CN102958985B - 改性聚合物基底、其制造方法以及表面处理剂 - Google Patents

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Abstract

提供一种改性聚合物基底及其制造方法，所述改性聚合物基底既具有对附着到基底表面的附着物的优异的脱离性，同时又具有与用途相对应的功能。在含有具有不饱和碳碳双键的有机组分的聚合物基底(2)的表面，含有三氯异氰尿酸(a)和化合物(b)的处理液(3)与之接触，所述化合物(b)含有不饱和碳碳双键和具有用于对聚合物基底(2)的表面赋予功能的官能团(R1)的有机基团，在聚合物基底(2)的表面，具有官能团(R1)的有机基团通过异氰尿酸骨架与之键合，从而得到改性聚合物基底(1)。

Description

改性聚合物基底、其制造方法以及表面处理剂
技术领域
本发明涉及一种改性聚合物基底及其制造方法，以及一种表面处理剂，更具体地，涉及一种适合用作构成电子照相型机器用导电构件或机动车刮水器等的表面的聚合物基底的改性聚合物基底，其制造方法，以及表面处理剂。
背景技术
以往，在各种领域，制造由树脂、橡胶、弹性体等聚合物制成的聚合物产品。聚合物产品的聚合物基底要求在其表面具有与用途相对应的功能。在这种情况下，在聚合物基底的表面，有时要求并非单一功能，而是多种功能。
例如，在电子照相型机器所使用的显影辊等电子照相型机器用导电构件的表面，使用时附着调色剂等，然而，当长期放置时，要求调色剂不固着。此外，当持续使用时，容易发生调色剂堆积在辊表面的所谓成膜(filming)现象，为了抑制该现象，要求摩擦系数小。此外，要求通过与调色剂的摩擦，使调色剂适当地带电。
因此，通常多采用对聚合物基底的表面赋予与用途相对应的功能的方法。作为这种方法，例如，由含有用于赋予预定功能的化合物的涂料等，在聚合物基底的表面形成功能层。在该方法的情况下，因为当聚合物基底的材料与形成功能层的材料的物性差别较大时，聚合物基底的表面的硬度等物性可能显著改变，因此有时难以进行调整。
与该方法相对地，例如，还有使用表面处理剂来对聚合物基底的表面改性的方法。例如，在专利文件1等中，公开了一种使用含有异氰酸酯的表面处理剂对主要材料是聚氨酯橡胶或硅橡胶的聚合物基底的表面进行改性的方法。然而，该专利文件1的方法仅对具有能与用作反应基团的异氰酸酯基反应的特定官能团如羟基或氨基等的聚合物基底有效，而在对具有不饱和碳碳双键等不具有特定官能团的聚合物基底的表面改性时可能没有效果。因此，专利文件1的方法不适于对具有不饱和碳碳双键的聚合物基底的表面改性。
关于对具有不饱和碳碳双键的聚合物基底的表面改性的方法，例如专利文件2、3进行了公开。在专利文件2中，公开了在位于电子照相型机器用辊的辊最外周、含有具有不饱和键的橡胶的橡胶层的表面，分子中具有-CONX-键(X：卤素原子)的化合物(A)与BF3(B)接触，从而引入来自化合物(A)的卤素原子与来自化合物(B)的氟原子。此外，在专利文件3中，公开了使用以具有示构式(rationalformula)-CONX-(X：卤素原子)所示的官能团的有机活性卤素化合物为溶质的溶液对硫化橡胶进行表面处理的方法。
引证文件：
专利文件1：日本专利3444391号公报
专利文件2：日本特开2007-256709号公报
专利文件3：日本特开昭60-108438号公报
发明内容
但是，专利文件2所记载的方法尽管能对附着到橡胶层表面的调色剂的外部添加剂具有良好的脱离性，但是降低摩擦系数的效果较小，对橡胶层的表面仅能赋予有限的特定功能。此外，当例如对电子照相型机器用导电构件的聚合物基底适用专利文件3所记载的方法时，尽管对附着到聚合物基底的表面的调色剂具有良好的脱离性，但是降低摩擦系数的效果不足，因此，同样地，对橡胶层的表面仅能赋予有限的特定功能。
由此，以往的表面处理方法不能同时赋予多种功能。因此，难以对具有不饱和碳碳双键的聚合物基底赋予与用途相对应的所需功能。
本发明所要解决的问题是提供一种可能的改性聚合物基底及其制造方法，其既具有对附着到基底表面的附着物的优异的脱离性，同时又具有与用途相对应的功能。此外，本发明还提供一种可能的表面处理剂，其对具有不饱和碳碳双键的聚合物基底既能赋予对附着到基底表面的附着物的优异的脱离性，同时又能赋予与用途相对应的功能。
为了解决上述问题，本发明提供一种改性聚合物基底，具有用于对聚合物基底的表面赋予功能的官能团的有机基团通过异氰尿酸骨架键合到所述聚合物基底的表面。
优选地，所述官能团是从(聚)硅氧烷基、含氟基团、全氟烃基、酯基、酰胺基、酰亚胺基、醚基、芳基、偶氮基、重氮基、硝基、环氧基、羰基、杂环基、介离子基、卤素基团、氨基、亚氨基、烷基、磺酸基、羟基、酰基、甲酰基、羧酸基、脲基、氨基甲酸酯基和氰基中选择的一种或两种以上的官能团。
优选地，所述有机基团是来自具有不饱和碳碳双键的有机化合物的基团。
优选地，所述聚合物基底的表面具有凹凸形状。
本发明还提供一种制造改性聚合物基底的方法，所述方法包括使含有下述组分(a)和组分(b)的处理液与含有具有不饱和碳碳双键的有机组分的聚合物基底的表面相接触的步骤，所述组分(a)是三氯异氰尿酸；所述组分(b)是含有不饱和碳碳双键和具有用于对所述聚合物基底的表面赋予功能的官能团的有机基团的化合物。
本发明还提供一种表面处理剂，用于与含有具有不饱和碳碳双键的有机组分的聚合物基底的表面相接触，所述表面处理剂含有下述组分(a)和组分(b)，所述组分(a)是三氯异氰尿酸；所述组分(b)是含有不饱和碳碳双键和具有用于对所述聚合物基底的表面赋予功能的官能团的有机基团的化合物。
根据本发明的改性聚合物基底，因为具有用于对聚合物基底的表面赋予功能的官能团的有机基团通过异氰尿酸骨架键合到所述聚合物基底的表面，因此，能够具有对附着到基底表面的附着物的优异的脱离性，同时还具有与用途相对应的功能。
根据本发明的制造改性聚合物基底的方法，因为能够对含有具有不饱和碳碳双键的有机组分的聚合物基底的表面赋予对附着到基底表面的附着物的优异的脱离性和与用途相对应的功能，因此，能够提供一种改性聚合物基底，其具有对附着到基底表面的附着物的优异的脱离性，同时还具有与用途相对应的功能。
根据本发明的表面处理剂，因为含有(a)三氯异氰尿酸、以及(b)含有不饱和碳碳双键和具有用于对所述聚合物基底的表面赋予功能的官能团的有机基团的化合物，因此，对于含有具有不饱和碳碳双键的有机组分的聚合物基底的表面，能够赋予对附着到基底表面的附着物的优异的脱离性，同时还具有与用途相对应的功能。
附图说明
图1是示出作为本发明的改性聚合物基底的一个例子的电子照相型机器用导电辊的周向剖视图，其中，图1(a)是单层结构的导电辊，图1(b)是双层结构的导电辊。
图2是示出作为本发明的改性聚合物基底的一个例子的电子照相型机器用导电带的剖视图。
图3是示出本发明的改性聚合物基底的表面状态的一个例子的示意图。
图4是示出对聚合物基底进行表面处理的过程的示意图。
具体实施方式
以下详细说明本发明的改性聚合物基底。本发明的改性聚合物基底具有下述结构：具有特定官能团的有机基团通过异氰尿酸骨架键合到聚合物基底的表面。
本发明的改性聚合物基底能用作各种聚合物产品的聚合物基底。尤其是，适合于用作要求聚合物基底的表面具有多种功能而非单一功能的聚合物产品的聚合物基底，作为其用途，例如，可以例举电子照相型机器用导电辊(显影辊、带电辊、转印辊、调色剂供给辊等)、导电带(转印带等)、导电刮片(清洁刮片)等电子照相型机器用导电构件，机动车刮水器等。此外，还可以例举打印用辊、造纸用辊、输送辊、层压辊等。
例如，在电子照相型机器用导电辊的情况下，本发明的改性聚合物基底较佳用作其最外层。作为电子照相型机器用导电辊的结构，可以例举如图1(a)所示在轴体12的外周形成一层弹性层14的导电辊10，以及如图1(b)所示在轴体22的外周形成两层弹性层24、26的导电辊20等。还可以在轴体的外周形成三层以上的弹性层。在图1(b)所示的结构中，内层的弹性层24为基层，外层的弹性层26为电阻调节层等。在图1(a)所示的结构的情况下，因为弹性层14为辊的最外层，因此，可以对弹性层14适用本发明的改性聚合物基底。另一方面，在图1(b)所示的结构的情况下，因为外层的弹性层26为辊的最外层，因此，可以对外层的弹性层26适用本发明的改性聚合物基底。
此外，在例如电子照相型机器用导电带的情况下，如图2所示，可以例举在作为基层的内层弹性层32的外周形成作为表层的外层弹性层34的结构，可以对其外层弹性层34适用本发明的改性聚合物基底。
作为聚合物基底，可以是橡胶、树脂和弹性体中的任一个。更具体地，例如，可以例举天然橡胶(NR)、异戊二烯橡胶(IR)、丁二烯橡胶(BR)、丁腈橡胶(NBR)、丁苯橡胶(SBR)、氯丁橡胶(CR)、丁基橡胶(IIR)、三元乙丙橡胶(EPDM)、丙烯酸类橡胶(ACM)、氟橡胶(FKM)、氯磺化聚乙烯(CSM)、氯醇橡胶(hydrinrubber)(CO、ECO等)、硅橡胶(Q)、聚氨酯(U)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、聚乙烯树脂、环氧树脂、聚酰胺等。
所谓特定官能团，是用于对聚合物基底的表面赋予特定功能的官能团。作为官能团，可以例举(聚)硅氧烷基、含氟基团、全氟烃基、酯基、酰胺基、酰亚胺基、醚基、芳基、偶氮基、重氮基、硝基、环氧基、羰基、杂环基、介离子基(mesoionic group)、卤素基团、氨基、亚氨基、烷基、磺酸基、羟基、酰基、甲酰基、羧酸基、脲基、氨基甲酸酯基和氰基等。在有机基团中，可以仅含有这些官能团中的一种官能团，也可以含有两种以上的官能团。
作为杂环基，可以例举吡啶基、咪唑基、唑基等。作为介离子基，可以例举悉尼酮基、恶唑基(munchnone group)等。
在含有(聚)硅氧烷基或含氟基团(尤其是全氟烃基)作为官能团的情况下，在例如电子照相型机器用导电构件中，能够既具有对附着到基底表面的调色剂或调色剂外部添加剂等附着物的优异的脱离性，同时又具有降低摩擦系数的功能。此外，能够抑制表面的粘着性，以及构件中的组分渗出。
在含有酰胺基或酯基作为官能团的情况下，在例如电子照相型机器用导电构件中，能够既具有对附着到基底表面的调色剂或调色剂外部添加剂等附着物的优异的脱离性，同时又具有高调色剂带电性。
在含有烷基醚如丙二醇作为官能团的情况下，在例如电子照相型机器用导电构件中，能够既具有对附着到基底表面的调色剂或调色剂外部添加剂等附着物的优异的脱离性，同时又具有使表面的电阻降低的防带电性。
在含有上述官能团之外的官能团的情况下，在例如电子照相型机器用导电构件中，能够具有基于各官能团的特有功能，同时还具有对附着到基底表面的调色剂或调色剂外部添加剂等附着物的优异的脱离性。
这里，具有特定官能团的有机基团键合到异氰尿酸骨架的N原子。异氰尿酸骨架通过N原子键合到聚合物基底。由于一个异氰尿酸骨架中具有三个N原子，因此，对于一个异氰尿酸骨架，可以键合一个具有特定官能团的有机基团，也可以键合两个具有特定官能团的有机基团。当键合两个具有特定官能团的有机基团时，异氰尿酸骨架通过一个N原子键合到聚合物基底。与之相对地，当键合一个具有特定官能团的有机基团时，对于聚合物基底，异氰尿酸骨架可以通过一个N原子键合，也可以通过两个N原子键合。
具有特定官能团的有机基团可以来自具有特定的官能团，同时具有不饱和碳碳双键的有机化合物。在该有机化合物中，特定官能团可直接键合到不饱和碳碳双键的碳原子，也可以通过碳链等其它结构位置间接键合。在来自该有机化合物的不饱和碳碳双键的碳碳单键的一个碳原子，直接或间接键合特定官能团，在另一个碳原子，如上所述，键合异氰尿酸骨架的N原子。
作为上述有机化合物，可以例举下式1～4等。
化学式1：
Figure BPA00001656303600071
在式1中，R1为-X2-X1或-X1，其中，X1为特定官能团，优选(聚)硅氧烷基或含氟基团，X2为酯基(-C(O)O-)、醚基(-O-)、羰基(-CO-)、氨基甲酸酯基(-NH-C(O)O-)、酰胺基(-NH-CO-)中的任一个，优选酯基。R2～R4可为氢原子或烷基，也可为与R1相同的基团，还可为具有与R1不同的特定官能团的基团。考虑到稳定性等，R2～R4优选氢原子或烷基，更优选氢原子。此外，R1～R4可为彼此不同的基团，也可以R1～R4中的一些或全部为相同的基团。
化学式2：
Figure BPA00001656303600072
在式2中，R1为-X2-X1或-X1，其中，X1为特定官能团，优选(聚)硅氧烷基或含氟基团，X2为酯基、醚基、羰基、氨基甲酸酯基、酰胺基中的任一个，优选酯基。R2～R7可为氢原子或烷基，也可为与R1相同的基团，还可为具有与R1不同的特定官能团的基团。考虑到稳定性等，R2～R7优选氢原子或烷基，更优选氢原子。此外，R1～R7可为彼此不同的基团，也可以R1～R7中的一些或者全部为相同的基团。X3～X4为酯基、醚基、羰基、氨基甲酸酯基、酰胺基中的任一个，优选酯基。X3～X4可具有彼此不同的结构，也可以具有相同的结构。
化学式3：
在式3中，R1和R1′为-X2-X1或-X1，其中，X1为特定官能团，优选(聚)硅氧烷基或含氟基团，X2为酯基、醚基、羰基、氨基甲酸酯基、酰胺基中的任一个，优选酯基。R2～R4可为氢原子或烷基，也可为与R1相同的基团，还可为具有与R1不同的特定官能团的基团。考虑到稳定性等，R2～R4优选氢原子或烷基，更优选氢原子。此外，R1～R4可为彼此不同的基团，也可以R2～R4中的一些或者全部为相同的基团。X3为酯基、醚基、羰基、氨基甲酸酯基、酰胺基中的任一个，优选酯基。
化学式4：
Figure BPA00001656303600082
在式4中，R1″为-X2-X1-X2或-X1，其中，X1为特定官能团，优选(聚)硅氧烷基或含氟基团，X2为酯基、醚基、羰基、氨基甲酸酯基、酰胺基中的任一个，优选酯基。R2～R13可为氢原子或烷基，也可为与R1相同的基团，还可为具有与R1不同的特定官能团的基团。考虑到稳定性等，R2～R13优选氢原子或烷基，更优选氢原子。此外，R1～R13可为彼此不同的基团，也可以R1～R13中一些或者全部为相同的基团。X3～X8为酯基、醚基、羰基、氨基甲酸酯基、酰胺基中任一个，优选酯基。X3～X8可具有彼此不同的结构，也可具有相同的结构。
此外，在式1所记载的有机化合物中，考虑到稳定性等，优选例举下述式5～6(尤其是，优选具有(聚)硅氧烷基或含氟基团作为特定官能团)。
化学式5：
Figure BPA00001656303600091
化学式6：
Figure BPA00001656303600092
在式5～6中，n为正整数。
此外，作为式1所记载的有机化合物的具体例子，除了上述式5～6所记载的以外，还可以例举下述式7～9所记载的有机化合物。
化学式7：
化学式8：
Figure BPA00001656303600094
化学式9：
Figure BPA00001656303600095
此外，在式2～4所记载的有机化合物中，考虑到稳定性等，优选例举下述式10～13(尤其是，优选具有(聚)硅氧烷基或含氟基团作为特定官能团的有机化合物)。
化学式10：
Figure BPA00001656303600101
化学式11：
Figure BPA00001656303600102
化学式12：
化学式13：
在式10～13中，n为正整数。
如以往所知，酯基通过例如具有羧酸基的化合物与具有羟基的化合物之间的缩合反应来获得。酰胺基通过例如具有羧酸基的化合物与具有氨基的化合物之间的缩合反应来获得。氨基甲酸酯基通过例如具有异氰酸酯基的化合物与具有羟基的化合物之间的缩合反应来获得。
图3(a)～(c)示意性示出本发明的改性聚合物基底的表面状态的一个例子。在任一图中，改性聚合物基底1以具有特定官能团R1的有机基团通过异氰尿酸骨架键合到聚合物基底2的表面。
在图3(a)中，示出异氰尿酸骨架通过两个N原子键合到聚合物基底2，一个有机基团键合到一个异氰尿酸骨架的结构。在图3(b)中，示出异氰尿酸骨架通过一个N原子键合到聚合物基底2，一个有机基团键合到一个异氰尿酸骨架的结构。在图3(c)中，示出异氰尿酸骨架通过一个N原子键合到聚合物基底2，两个有机基团键合到一个异氰尿酸骨架的结构。在图3(c)的结构中，两个有机基团可具有彼此不同的官能团，也可具有相同的官能团。
此外，在该聚合物基底2的表面，还可以键合氯原子。在本发明的改性聚合物基底1中，氯原子不仅存在于表面，还存在于内部，氯原子的存在量由内部向表面逐渐增加。
本发明的改性聚合物基底可具有图3(a)～(c)所示结构中的一部分，也可具有其全部。
在本发明的改性聚合物基底1中，关于异氰尿酸骨架键合到聚合物基底2的表面、具有特定官能团的有机基团通过异氰尿酸骨架键合到聚合物基底2的表面、氯原子键合到聚合物基底2的表面、氯原子的存在量由内部向表面逐渐增加，尽管由后述改性聚合物基底的制造方法和使用表面处理剂进行的表面处理可确切推测得知，也可通过例如XPS或NMR等来检测。
具体而言，在XPS中，能够分析改性聚合物基底1的表面的氯原子、硅原子、氟原子的量等。通过对硅原子、氟原子的量等的分析，能够分析出特定官能团的量。此外，在NMR中，通过例如刮取改性聚合物基底1的表面部分的材料，必要时进行相应的化学分解处理，能够通过13C-NMR或1H-NMR来进行分析。通过这种分析，能够检测出异氰尿酸骨架是否存在，其键合位置，其量等，以及硅原子、氟原子是否存在，其键合位置，其量等。通过该结果，能够检测出改性聚合物基底1的表面结构。
根据上述结构的本发明的改性聚合物基底1，因为具有用于对聚合物基底2的表面赋予功能的官能团R1的有机基团通过异氰尿酸骨架键合到聚合物基底2的表面，因此，能够具有对附着到基底表面的附着物的优异的脱离性，同时又能具有与用途相对应的功能。此外，具有对聚合物基底2的表面赋予功能的官能团R1和异氰尿酸骨架由于共价键合到聚合物基底2的表面，因此不易从聚合物基底2的表面分离。因此，这些功能的耐久性优异。
接下来说明可用于获得本发明的改性聚合物基底的本发明的表面处理剂。
本发明的表面处理剂含有三氯异氰尿酸(a)和化合物(b)，该化合物(b)具有不饱和碳碳双键和具有特定官能团的有机基团。组分(a)的三氯异氰尿酸以式14的结构式(A)表示。组分(b)以式14的结构式(B)表示。在结构式(B)中，R1表示具有特定官能团的取代基。如式14所示，在本发明的表面处理剂中，组分(a)与组分(b)的不饱和碳碳双键进行1，2加成，形成如结构式(C)所示的新化合物。该反应在室温下充分进行。
化学式14：
Figure BPA00001656303600121
此外，以结构式(C)表示的化合物具有N-Cl键，其与不饱和碳碳双键发生加成反应。因此，可以推测，由于组分(a)与组分(b)之间的比例等条件，在本发明的表面处理剂中，以结构式(C)表示的化合物进一步与组分(b)的不饱和碳碳双键发生1，2加成反应，以形成以式15表示的新化合物。也就是说，可以推测，在本发明的表面处理剂中，以结构式(C)表示的化合物和以式15表示的化合物以一定的比例存在。
化学式15：
所谓特定官能团，是用于对聚合物基底的表面赋予特定功能的官能团。作为官能团，可以例举(聚)硅氧烷基、含氟基团、全氟烃基、酯基、酰胺基、酰亚胺基、醚基、芳基、偶氮基、重氮基、硝基、环氧基、羰基、杂环基、介离子基、卤素基团、氨基、亚氨基、烷基、磺酸基、羟基、酰基、甲酰基、羧酸基、脲基、氨基甲酸酯基、氰基等。在有机基团中，可以仅含有这些官能团中的一种官能团，也可以含有两种以上的官能团。
在结构式(B)中，R2、R3、R4可以是与R1相同的取代基，也可以是具有与R1不同的特定官能团的取代基，还可以是氢原子或烷基。此外，R1、R2、R3、R4可以是具有彼此不同的特定官能团的取代基，还可以R1、R2、R3、R4中的一些是相同的取代基。更优选地，考虑到稳定性等，R2、R3、R4为氢原子。
作为组分(b)，优选例举式16～19。式16、17是有机基团具有(聚)硅氧烷基和酯基的例子。式18是有机基团具有烷基和酯基的例子。式19是有机基团具有烷基的例子。
化学式16：
Figure BPA00001656303600141
化学式17：
Figure BPA00001656303600142
化学式18：
Figure BPA00001656303600143
化学式19：
Figure BPA00001656303600144
本发明的表面处理剂可含有一种组分(b)，也可以含有两种以上组分(b)。
组分(b)的分子量优选在50～10000的范围内。更优选在70～5000的范围内。这是因为如果分子量低于50，则组分(b)的挥发性容易变大，导致难以处理。另一方面，如果分子量高于10000，则与组分(a)的反应性容易降低，导致难以对聚合物基底赋予所需的功能。
当组分(a)的混合量为a、组分(b)的混合量为b时，组分(a)与组分(b)的摩尔混合比优选在a/b＝1/2～1/0.01的范围内。如果组分(b)的混合量低于上述范围，则对聚合物基底赋予基于组分(b)的特定官能团的特定功能的效果容易降低。另一方面，如果组分(a)的含量低于上述范围，则对聚合物基底的反应性容易降低，因而难以对聚合物基底充分赋予所需功能。又或者，不能获得耐久性。
本发明的表面处理剂，可以含有溶解或分散组分(a)和组分(b)的溶剂。作为溶剂，没有特别限定，可以例举醚溶剂(四氢呋喃(THF)、乙醚、二噁烷等)、酯溶剂(乙酸乙酯、乙酸丁酯等)、酮溶剂(丙酮、甲乙酮(MEK)等)、酰胺溶剂(二甲基甲酰胺(DMF)、N，N′-二甲基甲酰胺(DMAC)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)等)、叔醇(叔丁醇等)、水等。这些溶剂可单独使用，也可以两种以上组合使用。例如，作为溶剂，可以使用溶解或分散组分(a)的溶剂和溶解或分散组分(b)的溶剂两种溶剂。
作为组分(a)相对于溶剂的浓度，相对于100质量份溶剂，优选在1～10质量份的范围内。更优选在2～5质量份的范围内。如果组分(a)的浓度低于上述范围，则与聚合物基底的反应性容易降低，因而难以对聚合物基底充分赋予所需功能。另一方面，如果组分(a)的浓度高于上述范围，则对聚合物基底进行处理时的不均匀性容易变大。
本发明的表面处理剂还可含有组分(a)和组分(b)之外的其它组分。作为其它组分，可以例举酸、碱、金属盐等催化剂，表面活性剂等。
具有上述结构的本发明的表面处理剂形成有以结构式(C)表示的化合物或以式15表示的化合物等，通过本发明的表面处理剂与含有具有不饱和碳碳双键的有机组分的聚合物基底的表面接触，以结构式(C)表示的化合物或以式15表示的化合物等与聚合物基底的不饱和碳碳双键在三氯异氰尿酸的N-Cl键片段发生1，2加成反应，因此，获得本发明的改性聚合物基底，即，具有特定官能团的有机基团通过异氰尿酸骨架键合到聚合物基底的表面。
接下来说明本发明的改性聚合物基底的制造方法(以下称为本制造方法)。
本制造方法包括使特定处理液与特定聚合物基底的表面相接触的步骤。在特定处理液中，可以使用本发明的表面处理剂。
特定聚合物基底是含有具有不饱和碳碳双键的有机组分的聚合物基底。有机组分可以是聚合物基底的聚合物组分，也可以是混合在聚合物组分中的低分子量组分或寡聚物组分等。也就是说，聚合物组分本身可具有不饱和碳碳双键，也可以混合在聚合物组分中的低分子量组分或寡聚物组分等具有不饱和碳碳双键。此外，作为聚合物组分，可以是橡胶、树脂、弹性体中的任一个。
作为具有不饱和碳碳双键的聚合物组分，可以例举天然橡胶(NR)、异戊二烯橡胶(IR)、丁二烯橡胶(BR)、丁腈橡胶(NBR)、丁苯橡胶(SBR)、氯丁橡胶(CR)、丁基橡胶(IIR)和三元乙丙橡胶(EPDM)等。
此外，可以是通过原本不具有不饱和碳碳双键的聚合物组分与具有不饱和碳碳双键的单体组分共聚，来引入不饱和碳碳双键的聚合物组分。这样，原本不具有不饱和碳碳双键的聚合物组分可以例举丙烯酸类橡胶(ACM)、氟橡胶(FKM)、氯磺化聚乙烯(CSM)、氯醇橡胶(CO、ECO等)、硅橡胶(Q)、聚氨酯(U)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、聚乙烯树脂、环氧树脂、聚酰胺等。
作为具有不饱和碳碳双键的单体组分，可以例举液态橡胶、丁二烯二醇等。
在例如聚氨酯的情况下，可通过向双组分聚氨酯涂料添加液态丁二烯二醇，来将不饱和碳碳双键引入聚氨酯。
当混合具有不饱和碳碳双键的低分子量组分或具有不饱和碳碳双键的寡聚物组分时，为了防止仅混合在聚合物组分中的这些组分从聚合物基底渗出，例如，优选SP值(溶解度参数)与聚合物组分接近的材料，或者优选这些组分的分子量尽可能大(例如，使用分子量2000以上的材料等)。
作为使特定处理液与特定聚合物基底的表面相接触的方法，例如，可以例举如图4(a)～(c)所示的直接将聚合物基底2浸入处理液3中的方法。此外，在图4中，作为处理液中的基质，尽管例举以结构式(C)表示的化合物，但是，以结构式(C)表示的化合物仅是作为处理液中的基质而存在的化合物的一个例子，而非限于此，还可以含有以式15表示的化合物等。
处理液3的温度为室温即可，然而，优选在20～100℃的范围内，更优选在25～70℃的范围内。如果处理液3的温度低于20℃，那么处理液中的基质(结构式(C)表示的化合物等)与存在于聚合物基底2的表面的不饱和碳碳双键的反应性容易降低。另一方面，在处理液3的温度高于100℃的情况下，容易发生处理不均匀。
浸渍时间不需要很长时间。例如，10秒～1小时左右即可。更优选在30秒～5分钟的范围内。如果浸渍时间少于10秒，那么接触时间短，难以获得充分的表面处理效果。另一方面，即使浸渍时间超过1小时，表面处理效果也不能增强，导致生产效率降低。
在处理液3中浸渍聚合物基底2后，如图4(c)所示，从处理液3中取出聚合物基底2，然后可以进行洗净和干燥。
作为洗净液，只要是容易与处理液3中的溶剂混合，并且能冲洗未反应的基质的溶剂，没有特别限定。例如，可以使用与处理液3中的一种或两种以上溶剂相同的溶剂。
洗净时间不需要很长时间。例如，10秒～10分钟左右即可。如果洗净时间少于10秒则太短，难以获得充分的洗净效果。因此，未反应的基质容易残留在聚合物基底2的表面。另一方面，即使洗净时间超过10分钟，洗净效果也不能增强，导致生产效率降低。
干燥温度为常温(室温)即可，然而，优选常温～250℃的范围内，更优选常温～100℃的范围内。如果干燥温度低于常温，那么溶剂难以挥发，干燥需要很长时间。另一方面，如果干燥温度超过250℃，那么聚合物基底2容易劣化。此外，干燥所需的能量过大。
因为根据本制造方法，在含有具有不饱和碳碳双键的有机组分的聚合物基底2的表面，能够既具有对附着到基底表面的附着物的优异的脱离性，同时又具有与用途相对应的功能，因此，能够提供一种改性聚合物基底1，其既具有对附着到基底表面的附着物的优异的脱离性，同时又具有与用途相对应的功能。
本制造方法能用于制造各种聚合物产品的聚合物基底，尤其是，能用于制造要求聚合物基底的表面具有多种功能而非单一功能的聚合物产品的聚合物基底，例如，可用于制造构成电子照相型机器用导电构件或机动车刮水器的表面的聚合物基底。此外，还可用于制造打印用辊、造纸用辊、输送辊、层压辊等。作为电子照相型机器用导电构件，可以例举导电辊(显影辊、带电辊、转印辊、调色剂供给辊等)，导电带(转印带)，导电刮片(清洁刮片)等。
导电辊可以例如制造如下。首先，将轴体同轴放置在辊成型模具的中空部分。然后，向模具内注入导电组合物。接下来，将导电组合物加热固化后，进行脱模。这样，能够制造出在轴体的外周形成有一层弹性层(基层)的单层导电辊。
此外，在轴体的外周形成了一层弹性层(基层)的状态下，同轴放置在辊成型模具的中空部分，向模具内注入导电组合物。接下来，将导电组合物加热固化后，进行脱模，从而能够制造出轴体的外周形成有两层弹性层的双层导电辊。
此外，导电带可以例如制造如下。首先，将导电组合物喷涂在圆筒形模具的表面。然后，将导电组合物加热固化。从而形成导电带的基层。接下来，将导电组合物喷涂在基层的表面。然后，将导电组合物加热固化。由此，在导电带的基层的表面形成弹性层。然后，在基层与圆筒形模具之间吹入空气，以从圆筒形模具脱模，从而能够制造出导电带。
单层导电辊的弹性层、双层导电辊的外层的弹性层、导电带的外侧的弹性层是位于导电辊或导电带的表面的层。在位于各构件的表面的层的导电组合物中，可以含有特定的聚合物组分，即具有上述不饱和碳碳双键的聚合物组分，或者通过与上述具有不饱和碳碳双键的单体组分共聚而引入不饱和碳碳双键的聚合物组分。
除了特定的聚合物组分之外，根据需要，还可以含有导电剂(炭黑等电子导电剂、季铵盐、季鏻盐、硼酸盐、表面活性剂等离子导电剂)、其它聚合物组分、以及各种添加剂等。作为添加剂，可以例举增重剂、增强剂、加工助剂、固化剂、交联剂、交联促进剂、发泡剂、抗氧剂、增塑剂、紫外线吸收剂、硅油、润滑剂、助剂、表面活性剂等。
双层导电辊的基层和导电带的基层的导电组合物中可含有上述特定聚合物组分，也可以不含有。作为基层的导电组合物的聚合物组分，可以例举天然橡胶(NR)、异戊二烯橡胶(IR)、丁二烯橡胶(BR)、丁腈橡胶(NBR)、丁苯橡胶(SBR)、氯丁橡胶(CR)、丁基橡胶(IIR)、三元乙丙橡胶(EPDM)、丙烯酸类橡胶(ACM)、氟橡胶(FKM)、氯磺化聚乙烯(CSM)、氯醇橡胶(CO、ECO等)、硅橡胶(Q)、聚氨酯(U)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、聚乙烯树脂、环氧树脂、聚酰胺等。在基层的导电组合物中根据需要还可以含有导电剂、各种添加剂等。
轴体没有特别限定，只要具有导电性即可。具体来说，可以例举铁、不锈钢、铝等金属制实心体、空心体所构成的芯棒。根据需要，可以在轴体的表面涂布粘合剂、底层涂料等。根据需要，也可以对粘合剂、底层涂料等提供导电性。
本发明的改性聚合物基底还可以对聚合物基底的表面赋予凹凸形状。如果对聚合物基底的表面赋予凹凸形状，则当例如用于显影辊的最外层时，能够进一步提高输送调色剂的能力。此外，还能抑制调色剂成膜。
可以通过例如(1)使聚合物基底的内部含有用于形成表面粗糙度的粗糙度形成用颗粒，或者(2)使成型时聚合物基底的表面所接触的模具内表面具有与凹凸形状相对应的多个凹部，并使用这样的成型模具来成型聚合物基底，来赋予凹凸形状。在(2)使用模具成型的情况下，模具内表面的多个凹部可通过例如(2-1)对模具内表面进行喷砂处理来形成，也可以通过(2-2)在对模具内表面进行金属电镀时的电镀缺陷来形成，还可以通过(2-3)从形成在模具内表面、含有树脂颗粒的镀层中去除树脂颗粒来形成。
在上述(1)中，作为粗糙度形成用颗粒，例如，可以使用丙烯酸类颗粒、二氧化硅颗粒、聚氨酯颗粒、交联聚甲基丙烯酸甲酯颗粒、脲醛树脂颗粒等。可以使用其中一种或两种以上混合使用。粗糙度形成用颗粒的平均粒径φ没有特别限定，然而，考虑到使与调色剂粒径相关的调色剂输送量最优、以及形成适度的凹凸等，优选在6～20μm的范围内。此外，粗糙度形成用颗粒的平均粒径例如可以使用粒度测量装置″マイクロトラツク(日機装(株)制造)″来测量。
在上述(2-2)中，电镀缺陷来自有意的不良无电解电镀，使在电镀反应中产生的氢气被析出的电镀表面所吸收，在吸收的部分抑制电镀的进一步析出，从而形成电镀缺陷。考虑到使在电镀反应中产生的氢气更容易被表面吸收、更容易形成电镀缺陷，在电镀浴中优选含有十二烷基三甲基氯化铵等烃类阳性表面活性剂、十二烷基甜菜碱等两性表面活性剂。作为电镀的金属，可以例举镍、钴、铜、锡、钯、金等。除此之外，在电镀浴中可适当混合通常无电解复合电镀用电镀浴中所使用的还原剂、络合剂等。
在上述(2-3)中，使用含有树脂颗粒的电镀液进行无电解电镀来形成镀层。通过使用溶剂来从镀层中溶解去除树脂颗粒，从而在树脂颗粒曾经存在的部分形成凹部。树脂颗粒使用可溶解在溶剂中的树脂颗粒。这样的树脂颗粒可以例举丙烯酸类颗粒、苯乙烯颗粒、聚氨酯颗粒、尼龙颗粒、硅树脂颗粒、纤维素颗粒等。在电镀液中，含有金属离子、还原剂、络合剂、pH缓冲剂、上述树脂颗粒等。金属离子是电镀金属的离子。作为电镀金属，可以例举镍、钴、铜、金、银等。络合剂可以例举羧酸、胺化合物等。在一同使用羧酸和胺化合物的情况下，可将树脂颗粒与电镀金属一起以高密度共析。在使用胺化合物的情况下，电镀金属可以柱状结晶生长。由此，可使凹部的深度大于树脂颗粒的粒径。
实施例
以下使用实施例详细说明本发明。需要注意的是，尽管实施例是以电子照相型机器用导电构件为例，但是本发明不限于该结构。
(制作处理对象A1)
制备直径12mm的实心圆柱状铁棒作为成为轴体的芯棒，将粘合剂涂布在芯棒的外周面。将涂布有粘合剂的芯棒放置在成型模具中，然后，将含有导电剂的液态硅橡胶(信越化学工業社制造，X-34-264A/B，混合比A/B＝70/30)注入模具，在190℃加热固化30分钟，然后脱模。这样，制作出在芯棒的外周具有一层橡胶弹性层(厚度2mm)、该橡胶弹性层含有残留在表面的C＝C键的硅橡胶的单层导电辊。该辊为处理对象A1。
(制作处理对象A2)
通过将100质量份NBR(JSR社制造，N222L)、5质量份氧化锌、2质量份硬脂酸、1质量份四丁基高氯酸铵(试剂)、0.8质量份粉末硫磺和10质量份聚酯增塑剂(DIC社制造，ポリサイザ-W-4000)在调节到50℃的密闭混炼机中混炼10分钟，来制备原料混合物作为橡胶弹性层的形成材料，除了使用该原料混合物之外，与处理对象A1相同地制作在芯棒的外周具有一层含有NBR的橡胶弹性层(厚度2mm)的单层导电辊。该辊为处理对象A2。
(制作处理对象A3)
除了使用下述模具作为注塑成型的模具之外，与处理对象A2相同地制作单层导电辊。该辊为处理对象A3。
<制作具有表面粗糙度的成型模具>
使用下述电镀液，在电镀液的pH值为8、电镀液的温度为80℃、电镀时间为120分钟的条件下，在内径为16mm的圆筒形模具基底的内表面进行无电解电镀，从而形成含有丙烯酸类颗粒的无电解电镀层(电镀厚度16μm)。然后，通过用丙酮溶解去除无电解电镀层中的丙烯酸类颗粒，从而得到在模具内表面具有多个凹部的成型模具。
[制备电镀液]
将通过使用阳性表面活性剂(十二烷基三甲基氯化铵)将丙烯酸类颗粒<1>(根上工業制造，ア一トパ一ルGR600，平均粒径10μm)分散在水中的树脂颗粒分散液添加到基础电镀液中，从而制备出具有下述组成的电镀液。
[电镀液的组成]
六水合硫酸镍：26g/L
一水合次磷酸钠(还原剂)：32g/L
甘氨酸(络合剂)：7.5g/L
二水合柠檬酸钠(络合剂)：30g/L
丙烯酸类颗粒<1>：20g/L
阳性表面活性剂：0.1g/L
(制作处理对象A4)
作为橡胶弹性层的形成材料，使用混合有导电剂的液态硅橡胶(信越化学工業社制造，X-34-264A/B，混合比A/B＝50/50)，除此之外，与处理对象A1相同地在芯棒的外周形成含有硅橡胶的橡胶弹性层(厚度2mm)。接下来，在该橡胶弹性层的外周面，通过辊涂法涂布下述树脂层形成用组合物(1)，然后，进行干燥处理(180℃×60分钟)，从而在基础辊的外周面形成厚度10μm的树脂层。这样，制作出双层导电辊。该辊为处理对象A4。
<制备树脂层形成用组合物(1)>
将90质量份作为粘合剂的聚氨酯树脂(日本ポリウレタン工業社制造，″ニツポラン5199″)、10质量份含有C＝C键的多羟基化合物(出光石油化学社制造，″Poly bdR-45HT″)、40质量份作为交联剂的异氰酸酯MDI(日本ポリウレタン工業社制造，″コロネ一トL″)和30质量份作为导电剂的炭黑(三菱化学社制造，″ダイアブラツク#3030″)充分混合，溶解在有机溶剂(甲乙酮)中，从而制备浓度为20质量％的涂布液。
(制作处理对象B1)
除了使用下述树脂层形成用组合物(2)来代替树脂层形成用组合物(1)之外，与处理对象A4相同地制作双层导电辊。该辊为处理对象B1。
<制备树脂层形成用组合物(2)>
将100质量份作为粘合剂树脂的聚氨酯树脂(日本ポリウレタン工業社制造，″ニツポラン5199″)、40质量份作为交联剂的异氰酸酯MDI(日本ポリウレタン工業社制造，″コロネ一トL″)和30质量份作为导电剂的炭黑(三菱化学社制造，″ダィアブラツク#3030″)充分混合，溶解在有机溶剂(甲乙酮)中，从而制备浓度为20质量％的涂布液。与树脂层形成用组合物(1)相比，树脂层形成用组合物(2)的区别在于不包含含有C＝C键的多羟基化合物。
(制作处理对象A5)
除了使用下述树脂层形成用组合物(3)来代替树脂层形成用组合物(1)之外，与处理对象A4相同地制作双层导电辊。该辊为处理对象A5。
<制备树脂层形成用组合物(3)>
将90质量份作为粘合剂树脂的聚氨酯树脂(日本ポリウレタン工業社制造，″ニツポラン5199″)、10质量份含有C＝C键的多羟基化合物(出光石油化学社制造，″Poly bdR-45HT″)、40质量份作为交联剂的异氰酸酯MDI(日本ポリウレタン工業社制造，″コロネ一トL″)、30质量份作为导电剂的炭黑(三菱化学社制造，″ダィアブラツク#3030″)和1质量份含有C＝C键的硅油(信越シリコ一ン社制造，X-22-174DX)充分混合，溶解在有机溶剂(甲乙酮)中，从而制备浓度为20质量％的涂布液。与树脂层形成用组合物(1)相比，树脂层形成用组合物(3)还包含含有C＝C键的硅油。
(制作处理对象A6)
除了使用下述树脂层形成用组合物(4)来代替树脂层形成用组合物(1)之外，与处理对象A4相同地制作双层导电辊。该辊为处理对象A6。
<制备树脂层形成用组合物(4)>
将90质量份作为粘合剂树脂的聚氨酯树脂(日本ポリウレタン工業社制造，″ニツポラン5199″)、10质量份含有C＝C键的多羟基化合物(出光石油化学社制造，″Poly bdR-45HT″)、40质量份作为交联剂的异氰酸酯MDI(日本ポリウレタン工業社制造，″コロネ一トL″)、30质量份作为导电剂的炭黑(三菱化学社制造，″ダイアブラツク#3030″)和15质量份作为粗糙度颗粒的聚氨酯颗粒(根上工業社制造，ア一トパ一ルC800，透明)充分混合，溶解在有机溶剂(甲乙酮)中，从而制备浓度为20质量％的涂布液。
(制作处理对象A7)
将100质量份聚酰胺-酰亚胺树脂(東洋紡績社制造，″HR-16NN″)、10质量份炭黑(電気化学工業社制造，″デンカブラツクHS-100″)和800质量份NMP(溶剂)混合，从而制备聚酰胺-酰亚胺树脂分散溶液。然后，将聚酰胺-酰亚胺树脂分散溶液喷涂在圆筒形模具的表面，通过2小时从室温升至250℃并在250℃保持1小时来进行热处理。从而形成导电带的基层(厚度80μm)。
然后，将下述弹性层形成用组合物(1)喷涂在基层的表面，通过5分钟从室温升至170℃并在170℃保持30分钟来进行热处理。从而在基层的表面形成弹性层(厚度170μm)。然后，在基层与圆筒形模具之间吹入空气，以从圆筒形模具脱模，从而制作出导电带。该导电带为处理对象A7。
<制备弹性层形成用组合物(1)>
将液态NBR(NH2改性NBR，エメラルド·パフオ一マンス·マテリアルズ社制造，″ATBN1300×45″)、35质量份作为交联剂的封闭型异氰酸酯(日本ポリウレタン工業社制造，″コロネ一ト2507″)和作为溶剂的环己烷(30质量％)混合，从而制备出弹性层形成用组合物(1)。
(制作处理对象A8)
除了使用下述弹性层形成用组合物(2)来代替弹性层形成用组合物(1)之外，与处理对象A7相同地制作导电带。该导电带为处理对象A8。
<制备弹性层形成用组合物(2)>
将100质量份液态NBR(NH2改性NBR，エメラルド·パフオ一マンス·マテリアルズ社制造，″ATBN1300×45″)、1质量份含有C＝C键的硅油(信越シリコ一ン社制造，X-22-174DX)、35质量份作为交联剂的封闭型异氰酸酯(日本ポリウレタン工業社制造，″コロネ一ト2507″)和作为溶剂的环己烷(30质量％)混合，从而制备出弹性层形成用组合物(2)。与弹性层形成用组合物(1)相比，弹性层形成用组合物(2)的区别在于还包含含有C＝C键的硅油。
<制备表面处理剂A1>
将5质量份三氯异氰尿酸(東京化成工業社制造)、1质量份含有C＝C键的硅油(信越シリコ一ン社制造，X-22-174DX)、80质量份叔丁醇和20质量份乙酸乙酯混合，从而制备出表面处理剂A1。
<制备表面处理剂A2>
将2.5质量份三氯异氰尿酸(東京化成工業社制造)、0.2质量份含有C＝C键的硅油(信越シリコ一ン社制造，X-22-174DX)、2质量份丙烯酸丁酯、80质量份叔丁醇和20质量份乙酸乙酯混合，从而制备出表面处理剂A2。
<制备表面处理剂A3>
将5质量份三氯异氰尿酸(東京化成工業社制造)、0.5质量份全氟己基乙烯、80质量份叔丁醇和20质量份乙酸乙酯混合，从而制备出表面处理剂A3。
<制备表面处理剂B1>
将5质量份三氯异氰尿酸(東京化成工業社制造)、80质量份叔丁醇和20质量份乙酸乙酯混合，从而制备出表面处理剂B1。
<制备表面处理剂B2>
将含有C＝C键的硅油(信越シリコ一ン社制造，X-22-174DX)作为表面处理剂B2。
<制备表面处理剂B3>
将5质量份二苯甲烷二异氰酸酯、2质量份含有OH基的丙烯酸硅树脂(日油社制造，″モデイパ一FS700″)和100质量份乙酸乙酯混合，从而制备出表面处理剂B3。
<制备表面处理剂B4>
将2质量份三氯异氰尿酸(東京化成工業社制造)、2质量份三氟化硼-乙醚络合物(関東化学社制造，含有48质量％的BF3)、80质量份叔丁醇和20质量份乙酸乙酯混合，从而制备出表面处理剂B4。
(实施例1)
使用处理对象A1，于25℃使辊的表面浸渍在表面处理剂A1中30秒，然后用乙酸乙酯于25℃清洗辊表面30秒，在100℃干燥10分钟。由此获得实施例1的单层导电辊。
(比较例1)
对于处理对象A1，未进行表面处理剂的表面处理。
(比较例2～3)
使用处理对象A1，使用表面处理剂B1～B2来代替表面处理剂A1，除此之外，与实施例1相同地进行表面处理。由此获得比较例2～3的单层导电辊。
(比较例4)
使用处理对象A1，于25℃使辊的表面浸渍在表面处理剂B3中30秒，然后，在120℃加热60分钟。由此获得比较例4的单层导电辊。
(实施例2)
使用处理对象A2，于25℃使辊的表面浸渍在表面处理剂A1中30秒，然后用乙酸乙酯于25℃清洗辊表面30秒，在100℃干燥10分钟。由此获得实施例2的单层导电辊。
(实施例3)
使用处理对象A2，使用表面处理剂A2来代替表面处理剂A1，除此之外，与实施例2相同，由此获得实施例3的单层导电辊。
(比较例5)
对于处理对象A2，未进行表面处理剂的表面处理。
(实施例4)
除了使用处理对象A3之外，与实施例2相同，由此获得实施例4的单层导电辊。
(实施例5)
使用处理对象A4，于25℃使辊的表面浸渍在表面处理剂A1中30秒，然后用乙酸乙酯于25℃清洗辊表面30秒，在100℃干燥10分钟。由此获得实施例5的双层导电辊。
(比较例6)
对于处理对象A4，未进行表面处理剂的表面处理。
(比较例7)
使用处理对象B1来代替处理对象A4，除此之外，与实施例5相同，由此获得比较例7的双层导电辊。
(比较例8)
使用处理对象A5来代替处理对象A4，并且对处理对象A5未进行表面处理剂的表面处理。
(实施例6)
使用处理对象A6来代替处理对象A4，除此之外，与实施例5相同，由此获得实施例6的双层导电辊。
(实施例7)
使用处理对象A7，于25℃使辊的表面浸渍在表面处理剂A1中30秒，然后用乙酸乙酯于25℃清洗辊表面30秒，在100℃干燥10分钟。由此获得实施例7的导电带。
(实施例8)
使用处理对象A7，使用表面处理剂A3来代替表面处理剂A1，除此之外，与实施例7相同，由此获得实施例8的导电带。
(比较例9)
对于处理对象A7，未进行表面处理剂的表面处理。
(比较例10、11)
使用处理对象A7，使用表面处理剂B1、B4来代替表面处理剂A1，除此之外，与实施例7相同，由此获得比较例10、11的导电带。
(比较例12)
使用处理对象A8来代替处理对象A7，并且对于处理对象A8，未进行表面处理剂的表面处理。
使用所制作的各导电辊和各导电带进行特性评价。下面说明测量方法和评价方法。
(初始摩擦系数)
使用静/动摩擦系数计(協和界面科学社制造)，在钢球压头(直径3mm)、运动速度1cm/秒、载荷100g的条件下，测量导电辊和导电带的表面的初始摩擦系数。
(调色剂的附着)
以辊表面或带表面均匀地附有佳能LBP5050黄色调色剂的状态，在50℃、95％湿度的条件下，将导电辊或导电带放置在湿热槽中1周。然后，将导电辊或导电带取出，冷却至室温后，在辊表面或带表面吹气。将表面上所附着的调色剂几乎全都去除的情况记为″○″，将表面上所附着的调色剂未去除的情况记为″×″。
(附着试验后的摩擦系数)
对于已进行了调色剂附着试验的导电辊或导电带的表面，用无纺布仔细擦拭，然后，以与初始摩擦系数的测量条件相同的条件，测量该表面的摩擦系数。
(调色剂成膜)
在市售彩色打印机(日本HP社制造，″Color LaserJet4700dn″)中安装各导电辊作为显影辊，在打印2万张后，目视评价辊表面的调色剂的附着状态。将调色剂未附着到辊表面的情况记为″○″，将附着有调色剂的情况记为″×″。
(裂纹)
在市售全色数字多功能机(コニカミノルタビジネステクノロジ一ズ社制造，″bizhab C550″)中安装各导电带作为中间转印带，在23.5℃×53％RH的环境下输出10万张图像(测试模式打印)。然后，目视观察带表面，将未发现裂纹的情况记为″○″，将发现非常细微的裂纹、对画质几乎没有坏影响的情况记为″△″，将发现对画质有坏影响的裂纹的情况记为″×″。
[表1]
Figure BPA00001656303600291
[表2]
[表3]
Figure BPA00001656303600302
在实施例1中，使用含有三氯异氰尿酸和包含C＝C键的硅油的表面处理剂A1，对具有残留在单层导电辊的表面的C＝C键的硅橡胶的处理对象A1进行表面处理，从而(聚)硅氧烷基通过异氰尿酸骨架键合到辊表面。在实施例1中，可以确认，初始摩擦系数和附着试验后的摩擦系数低，同时能够抑制调色剂附着和成膜。
与之相对，在比较例1中，处理对象A1未经表面处理剂的表面处理。在比较例2中，使用除溶剂之外仅由异氰尿酸制成的表面处理剂B1对处理对象A1进行表面处理。在比较例3中，使用仅由硅油制成的表面处理剂B2对处理对象A1进行表面处理。在比较例4中，使用含有异氰酸酯的表面处理剂B3对处理对象A1进行表面处理。结果发现，初始或附着试验后的摩擦系数高，不能抑制调色剂附着或成膜。
在实施例2中，与实施例1相同地，使用表面处理剂A1对单层导电辊的表面具有NBR的处理对象A2进行表面处理。在实施例3中，使用含有三氯异氰尿酸、包含C＝C键的硅油和丙烯酸丁酯的表面处理剂A2，对处理对象A2进行表面处理。结果发现，在实施例2～3中，初始和附着试验后的摩擦系数低，同时能够抑制调色剂附着和成膜。
在实施例4中，通过使用表面具有多个凹形状的成型模具，成型具有凸形状的处理对象A3。由此，初始和附着试验后的摩擦系数低，同时能够抑制调色剂附着和成膜。此外还发现，抑制调色剂附着和成膜的效果优异。
与之相对地，在比较例5中，处理对象A2未经表面处理剂的表面处理。结果发现，初始或附着试验后的摩擦系数高，不能抑制调色剂附着和成膜。
在实施例5中，与实施例1相同地，使用表面处理剂A1对双层导电辊表面的树脂层具有C＝C键的处理对象A4进行表面处理。结果发现，在实施例5中，与实施例1相同，初始和附着试验后的摩擦系数低，能够抑制调色剂附着和成膜。
在实施例6中，与实施例5相同地，使用表面处理剂A1对双层导电辊表面的树脂层具有C＝C键、并且还添加有粗糙度形成用颗粒的处理对象A6进行表面处理。结果发现，与实施例5相同，在实施例6中，初始和附着试验后的摩擦系数低，能够抑制调色剂附着和成膜。此外还发现，抑制调色剂附着和成膜的效果优异。
与之相对地，在比较例6中，处理对象A4未经表面处理剂进行表面处理。在比较例7中，使用表面处理剂A1对不含有C＝C键的处理对象B1进行表面处理。在比较例8中，处理对象A5含有包含C＝C键的硅油，不是使用含有包含C＝C键的硅油的表面处理剂A1进行表面处理。结果发现，初始或附着试验后的摩擦系数高，不能抑制调色剂附着或成膜。
在实施例7中，与实施例1相同地，使用表面处理剂A1对导电带表面的弹性层具有C＝C键的处理对象A7进行表面处理。结果发现，在实施例7中，与实施例1相同，初始和附着试验后的摩擦系数低，能够抑制调色剂附着和成膜。在实施例8中，使用含有三氯异氰尿酸和全氟己基乙烯的表面处理剂A2对处理对象A7进行表面处理。结果发现，在实施例8中，与实施例7相同，初始和附着试验后的摩擦系数低，能够抑制调色剂附着和成膜。
与之相对地，在比较例9中，处理对象A7未经表面处理剂的表面处理。在比较例10中，使用除溶剂之外仅由异氰尿酸制成的表面处理剂B1，对处理对象A7进行表面处理。在比较例11中，使用除溶剂之外由三氯异氰尿酸和三氟化硼-乙醚络合物制成的表面处理剂B4，对处理对象A7进行表面处理。在比较例12中，处理对象A8含有包含C＝C键的硅油，不是使用含有包含C＝C键的硅油的表面处理剂A1进行表面处理。结果发现，初始或附着试验后的摩擦系数高，不能抑制调色剂附着或成膜。
尽管以上对本发明的实施方式进行了详细说明，但本发明不限于上述实施例，而是可以在不脱离本发明的要旨的范围内进行各种变型。
例如，尽管在上述实施例中，例举了导入(聚)硅氧烷基作为特定官能团，然而，还可以是它之外的官能团，从而赋予基于该官能团的特有功。

Claims (9)

1.一种改性聚合物基底，其特征在于：
异氰尿酸骨架通过碳-氮键键合到聚合物基底的表面，具有用于对所述聚合物基底的表面赋予功能的官能团的有机基团通过氮-碳键键合到所述异氰尿酸骨架。
2.根据权利要求1所述的改性聚合物基底，其特征在于，所述官能团是从聚硅氧烷基、含氟基团、酯基、酰胺基、酰亚胺基、醚基、芳基、偶氮基、重氮基、硝基、环氧基、羰基、杂环基、介离子基、卤素基团、亚氨基、烷基、磺酸基、羟基、酰基、甲酰基、羧酸基、脲基、氨基甲酸酯基和氰基中选择的一种或两种以上的官能团。
3.根据权利要求1所述的改性聚合物基底，其特征在于，所述官能团是全氟烃基。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的改性聚合物基底，其特征在于，所述有机基团是来自具有不饱和碳碳双键的有机化合物的基团。
5.根据权利要求4所述的改性聚合物基底，其特征在于，所述聚合物基底的表面具有凹凸形状。
6.根据权利要求2或3所述的改性聚合物基底，其特征在于，所述聚合物基底的表面具有凹凸形状。
7.根据权利要求1所述的改性聚合物基底，其特征在于，所述聚合物基底的表面具有凹凸形状。
8.一种制造改性聚合物基底的方法，其特征在于，所述方法包括使含有下述组分(a)和组分(b)的处理液与含有具有不饱和碳碳双键的有机组分的聚合物基底的表面相接触的步骤，
所述组分(a)是三氯异氰尿酸；
所述组分(b)是含有不饱和碳碳双键和具有用于对所述聚合物基底的表面赋予功能的官能团的有机基团的化合物，
所述有机基团通过异氰尿酸骨架键合到所述聚合物基底的表面。
9.一种表面处理剂，用于与含有具有不饱和碳碳双键的有机组分的聚合物基底的表面相接触，
所述表面处理剂含有下述组分(a)和组分(b)，
所述组分(a)是三氯异氰尿酸；
所述组分(b)是含有不饱和碳碳双键和具有用于对所述聚合物基底的表面赋予功能的官能团的有机基团的化合物，
所述有机基团通过异氰尿酸骨架键合到所述聚合物基底的表面。
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