JP3988641B2 - Oa機器部材用ゴム組成物およびそれを用いたoa機器部材 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、主に、電子写真複写機、プリンター、ファクシミリ等のOA(オフィス・オートメイション:Office Automation )機器の各種部材に用いられるOA機器部材用ゴム組成物およびそれを用いたOA機器部材に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
複写機、プリンター、ファクシミリ等のOA機器に用いられる部材(例えば、現像ロール、クリーニングブレード、中間転写ベルト、帯電ロール、中間転写ロール、層形成ブレード等)の形成材料として、従来から、シリコーンゴム,エチレン−プロピレン−ジエン共重合体(EPDM),イソプレンゴム(IR),ブタジエンゴム(BR),スチレン−ブタジエンゴム(SBR)等の各種ゴム材料が用いられている。なかでも、イソプレン等のポリマーをヒドロシリル架橋してなるゴム組成物は、低コストで、成形性や圧縮永久歪み特性に優れ、しかも架橋速度が速いことから、好適に用いられる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、イソプレン等のポリマーをヒドロシリル架橋してなるゴム組成物には、OA機器部材用のゴム組成物として適した導電性(108 Ω・cm前後の電気抵抗)を付与するために、導電剤を添加する必要がある。しかし、このとき、イオン導電剤の添加によって導電性付与を行うと、イソプレン等のポリマー成分が極性に乏しいことから、イオン導電剤との相溶性が悪いといった問題がある。一方、カーボンブラックを充填することにより導電性の付与を行うと、上記カーボンブラックがイソプレン等のポリマーに対し分散性に劣ることから、リークが発生しやすくなるといった難点がある。また、上記カーボンブラックのような電子導電剤による導電性の制御は、電圧依存性が大きい(印加電圧により電気抵抗が変動しやすい)ために、所定の導電性に制御することが難しく、例え制御系により制御した場合であっても、その分コストアップとなるため、OA機器部材用のゴム組成物において適用するには不利である。
【0004】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、低コストで、架橋速度が速く、成形性および圧縮永久歪み特性の双方に優れ、しかも、電圧依存性が小さく、OA機器部材用のゴム組成物に求められる導電性に容易に制御しうるOA機器部材用ゴム組成物およびそれを用いたOA機器部材の提供をその目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明は、下記の(A)を主成分とし、下記の(B)および(C)を含有するOA機器部材用ゴム組成物を第1の要旨とし、上記OA機器部材用ゴム組成物を用いて形成されてなるOA機器部材を第2の要旨とする。
(A)下記の一般式(1)で表されるロール混練型ポリエーテルゴム。
(B)ヒドロシリル架橋剤。
(C)ヒドロシリル化触媒。
【0006】
【化5】
【0007】
すなわち、本発明者らは、前記課題を解決すべく、鋭意研究を重ねた。その結果、上記(A)に示す一般式(1)で表されるロール混練型ポリエーテルゴムといった極性ポリマーを主成分とし、これを、上記(B)のヒドロシリル架橋剤および上記(C)のヒドロシリル化触媒の作用により架橋することにより、得られるゴム組成物自体がイオン導電性を示すようになり、カーボンブラックのような電子導電剤のみの添加により導電性を制御した場合と比べ、電圧依存性が小さくなり、OA機器部材用のゴム組成物として求められる導電性に制御することが容易となることを突き止めた。しかも、このゴム組成物は、低コストで、架橋速度が速く、成形性や圧縮永久歪み特性にも優れていることも突き止め、さらに、これを用いてOA機器部材を作製すると、印加電圧によって電気抵抗が変動することが殆どなく、良好な複写画像が得られるようになることを見出し、本発明に到達した。
【0008】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の実施の形態について説明する。
【0009】
本発明のOA機器部材用ゴム組成物(以下、「ゴム組成物」と略す)は、特定のポリエーテルゴム(A)を主成分とし、ヒドロシリル架橋剤(B)およびヒドロシリル化触媒(C)を含有するものである。そして、本発明のOA機器部材は、上記ゴム組成物を用いて所定の各種形状に成形されてなるものである。ここで「主成分」とは、組成物の特性に大きな影響を与えるもののことであり、通常は、全体の50重量%以上を意味する。
【0010】
上記(A)の特定のポリエーテルゴムとしては、先に述べたように、極性ポリマー(およそ1011Ω・cm程度の電気抵抗を有するポリマー)が用いられ、上記の一般式(1)で表されるロール混練型ポリエーテルゴムが、優れた圧縮永久歪み特性が得られるといった点において好適に用いられる。すなわち、上記一般式(1)において、側鎖のアルケニル基が架橋サイトとなり、ヒドロシリル架橋剤(B)およびヒドロシリル化触媒(C)の作用によって、三次元網目構造を形成するためである。なお、上記一般式(1)において、アルキレンオキサイドの繰り返し単位の数は1〜4の範囲である。また、各繰り返し単位x,y,z部分は、ランダム重合、ブロック重合等のいかなる重合形態であってもよい。
【0011】
さらに、上記一般式(1)で表されるポリエーテルゴムのなかでも、下記の一般式(5)で表されるポリエーテルゴムや、一般式(6)で表されるポリエーテルゴムが、より好ましく用いられる。すなわち、下記の一般式(5)で表されるポリエーテルゴムは、先に述べたのと同様に、側鎖のアルケニル基が架橋サイトとなり、その結果、三次元網目構造を形成し圧縮永久歪み特性に優れるとともに、結晶性をポリプロピレングリコール/ポリエチレンオキサイド共重合化で阻害しエラストマー化されるためイオン導電性に優れ、イオン導電剤の相溶性といった点においてより好ましい。また、下記の一般式(6)で表されるポリエーテルゴムは、先に述べたのと同様に、側鎖のアルケニル基が架橋サイトとなり、その結果、三次元網目構造を形成し圧縮永久歪み特性に優れるとともに、結晶性をポリエチレンオキサイド側鎖で阻害しエラストマー化されるため、柔軟性や、さらなるイオン導電化といった点においてより好ましい。
【0012】
【化6】
【0013】
【化7】
【0014】
上記特定のポリエーテルゴム(A)とともに用いられるヒドロシリル架橋剤(B)としては、特に限定はなく、分子中にヒドロシリル基を有するものがあげられる。なお、上記ヒドロシリル基とは、珪素原子の4つの結合手のうち少なくとも1つに水素原子が結合したものをいう。
【0015】
上記ヒドロシリル架橋剤(B)のなかでも、上記特定のポリエーテルゴム(A)への相溶性が良好となり、圧縮永久歪みや液状ゴムの保存性(硬度)が向上する点で、下記の一般式(2)〜(4)で表されるヒドロシリル化合物が好適に用いられる。なお、各繰り返し単位m,n,p,q部分は、ランダム重合、ブロック重合等のいかなる重合形態であってもよい。
【0016】
【化8】
【0017】
【化9】
【0018】
【化10】
【0019】
そして、上記一般式(2)〜(4)で表されるヒドロシリル化合物は、例えば、下記の(i) 〜(iV)に示す方法によって製造することができ、比較的簡便に実施できる点で、(iii) に示す方法が特に好適である。
【0020】
(i) 分子構造中にクロロシリル基(SiCl)を有する炭化水素系化合物を、還元剤(LiAlH4 ,NaBH4 等)を用いて処理することにより、クロロシリル基をヒドロシリル基に還元して製造する方法。
【0021】
(ii) 官能基を有する炭化水素系化合物と、上記官能基と反応し得る官能基およびヒドロシリル基の双方を有する化合物とを反応させることにより製造する方法。
【0022】
(iii) アルケニル基を有する炭化水素系化合物と、ポリヒドロシラン化合物とを、得られる反応物の分子構造中にヒドロシリル基が残存するように反応させることにより製造する方法。
【0023】
(iV) ヒドロシリル基を有する環状シロキサンと、炭化水素基を有する環状シロキサンを反応させることにより製造する方法。
【0024】
このようにして得られるヒドロシリル化合物のなかでも、下記の構造式(7)〜(11)で表わされるものが特に好ましい。なお、各繰り返し単位は、ランダム重合、ブロック重合等のいかなる重合形態であってもよい。
【0025】
【化11】
【0026】
【化12】
【0027】
【化13】
【0028】
【化14】
【0029】
【化15】
【0030】
そして、上記構造式(7)で表されるヒドロシリル化合物は、例えば、下記に示す反応によって製造することができる。
【0031】
【化16】
【0032】
上記ヒドロシリル架橋剤(B)の配合割合は、上記特定のポリエーテルゴム(A)100重量部(以下、「部」と略す)に対して、0.3〜15部の範囲に設定することが好ましく、特に好ましくは2〜8部である。すなわち、0.3部未満であると、架橋が充分に行われないため、強度や圧縮永久歪みが悪くなり、逆に15部を超えると、架橋が進みすぎ、硬くて脆くなったり、ポットライフが短くなるからである。
【0033】
上記特定のポリエーテルゴム(A)およびヒドロシリル架橋剤(B)とともに用いられるヒドロシリル化触媒(C)としては、架橋反応に対し触媒機能を発揮できるものであれば特に限定はなく、例えば、塩化白金酸、塩化白金酸とアルコール,アルデヒド,ケトン等との錯体、白金/ビニルシロキサン錯体、白金/オレフィン錯体、白金/ホスファイト錯体、白金,アルミナ,シリカ,カーボンブラック等の担体に固体白金を担持させたもの等があげられる。また、白金化合物以外の触媒としては、パラジウム化合物、ロジウム化合物、イリジウム化合物、ルテニウム化合物等があげられる。これらは単独でもしくは2種以上併せて用いられる。
【0034】
なお、本発明のゴム組成物には、上記A〜C成分に加えて、導電剤を適宜配合することが好ましい。上記導電剤としては、特に制限されるものではなく、例えばカーボンブラック、チタン酸カリウム、酸化鉄、c−TiO2 、c−ZnO、c−酸化インジウム(「c−」とは導電性を有するという意味)、架橋を阻害しないイオン導電剤〔第四級アンモニウム塩、ホウ酸塩、界面活性剤、金属イオン、ポリエチレンオキサイド(PEO)等〕等があげられる。これらは単独でもしくは2種以上併せて用いられる。これらのなかでも、電気抵抗のばらつきを制御できる点で、イオン導電剤を用いることが好ましい。ここで、本発明のゴム組成物に対しては、上記のようにカーボンブラックのような電子導電剤を添加した場合であっても、優れた分散性を示すため、リーク発生が抑制され、ゴム組成物の導電性の制御が容易となる。
【0035】
上記導電剤の配合割合は、上記特定のポリエーテルゴム(A)100部に対して、イオン導電剤が0.05〜5部の範囲であることが好ましく、特に好ましくは0.5〜2部である。また、電子導電剤が1〜30部の範囲であることが好ましく、特に好ましくは5〜15部である。
【0036】
さらに、本発明のゴム組成物には、上記各成分に加えて、炭酸カルシウム,マイカ,シリカ,グラファイト等の充填材、可塑剤、オイル、架橋促進剤、架橋遅延剤、老化防止剤、酸化亜鉛や酸化チタン等の着色剤等を適宜配合してもよい。
【0037】
また、本発明のゴム組成物には、さらに、発泡剤を配合してもよい。このように、上記組成物に発泡剤を配合することにより、適度に弾性が得られ、OA機器部材として優れた性能を発揮することができるようになる。
【0038】
本発明のゴム組成物は、例えば、つぎのようにして調製することができる。すなわち、まず、特定のポリエーテルゴム(A)およびヒドロシリル化触媒(C)を適宜の割合で配合して主剤ゴムを調製するとともに、ヒドロシリル架橋剤(B)を含む硬化剤を調製する。なお、必要に応じて、他の成分を、上記主剤ゴム中および硬化剤中にそれぞれ添加する。そして、使用に際し、主剤ゴムと硬化剤とを混合することにより調製することができる。このように、本発明のゴム組成物は、貯蔵安定性の観点から、主剤ゴムと硬化剤を別々に保存し、使用の際に両液を混合して調製することが好ましい。
【0039】
ここで、本発明のゴム組成物を用いてなる現像ロールの一例を図1に示す。この現像ロールは、軸体1の外周面に沿ってベースゴム層2が形成され、上記ベースゴム層2の外周面に中間層3が形成され、さらに上記中間層3の外周面に表層4が形成されて構成されている。そして、上記現像ロールは、上記ベースゴム層2が特殊な組成物(本発明のゴム組成物)を用いて形成されていることが最大の特徴である。
【0040】
上記軸体1は特に制限するものではなく、例えば、金属製の中実体からなる芯金や、内部を中空にくり抜いた金属製の円筒体等が用いられる。そして、その材料としては、ステンレス、アルミニウム、鉄にメッキを施したもの等があげられる。なお、必要に応じて、上記軸体1上に接着剤、プライマー等を塗布してもよく、また上記接着剤、プライマー等は必要に応じて導電化してもよい。
【0041】
上記軸体1の外周面に形成されるベースゴム層2は、先にも述べたように、特殊な組成物(本発明のゴム組成物)を用いて形成されている。すなわち、特定のポリエーテルゴム(A)を主成分とし、ヒドロシリル架橋剤(B)およびヒドロシリル化触媒(C)を含有するゴム組成物である。
【0042】
また、上記ベースゴム層2の外周面に形成される中間層3の形成材料としては、特に限定はなく、例えば、アクリロニトリル−ブタジエンゴム(NBR)、ポリウレタン系エラストマー、クロロプレンゴム(CR)、天然ゴム、ブタジエンゴム(BR)、ブチルゴム(IIR)、ヒドリンゴム(ECO,CO)、ナイロン等があげられる。なかでも、接着性およびコーティング液の安定性の点から、NBRが好適に用いられる。
【0043】
なお、上記中間層3形成材料には、必要に応じて、導電剤、架橋剤、架橋促進剤、ステアリン酸、ZnO(亜鉛華)、軟化剤等を配合することも可能である。上記導電剤としては、カーボンブラック、グラファイト、チタン酸カリウム、酸化鉄、c−TiO2 、c−ZnO、c−酸化インジウム、イオン導電剤(第四級アンモニウム塩、ホウ酸塩、界面活性剤等)等があげられる。なお、上記「c−」は、導電性を有するという意味である。
【0044】
さらに、上記中間層3の外周面に形成される表層4の形成材料としては、特に限定はなく、例えば、ポリウレタン系エラストマー、アクリルポリマー、ポリアミド等があげられる。これらは単独でもしくは2種以上併せて用いられる。
【0045】
なお、上記表層4形成材料には、必要に応じて、導電剤、硬化剤等を配合することも可能である。
【0046】
そして、上記現像ロールは、例えば、つぎのようにして作製することができる。すなわち、まず、前記ベースゴム層2形成材料となるポリマー組成物(主剤ゴムおよび硬化剤)を、前記と同様の方法で作製する。また、前記中間層3形成材料用の各成分をロール等の混練機を用いて混練し、この混合物に有機溶剤を加えて混合、攪拌することにより、中間層3形成材料(コーティング液)を作製する。さらに、上記方法に従い、表層4形成材料(コーティング液)を作製する。
【0047】
ついで、軸体となる芯金をセットした射出成形用金型内に、上記ベースゴム層形成材料となる主剤ゴムおよび硬化剤を充填し、所定の条件で加熱架橋を行う。その後、脱型して、軸体の外周面に沿ってベースゴム層が形成されたベースロールを製造する。ついで、上記ベースゴム層の外周面に、上記中間層形成材料(コーティング液)を塗布して中間層を形成する。さらに、上記中間層の外周面に、上記表層形成材料(コーティング液)を塗布して表層を形成する。このようにして、ベースゴム層の外周面に中間層が形成され、さらにその外周面に表層が形成された3層構造の現像ロール(図1参照)を作製することができる。
【0048】
なお、上記ベースゴム層2の成形方法は、射出成形法に限定されるものではなく、注型成形法やプレス成形後、研磨する方法により作製しても差し支えない。また、上記コーティング液の塗布方法は、特に制限するものではなく、従来公知のディッピング法、スプレーコーティング法、ロールコート法等があげられる。
【0049】
本発明のゴム組成物は、上述の例のように現像ロールのベースゴム層の形成材料に好適であるが、これに限定するものではなく、帯電ロール、転写ロール、トナー補給ロール、クリーニングロール、給紙・搬送ロール等のOA機器用の各種ロールや、さらには、中間転写ベルト等の無端ベルトや、クリーニングブレード、層形成ブレード等のブレード材といったOA機器部材にも適用することができる。その際、上記列記したOA機器部材における本発明のゴム組成物の使用は、一部であっても、OA機器部材全体であってもよい。また、上述の現像ロールの例では、本発明のゴム組成物が、ベースゴム層の形成材料として用いられているが、これに限定するものではなく、例えば、本発明のゴム組成物をメチルエチルケトン等の溶剤に溶かして塗料化し、これを塗布することにより中間層や表層を形成してもよい。また、上述の現像ロールの例では3層構造であったが、本発明はこれに限定されるものではなく、適宜の数の層が形成される。
【0050】
つぎに、実施例について参考例および比較例と併せて説明する。
【0051】
まず、実施例、参考例および比較例に先立ち、下記に示す材料を準備した。
【0052】
〔ヒドリンゴム(ECO)〕
ダイソー社製、エピクロマーCG105
【0053】
〔ポリエーテルゴム〕
下記の構造式(12)で表されるポリエーテルゴム
【0054】
【化17】
【0055】
〔ヒドリンゴム(CO)〕
日本ゼオン社製、ゼクロンCHR1100
【0056】
〔アクリルゴム〕
日信化学社製、RV2540
【0057】
〔NBR〕
日本ゼオン社製、NIPOL AR42
【0058】
〔クロロプレンゴム(CR)〕
DDE(デュポン・ダウ・エラストマ)社製、NEOPRENE
【0059】
〔液状イソプレンゴム〕
クラレ社製、クラプレンLIR−30
【0060】
〔シリコーンポリマー〕
Gelest社製、DMS−V31
【0061】
〔第四級アンモニウム塩〕
テトラブチルアンモニウムハイドロゲンサルフェート(TBAHS)
【0062】
〔過塩素酸リチウム〕
日本カーリット社製、Pel20A
【0063】
〔アセチレンブラック〕
電気化学工業社製、デンカブラックHS−100
【0064】
〔ヒドロシリル架橋剤(a) 〕
前記化学式(7)で表されるヒドロシリル架橋剤
【0065】
〔ヒドロシリル架橋剤(b) 〕
フェニル変性メチルHシロキサン(アズマックス社製、HPM502)
【0066】
〔反応遅延剤〕
アセチレンアルコール〔3,5−ジメチル−1−ヘキシン−3−オール(DMHO)〕
【0067】
〔白金触媒〕
Gelest社製、SIP 6830.0
【0068】
〔アクリルシリコーン〕
東亞合成社製、アロンGS−30
【0069】
〔アゾ系発泡剤〕
和光純薬社製、V601
【0070】
〔酸化亜鉛〕
亜鉛華1号(白水化学社製)
【0071】
〔チオウレア加硫剤〕
三新化学社製、サンセラー22C
【0072】
【実施例1〜3、参考例1〜9、比較例1〜9】
後記の表1〜表4に示す各成分を同表に示す割合で配合し、これらをロールを用いて混練して、ゴム組成物(一部ポリマー組成物)を調製した。
【0073】
このようにして得られた実施例品、参考例品および比較例品の組成物を用いて、下記の基準に従い、各特性の評価を行った。これらの結果を、後記の表1〜表4に併せて示した。
【0074】
〔架橋速度〕
各組成物を架橋(発泡)させ、架橋終了時のトルクを100とした場合のトルクが90%に到達するまでの時間(分)を、120℃にて測定した。
【0075】
〔電気抵抗〕
各組成物をSUS304上に塗布して、厚み20μmの導電性塗膜を作製した。そして、25℃×50%RHの環境下において、1Vの電圧を印加した時の導電性塗膜の電気抵抗、および100Vの電圧を印加した時の導電性塗膜の電気抵抗を、SRIS 2304に準じてそれぞれ測定した。
【0076】
〔硬度〕
各組成物を、JIS K 6301のJIS タイプAに準じて測定した。
【0077】
〔圧縮永久歪み〕
各組成物を架橋(発泡)させ、この架橋体(発泡体)の圧縮永久歪みを、JIS K 6262に準じて測定した。なお、測定条件は温度70℃、試験時間22時間、圧縮率25%であった。
【0078】
【表1】
【0079】
【表2】
【0080】
【表3】
【0081】
【表4】
【0082】
上記結果から、実施例品のゴム組成物は、架橋速度が速く、電気抵抗も良好で、しかも電気抵抗の電圧依存性が小さく、圧縮永久歪み特性も優れることがわかる。
【0083】
これに対して、比較例1,3品の組成物は、電気抵抗が高すぎることがわかる。比較例2,4品の組成物は、電気抵抗の電圧依存が大きいことがわかる。また、比較例5〜9品は、ヒドロシリル架橋剤を用いていないため、架橋速度が著しく遅く、圧縮永久歪み特性も劣ることがわかる。
【0084】
【実施例4】
〔ベース層用材料の調製〕
参考例2と同様にして、ゴム組成物を調製した。
【0085】
〔中間層用材料の調製〕
実施例2と同様にして、ゴム組成物を調製した。
【0086】
〔表層用材料の調製〕
テトラフルオロプロパン−フッ化ビニリデン共重合体(エルフアトケムジャパン社製、カイナーSL)をメチルエチルケトン(MEK)に溶解し、導電性酸化チタン(三菱マテリアル社製、チタンブラック13M)60部を分散して表層用材料を調製した。
【0087】
〔帯電ロールの作製〕
軸体である芯金(直径10mm、SUS304製)をセットした射出成形用金型内に、上記ベース層用材料を注型し、150℃×45分の条件で加熱した後、脱型して、軸体の外周面に沿ってベース層(厚み3mm)を形成した。ついで、上記中間層用材料を上記ベース層の外周面に塗布して、厚み30μmの中間層を形成した。さらに、上記表層用材料を上記中間層の表面に塗布して表層(厚み10μm)を形成し、軸体の外周面にベース層が形成され、その外周面に中間層が形成され、さらにその外周面に表層が形成されてなる帯電ロールを作製した。
【0088】
【実施例5】
〔ベース層用材料の調製〕
シリコーンポリマー(Gelest社製、DMS−V31)100部と、アセチレンブラック(電気化学工業社製、デンカブラックHS−100)10部と、ヒドロシリル架橋剤であるフェニル変性メチルHシロキサン(Gelest社製、HPM502)1.5部と、反応遅延剤(DMHO)0.03部と、白金触媒0.01部とを配合し、ロールを用いて混練してベース層用材料を調製した。
【0089】
〔中間層用材料の調製〕
実施例2と同様にして、ゴム組成物を調製した。
【0090】
〔表層用材料の調製〕
メトキシメチル化ナイロン(長瀬ケムテックス社製、トレジンEF30T)をメタノールと水に溶解し、ケッチェンブラック10部を分散して表層用材料を調製した。
【0091】
〔帯電ロールの作製〕
上記各材料を用いる以外は、実施例4と同様にして、帯電ロールを作製した。
【0092】
【比較例10】
〔ベース層用材料の調製〕
比較例6と同様にして、ゴム組成物を調製した。
【0093】
〔中間層用材料の調製〕
実施例5の表層用材料と同様にして、中間層用材料を調製した。
【0094】
〔表層用材料の調製〕
実施例4の表層用材料と同様にして、表層用材料を調製した。
【0095】
〔帯電ロールの作製〕
上記各材料を用いる以外は、実施例4と同様にして、帯電ロールを作製した。
【0096】
【参考例10】
〔ベース層用材料の調製〕
参考例3と同様にして、ゴム組成物を調製した。
【0097】
〔表層用材料の調製〕
参考例1と同様にして、ゴム組成物を調製した。
【0098】
〔現像ロールの作製〕
軸体である芯金(直径10mm、SUS304製)をセットした射出成形用金型内に、上記ベース層用材料を注型し、150℃×45分の条件で加熱した後、脱型して、軸体の外周面に沿ってベース層(厚み5mm)を形成した。ついで、上記表層用材料を上記ベース層の表面に塗布して表層(厚み20μm)を形成し、軸体の外周面にベース層が形成され、その外周面に表層が形成されてなる現像ロールを作製した。
【0099】
【実施例6】
〔ベース層用材料の調製〕
実施例1と同様にして、ゴム組成物を調製した。
【0100】
〔表層用材料の調製〕
熱可塑性ウレタンエラストマー(TPU)をMEKに溶解し、アセチレンブラック(電気化学工業社製、デンカブラックHS−100)8部と、アクリルシリコーン(東亜合成社製、アロンGS−30)15部を配合して、表層用材料を調製した。
【0101】
〔現像ロールの作製〕
上記各材料を用いる以外は、参考例10と同様にして、現像ロールを作製した。
【0102】
【参考例11】
〔ベース層用材料の調製〕
参考例3と同様にして、ゴム組成物を調製した。
【0103】
〔表層用材料の調製〕
実施例6の表層用材料と同様にして、表層用材料を調製した。
【0104】
〔現像ロールの作製〕
上記各材料を用いる以外は、参考例10と同様にして、現像ロールを作製した。
【0105】
【比較例11】
〔ベース層用材料の調製〕
比較例4と同様にして、ゴム組成物を調製した。
【0106】
〔表層用材料の調製〕
実施例6の表層用材料と同様にして、表層用材料を調製した。
【0107】
〔現像ロールの作製〕
上記各材料を用いる以外は、参考例10と同様にして、現像ロールを作製した。
【0108】
【比較例12】
〔ベース層用材料の調製〕
比較例6と同様にして、ゴム組成物を調製した。
【0109】
〔表層用材料の調製〕
実施例6の表層用材料と同様にして、表層用材料を調製した。
【0110】
〔現像ロールの作製〕
上記各材料を用いる以外は、参考例10と同様にして、現像ロールを作製した。
【0111】
【実施例7】
〔ベース層用材料の調製〕
実施例1と同様にして、ゴム組成物を調製した。
【0112】
〔中間層用材料の調製〕
実施例5の表層用材料と同様にして、中間層用材料を調製した。
【0113】
〔表層用材料の調製〕
実施例4の表層用材料と同様にして、表層用材料を調製した。
【0114】
〔転写ロールの作製〕
軸体である芯金(直径10mm、SUS304製)をセットした射出成形用金型内に、上記ベース層用材料を注型し、150℃×45分の条件で加熱した後、脱型して、軸体の外周面に沿ってベース層(厚み3mm)を形成した。ついで、上記中間層用材料を上記ベース層の外周面に塗布して、厚み30μmの中間層を形成した。さらに、上記表層用材料を上記中間層の表面に塗布して表層(厚み10μm)を形成し、軸体の外周面にベース層が形成され、その外周面に中間層が形成され、さらにその外周面に表層が形成されてなる転写ロールを作製した。
【0115】
【参考例12】
〔ベース層用材料の調製〕
実施例5のベース層用材料と同様にして、ベース層用材料を調製した。
【0116】
〔中間層用材料の調製〕
参考例6と同様にして、中間層用材料を調製した。
【0117】
〔表層用材料の調製〕
実施例4の表層用材料と同様にして、表層用材料を調製した。
【0118】
〔転写ロールの作製〕
上記各材料を用いる以外は、実施例7と同様にして、転写ロールを作製した。
【0119】
【比較例13】
〔ベース層用材料の調製〕
比較例4と同様にして、ゴム組成物を調製した。
【0120】
〔中間層用材料の調製〕
比較例5と同様にして、ゴム組成物を調製した。
【0121】
〔表層用材料の調製〕
実施例4の表層用材料と同様にして、表層用材料を調製した。
【0122】
〔転写ロールの作製〕
上記各材料を用いる以外は、実施例7と同様にして、転写ロールを作製した。
【0123】
【参考例13】
〔ベース層用材料の調製〕
実施例4の表層用材料と同様にして、ベース層用材料を調製した。
【0124】
〔中間層用材料の調製〕
参考例4と同様にして、ゴム組成物を調製した。
【0125】
〔表層用材料の調製〕
実施例4の表層用材料と同様にして、表層用材料を調製した。
【0126】
〔中間転写ベルトの作製〕
上記各材料を用いて、厚み200μmのベース層と、厚み50μmの中間層と、厚み50μmの表層とからなる、3層構造の中間転写ベルト(無端ベルト)を作製した。
【0127】
【比較例14】
〔中間層用材料の調製〕
比較例5と同様にして、ゴム組成物を調製した。
【0128】
〔中間転写ベルトの作製〕
上記中間層用材料を用いる以外は、参考例13と同様にして、3層構造の中間転写ベルト(無端ベルト)を作製した。
【0129】
【参考例14】
まず、参考例8と同様にして、ゴム組成物を調製した。つぎに、成形型を準備し、円筒型内に軸体となる芯金(直径5mm、SUS304製)をセットした後、成形キャビティ内に上記ゴム組成物を注入し、これを発泡硬化させた。その後、脱型して、表面を研磨し、軸体の外周面に沿って発泡ゴム層(厚み4mm)が形成されてなるトナー供給ロールを作製した。
【0130】
【比較例15】
まず、比較例7と同様にして、ゴム組成物を調製した。そして、このゴム組成物を用いる以外は、参考例14と同様にして、トナー供給ロールを作製した。
【0131】
【参考例15】
まず、参考例9と同様にして、ゴム組成物を調製した。つぎに、成形型を準備し、円筒型内に軸体となる芯金(直径5mm、SUS304製)をセットした後、成形キャビティ内に上記ゴム組成物を注入し、これを発泡硬化させた。その後、脱型して、表面を研磨し、軸体の外周面に沿って発泡ゴム層(厚み4mm)が形成されてなるクリーニングロールを作製した。
【0132】
【比較例16】
まず、比較例8と同様にして、ゴム組成物を調製した。そして、このゴム組成物を用いる以外は、参考例15と同様にして、クリーニングロールを作製した。
【0133】
【参考例16】
まず、参考例5と同様にして、ゴム組成物を調製した。そして、このゴム組成物を、金具が配置された層形成ブレード用成形型に注型し、140℃の条件で硬化させた。そして、得られた金具付き硬化体を脱型し、所定の形状に加工して、層形成ブレードを作製した。
【0134】
【比較例17】
まず、比較例3と同様にして、ゴム組成物を調製した。そして、このゴム組成物を用いる以外は、参考例16と同様にして、層形成ブレードを作製した。
【0135】
【参考例17】
まず、参考例7と同様にして、ゴム組成物を調製した。そして、このゴム組成物を、円筒状軸体が配設されたロール成形用金型に注型して、単層構造の給紙・搬送ロール(厚み4mm)を作製した。
【0136】
【比較例18】
まず、比較例9と同様にして、ゴム組成物を調製した。そして、このゴム組成物を用いる以外は、参考例17と同様にして、給紙・搬送ロールを作製した。
【0137】
このようにして得られた実施例品および比較例品のOA部材を用いて、各特性の評価を行った。これらの結果を、後記の表5〜表7に併せて示した。
【0138】
〔製造時間〕
各OA部材の製造にかかる時間を評価した。評価は、架橋の合計時間が0.5時間以内のものを◎、0.5時間を超えるが1時間以内のものを○、1時間を超えるものを×とした。
【0139】
〔電気抵抗〕
各OA部材の電気抵抗〔中央値およびばらつき桁(36点)〕を、1mm2 の電極を用いSRIS 2304に準じて測定した。
【0140】
〔リーク〕
各OA部材の電気抵抗を金属ロール法により測定し、リークの評価を行った。すなわち、ステンレス製の金属ロール上に各OA部材を接触させ、OA部材の両端を荷重700gで押圧した。ついで、上記OA部材の一端に1.5kVの電圧を印加し電気抵抗を測定した。評価は、電気抵抗が105 Ω以上のものを○、105 Ω未満のものを×とした。
【0141】
〔圧縮永久歪み特性〕
各OA部材の圧縮永久歪みを、JIS K 6301に準じて測定した。なお、測定条件は温度70℃、試験時間22時間、圧縮率25%であった。評価は、8%以下のものを○、8%を超えるものを×とした。
【0142】
〔画像〕
各OA部材を市販のカラープリンターに組み込み、画像評価を行った。評価は、帯電ロール、現像ロール、転写ロール、転写ベルト、トナー供給ロール、クリーニングロール、層形成ブレードについては、ハーフトーン画像での濃度ムラがなく細線のとぎれや色ずれがなかったものを○、そうでないものを×とした。給紙・搬送ロールについては、1万枚耐久時でも紙の重送がなかったものを○、紙の重送があったものを耐久×として評価した。
【0143】
〔耐久時の接着性〕
ベース層を成形後、コロナ放電等の表面処理工程を行わず、中間層、表層を形成したものを用いて1000枚画像出しを行った。その結果、はがれ(層間剥離)の発生しなかったものを○、はがれの発生したものを×として評価した。
【0144】
【表5】
【0145】
【表6】
【0146】
【表7】
【0147】
上記結果から、実施例品は、製造時間が短く、電気抵抗も良好で、リークもなく、圧縮永久歪み特性、画像、耐久時の接着性にも優れていることがわかる。
【0148】
これに対して、比較例品は、製造時間、電気抵抗、リーク、圧縮永久歪み特性、画像、および耐久時の接着性の少なくともいずれか一つの特性が劣ることがわかる。
【0149】
【発明の効果】
以上のように、本発明のゴム組成物は、特定の極性ポリマーを主成分とし、ヒドロシリル架橋剤およびヒドロシリル化触媒を含有するものである。そのため、得られるゴム組成物自体がイオン導電性を示すようになり、電圧依存性が小さくなるため、OA機器部材用のゴム組成物として求められる導電性(108 Ω・cm前後の電気抵抗)に制御することが容易にできる。また、カーボンブラックのような電子導電剤を充填し導電性を制御する場合であっても、上記カーボンブラックが凝集することなく分散されるため、リーク発生が殆ど生じなくなる。しかも、このゴム組成物は、低コストで、架橋速度が速く、成形性や圧縮永久歪み特性にも優れている。
【0150】
特に、本発明のゴム組成物の主成分であるポリマーとして、前記一般式(1)で表される特定のポリエーテルゴムを用いるため、優れた圧縮永久歪み特性が得られるようになり、OA機器部材用のゴム組成物として好適に用いることができる。
【0151】
そして、上記ヒドロシリル架橋剤として、前記一般式(2)〜(4)で表される特定のものを用いると、主成分である上記ポリマーへの相溶性が良好となり、圧縮永久歪みや液状ゴムの保存性(硬度)が向上する。
【0152】
また、上記各成分とともに、イオン導電剤を用いると、電気抵抗のばらつきを抑制することができる。
【0153】
さらに、上記各成分とともに発泡剤を用いると、優れた弾性が得られ、OA機器部材用のゴム組成物として好適に用いることができる。
【0154】
そして、このような本発明のゴム組成物を用いてOA機器部材を作製すると、印加電圧によって電気抵抗が変動することが殆どなく、良好な複写画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のゴム組成物を用いて形成されてなる現像ロールの一例を示す断面図である。
Claims (5)
- イオン導電剤を含有する請求項1または2記載のOA機器部材用ゴム組成物。
- 発泡剤を含有する請求項1〜3のいずれか一項に記載のOA機器部材用ゴム組成物。
- 請求項1〜4のいずれか一項に記載のOA機器部材用ゴム組成物を用いて形成されてなることを特徴とするOA機器部材。
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