[发明专利]具有高分散性的细金属氧化物粉末和包括其的调色剂组合物

说明书

技术领域

本发明涉及加入于粉末材料如涂布粉末、用于电子照片的调色剂等中的高分散性的金属氧化物细粉末，以用于改善流动性、防止结块和粉末及其复合物的静电电荷控制。特别是，本发明涉及高分散性的金属氧化物细粉末，通过包含所述金属氧化物细粉末可以显著地改善静电电荷的稳定、图像质量和清洁特性，本发明还涉及包含所述粉末的调色剂复合物。另外，本发明的调色剂组合物包含所述粉末，其不仅用于电子照片而且还用于各种静电图片，如静电记录、静电打印等。

背景技术

电子照片的显影剂等已包括调色剂复合物和根据需要包含载体例如玻璃珠、铁粉或铁素体载体等，其中向所述调色剂复合物中加入外部添加剂。作为调色剂的外部添加剂，使用细粉末，所述细粉末是在金属氧化物细粉末如细二氧化硅、二氧化钛或氧化铝等上用有机材料进行表面处理，通过该外部添加剂控制调色剂的流动性和静电荷。尤其是，由于对电子照片的高图像质量的要求，近来已使调色剂的平均粒径细化为约10μm至5μm。然而，对如此制备的细粉末的问题是降低了调色剂的流动性，从而需要增加外部添加剂的量以改善调色剂的流动性。然而，通过增加添加剂的量，外部添加剂的特性在调色剂的静电荷方面受到很大的影响。例如，如果添加剂在调色剂中分布不规则，则不能获得高质量的显影特性。为此，需要具有高度分散性的添加剂。

传统地，使用疏水处理的金属氧化物细粉末作为用于电子照片的调色剂的外部添加剂。当增加所用的处理试剂的量来稳定表面处理时，会聚集颗粒，从而相反地降低流动性和分散性。因此，提出了粉碎表面处理的金属氧化物粉末的方法。例如在日本专利公开Hei2-42452或Hei 8-152742中，显示了通过喷射研磨来粉碎经表面处理的金属氧化物细粉末。然而，通过喷射研磨的该粉碎方式具有高的能量成本，并且粉碎后的颗粒尺寸非常细，从而在粉尘和处理上存在问题。

发明内容

本发明解决了传统的上述关于将金属氧化物细粉末用作粉末材料如调色剂等的外部添加剂的问题，并通过根据粉末材料如调色剂等的平均颗粒尺寸来控制金属氧化物细粉末的聚集颗粒的尺寸分布而提供了金属氧化物细粉末，其具有低的粉碎成本、在加入至粉末材料时高的分散性。而且，本发明还提供调色剂复合物，通过包含该金属氧化物细粉末其具有稳定的静电荷和好的流动性。

也即，本发明涉及用作粉末材料的外部添加剂的金属氧化物细粉末，其中，所述细粉末的表面经疏水处理，并通过使所述金属氧化物细粉末的聚集颗粒的颗粒尺寸分布的峰值低于所述粉末材料的平均尺寸的水平而在粉末材料中具有高的分散性。关于本发明的金属氧化物细粉末，例如优选的是平均初级粒子尺寸低于300nm(纳米)，其聚集颗粒具有的颗粒尺寸分布的峰值在低于10μm(微米)的范围内，优选低于5μm，通过BET方法测定的比表面积为10-400m²/g，疏水性大于30％，堆密度大于30g/L，优选大于100g/L。而且，所述金属氧化物细粉末的组合物例如是二氧化硅、二氧化钛、氧化铝、氧化锆、或这些氧化物的复合氧化物，其用有机硅化合物在表面处理以疏水。而且，加入有本发明的金属氧化物细粉末的粉末材料例如是用于粉末涂布或电子照片的调色剂。另外，本发明还涉及调色剂复合物，通过加入所述金属氧化物细粉末其具有高的流动性。优选的是在所述调色剂复合物中的金属氧化物细粉末的含量是0.01-5.0重量％。

[I]金属氧化物细粉末

本发明的金属氧化物细粉末是细粉末，例如二氧化硅、二氧化钛、氧化铝、氧化锆、两种以上这些金属的复合氧化物，或两种以上的金属氧化物的混合氧化物。另外，在本发明中，在金属氧化物中也包括二氧化硅。本发明的金属氧化物细粉末通过用有机硅化合物等表面处理并粉碎而获得。另外，所述表面处理和粉碎可以同时或先后进行。

[II]表面处理

上述的金属氧化物细粉末用表面处理试剂如有机硅化合物进行疏水处理。作为这些表面处理试剂，使用例如聚硅氧烷油或硅烷偶联剂，如三甲基氯硅烷、二甲基二氯硅烷、甲基三氯硅烷、三甲基烷氧硅烷(trimethylalkoxisilane)、二甲基烷氧硅烷、甲基三烷氧基硅烷和六甲基二硅氮烷等，有机聚硅氧烷或一些改性的包括有机聚硅氧烷的聚硅氧烷油。对这些硅烷偶联剂的种类没有限制，可以使用各种烷氧基硅烷、氯硅烷或硅氮烷。而且，对有机聚硅氧烷的种类也没有限制，可以使用二甲基聚硅氧烷油、甲基氢聚硅氧烷油、苯基聚硅氧烷油、非反应性的聚硅氧烷油或反应性的聚硅氧烷油。