JP2018080307A - 樹脂組成物、成形体、画像形成装置用のエンドレスベルト - Google Patents

Abstract

【課題】ポリフェニレンサルファイド樹脂を用いた樹脂成形物が本来持つ優れた物性を維持しつつ、高い引張弾性率も備えた樹脂成形物を与えるポリフェニレンサルファイド樹脂組成物、及びそれを用いた樹脂成形物を提供する
【解決手段】ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）を含むマトリックスと、オレフィン系エラストマーを含むドメインとを有してなる、マトリックス−ドメイン構造を有する樹脂組成物であって、（I）該ポリフェニレンサルファイド樹脂に存在する球晶の平均粒径が１．０μｍ以下であり、（II）該オレフィン系エラストマーの分散平均粒径が１００ｎｍ以下であり、（３）エンタルピーの変化ΔＨが、０．０Ｊ/ｇ以上、３．２Ｊ／ｇ未満である、ポリフェニレンサルファイド樹脂組成物。
【選択図】図１

Description

本発明は樹脂組成物、該樹脂組成物を用いた成形体、及び画像形成装置用のエンドレスベルトに関する。

ポリフェニレンサルファイド樹脂は、優れた耐熱性、難燃性、耐薬品性など、エンジニアリングプラスチックとして優れた性質を有し、射出成形を中心として各種電子・電気部材、機械部品、および自動車部品などで使用されている。ポリフェニレンサルファイド樹脂の柔軟性を改質する方法として軟質樹脂を溶融ブレンドする方法が検討されている。たとえば、特許文献１で開示されているようなポリフェニレンサルファイド樹脂に対してオレフィン系樹脂を添加することが提案されている。

特開2002-226706号公報

本発明者らは、特許文献１の樹脂組成物について検討したところ、このポリフェニレンサルファイド樹脂組成物を成形して成る樹脂成形物は未だ弾性率が十分でないという認識を得た。
そこで本発明の一態様は、ポリフェニレンサルファイド樹脂が本来持つ耐熱性、難燃性、耐薬品性などの優れた物性を維持しつつ、高い引張弾性率も備えた樹脂成形物を与えるポリフェニレンサルファイド樹脂組成物を提供することに向けたものである。
また、本発明の他の態様は、上記ポリフェニレンサルファイド樹脂組成物を用いた成形体、及び画像形成装置用のエンドレスベルトの提供に向けたものである。

本発明の一態様によれば、
ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）を含むマトリックスと、オレフィン系エラストマーを含むドメインとを有してなる、マトリックス−ドメイン構造を有する樹脂組成物であって、
（I）該ポリフェニレンサルファイド樹脂に存在する球晶の平均粒径が１．０μｍ以下であり、
（II）該オレフィン系エラストマーの分散平均粒径が１００ｎｍ以下であり、
（III）該樹脂組成物の示差走査熱量計（ＤＳＣ）による熱分析における１回目の昇温過程であって、温度２５℃から３００℃までの温度範囲を５℃／分の昇温速度で昇温したときに、温度１１０℃〜１３５℃の範囲内に現れるポリフェニレンサルファイド樹脂由来の結晶化による発熱ピークのピーク面積から算出されるエンタルピーの変化ΔＨが、０．０Ｊ/ｇ以上、３．２Ｊ／ｇ未満である、ポリフェニレンサルファイド樹脂組成物が提供される。

また、本発明の他の態様によれば、前記ポリフェニレンサルファイド樹脂組成物が成形されてなる成形体が提供される。
さらに、本発明の他の態様によれば、前記ポリフェニレンサルファイド樹脂組成物が成形されてなる画像形成装置用のエンドレスベルトが提供される。

本発明によれば、耐熱性、難燃性、耐薬品性などの優れた物性を維持しつつ、高い引張弾性率も備えたポリフェニレンサルファイド樹脂組成物、及びそれを用いた成形体及びエンドレスベルトを提供することができる。
その結果、樹脂成形物が特に画像形成装置に使用されるエンドレスベルトにおいて、引張弾性率に優れ、該ベルトの変形および伸縮を制御し、ベルト上に形成されるトナー画像の歪みにより発生する画像不良（色ずれ）を軽減することができる。

本発明の画像形成装置用のエンドレスベルトを中間転写ベルトとして使用した画像形成装置の説明図である。

本発明のポリフェニレンサルファイド樹脂組成物は、以下に説明するポリフェニレンサルファイド樹脂とオレフィン系エラストマーが特定の分散形態を有し、かつポリフェニレンサルファイド樹脂が、特定の結晶状態を有していることが重要である。
ポリフェニレンサルファイド樹脂は、以下「ＰＰＳ樹脂」とも記載し、オレフィン系エラストマーは、以下「ＴＰＯ」とも記載する。
以下詳細に説明をする。

（ＰＰＳ樹脂）
ＰＰＳ樹脂は、化学式（１）に表される、フェニレン単位と硫黄原子が交互に並んでなる構造単位を有するものである。

ＰＰＳ樹脂には、架橋構造を有する架橋型ＰＰＳ樹脂、及び実質的に線状構造を有するリニア型ＰＰＳ樹脂がある。本発明にかかるＰＰＳ樹脂は、上記いずれであってもよいが、高靭性を示すリニア型ＰＰＳ樹脂が特に好適に用いられる。
このようなＰＰＳ樹脂としては、例えば、「トレリナＡ９００」（商品名、東レ（株）製）、「ジュラファイド０２２０Ａ９」（商品名、ポリプラスチックス（株）製）、「ＦＺ‐２１００ 」（商品名、ＤＩＣ（株）製）が挙げられる。

（ＴＰＯ）
ＴＰＯとは、オレフィン樹脂を主成分として、常温においてゴム弾性を示し、高温において可塑化されて各種の成形加工が可能となるエラストマーである。使用されるＴＰＯとしては特に制限はないが、一般的には、ポリプロピレン（ＰＰ）の中に、エチレン‐プロピレンゴムを微分散させたものが、例示される。また、前記ＰＰを、他のポリオレフィンに変えたり、エチレン−プロピレンゴムを他のゴム種に置き換えたものであったり、ポリオレフィンとゴムをグラフト化したものも、ＴＰＯに含まれる。このようなＴＰＯとしては、例えば、「サーモラン」（商品名、三菱化学（株）製）、「エクセリンク」（商品名、ＪＳＲ（株）製）、「ミラストマー」（商品名、三井化学（株）製）が挙げられる。

(その他の添加剤)
前記樹脂組成物には、本発明に係る効果を損なわない範囲内で、添加剤を配合することが可能である。添加剤としては、例えば導電性付与剤、酸化防止剤、熱安定剤、熱老化防止剤、耐侯剤、可塑剤、結晶核剤、流動性改良剤、相溶化剤、紫外線吸収剤、滑剤、離型剤、染料、顔料等の着色剤、難燃剤、難燃助剤などが挙げられる。これらの添加剤を一種以上添加することができる。特に本発明の樹脂組成物が、画像形成装置用エンドレスベルトの製造に使用される場合、通常、導電性付与剤が配合される。導電性付与剤は、配合することによって成形体に導電性を付与できるものであれば特に限定されず、画像形成装置用エンドレスベルトの分野で従来から使用されている公知の導電性付与剤が使用可能である。導電性付与剤の代表的なものとして、電子導電性フィラーが挙げられる。例えば、導電性カーボンブラック、カーボンファイバーやカーボンナノチューブなどカーボン系の無機系導電粉末・繊維などがある。特に、体積抵抗率、機械物性、表面平滑性の観点から、導電性カーボンブラックが特に好ましい。導電性カーボンブラックとしては、具体的には、アセチレンブラック、チャンネルブラック、サーマルブラック、オイルファーネスブラックが挙げられる。導電性カーボンブラックの含有量としては、５〜３０質量％が望ましい。さらに、導電性付与剤として、ポリエーテルエステルアミド等の帯電防止樹脂やパーフルオロブタンスルホン酸カリウム等の金属塩等のイオン導電性付与剤も使用可能である。

（ＰＰＳ樹脂とＴＰＯの分散状態）
樹脂組成物は、ＰＰＳ樹脂がマトリックスを形成し、ＴＰＯがドメインを形成したマトリック−ドメイン構造を有し、ドメインであるオレフィン系エラストマーの分散平均粒径が、１００ｎｍ以下である。これは、マトリックスが結晶化する際に、ドメインの分散平均粒径が１００ｎｍ以下であることにより、当該ドメインが、ＰＰＳ樹脂の結晶化核剤として有効に機能するためであると推定される。

（ＰＰＳ樹脂の結晶状態）
結晶状態にある樹脂は、通常、すべてが結晶化しているわけではなく、一部が結晶化し、非晶部分と結晶部分が混在している状態である。また、結晶部分は、樹脂を構成する高分子鎖が規則的に配列し、高分子鎖間で水素結合を形成することにより、非晶部分に比べて、弾性率が大きい。このため結晶部分の割合が増加すると、弾性率が大きくなる。

本発明に係る樹脂組成物においては、ＰＰＳ樹脂が特定の結晶状態を有している。具体的には、結晶が微細化し、結晶の割合が大きくなっている。
ＰＰＳ樹脂は、結晶化すると、数十μｍから数百μｍの大きさの結晶を形成する。一方、本発明に係る樹脂組成物においては、ＴＰＯの分散平均粒径が１００ｎｍ以下であり、ＴＰＯがＰＰＳ樹脂の結晶の核となり、ＰＰＳ樹脂に存在する球晶の平均粒径が１．０μｍ以下である。なお、結晶の大きさは、サンプルをミクロトーム等で切り出して、偏光顕微鏡で観察することで、計測することできる。

さらに、本発明に係る樹脂組成物は、示差走査熱量計（ＤＳＣ）による熱分析において、以下のエンタルピーの変化ΔＨが、０．０Ｊ/ｇ以上、３．２Ｊ／ｇ未満である。
エンタルピーの変化ΔＨは、２５℃から３００℃までの温度範囲を５℃／分の昇温速度で昇温した場合に、１１０℃〜１３５℃の範囲内に現れるポリフェニレンサルファイド樹脂由来の結晶化による発熱ピークのピーク面積から算出される。
この点について説明する。

結晶部分の割合は、
樹脂の一部又は全部が結晶化している状態から、全部が結晶化している状態へ変換する際のエンタルピーの変化（下記のΔＨ）と
樹脂のほとんどが結晶化していない状態から、全部が結晶化している状態へ変換する際のエンタルピーの変化（下記のΔＨ´）と
の差によって評価することができる。具体的には、下記のような方法を用いて評価する。

第１の昇温過程：
示差走査熱量計（ＤＳＣ）による熱分析により、２５℃から３００℃までの温度範囲を５℃／分の昇温速度で昇温した場合に、１１０〜１３５℃の範囲内に現れるＰＰＳ樹脂由来の結晶化のピークのピーク面積から算出されるエンタルピーの変化をΔＨとする。この結晶化を冷結晶化（Ｃｏｌｄ Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ）と言う。

急速冷却：
このサンプルを、３００℃から２５℃以下まで、２０００℃／分以上の降温速度で冷却し、樹脂のほとんどが結晶化していない状態（非晶質状態）とする。

第２の昇温過程：
その後に、再び２５℃から３００℃まで、５℃／分の昇温速度で昇温した場合に、１１０〜１３５℃の範囲内に現れるＰＰＳ樹脂由来の結晶化（冷結晶化）のピークのピーク面積から算出されるエンタルピーの変化をΔＨ´とする。

（ΔＨ´−ΔＨ）が大であれば、第１の昇温過程開始前のＰＰＳ樹脂の結晶状態と第２の昇温過程開始前のＰＰＳ樹脂の結晶状態との違いが大きい、つまり第１の昇温過程開始前のＰＰＳ樹脂は結晶部分の割合が多い、ということを示し、
（ΔＨ´−ΔＨ）が小であれば、第１の昇温過程開始前のＰＰＳ樹脂の結晶状態と第２の昇温過程開始前のＰＰＳ樹脂の結晶状態との違いが小さい、つまり第１の昇温過程開始前のＰＰＳ樹脂は結晶部分の割合が少ない、ということを示す。

一般的なＰＰＳ樹脂の（ΔＨ´−ΔＨ）は、２０．０Ｊ／ｇ程度である。しかし、本発明においては、１００ｎｍ以下に分散したＴＰＯが、結晶の核となり、ＰＰＳ樹脂の結晶を大量に形成させ得る。そのため、（ΔＨ´−ΔＨ）を、２１．８〜２４．０Ｊ／ｇ、さらには、２４．０〜２５．０Ｊ／ｇとすることができる。その結果として、本発明に係る樹脂組成物は、一般的なＰＰＳ樹脂が有する引張弾性率を超える、高い弾性率を有することとなる。また、本発明に係る樹脂組成物であって、ΔＨ´は、２５．０Ｊ／ｇ程度であり、ΔＨが、３．２Ｊ／ｇより小さい場合、当該樹脂組成物は、本来のＰＰＳ樹脂の引張弾性率を大きく超える引っ張り弾性率を有するものとなる。なお、ΔＨの測定に関し、ＤＳＣによる１回目の昇温過程であって、温度２５℃から３００℃までの温度範囲を５℃／分の昇温速度で昇温したときに、温度１１０℃〜１３５℃の範囲内にポリフェニレンサルファイド樹脂由来の結晶化による発熱ピークが認められない場合には、ΔＨ＝０．０とする。

（樹脂組成物の混練）
本発明に係る樹脂組成物は、ＰＰＳ樹脂がマトリックス、ＴＰＯがドメインを形成し、ドメインの分散平均粒径が１００ｎｍ以下である。かかる樹脂組成物を得るためには、ＴＰＯで構成されるドメインの分散平均粒径が、１００ｎｍ以下となるように、ＰＰＳ樹脂にＴＰＯを分散させる。そのための方法としては、
例えば、ニーダー、ロール、バンバリーミキサーまたは２軸混練機を用い、ＰＰＳ樹脂とＴＰＯを加熱溶融混練する方法が挙げられる。
但し、ＰＰＳ樹脂が溶融する温度域においては、ＴＰＯの溶融粘度が低下するため、ＴＰＯに十分な剪断応力が加わらず、ドメインの分散平均粒径を１００ｎｍ以下に分散させることができない場合もある。
これは、到達粒径が、粘度比に相関するというＴａｙｌｏｒの式（Ｓ．Ｗｕ， Ｐｏｌｙｍ．Ｅｎｇ．Ｓｃｉ． ２７． ３３４， １９８７）で説明することができる。効率よくＴＰＯに、剪断応力をかけ、１００ｎｍ以下にするには、ＰＰＳを一端溶融させた後、融点以下の温度まで、加工温度を下げることでＰＰＳとＴＰＯ双方の粘度を高める方法を用いて混練することができる。混練した樹脂の回収形態としては、押し出した後に切断することで作製されるペレット品や固化した樹脂を粉砕した粉砕品の形態が例示できる。

（樹脂組成物の成形）
本発明に係る成形体は、前記の方法で作製された樹脂組成物を、射出成形法、押出成形法、圧縮成形法など公知の各種成形法に適用することによって、製造可能であり、任意の形状が付与される。形状としては、例えば、ベルト、フィルム、パイプ、繊維、歯車などが挙げられる。本発明で含有されるＰＰＳ樹脂は特定の結晶状態にあるが、これはＰＰＳ樹脂を急冷させないことで達成できる。例えば、８０℃以上の金属に接触させることにより徐々に冷却させることにより達成する。急冷を行った場合、ＰＰＳ樹脂の非晶部分の割合が多くなり、結晶が充分に形成されなくなる。

（用途）
本発明に係る樹脂組成物及び成形体は各種用途に適応できる。その用途の一例を以下に示す。例えば、発電機、電動機、変圧器、変流器、電圧調整器、整流器、インバーター、継電器、電力用接点、開閉器、機遮断機、ナイフスイッチ、他極ロッド、電気部品キャビネットなどの電気機器部品、センサー、ＬＥＤランプ、コネクター、ソケット、抵抗器、リレーケース、小型スイッチ、コイルボビン、コンデンサー、バリコンケース、光ピックアップ、発振子、各種端子板、変成器、プラグ、プリント基板、チューナー、スピーカー、マイクロフォン、ヘッドフォン、小型モーター、磁気ヘッドベース、パワーモジュール、半導体、液晶、ＦＤＤキャリッジ、ＦＤＤシャーシ、モーターブラッシュホルダー、パラボラアンテナ、コンピューター関連部品等に代表される電子部品；ＶＴＲ部品、テレビ部品、アイロン、ヘアードライヤー、炊飯器部品、電子レンジ部品、音響部品、オーディオ・レーザーディスク（登録商標）・コンパクトディスク等の音声機器部品、照明部品、冷蔵庫部品、エアコン部品、タイプライター部品、ワードプロセッサー部品等に代表される家庭・事務電気製品部品；オフィスコンピューター関連部品、電話器関連部品、ファクシミリ関連部品、複写機関連部品、洗浄用治具、モーター部品、ライター、タイプライターなどに代表される機械関連部品：顕微鏡、双眼鏡、カメラ、時計等に代表される光学機器・精密機械関連部品；オルタネーターターミナル、ＩＣレギュレーター、ライトディヤー用ポテンシオメーターベース、排気ガスバルブ等の各種バルブ、燃料関係・排気系・吸気系各種パイプ、エアーインテークノズルスノーケル、インテークマニホールド、燃料ポンプ、エンジン冷却水ジョイント、キャブレターメインボディー、キャブレタースペーサー、排気ガスセンサー、冷却水センサー、油温センサー、ブレーキパットウェアーセンサー、スロットルポジションセンサー、クランクシャフトポジションセンサー、エアーフローメーター、ブレーキパッド摩耗センサー、エアコン用サーモスタットベース、暖房温風フローコントロールバルブ、ラジエーターモーター用ブラッシュホルダー、ウォーターポンプインペラー、タービンベイン、ワイパーモーター関係部品、デュストリビューター、スタータースイッチ、スターターリレー、ウィンドウォッシャーノズル、エアコンパネルスイッチ基板、燃料関係電磁気弁用コイル、ヒューズ用コネクター、ホーンターミナル、電装部品絶縁板、ステップモーターローター、ランプソケット、ランプリフレクター、ランプハウジング、ブレーキピストン、ソレノイドボビン、エンジンオイルフィルター、点火装置ケース等の自動車・車両関連部品等々。

その中でも、例えばＯＡ機器の歯車への利用が例として挙げられる。ＯＡ機器の高精度化・高速化に伴い、動力伝達や作業伝達を行う歯車には、高弾性が求められている。その理由は、駆動時に発生するトルク変動により、歯車の歯にかかる負荷が変動し、歪みが発生し、回転むらが起きる。この回転むらが原因となり駆動部材の動作にむらがおき、色ずれ等が発生することがある。

また本発明の成形体に導電性付与剤を配合し導電性を持たせることで、高い弾性率と高い柔軟性が要求される画像形成装置用エンドレスベルトに好適に使用できる。本発明に係る画像形成装置用エンドレスベルトは、例えば次の画像形成装置に適用できる。
現像装置に単色トナーのみを持つモノカラー画像形成装置、
１つの潜像担持体に対してＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｂ（ブラック）の現像器が備わり、各色の現像器ごとに潜像担持体上での現像およびトナー像の転写ベルトへの一次転写を行うサイクル方式フルカラー画像形成装置、
１つの潜像担持体に対して１つの現像器が備わった各色の画像形成ユニットが直列に配置され、各色の画像形成ユニットごとに潜像担持体上での現像およびトナー像の転写ベルトへの一次転写を行うタンデム方式フルカラー画像形成装置。
本発明の画像形成装置用エンドレスベルトを適用することにより、画像形成装置用エンドレスベルトが駆動時に荷重がかかり発生する変形に起因する画像の色ずれを抑制できる画像形成装置とすることができる。

以下実施例を挙げ、本発明を具体的に示す。
本発明における実施例に用いた原材料は以下のとおりである。
ＰＰＳ：「トレリナ Ａ９００」（商品名、東レ（株）製）
ＴＰＯ：「ＥＳＰＯＬＥＸ ＴＰＥ８２０」（商品名、住友化学（株）製）
ＣＢ：「デンカブラック」（商品名、電気化学工業（株）製）粒状品 カーボンブラック
ＣＡ：「モディパー Ａ１０００」（商品名、日油（株）製） グラフトコポリマー（主鎖：ポリオレフィン、側鎖：ビニル系ポリマー）

（ＰＰＳ樹脂とＴＰＯの分散状態の観察）
各試験片の長辺方向の長さで五等分し、各五等分試験片の中心部からミクロトームを用いて超薄切片を切りだし、透過型電子顕微鏡（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｃｒｏｓｃｏｐｙ：ＴＥＭ）にて２０万倍の倍率で観察される。また、同時にＥＤＸ（Ｅｎｅｒｇｙ Ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ Ｘ−ｒａｙ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ） を用いて元素分析を行い、ＰＰＳ樹脂がマトリックス、ＴＰＯがドメインであることを確認できる。さらに、各試験片のうち任意の２０個の粒子についてそれぞれ輪郭線上の任意の２点間の距離のうち最大の距離（最大径）をＴＰＯの粒径として、合計１００点のＴＰＯの粒径から個数平均のメジアン径（Ｄ_５０）の値を本発明における平均粒径と定義した。

（ＰＰＳ樹脂の球晶の観察）
各試験片の長辺方向の長さで五等分し、各五等分試験片の中心部からミクロトームを用いて超薄切片を切りだし、偏光顕微鏡（２００倍）を用いて観察される。各試験片の任意の１０点の球晶の、輪郭線上の任意の２点間の距離のうち最大の距離（最大径）を球晶サイズとして、合計５０点の球晶粒径から個数基準のメジアン径（Ｄ５０）を本発明における平均球晶サイズと定義した。

（結晶化ピークの測定）
結晶化ピークを測定するための熱分析は、ＭＴＴＬＥＲ ＴＯＬＥＤＯ社製 ＤＳＣ８２３を用いて行った。測定は、各試験片から約１０ｍｇ切り出し、窒素気流下、２５℃から３００℃まで、５℃／分の昇温速度で昇温する条件で行った。窒素流量は８０ｍＬ／分とした。この段階で検出された結晶化ピークから、結晶化ピーク温度及び結晶化ピーク熱量を求めた。ここで、結晶化ピーク温度はピークトップ温度（℃）である。結晶化ピーク熱量ΔＨ（Ｊ／ｇ：結晶化のピークのピーク面積から算出されるエンタルピーの変化）は、ベースラインと、ベースラインに対して変化した熱量変化を示す曲線とに囲まれたピーク面積から算出した。ＤＳＣが描く前記曲線はブロードな曲線又は鋭利な曲線のいずれをも含む。また、ベースラインとは、１００〜１５０℃の範囲において、前記曲線に対して引くことのできる接線であって、結晶化ピークの逆側に引くことのできる接線を言う。また、ピークトップ温度とは、ベースラインと平行に直線を引き、熱量変化を示す曲線との接線との交点に対応する温度とした。

（引張弾性率）
ＪＩＳ Ｋ７１１３に準ずる試験方法で算出した。引張試験機 ストログラフＥII−Ｌ（商品名、（株）東洋精機製作所製）で、引張りモード、引張速度１０ｍｍ／分、つかみ間隔５０ｍｍ、測定環境雰囲気２３±２℃、５０±５％で実施した。

（耐衝撃性）
成形によりノッチを付けてＪＩＳ Ｋ７１１０に準ずる試験方法でノッチ付きアイゾット衝撃強度の測定を行った。
衝撃試験機（（株）東洋精機製作所製 ユニバーサル衝撃試験機ＤＧ−ＵＢ型）で、持ち上げ角度１５０°、使用ハンマ０．５Ｊとした。

（駆動ムラ評価）
歯車噛合回転角伝達誤差測定機（（株）小笠原プレシジョンラボラトリー製）を用いて、ＪＩＳ Ｂ１７０２‐１に準じて、下の条件にて片歯噛合い試験を行った。
［測定条件］
測定条件相手歯車：モジュール０．６、ピッチ円直径６０ｍｍ、歯数１００、ねじれ角２０度のはす歯金属歯車
軸間距離６２．１５７ｍｍ、トルク０．２〜０．７８Ｎ・ｍ、回転数３００ｒｐｍ
負荷トルクあたりの全かみ合い誤差変化値を以下の式から計算し、下記基準で評価した。

［負荷トルクあたりの全かみ合い誤差変化値］
負荷トルクあたりの全かみ合い誤差変化値＝｛（０．７８Ｎ・ｍの全噛み合い誤差）−（０．２Ｎ・ｍの全噛み合い誤差）｝／（０．７８Ｎ・ｍ−０．２Ｎ・ｍ）
［評価基準］
ランクＡ：０．４分／Ｎｍ未満
ランクＢ：０．４分／Ｎｍ以上１．０分／Ｎｍ未満
ランクＣ：１．０分／Ｎｍ以上

（繰返しの耐屈曲性）
ＪＩＳ Ｐ８１１５に準拠し、試験片を幅１０ｍｍ、長さ１００ｍｍの大きさに切断し、ＭＩＴ形耐折試験機（（株）安田精機製作所製Ｎｏ．３０７ ＭＩＴ形耐折度試験機）を用いて下記の条件で、破壊までの回数を測定した。
測定条件：折り曲げ速度 １８０回／分、回転角度 左右１３５°、引張荷重 ９．８Ｎ。

図１は、本実施例に係る画像形成装置の模式的な断面図である。本実施例の画像形成装置は、電子写真方式を利用してフルカラー画像を形成することのできる、中間転写方式を採用したタンデム型のレーザービームプリンターである。画像形成装置は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の４色に対応して設けられた４つの画像形成部１００Ａ〜Ｄを有する。本実施例では、各画像形成部１００Ａ〜Ｄの構成及び動作は、使用するトナーの色が異なることを除いて実質的に同じである。

画像形成部１００には、像担持体として感光ドラム１０１が設けられている。感光ドラム１０１は、図中矢印Ｒ１の方向に、所定の周速度（プロセススピード）で回転駆動される。感光ドラム１０１の周囲には、その回転方向に沿って順に、次の各手段が配置されている。まず、帯電手段として回転可能なローラ状の帯電部材である帯電ローラ（回転体）１０２が配置されている。次に、露光手段として露光装置（レーザースキャナ）１０３が配置されている。次に、現像手段として現像装置１０４が配置されている。次に、一次転写手段としてローラ状の一次転写部材である一次転写ローラ１１０が配置されている。次に、感光体クリーニング手段としてクリーニングブレード１１５が配置されている。

また、各画像形成部１００の感光ドラム１０１と対向するようにして、中間転写体としての中間転写ベルト１０６が配置されている。中間転写ベルト１０６は、複数の張架ローラ（支持ローラ）である二次転写対向ローラ１０７、テンションローラ１０８、及び駆動ローラ１０９に所定の張力をもって掛け回されており、図中矢印Ｒ２の方向に回転（周回移動）する。二次転写対向ローラ１０７と対向する位置には、二次転写手段としてのローラ状の二次転写部材である二次転写ローラ１１１が配置されている。テンションローラ１０８と対向する位置には、中間転写体クリーニング手段としてのベルトクリーニング装置のクリーニングブレード１１３が配置されている。

画像形成動作が開始されると、回転する感光ドラム１０１の表面が、帯電ローラ１０２によって一様に帯電される。このとき、帯電ローラ１０２には、帯電電圧印加手段としての帯電電源（図示せず）より、所定の帯電バイアス（帯電高圧）が印加される。帯電された感光ドラム１０１の表面は、各画像形成部１００に対応する分解色の画像信号（画像情報）に従ってレーザースキャナー１０３から照射されたレーザー光により走査露光される。これにより、感光ドラム１０１上に、各画像形成部１００に対応する画像信号に応じた静電潜像が形成される。感光ドラム１０１上に形成された静電潜像は、現像装置１０４内のトナー１０５によってトナー像として現像される。

感光ドラム１０１上に形成されたトナー像は、中間転写ベルト１０６上に転写（一次転写）される。このとき、一次転写ローラ１１０には、一次転写電圧印加手段としての一次転写電源（図示せず）より、一次転写バイアスが印加される。フルカラー画像の形成時には、各感光ドラム１０１上に形成されたトナー像が、順次に重ね合わせるようにして中間転写ベルト１０６上に転写（一次転写）される。こうして、中間転写ベルト１０６上に、４色のトナー像が重ね合わされた多重トナー像が形成される。一次転写後に感光ドラム１０１の表面に残ったトナー（一次転写残トナー）は、クリーニングブレード１１５によって感光ドラム１０１上から除去される。

一方、中間転写ベルト１０６上のトナー像の移動とタイミングに合わせて、転写材収納カセット（図示せず）に収容された転写紙１１２が、供給ローラ（図示せず）などによって搬送される。そして、中間転写ベルト１０６上の多重トナー像は、二次転写ローラ１１１の作用により、転写紙１１２上に一括して転写（二次転写）される。このとき、二次転写ローラ１１１には、二次転写電圧印加手段としての二次転写電源（図示せず）より、二次転写バイアスが印加される。

トナー像が転写された転写紙１１２は、定着手段としての定着装置（図示せず）へと搬送部材などにより搬送され、定着装置によって加熱、加圧されることで溶融、混合されて転写紙１１２に定着され、フルカラーの記録画像となる。その後、転写紙１１２は画像形成装置の装置本体の外部に排出される。
また、二次転写後に中間転写ベルト１０６に残ったトナー（二次転写残トナー）は、クリーニングブレード１１３によって中間転写ベルト１０６上から除去されて、廃トナーボックス１１４に回収される。

（画像評価）
画像形成装置用エンドレスベルトを図１に記載の中間転写ベルトとして利用した画像形成装置に組み込み、色ずれの画像不良の発生有無を確認した。方法は下記のとおりである。
Ａ４用紙の中央部に、線幅（線の太さ）１００μｍ、長さ５ｍｍの横線を、４色（イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック）横一列に並べ、これを１行とする。そして、該行を用紙の縦方向に２ｍｍづつずらし、合計１３０行描画した（Ａ４用紙の上下両端部約２０ｍｍを空白とし、中央部２５８ｍｍに画像を出力）。各行において、４本の線の縦方向のずれ量を測定し、ずれ量の最大値を、そのページ内における色ずれ量（μｍ）とした。一般的に色ずれは、１５０μｍ以上では容易に認知可能であるため、１００μｍ以下にすることが望ましい。さらに望ましくは５０μｍ以下とすることにより、色ずれによる文字のにじみや、プロセスカラー（２色以上の混合色）の色味シフトが目立たなくなる。「色味シフト」とは、色調がずれることを意味する。

色ずれ量による判定基準は以下の通りである。
ランクＡ：５０μｍ以下
ランクＢ：５０μｍより大きく１００μｍ以下
ランクＣ：１００μｍより大きく１５０μｍ以下
ランクＤ：１５０μｍより大きい

（混練工程）
表１に示す配合で各原料をタンブラーミキサー（（株）セイワ技研製ＴＭＳ−３６Ｓ）を用いて、予め均一ブレンドを行い、ブレンド物を２軸混練押出し機（（株）池貝製ＰＣＭ３０）にて溶融混練して、ストランドカッターを用いてペレットを作製した。溶融混練時の加工温度は、上流より、シリンダ１〜１１の１１ヶ所で、設定することが可能であるが、今回は、樹脂を溶融させるシリンダ１〜５を３００℃、シリンダ６〜１１を、混練温度としてそれぞれ設定した。またスクリュー回転数は２００ｒｐｍとした。

・成形
〈実施例１〜７および比較例１〜５〉
前記ペレットを用いて、実施例１〜７および比較例１〜５においては、射出成形機（日精樹脂工業（株）製 ＦＮＸ１４０）を使用し、シリンダ温度を３００℃とし、金型温度を表１のようにそれぞれ設定した。そして、多目的試験片（ＪＩＳ Ｋ ７１３９ １Ａ形 ｔ４ｍｍ）および駆動ムラ評価用はす歯歯車（モジュール０．６、歯数１００、圧力角２０度、ねじれ角２０度）を作製した。ここで作製された試験片およびはす歯歯車の特性評価結果も表１〜３に示した。なお、表１〜３のΔＨ（Ｊ／ｇ）は、結晶化による発熱ピークのピーク面積から算出されるエンタルピーの変化を示す。

〈実施例８〉
前記ペレットを用いて、実施例８においては、圧縮成形機（（株）東本製作所製）を使用し、金型温度３００℃ 冷却速度１５℃／分の条件で、前記の多目的試験片を作製した。
ここで作製された試験片の特性評価結果も表２に示した。

実施例１〜８で作製したＰＰＳ樹脂組成物においては、比較例１〜５で作製したＰＰＳ樹脂組成物と比較して高い引張弾性率を得ることができた。また、実施例１〜８で作製したＰＰＳ樹脂組成物を用いた歯車は負荷トルクあたりの全かみ合い誤差変化値が比較例１〜５で作製したものと比較して優れていた。このため、駆動時に発生する負荷の変動による回転むらが発生しにくく、ＯＡ機器の歯車として好適に使用できる。

〈実施例９〜２０および比較例６〜１２〉
前記ペレットを表５〜９で示される条件で、環状形のダイスの配置された下記の単軸押出し機を用いて溶融可塑化し、環状形のダイより、直径２３０ｍｍ，厚さ８５μｍの円筒形状のチューブに押し出し、画像形成装置用エンドレスベルトを作製した。
単軸押出し機：（株）プラスチック工学研究所製ＧＴ−３．２
このときの樹脂の押出し速度と吐出樹脂の引き取り速度との比率を一定に保った状態で、両者を変化させても、厚みが維持できる。一方で引き取り速度によって、樹脂の冷却速度が変わるので、冷却速度を変えることで結晶化を変化させた。ここで作製された画像形成装置用エンドレスベルトの特性評価結果も表５〜９に示した。なお、表４〜８のΔＨ（Ｊ／ｇ）は、結晶化による発熱ピークのピーク面積から算出されるエンタルピーの変化を示す。

実施例９〜２０においては、画像形成装置用エンドレスベルトとしての引張弾性率を高いレベルで十分満たす特性を有するエンドレスベルトが得られた。
一方、比較例６〜１２においては、ＰＰＳの平均球晶サイズは微細となったが、引張弾性率が十分満足するものではなく、画像評価でも、ベルトの伸び起因と考えられる色ずれの画像不良が発生した。これは、ＴＰＯではなくＣＢが結晶核剤となりＰＰＳ樹脂の球晶が微細化したため、ＰＰＳ樹脂との親和性が悪く、ＰＰＳとＣＢとの界面において剥離が生じてしまったためであると考えられる。

すなわち、高い引張弾性率を持つ画像形成装置用エンドレスベルトを得るためには、ＰＰＳ樹脂とＴＰＯが特定の分散形態を有し、かつＰＰＳ樹脂が特定の結晶状態を有することが必要である。

本発明の樹脂組成物は、電気電子部品、自動車部品、一般機械部品など広い分野に適用できる。本発明の成形体、特に本発明の画像形成装置用のエンドレスベルトは、複写機、プリンター等の画像形成装置において用いられる感光体ベルトの基材、中間転写ベルト、転写ベルト、メディア吸着搬送ベルトとして好適に利用することができる。

１００ 画像形成部
１０１ 感光ドラム
１０２ 帯電ローラ
１０３ レーザースキャナー
１０４ 現像装置
１０５ トナー
１０６ 中間転写ベルト
１０７ 二次転写対向ローラ
１０８ テンションローラ
１０９ 駆動ローラ
１１０ １次転写ローラ
１１１ ２次転写ローラ
１１２ 転写紙
１１３、１１５ クリーニングブレード
１１４ 廃トナーボックス

Claims (5)

1. ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）を含むマトリックスと、オレフィン系エラストマーを含むドメインとを有してなる、マトリックス−ドメイン構造を有する樹脂組成物であって、
   （I）該ポリフェニレンサルファイド樹脂に存在する球晶の平均粒径が１．０μｍ以下であり、
   （II）該オレフィン系エラストマーの分散平均粒径が１００ｎｍ以下であり、
   （III）該樹脂組成物の示差走査熱量計（ＤＳＣ）による熱分析における１回目の昇温過程であって、温度２５℃から３００℃までの温度範囲を５℃／分の昇温速度で昇温したときに、温度１１０℃〜１３５℃の範囲内に現れるポリフェニレンサルファイド樹脂由来の結晶化による発熱ピークのピーク面積から算出されるエンタルピーの変化ΔＨが、０．０Ｊ/ｇ以上、３．２Ｊ／ｇ未満である、
   ことを特徴とするポリフェニレンサルファイド樹脂組成物。
2. 前記樹脂組成物の示差走査熱量計（ＤＳＣ）による熱分析において、２回目の昇温過程における前記ＰＰＳ由来の結晶化による発熱ピークのピーク面積から算出されるエンタルピーの変化ΔＨ´と、前記ΔＨとの差（ΔＨ´−ΔＨ）が、２１．８Ｊ／ｇ以上、２５．０Ｊ/ｇ以下である請求項１に記載のポリフェニレンサルファイド樹脂組成物。
3. 前記（ΔＨ´−ΔＨ）が、２４．０Ｊ/ｇ以上、２５．０Ｊ/ｇ以下である請求項２に記載のポリフェニレンサルファイド樹脂組成物。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載のポリフェニレンサルファイド樹脂組成物が成形されてなることを特徴とする成形体。
5. 請求項１〜３のいずれか一項に記載のポリフェニレンサルファイド樹脂組成物が成形されてなることを特徴とする画像形成装置用のエンドレスベルト。