电子照相用导电性构件的制作方法_2

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)表示 的载流子分子的具体实例包括:甲基磺酸酯,乙基磺酸酯,正丁基磺酸酯,仲丁基磺酸酯,叔 丁基磺酸酯,正己基磺酸酯,正辛基磺酸酯,正癸基磺酸酯。
[0068] 其中R2、R#PR4各自独立地表示氢或具有1至10个碳原子的烃基,并且可包括杂 原子。
[0069] 由式(6)表示的化合物的具体例子包括:1_甲基咪唑鑰(1-methyl imidazolium),1-乙基咪唑鑰,1- 丁基咪唑鑰,1-辛基咪唑鑰,1-癸基咪唑鑰,1,3-二甲基 咪唑鑰,1-乙基-3-甲基咪唑鑰,1-丙基-3-甲基咪唑鑰,1- 丁基-3-甲基咪唑鑰,1-己 基-3-甲基咪唑鑰,1-辛基-3甲基咪唑鑰,1-癸基-3-甲基咪唑鑰,1,3-二乙基咪唑鑰, 1 _丙基_3-乙基味挫鐵,I- 丁基乙基味挫鐵,I-己基乙基味挫鐵,I-辛基乙 基咪唑鑰,1-癸基-3-乙基咪唑鑰,1,2, 3-三甲基咪唑鑰,1-乙基-2, 3-二甲基咪唑鑰, 1_丙基_2, 3_甲基味挫鐵,1_ 丁基_2, 3_二甲基味挫鐵,1_己基_2, 3_二甲基味挫鐵,1_辛 基-2, 3-二甲基咪唑鑰,1-癸基-2, 3-二甲基咪唑鑰,1- 丁基-3-乙基咪唑鑰。
[0071] 其中R5、R6、&和R 8各自独立地表示氢或具有1~10个碳原子的烃基,并且可包 括杂原子。
[0072] 由式(7)表示的化合物的具体例子包括:N-甲基吡啶鐵,N-乙基吡啶鐵,N- 丁 基吡啶鑰,N-己基吡啶鑰,N-辛基吡啶鑰,N-癸基吡啶鑰,N-甲基-3-甲基吡啶鑰,N-乙 基-3-甲基P比啶鐵,N_ 丁基_3_甲基P比啶鐵,N_己基_3_甲基P比啶鐵,N_辛基_3_甲基 P比陡鐵,N-癸基甲基P比陡鐵,N-甲基甲基P比陡鐵,N-乙基甲基P比陡鐵,N - 丁 基_4_甲基R比啶鐵,N-己基_4_甲基R比啶鐵,N-辛基_4_甲基R比啶鐵,N-癸基_4_甲基P比 陡鐵,N -甲基-3, 4- 二甲基P比陡鐵,N-乙基-3, 4- 二甲基P比陡鐵,N- 丁基-3, 4- 二甲基P比 啶鐵,N-己基_3, 4_二甲基R比啶鐵,N-辛基_3, 4_二甲基R比啶鐵,N-癸基_3, 4_二甲基P比 啶鑰,N-甲基-3, 5-二甲基吡啶鑰,N-乙基-3, 5-二甲基吡啶鑰,N- 丁基-3, 5-二甲基吡 啶鑰,N-己基-3, 5-二甲基吡啶鑰,N-辛基-3, 5-二甲基吡啶鑰,N-癸基-3, 5-二甲基吡 陡鐵。
[0074] 其中馬和R1(l各自独立地表示氢或具有1至10个碳原子的烃基,并且可包括杂原 子。
[0075] 由式(8)表示的化合物的具体实例包括:1,1-二甲基吡咯烷鑰(1,1-dimethyl pyrrolidinium),1_乙基-1-甲基吡略烧鐵,1_ 丁基-1-甲基吡略烧鐵,1_己基-1-甲基P比 略烧鐵,1_辛基_1_甲基R比略烧鐵,1 _癸基_1_甲基R比略烧鐵,1,1_二乙基R比略烧鐵,1 _ 丁 基_1_乙基吡略烧鐵,1_己基_1 _乙基吡略烧鐵,1_辛基_1_乙基吡略烧鐵,1 _癸基_1_乙 基P比略烧鐵,1,1- 二丁基啦略烧鐵。
[0077] 其中Rn、R12、R 13和R14各自独立地表示具有1至10个碳原子的烃基,并且可包括 杂原子。
[0078] 由式(9)表示的化合物的具体实例包括:四甲基按,四乙基按,四丁基按,四戊基 铵,四己基铵,四辛基铵,十四烷基铵,甲基三乙基铵,甲基三丁基铵,甲基三辛基铵,甲基三 癸基铵,乙基三甲基铵,丁基三甲基铵,己基三甲基铵,辛基三甲基铵,癸基三甲基铵,苯基 三甲基,环己基三甲基铵,二烯丙基二甲基铵,(2-氯乙基)三甲基铵,(2-羟乙基)三甲基 铵。
[0080]其中R15、R16、R17和R18各自独立地表示具有1至10个碳原子的烃基,并且可以包 括杂原子。
[0081] 由式(10)表示的化合物的具体例子包括:四甲基鱗,四乙基鱗,四丁基鱗,四戊基 鱗,四己基鱗,四辛基鱗,十四烷基鱗,甲基三乙基鱗,甲基三丁基鱗,甲基三辛基鱗,甲基三 癸基鱗,乙基三甲基鱗,丁基三甲基鱗,己基三甲基鱗,辛基三甲基鱗,癸基三甲基鱗,苯基 三甲基鱗,环己基三甲基鱗,(2-氯乙基)三甲基鱗,(2-羟乙基)三甲基鱗。
[0082] 也可使用几种载流子分子。
[0083] 具有由式(1)至(10)表示的结构的载流子分子的分子大小比一般的载流子分子 如质子和卤离子大的多。为此,认为具有由式(1)至(10)表示的结构的载流子分子具有小 的离子迀移率y,以实现本发明的目的。
[0084] 例如,当由式(9)表示的载流子分子中的Rn至R14是具有不小于11个碳原子的烃 基时,发现,当长期施加DC电压时,充电构件的电阻趋于增加。认为,这是由于粘结剂树脂 和至R 14的缠结。推测,与粘结剂树脂的缠结限制了载流子分子的运动,从而导致电阻的 增加。
[0085] 基于上述原因,在本发明中,优选具有大的分子尺寸且载流子分子很难与粘结剂 树脂缠结的结构的载流子分子。在载流子分子中,特别合适的是由式(1)~(4)和式(6)~ (8)表不的载流子分子。
[0086] 此外,在本发明中,由式(1)表不的载流子分子和由式(2)表不的载流子分子是特 别合适的。即,即使在低湿度环境下由式(1)和式(2)表示的载流子分子也可以充分地降 低充电构件的电阻,因为这些载流子分子难以与导电层中的粘结剂树脂缠结并且这些载流 子分子具有高疏水性。
[0087] 另外,由式(1)表示的载流子分子更难于与导电层中的粘结剂树脂缠结,因为载 流子分子具有环状结构。为此,尽管载流子分子的载流子迀移率低,但仍可以赋予导电层更 高的导电性。
[0088] 此外,根据本发明的载流子分子是合适的,因为载流子分子与粘结剂树脂具有高 亲和性,并且可以均匀地分散在粘结剂树脂中,以减少由于不均匀分散带来的电阻的不均 匀性。
[0089] 另外,根据本发明的载流子分子显示离子液体性质。因此,即使在水的量很小的状 态下,载流子分子也作为液体存在,并且可以在粘结剂树脂中移动。此外,根据本发明的载 流子分子是合适的,因为所述载流子分子可以改善在低湿度环境下电阻的降低。这里,离子 液体意指熔点不超过100°c的熔融盐。
[0090] 根据本发明的导电层可以包括由式(1)至(10)表示的载流子分子之外的载流子 分子,所述其它载流子分子有助于离子导电。然而,如果导电层中存在数种各具有不同的载 流子迀移率y的载流子分子,在导电层中可能产生电阻的不均匀性。为此,由式(1)至(10) 表示的载流子分子与根据本发明的导电层中含有的并且有助于离子导电的载流子分子的 比例不小于50mol %且不超过lOOmol %,并且特别优选不小于70mol %且不超过lOOmol % 〇
[0091] 可以通过使用离子交换反应提取载流子分子来验证导电层中根据本发明的载流 子分子的存在及其含量。在稀释的盐酸或氢氧化钠水溶液中搅拌离子导电性树脂,使离子 导电性树脂中的载流子分子提取到水溶液中。干燥提取后的水溶液,并回收提取产物。然 后,使用飞行时间质谱仪(T0F-MS)进行质谱法,以鉴定载流子分子,并确定其含量。在所提 取的产物中的载流子分子是阳离子或阴离子分子。因此,即使载流子分子的分子量很大,也 可以在TOF-MS测量中分析载流子分子,而不用分解载流子分子。另外,通过所提取的产物 的电感耦合等离子体(ICP)发光分析进行元素分析,并将结果与质谱法的结果相结合。由 此,更容易地鉴定载流子分子并且更容易地确定其含量。
[0092] (2)粘结剂树脂
[0093]作为根据本发明的粘结剂树脂,使用分子结构中具有选自季铵基团和磺酸基团的 一种或两种的离子导电性树脂。
[0094]优选地,作为根据本发明的离子导电性树脂,使用除了根据本发明的载流子分子 外不具有任何其它有助于离子导电的载流子分子作为季铵基团的抗衡离子的那些。这是为 了抑制由于在导电层中不同种类的各自具有不同载流子迀移率的载流子分子的共存而导 致在导电层中产生的电阻的高度不均匀性。
[0095]例如,已知通过硫化降低离子导电性橡胶如表氯醇橡胶的电阻。认为,这是因为 用于硫化的硫化促进剂与通过加热释放的氯、添加剂中的硫和从硫化促进剂释放的硫形成 盐,以显示作为离子导电剂的功能。即,作为硫化的结果,在表氯醇橡胶中产生氯离子、硫离 子和来自硫化促进剂的离子作为载流子分子。
[0096]基于上述原因,优选作为根据本发明的离子导电性树脂的是其中通过聚合或者加 热难以产生显示离子导电性的化合物的树脂。符合条件的树脂的实例包括含离子交换基团 的环氧树脂、聚氨醋树脂、醋树脂、酰胺树脂、酰亚胺树脂、酰胺酰亚胺树脂、酚醛树脂、乙烯 基树脂、硅酮树脂和氟树脂。
[0097] 以上组中的树脂只可以从作为原料的单体组分或聚合物组分和离子导电剂生产, 所述离子导电剂与树脂反应通过共价键键合到所述树脂。因此,有助于离子导电的载流子 分子的种类可以减至最低。在本发明中,在上述组中的树脂中,特别优选使用酚醛树脂。酚 醛树脂具有由芳香环形成的主链骨架。因此,酚醛树脂难以与载流子分子缠结,并适合本发 明的目的。
[0098]从离子导电的观点考虑,优选的离子导电性树脂在分子结构中具有环氧乙烷单 元。环氧乙烷单元的含量可以适当地设定。然而,环氧乙烷单元的含量与离子导电性树脂中 水的含量有关。因此,环氧乙烷单元的含量倾向于控制离子导电性树脂的电阻值对温度和 湿度的依赖性。基于上述原因,优选地,所述环氧乙烷单元的含量可以控制在不低于30wt% 且不超过80wt %的范围内。更具体地,环氧乙烷单元的含量优选不小于40wt %且不超过 60wt%。在含量不低于40wt%时,可以防止在低温和低湿度环境中电阻的增加。在含量不 超过60wt %时,可以防止在高温和高湿度环境下电阻的降低。环氧乙烷单元的含量可以计 算为环氧乙烷单元与作为原料的粘结剂树脂的重量比。
[0099]〈用于生产离子导电性树脂的方法〉
[0100] 可以例如使用⑴作为原料的离子导电剂和⑵作为粘结剂树脂的原料的聚合物 或者单体根据下列方法生产根据本发明的离子导电性树脂。
[0101] (1-1)作为原料的离子导电剂的制备;
[0102] 作为离子导电性树脂的原料,制备离子导电剂,所述离子导电剂具有与粘结剂树 脂化学反应的部分以及季铵基团和磺酸基团的一种。这里,与粘结剂树脂化学反应的部分 的例子包括卤原子(氟、氯、溴和碘原子)的键合部位和反应性官能团
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