[发明专利]疏水化盐状结构型硅酸盐

说明书

技术领域

本发明涉及在选择性影响基体中带静电性能的组分的意义上的电荷控制剂的领域。

背景技术

在电子照相记录工艺中，在光电导体上产生“潜电图像”。此“潜电图像”由带静电的调色剂的施加而显影，它然后例如转印到纸、纺织品、膜或塑料上，和例如借助压力、辐射、热量或溶剂的作用而定影。典型的调色剂是单组分或双组分粉末调色剂(也称为单组分或双组分显影剂)，和另外也采用特种调色剂，如磁性调色剂、液体调色剂或聚合调色剂。所谓“聚合调色剂”是指，如通过悬浮聚合(缩合)或乳液聚合形成并导致调色剂的改进的粒子性能的那些调色剂。该术语也表示在非含水分散体中生产的那些调色剂。

调色剂的比带电q/m(每单位质量的电荷)是它的品质的量度。除带静电的符号和水平以外，所需电荷水平的快速达到，此电荷在相对长的活化时间内的恒定性和调色剂对气候影响，如温度和空气湿度的不敏感性，是重要的品质标准。根据工艺和设备的类型而定，可带正电的调色剂和可带负电的调色剂两者都可用于复印机和激光打印机。

为获得具有带正电或负电的电子照相调色剂或显影剂，经常加入电荷控制剂。由于调色剂粘结剂经常显示带电对活化时间的显著依赖性，所以电荷控制剂的目标是，一方面调节调色剂带电的符号和水平，和另一方面抵抗调色剂粘结剂的带电漂移和保证调色剂带电的恒定性。此外，在实践中重要的是电荷控制剂具有适当的热稳定性和良好分散性。如果使用捏合机或挤出机，将电荷控制剂引入调色剂树脂中的典型温度是100℃-200℃。200℃的热稳定性因此具有很大的优点。在相对长时间(大约30分钟)内和在各种粘结剂体系中保证热稳定性也是重要的。

为了良好的分散性，如果电荷控制剂不显示蜡状性能，不显示粘性和熔点或软化点为＞150℃，优选＞200℃是有利的。粘性经常导致在计量入调色剂配制剂中的问题，和低熔点或软化点可导致在分散入期间未达到均匀分布，这是由于材料以小滴形式在载体材料中合并。

典型的调色剂粘结剂是加成聚合、聚加成和缩聚树脂，如苯乙烯、苯乙烯-丙烯酸酯、苯乙烯-丁二烯、丙烯酸酯、聚酯和酚醛-环氧树脂，以及环烯烃共聚物，它们可单独或结合使用，也可以包含进一步的成分，如着色剂，如染料和颜料，蜡或流动助剂，或可后续添加，如高度分散二氧化硅(Kieselsuren)。

电荷控制剂也可用于改进粉末和涂料的带静电性，特别地在摩擦电或动电喷涂的粉末涂料中，如用于例如，由金属、木材、塑料、玻璃、陶瓷、混凝土、纺织品材料、纸或橡胶制成的物体的表面涂覆。典型地，环氧树脂、含羧基和羟基的聚酯树脂、聚氨酯树脂和丙烯酸类树脂，与常规固化剂一起用作粉末涂料树脂。也可使用树脂的组合。例如，环氧树脂经常与含羧基和羟基的聚酯树脂结合使用。

另外发现，电荷控制剂可相当大地改进驻极体材料，特别地驻极体纤维的带电和电荷稳定性特性。典型的驻极体材料基于聚烯烃、卤化聚烯烃、聚丙烯酸酯、聚丙烯腈、聚苯乙烯或含氟聚合物，例如聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯和全氟化乙烯和丙烯，或基于聚酯、聚碳酸酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚醚酮，基于聚芳硫醚，特别地聚苯硫醚，基于聚缩醛、纤维素酯、聚亚烷基对苯二甲酸酯及其混合物。驻极体材料，特别地驻极体纤维，可例如用于极细的粉尘过滤。驻极体材料可由电晕带电或摩擦带电获得它们的电荷。

电荷控制剂可另外用于静电分离操作，特别地用于聚合物的分离操作。没有电荷控制剂的条件下，低密度聚乙烯(LDPE)和高密度聚乙烯(HDPE)采用基本相似的方式摩擦带电。在加入电荷控制剂之后，LDPE高度带正电和HDPE高度带负电，和因此可以容易地分离。除电荷控制剂的外部施加以外，其向聚合物中的引入也可以例如在摩擦电电压系列中移动聚合物和获得对应的分离作用。其它聚合物，如聚丙烯(PP)和/或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和/或聚氯乙烯(PVC)，可同样采用此方式彼此分离。

如果预先向它们中加入改进基材特定的带静电的试剂(表面调理)，则也可以分离盐矿物。电荷控制剂另外用作喷墨打印机用油墨和用于电子油墨或电子纸的电导率提供剂(ECPA)。

WO 01/40878A1公开了盐状结构型硅酸盐作为电荷控制剂的用途。然而，这些电荷控制剂通常对不同的空气湿度条件敏感。

发明内容