CN102219970A - 导电组合物及其制造方法、电子照相带和图像形成装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及导电组合物及其制造方法、电子照相带和图像形成装置。所述导电组合物包括：包含热塑性树脂的基体树脂，包含胺值为1～100mgKOH/g的炭黑的导电剂，以及包含酸酐、羧酸、或具有环氧基团的化合物的补强剂。

Description

导电组合物及其制造方法、电子照相带和图像形成装置
相关申请的交叉引用
本专利申请根据35U.S.C.§119要求于2010年4月13日提交的日本专利申请2010-091979的优先权，该专利申请的全文通过引用纳入本文。
技术领域
本发明涉及导电组合物以及使用该导电组合物的电子照相带和图像形成装置。本发明还涉及制造该导电组合物的方法。
背景技术
环形带在电子照相复印机和激光束打印机中广泛用作中间转印设备、显影设备或感光体设备的组件。例如，电子照相图像形成装置采用环形带作为向其上转印调色剂图像的转印带。转印带需要具有稳定的电阻率、机械强度和长的寿命。为了满足这些需求，热固性树脂如聚酰亚胺和聚酰胺-酰亚胺已用于转印带。
聚酰亚胺和聚酰胺-酰亚胺通常通过对流体清漆实施涂布、干燥和固化的步骤而形成。由于固化步骤进行的时间长，因此聚酰亚胺和聚酰胺-酰亚胺不能连续地生产。而且，聚酰亚胺和聚酰胺-酰亚胺的单价高。含有导电颗粒如炭黑以具有一定电阻率的聚酰亚胺和聚酰胺-酰亚胺具有高弹性并且耐拉伸。然而，由于它们易于破裂，因此在它们的端部需要增强带，导致成本升高。
鉴于该情况，提出使用热塑性树脂代替热固性树脂。与热固性树脂不同，热塑性树脂可以低成本连续地生产。但是它们的电阻不稳定，并且不耐蠕变或拉伸，这可导致短的寿命。
为了尝试解决上述问题，已经提出各种导电组合物。
例如，日本专利申请公开(以下JP-A)2002-241562提出包含含氟聚合物、导电化合物和三嵌段共聚物的导电组合物。JP-04-022013-A提出包含覆盖有导电聚合物的柔性导电片的复合体。
然而，它们都不具有令人满意的生产性、电性质和耐久性。
日本专利3738628公开了包含聚酰胺、具有特定粘弹性的热塑性树脂和相容化试剂的组合物。然而，该相容化试剂(例如，乙烯基接枝聚合物、丙烯腈-苯乙烯共聚物、马来酸酐)对耐蠕变或碎裂性的改进不令人满意。没有提及对电阻的稳定化。
日本专利申请公开2002-304065提出包含基于氟的粘合剂和附着有胺值为5～120的添加剂的覆盖有环氧树脂的炭黑的电子照相带。但是该组合物具有差的强度和刚度。
发明内容
本发明的示例性方面鉴于上述情况提出，并且提供新的导电组合物以及使用该导电组合物的电子照相带和图像形成装置，该导电组合物具有稳定的电阻率，耐蠕变、拉伸和开裂(crack)，并且寿命长。
在一个示例性实施方式中，新的导电组合物包括：包含热塑性树脂的基体树脂，包含胺值为1～100mgKOH/g的炭黑的导电剂，以及包含酸酐、羧酸、或具有环氧基团的化合物的补强剂(stiffening agent)。
本发明的其它示例性方面鉴于上述情况提出，并且提供成本低的制造导电组合物的新方法。
在一种示例性实施方式中，制造导电组合物的新方法包括：熔融捏合包含热塑性树脂的基体树脂，包含胺值为1～100mgKOH/g的炭黑的导电剂，以及包含酸酐、羧酸、或具有环氧基团的化合物的补强剂，使得炭黑表面上的氨基与补强剂的官能团反应；以及使熔融捏合的组合物挤出成型。
附图说明
当结合附图考虑时参考以下详细说明，本发明及其附带优点变得更好理解，从而将易于获得对其更完整的领会，在所述附图中：
图1示意性地图示根据本发明示例性方面的图像形成装置的实施方式。
具体实施方式
本发明的示例性方面提供导电组合物，其包含：包含热塑性树脂的基体树脂，包含胺值为1～100mgKOH/g的炭黑的导电剂，以及包含酸酐、羧酸、或具有环氧基团的化合物的补强剂。
炭黑表面上的氨基与补强剂形成强的化学或离子键。例如，氨基与酸酐、羧酸或二羧酸二聚体形成酰亚胺键。因此，炭黑可细分散而不会再聚集，从而提供稳定的电阻率和耐开裂性。此外，补强剂和基体树脂在暴露于电子束时可形成强的网络。
在下述示例性实施方式中，导电组合物用于图像形成装置中的中间转印带。
在图像形成装置中，中间转印带反复暴露于危险因素，如施加的电压、旋转驱动和摩擦。因此，为了赋予中间转印带以耐开裂和耐蠕变性以及稳定的电特性，使具有特定胺值的炭黑与补强剂(如酸酐、羧酸或具有环氧基团的化合物)反应，使得炭黑表面上的氨基与酸酐、羧酸或环氧基团反应以形成比范德华力强的化学或离子键。
以下流程图图示了炭黑表面上的氨基与酸酐(即乙烯-马来酸酐共聚物)之间的形成强键的反应。
Figure BDA0000054600660000031
基体树脂包含热塑性树脂。基体树脂可以通过任何方法制造，并且优选通过熔融挤出和随后电子束处理的步骤制造。电子束处理加速未反应部分的交联，由此改进机械强度。
合适的热塑性树脂的具体实例包括但不限于聚偏二氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯和聚酯。在这些树脂中，最优选聚偏二氟乙烯。
或者，基体树脂可包含共混聚合物。共混聚合物可包括两种或更多种上述热塑性树脂。
共混聚合物优选包括至少一种具有乙烯基基团(-C＝C-)的聚合物。这样的聚合物容易与具有乙烯基基团的补强剂交联，并改善电阻率稳定性和机械强度。交联反应优选通过暴露于电子束来加速。
共混聚合物中具有乙烯基基团的聚合物的含量优选为基于含量最大的主聚合物的1～50重量％，更优选1～20重量％，以具有机械强度。
导电剂包含胺值为1～100mgKOH/g的炭黑。
当胺值太小时，炭黑与补强剂之间可能形成较少的化学键。当胺值太大时，炭黑可能包括过多的杂质，导致机械强度差。更优选地，炭黑的胺值为5～80mgKOH/g。
胺改性的炭黑的胺值可通过，例如，基于半微量Kjeldahl法的氮分析或使用盐酸的直接滴定法测量。在本说明书中，伯氨基氮含量(％)是根据基于JIS K7245(塑料--胺环氧化物硬化剂--伯、仲和叔胺基团氮含量的测定)的方法测量的，并且将其转化为伯胺值(mgKOH/g)。
当胺改性的炭黑与包括酸酐、羧酸或具有环氧基团的化合物的基体树脂捏合时，炭黑上的氨基与酸酐、羧酸或环氧基团之间形成强键，从而形成网络。因此，炭黑在通电时也再也不会再聚集并且提供稳定的电性质。另外，网络改进了机械强度。
胺改性的炭黑可通过例如以下方式制备：用二胺处理炭黑；用发烟硝酸使炭黑硝化并用氨水或硫酸氢钠使硝基还原；或者用具有酰胺基团和末端酰胺基团的聚酰胺如尼龙使用酸-碱相互作用处理酸性炭黑。
合适的炭黑的具体实例包括但不限于，乙炔黑、炉黑、槽法炭黑和科琴黑(ketjen black)。在这些炭黑中，乙炔黑是最优选的。
补强剂包含酸酐、羧酸或具有环氧基团的化合物。
酸酐的具体实例包括但不限于，乙烯-马来酸酐共聚物和苯乙烯-马来酸酐共聚物。
羧酸的具体实例包括但不限于，聚(马来酸-共-烯烃)。
具有环氧基团的化合物的具体实例包括但不限于，缩水甘油基封端的聚(双酚A-共-表氯醇)。
或者，补强剂可包含共聚物。当共聚合的聚合物之一具有与基体树脂类似的溶解度参数时，补强剂和基体树脂彼此的相容性好或者它们之间具有强的界面结合力，从而改进机械强度。
溶解度参数(SP)是内聚能密度的平方根，并且可从例如多个出版物如聚合物手册(Polymer Handbook)(第二版)得到。当溶解度参数从任何出版物都无法得到时，其可由沸点计算。表1显示了引自“Oishi，Koubunshi Zairyou noTaikyuusei，第74页，Kogyo Chosakai Publishing Co.，Ltd.”的数种物质的溶解度参数(MJ/m3)1/2。
表1
Figure BDA0000054600660000051
Figure BDA0000054600660000061
补强剂优选具有乙烯基基团(-C＝C-)。如上所述，具有乙烯基基团的补强剂与包含共混聚合物(该共混聚合物包含具有乙烯基基团的聚合物)的基体树脂彼此易于交联并且改进电阻稳定性和机械强度。交联反应优选通过暴露于电子束来加速。
具有乙烯基基团的补强剂与具有乙烯基基团的聚合物之间的溶解度参数之差优选为3以下。在这种情况下，乙烯基基团之间的距离大大变短并且在暴露于电子束时更易于交联，导致高机械强度。
如果需要，导电组合物可进一步包括除了基体树脂、导电剂和补强剂以外的其它材料。
以下描述制造导电组合物的示例性方法。首先，使用例如适合于均匀分散导电剂(即炭黑)的双螺杆挤出机将原材料共混和混合。为了进一步改善分散性，可使用混杂系统(hybridization system)将原材料以物理和机械方式混合。
然后将由此混合的原材料造粒。经造粒的原材料(以下称为“粒料”)可进行除湿和干燥使得水分百分比变为约0.05重量％或更小。在水分残留的情况下，有可能在产品中形成气泡。混合和造粒步骤优选在反应性差的气氛(例如，氮气、二氧化碳气)或者惰性气氛(例如，氦气)中进行以不改变树脂的分子量。应注意粒料的体积电阻率可根据混合条件变化。除湿和干燥优选在反应性差的气氛或惰性气氛中进行。混合和造粒步骤优选在低温下进行。如果需要，可将润滑剂与原材料混合以不降低树脂的分子量。
然后将粒料形成为管状膜或片(片比膜厚)。膜或片可通过，例如，使用环状模头的挤出成膜形成。在使用环状模头的挤出成膜中，优选的是适当地调节定径部件(sizing part)如内外心轴的条件。具体而言，用于定径部件的合适的材料和定径部件的冷却温度优选根据所使用的基体树脂的种类和电阻率以及膜厚度来选择。由此，可靠地形成管状膜并且防止定径部件被分解的单体污染。优选地，定径部件通过温度为0～90℃，更优选20～60℃的循环冷却水冷却。挤出的管状膜优选在没有折叠的情况下拉出。例如，挤出的管状膜可使用履带式输送机拉出，该输送机具有在没有折叠的情况下轻轻地挤压挤出的管状膜的柔软的加紧装置(clutch)。优选的是挤出的管状膜在以尽可能大的接触面积接触时拉出。
所得膜的体积电阻率主要取决于成膜条件以及导电剂的量。为了使膜具有在恒定波动范围内的期望的体积电阻率，小心地控制成膜条件。例如，在挤出成膜步骤中，精确地控制螺杆形状、挤出量和温度使得所得膜状况不受各种因素如共混原材料的流动性和粘度以及挤出机中压力的影响。挤出机中的压力可通过能将熔融树脂定量地引入模头中的市售齿轮泵来控制。
体积电阻率有可能在挤出方向(即管的轴向方向)的垂直方向(即管的圆周方向)上波动。因此，优选地，精确和适当地控制环状模头的温度。例如，环状模头的温度优选在圆周方向上以逐步的方式控制，使得模头内树脂的温度优选以±1℃，更优选±0.5℃的精度控制。
为了进一步改善尺寸精度，挤出的膜可进一步进行定径或拉伸(drawing)。当挤出的膜进行拉伸时，纵横方向(即管的轴向和圆周方向)的拉伸比应适当地控制，因为其通过改变其中各导电炭黑之间的接触状态而改变所得膜的体积电阻率。
上述方法在将体积电阻率控制在恒定波动范围内的同时可生产平滑性以及直径和厚度的尺寸精度优异的管状膜。当然，这样的管状膜可通过其它方法获得，但是上述方法在控制电阻率和尺寸精度方面是有利的，并且优选用于生产具有记忆、静电控制、输送等功能的功能带。
通过在挤出方向(即管的轴向方向)的垂直方向(即管的圆周方向)上以特定的切割间隔切割管状膜，可获得无缝导电带。通过改变切割间隔可容易地任意改变无缝带的宽度。
这样的无缝带还可通过已知的方法获得，所述已知的方法例如连续熔融挤出成型法、注射成型法、吹塑法和吹膜成型法。在这些方法中，连续熔融挤出成型法是优选的。特别地，最优选能以高精度控制挤出管的内径的下方挤出法，如真空定径法或内部冷却心轴法。当内径为30mm或更大时，优选内部冷却心轴法。当内径为30mm或更小时，优选真空定径法。
可使用的基体树脂的具体实例进一步包括JP-06-95521-A中描述的聚碳酸酯树脂；JP-05-200904-A和JP-06-228335-A中描述的PVDF(聚偏二氟乙烯)；JP-06-149081-A中描述的的聚邻苯二甲酸烷二醇酯；JP-06-149083-A中描述的PC(聚碳酸酯)和PAT(聚对苯二甲酸烷二醇酯)的共混材料；以及JP-06-149079-A中描述的ETFE(乙烯-四氟乙烯共聚物)与PC、ETFE与PAT、PC与PAT的共混材料。另外，也可使用JP-63-311263-A(等同于日本专利2560727)中描述的聚酰亚胺树脂。上述各出版物的公开内容通过引用纳入本文。
导电组合物还可用于除了中间转印带以外的电子照相带，如纸输送带。
中间转印带是在一次转印区通过施加极性与调色剂相反的偏压而将调色剂图像从图像承载部件一次转印到其上，并在二次转印区通过施加极性与调色剂相反的偏压而将调色剂图像从其上转印到记录介质上的部件。
本发明的示例性方面进一步提供图像形成装置，其包含图像承载部件；在图像承载部件上形成静电潜像的静电潜像形成设备；用调色剂显影静电潜像以形成调色剂图像的显影设备；将调色剂图像从图像承载部件转印到根据本发明的中间转印带上的一次转印设备；将调色剂图像从中间转印带转印到记录介质上的二次转印设备；以及将调色剂图像定影在记录介质上的定影设备。
图1示意性地图示根据本发明的示例性方面的图像形成装置的实施方式。该图像形成装置包括分别含有黑色、黄色、品红色和青色调色剂的处理单元1K、1Y、1M和1C。由于处理单元1K、1Y、1M和1C具有相同的构造，下面仅详细描述处理单元1K。处理单元1K包括鼓状感光体2K(即图像承载部件)；使感光体2K均匀带电的带电部件3K；使感光体2K上的静电潜像显影的显影辊4K(即显影设备)；以及从感光体2K除去残余调色剂颗粒的清洁部件。感光体2K的表面通过带电部件3K均匀带电，然后带电的表面用辐照器(即静电潜像形成设备)发射的激光束L辐照和扫描，由此形成黑色静电潜像。黑色静电潜像在感光体2K面对显影辊4K的显影区显影为黑色调色剂图像。然后黑色调色剂图像通过中间转印单元6中的一次转印辊9K从感光体2K转印到中间转印带5。残留在感光体2K上的未转印的残余调色剂颗粒通过清洁部件除去。随后，感光体2K通过带电部件3K再次中和并带电，为下次成像作好准备。在其余的处理单元1Y、1M和1C中，各黄色、品红色和青色的调色剂图像以相同的方式形成在各感光体2Y、2M和2C中。
在图1中处理单元1K、1Y、1M和1C的下方设置包括中间转印带5的中间转印单元6。中间转印带5在驱动辊7和支持辊8上拉伸，并在图1中箭头所示的方向旋转。一次转印辊9K、9Y、9M和9C(即一次转印设备)面对中间转印带5的内表面设置从而与各感光体2K、2Y、2M和2C之间形成一次转印辊隙。从电源向各一次转印辊9K、9Y、9M和9C施加极性与调色剂带电相反的一次转印偏压Vt。在中间转印带5以环形方式移动的同时，黑色、黄色、品红色和青色的调色剂图像在一次转印辊隙中通过电场和压力的作用依次彼此叠加在中间转印带5上。
在中间转印单元6中，面对中间转印带5的外表面，进一步设置二次转印辊19(即二次转印设备)和中间转印带清洁设备10。二次转印辊19在面对支持辊8的同时压向中间转印带5，由此在其间形成二次转印辊隙。由电源向二次转印辊19施加预定的二次转印偏压。
在中间转印单元6的下方设置储存多张记录纸P的进纸盒11。记录纸P通过进纸辊12的旋转从进纸盒11送入进纸通道，并夹在配准辊对13之间。配准辊对13在复合调色剂图像进入二次转印辊隙的同时将记录纸P向二次转印辊隙供送，在所述复合调色剂图像中，黑色、黄色、品红色和青色的调色剂图像叠加在中间转印带5上彼此之上。
在二次转印辊隙中，复合调色剂图像通过电场和压力的作用从中间转印带5转印到记录纸P上，由此在白色的记录纸P上形成全色调色剂图像。残留在中间转印带5上的未在二次转印辊隙中转印的残余调色剂颗粒通过清洁设备10除去。
进一步地，在图1中二次转印辊隙的上方设置定影设备14。与中间转印带5和二次转印辊19分离的记录纸P从二次转印辊隙排出，然后送入定影设备14。定影设备14包括内含热源的定影辊和压向定影辊以在其间形成定影辊隙的加压辊。在记录纸P通过定影辊隙的同时，全色调色剂图像通过施加热和压力而定影在记录纸P上。具有已定影的全色调色剂图像的记录纸P最终从图像形成装置排出。
已经总体描述了本发明，进一步的理解可以通过参考某些具体的实施例获得，这里提供的实施例只是为了展示的目的并且不意图进行限制。在以下实施例的描述中，除非另有规定，数量表示重量份比例。
实施例
实施例1
对100g炭黑SB4(Degussa)、20g六亚甲基二胺(Aldrich的HMDA)和纯水的混合物在60℃进行珠磨机分散处理24小时，然后洗涤和干燥。由此，制备胺值为10的胺改性的炭黑。
接下来，将100g胺改性的炭黑和100g作为补强剂的下式(1)的乙烯-马来酸酐共聚物BONDINE(Arkema)用LABO PLASTOMILL(Toyo SeikiSeisaku-sho，Ltd.)捏合以制备炭黑分散体。
Figure BDA0000054600660000101
接下来，使用LABO PLASTOMILL捏合1.0kg PVDF(Kureha Corporation的KF1100)和200g炭黑分散体，然后造粒。由此，制备导电组合物粒料。将该粒料通过装有T模头的熔融挤出机挤出，以制备厚度为100μm的膜。
对该膜进行以下评价。
电阻稳定性的评价
电阻稳定性从电压依赖性和通电劣化(conductance degradability)的观点来评价。
电压依赖性通过测量ρV10v/ρV100v来评价，ρV10v和ρV100v各自表示分别施加10V和100V电压时的体积电阻率。当ρV10v/ρV100v小于2时，电压依赖性等级为A。当ρV10v/ρV100v不小于2时，电压依赖性等级为B。
通电劣化通过测量ρV(D)/ρV(I)来评价，ρV(D)表示施加100V电压同时施加10μA的DC电流时的体积电阻率，ρV(I)表示初始体积电阻率。当ρV(D)/ρV(I)不小于0.01且小于2时，通电劣化等级为A。当ρV(D)/ρV(I)小于0.01或不小于2时，通电劣化等级为B。
当电压依赖性和通电劣化等级均为A时，电阻稳定性为良好。当电压依赖性和通电劣化等级之一为A时，电阻稳定性为一般。当电压依赖性和通电劣化等级均为B时，电阻稳定性为差。
当仅电压依赖性等级为B时，发现从初期就产生有缺陷的图像。当仅通电劣化等级为B时，发现随时间逐渐产生有缺陷的图像。
机械强度的评价
机械强度基于根据JIS P 8115(2002)的方法评价。具体而言，将膜切割成宽度为13.5mm且长度为150mm的试样，并对该试样进行挠曲试验以确定试样耐受多少次载荷为1kg的挠曲。当试样耐受3,000次以上的挠曲时，机械强度为良好。当试样不能耐受3,000次以上的挠曲时，机械强度为一般。
开裂的评价
将膜作为中间转印带安装在打印机IPSIO SP C310(Ricoh Co.，Ltd.)上。在打印机产生90,000张图像后，目视观察中间转印带以确定是否出现开裂。当带的表面或端部轻微变形但未出现开裂，同时产生的图像质量没有问题时，开裂等级为良好。当带的表面或端部变形且其上略微出现开裂，同时产生的图像质量没有问题时，开裂等级为一般。当带的表面或端部变形，其上出现开裂，并且产生的图像质量差时，开裂等级为差。
拉伸强度的评价
拉伸强度基于根据JIS K 7113的方法测量。具体而言，将膜切割成宽度为10mm且长度为100mm的试样。试样以50mm/min的拉伸速率和50mm的夹具间隔经受拉伸试验机。当拉伸强度为60MPa以上时，膜不太可能被刮擦，因此评价为良好。当拉伸强度小于50MPa时，膜有可能被刮擦，因此评价为差。当拉伸强度为50MPa至小于60MPa时，膜评价为一般。
实施例2
对100g炭黑SB5(Degussa)、20g六亚甲基二胺(Aldrich的HMDA)和纯水的混合物在60℃进行珠磨机分散处理24小时，然后洗涤和干燥。由此，制备胺值为9的胺改性的炭黑。
接下来，将100g胺改性的炭黑和100g作为补强剂的下式(2)的苯乙烯-马来酸半酯(Arakawa Chemical Industries，Ltd.的ARASTAR 700)用LABOPLASTOMILL(Toyo Seiki Seisaku-sho，Ltd.)捏合以制备炭黑分散体。
Figure BDA0000054600660000121
接下来，使用LABO PLASTOMILL捏合1.0kg PC(Mitsubishi-Engineering Plastics Corporation的S-3000)和200g炭黑分散体，然后造粒。由此，制备导电组合物粒料。将该粒料通过装有T模头的熔融挤出机挤出，以制备厚度为100μm的膜。
实施例3
对100g炭黑SB4(Degussa)、20g六亚甲基二胺(Aldrich的HMDA)和纯水的混合物在60℃进行珠磨机分散处理24小时，然后洗涤和干燥。由此，制备胺值为10的胺改性的炭黑。
接下来，将100g胺改性的炭黑和100g作为补强剂的式(2)的苯乙烯-马来酸半酯(Arakawa Chemical Industries，Ltd.的ARASTAR 700)用LABOPLASTOMILL(Toyo Seiki Seisaku-sho，Ltd.)捏合以制备炭黑分散体。
接下来，使用LABO PLASTOMILL捏合1.0kg PBT(Mitsubishi-Engineering Plastics Corporation的NOVADURAN 5010)和200g炭黑分散体，然后造粒。由此，制备导电组合物粒料。将该粒料通过装有T模头的熔融挤出机挤出，以制备厚度为100μm的膜。
实施例4
对100g炭黑SB4(Degussa)、20g六亚甲基二胺(Aldrich的HMDA)和纯水的混合物在60℃进行珠磨机分散处理24小时，然后洗涤和干燥。由此，制备胺值为10的胺改性的炭黑。
接下来，将100g胺改性的炭黑和100g作为补强剂的下式(3)的聚(马来酸-共-烯烃)用LABO PLASTOMILL(Toyo Seiki Seisaku-sho，Ltd.)捏合以制备炭黑分散体。
Figure BDA0000054600660000131
其中R表示H且R’表示-CH2(CH2)nCH3。
接下来，使用LABO PLASTOMILL捏合1.0kg PVDF(Kureha Corporation的KF1100)和200g炭黑分散体，然后造粒。由此，制备导电组合物粒料。将该粒料通过装有T模头的熔融挤出机挤出，以制备厚度为100μm的膜。
实施例5
对100g炭黑SB4(Degussa)、20g六亚甲基二胺(Aldrich的HMDA)和纯水的混合物在60℃进行珠磨机分散处理24小时，然后洗涤和干燥。由此，制备胺值为10的胺改性的炭黑。
接下来，将100g胺改性的炭黑和100g作为补强剂的下式(4)的聚(苯乙烯-共-马来酸酐)用LABO PLASTOMILL(Toyo Seiki Seisaku-sho，Ltd.)捏合以制备炭黑分散体。
式(4)的聚(苯乙烯-共-马来酸酐)的溶解度参数为18.7。
接下来，使用LABO PLASTOMILL捏合1.0kg PC(Mitsubishi-EngineeringPlastics Corporation的S-3000)和200g炭黑分散体，然后造粒。由此，制备导电组合物粒料。将该粒料通过装有T模头的熔融挤出机挤出，以制备厚度为100μm的膜。
实施例6
对100g炭黑SB4(Degussa)、20g六亚甲基二胺(Aldrich的HMDA)和纯水的混合物在60℃进行珠磨机分散处理24小时，然后洗涤和干燥。由此，制备胺值为10的胺改性的炭黑。
接下来，将100g胺改性的炭黑和10g作为补强剂的下式(5)的马来酸酐(Aldrich)用LABO PLASTOMILL(Toyo Seiki Seisaku-sho，Ltd.)捏合以制备炭黑分散体。
Figure BDA0000054600660000141
接下来，使用LABO PLASTOMILL捏合1.0kg PVDF(KurehaCorporation的KF1100)、100g下式(6)的聚(苯乙烯-共-丁二烯-共-甲基丙烯酸甲酯)(Aldrich)和200g炭黑分散体，然后造粒。由此，制备导电组合物粒料。将该粒料通过装有T模头的熔融挤出机挤出，以制备厚度为100μm的膜。然后将膜在氮气气氛下暴露于来自电子束辐照器(NHV Corporation)的电子束，加速电压为150kV，电子剂量为160kGy且进料速率为100mm/s。
Figure BDA0000054600660000142
实施例7
对100g炭黑SB4(Degussa)、20g六亚甲基二胺(Aldrich的HMDA)和纯水的混合物在60℃进行珠磨机分散处理24小时，然后洗涤和干燥。由此，制备胺值为10的胺改性的炭黑。
接下来，将100g胺改性的炭黑和10g作为补强剂的下式(7)的马来酸聚丁烯(NOF Corporation)用LABO PLASTOMILL(Toyo Seiki Seisaku-sho，Ltd.)捏合以制备炭黑分散体。式(7)的补强剂的溶解度参数为21.5。
Figure BDA0000054600660000143
其中R和R’均表示烷基或氢原子。
接下来，使用LABO PLASTOMILL捏合1.0kg PC (Mitsubishi-Engineering Plastics Corporation的S-3000)、100g ABS树脂(Techno PolymerCo.，Ltd.)和200g炭黑分散体，然后造粒。由此，制备导电组合物粒料。将该粒料通过装有T模头的熔融挤出机挤出，以制备厚度为100μm的膜。然后将膜在氮气气氛下暴露于来自电子束辐照器(NHV Corporation)的电子束，加速电压为150kV，电子剂量为160kGy且进料速率为100mm/s。
实施例8
对100g炭黑SB4(Degussa)、20g六亚甲基二胺(Aldrich的HMDA)和纯水的混合物在60℃进行珠磨机分散处理24小时，然后洗涤和干燥。由此，制备胺值为10的胺改性的炭黑。
接下来，将100g胺改性的炭黑和100g作为补强剂的下式(8)的缩水甘油基封端的聚(双酚A-共-表氯醇)(Aldrich)用LABO PLASTOMILL(ToyoSeiki Seisaku-sho，Ltd.)捏合以制备炭黑分散体。
Figure BDA0000054600660000151
接下来，使用LABO PLASTOMILL捏合1.0kg PC(Mitsubishi-Engineering Plastics Corporation的S-3000)和200g炭黑分散体，然后造粒。由此，制备导电组合物粒料。将该粒料通过装有T模头的熔融挤出机挤出，以制备厚度为100μm的膜。
实施例9
将实施例8中制备的膜在氮气气氛下暴露于来自电子束辐照器(NHVCorporation)的电子束，加速电压为8kV，电子剂量为160kGy且进料速率为100mm/s。
比较例1～3
重复实施例1～3中的工序，除了不加入补强剂且炭黑不用胺处理。由此，制备厚度为100tm的膜。
比较例4
对100g炭黑SB5(Degussa)、20g乙二胺(Aldrich的EDA)和纯水的混合物在60℃进行珠磨机分散处理24小时，然后洗涤和干燥。由此，制备胺值为107的胺改性的炭黑。
接下来，将100g胺改性的炭黑和100g作为补强剂的式(1)的乙烯-马来酸酐共聚物BONDINE(Arkema)用LABO PLASTOMILL(Toyo SeikiSeisaku-sho，Ltd.)捏合以制备炭黑分散体。
接下来，使用LABO PLASTOMILL捏合1.0kg PVDF(KurehaCorporation的KF1100)和200g炭黑分散体，然后造粒。由此，制备导电组合物粒料。将该粒料通过装有T模头的熔融挤出机挤出，以制备厚度为100μm的膜。
比较例5
重复实施例1中的工序，除了补强剂用下式(9)的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物EVATANE(Arkema)代替。
Figure BDA0000054600660000161
实施例10
重复实施例5中的工序，除了PC用聚酰胺(Aldrich的尼龙-6，6)代替。
实施例11
重复实施例6中的工序，除了聚(苯乙烯-共-丁二烯-共-甲基丙烯酸甲酯)用聚(苯乙烯-共-甲基丙烯酸甲酯)代替。
实施例12
重复实施例6中的工序，除了聚(苯乙烯-共-丁二烯-共-甲基丙烯酸甲酯)的量从100g变为600g。
实施例13
重复实施例6中的工序，除了聚(苯乙烯-共-丁二烯-共-甲基丙烯酸甲酯)的量从100g变为5g。
实施例14
重复实施例7中的工序，除了马来酸聚丁烯(NOF Corporation)用式(5)的马来酸酐(Aldrich)代替。
组合物和评价结果示于表2。
Figure BDA0000054600660000181
以上结果表明根据本发明的导电组合物具有稳定的电阻率，耐蠕变、拉伸和开裂性，以及长的寿命。
根据以上教导，可以对本发明进行额外的改型和改变。因此，应理解在所附的权利要求范围内，本发明可以不同于本文具体描述的方式实施。

Claims (12)

1.导电组合物，其包含：
包含热塑性树脂的基体树脂；
包含胺值为1～100mgKOH/g的炭黑的导电剂；以及
包含酸酐、羧酸、或具有环氧基团的化合物的补强剂。
2.根据权利要求1的导电组合物，其中所述补强剂为多种聚合物的共聚物，并且所述基体树脂与所述多种聚合物中至少一种之间的溶解度参数之差为3以下。
3.根据权利要求1的导电组合物，其中所述基体树脂通过熔融挤出和随后暴露于电子束的步骤获得。
4.根据权利要求1的导电组合物，其中所述基体树脂为包含多种聚合物的共混聚合物，所述多种聚合物中的至少一种具有乙烯基基团，和
其中所述补强剂具有乙烯基基团。
5.根据权利要求4的导电组合物，其中将所述基体树脂和所述补强剂暴露于电子束。
6.根据权利要求4的导电组合物，其中具有乙烯基基团的所述聚合物的含量为基于所述多种聚合物中含量最大的主聚合物的1重量％～50重量％。
7.根据权利要求6的导电组合物，其中具有乙烯基基团的所述聚合物与补强剂的溶解度参数之差为3以下。
8.电子照相带，其包含根据权利要求1的导电组合物。
9.根据权利要求8的电子照相带，其中所述电子照相带为中间转印带。
10.图像形成装置，其包含：
图像承载部件；
在图像承载部件上形成静电潜像的静电潜像形成设备；
用调色剂使静电潜像显影以形成调色剂图像的显影设备；
将调色剂图像从图像承载部件转印到根据权利要求9的中间转印带上的一次转印设备；
将调色剂图像从中间转印带转印到记录介质的二次转印设备；以及
将调色剂图像定影在记录介质上的定影设备。
11.制造导电组合物的方法，其包括：
熔融捏合包含热塑性树脂的基体树脂，包含胺值为1～100mgKOH/g的炭黑的导电剂，以及包含酸酐、羧酸、或具有环氧基团的化合物的补强剂，使得炭黑表面上的氨基与补强剂的官能团反应；以及
使熔融捏合的组合物挤出成型。
12.根据权利要求11的制造导电组合物的方法，进一步包括将挤出成型的组合物暴露于电子束。
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