导电性构件、电子照相用处理盒和电子照相图像形成设备

文档序号:1041903 发布日期:2020-10-09 浏览:14次 >En<

阅读说明:本技术 导电性构件、电子照相用处理盒和电子照相图像形成设备 (Conductive member, process cartridge for electrophotography, and electrophotographic image forming apparatus ) 是由 仓地雅大 山内一浩 西冈悟 高岛健二 菊池裕一 于 2020-03-27 设计创作,主要内容包括:本发明涉及导电性构件、电子照相用处理盒和电子照相图像形成设备。导电性构件依次具有导电性支承体,和导电层,导电层包括基体和域,基体由包含第一橡胶的交联产物的第一橡胶组合物构成,域具有导电性,并且分散在基体中,域中的每一个由包含第二橡胶的交联产物和导电性颗粒的第二橡胶组合物构成,第一橡胶和第二橡胶为二烯系橡胶,第一橡胶具有至少一种单体单元,第二橡胶具有至少一种与第一橡胶具有的单体单元不同的单体单元;第一橡胶和第二橡胶之间的SP值的绝对值之差为0.2(J/cm&lt;Sup&gt;3&lt;/Sup&gt;)&lt;Sup&gt;0.5&lt;/Sup&gt;以上且4.0(J/cm&lt;Sup&gt;3&lt;/Sup&gt;)&lt;Sup&gt;0.5&lt;/Sup&gt;以下;并且tanδ1/tanδ2为0.45以上且2.00以下。(The invention relates to a conductive member, a process cartridge for electrophotography, and an electrophotographic image forming apparatus. The conductive member has a conductive support, and a conductive layer in this order, the conductive layer including a matrix composed of a first rubber composition containing a crosslinked product of a first rubber and domains having conductivity and dispersed in the matrix, each of the domains being composed of a second rubber composition containing a crosslinked product of a second rubber and conductive particles, the first rubber and the second rubber being diene-based rubbers, the first rubber having at least one monomer unit, the second rubber having at least one monomer unit different from the monomer unit of the first rubber; first rubberThe difference in the absolute value of SP value between the rubber and the secondary rubber was 0.2 (J/cm) 3 ) 0.5 Above and 4.0 (J/cm) 3 ) 0.5 The following; and tan1/tan2 is 0.45 to 2.00.)

导电性构件、电子照相用处理盒和电子照相图像形成设备

技术领域

本公开涉及在形成电子照相图像中使用的导电性构件。本公开还涉及使用导电性构件的电子照相用处理盒,和电子照相图像形成设备。

背景技术

在电子照相图像形成设备中,将导电性构件用作充电构件、转印构件和显影构件。充电构件和转印构件各自具有通过对面向所述构件配置的例如电子照相感光构件或纸等被充电构件放电,而使被充电构件带电的功能。

日本专利申请特开No.2002-3651公开了:具有包括聚合物的连续相和聚合物的颗粒相的基体-域结构(matrix-domain structure)的橡胶组合物,所述聚合物的连续相由主要由体积电阻率为1×1012Ω·cm以下的原料橡胶A形成的离子导电性橡胶材料形成,所述聚合物的颗粒相由通过在原料橡胶B中共混导电性颗粒而进行导电化的电子导电性橡胶材料形成;以及具有由橡胶组合物形成的弹性体层的充电构件。

发明内容

本公开的一个方面旨在提供即使其中发生压缩永久变形,也可以使被充电构件均一地带电的电子照相用导电性构件。另外,本公开的另一个方面旨在提供有助于稳定地形成高品质电子照相图像的电子照相用处理盒。此外,本公开的另一个方面旨在提供可以稳定地形成高品质电子照相图像的电子照相图像形成设备。

根据本公开的一个方面,提供依次具有导电性支承体和导电层的电子照相用导电性构件,导电层包括基体和域,基体由包含第一橡胶的交联产物的第一橡胶组合物构成,域具有导电性并且分散在基体中,域中的每一个由包含第二橡胶的交联产物和导电性颗粒的第二橡胶组合物构成,第一橡胶和第二橡胶为二烯系橡胶,第一橡胶具有至少一种单体单元,第二橡胶具有至少一种与第一橡胶具有的单体单元不同的单体单元;第一橡胶和第二橡胶之间的溶解度参数(SP值)的绝对值之差为0.2(J/cm3)0.5以上且4.0(J/cm3)0.5以下;并且tanδ1与tanδ2之比,即tanδ1/tanδ2为0.45以上且2.00以下;其中tanδ1为在23℃的温度、50%的相对湿度和80Hz的频率下测量的第一橡胶组合物的损耗系数,并且tanδ2为在23℃的温度、50%的相对湿度和80Hz的频率下测量的第二橡胶组合物的损耗系数。

根据本公开的另一个方面,提供可拆卸地安装至电子照相图像形成设备的主体,并且包括电子照相感光构件和上述导电性构件的电子照相用处理盒。

根据本公开的又一个方面,提供包括上述导电性构件的电子照相图像形成设备。

参照附图,从以下示例性实施方案的描述,本发明的进一步特征将变得显而易见。

附图说明

图1示出根据本公开的导电性构件的垂直于长度方向的截面图。

图2示出根据本公开的导电性构件的导电层的垂直于长度方向的截面图。

图3示出根据本公开的导电性构件的三维立体图。

图4示出根据本公开的由NBR中的丙烯腈的质量%和SP值之间的相关性获得的校准曲线的图。

图5示出根据本公开的由SBR中的苯乙烯的质量%和SP值之间的相关性获得的校准曲线的图。

图6示出根据本公开的处理盒的截面图。

图7示出根据本公开的电子照相图像形成设备的截面图。

图8是用于测量根据本公开的导电性构件的电阻的设备的示意图。

图9示出说明根据本公开的导电性构件的电阻测量的实例的图。

具体实施方式

现在将依照附图详细描述本发明的优选实施方案。

根据本发明人的研究,已经认识到根据日本专利申请特开No.2002-3651的充电辊具有在弹性体层中均一地分散导电性颗粒的优选结构。

然而,在根据日本专利申请特开No.2002-3651的充电辊中,存在当充电辊以与其它构件抵接的状态放置时,在弹性体层与其它构件抵接的位置,发生不容易恢复的变形(在下文中,也称为"压缩永久变形")的情况。当其中在弹性体层中已经发生压缩永久变形的充电辊用于形成电子照相图像时,存在在电子照相图像中产生由于压缩永久变形而导致的条纹(在下文中,也称为"放任的永久变形条纹(unattended set streak)")的情况。

换言之,在根据日本专利申请特开No.2002-3651的充电辊中,聚合物的颗粒相包含例如炭黑等导电性颗粒,因此橡胶的弹性降低。结果,当域由于接收外力而变形时,域的恢复性低。因此,认为充电辊倾向于容易引起压缩永久变形。

另外,认为弹性体层中的聚合物的颗粒相之间的位置关系对由于充电辊而导致的稳定放电起重要作用,但是在弹性体层中发生压缩永久变形的部位和在弹性体层中未发生压缩永久变形的部位之间,聚合物的颗粒相之间的位置关系发生变化,并且认为引起压缩永久变形的部位和未引起压缩永久变形的部位之间的放电状态是不同的。

由于该原因,本发明人重复了关于电子照相用导电性构件的研究,所述导电性构件具有包含导电性颗粒的域分散在基体中的导电层,以便获得能够防止由压缩永久变形引起的放电不均匀的发生的新构成。

结果,本发明人发现,满足在以下(1)至(4)中记载的要件的电子照相用导电性构件,对防止由压缩永久变形引起的放电不均匀的发生是有效的。

要件(1)是依次具有导电性支承体和导电层,其中导电层包括由包含第一橡胶的交联产物的第一橡胶组合物构成的基体,和多个具有导电性、分散在基体中的域,其中域中的每一个由包含第二橡胶的交联产物和导电性颗粒的第二橡胶组合物构成。

要件(2)是第一橡胶和第二橡胶为二烯系橡胶,其中第一橡胶具有至少一种单体单元,并且第二橡胶具有至少一种与第一橡胶具有的单体单元不同的单体单元。

要件(3)是第一橡胶和第二橡胶的溶解度参数(SP值)的绝对值之差为0.2(J/cm3)0.5以上且4.0(J/cm3)0.5以下。

要件(4)是tanδ1与tanδ2之比,即tanδ1/tanδ2为0.45以上且2.00以下。此处,tanδ1为在23℃的温度、50%的相对湿度和80Hz的频率下测量的第一橡胶组合物的损耗系数,和tanδ2为在23℃的温度、50%的相对湿度和80Hz的频率下测量的第二橡胶组合物的损耗系数。

通常,主要通过优化构成导电性构件的橡胶的交联形态,以及通过共混橡胶中包含的填料等来进行用于抑制在导电性构件和抵接构件之间发生的变形的控制。另外,对于导电性构件必要的是,始终使橡胶包含导电性物质,以便实现对于例如感光鼓、中间转印体和打印介质等抵接物体的均匀的放电。例如,当将导电性颗粒用作导电性物质并且包含在橡胶中时,橡胶的弹性降低,因此对变形的恢复性劣化。结果,存在例如永久变形条纹等对图像的不利影响变得明显的情况。

另一方面,特别是随着打印速度增加,每单位时间要求大量的电荷转移,因此需要使橡胶包含相对大量的导电性颗粒。存在橡胶中包含的大量的导电性颗粒导致橡胶的弹性降低,并最终导致变形恢复性降低的情况。

另外,当向导电性构件施加的例如剪切力等外力增加时,变形的恢复不能同时追随由外力引起的变形,并且机械变形继续累积;因此导电性构件潜在地倾向于容易受到变形的影响。

因此,可以说,特别是在高速过程下,在弹性体层的充分的变形恢复性和稳定的放电量的确保之间存在折衷的关系。

本发明人为了获得能够实现高水平的变形恢复性和稳定的放电量的充电构件而重复进行研究。结果,本发明人发现具有满足上述要件(1)至(4)的导电层的电子照相用导电性构件有助于解决上述问题。

基体由包含第一橡胶的交联产物的第一橡胶组合物构成,并且域各自由包含第二橡胶的交联产物和导电性颗粒的第二橡胶组合物构成。

在由此形成的基体-域结构中,不仅形成在构成域的第二橡胶之间和构成基体的第一橡胶之间连接的交联,而且在域和基体之间的界面处也形成交联。在这三种类型组合的交联形态中,在构成导电层的橡胶中三维地形成网络,并且特别地,域作为宏观交联点起作用。结果,导电层可以显示抑制针对外力的机械变形的优异效果。

在导电层中,域负责导电性。即,在基体和域之间的界面处,电荷通过隧道电流在域之间交换。因此,域包含大量的导电性颗粒,而基体基本上不包含导电性颗粒。当向具有基体-域结构的导电层施加外力时,认为机械变形主要在基体中缓和。另外,由于域各自包含大量的导电性颗粒,域具有比基体相对更高的硬度,因此域负责抵抗导电层的变形。此外,根据本公开的导电性构件,与包括不具有基体-域结构的导电层的导电性构件相比,可以大大地减少用于赋予导电层均匀放电所需的导电性的导电性颗粒的含量。

另外,在基体和域之间进行交联反应,由此使域作为宏观交联点起作用;并且导电性构件可以显示缓和针对外力的机械变形的优异特性。

本发明人着眼于构成相分离结构中的域和基体的橡胶的化学结构,以便进行基体和域之间的交联反应并且使机械变形有效地缓和。结果,本发明人发现构成基体和域的橡胶为二烯系橡胶;此外,构成基体的橡胶具有至少一种单体单元,并且构成域的橡胶需要具有至少一种与基体中包含的单体单元不同的单体单元。

换言之,基体和域由彼此不同的橡胶构成。这是因为构成域的橡胶具有至少一种与基体中包含的单体单元不同的单体单元,使得能够形成显示根据本公开的效果所需的基体-域结构。

另外,因为构成基体和域的橡胶二者在结构中都具有二烯骨架,由此在界面的一部分中彼此相溶,并且有助于提高基体和域之间的界面的亲和性。另外,二烯系橡胶在聚合物的主链中具有双键,因此具有高的化学反应性。结果,基体和域之间的交联反应进行,提高界面的稳定性,并且导电性构件可以显示优异的变形响应性。

另外,橡胶的机械特性,通常称为粘弹性频率特性,显示取决于施加至橡胶的外力的频率而大大地变化的行为。

例如,存在在例如静止状态等低频区域和例如旋转驱动时等高频区域之间,机械变形的缓和行为大大地不同的情况。

为了使基体-域结构显示根据本公开的效果,对粘弹性频率特性进行近似也是重要的。

在图像输出步骤中,将多种频率区域的机械变形施加至导电性构件。

因此,例如,如果域和基体的粘弹性频率特性彼此大大地不同,则在旋转时和停止时在域和基体之间机械变形的缓和行为大大地不同,并且存在放电特性随着基体-域结构的变化而变化的情况。

结果,存在放任的永久变形条纹变得明显的情况。已经发现,在例如其中包含大量的导电性颗粒并且作为放电的起点的域抵抗由外力引起的变形的本公开的构造中也发生该问题。

通常已知这些粘弹性频率特性归因于分子运动性,因此大大地取决于材料的分子结构。

因此,为了使导电性构件显示根据本公开的效果,在分子水平设计化学结构并选择构成域和基体的材料是重要的一点。

此处,构成基体的第一橡胶组合物的第一橡胶具有至少一种包含二烯骨架的单体单元。另一方面,构成域的第二橡胶组合物的第二橡胶具有至少一种包含二烯骨架的单体单元,和至少一种与第一橡胶具有的单体单元不同的单体单元。第二橡胶中包含二烯骨架的单体单元可以是与第一橡胶具有的单体单元不同的单体单元相同的单体单元。在这种情况下,意味着分别在第一橡胶中包含二烯骨架和在第二橡胶中包含二烯骨架的单体单元是不同的单体单元。

关于要件(3),构成基体和域的橡胶的溶解度参数各自为分子的内聚能密度的平方根,并且表示分子之间的内聚力(分子间力)的大小。

由于将SP值之间的差设定为0.2(J/cm3)0.5以上,可以使两种类型的橡胶材料形成基体-域型相分离结构,并且稳定域和基体之间的界面。结果,可以抑制导电性颗粒从域向基体的迁移。

由于将SP值之间的差设定为4.0(J/cm3)0.5以下,可以使域均一地分散在基体中;结果,基体-域结构有效地分散了导电性构件在重复滑动时受到的外力,并且可以显示对变形的充分的响应性。此外,导电性构件可以将导电性颗粒稳定地封闭在域内,并且可以抑制由域彼此的聚集(agglomeration)引起的导电性的变化。结果,导电性构件可以抑制在抵接构件和导电性构件之间的抵接部和非抵接部的导电性的变化。

此外,关于要件(4),当例如橡胶或树脂等粘弹性体受到应力并且变形时,受到的应力作为内部变形的能量而贮存,并且当除去应力时变成复原的驱动力。然而,一部分受到的应力被源于施加应力时的变形的分子结构中的摩擦所消耗,并且转换为热能。将损耗角正切(在下文中,定义为tanδ)用作表示内部摩擦的大小的指标的值。

为了使基体-域结构中的基体和域之间的界面稳定,域的tanδ和基体的tanδ之间的关系变得重要。例如,当域的tanδ与基体的tanδ显著不同时,过多的外力选择性地仅集中在域和基体中的一者上,并且机械变形在域或基体中过度地累积。结果,存在域彼此聚集的情况,并且域的聚集会使域之间的电荷的交换不稳定。

实际上,当域的tanδ与基体的tanδ大大地不同时,域只在抵接部彼此聚集,并且在抵接部和非抵接部之间引起放电量的差异:并且存在出现放任的永久变形条纹的情况。

此外,当以高频率进行向基体和域施加和除去外力时,基体的tanδ和域的tanδ倾向于彼此不同。因此,要件(4)规定了在对应于以高频率进行向域和基体施加和除去外力的情况的80Hz的频率下域和基体的对变形的响应性之比。当tanδ1/tanδ2在0.45至2.00的范围内时,即使当以高频率向导电性构件施加和除去外力时,也难以使变形仅在域或基体中累积,因此使域和基体之间的界面更稳定。

通过橡胶的材料、橡胶中包含的填料的种类和量、以及交联形态来控制该tanδ。由tanδ表示的对变形的响应性的特征在于,响应性取决于施加和除去应力的重复的频率,换言之,变形和复原的频率而大大地变化。在配备有导电性构件的处理盒和电子照相图像形成设备中,需要考虑在例如滑动期间产生的振动的频率、以及例如齿轮和发动机等驱动系统所特有的频率等各种频率区域中的变形和复原。此外,在图像输出步骤中,将各种频率区域的机械变形施加至导电性构件。因此,例如,如果域和基体的粘弹性频率特性彼此大大地不同,则在旋转(高频区域)时和停止(低频区域)时,在域和基体之间机械变形的缓和行为大大地不同,并且存在随着基体-域结构的变化引起放电特性的变化的情况。

在本公开中,域和基体的材料各自选自在化学结构中具有二烯骨架的二烯系橡胶。由于该二烯骨架的存在,基体-域结构不仅可以促进tanδ值的近似,而且可以使tanδ的频率依赖性之间的差异降低。

由于上述原因,即使在高速过程下重复滑动,基体-域结构也有效地分散应力,并且有助于域和基体之间界面的稳定。结果,基体-域结构显示根据本公开的效果。

将具有辊状的导电性构件(在下文中,也称为"导电性辊")取作根据本公开的电子照相用导电性构件的实施方案的实例,并且将在下面详细描述。

图1示出垂直于导电性辊1的长度方向的截面图。导电性辊1包括具有导电性的圆柱状或中空圆筒状的导电性支承体2,和在导电性支承体的外周上形成的导电层3。

图2示出垂直于导电性辊的导电层的长度方向的截面图。导电层3具有包含用作海区域的基体3a和用作岛区域的域3b的基体-域结构。另外,导电性颗粒3c不均匀地分布在上述域3b中。

<基体-域结构的确认方法>

可以用以下方式确认基体-域结构。

具体地,可以由导电性构件的导电层制作切片,并且详细观察。用于制作切片的装置的实例包括锋利的剃刀、切片机和FIB。另外,为了适当地观察基体-域结构,可以对切片进行例如染色处理或气相沉积处理等可以适当地获得导电性相和绝缘性相之间的对比度的预处理。可以用激光显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、或透射电子显微镜(TEM)观察其上已经形成有断裂面并且已进行预处理的切片。

<导电性支承体>

可以从电子照相用导电性构件的领域中公知的材料中适当地选择构成导电性支承体的材料。材料的实例包括:例如铝和铁等金属;例如铜合金和不锈钢等合金;和具有导电性的树脂材料。此外,可以对这些材料进行氧化处理,或者用铬、或镍等进行镀覆处理。可以使用电镀或化学镀中的任一种作为镀覆方法,但是从尺寸稳定性的观点,化学镀是优选的。此处使用的化学镀的种类的实例包括镍镀、铜镀、金镀和用其它各种合金的镀覆。镀覆厚度优选为0.05μm以上,并且考虑到工作效率和防锈能力之间的平衡,镀覆厚度优选为0.1至30μm。导电性支承体的形状的实例包括圆柱状和中空圆筒状。导电性支承体的外径优选在φ3mm至φ10mm的范围内。

<导电层>

<<基体>>

基体包括具有至少一种单体单元的第一橡胶。另外,基体具有与域相比相对高的体积电阻率。换言之,与域中的相比,基体中的导电性颗粒的含量相对低,因此与域相比,基体可以显示优异的橡胶的弹性。

[第一橡胶组合物]

对第一橡胶组合物没有特别地限制,只要组合物是二烯系橡胶、包含与第二橡胶不同的第一橡胶的交联产物、满足上述SP值之间的差、并且可以形成基体-域结构的基体即可。此处,将二烯系橡胶定义为在聚合物的主链中具有双键的橡胶。

另一方面,当聚合物的主链不具有双键时,或者即使主链具有双键,当量非常小时,将橡胶定义为非二烯系橡胶。例如,其原料单体包含二烯的乙烯-丙烯-二烯三元共聚物(EPDM)不包含在二烯系橡胶内,因为二烯被加成反应消耗并且没有剩余。

另外,将丁基橡胶(IIR)(其为通过将异丁烯和少量异戊二烯在低温下聚合而获得的橡胶)归类为非二烯系橡胶,因为源自异戊二烯的双键非常少。

也可以在不影响第一橡胶的变形恢复性的程度上将作为补强剂的补强性炭黑共混至基体。此处使用的补强性炭黑的实例包括导电性低并且表面积小的FEF、GPF、SRF和MT碳。

此外,在形成基体的第一橡胶中,可以根据需要在不损害变形恢复性的程度上添加通常使用的橡胶的共混剂,其包括填料、加工助剂、硫化促进助剂、硫化延迟剂、抗氧化剂、软化剂、分散剂和着色剂。

<<域>>

域由包含第二橡胶的交联产物和导电性颗粒的第二橡胶组合物构成。域包含导电性颗粒,由此显示导电性。此处,导电性是指体积电阻率小于1.0×108Ω·cm。

<第二橡胶>

第二橡胶具有与第一橡胶的不同的单体单元。另外,对第二橡胶没有特别地限制,只要第二橡胶与第一橡胶的SP值的绝对值之差在0.2(J/cm3)0.5以上且4.0(J/cm3)0.5以下的范围内,并且可以形成相分离结构即可。类似于第一橡胶,所使用的第二橡胶选自二烯系橡胶。

<第一橡胶和第二橡胶的选择>

以下将详细描述构成导电层的域和基体的材料。决定基体-域结构和缓和机械变形的特性的支配因素是基体和域中包含的橡胶的组合。

域和基体包含的橡胶材料是指构成基体的第一橡胶组合物中包含的第一橡胶,和构成域的第二橡胶组合物中包含的第二橡胶。

第一橡胶和第二橡胶选自二烯系橡胶,使得第一橡胶和第二橡胶满足上述要件(3)中的SP值之间的差。此类二烯系橡胶的可用实例包括异戊二烯橡胶(IR)、丙烯腈-丁二烯橡胶(NBR)、苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、丁二烯橡胶(BR)和氯丁橡胶(CR)。可以通过调整材料的选择,和/或包含在SBR的情况下源自苯乙烯的单体单元和在NBR的情况下源自丙烯腈的单体单元的链段的共聚比的选择等来控制第一橡胶和第二橡胶的SP值。

SBR是苯乙烯和丁二烯的共聚物。优选的是SBR中源自苯乙烯的单体单元的含量比(苯乙烯含量)为18质量%以上且40质量%以下。SBR可以通过苯乙烯单元的聚合比容易地控制其SP值。当将苯乙烯单元的含量控制为18质量%以上时,SBR可以具有与极性相对高的NBR的SP值具有适当的差的SP值。当将苯乙烯单元的含量控制为40质量%以下时,可以抑制SBR的SP值的过度上升。另外,具有二烯骨架的单体单元充分地存在于基体中,因此促进了域和基体的粘弹性特性的近似。此外,在界面处充分地获得基体和域之间的亲和性,这可以增加基体和域之间的化学键的量。

可以使用例如热解气相色谱法(Py-GC)或固态NMR等公知的分析方法来将SBR中的苯乙烯含量定量。

NBR是丙烯腈和丁二烯的共聚物。优选的是源自丙烯腈的单体单元的含量比(腈含量)为18质量%以上且40质量%以下。当腈的含量为18质量%以上时,NBR可以在NBR的SP值与极性相对低的聚异戊二烯和SBR的SP值之间形成适当的差。另一方面,当含量为40质量%以下时,由于与上述SBR相同的原因,NBR对基体与域之间的界面的稳定、域的均一化、和粘弹性频率特性的近似有效果。此外,在界面处充分地获得基体和域之间的亲和性。

类似于SBR中苯乙烯含量的定量,可以使用例如Py-GC或固态NMR等公知的分析方法来将腈的含量定量。

另外,异戊二烯橡胶(IR)是源自烃并且在结构中具有两个双键的二烯系橡胶。作为异戊二烯橡胶,可以选择1,2-聚异戊二烯、1,3-聚异戊二烯、3,4-聚异戊二烯、和顺式-1,4-聚异戊二烯、反式-1,4-聚异戊二烯、及其共聚物等。这些化学结构和共聚比可以使用作为公知的分析方法的NMR来确定。异戊二烯橡胶在使用时可以在异戊二烯橡胶的SP值与极性相对高的BR、CR、NBR和SBR的SP值之间形成适当的差。另外,具有二烯骨架的单体单元充分地存在于结构中,因此促进域和基体的粘弹性频率特性的近似。此外,在界面处充分地获得基体和域之间的亲和性,这可以增加基体和域之间的化学键的量。

可以通过硫醇改性或硫磺改性的选择、和源自2,3-二氯-1,3-丁二烯的单体单元的含量等来控制氯丁橡胶(CR)。可以使用作为公知的分析方法的NMR来确定IR和CR的化学结构和共聚比。

在上述二烯系橡胶中,优选的是第一橡胶和第二橡胶各自独立地选自异戊二烯橡胶、NBR、SBR和丁二烯橡胶。另外,当第一橡胶为NBR时,优选的是第二橡胶选自SBR和异戊二烯橡胶中的任一种。此外,当第一橡胶为SBR时,优选的是第二橡胶选自NBR和异戊二烯橡胶中的任一种。显示根据本公开的效果的重要点是实现在基体和域之间的界面的形成以及在界面处的反应性的提高二者。如上所述,NBR和SBR的组合可以分别通过腈含量和苯乙烯含量而容易地控制SP值。结果,该组合可以实现导电性颗粒在域中的迁移的抑制,和由于SP值之间的差的控制而导致的域的均一形成。另外,由于在第一橡胶和第二橡胶二者中都存在二烯骨架,因此当形成基体-域结构时,第一橡胶和第二橡胶之间的界面趋于彼此相容。结果,域和基体在其间的界面处化学键合,因此,即使当将大的外力施加至导电层时,也可以有效地抑制基体-域结构的界面的剥离。此外,构成域和基体的橡胶的主要组分的化学结构的一部分在分子水平上相等,可以在高维水平上实现粘弹性频率特性的近似。

<SP值的测量方法>

通过使用SP值已知的材料制作校准曲线,可以准确地计算第一橡胶和第二橡胶的SP值。作为已知的SP值,可以使用材料制造商的目录中的值。例如,NBR和SBR的SP值不取决于分子量,并且分别通过源自丙烯腈的单体单元和源自苯乙烯的单体单元的含量比来确定。因此,基于使用例如Py-GC和固态NMR等分析方法对构成基体和域的橡胶中的腈含量和苯乙烯含量的分析,可以分别从由SP值已知的材料获得的校准曲线来计算SP值。另外,根据1,2-聚异戊二烯、1,3-聚异戊二烯、3,4-聚异戊二烯、和顺式-1,4-聚异戊二烯、和反式-1,4-聚异戊二烯等的结构决定异戊二烯的SP值。因此,以与SBR和NBR相同的方式,基于通过Py-GC、或固态NMR等对异戊二烯异构体结构的含量比的分析,可以从SP值已知的材料计算SP值。

<tanδ的测量方法>

可以使用公知的动态粘弹性测量设备来测量构成基体的包含第一橡胶的交联产物的第一橡胶组合物的tanδ1、和构成域的包含第二橡胶的交联产物和导电性颗粒的第二橡胶组合物的tanδ2。通过以下操作制备测量样品:分别称量构成基体和域的原料橡胶、导电性颗粒、和填料等中的每一种;分别对材料进行橡胶混炼处理;以与导电性构件成形用橡胶组合物相同的比率添加硫化剂/硫化促进剂;并且将所得的橡胶硫化。具体地,通过将添加有硫化剂的未硫化域橡胶组合物和未硫化基体橡胶组合物分别放置于厚度为2mm的模具中;并且在10MPa和170P下使组合物交联60分钟,可以获得厚度为2mm的橡胶片。在拉伸试验模式或压缩试验模式中分别测量该样品,并且可以测量tanδ1和tanδ2。

<粘弹性频率特性>

如上所述,为了防止域在导电层中聚集,tanδ1/tanδ2需要在0.45至2.00的范围内,其中在23℃的温度和50%的相对湿度的环境下在80Hz下测量tanδ1和tanδ2。

<导电性颗粒>

导电性颗粒的实例包括例如炭黑和石墨等碳材料;例如氧化钛和氧化锡等氧化物;例如Cu和Ag等金属;用氧化物或金属涂覆其表面并且使其具有导电性的颗粒。

另外,可以根据需要将这些导电性颗粒的两种以上适当地组合和共混。

在材料中,导电性炭黑由于以下原因是优选的:在抑制橡胶的弹性大幅降低并且使导电层具有导电性方面具有高的效率;与橡胶具有高的亲和性;和促进导电性颗粒之间的距离的控制等。

导电性炭黑的种类没有特别地限制。其具体实例包括气炉黑、油炉黑、热黑、灯黑、和乙炔黑。

另外,域中导电性颗粒的量相对于100质量份的第二橡胶优选为30至200质量份,更优选为50至150质量份。以如上所述的量包含导电性颗粒的域,比基体相对更硬,因此域可以抵抗施加外力时的变形。结果,可以抑制域累积机械变形。另外,可以抑制域的弹性的过度降低,因此对于域,可以维持对变形的充分的追随性。结果,即使当将外力重复施加至导电层时,也可以抑制域的聚集。此外,因为导电性颗粒可以稳定地存在于域中,域抑制了导电性颗粒(导电性炭黑)向基体的迁移,并且使其容易显示根据本公开的效果。另外,当待共混的导电性颗粒的量在上述范围内时,域具有充分的导电性。

此外,当将沿导电层的厚度方向的截面中出现的各域中包含的导电性炭黑的截面面积与域的各截面面积之比的平均值定义为μ时,优选的是μ为20%以上且40%以下。

关于待共混的导电性炭黑的量和面积占有率,常规的电子照相用导电性构件的特征在于以大量共混导电性炭黑。通过在碳之间流动的隧道电流形成炭黑的导电性。隧道电流的量的该偏差与碳颗粒之间的距离的分布相关。因此,随着域中包含的导电性炭黑的添加量和面积占有率的增加,碳之间的距离的分布变得更均一,这可以抑制偏差。因此,当截面面积之比的平均值在上述范围内时,可以促进均匀的放电。

当μ为20%以上时,导电性炭黑的量是充分的,并且域中的炭黑之间的电连接变得如同渗滤一样稳定。因为此,在抵接部与非抵接部之间引起放电量的差异变得困难,并且放任的永久变形条纹变得不太可能发生。另外,当μ为40%以下时,导电性炭黑以更稳定的状态存在于域中,并且可以更可靠地防止导电性炭黑向基体的迁移。

作为域中待共混的导电性炭黑,具有pH值为6.0以上的中性的表面的炭黑是特别优选的。此外,特别优选的是域中待共混的导电性炭黑的DBP吸收量为85cm3/100g以上且160cm3/100g以下。作为参考,炭黑的DBP吸收量可以根据JIS K6217来测量。可选地,可以使用制造商目录中的值。当使用pH为6.0以上并且DBP吸收量为85cm3/100g以上且160cm3/100g以下的导电性炭黑时,导电层即使具有域结构,也可以将电阻值保持在适当的范围内。此外,上述导电性炭黑可以显示与二烯系橡胶的优异的亲和性。因此,导电性炭黑与第二橡胶相互作用,由此,即使在导电性构件重复地受到外力之后的变形行为缓和时,也可以抑制域彼此之间的聚集。结果,导电性构件抑制特别容易受机械变形的影响的在抵接构件的抵接部的放电量的变化,并且可以容易地抑制放任的永久变形条纹。

<硫化剂/硫化促进剂>

为了获得第一橡胶的交联产物和第二橡胶的交联产物,导电层可以采用硫化剂和硫化促进剂。硫化剂没有特别地限制,并且可以采用硫磺、金属氧化物、和过氧化物等。在这些硫化剂中,从硫磺分子将分子链与分子链键合以形成网状分子结构,并且由此可以增加在基体-域界面的化学键的量的观点,硫磺是更优选的。由于通过使用硫磺使导电层交联,由于使分子链与分子链键合的硫磺分子,使得在基体-域结构中也形成三维网络状交联,这促进了在基体和域之间的界面处的化学键的量的增加。

另外,可以优选使用其中将硫化剂混炼入少量的第一橡胶和/或第二橡胶内的母料型硫化剂。母料型硫化剂的使用促进硫化剂向橡胶原料内的均一分散。另外,可以适当地使用其中将硫磺混炼入少量的第一橡胶和/或第二橡胶内的母料型硫磺。母料型硫磺的使用促进硫磺向橡胶原料内的均一分散。结果,母料型硫磺抑制硫磺的不均匀分布,增加在基体-域结构的界面处的化学键的量,并且由此使得更容易稳定界面。可以以任意比例混合两种以上的母料型硫磺,从而适合构成域和基体结构的材料和共混比。例如,当第一橡胶的交联产物和第二橡胶的交联产物分别以70质量%和30质量%的比例共混时,第一橡胶和第二橡胶的母料型硫磺分别以70质量%和30质量%的比例添加,由此可以形成更均一的交联。从均一地进行交联并抑制起霜的观点,优选的是待共混的硫磺的量相对于导电层中100质量份的未硫化橡胶组分(第一橡胶和第二橡胶总计100质量份)在0.5至7质量份的范围内。硫磺的量更优选为1至4质量份。

另外,重要的是通过将硫化促进剂与硫化剂组合使用来大大地减少硫化时间,从而在界面处形成交联。特别地,在如在本公开中共混两种橡胶的体系中,存在硫化所需的时间在两种橡胶之间不同的情况。

此时,由于橡胶的熔融粘度之间的差异,在橡胶中存在的填料或例如硫磺等硫化剂之间引起迁移率的差异。具体地,使填料和硫化剂变得容易从其中硫化容易进行的橡胶向其中硫化难以进行的橡胶不均匀地分布。结果,因为硫化剂的不均匀分布,在基体-域型结构的界面处的化学键的量减少,并且界面变得不稳定。因此,硫化促进剂的组合使用减少了硫化时间,由此抑制硫化剂的不均匀分布,并可以促进在基体和域之间的界面处的交联。

硫化促进剂没有特别地限制,并且可用的实例包括以下示出的硫化促进剂:醛-氨系、醛-胺系、硫脲系、胍系、噻唑系、次磺酰胺系、秋兰姆系、二硫代氨基甲酸盐系、黄原酸盐系、及其混合促进剂。在这些实例中,特别地,优选的是橡胶包含噻唑系化合物。更优选的是橡胶包含次磺酰胺系化合物。实例包括N-叔丁基-2-苯并噻唑基次磺酰胺,和N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺。

硫化促进剂的作为与橡胶的亲和性的指标的溶解度比取决于化学结构而变化。通常,该溶解度比与硫化促进剂和待混合的橡胶的SP值之间的差相关,因此取决于橡胶的种类,换言之,取决于橡胶的SP值而变化。具体地,硫化促进剂的最优共混取决于橡胶的化学结构而变化。噻唑系化合物与作为构成本公开的域和基体的优选材料的丁二烯橡胶、氯丁橡胶、异戊二烯橡胶、SBR和NBR具有几乎相同的溶解度比,并且使得容易将硫化促进剂均一地分散在橡胶原料内。结果,结合由于硫化时间的缩短而导致抑制硫化剂的不均匀分布的效果,可以将硫化剂和硫化促进剂均一地分散在导电层中。随着上述均一的分散,在域和基体各自的内部交联均一地进行,并且同时,在界面处的化学键的量增加。结果,结合要件(1)、(2)和(3)的效果,当施加外力时,噻唑系化合物可以形成可以在高维水平显示抑制机械变形的效果的三维网络状交联。

此外,可以将以上所示的其它硫化促进剂与噻唑系化合物的硫化促进剂一起使用。作为一起使用的硫化促进剂,选自秋兰姆系和硫脲系的硫化促进剂是特别优选的。当将这些硫化促进剂一起使用时,可以容易地调整硫化时间。结果,该组合使用抑制了硫化剂的不均匀分布,并且可以促进在基体和域之间的界面处的交联。

<交联橡胶的分析方法>

可以通过例如热解气相色谱(Py-GC)、固体核磁共振光谱(NMR法)和拉曼光谱等公知的分析方法,来分析导电层中第一橡胶和第二橡胶的交联橡胶的有无。在拉曼光谱中,可以确定SBR中硫交联的有无。在拉曼光谱中,在438cm-1、475cm-1和509cm-1的位置检测到源于SBR的硫交联的峰,因此可以通过峰的有无来直接检测硫交联结构。另外,可以使用Py-GC确定在NBR和异戊二烯橡胶中硫交联的有无。在550℃至600℃的温度范围内将样品热解,并且通过分离柱将形成的热解产物分离,并且通过氢火焰离子化检测器检测所得的产物,并获得热解图。此外,通过在相同条件下测量样品,并通过原子发光检测器检测碳和硫,获得碳和硫的热解图;使用质谱法鉴定峰;由此可以确定硫交联的有无。

<硫化促进剂的鉴定方法>

因为在硫化过程中硫化促进剂已经分解或者结构已经改变,因此在导电层中的第一橡胶和第二橡胶的交联产物中包含的硫化促进剂以低分子量的状态存在,因此可以通过用顶空气相色谱法(head-space gas-chromatographic method)的分析来鉴定。具体地,将100mg的导电层分批取出,并放置在顶空进样器中;除去挥发性组分,并捕集在吸附剂中。接着,通过居里点加热使挥发性组分热解吸,通过GC/MS分析所得的挥发性组分,因此可以分析硫化促进剂的化学结构。另外,也可以通过对硫化促进剂进行例如硫化钠法、氰胺法、碘化氢还原法,亚硫酸钠法和胺法等公知的定量分析,来分析共混的硫化促进剂的量。

<域的体积分数>

优选的是导电层中域的体积分数为10体积%以上且40体积%以下。通过将体积分数控制在10体积%以上,可以形成充分量的基体-域界面,并且使域显示宏观交联点的功能变得容易。结果,导电层可以显示抑制针对外力的机械变形的优异效果。另外,体积分数可以抑制域中的导电性颗粒的过度添加。结果,导电层可以抑制域中的橡胶的弹性的过度降低,并且可以显示对域和基体的变形的充分的追随性;因此,即使当向其重复施加外力时,也可以抑制域彼此之间的聚集。

另一方面,通过将体积分数控制在40体积%以下,当施加外力和缓和机械变形时,导电层可以抑制域彼此之间的聚集,并且使得容易抑制放电特性的变化。另外,导电层可以具有其中基体相对于域相对较多的结构,因此可以使橡胶的弹性优异的基体显示变形恢复性。此外,体积分数抑制域和基体之间的界面数的过度增加;由此,当重复滑动时,导电层可以有效地分散应力,并且由此使得容易显示根据本公开的效果。

<域的体积分数的测量方法>

可以通过使用FIB-SEM由域的三维(3D)图像来确定域的体积。

FIB-SEM是用FIB(Focused Ion Beam:聚焦离子束)设备加工样品并且用SEM(scanning electron microscope:扫描电子显微镜)观察露出的截面的技术。可以通过获得导电层的大量截面图像,并且通过使用计算机软件由截面图像重构导电层的3D图像来生成域的3D图像。

关于测量域体积的具体方法,使用FIB-SEM(由FEI company Ltd.制造)(如上详细描述)获得由图3表示的三维立体图像,并且从图像确认上述构造。在图3中,在一边为9μm的立方体形状21中,域23散布在基体22中。域23包含分散形式的导电性颗粒24。注意,域23的尺寸和配置不限于图3的示意性立体图中示出的那些。

从导电层的任意九个部位取出样品;在辊状的情况下,当将沿长度方向的长度确定为1时,分别从距离端部为(1/4)l、(2/4)l和(3/4)1的三个部位的附近沿辊的圆周方向每120度切出样品。

其后,使用FIB-SEM对样品进行三维测量,并且以60nm的间隔测量一边为9μm的立方体形状的图像。此处,分别沿辊的圆周方向每90度,在芯金属位置和表面之间的中心部测量在(1/4)l、(2/4)l和(3/4)1截面中的每一个中的导电层的截面。

另外,还优选对样品进行可以适当地获得域和基体之间的对比度的预处理,以便适当地观察域结构。此处,可以优选使用染色处理。

其后,使用3D可视化/分析软件Avizo(注册商标,由FEI Company,Ltd.制造)分析获得的图像,并计算在一边为9μm的立方体形状的一个样品中包含的27个一边为3μm的单位立方体中的域的体积。

另外,使用上述3D可视化/分析软件,以相同的方式测量域的相邻壁面之间的距离,并且在获得上述测量值之后,可以从总计27个样品的算术平均计算距离。

<域尺寸>

优选的是域的尺寸在0.1μm至4μm的范围内。更优选的是尺寸在0.2μm至2μm的范围内。通过将尺寸控制在0.1μm以上,域抑制导电性颗粒从域向基体的移动,并且可以抑制基体中橡胶的弹性的降低。另外,尺寸使域显示宏观交联点的功能变得容易。结果,导电层可以显示抑制针对外力的机械变形的优异效果。此外,导电层可以抑制由域彼此之间的聚集引起的导电性的变化。结果,导电性构件使得容易抑制在抵接构件和导电性构件之间的抵接部和非抵接部的导电性的变化。另一方面,通过将尺寸控制在4μm以下,即使在高速过程下,域也由于隧道电流而显示电荷的输送效果,并且可以抑制带电不良。另外,导电层可以抑制由域彼此之间的聚集引起的放电量的变化。此外,通过将尺寸控制在2μm以下,域抑制域和基体之间的界面的面积的减小,并且使域显示充分的作为宏观交联点的功能变得容易。结果,导电层可以显示抑制针对外力的机械变形的优异效果。

<域尺寸的测量方法>

可以用如下方式实施域尺寸的测量。首先,通过与上述确认基体-域结构的方法同样的方法制作切片。接着,可以通过例如冷冻断裂法、交叉抛光法或聚焦离子束法(FIB)等手段形成断裂面。考虑到断裂面的平滑性和用于观察的预处理,FIB法是优选的。另外,为了适当地观察基体-域结构,可以对切片进行例如染色处理或气相沉积处理等可以适当地获得导电性相和绝缘性相之间的对比度的预处理。

可以用激光显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、或透射电子显微镜(TEM)观察其上已经形成有断裂面并且已进行预处理的切片。在这些显微镜中,考虑到导电性相的面积的定量的正确性,优选用SEM在1000至100000的倍率下观察切片。

可以通过将上述拍摄的图像定量来获得域尺寸。使用例如Image Pro Plus(注册商标,由Media Cybernetics,Inc.制造)等图像处理软件,将通过用SEM观察获得的断裂面的图像转换为8位灰度,并获得256灰度单色图像。接着,将图像的黑白部分反转使得断裂面中的域变白,并且进行二值化。接着,可以通过分别从图像中的域尺寸组的面积值计算圆当量直径的直径来获得算术平均值。

可以通过以下步骤来测量上述域尺寸:将导电性构件在圆周方向上分为四份并在长度方向上分为五份,在各分割区域的任意部位切出一个切片样品,进行上述测量以获得总计20个点的测量值,从而由测量值的算术平均值计算域尺寸。

<域之间的距离>

通过夹持在导电性相(域)之间的绝缘性相(基体)的距离来定义域之间的距离。域之间的距离的范围为0.2μm以上且2μm以下。控制为0.2μm以上的域之间的距离可以使得容易抑制域彼此之间的聚集。通过将距离控制为2μm以下,可以充分地获得其中在域和基体之间形成交联的面积。结果,可以充分地获得其中域作为宏观交联点起作用的三维网络的效果,因此,使得容易显示抑制针对外力的机械变形的优异效果。

<域之间的距离的测量方法>

可以通过以与域尺寸的测量方法相同的方式观察导电层的截面来测量域之间的距离。

在以与上述域尺寸的测量方法相同的方法将断裂面的图像二值化之后,使用图像处理软件计算图像中域组的壁面之间的距离。此时的壁面之间的距离为在相邻的域中位置最接近的域的壁面之间的最短距离。

可以通过以下步骤来测量上述域之间的距离:将导电性构件在圆周方向上分为四份并在长度方向上分为五份,在各分割区域的任意部位切出一个切片样品,进行上述测量以获得总计20个点的测量值,从而由测量值的算术平均值计算域之间的距离。

<域的配置的均一性>

优选的是基体-域结构中的域均一地配置。具体地,域的重心间距离的分布为0以上且0.4以下。通过将分布控制为0.4以下,可以降低域之间距离的偏差。由此,可以抑制相对于域和基体的机械变形的偏差,因此使得容易有效地缓和机械变形。另外,从域之间的距离彼此最接近的部位发生域彼此之间的聚集;因此,由于域之间的距离的偏差的抑制,变得容易抑制域彼此之间的聚集,并且也变得容易显示均匀的放电特性。

可以用以下方式测量域的配置的均一性。首先,在距离在上述域的形状的测量中获得的(1/4)l、(2/4)l和(3/4)1的各截面的导电层的外表面厚度为0.1T至0.9T的区域内设置三个正方形观察区域。此处,T定义导电层的厚度。

接着,获得正方形观察区域的扫描电子显微镜图像,然后获得它们的二值化图像。

然后,用例如LUZEX(注册商标:专用图像处理分析系统,商品名:Luzex SE,由Nireco Corporation制造)等图像处理软件处理获得的二值化图像,并且计算域的重心间距离的分布。

最后,从分布获得标准偏差E、平均值F,并且计算E/F。

在本公开中,将源自九个正方形观察区域的各E/F的平均值用作域的配置的均一性的参数。

<域尺寸、域之间的距离、和域的配置的均一性的控制方法>

优选在基体-域结构中形成均一的域,以便以更高的水平实现变形恢复性、和稳定的放电量的确保二者。

此处,将"均一"定义为(1)域具有相同的尺寸,和(2)域在基体中的配置没有偏差。

均一形成的域抑制相对于滑动时发生的变形部分应力的集中,并且可以实现机械变形的有效缓和。此外,结合使域和基体的粘弹性频率特性近似的效果,均一形成的域使得容易显示根据本公开的效果。

关于在将两种类型的不相容的聚合物熔融混炼的情况下的分散颗粒的粒径(域尺寸)D,提出以下示出的Taylor的式、吴(Wu)的经验式和Tokita的式。

·Taylor的式

D=[C×σ/ηm×γ]×f(ηm/ηd)

·吴的经验式

γ×D×ηm/σ=4(ηd/ηm)0.84×ηd/ηm>1

γ×D×ηm/σ=4(ηd/ηm)-0.84×ηd/ηm<1

·Tokita的式

D=f((1/η)*(1/γ)*(ηd/ηm)*P*φ*σ*(1/EDK)*(1/τ)*χ12)

D:域尺寸,C:常数,σ:界面张力、

ηm:基体的粘度,ηd:域的粘度、

γ:剪切速度,η:混合体系的粘度,P:碰撞聚结概率、

φ:域相的体积,EDK;域相切割能量

τ:临界壁间距离,χ12:表示二者之间的相互作用的无量纲参数

如上式所示,可以主要通过以下四点来控制域尺寸和域之间的距离。

(1)域和基体之间的界面张力的差

(2)域和基体之间的粘度比

(3)在混炼时的剪切速度/在剪切时的能量

(4)导电层中域的体积分数

(1)的界面张力的差与构成基体的第一橡胶和构成域的第二橡胶的SP值之间的差相关,因此可以通过第一橡胶和第二橡胶的材料的选择来控制界面张力。具体地,可以通过减小SP值之间的差来减小界面张力。因此,可以通过选择选自二烯系橡胶(特别地,选自异戊二烯橡胶、NBR和SBR)的第一橡胶和第二橡胶的化学结构来同时控制SP值之间的差和界面张力。

可以通过橡胶原料的门尼粘度的选择以及填料的种类和量的配合来调整(2)中的域和基体之间的粘度比。另外,也可以通过在增塑剂不阻碍相分离结构的形成的程度上添加例如石蜡油等增塑剂来调整粘度比。此外,可以通过调整聚合物混炼时的温度来调整粘度比。作为参考,可以基于JIS K6300-1:2013,通过测量在聚合物混炼时的橡胶温度下的门尼粘度ML(1+4)来获得域和基体的粘度。另外,可以用原料橡胶的目录值代替粘度。

可以通过橡胶混炼时的旋转速度和橡胶挤出时的进给速度来控制(3)中的混炼时的剪切速度/剪切时的能量。具体地,通过增加橡胶混炼时的旋转速度和混炼时间以及橡胶挤出时的进给速度,可以提高混炼时的剪切速度/剪切时的能量。

(4)的导电层中的域的体积分数与域和基体之间的碰撞聚结概率相关。具体地,通过增加导电层中的域的体积分数,可以提高域和基体之间的碰撞聚结概率。

具体地,域尺寸的减小可以通过以下技术来控制。

·减小分别成为域和基体的橡胶组合物之间的界面张力

·减小分别成为域和基体的橡胶组合物的粘度之间的差

·提高混炼时的剪切速度

另外,为了减小域之间的距离,可以通过以下技术连同减小域尺寸的技术来控制距离。

·增加剪切时的能量

·增加域的体积分数

·增加碰撞聚结概率

<域的体积电阻率>

域通过使用在域之间形成的隧道电流来输送电荷。因此,优选的是域的体积电阻率相对于基体的体积电阻率较低。具体地,体积电阻率为1.0×101至1.0×104Ω·cm。另外,从可以应对高速过程的电荷容易移动和体积电阻率降低的观点,电子传导与离子传导相比是更优选的。由于将域的体积电阻率控制为1.0×101Ω·cm以上,域本身可以抑制导电性颗粒(电子导电剂)的含量的增加。结果,导电层可以抑制域中橡胶的弹性的过度降低,可以显示对域和基体的变形的充分的追随性,因此,即使当重复地施加外力时,也可以抑制域彼此之间的聚集。另外,因为导电性颗粒可以在域中以稳定的状态存在,因此域抑制导电性颗粒向基体的迁移,并且使得容易显示根据本公开的效果。另外,由于将域的体积电阻率控制为1.0×104Ω·cm以下,域本身可以包含充分量的导电性颗粒。因此,相对于基体,域可以变得相对硬,抵抗由外力引起的变形,并且使得容易抑制机械变形的累积。另外,由于将域的体积电阻率控制为1.0×104Ω·cm以下,特别是在高速过程下,导电层也可以确保充分的放电电荷量。此外,由于将体积电阻率控制在上述范围内,即使在使用导电性颗粒时,域也显示欧姆行为,因此减少了电压依赖性,并且使得容易实现均匀放电。结果,导电层使得容易显示根据本公开的效果。

<域的体积电阻率的测量方法>

可以通过制作导电性构件的切片并且使用微探针来测量域的体积电阻率。用于制作切片的装置的实例包括锋利的剃刀、切片机和FIB。

因为需要仅在域上测量体积电阻率,所以当制作切片时,需要制作膜厚度小于预先通过SEM、或TEM等测量的域之间的距离的切片。因此,作为用于制作切片的装置,例如切片机等可以制作非常薄的样品的装置是优选的。

关于体积电阻率的测量,首先,将切片的一个表面接地,然后通过例如SPM和AFM等可以测量基体和域的体积电阻率或硬度分布的装置来确定切片中的基体和域的位置。随后,可以使探针与域接触,以测量当施加1V的DC电压时的接地电流,并且由电流计算电阻。此时,例如SPM或AFM等也可以测量切片形状的装置是优选的,因为所述装置可以确定切片的膜厚度并且测量体积电阻率。

可以通过以下步骤来测量上述体积电阻率:将导电性构件在圆周方向上分为四份并且在长度方向上分为五份,从各分割区域切出切片样品,获得上述测量值,从而由总计20个样品的体积电阻率的算术平均值计算体积电阻率。

<基体的体积电阻率>

优选的是基体的体积电阻率相对于域的体积电阻率较高,以便根据本公开的导电性构件实现更稳定和持续的放电。具体地,体积电阻率为1.0×108Ω·cm以上,并且更优选为1.0×1012Ω·cm以上。当体积电阻率为1.0×108Ω·cm以上时,导致域通过高电阻的基体彼此分离,界面变得能够在其中累积更多的电荷,并且结构变得更适于实现稳定和持续的放电。另外,为了实现此类高体积电阻率,基体实质上不应当包含导电性颗粒。结果,基体显示优异的橡胶的弹性,并且形成有利于显示更优异的变形恢复性的结构。

<基体的体积电阻率的测量方法>

除了当施加50V的DC电压时测量接地电流之外,可以通过与上述域的体积电阻率的测量中相同的方法测量基体的体积电阻率。可以通过以下步骤来测量上述体积电阻率:将导电性构件在圆周方向上分为四份并且在长度方向上分为五份,从各分割区域切出切片样品,获得上述测量值,从而由总计20个样品的体积电阻率的算术平均值计算体积电阻率。

<导电性构件的形状>

具有辊状的导电性构件,作为用于使电子照相感光构件(感光鼓)带电的充电构件以接触状态使用。在该情况下,优选的是导电性构件具有其中在长度方向***部的外径最厚,并且外径在长度方向上沿朝向两端部的方向减小的形状,即所谓的冠状,以便使得在长度方向上延伸的充电构件和感光鼓之间的辊隙的宽度更均匀。关于凸起量,优选的是在长度方向上的中央部的外径和距离中央部90mm的左右位置的两个点的外径的平均值之间的差为30μm以上且160μm以下。由于将凸起量设定在该范围内,导电性构件可以使自身与感光鼓之间的接触状态更稳定。结果,外力倾向于容易均匀地施加在导电性构件和感光鼓之间的抵接部的全部区域,由此可以抑制机械变形的部分累积和变形的缓和的不均匀。

<导电层的硬度>

导电性构件的导电层的硬度以微硬度(MD-1型)计优选为90°以下,并且更优选为50°以上且85°以下。由于将微硬度控制为50°以上,橡胶可以获得充分的弹性;并且导电层即使当长时间抵接在感光鼓上时,也难以引起变形,并且使得容易抑制放任的永久变形条纹。由于将微硬度控制为85°以下,导电层可以抑制抵接在感光鼓上的辊隙宽度的过度降低,由此抑制由于抵接部中应力的过度集中导致的构件的变化,和导电性颗粒的移动。结果,导电层抑制抵接部和非抵接部的电特性,换言之,放电量之间的差。此外,由于将微硬度控制在以上范围内,使导电层变得容易使在感光鼓上的抵接稳定,并且导电性构件可使感光鼓以更均匀地带电。作为参考,微硬度(MD-1型)是使用微橡胶硬度计通过将压针压靠导电层的外表面来测量的硬度。可以通过在用于形成导电层的材料混合物中包含的硫磺的量、硫化促进剂的种类和量、硫化温度、硫化时间以及导电性颗粒和填料的含量来调整导电层的硬度。

<导电性构件的制造方法>

以下将描述根据本公开的一个方面的导电性构件的制造方法。

(A)制备包含导电性炭黑和第二橡胶的用于形成域的碳母料(CMB)的步骤;

(B)制备成为基体的第一橡胶组合物的步骤;和

(C)将碳母料和第一橡胶组合物混炼以制备具有基体-域结构的橡胶组合物的步骤。

在域中,例如导电性炭黑等导电性颗粒是不均匀地分布的。为了获得此类构造,通过以下步骤生产半导电性橡胶组合物的方法是有效的:如以上步骤(A)中生产预先仅向域添加导电性颗粒的母料,然后将所获得的母料与成为基体的第一橡胶组合物共混。换言之,其中导电性颗粒不均匀地分布在域中的橡胶组合物(橡胶混合物)可以通过以下步骤制造:通过将导电性颗粒与第二橡胶原料共混来制备CMB,并且将所获得的CMB与成为基体的第一橡胶组合物共混。

在以上步骤(C)中,关于将成为域的CMB和成为基体的未硫化橡胶组合物混炼以获得具有基体-域结构的未硫化橡胶组合物的方法,其实例包括以下方法。

·使用例如班伯里密炼机或加压型捏合机等密闭型混合机将成为域的CMB和成为基体的未硫化橡胶组合物中的每一者混合;然后,使用例如开放式辊等开放型混合机将成为域的CMB、成为基体的未硫化橡胶组合物以及例如硫化剂和硫化促进剂等原料混炼以使材料成为一体的方法。

·使用例如班伯里密炼机或加压型捏合机等密闭型混合机将成为域的CMB混合,然后用密闭型混合机将成为域的CMB与成为基体的未硫化橡胶组合物的原料混合;然后,使用例如开放式辊等开放型混合机将例如硫化剂和硫化促进剂等原料混炼以使材料成为一体的方法。

通过例如挤出成形、注射成形和压缩成形等公知方法,通过使具有基体-域结构的橡胶组合物在导电性支承体上成形来形成导电层。此外,根据需要,将导电层经由粘接剂粘接至导电性支承体,其后,将形成在导电性支承体上的导电层硫化,以成为橡胶混合物的交联体。

可以通过在以上密闭型混合机和例如开放式辊等开放型混合机中的混合时间、混合机的辊之间的空隙以及挤出成形、注射成形、或压缩成形等中的成形速度来控制导电层的基体-域结构。

<电子照相用处理盒>

图6示出电子照相用处理盒的示意性截面图,所述电子照相用处理盒包括根据本公开的导电性构件作为充电辊。该处理盒是将显影设备与充电设备一体化的设备,并且被构造成可拆卸地安装至电子照相图像形成设备的主体。显影设备是至少使显影辊43与调色剂容器46一体化的设备,并且可以根据需要包括调色剂供给辊44、调色剂49、显影刮板48和搅拌叶片410。充电设备是至少将电子照相感光构件(感光鼓)41、清洁刮板45、和充电辊42一体化的设备,并且可以包括废调色剂容器47。将充电辊42、显影辊43、调色剂供给辊44和显影刮板48构造成使得向其每一者施加电压。

<电子照相图像形成设备>

图7示出使用根据本公开的导电性构件作为充电辊的电子照相图像形成设备的示意性构造图。电子照相图像形成设备是其上可拆卸地安装有四个电子照相用处理盒的彩色电子照相图像形成设备。在各处理盒中,使用黑色(BK)、品红色(M)、黄色(Y)和青色(C)中每种颜色的调色剂。感光鼓51沿箭头的方向旋转,并且通过施加有来自充电偏压电源的电压的充电辊52而均匀地带电;并且通过曝光光511而在其表面上形成静电潜像。另一方面,将贮存在调色剂容器56中的调色剂59通过搅拌叶片510供给至调色剂供给辊54,并且输送到显影辊53上。然后,显影辊53的表面通过与显影辊53接触配置的显影刮板58均匀地涂布有调色剂59,同时,通过摩擦带电向调色剂59提供电荷。调色剂59通过与感光鼓51接触配置的显影辊53而输送,并且赋予至感光鼓51;以上静电潜像通过调色剂59显影,并且可视化为调色剂图像。

通过由一次转印偏压电源施加有电压的一次转印辊512,将感光鼓上的可视化的调色剂图像转印至由张力辊513和中间转印带驱动辊514支承和驱动的中间转印带515。将各颜色的调色剂图像依次叠加,并且在中间转印带上形成彩色图像。

转印材料519通过供给辊供给到设备中,并且输送至中间转印带515和二次转印辊516之间的空间。从二次转印偏压电源向二次转印辊516施加电压,并且将中间转印带515上的彩色图像转印至转印材料519。将转印有彩色图像的转印材料519通过定影装置518进行定影处理,并且排出至设备的外部;并且打印操作结束。

另一方面,残留在感光鼓上而未被转印的调色剂通过清洁刮板55擦除,并且贮存在废调色剂容纳容器57中;并且清洁的感光鼓51重复以上步骤。此外,残留在一次转印带上而未被转印的调色剂还通过清洁设备517擦除。

[实施例]

以下将参照实施例具体描述本公开,但是本公开不限于实施例中体现的结构。注意,除非另外规定,否则在以下描述中,关于量比的"%"基于质量。

首先,将描述实施例和比较例中使用的起始原料。

<NBR>

·NBR(1)(商品名:JSR NBR N260S,腈含量:15%,SP值:17.2(J/cm3)0.5,由JSRCorporation制造,和缩写表示:N260S)

·NBR(2)(商品名:JSR NBR N220S,腈含量:41.5%,SP值:20.6(J/cm3)0.50.5,由JSR Corporation制造,和缩写表示:N220S)

·NBR(3)(商品名:Nipol DN302,腈含量:27.5%,SP值:18.8(J/cm3)0.5,由ZeonCorporation制造,和缩写表示:DN302)

·NBR(4)(商品名:Nipol DN401LL,腈含量:18.0%,SP值:17.4(J/cm3)0.5,由ZeonCorporation制造,和缩写表示:DN401LL)

·NBR(5)(商品名:Nipol N230S,腈含量:35%,SP值:20.0(J/cm3)0.5,由ZeonCorporation制造,和缩写表示:N230S)

·NBR(6)(商品名:JSR NBR N202S,腈含量:40.0%,SP值:20.4(J/cm3)0.5,由JSRCorporation制造,和缩写表示:N202S)

<异戊二烯橡胶>

·异戊二烯(1)(商品名:Nipol 2200,SP值:16.8(J/cm3)0.5,由Zeon Corporation制造,和缩写表示:IR2200)

<SBR>

·SBR(1)(商品名:Asaprene 303,苯乙烯含量:45%,SP值:17.4(J/cm3)0.5,由Asahi Kasei Corp.制造,和缩写表示:A303)

·SBR(2)(商品名:Tufdene 2000R,苯乙烯含量:25%,SP值:17.0(J/cm3)0.5,由Asahi Kasei Corp.制造,和缩写表示:T2000R)

·SBR(3)(商品名:Tufdene 1000,苯乙烯含量:18%,SP值:16.8(J/cm3)0.5,由Asahi Kasei Corp.制造,和缩写表示:T1000)

·SBR(4)(商品名:Nipol NS612,苯乙烯含量:15%,SP值:16.6(J/cm3)0.5,由ZSElastomers Co.Ltd.制造,和缩写表示:NS612)

·SBR(5)(商品名:Tufdene 4850,苯乙烯含量:40%,SP值:17.2(J/cm3)0.5,由Asahi Kasei Corp.制造,和缩写表示:T4850)

<丁二烯橡胶BR>

·丁二烯橡胶(1)(商品名:UBEPOL BR130B,SP值:16.8(J/cm3)0.5,由UbeIndustries,Ltd.制造,和缩写表示:BR130B)

<氯丁橡胶(CR)>

·氯丁橡胶(商品名:SKYPRENE B31,SP值:17.4(J/cm3)0.5,由Tosoh Corporation制造,和缩写表示:B31)

<EPDM(乙烯-丙烯-二烯三元共聚物)>

·EPDM(1)(商品名:EPT4045,SP值:16.4(J/cm3)0.5,由Mitsui Chemicals,Inc.制造)

·EPDM(2)(商品名:Esprene P524,SP值:15.8(J/cm3)0.5,由Sumitomo ChemicalCompany制造)

<表氯醇橡胶(EO-EP-AGE三元共聚化合物)>

·Hydrin(商品名:Epichlomer CG,SP值:18.5(J/cm3)0.5,由Osaka Soda Co.,Ltd.制造)

<导电性颗粒>

·炭黑(1)(商品名:Toka Black#5500,由Tokai Carbon Co.,Ltd.制造,和缩写表示:#5500)

·炭黑(2)(商品名:Toka Black#7360SB,由Tokai Carbon Co.,Ltd.制造,和缩写表示:#7360SB)

<硫化剂>

·硫化剂(1)(商品名:SULFAX200S,硫磺含量99.5%,由Tsurumi ChemicalIndustry Co.,Ltd.制造)

·硫化剂(2)(商品名:Sanmix S-80N,硫磺含量80%,NBR母料,由SanshinChemical Industry Co.,Ltd.制造)

·硫化剂(3)(商品名:SULFAXSB,硫磺含量50%,SBR母料,由Tsurumi ChemicalIndustry Co.,Ltd.制造)

·硫化剂(4)(商品名:KyowaMag MF30,纯度99.7%,氧化镁,由Kyowa ChemicalIndustry Co.,Ltd.制造,和缩写表示:MgO)

<硫化促进剂>

·硫化促进剂(1)(商品名:NOCCELER DM-P,二硫化二-2-苯并噻唑,由OuchiShinko Chemical Industrial Co.,Ltd.制造,和缩写表示:DM)

·硫化促进剂(2)(商品名:Sanceler TT,二硫化四甲基秋兰姆,由SanshinChemical Industry Co.,Ltd.制造,和缩写表示:TT)

·硫化促进剂(3)(商品名:Sanceler TBZTD,二硫化四苄基秋兰姆,由SanshinChemical Industry Co.,Ltd.制造,和缩写表示:TBZTD)

·硫化促进剂(4)(商品名:NOCCELER CZ-G,二硫化四苄基秋兰姆,由OuchiShinko Chemical Industrial Co.,Ltd.制造,和缩写表示:CZ)

·硫化促进剂(5)(商品名:NOCCELER M-P(M),巯基苯并噻唑,Ouchi ShinkoChemical Industrial Co.,Ltd.制造,和缩写表示:M)

·硫化促进剂(6)(商品名:NOCCELER NS-P,N-叔丁基-2-苯并噻唑基次磺酰胺,由Ouchi Shinko Chemical Industrial Co.,Ltd.制造,和缩写表示:NS)

·硫化促进剂(7)(商品名:Sanceler 22-C,2-咪唑啉-2-硫醇,由SanshinChemical Industry Co.,Ltd.制造,和缩写表示:ETU)

·硫化促进剂(8)(商品名:NOCCELER TRA,四硫化双五亚甲基秋兰姆,由OuchiShinko Chemical Industrial Co.,Ltd.制造,和缩写表示:TRA)

·硫化促进剂(9)(商品名:NOCCELER D,1,3-二苯胍,由Ouchi Shinko ChemicalIndustrial Co.,Ltd.制造,和缩写表示:DP)

·硫化促进剂(10)(商品名:Sanceler PZ,二硫代氨基甲酸盐,由SanshinChemical Industry Co.,Ltd.制造,和缩写表示:PZ)

<实施例1>

(1.未硫化域组合物的制造)

[1-1.未硫化域组合物的制备]

通过加压式捏合机将表1中示出的种类和量的材料彼此混合,并且获得未硫化域组合物。

表1:未硫化域组合物的原料

Figure BDA0002428830830000351

[1-2.未硫化橡胶组合物的制备]

通过加压式捏合机将表2中示出的种类和量的材料彼此混合,并且获得未硫化橡胶组合物。

表2:未硫化橡胶组合物的原料

在开放式辊中将表3中示出的种类和量的材料彼此混合,并且获得导电性构件的成形用橡胶组合物。

表3:导电性构件成形用橡胶组合物

Figure BDA0002428830830000361

<2.导电性构件的成形>

准备总长度为252mm和外径为6mm,并且对其表面进行化学镍镀的易切削钢的圆棒。接着,使用辊涂机将粘接剂Metalok U-20(商品名,由Toyokagaku Kenkyusho Co.,Ltd.制造)涂布至除了上述圆棒的两端部处11mm之外的230mm范围内的全部圆周。在本实施例中,其上涂布有上述粘接剂的圆棒用作导电性支承体。

接着,将内径为12.5mm的模具安装至具有导电性支承体的供给机构和未硫化橡胶辊的排出机构的十字头挤出机的前端,将挤出机和十字头的温度调整在80℃,并且将导电性轴芯体的输送速度调整为60mm/秒。在这些条件下,从挤出机供给未硫化橡胶组合物,由此在十字头中将导电性支承体的外周部用未硫化橡胶组合物涂覆,并且获得未硫化橡胶辊。

接着,将上述未硫化橡胶辊放置在170℃的热风硫化炉中,并且通过在其中加热60分钟将未硫化橡胶组合物硫化;并且获得在导电性支承体的外周部上形成有导电层的辊。其后,将导电层的两端部分别切除10mm,并且将导电性树脂层部在长度方向上的长度设定为231mm。

最后,用旋转磨石将导电层的表面研磨。由此,获得导电性构件(1),其从中央部至两端部侧90mm位置处的直径各自为8.44mm,中央部的直径为8.5mm,和凸起量为60μm。

除了使用表4-1和表4-2中示出的起始原料之外,以与导电性构件(1)相同的方式生产导电性构件(2)至(39)。表4-1和表4-2示出用于各导电性构件的生产的起始原料的质量份和物理性质。另外,除了使用表4-1和表4-2中示出的材料,以成为直线形状(凸起0μm)的方式挤出并且进行研磨处理之外,以与导电性构件(22)相同的方式生产导电性构件(39)。

表4-1

表4-2

Figure BDA0002428830830000391

<3.特性评价>

随后,对根据实施例和比较例的导电性构件进行以下评价。

[3-1]橡胶的化学结构的鉴定/硫磺的存在的确认

域和基体的化学结构可以通过例如固态NMR和热解气相色谱(下文中也称为"Py-GC")等常规分析方法与TEM-EELS(电子能量损失谱)的组合来确定。

首先,使用固态NMR鉴定包含在导电层中的域和基体中包含的两种类型的橡胶。其后,在使用低温切片机(商品名"Leica EMFCS",由Leica Microsystems K.K.制造)作为切削设备,并且将切削温度设定为-100℃的同时,从导电层制备TEM分析用的100nm以下的超薄层切片。其后,将所得的导电层的超薄层切片用氧化锇染色或者用氧化钌染色,并且通过TEM-EELS(商品名:H-7100FA,由Hitachi High-Technologies Corporation制造)分析所得的切片。此时,以使得在域、基体和导电性颗粒中分别形成对比度差的方式拍摄图像。

用氧化钌染色选择性地使薄片的非结晶部染色,因此使例如苯乙烯骨架等具有苯环的橡胶染色,并且在电子图像中观察为暗的。另外,用氧化锇染色通过与橡胶中的双键反应而使橡胶染色,因此使例如异戊二烯等具有许多双键的橡胶染色,并且在电子图像中观察为暗的。从此时域和基体之间的对比度差,以及从硫、氮、和氯等的元素映射分析(elemental mapping analysis),可以确定包含在域和基体中的橡胶中的各交联产物的化学结构,并且确定其中的硫含量。

例如,当将通过固态NMR确认导电层中NBR和SBR的存在的导电层的超薄层切片用氧化钌染色,并且通过TEM-EELS观察所得的切片时,确认基体-域结构。另外,在电子图像中,观察到基体的橡胶比构成包含导电性颗粒的域的橡胶更暗。另外,同时,进行元素映射分析;并且在检测到的元素中,仅选择C、O、N、S、Cl、Mg和作为填料添加的金属氧化物的金属(例如,源自碳酸钙的Ca)的七种元素,并且捕获图像。此时,确认仅在域区域中检测到源自丙烯腈的N。因此,确定构成域的橡胶为NBR,和构成基体的橡胶为SBR。此外,确认在域和基体的全部表面上检测到S。因此,确认在导电层中包含硫。

此外,将其中通过固态NMR或Py-GC确认在导电层中存在NBR和异戊二烯的导电层的超薄层切片用氧化锇染色,并且通过TEM-EELS观察所得的切片。此时,在电子图像中,观察到基体的橡胶比构成包含导电性颗粒的域的橡胶更暗。此外,同时,进行元素映射分析,并且捕获图像。此时,确认仅在域区域中检测到源自丙烯腈的N。因此,确认构成域的橡胶为NBR,和构成基体的橡胶为异戊二烯。此外,确认在域和基体的全部表面上检测到S。因此,确认在导电层中包含硫。如上述示例中那样评价实施例和比较例。结果示于表5-1、表5-2和表8中。

3-1-1.固态NMR测量方法

将导电层分批取出;然后将所得层冷冻粉碎,包装在外径为3.2mm的固态NMR用样品管中,并且通过NMR设备(设备名:NMR spectrometer ECX 500II,由JOEL RESONANCE Inc制造)分析。在以下条件下测量13C-NMR谱,由此鉴定包含在导电层中的橡胶的化学结构。

·测量条件

观察核:13C;

等待时间:5秒;

MAS速度:15kHz;和

累积次数:256次。

3-1-2.Py-GC测量方法

关于Py-GC,将热解设备(设备名:PY-2020,由Frontier Laboratories Ltd.制造)直接连接至气相色谱的注入口(设备名:6890A,由Agilent Technologies,Inc.制造),由此进行测量。

将导电层分批取出,然后在铂样品杯中称取约300μg的样品,并且放在热解设备上;使样品杯自由下落至保持在550℃的热解炉中。通过分离柱将此时产生的热解产物分离,通过火焰离子化检测器对所得的产物进行检测,并且获得热解图。此外,在相同条件下测量导电层;通过原子发光检测器对热解产物进行检测,并且获得碳和硫的热解图;使用质谱法鉴定峰;由此鉴定橡胶的化学结构,并确定硫交联的有无。通过使用质谱仪鉴定峰。测量条件如下。

·测量条件

注入口温度:300℃;

检测器温度:320℃;

载气:He(分流比50:1);和

GC烘箱温度:50℃(2分钟)→10℃/分钟→320℃(10分钟)。

3-1-3.TEM-EELS

·测量条件

加速电压:100kV;

观察倍率:10000倍;和

光束直径:2nm。

[3-2]基体-域结构的确认

为了确认是否可以适当地形成基体-域结构,进行以下确认。使用扫描型电子显微镜(SEM)(商品名:S-4800,由Hitachi High-Technologies Corporation制造)在1,000倍下对在TEM-EELS测量中生产的导电层的超薄切片进行拍摄,并且获得截面图像。

在基体-域结构中,在该截面图像中,如图2所示,多个域组分分散在基体中,另一方面,在图像中基体呈连通的状态。

将导电性构件1(长度方向的长度:230mm)的长度方向上的五个区域各自分成四等份,从来自各区域的任一点的总计20点制作切片,并且进行以上测量。当可以确认基体-域结构时,将切片评价为"○",并且当无法确认结构时,将切片评价为"×"。表5-1、表5-2和表8示出本公开的实施例和比较例中的评价结果。

[3-3]导电层中域的体积分数的测量

通过上述方法确定域的体积分数。结果示于表5-1、表5-2和表8中。

[3-4]SP值的计算

第一橡胶和第二橡胶的SP值由通过使用SP值已知的材料的校准曲线法计算的值来定义。

例如,NBR和SBR的SP值不依赖于分子量,并且分别通过源自丙烯腈和源自苯乙烯的单体单元的含量比来确定。因此,可以使用例如Py-GC等分析方法,基于源自丙烯腈和源自苯乙烯的单体单元的含量比的分析,分别由从含量比和SP值已知的材料获得的校准曲线来计算SP值。此外,异戊二烯橡胶的SP值由1,2-聚异戊二烯、1,3-聚异戊二烯、3,4-聚异戊二烯、和顺式-1,4-聚异戊二烯、和反式-1,4-聚异戊二烯等的结构,和聚异戊二烯之间的共聚比决定。因此,与SBR和NBR的那些同样地,可以通过Py-GC等基于异构体的结构单元之间的含量比的分析,由SP值已知的材料来计算SP值。

以下将描述具体方法。首先,将导电层用作测量样品,并且使用Py-GC法在与[3-1]相同的条件下分析;并且分析以下化学结构在导电层中的存在比:

丙烯腈、丁二烯、苯乙烯、1,2-聚异戊二烯、1,3-聚异戊二烯和3,4-聚异戊二烯;和顺式-1,4-聚异戊二烯和反式-1,4-聚异戊二烯。

SBR中的苯乙烯含量和NBR中的腈含量可以分别由在上述[3-1]和[3-3]中测量的以上结果、域和基体的鉴定结果以及域的体积分数来计算。此外,可以分析具有不同结构的异戊二烯的共聚比。

当使用Py-GC法时,作为定量法可以使用如下绝对校准曲线法,其中对于各橡胶,预先确定热解样品的量和产生的关键峰的量(面积)之间的关系,并且从分析样品的关键峰的面积对热解样品的量进行定量。此外,热解样品的量可以使用腈含量和苯乙烯含量已知的样品,使用热解样品的关键峰的面积强度比之间的关系作为校准曲线的相对面积法来定量。

例如,作为实例将描述如下的样品的分析,其中源自导电层中的有机物质的峰通过固态NMR或Py-GC鉴定为:丙烯腈为18.0质量%、苯乙烯为8.0质量%和丁二烯为74.0质量%。在以上分析之后,如[3-1]中所述,通过TEM-EELS鉴定包含在域中的第二橡胶为SBR,和包含在基体中的第一橡胶为NBR。另外,如[3-3]中所述,使用FIB-SEM,域的体积分数鉴定为30%。因为SBR的比重为0.94g/cm3,和NBR的比重为1.0g/cm3,当将比重转换为质量时,导电层中SBR和NBR的质量比变为28.7%和71.3%。因此,计算出包含在域中的SBR的苯乙烯含量为27.9%,和包含在基体中的NBR的腈含量为25.2%。

其后,基于腈含量和SP值之间的关系已知的材料,如图4中所示,绘制包含至少三个点的校准曲线,由此可以计算包含在以上基体中的NBR的SP值。具体地,当含量为25.2%时,SP值为18.8(J/cm3)0.5。同样地,基于苯乙烯含量和SP值之间的关系已知的材料,如图5中所示,绘制包含至少三个点的校准曲线,由此可以计算包含在以上域中的SBR的SP值。具体地,当含量为27.9%时,SP值为17.0(J/cm3)0.5。通过前述方法计算的实施例和比较例的第一橡胶和第二橡胶的SP的差示于表5-1、表5-2和表8中。

[3-5]域和基体的tanδ的测量

如下测量损耗角正切(tanδ)。首先,通过使用与未硫化域橡胶组合物和未硫化基体橡胶组合物相同组成的橡胶组合物,制备硫化橡胶片。然后用动态粘弹性测量设备(商品名:EPLEXOR-500N,由GABO制造)分析所获得的硫化橡胶片,以获得tanδ1和tanδ2。

关于测量样品,制备用于测量tanδ的橡胶片所需的项目如下。

·域和基体各自中的橡胶的化学结构

·硫化剂的种类和共混量

·硫化促进剂的种类和共混量

·填料的种类和共混量

·导电性颗粒的共混量

<填料、硫化剂和导电性颗粒是否包含在域或基体中,或者进一步是否包含在基体和域二者中的确定>

具体地,按以下方式进行确定。

可以从上述[3-1]至[3-4]中辊的分析结果,通过域和基体各自中的橡胶组合物的共混的分析来确定橡胶的种类、硫化剂的种类和共混量。此外,除了将后述的[3-6]中描述的硫化促进剂的分析之外,可以通过例如硫化钠法、氰胺法、碘化氢还原法、亚硫酸钠法和胺法等公知的分析方法来确定硫化促进剂的种类和共混量。

此外,例如金属氧化物等填料的种类和共混量可以通过[3-1]的元素分析来确定。此时,通过元素映射分析,可以确定硫化剂和填料是否包含在域或基体的任一者中,并且进一步确定是否包含在基体和域二者中。

另外,包含在导电层中的导电性颗粒的共混量可以通过作为公知的分析方法的热重分析(DTA-TG)来分析。以下示出分析条件。

[DTA-TG分析]

使用机械手从导电层切出适当量。其后,在以下条件下,使用热重分析法(DTA-TG)测量导电性颗粒的含量。此时在氮气氛下通过加热处理引起重量减少的物质对应于源自导电层的橡胶的物质。另外,在氧气氛下通过加热处理引起重量减少的物质对应于源自导电性颗粒的物质。从量比之间的关系,确定包含在本公开的表面层中的导电性颗粒的含量。

[测量条件]

·测量仪器:Thermo plus TG8120(商品名;由Rigaku Corporation制造)

·升温/降温条件:25℃→800℃→200℃(在氮气氛下)→800℃(在氧气氛下)

·升温/降温条件:10℃/分钟

·测量用样品架:铝盘

包含在域中的导电性颗粒的共混量可以从DTA-TG分析和上述[3-3]的分析结果的组合来确定。

另外,可以通过在以上[3-1]中TEM-EELS测量时以50000至200000的观察倍率观察域的内部来分析导电性颗粒的一次粒径和聚集体尺寸(二次粒径)。

此外,导电性颗粒的材料可以根据与JIS-Z8901一致的方法通过导电性颗粒的DBP吸收量的测量来确定。用于DBP吸收量的测量的样品通过以下步骤来制备:使用机械手从导电层切出适当量,然后在500℃的焙烧条件下使基体层中的聚合物分解24小时,然后清洗残渣物,并且分批取出导电性颗粒。

如上所述,对导电层进行分析,并由此确定未硫化域橡胶组合物和未硫化基体橡胶组合物的共混。通过以下步骤获得橡胶片:将在以上分析中分析的并且在分析中明确共混量的硫化剂和硫化促进剂添加到该橡胶原料,并且使所得的橡胶材料硫化。具体地,通过以下步骤获得厚度为2mm的橡胶片:将添加有硫化剂和硫化促进剂的未硫化域橡胶组合物和未硫化基体橡胶组合物各自放在厚度为2mm的模具中,并且在10MPa和170℃下使所得的组合物交联60分钟。使用该橡胶片并在以下条件下测量tanδ。表5-1、表5-2和表8示出本公开的实施例和比较例中的评价结果。此外,为了评价粘弹性的频率特性(tanδ),在0.1Hz(低频)和80Hz(高频)的两种水平下评价测量频率。

[测量条件]

·测量模式:拉伸试验模式

·测量频率:0.1Hz和80Hz

·测量温度:23℃

·测量湿度:50%RH

·转换器(transducer):25N

·动态变形:0.5%

·静态变形:1.0%

·测量样品的形状:宽5.0mm×长20mm×厚2.0mm

[3-6]硫化促进剂的鉴定方法

通过使用顶空GC-MS(商品名:TRACEGCULTRA,由Thermo Fisher Scientific K.K.制造)的分析来鉴定硫化促进剂。通过使用其中硫化促进剂的结构已知的标准硫化SBR橡胶作为硫化促进剂的分析用样品,并且将所获得的色谱图的图谱进行比较来鉴定硫化促进剂。测量条件如下。表6和表8示出本公开的实施例和比较例中的评价结果。

·测量条件

样品质量:100mg;

热提取的温度:130℃(保持10分钟);

柱温:40℃(保持3分钟)至300℃;

柱升温速率:10℃/分钟;

载气的流速:11ml/分钟;

分流比:1/100;和

提取气体:He。

[3-7]域的体积电阻率的测量

使用扫描探针显微镜(SPM)(商品名:Q-Scope250,由Quesant InstrumentCorporation制造)以接触模式测量域的体积电阻率。

首先,使用切片机(商品名:Leica EMFCS,由Leica Microsystems K.K.制造)在-100℃的切削温度下从导电性构件的导电层切出厚度为约2μm的超薄切片。接着,将超薄切片放在金属板上,选择与金属板直接接触的部位,并且在该部位中,使对应于域的部位与SPM悬臂接触;然后将1V的电压施加至悬臂,并且测量电流值。

用SPM观察测量切片的表面形状,并由所获得的高度轮廓计算测量部位的厚度。此外,由表面形状的观察结果计算与悬臂接触的接触部的凹部面积。由厚度和凹部的面积计算体积电阻率,并定义为域的体积电阻率。将导电性构件A1(长度方向的长度:230mm)的长度方向上的五个区域各自分成四等份,并且由从各区域的任一点的总计20个点生产切片,并且进行以上测量。将平均值定义为域的体积电阻率。表6和表8示出本公开的实施例和比较例的评价结果。

[3-8]域尺寸的测量方法

通过对观察图像进行图像处理来获得域的尺寸,该观察图像是通过观察由扫描电子显微镜(SEM)获得的图像而获得的。

作为测量样品,使用在上述基体的体积电阻率的测量中获得的截面切片。将截面切片置于金属制的样品台上,使得可以观察截面。使用扫描电子显微镜(SEM)(商品名:S-4800,由Hitachi High-Technologies Corporation制造)在加速电压:5kV、拍摄倍率:1,000倍和拍摄图像:二次电子图像的条件下拍摄截面,并且获得表面图像。

接着,使用图像处理软件Image-pro plus(商品名,由Media Cybernetics Inc.制造),对表面图像进行图像处理(二值化)使得基体变白且域变黑,用计数功能测量观察图像中任意50个域的圆当量直径,并且计算算术平均值。然后,将导电性构件A1在长度方向上分成五等份且在圆周方向上分成四等份,并且对20个区域进行以上测量,并且将结果的算术平均值定义为域尺寸。实施例和比较例中的评价结果示于表6和表8中。

[3-9]域之间的距离的测量方法

通过对观察图像进行图像处理来获得域之间的距离,该观察图像是通过观察由扫描电子显微镜(SEM)获得的图像而获得的。

更具体地,除了在5,000倍的拍摄倍率下测量域尺寸,并且在图像处理方法中使用对域的壁面间距离进行计数的功能之外,以与以上域尺寸的测量方法相同的方式计算域之间的距离。然后,将导电性构件A1在长度方向上分成五等份且在圆周方向上分成四等份,并且对20个区域进行以上测量,并且将结果的算术平均值定义为域之间的距离。表6和表8分别示出本公开的实施例和比较例中的评价结果。

[3-10]域的均一性的评价

用以下方式评价域的配置的均一性。通过将在上述域形状的测量中的(1/4)l、(2/4)l和(3/4)1的各截面的切片的拍摄图像二值化,并且分析二值化的图像来评价均一性。通过对二值化的图像应用图像处理软件Luzex(商品名:专用图像处理分析系统Luzex SE,由Nireco Corporation制造)来计算域的重心间距离的分布。通过统计处理计算分布的标准偏差E和平均值F,并计算E/F。当导电层的厚度由T表示时,在三个切片的每一个中,在外表面和深度为0.1T至0.9T之间的厚度区域的任意三个部位的总计九个部位的15μm见方的各区域中进行上述测量,并且计算九个部位中的值的平均值。表6和表8分别示出本公开的实施例和比较例中的评价结果。

[3-11]基体的体积电阻率的测量方法

除了将测量部位设定在对应于基体的部位,将50V的电压施加至悬臂,并且测量电流值之外,以与以上域的体积电阻率的测量相同的方式测量基体的体积电阻率。表6和表8分别示出本公开的实施例和比较例中的评价结果。

[3-12]导电层的MD-1硬度

使用Asker硬度计MD-1型A(商品名,由Kobunshi Keiki Co.,Ltd.制造)测量导电层的MD-1硬度。具体地,通过将以10N的峰值保持模式设定的硬度计置于在常温和常湿(23℃的温度和55%的相对湿度)的环境中放置12小时以上的导电性构件上来测量硬度,并且读取值。分别对距离硫化橡胶辊的轴向的橡胶端部30至40mm位置的两端部和中央部的三个部位,以及圆周方向上的三个部位,由此总计九个部位进行相同的测量,并且将所获得的测量值的平均值定义为硫化橡胶层的MD-1硬度。表6和表8分别示出本公开的实施例和比较例中的评价结果。

(4.图像评价)

[4-1]放任的永久变形条纹的图像评价

为了适应测量环境的目的,将导电性构件1在23℃和50%RH的环境中放置48小时。接着,准备电子照相型激光打印机(商品名:Laserjet M608dn,由HP Inc.制造)作为电子照相图像形成设备。然后,准备可以安装在该电子照相图像形成设备上的处理盒,并且引入导电性构件1作为处理盒中的充电构件。注意,与充电构件1一起引入处理盒中的感光鼓是具有形成在支承体上的层厚度为23.0μm的有机感光层的有机感光构件。有机感光层是作为从支承体侧起由电荷产生层和包含聚芳酯(粘结剂树脂)的电荷输送层形成的层叠体的层叠型感光层,并且电荷输送层成为感光构件的表面层。另外,改造激光打印机使得通过调整支承导电性构件的轴承部件的弹簧的长度,使感光鼓和导电性构件1之间的抵接压力变为500gf(4.9N)。

为了评价高速过程的图像,改造激光打印机使得每单位时间的输出张数多于原始的输出张数,对于A4尺寸纸,变为75张/分钟。此时,将记录介质的输出速度设定在370mm/秒,并且将图像分辨率设定在1,200dpi。此外,将激光打印机在23℃和50%RH的环境中放置48小时。其后,在相同的环境中,连续输出20000张图像。当在此类高速过程中以连续模式形成图像时,评价条件更严格,因为施加至导电性构件的例如剪切力等外力增加,同时,导电性构件变得难以追随针对由外力引起的变形的变形恢复。

输出的电子照相图像为使得在A4尺寸纸上形成尺寸为4点的字母表的字母"E"的文字以达到1.0%的打印率。其后,将激光打印机在停止的状态下并且在相同的环境中放置12小时,然后将转印构件替换为新的转印构件,并且输出20张半色调图像。由此,评价放任的永久变形图像。

当在抵接部和非抵接部之间,由于变形的缓和的不均匀的原因发生构件的变化和导电性颗粒的移动的差异时,在抵接部和非抵接部之间发生电特性的差异,即放电量的差异,并且放电变得不均匀。结果,在特别是例如半色调图像等倾向于容易受放电不均匀影响的图像中,条纹状白斑的图像容易变得明显。该条纹状白斑的图像被称为放任的永久变形图像。作为参考,半色调图像是其中在垂直于电子照相感光构件的旋转方向的方向上以2点(dots)间隔绘制宽度为1点的线的图像。

在输出半色调图像时,基于以下标准评价放任的永久变形图像。表6和表8分别示出实施例和比较例的评价结果。

等级A:未出现任何源于放任的永久变形的条纹等。

等级B:非常轻微地出现源于放任的永久变形的条纹等,但是在输出20张图像之后图像缺陷完全消失。

等级C:轻微地出现源于放任的永久变形的条纹等,并且在输出20张图像之后图像缺陷没有完全消失,但是在激光打印机放置24小时后完全消失。

等级D:清晰地出现源于放任的永久变形的条纹等。即使在激光打印机放置24小时之后图像缺陷也没有完全消失。

[4-2]在感光鼓的抵接部和非抵接部中电阻的不均匀性的测量

将用于上述[4-1]中的图像评价的导电性构件从处理盒取出,并测量感光鼓上的抵接部和非抵接部中的电阻。在输出20张半色调图像之后即刻进行测量。图8示出用于测量导电性构件的电阻的设备的示意图。通过未示出的按压单元将导电性构件的轴芯体1的两端部11压向直径为30mm的圆柱状铝鼓61,并且导电性构件在由铝鼓的旋转驱动而驱动的同时从动旋转。在此状态下,使用电源62将DC电压施加至导电性构件的芯金属部分,测量施加至串联连接至铝鼓的基准电阻63的电压,由此测量流经导电性构件的电流值。在23℃的温度和50%的相对湿度的环境下,在使用1kΩ的基准电阻,将铝鼓的转数设定在30rpm,并施加200V的DC电压的同时进行测量。

将万用表连接至基准电阻,并且在100Hz的取样频率下进行测量。

图9示出测量结果的实例。如图9中所示,在感光鼓上的导电性构件的抵接部处观察到测量的电流值的极大值,这表明在此处电阻降低。将非抵接部的电流值确定为基准值,并且将通过将极大值除以基准值获得的值定义为电阻的不均匀性。例如,当极大值为12000μA且基准值为6000μA时,电阻的不均匀性为2.0。表6和表8分别示出实施例和比较例中的评价结果。

<实施例2至39>

与实施例1的导电性构件(1)同样地,对导电性构件(2)至(39)评价导电层的以上特性。此外,在导电性构件(2)至(39)各自用作充电构件的同时形成图像,并评价图像。表5和6示出实施例2至39中的多种特性的评价和图像评价的结果。

Figure BDA0002428830830000531

Figure BDA0002428830830000541

表6

<实施例40>

除了将导电性支承体的直径改变为5mm,并且将研磨后的导电性构件的外径设定为10.0mm之外,以与实施例39中相同的方式制造导电性构件B1。

接着,将导电性构件B1用作转印构件,并进行以下评价。关于特性评价,进行与实施例1中相同的评价。关于图像评价,进行以下评价。首先,为了使导电性构件B1适应测量环境,将导电性构件B1在温度为23℃相对湿度为50%的环境中放置48小时。接着,作为电子照相图像形成设备,准备电子照相型激光打印机(商品名:Laserjet M608dn,由HP Inc.制造)。然后,引入导电性构件B1作为转印构件。关于引入处理盒中的感光鼓,使用与用于导电性构件(1)至(39)的评价的相同的感光鼓。另外,关于充电构件,使用与用于导电性构件(22)的评价的相同的充电构件。另外,改造激光打印机,使得通过调整支承导电性构件的轴承部件的弹簧的长度,使感光鼓和导电性构件B1之间的抵接压力变为1250gf(12.26N)。

为了评价高速过程中的图像,改造激光打印机使得每单位时间的输出张数多于原始的输出张数,对于A4尺寸纸,变为75张/分钟。此时,将记录介质的输出速度设定在370mm/秒,并且将图像分辨率设定在1,200dpi。此外,将激光打印机在23℃和50%RH的环境中放置48小时。其后,在相同的环境中,连续输出20000张图像。

输出的电子照相图像为使得在A4尺寸纸上形成尺寸为4点的字母表的字母"E"的文字以达到1.0%的打印率。其后,将激光打印机在停止的状态下并且在相同的环境中放置12小时,然后将充电构件替换为新的导电性构件18,并且输出20张半色调图像。由此,评价放任的永久变形图像。

其后,在与上述[4-1]相同的条件下评价放任的永久变形条纹图像。其后,在与[4-2]相同的条件下,测量感光鼓上的导电性构件B1的抵接部和非抵接部的电阻的不均匀性。表7示出导电性构件B1的特性评价和图像评价的结果。

表7:导电性构件B1的评价

<比较例1>

除了使用EPDM(1)作为用于域的橡胶原料,并使用Hydrin作为用于基体的橡胶原料之外,以与实施例1中相同方式制造和评价导电性构件C1。表8示出评价结果。

在本比较例中,确认形成基体-域结构,但是域和基体二者都由非二烯系橡胶构成。因此,不能充分地获得基体和域之间的化学键,并且推测由于例如域彼此之间的聚集等结构的变化,导致在感光鼓上的抵接部和非抵接部之间出现放电特性的差异。另外,在高频区域(80Hz)中的tanδ1/tanδ2低。因此,在连续打印时,导电层不能充分地从变形中恢复。

结果,在放任的永久变形图像的评价之后测量的电阻的不均匀性变得非常大,为3.6,并且放任的永久变形图像变为等级D。

<比较例2>

除了将用于域的橡胶原料改变为异戊二烯(1),并将用于基体的橡胶原料改变为SBR(3)之外,以与实施例1中相同的方式制造和评价导电性构件C2。表8示出评价结果。

在本比较例中,构成域和基体的橡胶的SP值之间的差为0,并且不能确认是否形成基体-域结构。结果,导电性构件C2不能经由域和基体之间的界面处的交联形成三维网络,并且变成不能显示抑制针对外力的机械变形的优异效果的结构。另外,将导电性颗粒混合在基体中,由此基体不能显示优异的橡胶弹性。

结果,在放任的永久变形图像的评价之后测量的电阻的不均匀性变为3.3,并且放任的永久变形图像变为等级D。作为参考,关于本比较例,不能分析最初包含在域和基体中的导电性颗粒和填料的共混比,因为域和基体的橡胶导致彼此相溶。因此,不能再现构成域和基体的橡胶片,并且不能测量动态粘弹性。表8中的域的体积分数描述了由化学结构分析鉴定的异戊二烯的体积比。

<比较例3>

除了将用于域的橡胶原料改变为EPDM(2),并将用于基体的橡胶原料改变为NBR(5)之外,以与实施例1中相同的方式制造和评价导电性构件C3。表8示出评价结果。

在本比较例中,确认形成基体-域结构,但是构成域的橡胶是非二烯系橡胶的EPDM。在EPDM中包含的源自二烯骨架的单体极其少,因此不能充分地获得基体和域之间的化学键。另外,因为域和基体的化学结构在单体单元上极大地不同,在高频区域(80Hz)中的tanδ1/tanδ2的值低。因此,在连续打印时,导电层不能充分地从变形中恢复。

另外,域和基体的橡胶的SP值之间的差非常大,为4.2,并且域的分散变得不均一,并且导电性构件C3变成不能显示对变形的充分响应性的构造。

结果,在放任的永久变形图像的评价之后测量的电阻的不均匀性变得非常大,为3.5,并且放任的永久变形图像变为等级D。推测这是因为由于例如不均一分散并具有大尺寸的域彼此之间的聚集等结构的变化,引起在感光鼓上的抵接部和非抵接部之间的放电特性的显著差异。

<比较例4>

除了将硫化促进剂(1)改变为硫化促进剂(9)(PZ)之外,以与实施例11中相同的方式制造和评价导电性构件C4。表8示出评价结果。

在本比较例中,确认形成基体-域结构。此外,还确认构成域和基体的橡胶分别为二烯系橡胶的SBR和BR。然而,在高频区域(80Hz)中的tanδ1/tanδ2的值极其低。因此,在连续打印时,导电层不能充分地从变形中恢复。推测这是因为硫化促进剂与构成域和基体的橡胶之间的亲和性不充分,并且在域内部、基体内部和基体-域界面处的交联反应变得不均一。

结果,在放任的永久变形图像的评价之后测量的电阻的不均匀性变为3.1,并且放任的永久变形图像变为等级D。

<比较例5>

除了将硫化促进剂(1)改变为硫化促进剂(9)(PZ)之外,以与实施例38中相同的方式制造和评价导电性构件C5。表8示出评价结果。

在本比较例中,确认形成基体-域结构。此外,还确认构成域和基体的橡胶分别为二烯系橡胶的SBR和NBR。然而,在高频区域(80Hz)中的tanδ1/tanδ2的值极其高,并且基体-域结构变成在连续打印时发生的机械变形的缓和行为中存在非常大的偏差的构造。

具体地,基体-域结构具有其中在基体中累积的变形变得不充分地缓和的构造。因此,推测基体不能显示优异的橡胶弹性,显著降低对由外力引起的变形的响应性,并且发生基体-域结构的变化。认为这是因为,以与比较例4中相同的方式,硫化促进剂和构成域和基体的橡胶之间的亲和性不充分。

结果,在放任的永久变形图像的评价之后测量的电阻的不均匀性变为3.2,并且放任的永久变形图像变为等级D。

<比较例6>

除了将用于域的橡胶原料改变为NBR(3),并将用于基体的橡胶原料改变NBR(4)之外,以与实施例1中相同的方式制造和评价导电性构件C6。表8示出评价结果。

在本比较例中,不能确认形成了基体-域结构。另外,作为化学结构分析的结果,作为橡胶,仅检测到NBR。因此,导电性构件C6不能经由域和基体之间的界面处的交联形成三维网络,并且变成不能显示抑制针对外力的机械变形的优异效果的构造。另外,将导电性颗粒混合在基体中,因此基体不能显示优异的橡胶弹性。

结果,在放任的永久变形图像的评价之后测量的电阻的不均匀性变为3.4,并且放任的永久变形图像变为等级D。作为参考,关于本比较例,不能分析最初包含在域和基体中的导电性颗粒和填料的共混比,因为域和基体的橡胶彼此完全地相溶。因此,不能再现构成域和基体的橡胶片,并且不能测量动态粘弹性。另外,不能分析SP值。因此,关于表8中SP值之间的差,作为参考数据描述了在本比较例中使用的两种类型的NBR的SP值之间的差。

表8

虽然已经参照示例性实施方案来描述本发明,但要理解的是,本发明不限于公开的示例性实施方案。所附权利要求的范围符合最宽泛的解释,以涵盖所有此类修改以及等同的结构和功能。

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