CN101328316B - 树脂组合物及其模制件、电子照相转印膜和成像装置 - Google Patents

树脂组合物及其模制件、电子照相转印膜和成像装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种树脂组合物，包含聚苯硫醚树脂和25℃下χ-参数为1.3以上的尼龙树脂，并具有一个玻璃化转变温度。本发明还涉及一种成像装置，包括潜像承载元件和中间转印元件，所述中间转印元件承载自所述潜像承载元件转印至其上的调色剂图像并将所承载的调色剂图像转印至图像接收材料上，其中所述中间转印元件包含聚苯硫醚树脂和25℃下χ-参数为1.3以上的尼龙树脂，并具有一个玻璃化转变温度。

Description

树脂组合物及其模制件、电子照相转印膜和成像装置
本申请基于在日本提交的申请2007-161268，其内容通过引用并入本文。
技术领域
本发明涉及一种聚苯硫醚树脂组合物和由这类树脂组合物制得的模制件，特别是涉及一种电子照相转印带。更具体而言，本发明涉及一种聚苯硫醚树脂组合物，其具有优异的通常以冲击强度、拉伸伸长等所代表的韧性，并且当将碳分散于其中时具有良好的均匀分散性，本发明还涉及由所述树脂组合物制得的模制件，特别是电子照相转印带。
背景技术
聚苯硫醚树脂(下文中称“PPS树脂”)具有用作工程塑料材料的适宜性质，如优异的耐热性、阻燃性、刚性、耐化学性和电绝缘性，被用于各种电气和电子部件、机械部件和汽车部件，主要以注塑产品使用。但与其他工程塑料材料如聚酰胺树脂相比，PPS树脂在韧性方面不够优越。为此，大多数情况下习惯将PPS树脂与增强剂如玻璃纤维组合使用以改进其强度。
但近年来，为满足重量轻、表面光滑等需求，已强烈需要作为未使用玻璃纤维等的非增强材料的PPS树脂，也需要具有优越韧性的非增强PPS材料。
作为改进非增强PPS材料的韧性的方法，已知一种含聚酰胺树脂的PPS树脂组合物。例如，如JP-B 59-1422、JP-A 53-69255和JP-A6-49356中所述，人们做了各种尝试以通过在其中共混具有优异韧性的材料来改进PPS的韧性。如果PPS和聚酰胺均匀溶解就像糖溶解于水中那样的话，这个问题即可用其中所述的技术解决。但如J.MACROMOL.SCI.PHYS.，B41(3)，407-418(2002)，Jung-Bum An，Takeshi Suzuki，Toshiaki Ougizawa，Takashi Inoue，Kenji Mitamura和Kazuo Kawanishi中所述，在聚酰胺中共混PPS时，两种组分很难彼此相容，且已经证实，虽然仅4，6-尼龙在300℃或更高的高温下与其相容，但当冷却下来时将发生相分离。众所周知，在将聚合物与弹性体共混而两种组分彼此相容时获得物理性质的显著改善；但如上面的J.MACROMOL.SCI.PHYS.，B41(3)，407-418(2002)中所描述的，就PPS而言尚未找到这样的组合。因此，与另一种弹性体共混不能成为改进PPS所拥有的强度性质的有效方法并倾向于不但削弱其高弹性模量而且削弱其他优异特性如燃烧性质。
另一方面，JP-A 9-291213和JP-A 62-197422公开了一种具有优异机械强度的氧化交联PPS树脂，其抑制焊接裂缝的发生；但该树脂在韧性如拉伸伸长和冲击强度方面却不一定优异。另一个问题在于氧化交联处理不能有效地用于以连续生产工艺如挤塑工艺获得模制件的应用。
当将PPS树脂组合物应用于转印带上以用于电子照相时，有必要向其中添加导电剂(例如碳)以使树脂的导电率处于均匀半导体区域内；但PPS树脂在碳的分散性方面不一定好，并具有碳的分散状态在挤塑时改变而使导电率不均匀的缺点。转印带中导电率的不均匀引起字符图像损失和调色剂扩散。
发明内容
本发明的一个目的是提供具有优异韧性而不必含任何增强剂的聚苯硫醚树脂组合物。
本发明的另一目的是提供具有优异韧性而不必含任何增强剂并对添加剂特别是导电剂例如碳具有优异的均匀分散性的聚苯硫醚树脂组合物、以及模制件和电子照相转印带。
本发明的又一目的是提供一种具有优异韧性并具有均匀导电率的电子照相转印带。
本发明的再一目的是提供一种可抑制字符图像损失和调色剂扩散的成像装置。
本发明提供一种包含聚苯硫醚树脂和25℃下χ-参数为1.3以上的尼龙树脂并具有一个玻璃化转变温度的树脂组合物以及使用该树脂组合物的模制件、电子照相转印膜和成像装置。
附图说明
图1示意了当用DSC法测定本发明的PPS树脂组合物时热量变化的一个实例。
图2为图1的图的主要部分的放大图，其说明了测定玻璃化转变温度的方法。
图3示意了当用DSC法测定现有技术PPS树脂组合物时热量变化的一个实例。
图4示意了当用DSC法测定本发明的PPS树脂组合物时热量变化的一个实例。
图5为结构示意图，示意了本发明的成像装置的一个实例。
具体实施方式
本发明涉及一种含聚苯硫醚树脂和25℃下χ-参数为1.3以上的尼龙树脂的树脂组合物，所述树脂组合物的特征在于具有一个玻璃化转变温度，本发明也涉及自所述树脂组合物制得的模制件，特别是电子照相转印带，以及设有这类转印带的成像装置。
本发明的聚苯硫醚树脂组合物在聚苯硫醚树脂组合物与尼龙树脂之间达到相容以致所得树脂组合物仅具有一个玻璃化转变温度。为此，其可有效发挥尼龙树脂所固有的高韧性。其也发挥聚苯硫醚树脂所固有的优异的耐热性、阻燃性、刚性、耐化学性、弹性和电绝缘性。
当本发明的聚苯硫醚树脂组合物中含有添加剂时，所得的树脂组合物和自所述树脂组合物制得的模制件可具有均匀分散的添加剂。因此，在制备模制件的情况下，特别是制备用于电子照相系统的成像装置中的转印带且所述添加剂为导电剂例如碳时，转印带可获得均匀的导电率，以致通过使用这样的转印带可防止字符图像损失和调色剂扩散。
本发明树脂组合物的特征在于含聚苯硫醚树脂(后文中称PPS树脂)和尼龙树脂且具有一个玻璃化转变温度。虽然本发明的树脂组合物含至少两种树脂但其仅具有一个玻璃化转变温度的原因在于使PPS树脂和尼龙树脂达到了彼此有效的相容。因此，本发明的树脂组合物可同时获得PPS树脂所固有的优异的耐热性、阻燃性、刚性、耐化学性、弹性和电绝缘性以及尼龙树脂所固有的优异韧性和表面光泽。
这里，“仅具有一个玻璃化转变温度”指仅存在一个玻璃化转变温度，更具体而言，当所述树脂组合物经历差示扫描量热分析(后文中称DSC)时，其仅在50℃到200℃的区域内发生一次玻璃化转变。图1示意了当用DSC法测定本发明的PPS树脂组合物时热量变化的一个实例，横轴代表温度的变化，纵轴代表热量的变化，基准线以上部分表示放热，基准线以下部分表示吸热。例如，在如图1所示的图中，82℃附近的部分(在这里，基准线以基本平行的方式变向吸热侧)表示玻璃化转变的发生。在本发明中，表示玻璃化转变的这种基准线变化仅在50℃到200℃的区域内出现一次。在图1中，在100℃到150℃的区域内观察到的尖峰指示PPS的结晶。这里，DSC法所用的测定装置没有特别限制。关于测定条件，升温速率是重要的，测定过程需要在5℃/min下进行。当升温速率太快或太慢时，Tg的形状倾向于变差，或Tg的测定过程有时无法实现。只要在上述测定条件下测得的Tg仅在200℃以下得到一次，则该树脂组合物在本发明的范围之内并可达到本发明的目的。
本发明的树脂组合物所具有的唯一玻璃化转变温度优选为90℃以下，特别是在80-88℃范围内，更优选在83-87℃范围内。
图2为图1的主要部分的放大图，其中平行于低温侧的基准线绘制平行线以与高温侧的基准线交迭，当在对应于这些平行线的距离(L)的1/2的高度(L/2)处绘制直线时，可从L/2直线与吸热曲线间的交点处得到玻璃化转变温度(Tg)。
图3示出了观察到两个Tg(关于PPS树脂和尼龙树脂)的实例，且由于观察到两个玻璃化转变点，分别具有以基本平行的方式变向吸热侧的基准线，故该测定所用的树脂组合物在本发明的范围之外。由于这样的树脂组合物不具有PPS树脂与尼龙树脂彼此有效相容的结构，故其不能提供足够的韧性。即便当将添加剂例如碳预先共混于这类树脂组合物中时，添加剂也不能在其中均匀分散。
在本发明中，如图4中所示，尼龙树脂的结晶峰有时在低于Tg的温度区域内观察到。同样，在这种情况下，由于仅观察到一个玻璃化转变点(其中基准线以基本平行的方式变向吸热侧)，故该测定所用的树脂组合物在本发明的范围之内。
用于本发明的PPS树脂为有效用作所谓的工程塑料材料的聚苯硫醚。虽然没有特别限制，但从改善熔融流动性的角度，所述PPS树脂的分子量优选为采用凝胶渗透色谱法得到的分子量分布的峰值分子量在5000-1000000范围内，特别是在45000-90000范围内。
PPS树脂的生产方法没有特别限制，已知的生产方法例如JP-B52-12240和JP-A 61-7332中公开的那些方法均可使用。
PPS树脂可以从Toray Industries，Inc.，Dainippon Ink &Chemicals，Incorporated等处作为聚苯硫醚商品购得。
应用前，PPS树脂可经受在不削弱本发明的效果的范围内的各种处理。例如，这类处理包括在惰性气氛例如氮气中或在减压下的加热处理、使用热水等的洗涤处理、以及使用含官能团的化合物如酸酐、胺、异氰酸酯和含官能团的二硫化物化合物的活化处理。
所述尼龙树脂在本发明中也称为聚酰胺树脂，且使用在25℃下的χ-参数为1.3以上、优选在1.3-5.0范围内、更优选在1.3-2.5范围内的那些。
所述χ-参数为表示两种聚合物组分的相容程度的指标，在本发明中代表基于PPS树脂所给出的值。随着χ-参数变大，该树脂变得更难以与基准树脂相容，而随着其变小，该树脂变得易于与其相容。
由于χ-参数也随聚合物的侧链基团而变，故本说明书中的尼龙树脂的χ-参数可通过使用J-OCTA(Japan Research Institute，Ltd.生产)实施SUSHI程序而获得。
所述尼龙树脂没有特别限制，只要使用与PPS树脂结合时χ-参数位于上述范围内的聚酰胺即可，且各种聚酰胺均可使用。其具体实例包括：通过内酰胺如ε-己内酰胺和ω-十二内酰胺的开环聚合获得的聚酰胺；衍生自氨基酸如6-氨基己酸、11-氨基十一酸和12-氨基十二酸的聚酰胺；衍生自脂族、脂环族或芳族二胺和脂族、脂环族或芳族二羧酸或其酸衍生物的聚酰胺及其共聚酰胺，所述二胺例如乙二胺、丁二胺、己二胺、十一烷二胺、十二烷二胺、2，2，4-/2，4，4-三甲基己二胺、1，3-和1，4-二(氨甲基)环己烷、二(4，4’-氨基环己基)甲烷、间-和对-苯二甲基二胺，所述二羧酸例如己二酸、辛二酸、癸二酸、十二烷二酸、1，3-和1，4-环己烷二酸、间苯二酸、对苯二酸和二聚酸，所述酸衍生物例如酰卤(例如酰氯)；其混合聚酰胺等。其中，本发明中有效使用的是聚己酰胺(尼龙6)、聚十一酰胺(尼龙11)、聚十二酰胺(尼龙12)和聚己二酰己二胺(尼龙66)以及主要含这些聚酰胺物质的共聚酰胺。
所述尼龙树脂的聚合度没有特别限制，例如，可以根据使用目的，任意选择相对粘度(将1g聚合物溶解在100ml 98％的浓硫酸中，于25℃下测定相对粘度)在2.0-5.0范围内的聚酰胺。
所述尼龙树脂的聚合方法没有特别限制，通常，已知的熔融聚合法、溶液聚合法和其组合方法均可采用。
所述尼龙树脂也可以作为商品购得，如尼龙6(Toray Industries，Inc.生产)和尼龙66(E.I.DuPont de Nemours and Company生产)。
没有特别限制，只要能达到本发明的目的，PPS树脂与尼龙树脂的配比可为例如1-99重量％的PPS树脂对99-1重量％的尼龙树脂，通常为60-90重量％的PPS树脂对40-1重量％的尼龙树脂。特别是，在将所述树脂组合物应用于电子照相转印带的情况下，从韧性角度，优选使用的配比为60-99重量％的PPS树脂对40-1重量％的尼龙树脂。从阻燃性角度，优选使用的配比为75-99重量％的PPS树脂对25-1重量％的尼龙树脂。从高弹性模量的角度，优选使用的配比为80-99重量％的PPS树脂对20-1重量％的尼龙树脂。所述配比以PPS树脂和尼龙树脂的总量为100重量％计。
本发明的树脂组合物可通过将含PPS树脂和尼龙树脂的混合物熔融捏合以及将所述捏合物通过狭缝挤出然后快速冷却的工艺生产。换句话说，本发明的树脂组合物可通过将含PPS树脂和尼龙树脂的混合物熔融捏合后将所述捏合物通过较细的狭缝挤出然后快速冷却的工艺生产(第一熔融捏合工艺)。通过从这种狭缝挤出捏合物，PPS分子排列为使尼龙分子可较容易地挤入和侵入PPS分子之间，结果使尼龙分子的分散性得到改善。通过快速冷却树脂组合物，所述树脂组合物中尼龙分子的良好分散状态得以有效保持。结果，获得PPS树脂与尼龙树脂间的相容性，以致可仅出现一个Tg。在本文中，下面将讨论PPS树脂的配比高于尼龙树脂的配比的相容化现象；但在PPS树脂的配比低于尼龙树脂的配比的情况下，所述相容化现象的描述可通过互相交换“PPS分子”与“尼龙分子”来沿用。
在第一熔融捏合工艺中熔融捏合的混合物可为至少含PPS树脂颗粒和尼龙树脂颗粒的简单共混混合物(预混合工艺)，或可为通过用常规的熔融捏合法(其中狭缝和冷却方法没有特别限制)预熔融捏合、冷却和粉碎至少是PPS树脂和尼龙树脂所获得的捏合混合物(预熔融捏合工艺)。
第一熔融捏合工艺的熔融捏合温度设定为高于所述PPS树脂和尼龙树脂的熔点的温度，通常设定为270-380℃。第一熔融捏合工艺中使用的熔融捏合机没有特别限制，只要其能加热至上述温度并通过狭缝挤出捏合物即可，例如可使用单螺杆或双螺杆挤出-捏合机。
狭缝的间隙距离通常设定为3.0mm以下，更优选设定为0.1-2.0mm，从相容性和生产成本间平衡的角度，优选设定为0.1-1.0mm。在狭缝太宽的情况下，由于PPS分子不能有效排列，故不能充分地实现相容。
快速冷却工艺可通过将捏合物按原样浸没在温度为0-60℃的水中实现。快速冷却工艺可通过使用温度为-40到60℃的气体或通过使捏合物与温度为-40到60℃的金属接触来进行。例如，在不进行快速冷却工艺的情况下，亦即例如在通过将捏合物在室温下留置而冷却的情况下，将在较长的冷却时间过程中发生PPS分子与尼龙分子间的相分离，从而因尼龙分子的良好分散状态不能有效保持而不能充分地实现相容。
经快速冷却的捏合物通常通过粉碎工艺丸粒化从而便于下一工艺的处理。
本发明的模制件可通过采用各种已知的模塑方法如注塑法、挤塑法、压塑法、吹塑法和注射-压缩模塑法中的任何方法制造，以通过上述方法(模塑工艺)将所述树脂组合物制备为任意形状。例如，形状的实例包括诸如带(特别是无缝环形带)、膜、管和纤维等形状。关于模塑方法，特别优选使用注塑法和挤塑法。在本发明中，使用这些模塑方法中的任何方法时，在模塑工艺后进行快速冷却工艺。通过进行快速冷却工艺，所述树脂组合物中PPS树脂与尼龙树脂间的相容状态在模制件中也得以有效保持，从而使模制件仅具有一个Tg。在不进行快速冷却工艺的情况下，将在较长的冷却时间过程中发生PPS分子以及尼龙分子的聚集，结果由于尼龙分子的良好分散状态不能有效保持而得到未充分实现相容性的模制件。为实现快速冷却工艺，使用与第一熔融捏合工艺中的快速冷却法相同的方法。
在通过第一熔融捏合工艺获得树脂组合物后，可在模塑工艺之前进行第二熔融捏合工艺。通过这种安排，捏合物的熔融粘度得以降低，使得模塑时树脂的流动性可得到改善。
除狭缝的间隙距离没有特别限制外，第二熔融捏合工艺与第一熔融捏合工艺相同。也就是说，该熔融捏合工艺可通过使用具有较大间隙距离的狭缝进行，且将捏合物快速冷却并通常进行丸粒化。此外，在第二熔融捏合工艺中，树脂组合物中的相容性得以有效保持。第二熔融捏合工艺可重复进行。
在本发明的树脂组合物和模制件中，可以共混常用的添加剂，例如导电剂、抗氧剂、热稳定剂、润滑剂、结晶成核剂、紫外线防护剂、着色剂和阻燃剂、以及少量其他种类的聚合物，只要不削弱本发明的效果即可。为控制PPS的交联度，可在其中共混常用的过氧化剂和交联促进剂(如JP-A 59-131650中公开的硫代膦酸的金属盐)、或交联抑制剂(如JP-A 58-204045和JP-A 58-204046中公开的二羧酸二烷基锡和氨基三唑)。特别是，当本发明的树脂组合物用于生产电子照相转印带或当本发明的模制件形成电子照相转印带时，通常将导电剂共混在其中。在本发明的树脂组合物和模制件中，由于PPS树脂与尼龙树脂间的相容性可得到改善，故在共混导电剂时将获得导电剂的均匀分散。因此，所述模制件可在整个模制件上具有均匀的导电率。特别是，在所述模制件形成电子照相无缝环形转印带的情况下，所述转印带可在其整个周边上具有均匀的导电率。
导电剂没有特别限制，只要可以通过将所述导电剂共混于其中而将导电性施加到模制件上即可，任何已知的常用于电子照相转印带领域中的导电剂均可使用。这类导电剂的具体实例包括碳黑、导体或半导体金属氧化物细颗粒、导电聚合物等。
添加剂特别是导电剂相对于树脂组合物总量的配比为1-30重量％，优选5-20重量％，更优选5-15重量％。在共混了两种或更多种添加剂的情况下，每种添加剂的配比量都可以在上述范围内。
在本发明的树脂组合物和模制件中，可以根据需要在其中共混具有纤维状和/或颗粒状的增强剂，但其不是必需的组分。增强剂可相对于总的100重量份的PPS树脂和尼龙树脂在不超过400重量份的范围内共混。通常，增强剂以10-300重量份共混，使得可进一步改善强度、刚性、耐热性、尺寸稳定性等。
纤维状增强剂的实例包括无机纤维如玻璃纤维、shirasu玻璃纤维、氧化铝纤维、碳化硅纤维、陶瓷纤维、石棉纤维、石膏纤维和金属纤维、碳纤维等。
颗粒状增强剂的实例包括：硅酸盐如硅灰石、绢云母、高岭土、云母、粘土、膨润土、石棉、滑石和硅酸铝，金属氧化物如氧化铝、氯化硅、氧化镁、氧化锆和氧化钛，碳酸盐如碳酸钙、碳酸镁和白云石，硫酸盐如硫酸钙和硫酸钡，玻璃珠，氮化硼，碳化硅，二氧化硅等，且它们可具有中空结构。
可组合使用两种或更多种增强剂，且可以根据需要在应用前使用基于硅烷的偶联剂、基于钛的偶联剂等对它们进行预处理。
通常，添加剂预先加入到要进行第一熔融捏合工艺的混合物中并与之混合；但其可在预熔融捏合工艺或第二熔融捏合工艺前即刻单独加入并混合，或其可在这些工艺过程中通过使用侧进料器加入并混合。特别是，在添加剂的配料量小的情况下，其可在模塑工艺前即刻加入并混合。
本发明的树脂组合物和树脂模制件可用于多种应用。应用的实例包括：电气装置部件，如发电机、电动机、变压器、变流器、调压器、整流器、反相器、继电器、电源触点、开关、断流器、闸刀开关、多极杆和电气部件箱；电子部件，其代表通常有传感器、LED灯、连接器、插座、电阻器、继电器箱、小型开关、绕线管、电容器、可变电容箱、光学拾波器、振荡器、各种端子板、变压器、插头、印刷电路板、调谐器、扬声器、麦克风、耳机、小型发动机、磁头座、电源模块、半导体、液晶、FDD托架、FDD槽、电机电刷架、抛物面天线和计算机相关部件；家用和办公电器产品部件，其代表通常有VTR部件、电视部件、电熨斗、电吹风、电饭煲部件、电烤箱部件、音频装置部件、音响装置部件(如激光音频磁盘和光盘)、照明部件、冰箱部件、空调部件、打字机部件和文字处理器部件；机械相关部件，其代表通常有办公电脑相关部件、电话相关部件、传真相关部件、复印机相关部件、洗涤工具、电动机部件、打火机和打字机；光学装置和精密机器相关部件，其代表通常有显微镜、双目镜、相机和手表；以及汽车-车辆相关部件，如交流发电机端子、交流发电机连接器、IC调节器、色灯(light dyer)用电位差计基座、各种阀(如排气阀)、燃料相关、废气相关和抽吸相关的各种管道、进气喷嘴通气管、进气歧管、燃料泵、发动机冷却水接头、化油器主体、化油器隔板、废气传感器、冷却水传感器、油温传感器、制动块磨损传感器、节流阀位置传感器、曲轴位置传感器、空气流量计、制动块磨耗传感器、空调温度自动调节器基座、热风/暖风流量控制阀、散热器电机电刷架、水泵叶轮、汽轮机叶片、刮水器电机相关部件、分电器、起动器开关、起动继电器、传输用线束、车窗洗涤器喷嘴、空调面板开关基座、燃料相关电磁阀用线圈、保险丝用连接器、喇叭端子、电气装置部件绝缘板、步进电动机转子、灯座、灯光反射器、灯罩、液压制动缸活塞、螺线管绕线筒、机油过滤器和点火装置外壳。
在本发明的模制件中共混有导电剂特别是碳且所得模制件被用作电子照相转印带的情况下，本发明的效果可更有效地获得。按照惯例，在电子照相转印带用PPS树脂中是难以均匀分散导电剂的；但本发明使导电剂可以容易地均匀分散于其中。所述电子照相转印带可为中间转印带，此时形成于光敏元件上的调色剂图像一旦被转印在其表面上，随后就被进一步转印到记录材料如纸上，或可为直接型转印带，此时通过静电将纸吸于其上，而形成于光敏元件上的调色剂图像被转印在所述纸上。
本发明的转印带优选形成为无缝环形。在模塑工艺过程中，与其他区域相比，具有这类形状的转印带倾向于在熔融树脂部分彼此结合的环形金属口模内的区域内具有较高的导电剂含量；但即便在这样的结合区域中，本发明的转印带也可获得基本与其他区域中相同水平的导电剂含量。
关于本发明的转印带，可按原样使用自上述树脂组合物制得的带；但为提高转印效率，可仅硬化其表面以便可以进一步有效地获得本发明的效果。虽然仅硬化其表面的方法没有特别限制，但优选使用用无机材料涂覆所述带的方法。例如，任何已知的方法如“NewDevelopment of Applied Technique of Sol-Gel Method(溶胶-凝胶法应用技术新发展)”(CMC Publishing Co.，Ltd.)中所述的涂覆法以及“Introduction to Thin-Film Material(薄膜材料入门)”(ShoukaboPublishing Co.，Ltd.)中所述的物理化学方法如CVD、PVD和等离子体涂覆法均可使用。涂覆于所述表面上的无机材料没有特别限制，只要能达到本发明的目的即可，但从物理性质和经济效益角度，更优选使用含Si、Al或C的基于氧化物的材料。其优选实例包括无定形二氧化硅薄膜、无定形氧化铝薄膜、无定形二氧化硅氧化铝薄膜、无定形金刚石薄膜等。通过向本发明的带上涂覆硬度高于PPS硬度的无机薄膜，可提供对于刀片而言的更长摩擦磨损寿命以及改进转印性。本发明的转印带可应用于中间转印系统的成像装置中所用的转印带中，特别是应用于无接缝的环形带中。本发明的转印带可应用于显影设备中仅含单色调色剂的单色成像装置中；为一个潜像承载元件配备Y(黄色)、M(品红色)、C(青色)和B(黑色)显影设备以便潜像承载元件上的显影过程以及调色剂图像向转印带上的一次转印过程在相应颜色的各显影设备上进行的循环体系全色成像装置中；以及相应颜色的成像单元(各有一个用于一个潜像承载元件的显影设备)彼此串联布置以便潜像承载元件上的显影过程以及调色剂图像向转印带上的一次转印过程在相应颜色的各成像单元上进行的串联体系全色成像装置中。应用本发明的转印带可获得可抑制字符图像损失和调色剂扩散的成像装置。
例如，在如图5所示的串联体系全色成像装置中，转印带1套在若干个辊2、3、4等上，Y(黄色)、M(品红色)、C(青色)和B(黑色)成像单元5、6、7和8沿转印带1彼此串联布置。转印带1以箭头所示方向旋转，以便形成于相应成像单元中的潜像承载元件(光敏元件)(9、10、11和12)上的调色剂图像通过一次转印辊(13、14、15和16)依次一次转印到转印带1上。其后，形成于转印带1上的四种颜色的调色剂图像被二次转印到二次转印辊17与压辊2之间的记录材料(记录纸)18上。
在各成像单元(5、6、7和8)中，潜像承载元件(9、10、11和12)的表面通过充电器(例如19)均匀带电，然后与图像相对应的静电潜像通过曝光装置(例如20)形成于其上。静电潜像通过显影设备(例如21)显影，以便在调色剂图像已通过一次转印辊(例如13)转印到转印带上之后剩余的调色剂通过清洁器等(未示出)从此处被清除掉。
实施例
(玻璃化转变温度)
玻璃化转变温度(Tg)通过采用上述方法在用DSC法以5℃/min的升温速率测得的热量(纵轴)-温度(横轴)图中50℃到100℃的玻璃化转变部分中由L/2直线与吸热曲线之间的交点获得。
(MIT)
MIT值用Toyo Seiki Seisaku-sho，Ltd.制造的MIT摩擦疲劳测试仪MIT-D在外加重量为250g、摆角为90°以及175次/min的条件下测定。所述值由断裂时的摆动次数表示，并使用五个样品的平均值。MIT值为4000以上时在实际使用中不会引起问题，MIT值优选为5000以上，更优选7000以上。
(表面电阻)
表面电阻用电阻器(Hirester，Mitsubishi Peterochemical Co.，Ltd.制造)在500V的测量电压和10秒的测量时间下测定。关于表面电阻的测定，测定过程在整个周边上、在垂直于挤压方向的方向上以20mm的间隔距离进行，以获得总共24点的测定值，并计算平均值和电阻偏差。电阻偏差以对数表示。换句话说，关于导电性评估过程中所测24点的表面电阻值R，取最大值RMAX和最小值RMIN且以Log(RMAX/RMIN)表示电阻偏差。电阻偏差为1.0以下时在实际使用中不会引起问题，优选为0.8以下。
将各实施例和对比实施例中获得的各转印带连接到具有如图5中所示结构的复印机Color Page Pro(Konica Minolta BusinessTechnologies，Inc.制造)上，并将像素比为7％的字符图像(3点、5点)印在A-4大小的不含木浆的纸张(64g/m2)上。
在连续印制过程中，于第1000份、5000份和10000份的时候各取5张样品用于评估。
<字符图像中的图像损失>
在放大镜放大下观察于高温/高湿环境(30℃，80％RH)下印制的各字符图像，并对字符图像中是否有任何图像损失发生作出视觉上的评估。
评估标准
○：直到完成10000张的印制过程均未观察到图像损失；
△：虽然直到完成5000张的印制过程均未观察到图像损失，但在第10000张印制纸中发生了图像损失(实际使用中的问题)；和
×：在第1000张印制纸中发生了明显的图像损失。
<调色剂扩散>
在放大镜放大下观察于低温/低湿环境(10℃，20％RH)下印制的各字符图像，并对字符部分的边缘上是否有任何调色剂扩散发生作出视觉上的评估。
评估标准
○：直到完成10000张的印制过程均只观察到很少的调色剂扩散；
△：虽然直到完成5000张的印制过程均只观察到很少的调色剂扩散，但在第10000张印制纸中发生了大量的调色剂扩散(实际使用中的问题)；和
×：在第1000张或更早的印制纸中调色剂扩散增加，导致了实际使用中的问题。
在本发明的实施例中，使用的是Kobe Steel，Ltd.制造的双螺杆挤塑机(螺杆转数350rpm)。
(实施例1)
将PPS(聚苯硫醚：Toray Industries，Inc.生产)(84kg)、尼龙-6(平均粒径：2mm，Toray Industries，Inc.生产)(6kg)与酸性碳(DegussaCorp.生产)(10kg)的混合物用双螺杆挤出-捏合机于310℃熔融捏合，然后丸粒化得到树脂组合物a1(预熔融捏合工艺)。测定所得树脂组合物a1的Tg。该树脂组合物a1的热分析结果如图3中所示，观察到了尼龙-6和PPS各自的Tg。接着将树脂组合物a1用连接了带有间隙距离为0.9mm的狭缝的金属口模的双螺杆挤出-捏合机于310℃熔融捏合，在经狭缝挤出后将捏合物浸没在25℃的水中使之快速冷却，并粉碎得到树脂组合物a2(第一熔融捏合工艺)。当对该树脂组合物a2测定Tg时，如图1中所示，仅在85.9℃观察到一个Tg(图2示出了Tg部分的放大图)。在用连接了环形金属口模的模塑机将树脂组合物a2于310℃挤塑后，使所得模制品与25℃的定型模接触以使之快速冷却而获得呈无缝环形的中间转印带(厚度：0.1mm)(模塑工艺)。对该中间转印带的表面电阻和其偏差、MIT值以及成膜阻力予以评估。该中间转印带具有与树脂组合物a2的Tg相同的Tg。这里，峰值分子量通过凝胶渗透色谱法测定。
(实施例2)
将PPS(聚苯硫醚：Toray Industries，Inc.生产)(90kg)、尼龙-6(平均粒径：2mm，Toray Industries，Inc.生产)(4kg)与酸性碳(DegussaCorp.生产)(10kg)的混合物用双螺杆挤出-捏合机于310℃熔融捏合，然后将捏合物留置以冷却，并粉碎得到树脂组合物b1(预熔融捏合工艺)。测定所得树脂组合物b1的Tg。该树脂组合物b1的热分析结果得到与图3基本相同的图，并观察到了尼龙-6和PPS各自的Tg。接着将树脂组合物b1用连接了带有间隙距离为0.9mm的狭缝的金属口模的双螺杆挤出-捏合机于300℃熔融捏合，在经狭缝挤出后将捏合物浸没在25℃的水中使之快速冷却，并粉碎得到树脂组合物b2(第一熔融捏合工艺)。当对该树脂组合物b2测定Tg时，得到了与图1基本相同的图，并仅在86.2℃观察到一个Tg。在用连接了环形金属口模的模塑机将树脂组合物b2于310℃挤塑后，使所得模制品与25℃的定型模接触以使之快速冷却而获得呈无缝环形的中间转印带(厚度：0.1mm)(模塑工艺)。对该中间转印带的表面电阻和其偏差、MIT值以及成膜阻力予以评估。该中间转印带具有与树脂组合物b2的Tg相同的Tg。
(实施例3)
将PPS(聚苯硫醚：Toray Industries，Inc.生产)(84kg)、尼龙-66(平均粒径：2mm，E.I.DuPont de Nemours and Company生产)(6kg)与酸性碳(Degussa Corp.生产)(10kg)的混合物用双螺杆挤出-捏合机于305℃熔融捏合，然后将捏合物留置以冷却，并粉碎得到树脂组合物c1(预熔融捏合工艺)。测定所得树脂组合物c1的Tg。该树脂组合物c1的热分析结果得到与图3基本相同的图，并观察到了尼龙-66和PPS各自的Tg。接着将树脂组合物c1用连接了带有间隙距离为0.9mm的狭缝的金属口模的双螺杆挤出-捏合机于300℃熔融捏合，在经狭缝挤出后将捏合物浸没在30℃的水中使之快速冷却，并粉碎得到树脂组合物c2(第一熔融捏合工艺)。当对该树脂组合物c2测定Tg时，得到了与图1基本相同的图，并仅在86.8℃观察到一个Tg。在用连接了环形金属口模的模塑机将树脂组合物c2于310℃挤塑后，使所得模制品与25℃的定型模接触以使之快速冷却而获得呈无缝环形的中间转印带(厚度：0.1mm)(模塑工艺)。对该中间转印带的表面电阻和其偏差、MIT值以及成膜阻力予以评估。该中间转印带具有与树脂组合物c2的Tg相同的Tg。
(对比实施例1)
将PPS(聚苯硫醚：Toray Industries，Inc.生产)(90kg)与酸性碳(Degussa Corp.生产)(10kg)的混合物用双螺杆挤出-捏合机于305℃熔融捏合，然后将捏合物留置以冷却，并粉碎得到树脂组合物d1(预熔融捏合工艺)。接着将树脂组合物d1用连接了带有间隙距离为0.9mm的狭缝的金属口模的双螺杆挤出-捏合机于300℃熔融捏合，在经狭缝挤出后将捏合物浸没在30℃的水中使之快速冷却，并粉碎得到树脂组合物d2(第一熔融捏合工艺)。当对该树脂组合物d2测定Tg时，仅在96.0℃观察到源自PPS的一个Tg。在用连接了环形金属口模的模塑机将树脂组合物d2于310℃挤塑后，使所得模制品与25℃的定型模接触以使之快速冷却而获得呈无缝环形的中间转印带(厚度：0.1mm)(模塑工艺)。对该中间转印带的表面电阻和其偏差、MIT值以及成膜阻力予以评估。该中间转印带具有与树脂组合物d2的Tg相同的Tg。
(对比实施例2)
按与实施例1相同的方法进行，不同的是树脂组合物a1不经连接了金属口模的双螺杆挤出-捏合机熔融捏合而由连接了环形金属口模的模塑机挤塑得到中间转印带。该中间转印带具有与实施例1中的树脂组合物a1的Tg相同的Tg。
(对比实施例3)
按与实施例1相同的方法进行，不同的是在连接了带有狭缝的环形金属口模的双螺杆挤出-捏合机中其狭缝的间隙距离为5.0mm而得到中间转印带。该中间转印带具有与实施例1中的树脂组合物a1的Tg相同的Tg。
(对比实施例4)
按与实施例1相同的方法进行，不同的是在经连接了带有狭缝的金属口模的双螺杆挤出-捏合机的熔融捏合工艺后，捏合物被留置于25℃的室温下冷却而得到中间转印带。该中间转印带具有与实施例1中的树脂组合物a1的Tg相同的Tg。
[表1]
尼龙(χ) Tg(℃)   表面电阻/电阻偏差 MIT值   图像损失   调色剂扩散
 实施例1   尼龙6(1.5)   85.9   2×1010Ω/0.5   10000   ○   ○
 实施例2   尼龙6(1.5)   86.2   1×1010Ω/0.5   8000   ○   ○
 实施例3   尼龙66(1.5)   86.8   3×1010Ω/0.6   7000   ○   ○
 对比实施例1   无   96.0   不可测   2400   ×   ×
 对比实施例2   尼龙6(1.5)   75/89   3×1010Ω/1.6   2900   △   △
 对比实施例3   尼龙6(1.5)   75/89   2.5×1010Ω/2.5   2500   △   △
 对比实施例4   尼龙6(1.5)   75/89   1.5×1010Ω/2.0   2600   △   △
本发明的树脂组合物和挤塑件可用于范围广泛的多种领域，如电气部件、电子部件、汽车部件和通用机械部件。特别是，当应用于电子照相成像装置的直接型转印带或中间转印带中时，本发明的转印带可提供具有优异的电阻稳定性及周向强度的带。

Claims (12)

1.一种模制件，其由包含聚苯硫醚树脂、碳和25℃下χ-参数为1.3以上的尼龙树脂并具有一个玻璃化转变温度的树脂组合物形成，所述树脂组合物通过含聚苯硫醚树脂、尼龙树脂和碳的混合物经熔融捏合以使所述捏合物质通过狭缝挤出然后快速冷却的工艺生产。
2.权利要求1的模制件，其中所述玻璃化转变温度为88℃以下。
3.权利要求1的模制件，其中所述χ-参数在1.3-5.0范围内。
4.权利要求2的模制件，其中所述玻璃化转变温度在80-88℃范围内。
5.一种电子照相转印带，其由模制件形成，所述模制件由包含聚苯硫醚树脂、碳和25℃下χ-参数为1.3以上的尼龙树脂并具有一个玻璃化转变温度的树脂组合物形成，所述树脂组合物通过含聚苯硫醚树脂、尼龙树脂和碳的混合物经熔融捏合以使所述捏合物质通过狭缝挤出然后快速冷却的工艺生产。
6.权利要求5的电子照相转印带，其中所述玻璃化转变温度为88℃以下。
7.权利要求5的电子照相转印带，其中所述χ-参数在1.3-5.0范围内。
8.权利要求6的电子照相转印带，其中所述玻璃化转变温度在80-88℃范围内。
9.一种成像装置，其包括：
潜像承载元件，和
中间转印元件，其承载自所述潜像承载元件转印至其上的调色剂图像并将所承载的调色剂图像转印至图像接收材料上，
其中所述中间转印元件由模制件形成，所述模制件由包含聚苯硫醚树脂、碳和25℃下χ-参数为1.3以上的尼龙树脂并具有一个玻璃化转变温度的树脂组合物形成，所述树脂组合物通过含聚苯硫醚树脂、尼龙树脂和碳的混合物经熔融捏合以使所述捏合物质通过狭缝挤出然后快速冷却的工艺生产。
10.权利要求9的成像装置，其中所述玻璃化转变温度为88℃以下。
11.权利要求9或10的成像装置，其中所述χ-参数在1.3-5.0范围内。
12.权利要求10的成像装置，其中所述玻璃化转变温度在80-88℃范围内。
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