[发明专利]导电热塑性弹性体组合物、制备该组合物的方法以及成型品

说明书

技术领域

本发明涉及一种导电热塑性弹性体组合物、一种制备该导电热塑性弹性体组合物的方法、以及一种通过加工导电热塑性弹性体组合物形成的成型品。更特别地，本发明涉及一种有效地用作用于成像装置比如复印机、打印机、传真机等中的导电辊的导电热塑性弹性体组合物。

背景技术

关于使弹性体带电的方法，通常使用如下两种方法：在一种已知的方法中，使用在其聚合物中包含导电填料如金属氧化物粉末、炭黑等的导电聚合物组合物其。在另一已知的方法中，使用离子导电性聚合物组合物比如丁二烯橡胶、丙烯腈丁二烯橡胶、氯醇橡胶等。

在使用导电聚合物组合物构成导电辊时，存在一个区域，在该区域内电阻因导电填料添加量的微小变化而迅速改变。于是很难控制导电辊的电阻。此外，因为难以使导电填料在聚合物中均匀分散，故电阻值在导电辊的圆周方向和横向方向上有差异。

使用导电聚合物组合物的导电辊的电阻值依赖于施加在其上的电压。特别地，在使用炭黑作为导电填料时，导电辊的电阻值极大地依赖于施加在其上的电压。此外，当导电聚合物组合物包含较大量的导电填料比如炭黑时，则较难使导电聚合物组合物成型。

使用导电聚合物组合物的导电辊具有上述问题。近年来，包括数字图像处理技术和彩色图像处理技术的高质量成像技术是引入注目的。于是，导电聚合物组合物中有优选使用离子导电性聚合物组合物的趋势。

大多数用于形成导电辊的离子导电性聚合物由硫化橡胶组合物构成。但硫化橡胶组合物不是热塑性的从而不能循环使用。

因此，已开始使用热塑性并能循环使用的离子导电性聚合物。首先，使用氯醇橡胶的导电辊具有较低的电阻值和较好的性能。但在某些情况下，离子导电性热塑性弹性体比如含有氯的氯醇橡胶在废弃时会产生有毒气体如氯化氢和二恶烯。

在日本特开No.8-183866中，公开了片状热塑性弹性体，其包括添加了永久性抗静电剂的烯烃热塑性弹性体。该片状热塑性弹性体可以循环使用。此外，因为烯烃热塑性弹性体不含氯，故当片状热塑性弹性体废弃时其不会污染环境。另外，还公开了包含导电增塑剂用作抗静电剂的渗析型热塑性弹性体。

包含于片状热塑性弹性体中的永久性抗静电剂能够降低其表面电阻值，但不会降低其体积电阻率从而导致其电阻变高。此外，片状热塑性弹性体具有较高的压缩永久变形。因此包括片状热塑性弹性体的导电辊没有良好的性能。

渗析型热塑性弹性体具有较低的机械性能和较高的压缩永久变形。此外，包含于热塑性弹性体中的增塑剂渗出从而较大程度地污染其他部件比如感光器。于是热塑性弹性体不能用作成像装置比如复印机、打印机等中的组件。

本申请人研究了导电热塑性弹性体，其具有半导体的电阻值和良好的机械性能，比如，较低的压缩永久变形。更具体地说，如日本特开No.2004-189884(专利文献2)和日本特开No.2004-272209(专利文献3)所公开的，本申请人建议使用包含以聚醚聚合物代表的聚合物的导电热塑性弹性体和包含于热塑性弹性体中的导电盐。

但仍存在改善导电热塑性弹性体的空间，可以将其组分的分散性提高到较高的程度从而防止因其组分的分散性不充足而导致其性能变差以及导电热塑性弹性体难以完美成型。

在日本特开No.2004-189883(专利文献4)中公开了包含酸修饰的三元乙丙橡胶(EPDM)和酸修饰的氢化苯乙烯热塑性弹性体中至少一种的相容剂从而使聚酰胺树脂较好地分散在动态交联的热塑性弹性体中。但在专利文献4中，没有研究相容剂是否能较好地分散除聚酰胺树脂之外的其他组分，比如热塑性弹性体中的导电盐。在专利文献4中，没有对除了上述相容剂之外的其它相容剂进行说明或暗示。

日本特开No.8-183866

日本特开No.2004-189884

日本特开No.2004-272209

日本特开No.2004-189883

发明内容

为解决上述问题进行本发明。因此本发明的目的在于提供一种导电热塑性弹性体组合物、一种制备该导电热塑性弹性体组合物的方法、以及一种包括该导电热塑性弹性体组合物的成型品比如导电辊，该导电热塑性弹性体组合物具有类似橡胶的弹性和挠性、具有类似树脂的良好成型性从而能循环使用、包含于其中的组分具有出色的分散性，于是其具有出色的机械性能从而具有良好的加工性。