本发明类型的调色剂已经实现了显著改进的打印质量，这是由于它们是粒度为5-8μm的更微细的粉末。该调色剂需要多种外部添加剂。

因调色剂受摩擦产生的电荷控制，所述电荷在各种环境条件下必须稳定。使用调色剂的环境通常是相对湿度约为20％的低湿度环境至相对湿度为80％或更高的高湿度环境。所述电荷通过引入到所述调色剂树脂中的电荷控制剂及外部添加剂控制。特别是，外部添加剂起关键作用。

已经被常规使用多年的外部添加剂是金属氧化物颗粒如干法制备的表面改性的二氧化硅和二氧化钛，因为它们具有低团聚倾向并易于均匀地分散在所述调色剂的表面上(JP S58-132757 A、JP S59-034539 A、JP H10-312089 A)。

JP 2002-108001 A提出添加由所谓的溶胶凝胶法制备的微细二氧化硅粉末至调色剂颗粒上。尽管这些方法肯定可以在足够的环境下提供优异的打印图像，但这些细微二氧化硅粉末的表面的性质因表面上剩余的硅醇基团而易于吸潮。所述硅醇基团可吸收水分，这导致调色剂静电电荷的破坏及因此在高湿度环境下打印图像的破坏。

本发明的目的在于提供前所未有的对环境湿度不敏感的二氧化硅粉末。其可用于形成调色剂内极其优异的外部添加剂。

上述目的通过在下述说明、实施例和权利要求中更为详细定义的二氧化硅粉末实现。

因此本发明涉及疏水二氧化硅粉末，特征在于下述物理化学性质：

-平均初级粒度D为30-2000nm，优选40-1000nm，特别优选50-400nm，非常特别优选50-200nm，用TEM测定，

-B×D<430nm，优选<375nm，特别优选在65和350nm之间，其中B代表当水的分压为水在25℃下平衡蒸汽压的80％时二氧化硅(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为单位的平均初级粒度，

-B/C<2.7，优选<2.5，特别优选在1.0和2.4之间，其中C代表当水的分压为水在25℃下平衡蒸汽压的20％时二氧化硅(100重量％)上所吸收的水蒸汽的重量％，和

-碳含量>0.30重量％，优选>0.40重量％，特别优选在0.50重量％和5.00重量％。

本发明的疏水二氧化硅粉末的初级颗粒的长径比可以是1.0–1.5，优选1.0–1.3，特别优选1.0–1.2。

本发明的疏水二氧化硅的疏水性可以高于50％，优选高于55％，特别优选高于63％。

本发明的疏水二氧化硅的pH值在2.5-9.5之间，优选3.5-8.5之间，特别优选4.5-8.0之间。

本发明的疏水二氧化硅可以是粉末。

本发明的疏水二氧化硅可以是胶体二氧化硅。

本发明的疏水二氧化硅对环境湿度前所未有地不敏感，使用它调色剂可以具有稳定静电荷，并得到稳定的打印图像质量。

本发明进一步涉及制备本发明的疏水二氧化硅的方法

a.制备二氧化硅分散体，

b.干燥所述分散体以得到亲水二氧化硅粉末，

c.在100-170℃的温度老化处理步骤b的亲水二氧化硅粉末，并且步骤c的温度高于步骤b的温度，

d.使步骤c的二氧化硅粉末疏水化。