CN101323671A - 导电热塑性弹性体组合物及由该组合物组成的导电辊的制造方法 - Google Patents

Abstract

一种导电热塑性弹性体组合物，包含连续相和第一非连续相以及第二非连续相。连续相和第一非连续相以及第二非连续相形成了海岛结构；并且第一非连续相和第二非连续相独立地形成岛状结构。在该结构中，连续相含有组合物(A)，即热塑性弹性体和热塑树脂的混合物；第一非连续相含有橡胶组分(B)，该橡胶组分含有二烯橡胶和乙烯－丙烯－二烯橡胶中的至少一种；第二非连续相含有组分(C)，即含有具有氟基和磺酰基离子的含阴离子盐的环氧乙烷－环氧丙烷－烯丙基缩水甘油醚共聚物。

Description

导电热塑性弹性体组合物及由该组合物组成的导电辊的制造方法

技术领域

本发明涉及一种导电热塑性弹性体组合物以及由该导电热塑性弹性体组合物组成的导电辊的制造方法，尤其涉及一种用作安装在成像装置中的转印辊的导电辊的制造方法。

背景技术

对于安装在成像装置中的导电辊例如转印辊、驱动辊、显影辊、充电辊等，需要其具有适当并且稳定的电阻值。

关于使这类导电辊带导的传统方法，通常使用如下两种方法：在一种已知的方法中，使用在其聚合物中含有导电填料如金属氧化物粉末、炭黑等的导电聚合物组合物。在另一种已知的方法中，使用离子导电性聚合物组合物例如聚氨酯橡胶、丙烯腈-丁二烯橡胶、表氯醇橡胶等。

在导电聚合物组合物用于导电辊的情况下，存在一个区域，在该区域内导电辊的电阻因导电填料添加量的微小变化而迅速改变。于是，很难控制导电辊的电阻。此外，由于难以使导电填料在聚合物中均一地分散，故电阻值在导电辊的圆周方向和横向方向上有差异。

使用了导电聚合物组合物的导电辊的电阻值依赖于施加在其上的电压。特别地，在使用炭黑作为导电填料的情况下，导电辊的电阻值极大地依赖于施加在其上的电压。此外，当导电聚合物组合物含有较大量的导电填料例如炭黑时，则较难使导电聚合物组合物成型。

使用导电聚合物组合物的导电辊具有上述问题。近来，包括数字图像处理技术和彩色图像处理技术的高质量成像技术已取得了显著的发展。因此，导电聚合物组合物中有优选使用离子导电性聚合物组合物的趋势。

大多数离子导电性聚合物组合物用作硫化橡胶组合物以形成导电辊。但硫化橡胶组合物不是热塑性的从而不能循环利用。

当使用传统的离子导电剂时，难以有效地降低导电辊的电阻。当在聚合物组合物中包含大量的离子导电剂以解决这一问题时，会发生渗出，于是构成导电辊的组合物的机械性能例如压缩永久变形、硬度等都会变差。

为了克服上述问题，本申请人研究出了一种导电聚合物组合物，其具有类似橡胶的耐久性、弹性和柔性，以及类似树脂的可塑性，其是可循环利用的，并且具有较低的电阻。

更具体地说，如日本特开专利申请Nos.2004-51829(专利文献1)和2004-269854(专利文献2)所公开的，本申请人提出一种动态交联导电热塑性弹性体组合物，该组合物是通过向弹性体组合物中添加具有醚或酯结构的聚合物以及具有氟基和磺酰基的含阴离子的盐形成的，其中可交联的橡胶或/和热塑性弹性体动态交联并且分散在热塑树脂或/和热塑性弹性体中。他们还提出了由该动态交联导电热塑性弹性体组合物组成的导电辊。

但上述传统工艺在导电聚合物组合物的电阻值方面仍有提升的空间。即，优选能根据应用而广泛地设定其电阻值。当导电聚合物组合物用作成像装置中的导电部件时，导电聚合物组合物需要具有较低的初始电阻值。当电阻值在持续施加电压时变化较大时，会形成有缺陷的图像等。也就是说，无法可靠地保持图像质量。因此，需要导电聚合物组合物其电阻值在持续施加电压时具有较小的变化。

该导电辊在常温附近使用时没有任何问题。但在低温环境中使用导电辊时，导电辊的硬度稍高。于是，当该导电辊用作转印辊时，该导电辊会导致辊与纸张之间的粘附性下降。因此，在某些情况下，由于色粉没有完全转印至纸张上，会产生有缺陷的图像。当改变热塑树脂的种类以降低导电聚合物组合物的硬度，从而解决了在低温环境中产生有缺陷图像的问题时，导电聚合物组合物的加工性能很可能会变差。因此，难以解决在低温环境中产生有缺陷图像的问题。就这方面来说，构成导电辊的导电聚合物组合物仍有待改进，以使其在低温环境中保持较低的硬度。

专利文献1：日本特开专利申请No.2004-51829

专利文献2：日本特开专利申请No.2004-269854

发明内容

考虑到上述问题提出了本发明。因此，本发明的一个目的在于提供一种导电热塑性弹性体组合物，该导电热塑性弹性体组合物具有类似橡胶的弹性和挠性、和类似树脂的良好成型性从而能较好地循环使用，其电阻值可以由较低的电阻开始进行广泛地调整，并且其电阻值在电压持续施加在其上时具有较小改变，从而能够确保保持其质量。

本发明的另一个目的在于提供一种由该导电热塑性弹性体组合物形成的导电辊，该导电辊在低温环境中能够保持较低的硬度，并且能够形成较好的图像而不会造成有缺陷的转印、有缺陷的充电、以及有缺陷的传送。

为了实现该目的，第一个发明提供了一种用于制造导电热塑性弹性体组合物的方法，包括：在组合物(A)中独立地动态交联组分(C)和橡胶组分(B)的步骤；以及在组合物(A)中独立地分散组分(C)和橡胶组分(B)的步骤。其中组合物(A)为热塑性弹性体和热塑树脂的混合物；橡胶组分(B)含有二烯橡胶和乙烯-丙烯-二烯橡胶中的至少一种；并且组分(C)为含有离子导电性盐的环氧乙烷-环氧丙烷-烯丙基缩水甘油醚共聚物。

第二个发明提供了一种导电热塑性弹性体组合物，该组合物包含一个连续相和第一非连续相以及第二非连续相。连续相和第一非连续相以及第二非连续相形成了海岛结构；并且第一非连续相和第二非连续相独立地形成岛状结构。在该结构中，连续相含有组合物(A)，该组合物为热塑性弹性体和热塑树脂的混合物；第一非连续相含有橡胶组分(B)，该橡胶组分含有二烯橡胶和乙烯-丙烯-二烯橡胶中的至少一种；并且第二非连续相含有组分(C)，即含有具有氟基和磺酰基的含阴离子的盐的环氧乙烷-环氧丙烷-烯丙基缩水甘油醚共聚物。

优选通过使用第一个发明的制造方法制造本发明的导电热塑性弹性体组合物，但制造导电热塑性弹性体组合物的方法并不限于此，只要具有上述结构，可以使用任何方法。

在本发明的导电热塑性弹性体组合物中，连续相主要由组合物(A)组成。但组合物(A)可以含有已知的添加剂。更具体地说，在连续相的总质量中，组合物(A)的质量比不小于50mass％，优选为不小于75mass％，进一步优选为不小于90mass％，并且更进一步优选为不小于95mass％。类似地，第一非连续相和第二非连续相分别主要由橡胶组分(B)和组分(C)组成。也就是说，在第一非连续相的总质量中，橡胶组分(B)的质量比不小于50mass％，优选为不小于75mass％，进一步优选为不小于90mass％，并且更进一步优选为不小于95mass％。在第二非连续相的总质量中，组分(C)的质量比不小于50mass％，优选为不小于75mass％，进一步优选为不小于90mass％，并且更进一步优选为不小于95mass％。

在本发明的导电热塑性弹性体组合物中，用作导电材料的离子导电性盐在EO-PO-AGE共聚物中离解并且向第二非连续相中移动。于是，导电热塑性弹性体组合物产生了导电性。

当EO-PO-AGE共聚物没有动态交联时，不存在第二非连续相，并且组分(C)与连续相混和。于是，当作为导电材料的离子导电性盐离解时，组分(C)向连续相中移动。因此导电路径为连续相，并且在电压连续施加在其上的情况中，导电热塑性弹性体组合物的电阻值发生很大改变。

当EO-PO-AGE共聚物和含有二烯橡胶和EPDM橡胶中的至少一种的橡胶组分(B)同时动态交联时，不存在第二非连续相，并且组分(C)与第一非连续相混和。于是，用作导电材料的离子导电性盐离解产生的离子的移动性变差。因此，导电热塑性弹性体组合物具有较高的电阻值。此外，由于EO-PO-AGE共聚物抑制橡胶组分的交联，故橡胶组分的交联度较低。因此，导电热塑性弹性体组合物具有较低的压缩永久变形，从而以较低的成型性将其塑模为导电辊等。当使用大量EO-PO-AGE共聚物以降低导电热塑性弹性体组合物的电阻值时，会形成较宽的导电路径。于是，当持续向其施加电压时，导电热塑性弹性体组合物的电阻值会有较大的改变，并且生产成本较高。

考虑到上述问题，在本发明的导电热塑性弹性体组合物显示的海岛结构中，含有具有离子导电性盐的EO-PO-AGE共聚物(C)的第二非连续相在连续相中形成独立的岛状结构是重要的。

优选离子导电性盐局部存在于由动态交联EO-PO-AGE共聚物所形成的第二非连续相中，并且进一步优选离子导电性盐少量存在于连续相和第一非连续相中。

如下文中所述，优选使用具有氟基和磺酰基的含阴离子的盐作为离子导电性盐。

本发明的导电热塑性弹性体组合物的组分(A)、(B)和(C)的混和比根据使用的化合物的种类、期望的属性、以及导电热塑性弹性体组合物的用途而进行适当选择。尤其优选将组分(A)、(B)和(C)按如下比例彼此混和：

以100质量份的橡胶组分(B)为基准，优选使用2～150质量份的组分(A)，即热塑性弹性体和热塑树脂的混合物。当组合物(A)的混入比小于2质量份时，树脂组分的量太少，从而不可能在组分(A)中分散橡胶组分，并且难以将导电热塑性弹性体组合物加工成导电辊等。此外，成型品比如导电辊具有较低的强度，并且获得的组合物不是热塑性的，从而不能循环使用。另一方面，当组分(A)的混入比大于150质量份时，树脂组分的量太大，使得导电热塑性弹性体组合物具有较大的硬度。于是，当将该导电热塑性弹性体组合物加工成导电辊从而用作转印辊时，其与纸张之间的接触面积较小。于是，可能导致有缺陷的转印和有缺陷的传送的问题。

以100质量份的EO-PO-AGE共聚物为基准，离子导电性盐的混入量优选为0.5～20质量份。当离子导电性盐的混入量小于0.5质量份时，导电热塑性弹性体组合物的导电性不充分。另一方面，即使离子导电性盐的混入量超过确定的值，导电热塑性弹性体组合物的导电性也几乎不改变。因此，当离子导电性盐的混入量大于20质量份时，与提高导电热塑性弹性体组合物的导电性的效果相比，导电热塑性弹性体组合物的生产成本增加的更多。

关于组分(C)、组合物(A)以及橡胶组分(B)之间的定量关系，以100质量份的橡胶组分(B)为基准，优选将EO-PO-AGE共聚物的混入量调整为1～40质量份。当EO-PO-AGE共聚物的混入量小于1质量份时，不能给予导电热塑性弹性体组合物充足的导电性。另一方面，当EO-PO-AGE共聚物的混入量大于40质量份时，导电热塑性弹性体组合物的加工性能较低，生产成本变高。

以100质量份的橡胶组分(B)为基准，进一步优选将EO-PO-AGE共聚物的混入量设为1～30质量份。

本发明的导电热塑性弹性体组合物优选用第一个发明的制备方法制备，但并不限于此。

也就是说，在第一个发明的制造方法中，在组合物(A)即热塑性弹性体和热塑树脂的混合物中，含有二烯橡胶和乙烯-丙烯-二烯橡胶中的至少一种的橡胶组分(B)的动态交联独立于含有离子导电性盐的环氧乙烷-环氧丙烷-烯丙基缩水甘油醚共聚物(C)；并且橡胶组分(B)在组合物(A)中的分散独立于组分(C)。

更具体地说，优选组合物(A)、橡胶组分(B)和交联剂彼此混合，以使橡胶组分(B)与交联剂动态交联，接着将橡胶组分(B)分散在组合物(A)中以形成弹性体组合物(I)，并且优选制得的弹性体组合物(I)、组分(C)和交联剂彼此混和，以使组分(C)与交联剂动态交联，接着将组分(C)分散在组合物(A)中。

通过使用上述制造方法，可以独立地形成第一非连续相和第二非连续相。在使用该方法时，优选在随后的步骤中调整组分(C)的混入量，使得以100质量份的弹性体组合物(I)为基准，EO-PO-AGE共聚物的混合量为1～40质量份，并且离子导电性盐的混合量为0.01～10质量份。

至于组分(C)，可以预先将EO-PO-AGE共聚物与离子导电性盐互相混合，或者在混和步骤中将EO-PO-AGE共聚物和离子导电性盐分别添加到弹性体组合物(I)中。

可以将组合物(A)、组分(C)和交联剂互相混合以形成由组合物(A)和分散于组合物(A)中的组分(C)构成的弹性体组合物，接着将制得的弹性体组合物、橡胶组分(B)和交联剂互相混合，以将橡胶组分(B)分散在组分(A)中。

也可以将组合物(A)、橡胶组分(B)和交联剂互相混合以形成由组合物(A)和分散于组合物(A)中的组分(B)构成的弹性体组合物，并且将组合物(A)、组分(C)和交联剂互相混合以形成由组合物(A)和分散于组合物(A)中的组分(C)构成的弹性体组合物。然后将制得的弹性体组合物互相混合。

优选橡胶组分(B)和组分(C)动态交联时的加热温度设定为160～250℃，优选加热时间为1～20分钟。优选组分彼此混和时的加热温度设定为160～250℃，优选加热时间为1～20分钟。使用双螺杆挤压机、班伯里密炼机、捏合机等用于动态交联和混和组分。

可以在有卤素即氯、溴、氟或碘存在的条件下进行动态交联。为使卤素在动态交联时存在，优选使用卤化树脂交联剂或卤素供体。至于卤素供体，可以使用氯化锡例如四氯化锡、三氧化二铁、以及氯化铜。些卤素供体可以单独使用或两种或更多种组合使用。

优选粒化通过实施上述方法制得的导电热塑性弹性体组合物以便于在接下来的步骤中将进行的加工。于是，可以获得优选的成型性。

通过使用已知的成型方法，可将本发明的导电热塑性弹性体组合物塑模成所需形状。优选将导电热塑性弹性体组合物塑模为辊状，这是因为该形状的应用比较广泛。

由本发明的导电热塑性弹性体组合物构成的本发明的导电辊，可以通过如下步骤制造：使用挤压机管状挤出导电热塑性弹性体组合物，然后切割管状挤出的导电热塑性弹性体组合物。也可以通过使用注塑机管状注塑成型粒化的导电热塑性弹性体组合物，接着抛光成型的管状导电热塑性弹性体组合物的表面，然后将其切割成需要的尺寸，以制备导电辊。

在本发明中，优选使用挤压成型法，因为挤压成型法能够连续地制造管子，不需要抛光步骤，并且能够显著提高生产率。

第三个发明提供了一种用于制造导电辊的方法，其中导电辊是通过将分别含有含丙烯酸基团的聚合物作为其外壳的微球囊与导电热塑性弹性体组合物混和以形成微球囊与导电热塑性弹性体组合物的混合物；并且挤出该混合物而形成的。

第四个发明提供了一种导电辊，该导电辊由第二个发明的导电热塑性弹性体组合物与分别含有含丙烯酸基团的聚合物作为其外壳的微球囊的混合物组成。虽然优选通过第三个发明的制造方法制造第四个发明的导电辊，但可以使用其他制造方法，只要通过其他方法制造的导电辊具有上述结构即可。

通过将微球囊与导电热塑性弹性体组合物混和，即使离子导电性盐的混入量较小，也可以使导电热塑性弹性体组合物在低温环境中的硬度保持较低，并且极大地降低其导电率。

以100质量份的导电热塑性弹性体组合物为基准，优选混和0.5～5.0质量份的微球囊。当微球囊的混合量小于0.5质量份时，微球囊难以促进导电热塑性弹性体组合物在低温环境中的硬度降低，并且当微球囊与盐组合使用时，具有很低的降低其导电率的效果。另一方面，当微球囊的混合量大于5.0质量份时，在构成本发明的导电辊的导电热塑性弹性体组合物中，微球囊占据了较大的体积。因此，导电热塑性弹性体组合物的加工性能和强度可能变差。

以100质量份的导电热塑性弹性体组合物为基准，微球囊的混合量进一步优选设定为1.0～4.0质量份，尤其优选为1.0～3.5质量份。

当微球囊与导电热塑性弹性体组合物混和时，优选将挤压成型时的挤出温度设定为150～210℃。

如果挤压成型时的挤出温度低于150℃，则难以获得平滑的橡胶表面，并且在制得的导电辊的表面上会形成不规则的部分。如果挤压成型时的挤出温度高于210℃，则导电热塑性弹性体组合物会受热劣化。于是，在挤压加工期间切割管子时会发生问题，并且难以进行连续地挤压成型。

本发明的导电辊优选具有由导电热塑性弹性体组合物组成的圆柱形导电层和柱状轴。在轴的外围面上具有一个导电层的导电辊的结构比较简单，于是，从工业生产率考虑是优选的。但除了导电层以外，优选形成两层或三层结构以调整导电辊的电阻值，并且根据导电辊所需要的性能适当地设置各层的种类、各层的顺序、以及各层的厚度。尤其优选用导电层构成最外层。

可以用紫外线照射导电辊的表面来在其表面上形成氧化物膜。用作介电层的氧化物膜可以降低导电辊的损耗角正切。用作低摩擦层的氧化物膜可以提供优选的色粉分离效果。

可以在导电部件的表面上形成涂层。例如，通过使用已知的方法例如静电沉积、喷涂、浸渍或涂刷，通过将已知的含有主要聚合物和分散在主要聚合物中的氟树脂的涂料涂敷在其表面上来形成涂层，该聚合物由聚氨酯、丙烯酸树脂或胶乳组成。优选涂层的厚度为1～20μm。通过用涂料涂覆导电部件的表面，可以获得如下效果，即较易除去转印时残留在其表面上的色粉，改变色粉对其表面的附着性和从其表面中除去色粉的去除性，控制表面能，抑制纸粉对其表面的附着和色粉对其表面的附着，以及降低其表面的摩擦系数。

本发明的导电辊保持了导电热塑性弹性体组合物的性能。导电辊的电阻值可以由较低的电阻值开始在很宽的范围内进行调节，并且当向其持续施加电压时，其电阻值在较小的范围内变化。因此，该导电辊可以可靠地保持其品质。关于本发明的导电辊的电阻值的指数，当向其施加1000V的电压时，优选导电辊具有10⁶～10¹¹Ω的初始电阻值，并且持续向其施加1000V的电压24小时后，其电阻比值不大于三。导电辊的初始电阻值和持续向其施加电压24小时后的电阻比值均通过将在下文中描述的本发明的实施例中所述的方法测定。

本发明的导电热塑性弹性体组合物可以应用于多种要求导电性的用途。该导电热塑性弹性体组合物可以优选用作成像装置例如打印机、静电打印机、传真机、以及自动取款机(ATM)等中的导电部件。更具体地说，由该导电热塑性弹性体组合物组成的导电辊可以用作用于使感光鼓均匀充电的充电辊、用于将色粉附于感光部件上的显影辊、用于将色粉图像转印到纸上的转印辊或感光部件中的中间转印带、用于输送色粉的色粉供应辊、用于从其内侧驱动转印带的驱动辊、用于输送纸张的进纸辊(更具体地说，进纸辊、送纸辊或出纸辊构成了进纸结构)、以及用于除去残余色粉的清洁辊。优选使用本发明的导电辊作为转印辊。

本发明的导电热塑性弹性体组合物中所含的组分如下所述。

优选在热塑性弹性体和热塑树脂彼此混合之后，作为热塑性弹性体和热塑树脂的混合物的组合物(A)，为弹性体。于是，制得的本发明的导电热塑性弹性体组合物具有较低的硬度。

组合物(A)中的热塑性弹性体和热塑树脂之间的混合比可以根据使用的弹性体和树脂的种类确定。以100质量份的热塑性弹性体为基准，优选热塑树脂的混合量设定为1～100质量份。当热塑树脂的混合量小于1质量份时，无法获得热塑树脂与热塑性弹性体混和的效果。当热塑树脂的混合量大于100质量份时，热塑性弹性体和热塑树脂的混合物不再是弹性体。以100质量份的热塑性弹性体为基准，进一步优选热塑树脂的混合量设定为20～80质量份。

可以使用已知的热塑性弹性体作为本发明的热塑性弹性体。

更具体地说，可以列举苯乙烯弹性体、聚氯乙稀、氯乙烯基弹性体、烯烃基弹性体、聚氨酯基弹性体、酯基弹性体、以及酰胺基弹性体。

在热塑性弹性体中，优选使用苯乙烯弹性体。

关于苯乙烯弹性体，可以例举嵌段共聚物，其包括含有苯乙烯单体作为其主要组分的嵌段聚合物和含有共轭二烯化合物作为其主要组分的嵌段聚合物以及嵌段共聚物中的氢化共轭二烯烃聚合物单元。关于苯乙烯单体，可以列举苯乙烯、α-甲基苯乙烯，乙烯基甲苯、以及叔丁基苯乙烯。这些苯乙烯单体可以单独使用或不低于两种地组合使用。尤其优选使用苯乙烯作为苯乙烯单体。关于共轭二烯烃化合物，可以列举丁二烯、异戊二烯、氯丁二烯、以及2，3-二甲基丁二烯。这些共轭二烯烃化合物可以单独使用或不低于两种地组合使用。

关于苯乙烯弹性体，可以列举的有苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SBS)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物(SIS)、苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯共聚物(SEBS)、苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯共聚物(SEPS)、以及苯乙烯-乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯共聚物(SEEPS)。

在这些苯乙烯弹性体中，优选使用氢化苯乙烯热塑性弹性体，并且进一步优选使用苯乙烯-乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯共聚物(SEEPS)。

关于热塑树脂，可以使用已知的热塑树脂。例如，可以例举烯烃树脂、聚苯乙烯(PS)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、以及尼龙。尤其优选烯烃树脂。关于烯烃树脂，可以列举聚乙烯、聚丙烯、乙基丙烯酸乙脂、乙烯乙酸乙烯树脂、乙烯甲基丙烯酸树脂、以及离子交联聚合物树脂。在这些烯烃树脂中，优选使用聚丙烯或聚乙烯。进一步优选使用聚丙烯。

橡胶组分(B)含有二烯橡胶或/和乙烯-丙烯-二烯橡胶(EPDM橡胶)。

关于二烯橡胶，可以列举天然橡胶(NR)、丁基橡胶(IIR)、异戊二烯橡胶(IR)、丁二烯橡胶(BR)、苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、氯丁橡胶(CR)、丙烯腈-丁二烯橡胶(NBR)、以及1，2-聚丁二烯。这些橡胶可以单独使用或不低于两种地组合使用。

EPDM橡胶包括由橡胶组分组成的未充油型以及由橡胶组分和填充油组成的充油型。在本发明中可以使用这两种类型。关于EPDM橡胶中的二烯单体的例子，可以列举二环戊二烯、亚甲基降冰片烯、亚乙基降冰片烯、1，4-己二烯、以及环辛二烯。

橡胶组分可以含有除二烯橡胶和EPDM橡胶以外的橡胶。关于其他橡胶，可以列举乙烯丙烯橡胶、丙烯酸橡胶、以及氯磺化聚乙烯。

优选导电热塑性弹性体组合物主要含有EPDM橡胶作为其橡胶组分。EPDM橡胶与全部橡胶组分的比例优选设定为不小于50mass％，进一步优选为不小于80mass％，更进一步优选为95～100mass％。EPDM橡胶的主链由饱和烃组成从而不含双键。因此，即使EPDM橡胶曝露在高浓度臭氧气氛中或者被灯长时间照射，其分子主链也几乎不会断裂。因此，EPDM橡胶能够增强本发明的导电热塑性弹性体组合物的耐气候性。

组分(C)的环氧乙烷与全部EO-PO-AGE共聚物的比例优选为55mol％～95mol％，进一步优选为65mol％～95mol％。

用环氧乙烷单元和环氧丙烷单元使盐中的阳离子稳定。在稳定阳离子方面，环氧乙烷单元比环氧丙烷单元具有更高的稳定性于是，通过将环氧乙烷单元的含量比设定得高于环氧丙烷单元的含量比，可以稳定大量的离子。如果环氧乙烷单元的含量比大于95mol％，那么环氧乙烷单元晶化。

在EO-PO-AGE共聚物中，优选将烯丙基缩水甘油醚的共聚比设定为1mol％～于10mol％。如果烯丙基缩水甘油醚的共聚比小于1mol％，那么容易发生渗出，从而使感光部件易受污染。另一方面，如果烯丙基缩水甘油醚的共聚比大于10mol％，那么制得的组合物的拉伸强度、抗疲劳性、和抗弯曲性易于变差。

为防止发生渗出和起霜从而防止感光部件受污染，EO-PO-AGE共聚物的数均分子量优选为不小于10000，进一步优选为不小于30000。

至于填加到EO-PO-AGE共聚物中的离子导电性盐，可以使用能离解出阴离子和阳离子的盐。优选使用具有氟基或磺酰基的含阴离子的盐作为离子导电性盐。

关于具有氟基或磺酰基的含阴离子的盐，优选使用具有选自如下所示化学式1、2和3中的阴离子中的至少一种的盐。

化学式1

其中，X₁和X₂彼此可以相同或不同并且是分别含有1～8个碳原子、氟原子、以及磺酰基(-SO₂-)的官能团。

化学式2

X₃-O^-

其中，X₃所示为含有1～8个碳原子、氟原子、以及磺酰基(-SO₂-)的官能团。

化学式3

其中，X₄、X₅和X₆彼此可以相同或不同并且是分别含有1～8个碳原子、氟原子、以及磺酰基(-SO₂-)的官能团。

由于氟基(-F)和磺酰基(-SO₂-)较强的吸电子效果，含阴离子的盐的电荷不是局部存在。于是，阴离子更稳定，从而在导电热塑性弹性体组合物中显示出较高的离解度。因此可以实现较高的离子导电性。因此，由于向EO-PO-AGE共聚物中添加了少量的含阴离子的盐，可以极大地降低导电热塑性弹性体组合物的电阻值，而不会大幅降低表示其各种性能的数值。此外，与炭黑不同，当向导电热塑性弹性体组合物中添加含阴离子的盐时，含阴离子的盐不会使其变为黑色。因此含阴离子的盐适用于需要透明和彩色的用途。

为获得更高的离解度，如化学式1、2和3中的X₁～X₆所示的官能团中的碳原子数为1～8，但优选为1～4，进一步优选为1～2。

关于官能团X₁～X₆，可以例举由R-SO₂-所示的基团(R表示被氟原子取代的具有1～8个碳原子的烃基)。

关于具有1～8个碳原子的烃基，可以列举烷基例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、叔戊基、正己基、以及1，1-二甲基丙基；烯烃基例如乙烯基、烯丙基、1-丙烯基、异丙烯基、2-丁烯基、1，3-丁二烯基、以及2-戊烯基；以及炔烃基例如乙炔基、2-丙炔基、1-丁炔基、以及2-丁炔基。用作取代基的氟原子的数量及其取代位置并无特别限定，只要它们在化学允许的范围内即可。

优选官能团X₁～X₆具有如C_nH_mF_(2n-m+1)-SO₂-所示的结构(n为1～8的整数，m为0～16的整数)。

与具有氟基和磺酰基的阴离子配对形成盐的阳离子优选为碱金属、2A族金属、过渡金属或两性金属的阳离子。与其他金属相比，进一步优选碱金属，这是因为碱金属具有较小的电离能，从而能较易形成稳定的阳离子。在碱金属中，尤其优选具有较高电导率的锂离子。

除了金属阳离子以外，还可以使用如化学式4和5所示的阳离子。

化学式4

其中R₁₁～R₁₄所示为具有1～20个碳原子并且可以具有取代基的烷基，它们可以彼此相同或不同。

化学式5

其中R₁₅和R₁₆所示为具有1～20个碳原子并且可以具有取代基的烷基，它们可以彼此相同或不同。

关于R₁₁～R₁₆所示的“具有1～20个碳原子并且可以具有取代基的烷基”，可以列举甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、正己基、以及正癸基。

关于取代基、可以列举卤素(优选为氟、氯、溴)、桥氧基、环氧基、烷酰基(优选为C_1～8)、烷酰氧基(优选为C_1～8)、烷酰氨基(优选为C_1～8)、羰基、烷氧羰基(优选为C_2～8)、卤代烷基羰基(优选为C_2～8)、烷氧基(优选为C_1～8)、卤代烷氧基(优选为C_1～8)、氨基、烷基氨基(优选为C_1～8)、二烷基氨基(优选为C_2～16)、环氨基、烷基氨基羰基(优选为C_{2～ 8})、氨基甲酰基、羟基、硝基、腈基、巯基、烷基巯基(优选为C_1～8)、烷基磺酰氧基(优选为C_1～8)、烷基磺酰氨基(优选为C_1～8)、以及苯基。

关于如化学式4所示的阳离子，尤其优选三甲基型季铵阳离子，其中R₁₁～R₁₄中的三个为甲基，并且除了这三个甲基以外的R₁₁～R₁₄中的一个为具有4～20个碳原子并且可以具有取代基的烷基。三甲基型季铵阳离子通过具有较强供电子性的三个甲基能稳定氮原子中的正电荷，并且通过具有4～20个碳原子并且可以具有取代基的烷基，还能够提高其与导电热塑性弹性体组合物中的其他组分的相容性。

在如化学式5所示的阳离子中，R₁₅或R₁₆的供电子性越高，氮原子中的正电荷的稳定性就越高。因此，如化学式5所示的阳离子具有更高的稳定性和更高的离解度以形成具有出色的给予导电性的盐。因此，烷基R₁₅或R₁₆优选为供电子基，进一步优选为甲基或乙基。

关于具有氟基和磺酰基的含阴离子的盐，优选为二(三氟甲基磺酰)亚胺锂((CF₃SO₂)₂NLi)、二(三氟甲基磺酰)亚胺钾((CF₃SO₂)₂NK)、以及三氟磺酸锂(CF₃SO₃Li)。这些盐在高温下非常稳定。因此，与传统使用的高氯酸盐不同，对这些盐不必进行防爆测试。此外，这些盐几乎不会使导电热塑性弹性体组合物的其他性能变差，并且可以出色地降低其在低温和低湿下的电阻。在这方面，这些盐是优选的，因为通过使用它们，可以降低制造成本并且确保安全。因此这些盐作为离子导电剂具有非常好的特性。

此外，优选使用下列盐作为具有氟基和磺酰基的含阴离子的盐：(C₂F₅SO₂)₂NLi、(C₄F₉SO₂)(CF₃SO₂)NLi、(FSO₂C₆F₄)(CF₃SO₂)NLi、(C₈F₁₇SO₂)(CF₃SO₂)NLi、(CF₃CH₂OSO₂)₂NLi、(CF₃CF₂CH₂OSO₂)₂NLi、(HCF₂CF₂CH₂OSO₂)₂NLi、((CF₃)₂CHOSO₂)₂NLi、(CF₃SO₂)₃CLi、(CF₃CH₂OSO₂)₃CLi、C₄F₉SO₃Li、(C₂F₅SO₂)₂NK、(C₄F₉SO₂)(CF₃SO₂)NK、(FSO₂C₆F₄)(CF₃SO₂)NK、(C₈F₁₇SO₂)(CF₃SO₂)NK、(CF₃CH₂OSO₂)₂NK、(CF₃CF₂CH₂OSO₂)₂NK、(HCF₂CF₂CH₂OSO₂)₂NK、((CF₃)₂CHOSO₂)₂NK、(CF₃SO₂)₃CK、(CF₃CH₂OSO₂)₃CK、C₄F₉SO₃K。

关于具有氟基和磺酰基的含阴离子的盐，上述列出的化合物可以单独使用或两种或更多种地组合使用。

在本发明中，当向EO-PO-AGE共聚物中添加少量盐时，通过用阴离子吸收剂单个电离源自添加到EO-PO-AGE共聚物中的盐的离子，，可以稳定导电热塑性弹性体组合物的导电性，从而提高其导电性。

关于阴离子吸收剂，可以使用下列已知的化合物：含有Mg和Al作为其主要组分的合成水滑石；含有Mg和Al的无机离子交换剂、含有Sb的无机离子交换剂、含有Ca的无机离子交换剂；以及具有用于将阴离子固定在其分子链上的离子空位的共聚物。

例如，可以列举合成水滑石(商品名：“Kyoward-2000”、“Kyoward-1000”，购自Kyowa化学工业有限公司)、阴离子交换树脂(商品名：“Diaion DCA11”，购自Nippon Rensui公司)等。

交联剂用于本发明的导电热塑性弹性体组合物以形成两种非连续相。

关于交联剂，可以使用已知的交联剂例如树脂交联剂或过氧化物。优选使用树脂交联剂或过氧化物以动态交联橡胶组分(B)，并且使用过氧化物以动态交联组分(C)中的EO-PO-AGE共聚物。

树脂交联剂是能够通过加热橡胶组分使橡胶组分发生交联反应的合成树脂。与组合使用的硫和硫化促进剂相比，树脂交联剂是优选的，这是因为通过使用树脂交联剂，导电热塑性弹性体组合物几乎不起霜、具有较低的压缩永久变形、其性能劣化程度较低、具有始终如一的精确度、以及是耐用的。此外，树脂交联剂使交联时间短于硫交联剂所需时间。于是，树脂交联剂可以使橡胶组分动态交联在挤压机短时间内进行。

关于树脂交联剂，可以使用酚醛树脂、三聚氰胺·甲醛树脂、三嗪·甲醛缩聚物、以及六甲氧甲基·三聚氰胺树脂。尤其优选使用酚醛树脂。

关于酚醛树脂的例子，可以使用通过酚例如苯酚、烷基苯酚、甲酚、二甲苯酚或间苯二酚与醛例如甲醛、乙醛、以及醋醛反应合成的酚醛树脂。可以使用其中具有至少一个连接到酚醛树脂的醛单元上的卤素原子的卤化酚醛树脂。

优选使用由甲醛与具有连接到苯环邻位或对位上的烷基的烷基苯酚反应产生的烷基苯酚·甲醛树脂，这是因为烷基苯酚·甲醛树脂与橡胶是相容的和反应的，从而使交联反应的开始时间相对较早。烷基苯酚·甲醛树脂的烷基具有1～10个碳原子。可以例举甲基、乙基、丙基、和丁基作为烷基。可以优选使用烷基苯酚·甲醛树脂的卤化物。

关于树脂交联剂，可以使用通过添加对叔丁基苯酚硫化物与乙醛的缩聚物和烷基苯酚·硫化物树脂形成的改性烷基苯酚树脂，以及硫化烷基苯酚树脂。

可以使用交联助剂以使动态交联反应充分进行。金属氧化物用作交联助剂。关于金属氧化物，尤其优选氧化锌和碳酸锌。

以100质量份的橡胶组分为基准，交联助剂的混合量优选设定为不小于0.5～10质量份，进一步优选为不小于0.5～5质量份。

在本发明中，可以使用任何能交联橡胶组分的过氧化物。例如，可以列举过氧化苯甲酰、1，1-二(过氧化叔丁基)-3，3，5-三甲基环己烷、2，5-二甲基-2，5-二(过氧化苯甲酰)己烷、二(过氧化叔丁基)二-异丙基苯、1，4-二((叔丁基)过氧化异丙基)苯、二(过氧化叔丁基)苯甲酸盐、叔丁基过氧苯甲酸盐、过氧化二枯基、叔丁基过氧化枯基、2，5-二甲基-2，5-二(过氧化叔丁基)己烷、过氧化二叔丁基、以及2，5-二甲基-2，5-二(过氧化叔丁基)-3-己烯。这些过氧化物可以单独使用或两种或更多种地组合使用。

可以将共交联剂与过氧化物一起使用。共交联剂本身交联，并与橡胶分子发生反应并交联它们，从而使全部橡胶组分聚合。通过使橡胶组分与共交联剂共交联，可以增大交联分子的分子量，从而提高导电热塑性弹性体组合物的耐磨性。

关于共交联剂，可以列举多功能性单体、甲基丙烯酸或丙烯酸的金属盐、甲基丙烯酸酯、芳香乙烯基化合物、杂环乙烯基化合物、烯丙基化合物、利用1，2-聚丁二烯官能团的多功能性聚合物、以及二肟。

当将共交联剂与过氧化物一起添加到橡胶组分中时，根据使用的共交联剂或其他组分的种类合适地选择共交联剂的混合量。以100质量份的橡胶组分为基准，共交联剂的混合量优选设为5～20质量份，进一步优选为10～15质量份。

交联剂的混合量可以根据将要通过其进行交联的化合物的种类以及交联剂的种类进行合适地选择，从而不能明确说明。

当使用树脂交联剂时，以100质量份的将要交联的化合物为基准，树脂交联剂的混合量优选设定为2～20质量份。如果树脂交联剂的混合量小于2质量份，那么交联无法充分进行。于是，导电热塑性弹性体组合物具有较低的耐磨性。另一方面，如果树脂交联剂的混合量大于20质量份，那么由该组合物构成的本发明的导电辊可能会具有非常高的硬度。以100质量份的将要交联的化合物为基准，树脂交联剂的混合量进一步优选设等为5～15质量份。

当使用过氧化物时，以100质量份的将要交联的化合物为基准，过氧化物的混合量优选设定为0.2～3.0质量份。如果过氧化物的混合量小于0.2质量份，那么橡胶组分无法充分交联于是，导电热塑性弹性体组合物具有较差的耐磨性。另一方面，如果过氧化物的混合量大于3.0质量份，那么导电热塑性弹性体组合物的性能因橡胶组分的分子量减小以及产生分散缺陷而变差。于是，难以加工。以100质量份的将要交联的化合物为基准，过氧化物的混合量进一步优选设定为不小于0.5质量份，更进一步优选为不小于1.0质量份。以100质量份的将要交联的化合物为基准，过氧化物的混合量进一步优选设定为不大于2.5质量份，更进一步优选为不大于2.0质量份。

本发明的导电热塑性弹性体组合物可以含有其他组分，只要其他组分的使用与本发明的目的不矛盾即可。例如，导电热塑性弹性体组合物可以含有添加剂例如填料、软化剂、相容剂、抗老化剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、润滑剂、色素、抗静电剂、阻燃剂、中和剂、成核剂、以及用于抑制产生气泡的试剂。

导电热塑性弹性体组合物可以含有填料等以提高其机械强度。关于填料，可以使用二氧化硅粉末、炭黑、粘土、滑石、碳酸钙、二元亚磷酸盐(DLP)、碱式碳酸镁、以及矾土。以本发明的导电热塑性弹性体组合物的总质量为基准，优选使用不大于15mass％的填料。设定上述混合范围的原因如下。填料可以有效地提高导电热塑性弹性体组合物的拉伸强度和撕裂强度。但如果大量使用填料，则其挠性降低。于是，由该导电热塑性弹性体组合物构成的辊具有较低的摩擦系数。

本发明的导电热塑性弹性体组合物可以含有软化剂以使其具有合适的挠性和弹性。

关于软化剂，可以使用操作油和增塑剂。关于操作油，可以使用矿物油例如石蜡油、环烷基油、芳香油以及已知的由烃类低聚物组成的合成油、以及加工油。关于合成油，可以使用α-烯烃的低聚物、丁烯的低聚物、以及乙烯和α-烯烃的无定形低聚物。可以使用由邻苯二甲酸酯、己二酸酯、癸二酸酯、磷酸酯、聚醚、和聚酯组成的增塑剂。更具体地说，可以列举邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、癸二酸二辛酯(DOS)、以及己二酸二辛酯(DOA)。

关于软化剂，优选为石蜡油，进一步优选为石蜡操作油。

以100质量份的橡胶组分(B)为基准，软化剂的混合量优选设定为50～250质量份，进一步优选为50～200质量份，更进一步优选为70～150质量份。

如果软化剂的混合量小于上述下限值，那么难以获得向组分(B)中添加软化剂的效果，即在动态交联时提高组分(B)或组分(C)的分散性的效果。此外，导电热塑性弹性体组合物的硬度易于变高。另一方面，如果软化剂的混合量大于上述上限值，那么软化剂抑制交联。于是，动态交联无法充分完成，从而使导电热塑性弹性体组合物的性能变差，并且软化剂易于渗出。

当橡胶组分中使用了填充油时，上述软化剂的混合量包括了填充油的量。

本发明的导电热塑性弹性体组合物优选含有相容剂。通过使用相容剂，可以提高导电热塑性弹性体组合物的组分的分散性，尤其是盐的分散性，此外当其中混合了微球囊时，还可以提高微球囊与导电热塑性弹性体组合物的相容性。

以100质量份的橡胶组分(B)为基准，相容剂的混合量优选设定为1～20质量份。如果相容剂的混合量小于1质量份，那么相容剂的的效果没有充分显示。于是，弹性体组合物(I)和EO-PO-AGE共聚物彼此没有充分混合。因此导电热塑性弹性体组合物不均一，从而导致其加工性能可能变差。当将微球囊与导电热塑性弹性体组合物混和时，如果相容剂的混合量小于1质量份，那么导电热塑性弹性体组合物和膨胀的微球囊即微起球彼此不能充分地混合。于是，导电热塑性弹性体组合物不均一，从而导致其加工性能可能变差。另一方面，如果相容剂的混合量大于20质量份，那么通过添加相容剂产生的效果已达到极限，从而不会有更大的改善，但导电热塑性弹性体组合物会具有较高的硬度。

导电性动态交联热塑性弹性体组合物优选含有乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物或乙烯-丙烯酸酯-马来酸酐共聚物。

关于乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物或乙烯-丙烯酸酯-马来酸酐共聚物中的丙烯酸酯，可以列举通过醇与丙烯酸之间的反应制得的酯类物质，例如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯。优选使用丙烯酸甲酯和丙烯酸乙酯。

丙烯酸酯与上述共聚物的含量比优选设定为0.1～30mass％，进一步优选为1～20mass％，更进一步优选为5～15mass％。甲基丙烯酸缩水甘油酯或马来酸酐与共聚物的含量比设定为0.05～20mass％，优选为0.1～15mass％，进一步优选为0.5～10mass％，更进一步优选为1～10mass％。

关于相容剂，可以将符合下述定义的一种或不低于两种的三元共聚物与上述两种共聚物一起使用。

用作相容剂的三元共聚物包括烯烃组分(c1)、丙烯酸酯组分(c2)或甲基丙烯酸酯(c2)、以及不饱和的羧基单元(c3)。

关于烯烃组分(c1)，可以列举具有2～6个碳原子的乙烯基碳氢化合物例如乙烯、丙烯、异丁烯、1-丁烯、1-戊烯、以及1-己烯。

关于丙烯酸酯组分(c2)或甲基丙烯酸酯(c2)的例子，可以列举通过乙醇与丙烯酸或甲基丙烯酸之间的反应产生的酯化物质，例如丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸-2-乙基己酯。在这些丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯中，优选使用丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、和甲基丙烯酸乙酯。

通过不饱和的羧酸或其酸酐引入不饱和的羧酸单元(c3)。更具体地说，可以列举丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、马来酸酐、衣康酸、衣康酸酐、富马酸、丁烯酸、不饱和的二羧酸的半酯以及半胺。首先，优选使用丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、和马来酸酐。尤其优选马来酸酐。如果使其与上述三元共聚物共聚，那么不饱和的羧酸单元的具体模式没有具体限制。可以例举无规共聚物、嵌段共聚物、以及接枝共聚物。

丙烯酸酯组分(c2)或甲基丙烯酸酯(c2)的含量优选设定为0.1～30mass％，进一步优选为1～20mass％，更进一步优选为5～15mass％。不饱和羧酸单元(c3)的含量设定为0.05～20mass％，优选为0.1～15mass％，进一步优选为0.5～10mass％，更进一步优选为1～10mass％。

本发明的微球囊具有含有丙烯酸基团的聚合物作为其外壳。

在各个微球囊中含有的丙烯酸基团的量并无特别限制。在100质量份的形成各个微球囊外壳的聚合物中，优选含有不小于5质量份的用于形成丙烯酸基团的单体，进一步优选为不小于10质量份。

关于具有用于形成丙烯酸基团所必需的羧基的单体，可以列举不饱和单羧酸例如丙烯酸、甲基丙烯酸、乙基丙烯酸、丁烯酸、以及肉桂酸；不饱和的二羧酸例如马来酸、衣康酸、富马酸、柠康酸、以及氯代马来酸；不饱和的二羧酸单酯例如马来酸单甲酯、马来酸单乙酯、马来酸单丁酯、富马酸单甲酯、富马酸单乙酯、衣康酸单甲酯、衣康酸单乙酯、衣康酸单丁酯、及其衍生物。首先，优选丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、苯乙烯磺酸酯、马来酸、富马酸、和柠康酸。这些单体可以以盐的形式使用，或不低于两种地组合使用。

用于本发明中的微球囊并无特别限制，可以使用已知的微球囊，只要其具有含有丙烯酸基团的聚合物作为其外壳即可。

关于可用于本发明的微球囊，可以例举微球囊，其中形成外壳的聚合物包括腈单体、具有羧基的单体、具有酰胺基的单体、在其侧链处具有环状结构的单体、以及具有不少于两个可聚合的双键的单体(交联剂)。

关于聚合物中的单体的组成比，聚合物优选含有15～75mass％并且进一步优选含有25～65mass％的腈单体，优选含有10～65mass％并且进一步优选含有20～55mass％的具有羧基的单体，优选含有0.1～20mass％并且进一步优选含有1～10mass％的具有酰胺基的单体，优选含有0.1～20mass％并且进一步优选含有1～10mass％的具有环状结构的单体，并且优选含有0～3mass％的具有不少于两个可聚合的双键的单体(交联剂)。

组成具有上述形式的微球囊的外壳的聚合物可以含有无机物质。优选无机物质的含量为1～25mass％。

关于腈单体，可以列举丙烯腈、甲基丙烯腈、α-氯代丙烯腈、α-乙氧基丙烯腈、反式丁二烯腈、以及选自于这些腈单体中的任意单体的混合物。尤其优选丙烯腈和/或甲基丙烯腈。

关于具有酰胺基的单体，可以列举丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N，N-二甲基丙烯酰胺、以及N，N-二甲基甲基丙烯酰胺。

关于在其侧链处具有环状结构的单体，可以列举苯乙烯、α-甲基苯乙烯、氯代苯乙烯、甲基丙烯酸异冰片酯、以及甲基丙烯酸环己酯。还可以例举在其主链和侧链处具有环状结构的苯基马来酰亚胺、环己基马来酰亚胺等作为在其侧链处具有环状结构的单体。

关于具有不少于两个可聚合的双键的单体(交联剂)，可以列举二乙烯基苯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸二甘醇酯、二甲基丙烯酸三甘醇酯、PEG#200二甲基丙烯酸、PEG#400二甲基丙烯酸、PEG#600二甲基丙烯酸、三丙烯酸甲醛、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸烯丙酯、二甲基丙烯酸1，3-丁二醇酯以及异氰酸三烯丙酯。

此外，可以例举该微球囊，其中形成外壳的聚合物包括腈单体、在其分子中具有不饱和双键和羧基的单体、具有不少于两个可聚合的双键的单体、以及可以与这些单体共聚以调节微球囊的膨胀性能的单体。

关于聚合物中的单体的组成比，聚合物优选含有40～95mass％并且进一步优选含有50～90mass％的腈单体，优选含有7～60mass％并且进一步优选含有10～50mass％的具有不饱和双键和羧基的单体，优选含有0.05～5mass％并且进一步优选含有0.2～3mass％的具有不少于两个可聚合的双键的单体，并且优选含有0～20mass％并且进一步优选含有0～15mass％的可以与这些单体共聚以调节聚合物的膨胀性能的单体。

关于腈单体、在其分子中具有不饱和双键和羧基的单体、以及具有不少于两个可聚合的双键的单体，可以列举上述例举的化合物。

关于可以与其他单体共聚以调节膨胀性能的单体，可以列举甲基丙烯酸酯例如偏二氯乙烯、乙酸乙烯酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸苯甲酯、以及丙烯酸β-羰基乙酯；苯乙烯单体比如苯乙烯、苯乙烯磺酸及其钠盐、α-甲基苯乙烯、以及氯代苯乙烯；通过自由基引发剂进行聚合反应的单体例如丙烯酰胺、有取代基的丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、有取代基的甲基丙烯酰胺、及其混合物。优选聚合物不含具有会与羧基反应的官能团的单体例如N-甲氧基丙烯酰胺。

此外，可以例举该微球囊，其中形成外壳的聚合物包括含有丙烯腈和羧基的单体、具有会与上述含有丙烯腈和羧基的单体中的羧基反应的基团的单体、具有不少于两个可聚合的双键的单体或/和具有较高Tg并且作为用于调节软化温度的组分的单体。

关于聚合物中的单体的组成比，聚合物优选含有20～80mol％并且进一步优选含有30～70mol％的含有丙烯腈的单体，优选含有5～40mol％并且进一步优选含有10～30mol％的含有羧基的单体，优选含有1～30mol％并且进一步优选含有2～20mol％的具有会与羧基反应的基团的单体，优选含有0～5mol％并且进一步优选含有0～3mol％的具有不少于两个可聚合的双键的单体，并且优选含有0～50mol％并且进一步优选含有10～40mol％的具有较高Tg的单体。

关于具有羧基的单体和具有不少于两个可聚合的双键的单体，可以列举上述例举的化合物。

关于具有会与羧基反应的基团的单体，可以列举N-甲氧基丙烯酰胺、N-甲氧基甲基丙烯酰胺、丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸2-羟基乙酯、甲基丙烯酸2-羟基丙酯、甲基丙烯酸2-羟基丁酯、丙烯酸2-羟基-3-苯氧基丙酯、甲基丙烯酸N，N-二甲基氨基乙酯、甲基丙烯酸N，N-二甲基氨基丙酯、单丙烯酸镁、以及单丙烯酸锌。

关于具有较高Tg的单体，可以列举具有不低于80℃的Tg的均聚物。该单体包括甲基丙烯腈、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N，N-二甲基丙烯酰胺、N，N-二甲基甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸苯甲酯、N-乙烯基吡咯烷酮、以及苯乙烯。

此外，可以例举该微球囊，其中形成其外壳的聚合物包括由腈单体和含有羧基的单体的共聚反应形成的共聚的聚合物、以及交联了共聚的聚合物中的离子的一价到三价的金属阳离子。

关于聚合物中的单体的组成比，以全部单体为基准，聚合物优选含有小于80mass％的腈单体，并且以全部单体为基准，优选含有5～50mass％的含有羧基的单体。以100质量份的含有羧基的单体为基准，金属阳离子的比例优选为0.1～10质量份。

关于腈单体和含有羧基的单体，可以列举上述例举的化合物。优选腈单体和含有羧基的单体均为可聚合自由基的不饱和单体。

关于“一价到三价的金属阳离子”，可以列举钾离子、钠离子、铯离子、锂离子、镁离子、钙离子、钡离子、铁离子、镍离子、铜离子、锌离子、锡离子、铬离子、铅离子、锶离子、以及铝离子。

“一价到三价的金属阳离子”以金属阳离子提供体的形式包含在聚合物中。关于金属阳离子提供体，可以列举上述“一价到三价的金属阳离子”的氢氧化物、磷酸盐、碳酸盐、硝酸盐、硫酸盐、氯化物、亚硝酸盐、亚硫酸盐、以及有机酸例如辛酸、硬脂酸的盐等。更具体地说，可以列举氢氧化物例如氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、氢氧化锌、氢氧化镍、氢氧化铁、氢氧化铜、氢氧化镁、氢氧化铝、氢氧化钙、以及氢氧化钡；氯化物例如氯化钠、氯化钾、氯化锂、氯化镁、氯化钙、氯化钡、氯化锌、以及氯化铝；和磷酸盐例如磷酸钠、磷酸锂、磷酸钙、磷酸锌、以及磷酸铝；以及碳酸盐例如碳酸钾、碳酸钠、碳酸锂、碳酸钙、以及碳酸锌。首先，优选过渡金属的氢氧化物例如氢氧化锌、氢氧化镍、氢氧化铁、以及氢氧化铜。进一步优选二价过渡金属的氢氧化物。

微球囊包括热膨胀型和已膨胀型。这两种都能用于本发明。

热膨胀型微球囊的外壳包裹了一种低沸点物质(热膨胀剂)。当热膨胀型微球囊被加热时，外壳中的聚合物软化并且由于低沸点物质的气化而膨胀，从而变成微气球(空心球形颗粒)。

关于外壳中含有的低沸点物质，优选具有不高于构成外壳的热塑树脂的软化点的沸点并且变为气态的物质。关于低沸点物质，可以列举低沸点液体例如丙烷、丙烯、丁烯、正丁烷、异丁烷、异戊烷、季戊烷、正戊烷、己烷、庚烷、石油醚、卤代甲烷、以及四烷基硅烷；以及受热分解并且气化的化合物例如AIBN。在这些低沸点物质中，可以优选使用低沸点液态烃例如异丁烷、正丁烷、正戊烷、以及异戊烷。这些低沸点物质可以单独使用或不低于两种地组合使用。

热膨胀微球囊的热膨胀系数优选为是其初始体积的2倍以上，进一步优选为是其原始体积的2～20倍。

热膨胀微球囊的膨胀起始温度优选为不低于100℃，进一步优选为不低于130℃。其最大膨胀温度优选为不小于130℃，进一步优选为不小于160℃，更进一步优选为不小于170℃。其最大膨胀温度的上限值并无特别限制，但一般为约250℃。

优选微球囊的粒径不小于100μm。

如果微球囊的粒径小于100μm，则需要向导电热塑性弹性体组合物中添加大量微球囊以降低导电热塑性弹性体组合物的硬度，而这对其挤出时的加工性能和其成本是不利的。

微球囊的粒径的上限并无特别限制。即使微球囊的粒径非常大，也可以通过控制微球囊的混入量，实现导电热塑性弹性体组合物的硬度与其挤压成型性以及其强度之间的平衡。然而，如果微球囊的粒径大于500μm，那么在构成本发明的导电辊的导电热塑性弹性体组合物中，微球囊占据了较大的体积。于是，导电热塑性弹性体组合物的加工性能可能变差，并且其强度可能下降。因此，微球囊的粒径优选为不大于500μm，进一步优选为不大于300μm。

热膨胀微球囊的“粒径”指的是其膨胀后的粒径。

当根据JIS K 6253测定Shore A硬度时，含有微球囊的本发明的导电辊在23℃下的ShoreA硬度不大于30。如果Shore A硬度大于40，那么当在不高于15℃的低温下使用由该导电热塑性弹性体组合物组成的导电辊时，可能会产生有缺陷的图像。即使Shore A硬度大于30且不大于40，也可能会产生有缺陷的图像，虽然产生有缺陷的图像的频率较低。

虽然Shore A硬度的下限值并无特别限制，但优选将Shore A硬度设定为不小于10。

优选用于本发明的微球囊对施加于其上的负荷具有较高的外形保持特性。更具体地说，当向微球囊施加15MPa的负荷时，其上施加了负荷后的体积保持百分比优选为不小于50％，进一步优选为不小于70％，更进一步优选为不小于80％。热膨胀微球囊的体积保持百分比是在其发生热膨胀时进行测定的。

用于本发明的微球囊可以通过使用已知的方法进行制备，并且是可购买的。例如，可以选择使用购自Akzo Nobel的“EXPANCEL(商品名)”以及购自Yushi-Seiyaku有限公司的“Matsumoto Microsphere(商品名)”。

尤其优选使用粒径不小于100μm的“Matsumoto Microsphere F-105(商品名)”(购自Yushi-Seiyaku有限公司)。

本发明的效果如下所述。在本发明的导电热塑性弹性体组合物中，组合使用EO-PO-AGE共聚物和离子导电性盐以使导电热塑性弹性体组合物具有导电性。因此导电热塑性弹性体组合物的电阻值可以从较低值开始进行广泛地设置，并且当电压持续施加在其上时，该导电热塑性弹性体组合物的电阻值发生较小程度的改变。此外，由于使用了少量的盐，可以获得较高的挤压加工性能，并且生产成本较低。

此外，由于含有离子导电性盐的EO-PO-AGE共聚物被动态交联从而形成了非连续相，故导电路径受到限制。于是，当向由该导电热塑性弹性体组合物构成的导电辊持续施加电压时，导电热塑性弹性体组合物的电阻值的变化被有效地抑制到了较小的程度。

在本发明的导电热塑性弹性体组合物中，含有二烯橡胶和乙烯-丙烯-二烯橡胶中的至少一种的橡胶组分(B)在热塑性弹性体和热塑树脂的混合物(组分(A))中被动态交联。于是，导电热塑性弹性体组合物具有类似橡胶的耐用性、弹性和挠性以及类似树脂的成型性。此外，本发明的组合物具有热塑性，从而可以循环使用。

此外，由于橡胶组分(组分(B))独立地形成了非连续相，故虽然组分(C)分散在组分(A)中，但橡胶的交联度不受组分(C)的影响。于是，由于交联度没有变低，故可以抑制压缩永久变形的增大，此外还可以有效地降低导电热塑性弹性体组合物的电阻。此外，该导电热塑性弹性体组合物具有合适的硬度，不会污染感光部件，并且能降低其电阻值的变化。

通过将各自包含含有丙烯酸基团作为其外壳的聚合物的微球囊与导电热塑性弹性体组合物混和并挤出该混合物制得的导电辊，即使在低温环境中也能保持较低的硬度。因此，其内安装了该导电辊的成像装置在低温下能够形成较好的图像而不会导致有缺陷的转印、有缺陷的充电、以及有缺陷的传送。当微球囊的粒径为100～500μm时，无须牺牲加工性能以降低导电热塑性弹性体组合物的硬度，并且能够获得较好的成型性。

附图说明

图1所示为本发明的导电热塑性弹性体组合物的显微示意图；

图2所示为本发明的导电辊的示意图；以及

图3所示为如图2所示的导电辊的电阻值的测定方法的示意图。

具体实施方式

本发明的实施方式如下所述。

如图1所示，在本发明的第一个实施方式的导电热塑性弹性体组合物中，显微地看，连续相11、第一非连续相12和第二非连续相13形成了海岛结构。第一非连续相12和第二非连续相13在连续相11中独立地形成岛状结构。

连续相11由组分(A)组成，该组分(A)是通过将作为热塑性弹性体的苯乙烯热塑性弹性体和作为热塑树脂的烯烃树脂互相混合形成的。

第一非连续相12由作为橡胶组分的EPDM橡胶组合物(B)组成。

第二非连续相13由组分(C)组成，该组分(C)包含含有含阴离子的盐的EO-PO-AGE共聚物，其中具有氟基和磺酰基的含阴离子的盐是离子导电性盐。

各个连续相11、第一非连续相12和第二非连续相13可以含有交联剂、软化剂、相容剂等。

为形成组分(A)，使用聚丙烯作为烯烃树脂，并且使用苯乙烯-乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯共聚物(SEEPS)作为苯乙烯热塑性弹性体。关于苯乙烯热塑性弹性体与烯烃树脂之间的混合比，将30～50质量份的烯烃树脂与100质量份的苯乙烯热塑性弹性体混和。

关于组分(A)和EPDM橡胶组分(B)之间的混合比，以100质量份的橡胶组分(B)为基准，组分(A)的含量优选为20～120质量份，进一步优选为40～100质量份，并且更进一步优选为50～90质量份。

在组分(C)的EO-PO-AGE共聚物中，环氧乙烷∶环氧丙烷∶烯丙基缩水甘油醚之间的含量比为80～95mol％∶1～10mol％∶1～10mol％。尤其优选EO-PO-AGE共聚物的数均分子量Mn不小于50,000。

以100质量份的EPDM橡胶即组分(B)为基准，EO-PO-AGE共聚物的混合量优选设定为5～30质量份并且进一步优选为10～25质量份。

关于具有氟基和磺酰基的含阴离子的盐，优选为含有如上述化学式1或2所示的阴离子的盐。进一步优选为具有如化学式1或2中的X₁～X₃所示的CF₃SO₂-官能团的含阴离子盐。与阴离子配对以形成盐的阳离子优选为碱金属并且进一步优选为锂离子。更具体地说，关于盐，尤其优选二(三氟甲基磺酰)亚胺锂。

以100质量份的EO-PO-AGE共聚物为基准，具有氟基和磺酰基的含阴离子盐的混合量优选设为0.5～20质量份并且进一步优选为5～15质量份。

用于制备具有上述结构的导电热塑性弹性体组合物的的方法如下所述。

首先粒化作为组分(B)的EPDM橡胶。将粒化的EPDM、苯乙烯热塑性弹性体和烯烃树脂(组分(A))、交联剂、以及软化剂在200℃下进行捏合以使EPDM橡胶(组分(B))与交联剂动态交联，从而使EPDM橡胶在组分(A)中分散以形成弹性组合物(I)。

将制得的弹性组合物(I)、EO-PO-AGE共聚物和具有氟基和磺酰基的含阴离子盐(组分(C))、交联剂、以及相容剂在200℃下进行捏合以形成第一个实施方式的导电热塑性弹性体组合物。

考虑到导电热塑性弹性体组合物在后面的步骤中的可操作性，将第一个实施方式的导电热塑性弹性体组合物制成小球。

优选使用树脂交联剂或过氧化物作为用于动态交联EPDM橡胶的交联剂。

尤其优选卤代烷基酚作为树脂交联剂。以100质量份的EPDM橡胶为基准，树脂交联剂的混合量优选设定为5～15质量份，并且进一步优选为10～15质量份。

为了更好地进行动态交联反应，可以将氧化锌作为交联助剂与树脂交联剂一起添加到EPDM橡胶中。以100质量份的EPDM橡胶为基准，交联助剂的混合量优选设定为0.5～10质量份，并且进一步优选为1～10质量份。

优选使用二(过氧化叔丁基)二异丙基苯作为过氧化物。以100质量份的EPDM橡胶为基准，过氧化物的混合量优选为0.5～3质量份。

可以将共交联剂与过氧化物一起添加到EPDM橡胶中。关于共交联剂，优选二肟，并且进一步优选N，N’-间亚苯基二马来酰亚胺。以100质量份的EPDM橡胶为基准，共交联剂的混合量优选设为0.1～5质量份，并且进一步优选设为0.2～2质量份。

优选使用石蜡油作为软化剂。尤其优选石蜡操作油。

以100质量份的EPDM橡胶为基准，软化剂的混合量设定为50～200质量份，优选为70～150质量份。

优选使用过氧化物作为动态交联EO-PO-AGE共聚物的交联剂。

优选使用二(过氧化叔丁基)二异丙基苯作为过氧化物。以100质量份的EO-PO-AGE共聚物为基准，过氧化物的混合量优选为0.5～3质量份。

共交联剂可以与过氧化物一起使用。关于共交联剂，优选二肟，进一步优选N，N’-间亚苯基二马来酰亚胺。以100质量份的EO-PO-AGE共聚物为基准，共交联剂的混合量优选设定为0.1～5质量份，进一步优选设定为0.2～2质量份。

关于相容剂，优选乙烯-丙烯酸酯-马来酸酐共聚物。

在乙烯-丙烯酸酯-马来酸酐共聚物中，使用丙烯酸甲酯或丙烯酸乙酯作为丙烯酸酯。优选使用丙烯酸乙酯。关于组成乙烯-丙烯酸酯-马来酸酐共聚物的单体的组成比，丙烯酸酯的含量与马来酸酐的含量被分别设定为3～10mass％和1～5mass％。在上述共聚物中，熔体流动率优选设定为0.5～100g/10分钟，进一步优选设定为1～50g/10分钟。

相容剂的混合量优选设定为3～15质量份，进一步优选为5～10质量份。

如图2所示的导电辊是通过使用由上述方法形成的导电热塑性弹性体组合物制得的。

导电辊2由具有上述结构的导电热塑性弹性体组合物所组成的圆柱形辊部和插入圆柱形辊中心的柱状轴1组成。

辊部的厚度优选设定为1～20mm，进一步优选为2～15mm。如果辊部的厚度小于1mm，则辊部的弹性不足。如果辊部的厚度大于20mm，则导电辊2过大，从而难以将导电辊2安装在复印装置、打印机等中。轴1可以由金属例如铝、铝合金、SUS、和铁或陶瓷制成。

可以通过压合将近似于D形的轴插入圆柱形辊部的中空部位以制得近似于D形的橡胶辊。

可以在导电辊2的表面上形成涂层(未显示)。在导电辊2的表面上可以形成氧化膜。当向其施加1000V电压时，导电辊的初始电阻值优选为10⁶～10¹¹Ω，进一步优选为10⁶～10⁹Ω，更进一步优选为10⁷～10⁹Ω。

在电压持续向其施加24小时后，导电辊2的电阻比值设定为不大于2.5，优选为不大于2。

第二个实施方式的导电辊如下所述。

第二个实施方式的导电辊2由100质量份的与第一个实施方式类似的导电热塑性弹性体组合物与0.5～5.0质量份的各自含有含丙烯酸基团的聚合物作为其外壳的微球囊的混合物构成。

优选形成微球囊外壳的含丙烯酸基团的聚合物包含丙烯酸共聚物，该共聚物通过聚合用作具有羧基的单体的甲基丙烯酸或丙烯酸来形成。

上述微球囊为热膨胀型。更具体地说，微球囊的外壳包裹了作为低沸点物质的液态烃。

上述微球囊具有的膨胀起始温度不小于110℃，优选为110～160℃，进一步优选为130～140℃，并且最大膨胀温度为150～200℃，优选为180～190℃。

通过如下所述的方法制备第二个实施方式的导电辊：

使用转筒将微球囊和通过使用与第一个实施方式类似的方法制得的导电热塑性弹性体组合物进行干混和以获得构成第二个实施方式的导电辊的组合物。然后使用单螺杆挤压机在150～210℃下将该组合物管状挤出。通过压合或用粘合剂粘合轴1与管子，将金属轴1插入制得的管子的空心部分，从而获得第二个实施方式的导电辊。

在第二个实施方式的导电辊中，已膨胀的微球囊的粒径为100～500μm。

可以在导电辊的表面上形成涂层(未显示)。

当根据JIS K 6253测定Shore A硬度时，第二个实施方式的导电辊在23℃下的Shore A硬度为10～30。

该导电辊的初始电阻值以及向其持续施加电压24小时后的其电阻比值与第一个实施方式的导电辊的值几乎在相同的范围内。

与第一个实施方式类似，在第二个实施方式的由导电热塑性弹性体组合物构成的导电辊中，除了组分(A)以外，微球囊(未显示)分散在如图1所示的连续相11中。因此，第二个实施方式的导电辊可以具有充分低的硬度、具有充分降低其电阻值的效果。此外，因为组分均一地分散在导电热塑性弹性体组合物中，故可以较容易地将导电热塑性弹性体组合物加工成导电辊。因此，构成导电辊的导电热塑性弹性体组合物能够在低温以及常温下提供出色的图像打印，而不会使其加工性能劣化。

因为第二个实施方式的其他结构和效果与第一个实施方式类似，所以省略对其的描述。

本发明的实施例和对照例如下所述。

·实施例1

热塑性弹性体和热塑树脂(组分(A))、EPDM橡胶(组分(B))、软化剂、以及交联剂按下表1中所示的混合比例彼此混合。然后使用双螺杆挤压机(“HTM 38”，购自I-pec有限公司)，在200℃处，以200rpm的转速将各组分溶化并捏合在一起。在组分(B)与交联剂动态交联并以分散于组分(A)的形式被挤出之后，粒化混合物以获得弹性体组合物(1)。

制得的弹性体组合物的颗粒(I)、EO-PO-AGE共聚物和具有氟基和磺酰基的含阴离子的盐(组分C)、交联剂、以及相容剂按如下表1所示的混合比例彼此混合。使用双螺杆挤压机(“HTM 38”，购自I-pec有限公司)，在200℃下，以200rpm的转速，将各组分溶化并捏合在一起以使组分(C)与交联剂动态交联并使其分散于组分(A)中。以这种方法，获得本发明的导电热塑性弹性体组合物。

粒化制得的本发明的组合物，并将其添加到树脂挤压机(挤压机，购自San.NT有限公司)中。在200℃下，以20rpm的转速将组合物管状挤出后，将轴插入制得的管子的空心部分。然后将管子切割并抛光以获得具有所需尺寸的本发明的导电辊。该导电辊具有6mm的内径、14mm的外径、以及218mm的长度。

在获得的导电辊中，热塑性弹性体和热塑树脂的混合物(组分(A))形成了连续相，而EPDM橡胶(组分(B))和含有具有氟基和磺酰基的含阴离子盐的EO-PO-AGE共聚物(组分(C))独立地分散在组分(A)中，EPDM橡胶和EO-PO-AGE共聚物分别形成了第一非连续相和第二非连续相。

·对照例1

以与实施例1类似的方法获得弹性体组合物(I)。

不使用交联剂，将制得的弹性体组合物的颗粒(I)、EO-PO-AGE共聚物和具有氟基和磺酰基的含阴离子的盐(组分(C))、以及相容剂按如下表1所示的混合比互相混合。然后使用双螺杆挤压机(“HTM 38”，购自I-pec有限公司)在200℃下，以200rpm的转速下将各组分熔化并捏合在一起，以使组分(C)分散于组分(A)中而不动态交联组分(C)。以这种方法，获得对照例1中的导电热塑性弹性体组合物。

以与实施例1相同的方法粒化制得的导电热塑性弹性体组合物以制造导电辊。

在获得的导电辊中，热塑性弹性体和热塑树脂的混合物(组分(A))和含有具有氟基和磺酰基的含阴离子盐的EO-PO-AGE共聚物(组分(C))形成了连续相，而EPDM橡胶(组分(B))形成了非连续相。

·对照例2、3

热塑性弹性体和热塑树脂(组分(A))、EPDM橡胶(组分(B))、EO-PO-AGE共聚物和具有氟基和磺酰基的含阴离子盐(组分(C))、软化剂、交联剂、以及相容剂按如下列表1所示的比例互相混合。然后使用双螺杆挤压机(“HTM 38”，购自I-pec有限公司)在200℃下，以200rpm的转速将各组分熔化并捏合在一起，以使组分(B)和组分(C)同时与交联剂动态交联并使其分散于组分(A)中。以这种方法，分别制得对照例2、3中的导电热塑性弹性体组合物。

以与实施例1相同的方法粒化制得的导电热塑性弹性体组合物以制造导电辊。

在获得的导电辊中，热塑性弹性体和热塑树脂的混合物(组分(A))形成了连续相，而EPDM橡胶(组分(B))和含有具有氟基和磺酰基的含阴离子盐的EO-PO-AGE共聚物(组分(C))形成了非连续相。即，形成了一个含有组分(B)和组分(C)的非连续相。

表1

在最上面一栏中的E和CE分别表示实施例和对照例。

如下产品用作如表1所示的组分。

·热塑性弹性体：氢化苯乙烯热塑性弹性体(“SEPTON 4077(商品名)”，购自Kuraray有限公司)

·热塑树脂：聚丙烯(“NOVATEC PP(商品名)”，购自日本聚丙烯公司)

·EPDM橡胶：“Esprene 505AF(商品名)”，购自Sumitomo化学有限公司

·软化剂：石蜡操作油：“DAIANA操作油PW-308(商品名)”，购自Idemitsu Kosan有限公司

·交联剂1：α，α-二(过氧化叔丁基)二-异丙基苯(“PERBUTYLP(商品名)”，购自NOF公司)

·EO-PO-AGE共聚物：(“ZEOSPAN 8100(商品名)”，购自Zeon公司)

·盐：二(三氟甲基磺酰)亚胺锂

·相容剂：乙烯-丙烯酸酯-马来酸酐共聚物：“Bondine LX4110(商品名)”，购自Arkema有限公司

通过如下所述的测试方法对实施例和对照例中的导电辊的性能进行评估。

·挤出加工性能

当使用树脂挤压机管状挤出构成各个导电辊的组合物的颗粒时，对各个管子的外形(橡胶表面)进行肉眼评估。

○：管子表面光滑，没有问题。

△：管子表面有一定程度的不规则，但通过改变挤出条件并且增加其抛光面积，可以接受。

×：管子表面的不规则度很高，从而在小球挤出时表面发生破裂。因此难以使组合物的颗粒成管子。

·硬度

根据JIS K 6253，在恒温和恒湿条件下，即，在温度为23℃并且相对湿度为55％的气氛中测定各个导电辊的硬度。

·初始电阻值的测定

如图3所示，其中插入了轴1的导电辊2以与铝鼓相接触的方式被安装在铝鼓3上。在轴1的两端施加500g的负荷F，并且导电辊2以30rpm的速率旋转。内阻为r(100Ω)的导体的一端的导线与铝鼓3一端的表面相连，而该导体另一端的导线与电源4的正极一端相连。一根导线的一端与插入导电辊2的轴1的一端的表面相连，而该导线的另一端与电源4的负极一端相连。在该状态下，向导电辊2上施加1000V的电压。

检测施加在内阻为r的导体上的电压V。假设施加在整个装置上的电压为E，导电辊2的初始电阻R为：R＝r×E/(V-r)。由于在这种情况下，可将-r这一项视作无限小，故R＝r×E/V。

在恒温和恒湿条件下，即，在温度为23℃并且相对湿度为55％时测定各个导电辊2的初始电阻值。

·持续施加电压24小时后的电阻比值

在测定了初始电阻值R以后，向旋转的导电辊上持续施加1000V的电压。持续向其施加1000V的电压24小时后，以与测定初始电阻值相同的方法测定电阻值R₂₄。在持续向导电辊施加1000V的电压24小时后，导电辊的电阻比值通过使用下列公式根据获得的电阻值R₂₄计算获得。

持续向导电辊施加1000V的电压24小时后其电阻比值＝R₂₄/R

在其内EO-PO-AGE共聚物没有被动态交联，并且含有具有氟基和磺酰基的含阴离子盐的EO-PO-AGE共聚物(组分(C))被包含在连续相中的对照例1的导电热塑性弹性体组合物中，在向导电辊持续施加电压时，由该导电热塑性弹性体组合物组成的导电辊的电阻值的变化较大。

在其内EPDM橡胶和EO-PO-AGE共聚物同时被动态交联，并且EPDM橡胶和含有具有氟基和磺酰基的含阴离子盐的EO-PO-AGE共聚物(组分(C))被包含在非连续相中的对照例2的导电热塑性弹性体组合物中，由该导电热塑性弹性体组合物组成的导电辊的电阻值较高，并且该导电热塑性弹性体组合物的成型性较低。在增大EO-PO-AGE共聚物的混合量以降低其电阻值的对照例3的导电热塑性弹性体组合物中，该导电热塑性弹性体组合物的电阻值不高，但其成型性低于对照例2的导电热塑性弹性体组合物的成型性。

另一方面，在实施例1的导电热塑性弹性体组合物中，包含在连续相中形成了岛状结构的含有具有氟基和磺酰基的含阴离子盐的EO-PO-AGE共聚物(组分(C))的非连续相具有出色的挤出加工性能。因此，制得的导电辊具有较低的电阻值，并且在向其持续施加电压时具有较小的电阻变化。

·实施例2～4以及6～10

热塑性弹性体和热塑树脂(组分(A))、EPDM橡胶(组分(B))、软化剂、交联剂2、以及锌白按如下表2所示的比例互相混合。然后使用双螺杆挤压机(“HTM 38”，购自I-pec有限公司)在200℃下，以200rpm的转速将各组分溶化并捏合在一起。将组分(B)与交联剂动态交联并将分散在组分(A)中的组分(B)挤出后，粒化混合物以获得弹性体组合物(I)。

将制得的弹性组合物(I)的颗粒、EO-PO-AGE共聚物和具有氟基和磺酰基的含阴离子盐(组分(C))、交联剂1、以及相容剂以如下列表2所示的比例互相混合。然后使用双螺杆挤压机(“HTM 38”，购自I-pec有限公司)在200℃下，以200rpm的转速将各组分溶化并捏合在一起，以使组分(C)与交联剂动态交联，并且使其分散在组分(A)中。这样就制得了各个导电热塑性弹性体组合物。

使用转筒将以这种方法制得的本发明的导电热塑性弹性体组合物的颗粒与微球囊进行干混。然后使用单螺杆挤压机(

挤压机，购自San.NT有限公司)，在如表2所示的挤压温度下，以20rpm的转速管状挤出混合物，从而制得具有14mm的外径和6mm的内径的成型品。

将轴插入到各个制得的管子的空心部分中。然后切割各个管子以获得长度为218mm的导电辊。

·实施例5

除了导电热塑性弹性体组合物不含微球囊以外，以与实施例1相同的方法制得导电辊。

·对照例4

除了导电热塑性弹性体组合物不含捏合的组分2、3(组分C、微球囊、交联剂1、以及相容剂)以外，以与实施例2相同的方法制得导电辊。

·对照例5

除了导电热塑性弹性体组合物不含盐以外，以与实施例4相同的方法制得导电辊。

表2-1

在最上面一栏中的E表示实施例。

表2-2

在最上面一栏中的E和CE分别表示实施例和对照例。

表2中所示的作为热塑性弹性体、热塑树脂、EPDM橡胶、软化剂、EO-PO-AGE共聚物、盐、相容剂、以及交联剂1的产品与实施例1和对照例1～3中使用的类似。

如下产品用作锌白、交联剂2、以及微球囊。

·锌白：“Zinc White No.1(商品名)”，购自Mitsui Mining and Smelting有限公司

·交联剂2：酚醛树脂交联剂(“TACKROL 250-III(商品名)”，购自TAOKA化学有限公司)

·微球囊A：“Matsumoto Micro-sphere F-100(商品名)”，购自Matsumoto Yushi-Seiyaku有限公司

·微球囊B：“Matsumoto Micro-sphere F-105(商品名)”，购自Matsumoto Yushi-Seiyaku有限公司

对实施例2～10和对照例4和5的各个导电辊在常温和低温下的挤出加工性能和打印性能进行测定。对各个橡胶辊的硬度和各个橡胶辊的微球囊的直径进行测定。评估结果如表2所示。

用于测定各个导电辊的挤出加工性能和硬度的方法与实施例1和对照例1～3中使用的方法类似。通过下述方法测定各个导电辊的微球囊的直径。通过下列测试方法评估各个导电辊的打印性能。

通过使用由导电热塑性弹性体组合物组成的短管对实施例8～10的各个橡胶辊的硬度进行测定，使用该短管是因为该导电热塑性弹性体组合物具有较差的挤出加工性能，从而不能被塑模为具有所需长度的管子。测得的实施例8～10中的各个硬度显示在表2中的括号中。因为实施例8～10的管子不具有需要的长度，所以实施例8～10中的各个橡胶辊的打印性能无法进行评估。

·微球囊的粒径的直径

在将轴插入橡胶辊之前，对通过挤压获得的管子成型品进行切割，并且使用显微镜将各个管子的截面放大200倍以进行观察。测定100个微球囊的直径。计算这100个直径的平均值。

·常温下的打印性能的评估

将实施例和对照例中的各个导电辊安装在激光打印机(“Laser Jet 4050(商品名)”，购自Hewlett-Packard Development公司)上用作转印辊。在23℃的温度和55％的相对湿度下，在100张A4纸(PPC纸，购自Fuji Xerox Office Supply公司)上进行半色调打印。肉样观察100张纸上的打印性能。

◎：没有观察到有缺陷的打印。因此打印没有问题。

○：在100张纸中的1或2张纸中观察到有缺陷的打印。但缺陷的程度很低，使得除非对打印稿进行仔细检查，否则不会发现有缺陷的打印。因此打印没有问题。

△：在100张纸中的5～10张纸中观察到有缺陷的打印。

×：几乎在所有的100张纸中观察到明显的有缺陷的打印。

·低温下的打印性能的评估

除了将温度和相对湿度分别改为10℃和20％，以与在常温下相同的方式评估打印性能。

对照例4的导电热塑性弹性体组合物完全小包含EO-PO-AGE共聚物、离子导电性盐、以及含有形成其外壳的含丙烯酸基团的聚合物的微球囊，该组合物具有出色的挤出加工性能，但具有较高的硬度，从而不具有充分降低其电阻值的效果。因此在常温和低温下均观察到有缺陷的打印。

对照例5中的导电热塑性弹性体组合物具有较低的硬度，并且具有出色的挤出加工性能。因为构成对照例5中的橡胶辊的导电热塑性弹性体组合物不含离子导电性盐，所以导电辊具有较高的电阻值。于是，在常温下会有轻微的缺陷打印，而在低温下缺陷打印的程度较高。

在较低的140℃的温度下挤出的实施例8中的导电热塑性弹性体组合物、在较高的220℃的温度下挤出的实施例9中的导电热塑性弹性体组合物、以及在100质量份的组合物中含有较大量的5.4质量份的微球囊的实施例10中的导电热塑性弹性体组合物中，在进行挤压成型时管子发生断裂。但各个导电热塑性弹性体组合物具有低于30的硬度。

不含微球囊的实施例5中的导电辊具有充分降低电阻的效果和在常温下较好的打印性能，但因导电辊具有较高的硬度而在低温下导致有缺陷的打印。

在100质量份的组合物中含有较少量的0.3质量份的微球囊的实施例6中的导电辊、以及其中各个膨胀的微球囊的粒径为80μm的实施例7中的导电辊，具有充分降低电阻的效果，并且在常温下的打印性能也没有问题，但因为导电辊具有超过30的较高硬度，故在低温下导致在100张纸中有5～10张纸上的有缺陷的打印。

在由其中添加了微球囊的实施例2、3和4的导电热塑性弹性体组合物构成的导电辊中，包含含有具有氟基和磺酰基的含阴离子盐即离子导电性盐的EO-PO-AGE共聚物(C)的非连续相在连续相中独立地形成了岛状结构。挤出温度设定为150～210℃。各个微球囊的粒径设定为不小于100μm。可以将导电热塑性弹性体组合物分别挤成导电辊。各个导电辊具有充分的降低其电阻的效果。各个导电热塑性弹性体组合物的组分都均一地分散。因此可由各个导电热塑性弹性体组合物较容易地形成导电辊，并且可以在低温以及室温下实现较好的打印。

Claims (12)

1.一种用于制造导电热塑性弹性体组合物的方法，包含以下步骤：

在组合物(A)中独立地动态交联组分(C)和橡胶组分(B)，其中所述组合物(A)为热塑性弹性体和热塑树脂的混合物，所述橡胶组分(B)含有二烯橡胶和乙烯-丙烯-二烯橡胶中的至少一种，所述组分(C)为含有离子导电性盐的环氧乙烷-环氧丙烷-烯丙基缩水甘油醚共聚物；和

在所述组合物(A)中独立地分散所述组分(C)和所述橡胶组分(B)。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述离子导电性盐为具有氟基和磺酰基离子的含阴离子的盐。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述组合物(A)、所述橡胶组分(B)、以及交联剂彼此混合以使所述橡胶组分(B)与所述交联剂动态交联，并且使所述橡胶组分(B)分散在所述组合物(A)中以形成弹性体组合物(I)，以及

将所述制得的弹性体组合物(I)、所述组分(C)、以及另一种交联剂彼此混合以使所述组分(C)与所述交联剂动态交联，并且使所述组分(C)分散在所述组合物(A)中。

4.一种用于制造导电辊的方法，包括：

将分别含有含丙烯酸基团的聚合物作为其外壳的微球囊与通过实施如权利要求1所述的方法制得的导电热塑性弹性体组合物混和，以形成所述微球囊与所述导电热塑性弹性体组合物的混合物；以及

挤出所述混合物。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，挤出所述混合物时的挤出温度设定为150～210℃。

6.一种导电热塑性弹性体组合物，包含连续相和第一非连续相以及第二非连续相；

所述连续相和所述第一非连续相以及所述第二非连续相形成了海岛结构；并且所述第一非连续相和所述第二非连续相独立地形成岛状结构；

其中，所述连续相含有组合物(A)，所述组合物(A)为热塑性弹性体和热塑树脂的混合物；

所述第一非连续相含有橡胶组分(B)，所述橡胶组分(B)含有二烯橡胶和乙烯-丙烯-二烯橡胶中的至少一种；并且

所述第二非连续相含有组分(C)，所述组分(C)为含有具有氟基和磺酰基离子的含阴离子盐的环氧乙烷-环氧丙烷-烯丙基缩水甘油醚共聚物。

7.一种导电辊，包含如权利要求6所述的导电热塑性弹性体组合物与分别含有含丙烯酸基团的聚合物作为其外壳的微球囊的混合物。

8.如权利要求7所述的导电辊，其特征在于，所述导电热塑性弹性体组合物中含有乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物或乙烯-丙烯酸酯-马来酸酐共聚物作为相容剂。

9.如权利要求7所述的导电辊，其特征在于，将0.5～5.0质量份的所述微球囊与100质量份的所述导电热塑性弹性体组合物相混和。

10.如权利要求7所述的导电辊，其特征在于，各个所述微球囊具有的直径为100～500μm；根据JIS K 6253测定Shore A硬度时，所述导电辊在23℃下的Shore A硬度为10～30。

11.如权利要求7所述的导电辊，其特征在于，当向所述导电辊施加1000V的电压时，所述导电辊具有10⁶～10¹¹Ω的初始电阻值，当用所述电压向所述导电辊持续施加24小时后，所述导电辊具有不大于3的电阻比值。

12.如权利要求7所述的导电辊，其特征在于，所述导电辊用作安装在成像装置中的转印辊。

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