專利名稱：：導(dǎo)電性橡膠部件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及特別適合靜電復(fù)印式復(fù)印機(jī)和打印機(jī)或噴粉式(toner-jet-type)復(fù)印機(jī)以及打印機(jī)等的成像裝置所使用的充電輥(charge-impartingroller)、轉(zhuǎn)印輥(image-transferoiler)、顯影車?yán)?developmentroller)、供粉車?yán)?toner-supplyroller)、清潔輥等導(dǎo)電輥，刮板、轉(zhuǎn)印帶等的導(dǎo)電性橡膠部件。
背景技術(shù)：
：靜電復(fù)印式復(fù)印機(jī)和打印機(jī)等成像裝置的導(dǎo)電性橡膠部件通過碳黑等被賦予導(dǎo)電性，但電阻值的變化或電阻值的變化成為問題。需說明的是，導(dǎo)電性橡膠部件表面電阻值的變化或電阻值的變化是成像時(shí)的白斑等的原因。因此，本申請(qǐng)人提出如下顯影輥，所述顯影輥在通過碳黑賦予導(dǎo)電性的彈性層表面設(shè)置有通過含有異氰酸酯的表面處理液進(jìn)行表面處理而獲得的表面處理層，從設(shè)置有該表面處理層的表面開始向內(nèi)部電阻值逐漸減弱地傾斜(參照專利文獻(xiàn)1)。專利文獻(xiàn)1中所記載的顯影輥通過形成傾斜了的傾斜電阻層，電阻值的變化小，所述傾斜使得形成有表面處理層區(qū)域的碳黑的結(jié)構(gòu)被從表面開始向內(nèi)部緩緩切斷，使電阻值緩緩減小。但是，當(dāng)使用未摻混碳黑的表面處理液形成表面處理層時(shí)，將彈性層中碳黑的結(jié)構(gòu)通過異氰酸酯的浸滲來切斷，由此可形成比所需要的電阻值高的電阻。另外，當(dāng)使用摻混碳黑的表面處理液形成表面處理層時(shí)，無法通過表面處理液均勻形成碳黑的結(jié)構(gòu)，電阻值可能會(huì)出現(xiàn)變化。專利文獻(xiàn)1日本特開2003-202750號(hào)公報(bào)
發(fā)明內(nèi)容發(fā)明所需要解決的課題鑒于上述情況，本發(fā)明的課題在于提供電阻值的變化小，電阻值在長時(shí)間內(nèi)穩(wěn)定的導(dǎo)電性橡膠部件。解決課題的方法解決上述課題的本發(fā)明的第1實(shí)施方式為導(dǎo)電性橡膠部件，其特征在于，在賦予橡膠底材導(dǎo)電性的導(dǎo)電性彈性層的表面具備通過浸滲含有實(shí)施過分散處理的碳黑和異氰酸酯化合物的表面處理液而形成的表面處理層。本發(fā)明的第2實(shí)施方式為第1實(shí)施方式中記載的導(dǎo)電性橡膠部件，其特征在于，上述分散處理是通過分散劑進(jìn)行的處理或通過酸·堿進(jìn)行的處理。本發(fā)明的第3實(shí)施方式為第1實(shí)施方式中記載的導(dǎo)電性橡膠部件，其特征在于，在上述分散劑是選自高分子分散劑和表面活性劑中的至少一種。本發(fā)明的第4實(shí)施方式為第13中任一項(xiàng)的實(shí)施方式中記載的導(dǎo)電性橡膠部件，其特征在于，當(dāng)載荷由IOOg向500g變化時(shí)，在各種載荷下用100V電壓測(cè)定的電阻值的最大值(Rmax)和最小值(Rmin)的比(R-/Rmin)不足5。本發(fā)明的第5實(shí)施方式為第14中任一項(xiàng)的實(shí)施方式中記載的導(dǎo)電性橡膠部件，其特征在于，當(dāng)載荷由IOOg向500g變化時(shí)，在100V外加電壓(印加電壓appliedvoltage)下測(cè)定的電阻值的最大值(Rmax)和最小值(Rmin)的比(Rmax/Rmin)不足5。本發(fā)明的第6實(shí)施方式為第15中任一項(xiàng)的實(shí)施方式中記載的導(dǎo)電性橡膠部件，其特征在于，所述部件為輥狀、槳葉狀或帶狀。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，可通過浸滲含有實(shí)施過分散處理的碳黑和異氰酸酯化合物的表面處理液從而形成表面處理層，由此異氰酸酯化合物和實(shí)施過分散處理的碳黑浸滲到導(dǎo)電性彈性層的內(nèi)部，從導(dǎo)電性彈性層的表層部的表面開始向內(nèi)部緩緩地切斷導(dǎo)電通路，同時(shí)均勻地形成新的導(dǎo)電通路，獲得電阻值的變化小、電阻值在長時(shí)間內(nèi)穩(wěn)定的導(dǎo)電性橡膠部件。[圖1]說明本發(fā)明的導(dǎo)電性橡膠部件的表層部狀態(tài)的示意圖。[圖2]說明試驗(yàn)例1的測(cè)定方法的圖。[圖3]表示試驗(yàn)例4的結(jié)果的圖。[圖4]表示試驗(yàn)例5的結(jié)果的圖。符號(hào)說明10導(dǎo)電輥11金屬桿(芯金metalshaft)12導(dǎo)電性彈性層12A導(dǎo)電性賦予劑12a導(dǎo)電通路13表面處理層13A碳黑13a導(dǎo)電通路13B異氰酸酯化合物實(shí)施發(fā)明的最佳方式本發(fā)明的導(dǎo)電性橡膠部件如下在賦予橡膠底材導(dǎo)電性的導(dǎo)電性彈性層的表面部具備通過浸滲含有實(shí)施過分散處理的碳黑和異氰酸酯化合物的表面處理液而形成的表面處理層，將實(shí)施過分散處理的碳黑和異氰酸酯化合物浸滲到導(dǎo)電性彈性層的內(nèi)部，從導(dǎo)電性彈性層的表層部的表面開始向內(nèi)部緩緩地切斷導(dǎo)電通路，同時(shí)形成新的導(dǎo)電通路。采用圖1對(duì)上述導(dǎo)電性橡膠部件進(jìn)行說明。需說明的是，圖1是說明本發(fā)明的導(dǎo)電性橡膠部件的表層部狀態(tài)的示意圖。本發(fā)明的表面處理液至少含有實(shí)施過分散處理的碳黑、異氰酸酯化合物和有機(jī)溶齊U。這里所說的分散處理是指提高碳黑相對(duì)于表面處理液的分散性的處理，是指不僅提高相對(duì)于表面處理液所含有的有機(jī)溶劑的分散性，也提高相對(duì)于異氰酸酯化合物的分散性的處理。即，分散處理是指提高碳黑相對(duì)于溶劑的分散性和碳黑相對(duì)于異氰酸酯化合物的親和性和分散性的處理。實(shí)施過分散處理的碳黑不會(huì)像以往那樣碳黑之間出現(xiàn)凝集，而是均勻分散于異氰酸酯化合物和有機(jī)溶劑中。若使上述表面處理液浸滲導(dǎo)電性彈性層，則如圖1(a)所示，由于表面處理液中的有機(jī)溶劑，導(dǎo)電性彈性層12的表層部分膨潤，導(dǎo)電性彈性層12中的導(dǎo)電性賦予劑12A的鏈被從表面開始向內(nèi)部切斷，同時(shí)異氰酸酯化合物13B和碳黑13A均勻地填充于上述切斷部分中。此時(shí)，如圖1(c)所示，實(shí)施過分散處理的碳黑13A相對(duì)于異氰酸酯化合物13B的親和性良好，可防止碳黑13A之間的凝集。因此，不同于現(xiàn)有使用含有未處理碳黑的表面處理液形成的導(dǎo)電性橡膠部件的表層部(表面處理層)，在碳黑13A均勻分散于異氰酸酯化合物13B的狀態(tài)下，異氰酸酯化合物13B和碳黑13A浸滲于本發(fā)明的導(dǎo)電性橡膠部件的表層部(表面處理層13)。因此，如圖1(b)所示，在本發(fā)明的導(dǎo)電性彈性層12的表層部形成由導(dǎo)電性賦予劑12A形成的導(dǎo)電通路12a和由表面處理液的碳黑13B形成的導(dǎo)電通路13a，但導(dǎo)電通路13a不像以往那樣偏重于部分地形成，而是均勻地形成。另外，全部導(dǎo)電通路(12a和13a)的密度在導(dǎo)電性彈性層12的表面一側(cè)增高，結(jié)果在表層部設(shè)置傾斜電阻層。由于導(dǎo)電通路13a通過不凝集的碳黑13A以均勻的狀態(tài)形成于表層部，所以本發(fā)明的導(dǎo)電性橡膠部件不會(huì)出現(xiàn)電阻值局部升高或降低，電阻值的變化少。導(dǎo)電性橡膠部件優(yōu)選在進(jìn)紙10000張后在100V外加電壓下測(cè)定的電阻值的最大值(Rmax)和最小值(Rmin)的比(R_/Rmin)不足5。另外，實(shí)施過分散處理的碳黑13A不凝集而均勻地分散于異氰酸酯化合物13B中，從而易于浸滲導(dǎo)電性彈性層12的內(nèi)部。因此，本發(fā)明的導(dǎo)電性橡膠部件的表層部(表面處理層13)與現(xiàn)有的使用含有未處理碳黑的表面處理液形成的表層部(表面處理層13)相比，導(dǎo)電通路13a可形成到內(nèi)部。因此，本發(fā)明的導(dǎo)電性橡膠部件可抑制因使用時(shí)形成變形(二7deformation)而產(chǎn)生的表面電阻值變化，使電阻值在長時(shí)間內(nèi)穩(wěn)定。導(dǎo)電性橡膠部件優(yōu)選在載荷由IOOg向500g變化時(shí)，在各種載荷下用100V外加電壓測(cè)定的電阻值的最大值(Rmax)和最小值(Rmin)的比(R-/Rmin)不足5。另外，使用含有實(shí)施過分散處理的碳黑的表面處理液形成的導(dǎo)電性橡膠部件不存在因碳黑的添加量增加而電阻值急劇降低之虞。即，本發(fā)明的導(dǎo)電性橡膠部件可容易地得到所需要的電阻值。如上所述，本發(fā)明所使用的表面處理液至少含有實(shí)施過分散處理的碳黑、異氰酸酯化合物和有機(jī)溶劑。碳黑無特殊限定，只要是通常作為導(dǎo)電輥等的導(dǎo)電性賦予劑所使用的碳黑即可。例如可列舉出槽法碳黑、爐黑、科琴黑、乙炔黑等，上述物質(zhì)可單獨(dú)使用或多種合用。另外，碳黑的平均一次粒徑無有特殊限定，但若考慮到相對(duì)于表面處理液的分散性，通常優(yōu)選5200nm左右，更優(yōu)選10IOOnm左右。作為碳黑的分散處理，可列舉出使用分散劑進(jìn)行的處理或使用酸堿進(jìn)行的處理，也可采用上述兩種方法進(jìn)行處理。作為分散劑，例如可列舉出通常作為高分子分散劑使用的分散劑或表面活性劑，上述分散劑可單獨(dú)使用或合用。上述分散劑優(yōu)選具有氮或氧等供電子性原子的物質(zhì)、具有氨基或亞氨基等堿性官能團(tuán)的物質(zhì)。這是因?yàn)榫哂械蜓醯裙╇娮有栽拥奈镔|(zhì)、具有氨基或亞氨基等堿性官能團(tuán)的物質(zhì)相對(duì)于異氰酸酯化合物的親和性良好。另外，分散劑數(shù)均分子量優(yōu)選為50010萬，更優(yōu)選5005萬，特別優(yōu)選50010000。這是由于通過使分散劑的數(shù)均分子量在上述范圍內(nèi)，實(shí)施過分散處理的碳黑易于浸滲于導(dǎo)電性彈性層的內(nèi)部的緣故。若數(shù)均分子量大于10萬，則碳黑難以浸滲至導(dǎo)電性彈性層的內(nèi)部，所以不優(yōu)選。作為高分子分散劑，可使用熱增塑性樹脂類分散劑和熱固化性樹脂類分散劑中的任一種，作為熱固化性樹脂，可列舉出聚氨基甲酸酯類、丙烯酸酯類、聚酰亞胺類、醇酸類、環(huán)氧類、不飽和聚酯類、密胺類、酚類等樹脂，作為熱增塑性樹脂，可列舉出丙烯酸酯類、氯化乙烯類、氯化乙烯醋酸乙烯類共聚物類、聚氨基甲酸酯類、聚酰胺類、聚碳酸酯類等樹脂。另外，在熱固化性樹脂類分散劑和熱增塑性樹脂類分散劑中的任一種中，特別優(yōu)選聚聚氨基甲酸酯樹脂類分散劑。這是由于其相對(duì)于異氰酸酯化合物的親和性更好的緣故。需說明的是，所謂聚聚氨基甲酸酯類樹脂是指主鏈中具有多個(gè)氨基甲酸酯鍵的高分子化合物，例如可列舉出二異氰酸酯化合物和二醇化合物反應(yīng)得到的物質(zhì)。另外，也可優(yōu)選使用由顯示親水性的聚環(huán)氧乙烷和顯示親油性的聚環(huán)氧丙烷共聚形成的聚乙二醇-聚丙二醇單甲基丙烯酸酯。這是由于其相對(duì)于異氰酸酯化合物的親和性良好、分散性優(yōu)異的緣故。需說明的是，可通過聚合度來控制聚乙二醇-聚丙二醇單甲基丙烯酸酯與多種異氰酸酯化合物的親和性。作為聚乙二醇-聚丙二醇單甲基丙烯酸酯，例如可列舉出BlemmerPEP系列(日本油脂株式會(huì)社)、BlemmerAEP系列(日本油脂株式會(huì)社)。作為表面活性劑，可使用兩性表面活性劑、陽離子表面活性劑、陰離子表面活性齊U、非離子表面活性劑中的任一種，但優(yōu)選非離子表面活性劑和陰離子表面活性劑。這是由于可提高潤濕性、進(jìn)一步提高碳黑的分散性和分散穩(wěn)定性的緣故。作為非離子表面活性劑，例如可列舉出聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基芳基醚、聚氧乙烯衍生物、聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段聚合物、脫水山梨醇脂肪酸酯、聚氧乙烯脫水山梨醇脂肪酸酯、聚氧乙烯山梨醇脂肪酸酯、甘油脂肪酸酯、聚氧乙烯脂肪酸酯、乙炔二醇、聚氧乙烯烷基胺、聚氧乙烯烷基苯基醚改性硅酮等硅酮類表面活性劑、氟類表面活性劑等。作為陰離子表面活性劑，例如可列舉出脂肪酸鹽、烷基硫酸酯鹽、烷基芳基磺酸鹽、烷基萘磺酸鹽、二烷基磺酸鹽、二烷基磺基琥珀酸鹽、烷基二芳基醚二磺酸鹽、烷基磷酸鹽、聚氧乙烯烷基芳基醚硫酸鹽、萘磺酸福爾馬林縮合物、聚氧乙烯烷基磷酸酯鹽、硼酸甘油脂肪酸酯、聚氧乙烯甘油脂肪酸酯等。通過分散劑進(jìn)行處理的方法無特殊限定，例如可列舉出如下方法適當(dāng)摻混碳黑、上述分散劑和分散介質(zhì)(有機(jī)溶劑)等，于570°C左右攪拌混合150小時(shí)，在溶解于分散介質(zhì)的狀態(tài)下得到實(shí)施過分散處理的碳黑。另外，還可列舉出如下方法將異氰酸酯化合物等與碳黑、分散劑、分散介質(zhì)(有機(jī)溶劑)一同摻混，通過攪拌混合得到含有實(shí)施過分散處理的碳黑和異氰酸酯化合物的表面處理液。上述碳黑通過酸·堿進(jìn)行的處理是指采用酸處理和堿處理中的至少一種進(jìn)行的處理，也可采用酸處理和堿處理兩者進(jìn)行處理。作為酸處理，例如可列舉出如下方法在高溫氣氛下使碳黑與空氣接觸以進(jìn)行反應(yīng)的空氣氧化法，常溫下與氮氧化物或臭氧反應(yīng)的方法，在高溫下的空氣氧化后在低溫下進(jìn)行臭氧氧化的方法，將碳黑浸漬于硝酸或過氧化氫水等酸性溶液的液相氧化處理法等。另外，作為堿處理，例如可列舉出浸漬于氫氧化鈉或胺等堿性溶液的方法。需說明的是，從相對(duì)于異氰酸酯化合物的親和性的觀點(diǎn)出發(fā)，更優(yōu)選堿處理。因此，當(dāng)采用酸處理和堿處理的兩方時(shí)，優(yōu)選在酸處理后進(jìn)行堿處理。作為碳黑的分散處理，當(dāng)采用通過分散劑進(jìn)行的處理和通過酸·堿進(jìn)行的處理的兩方時(shí)，優(yōu)選在通過酸·堿進(jìn)行處理后在碳黑中添加分散劑。這是由于通過酸·堿進(jìn)行處理后相對(duì)于分散劑的親和性·分散性提高的緣故。作為異氰酸酯化合物，可列舉出甲苯2，6_二異氰酸酯(TDI)、二苯甲烷-4，4'-二異氰酸酯(MDI)、對(duì)苯二異氰酸酯(PPDI)、萘1，5-二異氰酸酯(NDI)和3，3_二甲基二苯基-4，4'-二異氰酸酯(TODI)等異氰酸酯化合物，以及上述物質(zhì)的多聚體和改性體，由多元醇和異氰酸酯形成的預(yù)聚物等。另外，表面處理液中亦可含有選自丙烯酸氟類聚合物、丙烯酸硅酮類聚合物和聚醚類聚合物中的至少1種聚合物。在這里，聚醚類聚合物優(yōu)選可溶于有機(jī)溶劑的聚合物，或優(yōu)選具有活性氫、可與異氰酸酯化合物反應(yīng)而化學(xué)結(jié)合的聚合物。優(yōu)選具有羥基的物質(zhì)，可列舉出多元醇或乙二醇。另外，聚醚類聚合物優(yōu)選具有烯丙基的聚合物。此外，聚醚類聚合物的數(shù)均分子量優(yōu)選為3001000。這是為了賦予表面處理層彈性，所以優(yōu)選。另外，就上述聚醚而言，具有雙末端的化合物比僅具有單末端的化合物更適合。作為上述聚醚類聚合物，例如可列舉出聚亞烷基二醇單甲基醚、聚亞烷基二醇二甲基醚、烯丙基化聚醚、聚亞烷基二醇二元醇(水°〗J7>>>夕’丨J二一Jl·夕才一>polyalkyleneglycoldiol)、聚亞烷基二醇三元醇(水。丨J7卟#^>夕’丨J-一)L·卜丨J才一^polyalkyleneglycoltriol)等。如上所述，通過在表面處理液中添加聚醚類聚合物，可提高表面處理層的柔軟性和強(qiáng)度，結(jié)果不存在所希望的導(dǎo)電性橡膠部件的表面磨損或與之相連接的感光體表面損傷之虞。表面處理液中所使用的丙烯酸酯氟類聚合物和丙烯酸酯硅酮類聚合物是可溶于規(guī)定溶劑且可與異氰酸酯化合物反應(yīng)而化學(xué)結(jié)合的聚合物。丙烯酸酯氟類聚合物是具有例如羥基、烷基或羧基的溶劑可溶性氟類聚合物，例如可列舉出丙烯酸酯和丙烯酸氟化烷酯的嵌段聚合物或其衍生物等。另外，丙烯酸酯硅酮類聚合物是溶劑可溶性的硅酮類聚合物，例如可列舉出丙烯酸酯和丙烯酸硅氧烷酯的嵌段聚合物或其衍生物等。另外，就表面處理液中的丙烯酸酯氟類聚合物和丙烯酸酯硅酮類聚合物而言，相對(duì)于100質(zhì)量份的異氰酸酯化合物，優(yōu)選使丙烯酸酯氟類聚合物和丙烯酸酯硅酮類聚合物的總量達(dá)到230質(zhì)量份。若少于2質(zhì)量份，則將碳黑等保持于表面處理層中的效果減小。另一方面，若聚合物量過多，則存在充電輥的電阻值升高、放電性降低的問題，或相對(duì)而言異氰酸酯化合物減少從而無法形成有效地表面處理層的問題。有機(jī)溶劑只要是可溶解異氰酸酯化合物的有機(jī)溶劑則無特殊限定，但優(yōu)選與分散劑的親和性高的有機(jī)溶劑。例如可列舉出醋酸乙酯、甲乙酮(MEK)、甲苯等。另外，在實(shí)施分散處理前的狀態(tài)下，相對(duì)于異氰酸酯化合物，表面處理液中所使用的碳黑優(yōu)選為55%質(zhì)量以下。這是由于若碳黑過多，則產(chǎn)生脫落、物性降低等問題，或有電阻值易升高之虞，所以不優(yōu)選。導(dǎo)電性彈性層通過在橡膠底材中摻混導(dǎo)電性賦予劑賦予導(dǎo)電性。所述底材只要根據(jù)用途進(jìn)行選擇即可，例如可列舉出聚聚氨基甲酸酯、表氯醇橡膠、丁腈橡膠(NBR)、氯丁橡膠(CR)、苯乙烯橡膠(SBR)及其摻和物等。作為導(dǎo)電性賦予劑，可列舉出碳黑、金屬粉等電子導(dǎo)電性賦予材料、離子導(dǎo)電性賦予材料及其混合物等，優(yōu)選碳黑。碳黑的種類無特殊限定，例如可列舉出科琴黑、TokaBlack(卜一力7，7々)、爐黑、乙炔黑等。另外，作為離子導(dǎo)電性賦予材料，可列舉出有機(jī)鹽類、無機(jī)鹽類、金屬絡(luò)合物、離子性液體等。作為有機(jī)鹽類、無機(jī)鹽類，可列舉出高氯酸鋰、季銨鹽、三氟醋酸鈉等。另外，作為金屬絡(luò)合物，可列舉出鹵化鐵-乙二醇等，具體而言，可列舉出日本專利第3655364號(hào)公報(bào)記載的二乙二醇_氯化鐵絡(luò)合物等。另一方面，離子性液體是室溫下為液體的熔融鹽，也稱為常溫熔融鹽，特別是熔點(diǎn)為70°C以下、優(yōu)選30°C以下的熔融鹽。具體而言，可列舉出日本特開2003-202722號(hào)公報(bào)中記載的1_乙基_3_甲基咪唑鐺雙(三氟甲基磺?；?亞胺、1-丁基-3-乙基咪唑鐺三氟甲基磺?；鶃啺返?。需說明的是，導(dǎo)電性彈性體通過在上述橡膠底材、導(dǎo)電性賦予劑材料中摻混適當(dāng)硫化劑等加熱固化而形成。使導(dǎo)電性彈性層浸滲表面處理液的方法可以是將導(dǎo)電性彈性層浸漬于表面處理液的方法或通過噴霧等涂布表面處理液的方法。浸漬于表面處理液的時(shí)間、通過噴霧噴涂的次數(shù)或表面處理液的量只要適當(dāng)調(diào)節(jié)即可。表面處理層通過在使導(dǎo)電性彈性層浸滲表面處理液后固化而形成。通過使表面處理液浸滲·固化于導(dǎo)電性彈性層的表層部，將表面處理層和導(dǎo)電性彈性層一體地設(shè)置。需說明的是，形成有表面處理層的導(dǎo)電性橡膠部件的防止調(diào)色劑成分等附著的性能大幅提高，而且阻斷從導(dǎo)電性彈性層內(nèi)部滲到表面的污染物質(zhì)的所謂防滲色效果也得到提高，感光體等的污染性優(yōu)異。本發(fā)明的導(dǎo)電性橡膠部件特別適合用于例如靜電復(fù)印式復(fù)印機(jī)和打印機(jī)或噴粉式復(fù)印機(jī)和打印機(jī)所使用的充電輥、轉(zhuǎn)印輥、顯影輥、供粉輥、清潔輥等導(dǎo)電輥，刮板，轉(zhuǎn)印帶等。以下基于實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說明，但下述實(shí)施例的說明僅屬于示例，本發(fā)明的構(gòu)成不受以下說明限定。(實(shí)施例1)〈導(dǎo)電性彈性層的形成〉在100質(zhì)量份的表氯醇橡膠(EpichlomerCG-102,DaisoCo.，Ltd.制)中摻混作為導(dǎo)電材料的0.3質(zhì)量份的三氟醋酸鈉、5質(zhì)量份的氧化鋅(ZnO)、作為硫化劑的2質(zhì)量份的2-巰基咪唑啉(Accel-22)，用輥式混合機(jī)(rollmixer)捏合，在直徑6mm的金屬軸表面擠壓成型，研磨加工成直徑14mm，在軸表面形成包含表氯醇橡膠的導(dǎo)電性彈性層，制得未處理輥1?！刺己诘姆稚⑻幚怼凳褂们蚰C(jī)將20質(zhì)量份的乙炔黑、1.5質(zhì)量份的聚乙二醇_聚丙二醇單甲基丙烯酸酯(重均分子量1500)(在表中記為“分散劑Al”)、78.5質(zhì)量份的醋酸丁酯于50°C分散混合3小時(shí)，制得碳黑分散液1?！幢砻嫣幚韺拥男纬伞翟?00質(zhì)量份的醋酸乙酯中摻混20質(zhì)量份的二苯甲烷_4，4'-二異氰酸酯(MDI)、25質(zhì)量份的碳黑分散液1，用球磨機(jī)分散混合3小時(shí)，制得表面處理液。將未處理輥1在保持于23°C的表面處理液中浸漬30秒，用保持于120°C的烘箱加熱1小時(shí)，形成表面處理層，制得實(shí)施例1的導(dǎo)電輥。(實(shí)施例2)除了使用聚氧乙烯烷基胺(重均分子量3000)(在表中記為“分散劑B”)代替聚乙二醇-聚丙二醇單甲基丙烯酸酯(重均分子量1500)外，與實(shí)施例1同樣操作制得實(shí)施例2的導(dǎo)電輥。(實(shí)施例3)除了在碳黑的分散處理中使用預(yù)先實(shí)施過堿處理的乙炔黑外，與實(shí)施例1同樣操作制得實(shí)施例3的導(dǎo)電輥。需說明的是，所述乙炔黑如下制得于80°C在2M的氫氧化鈉溶液中放置15分鐘后，用純水洗滌，于120°C干燥4小時(shí)。(實(shí)施例4)除了在碳黑的分散處理中使用爐黑代替乙炔黑外，與實(shí)施例1同樣操作制得實(shí)施例4的導(dǎo)電輥。(實(shí)施例5)<導(dǎo)電性彈性層的形成>在屬于3官能聚醚類多元醇的100質(zhì)量份的GP_3000(三洋化成社制)中添加4質(zhì)量份的TokaBlack#5500(TokaiCarbonCo.,Ltd.制)和3質(zhì)量份的VALCANXC(Cabot社制)，分散至粒度達(dá)到20μm以下的程度，將溫度調(diào)節(jié)為80°C后，進(jìn)行脫水操作，制得A液。另一方面，在25質(zhì)量份的預(yù)聚物AdipreneLlOO(Uniroyal社制)中添加·混合11質(zhì)量份的CoronateC-HX(NipponPolyurethaneIndustryCo.,Ltd.制)，將溫度調(diào)節(jié)為80°C，制得B液。將所述A液和B液混合，制得橡膠輥。研磨上述導(dǎo)電輥的表面，調(diào)整至規(guī)定的外徑，制得未處理輥2。〈表面處理層的形成〉在100質(zhì)量份的醋酸乙酯中摻混20質(zhì)量份的二苯甲烷_4，4'-二異氰酸酯(MDI)、25質(zhì)量份的碳黑分散液1，用球磨機(jī)分散混合3小時(shí)，制得表面處理液。將未處理輥2在保持于23°C的表面處理液中浸漬30秒，用保持于120°C的烘箱加熱1小時(shí)，形成表面處理層，制得實(shí)施例5的導(dǎo)電輥。(實(shí)施例6)除了在碳黑的分散處理中使用聚乙二醇-聚丙二醇單甲基丙烯酸酯(重均分子量12000)(在表中記為“分散劑A2”)代替聚乙二醇-聚丙二醇單甲基丙烯酸酯(重均分子量1500)外，與實(shí)施例1同樣操作制得實(shí)施例6的導(dǎo)電輥。(實(shí)施例7)除了在碳黑的分散處理中使用聚乙二醇-聚丙二醇單甲基丙烯酸酯(重均分子量20000)(在表中記為“分散劑A3”)代替聚乙二醇-聚丙二醇單甲基丙烯酸酯(重均分子量1500)外，與實(shí)施例1同樣操作制得實(shí)施例7的導(dǎo)電輥。(實(shí)施例8)除了在碳黑的分散處理中使用科琴黑代替乙炔黑，使用聚乙二醇單丙烯酸酯(重均分子量3000)(在表中記為“分散劑C”)代替聚乙二醇-聚丙二醇單甲基丙烯酸酯(重均分子量1500)外，與實(shí)施例5同樣操作制得實(shí)施例8的導(dǎo)電輥。(實(shí)施例9)〈導(dǎo)電性彈性層的形成〉在70質(zhì)量份的中高氰基型丁腈橡膠、30質(zhì)量份的表氯醇橡膠(EpichlomerCG-102,DaisoCo.,Ltd.制)中分別添加作為導(dǎo)電材料的5質(zhì)量份的乙炔黑(電氣化學(xué)社制)、1質(zhì)量份的四乙銨高氯酸鹽(關(guān)東化學(xué)社制)、5質(zhì)量份的油膏(寸factice)(BrownPR,TenmaFacticeMfg.Co.，Ltd.制)、1·5質(zhì)量份的SancelerTET(三新化學(xué)工業(yè)社制)、1.5質(zhì)量份的SancelerCZ(三新化學(xué)工業(yè)社制)、1.O質(zhì)量份的硫磺，用輥式混合機(jī)捏合，研磨加工成直徑14mm，在軸表面形成包含表氯醇橡膠的導(dǎo)電性彈性層，制得未處理輥3?！幢砻嫣幚韺拥男纬伞翟?00質(zhì)量份的醋酸乙酯中摻混20質(zhì)量份的二苯甲烷_4，4'-二異氰酸酯(MDI)、5質(zhì)量份的乙炔黑、0.5質(zhì)量份的聚氧乙烯-聚氧丙烯-烷基醚(重均分子量3000)(在表中記為“分散劑D”)，用球磨機(jī)分散混合3小時(shí)，制得表面處理液。將未處理輥3在保持于23°C的表面處理液中浸漬30秒，用保持于120°C的烘箱加熱1小時(shí)，形成表面處理層，制得實(shí)施例9的導(dǎo)電輥。(實(shí)施例10)除了在表面處理層的形成中使用預(yù)先實(shí)施過酸處理以及堿處理的科琴黑外，與實(shí)施例9同樣操作制得實(shí)施例10的導(dǎo)電輥。需說明的是，所述科琴黑如下制得于80°C在2M的硝酸中放置15分鐘后，用純水洗滌，于120°C干燥4小時(shí)然后于80°C在2M的氫氧化鈉溶液中放置15分鐘后，用純水洗滌，于120°C干燥4小時(shí)。(比較例1)在100質(zhì)量份的醋酸乙酯中摻混20質(zhì)量份的二苯甲烷_4，4'-二異氰酸酯(MDI)、5質(zhì)量份的未處理的乙炔黑，用球磨機(jī)分散混合3小時(shí)，制得表面處理液。將所述表面處理液保持于23°C，將未處理輥1浸漬30秒后，用保持于120°C的烘箱加熱1小時(shí)，形成表面處理層，制得比較例1的導(dǎo)電輥。(比較例2)除了不使用聚乙二醇單丙烯酸酯(重均分子量3000)外，與實(shí)施例8同樣操作，制得比較例2的導(dǎo)電輥。(比較例3)〈涂布層的形成〉除了使用聚氨基甲酸酯涂料(NeoRezR-940，楠本化成社制)代替20質(zhì)量份的二苯甲烷_4，4'-二異氰酸酯(MDI)形成30μm的涂布層外，與實(shí)施例8同樣操作，制得比較例3的導(dǎo)電輥。(比較例4)除了不使用聚氧乙烯-聚氧丙烯-烷基醚(重均分子量3000)外，與實(shí)施例9同樣操作，制得比較例4的導(dǎo)電輥。(試驗(yàn)例1)電阻測(cè)定為評(píng)價(jià)各實(shí)施例和比較例的導(dǎo)電輥1根中的軸向和圓周方向的變化，如圖2所示，在導(dǎo)電輥的導(dǎo)電性彈性層12的表面接合電極寬度為2mm的不銹鋼電極51，使其與金屬桿11之間的輥旋轉(zhuǎn)，同時(shí)測(cè)定該位置的電阻值。在長度方向的6個(gè)位置進(jìn)行測(cè)定，計(jì)算出輥整體電阻值的均值。另外，將輥整體電阻值的最大值(Rmax)、最小值(Rmin)和最大值與最小值的比(Rmax/Rmin)作為電阻值變化。結(jié)果如表1所示。(試驗(yàn)例2)圖像評(píng)價(jià)將各實(shí)施例和比較例的導(dǎo)電輥?zhàn)鳛槌潆娸仯惭b在市售激光打印機(jī)(LP-8600FX:EPSON社制)上。啟動(dòng)所述激光打印機(jī)，在LL環(huán)境(10°CX20%RH)和HH環(huán)境(30°CX85%RH)下進(jìn)行印刷，進(jìn)行印刷物的圖像評(píng)價(jià)。需說明的是，當(dāng)圖像良好時(shí)評(píng)價(jià)為〇，當(dāng)圖像為普通時(shí)評(píng)價(jià)為Δ，當(dāng)圖像不好時(shí)評(píng)價(jià)為X。“圖像不好”是指觀察到濃度斑(濃度A，)或劣化等的狀態(tài)。結(jié)果如表1所示。(試驗(yàn)例3)連續(xù)印刷試驗(yàn)將各實(shí)施例和比較例的導(dǎo)電輥?zhàn)鳛槌潆娸?，安裝在市售激光打印機(jī)(LP-8600FX:EPSON社制)上，在HH環(huán)境(35°CX85%RH)下連續(xù)印刷10000張后，進(jìn)行印刷物的圖像評(píng)價(jià)、電阻值測(cè)定。結(jié)果如表1所示。需說明的是，將圖像良好的印刷物評(píng)價(jià)為〇，將圖像為普通的印刷物評(píng)價(jià)為Δ，將圖像不好的印刷物評(píng)價(jià)為X。需說明的是，“圖像不好”是指觀察到濃度斑或劣化等的狀態(tài)。結(jié)果如表1所示。(試驗(yàn)例4)輥的載荷依賴性對(duì)于實(shí)施例8、9和比較例2、3的導(dǎo)電輥，測(cè)定當(dāng)載荷變化為100g、200g、300g、400g、500g時(shí)的電阻值。在NN環(huán)境(23°C、55%RH)下，在由SUS304板構(gòu)成的電極部件上放置導(dǎo)電棍，在輥的兩端施加各種載荷的狀態(tài)下，施加30秒的100V外加電壓，然后使用ULTRAHIGHRESISTANCEMETERR8340A(AdvanTest社制)測(cè)定金屬桿和電極部件之間的電阻值。另外，在圓周方向每次旋轉(zhuǎn)45°，在旋轉(zhuǎn)方向上測(cè)定8個(gè)位置，根據(jù)結(jié)果計(jì)算出電阻值的最大值與最小值的比(Rmax/Rmin)。結(jié)果如表2和圖3所示。需說明的是，在實(shí)施例9中，對(duì)相對(duì)于20質(zhì)量份的異氰酸酯，碳黑的摻混量為11質(zhì)量份的輥進(jìn)行了測(cè)定。(試驗(yàn)例5)輥的碳黑添加量依賴性對(duì)于實(shí)施例9和比較例4的導(dǎo)電輥，測(cè)定相對(duì)于20質(zhì)量份的異氰酸酯，使碳黑的摻混量變化為1、3、5、7、9、11質(zhì)量份時(shí)的電阻值。電阻值的測(cè)定與試驗(yàn)例4同樣進(jìn)行，根據(jù)結(jié)果計(jì)算出電阻值的平均值。需說明的是，測(cè)定時(shí)的載荷為100g。結(jié)果如表3、圖4所示。[表1]<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>[表2]<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>[表3]<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>(試驗(yàn)結(jié)果的總結(jié))使用通過數(shù)均分子量為3000以下的分散劑進(jìn)行處理的碳黑的實(shí)施例15和89的導(dǎo)電輥的任一個(gè)在進(jìn)紙10000張后圖像評(píng)價(jià)仍良好。另外，實(shí)施例15和89的導(dǎo)電輥在進(jìn)紙10000張后的電阻值變化僅為2.3以下，變化小。通過數(shù)均分子量為12000以上的分散劑進(jìn)行處理的實(shí)施例6和7的導(dǎo)電輥在進(jìn)紙10000張后的圖像評(píng)價(jià)為普通，但仍足夠使用，電阻值變化也小。使用進(jìn)行過酸堿處理的碳黑的實(shí)施例10的圖像評(píng)價(jià)良好，電阻值變化小。與之相對(duì)的是，就使用未處理的碳黑的比較例1的導(dǎo)電輥而言，由于碳黑的分散狀態(tài)差，或無法形成良好的導(dǎo)電通路，所以與實(shí)施例17的導(dǎo)電輥相比，電阻值高。另外，進(jìn)紙10000張后的電阻值升高，電阻值變化也大。使用未處理的碳黑的比較例2、4的導(dǎo)電輥也同樣，由于碳黑的分散狀態(tài)差，或無法形成良好的導(dǎo)電通路，所以與實(shí)施例8、9的導(dǎo)電輥相比，電阻值高，進(jìn)紙10000張后的電阻值的變化也大。另外，確認(rèn)了實(shí)施例89和比較例23的導(dǎo)電輥的載荷依賴性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)實(shí)施例8和9的導(dǎo)電輥因載荷而造成的電阻值變化小，而比較例2因載荷而造成的電阻值變化大。就使用通過分散劑進(jìn)行處理的碳黑形成涂布層的比較例3的導(dǎo)電輥而言，雖然載荷依賴性小，但進(jìn)紙10000張后的電阻值變化大，可見該導(dǎo)電輥表面出現(xiàn)裂痕。由上述結(jié)果可知，在賦予橡膠底材導(dǎo)電性的導(dǎo)電性彈性層的表層部具備通過浸滲含有實(shí)施過分散處理的碳黑和異氰酸酯化合物的表面處理液而形成的表面處理層的導(dǎo)電輥的電阻值變化小，電阻值在長時(shí)間內(nèi)穩(wěn)定。另外，對(duì)實(shí)施例9的導(dǎo)電輥的碳黑添加量依賴性進(jìn)行了確認(rèn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)隨著碳黑添加量的增加，電阻值緩慢下降。另外，當(dāng)碳黑添加量為11質(zhì)量份時(shí)，對(duì)載荷依賴性進(jìn)行了確認(rèn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)電阻值的變化小。另一方面，對(duì)比較例4的導(dǎo)電輥的碳添加量依賴性進(jìn)行了確認(rèn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)當(dāng)碳的添加量由5質(zhì)量份變?yōu)?質(zhì)量份時(shí)，可見電阻值急劇降低(即逾滲現(xiàn)象〃一二>一〉3>現(xiàn)象percolation)。需說明的是，當(dāng)碳添加量為9質(zhì)量份、11質(zhì)量份時(shí)的電阻值因檢測(cè)限的緣故無法測(cè)定。由上述結(jié)果可知，即使增加實(shí)施過分散處理的碳黑的添加量，導(dǎo)電輥的電阻值也無急劇降低之虞，所以易于將導(dǎo)電輥制成所需要的電阻值。另外，通過摻混分散劑，即使增加實(shí)施過分散處理的碳黑的添加量，導(dǎo)電輥的電阻值也無急劇降低之虞，所以易于將導(dǎo)電輥制成所需要的電阻值。權(quán)利要求導(dǎo)電性橡膠部件，其特征在于，在賦予橡膠底材導(dǎo)電性的導(dǎo)電性彈性層的表層部具備通過浸滲含有實(shí)施過分散處理的碳黑和異氰酸酯化合物的表面處理液而形成的表面處理層。2.權(quán)利要求1的導(dǎo)電性橡膠部件，其特征在于，所述分散處理是通過分散劑進(jìn)行的處理或通過酸堿進(jìn)行的處理。3.權(quán)利要求1的導(dǎo)電性橡膠部件，其特征在于，所述分散劑是選自高分子分散劑和表面活性劑中的至少一種。4.權(quán)利要求13中任一項(xiàng)的導(dǎo)電性橡膠部件，其特征在于，在進(jìn)紙10000張后，在100V外加電壓下測(cè)定的電阻值的最大值(Rmax)和最小值(Rmin)的比(Rmax/Rmin)不足5。5.權(quán)利要求14中任一項(xiàng)的導(dǎo)電性橡膠部件，其特征在于，當(dāng)載荷由100g向500g變化時(shí)，在各載荷下用100V電壓測(cè)定的電阻值的最大值(R_)和最小值(Rmin)的比(R_/Rmin)不足5。6.權(quán)利要求15中任一項(xiàng)的導(dǎo)電性橡膠部件，其特征在于，所述部件為輥狀、槳葉狀或帶狀。全文摘要本發(fā)明提供電阻值的變化小、電阻值在長時(shí)間內(nèi)穩(wěn)定的導(dǎo)電性橡膠部件。在賦予橡膠底材導(dǎo)電性的導(dǎo)電性彈性層的表層部具備通過浸滲含有實(shí)施過分散處理的碳黑和異氰酸酯化合物的表面處理液而形成的表面處理層。文檔編號(hào)G03G15/09GK101835604SQ20088011464公開日2010年9月15日申請(qǐng)日期2008年9月1日優(yōu)先權(quán)日2007年8月31日發(fā)明者平川直樹,本川慎二申請(qǐng)人:新智德株式會(huì)社