JP2009075435A - Conductive composition for electrophotographic equipment, conductive cross-linking body for electrophotographic equipment, and conductive member for electrophotographic equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子写真機器用導電性組成物、電子写真機器用導電性架橋体および電子写真機器用導電性部材に関するものである。 The present invention relates to a conductive composition for electrophotographic equipment, a conductive crosslinked body for electrophotographic equipment, and a conductive member for electrophotographic equipment.
近年、電子写真方式を採用する複写機、プリンター、ファクシミリなどの電子写真機器が広く使用されるようになってきている。電子写真機器の内部には、通常、感光ドラムが組み込まれており、その周囲には、帯電ロール、現像ロール、転写ロール、トナー供給ロールなどの導電性ロールが配設されている。 In recent years, electrophotographic apparatuses such as copying machines, printers, and facsimiles that employ an electrophotographic system have been widely used. In general, a photosensitive drum is incorporated in the electrophotographic apparatus, and conductive rolls such as a charging roll, a developing roll, a transfer roll, and a toner supply roll are disposed around the photosensitive drum.
電子写真機器では、一般に、帯電ロールにより感光ドラムの表面に静電荷を与え、その上に画像を露光して静電潜像を形成し、現像ロールによりトナーを静電潜像に付着させて現像し、そのトナー像を記録紙に転写し、トナー像が転写された記録紙を加熱加圧してトナーを記録紙上に定着させることによって画像形成を行なっている。 In an electrophotographic apparatus, generally, an electrostatic charge is applied to the surface of a photosensitive drum by a charging roll, an image is exposed thereon to form an electrostatic latent image, and development is performed by attaching toner to the electrostatic latent image by a developing roll. Then, the toner image is transferred onto a recording paper, and the recording paper on which the toner image has been transferred is heated and pressed to fix the toner on the recording paper, thereby forming an image.
電子写真機器による画像形成において、高精度な画像を得るためには、導電性ロールには、均一で安定した電気特性が要求される。すなわち、導電性ロールには、電気的に低抵抗であることや、ロール全体における電気抵抗値のばらつきが小さい(電気抵抗が均一である)ことなどが要求される。 In forming an image with an electrophotographic apparatus, in order to obtain a highly accurate image, the conductive roll is required to have uniform and stable electrical characteristics. That is, the conductive roll is required to be electrically low resistance, to have a small variation in the electrical resistance value in the entire roll (the electrical resistance is uniform), and the like.
導電性ロールには、導電性を調整するために、必要に応じて、導電剤が添加される。導電剤には、カーボンブラックなどの電子導電剤や、四級アンモニウム塩などのイオン導電剤があり、必要に応じて使い分けられている。 In order to adjust the conductivity, a conductive agent is added to the conductive roll as necessary. The conductive agent includes an electronic conductive agent such as carbon black and an ionic conductive agent such as a quaternary ammonium salt, which are properly used as necessary.
電子導電剤を添加する場合、ロールを形成するゴムの電気抵抗を下げやすく、低抵抗の導電性ロールが得られやすい。その反面、ロールを構成するゴムへの電子導電剤の分散は、練り状態の影響などを受けやすく、加工履歴により電気抵抗値が変化しやすい不安定さを有する。 When an electronic conductive agent is added, it is easy to lower the electrical resistance of the rubber forming the roll, and a low resistance conductive roll is easily obtained. On the other hand, the dispersion of the electronic conductive agent in the rubber constituting the roll is easily affected by the kneading state, and has an instability in which the electric resistance value is likely to change depending on the processing history.
これに対し、イオン導電剤を添加する場合には、イオン導電剤は、ロールを構成するゴム中に分子レベルで分散されうるため、イオン導電剤が添加された導電性ロールの電気抵抗値は、加工履歴への依存性が少なく、比較的安定している。 On the other hand, when an ionic conductive agent is added, since the ionic conductive agent can be dispersed at the molecular level in the rubber constituting the roll, the electrical resistance value of the conductive roll to which the ionic conductive agent is added is Less dependent on machining history and relatively stable.
例えば、特許文献1には、軸体の外周に形成されたベースゴム層がイオン導電剤を含有している現像ロールが開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses a developing roll in which a base rubber layer formed on the outer periphery of a shaft body contains an ionic conductive agent.
イオン導電剤を添加する場合には、ロールを形成するゴムの電気抵抗が下がりにくい。そのため、導電性ロールの低抵抗化を図るためには、イオン導電剤の添加量を多くする必要がある。 When an ionic conductive agent is added, the electrical resistance of the rubber forming the roll is unlikely to decrease. Therefore, in order to reduce the resistance of the conductive roll, it is necessary to increase the addition amount of the ionic conductive agent.
しかしながら、イオン導電剤は、それ自体が元々ゴムなどのポリマーに溶けにくいため、イオン導電剤の添加量を多くすると、ゴムに溶けずに(イオン化せずに)、塩の状態のままゴムマトリックスからブルームアウトしてしまい、電気抵抗が所望の抵抗値まで下がらないという問題があった。 However, since the ionic conductive agent itself is hardly soluble in polymers such as rubber, when the amount of the ionic conductive agent added is increased, the ionic conductive agent does not dissolve in the rubber (not ionized) and remains in the salt state from the rubber matrix. There was a problem that the electrical resistance did not decrease to a desired resistance value due to blooming out.
本発明が解決しようとする課題は、低抵抗で、イオン導電剤のブルームが抑制された電子写真機器用導電性部材を形成する電子写真機器用導電性組成物を提供することにある。また、他の課題としては、低抵抗で、イオン導電剤のブルームが抑制された電子写真機器用導電性部材を形成する電子写真機器用導電性架橋体を提供することにある。さらに、低抵抗で、イオン導電剤のブルームが抑制された電子写真機器用導電性部材を提供することにある。 The problem to be solved by the present invention is to provide a conductive composition for electrophotographic equipment which forms a conductive member for electrophotographic equipment with low resistance and suppressed bloom of an ionic conductive agent. Another object is to provide a conductive cross-linked body for electrophotographic equipment which forms a conductive member for electrophotographic equipment with low resistance and suppressed bloom of an ionic conductive agent. It is another object of the present invention to provide a conductive member for electrophotographic equipment that has low resistance and suppresses blooming of an ionic conductive agent.
上記課題を解決するため本発明に係る電子写真機器用導電性組成物は、ゴムポリマーと、三級アミン基を有するラジカル重合性モノマーと、ラジカル重合開始剤と、イオン導電剤とを含有することを要旨とする。 In order to solve the above problems, the electroconductive composition for an electrophotographic apparatus according to the present invention contains a rubber polymer, a radical polymerizable monomer having a tertiary amine group, a radical polymerization initiator, and an ionic conductive agent. Is the gist.
このとき、前記ラジカル重合性モノマーは、(メタ)アクリルアミド類、および、(メタ)アクリル酸エステル類から選択される1種または2種以上であることが望ましい。 At this time, the radical polymerizable monomer is desirably one or more selected from (meth) acrylamides and (meth) acrylic acid esters.
そして、前記ラジカル重合性モノマーは、N,N−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、N,N−ジエチルアクリルアミド、および、N,N−ジメチルアミノエチルアクリレートから選択される1種または2種以上であると良い。 The radical polymerizable monomer is one or two selected from N, N-dimethylaminopropylacrylamide, N, N-dimethylacrylamide, N, N-diethylacrylamide, and N, N-dimethylaminoethyl acrylate. It should be more than seeds.
また、前記ゴムポリマーは、極性基を有するゴムポリマーであると良い。 The rubber polymer may be a rubber polymer having a polar group.
このとき、前記ゴムポリマー100質量部に対して、前記ラジカル重合性モノマーを1〜50質量部含有することが望ましい。 At this time, it is desirable to contain 1-50 mass parts of said radically polymerizable monomers with respect to 100 mass parts of said rubber polymers.
また、前記ゴムポリマー100質量部に対して、前記イオン導電剤を0.1〜10質量部含有することが望ましい。 Moreover, it is desirable to contain 0.1-10 mass parts of said ionic conductive agents with respect to 100 mass parts of said rubber polymers.
さらに、前記イオン導電剤に対する前記ラジカル重合性モノマーの質量比は、0.1〜100の範囲内にあることが望ましい。 Furthermore, the mass ratio of the radical polymerizable monomer to the ionic conductive agent is preferably in the range of 0.1 to 100.
そして、本発明に係る電子写真機器用導電性架橋体は、ゴムポリマー間が、三級アミン基を有するラジカル重合性モノマーで共架橋され、かつ、イオン導電剤を含有してなることを要旨とする。 The electroconductive cross-linked product for an electrophotographic apparatus according to the present invention is characterized in that the rubber polymer is co-crosslinked with a radical polymerizable monomer having a tertiary amine group and contains an ionic conductive agent. To do.
また、本発明に係る電子写真機器用導電性架橋体は、上記導電性組成物が共架橋されてなることを要旨とする。 In addition, the electroconductive crosslinked body for an electrophotographic apparatus according to the present invention is summarized in that the electroconductive composition is co-crosslinked.
そして、本発明に係る電子写真機器用導電性部材は、上記導電性架橋体を用いたことを要旨とする。 The gist of the electroconductive member for electrophotographic equipment according to the present invention is that the above electroconductive crosslinked body is used.
本発明に係る電子写真機器用導電性組成物は、ゴムポリマーを共架橋するラジカル重合性モノマーに三級アミン基を有している。そのため、イオン導電剤をブルームさせることなくイオン導電剤の添加量を多くすることができる。これにより、この導電性組成物を架橋させた導電性架橋体は、低抵抗であり、イオン導電剤のブルームは抑制される。 The electroconductive composition for electrophotographic equipment according to the present invention has a tertiary amine group in a radical polymerizable monomer that co-crosslinks a rubber polymer. Therefore, the addition amount of the ionic conductive agent can be increased without blooming the ionic conductive agent. Thereby, the conductive crosslinked body which bridge | crosslinked this electrically conductive composition is low resistance, and the bloom of an ionic conductive agent is suppressed.
これは、イオン導電剤のイオンが配位できるイオン性ユニットの三級アミン基を、ゴムポリマー外部からゴムポリマー中へ導入し、架橋構造に取り込むことにより、イオン配位能の高いポリマーマトリックスが形成されたためと推察される。すなわち、ポリマーマトリックスのイオン配位能が高められたことにより、イオン導電剤のイオン化効率が上がり(イオン導電剤の溶解性が向上し)、ポリマーマトリックス中にイオン導電剤が保持されて安定化されるため、低抵抗でありながら、イオン導電剤のブルームが抑制されたと推察される。 This is because the tertiary amine group of the ionic unit capable of coordinating the ions of the ionic conductive agent is introduced into the rubber polymer from the outside of the rubber polymer and incorporated into the crosslinked structure, thereby forming a polymer matrix with high ion coordination ability. It is inferred that In other words, the ion coordinating ability of the polymer matrix is increased, so that the ionization efficiency of the ion conductive agent is increased (the solubility of the ion conductive agent is improved), and the ion conductive agent is retained and stabilized in the polymer matrix. Therefore, it is presumed that the bloom of the ionic conductive agent was suppressed while having a low resistance.
このとき、前記ラジカル重合性モノマーが、(メタ)アクリルアミド類、および、(メタ)アクリル酸エステル類から選択される1種または2種以上であると、上記効果に優れる。 At this time, if the radical polymerizable monomer is one or more selected from (meth) acrylamides and (meth) acrylic acid esters, the above effect is excellent.
そして、前記ラジカル重合性モノマーが、N,N−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、N,N−ジエチルアクリルアミド、および、N,N−ジメチルアミノエチルアクリレートから選択される1種または2種以上であると、特に、上記効果に優れる。 And the radically polymerizable monomer is one or two selected from N, N-dimethylaminopropylacrylamide, N, N-dimethylacrylamide, N, N-diethylacrylamide, and N, N-dimethylaminoethyl acrylate. It is excellent in the said effect especially that it is a seed or more.
さらに、前記ゴムポリマーが、極性基を有するゴムポリマーであると、より一層、イオン導電剤のブルームが抑制され、低抵抗化を図ることができる。 Furthermore, when the rubber polymer is a rubber polymer having a polar group, the bloom of the ionic conductive agent is further suppressed, and the resistance can be reduced.
このとき、前記ゴムポリマー100質量部に対して、前記ラジカル重合性モノマーを1〜50質量部含有すると、電気抵抗と、硬度とのバランスに優れる。 At this time, when 1 to 50 parts by mass of the radical polymerizable monomer is contained with respect to 100 parts by mass of the rubber polymer, the balance between electric resistance and hardness is excellent.
また、前記ゴムポリマー100質量部に対して、前記イオン導電剤を0.1〜10質量部含有すると、電気抵抗と、ブルーム抑制効果とのバランスに優れる。 Moreover, when 0.1-10 mass parts of said ionic conductive agents are contained with respect to 100 mass parts of said rubber polymers, it is excellent in the balance of an electrical resistance and a bloom inhibitory effect.
さらに、前記イオン導電剤に対する前記ラジカル重合性モノマーの質量比が、0.1〜100の範囲内にあると、効果的に、イオン導電剤のブルームを抑制することができる。 Furthermore, when the mass ratio of the radical polymerizable monomer to the ionic conductive agent is in the range of 0.1 to 100, the bloom of the ionic conductive agent can be effectively suppressed.
一方、本発明に係る電子写真機器用導電性架橋体は、ゴムポリマー間が、三級アミン基を有するラジカル重合性モノマーで共架橋され、前記ゴムポリマー中にイオン導電剤を含有してなる。また、上記導電性組成物が共架橋されてなる。したがって、これを用いれば、低抵抗で、イオン導電剤のブルームが抑制された電子写真機器用導電性部材を形成することができる。 On the other hand, the electroconductive cross-linked product for electrophotographic equipment according to the present invention is formed by co-crosslinking between the rubber polymers with a radical polymerizable monomer having a tertiary amine group, and the rubber polymer contains an ionic conductive agent. Further, the conductive composition is co-crosslinked. Therefore, if this is used, it is possible to form a conductive member for electrophotographic equipment with low resistance and suppressed bloom of the ionic conductive agent.
そして、本発明に係る電子写真機器用導電性部材は、上記導電性架橋体を用いている。そのため、低抵抗であり、イオン導電剤のブルームが抑制されている。 And the electroconductive bridge | crosslinking body is used for the electroconductive member for electrophotographic apparatuses which concerns on this invention. Therefore, the resistance is low and the bloom of the ionic conductive agent is suppressed.
本発明の実施形態に係る電子写真機器用導電性組成物について詳細に説明する。 The electroconductive composition for electrophotographic equipment according to an embodiment of the present invention will be described in detail.
本発明に係る電子写真機器用導電性組成物(以下、導電性組成物ということがある。)は、ゴムポリマーと、ラジカル重合性モノマーと、ラジカル重合開始剤と、イオン導電剤とを含有している。 The conductive composition for electrophotographic equipment according to the present invention (hereinafter sometimes referred to as a conductive composition) contains a rubber polymer, a radical polymerizable monomer, a radical polymerization initiator, and an ionic conductive agent. ing.
ゴムポリマーは、固形ゴムであっても良いし、液状ゴムであっても良い。また、極性基を有するゴムポリマーであっても良いし、極性基を有しないゴムポリマーであっても良い。このうち、極性基を有するゴムポリマーは、極性基を有することにより、イオン導電剤をイオンに解離させて溶解させやすくするなどの観点から、より好ましい。極性基を有するゴムポリマーは、クロロ基、ニトリル基、カルボキシル基、アルキレンオキサイド基などの極性基を有するポリマーであり、ゴム弾性を有するものが好ましい。 The rubber polymer may be a solid rubber or a liquid rubber. Moreover, the rubber polymer which has a polar group may be sufficient, and the rubber polymer which does not have a polar group may be sufficient. Among these, a rubber polymer having a polar group is more preferable from the viewpoint of having a polar group and dissociating the ionic conductive agent into ions to facilitate dissolution. The rubber polymer having a polar group is a polymer having a polar group such as a chloro group, a nitrile group, a carboxyl group, or an alkylene oxide group, and preferably has rubber elasticity.
ゴムポリマーとしては、具体的には、エピクロルヒドリンの単独重合体(CO)、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド二元共重合体(ECO)、エピクロルヒドリン−アリルグリシジルエーテル二元共重合体(GCO)、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(GECO)などのヒドリン系ゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム(NBR)、水素化アクリロニトリル−ブタジエンゴム(H−NBR)などのニトリル系ゴム、ウレタンゴム、エチレン−プロピレンゴム(EPDM)、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)、ポリノルボルネンゴム、シリコーンゴム、ブタジエンゴム(BR)、イソプレンゴム(IR)、アクリルゴム(ACM)、クロロプレンゴム(CR)、フッ素ゴム、天然ゴム(NR)、などを例示することができる。これらは1種または2種以上混合されていても良い。より好ましくは、極性基を有するゴムポリマーのヒドリン系ゴム、ニトリル系ゴム、ウレタンゴム、クロロプレンゴム(CR)である。 Specific examples of the rubber polymer include epichlorohydrin homopolymer (CO), epichlorohydrin-ethylene oxide binary copolymer (ECO), epichlorohydrin-allyl glycidyl ether binary copolymer (GCO), epichlorohydrin-ethylene oxide. -Hydrin rubber such as allylic glycidyl ether terpolymer (GECO), nitrile rubber such as acrylonitrile-butadiene rubber (NBR), hydrogenated acrylonitrile-butadiene rubber (H-NBR), urethane rubber, ethylene-propylene rubber (EPDM), styrene-butadiene rubber (SBR), polynorbornene rubber, silicone rubber, butadiene rubber (BR), isoprene rubber (IR), acrylic rubber (ACM), chloroprene rubber (CR), fluoro rubber Natural rubber (NR), and the like can be exemplified. These may be used alone or in combination. More preferred are hydrin rubber, nitrile rubber, urethane rubber, and chloroprene rubber (CR), which are rubber polymers having polar groups.
極性基を有するゴムポリマーは、上述するように、極性基を有することにより、イオン導電剤の分子レベルでの分散に寄与することができる。この観点から言えば、極性基をより多く含むものが好ましいと言える。一方で、極性基が多くなると、ゴムポリマー自体の結晶性が上がるので、ポリマー粘度や架橋後のゴムの硬度の上昇や、圧縮永久歪の悪化につながりやすい。したがって、ゴムポリマー自体の結晶性が高くなりすぎない程度に、極性基を有することが好ましい。 As described above, the rubber polymer having a polar group can contribute to dispersion of the ionic conductive agent at the molecular level by having the polar group. From this point of view, it can be said that those containing more polar groups are preferable. On the other hand, since the crystallinity of the rubber polymer itself increases as the number of polar groups increases, it tends to lead to an increase in the polymer viscosity and the hardness of the rubber after crosslinking, and a deterioration in compression set. Therefore, it is preferable to have a polar group to such an extent that the crystallinity of the rubber polymer itself does not become too high.
上記理由より、例えば、極性基を有するゴムポリマーが、ヒドリン系ゴムである場合には、ヒドリン系ゴムにおけるエチレンオキサイド(EO)含有量は、30〜75モル%の範囲内にあることが好ましい。また、極性基を有するゴムポリマーが、ニトリル系ゴムである場合には、ニトリル系ゴムにおけるニトリル(AN)含有量は、18〜50モル%の範囲内にあることが好ましい。 For the above reasons, for example, when the rubber polymer having a polar group is a hydrin rubber, the ethylene oxide (EO) content in the hydrin rubber is preferably in the range of 30 to 75 mol%. When the rubber polymer having a polar group is a nitrile rubber, the nitrile (AN) content in the nitrile rubber is preferably in the range of 18 to 50 mol%.
ラジカル重合性モノマーは、ラジカル重合開始剤の存在下で、上記ゴムポリマー間を共架橋するものである。ラジカル重合性モノマーは、ラジカル反応性を有する炭素−炭素不飽和結合を有する化合物であり、例えば、(メタ)アクリロイル基を有する化合物や、(メタ)アクリルアミド基を有する化合物((メタ)アクリルアミド類)などが好ましい。(メタ)アクリロイル基を有する化合物としては、(メタ)アクリル酸エステル類などを示すことができる。 The radically polymerizable monomer is used for co-crosslinking the rubber polymers in the presence of a radical polymerization initiator. The radical polymerizable monomer is a compound having a carbon-carbon unsaturated bond having radical reactivity, such as a compound having a (meth) acryloyl group or a compound having a (meth) acrylamide group ((meth) acrylamides). Etc. are preferable. Examples of the compound having a (meth) acryloyl group include (meth) acrylic acid esters.
ラジカル重合性モノマーは、三級アミン基を有している。三級アミン基は、イオン導電剤をイオンに解離させやすくして、ポリマーマトリックス中にイオン導電剤を溶解させやすくする機能を有すると考えられる。三級アミン基は、ラジカル重合性モノマーの末端にあっても良いし、内部骨格にあっても良い。 The radical polymerizable monomer has a tertiary amine group. The tertiary amine group is considered to have a function of easily dissociating the ionic conductive agent into ions and facilitating dissolution of the ionic conductive agent in the polymer matrix. The tertiary amine group may be at the terminal of the radical polymerizable monomer or may be in the internal skeleton.
例えば、ラジカル重合性モノマーが(メタ)アクリルアミド類である場合には、アミド部位が三級アミン基となっていても良いし、アミド部位より誘導されるアミノアルキル基などの置換基が三級アミン基となっていても良い。また、例えば、ラジカル重合性モノマーが(メタ)アクリル酸エステル類である場合には、エステル基中に、三級アミン基を含有していれば良い。すなわち、ラジカル重合性モノマーが(メタ)アクリル酸エステル類である場合には、分子中にアミノアルキルエステル基を有していれば良い。 For example, when the radical polymerizable monomer is a (meth) acrylamide, the amide moiety may be a tertiary amine group, or a substituent such as an aminoalkyl group derived from the amide moiety is a tertiary amine. It may be the basis. Further, for example, when the radical polymerizable monomer is a (meth) acrylic acid ester, a tertiary amine group may be contained in the ester group. That is, when the radical polymerizable monomer is a (meth) acrylic acid ester, it is only necessary to have an aminoalkyl ester group in the molecule.
三級アミン基は、窒素原子が、ラジカル重合性モノマー骨格と結合する他に、アルキル基2個と結合している。アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソブチル基などを例示することができる。2個のアルキル基は、同種のアルキル基であっても良いし、異種のアルキル基であっても良い。 In the tertiary amine group, the nitrogen atom is bonded to two alkyl groups in addition to the radical polymerizable monomer skeleton. Examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and an isobutyl group. The two alkyl groups may be the same type of alkyl group or different types of alkyl groups.
ラジカル重合性モノマーとしては、具体的には、例えば、N,N−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド(DMAPAA)、N,N−ジメチルアクリルアミド(DMAA)、N,N−ジエチルアクリルアミド(DEAA)、N,N−ジメチルアミノエチルアクリレートジメチルアミノプロピルアクリルアミド(DMAEA)などを好適に示すことができる。 Specific examples of the radical polymerizable monomer include N, N-dimethylaminopropylacrylamide (DMAPAA), N, N-dimethylacrylamide (DMAA), N, N-diethylacrylamide (DEAA), N, N- Preferred examples include dimethylaminoethyl acrylate dimethylaminopropyl acrylamide (DMAEA) and the like.
ラジカル重合性モノマーは、上記ゴムポリマー100質量部に対して、1〜50質量部含有することが好ましい。ラジカル重合性モノマーの含有量が1質量部未満では、(硬化物)架橋体の電気抵抗が高くなり、低抵抗化が図りにくくなる。一方、ラジカル重合性モノマーの含有量が50質量部を超えると、架橋体の硬度が高くなり、例えば、電子写真機器用導電性ロールの弾性層として用いたときに、画像が悪化しやすい。 The radical polymerizable monomer is preferably contained in an amount of 1 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber polymer. When the content of the radical polymerizable monomer is less than 1 part by mass, the electrical resistance of the (cured product) crosslinked product becomes high, and it is difficult to reduce the resistance. On the other hand, when the content of the radical polymerizable monomer exceeds 50 parts by mass, the hardness of the crosslinked product is increased, and for example, when used as an elastic layer of a conductive roll for electrophotographic equipment, the image tends to deteriorate.
ラジカル重合性モノマーの含有量の下限値は、ゴムポリマー100質量部に対し、より好ましくは、5質量部以上、さらに好ましくは、10質量部以上であると良い。一方、ラジカル重合性モノマーの含有量の上限値は、ゴムポリマー100質量部に対し、より好ましくは、30質量部以下、さらに好ましくは、20質量部以下であると良い。 The lower limit of the content of the radical polymerizable monomer is more preferably 5 parts by mass or more, and still more preferably 10 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber polymer. On the other hand, the upper limit of the content of the radical polymerizable monomer is more preferably 30 parts by mass or less, and still more preferably 20 parts by mass or less, with respect to 100 parts by mass of the rubber polymer.
導電性組成物に含有されるラジカル重合開始剤としては、過酸化物やアゾ化合物などが挙げられる。これらは1種または2種以上併用することができる。 Examples of the radical polymerization initiator contained in the conductive composition include peroxides and azo compounds. These can be used alone or in combination of two or more.
過酸化物としては、例えば、ジクミルパーオキサイド(DCP)、ベンゾイルパーオキサイド、ジクロロベンゾイルパーオキサイド、ジ−tert−ブチルパーオキサイド、ブチルパーアセテート、tert−ブチルパーベンゾエート、2,5−ジメチル−2,5−ジ(tert−ブチルパーオキシ)ヘキサン、1,1−ジ−(tert−ブチルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、2,5−ジメチル−2,5−ジ−(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、2,5−ジメチル−2,5−ジ−(ベンゾイルパーオキシ)−3−ヘキセン、ジ−tert−ブチルパーオキシジイソプロピルベンゼン、tert−ブチルクミルパーオキサイド、2,5−ジメチル−2,5−ジ−(tert−ブチルパーオキシ)−3−ヘキセン、1,3−ビス(tert−ブチルパーオキシイソプロピル)ベンゼン、n−ブチル−4,4−ビス(tert−ブチルパーオキシ)バレレート、p−クロロベンゾイルパーオキシド、tert−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、ジアセチルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイドなどを例示することができる。 Examples of the peroxide include dicumyl peroxide (DCP), benzoyl peroxide, dichlorobenzoyl peroxide, di-tert-butyl peroxide, butyl peracetate, tert-butyl perbenzoate, and 2,5-dimethyl-2. , 5-Di (tert-butylperoxy) hexane, 1,1-di- (tert-butylperoxy) -3,3,5-trimethylcyclohexane, 2,5-dimethyl-2,5-di- (benzoyl) Peroxy) hexane, 2,5-dimethyl-2,5-di- (benzoylperoxy) -3-hexene, di-tert-butylperoxydiisopropylbenzene, tert-butylcumyl peroxide, 2,5-dimethyl- 2,5-di- (tert-butylperoxy) -3-hexene, 1 3-bis (tert-butylperoxyisopropyl) benzene, n-butyl-4,4-bis (tert-butylperoxy) valerate, p-chlorobenzoyl peroxide, tert-butylperoxyisopropyl carbonate, diacetyl peroxide, A lauroyl peroxide etc. can be illustrated.
アゾ化合物としては、例えば、1,1’−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)、2,2’−アゾビス(2,4,4−トリメチルペンテン)、2,2’−アゾビス(2−メチルプロパン)、2−シアノ−2−プロピラゾホルムアミド、2,2’−アゾビス(2−ヒドロキシ−メチルプロピオネート)、2,2’−アゾビス(2−メチル−ブチロニトリル)、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス[2−(2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]、ジメチル2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)などを例示することができる。 Examples of the azo compound include 1,1′-azobis (cyclohexane-1-carbonitrile), 2,2′-azobis (2,4,4-trimethylpentene), and 2,2′-azobis (2-methylpropane). ), 2-cyano-2-propyrazoformamide, 2,2′-azobis (2-hydroxy-methylpropionate), 2,2′-azobis (2-methyl-butyronitrile), 2,2′-azobis Examples include isobutyronitrile, 2,2′-azobis [2- (2-imidazolin-2-yl) propane], dimethyl 2,2′-azobis (2-methylpropionate), and the like.
ラジカル重合開始剤の含有量の下限値は、極性基を有するポリマー100質量部に対し、好ましくは、0.01質量部以上、より好ましくは、0.1質量部以上、さらに好ましくは、1質量部以上であると良い。一方、ラジカル重合開始剤の含有量の上限値は、極性基を有するポリマー100質量部に対し、好ましくは、50質量部以下、より好ましくは、10質量部以下であると良い。 The lower limit of the content of the radical polymerization initiator is preferably 0.01 parts by mass or more, more preferably 0.1 parts by mass or more, and further preferably 1 part by mass with respect to 100 parts by mass of the polymer having a polar group. It is good that it is more than part. On the other hand, the upper limit of the content of the radical polymerization initiator is preferably 50 parts by mass or less, more preferably 10 parts by mass or less, with respect to 100 parts by mass of the polymer having a polar group.
イオン導電剤は、導電性組成物の架橋体の電気抵抗の調整を図る機能を有する。イオン導電剤は、ポリマーマトリックス中でイオンに解離されてイオンの状態にされると、ポリマーマトリックス中に溶解して、分子レベルでの分散が可能になる。したがって、カーボンブラックなどの電子導電剤と比較して、練り状態などによるバラツキなどの加工履歴への依存性が少なく、分散性が良好になりやすい。そのため、抵抗ムラも比較的発生しにくくする。 The ionic conductive agent has a function of adjusting the electrical resistance of the crosslinked body of the conductive composition. When the ion conductive agent is dissociated into ions in the polymer matrix to be in an ionic state, the ion conductive agent dissolves in the polymer matrix and can be dispersed at a molecular level. Therefore, as compared with an electronic conductive agent such as carbon black, there is less dependency on the processing history such as variation due to kneading state, and the dispersibility tends to be good. Therefore, resistance unevenness is relatively less likely to occur.
イオン導電剤としては、特に限定されることなく、電子写真機器分野で使用され得るものであれば、何れのものでも使用することができる。 The ionic conductive agent is not particularly limited, and any ionic conductive agent can be used as long as it can be used in the field of electrophotographic equipment.
イオン導電剤としては、例えば、下記式(1)で表される4級アンモニウム塩、下記式(2)で表されるホウ酸塩、界面活性剤などが挙げられる。これらは1種または2種以上混合されていても良い。 Examples of the ionic conductive agent include a quaternary ammonium salt represented by the following formula (1), a borate represented by the following formula (2), and a surfactant. These may be used alone or in combination.
下記式(1)において、R1、R2、R3、R4は、炭素数1〜18のアルキル基またはアリール基であり、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、フェニル基、キシリル基などを示し、Xn−はn価の陰イオンを示し、nは1〜6の整数を示す。n価の陰イオンとしては、ハロゲンイオン、ClO4 −、BF4 −、SO4 2−、HSO4 −、C2H5SO4 −などが挙げられる。 In the following formula (1), R 1, R 2, R 3 and R 4 are alkyl groups or aryl groups having 1 to 18 carbon atoms, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, hexyl group, octyl group, decyl group , Phenyl group, xylyl group and the like, X n- represents an n-valent anion, and n represents an integer of 1 to 6. Examples of the n-valent anion include halogen ion, ClO 4 − , BF 4 − , SO 4 2− , HSO 4 − , C 2 H 5 SO 4 − and the like.
また、下記式(2)において、R1、R2、R3、R4は、炭素数1〜18のアルキル基またはアリール基であり、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、フェニル基、キシリル基などを示し、Mn+はアルカリ金属イオンもしくはアルカリ土類金属イオンであり、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、カルシウムイオンなどを示し、nは1〜2の整数を示す。 In the following formula (2), R1, R2, R3, and R4 are alkyl groups or aryl groups having 1 to 18 carbon atoms, and are methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, hexyl group, octyl group, Decyl group, phenyl group, xylyl group, etc., M n + is an alkali metal ion or alkaline earth metal ion, lithium ion, sodium ion, potassium ion, calcium ion, etc., n is an integer of 1-2 Show.
イオン導電剤は、上記ゴムポリマー100質量部に対して、0.1〜10質量部含有することが好ましい。イオン導電剤の含有量が0.1質量部未満では、(硬化物)架橋体の電気抵抗が高くなり、低抵抗化が図りにくくなる。一方、イオン導電剤の含有量が10質量部を超えても、架橋体の電気抵抗を低下させる効果が向上しにくく、反対に、ブルーム抑制効果が低下しやすい。 The ionic conductive agent is preferably contained in an amount of 0.1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber polymer. If the content of the ionic conductive agent is less than 0.1 parts by mass, the (cured product) crosslinked product has an increased electrical resistance, making it difficult to reduce the resistance. On the other hand, even if the content of the ionic conductive agent exceeds 10 parts by mass, the effect of reducing the electrical resistance of the crosslinked body is difficult to improve, and conversely, the bloom suppressing effect tends to be reduced.
イオン導電剤の含有量の下限値は、ゴムポリマー100質量部に対し、より好ましくは、0.3質量部以上、さらに好ましくは、0.5質量部以上であると良い。一方、イオン導電剤の含有量の上限値は、ゴムポリマー100質量部に対し、より好ましくは、8質量部以下、さらに好ましくは、5質量部以下であると良い。 The lower limit of the content of the ionic conductive agent is more preferably 0.3 parts by mass or more, and still more preferably 0.5 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber polymer. On the other hand, the upper limit of the content of the ionic conductive agent is more preferably 8 parts by mass or less, and further preferably 5 parts by mass or less, with respect to 100 parts by mass of the rubber polymer.
ラジカル重合性モノマーは、三級アミン基により、イオン導電剤をイオンに解離させやすくして、ポリマーマトリックス中にイオン導電剤を溶解させやすくすると考えられる。そのため、イオン導電剤に対するラジカル重合性モノマーの質量比は、0.1〜100の範囲内にあることが好ましい。質量比が0.1未満では、ポリマーマトリックス中にイオン導電剤を溶解させやすくする効果が低下しやすい。一方、質量比が100を超えると、イオン導電剤による、ポリマーマトリックスの低電気抵抗化の効果が向上しにくく、ラジカル重合性モノマーによる共架橋点が多くなって、架橋体の硬度が高くなりやすい。 It is considered that the radical polymerizable monomer facilitates dissociation of the ionic conductive agent into ions due to the tertiary amine group and facilitates dissolution of the ionic conductive agent in the polymer matrix. Therefore, the mass ratio of the radical polymerizable monomer to the ionic conductive agent is preferably in the range of 0.1 to 100. If the mass ratio is less than 0.1, the effect of easily dissolving the ionic conductive agent in the polymer matrix tends to be reduced. On the other hand, if the mass ratio exceeds 100, the effect of reducing the electrical resistance of the polymer matrix due to the ionic conductive agent is difficult to improve, the number of co-crosslinking points due to the radical polymerizable monomer increases, and the hardness of the crosslinked body tends to increase. .
質量比の下限値は、より好ましくは、1以上、さらに好ましくは、2以上である。一方、質量比の上限値は、より好ましくは、50以下、さらに好ましくは、20以下である。 The lower limit value of the mass ratio is more preferably 1 or more, and still more preferably 2 or more. On the other hand, the upper limit value of the mass ratio is more preferably 50 or less, and still more preferably 20 or less.
本発明に係る導電性組成物は、他にも、必要に応じて、滑剤、加硫促進剤、老化防止剤、光安定剤、粘度調整剤、加工助剤、難燃剤、可塑剤、発泡剤、充填剤、分散剤、消泡剤、顔料、離型剤などの各種添加剤を1種または2種以上含有していても良い。 In addition to the above, the conductive composition according to the present invention includes a lubricant, a vulcanization accelerator, an anti-aging agent, a light stabilizer, a viscosity modifier, a processing aid, a flame retardant, a plasticizer, and a foaming agent. In addition, one or more various additives such as a filler, a dispersant, an antifoaming agent, a pigment, and a release agent may be contained.
本発明に係る導電性組成物は、共架橋させて、電子写真機器用導電性部材に用いられる。電子写真機器用導電性部材としては、例えば、電子写真機器に用いられる帯電ロール、現像ロール、転写ロール、トナー供給ロールなどのロール状の導電性部材(導電性ロール)や、電子写真機器に用いられる転写ベルトなどのベルト状の導電性部材(導電性ベルト)などが挙げられる。特に、帯電ロールに対する感光ドラム、現像ロールに対する現像ブレードのように一定の荷重で圧接された状態で使用される導電性ロールに好適に用いられる。本発明に係る導電性組成物は、導電性部材のベース層材料に用いると良い。 The conductive composition according to the present invention is co-crosslinked and used for a conductive member for electrophotographic equipment. As a conductive member for an electrophotographic apparatus, for example, a roll-shaped conductive member (conductive roll) such as a charging roll, a developing roll, a transfer roll, and a toner supply roll used in an electrophotographic apparatus, or an electrophotographic apparatus And a belt-like conductive member (conductive belt) such as a transfer belt. In particular, it is suitably used for conductive rolls used in a state where they are pressed against each other with a constant load, such as a photosensitive drum for a charging roll and a developing blade for a developing roll. The conductive composition according to the present invention is preferably used as a base layer material for a conductive member.
次に、本発明に係る電子写真機器用導電性架橋体について説明する。 Next, the electroconductive crosslinked body for electrophotographic equipment according to the present invention will be described.
本発明に係る電子写真機器用導電性架橋体(以下、導電性架橋体ということがある。)は、ゴムポリマー間が、三級アミン基を有するラジカル重合性モノマーで共架橋され、かつ、イオン導電剤を含有してなる。ゴムポリマー、ラジカル重合性モノマー、イオン導電剤の種類および含有量は、上記するものであれば良い。 The conductive crosslinked body for electrophotographic equipment according to the present invention (hereinafter sometimes referred to as a conductive crosslinked body) is co-crosslinked with a radical polymerizable monomer having a tertiary amine group between rubber polymers, It contains a conductive agent. The types and contents of the rubber polymer, radical polymerizable monomer, and ionic conductive agent may be those described above.
本発明に係る導電性架橋体は、ゴムポリマー間が、三級アミン基を有するラジカル重合性モノマーで共架橋され、かつ、イオン導電剤を含有していれば良く、共架橋する方法は特に限定されるものではない。共架橋する方法としては、好ましくは、ラジカル反応を利用して行なう方法が良い。この場合には、導電性架橋体を形成する導電性組成物中に、ラジカル重合開始剤を含有させると良い。ラジカル重合開始剤の種類および含有量は、上記する種類および含有量であれば良い。 The conductive cross-linked product according to the present invention is only required to be co-crosslinked with a radical polymerizable monomer having a tertiary amine group between rubber polymers and to contain an ionic conductive agent. Is not to be done. As a method of co-crosslinking, a method using a radical reaction is preferable. In this case, a radical polymerization initiator may be contained in the conductive composition forming the conductive crosslinked body. The kind and content of the radical polymerization initiator may be the kind and content described above.
また、導電性架橋体を形成する導電性組成物中には、さらに、必要に応じて、上記する各種添加剤を1種または2種以上含有していても良い。 In addition, the conductive composition forming the conductive crosslinked body may further contain one or more of the various additives described above as necessary.
次に、本発明に係る電子写真機器用導電性部材について説明する。本発明に係る電子写真機器用導電性部材は、上記電子写真機器用導電性架橋体を用いて形成される。 Next, the electroconductive member for electrophotographic equipment according to the present invention will be described. The electroconductive member for electrophotographic equipment according to the present invention is formed using the electroconductive crosslinked body for electrophotographic equipment.
電子写真機器用導電性部材としては、上述するように、電子写真機器に用いられる帯電ロール、現像ロール、転写ロール、トナー供給ロールなどのロール状の導電性部材(導電性ロール)や、電子写真機器に用いられる転写ベルトなどのベルト状の導電性部材(導電性ベルト)などが挙げられる。特に、帯電ロールに対する感光ドラム、現像ロールに対する現像ブレードのように一定の荷重で圧接された状態で使用される導電性ロールに好適である。 As described above, the electrophotographic apparatus conductive member may be a roll-shaped electroconductive member (conductive roll) such as a charging roll, a developing roll, a transfer roll, or a toner supply roll used in an electrophotographic apparatus, or an electrophotography. Examples thereof include a belt-like conductive member (conductive belt) such as a transfer belt used in equipment. Particularly, it is suitable for a conductive roll that is used in a state of being pressed with a constant load, such as a photosensitive drum for a charging roll and a developing blade for a developing roll.
図1および図2に、本発明に係る電子写真機器用導電性部材としての導電性ロールの一例を示す。図1および図2は、本発明に係る導電性ロールの一例を示す周方向断面図である。 1 and 2 show an example of a conductive roll as a conductive member for an electrophotographic apparatus according to the present invention. 1 and 2 are circumferential cross-sectional views showing an example of a conductive roll according to the present invention.
図1に示す導電性ロール10は、軸体12の外周に、ベース層14と、表層16とがこの順に積層された積層構造を有している。一方、図2に示す導電性ロール10は、軸体12の外周に、ベース層14と、中間層18と、表層16とがこの順に積層された積層構造を有している。なお、導電性ロールの構成としては、図1および図2に示す構成に限定されるものではない。
The
軸体12は、導電性を有するものであれば特に限定されない。具体的には、鉄、ステンレス、アルミニウムなどの金属製の中実体、中空体からなる芯金などを例示することができる。軸体12の表面には、必要に応じて、接着剤、プライマーなどを塗布しても良い。接着剤、プライマーなどには、必要に応じて導電化を行なっても良い。
The
ベース層14を形成する主材料には、ゴムポリマーを用いる。ゴムポリマーは、上記したゴムポリマーを用いれば良い。主材料となるゴムポリマー間を共架橋させるため、ベース層14を形成する組成物は、三級アミン基を有するラジカル重合性モノマーを含有している。ラジカル重合性モノマーは、上記する種類および含有量であれば良い。共架橋する方法は、特に限定されないが、ラジカル反応により共架橋する場合には、ベース層14を形成する組成物中にラジカル重合開始剤を含有させると良い。ラジカル重合開始剤の種類および含有量は、上記する種類および含有量であれば良い。
A rubber polymer is used as a main material for forming the
ベース層14を形成する組成物には、さらに、イオン導電剤を含有している。イオン導電剤の種類および含有量は、上記する種類および含有量であれば良い。さらに、必要に応じて、上記する各種添加剤を1種または2種以上含有していても良い。
The composition forming the
ベース層14を形成する組成物としては、好ましくは、上述した導電性組成物を用いると良い。また、さらに導電性を向上させるために、カーボンブラック、グラファイト、c−TiO2、c−ZnO、c−SnO2(cは、導電性を意味する。)などの公知の導電剤や、発泡剤、軟化剤などを適宜添加した導電性組成物を用いても良い。
As the composition for forming the
ベース層14は、軸体12をロール成形用金型の中空部に同軸的に設置し、ベース層形成用の組成物を注入して、加熱・硬化させた後、脱型する(注入法)、軸体12の表面にベース層形成用の組成物を押出成形する(押出法)などをすれば良い。ベース層14を複数層形成する場合には、上記方法に準じた操作を繰返し行なえば良い。
The
ベース層14の厚みは、特に限定されるものではないが、好ましくは、0.1〜10mm、より好ましくは、1〜5mmの範囲内にあると良い。また、ベース層14の体積抵抗率は、好ましくは、102〜1010Ω・cm、より好ましくは、103〜109Ω・cm、さらに好ましくは、104〜108Ω・cmの範囲内にあると良い。
The thickness of the
中間層18は、抵抗調整層として機能し得るものである。中間層18を形成する主材料としては、ゴム弾性材料を好適に用いることができる。ゴム弾性材料としては、例えば、エピクロルヒドリンの単独重合体(CO)、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド二元共重合体(ECO)、エピクロルヒドリン−アリルグリシジルエーテル二元共重合体(GCO)、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(GECO)などのヒドリンゴムや、エチレン−プロピレンゴム(EPDM)、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)、ポリノルボルネンゴム、シリコーンゴム、ブタジエンゴム(BR)、イソプレンゴム(IR)、アクリルゴム(ACM)、クロロプレンゴム(CR)、ウレタンゴム、ウレタン系エラストマー、フッ素ゴム、天然ゴム(NR)、アクリロニトリル−ブタジエンゴム(NBR)、水素化アクリロニトリル−ブタジエンゴム(H−NBR)、などを例示することができる。これらは1種または2種以上混合されていても良い。
The
上記ゴム弾性材料としては、電気抵抗制御性、耐ヘタリ性などの観点から、シリコーンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム(NBR)、ヒドリンゴム、ウレタン系エラストマーなどが好ましい。 As the rubber elastic material, silicone rubber, acrylonitrile-butadiene rubber (NBR), hydrin rubber, urethane-based elastomer and the like are preferable from the viewpoints of electrical resistance controllability, set resistance, and the like.
中間層18には、導電性付与のため、カーボンブラック、グラファイト、c−TiO2、c−ZnO、c−SnO2(c−は、導電性を意味する。)、イオン導電剤(4級アンモニウム塩、ホウ酸塩、界面活性剤など)などの従来より公知の導電剤を適宜添加することができる。さらに、必要に応じて、発泡剤、架橋剤、架橋促進剤、軟化剤(オイル)等を適宜添加しても良い。
In order to impart conductivity to the
ベース層14の外周に中間層18を形成するには、ベース層14を形成した軸体12をロール成形用金型の中空部に同軸的に設置し、中間層形成用組成物を注入して、加熱・硬化させた後、脱型する(注入法)、ベース層14の表面に中間層形成用の組成物を押出成形する(押出法)、ロールコーティング法や、ディッピング法、スプレーコート法などの各種塗工方法により、ベース層14の表面に中間層形成用組成物を塗工する、などをすれば良い。中間層18を複数層形成する場合には、上記方法に準じた操作を繰返し行なえば良い。
In order to form the
中間層18の厚みは、特に限定されるものではないが、好ましくは、0.001〜2mm、より好ましくは、0.01〜0.5mmの範囲内にあると良い。また、中間層18の体積抵抗率は、好ましくは、104〜1010Ω・cm、より好ましくは、105〜109Ω・cm、さらに好ましくは、106〜108Ω・cmの範囲内にあると良い。
The thickness of the
表層16は、ロール表面の保護層として機能し得る。表層16を形成する主材料としては、特に限定されるものではなく、例えば、ウレタン樹脂、ポリアミド、アクリル樹脂、アクリルシリコーン樹脂、ブチラール樹脂、アルキド樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素ゴム、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、アクリル変性シリコーン樹脂、シリコーン変性アクリル樹脂、フッ素変性アクリル樹脂、メラミン樹脂、ポリメチルメタクリレート(PMMA)などのメタアクリル樹脂、ポリカーボネート、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリブチレンテレフタレート、ポリアセタール、変性ポリフェニレンオキサイド(変性ポリフェニレンエーテル)、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリイミド、ポリアリレート、ポリアリルエーテルニトリル、ニトリルゴム、ウレタンゴム、これらを架橋した樹脂などを例示することができる。これらは1種または2種以上混合されていても良い。とりわけ、耐摩耗性に優れるなどの観点から、架橋ウレタン樹脂、アクリル樹脂、アクリル変性シリコーン樹脂、フッ素変性アクリル樹脂、ウレタンゴム、ポリアミドなどを好適に用いることができる。
The
表層16には、導電性付与のため、カーボンブラック、グラファイト、c−TiO2、c−ZnO、c−SnO2(c−は、導電性を意味する。)、イオン導電剤(4級アンモニウム塩、ホウ酸塩、界面活性剤など)などの従来より公知の導電剤を適宜添加することができる。
The
表層16を形成する組成物は、他にも、必要に応じて、滑剤、加硫促進剤、老化防止剤、光安定剤、粘度調整剤、加工助剤、難燃剤、可塑剤、発泡剤、充填剤、分散剤、消泡剤、顔料、離型剤などの各種添加剤を1種または2種以上含有していても良い。
In addition to the above, the composition forming the
表層16を形成する組成物は、取り扱い性が良好であるなどの観点から、粘度(25℃)が100000mPa・s以下であることが好ましい。より好ましくは、10000mPa・s以下であると良い。塗工性に優れるなどの観点から、さらに好ましくは、5000mPa・s以下であると良い。
The composition forming the
表層16を形成する組成物は、上記範囲内に粘度を調整するなどの観点から、メチルエチルケトン、トルエン、アセトン、酢酸エチル、酢酸ブチル、メチルイソブチルケトン(MIBK)、THF、DMFなどの有機溶剤や、メタノール、エタノールなどの水溶性溶剤などの溶剤を適宜含んでいても良い。また、無溶剤であっても良い。
The composition for forming the
表層16を形成する組成物は、各種材料を所望の配合となるように秤量し、これらを攪拌機、サンドミルなどの混合手段により混合するなどして調製することができる。混合中や混合後に、脱泡処理などを行なっても良い。
The composition for forming the
ベース層14の外周、または、中間層18の外周に表層16を形成するには、ベース層14または中間層18の表面に、表層16を形成する組成物を塗工すると良い。塗工方法としては、ロールコーティング法や、ディッピング法、スプレーコート法などの各種コーティング法を適用することができる。塗工された表層16には、必要に応じて、紫外線照射や熱処理を行なっても良い。
In order to form the
表層16の厚みは、特に限定されるものではないが、電気抵抗を上昇させにくい、ロール硬度の上昇を抑制するなどの観点から、好ましくは、0.01〜100μm、より好ましくは、0.1〜20μm、さらに好ましくは、0.3〜10μmの範囲内にあると良い。また、表層16の体積抵抗率は、ロールの電気抵抗制御性などの観点から、好ましくは、104〜109Ω・cm、より好ましくは、105〜108Ω・cmの範囲内にあると良い。
The thickness of the
中間層18または表層16には、ロール表面に凹凸形状を付与して適度な表面粗さを形成するために、粗さ形成用粒子を含有していても良い。より好ましくは、耐摩耗性、長寿命化などの観点から、中間層18に粗さ形成用粒子を含有させると良い。
The
粗さ形成用粒子は、表面粗さの均一化などの観点から、中間層18または表層16の厚み方向に実質的に積み重なっていない、つまり、粗さ形成用粒子がほぼ同一面上に存在していることが好ましい。
The roughness forming particles are not substantially stacked in the thickness direction of the
粗さ形成用粒子としては、例えば、ウレタン粒子、架橋ポリメタクリル酸メチル粒子、アクリル粒子、尿素樹脂粒子、アミド粒子などの樹脂粒子、ゴム粒子、シリカ粒子などを例示することができる。これらは1種または2種以上含まれていても良い。 Examples of the roughness forming particles include urethane particles, crosslinked polymethyl methacrylate particles, acrylic particles, urea resin particles, amide particles and other resin particles, rubber particles, silica particles, and the like. These may be contained alone or in combination of two or more.
粗さ形成用粒子の平均粒径は、特に限定されるものではなく、中間層18や表層16の厚みなどに応じて適宜選択することができる。好ましくは、1〜50μm、より好ましくは、5〜30μmの範囲内である。
The average particle diameter of the roughness forming particles is not particularly limited, and can be appropriately selected according to the thickness of the
以下、実施例を用いて本発明を詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail using examples.
<導電性組成物の調製>
表1または表2に示す配合割合(単位は質量部)となるように各種材料を秤量し、これらを攪拌機により撹拌、混合して、実施例、比較例に係る導電性組成物を調製した。
<Preparation of conductive composition>
Various materials were weighed so as to have the blending ratio shown in Table 1 or Table 2 (unit is part by mass), and these were stirred and mixed with a stirrer to prepare conductive compositions according to Examples and Comparative Examples.
この際、使用した各種材料は、以下の通りである。
・ヒドリン系ゴム(GECO)[日本ゼオン(株)製、「Gechron 3101」]
・アクリロニトリル−ブタジエンゴム(NBR)[日本ゼオン(株)製、「Nipol DN202」]
・ジメチルアミノプロピルアクリルアミド[(株)興人製、「DMAPAA」]
・ジメチルアミノエチルアクリレート[(株)興人製、「DMAEA」]
・ジメチルアクリルアミド[(株)興人製、「DMAA」]
・ジエチルアクリルアミド[(株)興人製、「DEAA」]
・イオン導電剤(トリメチルオクタデシルアンモニウムパークロレート)
・ラジカル重合開始剤[日本油脂(株)製、「パークミルD40」]
・滑剤(ステアリン酸)
・加硫促進剤(亜鉛華)
At this time, the various materials used are as follows.
・ Hydrine rubber (GECO) [manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd., “Gechron 3101”]
-Acrylonitrile-butadiene rubber (NBR) [manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd., "Nipol DN202"]
・ Dimethylaminopropylacrylamide [manufactured by Kojin Co., Ltd., “DMAPAA”]
・ Dimethylaminoethyl acrylate [manufactured by Kojin Co., Ltd., “DMAEA”]
・ Dimethylacrylamide [manufactured by Kojin Co., Ltd., “DMAA”]
・ Diethylacrylamide [made by Kojin Co., Ltd., “DEAA”]
・ Ionic conductive agent (trimethyloctadecyl ammonium perchlorate)
・ Radical polymerization initiator [Nippon Yushi Co., Ltd., “Park Mill D40”]
・ Lubricant (stearic acid)
・ Vulcanization accelerator (zinc flower)
<材料評価>
各導電性組成物の材料評価を、以下のようにして行なった。
<Material evaluation>
The material evaluation of each conductive composition was performed as follows.
<シート作製条件>
2.5mm厚に分出し成形した未加硫ゴム材料をプレス型(上型、下型)に挟み、170℃、30分間プレス成形することで2mm厚のゴムシートサンプルを作製した。
<Sheet preparation conditions>
A rubber sheet sample having a thickness of 2 mm was produced by sandwiching an unvulcanized rubber material dispensed and molded to a thickness of 2.5 mm between press molds (upper mold and lower mold) and press molding at 170 ° C. for 30 minutes.
(シート体積抵抗率)
2mm厚のプレスシート外表面上に銀ペーストで10mm四方の電極を描き(ガード電極付)、一方、シートの反対側の面に対抗電極を設け、電極間をJIS K 6911に記載の方法に準じて100V印加したときの体積抵抗率を測定した。
(Sheet volume resistivity)
Draw a 10 mm square electrode with a silver paste on the outer surface of a 2 mm thick press sheet (with a guard electrode). On the other hand, provide a counter electrode on the opposite surface of the sheet, and follow the method described in JIS K 6911 between the electrodes. The volume resistivity when 100 V was applied was measured.
(リング硬度)
170℃30分プレス成形で、直径28mm×高さ12mmの円筒形状にした測定試料を作製し、従来法に従いデュロメータ硬さ(タイプA)(JIS−K−6253)を測定した。
(Ring hardness)
A measurement sample having a cylindrical shape with a diameter of 28 mm and a height of 12 mm was produced by press molding at 170 ° C. for 30 minutes, and durometer hardness (type A) (JIS-K-6253) was measured according to a conventional method.
(ブルーム性)
50℃95%RH環境下にシートサンプルを7日間放置し、シート表面にブルームが発生するか、マイクロスコープ観察にて目視で評価した。ブルーム物が目視で確認されない場合を「○」、ブルーム物が目視で確認される場合を「×」とした。
(Blooming)
The sheet sample was allowed to stand for 7 days in an environment of 50 ° C. and 95% RH, and whether or not bloom occurred on the surface of the sheet was visually evaluated by observation with a microscope. The case where the bloom object was not visually confirmed was “◯”, and the case where the bloom object was visually confirmed was “x”.
<導電性ロールの作製>
(ベース層の形成)
直径12mmの円筒状の穴のあいた金型に、直径6mmの芯金をセットし、金型と芯金の間隙に上記導電性組成物を注入した後、金型両端を密閉し、170℃で30分加熱した後、冷却、脱型して、芯金の外周に、厚み2mmのベース層を形成した。
<Preparation of conductive roll>
(Formation of base layer)
A core metal with a diameter of 6 mm is set in a metal mold having a cylindrical hole with a diameter of 12 mm, and the conductive composition is injected into the gap between the metal mold and the metal core, then both ends of the mold are sealed at 170 ° C. After heating for 30 minutes, cooling and demolding were performed to form a base layer having a thickness of 2 mm on the outer periphery of the cored bar.
(表層の形成)
N−メトキシメチル化ナイロン100質量部と、c−SnO260質量部と、クエン酸1質量部と、メタノール300質量部とを混合して、表層形成用組成物を調製した。次いで、ベース層の表面に表層形成用組成物をロールコートし、120℃で50分加熱して、ベース層の外周に、厚み10μmの表層を形成した。これにより、実施例、比較例に係る導電性ロールを作製した。
(Formation of surface layer)
100 parts by mass of N-methoxymethylated nylon, 60 parts by mass of c-SnO 2 , 1 part by mass of citric acid, and 300 parts by mass of methanol were mixed to prepare a composition for forming a surface layer. Next, the surface layer-forming composition was roll-coated on the surface of the base layer and heated at 120 ° C. for 50 minutes to form a surface layer having a thickness of 10 μm on the outer periphery of the base layer. Thereby, the conductive roll which concerns on an Example and a comparative example was produced.
<導電性ロールの特性評価>
(帯電ロールとしての画像評価)
作製した各導電性ロールを、リコーCX3000機にセットして、文字チャートを10000枚画像出しを行なった。耐久後のハーフトーン画像にてかぶりのないものを「○」、かぶりのあるものを「×」とした。
<Characteristic evaluation of conductive roll>
(Image evaluation as a charging roll)
Each of the produced conductive rolls was set on a Ricoh CX3000 machine, and 10,000 character charts were imaged. In the halftone image after the endurance, “○” indicates that there is no fogging, and “X” indicates that there is a fogging.
(ロールのブリード性試験)
作製した各導電性ロールを、直径30mmの金属棒に軸平行の状態で接触させ、ロールの芯金の両端に各々500gの荷重をかけて(総荷重1kg)、金属棒に押し当て、50℃×95%RH環境下に1週間放置した。放置後、荷重を取り外して金属棒との接地面を目視にて観察した。このとき、接地面に各導電性ロールからのブリード成分が見られなかったものを「○」、ブリード成分が見られたものを「×」とした。
(Bread bleedability test)
Each of the produced conductive rolls was brought into contact with a metal rod having a diameter of 30 mm in an axially parallel state, a load of 500 g was applied to both ends of the core metal of the roll (total load of 1 kg), and pressed against the metal rod at 50 ° C. X Left in a 95% RH environment for 1 week. After leaving, the load was removed and the ground contact surface with the metal rod was visually observed. At this time, “◯” indicates that no bleed component from each conductive roll was found on the ground surface, and “X” indicates that the bleed component was observed.
(現像ロールとしての画像評価)
作製した各導電性ロールをCANON LBP−2510機にセットして画像出しを行なった。ハーフトーン画像にてかぶりのないものを「○」、かぶりのあるものを「×」とした。
(Evaluation of image as developing roll)
Each of the produced conductive rolls was set in a CANON LBP-2510 machine, and images were taken out. In the half-tone image, “◯” indicates that there is no fogging, and “X” indicates that the fogging is present.
表1および表2に、各導電性ロールのベース層形成用組成物の配合組成と、評価結果をまとめたものを示す。 Tables 1 and 2 summarize the composition of the composition for forming the base layer of each conductive roll and the evaluation results.
比較例1および比較例4では、ベース層形成用組成物中に、イオン導電剤を含有しているが、三級アミン基を有するラジカル重合性モノマーを含有していない。そのため、組成物を架橋させた材料の体積抵抗率が高めになっている。その結果、これをベース層材料として用いた帯電ロールによる耐久後の画像、および、これをベース層材料として用いた現像ロールによる画像が悪化している。 In Comparative Example 1 and Comparative Example 4, the base layer forming composition contains an ionic conductive agent, but does not contain a radically polymerizable monomer having a tertiary amine group. For this reason, the volume resistivity of the material obtained by crosslinking the composition is increased. As a result, the image after durability by the charging roll using this as the base layer material and the image by the developing roll using this as the base layer material are deteriorated.
比較例2では、ベース層形成用組成物中に、イオン導電剤を含有していない。そのため、組成物を架橋させた材料の体積抵抗率が高くなっている。その結果、これをベース層材料として用いた帯電ロールによる耐久後の画像、および、これをベース層材料として用いた現像ロールによる画像が悪化している。 In Comparative Example 2, the base layer forming composition does not contain an ionic conductive agent. Therefore, the volume resistivity of the material obtained by crosslinking the composition is high. As a result, the image after durability by the charging roll using this as the base layer material and the image by the developing roll using this as the base layer material are deteriorated.
比較例3では、ベース層形成用組成物中に、三級アミン基を有するラジカル重合性モノマーを含有していない。また、比較例1よりもイオン導電剤を多く含有している。その結果、組成物を架橋させた材料の体積抵抗率は低いものの、イオン導電剤がブルームした。 In Comparative Example 3, the base layer forming composition does not contain a radical polymerizable monomer having a tertiary amine group. Further, it contains more ionic conductive agent than Comparative Example 1. As a result, although the volume resistivity of the material obtained by crosslinking the composition was low, the ionic conductive agent bloomed.
これらに対し実施例では、ベース層形成用組成物中に、イオン導電剤と、三級アミン基を有するラジカル重合性モノマーを含有している。そのため、組成物を架橋させた材料は低抵抗であり、これをベース層材料として用いた帯電ロールによる耐久後の画像、および、これをベース層材料として用いた現像ロールによる画像は、ともに良好であった。また、組成物を架橋させた材料からはイオン導電剤のブルームが確認されず、ブルーム性も良好であった。 In contrast, in the examples, the base layer forming composition contains an ion conductive agent and a radical polymerizable monomer having a tertiary amine group. Therefore, the material obtained by cross-linking the composition has low resistance, and both the image after durability by the charging roll using this as the base layer material and the image by the developing roll using this as the base layer material are both good. there were. Moreover, the bloom of the ion conductive agent was not confirmed from the material which bridge | crosslinked the composition, and the bloom property was also favorable.
特に、実施例1〜3と比較例1とを比較すれば、イオン導電剤の添加量が同じでも、三級アミン基を有するラジカル重合性モノマーを含有させることにより電気抵抗を下げることができることが確認できた。また、実施例10と比較例4とを比較しても、同様に、三級アミン基を有するラジカル重合性モノマーを含有させることにより電気抵抗を下げることができることが分かる。 In particular, when Examples 1 to 3 are compared with Comparative Example 1, even when the amount of the ionic conductive agent added is the same, the electrical resistance can be lowered by containing a radical polymerizable monomer having a tertiary amine group. It could be confirmed. Moreover, even if Example 10 and Comparative Example 4 are compared, it turns out that an electrical resistance can be similarly lowered | hung by containing the radically polymerizable monomer which has a tertiary amine group.
したがって、実施例に係る導電性組成物を用いれば、低抵抗で、イオン導電剤のブルームが抑制された電子写真機器用導電性部材を形成することができる。 Therefore, when the conductive composition according to the example is used, a conductive member for electrophotographic equipment with low resistance and suppressed bloom of the ionic conductive agent can be formed.
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described in detail, this invention is not limited to the said Example at all, A various change is possible in the range which does not deviate from the summary of this invention.
10 電子写真機器用導電性ロール
12 軸体
14 ベース層
16 表層
18 中間層
DESCRIPTION OF
Claims (10)
三級アミン基を有するラジカル重合性モノマーと、
ラジカル重合開始剤と、
イオン導電剤とを含有することを特徴とする電子写真機器用導電性組成物。 Rubber polymer,
A radically polymerizable monomer having a tertiary amine group;
A radical polymerization initiator;
An electroconductive composition for electrophotographic equipment comprising an ionic conductive agent.
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