JP2008303390A - Conductive rubber member and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子写真式複写機及びプリンター、またはトナージェット式複写機及びプリンター等の画像形成装置の感光体等に一様な帯電を付与するために用いられる導電性ロールやブレード等に特に好適な導電性ゴム部材及びその製造方法に関する。 The present invention is particularly suitable for conductive rolls and blades that are used to impart uniform charge to the photoreceptors of image forming apparatuses such as electrophotographic copying machines and printers, or toner jet copying machines and printers. The present invention relates to a conductive rubber member and a manufacturing method thereof.
従来、電子写真式複写機及びプリンターなどの画像形成装置の導電性ロールには、ポリウレタン、シリコーンゴム、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、ニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、又はスチレン・ブタジエンゴム（ＳＢＲ）等に、カーボンブラック等の導電性物質を分散させて導電性を付与した導電性ゴム部材が用いられている。 Conventionally, conductive rolls of image forming apparatuses such as electrophotographic copying machines and printers include polyurethane, silicone rubber, ethylene propylene rubber (EPDM), nitrile butadiene rubber (NBR), or styrene-butadiene rubber (SBR). In addition, a conductive rubber member in which a conductive material such as carbon black is dispersed to impart conductivity is used.
このような導電性ロールは、導電性充填剤が均一に分散し難く、ロールの周方向や幅方向において電気抵抗値がばらつきやすいという問題や、製品ごとの電気抵抗値の制御が困難であるという問題がある。また、ゴム硬度が高くなりやすく、感光体との密着性が十分に得られないために帯電が不均一になりやすいという問題点があった。 In such a conductive roll, the conductive filler is difficult to uniformly disperse, the electrical resistance value tends to vary in the circumferential direction and the width direction of the roll, and it is difficult to control the electrical resistance value for each product. There's a problem. Further, there is a problem that the rubber hardness tends to be high and the adhesion to the photoreceptor cannot be sufficiently obtained, so that the charging tends to be non-uniform.
そこで、上述した問題を解決するものとして、ＮＢＲ（ニトリルブタジエンゴム）とＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンゴム）を混合してなる非相溶性のブレンド物に、特性の異なる２種類のカーボンブラックを分散させて構成した半導電性ロール（特許文献１参照）や、ＮＢＲとＥＰＤＭと第三のゴムとしてＣＲあるいはＳＢＲの混合物に、二種類以上のカーボンブラックを分散させた半導電性ロール（特許文献２参照）が提案されている。しかしながら、ポリマーに依存する電気抵抗値のムラが生じやすいという問題があった。 In order to solve the above problems, two types of carbon black having different characteristics are dispersed in an incompatible blend obtained by mixing NBR (nitrile butadiene rubber) and EPDM (ethylene propylene diene rubber). The semiconductive roll (refer patent document 1) which comprised, and the semiconductive roll which disperse | distributed two or more types of carbon black in the mixture of CR or SBR as NBR, EPDM, and 3rd rubber (refer patent document 2) Has been proposed. However, there is a problem that unevenness of the electric resistance value depending on the polymer is likely to occur.
また、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）にイオン導電性ゴムのエピクロルヒドリンゴム（ＥＣＯ）を混合してなるイオン導電性ゴム成分に所定量のカーボンブラックを配合した導電性ゴムローラ（特許文献３参照）が報告されている。しかしながら、エピクロルヒドリンゴム（ＥＣＯ）は加工性が悪く、ゴム組成物を所望の形状に成形しにくいという問題があった。 Also reported is a conductive rubber roller (see Patent Document 3) in which a predetermined amount of carbon black is blended with an ionic conductive rubber component obtained by mixing acrylonitrile butadiene rubber (NBR) with epichlorohydrin rubber (ECO), which is an ionic conductive rubber. ing. However, epichlorohydrin rubber (ECO) has poor processability and has a problem that it is difficult to form a rubber composition into a desired shape.
なお、加工性を改良するためには、可塑剤、軟化剤が一般的に用いられるが、感光体を汚染するため使用が制限される。そこで、エピクロルヒドリンゴム（ＥＣＯ）に低粘度ＮＢＲをブレンドして加工性を改良すると同時に低硬度化した導電性ゴム組成物が提案されている（特許文献４参照）。しかしながら、エピクロルヒドリンゴム（ＥＣＯ）の割合が多いブレンドでは、耐オゾン性に優れるが、低硬度化によるニップ量の確保の効果が十分に得られなくなり、さらに成形性も悪くなってしまう。 In order to improve processability, plasticizers and softeners are generally used, but their use is limited because they contaminate the photoreceptor. In view of this, a conductive rubber composition has been proposed in which low-viscosity NBR is blended with epichlorohydrin rubber (ECO) to improve processability and at the same time reduce hardness (see Patent Document 4). However, blends with a large proportion of epichlorohydrin rubber (ECO) are excellent in ozone resistance, but the effect of securing the nip amount due to the low hardness cannot be obtained sufficiently, and the moldability also deteriorates.
また、ムーニー粘度が１以下である液状、粘調体の低分子量エピクロルヒドリン系重合体を用いた半導電性ロールは、低圧縮永久歪みを保持し、エピクロルヒドリン系重合体自身が加硫して固定されるため、感光体汚染が少なくなることが報告されている（特許文献５参照）。しかしながら、液状、粘調体の低分子量エピクロルヒドリン系重合体は、半導電性ゴムロールとした際に未反応成分がブリードして感光体を汚染する虞があった。 A semiconductive roll using a liquid, viscous low molecular weight epichlorohydrin polymer having a Mooney viscosity of 1 or less retains a low compression set, and the epichlorohydrin polymer itself is vulcanized and fixed. For this reason, it has been reported that contamination of the photoreceptor is reduced (see Patent Document 5). However, when the liquid, viscous low molecular weight epichlorohydrin polymer is used as a semiconductive rubber roll, unreacted components may bleed and contaminate the photoreceptor.
本発明は、このような事情に鑑み、低硬度で且つ成形性に優れ、電気抵抗値が安定した導電性ゴム部材及びその製造方法を提供することを課題とする。 In view of such circumstances, it is an object of the present invention to provide a conductive rubber member having a low hardness, excellent moldability, and stable electrical resistance, and a method for producing the same.
前記課題を解決する本発明の第１の態様は、ムーニー粘度ＭＬ（１＋４）１００℃が１０〜５０で、且つ重量平均分子量Ｍｗが１００００以上である低粘度ヒドリン系ポリマーを含むゴム基材から成形した導電性弾性体からなることを特徴とする導電性ゴム部材にある。 A first aspect of the present invention that solves the above problems is molded from a rubber base material containing a low-viscosity hydrin polymer having a Mooney viscosity ML (1 + 4) of 100 ° C. of 10 to 50 and a weight average molecular weight Mw of 10,000 or more. The conductive rubber member is made of a conductive elastic body.
本発明の第２の態様は、第１の態様に記載の導電性ゴム部材において、前記低粘度ヒドリン系ポリマーは、重量平均分子量Ｍｗのピークを２つ以上有するものであり、最も低分子量側の重量平均分子量Ｍｗのピークが１００００〜２０００００であることを特徴とする導電性ゴム部材にある。 According to a second aspect of the present invention, in the conductive rubber member according to the first aspect, the low-viscosity hydrin-based polymer has two or more peaks with a weight average molecular weight Mw, which is the lowest molecular weight side. The conductive rubber member is characterized in that the peak of the weight average molecular weight Mw is 10,000 to 200,000.
本発明の第３の態様は、第２の態様に記載の導電性ゴム部材において、前記最も低分子量側の重量平均分子量Ｍｗのピークが、他の重量平均分子量Ｍｗのピークよりも小さいことを特徴とする導電性ゴム部材にある。 According to a third aspect of the present invention, in the conductive rubber member according to the second aspect, the peak of the weight average molecular weight Mw on the lowest molecular weight side is smaller than the peak of the other weight average molecular weight Mw. It is in the conductive rubber member.
本発明の第４の態様は、第１〜３の何れかの態様に記載の導電性ゴム部材において、前記導電性弾性体が導電性付与材を添加して成形されたものであることを特徴とする導電性ゴム部材にある。 According to a fourth aspect of the present invention, in the conductive rubber member according to any one of the first to third aspects, the conductive elastic body is formed by adding a conductivity-imparting material. It is in the conductive rubber member.
本発明の第５の態様は、第１〜４の何れかの態様に記載の導電性ゴム部材において、前記ゴム基材は、他材質のポリマーを１種又は２種以上含むことを特徴とする導電性ゴム部材にある。 According to a fifth aspect of the present invention, in the conductive rubber member according to any one of the first to fourth aspects, the rubber base material includes one or more polymers of other materials. The conductive rubber member.
本発明の第６の態様は、第５の態様に記載の導電性ゴム部材において、前記他材質のポリマーは、スチレン・ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、天然ゴム（ＮＲ）、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、ポリウレタン、アクリルゴム（ＡＣＭ）、ポリイソプレン、クロロプレンゴム（ＣＲ）及びエピクロルヒドリンゴムからなる群から選択される少なくとも１つであることを特徴とする導電性ゴム部材にある。 A sixth aspect of the present invention is the conductive rubber member according to the fifth aspect, wherein the polymer of the other material is styrene-butadiene rubber (SBR), natural rubber (NR), acrylonitrile butadiene rubber (NBR), The conductive rubber member is at least one selected from the group consisting of ethylene propylene rubber (EPDM), polyurethane, acrylic rubber (ACM), polyisoprene, chloroprene rubber (CR), and epichlorohydrin rubber.
本発明の第７の態様は、第１〜６の何れかの態様に記載の導電性ゴム部材において、前記導電性弾性体の表層部が、イソシアネート化合物を含む表面処理液を含浸させて形成した表面処理層となっていることを特徴とする導電性ゴム部材にある。 According to a seventh aspect of the present invention, in the conductive rubber member according to any one of the first to sixth aspects, the surface layer portion of the conductive elastic body is formed by impregnating a surface treatment liquid containing an isocyanate compound. The conductive rubber member is a surface treatment layer.
本発明の第８の態様は、第７の態様に記載の導電性ゴム部材において、前記導電性弾性体の表面処理液が、さらにカーボンブラックと、アクリルフッ素系ポリマー、アクリルシリコーン系ポリマー、及びポリエーテル系ポリマーから選択される少なくとも１種のポリマーとの少なくとも一方を含有したものであることを特徴とする導電性ゴム部材にある。 According to an eighth aspect of the present invention, in the conductive rubber member according to the seventh aspect, the surface treatment liquid for the conductive elastic body further comprises carbon black, an acrylic fluorine polymer, an acrylic silicone polymer, and a poly The conductive rubber member includes at least one of at least one polymer selected from ether polymers.
本発明の第９の態様は、第１〜６の何れかの態様に記載の導電性ゴム部材において、前記導電性弾性体の表面にコート層を有することを特徴とする導電性ゴム部材にある。 According to a ninth aspect of the present invention, in the conductive rubber member according to any one of the first to sixth aspects, the conductive rubber member has a coat layer on a surface of the conductive elastic body. .
本発明の第１０の態様は、第１〜９の何れかの態様に記載の導電性ゴム部材がロール形状であることを特徴とする導電性ゴム部材にある。 A tenth aspect of the present invention is a conductive rubber member characterized in that the conductive rubber member according to any one of the first to ninth aspects has a roll shape.
本発明の第１１の態様は、導電性弾性体からなる導電性ゴム部材の製造方法であって、ムーニー粘度ＭＬ（１＋４）１００℃が１０〜５０で、且つ重量平均分子量Ｍｗが１００００以上である低粘度ヒドリン系ポリマーを含むゴム基材と導電性付与材とを混合して加熱硬化することにより導電性弾性体を成形することを特徴とする導電性ゴム部材の製造方法にある。 An eleventh aspect of the present invention is a method for producing a conductive rubber member made of a conductive elastic body, which has a Mooney viscosity ML (1 + 4) of 100 ° C. of 10 to 50 and a weight average molecular weight Mw of 10,000 or more. A conductive rubber member is produced by molding a conductive elastic body by mixing a rubber base material containing a low-viscosity hydrin polymer and a conductivity-imparting material, followed by heat curing.
本発明の第１２の態様は、第１１の態様に記載の導電性ゴム部材の製造方法において、前記ゴム基材が他材質のポリマーを１種又は２種以上含むものであり、前記導電性弾性体の成形性、又は前記導電性弾性体の圧縮永久歪みを良好にすることのいずれを優先させるかによって、前記他材質のポリマーと前記導電性付与材とを先に混合するか、前記低粘度ポリマーと前記導電性付材とを先に混合するかを選択することを特徴とする導電性ゴム部材の製造方法にある。 According to a twelfth aspect of the present invention, in the method for producing a conductive rubber member according to the eleventh aspect, the rubber base material contains one or more polymers of other materials, and the conductive elasticity Depending on whether the body moldability or the compression set of the conductive elastic body is favored, the polymer of the other material and the conductivity-imparting material are mixed first, or the low viscosity The method for producing a conductive rubber member is characterized by selecting whether to mix the polymer and the conductive material first.
本発明の第１３の態様は、第１２の態様に記載の導電性ゴム部材の製造方法において、前記導電性弾性体の成形性を優先させるために、前記他材質のポリマーと前記導電性付与材を混合した後、前記低粘度ヒドリン系ポリマーを混合して加熱硬化することにより導電性弾性体を成形することを特徴とする導電性ゴム部材の製造方法にある。 According to a thirteenth aspect of the present invention, in the method for producing a conductive rubber member according to the twelfth aspect, in order to prioritize the moldability of the conductive elastic body, the polymer of the other material and the conductivity imparting material are used. Then, the low-viscosity hydrin polymer is mixed and heat-cured to form a conductive elastic body, which is a method for producing a conductive rubber member.
本発明の第１４の態様は、第１２の態様に記載の導電性ゴム部材の製造方法において、前記導電性弾性体の圧縮永久ひずみを良好にすることを優先させるために、前記低粘度ヒドリン系ポリマーと前記導電性付与材とを混合した後、前記他材質のポリマーを混合して加熱硬化することにより導電性弾性体を成形することを特徴とする導電性ゴム部材の製造方法にある。 According to a fourteenth aspect of the present invention, in the method for producing a conductive rubber member according to the twelfth aspect, the low-viscosity hydrin system is used in order to give priority to improving the compression set of the conductive elastic body. In the method for producing a conductive rubber member, a conductive elastic body is formed by mixing a polymer and the conductivity imparting material, and then mixing and polymerizing the polymer of the other material.
本発明によると、低硬度で且つ成形性に優れ、電気抵抗値が安定した導電性ゴム部材を提供することができる。例えば、感光体に当接する部材として使用した場合、低硬度であるためにニップ量が十分に確保でき、且つ電気抵抗値が安定しているため、感光体を均一に帯電させることができる導電性ゴム部材となる。 According to the present invention, it is possible to provide a conductive rubber member having low hardness, excellent moldability, and stable electric resistance. For example, when used as a member that contacts the photoconductor, the low hardness makes it possible to ensure a sufficient amount of nip and stable electrical resistance, so that the photoconductor can be uniformly charged. It becomes a rubber member.
本発明の製造方法によれば、上述した導電性ゴム部材を製造することができる。また、製造方法によって、導電性弾性体の成形性、又は導電性弾性体の圧縮永久歪みのいずれかを優先させることができる。 According to the manufacturing method of the present invention, the above-described conductive rubber member can be manufactured. Moreover, priority can be given to either the moldability of the conductive elastic body or the compression set of the conductive elastic body depending on the manufacturing method.
本発明の導電性ゴム部材は、ムーニー粘度ＭＬ（１＋４）１００℃が１０〜５０で、且つ重量平均分子量Ｍｗが１００００以上である低粘度ヒドリン系ポリマーを含むゴム基材から成形した導電性弾性体からなるものである。このように粘度が低く、重量平均分子量Ｍｗが１００００以上である低粘度ヒドリン系ポリマーを含むゴム基材を用いることで、低硬度で、且つ押出し性や型流れ性等の成形性に優れた導電性ゴム部材となる。また、導電性ゴム部材が低硬度となることで、一定の押圧加重における変形量（ニップ量）を十分に確保することができ、当接する部材を均一に帯電させることができるものとなる。 The conductive rubber member of the present invention is a conductive elastic body molded from a rubber base material containing a low-viscosity hydrin polymer having a Mooney viscosity ML (1 + 4) of 100 ° C. of 10 to 50 and a weight average molecular weight Mw of 10,000 or more. It consists of By using a rubber substrate containing a low-viscosity hydrin polymer having a low viscosity and a weight average molecular weight Mw of 10,000 or more in this way, the conductivity is low and has excellent moldability such as extrudability and mold flowability. It becomes an elastic rubber member. In addition, since the conductive rubber member has a low hardness, a sufficient amount of deformation (nip amount) at a constant pressing load can be secured, and the abutting member can be uniformly charged.
かかる低粘度ヒドリン系ポリマーは、ムーニー粘度ＭＬ（１＋４）１００℃が１０〜５０で、且つ重量平均分子量Ｍｗが１００００以上である。低粘度ヒドリン系ポリマーのムーニー粘度ＭＬ（１＋４）１００℃は１０〜５０であり、一般的に使用されるエピクロルヒドリンゴム（ムーニー粘度ＭＬ（１＋４）１００℃が５０〜１００）よりもムーニー粘度ＭＬ（１＋４）１００℃が低いものである。そして、低粘度ヒドリン系ポリマーの重量平均分子量Ｍｗは１００００以上であり、より好ましくは１００００〜２０００００であり、さらに好ましくは５００００〜２０００００である。一般的に使用されるエピクロルヒドリンゴムよりも重量平均分子量Ｍｗが低いものである。 The low viscosity hydrin polymer has a Mooney viscosity ML (1 + 4) of 100 ° C. of 10 to 50 and a weight average molecular weight Mw of 10,000 or more. The Mooney viscosity ML (1 + 4) 100 ° C. of the low-viscosity hydrin polymer is 10 to 50, and the Mooney viscosity ML (1 + 4) is higher than the epichlorohydrin rubber (Mooney viscosity ML (1 + 4) 100 ° C. is 50 to 100) generally used. ) 100 ° C is low. And the weight average molecular weight Mw of a low-viscosity hydrin type polymer is 10,000 or more, More preferably, it is 10000-200000, More preferably, it is 50000-200000. The weight average molecular weight Mw is lower than that of commonly used epichlorohydrin rubber.
ここで、低粘度ヒドリン系ポリマーは、重量平均分子量Ｍｗのピークを２つ以上有するものであってもよい。重量平均分子量Ｍｗのピークが複数存在する場合、最も低分子側の重量平均分子量Ｍｗのピークが１００００以上、すなわち、重量平均分子量Ｍｗのピークがすべて１００００以上であればよく、好ましくは最も低分子量側の重量平均分子量Ｍｗのピークが１００００〜２０００００であり、さらに好ましくは５００００〜２０００００である。また、最も低分子量側の重量平均分子量Ｍｗのピークは、他の重量平均分子量Ｍｗのピークよりも小さくてもよい。すなわち、低粘度ヒドリン系ポリマーは、低分子量側の重量平均分子量Ｍｗよりも高分子量側の重量平均分子量Ｍｗが主となるものであってもよい。 Here, the low-viscosity hydrin polymer may have two or more peaks with a weight average molecular weight Mw. When there are a plurality of peaks with the weight average molecular weight Mw, the peak of the weight average molecular weight Mw on the lowest molecular side should be 10,000 or more, that is, all the peaks of the weight average molecular weight Mw should be 10,000 or more, preferably the lowest molecular weight side The peak of the weight average molecular weight Mw is 10,000 to 200,000, more preferably 50,000 to 200,000. Moreover, the peak of the weight average molecular weight Mw on the lowest molecular weight side may be smaller than the other peaks of the weight average molecular weight Mw. That is, the low-viscosity hydrin-based polymer may mainly have a weight average molecular weight Mw on the high molecular weight side rather than a weight average molecular weight Mw on the low molecular weight side.
なお、低粘度ヒドリン系ポリマーは、重量平均分子量Ｍｗが１００００より小さいと、未反応成分が残留してブリードしてしまう虞がある。また、ムーニー粘度ＭＬ（１＋４）１００℃が１０より小さいヒドリン系ポリマーであると、粘度が低すぎるために、加熱硬化した際に所望の弾性を得ることができなくなってしまう。 If the weight-average molecular weight Mw of the low-viscosity hydrin polymer is smaller than 10,000, there is a possibility that unreacted components remain and bleed. Further, if the Mooney viscosity ML (1 + 4) 100 ° C. is a hydrin-based polymer smaller than 10, the viscosity is too low, so that desired elasticity cannot be obtained when heat-cured.
ここで、低粘度ヒドリン系ポリマーは、イオン導電性ポリマーであり、単独で１．０×１０4〜１．０×１０9Ω、好ましくは１．０×１０7〜１．０×１０9Ωの中抵抗の電気抵抗値を示すものである。このため、低粘度ヒドリン系ポリマーを含むゴム基材から成形した導電性弾性体は、導電性付与材を配合することなく中抵抗とすることもできる。低粘度ヒドリン系ポリマーは特に限定されず、例えば、エピクロルヒドリン単独重合体、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド共重合体、エピクロルヒドリン−アリルグリシジルエーテル共重合体、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル三元共重合体、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド−プロピレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル四元共重合体、これらの誘導体などを挙げることができる。 Here, the low-viscosity hydrin-based polymer is an ion conductive polymer, and is independently 1.0 × 10 4 to 1.0 × 10 9 Ω, preferably 1.0 × 10 7 to 1.0 × 10 9 Ω. It shows the electric resistance value of the medium resistance. For this reason, the electroconductive elastic body shape | molded from the rubber base material containing a low-viscosity hydrin polymer can also be set as intermediate resistance, without mix | blending an electroconductivity imparting material. The low-viscosity hydrin-based polymer is not particularly limited, and for example, epichlorohydrin homopolymer, epichlorohydrin-ethylene oxide copolymer, epichlorohydrin-allyl glycidyl ether copolymer, epichlorohydrin-ethylene oxide-allyl glycidyl ether terpolymer, epichlorohydrin -Ethylene oxide-propylene oxide-allyl glycidyl ether quaternary copolymer, derivatives thereof and the like.
また、ゴム基材は、上述した低粘度ヒドリン系ポリマーを含むものであればよく、適宜、他材質のポリマーをブレンドすることができる。ゴム基材が他材質のポリマーを含むことにより、成形性及び導電性付与材の分散性がより向上する。 Moreover, the rubber base material should just contain the low-viscosity hydrin type polymer mentioned above, The polymer of another material can be blended suitably. When the rubber base material contains a polymer of another material, the moldability and the dispersibility of the conductivity imparting material are further improved.
他材質のポリマーとしては、スチレン・ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、天然ゴム（ＮＲ）、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、エピクロルヒドリンゴム、ポリウレタン、アクリルゴム（ＡＣＭ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、及びポリイソプレン等を挙げることができ、勿論、これらは併用してもよい。なお、ここでいうアクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）は、水添ＮＢＲ、液状ＮＢＲを含むものである。上述した他材質のポリマーは、用途・目的に応じて、種類や組み合わせを適宜選択して調整できる。 Other polymers include styrene-butadiene rubber (SBR), natural rubber (NR), acrylonitrile butadiene rubber (NBR), ethylene propylene rubber (EPDM), epichlorohydrin rubber, polyurethane, acrylic rubber (ACM), chloroprene rubber (CR ), Polyisoprene and the like. Of course, these may be used in combination. The acrylonitrile butadiene rubber (NBR) mentioned here includes hydrogenated NBR and liquid NBR. The polymer of the other material described above can be adjusted by appropriately selecting the type and combination according to the application and purpose.
ポリウレタン、ポリイソプレン等は結晶性が高く凝集力が高いため、ブレンドすると強度が高く且つ比較的硬度の高い導電性弾性体とすることができる。また、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、アクリルゴム（ＡＣＭ）、及びクロロプレンゴム（ＣＲ）は、ＳＰ値（溶解度パラメーター）が高く極性が高いため、ブレンドすると電気特性の均一性に優れた導電性弾性体とすることができる。なお、ＳＰ値（溶解性パラメーター）とは、物質が溶剤などにどれだけ溶けやすいかを数値化した値であり、極性の指標となるものである。エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）は、カーボンブラック等の導電性付与材との相性がよく、より導電性付与材の分散性を向上させることができる。 Polyurethane, polyisoprene, and the like have high crystallinity and high cohesive force, so that when blended, a conductive elastic body having high strength and relatively high hardness can be obtained. In addition, acrylonitrile butadiene rubber (NBR), acrylic rubber (ACM), and chloroprene rubber (CR) have high SP value (solubility parameter) and high polarity. It can be. The SP value (solubility parameter) is a value obtained by quantifying how easily a substance is soluble in a solvent or the like, and serves as an index of polarity. Ethylene propylene rubber (EPDM) has good compatibility with a conductivity-imparting material such as carbon black, and can further improve the dispersibility of the conductivity-imparting material.
また、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）は、電気特性の面から特に好ましい。ソリッドとする場合は、低温での特性及び相溶性の面から低・中・高ニトリルタイプのＮＢＲが好ましく、発泡体とする場合は、耐ガス透過性の面から高・極高ニトリルが好ましい。なお、液状ＮＢＲは、耐汚染性に優れた軟化剤として用いることができる。 Acrylonitrile butadiene rubber (NBR) is particularly preferable from the viewpoint of electrical characteristics. In the case of a solid, a low / medium / high nitrile type NBR is preferable from the viewpoint of low temperature characteristics and compatibility, and in the case of a foam, a high / ultra-high nitrile is preferable from the viewpoint of gas permeability resistance. Liquid NBR can be used as a softening agent having excellent contamination resistance.
上述した他材質のポリマーのムーニー粘度は特に限定されない。ムーニー粘度ＭＬ（１＋４）１００℃が５０より小さいポリマーをブレンドした場合は、低硬度の導電性ゴム部材を容易に得ることができる。一方、ムーニー粘度ＭＬ（１＋４）１００℃が５０より大きいポリマーをブレンドした場合は、ブレンド前と比べてゴム硬度を若干高く調整することができ、研磨加工性に優れた導電性ゴム部材とすることができる。 The Mooney viscosity of the polymer of the other material described above is not particularly limited. When a polymer having a Mooney viscosity ML (1 + 4) 100 ° C. of less than 50 is blended, a conductive rubber member having a low hardness can be easily obtained. On the other hand, when a polymer having Mooney viscosity ML (1 + 4) 100 ° C. larger than 50 is blended, the rubber hardness can be adjusted slightly higher than before blending, and a conductive rubber member excellent in polishing processability should be obtained. Can do.
上述した低粘度ヒドリン系ポリマーと、他材質のポリマーとの配合する割合は、１００：０〜５０：５０が好ましく、さらに好ましくは９５：５〜７０：３０である。低粘度ヒドリン系ポリマーの割合が少なくなりすぎると、十分な効果が得られなくなるためである。 The ratio of the low-viscosity hydrin polymer mentioned above and the polymer of another material is preferably 100: 0 to 50:50, more preferably 95: 5 to 70:30. This is because if the ratio of the low-viscosity hydrin polymer is too small, a sufficient effect cannot be obtained.
導電性弾性体の電気抵抗値を１．０×１０7Ω以下とする場合は、ゴム基材に導電性付与材を配合して導電性弾性体を成形する。ゴム基材に配合する導電性付与材は特に限定されないが、各種カーボンブラックが好ましい。また、金属粉などの電子導電性付与材や、イオン導電性付与材、又はこれらの両者を混合して用いることができる。イオン導電性付与材としては、有機塩類、無機塩類、金属錯体、イオン性液体等が挙げられる。有機塩類、無機塩類としては、過塩素酸リチウム、４級アンモニウム塩、三フッ化酢酸ナトリウムなどが挙げられる。また、金属錯体としては、ハロゲン化第二鉄−エチレングリコールなどを挙げることができ、具体的には、特許第３６５５３６４号公報に記載されたジエチレングリコール−塩化第二鉄錯体などを挙げることができる。一方、イオン性液体は、室温で液体である溶融塩であり、常温溶融塩とも呼ばれるものであり、特に、融点が７０℃以下、好ましくは３０℃以下のものをいう。具体的には、特開２００３−２０２７２２号公報に記載された１−エチル−３−メチルイミダゾリウムビス（トリフルオロメチルスルフォニル）イミド、１−ブチル−３−エチルイミダゾリウム（トリフルオロメチルスルフォニル）イミドなどを挙げることができる。 When the electrical resistance value of the conductive elastic body is set to 1.0 × 10 7 Ω or less, the conductive elastic body is formed by blending a rubber substrate with a conductivity imparting material. The conductivity imparting material to be blended with the rubber base material is not particularly limited, but various carbon blacks are preferable. Further, an electronic conductivity imparting material such as metal powder, an ionic conductivity imparting material, or a mixture of both can be used. Examples of the ion conductivity-imparting material include organic salts, inorganic salts, metal complexes, ionic liquids, and the like. Examples of organic salts and inorganic salts include lithium perchlorate, quaternary ammonium salts, and sodium trifluoride acetate. Moreover, as a metal complex, a halogenated ferric-ethylene glycol etc. can be mentioned, Specifically, the diethylene glycol-ferric chloride complex etc. which were described in patent 3655364 can be mentioned. On the other hand, the ionic liquid is a molten salt that is liquid at room temperature, and is also called a room temperature molten salt, and particularly refers to a melting point of 70 ° C. or lower, preferably 30 ° C. or lower. Specifically, 1-ethyl-3-methylimidazolium bis (trifluoromethylsulfonyl) imide, 1-butyl-3-ethylimidazolium (trifluoromethylsulfonyl) imide described in JP-A No. 2003-202722 And so on.
本発明にかかる導電性弾性体は、上述した低粘度ヒドリン系ポリマーに、適宜、他のポリマー、導電性付与材等を配合して加熱硬化することにより成形される。 The conductive elastic body according to the present invention is molded by appropriately blending the low-viscosity hydrin-based polymer described above with another polymer, a conductivity-imparting material, and the like, followed by heat curing.
図１に本発明の導電性ゴム部材の一例としての導電性ロールの断面図を示す。図１（ａ）に示すように導電性ロール１０は、芯金１１上に導電性弾性体１２を有するものである。このとき、導電性弾性体１２は、成形された後、外表面が研磨されていても研磨されていなくてもよい。 FIG. 1 shows a cross-sectional view of a conductive roll as an example of the conductive rubber member of the present invention. As shown in FIG. 1A, the conductive roll 10 has a conductive elastic body 12 on a cored bar 11. At this time, after the conductive elastic body 12 is molded, the outer surface may or may not be polished.
また、図１（ｂ）に示すように、導電性ロール１０は導電性弾性体１２の表層部が表面処理層１２ａとなっていてもよく、図１（ｃ）に示すように、導電性ロール１０は導電性弾性体１２の表面にコート層１３を有していてもよい。 Moreover, as shown in FIG.1 (b), as for the conductive roll 10, the surface layer part of the conductive elastic body 12 may become the surface treatment layer 12a, and as shown in FIG.1 (c), a conductive roll 10 may have a coating layer 13 on the surface of the conductive elastic body 12.
表面処理層１２ａは、導電性弾性体１２を表面処理液に浸漬させる又は表面処理液をスプレー塗布などにより塗布し、乾燥硬化させることにより形成することができ、表面処理液は導電性弾性体１２の表層部に含浸されて表面処理層１２ａとなる。 The surface treatment layer 12a can be formed by immersing the conductive elastic body 12 in the surface treatment liquid, or applying the surface treatment liquid by spray coating or the like and drying and curing the surface treatment liquid. The surface layer 12a is impregnated into the surface layer portion.
ここで、表面処理液は、有機溶剤に、少なくともイソシアネート成分を溶解させたものである。 Here, the surface treatment liquid is obtained by dissolving at least an isocyanate component in an organic solvent.
表面処理液に含まれるイソシアネート成分としては、２，６−トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、パラフェニレンジイソシアネート（ＰＰＤＩ）、１，５−ナフタレンジイソシアネート（ＮＤＩ）及び３，３−ジメチルジフェニル−４，４’−ジイソシアネート（ＴＯＤＩ）などのイソシアネート化合物、および前記の多量体および変性体などを挙げることができる。さらに、ポリオールとイソシアネートからなるプレポリマーを挙げることができる。 As isocyanate components contained in the surface treatment liquid, 2,6-tolylene diisocyanate (TDI), 4,4′-diphenylmethane diisocyanate (MDI), paraphenylene diisocyanate (PPDI), 1,5-naphthalene diisocyanate (NDI) and Mention may be made of isocyanate compounds such as 3,3-dimethyldiphenyl-4,4′-diisocyanate (TODI), and the aforementioned multimers and modified products. Furthermore, the prepolymer which consists of a polyol and isocyanate can be mentioned.
また、表面処理液には、ポリエーテル系ポリマーを含有させてもよい。ここで、ポリエーテル系ポリマーは、有機溶剤に可溶であるのが好ましく、また、活性水素を有して、イソシアネート化合物と反応して化学的に結合可能なものが好ましい。 Further, the surface treatment liquid may contain a polyether polymer. Here, the polyether polymer is preferably soluble in an organic solvent, and preferably has active hydrogen and can be chemically bonded by reacting with an isocyanate compound.
活性水素を有する好適なポリエーテル系ポリマーとしては、例えば、エピクロルヒドリンゴムが挙げられる。ここでいうエピクロルヒドリンゴムは未加硫状態のものを指す。エピクロルヒドリンゴムは、表面処理層に導電性と共に弾性を付与することができるため好ましい。なお、エピクロルヒドリンゴムは、末端に活性水素（水酸基）を有しているが、ユニットに水酸基、アリル基などの活性水素を有しているものも好ましい。なお、エピクロルヒドリンゴムとしては、エピクロルヒドリン単独重合体、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド共重合体、エピクロルヒドリン−アリルグリシジルエーテル共重合体、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル三元共重合体やその誘導体などを挙げることができる。 Examples of suitable polyether polymers having active hydrogen include epichlorohydrin rubber. The epichlorohydrin rubber here refers to an unvulcanized state. Epichlorohydrin rubber is preferable because it can impart elasticity to the surface treatment layer as well as conductivity. The epichlorohydrin rubber has an active hydrogen (hydroxyl group) at the terminal, but preferably has a unit having an active hydrogen such as a hydroxyl group or an allyl group. Examples of the epichlorohydrin rubber include an epichlorohydrin homopolymer, an epichlorohydrin-ethylene oxide copolymer, an epichlorohydrin-allyl glycidyl ether copolymer, an epichlorohydrin-ethylene oxide-allyl glycidyl ether terpolymer and a derivative thereof. it can.
活性水素を有する他の好適なポリエーテル系ポリマーとしては、水酸基又はアリル基を有するポリマーが挙げられ、例えば、ポリオール、グリコール等が挙げられる。このようなポリエーテル系ポリマーは活性水素を有する基を両末端に備えたものよりも片末端にのみ備えたものが好ましい。また、数平均分子量が３００〜１０００であることが好ましい。表面処理層に弾性を付与することができるためである。このようなポリエーテル系ポリマーとしては、例えば、ポリアルキレングリコールモノメチルエーテル、ポリアルキレングリコールジメチルエーテル、アリル化ポリエーテル、ポリアルキレングリコールジオール、ポリアルキレングリコールトリオール等を挙げることができる。 Examples of other suitable polyether polymers having active hydrogen include polymers having a hydroxyl group or an allyl group, such as polyols and glycols. Such a polyether polymer preferably has only one terminal rather than one having active hydrogen groups at both terminals. Moreover, it is preferable that a number average molecular weight is 300-1000. This is because elasticity can be imparted to the surface treatment layer. Examples of such polyether polymers include polyalkylene glycol monomethyl ether, polyalkylene glycol dimethyl ether, allylated polyether, polyalkylene glycol diol, polyalkylene glycol triol, and the like.
このように表面処理液にポリエーテル系ポリマーを添加することで、表面処理層の柔軟性や強度が向上し、その結果、所望のロールの表面が磨耗したり、当接する感光体等の表面を傷つけたりする虞がなくなる。 By adding a polyether-based polymer to the surface treatment liquid in this way, the flexibility and strength of the surface treatment layer are improved, and as a result, the surface of a desired roll is worn or contacted with the surface of a photoreceptor or the like. There is no risk of injury.
また、表面処理液には、アクリルフッ素系ポリマー及びアクリルシリコーン系ポリマーから選択されるポリマーを含有させてもよい。 Further, the surface treatment liquid may contain a polymer selected from an acrylic fluorine polymer and an acrylic silicone polymer.
本発明の表面処理液に用いられるアクリルフッ素系ポリマー及びアクリルシリコーン系ポリマーは、所定の溶剤に可溶でイソシアネート化合物と反応して化学的に結合可能なものである。アクリルフッ素系ポリマーは、例えば、水酸基、アルキル基、又はカルボキシル基を有する溶剤可溶性のフッ素系ポリマーであり、例えば、アクリル酸エステルとアクリル酸フッ化アルキルのブロックコポリマーやその誘導体等を挙げることができる。また、アクリルシリコーン系ポリマーは、溶剤可溶性のシリコーン系ポリマーであり、例えば、アクリル酸エステルとアクリル酸シロキサンエステルのブロックコポリマーやその誘導体等を挙げることができる。 The acrylic fluorine-based polymer and acrylic silicone-based polymer used in the surface treatment liquid of the present invention are soluble in a predetermined solvent and can be chemically bonded by reacting with an isocyanate compound. The acrylic fluorine-based polymer is, for example, a solvent-soluble fluorine-based polymer having a hydroxyl group, an alkyl group, or a carboxyl group, and examples thereof include block copolymers of acrylic acid esters and fluorinated alkyl acrylates and derivatives thereof. . The acrylic silicone polymer is a solvent-soluble silicone polymer, and examples thereof include block copolymers of acrylic acid esters and acrylic acid siloxane esters, and derivatives thereof.
また、表面処理液には、導電性付与材としてさらにアセチレンブラック、ケッチェンブラック、トーカブラック等のカーボンブラックを添加してもよい。 In addition, carbon black such as acetylene black, ketjen black, and talker black may be further added to the surface treatment liquid as a conductivity imparting material.
表面処理液に用いられるカーボンブラックは、イソシアネート成分に対して０〜４０質量％であるのが好ましい。多すぎると脱落、物性低下等の問題が生じ好ましくないからである。 The carbon black used for the surface treatment liquid is preferably 0 to 40% by mass with respect to the isocyanate component. If the amount is too large, problems such as dropout and deterioration of physical properties occur, which is not preferable.
また、表面処理液中のアクリルフッ素系ポリマー及びアクリルシリコーン系ポリマーは、イソシアネート成分に対し、アクリルフッ素系ポリマー及びアクリルシリコーン系ポリマーの総量を１０〜７０質量％となるようにするのが好ましい。１０質量％より少ないとカーボンブラック等を表面処理層中に保持する効果が小さくなる。一方、ポリマー量が７０質量％より多いと、帯電ロールの電気抵抗値が上昇し放電特性が低下するという問題や、相対的にイソシアネート成分が少なくなって有効な表面処理層が形成できないという問題がある。 Moreover, it is preferable that the acrylic fluorine-based polymer and the acrylic silicone-based polymer in the surface treatment liquid have a total amount of the acrylic fluorine-based polymer and the acrylic silicone-based polymer of 10 to 70% by mass with respect to the isocyanate component. When it is less than 10% by mass, the effect of retaining carbon black or the like in the surface treatment layer is reduced. On the other hand, when the polymer amount is more than 70% by mass, there is a problem that the electrical resistance value of the charging roll is increased and the discharge characteristics are lowered, and there is a problem that an effective surface treatment layer cannot be formed due to relatively less isocyanate component. is there.
さらに、表面処理液は、イソシアネート成分、および必要に応じて含有されるこれらポリエーテル系ポリマー、アクリルフッ素系ポリマー及びアクリルシリコーン系ポリマーを溶解する有機溶剤を含有する。有機溶剤としては特に限定されないが、酢酸エチル、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、トルエン等の有機溶剤を用いればよい。 Furthermore, the surface treatment liquid contains an isocyanate component and an organic solvent that dissolves the polyether-based polymer, the acrylic fluorine-based polymer, and the acrylic silicone-based polymer that are included as necessary. Although it does not specifically limit as an organic solvent, What is necessary is just to use organic solvents, such as ethyl acetate, methyl ethyl ketone (MEK), and toluene.
上述したように、導電性弾性体１２の表層部に表面処理液を含浸・硬化させて表面処理層１２ａを設けることで、表面処理層１２ａは、導電性弾性体１２の表層部に含浸されて一体的に設けられる。このような表面処理層１２ａは、主にイソシアネート成分が硬化して形成されたもので、イソシアネート成分の密度が表面から内部に向かって漸次疎になるように一体的に形成される。従って、導電性ゴム部材の表面への可塑剤等汚染物質のブリードを防ぐことができるため、感光体への汚染性に優れた導電性ゴム部材となる。 As described above, the surface treatment layer 12a is impregnated in the surface layer portion of the conductive elastic body 12 by impregnating and curing the surface treatment liquid on the surface layer portion of the conductive elastic body 12 to provide the surface treatment layer 12a. Provided integrally. Such a surface treatment layer 12a is mainly formed by curing the isocyanate component, and is integrally formed so that the density of the isocyanate component gradually becomes sparse from the surface toward the inside. Accordingly, bleeding of contaminants such as a plasticizer on the surface of the conductive rubber member can be prevented, so that the conductive rubber member is excellent in contamination of the photoreceptor.
また、本発明にかかる導電性弾性体１２は、溶媒の浸透性に優れるものであるため、表面処理時間を短縮して表面処理層１２ａを設けることができる。また、上述したように、本発明にかかる低粘度ヒドリン系ポリマーは一般的に使用されるエピクロルヒドリンゴムよりも重量平均分子量Ｍｗが低いものであるため、イソシアネート化合物、及び必要に応じて含有される導電性付与材等の表面処理成分が低粘度ヒドリン系ポリマーの間に緻密に含浸されて表面処理層が形成される。これにより耐汚染性が向上した導電性ゴム部材となる。また、導電性ゴム部材の表層部の電気抵抗値を容易に調整することができる。 Moreover, since the electroconductive elastic body 12 concerning this invention is excellent in the permeability of a solvent, it can shorten surface treatment time and can provide the surface treatment layer 12a. In addition, as described above, the low-viscosity hydrin polymer according to the present invention has a weight average molecular weight Mw lower than that of the epichlorohydrin rubber that is generally used. Surface treatment components such as a property imparting material are densely impregnated between low viscosity hydrin polymers to form a surface treatment layer. As a result, a conductive rubber member with improved contamination resistance is obtained. Moreover, the electrical resistance value of the surface layer portion of the conductive rubber member can be easily adjusted.
導電性弾性体１２の表面にコート層１３を設ける場合は、例えば、導電性弾性体１２にコーティング剤を塗布し、乾燥硬化させることにより、コート層１３を成形する。コーティング剤としては、ウレタン、アクリルウレタン、ナイロン、ＮＢＲ等の周知の材料を用いることができる。なお、コーティング剤を塗布する方法としては、ディップコート法、ロールコート法、スプレーコート法等を用いるのが好適である。 When the coating layer 13 is provided on the surface of the conductive elastic body 12, for example, the coating layer 13 is formed by applying a coating agent to the conductive elastic body 12 and drying and curing the coating agent. As the coating agent, a known material such as urethane, acrylic urethane, nylon, NBR, or the like can be used. As a method for applying the coating agent, it is preferable to use a dip coating method, a roll coating method, a spray coating method or the like.
本発明にかかる導電性ゴム部材は、導電性弾性体上に表面処理層又はコート層を設けることにより、導電性弾性体に添加した可塑剤の導電性ゴム部材表面へのブリードを防ぐことができる。すなわち、本発明の導電性ゴム部材は当接する感光体等の汚染をする虞のないものとなる。 The conductive rubber member according to the present invention can prevent bleeding of the plasticizer added to the conductive elastic body to the surface of the conductive rubber member by providing a surface treatment layer or a coat layer on the conductive elastic body. . That is, the conductive rubber member of the present invention does not cause the contamination of the abutting photoconductor or the like.
本発明にかかる導電性ゴム部材は、例えば、導電性ロールやブレード等に用いて好適なものである。 The conductive rubber member according to the present invention is suitable for use in, for example, conductive rolls and blades.
本発明にかかる導電性弾性体は、上述したゴム基材に、適宜、導電性付与材を配合して、加熱硬化して成形したものである。このような導電性弾性体は、成形性が良好なため、インジェクション成形、押出成形などにより容易に成形される。 The conductive elastic body according to the present invention is formed by appropriately blending the above-described rubber base material with a conductivity imparting material, heat curing, and molding. Since such a conductive elastic body has good moldability, it is easily molded by injection molding, extrusion molding, or the like.
ここで、本発明にかかる低粘度ポリマーは、他材質のポリマーと導電性付与材とを混合する場合に、混合する順によって、成形性、又は成形体の特性が変化するという性質を有するものである。すなわち、本発明にかかる導電性弾性体は、適宜、製造方法を選択することで、用途・目的に応じたものとすることができる。 Here, the low-viscosity polymer according to the present invention has a property that when a polymer of another material and a conductivity-imparting material are mixed, the moldability or the characteristics of the molded body changes depending on the mixing order. is there. That is, the conductive elastic body according to the present invention can be made suitable for the purpose and purpose by appropriately selecting the production method.
導電性弾性体を成形する際には、導電性弾性体の成形性、又は前記導電性弾性体の圧縮永久歪みのいずれを優先させるかによって、他材質のポリマーと導電性付与材とを先に混合するか、低粘度ポリマーと導電性付与材とを先に混合するかを選択する。 When molding the conductive elastic body, the polymer of the other material and the conductivity-imparting material are first selected depending on whether the moldability of the conductive elastic body or the compression set of the conductive elastic body is prioritized. It is selected whether to mix or to mix the low viscosity polymer and the conductivity-imparting material first.
導電性弾性体の成形性を優先させる場合は、他材質のポリマーと導電性付与材を混合した後、低粘度ヒドリン系ポリマーを混合して加熱硬化することにより導電性弾性体を成形する。 When giving preference to the moldability of the conductive elastic body, after mixing the polymer of another material and the conductivity imparting material, the low viscosity hydrin polymer is mixed and heat-cured to mold the conductive elastic body.
導電性弾性体の圧縮永久歪みを良好にすることを優先させる場合は、低粘度ヒドリン系ポリマーと導電性付与材とを混合した後、他材質のポリマーを混合して加熱硬化することにより導電性弾性体を成形する。 If priority is given to improving the compression set of the conductive elastic body, the low viscosity hydrin polymer and the conductivity-imparting material are mixed, and then the other materials are mixed and heat cured. Mold an elastic body.
また、導電性付与材の分散性をより向上させるためには、予め導電性付与材の分散性が良好な他材質のポリマーに導電性付与材を均一に分散させた後に、低粘度ヒドリン系ポリマーを配合するのが好ましい。 In order to further improve the dispersibility of the conductivity-imparting material, after the conductivity-imparting material is uniformly dispersed in a polymer of another material having good dispersibility of the conductivity-imparting material in advance, the low viscosity hydrin polymer Is preferably blended.
上述した方法により製造した導電性弾性体に、必要に応じて、表面処理層又はコート層を設けることにより、導電性ゴム部材とする。 A conductive rubber member is obtained by providing a surface-treated layer or a coat layer as necessary on the conductive elastic body produced by the above-described method.
以下本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated based on an Example, this invention is not limited to this.
（実施例１）
ムーニー粘度ＭＬ（１＋４）１００℃が４３で最も低分子量側の重量平均分子量Ｍｗのピークが１５００００のエピクロルヒドリン−エチレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル三元共重合体（以下、ＧＥＣＯ（１））１００質量部に、導電性カーボンブラック（ケッチェンＥＣ：ケッチェンブラック・インターナショナル社製）１０質量部、アクセルＴＲＡ（川口化学社製）１質量部、サンセラーＴＥＴ（三新化学工業社製）１質量部、硫黄１質量部を添加してロールミキサーで混練りし、これをφ６ｍｍのシャフトに押出し成型後、１８０℃で２０分間加硫を行い、内径φ６ｍｍ、外径φ１０ｍｍの導電性ロールを得た。同様の方法によりテストサンプルを作成した。
Example 1
Mooney Viscosity ML (1 + 4) 100 ° C. and 100 parts by mass of epichlorohydrin-ethylene oxide-allyl glycidyl ether terpolymer (hereinafter referred to as GECO (1)) having a weight average molecular weight Mw peak of 150,000 at 43 ° C. , 10 parts by mass of conductive carbon black (Ketjen EC: manufactured by Ketjen Black International), 1 part by mass of Accel TRA (manufactured by Kawaguchi Chemical Co., Ltd.), 1 part by mass of Sunseller TET (manufactured by Sanshin Chemical Industry), 1 mass of sulfur After adding a part and kneading with a roll mixer, this was extruded on a φ6 mm shaft and vulcanized at 180 ° C. for 20 minutes to obtain a conductive roll having an inner diameter of φ6 mm and an outer diameter of φ10 mm. A test sample was prepared in the same manner.
（実施例２）
ムーニー粘度ＭＬ（１＋４）１００℃が７７のアクリロニトリルブタジエンゴム（３３７０：ＪＳＲ社製）５０質量部に、導電性カーボンブラック（ケッチェンＥＣ：ケッチェンブラック・インターナショナル社製）１０質量部を添加して混練り後、ＧＥＣＯ（１）を５０質量部配合してロールミキサーで混練りし、次いで、アクセルＴＲＡ（川口化学社製）１質量部、サンセラーＴＥＴ（三新化学工業社製）１質量部、硫黄１質量部を添加してロールミキサーで混練りし、これをφ６ｍｍのシャフトに押出し成型後、１８０℃で２０分間加硫を行い、内径φ６ｍｍ、外径φ１０ｍｍの導電性ロールを得た。同様の方法によりテストサンプルを作成した。
(Example 2)
Mooney viscosity ML (1 + 4) 100 parts by weight of acrylonitrile butadiene rubber (3370: made by JSR) of 77 parts is added to 50 parts by weight of conductive carbon black (Ketjen EC: made by Ketjen Black International) and mixed. After kneading, 50 parts by mass of GECO (1) is blended and kneaded with a roll mixer, then 1 part by mass of Accel TRA (manufactured by Kawaguchi Chemical Co., Ltd.), 1 part by mass of Sunceller TET (manufactured by Sanshin Chemical Industry Co., Ltd.), sulfur 1 part by mass was added and kneaded with a roll mixer, and this was extruded on a φ6 mm shaft and vulcanized at 180 ° C. for 20 minutes to obtain a conductive roll having an inner diameter of φ6 mm and an outer diameter of φ10 mm. A test sample was prepared in the same manner.
（実施例３）
ＧＥＣＯ（１）５０質量部に、導電性カーボンブラック（ケッチェンＥＣ：ケッチェンブラック・インターナショナル社製）１０質量部を添加して混練り後、アクリロニトリルブタジエンゴム（３３７０：ＪＳＲ社製）５０質量部を配合してロールミキサーで混練りし、アクセルＴＲＡ（川口化学社製）１質量部、サンセラーＴＥＴ（三新化学工業社製）１質量部、硫黄１質量部を添加してロールミキサーで混練りした後、これをφ６ｍｍのシャフトに押出し成型後、１８０℃で２０分間加硫を行い、内径φ６ｍｍ、外径φ１０ｍｍの導電性ロールを得た。同様の方法によりテストサンプルを作成した。
(Example 3)
After adding 10 parts by mass of conductive carbon black (Ketjen EC: manufactured by Ketjen Black International) to 50 parts by mass of GECO (1), 50 parts by mass of acrylonitrile butadiene rubber (3370: manufactured by JSR) is added. Blended and kneaded with a roll mixer, 1 part by mass of Accel TRA (manufactured by Kawaguchi Chemical Co., Ltd.), 1 part by mass of Sunceller TET (manufactured by Sanshin Chemical Industry Co., Ltd.) and 1 part by mass of sulfur were added and kneaded by a roll mixer Thereafter, this was extruded on a φ6 mm shaft and then vulcanized at 180 ° C. for 20 minutes to obtain a conductive roll having an inner diameter of φ6 mm and an outer diameter of φ10 mm. A test sample was prepared in the same manner.
（実施例４）
ムーニー粘度ＭＬ（１＋４）１００℃が７７のアクリロニトリルブタジエンゴム（３３７０：ＪＳＲ社製）４０質量部に、Ｂ型粘度計（７０℃）で５６００ｍＰa・ｓの液状アクリロニトリルブタジエンゴム（ニポール１３１２：ＪＳＲ社製）１０質量部を添加してムーニー粘度ＭＬ（１＋４）１００℃を３９．２に調整し、導電性カーボンブラック（ケッチェンＥＣ：ケッチェンブラック・インターナショナル社製）１０質量部を混練り後、ＧＥＣＯ（１）を５０質量部配合してロールミキサーで混練りし、アクセルＴＲＡ（川口化学社製）１質量部、サンセラーＴＥＴ（三新化学工業社製）１質量部、硫黄１質量部を添加してロールミキサーで混練りし、これをφ６ｍｍのシャフトに押出し成型後、１８０℃で２０分間加硫を行い、内径φ６ｍｍ、外径φ１０ｍｍの導電性ロールを得た。同様の方法によりテストサンプルを作成した。
Example 4
Mooney Viscosity ML (1 + 4) 40 parts by mass of acrylonitrile butadiene rubber (3370: manufactured by JSR) with 100 ° C. of 77, liquid acrylonitrile butadiene rubber (Nipol 1312: manufactured by JSR) of 5600 mPa · s with B-type viscometer (70 ° C.) ) After adding 10 parts by mass, the Mooney viscosity ML (1 + 4) 100 ° C. was adjusted to 39.2, and 10 parts by mass of conductive carbon black (Ketjen EC: manufactured by Ketjen Black International) was kneaded, and then GECO ( 1) 50 parts by mass and kneaded with a roll mixer, 1 part by mass of Accel TRA (manufactured by Kawaguchi Chemical Co., Ltd.), 1 part by mass of Sunseller TET (manufactured by Sanshin Chemical Industry Co., Ltd.) and 1 part by mass of sulfur were added. After kneading with a roll mixer and extruding this onto a φ6mm shaft, vulcanization is performed at 180 ° C for 20 minutes, mm, to obtain a conductive roller having an outer diameter .phi.10 mm. A test sample was prepared in the same manner.
（実施例５）
ムーニー粘度ＭＬ（１＋４）１００℃が７７のアクリロニトリルブタジエンゴム（３３７０：ＪＳＲ社製）５０質量部に、導電性カーボンブラック（ケッチェンＥＣ：ケッチェンブラック・インターナショナル社製）５質量部を混練り後、ＧＥＣＯ（１）を５０質量部配合してロールミキサーで混練りし、過塩素酸リチウム０．２質量部、アクセルＴＲＡ（川口化学社製）１質量部、サンセラーＴＥＴ（三新化学工業社製）１質量部、硫黄１質量部を添加してロールミキサーで混練りし、これをφ６ｍｍのシャフトに押出し成型後、１８０℃で２０分間加硫を行い、内径φ６ｍｍ、外径φ１０ｍｍの導電性ロールを得た。同様の方法によりテストサンプルを作成した。
(Example 5)
After kneading 5 parts by mass of conductive carbon black (Ketjen EC: made by Ketjen Black International Co., Ltd.) with 50 parts by mass of Mooney viscosity ML (1 + 4) 100 ° C. of 77 acrylonitrile butadiene rubber (3370: made by JSR), 50 parts by mass of GECO (1) is mixed and kneaded with a roll mixer, 0.2 parts by mass of lithium perchlorate, 1 part by mass of Accel TRA (manufactured by Kawaguchi Chemical), Sunseller TET (manufactured by Sanshin Chemical Industry Co., Ltd.) 1 part by mass and 1 part by mass of sulfur are added and kneaded with a roll mixer. This is extruded onto a φ6 mm shaft, vulcanized at 180 ° C. for 20 minutes, and a conductive roll having an inner diameter of φ6 mm and an outer diameter of φ10 mm is obtained. Obtained. A test sample was prepared in the same manner.
（実施例６）
ムーニー粘度ＭＬ（１＋４）１００℃が７７のアクリロニトリルブタジエンゴム（３３７０：ＪＳＲ社製）３０質量部、導電性カーボンブラック（ケッチェンＥＣ：ケッチェンブラック・インターナショナル社製）６質量部、ＧＥＣＯ（１）７０質量部とした以外は実施例２と同様にして導電性ロールを得た。同様の方法によりテストサンプルを作成した。
(Example 6)
Mooney viscosity ML (1 + 4) 30 parts by mass of acrylonitrile butadiene rubber (3370: manufactured by JSR) with 77 ° C. of 77, conductive carbon black (Ketjen EC: manufactured by Ketjen Black International), 6 parts by mass, GECO (1) 70 A conductive roll was obtained in the same manner as in Example 2 except for changing to parts by mass. A test sample was prepared in the same manner.
（実施例７）
ムーニー粘度ＭＬ（１＋４）１００℃が７７のアクリロニトリルブタジエンゴム（３３７０：ＪＳＲ社製）１０質量部、導電性カーボンブラック（ケッチェンＥＣ：ケッチェンブラック・インターナショナル社製）２質量部、ＧＥＣＯ（１）９０質量部とした以外は実施例２と同様にして導電性ロールを得た。同様の方法によりテストサンプルを作成した。
(Example 7)
Mooney viscosity ML (1 + 4) 10 parts by mass of acrylonitrile butadiene rubber (3370: manufactured by JSR) with 77 ° C. of 77, conductive carbon black (Ketjen EC: manufactured by Ketjen Black International), 2 parts by mass, GECO (1) 90 A conductive roll was obtained in the same manner as in Example 2 except for changing to parts by mass. A test sample was prepared in the same manner.
（実施例８）
カーボンブラックを配合しなかった以外は実施例６と同様にして導電性ロールを得た。同様の方法によりテストサンプルを作成した。
(Example 8)
A conductive roll was obtained in the same manner as in Example 6 except that carbon black was not blended. A test sample was prepared in the same manner.
（比較例１）
ＧＥＣＯ（１）の代わりに、アクリロニトリルブタジエンゴムを用いた以外は、実施例１と同様にして比較例１の導電性ロールを得た。同様の方法によりテストサンプルを作成した。
(Comparative Example 1)
A conductive roll of Comparative Example 1 was obtained in the same manner as in Example 1 except that acrylonitrile butadiene rubber was used instead of GECO (1). A test sample was prepared in the same manner.
（比較例２）
ＧＥＣＯ（１）の代わりに、ムーニー粘度ＭＬ（１＋４）１００℃が５７で重量平均分子量Ｍｗが２８００００のエピクロルヒドリン−エチレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル三元共重合体（以下、ＧＥＣＯ（２））を用いた以外は、実施例１と同様にして比較例２の導電性ロールを得た。同様の方法によりテストサンプルを作成した。
(Comparative Example 2)
Instead of GECO (1), an epichlorohydrin-ethylene oxide-allyl glycidyl ether terpolymer (hereinafter referred to as GECO (2)) having a Mooney viscosity ML (1 + 4) of 100 ° C. of 57 and a weight average molecular weight Mw of 280000 was used. Except for the above, a conductive roll of Comparative Example 2 was obtained in the same manner as Example 1. A test sample was prepared in the same manner.
（比較例３）
ＧＥＣＯ（１）の代わりに、ＧＥＣＯ（２）を用いた以外は、実施例２と同様にして比較例３の導電性ロールを得た。同様の方法によりテストサンプルを作成した。
(Comparative Example 3)
A conductive roll of Comparative Example 3 was obtained in the same manner as in Example 2 except that GECO (2) was used instead of GECO (1). A test sample was prepared in the same manner.
（比較例４）
ＧＥＣＯ（１）の代わりに、ＧＥＣＯ（２）を用いた以外は、実施例３と同様にして比較例４の導電性ロールを得た。同様の方法によりテストサンプルを作成した。
(Comparative Example 4)
A conductive roll of Comparative Example 4 was obtained in the same manner as Example 3 except that GECO (2) was used instead of GECO (1). A test sample was prepared in the same manner.
（試験例１）成形性評価
各実施例及び各比較例において、ゴム基材と、導電性付与材等を混合して得た混練物のムーニー粘度ＭＬ（１＋４）１００℃を測定した。結果を表１に示す。
(Test example 1) Formability evaluation In each example and each comparative example, the Mooney viscosity ML (1 + 4) 100 ° C of a kneaded product obtained by mixing a rubber base material and a conductivity imparting material was measured. The results are shown in Table 1.
表１に示すように、低粘度ヒドリン系ポリマーから成形した実施例１の混練物は、ＮＢＲを配合した比較例１の混練物及びエピクロルヒドリンゴムから成形した比較例２の混練物よりも、ムーニー粘度ＭＬ（１＋４）１００℃が低かった。また、実施例２の混練物は、低粘度ヒドリン系ポリマーの代わりにエピクロルヒドリンゴムを用いた比較例３の混練物よりもムーニー粘度ＭＬ（１＋４）１００℃が低く、実施例３の混練物は低粘度ヒドリン系ポリマーの代わりにエピクロルヒドリンゴムを用いた比較例４の混練物よりもムーニー粘度ＭＬ（１＋４）１００℃が低かった。これより、ムーニー粘度ＭＬ（１＋４）１００℃が１０〜５０で、且つ重量平均分子量Ｍｗが１００００以上である低粘度ヒドリン系ポリマーを含むゴム基材を配合した混練物は、ＮＢＲやエピクロルヒドリンゴムに比べて成形性に優れるものであることがわかった。 As shown in Table 1, the kneaded material of Example 1 molded from a low-viscosity hydrin polymer had a Mooney viscosity higher than the kneaded material of Comparative Example 1 blended with NBR and the kneaded material of Comparative Example 2 molded from epichlorohydrin rubber. ML (1 + 4) 100 ° C. was low. The kneaded material of Example 2 has a Mooney viscosity ML (1 + 4) of 100 ° C. lower than that of Comparative Example 3 using epichlorohydrin rubber instead of the low viscosity hydrin polymer, and the kneaded material of Example 3 is low. The Mooney viscosity ML (1 + 4) 100 ° C. was lower than that of the kneaded product of Comparative Example 4 using epichlorohydrin rubber instead of the viscosity hydrin polymer. Thus, a kneaded product containing a rubber substrate containing a low-viscosity hydrin polymer having a Mooney viscosity ML (1 + 4) 100 ° C. of 10 to 50 and a weight average molecular weight Mw of 10,000 or more is compared with NBR and epichlorohydrin rubber. It was found that the moldability was excellent.
また、実施例２の混練物は、実施例３の混練物よりもムーニー粘度ＭＬ（１＋４）１００℃が低かった。これより、他材質のポリマーと導電性付与材等とを先に混合することで、成形性が向上することがわかった。 The kneaded product of Example 2 had a Mooney viscosity ML (1 + 4) of 100 ° C. lower than that of Example 3. From this, it was found that the moldability is improved by mixing the polymer of another material and the conductivity imparting material first.
さらに、実施例４に示すように、液状ＮＢＲを配合してＧＥＣＯ（１）より低ムーニー粘度とした他材質のポリマーに導電性付与材を先に混合すると、ＧＥＣＯ（１）の成形性を保持させることができることがわかった。 Further, as shown in Example 4, when the conductivity imparting material is first mixed with a polymer of another material having a Mooney viscosity lower than that of GECO (1) by blending liquid NBR, the moldability of GECO (1) is maintained. I found out that
（試験例２）機械的特性評価
各実施例及び各比較例のテストサンプル（厚さ１２ｍｍ）のゴム硬度及び圧縮永久ひずみ（ＣＳ）を測定した。なお、圧縮永久ひずみは、ＪＩＳ Ｋ６２６２に準拠し、２５％圧縮して測定したものである。
(Test Example 2) Mechanical property evaluation The rubber hardness and compression set (CS) of the test samples (thickness 12 mm) of each Example and each Comparative Example were measured. The compression set is measured by compressing 25% in accordance with JIS K6262.
また、各実施例及び各比較例の研磨加工性を評価した。研磨加工性が良好であった場合を○、研磨加工性が普通であった場合を△とした。さらに、各実施例及び各比較例の導電性ロールの研磨加工後の表面粗さＲｚを測定し、比較例１の導電性ロールの表面粗さＲｚを基準としたときの相対比を求めた。結果を表１に示す。 Further, the polishing processability of each example and each comparative example was evaluated. The case where the polishing processability was good was marked as ◯, and the case where the polishing workability was normal was marked as △. Furthermore, the surface roughness Rz after polishing of the conductive rolls of each Example and each Comparative Example was measured, and the relative ratio when the surface roughness Rz of the conductive roll of Comparative Example 1 was used as a reference was determined. The results are shown in Table 1.
実施例２及び３の導電性ロールはいずれも実施例１の導電性ロールに比べて、高硬度であった。これより、低粘度ヒドリン系ポリマーに、他材質のポリマーを配合することで、低硬度領域で所望の硬度の導電性ロールを容易に得られることがわかった。 The conductive rolls of Examples 2 and 3 were both higher in hardness than the conductive roll of Example 1. From this, it was found that a conductive roll having a desired hardness in a low hardness region can be easily obtained by blending a polymer of another material with a low viscosity hydrin polymer.
また、低粘度のヒドリン系ポリマーに導電性付与材等を混合した後に他材質のポリマーを混合して成形した導電性ロール（実施例３）は、他材質のポリマーに導電性付与材等を混合した後に低粘度のヒドリン系ポリマーを混合して成形した導電性ロール（実施例２）に比べて圧縮永久ひずみが低下しており、混合の順によって圧縮永久ひずみを低下させることができることがわかった。さらに、実施例５〜７より、カーボンブラックの量や、低粘度ポリマーと他材質のポリマーとのブレンド比率を調整することで圧縮永久ひずみと硬度を所望の値に調整することができることがわかった。 In addition, a conductive roll (Example 3) formed by mixing a low viscosity hydrin polymer with a conductivity-imparting material and then mixing with another polymer is mixed with another polymer. After that, the compression set was reduced compared to the conductive roll (Example 2) formed by mixing a low-viscosity hydrin-based polymer, and it was found that the compression set can be reduced by the order of mixing. . Furthermore, from Examples 5 to 7, it was found that the compression set and hardness can be adjusted to desired values by adjusting the amount of carbon black and the blend ratio of the low viscosity polymer and the polymer of the other material. .
また、低粘度のヒドリン系ポリマーとＮＢＲとを配合した実施例２〜６の導電性ロールは、低粘度のヒドリン系ポリマー又はＮＢＲからなる導電性ロール（実施例１、比較例１）よりも表面粗さＲｚが低かった。低粘度のヒドリン系ポリマーとＮＢＲとを配合することで、研磨加工性が向上したためであると考えられる。なお、実施例７の導電性ロールは、ＮＢＲの配合割合が低かったためかＮＢＲからなる比較例１の導電性ロールよりも表面粗さＲｚが高かったが、実施例１の導電性ロールよりも表面粗さＲｚが低かった。 Further, the conductive rolls of Examples 2 to 6 in which the low viscosity hydrin polymer and NBR are blended are more surface than the conductive rolls of the low viscosity hydrin polymer or NBR (Example 1, Comparative Example 1). The roughness Rz was low. It is considered that the polishing processability was improved by blending the low viscosity hydrin polymer and NBR. In addition, although the electroconductive roll of Example 7 had surface roughness Rz higher than the electroconductive roll of the comparative example 1 which consists of NBR because the mixing | blending ratio of NBR was low, the surface of the electroconductive roll of Example 1 was surface. The roughness Rz was low.
実施例１〜８の導電性ロールは、従来の導電性ロール（比較例１〜４の導電性ロール）と同程度の機械的特性であり、かつ従来のロールよりも低硬度で、成形性に優れるものとなることがわかった。 The conductive rolls of Examples 1 to 8 have the same mechanical properties as the conventional conductive rolls (the conductive rolls of Comparative Examples 1 to 4), and are lower in hardness than the conventional rolls, and thus formable. It turned out to be excellent.
（試験例３）電気抵抗測定
各実施例及び各比較例のテストサンプル（１５５ｍｍ×２０５ｍｍ、厚さ２ｍｍ）の体積抵抗率を測定した。なお、測定は、テストサンプルと電極部材との間の体積抵抗率をＵＬＴＲＡ ＨＩＧＨ ＲＥＳＩＳＴＡＮＣＥ ＭＥＴＥＲ Ｒ８３４０Ａ（アドバンテスト社製）を用い、２３℃×５５％の環境下にて測定した。この結果を表１に示す。
(Test Example 3) Electrical Resistance Measurement The volume resistivity of the test samples (155 mm × 205 mm, thickness 2 mm) of each example and each comparative example was measured. In addition, the measurement measured volume resistivity between a test sample and an electrode member in 23 degreeC x 55% environment using ULTRA HIGH RESISTANCE METER R8340A (made by Advantest). The results are shown in Table 1.
導電性付与材を配合していない実施例８のテストサンプルは体積抵抗率が１．５４×１０７Ω・ｃｍであった。そして、導電性付与材を配合した実施例１〜４のテストサンプルは体積抵抗率が１０４Ω・ｃｍ以下と低抵抗であり、測定限界であった。これに対し、同量のカーボンブラックを配合した比較例１のテストサンプルは１．７１×１０7Ω・ｃｍであり、体積抵抗率が高かった。これより、本発明の導電性ゴム部材は、カーボンブラックを少量加えることで、容易に低抵抗部材となることがわかった。 The test sample of Example 8 in which no conductivity imparting material was blended had a volume resistivity of 1.54 × 10 7 Ω · cm. And the test sample of Examples 1-4 which mix | blended the electroconductivity imparting material has a volume resistivity of 10 < 4 > ohm * cm or less, and was a measurement limit. On the other hand, the test sample of Comparative Example 1 containing the same amount of carbon black was 1.71 × 10 7 Ω · cm, and the volume resistivity was high. From this, it was found that the conductive rubber member of the present invention easily becomes a low resistance member by adding a small amount of carbon black.
また、実施例５より、カーボンブラックの量を調整することにより、中抵抗領域も安定して得られることがわかった。 Further, from Example 5, it was found that the intermediate resistance region can be stably obtained by adjusting the amount of carbon black.
（試験例４）
実施例１〜５及び比較例１〜４の導電性ロールの表面状態をレーザー顕微鏡（ＶＫ−９５００：Ｋｅｙｅｎｃｅ社製）により観察した。それぞれの導電性ロールの表面の２０倍、５０倍、１５０倍の写真を図２〜１０に示す。
(Test Example 4)
The surface states of the conductive rolls of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 4 were observed with a laser microscope (VK-9500: manufactured by Keyence). 2 to 10 are photographs of 20 times, 50 times, and 150 times the surface of each conductive roll.
実施例１の導電性ロールの表面（図２）では、カーボンブラックの凝集が確認された。これに対し、実施例２及び３の導電性ロールの表面（図３及び４）では、カーボンブラックの凝集の低下が確認された。これより、低粘度ヒドリン系ポリマーに他材質のポリマーを配合することで、カーボンブラックの分散性が向上することがわかった。 Agglomeration of carbon black was confirmed on the surface of the conductive roll of Example 1 (FIG. 2). In contrast, on the surfaces of the conductive rolls of Examples 2 and 3 (FIGS. 3 and 4), a decrease in the aggregation of carbon black was confirmed. From this, it was found that the dispersibility of carbon black is improved by blending a polymer of another material with the low-viscosity hydrin polymer.
なお、実施例２の表面（図３）と実施例３の表面（図４）とを比較したが、カーボンブラックの分散性の違いは確認できなかった。 In addition, although the surface (FIG. 3) of Example 2 and the surface (FIG. 4) of Example 3 were compared, the difference in the dispersibility of carbon black was not able to be confirmed.
実施例４の導電性ロールの表面（図５）においては、カーボンブラックの凝集がほとんど確認されなかった。これより、低粘度の他種ポリマーに予め導電性付与材を添加してから、低粘度ヒドリン系ポリマーを混合しても、分散性が向上することがわかった。 On the surface of the conductive roll of Example 4 (FIG. 5), almost no carbon black aggregation was observed. From this, it was found that the dispersibility is improved even when the conductivity imparting material is added to the low viscosity other type polymer in advance and the low viscosity hydrin polymer is mixed.
（試験例５）
実施例１〜３及び比較例１〜４のテストサンプル（３０ｍｍ×５ｍｍ、厚さ２ｍｍ）を、酢酸エチルに浸漬させて、浸漬時間に対する体積変化率を下記式より求めた。なお、表面処理液に浸漬前のテストサンプルの体積をＶ１（ｃｍ３）、表面処理液に浸漬後のテストサンプルの体積をＶ２（ｃｍ３）とした。結果を表２に示す。また、酢酸エチル浸漬３分後の体積変化率の結果を図１１に示す。
(Test Example 5)
The test samples (30 mm × 5 mm, thickness 2 mm) of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 4 were immersed in ethyl acetate, and the volume change rate with respect to the immersion time was determined from the following formula. The volume of the test sample before immersion in the surface treatment liquid was V 1 (cm 3 ), and the volume of the test sample after immersion in the surface treatment liquid was V 2 (cm 3 ). The results are shown in Table 2. Moreover, the result of the volume change rate after 3 minutes of ethyl acetate immersion is shown in FIG.
図１１に示すように、各実施例のテストサンプルは、ゴム基材以外の条件が同じテストサンプルよりも体積変化率が大きかった（実施例１と比較例１及び比較例２、実施例２と比較例３、実施例３と比較例４）。これより、本発明にかかる導電性弾性体は、表面処理液の浸透性に優れ、導電性弾性体の表層部に表面処理層を設ける場合、表面処理液への浸漬時間を従来よりも短縮することができる。 As shown in FIG. 11, the test sample of each example had a larger volume change rate than the test sample having the same conditions except for the rubber base material (Example 1, Comparative Example 1, Comparative Example 2, Example 2, and Comparative Example 3, Example 3 and Comparative Example 4). Accordingly, the conductive elastic body according to the present invention is excellent in the permeability of the surface treatment liquid, and when the surface treatment layer is provided on the surface layer portion of the conductive elastic body, the immersion time in the surface treatment liquid is shortened compared to the conventional case. be able to.
（試験例６）表面処理後のロール抵抗測定
各実施例及び各比較例の導電性ロールを研磨した後、表面処理液を含浸させることにより、表層部に表面処理層を形成した。具体的には、イソシアネート化合物２０質量部を酢酸エチル１００質量部で希釈した表面処理液に、各テストサンプルを浸漬させた後、加熱硬化させることにより表面処理層を形成した。
(Test Example 6) Measurement of roll resistance after surface treatment After polishing the conductive rolls of each Example and each Comparative Example, a surface treatment layer was formed on the surface layer portion by impregnation with a surface treatment solution. Specifically, after each test sample was immersed in a surface treatment solution obtained by diluting 20 parts by mass of an isocyanate compound with 100 parts by mass of ethyl acetate, a surface treatment layer was formed by heat curing.
表層部に表面処理層を設けた各導電性ロールについて、電気抵抗値を測定した。図１２に示すように、導電性ロール１０をＳＵＳ３０４板からなる電極部材４０の上に載置し、芯金１１の両端に１００ｇ荷重をかけた状態で、芯金１１と電極部材４０との間の電気抵抗値を、２３℃×５５％の環境下にて、ＵＬＴＲＡ ＨＩＧＨ ＲＥＳＩＳＴＡＮＣＥ ＭＥＴＥＲ Ｒ８３４０Ａ（株式会社アドバンテスト製）を用いて測定した。なお、このときの印加電圧はＤＣ−１００Ｖであった。結果を表３及び表４に示す。 About each conductive roll which provided the surface treatment layer in the surface layer part, the electrical resistance value was measured. As shown in FIG. 12, the conductive roll 10 is placed on the electrode member 40 made of a SUS304 plate, and a 100 g load is applied to both ends of the core metal 11, so that the gap between the core metal 11 and the electrode member 40 is set. The electrical resistance value of was measured using ULTRA HIGH RESISTANCE METER R8340A (manufactured by Advantest Corporation) in an environment of 23 ° C. × 55%. The applied voltage at this time was DC-100V. The results are shown in Tables 3 and 4.
低抵抗領域の実施例１〜４の導電性ロールは（試験例３参照）、表面処理層を形成することにより、容易に中抵抗領域とすることができた。これより、表層部に表面処理層を設けることにより、導電性ロールの抵抗値を調整することができることがわかった。 The conductive rolls of Examples 1 to 4 in the low resistance region (see Test Example 3) could be easily formed into the middle resistance region by forming the surface treatment layer. From this, it was found that the resistance value of the conductive roll can be adjusted by providing the surface treatment layer on the surface layer portion.
また、表面処理後の実施例２及び実施例６の導電性ロールに１００Ｖを印加して、周方向３６０度の電気抵抗値の測定を行った。結果を図１３に示す。 Further, 100 V was applied to the conductive rolls of Example 2 and Example 6 after the surface treatment, and the electrical resistance value in the circumferential direction was measured at 360 degrees. The results are shown in FIG.
カーボン導電の実施例２の導電性ロール、イオン導電の実施例６の導電性ロールのいずれにおいても、電気抵抗値が安定していることが確認された。これより、本発明の導電性ゴム部材は、電気抵抗値が安定していることがわかった。 It was confirmed that the electrical resistance value was stable in both the conductive roll of Example 2 of carbon conduction and the conductive roll of Example 6 of ionic conduction. From this, it was found that the electrical resistance value of the conductive rubber member of the present invention is stable.
以上より、ムーニー粘度ＭＬ（１＋４）１００℃が１０〜５０で、且つ重量平均分子量Ｍｗが１００００以上である低粘度ヒドリン系ポリマーを含むゴム基材に導電性付与材を配合した材料から成形した導電性弾性体からなる本発明の導電性ゴム部材は、低硬度で、成形性に優れ、電気抵抗値が安定したものとなることがわかった。 As described above, a conductive material molded from a material obtained by blending a conductivity-imparting material with a rubber base material containing a low-viscosity hydrin polymer having a Mooney viscosity ML (1 + 4) of 100 to 50 ° C. and a weight average molecular weight Mw of 10,000 or more It has been found that the conductive rubber member of the present invention made of an elastic elastic body has low hardness, excellent moldability, and stable electrical resistance.
１０ 導電性ロール
１１ 芯金
１２ 導電性弾性体
１２ａ 表面処理層
１３ コート層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Conductive roll 11 Core metal 12 Conductive elastic body 12a Surface treatment layer 13 Coat layer
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