专利名称:树脂组合物、模制件、电子照相转印膜和成像装置的制作方法
技术领域:
本发明涉及一种聚苯硫醚树脂组合物和由所述树脂组合物制成的模制件,尤其涉及电子照相转印带。更具体地,本发明涉及具有通常以冲击强度、拉伸长度等为代表的优异韧性并且当碳分散在其中时显示良好均匀分散性的聚苯硫醚树脂组合物,以及由该树脂组合物制得的模制件,尤其是电子照相转印带。
背景技术:
聚苯硫醚树脂(下文称作“PPS树脂”)具有作为工程塑料材料的合适性质,如优异的耐热性、阻燃性、刚性、耐化学性和电绝缘性,并主要以注射成型产品的形式用于各种电气和电子部件、机械部件和机动车部件。然而,与其它工程塑料材料如聚酰胺树脂相比,PPS树脂的韧性不足。出于该原因,在大多数情形下,PPS树脂常与增强剂如玻璃纤维组合使用以改善其强度。
然而,近年来,为了满足轻量、表面光滑度等性能的要求,强烈需要作为非增强材料而不使用玻璃纤维等的PPS树脂和需要具有优异韧性的非增强PPS材料。
作为改善非增强PPS材料韧性的方法,含有聚酰胺树脂的PPS树脂组合物是已知的。例如在JP-B-59-1422、JP-A-53-69255和JP-A-6-49356中所描述的,已经进行了多种尝试以通过在PPS中共混韧性优异的材料来改善PPS的韧性。如果PPS和聚酰胺象糖溶解在水中一样均匀溶解,则该问题可通过使用如上所述的技术进行解决。然而,如在J.MACROMOL.SCI.PHYS.,B41(3),407-418(2002)中,Jung-Bum An,Takeshi Suzuki,Toshiaki Ougizawa,Takashi Inoue,Kenji Mitamura和Kazuo Kawanishi所描述的,PPS与聚酰胺共混时,两种组分很难彼此相容,而且已经证实尽管只有尼龙46在300℃以上的高温下才能够与其相容,但当冷却后会发生相分离。众所周知,聚合物和弹性体共混时,如果两种组分可彼此相容,则物理性能获得明显的改善;然而,如J.MACROMOL.SCI.PHYS.,B41(3),407-418(2002)中所描述的,在PPS中还没有发现这样的组合。结果,与另一种弹性体的共混不能成为有效的用于改善强度性质的手段,其倾向于削弱PPS所拥有的高弹性模量以及其它优异性能,如燃烧性质。
另一方面,JP-A-9-291213和JP-A-62-197422已经公开了具有优异机械强度的氧化交联PPS树脂,该树脂抑制焊接裂缝的发生;然而,该树脂的韧性性质如拉伸长度和冲击强度并不一定优异。另一个问题是氧化交联处理不能有效地用于在连续加工工艺(如挤塑工艺)中获得的模制件的应用中。
在将PPS树脂组合物应用于电子照相术中所用的转印带时,必须加入导电剂(如碳)以使得树脂的电导率设置在均匀的半导体区域中;然而,PPS树脂的碳分散性并不优异,并且具有缺点是挤塑中碳的分散状态改变产生不均匀的电导率。转印带中电导率的不均匀性导致持久印刷时字符影像损失和调色剂扩散。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种具有优异的韧性而不必含有任何增强剂的聚苯硫醚树脂组合物。
本发明的另一个目的是提供一种具有优异的韧性而不必含有任何增强剂并且对添加剂(尤其是导电剂,如碳)显示优异的均匀分散性的聚苯硫醚树脂组合物,模制件和电子照相转印带。
本发明的再一个目的是提供一种具有优异的韧性和均匀电导率的电子照相转印带。
本发明的又一个目的是提供一种可抑制字符影像损失和调色剂扩散的成像装置。
本发明提供一种树脂组合物,其包含聚苯硫醚树脂和25℃下的χ-参数小于1.3的尼龙树脂,该树脂组合物具有一个玻璃化转变温度。
图1是显示当通过使用DSC法测量本发明的PPS树脂组合物时热量变化的一个实施例图。
图2是图1关键部分的放大图,其解释用于确定玻璃化转变温度的方法。
图3是显示通过使用DSC法测量根据现有技术的PPS树脂组合物时热量变化的一个实施例的图。
图4是显示通过使用DSC法测量本发明的PPS树脂组合物时热量变化的一个实施例的图。
图5是显示本发明成像装置的一个实施例的示意性结构图。
具体实施例方式 本发明涉及一种含有聚苯硫醚树脂和25℃下的χ-参数小于1.3的尼龙树脂的树脂组合物,该树脂组合物的特征在于具有一个玻璃化转变温度,本发明还涉及一种由该树脂组合物制得的模制件,尤其是电子照相转印带,和配有所述转印带的成像装置。
本发明的聚苯硫醚树脂组合物实现了聚苯硫醚树脂和尼龙树脂之间的相容性,从而使得所得的树脂组合物仅具有一个玻璃化转变温度。出于该原因,允许有效地发挥尼龙树脂所固有的高韧性。还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由该树脂组合物制得的模制件能够具有添加剂的均匀分散性。结果,在模制件尤其是作为用于电子照相体系成像装置中的转印带并且添加剂作为导电剂(如碳)的情形下,转印带能够获得均匀的电导率,从而通过使用所述转印带,可以防止字符影像损失和调色剂扩散。
本发明的树脂组合物的特征在于含有聚苯硫醚树脂(下文称作PPS树脂)和尼龙树脂并具有一个玻璃化转变温度。由于PPS树脂和尼龙树脂彼此有效地相容的原因,本发明的树脂组合物尽管含有至少两种树脂,但其仅具有一个玻璃化转变温度。因此,本发明的树脂组合物能够兼具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的韧性和表面光泽性。
本文中,“只具有一个玻璃化转变温度”是指仅有一个玻璃化转变温度存在,更具体地,当对树脂组合物进行差示扫描量热分析(下文称作DSC)时,该组合物在50℃-200℃的区间内只显示一次玻璃化转变。图1是显示当通过使用DSC法测量本发明的PPS树脂组合物时热量变化的一个实施例的图,横轴代表温度的变化,纵轴代表热量的变化,基线上方表示放热,基线下方表示吸热。例如,如图1所示的图中,在82℃附近,基线以基本上平行的方式向吸热侧变化,表明发生了玻璃化转变。在本发明中,在50℃-200℃的区间内仅出现一次表明玻璃化转变的这种基线变化。在图1中,在100℃-150℃的区间内观察到的尖峰表明PPS的结晶化。此处,用于DSC法的测量装置没有特别限制。在测量条件中,升温速率是重要的,测量过程需要以5℃/分钟进行。当升温速率太快或太慢,Tg的形状会变差,或者Tg的测量过程有时不可行。只要在上述测量条件下测量的Tg只能得到一次,则该树脂组合物就在本发明的范围之内,并能够实现本发明的目的。
本发明的树脂组合物具有的唯一的玻璃化转变温度优选设置为88℃以下,尤其为80-88℃,更优选83-87℃。
图2是图1关键部分的放大图,以与低温侧基线平行画平行线使得该平行线与高温侧基线重叠,在相当于上述平行线距离(L)的1/2高度(L/2)处画直线,由L/2直线和吸热曲线的交叉点可得玻璃化转变温度(Tg)。
图3是显示观察到两个Tg(与PPS树脂和尼龙树脂有关)的实施例,因为观察到分别具有以基本上平行的方式向吸热侧变化的基线的两个玻璃化转变点,所以用于测量的树脂组合物在本发明的范围之外。因为该树脂组合物不具有PPS树脂和尼龙树脂有效地彼此相容的结构,因此不能提供足够的韧性。甚至在添加剂如碳预先与该树脂组合物共混的情况下,添加剂也不能在其中均匀地分散。
在本发明中,如图4所示,有时在低于Tg的温度区域观察到尼龙树脂的结晶峰。在这种情况下,由于只观察到基线以基本平行的方式向吸热侧变化的一个玻璃化转变点,因此用于测量的树脂组合物在本发明的范围之内。
用于本发明的PPS树脂是有效地用作所谓工程塑料材料的聚苯硫醚。尽管没有特别限制,但考虑到改善熔体流动性,以通过使用凝胶渗透色谱法测得的分子量分布中的峰值分子量计,PPS树脂的分子量优选设置为5000-1000000,尤其为45000-90000。
PPS树脂的制造方法没有特别限制,例如可使用已知的制造方法,如公开在JP-B-52-12240和JP-A-61-7332中的那些方法。
PPS树脂可以以来自Toray Industries,Inc.,Dainippon Ink &Chemicals,Incorporated等的市售聚苯硫醚产品获得。
在不削弱本发明效果的范围内,可在应用之前对PPS树脂进行各种处理。例如所述处理包括在惰性气氛(如氮气)或减压下的热处理,通过使用热水等的洗涤处理,和通过使用含官能团化合物如酸酐、胺、异氰酸酯和含官能团的二硫化物化合物的活化处理。
在本发明中尼龙树脂是指也称作聚酰胺的树脂,使用那些在25℃下χ-参数小于1.3、特别是0.01至小于1.3的尼龙树脂。
χ-参数是表示两种聚合物组分的相容度的参数,在本发明中表示基于PPS树脂的值。χ-参数越大,说明树脂越难与参比树脂相容,该参数越小,树脂越容易与参比树脂相容。然而,并不是说本发明所用的χ-参数小于1.3的尼龙树脂容易与PPS树脂相容。PPS树脂和尼龙树脂是常规认为很难相容的树脂组合。
由于χ-参数还随聚合物的侧链基团而改变,因此本发明说明书中的尼龙树脂的χ-参数可通过使用J-OCTA(由Japan Research Institute,Ltd制造)执行SUSHI程序获得。
对于尼龙树脂没有特别限制,只要聚酰胺相对所使用的PPS树脂的χ-参数落入上述范围内即可,而且可使用各种聚酰胺。其具体实例包括由内酰胺(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-氨基十一烷酸和12-氨基十二烷酸)的聚酰胺;衍生自脂族、脂环族和芳香族二胺与脂族、脂环族或芳香族二羧酸的聚酰胺,所述脂族、脂环族和芳香族二胺如乙二胺、丁二胺、己二胺、十一撑二胺、十二撑二胺、2,2,4-/2,4,4-三甲基己二胺、1,3-和1,4-双(氨基甲基)环己烷、双(4,4’-氨基环己基)甲烷、间亚二甲苯基二胺和对亚二甲苯基二胺,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-环己烷二酸、间苯二酸、对苯二酸和二聚酸,或其酸衍生物,如其酰卤(例如酰氯);和其共聚的聚酰胺;其混合的聚酰胺等。在本发明中,其中有效地使用聚己二酰丁二胺(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),以及可以有效使用主要含有这些聚酰胺材料的共聚聚酰胺。
尼龙树脂的聚合度没有特别限制,例如取决于使用目的,任选相对粘度为2.0-5.0(1g聚合物溶解在100mL的98%浓硫酸中,在25℃测量相对粘度)的聚酰胺。
尼龙树脂的聚合方法没有特别限制,通常可采用已知的熔融聚合法、溶液聚合法及其组合方法。
尼龙树脂也可作为商业产品获得,如MXD(Mitsubishi Gas ChemicalCompany Inc.,)、尼龙46(DSM Japan Engineering Plastics)、
(Dupontde Nemours and Company)。
只要本发明的目的可以实现,则PPS树脂与尼龙树脂的混合比例没有特别限制,可例如设置为1-99%重量的PPS树脂对99-1%重量的尼龙树脂,通常设置为60-99%重量的PPS树脂对40-1%重量的尼龙树脂。尤其是在树脂组合物应用到电子照相转印带上时,考虑到韧性,优选使用90-99%重量的PPS树脂对10-1%重量的尼龙树脂的混合比例。考虑到阻燃性,优选使用75-99%重量的PPS树脂对25-1%重量的尼龙树脂的混合比例。考虑到高弹性模量,优选使用80-99%重量的PPS树脂对20-1%重量的尼龙树脂的混合比例。以PPS树脂与尼龙树脂的总量作为100%重量来表示混合比例。
本发明的树脂组合物可通过将含有PPS树脂和尼龙树脂的混合物熔融捏合然后将所捏合的物质快速冷却的方法进行制备。换句话说,本发明的树脂组合物可通过将含有PPS树脂和尼龙树脂的混合物熔融捏合后,再将所捏合的物质快速冷却的方法进行制备(第一熔融捏合工序)。通过熔融捏合工序,使尼龙分子挤入并侵入PPS分子之间,通过快速冷却使得这样形成的尼龙分子的细分散态得以有效地保持。结果,获得了PPS树脂和尼龙树脂之间的增容作用从而使得只有一个Tg出现。下述的描述将讨论PPS树脂的混合比例大于尼龙树脂的混合比例情况下的增容现象;然而,在PPS树脂的混合比例小于尼龙树脂的混合比例的情况下,也可适用下述对增容现象的同样描述,只要将“PPS分子”和“尼龙分子”彼此互换即可。
在第一熔融捏合工序中待熔融捏合的混合物可以是至少含有PPS树脂颗粒和尼龙树脂颗粒的简单共混的混合物(预混合工序);或者是通过冷却方法没有特别限制的常规熔融捏合方法将至少PPS树脂和尼龙树脂预熔融捏合、冷却和粉碎获得的捏合混合物(预熔融捏合工序)。
在第一熔融捏合工序中,希望使用较大的剪切力进行捏合。例如,在使用双螺杆挤出捏合机KTX 46(由Kobe Steel.,Ltd.制造)的情形下,剪切力优选通过使用200rpm以上的螺杆转数而获得。在剪切力太小的情形下,由于尼龙分子没有达到细分散态,因此不可能充分地获得相容状态。第一熔融捏合工序的熔融捏合温度设置为高于PPS树脂和尼龙树脂的熔点,且通常设置为270-380℃。对于在第一熔融捏合工序中使用的熔融捏合机没有特别限制,只要能够加热到上述温度并能够施加较大的剪切力即可,例如可使用单螺杆或双螺杆挤出捏合机、Van Bally混合器、捏合机、混合辊等。
快速冷却工序可通过将捏合物原样浸入0~60℃温度的水中获得。快速冷却工序可通过使用-40~60℃的气体或通过将捏合物与-40~60℃的金属接触而进行。例如,在没有进行快速冷却工序的情形下,即例如在室温冷却捏合物的情形下,PPS分子和尼龙分子之间在相对长的冷却时间中发生了相分离,由于尼龙分子的细分散态没有得到有效保持,因此不能充分实现增容。
通常将快速冷却的捏合物粉碎为丸粒,以便在随后工序中容易处理。
本发明的模制件可通过用各种已知的成型方法中的任一种以将通过上述方法(成型方法)制造的树脂组合物制备成任意形状而制造,例如通过注射成型法、挤出成型法、压缩模制法、吹塑成型法和注射-压缩模制法。例如,形状的实例包括如带(尤其是无缝环形带)、薄膜、管和纤维等形状。对于成型方法,尤其是注射成型法和挤出成型法是希望使用的。在本发明中,使用任意这些成型工序的情况下,在成型工序之后实施快速冷却工序。通过实施快速冷却工序,树脂组合物中PPS树脂与尼龙树脂之间的相容状态也在模制件中得以有效地保持,从而使得模制件仅有一个Tg。不实施快速冷却工序,在较长的冷却时间过程中,在PPS分子以及在尼龙分子中将会发生聚集,结果由于尼龙分子的细分散状态不能得到有效保持,而获得不能充分实现相容性的模制件。使用与第一熔融捏合工序中的快速冷却方法相同的方法来实现该快速冷却工序。
通过第一熔融捏合工序获得树脂组合物后,可在成型工序之前进行第二熔融捏合工序。这样,丸粒的均匀性进一步改善以致于可实现电阻稳定性。
除了捏合时的剪切力不受限制以外,第二熔融捏合工序与第一熔融捏合工序相同。即,该熔融捏合工序可通过使用相对小的剪切力进行,捏合物快速冷却,并且通常粒化。在第二熔融捏合工序中,树脂组合物的相容状态也得以有效地保持。第二熔融捏合工序可重复进行。
在本发明的树脂组合物和模制件中,可混入常规的添加剂如导电剂、抗氧化剂、热稳定剂、润滑剂、结晶成核剂、防紫外线剂、着色剂和阻燃剂和少量的其它种类聚合物,只要不削弱本发明的效果即可。为了控制PPS的交联度,可混入常用的过氧化剂和交联促进剂如公开在JP-A-59-131650中的硫代膦酸金属盐,或者交联抑制剂如公开在JP-A-58-204045和JP-A-58-204046中的二羧酸二烷基锡和氨基三唑。尤其是当本发明的树脂组合物用于制造电子照相转印带时,或当本发明的模制件形成电子照相转印带时,通常将导电剂混入其中。在本发明的树脂组合物和模制件中,由于可改善PPS树脂和尼龙树脂之间的相容性,因此在共混导电剂时实现了导电剂的均匀分散。结果,该模制件允许在其整体中具有均匀的电导率。尤其是在模制件形成电子照相无缝环形转印带的情形下,转印带在其整个范围内具有均匀的电导率。
对于导电剂没有特别的限制,只要能够通过在模制件中共混导电剂而赋予模制件导电性即可,可使用常规用于电子照相转印带领域中的任何已知的导电剂。所述导电剂的具体实例包括炭黑、导体或半导体金属氧化物细颗粒、导电聚合物等。
添加剂(尤其是导电剂)的混合比例相对于树脂组合物的总量为1-30%重量,优选为5-20%重量。在混入两种或更多种添加剂的情形下,每种添加剂的混合量可设置在上述范围内。
如果必要的话,可将纤维状和/或颗粒状的增强剂混入本发明的树脂组合物和模制件中,尽管其不是必要组分。相对于总计100重量份的PPS树脂和尼龙树脂可混入不超过400重量份的该增强剂。通常,增强剂共混量为10-300重量份,以使得强度、刚性、耐热性、尺寸稳定性等可进一步改善。
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、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,它们可具有中空结构。
两种或更多种增强剂可组合使用,如果必要的话,可以在使用前用基于硅烷的偶联剂、基于钛的偶联剂等对这些增强剂进行预处理。
通常,将添加剂预先加入到要进行第一熔融捏合工序的混合物中并混合;然而,添加剂也可在预熔融捏合工序或第二熔融捏合工序之前单独加入并立即混合,或者添加剂可通过使用侧进料器在这些工序中加入并混合。尤其是在添加剂混合量小的情形下,可在成型工序之前即刻加入并混合。
本发明的树脂组合物和树脂模制件可用于各种应用。这些应用的实例包括电气装置部件如发电机、发动机、变压器、变流器、调压器、整流器、反相器、继电器、电源触点、开关、断路器、闸刀开关、多极杆和电气元件箱;电子部件,典型地由下述代表传感器、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、各种接线板、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、磁头基座、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;家用和办公用电气产品部件,典型地由下述代表VTR部件、电视机部件、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、电冰箱部件、空调部件、打字机部件和文字处理机部件;与机械相关的部件,典型地由下述代表办公计算机相关部件、电话相关部件、传真相关部件、打印机相关部件、洗涤工具、发动机部件、打火机和打字机;光学装置和精密机械相关部件,典型地由下述代表显微镜、双目镜、照相机和手表;机动车-运载工具相关部件,如交流发电机端子、交流发电机连接器、IC调节器、灯光用分压器基座、各种阀(如排气阀)、燃料相关的、废气相关的和抽吸相关的各种管、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、化油器隔离器、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、空调自动调温器基座、热/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、保险丝连接器、喇叭端子、电气装置用部件绝缘板、步进电动机转子、灯座、灯光反射器、灯罩、液压制动缸活塞、螺线管线轴、机油过滤器和点火装置外壳。
在将导电剂(尤其是碳)混入本发明的模制件中并且将所得的模制件用作电子照相转印带的情形下,进一步有效地实现本发明的效果。常规地,很难在用于电子照相转印带的PPS树脂中均匀分散导电剂,然而,本发明可以容易地在其中均匀分散导电剂。电子照相转印带可以是中间转印带,形成在光敏元件上的调色剂影像转印在中间转印带的表面上以后,再转印到到记录材料(如纸)上,或者可以是直接型转印带,纸通过静电吸到直接型转印带上,且光敏元件上形成的调色剂影像转印到纸上。
本发明的转印带优选形成为无缝环形。在成型工序中,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。
对于本发明的转印带,可原样使用由上述树脂组合物制成的带;然而,为了改善转印效率,可以只将其表面硬化,从而可以进一步有效地获得本发明的效果。只硬化带表面的方法尽管没有特别限制,但是优选使用无机材料涂敷带的方法。例如,可使用任何的已知方法,如描述在“NewDevelopment of Applied Technique of Sol-Gel Method(CMC Publishing Co.Ltd.)”的涂敷方法和描述在“Introduction to Thin-Film Material”(Shoukabo Publishing Co.Ltd.)中的如CVD、PVD和等离子体涂敷方法的物理化学方法。对于涂敷到表面的无机材料没有特别限制,只要能够实现本发明的目的即可,考虑到物理性质和经济效益,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、非晶氧化铝薄膜、非晶硅铝薄膜、非晶金刚石薄膜等。通过用硬度高于PPS的无机薄膜涂敷本发明的带,可以延长对刮刀的磨耗寿命且改善转印性质。
根据本发明的转印带可应用于用在中间转印系统的成像装置中的转印带,尤其是没有接缝的无缝带。根据本发明的转印带可应用于其显影设备中只有一种单色调色剂的单色成像装置上;可应用于循环系统的全色成像装置,其中所述的循环系统提供用于单个潜像承载元件的Y(黄)、M(品红)、C(青)和B(黑)显影设备,以使得潜像承载元件上的显影工序和调色剂影像向转印带上的一次转印工序在相应颜色的各个显影设备上进行;可应用于串联体系的全色成像装置,其中在所述的串联体系中,相应颜色成像单元中的每个都具有一个用于一个潜像承载元件的显影装置,并且各成像单元以彼此串联的方式设置,使得一种显影装置的相应颜色成像单元彼此串联配置,从而使得潜像承载单元上的显影工序和调色剂影像向转印带上的一次转印工序在相应颜色的各个成像单元中进行。通过使用本发明的转印带,可以实现字符影像损失和调色剂扩散受到抑制的成像装置。
例如,在如图5所示的串联体系全色成像装置中,转印带1在几个辊2、3、4等上传送,Y(黄)、M(品红)、C(青)和B(黑)成像单元5、6、7和8沿转印带1彼此串联放置。转印带1以箭头所示方向转动以使得在各成像单元中的潜像承载元件(光敏元件)(9、10、11和12)上形成的调色剂影像通过一次转印辊(13、14、15和16)依次地一次转印到转印带1上。然后,在转印带1上形成的四种颜色的调色剂影像二次转印到在二次转印辊17和压印辊2之间的记录材料(记录纸)18上。
在各个成像单元(5、6、7和8)中,通过充电器(例如19)对潜像承载元件(9、10、11和12)的表面均匀地充电,然后通过曝光装置(例如20)在潜像承载元件(9、10、11和12)的表面上形成对应于影像的静电潜像。通过显影设备(例如21)使静电潜像显影,使得在调色剂影像已经通过一次转印辊(例如13)转印到转印带上以后,剩余的调色剂通过未示出的清洁器等从其上除去。
[实施例] [玻璃化转变温度] 使用DSC法以5℃/分钟的升温速率测定热量(纵轴)-温度(横轴)图,在50℃-100℃的玻璃化转变部分中,使用前述方法由L/2直线和热吸收曲线的交叉点求得玻璃化转变温度(Tg)。
[MIT] MIT值通过使用由Toyo Seiki Seisaku-sho,Ltd.制造的MIT摩擦疲劳测试仪MIT-D,在施加250g重量、90°摆角和175次/分钟的条件下进行测量。该值表示在断裂时摆动次数,并使用五个样品的平均值。4000以上的MIT值属于不存在实用问题的范围,优选MIT值为5000以上,更优选为7000以上。
[表面电阻] 表面电阻值通过使用电阻器(由Mitsubishi Petrochemical Co.,Ltd.制造的Hirester)在500V的测量电压和10秒的测量时间条件下进行测量。对于表面电阻值的测量,测量方法如下以垂直于挤出方向的方向在间隔20mm的整个周界内进行测量,从而获得总计24个点的测量值,评价平均值和电阻偏差。电阻偏差用对数表示。换句话说,从电导率评价步骤中测量的24个点的表面电阻值R中,提取最大值RMAX和最小值RMIN并用Log(RMAX/RMIN)表示电阻偏差。电阻偏差在1.0以下的范围内不存在实用问题,优选0.8以下。
分别将在各个实施例和比较例中获得的转印带连接到具有如图5所示结构的复印机Color Page Pro(由Konica Minolta Business Technologies,Inc.制造)上,将7%像素比的字符影像(3点、5点)印在A4(64g/m2)不含木浆的纸上。
在连续印刷过程中,于第1000份、5000份和10000份的时候各取5张样品用于评估。
[字符影像的影像损失] 将每个在高温/高湿度环境(30℃、80%RH)下印刷的字符影像通过小型放大镜放大后进行观察,并目测评价字符影像中是否发生影像损失。
评价标准 ○直到完成10000张的印刷过程均未观察到影像损失; △虽然直到完成5000张的印刷过程均未观察到影像损失,但在第10000张印刷纸中发生了图像损失(存在实用问题);和 ×在第1000张印刷纸中发生了明显的影像损失。
<调色剂扩散> 每个在低温/低湿度(10℃、20%RH)下印刷的字符影像通过小型放大镜放大后进行观察,根据在字符部分的外围是否发生调色剂扩散进行视觉评价。
评价标准 ○印刷10000张时,几乎观察不到调色剂扩散; △尽管印刷5000张时,几乎观察不到调色剂扩散,但第10000张印刷纸页存在许多调色剂扩散(存在实用问题);和 ×在不到1000张的印刷纸页中调色剂扩散增加,导致实用问题。
(实施例1) 将PPS(聚苯硫醚,由Toray Industries,Inc.制造)(84kg)、MXD6(由Mitsubishi Gas Chemical Co.,Inc.制造)(6kg)和酸性碳(由Degussa Corp.制造)(10kg)的混合物通过双螺杆挤出捏合机在310℃以350rpm的螺杆转数进行熔融捏合,然后将捏合物浸入25℃的水中进行快速冷却并粉碎获得树脂组合物a1(第一熔融捏合工序)。测量由此获得的树脂组合物a1的Tg,获得基本上与图1同样的图,只在87℃观察到一个Tg。使用配有环形金属模具的成型机将树脂组合物a1在310℃下挤出成型,然后将所得的模制产品浸入30℃的水中进行快速冷却,从而获得无缝环形中间转印带(厚度0.1mm)(成型工序)。评价中间转印带的表面电阻值和其偏差、MIT值和成膜阻力。中间转印带具有与树脂组合物a1相同的Tg。然后通过凝胶渗透色谱法测量峰值分子量。
(实施例2) 将PPS(聚苯硫醚,由Toray Industries,Inc.制造)(84kg)、MXD6(由Mitsubishi Gas Chemical Co.,Inc.制造)(4kg)和酸性碳(由Degussa Corp.制造)(10kg)的混合物通过双螺杆挤出捏合机在310℃以350rpm的螺杆转数进行熔融捏合,然后将捏合物浸入25℃的水中进行快速冷却并粉碎获得树脂组合物b1(第一熔融捏合工序)。测量由此获得的树脂组合物b1的Tg,获得基本上与图1同样的图,只在89℃观察到一个Tg。使用配有环形金属模具的成型机将树脂组合物b1在310℃下挤出成型,然后将所得的模制产品与30℃的定型模接触以进行快速冷却,从而获得无缝环形中间转印带(厚度0.1mm)(成型工序)。评价中间转印带的表面电阻值和其偏差、MIT值和成膜阻力。中间转印带具有与树脂组合物b1相同的Tg。
(实施例3) 将PPS(聚苯硫醚,由Toray Industries,Inc.制造)(84kg)、尼龙46(由DSM Japan Engineering Plastics制造)(6kg)和酸性碳(由DegussaCorp.制造)(10kg)的混合物通过双螺杆挤出捏合机在300℃以350rpm的螺杆转数进行熔融捏合,然后将捏合物浸入25℃的水中进行快速冷却并粉碎获得树脂组合物c1(第一熔融捏合工序)。测量由此获得的树脂组合物c1的Tg,获得基本上与图1同样的图,只在87℃观察到一个Tg。使用配有环形金属模具的成型机将树脂组合物c1在310℃下挤出成型,然后将所得的模制产品与25℃的定型模接触以进行快速冷却获得无缝环形中间转印带(厚度0.1mm)(成型工序)。评价中间转印带的表面电阻值和其偏差、MIT值和成膜阻力。中间转印带具有与树脂组合物c1相同的Tg。
(比较例1) 将PPS(聚苯硫醚,由Toray Industries,Inc.制造)(90kg)和酸性碳(由Degussa Corp.制造)(10kg)的混合物通过双螺杆挤出捏合机在310℃以350rpm的螺杆转数进行熔融捏合,然后将捏合物浸入25℃的水中进行快速冷却并粉碎获得树脂组合物d1(第一熔融捏合工序)。测量由此获得的树脂组合物d1的Tg,只在96℃观察到一个得自PPS的Tg。使用配有环形金属模具的成型机将树脂组合物d1在310℃下挤出成型,然后将所得的模制产品浸入30℃的水中进行快速冷却,从而获得无缝环形中间转印带(厚度0.1mm)(成型工序)。评价中间转印带的表面电阻值和其偏差、MIT值和成膜阻力。中间转印带具有与树脂组合物d1相同的Tg。
(比较例2) 将PPS(聚苯硫醚,由Toray Industries,Inc.制造)(84kg)、MXD6(由Mitsubishi Gas Chemical Co.,Inc.制造)(6kg)和酸性碳(由Degussa Corp.制造)(10kg)的混合物通过双螺杆挤出捏合机在310℃以100rpm的螺杆转数进行熔融捏合,然后将捏合物浸入25℃的水中进行快速冷却并粉碎获得树脂组合物e1(第一熔融捏合工序)。测量由此获得的树脂组合物e1的Tg,获得基本上与图3同样的图,观察到MXD6和PPS各自的Tg。使用配有环形金属模具的成型机将树脂组合物e1在310℃下挤出成型,然后将所得的模制产品浸入25℃的水中进行快速冷却获得无缝环形中间转印带(厚度0.1mm)(成型工序)。评价中间转印带的表面电阻值和其偏差、MIT值和成膜阻力。中间转印带具有与树脂组合物e1相同的Tg。
[表1] [工业实用性] 本发明的树脂组合物和挤出成型体可应用于各种广泛的领域中,如电气部件、电子部件、机动车部件和通用机械部件。尤其是,当应用到用于电子照相成像装置的直接型转印带或中间转印带时,本发明的转印带可以提供具有优异的带周围方向电阻稳定性和强度的带。
权利要求
1、一种树脂组合物,包含聚苯硫醚树脂和25℃下χ-参数小于1.3的尼龙树脂,所述树脂组合物具有一个玻璃化转变温度。
2、根据权利要求1的树脂组合物,其中所述玻璃化转变温度为88℃以下。
3、根据权利要求1的树脂组合物,其通过将含有聚苯硫醚树脂、尼龙树脂和碳的混合物进行熔融捏合并将所捏合物进行快速冷却的方法制备。
4、根据权利要求1的树脂组合物,其中所述尼龙树脂在25℃下的χ-参数为0.01至小于1.3。
5、根据权利要求1的树脂组合物,其中所述玻璃化转变温度为80-88℃。
6、根据权利要求1-5中任一项的树脂组合物,其中所述聚苯硫醚树脂对尼龙树脂的混合比例设置为60-99%重量的聚苯硫醚树脂对40-1%重量的尼龙树脂。
7、一种模制件,其由包含聚苯硫醚树脂和25℃下χ-参数小于1.3的尼龙树脂,并且具有一个玻璃化转变温度的树脂组合物形成。
8、根据权利要求7的模制件,其中所述玻璃化转变温度为88℃以下。
9、根据权利要求7的模制件,其中所述尼龙树脂在25℃下的χ-参数为0.01至小于1.3。
10、根据权利要求7-9中任一项的模制件,其中所述聚苯硫醚树脂对尼龙树脂的混合比例设置为60-99%重量的聚苯硫醚树脂对40-1%重量的尼龙树脂。
11、一种电子照相转印带,其由包含聚苯硫醚树脂和25℃下χ-参数小于1.3的尼龙树脂,并且具有一个玻璃化转变温度的树脂组合物形成。
12、根据权利要求11的电子照相转印带,其中所述玻璃化转变温度为88℃以下。
13、根据权利要求11的电子照相转印带,其中所述尼龙树脂在25℃下的χ-参数为0.01至小于1.3。
14、根据权利要求11-13中任一项的电子照相转印带,其中所述聚苯硫醚树脂对尼龙树脂的混合比例设置为60-99%重量的聚苯硫醚树脂对40-1%重量的尼龙树脂。
15、一种成像装置,包括
潜像承载元件,和
中间转印元件,其承载由所述潜像承载元件转印在其上的调色剂影像,将承载的调色剂影像转印至影像接收材料上,其中所述中间转印元件包含聚苯硫醚树脂和25℃下χ-参数小于1.3的尼龙树脂,并具有一个玻璃化转变温度。
16、根据权利要求15的成像装置,其中所述玻璃化转变温度为88℃以下。
17、根据权利要求15的成像装置,其中所述尼龙树脂在25℃下的χ-参数为0.01至小于1.3。
18、根据权利要求15-17中任一项的成像装置,其中所述聚苯硫醚树脂对尼龙树脂的混合比例设置为60-99%重量的聚苯硫醚树脂对40-1%重量的尼龙树脂。
全文摘要
一种包含聚苯硫醚树脂和25℃下的χ-参数小于1.3的尼龙树脂的树脂组合物、由该树脂组合物形成的模制件和电子照相转印膜,以及一种成像装置,所述树脂组合物具有一个玻璃化转变温度;所述成像装置,包括潜像承载元件,和中间转印元件,其承载由潜像承载元件转印在其上的调色剂影像,并将承载的调色剂影像转印至影像接收材料上,其中所述的中间转印元件包括聚苯硫醚树脂和25℃下χ-参数小于1.3的尼龙树脂,并具有一个玻璃化转变温度。
文档编号C08L81/02GK101328315SQ20081012694
公开日2008年12月24日 申请日期2008年6月18日 优先权日2007年6月19日
发明者仓地育夫 申请人:柯尼卡美能达商用科技株式会社