导电性构件、处理盒、电子照相设备和加成固化型硅橡胶混合物的制作方法_2

文档序号:9646051阅读:来源:国知局
同时降低电阻的变化和由于通电的电阻 增加。
[0054] 本发明人已经发现:能够同时降低电阻的变化和由于通电的电阻增加的硅橡胶混 合物通过添加特定量的具有特定的物理性能的填料来生产。这些发现已经导致本发明的完 成。
[0055] 根据本发明的实施方案的电子照相用导电性构件依次包括:导电性基体、导电性 弹性层和树脂层。
[0056] 所述弹性层包含含有组分(a)至(d)的加成固化型硅橡胶混合物的固化物,
[0057] 组分(a):在其分子中含有结合至娃原子的烯基的有机聚硅氧烷,
[0058] 组分(b):在其分子中含有结合至娃原子的氢原子的有机聚硅氧烷,
[0059] 组分(c):炭黑,和
[0060] 组分(d):球状实心无机颗粒;
[0061 ] 在所述加成固化型硅橡胶混合物中,
[0062] 相对于所述组分(a)和所述组分(b)的总质量,所述组分(c)的含量是2. 0质量% 以上且60.0质量%以下,
[0063] 相对于所述组分(a)和所述组分(b)的总质量,所述组分(d)的含量是0. 4质量% 以上且20. 0质量%以下,并且
[0064] 所述组分⑷具有数均粒径为1μm以上且100μm以下,比重为1. 5以上,和球形 度为0. 8以上。
[0065] 根据本发明的实施方案的硅橡胶混合物,所述硅橡胶混合物提供了其中抑制了由 于通电的电阻增加的硅橡胶弹性层,其包括:
[0066] 组分(a):在其分子中含有结合至娃原子的烯基的有机聚硅氧烷,
[0067] 组分(b):在其分子中含有结合至娃原子的氢原子的有机聚硅氧烷,
[0068] 组分(c):炭黑,和
[0069] 组分(d):球状实心无机颗粒;
[0070] 其中在所述加成固化型硅橡胶混合物中,
[0071] 相对于所述组分(a)和所述组分(b)的总质量,所述组分(c)的含量是2. 0质量% 以上且60.0质量%以下,
[0072] 相对于所述组分(a)和所述组分(b)的总质量,所述组分(d)的含量是0. 4质量% 以上且20. 0质量%以下,并且
[0073] 所述组分⑷具有数均粒径为1μm以上且100μm以下,比重为1. 5以上,和球形 度为0. 8以上。
[0074] 本发明人推测:以下描述了将抑制了由于通电的电阻增加并且仅具有小的电阻的 变化的硅橡胶弹性层由前述硅橡胶混合物来生产的原因。
[0075] 以上已经描述了由于通电的电阻增加的机理。在含有根据本发明的实施方案的硅 橡胶混合物的固化物的弹性层中,炭黑颗粒在通电时极化。因此,静电引力在炭黑颗粒之间 起作用,从而使炭黑颗粒互相接近。然而,分散在由具有前述组成的加成固化型硅橡胶混合 物的固化物组成的弹性层中的球状实心无机颗粒抑制了由于通电导致的炭黑颗粒的移动。 这将抑制由于通电的电阻增加。
[0076] 具体地,例如羟基等的很多极性基团存在于如炭黑的球状无机颗粒的表面上。因 此,球状无机颗粒与有机硅分子强烈地相互作用,并且固定在硅橡胶混合物中。当电压施加 至硅橡胶混合物时,位于电场的上游侧(正电极侧)处的炭黑颗粒和位于下游侧(负电极 侦U)处的炭黑颗粒沿着从上游侧(正电极侧)至下游侧(负电极侧)延伸的电力线彼此吸 弓丨。然而,当球状无机颗粒存在于炭黑颗粒之间时,球状无机颗粒抑制了炭黑颗粒的移动。
[0077] 推测的是,球状无机颗粒用于抑制如上所述的炭黑颗粒的移动,因此抑制了由于 通电的电阻增加。
[0078] 无机颗粒的较高比重将进一步提高抑制炭黑颗粒的移动的效果,因为无机颗粒不 由炭黑颗粒的移动来拖动。这是在本发明的实施方案中的无机颗粒的比重下限存在的原 因,设置所述下限从而提供该效果。
[0079] 对于提供该效果的无机颗粒的尺寸,具有特定直径以下的粒径的无机颗粒提供了 该效果。该原因推测如下:当电压施加至硅橡胶混合物的固化物时,炭黑沿着从上游侧(正 电极侧)至下游侧(负电极侧)延伸的直线电力线移动。然而,在其中将无机颗粒添加至 硅橡胶混合物的情况下,电力线在无机颗粒的附近扭曲,这是因为无机颗粒具有与硅橡胶 不同的介电常数。虽然相似的扭曲发生在炭黑颗粒的附近,但炭黑颗粒具有小于无机颗粒 的粒径,因此仅具有对电力线的小的效果。
[0080] 在其中电力线扭曲的情况下,存在其中炭黑的极化方向不平行于电场的一些区 域。在区域中,静电引力在炭黑颗粒之间起作用。在其它区域中,静电斥力在炭黑颗粒之间 起作用。结果,硅橡胶混合物的全部固化物将促进炭黑颗粒的移动。因此,过大的无机颗粒 导致电力线进一步扭曲,以致将较不可能提供抑制由于通电的电阻增加的效果。
[0081] 本发明人的研究进一步表明:当无机颗粒的球形度小于0. 8时,电力线的扭曲大。 在此情况下,将较不可能提供抑制由于通电的电阻增加的效果。
[0082] 另外,相对于组分(a)和(b)的总量,S卩,有机聚硅氧烷组分的总量,无机颗粒的过 度的添加量较不可能提供抑制由于通电的电阻增加的效果。该原因推测是:即使在球状无 机颗粒的情况下,过度的添加量导致电力线的严重的扭曲。炭黑颗粒的移动通过与上述粒 径相同的原因来促进。因此,较不可能提供抑制由于通电的电阻增加的效果。
[0083] 在本发明的实施方案中,电子照相设备用导电性构件是指:充电构件、显影构件、 调色剂调节构件、定影构件、或转印构件。
[0084] 以下将描述用于导电性构件的弹性层的硅橡胶混合物。此处使用的硅橡胶混合物 是指含有有机聚硅氧烷作为主要材料的混合物。按需要,混合物可以含有各种添加剂,例 如,导电剂,例如炭黑;填料,例如石英粉末、硅藻土、干法二氧化硅、或湿法二氧化硅;用于 调节固化速度的反应抑制剂;着色剂;增塑剂;和阻燃剂。
[0085] 用于根据本发明的实施方案的弹性层的形成的加成固化型硅橡胶混合物实质上 含有下述组分(a)至(d)。
[0086]组分(a)
[0087] 组分(a)是在其分子中含有结合至硅原子的烯基的有机聚硅氧烷。对组分(a)的 分子量没有特别限制。组分(a)优选具有重均分子量(Mw)为10, 000以上且1,000, 000以 下,并且特别优选50, 000以上且700, 000以下。
[0088] 有机聚硅氧烷的烯基用作与作为下述组分(b)的有机氢聚硅氧烷的活性氢反应 从而形成交联点的部分。对其种类没有特别限制。例如,因为与活性氢的高反应性,可以使 用乙烯基和烯丙基的至少一种。其中,可以使用乙烯基。
[0089]组分(b)
[0090] 组分(b)是在其分子中含有结合至娃原子的氢原子的有机聚硅氧烷(下文中,也 称为"有机氢聚硅氧烷")。
[0091] 组分(b)用作在交联和固化步骤中用于加成反应的交联剂。结合至硅原子的氢原 子数需要是每分子两个以上。为了适当地进行固化反应,优选三个以上的氢原子。对有机 氢聚硅氧烷的分子量没有限制。有机氢聚硅氧烷优选具有重均分子量(Mw)为1,000以上 且10,000以下。
[0092] 为了适当地进行固化反应,有机氢聚硅氧烷更优选具有重均分子量为1,000以上 且5, 000以下,这是相对低的分子量。
[0093]组分(c)
[0094] 组分(c)是炭黑,其用于将导电性和额外的强度赋予至导电性构件的弹性层。
[0095] 炭黑的实例包括乙炔黑、炉黑、热裂炭黑、和槽法炭黑。
[0096] 为了将适当的导电性和机械强度赋予至导电性构件,相对于组分(a)和组分(b) 的总质量,炭黑含量需要是2. 0质量%以上且60. 0质量%以下。
[0097] 为了将适当的导电性和额外的强度赋予至导电性构件,炭黑可以具有平均一次粒 径为10至l〇〇nm和DBP吸附量为30至200mL/100g。为了实现需要的物理性能,两种以上 的炭黑可以以组合使用。
[0098]组分(d)
[0099] 组分(d)是无机颗粒,其具有比重为1. 5以上,和以下定义的球形度为0. 8以上, 和数均粒径为1μπι至100μπι。无机颗粒的实例包括沸石、二氧化娃、氧化错、氧化铝、氧 化镁、氧化钛、钛酸钡、玻璃、氧化锌、氧化1丐、氧化锡、氧化铜、氧化铁、氧化铅、氧化猛、碳酸 钙、碳酸钠、铝、铜、铁、钛、碘化锌、碘化锡、碘化铅、和碘化铜的颗粒。
[0100] 这些材料可以单独或以组合使用。按需要,各无机颗粒可以使用树脂或金属进行 表面处理。可以实现较好的根据本发明的实施方案的效果的无机颗粒的实例是选自由沸 石、氧化铝、氧化锆和二氧化硅组成的组的至少一种的无机颗粒。
[0101] 在无机颗粒具有数均粒径为1μπι以上且100μπι以下的情况下,无机颗粒可以均 一地存在于弹性层
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