[发明专利]导电组合物及其制造方法、电子照相带和图像形成装置

说明书

相关申请的交叉引用

本专利申请根据35U.S.C.§119要求于2010年4月13日提交的日本专利申请2010-091979的优先权，该专利申请的全文通过引用纳入本文。

技术领域

本发明涉及导电组合物以及使用该导电组合物的电子照相带和图像形成装置。本发明还涉及制造该导电组合物的方法。

背景技术

环形带在电子照相复印机和激光束打印机中广泛用作中间转印设备、显影设备或感光体设备的组件。例如，电子照相图像形成装置采用环形带作为向其上转印调色剂图像的转印带。转印带需要具有稳定的电阻率、机械强度和长的寿命。为了满足这些需求，热固性树脂如聚酰亚胺和聚酰胺-酰亚胺已用于转印带。

聚酰亚胺和聚酰胺-酰亚胺通常通过对流体清漆实施涂布、干燥和固化的步骤而形成。由于固化步骤进行的时间长，因此聚酰亚胺和聚酰胺-酰亚胺不能连续地生产。而且，聚酰亚胺和聚酰胺-酰亚胺的单价高。含有导电颗粒如炭黑以具有一定电阻率的聚酰亚胺和聚酰胺-酰亚胺具有高弹性并且耐拉伸。然而，由于它们易于破裂，因此在它们的端部需要增强带，导致成本升高。

鉴于该情况，提出使用热塑性树脂代替热固性树脂。与热固性树脂不同，热塑性树脂可以低成本连续地生产。但是它们的电阻不稳定，并且不耐蠕变或拉伸，这可导致短的寿命。

为了尝试解决上述问题，已经提出各种导电组合物。

例如，日本专利申请公开(以下JP-A)2002-241562提出包含含氟聚合物、导电化合物和三嵌段共聚物的导电组合物。JP-04-022013-A提出包含覆盖有导电聚合物的柔性导电片的复合体。

然而，它们都不具有令人满意的生产性、电性质和耐久性。

日本专利3738628公开了包含聚酰胺、具有特定粘弹性的热塑性树脂和相容化试剂的组合物。然而，该相容化试剂(例如，乙烯基接枝聚合物、丙烯腈-苯乙烯共聚物、马来酸酐)对耐蠕变或碎裂性的改进不令人满意。没有提及对电阻的稳定化。

日本专利申请公开2002-304065提出包含基于氟的粘合剂和附着有胺值为5～120的添加剂的覆盖有环氧树脂的炭黑的电子照相带。但是该组合物具有差的强度和刚度。

发明内容

本发明的示例性方面鉴于上述情况提出，并且提供新的导电组合物以及使用该导电组合物的电子照相带和图像形成装置，该导电组合物具有稳定的电阻率，耐蠕变、拉伸和开裂(crack)，并且寿命长。

在一个示例性实施方式中，新的导电组合物包括：包含热塑性树脂的基体树脂，包含胺值为1～100mgKOH/g的炭黑的导电剂，以及包含酸酐、羧酸、或具有环氧基团的化合物的补强剂(stiffening agent)。

本发明的其它示例性方面鉴于上述情况提出，并且提供成本低的制造导电组合物的新方法。

在一种示例性实施方式中，制造导电组合物的新方法包括：熔融捏合包含热塑性树脂的基体树脂，包含胺值为1～100mgKOH/g的炭黑的导电剂，以及包含酸酐、羧酸、或具有环氧基团的化合物的补强剂，使得炭黑表面上的氨基与补强剂的官能团反应；以及使熔融捏合的组合物挤出成型。

附图说明

当结合附图考虑时参考以下详细说明，本发明及其附带优点变得更好理解，从而将易于获得对其更完整的领会，在所述附图中：

图1示意性地图示根据本发明示例性方面的图像形成装置的实施方式。

具体实施方式

本发明的示例性方面提供导电组合物，其包含：包含热塑性树脂的基体树脂，包含胺值为1～100mgKOH/g的炭黑的导电剂，以及包含酸酐、羧酸、或具有环氧基团的化合物的补强剂。

炭黑表面上的氨基与补强剂形成强的化学或离子键。例如，氨基与酸酐、羧酸或二羧酸二聚体形成酰亚胺键。因此，炭黑可细分散而不会再聚集，从而提供稳定的电阻率和耐开裂性。此外，补强剂和基体树脂在暴露于电子束时可形成强的网络。

在下述示例性实施方式中，导电组合物用于图像形成装置中的中间转印带。

在图像形成装置中，中间转印带反复暴露于危险因素，如施加的电压、旋转驱动和摩擦。因此，为了赋予中间转印带以耐开裂和耐蠕变性以及稳定的电特性，使具有特定胺值的炭黑与补强剂(如酸酐、羧酸或具有环氧基团的化合物)反应，使得炭黑表面上的氨基与酸酐、羧酸或环氧基团反应以形成比范德华力强的化学或离子键。

以下流程图图示了炭黑表面上的氨基与酸酐(即乙烯-马来酸酐共聚物)之间的形成强键的反应。