CN111381461B - 调色剂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及调色剂。一种调色剂,其包含:含有粘结剂树脂的调色剂颗粒、和外部添加剂,其中所述外部添加剂含有外部添加剂A和B;所述外部添加剂A具有35nm至300nm的数均一次粒径、不超过3.50的介电常数εra和不超过114的形状因子SF‑1,并且为具有特定的T3单元结构的有机硅聚合物颗粒;源自具有T3单元结构的硅的峰的面积相对于所有硅元素的比例为0.50至1.00;所述外部添加剂B具有5nm至25nm的数均一次粒径和满足式(A)的介电常数εrb:0.50≤εrb‑εra(A);并且所述外部添加剂B对调色剂颗粒表面的覆盖率为50%至100%。
Description
技术领域
本发明涉及用于例如电子照相法、静电记录法和磁记录法的调色剂。
背景技术
近年来,要求激光束打印机(LBP)具有比以往更高的图像品质和更长的寿命。具体地,LBP必须能够从一个盒打印更多张纸并且必须能够在长期使用期间维持高的图像品质。
因此,所使用的调色剂必须在使用寿命期间显示高的流动性和高的带电性能。
作为用于改善调色剂的流动性和带电性能的手段,基于外部添加的方法是有效的。迄今为止使用以下方法以使得在长期使用期间维持调色剂的高的流动性和带电性能:(1)添加大量的小粒径二氧化硅颗粒,和(2)共同使用小粒径二氧化硅颗粒和大粒径二氧化硅颗粒。
(1)的具体应用实例记载于日本专利申请公开No.2013-156614中。该调色剂可以维持高的耐久性,并且即使在其使用寿命的后半部分也可以在一定程度上维持其显影性。
(2)的具体应用实例记载于日本专利申请公开No.2010-249995中。该构成寻求实现由小粒径二氧化硅颗粒带来的高的带电性能和流动性与由大粒径二氧化硅颗粒带来的嵌入抑制效果的共存。
发明内容
然而,关于日本专利申请公开No.2013-156614的调色剂,发现由于以大量添加的小粒径二氧化硅颗粒的静电聚集而导致产生各种不利影响。
具体地,出现如下问题:在调色剂颗粒表面形成小粒径二氧化硅颗粒的静电聚集块,并且这些静电聚集块经历脱离并且通过附着至感光构件的表面并将其污染和干扰静电潜像来引起图像品质降低。
还发现当调色剂颗粒表面上的小粒径二氧化硅颗粒在长期使用期间经历静电聚集时,覆盖率降低并且调色剂流动性降低,结果,还由于控制不良而导致产生图像问题。
控制不良为其中通过调色剂控制构件不能令人满意地调节调色剂承载构件上的调色剂承载量并且调色剂承载构件上的调色剂承载量于是变得大于期望的水平的现象。这是引起例如其中图像浓度变得比所期望的更浓的显影重影等图像缺陷的因素。
关于日本专利申请公开No.2010-249995的调色剂,通过大粒径二氧化硅颗粒改善在长期使用期间的性能。然而,还发现以下问题:在长期使用的后半部分,小粒径二氧化硅颗粒先于大粒径二氧化硅颗粒被包埋,导致调色剂的带电性能和流动性的变化以及图像品质的变化。
因此,无论这些方法如何,都需要改善耐久显影性的实质性对策。
本发明提供解决上述问题的调色剂。
具体地,本发明提供即使在长期耐久使用期间也显示高的显影性而没有图像缺陷并且维持高的图像品质的调色剂。
本发明涉及一种调色剂,其包含:
含有粘结剂树脂的调色剂颗粒,和
外部添加剂,其中
所述外部添加剂含有外部添加剂A和外部添加剂B;
所述外部添加剂A的数均一次粒径为35nm至300nm;
所述外部添加剂A的在10Hz下测得的介电常数εra为不超过3.50;
所述外部添加剂A的形状因子SF-1为不超过114;
所述外部添加剂A为含有有机硅聚合物的有机硅聚合物颗粒,并且所述有机硅聚合物具有其中硅原子与氧原子彼此交替键合的结构;
所述有机硅聚合物中的一部分硅原子具有由RaSiO3/2表示的T3单元结构;
Ra表示具有1至6个碳的烷基或苯基;
在所述外部添加剂A的29Si-NMR测量中,源自具有T3单元结构的硅的峰的面积相对于源自包含在所述外部添加剂A中的所有硅元素的峰的总面积的比例为0.50至1.00;
所述外部添加剂B的数均一次粒径为5nm至25nm;
所述外部添加剂B的在10Hz下测得的介电常数εrb满足以下给出的式(A):
0.50≤εrb-εra(A);
并且所述外部添加剂B对调色剂颗粒表面的覆盖率为50%至100%。
本发明由此提供即使在长期耐久使用期间也显示高的显影性而没有图像缺陷并且维持高的图像品质的调色剂。
本发明的进一步的特征将从以下示例性实施方案的描述变得显而易见。
具体实施方式
除非另有具体说明,在本发明中,显示数值范围的表述“从XX至YY”和“XX至YY”是指包括作为端点的下限和上限的数值范围。
本发明涉及一种调色剂,其包含:
含有粘结剂树脂的调色剂颗粒,和
外部添加剂,其中
外部添加剂含有外部添加剂A和外部添加剂B;
外部添加剂A的数均一次粒径为35nm至300nm;
外部添加剂A的在10Hz下测得的介电常数εra为不超过3.50;
外部添加剂A的形状因子SF-1为不超过114;
外部添加剂A为含有有机硅聚合物的有机硅聚合物颗粒,并且有机硅聚合物具有其中硅原子与氧原子彼此交替键合的结构;
有机硅聚合物中的一部分硅原子具有由RaSiO3/2表示的T3单元结构;
Ra表示具有1至6个碳的烷基或苯基;
在外部添加剂A的29Si-NMR测量中,源自具有T3单元结构的硅的峰的面积相对于源自包含在外部添加剂A中的所有硅元素的峰的总面积的比例为0.50至1.00;
外部添加剂B的数均一次粒径为5nm至25nm;
外部添加剂B的在10Hz下测得的介电常数εrb满足以下给出的式(A):
0.50≤εrb-εra (A);
并且外部添加剂B对调色剂颗粒表面的覆盖率为50%至100%。
根据由本发明人进行的研究,上述调色剂结构使得在长期耐久使用期间显示高的显影性而没有图像缺陷并且维持高的图像品质成为可能。在以下提供其详细的描述。
如上所述,添加大量的小粒径二氧化硅颗粒使得即使在长期耐久图像输出期间也在一定程度上维持高的图像品质成为可能。然而,当由小粒径二氧化硅颗粒的静电聚集产生聚集块并且这些聚集块经历脱离时,所导致的覆盖率的降低引起各种问题。
小粒径二氧化硅颗粒与大粒径二氧化硅颗粒的组合使用防止小粒径二氧化硅颗粒的包埋并且使得在比以往更长的时间内维持高的带电性能和高的流动性成为可能;然而,在长期使用的后半部分发生小粒径二氧化硅颗粒的选择性包埋,并且由此导致发生性质变化。因此,这尚未达到实质性对策的水平。
因此,本发明人构思如下方法:通过向其中以大量添加有小粒径外部添加剂的体系添加具有比小粒径外部添加剂低的介电常数并且更加抵抗静电聚集的大粒径外部添加剂,将同时防止小粒径外部添加剂的静电聚集和伴随长期使用发生的包埋,并且即使在长期使用期间也将维持高的图像品质。
本发明人首先考虑在长期使用期间形成在调色剂颗粒表面上的小粒径外部添加剂的静电聚集块的物理破碎。
具体地,本发明人通过添加高圆形度的大粒径外部添加剂来达到破碎小粒径外部添加剂的静电聚集块的目的。由于该外部添加剂高的球形度和高的圆形度,其将容易在调色剂颗粒表面上滚动和移动,并且由于其大的粒径,其自身将抵抗聚集块形成。
本发明人研究了使用二氧化硅颗粒作为小粒径外部添加剂和使用粒径为约100nm的气相二氧化硅颗粒作为高圆形度的大粒径外部添加剂。预期当该高圆形度的大粒径二氧化硅颗粒伴随由在耐久显影期间的搅拌带来的调色剂流动而在调色剂颗粒表面上移动时,该高圆形度的大粒径二氧化硅颗粒将使由小粒径二氧化硅颗粒生成的静电聚集块物理破碎。
然而,在实际的体系中,令人满意地发挥对该设计所期望的效果被证明是困难的。这是因为高圆形度的大粒径二氧化硅颗粒经历与小粒径二氧化硅颗粒的静电聚集并且最终形成聚集块。
因此,本发明人着眼于例如小粒径二氧化硅颗粒等小粒径外部添加剂的静电聚集的机理。
通常认为发生粉末颗粒的静电聚集是由于具有不同的带电特性的颗粒分别带正电荷和负电荷并且基于库仑力通过吸引而发生聚集。然而,难以假定在组成上均质且均一的例如小粒径二氧化硅颗粒等小粒径外部添加剂中分别存在带正电荷的颗粒和带负电荷的颗粒。
因此,本发明人假设小粒径外部添加剂的静电聚集是由在更微观的水平上的静电相互作用导致的,并且不是由存在带正电的颗粒和带负电的颗粒导致的。具体地,认为静电聚集是由于所谓的范德华力,即,由于在分子水平上的永久偶极子和激发偶极子导致的静电聚集力导致的。
在具有与小粒径二氧化硅颗粒相同的组成的高圆形度的大粒径二氧化硅颗粒的情况下,认为在颗粒表面的范德华力起到与小粒径二氧化硅颗粒同样的作用,结果,在与小粒径二氧化硅颗粒的静电聚集块撞击时,发生缠结而不是破碎,并且最终形成聚集块。
因此,本发明人考虑调节高圆形度的大粒径外部添加剂的电特性。
具体地,本发明人认为,如果永久偶极子和激发偶极子的极化程度小于小粒径外部添加剂,则静电聚集的发生也将受到阻碍,结果,大粒径外部添加剂与小粒径外部添加剂之间的静电聚集块的形成将受到阻碍。
本发明人着眼于作为高圆形度的大粒径外部添加剂的电特性的指标的介电常数。
由于在外部添加剂水平下在细颗粒表面的分子的永久偶极子和激发偶极子而导致难以直接测量范德华力,但是可以简便地测量表明分子在电场中极化的难易的介电常数。
在实际的耐久显影试验期间,调色剂经历最强烈的搅拌和摩擦,并且,由于在其中调色剂颗粒表面上的外部添加剂经历移动的调色剂承载构件的附近施加例如显影偏压等电场,因此认为分子在电场中的极化程度,即,介电常数作为静电聚集的指标将是合适的。
当高圆形度的大粒径外部添加剂的介电常数具有比小粒径外部添加剂的介电常数小的值时,认为显示期望的效果并且实现提高的图像品质。
然而,仅通过高圆形度的大粒径外部添加剂的介电常数的调节,难以维持在长期使用期间对小粒径外部添加剂的静电聚集块的破碎效果。
高圆形度的大粒径外部添加剂通过在调色剂颗粒与另一调色剂颗粒或者与例如盒容器的壁面等构件接触时的物理冲击的作用下在调色剂颗粒表面上滚动而移动。然而,当使调色剂连续地受到高的物理冲击时,例如,在长期耐久打印之后,即使大粒径外部添加剂也变得被包埋并固定至调色剂颗粒表面,并且其在表面上滚动的能力于是也受到损害。
发生该包埋是因为由例如无机氧化物构成的大粒径外部添加剂颗粒与由树脂构成的调色剂颗粒的表面相比相对更硬。虽然这里可以考虑例如使调色剂颗粒表面硬化作为对策,但是所导致的对例如低温定影性的负面影响妨碍其成为根本性解决方案。
因此,本发明人考虑,通过对大粒径外部添加剂颗粒赋予弹性,可以通过借助外部添加剂颗粒的弹性变形分散物理冲击来抑制外部添加剂颗粒的包埋,并且在这方面进行研究。结果,发现具有特定的T3单元结构的有机硅聚合物颗粒对于抑制包埋也是有效的,这是由于这样的有机硅聚合物颗粒具有有利的介电常数值并且维持适当的弹性。
在以下具体描述本发明。
当高圆形度的大粒径外部添加剂(以下称为外部添加剂A)的数均一次粒径为35nm至300nm时,可以显示对调色剂颗粒表面的附着性以及对小粒径外部添加剂的静电聚集块的破碎效果。
在小于35nm时,与小粒径外部添加剂几乎没有物理差异,结果,最终发生在静电聚集块中的包埋,并且不能显示破碎效果。在大于300nm时,不能实现稳定的对调色剂颗粒表面的附着并且最终发生脱离,导致例如构件污染。
该数均粒径优选为40nm至250nm,并且更优选为45nm至200nm。
当外部添加剂A的在10Hz下测得的介电常数εra为不超过3.50时,其起到阻碍外部添加剂A自身在电场中参与静电聚集的作用。当εra大于3.50时,由于电场中的永久偶极子和激发偶极子导致的范德华力变得过大,外部添加剂A最终与其自身聚集,并且不能显示期望的破碎效果。
介电常数εra优选不超过3.35并且更优选不超过3.20。虽然对下限没有特别限制,但是其优选为至少1.35并且更优选为至少1.50。可以通过例如外部添加剂的原子组成和分子结构来控制介电常数εra。
当外部添加剂A的形状因子SF-1不超过114时,在长期显影期间,外部添加剂A可以在调色剂颗粒表面上滚动并且可以显示对静电聚集块的破碎效果。
形状因子SF-1为显示颗粒的圆度的指标,并且值为100表示正圆。数值越大表明越偏离圆形并且认为是不规则的形状。
当SF-1大于114时,形状变得扭曲,这阻碍在调色剂颗粒表面上的滚动并且因此阻碍发挥对静电聚集块的破碎效果。
外部添加剂A的形状因子SF-1优选不超过110并且更优选不超过107。另一方面,对下限不特别限定,但是优选等于或大于100。可以通过例如如下的方法来控制SF-1:在外部添加剂颗粒的生产期间诱导多个颗粒的聚集和/或将具有比母体颗粒小的粒径的颗粒部分地包埋在母体颗粒的表面中。
外部添加剂A为有机硅聚合物颗粒并且具有其中硅原子与氧原子彼此交替键合的结构,并且该有机硅聚合物的一部分具有由RaSiO3/2表示的T3单元结构。Ra表示具有1至6个(优选1至3个并且更优选1或2个)碳原子的烷基或苯基。
在外部添加剂A的29Si-NMR测量中,源自具有T3单元结构的硅的峰的面积相对于源自包含在外部添加剂A中的所有硅元素的峰的总面积的比例为0.50至1.00。当落在该范围内时,外部添加剂A可以在维持有利的介电常数的同时获得适当的弹性。
另一方面,在低于0.50时,外部添加剂A的弹性模量经历过度降低,导致发生例如塑性变形的发生和与相同的外部添加剂颗粒的聚结变形(unification deformation)等问题。该峰面积的比例优选为0.60至1.00。
当小粒径二氧化硅颗粒(以下称为外部添加剂B)的数均一次粒径为5nm至25nm时,可以对调色剂令人满意地赋予高的流动性和高的带电性能,因此是优选的。当该数均粒径小于5nm时,促进外部添加剂在调色剂颗粒表面中的包埋,此外,由于表面积的增大,导致发生强固的静电聚集。
当该数均粒径大于25nm时,覆盖调色剂颗粒表面的能力降低,并且变得有必要大量添加,从而显示在调色剂水平的性能。这样做造成例如损害低温定影性等问题。
该数均粒径优选为5.5nm至24.5nm,并且更优选为6.0nm至24.0nm。
当外部添加剂B的在10Hz下测得的介电常数εrb满足以下关系式(A)时,促进外部添加剂A破碎静电聚集块的能力。
0.50≤εrb-εra (A)
当εrb不满足该关系式时,在外部添加剂B与外部添加剂A之间产生静电聚集,并且破碎效果的发挥受到损害。优选满足下式(A’)。
0.55≤εrb-εra≤10.00 (A’)
可以使用例如外部添加剂的原子组成和分子结构来控制介电常数εrb。
当外部添加剂B对调色剂颗粒表面的覆盖率为50%至100%时,即使在长期图像输出时也可以对调色剂赋予足够高的带电性能和高的流动性,因此是优选的。当覆盖率小于50%时,调色剂在长期使用的后半部分的带电性能和流动性则不足,引起图像品质的降低和图像浓度的降低。
该覆盖率优选为55%至95%,并且更优选为60%至90%。可以通过外部添加剂颗粒的添加量和粒径以及通过在外部添加剂颗粒的外部添加期间的应力调节来控制该覆盖率。
外部添加剂A的分散度评价指数优选为0.50至2.00,并且更优选为0.60至1.80。当落在该范围内时,在调色剂颗粒表面的分散度是有利的,其抑制例如由于具有相对低的带电特性的外部添加剂A的高覆盖率导致的调色剂带电的降低等问题的发生。分散度评价指数越小表明分散性越好。可以使用外部添加期间的处理时间和在外部添加期间的应力调节来控制外部添加剂A的分散度评价指数。
外部添加剂B的分散度评价指数优选不超过0.40,并且更优选为0.01至0.35。当落在该范围内时,可以获得调色剂颗粒表面的均一的高度覆盖,并且即使在长期耐久图像输出时也可以对调色剂赋予足够高的带电性能和高的流动性。可以使用外部添加期间的处理时间和在外部添加期间的应力调节来控制外部添加剂B的分散度评价指数。
外部添加剂A在调色剂颗粒表面上的固着率Aa和外部添加剂B在调色剂颗粒表面上的固着率Ab优选满足以下关系式(B)。当满足该式时,则获得适当的固着率并且阻碍由于脱离导致的问题的发生。此外,可以防止由过度附着引起的在调色剂颗粒表面的包埋和固定,并且可以令人满意地显示期望的效果。更优选满足(B’)。
|Aa-Ab|≤50% (B)
5%≤|Aa-Ab|≤45% (B’)
可以使用外部添加期间的处理时间、处理温度和应力调节来控制固着率Aa。可以使用外部添加期间的处理时间、处理温度和应力调节来控制固着率Ab。
调色剂优选另外含有选自由氧化钛细颗粒和钛酸锶细颗粒组成的组中的至少一种作为外部添加剂C,并且该外部添加剂C的固着率Ac优选为至少40%。41%至70%是更优选的。可以使用外部添加期间的处理时间、处理温度和应力调节来控制固着率Ac。
氧化钛和钛酸锶为低电阻材料并且提供对于蓄积的电荷的适当的泄漏效果,并且,当附着在调色剂颗粒表面时,可以有效地防止静电聚集。
外部添加剂C的数均一次粒径优选为25nm至500nm,并且更优选为30nm至400nm。
外部添加剂C相对于100质量份调色剂颗粒的含有量优选为0.05质量份至2.00质量份,并且更优选0.10质量份至1.50质量份。
在以下具体描述用于本发明的外部添加剂A。
外部添加剂A为有机硅聚合物颗粒。该有机硅聚合物颗粒包含有机硅聚合物。有机硅聚合物具有其中硅原子与氧原子彼此交替键合的结构。有机硅聚合物颗粒优选含有基于有机硅聚合物颗粒为至少90质量%的有机硅聚合物。
对用于生产有机硅聚合物颗粒的方法没有特别限制,并且,例如,可以通过如下来获得它们:将硅烷化合物滴加至水中并且在催化下进行水解反应和缩合反应,接着将所得悬浮液过滤并且干燥。可以使用例如催化剂的种类、配混比、反应开始时的温度和滴加时间来控制粒径。
关于催化剂,盐酸、氢氟酸、硫酸和硝酸为酸性催化剂的实例,并且氨水、氢氧化钠和氢氧化钾为碱性催化剂的实例,但是对这些没有限制。
有机硅聚合物中的一部分硅原子具有由RaSiO3/2表示的T3单元结构。该Ra表示具有1至6个(优选1至3个并且更优选1或2个)碳的烷基、或苯基。
在外部添加剂A(有机硅聚合物颗粒)的29Si-NMR测量中,源自具有T3单元结构的硅的峰的面积相对于源自包含在外部添加剂A中的所有硅元素的峰的总面积的比例为0.50至1.00。当落在该范围内时,有机硅聚合物颗粒可以具有有利的弹性,结果,容易地获得本发明的效果。
有机硅聚合物颗粒优选为具有由下式(2)表示的结构的有机硅化合物的缩聚物。
(式(2)中的R2、R3、R4和R5各自独立地表示具有1至6个(优选1至3个并且更优选1或2个)碳的烷基、苯基、或反应性基团(例如,卤素原子、羟基、乙酰氧基、或烷氧基(具有优选1至6个碳并且更优选1至3个碳))。)
可以使用在一个式(2)分子中具有四个反应性基团的有机硅化合物(四官能性硅烷)、
在式(2)中R2为烷基或苯基并且具有三个反应性基团(R3、R4、R5)的有机硅化合物(三官能性硅烷)、
在式(2)中R2和R3为烷基或苯基并且具有两个反应性基团(R4、R5)的有机硅化合物(二官能性硅烷)、和
在式(2)中R2、R3和R4为烷基或苯基并且具有一个反应性基团(R5)的有机硅化合物(单官能性硅烷),以获得用于本发明的有机硅聚合物颗粒。优选将至少50mol%的三官能性硅烷用于有机硅化合物,从而获得源自T3单元结构的峰的面积的比例为0.50至1.00。
可以通过使反应性基团经历水解、加成聚合和缩合聚合以形成交联结构来获得有机硅聚合物颗粒。可以使用反应温度、反应时间、反应溶剂和pH来控制R3、R4和R5的水解、加成聚合和缩合聚合。
四官能性硅烷可以示例为四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷和四异氰酸基硅烷。
三官能性硅烷可以示例为甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、甲基二乙氧基甲氧基硅烷、甲基乙氧基二甲氧基硅烷、甲基三氯硅烷、甲基甲氧基二氯硅烷、甲基乙氧基二氯硅烷、甲基二甲氧基氯硅烷、甲基甲氧基乙氧基氯硅烷、甲基二乙氧基氯硅烷、甲基三乙酰氧基硅烷、甲基二乙酰氧基甲氧基硅烷、甲基二乙酰氧基乙氧基硅烷、甲基乙酰氧基二甲氧基硅烷、甲基乙酰氧基甲氧基乙氧基硅烷、甲基乙酰氧基二乙氧基硅烷、甲基三羟基硅烷、甲基甲氧基二羟基硅烷、甲基乙氧基二羟基硅烷、甲基二甲氧基羟基硅烷、甲基乙氧基甲氧基羟基硅烷、甲基二乙氧基羟基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、乙基三氯硅烷、乙基三乙酰氧基硅烷、乙基三羟基硅烷、丙基三甲氧基硅烷、丙基三乙氧基硅烷、丙基三氯硅烷、丙基三乙酰氧基硅烷、丙基三羟基硅烷、丁基三甲氧基硅烷、丁基三乙氧基硅烷、丁基三氯硅烷、丁基三乙酰氧基硅烷、丁基三羟基硅烷、己基三甲氧基硅烷、己基三乙氧基硅烷、己基三氯硅烷、己基三乙酰氧基硅烷、己基三羟基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、苯基三氯硅烷、苯基三乙酰氧基硅烷、和苯基三羟基硅烷。
二官能性硅烷可以示例为二叔丁基二氯硅烷、二叔丁基二甲氧基硅烷、二叔丁基二乙氧基硅烷、二丁基二氯硅烷、二丁基二甲氧基硅烷、二丁基二乙氧基硅烷、二氯癸基甲基硅烷、二甲氧基癸基甲基硅烷、二乙氧基癸基甲基硅烷、二氯二甲基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二乙氧基二甲基硅烷、和二乙基二甲氧基硅烷。
单官能性硅烷可以示例为叔丁基二甲基氯硅烷、叔丁基二甲基甲氧基硅烷、叔丁基二甲基乙氧基硅烷、叔丁基二苯基氯硅烷、叔丁基二苯基甲氧基硅烷、叔丁基二苯基乙氧基硅烷、氯二甲基苯基硅烷、甲氧基二甲基苯基硅烷、乙氧基二甲基苯基硅烷、氯三甲基硅烷、三甲基甲氧基硅烷、乙氧基三甲基硅烷、三乙基甲氧基硅烷、三乙基乙氧基硅烷、三丙基甲氧基硅烷、三丁基甲氧基硅烷、三戊基甲氧基硅烷、三苯基氯硅烷、三苯基甲氧基硅烷、和三苯基乙氧基硅烷。
在以下具体描述外部添加剂B。对于外部添加剂B,可以使用任意已知的材料而没有特别限制,只要外部添加剂B的介电常数与外部添加剂A的介电常数之间的关系在规定的范围内即可。外部添加剂B优选为二氧化硅颗粒。
二氧化硅颗粒为通过卤化硅化合物的气相氧化来生产的细粉末,并且已知为干法二氧化硅或气相二氧化硅。可以利用例如四氯化硅气体在氧氢焰中的热解氧化反应,并且其根据以下基本反应式来进行。
SiCl4+2H2+O2→SiO2+4HCl
在该生产过程中,通过将卤化硅化合物与例如氯化铝或氯化钛等其它金属卤化物化合物组合使用还可以获得二氧化硅与其它金属氧化物的复合颗粒,并且二氧化硅也涵盖这些。
通过卤化硅化合物的气相氧化来生产的商购可得的二氧化硅颗粒的实例如下:AEROSIL(Nippon Aerosil Co.,Ltd.)130、200、300、380、TT600、MOX170、MOX80和COK84;CAB-O-SIL(Cabot Corporation)M-5、MS-7、MS-75、HS-5和EH-5;Wacker(Wacker-ChemieGmbH)HDK N 20、V15、N20E、T30和T40;D-C Fine Silica(Dow Corning Corporation);和Fransol(Fransil Ltd.)。
二氧化硅颗粒更优选为经疏水化处理的二氧化硅颗粒。例如,通过对通过前述卤化硅化合物的气相氧化来生产的二氧化硅颗粒进行疏水化处理来提供经疏水化处理的二氧化硅颗粒。
借助氮吸附通过BET法测量的二氧化硅颗粒的比表面积优选为30m2/g至300m2/g。
外部添加剂B的含有量相对于100质量份调色剂颗粒优选为0.25质量份至5.00质量份,并且更优选为0.30质量份至4.50质量份。
为了赋予外部添加剂B和/或C疏水性的目的,可以对外部添加剂B和/或C进行表面处理。
疏水化处理剂可以示例为氯硅烷类,例如,甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷、三甲基氯硅烷、苯基三氯硅烷、二苯基二氯硅烷、叔丁基二甲基氯硅烷、和乙烯基三氯硅烷;
烷氧基硅烷类,例如,四甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、邻甲基苯基三甲氧基硅烷、对甲基苯基三甲氧基硅烷、正丁基三甲氧基硅烷、异丁基三甲氧基硅烷、己基三甲氧基硅烷、辛基三甲氧基硅烷、癸基三甲氧基硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷、异丁基三乙氧基硅烷、癸基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷、γ-氯丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-(2-氨基乙基)氨基丙基三甲氧基硅烷、和γ-(2-氨基乙基)氨基丙基甲基二甲氧基硅烷;
硅氮烷类,例如,六甲基二硅氮烷、六乙基二硅氮烷、六丙基二硅氮烷、六丁基二硅氮烷、六戊基二硅氮烷、六己基二硅氮烷、六环己基二硅氮烷、六苯基二硅氮烷、二乙烯基四甲基二硅氮烷、和二甲基四乙烯基二硅氮烷;
硅油,例如,二甲基硅油、甲基氢硅油、甲基苯基硅油、烷基改性硅油、氯烷基改性硅油、氯苯基改性硅油、脂肪酸改性硅油、聚醚改性硅油、烷氧基改性硅油、甲醇改性硅油、氨基改性硅油、氟改性硅油、和末端反应性硅油;
硅氧烷类,例如,六甲基环三硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、十甲基环五硅氧烷、六甲基二硅氧烷、和八甲基三硅氧烷;以及
脂肪酸以及它们的金属盐,例如,长链脂肪酸,如十一烷酸、月桂酸、十三烷酸、十二烷酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、十五烷酸、硬脂酸、十七烷酸、花生酸、褐煤酸、油酸、亚油酸、和花生四烯酸,以及这些脂肪酸与例如锌、铁、镁、铝、钙、钠和钾等金属的盐。
优选使用前述的烷氧基硅烷类、硅氮烷类和硅油,这是因为它们容易进行疏水化处理。可以单独使用这些疏水化处理剂中的一种,或者可以组合使用两种以上。
在以下具体描述钛酸锶细颗粒。
钛酸锶细颗粒更优选为具有长方体状颗粒形状(还包括立方体形状)并且具有钙钛矿型晶体结构的钛酸锶细颗粒。
这样的钛酸锶细颗粒主要在水系介质中生产而无需经由烧结步骤。结果,控制为均一的粒径是容易实施的,因此这是优选的。X射线衍射测量可以用于确认钛酸锶细颗粒的晶体结构为钙钛矿型(由三种不同的元素构成的面心立方晶格)。
基于对显影特性的考虑并且从使得能够控制摩擦带电特性并且控制取决于环境的摩擦带电量的观点,优选对钛酸锶细颗粒进行表面处理。
表面处理剂可以示例为例如脂肪酸、脂肪酸的金属盐和有机硅烷化合物等处理剂。脂肪酸的金属盐可以示例为硬脂酸锌、硬脂酸钠、硬脂酸钙、月桂酸锌、硬脂酸铝和硬脂酸镁,并且用作为脂肪酸的硬脂酸也获得相同的效果。
处理方法可以示例为其中通过如下来进行处理的湿式法:将例如用于进行处理的表面处理剂溶解或分散在溶剂中,将钛酸锶细颗粒添加至其中,并且在搅拌的同时将溶剂除去。额外的实例为其中将偶联剂或脂肪酸金属盐与钛酸锶细颗粒直接混合并且在搅拌的同时进行处理的干式法。
在以下描述用于生产调色剂颗粒的方法。
可以将已知的手段用于生产调色剂颗粒的方法,并且可以使用捏合粉碎法或湿式生产法。从提供均一的粒径和调节形状的能力的观点,优选使用湿式生产法。湿式生产法可以示例为悬浮聚合法、溶解悬浮法、乳液聚合聚集法和乳化聚集法。乳化聚集法可以优选用于本发明。
在乳化聚集法中,首先使例如粘结剂树脂细颗粒等材料和根据需要的例如着色剂细颗粒等其它材料的细颗粒在含有分散稳定剂的水系介质中分散并且混合。可以将表面活性剂添加至水系介质中。接着添加聚集剂以诱导聚集直至达到期望的调色剂粒径,并且在聚集的同时或之后进行树脂细颗粒之间的熔化附着。这是其中通过借助加热任选地控制形状来形成调色剂颗粒的方法。
这里,粘结剂树脂细颗粒还可以为由具有不同组成的树脂形成的两个以上的层构成的多个层形成的复合颗粒。例如,可以通过例如乳液聚合法、微乳液聚合法或转相乳化法来进行生产,或者可以通过数种生产方法的组合来进行生产。
对粘结剂树脂没有特别限制,并且可以使用已知的树脂。乙烯基系树脂和聚酯树脂为粘结剂树脂的优选实例,并且乙烯基系树脂是更优选的。以下树脂和聚合物为乙烯基系树脂和聚酯树脂以及其它粘结剂树脂的实例:
苯乙烯或其取代形式的均聚物,例如,聚苯乙烯和聚乙烯基甲苯;苯乙烯系共聚物,如苯乙烯-丙烯共聚物、苯乙烯-乙烯基甲苯共聚物、苯乙烯-乙烯基萘共聚物、苯乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸辛酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸二甲基氨基乙酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸乙酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸丁酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯共聚物、苯乙烯-乙烯基甲基醚共聚物、苯乙烯-乙烯基乙基醚共聚物、苯乙烯-乙烯基甲基酮共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-异戊二烯共聚物、苯乙烯-马来酸共聚物、和苯乙烯-马来酸酯共聚物;以及聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸丁酯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯醇缩丁醛、有机硅树脂、聚酰胺树脂、环氧树脂、聚丙烯酸系树脂、松香、改性松香、萜烯树脂、酚醛树脂、脂肪族烃树脂、脂环族烃树脂、和芳香族系石油树脂。可以单独使用这些粘结剂树脂中的一种,或者可以使用两种以上的混合物。
例如以下单体可以用于乙烯基系树脂:
苯乙烯系单体,如苯乙烯及其衍生物,例如,苯乙烯、邻甲基苯乙烯、间甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、对甲氧基苯乙烯、对苯基苯乙烯、对氯苯乙烯、3,4-二氯苯乙烯、对乙基苯乙烯、2,4-二甲基苯乙烯、对正丁基苯乙烯、对叔丁基苯乙烯、对-正己基苯乙烯、对-正辛基苯乙烯、对-正壬基苯乙烯、对-正癸基苯乙烯、和对-正十二烷基苯乙烯;
丙烯酸酯,如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸硬脂酯、丙烯酸2-氯乙酯、和丙烯酸苯酯;以及
甲基丙烯酸酯,例如,α-亚甲基脂肪族单羧酸酯类,如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸正辛酯、甲基丙烯酸十二烷基酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸硬脂酯、甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯、和甲基丙烯酸二乙基氨基乙酯。其中,苯乙烯与选自由丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯组成的组中的至少一种的聚合物是优选的。
当调色剂颗粒中含有内部添加剂时,内部添加剂可以包含在树脂细颗粒中,或者可以制备另外的仅由内部添加剂形成的内部添加剂细颗粒的分散液,并且这些内部添加剂细颗粒的聚集可以与树脂细颗粒的聚集共同进行。此外,还可以通过在聚集期间在不同的时间添加具有不同组成的树脂细颗粒进行聚集来生产由具有不同组成的层构成的调色剂颗粒。
可以使用以下作为分散稳定剂。无机分散稳定剂可以示例为磷酸三钙、磷酸镁、磷酸锌、磷酸铝、碳酸钙、碳酸镁、氢氧化钙、氢氧化镁、氢氧化铝、偏硅酸钙、硫酸钙、硫酸钡、膨润土、二氧化硅和氧化铝。
有机分散稳定剂可以示例为聚乙烯醇、明胶、甲基纤维素、甲基羟丙基纤维素、乙基纤维素、羧甲基纤维素的钠盐、和淀粉。
可以使用已知的阳离子性表面活性剂、阴离子性表面活性剂或非离子性表面活性剂作为表面活性剂。
阳离子性表面活性剂可以具体地示例为十二烷基溴化铵、十二烷基三甲基溴化铵、十二烷基氯化吡啶鎓、十二烷基溴化吡啶鎓、和十六烷基三甲基溴化铵。
非离子性表面活性剂可以具体地示例为十二烷基聚氧乙烯醚、十六烷基聚氧乙烯醚、壬基苯基聚氧乙烯醚、月桂基聚氧乙烯醚、脱水山梨糖醇单油酸酯聚氧乙烯醚、苯乙烯基苯基聚氧乙烯醚、和单癸酰基蔗糖。
阴离子性表面活性剂可以具体地示例为例如硬脂酸钠和月桂酸钠等脂肪族皂、以及月桂基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、和聚氧乙烯(2)月桂基醚硫酸钠。
在以下描述用于测量与本发明相关的性质的方法。
用于测量外部添加剂A的数均一次粒径的方法
使用“S-4800”扫描电子显微镜(产品名,Hitachi,Ltd.)来进行外部添加剂A的数均一次粒径的测量。对其中添加有外部添加剂A的调色剂进行观察;在放大最大50,000X的视野中,测量100个随机选择的外部添加剂A的一次颗粒的长径;并且求出数均粒径。根据外部添加剂A的尺寸适当地调节观察中的放大倍率。
当外部添加剂A本身可以单独地获得时,也可以对这些外部添加剂A本身进行测量。
当调色剂包含除了有机硅聚合物颗粒以外的含硅材料时,在对调色剂的观察期间对外部添加剂的各颗粒进行EDS分析,并且基于元素Si的峰的有无作出关于所分析的颗粒是否为有机硅聚合物颗粒的判断。
当调色剂包含有机硅聚合物颗粒和二氧化硅细颗粒二者时,通过将Si与O的元素含有量(原子%)的比(Si/O比)与标准品进行比较来鉴定有机硅聚合物颗粒。在相同的条件下对有机硅聚合物颗粒和二氧化硅细颗粒二者的标准品进行EDS分析,从而获得Si和O二者的元素含有量(原子%)。使用A作为有机硅聚合物颗粒的Si/O比并且使用B作为二氧化硅细颗粒的Si/O比,选择测量条件以使A显著地大于B。具体地,在相同的条件下对标准品进行10次测量,并且获得A和B二者的算术平均值。选择测量条件以使获得的平均值满足A/B>1.1。
当要判别的细颗粒的Si/O比相对于[(A+B)/2]在A侧时,则将该细颗粒判断为有机硅聚合物颗粒。
使用Tospearl 120A(Momentive Performance Materials Japan LLC)作为有机硅聚合物颗粒的标准品,并且使用HDK V15(Asahi Kasei Corporation)作为二氧化硅细颗粒的标准品。
用于测量外部添加剂B的数均一次粒径的方法
使用“S-4800”扫描电子显微镜(产品名,Hitachi,Ltd.)来进行外部添加剂B的数均一次粒径的测量。对其中添加有外部添加剂B的调色剂进行观察;在放大最大50,000X的视野中,测量100个随机选择的外部添加剂B的一次颗粒的长径;并且求出数均粒径。根据外部添加剂B的尺寸适当地调节观察中的放大倍率。当外部添加剂B为二氧化硅细颗粒时,与有机硅聚合物的区分可以使用前述EDS分析来进行。
当外部添加剂B本身可以单独地获得时,也可以对该外部添加剂B本身进行测量。
在小瓶中将1g调色剂添加并且分散在31g氯仿中。通过使用超声均化器处理30分钟以进行分散来制备分散液。处理条件如下。
超声处理仪器:VP-050超声均化器(TIETECH Co.,Ltd.)
微芯片:步进型微芯片(stepped microchip),前端直径φ2mm
微芯片的前端位置:玻璃小瓶的中央部,距小瓶的底面5mm高度
超声条件:30%强度,30分钟;在该处理期间,在将小瓶用冰水冷却以防止分散液的温度上升的同时施加超声波。
将分散液转移至摆动转子用玻璃管(50mL)中,并且使用离心分离机(H-9R,Kokusan Co.,Ltd.)在58.33S-1的条件下进行离心分离30分钟。在离心分离后的玻璃管内使构成调色剂的各材料分离。将各材料取出,并且在真空条件(40℃/24小时)下干燥。测量各材料的体积电阻率,然后选择满足本发明所需条件的外部添加剂B并且测量数均一次粒径。
外部添加剂A的鉴定和T3单元结构的确认
使用热解气相色谱-质谱分析仪(以下也缩写为“热解GC/MS”)和NMR来鉴定包含在调色剂中的有机硅聚合物颗粒(外部添加剂A)的构成化合物的组成和比率。
当调色剂包含除了有机硅聚合物颗粒以外的含硅材料时,将调色剂分散在例如氯仿等溶剂中,然后例如基于比重的差通过离心分离将除了有机硅聚合物颗粒以外的含硅材料除去。该方法如下。
首先,在小瓶中将1g调色剂添加并且分散在31g氯仿中,并且将除了有机硅聚合物颗粒以外的含硅材料从调色剂中分离。为了进行分散,通过使用超声均化器处理30分钟来制备分散液。处理条件如下。
超声处理仪器:VP-050超声均化器(TIETECH Co.,Ltd.)
微芯片:步进型微芯片,前端直径
微芯片的前端位置:玻璃小瓶的中央部,距小瓶的底面5mm高度
超声条件:30%强度,30分钟;在该处理期间,在将小瓶用冰水冷却以防止分散液的温度上升的同时施加超声波。
将分散液转移至摆动转子用玻璃管(50mL)中,并且使用离心分离机(H-9R,Kokusan Co.,Ltd.)在58.33S-1的条件下进行离心分离30分钟。在离心分离后的玻璃管内使以下物质分离:除了有机硅聚合物颗粒以外的含硅材料、和通过将除了有机硅聚合物颗粒以外的含硅材料从调色剂中除去来提供的残渣。将通过将除了有机硅聚合物颗粒以外的含硅材料从调色剂中除去来提供的残渣取出并且在真空条件(40℃/24小时)下干燥,从而获得通过将除了有机硅聚合物颗粒以外的含硅材料从调色剂中除去来提供的样品。
然后,使用通过以上获得的样品或有机硅聚合物颗粒,使用固体29Si-NMR测量并且计算有机硅聚合物颗粒的构成化合物的存在比和有机硅聚合物颗粒中的T3单元结构的比例。
热解GC/MS用于有机硅聚合物颗粒的构成化合物的种类的分析。
通过分析源自有机硅聚合物颗粒并且通过调色剂在550℃至700℃下的热解产生的热解物组分的质谱来鉴定有机硅聚合物颗粒的构成化合物的种类。
热解GC/MS的测量条件
热解仪器:JPS-700(Japan Analytical Industry Co.,Ltd.)
热解温度:590℃
GC/MS仪器:Focus GC/ISQ(Thermo Fisher)
柱:HP-5MS,长度60m,内径0.25mm,膜厚度0.25μm
注入口温度:200℃
流动压力:100kPa
分流:50mL/min
MS离子化:EI
离子源温度:200℃,质量范围45至650
然后使用固体29Si-NMR测量并且计算所鉴定的有机硅聚合物颗粒的构成化合物的存在比。
在固体29Si-NMR中,根据键合至有机硅聚合物颗粒的构成化合物中的Si的官能团的结构,在不同的位移区域检测到峰。
可以通过使用参比样品来鉴定各峰的官能团的结构。可以由获得的峰面积计算各构成化合物的存在比。可以通过计算T3单元结构的峰面积相对于总峰面积的比例来求出。
固体29Si-NMR的测量条件如下。
仪器:JNM-ECX5002(JEOL RESONANCE)
温度:室温
测量方法:DDMAS法,29Si,45°
样品管:氧化锆
样品:以粉末形式填充至样品管中
样品转速:10kHz
弛豫延迟:180s
扫描:2,000
在该测量之后,对于有机硅聚合物颗粒的氯仿不溶性物质,对于具有不同的取代基和结合基团的多种硅烷组分通过曲线拟合进行峰分离,分为以下结构X1、结构X2、结构X3和结构X4,并且计算它们各自的峰面积。
以下示出的结构X3为本发明中的T3单元结构。
结构X1:(Ri)(Rj)(Rk)SiO1/2 (A1)
结构X2:(Rg)(Rh)Si(O1/2)2 (A2)
结构X3:RmSi(O1/2)3 (A3)
结构X4:Si(O1/2)4 (A4)
式(A1)、(A2)和(A3)中的Ri、Rj、Rk、Rg、Rh和Rm表示结合有硅的例如具有1至6个碳的烃基等有机基团、卤素原子、羟基、乙酰氧基或烷氧基。
通过13C-NMR来鉴定由前述Ra表示的烃基。
13C-NMR(固体)的测量条件
仪器:来自JEOL RESONANCE,Inc.的JNM-ECX500II
样品管:3.2mmφ
样品:以粉末形式填充至样品管中
测量温度:室温
脉冲模式:CP/MAS
测量核频率:123.25MHz(13C)
参比物质:金刚烷(外部标准:29.5ppm)
样品转速:20kHz
接触时间:2ms
延迟时间:2s
累积次数:1024次
在该方法中,通过源自例如结合有硅原子的甲基(Si-CH3)、乙基(Si-C2H5)、丙基(Si-C3H7)、丁基(Si-C4H9)、戊基(Si-C5H11)、己基(Si-C6H13)、或苯基(Si-C6H5)的信号的有无来确认由Ra表示的烃基。
当更细的结构区分必要时,可以将1H-NMR测量的结果与前述13C-NMR测量和29Si-NMR测量的结果一起使用来进行鉴定。
包含在调色剂中的外部添加剂A的定量
可以通过以下方法来测量包含在调色剂中的有机硅聚合物颗粒(外部添加剂A)的含有量。
X射线荧光测量基于JIS K 0119-1969,并且具体如下来进行。使用“Axios”波长色散型X射线荧光分析仪(PANalytical B.V.)作为测量仪器,并且使用仪器所附的“SuperQ版本5.0L”(PANalytical B.V.)软件,从而设定测量条件和分析测量数据。Rh用作X射线管阳极;真空用作测量气氛;并且测量直径(准直器掩模直径(collimator mask diameter))为27mm。关于测量,使用Omnian方法在元素F至U的范围内进行测量,并且,在轻元素的测量的情况下使用正比计数器(PC)并在重元素的测量的情况下使用闪烁计数器(SC)来进行检测。
设定X射线发生器的加速电压和电流值从而提供2.4kW的输出。对于测量样品,将4g调色剂导入至专用的压制用铝环并且使其平整,并且,使用“BRE-32”压片成形机(Maekawa Testing Machine Mfg.Co.,Ltd.),通过借助在20MPa下压缩60秒成形为厚度为2mm且直径为39mm来生产粒料,并且使用该粒料作为测量样品。
对在前述条件下成形的粒料进行X射线照射,并且用色散元件(dispersionelement)使所得特征X射线(荧光X射线)色散。通过基本参数法(FP法)来分析以对应于包含在样品中的各元素固有的波长的角度色散的荧光X射线的强度,获得包含在调色剂中的各元素的含有比率作为分析的结果,并且求出调色剂中的硅原子含有量。
然后,对于结构使用例如固体29Si-NMR和热解GC/MS来鉴定的有机硅聚合物颗粒的构成化合物,由其分子量求出硅质量比。
可以由通过X射线荧光来确定的调色剂中的硅含有量与结构使用例如固体29Si-NMR和热解GC/MS来确定的有机硅聚合物颗粒的构成化合物中的硅的含有比率之间的关系,通过计算来获得调色剂中的有机硅聚合物颗粒的含有量。
当调色剂中包含除了有机硅聚合物颗粒以外的含硅材料时,使用与上述相同的方法,可以获得通过将除了有机硅聚合物颗粒以外的含硅材料从调色剂中除去来提供的样品,并且可以将包含在调色剂中的有机硅聚合物颗粒定量。
用于测量外部添加剂的介电常数的方法
将电源、用作电流计的SI 1260电化学接口(electrochemical interface)(ToyoCorporation)和用作放大器的1296介电接口(dielectric interface)(ToyoCorporation)用于外部添加剂颗粒的介电常数的测量。
测量试样为通过使用压片成形机将样品加热成形为厚度为3.0±0.5mm的圆板状来制备的试样。使用掩模蒸镀在试样的上下面制作直径为10mm的圆形金属电极。
将测量电极连接至由此制备的测量试样,以10Hz的频率施加100mVp-p的交流电压,并且测量电容。使用下式计算测量试样的介电常数ε。
ε=dC/ε0S
d:测量试样的厚度(m)
C:电容(F)
ε0:真空的介电常数(F/m)
S:电极面积(m2)
外部添加剂A的形状因子SF-1
使用“S-4800”扫描电子显微镜(SEM)(产品名,Hitachi,Ltd.)来观察其中外部添加有外部添加剂的调色剂,如下来计算外部添加剂A的形状因子SF-1。
在放大100,000X至200,000X的视野中,使用“Image-Pro Plus 5.1J”(MediaCybernetics,Inc.)图像处理软件来计算100个外部添加剂A的一次颗粒的面积和周长。使用“用于测量外部添加剂A的数均一次粒径的方法”中描述的方法来区分观察到的特定的外部添加剂是否为外部添加剂A。
使用下式计算SF-1,并且将其平均值取作SF-1。
SF-1=(颗粒的最大长度)2/颗粒面积×π/4×100
外部添加剂B的覆盖率
通过用Image-Pro Plus版本5.0图像分析软件(Nippon Roper K.K.)对用S-4800Hitachi超高分辨率场发射扫描电子显微镜(Hitachi High-TechnologiesCorporation)获取的调色剂表面图像进行分析来确定覆盖率。S-4800的图像获取条件如下。
(1)试样制备
将导电性糊剂以薄层涂布在试样台(15mm×6mm铝试样台)上并且将调色剂喷涂至其上。此外,用空气进行吹扫,从而将过量的调色剂从试样台除去并且进行充分干燥。在试样架中设置试样台,并且用试样高度计将试样台高度调节至36mm。
(2)S-4800观察条件设定
使用通过用S-4800观察背散射电子图像获得的图像来确定覆盖率。在覆盖率的分析期间,预先使用能量色散型X射线分析仪(EDX)来进行元素分析,并且在将调色剂表面上除了外部添加剂B以外的颗粒排除之后进行测量。当外部添加剂B为二氧化硅时,可以通过借助EDS的元素分析和前述借助SEM的形状观察的组合来将外部添加剂B和有机硅聚合物颗粒彼此相区分。
将液氮导入至连接至S-4800壳体的防污染阱直至溢出,并且进行30分钟的静置。启动S-4800的“PC-SEM”,并且进行冲洗(清洗作为电子源的FE芯片)。点击屏幕上的控制面板中的加速电压显示区域,并且按下[冲洗]按钮以打开冲洗执行对话框。确认冲洗强度为2,并且执行。确认由于冲洗导致的发射电流为20μA至40μA。将试样架插入S-4800壳体的试样室。在控制面板上按下[原点]从而将试样架转移至观察位置。
点击加速电压显示区域以打开HV设定对话框,将加速电压设定为[1.1kV],并且将发射电流设定为[20μA]。在操作面板的[基本]选项卡中,将信号选择设置为[SE],对于SE检测器选择[上(U)]和[+BSE],并且通过在[+BSE]右侧的选择框中选择[L.A.100]使仪器处于背散射电子图像观察模式。类似地,在操作面板的[基本]选项卡中,将电子光学系统条件模块(electron optical system condition block)的探针电流设定为[标准];将调焦模式设定为[UHR];并且将WD设定为[4.5mm]。按下控制面板的加速电压显示区域中的[ON]按钮以施加加速电压。
(3)焦点调节
当通过旋转操作面板上的[粗调(COARSE)]聚焦旋钮获得一定程度的聚焦时,进行光圈对准的调节。点击控制面板中的[对准],显示对准对话框,并且选择[光束]。通过旋转操作面板上的STIGMA/ALIGNMENT旋钮(X,Y)使显示的光束移动至同心圆的中心。然后选择[光圈],并且每次旋转一个STIGMA/ALIGNMENT旋钮(X,Y),并且进行调节以使图像的移动停止或使移动最小化。关闭光圈对话框,并且用自动调焦进行调焦。然后将倍率设定为50,000X(50k),使用聚焦旋钮和STIGMA/ALIGNMENT旋钮如上进行焦点调节,并且再次用自动调焦进行调焦。再次重复该操作以实现聚焦。这里,当观察面具有大的倾斜角度时,覆盖率的测量精度容易降低,因此,在焦点调节期间选择作为整体的观察面的同时聚焦,并且在选择尽可能小的表面倾斜度的情况下进行分析。
(4)图像保存
使用ABC模式进行亮度调节,并且拍摄并保存尺寸为640×480像素的照片。使用该图像文件如下进行分析。每种调色剂拍摄一张照片,并且获得至少25个以上调色剂颗粒的图像。
(5)图像分析
在本发明中,通过使用下述分析软件进行通过前述方法得到的图像的二值化来确定覆盖率。这里,将上述的单一界面划分为12个正方形并且各自进行分析。Image-Pro Plus版本5.0图像分析软件的分析条件如下。
Image-Pro Plus 5.1J软件
从工具栏中的“测量”依次选择“计数/尺寸”和“选项”并且设定二值化条件。在对象提取选项中选择8个连接并且将平滑化(smoothing)设定为0。此外,不选择预筛选(pre-filter)、孔填充(hole filling)和包络线(enclosure line),并且将“排除边界线”设定为“否”。从工具栏中的“测量”选择“测量项目”,并且将2~107输入至面积筛选范围。
通过描绘正方形区域的轮廓来计算覆盖率。此时,使区域的面积(C)为24,000至26,000像素。用“处理”-二值化进行自动二值化,并且计算没有外部添加剂B(例如,二氧化硅)的区域的面积的总和(D)。
由正方形区域的面积C和没有外部添加剂B的区域的面积的总和D,使用下式来算出覆盖率。
覆盖率(%)=100-(D/C×100)
使用所有获得的数据的平均值作为覆盖率。
当在前述例如用于介电常数等的测量方法中测量样品为从调色剂颗粒表面分离的外部添加剂时,使用以下方法以将外部添加剂从调色剂颗粒分离。
1)对于非磁性调色剂
将160g蔗糖(Kishida Chemical Co.,Ltd.)添加至100mL去离子水中,然后通过在热水浴上加热的同时溶解来制备蔗糖浓稠液。将31g该蔗糖浓稠液和6mL Contaminon N导入至离心分离管中以制备分散液。将1g调色剂添加至该分散液中并且用例如刮刀使调色剂块破碎。
使用以上提及的摇床(shaker),将离心分离管在每1分钟往复350次的条件下振摇20分钟。在振摇之后,将溶液转移至摆动转子用玻璃管(50mL)中,并且用离心分离机(H-9R,Kokusan Co.,Ltd.)在58.33S-1的条件下进行离心分离30分钟。在离心分离之后,调色剂存在于玻璃管中的最上层并且外部添加剂存在于下层的水溶液侧。将下层的水溶液回收并且进行离心分离,从而将蔗糖与外部添加剂分离并且收集外部添加剂。根据需要重复离心分离,从而达到令人满意的分离,接着将分散液干燥以收集外部添加剂。
当存在数种外部添加剂时,可以利用例如离心分离从所收集的外部添加剂中选择目标外部添加剂。
具体地,在小瓶中将1g调色剂添加并且分散在31g氯仿中,并且通过使用超声均化器处理30分钟以进行分散来制备分散液。处理条件如下。
超声处理仪器:VP-050超声均化器(TIETECH Co.,Ltd.)
微芯片:步进型微芯片,前端直径φ2mm
微芯片的前端位置:玻璃小瓶的中央部,距小瓶的底面5mm高度
超声条件:30%强度,30分钟;在该处理期间,在将小瓶用冰水冷却以防止分散液的温度上升的同时施加超声波。
将分散液转移至摆动转子用玻璃管(50mL)中,并且使用离心分离机(H-9R,Kokusan Co.,Ltd.)在58.33S-1的条件下进行离心分离30分钟。在离心分离后的玻璃管内使构成调色剂的各材料分离。将各材料提取并且在真空条件(40℃/24小时)下干燥。测量各材料的体积电阻率,然后选择满足本发明所需的要件的外部添加剂A和B。
2)对于磁性调色剂
首先,通过将6mL Contaminon N(包含非离子性表面活性剂、阴离子性表面活性剂和有机助洗剂的pH为7的精密测量仪器清洗用中性清洗剂的10质量%水溶液,来自WakoPure Chemical Industries,Ltd.)导入至100mL去离子水中来制备分散介质。将5g调色剂添加至该分散介质中,并且使用超声分散机(VS-150,AS ONE Corporation)进行分散5分钟。接着将其置于来自Iwaki Sangyo Co.,Ltd.的“KM Shaker”(型号:V.SX)中,并且在每1分钟往复350次的条件下进行振摇20分钟。
然后在使用钕磁体来约束调色剂颗粒的情况下回收上清液。通过将该上清液干燥来收集外部添加剂。当不能收集到足量的外部添加剂时,重复该过程。
当存在数种外部添加剂时,如在非磁性调色剂的情况下那样,利用例如离心分离从所收集的外部添加剂中选择目标外部添加剂。
外部添加剂A和B在调色剂表面的分散度评价指数
使用“S-4800”扫描电子显微镜来确定外部添加剂A和B在调色剂表面的分散度评价指数。在放大10,000X的视野中,在同一视野中、在1.0kV的加速电压下对其中外部添加有外部添加剂的调色剂进行观察。使用“Image J”图像处理软件如下所述由观察到的图像进行计算。
进行二值化从而仅提取外部添加剂;确定外部添加剂的个数n和相对于所有外部添加剂的重心坐标;并且,对于各外部添加剂,确定与最接近的外部添加剂的距离dn min。使用d ave作为图像内的外部添加剂之间的最接近距离的平均值,通过下式给出分散度。
通过前述方法对50个随机选择用于观察的调色剂颗粒求出分散度,并且使用其平均值作为分散度评价指数。
如“用于测量外部添加剂A的数均一次粒径的方法”中描述的方法中那样进行对调色剂中的外部添加剂A和B的区分。在对调色剂的观察期间,对外部添加剂的各颗粒进行EDS分析,并且由Si元素峰的有无作出关于所分析的颗粒是否为外部添加剂A和B的判断。
当调色剂包含外部添加剂C时,在对调色剂的观察期间,对外部添加剂的各颗粒进行EDS分析,并且通过将Ti与O的元素含有量(原子%)的比(Ti/O比)或者Sr、Ti与O的元素含有量(原子%)的比(Sr/Ti/O比)与标准品进行比较来鉴定细颗粒C。氧化钛的标准品从FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation(CAS No.:1317-80-2)获得,并且钛酸锶的标准品从FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation(CAS No.:12060-59-2)获得。
外部添加剂的固着率
在50mL小瓶中称量20g“Contaminon N”(包含非离子性表面活性剂、阴离子性表面活性剂和有机助洗剂的pH为7的精密测量仪器清洗用中性清洗剂的10质量%水溶液),并且进行与1g调色剂的混合。
将其置于来自Iwaki Sangyo Co.,Ltd.的“KM Shaker”(型号:V.SX)中,并且在将速度设定至50的情况下进行振摇30秒。其用于使外部添加剂从调色剂颗粒表面转移至分散液侧,这取决于外部添加剂的附着状态。
然后,在非磁性调色剂的情况下,使用离心分离机(H-9R,Kokusan Co.,Ltd.)(在16.67s-1下5分钟)使调色剂颗粒与转移至上清液中的外部添加剂分离。在磁性调色剂的情况下,在使用钕磁体来约束调色剂颗粒的情况下将转移至上清液的外部添加剂分离,并且通过真空干燥(40℃/24小时)将沉降的调色剂颗粒干燥至固态,从而获得样品。
通过借助下述压制成形将调色剂转化为粒料来制成样品。对于在前述处理之前和在进行前述处理之后的调色剂样品,使用下述波长色散型X射线荧光分析(XRF)来将作为分析对象的外部添加剂的固有元素定量。使用以下给出的公式由通过前述处理未转移至上清液侧并且残留在调色剂颗粒表面上的外部添加剂的量来求出固着率。使用100个样品的算术平均值。
(i)所使用的仪器的实例
X射线荧光分析仪3080(Rigaku Corporation)
(ii)样品制备
使用样品压制成型机(Maekawa Testing Machine MFG.Co.,LTD.)来制备样品。将0.5g调色剂导入至铝环(型号:3481E1)中,将负荷设定为5.0吨,并且进行压制1分钟,从而生产粒料。
(iii)测量条件
测量直径:10φ
测量电位、电压:50kV,50至70mA
2θ角:25.12°
晶体板:LiF
测量时间:60秒
(iv)用于计算外部添加剂的固着率的方法
[式]外部添加剂的固着率(%)=
(源自处理后调色剂的外部添加剂的元素强度/源自处理前调色剂的外部添加剂的元素强度)×100
通过使用XRF测量将外部添加剂的固有元素定量来进行外部添加剂C与外部添加剂A和B的区分。
在其中难以通过外部添加剂的固有元素的定量来进行上述区分的那些情况下,使用各外部添加剂的粒径来进行外部添加剂A与外部添加剂B的区分。具体地,使用来自CPSInstruments,Inc的DC24000圆盘离心式粒度分布分析仪来测量利用前述离心分离来回收的上清液。这导致借助粒径的对上清液中的外部添加剂的存在量的定量,并且从与存在于原始调色剂颗粒中的外部添加剂的量的差导出外部添加剂在调色剂颗粒表面上的固着率。
在以下给出该方法的细节。
将CPS测量仪器专用的注射器针头安装在装配有针筒式过滤器(直径:13mm/孔径:0.45μm)(Advantec Toyo Kaisha,Ltd.)的全塑料一次性注射器(Tokyo Garasu KikaiCo.,Ltd.)的前端,并且采集0.1mL上清液。
将用注射器回收的上清液注入至DC24000圆盘离心式粒度分布分析仪中,并且借助粒径来测量外部添加剂颗粒的存在量。
测量方法的细节如下。
首先,使用CPS软件中的Motor Control使圆盘以24,000rpm旋转。然后使用Procedure Definitions来设定以下条件。
(1)样品参数
·最大直径:0.5μm
·最小直径:0.05μm
·颗粒密度:2.0至2.2g/mL(根据样品适当地调节)
·颗粒折射率:1.43
·颗粒吸收:0K
·非球形度因子(Non-sphericity Factor):1.1
(2)校准标准参数
·峰值直径:0.226μm
·半高峰宽:0.1μm
·颗粒密度:1.389g/mL
·流体密度:1.059g/mL
·流体折射率:1.369
·流体粘度:1.1cps
在设定这些条件之后,使用来自CPS Instruments,Inc.的AG300 Auto GradientBuilder并且使用8质量%的蔗糖水溶液和24质量%的蔗糖水溶液来制备密度梯度溶液,并且将15mL注入至测量容器中。
在注入之后,通过注入1.0mL十二烷(Kishida Chemical Co.,Ltd.)来形成油膜,从而防止密度梯度溶液的蒸发,并且保持仪器静置至少30分钟以使其稳定。
在待机之后,用0.1mL注射器将校准用标准颗粒(基于重量的中值粒径:0.226μm)注入至测量仪器中,并且进行校准。接着将前述采集的上清液注入至仪器中并且借助粒径来测量添加剂颗粒的存在量。
具体地,通过与借助使用外部添加剂本身的测量构建的校准曲线的面积值比较,由针对各粒径而出现的峰的面积进行定量,并且计算百分比。
在以下使用实施例和比较例更详细地描述本发明,但是本发明绝不限于此或者受其限制。除非另有具体说明,实施例和比较例中的份数在所有情况下均基于质量。
外部添加剂A1的生产例
第一步骤
将360.0份水导入至安装有温度计和搅拌机的反应容器中,并且添加15.0份浓度为5.0质量%的盐酸,从而提供均一的溶液。在25℃的温度下将其进行搅拌的同时,添加133.0份甲基三甲氧基硅烷,进行搅拌5小时,并且进行过滤,从而获得包含硅烷醇化合物或其部分缩合物的透明的反应液。
第二步骤
将540.0份水导入至安装有温度计、搅拌机和滴加设备的反应容器中,并且添加17.0份浓度为10.0质量%的氨水,从而提供均一的溶液。在35℃的温度下将其进行搅拌的同时,经0.5小时滴加100份在第一步骤中获得的反应液,并且进行搅拌6小时以获得悬浮液。将所得悬浮液用离心分离机处理,使细颗粒沉降,将其取出,并且用干燥机在200℃的温度下干燥24小时,从而获得含有聚烷基倍半硅氧烷的外部添加剂A1。
获得的外部添加剂A1的通过使用扫描电子显微镜观察到的数均粒径为100nm,并且在29Si-NMR测量中显示由RaSiO3/2表示的T3单元结构的峰。Ra为甲基,并且源自具有T3单元结构的硅的峰的面积的比例为1.00。在表1中给出外部添加剂A1的性质。
[表1]
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外部添加剂A2至A9的生产例
除了如表1中所示改变硅烷化合物、反应开始温度、催化剂的添加量和滴加时间以外,如外部添加剂A1的生产例中那样来获得外部添加剂A2至A9。在表1中给出其性质。
外部添加剂A10的生产例
使用来自Cabot Corporation的TGC-191作为外部添加剂A10。在表1中给出外部添加剂A10的性质。
外部添加剂A11至A15的生产例
除了如表1中所示改变硅烷化合物、反应开始温度、催化剂的添加量和滴加时间以外,如外部添加剂A1的生产例中那样来获得外部添加剂A11至A15。在表1中给出其性质。
外部添加剂B1至B6
使用表2中所示的颗粒作为外部添加剂B1至B6。
[表2]
表中的粒径为数均一次粒径。
将其中二氧化硅为主要组分的外部添加剂颗粒用相对于100份各粒径的二氧化硅细颗粒为30份的六甲基二硅氮烷(HMDS)和10份的二甲基硅油来疏水化处理。
用于生产其中聚甲基倍半硅氧烷为主要组分的外部添加剂颗粒的方法如下。
首先,将336份水和3份作为酸催化剂的十二烷基苯磺酸导入至反应容器中,并且在搅拌的同时经10分钟滴加45份作为硅烷醇形成性硅化合物的甲基三甲氧基硅烷,并且使水解反应和缩合反应同时进行。将滴加期间的反应体系的温度升高控制为20℃至25℃。
在完成甲基三甲氧基硅烷的滴加之后,在将反应液的温度控制为20℃至25℃的同时继续搅拌。在甲基三甲氧基硅烷滴加开始后24小时之后,通过7.4份5%的氢氧化钠水溶液的导入来将催化剂中和,由此完成水解反应和缩合反应并且得到水性悬浮液。使用喷雾干燥器将获得的水性悬浮液干燥,从而获得聚有机倍半硅氧烷细颗粒。根据期望的介电常数通过在用于滴加的甲基三甲氧基硅烷中适当地混合四甲氧基硅烷来进行调节。
外部添加剂C1和C2的生产例
使用表3中所示的颗粒作为外部添加剂C1和C2。
[表3]
表中的粒径为数均一次粒径。
调色剂颗粒1的生产例
将89.5份苯乙烯、9.2份丙烯酸丁酯、1.3份丙烯酸和3.2份正月桂基硫醇混合并且溶解。向该溶液中添加1.5份Neogen RK(Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co.,Ltd.)溶解在150份去离子水中的水溶液,并且进行分散。在缓慢地搅拌10分钟的同时,还添加0.3份过硫酸钾溶解在10份去离子水中的水溶液。在用氮气置换之后,在70℃下进行乳液聚合6小时。在完成聚合之后,将反应液冷却至室温并且添加去离子水,从而获得固体成分浓度为12.5质量%且基于体积的中值粒径为0.2μm的树脂颗粒分散液。
脱模剂分散液的制备
在385份去离子水中将100份脱模剂(山嵛酸山嵛酯,熔点:72.1℃)和15份NeogenRK混合,并且通过使用JN100湿式喷磨机(JOKOH Co.,Ltd.)分散约1小时来获得脱模剂分散液。脱模剂分散液的浓度为20质量%。
着色剂分散液的制备
在885份去离子水中将100份作为着色剂的“Nipex 35”(Orion EngineeredCarbons LLC)和15份Neogen RK混合,并且通过使用JN100湿式喷磨机分散约1小时来获得着色剂分散液。
使用均化器(Ultra-Turrax T50,IKA)将265份树脂颗粒分散液、10份脱模剂分散液和10份着色剂分散液分散。在搅拌的同时将容器内的温度调节至30℃,并且通过添加1mol/L盐酸将pH调节至5.0。在静置3分钟之后,开始加热并且使温度升高至50℃,并且进行聚集颗粒的生产。在处于该状态下的同时,使用“Coulter Counter Multisizer 3”(注册商标,Beckman Coulter,Inc.)来测量聚集颗粒的粒径。一旦重均粒径达到6.5μm,添加1mol/L氢氧化钠水溶液,从而将pH调节至8.0并且使颗粒生长停止。
此后,使温度升高至95℃并且进行聚集颗粒的熔合和球形化。当平均圆形度达到0.980时,开始冷却并且使温度降低至30℃,从而获得调色剂颗粒分散液1。
将盐酸添加至所得调色剂颗粒分散液1中以将pH调节至1.5以下,并且在搅拌的情况下保持1小时;接着用加压过滤器进行固液分离,从而获得调色剂滤饼。使其在去离子水中再浆化来再次制成分散液,接着用前述滤器进行固液分离。重复再浆化和固液分离直至滤液的电导率达到5.0μS/cm以下,并且通过最终的固液分离得到调色剂滤饼。
使用Flash Jet Dryer气流干燥机(Seishin Enterprise Co.,Ltd.)将获得的调色剂滤饼干燥。干燥条件为吹入温度为90℃并且干燥机出口温度为40℃,并且根据调色剂滤饼的含水率将调色剂滤饼供给速度调节至使出口温度不偏离40℃的速度。使用基于附壁效应的多级分级机来切割细颗粒和粗大颗粒,从而获得调色剂颗粒1。
调色剂1的生产例
将100份调色剂颗粒1和1.0份外部添加剂A1导入至其中7℃的水在夹套内流动的亨舍尔混合机(型号FM10C,Nippon Coke&Engineering Co.,Ltd.)中。
在夹套内的水温稳定在7℃±1℃之后,在旋转叶片的圆周速度为49m/sec下进行混合5分钟。在此期间适当地调节流经夹套的水量,以使亨舍尔混合机的水槽内的温度不超过25℃。
然后将0.2份外部添加剂C1导入至亨舍尔混合机中作为补充添加,并且,在夹套内的水温稳定在7℃±1℃之后,在旋转叶片的圆周速度为38m/sec下进行混合3分钟。在此期间适当地调节流经夹套的水量,以使亨舍尔混合机的水槽内的温度不超过25℃。
然后将1.5份外部添加剂B1导入至亨舍尔混合机中作为补充添加,并且,在夹套内的水温稳定在7℃±1℃之后,在旋转叶片的圆周速度为38m/sec下进行混合5分钟,从而得到调色剂混合物1。在此期间适当地调节流经夹套的水量,以使亨舍尔混合机的水槽内的温度不超过25℃。
将获得的调色剂混合物1在开口为75μm的筛子上筛分,从而获得调色剂1。在表4中给出调色剂1的性质。
[表4]
调色剂2至39的生产例
除了如表5中所示改变调色剂的外部添加配方和外部添加条件以外,如调色剂1的生产例中那样来获得调色剂2至39。在表4中给出其性质。调色剂27至39为用于比较例的调色剂。
[表5]
实施例1
使用改造为使得能够调节定影温度和处理速度的来自Canon,Inc.的LBP652C激光束打印机来进行以下评价。此外,使盒的容器容量增大,使调色剂填充量增加,并且导入调色剂1。
耐久显影性的评价
在将填充有调色剂1的主体和盒在高温高湿环境(温度=32.5℃,湿度=80%RH)下保持24小时之后进行耐久显影性的评价。
通过输出5mm见方的实黑图像并且使用SPI滤波器与作为反射浓度计的MacBeth浓度计(MacBeth Corporation)进行测量来测量图像浓度。在其中以Bk打印率为1.5%的1张间歇模式来输出图像的耐久性试验条件下,将耐久性试验开始时的图像浓度、在输出12,000张之后的图像浓度与在输出24,000张之后的图像浓度进行比较,并且计算相应的降低率并使用以下标准来评价。认为C以上的评分是令人满意的。
A:图像浓度降低率小于3%。
B:图像浓度降低率为至少3%且小于5%。
C:图像浓度降低率为至少5%且小于7%。
D:图像浓度降低率为至少7%。
在表6中给出评价的结果。
对感光构件的融着性(对鼓的融着)的评价
在前述耐久显影性评价中输出12,000张和24,000张之后,使用放大镜来观察外部添加剂聚集块对感光构件表面的融着。以下给出评价标准。认为C以上的评分是令人满意的。
A:完全不存在融着物。
B:在感光构件的表面上存在直径小于0.10mm的融着物。
C:在感光构件的表面上存在直径为至少0.10mm且小于0.40mm的融着物。
D:在感光构件的表面上存在直径为至少0.40mm的融着物。
在表6中给出评价的结果。
由于控制不良导致的显影重影
在前述耐久显影性评价中输出12,000张和24,000张之后,在转印纸的前半部分上形成多个10mm×10mm的实心图像并且在后半部分上形成2点3间隔的半色调图像。目视判断在半色调图像中实心图像的痕迹可以被识别的程度。认为C以上的评分是令人满意的。
A:不产生重影。
B:产生非常轻微的重影。
C:产生轻微的重影。
D:产生显著的重影。
在表6中给出评价的结果。
[表6]
在表中,“C.E.”表示“比较例”。
实施例2至26和比较例1至13
除了将调色剂改变为调色剂2至39以外,进行与实施例1中相同的评价。在表6中给出评价的结果。
虽然已经参考示例性实施方案描述了本发明,但是应当理解的是,本发明不限于公开的示例性实施方案。所附权利要求的范围要符合最宽泛的解释从而涵盖所有这样的修改以及等同的结构和功能。
Claims (4)
1.一种调色剂,其包含:
含有粘结剂树脂的调色剂颗粒,和
外部添加剂,其特征在于,
所述外部添加剂含有外部添加剂A和外部添加剂B;
所述外部添加剂A的数均一次粒径为35nm至300nm;
所述外部添加剂A的在10Hz下测得的介电常数εra为不超过3.50;
所述外部添加剂A的形状因子SF-1为不超过114;
所述外部添加剂A为含有有机硅聚合物的有机硅聚合物颗粒,并且所述有机硅聚合物具有其中硅原子与氧原子彼此交替键合的结构;
所述有机硅聚合物中的一部分硅原子具有由RaSiO3/2表示的T3单元结构;
Ra表示具有1至6个碳的烷基或苯基;
在所述外部添加剂A的29Si-NMR测量中,源自具有T3单元结构的硅的峰的面积相对于源自包含在所述外部添加剂A中的所有硅元素的峰的总面积的比例为0.50至1.00;
所述外部添加剂B的数均一次粒径为5nm至25nm;
所述外部添加剂B的在10Hz下测得的介电常数εrb满足以下给出的式(A):
0.50≤εrb-εra(A);
所述外部添加剂B对调色剂颗粒表面的覆盖率为50%至100%,并且
所述外部添加剂A在所述调色剂颗粒表面上的固着率Aa和所述外部添加剂B在所述调色剂颗粒表面上的固着率Ab满足以下给出的式(B):
|Aa-Ab|≤50%(B)。
2.根据权利要求1所述的调色剂,其中所述外部添加剂A的分散度评价指数为0.50至2.00,并且
所述外部添加剂B的分散度评价指数不超过0.40。
3.根据权利要求1或2所述的调色剂,其中所述外部添加剂包含外部添加剂C;
所述外部添加剂C含有选自由氧化钛细颗粒和钛酸锶细颗粒组成的组中的至少一种;并且
所述外部添加剂C在所述调色剂颗粒表面上的固着率Ac为至少40%。
4.根据权利要求1或2所述的调色剂,其中所述外部添加剂B为二氧化硅颗粒。
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