JP2008074912A - ローラ用付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物及び現像ローラ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】(A)一分子中に少なくとも2個の珪素原子と結合するアルケニル基を含有するオルガノポリシロキサン:100質量部、
(B)一分子中に少なくとも珪素原子と結合する水素原子を2個含有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン:0.1〜30質量部、
(C)平均粒子径が50μm以下で、200℃のオーブン中で4時間放置した時の質量減少が1%以下である無機充填剤:3〜100質量部、
(D)導電性付与材料:0.5〜50質量部、
(E)付加反応触媒:触媒量
を含有してなり、硬化後の体積抵抗率が10kΩ・m以下であるローラ用付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物。
【選択図】なし
Description
〔1〕 (A)一分子中に少なくとも2個の珪素原子と結合するアルケニル基を含有するオルガノポリシロキサン: 100質量部、
(B)一分子中に少なくとも珪素原子と結合する水素原子を2個含有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン: 0.1〜30質量部、
(C)平均粒子径が50μm以下で、200℃のオーブン中で4時間放置した時の質量減少が1%以下である無機充填剤: 3〜100質量部、
(D)導電性付与材料: 0.5〜50質量部、
(E)付加反応触媒: 触媒量
を含有してなり、硬化後の体積抵抗率が10kΩ・m以下であるローラ用付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物。
〔2〕 (A)一分子中に少なくとも2個の珪素原子と結合するアルケニル基を含有するオルガノポリシロキサンの平均重合度が、100〜800の範囲である〔1〕記載のローラ用付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物。
〔3〕 (C)無機充填剤が、珪藻土、パーライト、石英粉又は沈降性シリカである〔1〕又は〔2〕記載のローラ用付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物。
〔4〕 (D)導電性付与材料が、導電性カーボンブラックである〔1〕〜〔3〕のいずれかに記載のローラ用付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物。
〔5〕 シリコーンゴム組成物の25℃における粘度が、10Pa・s以上200Pa・s以下である〔1〕〜〔4〕のいずれかに記載のローラ用付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物。
〔6〕 現像ロール、帯電ロール又は転写ロール用である〔1〕〜〔5〕のいずれかに記載のローラ用付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物。
〔7〕 硬化ゴムの引張り強度が2.0MPa以上であることを特徴とする〔1〕〜〔6〕のいずれかに記載のローラ用付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物。
〔8〕 更に、ヒュームドシリカを(A)成分100質量部に対し、5質量部以下含有する〔1〕〜〔7〕のいずれかに記載のローラ用付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物。
〔9〕 導電性の軸体の外周に導電性の弾性層を表層として有するロール又は該弾性層の外周に、更に有機樹脂からなる表層を有するロールであって、該弾性層が〔1〕〜〔8〕のいずれかに記載の付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物を硬化させたものであることを特徴とする電子写真式画像形成装置用現像ローラ。
(A)一分子中に少なくとも2個の珪素原子と結合するアルケニル基を含有するオルガノポリシロキサン、
(B)一分子中に少なくとも珪素原子と結合する水素原子を2個含有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン、
(C)平均粒子径が50μm以下で、200℃のオーブン中で4時間放置した時の質量減少が1%以下である無機充填剤、
(D)導電性付与材料、
(E)付加反応触媒
を含有してなるものである。
式中、R1は互いに同一又は異種の炭素数1〜10、好ましくは1〜8の非置換又は置換一価炭化水素基であり、aは1.5〜2.8、好ましくは1.8〜2.5、より好ましくは1.95〜2.02の範囲の正数である。
このアルケニル基は、分子鎖末端のケイ素原子に結合していても、分子鎖途中のケイ素原子に結合していても、両者に結合していてもよい。
R2 bHcSiO(4-b-c)/2 (2)
(式中、R2は炭素数1〜10の置換又は非置換の一価炭化水素基である。またbは0.7〜2.1、cは0.001〜1.0で、かつb+cは0.8〜3.0を満足する正数である。)
で示され、1分子中に少なくとも2個、好ましくは3〜100個、より好ましくは3〜50個のケイ素原子結合水素原子を有するものが好適に用いられる。
加熱減量(質量%)=[(A−B/A)]×100
で計算される。
導電性カーボンブラックとしては、通常導電性ゴム組成物に常用されているものが使用し得、例えばアセチレンブラック、コンダクティブファーネスブラック(CF)、スーパーコンダクティブファーネスブラック(SCF)、エクストラコンダクティブファーネスブラック(XCF)、コンダクティブチャンネルブラック(CC)、1500℃程度の高温で熱処理されたファーネスブラックやチャンネルブラック等を挙げることができる。具体的に、アセチレンブラックとしては、電化アセチレンブラック(電気化学社製),シャウニガンアセチレンブラック(シャウニガンケミカル社製)等が、コンダクティブファーネスブラックとしては、コンチネックスCF(コンチネンタルカーボン社製),バルカンC(キャボット社製)等が、スーパーコンダクティブファーネスブラックとしては、コンチネックスSCF(コンチネンタルカーボン社製),バルカンSC(キャボット社製)等が、エクストラコンダクティブファーネスブラックとしては、旭HS−500(旭カーボン社製),バルカンXC−72(キャボット社製)等が、コンダクティブチャンネルブラックとしては、コウラックスL(デグッサ社製)等が例示され、また、ファーネスブラックの一種であるケッチェンブラックEC及びケッチェンブラックEC−600JD(ケッチェンブラックインターナショナル社製)を用いることもできる。なお、これらのうちでは、アセチレンブラック及びアセチレンブラックと上記カーボンとの混合物が本発明において特に好適に用いられる。
具体的に、導電性カーボンブラックの添加量は、上述した(A)成分100質量部に対して0.5〜50質量部、特に1〜20質量部とすることが好ましい。添加量が0.5質量部未満では所望の導電性を得ることができない場合があり、50質量部を超えると圧縮永久歪が悪くなってしまう場合がある。
両末端がジメチルビニルシロキシ基で封鎖されたジメチルポリシロキサン(重合度250)80部、同じく両末端がジメチルビニルシロキシ基で封鎖されたジメチルポリシロキサン(重合度800)20部、平均粒径6μmである珪藻土(オプライトW−3005S、北秋珪藻土株式会社製)を150℃のオーブンに8時間放置したもの(200℃×4時間の加熱減量0.1質量%)30部、アセチレンブラック(デンカブラックHS−100、電気化学工業社製)5部をプラネタリーミキサーに入れ、30分撹拌を続けた後、3本ロールに1回通した。これをプラネタリーミキサーに戻し、架橋剤として両末端及び側鎖にSi−H基を有するメチルハイドロジェンポリシロキサン(重合度17、Si−H量0.0060mol/g)を2.7部、反応制御剤としてエチニルシクロヘキサノール0.1部、白金触媒(Pt濃度1質量%)0.1部及びテトラビニルテトラメチルシクロテトラシロキサン0.2部を添加し、15分撹拌を続けてできあがった組成物をシリコーンゴム組成物(1)とした。このシリコーンゴム組成物(1)の25℃での粘度を回転粘度計(BH型ローター7番20rpm)で測定した結果、95Pa・sであった。
両末端がトリメチルシロキシ基で封鎖され、側鎖にビニル基を持ち、重合度が480であるジメチルポリシロキサン(ビニル基含有量0.00008mol/g)80部、両末端がジメチルビニルシロキシ基で封鎖されたジメチルポリシロキサン(重合度250)20部、平均粒径7μmである珪藻土(ラヂオライトF、昭和化学工業株式会社製、200℃×4時間の加熱減量1.2質量%)30部を室温で30分撹拌後、180℃に昇温し、2時間撹拌を続けた。室温に戻した後、アセチレンブラック(デンカブラックHS−100、電気化学工業社製)4.5部を加え、30分撹拌を続けた後、3本ロールに1回通した。これをプラネタリーミキサーに戻し、架橋剤として両末端及び側鎖にSi−H基を有するメチルハイドロジェンポリシロキサン(重合度17、Si−H量0.0060mol/g)を1.5部、両末端がトリメチルシロキシ基で封鎖されすべてのSi原子がSi−H結合を有するメチルハイドロジェンポリシロキサン(重合度12、Si−H量0.013mol/g)を0.3部、反応制御剤としてエチニルシクロヘキサノール0.05部、白金触媒(Pt濃度1質量%)0.1部を添加し、15分撹拌を続けてできあがった組成物をシリコーンゴム組成物(2)とした。このシリコーンゴム組成物(2)の25℃での粘度を回転粘度計(BH型ローター7番20rpm)で測定した結果、140Pa・sであった。
両末端がジメチルビニルシロキシ基で封鎖されかつ側鎖にビニル基を持ち、重合度が550であるジメチルポリシロキサン(ビニル基含有量0.00012mol/g)50部、両末端がジメチルビニルシロキシ基で封鎖されたジメチルポリシロキサン(重合度250)50部、両末端がトリメチルシロキシ基で封鎖されたジメチルポリシロキサン(重合度100)30部、比表面積が110m2/gである疎水化処理されたヒュームドシリカ(日本エアロジル社製R−972)2部、平均粒径17μmであるパーライト(ロカヘルプ4209、三菱金属工業株式会社製)を250℃のオーブン中に2時間放置したもの(200℃×4時間の加熱減量0.05質量%)20部、アセチレンブラック(デンカブラックHS−100、電気化学工業社製)5.5部をプラネタリーミキサーに入れ、30分撹拌を続けた後、3本ロールに1回通した。これをプラネタリーミキサーに戻し、架橋剤として両末端及び側鎖にSi−H基を有するメチルハイドロジェンポリシロキサン(重合度17、Si−H量0.0060mol/g)を2.6部、反応制御剤としてエチニルシクロヘキサノール0.1部、白金触媒(Pt濃度1質量%)0.1部を添加し、15分撹拌を続けてできあがった組成物をシリコーンゴム組成物(3)とした。このシリコーンゴム組成物(3)の25℃での粘度を回転粘度計(BH型ローター7番20rpm)で測定した結果、66Pa・sであった。
両末端がジメチルビニルシロキシ基で封鎖されたジメチルポリシロキサン(重合度250)80部、同じく両末端がジメチルビニルシロキシ基で封鎖されたジメチルポリシロキサン(重合度800)20部、平均粒径6μmである珪藻土(オプライトW−3005S、200℃×4時間の加熱減量1.2質量%)30部、アセチレンブラック(デンカブラックHS−100、電気化学工業社製)5部をプラネタリーミキサーに入れ、30分撹拌を続けた後、3本ロールに1回通した。これをプラネタリーミキサーに戻し、架橋剤として両末端及び側鎖にSi−H基を有するメチルハイドロジェンポリシロキサン(重合度17、Si−H量0.0060mol/g)を2.1部、反応制御剤としてエチニルシクロヘキサノール0.1部、白金触媒(Pt濃度1質量%)0.1部及びテトラビニルテトラメチルシクロテトラシロキサン0.2部を添加し、15分撹拌を続けてできあがった組成物をシリコーンゴム組成物(4)とした。このシリコーンゴム組成物(4)の25℃での粘度を回転粘度計(BH型ローター7番20rpm)で測定した結果、93Pa・sであった。
両末端がトリメチルシロキシ基で封鎖され、側鎖にビニル基を持ち、重合度が480であるジメチルポリシロキサン(ビニル基含有量0.00008mol/g)80部、両末端がジメチルビニルシロキシ基で封鎖されたジメチルポリシロキサン(重合度250)20部、平均粒径7μmである珪藻土(ラヂオライトF、200℃×4時間の加熱減量1.1質量%)30部を室温で30分撹拌後、アセチレンブラック(デンカブラックHS−100、電気化学工業社製)4.5部を加え、30分撹拌を続けた後、3本ロールに1回通した。これをプラネタリーミキサーに戻し、架橋剤として両末端及び側鎖にSi−H基を有するメチルハイドロジェンポリシロキサン(重合度17、Si−H量0.0060mol/g)を1.5部、両末端がトリメチルシロキシ基で封鎖されすべてのSi原子がSi−H結合を有するメチルハイドロジェンポリシロキサン(重合度12、Si−H量0.013mol/g)を0.3部、反応制御剤としてエチニルシクロヘキサノール0.05部、白金触媒(Pt濃度1質量%)0.1部を添加し、15分撹拌を続けてできあがった組成物をシリコーンゴム組成物(5)とした。このシリコーンゴム組成物(5)の25℃での粘度を回転粘度計(BH型ローター7番20rpm)で測定した結果、155Pa・sであった。
両末端がジメチルビニルシロキシ基で封鎖されかつ側鎖にビニル基を持ち、重合度が550であるジメチルポリシロキサン(ビニル基含有量0.00012mol/g)50部、両末端がジメチルビニルシロキシ基で封鎖されたジメチルポリシロキサン(重合度250)50部、両末端がトリメチルシロキシ基で封鎖されたジメチルポリシロキサン(重合度100)30部、比表面積が110m2/gである疎水化処理されたヒュームドシリカ(日本エアロジル社製R−972)2部、平均粒径17μmであるパーライト(ロカヘルプ4209、200℃×4時間の加熱減量2.9質量%)20部、アセチレンブラック(デンカブラックHS−100、電気化学工業社製)5.5部をプラネタリーミキサーに入れ、30分撹拌を続けた後、3本ロールに1回通した。これをプラネタリーミキサーに戻し、架橋剤として両末端及び側鎖にSi−H基を有するメチルハイドロジェンポリシロキサン(重合度17、Si−H量0.0060mol/g)を2.6部、反応制御剤としてエチニルシクロヘキサノール0.1部、白金触媒(Pt濃度1質量%)0.1部を添加し、15分撹拌を続けてできあがった組成物をシリコーンゴム組成物(6)とした。このシリコーンゴム組成物(6)の25℃での粘度を回転粘度計(BH型ローター7番20rpm)で測定した結果、69Pa・sであった。
2 電極A
3 電極B
4 測定機器
Claims (9)
- (A)一分子中に少なくとも2個の珪素原子と結合するアルケニル基を含有するオルガノポリシロキサン: 100質量部、
(B)一分子中に少なくとも珪素原子と結合する水素原子を2個含有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン: 0.1〜30質量部、
(C)平均粒子径が50μm以下で、200℃のオーブン中で4時間放置した時の質量減少が1%以下である無機充填剤: 3〜100質量部、
(D)導電性付与材料: 0.5〜50質量部、
(E)付加反応触媒: 触媒量
を含有してなり、硬化後の体積抵抗率が10kΩ・m以下であるローラ用付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物。 - (A)一分子中に少なくとも2個の珪素原子と結合するアルケニル基を含有するオルガノポリシロキサンの平均重合度が、100〜800の範囲である請求項1記載のローラ用付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物。
- (C)無機充填剤が、珪藻土、パーライト、石英粉又は沈降性シリカである請求項1又は2記載のローラ用付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物。
- (D)導電性付与材料が、導電性カーボンブラックである請求項1,2又は3記載のローラ用付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物。
- シリコーンゴム組成物の25℃における粘度が、10Pa・s以上200Pa・s以下である請求項1乃至4のいずれか1項記載のローラ用付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物。
- 現像ロール、帯電ロール又は転写ロール用である請求項1乃至5のいずれか1項記載のローラ用付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物。
- 硬化ゴムの引張り強度が2.0MPa以上であることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項記載のローラ用付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物。
- 更に、ヒュームドシリカを(A)成分100質量部に対し、5質量部以下含有する請求項1乃至7のいずれか1項記載のローラ用付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物。
- 導電性の軸体の外周に導電性の弾性層を表層として有するロール又は該弾性層の外周に、更に有機樹脂からなる表層を有するロールであって、該弾性層が請求項1〜8のいずれか1項に記載の付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物を硬化させたものであることを特徴とする電子写真式画像形成装置用現像ローラ。
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