CN101747627B - 聚合物组合物、电子照相用转印带、成像设备和制备聚合物组合物的方法 - Google Patents

聚合物组合物、电子照相用转印带、成像设备和制备聚合物组合物的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种聚合物组合物，其包含两种聚合物，并且在通过使其以熔融态通过两个平行面之间的空间来进行热处理的前后其玻璃化转变温度之差为3℃以下。

Description

聚合物组合物、电子照相用转印带、成像设备和制备聚合物组合物的方法
本申请以在日本提交的申请No.2008-314460和2008-319915为基础，这两篇申请的内容通过引用并入本文。
技术领域
本发明涉及一种制备聚合物组合物的方法和用于该方法的生产设备，所述聚合物组合物广泛地用于多种应用领域，如一般消费品、工业产品和食品。
本发明涉及一种含聚苯硫醚树脂的聚合物组合物和通过使用所述聚合物组合物制得的模制件，所述聚合物组合物韧性优异如冲击强度和拉伸伸长率，所述模制件可广泛地用于多个领域如电气和电子部件、汽车部件和通用机械部件。
本发明涉及一种电子照相转印带和配备有该转印带的成像设备。
背景技术
聚苯硫醚树脂(下文称“PPS树脂”)具有适合用作工程塑料的性质，如高耐热性、高阻燃性、高刚性、高耐化学性和高电绝缘性，并且已经主要在各种应用领域如电气和电子部件、机械部件和汽车部件中用于注射成型。但与其他工程塑料如聚酰胺树脂相比，PPS树脂的韧性不够高。为此，PPS树脂大部分与增强剂如玻璃纤维组合使用以改进强度。
但近来在减轻重量和改善表面光滑度的趋势中，越来越多地需要未添加任何增强材料如玻璃纤维的PPS树脂的非增强材料，因此需要韧性优异的非增强PPS材料。
已知含聚酰胺树脂的PPS树脂组合物用于改进非增强PPS材料的韧性。例如，如日本专利申请特开昭53-69255、日本专利申请特开平6-49356中公开的，很多旨在通过将其与具有高韧性的材料共混来改进PPS树脂的韧性的研究正在开展中。如果PPS和聚酰胺彼此均匀相容，就像糖溶解在水中那样，则该目的可以通过所公开的方法来实现。但是，已知PPS和聚酰胺彼此几乎不相容，并且仅尼龙4，6在300℃或更高的温度下与PPS相容，但当该共混物冷却时会发生相分离(J.MACROMOL.SCI.PHYS.，B41(3)，407-418(2002)，Jung-Bum An，Takeshi Suzuki，Toshiaki Ougizawa，Takashi Inoue，Kenji Mitamura和KazuoKawanishi)。众所周知，聚合物与弹性体的共混物在它们相容时表现出显著改善的物理性质，但与PPS树脂的这种有利组合尚不清楚。因此，与其它弹性体共混并不是改进强度和其他物理性质的有效方法，相反还可能损害PPS树脂的优异性质如高模量和高的耐燃烧性。
另一方面，日本专利申请特开No.平9-291213和日本专利申请特开No.昭62-197422公开了一种机械强度优异且耐焊接裂开的氧化交联PPS树脂，但其在韧性如拉伸伸长率和冲击强度方面仍不令人满意。另外，氧化交联处理的问题在于难以将其用于要求例如通过挤出模塑连续生产模制件的应用。
另外，如果将PPS树脂组合物用在电子照相应用中的转印带生产中，则有必要通过添加导电物质如碳以使树脂的电导率均匀处于半导体范围内，但PPS树脂往往阻止了碳的有利分散，从而不利地导致碳的分散状态在挤出模塑过程中改变和电导率不均匀分布。电导率不均匀分布的转印带在长期打印中存在成膜的问题。
另外，因为常规PPS树脂组合物中各种组分的溶解和分散并不足够均匀，所以用这种组合物制备的模制件在模塑处理前后玻璃化转变温度表现出大的变化。因此，模制件的废料或在生产过程中产生的废料不能用作原料进行循环。
另外，已知通过共混两种或更多种含有至少一种聚合物的配混物来生产聚合物组合物的方法有使用间歇式装置如班伯里密炼机、捏合机或辊的间歇式生产方法和使用连续设备如单轴捏合机、双轴捏合机或磨式捏合机的连续生产方法。聚合物组合物如聚合物和配混成分的共混物或者多种聚合物(plural polymers)以及聚合物合金在拉伸流动和剪切流动下共混的同时在这些装置中生成。
但是，即使聚合物组合物在已知的捏合机中生成或通过捏合方法生成，仍难以将构成聚合物组合物的组分混合均匀，尤其是使聚合物组合物中所含的添加剂均匀分散。因此无法将用所得聚合物组合物制得的模制件的物理性质控制在满足其应用所需的要求的水平。
例如，在通过将导电物质分散在绝缘聚合物中来生产半导电聚合物中，难以将所得半导电聚合物的电阻不均匀性降低到令人满意的水平。例如，在通过共混两种彼此不太相容的聚合物来生产聚合物合金中，难以将分散在聚合物合金中的聚合物颗粒的直径控制到小于1μm。
发明内容
本发明的一个目的是提供韧性优异的含聚苯硫醚的聚合物组合物。
本发明的另一目的是韧性优异并且添加剂尤其是含有导电材料如碳的添加剂的均匀分散性优异的含聚苯硫醚的聚合物组合物，以及电子照相转印带。
本发明的另一目的是提供抗成膜(filming)的成像设备。
本发明的目的是提供用于制备均匀分散性优异的聚合物组合物的方法和设备。
本发明的聚合物组合物包含两种或更多种聚合物，其包括70重量％以上的聚苯硫醚树脂，并且所述组合物的玻璃化转变温度在通过使其以熔融态通过两个平行面之间的空间来进行热处理的前后表现出3℃以下的变化(或差异)。
本发明用于电子照相成像设备的电子照相转印带包含两种或更多种聚合物，其包括70重量％以上的聚苯硫醚树脂，并且所述聚合物的玻璃化转变温度在通过使其以熔融态通过两个平行面之间的空间来进行热处理的前后表现出3℃以下的变化。
本发明中的成像设备包括用于形成显影图像的成像单元，显影图像转印到其上的转印带，和用于将转印带上的显影图像转印到记录介质上的转印装置。此处，转印带包含两种或更多种聚合物，其包括70重量％以上的聚苯硫醚树脂，并且所述聚合物的玻璃化转变温度在通过使其以熔融态通过两个平行面之间的空间来进行热处理的前后表现出3℃以下的变化。
本发明用于制备聚合物组合物的方法包括：将含有至少一种聚合物的聚合物混合物熔化，并且使该熔融的聚合物混合物通过两个平行面之间的空间两次或更多次。
因为根据本发明的聚合物组合物包含充分均匀溶解和分散的多种组成，所以如果对其进行热处理，玻璃化转变温度在热处理前后几乎没有改变。因此，通过使用该聚合物组合物制得的模制件的废料或在生产过程中产生的废料可以有效用作原料进行循环。
根据本发明的制备方法和制备机器，可以制得具有充分均匀分散的多种组分的聚合物组合物。因此，可以容易地获得各种物理性质例如电学特性和机械性质如韧性、刚性和弹性优异的产品或半成品。
附图说明
图1(A)是表示热处理用的设备从顶面看设备内部的示意性透视图。
图1(B)是图1(A)的设备沿线P-Q的示意性截面图。
图2是表示当通过DSC分析根据本发明的含PPS树脂的聚合物组合物时量热变化的一个实施的图。
图3是解释玻璃化转变温度的测定方法的图2的局部放大图。
图4是表示当通过DSC分析根据常规技术制备的含PPS树脂的聚合物组合物时量热变化的一个实施的图。
图5是表示当通过DSC分析根据本发明的含PPS树脂的聚合物组合物时量热变化的一个实施的图。
图6(A)是表示根据本发明制备聚合物组合物的方法用的制备设备实例从顶面看设备内部的示意性透视图。
图6(B)是图6(A)的设备沿线P-Q的示意性截面图。
图7(A)是表示根据本发明制备聚合物组合物的方法用的制备设备实例从顶面看设备内部的示意性透视图。
图7(B)是图7(A)的设备沿线P-Q的示意性截面图。
图8(A)是表示根据本发明制备聚合物组合物的方法用的制备设备实例的示意性透视图。
图8(B)是图8(A)的设备沿线P-Q的示意性截面图。
图9是表示用于解释本发明的聚合物组合物应用的成像设备的实施例的示意性结构图。
图10是实施例7中获得的聚合物组合物的透射电子显微照片。
图11是对比例3中获得的聚合物组合物的透射电子显微照片。
图12(A)是表示对比例4和5中所用用于制备聚合物组合物的设备的实例从顶面看的示意性透视图。
图12(B)是图12(A)的设备沿线P-Q的示意性截面图。
具体实施方式
(聚合物组合物)
根据本发明的聚合物组合物是至少包含聚苯硫醚树脂(下文称作PPS树脂)并且即使其经历热处理但玻璃化转变温度在热处理前后几乎不变的聚合物组合物。具体地，当聚合物组合物在热处理前的玻璃化转变温度指定为Tg1，而聚合物组合物在热处理后的玻璃化转变温度为Tg2时，二者的差Tg1-Tg2为3℃以下，尤其为0～3℃，优选0～2℃。Tg差大于3℃的聚合物组合物的各种组分的溶解/分散不充分，因此通过使用聚合物组合物而制得的模制件的废料和在生产过程中产生的废料不能再循环利用。即使加入添加剂，但添加剂不能均匀分散在聚合物组合物和由该组合物形成的模制件中。因此如果模制件特别是在电子照相过程中用在成像设备中的传送带并且添加剂是导电物质如碳，则不可能获得导电性足够均匀的传送带。
上述热处理是使熔融态的聚合物组合物通过两个平行面之间的空间的过程，并且在本发明中，使聚合物组合物通过两个平行面之间的空间的过程重复两次或更多次。在本发明中，这种热处理几乎不会引起玻璃化转变温度在处理前后发生改变，因为根据本发明的聚合物组合物中的各种组分的溶解/分散足够均匀。对其中各种组分没有充分均匀地溶解/分散的聚合物组合物进行热处理导致不充分均匀的溶解/分散，因此导致热处理前后的玻璃化转变温度发生改变，通常是热处理导致玻璃化转变温度降低。
热处理如下进行：在挤出捏合机中熔化并捏合聚合物组合物，并且将捏合后挤出的熔融态的聚合物组合物进料到例如图1(A)或1(B)所示的空间流(space-flow)处理设备中由两个平行面构成的空间中。图1(A)是进行三次空间流处理的设备从顶面看设备内部的示意性透视图，图1(B)是图1(A)的设备沿线P-Q的示意性截面图。图1(A)或图1(B)的设备整体上近似长方形。在图1(A)或图1(B)的设备中，流入口5连接到挤出捏合机的出料口(在图中未示出)，使得挤出捏合机的挤出力用作推动熔融态的聚合物混合物整体沿移动方向MD通过空间2a、2b和2c运动的力。以连接到挤出捏合机的出料口的方式使用的图1(A)或图1(B)的设备可称为模头。
图1(A)或图1(B)的设备只是表示本发明有利效果的实例，如果挤出成型装置的模具或注射成型模具具有两个平行面构成的空间，则也可以表现出类似的有利效果。具体地，图1(A)或图1(B)的设备具有用于供应待处理的聚合物混合物的流入口5，用于排放处理过的聚合物混合物的出料口6，以及用于处理置于流入口5和出料口6之间的聚合物混合物的两个平行面之间的三个空间(2a、2b和2c)。其通常具有分别紧邻在空间2a、2b和2c上游的储槽1a、1b和1c，储槽的截面积大于所述空间的截面积。处理过程中从挤出捏合机挤出的聚合物混合物通过挤出捏合机的挤出力以熔融态经过流入口5进料到图1(A)、(B)的设备10A的储槽1a中，并且在宽度方向WD扩散开。然后，聚合物混合物连续地沿移动方向MD和宽度方向WD通过空间2a进入储槽1b，然后通过空间2b进入储槽1c，最后通过空间2c，并且从出料口6排出。在本说明书中，截面意指垂直于移动方向MD的横截面。特别地，储槽的截面积指储槽在垂直于移动方向MD的横截面中的最大截面积。
在图1(A)、(B)中，空间2a、2b和2c的两个平行面之间的距离x1、x2和x3可以独立地为0.01mm以上并小于10mm，例如x1、x2和x3可以分别为2mm。
在图1(A)、(B)中，空间2a在移动方向MD上的距离y1、空间2b在移动方向MD上的距离y2和空间2c在移动方向MD上的距离y3各自独立地为1～300mm，例如y1、y2和y3可以分别为30mm。
在图1(A)、(B)中，空间2a、2b和2c各自在宽度方向WD上的距离z1没有特别限定，可以独立为100～1000mm，例如z1为300mm。
在图1(A)、(B)中，储槽1a、1b和1c的最大高度h1、h2和h3分别大于紧邻下游的空间2a、2b和2c的面对面距离x1、x2和x3，并且通常可以各自独立为3～100mm，例如h1、h2和h3可以分别为10mm。在本说明书中，在设备为长方形的情况下，储槽的最大高度是指垂直于宽度方向WD的横截面的最大高度。
在图1(A)或1(B)中，空间2a的横截面积S2a与相邻储槽1a的最大横截面积S1a之比S1a/S2a，空间2b的横截面积S2b与相邻储槽1b的最大横截面积S1b之比S1b/S2b，和空间2c的横截面积S2c与相邻储槽1c的最大横截面积S1c之比S1c/S2c可以独立地为2～100，例如这些比率可以分别为5。
在图1(A)或1(B)中，储槽1a在移动方向MD上的距离m1、储槽1b在移动方向MD上的距离m2和储槽1c在移动方向MD上的距离m3没有特别限定，通常可以独立地为1～300mm，例如在对应于空间2a、2b和2c之间的储槽1b和1c的m2和m3可以都是20mm。距离m1通常可以为2mm。
聚合物组合物以熔融态通过空间的流速可以对于每平方厘米的空间截面积为1～5000g/分钟，例如流速可以是83.3g/分钟。
流速可以通过从出料口挤出的聚合物组合物的排出速度(g/分钟)除以空间的截面积(cm2)来计算。
如果聚合物组合物在通过空间的过程中获得上述流速，则其在通过空间过程中的粘度没有特别限制，通常可为1～10000Pa·s，例如粘度可以为10～8000Pa·s。
聚合物组合物的粘度用粘弹计MARS(HAAKE corporation制造)测定。
如果聚合物组合物在通过空间的过程中获得上述流速，则用于使熔融态的聚合物组合物沿移动方向MD移动的压力和聚合物组合物在热处理过程中的温度没有特别限制。
作为具有与图1(A)、(B)的设备的流入口5连接的出料口的挤出捏合机，可以使用在模塑处理中使用的已知挤出捏合机，例如可以使用单轴或双轴挤出捏合机，如PG-PEX(PLL Giken Co.，Ltd制造)、GT-UT(Research Laboratory of Plastic Technology Co.，Ltd制造)、DHT(Hitachi Zosen Corporation制造)、GS-MS-TS(Ikegai Ltd制造)，以及双轴挤出捏合机KTX46(Kobe Steel，Ltd制造)。
只要聚合物组合物在通过空间的过程中获得所期望的流速，则挤出捏合机中的熔化和捏合条件没有特别限制，例如螺杆转速可以为100～1000rpm。如果存在聚合物被捏合过程中产生的热分解的问题，则螺杆转速可优选低至200～500rpm。
在热处理之后，通常快速冷却经热处理的聚合物组合物，并且测定快速冷却的聚合物组合物的玻璃化转变温度。
快速冷却通过将熔融态的聚合物组合物浸入0～60℃的水中来实施。或者，可以用-40℃～60℃的气体快速冷却或者接触-40℃～60℃的金属来快速冷却。
根据本发明的聚合物组合物在热处理前后具有单一的玻璃化转变温度，热处理前后的玻璃化转变温度之差在上述范围内。
术语“具有单一的玻璃化转变温度”是指当通过差示扫描量热法(下文称为DSC)分析时，聚合物组合物只有一个玻璃化转变温度，具体地聚合物组合物在50℃～200℃范围内仅表现出一次玻璃化转变。图2是表示当通过DSC分析本发明的含PPS树脂的聚合物组合物时的量热变化图的实例，其中横坐标表示温度变化，纵坐标表示量热变化，标准线以上的上侧表示放热，标准线以下的下侧表示吸热。例如，在图2所示的图中，标准线在约82℃处大致平行于吸热侧偏移的部分表示玻璃化转变。在本发明中，表示玻璃化转变的标准线偏移只在50℃～200℃的范围内发生一次。在图2中，在100℃～150℃的范围内观察到的尖峰表示PPS结晶。本说明书中的玻璃化转变温度使用通过差示扫描量热仪(Seiko Instruments Inc.生产)测量的测量值，但是测量仪器没有特别限制。至于测量条件，升温速率重要并且有必要以5℃/分钟的升温速率进行测量。这是因为过高或过低的升温速率可能往往导致Tg形状变形并因此阻碍测量。当在上述测量条件下只观察到一个Tg时，聚合物组合物则具有单一的玻璃化转变温度。
根据本发明的聚合物组合物的单一玻璃化转变温度，尤其在热处理之前优选25℃以上和150℃以下，更优选88℃以下，特别优选80～88℃，还更优选83～87℃，并且其在热处理之后表现出上述范围内的变化。
图3是图2的局部放大图，其中绘出了从高温侧标准线和低温侧标准线延伸的平行线。另外绘出了在这些平行线之间距离(L)的一半高度处的线，即1/2-高度(L/2)线。可以由该L/2直线与吸热曲线的交点确定玻璃化转变温度(Tg)。
图4示出了观察到两个Tg的情况(例如PPS和尼龙树脂的Tg)，并且测量中所用的表现出两次玻璃化转变(表现出标准线向吸热方向的大致平行的偏移)的聚合物组合物不包括在本发明的范围内。在这种聚合物组合物中，PPS树脂和尼龙树脂彼此没有有效地溶解，从而热处理导致相对大的Tg变化并阻碍获得足够高的韧性。向这种聚合物组合物中加入添加剂如碳导致添加剂不均匀分散或者模塑处理步骤中的分散状态发生波动。
在本发明中，如图5所示，可以在低于Tg的温度区域观察到与PPS树脂一起包含的树脂如尼龙树脂的结晶峰。在此情况中，也只观察到表现为标准线向吸热侧的平行偏移的一次玻璃化转变，这表明所测量的聚合物组合物只有一个玻璃化转变温度。
(聚合物组合物的制备方法和设备)
根据本发明的聚合物组合物可以通过使聚合物混合物以熔融态经历通过空间的处理来制备。
聚合物混合物是至少包含PPS树脂的两种或更多种聚合物的混合物。聚合物混合物中所含的不是PPS树脂的聚合物没有特别限制，可以使用任何已知的聚合物。所用的另一种聚合物优选与PPS树脂较不相容的聚合物，其实例包括尼龙树脂、环氧树脂、聚酯树脂、聚碳酸酯树脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂、聚醚砜、聚醚醚酮、聚酰胺-酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯等。可以使用它们中的两种或更多种与PPS树脂组合。
用于本发明的PPS树脂是适用作所谓工程塑料的聚苯硫醚。PPS树脂的分子量没有特别限制，但是为改善熔体流动性，优选使用通过凝胶渗透色谱法测得的分子量分布中的峰值分子量为5000-1000000，尤其为45000-90000的PPS树脂。
PPS树脂的制备方法没有特别限制，例如可以使用已知方法进行制备，如JP昭52-12240B和JP昭61-7332A中所述的方法。这种PPS树脂也可以从Toray Industries，Inc.，DIC Corporation等商业获得。
PPS树脂可以在不损害本发明有利效果的范围内的各种处理之后使用。这种处理的实例包括在惰性气氛如氮气或减压(真空)下的热处理，例如使用热水的清洁处理，和通过含官能基的化合物如酸酐、胺、异氰酸酯或含官能基的二硫化物化合物的活化处理。
尼龙树脂是本发明中也称为聚酰胺的树脂。尼龙树脂没有特别限制，任何聚酰胺都可以使用。其典型实例包括：由内酰胺如ε-己内酰胺和ω-十二碳内酰胺的开环聚合获得的聚酰胺；由氨基酸(如6-氨基己酸、11-氨基十一烷酸或12-氨基十二烷酸)获得的聚酰胺；由脂族、脂环族或芳香族二胺与脂族、脂环族或芳香族二羧酸，或二聚酸，或酸衍生物如酰卤(例如酰氯)获得的聚酰胺和共聚酰胺，所述脂族、脂环族或芳香族二胺如乙二胺、四亚甲基二胺、六亚甲基二胺、十一亚甲基二胺、十二亚甲基二胺、2，2，4-/2，4，4-三甲基六亚甲基二胺、1，3-和1，4-双(氨基甲基)环己烷、双(4，4’-氨基环己基)甲烷、间亚二甲苯基二胺或对亚二甲苯基二胺，所述脂族、脂环族或芳香族二羧酸如己二酸、辛二酸、癸二酸、十二烷二酸、1，3-和1，4-环己烷二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸；及其混合的聚酰胺等。其中，本发明中常用的是聚己二酰丁二胺(尼龙46)、间亚二甲苯基二胺和己二酸的聚酰胺、聚己酰胺(尼龙6)、聚十一烷酰胺(尼龙11)、聚十二烷酰胺(尼龙12)、聚己二酰己二胺(尼龙66)，以及含有这些聚酰胺原料作为基本组分的共聚酰胺。
尼龙树脂的聚合度没有特别限制，例如可以根据本申请的目的任意使用相对粘度为2.0～5.0(通过将1g聚合物溶解在100mL的98％浓硫酸中，并在25℃测量溶液进行测定)的聚酰胺。
尼龙树脂的聚合方法没有特别限制，可以是通常已知的熔融聚合法、溶液聚合法或其组合方法。
尼龙树脂也可作为商业产品获得，如MXD6(Mitsubishi GasChemical Company，Ltd制造)、尼龙4，6(DSM Japan EngineeringPlastics制造)、Zytel(Du Pont Company)等。
环氧树脂是分子中具有两个或更多个环氧基团的低到高分子量的化合物，或者是具有被其他反应性有机化合物失活的环氧基团的低到高分子量的化合物，其实例包括：双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、苯酚线型酚醛型环氧树脂、甲酚-线型酚醛型环氧树脂、双酚A-线型酚醛型环氧树脂、水杨醛-线型酚醛型环氧树脂、双酚F-线型酚醛型环氧树脂、脂环族环氧树脂、缩水甘油酯型环氧树脂、缩水甘油胺型环氧树脂、乙内酰脲型环氧树脂和异氰脲酸酯型环氧树脂；其氢化衍生物和卤化物；两种或更多种上述树脂的混合物等。所述脂环族环氧树脂的实例包括双(二环戊二烯)型树脂、二环戊二烯型环氧树脂、氧化环己烯型环氧树脂等。其中，优选双(二环戊二烯)型环氧树脂、双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂等，因为它们在分子骨架对称性方面优异并且得到介电性能优异的硬化树脂产品。
聚合物混合物中的PPS树脂的含量相对于该组合物的总量为50wt％以上，尤其在70重量％以上，更优选70～98重量％，更优选85～97重量％。这是因为增加PPS树脂的含量导致各种组分的相容性/分散性下降。
根据所得聚合物组合物的应用，聚合物混合物可以包含各种添加剂。这些添加剂如果加入，可以充分均匀地共混和分散。可以使用各种应用中的已知添加剂，其实例包括导电物质(导电性提供剂)、增强剂、抗氧化剂、热稳定剂、润滑剂、晶体成核剂、紫外抑制剂、着色剂和阻燃剂等。
导电物质没有特别的限制，只要添加后提供导电性即可。例如，可以使用电子照相转印带领域中已知的任何导电物质。所述导电物质的典型实例包括：碳如天然石墨、人造石墨、焦炭、低温烘烤碳极(baked carbon)如易石墨化的碳和通过有机物碳化获得的难石墨化的碳；金属氧化物复合物如钙钛矿混合物，锌、锡、铟、锑等的结晶或无定形氧化物，以及这些元素的氧化物的组合金属氧化物细颗粒；导电或半导电聚合物如聚乙炔、聚苯胺、聚噻吩和侧链上具有磺酸或羧酸基团的聚合物。碳有利地用于经济地赋予导电性。虽然碳一般不分散在树脂中，但是根据本发明其可以充分均匀地分散。
导电物质的含量没有特别限制，但通常相对于100重量份的聚合物组分总量为2～40重量份，并且优选2～25重量份，尤其以将聚合物组合物的表面电阻升高至约1010Ω/□。如果包含两种或更多种导电物质，则其总量优选为上述范围。
添加增强剂是为了进一步改善强度、刚度、耐热性、尺寸稳定性等。可用的增强剂包括纤维和/或颗粒增强剂。
纤维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、硅氧化物、氧化镁、锆氧化物和钛氧化物；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，硅石等，并且这些材料可以中空。
增强剂的含量没有特别限制，通常相对于100重量份的聚合物组分总量为1～40重量份，并且从韧性角度优选1～20重量份，用于改善分散性尤其优选1～10重量份。如果包含两种或更多种增强剂，其总含量优选为上述范围。
为进一步改善分散性，添加剂的总量相对于100重量份的聚合物组分总量优选为1～50重量份，特别是1～30重量份。
当添加剂加入本发明的含PPS树脂的聚合物组合物中时，添加剂可以在聚合物组合物和含有该聚合物组合物的模制件中实现均匀分散。结果，当模制件是用在电子照相成像设备中的转印带并且添加剂是导电物质如碳时，转印带中可以实现均匀的导电性。使用这种转印带可以阻止成膜。
例如，在通过将导电物质分散在绝缘性聚合物中来制备半导电聚合物中，根据本发明如果产品是环形带状，则可以生成甚至在10-9S/m以下的低电导率区域或甚至在表面电阻为109Ω/□以上的高电阻区域电阻变化仍足够低的半导电聚合物。
而且，当通过混合两种彼此不相容的聚合物来制备聚合物合金中，根据本发明可以生成其中颗粒尺寸小于1μm的聚合物颗粒分散在聚合物合金中的聚合物合金。
在本发明中，聚合物混合物优选以熔融态经历通过空间(或经过空间)的处理，但是可以通过剪切流使用捏合系统来获得本发明的有利效果，所述捏合系统例如混沌混合器(chaos mixer)、班伯里密炼机、捏合机、辊式捏合机、具有捏合机区或转子区的螺杆式双轴捏合机，或者石磨捏合机。
通过空间的处理是使聚合物混合物以熔融态通过两个平行面之间的空间的处理，并且在本发明中通过空间处理重复两次或更多次，优选3～1000次，更优选3～5次。因此，以这种方法可以使聚合物混合物中所含的组分充分均匀地混合和分散。仅一次通过空间不足以均匀地混合和分散。即使在聚合物混合物移动方向上的空间长度加长，仅一次通过空间仍不能充分均匀地混合和分散。可以通过预先在单轴或双轴捏合机中捏合聚合物混合物来减少通过空间处理的次数；具体地，如果该处理在装配于双轴捏合机端部的设备中连续实施，则可以将次数减少到3～10次。
本发明有利效果的机理还有待理解，但很可能如下。当聚合物混合物以熔融态进入空间时，施加到聚合物混合物上的压力和聚合物混合物的流速显著改变。很可能剪切函数、伸长函数和折叠函数有效地适用于熔融混合物。因此，对聚合物混合物的两次或更多次的处理能够使得各组分有效地充分均匀地混合和分散。
通过空间处理可以在具有两个或更多个空间的设备中通过一次来实施，或者在只具有一个空间的设备中反复通过两次或更多次来实施。为改善连续操作效率，优选通过空间处理在具有两个或更多个空间的设备中实施一次。
两个或更多个空间各自的两个平行面之间的距离x独立地优选7mm以下，尤其优选0.05～7mm，并且为了更加均匀的混合-分散，减少设备尺寸和防止排空(vent up)，其优选为0.5～5mm，更优选0.5～3mm。通过面对面距离过小的空间不能实现充分均匀的混合和分散。
为进一步改善处理效率，两个或更多个空间各自在聚合物混合物移动方向MD上的距离y独立地为2mm以上，优选3mm以上，更优选5mm以上，还更优选10mm以上。最大距离y没有特别限制，但是过长的距离导致运行效率变差和用于聚合物混合物在移动方向MD上流动的压力增加，所以从经济角度并不优选。因此，距离y独立地优选为2～100mm，更优选3～50mm，还更优选5～30mm。
两个或更多个空间各自在宽度方向WD上的距离z没有特别限制，例如为20mm以上，通常为100～1000mm。
为获得本发明的有利效果，如果聚合物混合物以熔融态送入空间的的流速对于每平方厘米截面为1g/分钟以上，则上限没有特别限制，但是过高的流速导致安装设备所需的面积扩大，因此并不经济。其优选10～5000g/分钟，更优选10～500g/分钟。
流速可以通过用来自出料口的聚合物混合物的排出速度(g/分钟)除以空间截面积(cm2)来计算。
如果获得了有利于通过空间的流速，则聚合物混合物在通过空间处理过程中的粘度没有特别限制，并且可以通过调节加热温度来控制。例如，粘度可以为1～10000Pa·s，优选10～8000Pa·s。聚合物混合物的粘度可以通过用粘弹计MARS(Haake制造)来测定。
如果能确保有利于上述流速的通过空间，则熔融态的聚合物混合物在移动方向MD上流动所需的压力没有特别限制，但作为与大气压的压力差的树脂压力优选为0.1MPa以上。树脂压力是在空间内距离树脂出料口1mm以上的位置处测定的压力，并且可以直接用压力表监测。当压力较高时更有效，但过度的树脂压力可导致剪切热急剧生成，从而导致聚合物分解，因此树脂压力优选500MPa以下，更优选50MPa以下。上述树脂压力只是对生成表现出有利物理性质的聚合物组合物的指导，如果能实现本发明的目的，也可以使用上述范围外的树脂压力。
如果获得了有利于通过空间的流速，聚合物混合物在通过空间处理过程中的温度没有特别限制，但超过400℃的高温可导致聚合物分解，因此推荐温度为400℃以下。聚合物混合物的温度优选高于聚合物的Tg，因为树脂压力可以保持显著更低。如果使用两种或更多种聚合物，则使用由比例及其各自的Tg值计算的混合物的加权平均Tg。例如，Tg为TgA(℃)的聚合物A的含量为RA(％)，Tg为TgB(℃)的聚合物B的含量为RB(％)，其中(RA+RB＝100)，Tg通过″(TgA×RA/100)+(TgB×RB/100)″来计算。在聚合物混合物在通过空间处理过程中的温度可以通过调节用于该处理的设备的加热温度来控制。
通常在本发明中，聚合物混合物在挤出捏合机中熔化和捏合，随即进行通过空间处理，并且使捏合后挤出的熔融态聚合物混合物经历特定次数的通过空间处理。熔融捏合方法没有特别限制，例如可以使用任何已知的单轴或双轴挤出捏合机。
熔融捏合条件没有特别限制，例如螺杆转速可以为50～1000rpm。熔融捏合温度可以是与聚合物混合物在通过空间处理过程中的温度接近的温度。
下文将参照示出了用于产生经历通过空间处理的聚合物组合物的设备的图，具体描述通过空间处理方法。这种用于产生聚合物组合物的设备具有用于提供待处理的聚合物混合物的流入口，用于排出经处理的聚合物组合物的出料口，以及在流入口和出料口之间形成的用于待处理聚合物混合物的流动通道中的两个平行面之间的两个或更多个空间。
图6中示出了用于通过两次通过空间处理产生聚合物组合物的设备的实例。图6(A)是用于通过两次通过空间处理产生聚合物组合物的设备从顶面看可见的设备内部的示意性透视图，图6(B)是图6(A)所示的设备沿线P-Q的示意性截面图。
图6(A)或6(B)的设备具有整体接近长方形的形状。
在图6(A)或6(B)的设备中，流入口5与挤出捏合机的出料口(在图中未示出)相连，使得挤出捏合机的挤出力用作推动熔融态聚合物混合物整体沿移动方向MD通过空间2a和2b运动的力。以连接到挤出捏合机的出料口的方式使用的图6(A)或图6(B)的设备可称为模头。
具体地，图6(A)或6(B)的设备具有用于提供待处理的聚合物混合物的流入口5和用于排出经处理的聚合物混合物的出料口6，以及在流入口5和出料口6之间用于待处理聚合物混合物的流动通道中由两个平行面形成的两个空间(2a和2b)。
其通常具有分别紧邻在空间2a和2b上游的储槽1a和1b，所述储槽的截面积大于所述空间的截面积。
在处理过程中从挤出捏合机挤出的聚合物混合物以熔融态被挤出捏合机的挤出力经流入口5进料到图6(B)的设备10A的储槽1a中，并且在宽度方向WD上扩散开。
然后，聚合物混合物沿移动方向MD和宽度方向WD连续地通过空间2a进入储槽1b，然后进一步通过空间2b并且从出料口6排出。
在图6(A)或(B)中，空间2a和2b的两个平行面之间的距离x1和x2对应于上述距离x，并各自优选在类似于距离x的范围内。
在图6(A)或6(B)中，空间2a在移动方向MD上的距离y1和空间2b在移动方向MD上的距离y2对应于上述距离y，并各自优选在类似于距离y的范围内。
在图6(A)或6(B)中，空间2a和2b各自在宽度方向WD上的距离z1一般是共用值，其对应于距离z，并优选在类似于距离z的范围内。
在图6(A)或6(B)中，储槽1a和1b的最大高度h1和h2分别大于紧邻下游的空间2a和2b的面对面距离x1和x2，并且通常独立地为3～100mm，优选3～50mm。
在图6(A)或6(B)中，为了更加均匀的混合和分散、减少设备尺寸并防止排空，空间2a的横截面积S2a与在前紧邻的储槽1a的最大横截面积S1a之比S1a/S2a，空间2b的横截面积S2b与在前紧邻的储槽1b的最大横截面积S1b之比S1b/S2b各自独立地为1.1以上，尤其为1.1～1000，优选2～100，更优选3～15。过小的截面积比阻止了充分均匀的混合和分散。
在图6(A)或6(B)中，为提高连续操作的效率，储槽1a在移动方向MD上的距离m1和储槽1b在移动方向MD上的距离m2各自独立地为1mm以上，优选2mm以上，更优选5mm以上，还更优选10mm以上。距离m1和m2各自的最大值没有特别限制，但是距离过大导致效率变低和与流入口5连接的挤出捏合机的挤出力增加，因此并不经济。因此，距离m1和m2各自独立地优选1～300mm，更优选2～100mm，还更优选5～50mm。
图1(A)或1(B)示出了用于通过三次通过空间处理产生聚合物组合物的设备的实例。图1(A)是用于通过三次通过空间处理产生聚合物组合物的设备的从顶面看设备内部的示意性透视图，图1(B)是图1(A)所示的设备沿线P-Q的示意性截面图。
图1(A)或1(B)的设备具有整体接近长方形的形状。
在图1(A)或1(B)的设备中，流入口5与挤出捏合机的出料口(在图中未示出)相连，使得挤出捏合机的挤出力用作推动熔融态聚合物混合物整体沿移动方向MD通过空间2a、2b和2c运动的力。也以与挤出捏合机的出料口连接的方式使用的图1(A)或图1(B)的设备可称为模头。
具体地，图1(A)或图1(B)的设备具有用于供应待处理的聚合物混合物的流入口5，用于排出处理过的聚合物混合物的出料口6，以及用于处理置于流入口5和出料口6之间的聚合物混合物的两个平行面之间的三个空间(2a、2b和2c)。所述设备通常具有分别紧邻在空间2a、2b和2c上游的储槽1a、1b和1c，所述储槽的截面积大于所述空间的截面积。在处理过程中从挤出捏合机挤出的聚合物混合物以熔融态被挤出捏合机的挤出力经流入口5进料到图1(A)、(B)的设备10A的储槽1a中，并且在宽度方向WD上扩散开。然后，聚合物混合物沿移动方向MD和宽度方向WD连续地通过空间2a进入储槽1b，然后通过空间2b进入储槽1c，最后通过空间2c，并且从出料口6排出。
用于产生聚合物组合物的图1(A)或1(B)的设备具有以下尺寸。
在图1中，空间2a、2b和2c各自的两个平行面之间的距离x1、x2和x3分别对应于距离x，并可以独立地在类似于距离x的范围内。
在图1(A)或1(B)中，空间2a在移动方向MD上的距离y1、空间2b在移动方向MD上的距离y2和空间2c在移动方向MD上的距离y3各自对应于距离y，并可以独立地在类似于距离y的范围内。
在图1(A)或1(B)中，空间2a、2b和2c各自在宽度方向WD上的距离z1一般为共用值，其对应于距离z，并且可以在类似于距离z的范围内。
在图1(A)或1(B)中，储槽1a、1b和1c的最大高度h1、h2和h3分别大于紧邻下游的空间2a、2b和2c的面对面距离x1、x2和x3，并且通常独立地在类似于图6(B)中最大高度h1和h2的范围内。
在图1(A)或1(B)中，空间2a的横截面积S2a与相邻储槽1a的最大横截面积S1a之比S1a/S2a、空间2b的横截面积S2b与相邻储槽1b的最大横截面积S1b之比S1b/S2b、和空间2c的横截面积S2c与相邻储槽1c的最大横截面积S1c之比S1c/S2c可以在类似于图6(A)或6(B)中的S1a/S2a和S1b/S2b的范围内。
在图1(A)或1(B)中，储槽1a在移动方向MD上的距离m1、储槽1b在移动方向MD上的距离m2、和储槽1c在移动方向MD上的距离m3各自独立地在类似于图6(A)或6(B)中的距离m1和m2的范围内。
在本说明书中，术语“平行”是不仅包括两平面之间的平行关系，还包括两曲面之间的平行关系的概念。具体地，图6(A)或6(B)和1(A)或1(B)中所示的空间2a、2b和2c由两个平行平面构成，但是并不局限于此，它们可以具有两个平行曲面，如图7(A)或7(B)中所示的空间2a或者图8中的空间2a、2b和2c那样。术语“平行”是指对应的两个面之间的距离恒定，但是考虑到生产设备的精度，此距离可以不是严格“恒定”，而可以是基本“恒定”。因此只要能实现本发明的目的，术语“平行”可以是“近似平行”。在近似长方形的设备中，空间在与宽度方向WD垂直的横截面中的形状和位置在宽度方向是恒定的。在近似圆柱形的设备中，空间在沿轴的横截面中的形状和位置在圆周方向上是恒定的。
图7(A)或7(B)示出了用于通过两次通过空间处理产生聚合物组合物的设备的实例。图7(A)是用于通过两次通过空间处理产生聚合物组合物的设备从顶面看设备内部的示意性透视图，图7(B)是图7(A)所示的设备沿线P-Q的示意性截面图。图7(A)或7(B)的设备具有整体接近长方形的形状。在图7的设备中，流入口5与挤出捏合机的出料口(在图中未示出)相连，使得挤出捏合机的挤出力用作推动熔融态聚合物混合物整体沿移动方向MD通过空间2a和2b运动的力。以与挤出捏合机的出料口连接的方式使用的图7(A)或7(B)的设备可称为模头。
图7(A)或7(B)的设备与图6(A)或6(B)的设备相同，只但空间2a具有两个平行曲面，因此省去对图7(A)或7(B)的设备的详细描述。
图8(A)或8(B)示出了用于通过三次通过空间处理产生聚合物组合物的设备的实例。图8(A)是用于通过三次通过空间处理产生聚合物组合物的设备的示意性透视图，图8(B)是图8(A)所示的设备沿线P-Q的示意性截面图。图8(A)或8(B)的设备具有整体接近圆柱体的形状，因此可以减小该设备尺寸。在图8(A)或8(B)的设备中，流入口5与挤出捏合机的出料口(在图中未示出)相连，使得挤出捏合机的挤出力用作推动熔融态聚合物混合物整体沿移动方向MD通过空间2a、2b和2c运动的力。以与挤出捏合机的出料口连接的方式使用的图8(A)或8(B)的设备可称为模头。
具体地，图8(A)或图8(B)的设备具有用于供应待处理的聚合物混合物的流入口5，用于排出处理过的聚合物混合物的出料口6，以及在流入口5和出料口6之间的待处理聚合物混合物的流动通道中由两个平行面形成的三个空间(2a、2b和2c)。其通常具有分别紧邻在空间2a、2b和2c上游的储槽1a、1b和1c，所述储槽的截面积大于紧邻在下游的各空间的截面积。在处理过程中从挤出捏合机挤出的聚合物混合物以熔融态被挤出捏合机的挤出力经流入口5进料到图8(A)或8(B)的设备10D的储槽1a中，并且在半径方向上扩散开。然后，聚合物混合物沿移动方向MD和圆周方向PD连续地通过空间2a进入储槽1b，然后通过空间2b进入储槽1c，最后通过空间2c，并且从出料口6排出。
在图8(A)或8(B)中，空间2a、2b和2c各自的两个平行面之间的距离x1、x2和x3分别对应于上述距离x，并且独立地在类似于距离x的范围内。
在图8(A)或8(B)中，空间2a在移动方向MD上的距离y1、空间2b在移动方向MD上的距离y2和空间2c在移动方向MD上的距离y3对应于上述距离y，并且独立地在类似于距离y的范围内。
在图8(A)或8(B)中，储槽1a的最大高度h1没有特别限制，但通常为1～100mm，优选1～50mm。在图8(A)或8(B)中，储槽1b和1c的最大高度h2和h3分别大于紧邻下游的空间2b和2c的面对面距离x2和x3，并且通常独立地在类似于图6(A)或6(B)中的最大高度h1和h2的范围内。
在本说明书中，在设备近似圆柱体的情况中，储槽的最大高度指在沿着设备的轴的横截面上在直径方向上的最大高度。
在图8(A)或8(B)中，空间2a的横截面积S2a与在前紧邻的储槽1a的最大横截面积S1a之比S1a/S2a为1.2以上，尤其为1.2～10，并且为了更加均匀的混合和分散，减少设备尺寸以及防止排空，其优选1.2～7，更优选1.2～5。过小的截面积比阻碍了充分均匀的混合-分散。
在图8(A)或8(B)中，空间2b的横截面积S2b与在前紧邻的储槽1b的最大横截面积S1b之比S1b/S2b，和空间2c的横截面积S2c与在前紧邻的储槽1c的最大横截面积S1c之比S1c/S2c独立地在类似于图6(A)或6(B)中的S1a/S2a和S1b/S2b的范围内。
在图8(A)或8(B)中，储槽1a在移动方向MD上的距离m1、储槽1b在移动方向MD上的距离m2和储槽1c在移动方向MD上的距离m3独立地在类似于图6(A)或6(B)中的距离m1和m2的范围内。
图1和6～8中所示的设备由在常规模头制造中所用的材料制成，所述模头已经在树脂用的捏合机和挤出设备的领域中通常用于连接到出料口。
在通过空间处理之后，快速冷却处理过的聚合物混合物。通过空间处理后各种组分充分均匀地混合和分散的状态得到有效保持。
快速冷却可通过将通过空间处理获得的聚合物组合物以熔融态直接浸入0～60℃的水中来实施。作为选择，快速冷却可以用-40℃～60℃的气体或者与-40℃～60℃的金属接触来实施。快速冷却并非特别需要，例如只是静置冷却也可以实现保持各种组分的充分均匀地混合和分散的状态。
经冷却的聚合物组合物可以通过粉碎制粒以更容易在随后的步骤中进行处理。
在本发明中，聚合物混合物的至少一部分组分可以在熔融捏合处理之前先混合，所述熔融捏合处理紧接在聚合物混合物的通过空间处理之前。例如，如果要制备含有两种或更多种聚合物和添加剂的聚合物组合物，则可以将至少一种聚合物与添加剂混合，然后加入其他聚合物。然后，进行紧接在通过空间处理之前的熔融捏合处理，随后反复进行特定次数的通过空间处理。或者，例如可以预先混合所有的组分，然后进行紧接在通过空间处理之前的熔融捏合处理，随后反复进行特定次数的通过空间处理。这样可以更加有效地混合和分散各种组分。
至于混合方法，特定的组分可以干混，或者特定的组分可以通过常规的熔融捏合法来熔融捏合、冷却和粉碎。如果使用熔融捏合法，则可以使用与上述类似的挤出捏合机，并且可以使用其出料口与常规已知模头相连的挤出捏合机。
聚合物组合物的制备方法和制备设备不仅可用于制备含有PPS树脂的聚合物混合物，还可以制备不含PPS树脂的聚合物混合物。在这种情况下，聚合物混合物是含有至少一种聚合物的两种配混物的混合物。包含在聚合物混合物中的聚合物没有特别限制，可以是已知聚合物。
如果聚合物混合物在通过空间处理过程中的粘度可以通过加热控制在下述范围内，则聚合物的玻璃化转变温度没有特别限制，并且例如为-70～300℃，优选10～250℃。
包含在聚合物混合物中的两种或更多种聚合物选自热塑性树脂、弹性体和热塑性弹性体(TPE)。其实例是选自日本高分子学会的聚合物ABC研究组所编辑的聚合物ABC手册(NTS)中所述的聚合物的组合，所述聚合物包括聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、聚乙烯醇(PVA)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚偏二氯乙烯(PVDC)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、ABS树脂(ABS)、AS树脂(AS)、丙烯酸类树脂(PMMA)、尼龙(聚酰胺，PA)、聚缩醛(POM)、聚苯醚(PPO)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚碳酸酯(PC)、改性聚亚苯基醚(m-PPE)、聚苯硫醚(PPS)、聚醚醚酮(PEEK)、氟树脂(FR)、多芳基化合物(PAR)、聚砜(PSF)、聚醚砜(PES)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚酰胺-酰亚胺(PAI)、聚酰亚胺(PI)、天然橡胶(NR)、聚丁二烯(BR)、聚苯乙烯丁二烯(SBR)、聚异戊二烯(IR)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚硫化酮(PKS，polyketonesulfide)、四甲基聚碳酸酯(TMPC)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯腈丁二烯橡胶(NBR)、热塑性聚氨酯橡胶等。
有效组合的实例包含PPS+PA、PPS+PTFE、PPS+PPE、PPS+PES、PPS+PEEK、PPS+PAI、PPS+PSF、PPS+PKS、PPS+PC、PPS+PEI、PPS与聚酯树脂的组合如PPS+PET、PPS与聚烯烃树脂的组合如PPS+PE、PPS与环氧树脂的组合、PE+PMMA、PE+EVA、PS与聚烯烃树脂的组合如PS+PE、PS+PVC、PS+PPE、PS+TMPC、AS+TMPC、AS+PMMA、AS+PVC、AS+MMA、PC+ABS、PC+PS、PC+PA、PC+PMMA、PC+PBT、PC+PET、PA与聚烯烃树脂的组合如PA+PE、PA+PPO、PVC+EVA、PVC与聚烯烃树脂的组合如PVC+PE、PVC+NBR、PVC+TPFE、PP+PE、PP+丁腈橡胶等等，并且即使没有添加通常所需的增容剂，仍可以通过采用根据本发明的方法获得有利的结果，如有利的高度有序结构的聚合物。
特别地，上述组合PPS+PA、PC+ABS可以显著获得本发明的有利效果。
在上述组合中，这些聚合物通常彼此不相容，因此难以使它们充分均匀地混合和分散，但是通过本发明的方法可以使这些聚合物充分均匀地混合和分散。
在上述组合中，可以将聚合物均匀地混合和分散而不需对各种树脂的比例有任何特别限制。
例如，聚碳酸酯树脂/ABS树脂的含量比可以按重量计设为20/80～80/20，尤其是20/80～60/40。
(模制件)
因为根据本发明的聚合物组合物包含充分均匀地溶解和分散的各种组分，所以通过使用根据本发明的聚合物组合物制得的模制件在所述各种组分的相容性/分散性方面也充分均匀。因此，如果对根据本发明的模制件进行热处理，则热处理前后的玻璃化转变温度几乎没有变化。具体地，当模制件在热处理前的玻璃化转变温度指定为Tg11，热处理后经处理的模制件的玻璃化转变温度指定为Tg12，则具体是Tg11-Tg12的差为3℃以下，尤其为-3～3℃，优选0～3℃。因为Tg差大于3℃的模制件包含没有有利溶解/分散的各种组分，所以来自模制件的废料或在生产过程中产生的废料不能用作循环利用时的原料。另外，热处理前后的Tg差不在上述范围内的模制件不能表现出足够高的韧性。即使加入添加剂，添加剂也不能充分均匀地分散在模制件中。因此，当模制件是在电子照相过程中用于成像设备的传送带并且添加剂是导电物质如碳时，所得传送带不能表现出足够均匀的导电性。
通过上述方法生成的本发明的聚合物组合物如果用已知模塑方法如注射成型、挤出成型、压缩成型、吹塑或注射压缩成型处理，可以得到任意形状的模制件。模制件形状的实例包括带(尤其是无缝环形带)、膜、管、纤维等。优选的模塑方法特别是注射成型或挤出成型。
本发明中优选在任何模塑方法中模塑之后实施快速冷却，因为聚合物组合物中获得的各种组分充分均匀的混合和分散状态可以更有效地保持在模制件中。
特别地，当用于制造电子照相转印带时，根据本发明的聚合物组合物通常包含导电物质。根据本发明的聚合物组合物和通过使用所述组合物制得的模制件提高了添加剂分散的均匀性，因此如果添加导电物质，则其能均匀分散。结果，模制件的导电性整体均匀。尤其当模制件是电子照相用的无缝环形转印带时，转印带可以在圆周方向具有相对均匀的电阻。
根据本发明的模制件可以用于各种应用领域。这种应用领域的实例列出如下，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、插头插座、电器开关、断流器、闸刀开关、电极棒和电气部件箱；电子部件如传感器、LED灯、连接器、插座、电阻器、继电器箱、小开关、绕线管、电容器、可变电容箱、光学拾波器、辐射器、各种端子板(strip)、变压器、插头、印刷电路板、调谐器、扬声器、麦克风、耳机、小电机、磁头座、电源模块、半导体、液晶、FDD托架、FDD外壳、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如VTR部件、电视机部件、熨斗、电吹风、电饭煲部件、微波炉部件、音响部件、语音设备部件(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；机械相关部件如办公电脑相关部件、电话相关部件、传真相关部件、复印机相关部件、清洗洁具、电动机部件、复写器和打字机；光学装置和精密机器相关部件如显微镜、双目镜、相机和钟表；以及机动车相关部件，如交流发电机端子、交流发电机连接器、IC调节器、light dayer电位差计基座、各种阀(如排气阀)、燃料相关的排空/抽吸系统管道、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、制动传感器、空调温度自动调节器基座、空调流量控制阀、散热器电机刷架、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、传输线束、车窗洗涤器喷嘴、空调面板开关板、燃料相关电磁阀用线圈、保险丝用连接器、喇叭端子、电气部件绝缘板、步进电动机和转子、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等等。
本发明的聚合物组合物与导电物质尤其是碳组合用于制造电子照相转印带能更有效地获得本发明的有利效果。以前难以将导电物质均匀地分散于电子照相转印带中，但是在本发明中，导电物质可以均匀且容易地分散。电子照相转印带可以是用于在其表面上接收感光鼓上形成的调色剂图像，并且将转印的调色剂图像再转印到记录介质如纸上的中间转印带，或者是用于通过静电力在其表面上接收纸并将感光鼓上形成的调色剂图像转印到纸上的直接转印带。
转印带优选是无缝环形。这种形状的转印带往往包含更多的导电物质，因此在模塑过程中在熔融树脂合并区域中的电阻与环形模头的其他区域相比变小，但是根据本发明的转印带在这种合并区域中的电阻与其他区域中的接近。
由上述聚合物组合物制成的转印带可以原样使用，但是为了改善转印效率将表面硬化能更有效地获得本发明的有利效果。表面硬化方法例如是涂敷无机材料的方法，但对此没有特别限制。例如，诸如物理化学方法如CVD、PVD和等离子体涂敷之类的已知方法都适用。如果能够实现本发明的目的，涂敷到表面上的无机材料没有特别限制，但是考虑到物理性质和节约成本，更优选含Si、Al和C的基于氧化物的材料。例如，推荐无定形二氧化硅薄膜、无定形氧化铝薄膜、无定形硅铝(silica alumina)薄膜、无定形金刚石薄膜等。用这种具有相对高硬度的无机薄膜涂敷带能提高对刮刀的耐磨性和转印效率。
转印带是在中间转印系统中用在成像设备中的转印带，尤其是没有接缝的无缝带。例如，转印带可用于单色成像设备、全色周期成像设备和全色串联成像设备，所述单色成像设备的显影装置中只配有单色调色剂；所述全色周期成像设备中用于Y(黄)、M(品红)、C(青)和B(黑)的各个显影装置设置在一个静电潜像承载部件周围，并且在静电潜像承载部件上的显影和调色剂图像向转印带上的初次转印由每个显影装置实施；所述全色串联成像设备中每种颜色的成像单元都设置有对应于一个潜像承载部件的一个显影装置，并且各成像单元串联排列，在静电潜像承载部件上的显影和调色剂图像向转印带上的初次转印通过各个成像单元实施。通过使用本发明的转印带，可以获得字符空心缺陷和调色剂扩散受到抑制的成像设备。
例如在图9所示的全色串联成像设备中，转印带51被多个辊52、53、54等伸直，并且Y(黄)、M(品红)、C(青)和B(黑)的成像单元55、56、57和58沿转印带51串联安装。转印带51沿箭头所示方向转动，并且在各成像单元中，形成在各潜像承载部件(感光鼓)(59、60、61或62)上的调色剂图像被初次转印辊(63、64、65或66)依次初次转印到转印带51上。然后，形成在转印带51上的四色调色剂图像被二次转印到在二次转印辊67和压印辊52之间的记录介质(记录纸)68上。
在各个成像单元(55、56、57或58)中，潜像承载部件(59、60、61或62)的表面被静电充电器(例如69)充电，并且静电潜像通过光辐射装置(例如70)形成在其上。所形成的静电潜像然后被显影装置(例如71)显影，调色剂图像被初次转印辊(例如63)转印到转印带上，并且残余的调色剂例如通过在图中未示出的清洁器移除。
实施例
实施例1
将84kg的PPS(聚苯硫醚；Toray Industries Inc.制造，Tg＝97℃)与10kg酸性碳(Degussa制造)的混合物在双轴挤出捏合机中在内部温度为270℃和排出速率为30kg/小时(预混步骤)的条件下进行熔化和捏合。所用挤出捏合机的模头是挤出直径为5mm的条状束的束模(strand die)。然后通过将经捏合的材料浸入30℃的水中而将其快速冷却，并且制粒以得到聚合物组合物。
将94kg聚合物组合物和6kg的尼龙-6(Toray Industries Inc.制造，Tg：48℃)的混合物在具有与出料口相连如图1(A)和1(B)中所示的模头的双轴挤出捏合机(KTX46；Kobe Steel，Ltd制造)中，在内部温度为270℃、排出速率为30kg/小时和树脂压力为4MPa(捏合步骤和通过空间步骤)的条件下进行熔化和捏合。具体地，在图1(A)和1(B)中所示的模头10中，将从双轴挤出捏合机中挤出的聚合物组合物以熔融态通过流入口5送入储槽1a内，然后通过空间2a进入储槽1b。然后将其通过空间2b送入储槽1c，并最后通过空间2c。在空间2c中的流速为83.3g/分钟/cm2空间截面积。通过将从空间2c挤出的经捏合材料浸入30℃的水中将其快速冷却，并用制粒机粉碎成粒状，得到聚合物组合物。测定该聚合物组合物的Tg。
使用具有以下尺寸的图1(A)和1(B)中所示的模头，同时加热到与双轴挤出捏合机的内部温度相近的温度。
储槽1a；最大高度h1：10mm，最大横截面积S1a：30cm2，和移动方向上的距离m1：2mm；
空间2a；面对面距离x1：2mm，横截面积S2a：6cm2，移动方向上的距离y1：30mm，和宽度方向上的距离z1：300mm；
储槽1b；最大高度h2：10mm，最大横截面积S1b：30cm2，和移动方向上的距离m2：20mm；
空间2b；面对面距离x2：2mm，横截面积S2b：6cm2，移动方向上的距离y2：30mm，和宽度方向上的距离z1：300mm；
储槽1c；最大高度h3：10mm，最大横截面积S1c：30cm2，和移动方向上的距离m3：20mm；
空间2c；面对面距离x3：2mm，横截面积S2c：6cm2，移动方向上的距离y3：30mm。
将获得的聚合物组合物在290℃的温度下在具有加热至290℃的环形模头和调节到75℃用于冷却的整形模头(sizing die)的可骤冷模塑机中挤出成型，得到无缝环形中间转印带(厚度：0.1mm)(成膜步骤)。使用欧姆表(Hiresta；Mitsubishi Chemical K.K.制造)，测定中间转印带在圆周方向上以20mm间隔的24个点处的表面电阻，得到平均值为2×1010Ω/□和圆周方向上的电阻分散率(resistance dispersion)为100.2。圆周方向上的电阻分散率是观察到的最大值/最小值之比的值。用于表面电阻的测量电压为500V和测量时间为10秒钟。
测定MIT值。MIT值通过使用MIT摩擦疲劳测试仪(MIT-D；Toyo Seiki Seisaku-Sho，Ltd制造)在负荷为250g、折叠角为90°以及频率为175次/分钟的条件下测定。所述值是断裂时的折叠次数，并且是五个样品的平均值。
实施例2
以与实施例1相似的方式制备并评估中间转印带，不同之处在于使用具有下文所述尺寸的图1(A)和1(B)所示的模头。测定所得聚合物组合物在模塑之前的Tg。空间2c中的流速为166.7g/分钟/cm2空间截面积。
储槽1a；最大高度h1：10mm，最大横截面积S1a：30cm2，和移动方向上的距离m1：20mm；
空间2a；面对面距离x1：1mm，横截面积S2a：3cm2，移动方向上的距离y1：2mm，和宽度方向上的距离z1：300mm；
储槽1b；最大高度h2：10mm，最大横截面积S1b：30cm2，和移动方向上的距离m2：20mm；
空间2b；面对面距离x2：1mm，横截面积S2b：3cm2，移动方向上的距离y2：2mm，和宽度方向上的距离z1：300mm；
储槽1c；最大高度h3：10mm，最大横截面积S1c：30cm2，和移动方向上的距离m3：20mm；
空间2c；面对面距离x3：1mm，横截面积S2c：3cm2，移动方向上的距离y3：2mm，和宽度方向上的距离z1：300mm。
实施例3
以与实施例1相似的方式制备并评估中间转印带，不同之处在于使用具有下文所述尺寸的图1(A)和1(B)所示的模头。测定所得聚合物组合物在模塑前的Tg。空间2c中的流速为166.7g/分钟/cm2空间截面积。
储槽1a；最大高度h1：10mm，最大横截面积S1a：30cm2，和移动方向上的距离m1：10mm；
空间2a；面对面距离x1：1mm，横截面积S2a：3cm2，移动方向上的距离y1：2mm，和宽度方向上的距离z1：300mm；
储槽1b；最大高度h2：10mm，最大横截面积S1b：30cm2，和移动方向上的距离m2：10mm；
空间2b；面对面距离x2：1mm，横截面积S2b：3cm2，移动方向上的距离y2：2mm，和宽度方向上的距离z1：300mm；
储槽1c；最大高度h3：10mm，最大横截面积S1c：30cm2，和移动方向上的距离m3：10mm；
空间2c；面对面距离x3：1mm，横截面积S2c：3cm2，移动方向上的距离y3：2mm，和宽度方向上的距离z1：300mm。
实施例4
以与实施例1相似的方式制备并评估中间转印带，不同之处在于使用具有下文所述尺寸的图6(A)和6(B)所示的模头。空间2b中的流速为83.3g/分钟/cm2空间截面积。测定所得聚合物组合物在模塑前的Tg。
储槽1a；最大高度h1：10mm，最大横截面积S1a：30cm2，和移动方向上的距离m1：50mm；
空间2a；面对面距离x1：2mm，横截面积S2a：6cm2，移动方向上的距离y1：10mm，和宽度方向上的距离z1：300mm；
储槽1b；最大高度h2：10mm，最大横截面积S1b：30cm2，和移动方向上的距离m2：50mm；
空间2b；面对面距离x2：2mm，横截面积S2b：6cm2，移动方向上的距离y2：10mm，和宽度方向上的距离z1：300mm；
对比例1
以与实施例1相似的方式制备并评估中间转印带，不同之处在于将具有如图1(A)和1(B)所示与出料口相连的模头的双轴挤出捏合机替换成没有与出料口相连的模头的双轴挤出捏合机。测定所得聚合物组合物在模塑前的Tg。
实施例5
以与实施例1相似的方式制备并评估中间转印带，不同之处在于将所用的尼龙-6替换成环氧树脂(环氧树脂1256；Japan Epoxy ResinsCo.，Ltd)。测定所得聚合物组合物在模塑前的Tg。
对比例2
以与实施例5相似的方式制备并评估中间转印带，不同之处在于将具有如图1(A)和(B)所示与出料口相连的模头的双轴挤出捏合机替换成没有与出料口相连的模头的双轴挤出捏合机。测定所得聚合物组合物在模塑前的Tg。
热处理
如下述对实施例/对比例中获得的各中间转印带(聚合物组合物)进行热处理，并通过上述方法测定热处理前后的Tg值。
将样品粉碎，并将粉碎的产品在具有如图1(A)和(B)所示与其出料口相连并具有下述尺寸的模头的双轴挤出捏合机(KTX46；Kobe Steel，Ltd制造)中，在内部温度为270℃、排出速率为30kg/小时和树脂压力为4MPa的条件下熔化和捏合。具体地，在图1(A)和1(B)中所示的模头10中，将从双轴挤出捏合机中挤出的经捏合材料以熔融态通过流入口5送入储槽1a，然后通过空间2a进入储槽1b。然后将其通过空间2b送入储槽1c，并最后从空间2c出来。在空间2c中通过的流速为83.3g/分钟/cm2空间截面积。通过将从空间2c挤出的捏合材料浸入30℃的水中将其快速冷却并且用制粒机粉碎成粒状。
使用具有以下尺寸的图1(A)和1(B)中所示的模头，并将模头加热到与双轴挤出捏合机的内部温度相近的温度。
储槽1a；最大高度h1：10mm，最大横截面积S1a：30cm2，和移动方向上的距离m1：2mm；
空间2a；面对面距离x1：2mm，横截面积S2a：6cm2，移动方向上的距离y1：30mm，和宽度方向上的距离z1：300mm；
储槽1b；最大高度h2：10mm，最大横截面积S1b：30cm2，和移动方向上的距离m2：20mm；
空间2b；面对面距离x2：2mm，横截面积S2b：6cm2，移动方向上的距离y2：30mm，和宽度方向上的距离z1：300mm；
储槽1c；最大高度h3：10mm，最大横截面积S1c：30cm2，和移动方向上的距离m3：20mm；
空间2c；面对面距离x3：2mm，横截面积S2c：6cm2，移动方向上的距离y3：30mm。
表1
实施例6
以与实施例1相似的方式制备并评估中间转印带，不同之处在于使用具有下文所述尺寸的图1(A)和1(B)所示的模头。空间2c中的流速为83.3g/分钟/cm2空间截面积。
储槽1a；最大高度h1：10mm，最大横截面积S1a：30cm2，和移动方向上的距离m1：50mm；
空间2a；面对面距离x1：2mm，横截面积S2a：6cm2，移动方向上的距离y1：30mm，和宽度方向上的距离z1：300mm；
储槽1b；最大高度h2：10mm，最大横截面积S1b：30cm2，和移动方向上的距离m2：50mm；
空间2b；面对面距离x2：2mm，横截面积S2b：6cm2，移动方向上的距离y2：30mm，和宽度方向上的距离z1：300mm；
储槽1c；最大高度h3：10mm，最大横截面积S1c：30cm2，和移动方向上的距离m2：50mm；
空间2c；面对面距离x3：2mm，横截面积S2c：6cm2，移动方向上的距离y3：30mm，和宽度方向上的距离z1：300mm。
测定中间转印带在圆周方向上以20mm间隔的24个点处的表面电阻，得到平均值为3×1010Ω/□和圆周方向上的电阻分散率为100.2。MIT值为19500。
实施例7
以与实施例1相似的方式制备聚合物组合物，不同之处在于将用以下方法获得的混合物在具有以下尺寸并与出料口相连的图1(A)和1(B)的模头的双轴挤出捏合机KTX30(Kobe Steel，Ltd制造)中，在圆筒温度为220℃、排出速率为12kg/小时和树脂压力为3MPa的条件下进行熔化和捏合。空间2c中的流速为33.3g/分钟/cm2空间截面积。
将聚碳酸酯(Teijin Chemicals Ltd.制造；产品名称
Figure G2009102534426D00341
L-1250，Tg：150℃)和ABS树脂(JSR Corporation制造；产品名称ABS-15，Tg：105℃)以1∶1的重量比干混，以得到混合物。
储槽1a；最大高度h1：10mm，最大横截面积S1a：30cm2，和移动方向上的距离m1：20mm；
空间2a；面对面距离x1：2mm，横截面积S2a：6cm2，移动方向上的距离y1：30mm，和宽度方向上的距离z1：300mm；
储槽1b；最大高度h2：10mm，最大横截面积S1b：30cm2，和移动方向上的距离m2：20mm；
空间2b；面对面距离x2：2mm，横截面积S2b：6cm2，移动方向上的距离y2：30mm，和宽度方向上的距离z1：300mm；
储槽1c；最大高度h3：10mm，最大横截面积S1c：30cm2，和移动方向上的距离m3：20mm；
空间2c；面对面距离x3：2mm，横截面积S2c：6cm2，移动方向上的距离y3：30mm，和宽度方向上的距离z1：300mm。
在所得聚合物组合物的透射电子显微照片中没有观察到1μm以上尺寸的结构。该透射电子显微照片示于图10。
对比例3
以与实施例7相似的方式制备聚合物组合物，不同之处在于将具有如图1(A)和1(B)所示与出料口相连的模头的双轴挤出捏合机替换成没有与出料口相连的模头的双轴挤出捏合机。在所得聚合物组合物的透射电子显微照片中观察到尺寸为6μm以上的结构。该透射电子显微照片示于图11。
对比例4
以与实施例1相似的方式制备并评估中间转印带，不同之处在于使用具有下述尺寸的图12(A)和12(B)所示的模头。空间102中的流速为83.3g/分钟/cm2空间截面积。
储槽101；最大高度h101：10mm，最大横截面积S101：30cm2，和移动方向上的距离m101：2mm；
空间102；面对面距离x102：2mm，横截面积S102：6cm2，移动方向上的距离y102：30mm，和宽度方向上的距离z102：300mm。
测定中间转印带在圆周方向上以20mm间隔的24个点处的表面电阻，得到平均值为2×1010Ω/□和圆周方向上的电阻分散率为101.8。MIT值为5500。
对比例5
以与实施例1相似的方式制备并评估中间转印带，不同之处在于使用具有下述尺寸的图12(A)和12(B)所示的模头。空间102中的流速为83.3g/分钟/cm2空间截面积。
储槽101；最大高度h101：10mm，最大横截面积S101：30cm2，和移动方向上的距离m101：2mm；
空间102；面对面距离x102：2mm，横截面积S102：6cm2，移动方向上的距离y102：60mm，和宽度方向上的距离z102：300mm。
测定中间转印带在圆周方向上以20mm间隔的24个点处的表面电阻，得到平均值为4×1010Ω/□和圆周方向上的电阻分散率为101.3。MIT值为8200。
工业应用
根据本发明的制备聚合物组合物的方法和设备可以广泛地应用于各种领域包括电气和电子部件、汽车部件和通用机械部件等。特别地，当通过使用根据本发明的方法产生的聚合物组合物获得的转印带用作电子照相成像设备中所用的直接或中间转印带时，其在转印带的圆周方向上的电阻稳定性和强度优异。

Claims (8)

1.一种制备聚合物组合物的方法，包括：熔化含有至少一种聚合物的聚合物混合物，并且使熔融的聚合物混合物通过两个平行面之间的空间两次或更多次，其中所述两个平行面独立地具有0.05～7mm的面对面距离x，和其中所述两个平行面之间的空间各自在聚合物混合物移动方向(MD)上的距离y独立地为3mm～100mm。
2.根据权利要求1的方法，其中所述空间独立地由两个平面或两个曲面形成。
3.根据权利要求1的方法，还包括：
将所述聚合物混合物熔化、捏合并挤出，以及
将挤出时所施加的挤出力用于使熔融的聚合物混合物通过两个平行面之间的空间的过程。
4.根据权利要求1的方法，还包括：
将挤出的熔融聚合物混合物在通过空间之后快速冷却。
5.根据权利要求1的方法，其中所述聚合物混合物包含聚苯硫醚树脂和尼龙树脂。
6.一种聚合物组合物的制备机器，包括：
用于待处理材料进入以得到处理后的聚合物组合物的流入口，和
用于排出处理过的所述待处理材料的出料口，
其中两个或更多个由两个平行面形成的空间在流入口和出料口之间用于待处理材料的流动通道中形成，和
其中所述两个平行面独立地具有0.05～7mm的面对面距离x，和其中两个或更多个所述空间各自独立地具有3mm～100mm的在聚合物混合物移动方向(MD)上的距离y。
7.根据权利要求6的聚合物组合物的制备机器，其中所述空间独立地由两个平面或两个曲面形成。
8.根据权利要求6的聚合物组合物的制备机器，还包括挤出捏合机，所述捏合机的出料口与所述流入口相连。
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