本發(fā)明涉及一種電子照相設(shè)備用導(dǎo)電性部件。
背景技術(shù):
采用電子照相方式的復(fù)印機(jī)、打印機(jī)、傳真機(jī)等電子照相設(shè)備具備帶電輥、顯影輥、轉(zhuǎn)印輥、調(diào)色劑供給輥等導(dǎo)電性輥、以及轉(zhuǎn)印帶、定影帶等導(dǎo)電性帶之類的導(dǎo)電性部件。作為這種導(dǎo)電性部件,已知有在導(dǎo)電性橡膠彈性體層的外周具備表層的導(dǎo)電性部件。有時(shí)在導(dǎo)電性橡膠彈性體層中配合發(fā)揮均勻的導(dǎo)電性的離子導(dǎo)電劑。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1日本特開2008-129520號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的問題
隨著電子照相設(shè)備的高壽命化,施加在導(dǎo)電性部件的電氣、物理負(fù)荷變大。在這種狀況下,若在導(dǎo)電性橡膠彈性體層中配合的離子導(dǎo)電劑的離子向表層轉(zhuǎn)移,而使表層硬化劣化,則表層的伸長(zhǎng)率降低而產(chǎn)生裂紋。
本發(fā)明要解決的問題是提供一種防止由導(dǎo)電性橡膠彈性體層中配合的離子導(dǎo)電劑引起的表層的硬化劣化而提高防止表層的耐久性的電子照相設(shè)備用導(dǎo)電性部件。
解決問題的手段
本發(fā)明所涉及的電子照相設(shè)備用導(dǎo)電性部件的要點(diǎn)在于,具備含有交聯(lián)橡膠及離子導(dǎo)電劑的導(dǎo)電性橡膠彈性體層、和在上述導(dǎo)電性橡膠彈性體層的外周形成的表層,上述表層含有聚合物及多酚。
作為離子導(dǎo)電劑的陰離子,可列舉為高氯酸陰離子、雙(三氟甲磺酰)亞胺陰離子、三氟甲磺酸鹽陰離子、氯離子、溴離子、對(duì)甲苯磺酸鹽陰離子中的1種或2種以上。
作為多酚,可列舉為單寧、沒食子酸、鞣花酸、鄰苯三酚、兒茶素、綠原酸中的1種或2種以上。作為單寧,可列舉為水解型單寧。
作為電子照相設(shè)備用導(dǎo)電性部件,可列舉為帶電輥。
發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明所涉及的電子照相設(shè)備用導(dǎo)電性部件,通過在表層中配合多酚,即使在隨著電子照相設(shè)備的高壽命化而使施加在導(dǎo)電性部件的電氣、物理負(fù)荷變大的狀況下,也可防止從導(dǎo)電性橡膠彈性體層轉(zhuǎn)移的離子導(dǎo)電劑的離子所引起的表層的硬化劣化從而提高表層的耐久性。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式所涉及的電子照相設(shè)備用導(dǎo)電性輥的立體圖(a),及其周向剖面圖(b)。
圖2是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式所涉及的電子照相設(shè)備用導(dǎo)電性帶的立體圖(a),其周向局部剖面圖(b)。
具體實(shí)施方式
以下,對(duì)本發(fā)明所涉及的電子照相設(shè)備用導(dǎo)電性部件進(jìn)行說明。
本發(fā)明所涉及的電子照相設(shè)備用導(dǎo)電性部件適用于采用電子照相方式的復(fù)印機(jī)、打印機(jī)、傳真機(jī)等電子照相設(shè)備所具備的帶電輥、顯影輥、轉(zhuǎn)印輥、調(diào)色劑供給輥等導(dǎo)電性輥、以及轉(zhuǎn)印帶、定影帶等導(dǎo)電性帶之類的導(dǎo)電性部件。
本發(fā)明所涉及的電子照相設(shè)備用導(dǎo)電性部件具備導(dǎo)電性橡膠彈性體層和在導(dǎo)電性橡膠彈性體層的外周形成的表層。圖1表示作為導(dǎo)電性部件的導(dǎo)電性輥的一個(gè)實(shí)施方式。圖2表示作為導(dǎo)電性部件的導(dǎo)電性帶的一個(gè)實(shí)施方式。
如圖1所示,本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式所涉及的電子照相設(shè)備用導(dǎo)電性輥10(以下,有時(shí)稱為導(dǎo)電性輥10)具備軸體12、在軸體12的外周形成的導(dǎo)電性橡膠彈性體層14、和在導(dǎo)電性橡膠彈性體層14的外周形成的表層16。導(dǎo)電性橡膠彈性體層14與軸體12連接地配置。表層16與導(dǎo)電性橡膠彈性體層14連接地配置。
軸體12只要具有導(dǎo)電性即可,沒有特別限定。具體地,可以舉例說明為由鐵、不銹鋼、鋁等金屬制成的實(shí)心體、中空體構(gòu)成的芯棒等??梢愿鶕?jù)需要在軸體12的表面涂布粘合劑、底涂劑等。即,導(dǎo)電性橡膠彈性體層14可以經(jīng)粘合劑層(底涂劑層)而與軸體12粘合??梢愿鶕?jù)需要對(duì)粘合劑、底涂劑等進(jìn)行導(dǎo)電化。
導(dǎo)電性橡膠彈性體層14含有交聯(lián)橡膠及離子導(dǎo)電劑。導(dǎo)電性橡膠彈性體層14由含有未交聯(lián)橡膠及離子導(dǎo)電劑的導(dǎo)電性橡膠組合物形成。交聯(lián)橡膠,通過使未交聯(lián)橡膠交聯(lián)而得到。未交聯(lián)橡膠,可以是極性橡膠,也可以是非極性橡膠。從導(dǎo)電性優(yōu)異等觀點(diǎn)出發(fā),未交聯(lián)橡膠優(yōu)選為極性橡膠。
極性橡膠是具有極性基團(tuán)的橡膠,作為極性基團(tuán),可列舉為氯基、腈基、羧基、環(huán)氧基等。作為極性橡膠,具體地可列舉為氯醇橡膠、丁腈橡膠(NBR)、聚氨酯橡膠(U)、丙烯酸橡膠(丙烯酸酯和2-氯乙基乙烯基醚的共聚物、ACM)、氯丁橡膠(CR)、環(huán)氧化天然橡膠(ENR)等。在極性橡膠中,從特別容易降低體積電阻率等觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選為氯醇橡膠、丁腈橡膠(NBR)。
作為氯醇橡膠,可列舉為表氯醇的均聚物(CO)、表氯醇-環(huán)氧乙烷二元共聚物(ECO)、表氯醇-烯丙基縮水甘油醚二元共聚物(GCO)、表氯醇-環(huán)氧乙烷-烯丙基縮水甘油醚三元共聚物(GECO)等。
作為聚氨酯橡膠,可列舉為在分子內(nèi)具有醚鍵的聚醚型的聚氨酯橡膠。聚醚型的聚氨酯橡膠可以通過在兩個(gè)末端具有羥基的聚醚和二異氰酸酯的反應(yīng)而制造。作為聚醚,沒有特別限定,但可列舉為聚乙二醇、聚丙二醇等。作為二異氰酸酯,沒有特別限定,但可列舉為甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯等。
作為離子導(dǎo)電劑,可列舉為季銨鹽、季鏻鹽等。其中,在通電耐久時(shí)離子導(dǎo)電劑難以從導(dǎo)電性橡膠彈性體層14中滲出這一點(diǎn)上優(yōu)選季鏻鹽。
作為季銨鹽的陽離子,可列舉為以下述式(1)表示的陽離子等。
(化學(xué)式1)
R1R2R3R4N+ (1)
在式(1)中,R1、R2、R3、R4是與氮原子鍵合的取代基,是碳原子數(shù)為1-18的烷基或芳基,表示為甲基、乙基、丙基、丁基、己基、辛基、癸基、苯基、二甲苯基等。R1、R2、R3、R4可以全部都是同一種類的取代基,也可以是彼此或者部分不同種類的取代基。
在式(1)中,若作為非極性基團(tuán)的烷基或芳基的碳鏈變長(zhǎng),則離子性容易下降,因此從低電阻化的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選四個(gè)烷基中的三個(gè)烷基的碳原子數(shù)為4以下,并且剩余的一個(gè)烷基的碳原子數(shù)在1-16的范圍內(nèi)。
作為季鏻鹽的陽離子,可列舉為以下述式(2)表示的陽離子等。
(化學(xué)式2)
R5R6R7R8P+ (2)
在式(2)中,R5、R6、R7、R8是與磷原子鍵合的取代基,是碳原子數(shù)為1-18的烷基或芳基,表示為甲基、乙基、丙基、丁基、己基、辛基、癸基、苯基、二甲苯基等。R5、R6、R7、R8可以全部都是同一種類的取代基,也可以是彼此或者部分不同種類的取代基。
在式(2)中,若作為非極性基團(tuán)的烷基或芳基的碳鏈變長(zhǎng),則離子性容易下降,因此從低電阻化的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選四個(gè)烷基中的三個(gè)烷基的碳原子數(shù)為4以下,并且剩余的一個(gè)烷基的碳原子數(shù)在1-16的范圍內(nèi)。
作為離子導(dǎo)電劑的陰離子,具體地,可列舉為高氯酸陰離子(ClO4-)、雙(三氟甲磺酰)亞胺陰離子(TFSI)、三氟甲磺酸鹽陰離子(TF)、氯離子(Cl-)、溴離子(Br-)、對(duì)甲苯磺酸鹽陰離子(TS)等。離子導(dǎo)電劑的陰離子可以僅由這些之中的一種構(gòu)成,也可以由這些之中的兩種以上構(gòu)成。另外,在這些之中,從在極性橡膠中容易解離等觀點(diǎn)出發(fā),特別優(yōu)選為ClO4-、TFSI,TF。另外,例如在帶電輥中容易使帶電性良好等觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選為高氯酸陰離子(ClO4-)。
作為離子導(dǎo)電劑的含量,從確保期望的導(dǎo)電性等觀點(diǎn)出發(fā),以未交聯(lián)橡膠為100質(zhì)量份計(jì),優(yōu)選為0.1質(zhì)量份以上。另外,為了使電子照相設(shè)備高壽命化,離子導(dǎo)電劑的含有量變得更多,因此從電子照相設(shè)備的高壽命化的觀點(diǎn)出發(fā),以未交聯(lián)橡膠為100質(zhì)量份計(jì),優(yōu)選為0.3質(zhì)量份以上。進(jìn)一步優(yōu)選為0.5質(zhì)量份以上。另一方面,若離子導(dǎo)電劑過多,則在通電耐久時(shí)等離子導(dǎo)電劑容易從導(dǎo)電性橡膠彈性體層14滲出,因此,以未交聯(lián)橡膠為100質(zhì)量份計(jì),離子導(dǎo)電劑的含量?jī)?yōu)選為10質(zhì)量份以下。更優(yōu)選為5質(zhì)量份以下。
作為交聯(lián)劑,可列舉為硫磺交聯(lián)劑、過氧化物交聯(lián)劑、脫氯交聯(lián)劑。這些交聯(lián)劑可以單獨(dú)使用也可以兩種以上組合使用。
作為硫磺交聯(lián)劑,可列舉為粉末硫磺、沉淀硫磺、膠體硫磺、表面處理硫磺、不溶性硫磺、氯化硫磺、秋蘭姆系硫化促進(jìn)劑、高分子多硫化物等以往公知的硫磺交聯(lián)劑。
作為過氧化物交聯(lián)劑,可列舉為過氧化縮酮、二烷基過氧化物、過氧化酯、過氧化酮、過氧化二碳酸酯、二?;^氧化物、氫過氧化物等以往公知的過氧化物交聯(lián)劑。
作為脫氯交聯(lián)劑,可列舉為二硫代碳酸酯化合物。更具體而言,可列舉為喹喔啉-2,3-二硫代碳酸酯、6-甲基喹喔啉-2,3-二硫代碳酸酯、6-異丙基喹喔啉-2,3-二硫代碳酸酯、5,8-二甲基喹喔啉-2,3-二硫代碳酸酯等。
作為交聯(lián)劑的配合量,從難以滲出等觀點(diǎn)出發(fā),以未交聯(lián)橡膠為100質(zhì)量份計(jì),優(yōu)選為0.1-2質(zhì)量份的范圍內(nèi),更優(yōu)選為0.3-1.8質(zhì)量份的范圍內(nèi),進(jìn)一步優(yōu)選為0.5-1.5質(zhì)量份的范圍內(nèi)。
在使用脫氯交聯(lián)劑作為交聯(lián)劑的情況下,可以并用脫氯交聯(lián)促進(jìn)劑。作為脫氯交聯(lián)促進(jìn)劑,可列舉為1,8-二氮雜雙環(huán)(5,4,0)十一碳-7-烯(以下,簡(jiǎn)稱為DBU。)或其弱酸鹽。脫氯交聯(lián)促進(jìn)劑,可以作為DBU的形態(tài)使用,但從操作性方面而言,優(yōu)選以其弱酸鹽的形態(tài)使用。作為DBU的弱酸鹽,可列舉為碳酸鹽、硬脂酸鹽、2-乙基己酸鹽、苯甲酸鹽、水楊酸鹽、3-羥基-2-萘甲酸鹽、酚醛樹脂鹽、2-巰基苯并噻唑鹽、2-巰基苯并咪唑鹽等。
作為脫氯交聯(lián)促進(jìn)劑的含量,從難以滲出等觀點(diǎn)出發(fā),以(a)極性橡膠為100質(zhì)量份計(jì),優(yōu)選為0.1-2質(zhì)量份的范圍內(nèi)。更優(yōu)選為0.3-1.8質(zhì)量份的范圍內(nèi),進(jìn)一步優(yōu)選為0.5-1.5質(zhì)量份的范圍內(nèi)。
導(dǎo)電性橡膠彈性體層14,可以根據(jù)需要而含有1種或2種以上的炭黑等電子導(dǎo)電劑、潤(rùn)滑劑、抗老化劑、光穩(wěn)定劑、粘度調(diào)節(jié)劑、加工助劑、阻燃劑、增塑劑、發(fā)泡劑、填充劑、分散劑、消泡劑、顏料、脫模劑等各種添加劑。
導(dǎo)電性橡膠彈性體層14,根據(jù)交聯(lián)橡膠的種類、離子導(dǎo)電劑的配合量、電子導(dǎo)電劑的配合等而能夠調(diào)整為規(guī)定的體積電阻率。導(dǎo)電性橡膠彈性體層14的體積電阻率,根據(jù)用途等適當(dāng)設(shè)定為102-1010Ω·cm、103-109Ω·cm、104-108Ω·cm的范圍等即可。
導(dǎo)電性橡膠彈性體層14的厚度沒有特別限定,根據(jù)用途等適當(dāng)設(shè)定為0.1-10mm的范圍內(nèi)等即可。
表層16可作為表面的保護(hù)層等而發(fā)揮功能。作為形成表層16的主要材料,沒有特別限定,可列舉為聚酰胺(尼龍)系、丙烯酸系、聚氨酯系、硅酮系、氟系的聚合物。這些聚合物可以是改性的聚合物。作為改性基團(tuán),例如可列舉為N-甲氧基甲基、硅酮基(silicone group)、氟基等。
表層16除了作為主要材料的聚合物之外,還以多酚作為必要成分。即,表層16除了作為主要材料的聚合物之外,還含有多酚。多酚具有將具有氧化性的物質(zhì)還原的功能,抑制由氧化性物質(zhì)導(dǎo)致的表層16的聚合物的劣化(硬化劣化)。作為多酚,可列舉為單寧、沒食子酸、鞣花酸、鄰苯三酚、兒茶素、綠原酸等。這些既可單獨(dú)使用,也可以2種以上組合使用。另外,在形成表層16時(shí),出于交聯(lián)目的、干燥目的等而進(jìn)行熱處理的情況下,優(yōu)選所配合的多酚不因該熱處理而分解,因此,在這種情況下,優(yōu)選具有高于該熱處理溫度的熱分解溫度的多酚。具體而言,優(yōu)選例如熱分解溫度為200℃以上的多酚。單寧、沒食子酸、鞣花酸、鄰苯三酚、兒茶素、綠原酸的熱分解溫度均為200℃以上。不包括在多酚中的抗壞血酸雖然不是具有酚羥基的化合物,但是為具有兩個(gè)羥基的化合物??箟难岵痪哂幸种朴裳趸晕镔|(zhì)導(dǎo)致的表層16的聚合物的劣化(硬化劣化)的效果。另外,抗壞血酸的熱分解溫度不足200℃,不能在進(jìn)行熱處理的情況下使用。
多酚的含量,從抑制由氧化性物質(zhì)導(dǎo)致的表層16的聚合物的劣化(硬化劣化)的效果優(yōu)異等觀點(diǎn)出發(fā),以聚合物為100質(zhì)量份計(jì),優(yōu)選為0.3質(zhì)量份以上。更優(yōu)選為0.5質(zhì)量份以上,進(jìn)一步優(yōu)選為1.0質(zhì)量份以上。另外,從難以阻礙表層16的聚合物的交聯(lián)(可定形性難以變差)、確保表層16的聚合物成分的量從而易于確保彈性等觀點(diǎn)出發(fā),多酚的含量,以聚合物為100質(zhì)量份計(jì),優(yōu)選為5.0質(zhì)量份以下。更優(yōu)選為4.0質(zhì)量份以下,進(jìn)一步優(yōu)選為3.0質(zhì)量份以下。
單寧根據(jù)化學(xué)結(jié)構(gòu)的差異,大致分為水解型單寧和縮合型單寧??s合型單寧是多個(gè)分子的兒茶素以碳-碳鍵縮合而成。水解型單寧是由多元酚酸和多元醇形成,被水解后可生成多元酚酸和多元醇。在水解型單寧中,作為多元酚酸,可列舉為沒食子酸、沒食子酸的二聚體、鞣花酸等。由沒食子酸構(gòu)成多元酚酸的單寧為沒食子單寧,由沒食子酸的二聚體或鞣花酸構(gòu)成多元酚酸的單寧為鞣花單寧。作為多元醇,可列舉為糖(葡萄糖)、糖以外的環(huán)狀聚醇等。在水解型單寧中,單寧酸是從五倍子或沒食子中獲得的單寧,是五倍子酸或沒食子酸與葡萄糖的所有的羥基以酯鍵結(jié)合,并與酚羥基進(jìn)一步經(jīng)酯鍵結(jié)合的化合物。
作為單寧,從向溶劑(水系、有機(jī)系)中的溶解性或分散性優(yōu)異、表層形成材料的涂布性優(yōu)異等觀點(diǎn)出發(fā),更優(yōu)選為水解型單寧。水解型單寧因水、氧等而分解,其分解產(chǎn)物中包含多元酚酸。即,分解產(chǎn)物也是多酚,具有將具有氧化性的物質(zhì)還原的功能。
為了賦予導(dǎo)電性,可以在表層中適當(dāng)添加炭黑、石墨、c-TiO2、c-ZnO、c-SnO2(c-表示導(dǎo)電性。)、離子導(dǎo)電劑(季銨鹽、硼酸鹽、表面活性劑等)等以往公知的導(dǎo)電劑。另外,也可以根據(jù)需要適當(dāng)添加各種添加劑。作為添加劑,可列舉為潤(rùn)滑劑、硫化促進(jìn)劑、防老化劑、光穩(wěn)定劑、粘度調(diào)節(jié)劑、加工助劑、阻燃劑、增塑劑、發(fā)泡劑、填充劑、分散劑、消泡劑、顏料、脫模劑等。
表層的厚度沒有特別限定,但優(yōu)選為0.01-100μm的范圍內(nèi),更優(yōu)選為0.1-20μm的范圍內(nèi),進(jìn)一步優(yōu)選為0.3-10μm的范圍內(nèi)。表層的體積電阻率優(yōu)選為104-109Ω·cm,更優(yōu)選為105-108Ω·cm,進(jìn)一步優(yōu)選106-107Ω·cm的范圍內(nèi)。
導(dǎo)電性輥10例如可以按照以下方法制造。首先,將軸體12同軸地設(shè)置于輥成形模具的中空部,注入未交聯(lián)的導(dǎo)電性橡膠組合物,加熱、固化(交聯(lián))后脫模,或者通過在軸體12的表面對(duì)未交聯(lián)的導(dǎo)電性橡膠組合物進(jìn)行擠出成形等,而在軸體12的外周形成導(dǎo)電性橡膠彈性體層14。接著,在所形成的導(dǎo)電性橡膠彈性體層14的外周涂布表層形成用組合物,并根據(jù)需要進(jìn)行紫外線照射、熱處理,由此形成表層16。由此,能夠制造導(dǎo)電性輥10。作為涂布的方法,可以適用輥涂法、浸涂法、噴涂法等各種涂布法。若能夠以涂布來形成表層16,則能夠較薄且均勻地形成表層16,因此易于得到均勻的表面電阻。
表層形成用組合物由含有上述主要材料、導(dǎo)電劑、根據(jù)需要而含有的其他添加劑的物質(zhì)組成。表層形成用組合物優(yōu)選為液態(tài)以便能夠進(jìn)行涂覆。表層形成用組合物,從對(duì)粘度進(jìn)行調(diào)整等觀點(diǎn)出發(fā),可以適當(dāng)含有甲基乙基酮、甲苯、丙酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲基異丁基酮(MIBK)、THF、DMF等有機(jī)溶劑、甲醇、乙醇等水溶性溶劑等溶劑。
作為本發(fā)明所涉及的導(dǎo)電性輥的結(jié)構(gòu),并不限定于圖1所示的結(jié)構(gòu)。例如,在圖1所示的導(dǎo)電性輥10中,可以是在軸體12與導(dǎo)電性橡膠彈性體層14之間具備其他導(dǎo)電性橡膠彈性體層的結(jié)構(gòu)。在這種情況下,其他導(dǎo)電性橡膠彈性體層是作為導(dǎo)電性輥的基底的層,導(dǎo)電性橡膠彈性體層14作為進(jìn)行導(dǎo)電性輥的電阻調(diào)整的電阻調(diào)整層等而發(fā)揮功能。其他導(dǎo)電性橡膠彈性體層,例如可以由作為構(gòu)成導(dǎo)電性橡膠彈性體層14的材料而列舉的材料中的任意一種構(gòu)成。
另外,在圖1所示的導(dǎo)電性輥10中,可以是在導(dǎo)電性橡膠彈性體層14與表層16之間具備其他導(dǎo)電性橡膠彈性體層的結(jié)構(gòu)。在這種情況下,導(dǎo)電性橡膠彈性體層14是作為導(dǎo)電性輥的基底的層,其他導(dǎo)電性橡膠彈性體層作為進(jìn)行導(dǎo)電性輥的電阻調(diào)整的電阻調(diào)整層等而發(fā)揮功能。其他導(dǎo)電性橡膠彈性體層,例如可以由作為構(gòu)成導(dǎo)電性橡膠彈性體層14的材料而列舉的材料中的任意一種構(gòu)成。
接著,如圖2所示,本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式所涉及的電子照相設(shè)備用導(dǎo)電性帶20(以下,有時(shí)稱為導(dǎo)電性帶20)具備導(dǎo)電性橡膠彈性體層24、以及在導(dǎo)電性橡膠彈性體層24的外周形成的表層26。表層26與導(dǎo)電性橡膠彈性體層24連接配置。
導(dǎo)電性帶20的導(dǎo)電性橡膠彈性體層24設(shè)置為與導(dǎo)電性輥10的導(dǎo)電性橡膠彈性體層14相同的材料構(gòu)成。另外,導(dǎo)電性帶20的表層26設(shè)置為與導(dǎo)電性輥10的表層16相同的材料構(gòu)成。
在導(dǎo)電性帶20中,導(dǎo)電性橡膠彈性體層24,根據(jù)交聯(lián)橡膠的種類、離子導(dǎo)電劑的配合量、電子導(dǎo)電劑的配合等而能夠調(diào)整為規(guī)定的體積電阻率。導(dǎo)電性橡膠彈性體層24的體積電阻率,根據(jù)用途等適當(dāng)設(shè)定為102-1010Ω·cm、103-109Ω·cm、104-108Ω·cm的范圍等即可。在導(dǎo)電性帶20中,導(dǎo)電性橡膠彈性體層24的厚度沒有特別限定,根據(jù)用途等適當(dāng)設(shè)定為0.1-10mm的范圍內(nèi)等即可。
在導(dǎo)電性帶20中,表層26的厚度沒有特別限定,但優(yōu)選為0.01-100μm的范圍內(nèi),更優(yōu)選為0.1-20μm的范圍內(nèi),進(jìn)一步優(yōu)選為0.3-10μm的范圍內(nèi)。在導(dǎo)電性帶20中,表層26的體積電阻率優(yōu)選為104-109Ω·cm,更優(yōu)選為105-108Ω·cm,進(jìn)一步優(yōu)選為106-107Ω·cm的范圍內(nèi)。
導(dǎo)電性帶20例如可以按照以下方法制造。首先,在圓筒形模具的表面噴涂未交聯(lián)的導(dǎo)電性橡膠組合物,并對(duì)其進(jìn)行加熱、固化(交聯(lián)),由此形成導(dǎo)電性橡膠彈性體層24。接著,在導(dǎo)電性橡膠彈性體層24的外周噴涂表層形成用組合物,并對(duì)其進(jìn)行加熱、固化,由此形成表層26。接著,向?qū)щ娦韵鹉z彈性體層24與圓筒形模具之間吹送空氣,將圓筒形模具拔出,由此能夠制造導(dǎo)電性帶20。再有,上述特定的未交聯(lián)的導(dǎo)電性橡膠組合物在噴涂時(shí)可以適當(dāng)?shù)睾腥軇?/p>
作為本發(fā)明所涉及的導(dǎo)電性帶的結(jié)構(gòu),并不限定于圖2所示的結(jié)構(gòu)。例如,在圖2所示的導(dǎo)電性帶20中,可以是在導(dǎo)電性橡膠彈性體層24與表層26之間具備其他導(dǎo)電性橡膠彈性體層的結(jié)構(gòu)。在這種情況下,導(dǎo)電性橡膠彈性體層24是作為導(dǎo)電性帶20的基底的層,其他導(dǎo)電性橡膠彈性體層作為進(jìn)行導(dǎo)電性帶的電阻調(diào)整的電阻調(diào)整層等而發(fā)揮功能。其他導(dǎo)電性橡膠彈性體層,例如可以由作為構(gòu)成導(dǎo)電性橡膠彈性體層24的材料而列舉的材料中的任意一種構(gòu)成。
在由以上結(jié)構(gòu)構(gòu)成的電子照相設(shè)備用導(dǎo)電性部件中,在電子照相設(shè)備通電時(shí),在導(dǎo)電性橡膠彈性體層中配合的離子導(dǎo)電劑分極,其陰離子成分向?qū)щ娦韵鹉z彈性體層的表面轉(zhuǎn)移。該陰離子成分也向與導(dǎo)電性橡膠彈性體層連接的表層或者經(jīng)由其他的層而鄰接的表層轉(zhuǎn)移。例如ClO4-等離子導(dǎo)電劑的陰離子成分的氧化性較強(qiáng),表層的聚合物成分被氧化而劣化。隨著電子照相設(shè)備的高壽命化,施加于導(dǎo)電性部件的電氣、物理負(fù)荷越大,由氧化而導(dǎo)致的劣化的影響就越大。在本發(fā)明中,通過在表層中配合具有將具有氧化性的物質(zhì)還原的功能的多酚,抑制由氧化性物質(zhì)導(dǎo)致的表層的聚合物的劣化(硬化劣化)。即使在隨著電子照相設(shè)備的高壽命化而施加于導(dǎo)電性部件的電氣、物理負(fù)荷變大的狀況下,也可防止從導(dǎo)電性橡膠彈性體層轉(zhuǎn)移的離子導(dǎo)電劑的離子所引起的表層的硬化劣化而提高表層的耐久性。
實(shí)施例
以下,使用實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說明。
(實(shí)施例1)
<導(dǎo)電性橡膠組合物的制備>
以氯醇橡膠(ECO,日本瑞翁公司制造,“Hydrin T3106”)為100質(zhì)量份計(jì),添加3質(zhì)量份的離子導(dǎo)電劑<1>(四正丁基高氯酸銨、n-Bu4N·ClO4),2質(zhì)量份的作為交聯(lián)劑的硫磺(鶴見化學(xué)公司制造,“硫磺-PTC”),并用攪拌機(jī)對(duì)它們進(jìn)行攪拌、混合,制備導(dǎo)電性橡膠組合物。
<表層形成用組合物的制備>
將100質(zhì)量份的N-甲氧基甲基化尼龍(長(zhǎng)瀨精細(xì)化工公司制造,“EF30T”)、2質(zhì)量份的單寧酸(試劑,關(guān)東化學(xué)公司制造)、15質(zhì)量份的電子導(dǎo)電劑(炭黑、科琴黑國際株式會(huì)社制造、“科琴黑EC”)、1質(zhì)量份的檸檬酸以及300質(zhì)量份的甲醇進(jìn)行混合,制備表層形成用組合物。
<評(píng)價(jià)用樣本的制作>
使用制備的導(dǎo)電性橡膠組合物,在180℃下以20分鐘進(jìn)行壓制交聯(lián)成形,制作厚度為2mm的橡膠片。接著,使用制備的表層形成用組合物,在制作的橡膠板上進(jìn)行棒式涂布,以120℃×50分鐘進(jìn)行熱處理,形成厚度為10μm的表層。由此,制作評(píng)價(jià)用樣本。
(實(shí)施例2-5)
在導(dǎo)電性橡膠組合物的制備中變更離子導(dǎo)電劑的種類,除此以外,按照與實(shí)施例1同樣的方法制作評(píng)價(jià)用樣本。
離子導(dǎo)電劑<2>:四正丁基溴化銨、n-Bu4N·Br
離子導(dǎo)電劑<3>:四正丁基氯化銨、n-Bu4N·Cl
離子導(dǎo)電劑<4>:三正丁基十二烷基鏻=三氟甲磺酸鹽、(C4)3(C12)P·TF
離子導(dǎo)電劑<5>:三正丁基十二烷基鏻=雙(三氟甲磺酰)亞胺、(C4)3(C12)P·TFSI
(離子導(dǎo)電劑<4>的合成)
在二氯甲烷:離子交換水(1:1)的混合液中,添加三正丁基十二烷基溴化鏻以及三氟甲磺酸鋰,在室溫下攪拌4小時(shí)后,從有機(jī)層得到三正丁基十二烷基鏻=三氟甲磺酸鹽。將該鏻鹽的陽離子種類簡(jiǎn)略記載為“(C4)3(C12)P”。另外,將該鏻鹽的陰離子種類簡(jiǎn)略記載為“TF”。
(離子導(dǎo)電劑<5>的合成)
在鏻鹽的合成中,使用雙(三氟甲磺酰)亞胺酸代替三氟甲磺酸鋰,除此以外,按照與離子導(dǎo)電劑<4>同樣的方法,得到三正丁基十二烷基鏻=雙(三氟甲磺酰)亞胺。將該鏻鹽的陽離子種類簡(jiǎn)略記載為“(C4)3(C12)P”。另外,將該鏻鹽的陰離子種類簡(jiǎn)略記載為“TFSI”。
(實(shí)施例6-8)
在表層形成用組合物的制備中變更多酚的種類,除此以外,按照與實(shí)施例1同樣的方法制作評(píng)價(jià)用樣本。
沒食子酸:沒食子酸一水合物,試劑,和光純藥工業(yè)制造
鄰苯三酚:試劑,和光純藥工業(yè)制造
(-)-兒茶素:試劑,和光純藥工業(yè)制造
(實(shí)施例9-12)
在表層形成用組合物的制備中變更單寧酸的配合量,除此以外,按照與實(shí)施例1同樣的方法制作評(píng)價(jià)用樣本。
(實(shí)施例13-14)
在表層形成用組合物的制備中變更聚合物的種類,除此以外,按照與實(shí)施例1同樣的方法制作評(píng)價(jià)用樣本。
聚氨酯:ADEKA公司制造的“ADEKA BONTIGHTER-HUX-320”
丙烯酸樹脂:DIC公司制造的“VONCOAT550EF”
(對(duì)比例1-5)
在表層形成用組合物的制備中未配合多酚,除此以外,按照與實(shí)施例1-5同樣的方法制作評(píng)價(jià)用樣本。
(對(duì)比例6-7)
在表層形成用組合物的制備中配合抗壞血酸或BHT代替多酚,除此以外,按照與實(shí)施例1同樣的方法制作評(píng)價(jià)用樣本。
抗壞血酸:關(guān)東化學(xué)公司制造,試劑
BHT:二叔丁基羥基甲苯,東京化成公司制造,試劑
(對(duì)比例8)
在表層形成用組合物的制備中變更聚合物的種類,除此以外,按照與對(duì)比例1同樣的方法制作評(píng)價(jià)用樣本。
聚氨酯:ADEKA公司制造的“ADEKA BONTIGHTER-HUX-320”
(參考例)
在導(dǎo)電性橡膠組合物的制備中不配合離子導(dǎo)電劑,并且在表層形成用組合物的制備中不配合多酚,除此以外,按照與實(shí)施例1同樣的方法制作評(píng)價(jià)用樣本。
使用制作的各評(píng)價(jià)用樣本,對(duì)耐久性(龜裂)、硬度變化、可定形性進(jìn)行評(píng)價(jià)。將其結(jié)果與配合組成一起表示在表1中。
<耐久性(龜裂)、硬度變化>
在制作的評(píng)價(jià)用樣本的兩個(gè)面上放置φ30mm的大小的電極,將表面(表層側(cè))的電極作為正極,進(jìn)行1000V×30分鐘的通電(耐久試驗(yàn))。接著,放置1周后,使用通用硬度計(jì)(Fischer公司制造,“FISCHER SCOPE H100”),從評(píng)價(jià)用樣本的表面,以10mN/30秒的恒定負(fù)荷按壓觸針,測(cè)定通電部與非通電部的馬氏硬度。將通電部與非通電部的馬氏硬度差作為硬度變化。將硬度變化為0.20以下的情況記作特別良好“◎”,硬度變化為0.21-0.30的情況記作良好“○”,硬度變化為0.31以上的情況記作不良“×”。
另外,以目視確認(rèn)將耐久試驗(yàn)后的評(píng)價(jià)用樣本彎曲180°的情況下是否發(fā)生龜裂。將沒有發(fā)生龜裂的情況記作良好“○”,發(fā)生了龜裂的情況記作不良“×”。
<定形性>
使用通用硬度計(jì)(Fischer公司制造,“FISCHER SCOPE H100”),在評(píng)價(jià)用樣本的表面,以10mN/30秒的恒定負(fù)荷按壓觸針,算出回復(fù)彈性率。將回復(fù)彈性率為60%以上的情況記作特別良好“◎”,回復(fù)彈性率為50%以上不足60%的情況記作良好“○”,回復(fù)彈性率不足50%的情況記作不良“×”。
由參考例及對(duì)比例明確可知,由于離子導(dǎo)電劑的影響,產(chǎn)生了由表層的硬度變化、龜裂的產(chǎn)生而導(dǎo)致的不良情況。而且,在對(duì)比例1-8中,由于表層中沒有配合多酚,因此在通電耐久后表層的硬度變化較大,而在表層產(chǎn)生了龜裂。與此相對(duì),在實(shí)施例1-14中,通過在表層中配合多酚,在通電耐久后表層的硬度變化較小,且表層上沒有發(fā)生龜裂。另外,可確認(rèn)定形性也很優(yōu)異。
以上,雖然對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)的說明,但是本發(fā)明不限定于上述實(shí)施例,可以在不損害本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)進(jìn)行各種變更。