JP4840560B2 - Conductive roller and method for improving adhesion between silicone rubber elastic layer and surface layer thereof - Google Patents
Conductive roller and method for improving adhesion between silicone rubber elastic layer and surface layer thereof Download PDFInfo
- Publication number
- JP4840560B2 JP4840560B2 JP2005187597A JP2005187597A JP4840560B2 JP 4840560 B2 JP4840560 B2 JP 4840560B2 JP 2005187597 A JP2005187597 A JP 2005187597A JP 2005187597 A JP2005187597 A JP 2005187597A JP 4840560 B2 JP4840560 B2 JP 4840560B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- silicone rubber
- seconds
- group
- conductive
- conductive roller
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
本発明は、導電性の芯金、該芯金の周囲に設けられたシリコーンゴム弾性層、更にその周囲に樹脂からなる表層を設けた体積抵抗率が10kΩ・m以下の導電性ローラであって、ローラとしての耐久性、特に表層である樹脂層との接着耐久性に優れる導電性ローラ及び該導電性ローラにおけるシリコーンゴム弾性層と表層との接着性を向上する方法に関する。 The present invention relates to a conductive roller having a volume resistivity of 10 kΩ · m or less provided with a conductive metal core, a silicone rubber elastic layer provided around the metal core, and a surface layer made of resin around the metal core. The present invention relates to a conductive roller excellent in durability as a roller, in particular, adhesion durability with a resin layer as a surface layer, and a method for improving adhesion between a silicone rubber elastic layer and a surface layer in the conductive roller .
従来、芯金の周囲に導電性の弾性層を被覆した導電性ローラは、複写機やプリンター用に広く使用されている。特に弾性層として、電気絶縁性を示すゴム状物質に導電性材料を配合した導電性ゴムは種々知られており、例えば導電性材料としてカーボンブラック等を配合し、電気抵抗率を10-3〜10-1Ω・mの範囲にした導電性ゴムが広い分野で応用されている。 Conventionally, a conductive roller in which a conductive elastic layer is coated around a metal core has been widely used for copying machines and printers. Particularly elastic layer, electrically insulating conductive rubber blended with conductive material in a rubber-like substance exhibiting are various known, blended and carbon black, for example, as a conductive material, an electrical resistivity of 10 -3 to Conductive rubber having a range of 10 −1 Ω · m is applied in a wide range of fields.
一方、電気絶縁性ゴム状物質の一つであるシリコーンゴムは、耐熱性、耐寒性、耐候性に優れ、電気絶縁性ゴムとして多く利用されているが、他のゴム状物質と同様に導電性材料を添加することで、導電性ゴムとしても実用化されている。 On the other hand, silicone rubber, which is one of the electrically insulating rubbery substances, is excellent in heat resistance, cold resistance and weather resistance, and is widely used as an electrically insulating rubber, but it is conductive like other rubbery substances. It is also put into practical use as a conductive rubber by adding materials.
この場合、導電性シリコーンゴム組成物に添加する導電性材料としては、例えばカーボンブラックやグラファイト、銀,ニッケル,銅等の各種金属粉、各種非導電性粉体や短繊維表面を銀等の金属で処理したもの、炭素繊維,金属繊維などを混合したものが、ゴムがもつ特異な特性を損なうことなく、その導電性材料の種類及び充填量によりシリコーンゴムの電気抵抗率を10kΩ・m以下まで低下させ得ることから頻繁に使用されている。 In this case, examples of the conductive material added to the conductive silicone rubber composition include various metal powders such as carbon black, graphite, silver, nickel, and copper, various non-conductive powders, and short fiber surfaces with a metal such as silver. What is treated with, mixed with carbon fiber, metal fiber, etc., without impairing the unique properties of rubber, the electrical resistivity of silicone rubber up to 10kΩ · m or less depending on the type and filling amount of the conductive material It is frequently used because it can be lowered.
特に、液状付加硬化タイプのシリコーンゴム組成物は、成形性に優れることや、短時間での硬化が可能であることからロール材として広く使用されている。しかしながら、シリコーンゴムは、架橋に加わらないオリゴマー成分が微量存在し、これが感光体を汚染したり、トナーを凝集させたりしてしまうため、表層として樹脂層が必要である。ところが、シリコーンゴムは、離型性に優れるため、硬化したゴムに樹脂を接着させるのは困難である。また、液状付加硬化型シリコーンゴム組成物は、成形性に優れるが、粘度が低すぎると成形機からの漏れが生じてしまったり、高すぎるとロール内の電気抵抗のバラツキが大きくなってしまうなどの問題が生じてしまう。更に、シリコーンゴム硬化物としての強度が不十分な場合、ロールとして電子写真装置に組み込んだ時に耐久性に劣るため、ゴム破壊が生じてしまう。これを改良するために、ヒュームドシリカや沈降性シリカを加えると圧縮永久歪が悪くなってしまうばかりか、経時で抵抗が変化してしまうという大きな問題が生じてしまう。 In particular, a liquid addition-curing type silicone rubber composition is widely used as a roll material because it is excellent in moldability and can be cured in a short time. However, silicone rubber contains a trace amount of oligomer components that do not participate in crosslinking, which contaminates the photoreceptor or aggregates the toner, and therefore requires a resin layer as a surface layer. However, since silicone rubber is excellent in releasability, it is difficult to bond a resin to the cured rubber. In addition, the liquid addition curable silicone rubber composition is excellent in moldability, but if the viscosity is too low, leakage from the molding machine may occur, or if it is too high, variation in electrical resistance in the roll will increase. Problem arises. Furthermore, when the strength as a cured silicone rubber is insufficient, the durability is inferior when the roll is incorporated into an electrophotographic apparatus as a roll, and rubber breakage occurs. In order to improve this, when fumed silica or precipitated silica is added, not only the compression set is deteriorated, but also a great problem occurs that the resistance changes with time.
このような問題に対する対策として、特開2005−82617号公報(特許文献1)では、特定の粒子径及びかさ密度をもつ無機質充填剤を配合することにより、圧縮永久歪が小さく安定した体積抵抗率が得られることが示されているが、表層との接着性については全く記述がなく、重要なポイントとなるゴム組成物の硬化性についても全く触れられていない。特開2003−321610号公報(特許文献2)においては、特定のシリコーンポリマーにカーボンブラックを添加することで、低硬度で低圧縮永久歪の導電性ゴムが得られることが開示されているが、表層についての具体的な記述がなく、従って表層との接着性については、示唆さえもされていない。また、特開2004−37665号公報(特許文献3)には、100℃での液状ゴムの硬化性が記載されているが、これは安定な抵抗を得るためと記載されており、表層との接着性については全く触れられていない。更に、100℃では実際の硬化温度として低すぎる。 As a countermeasure against such a problem, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-82617 (Patent Document 1) discloses a stable volume resistivity with a small compression set by blending an inorganic filler having a specific particle diameter and bulk density. However, there is no description on the adhesion to the surface layer, and no mention is made of the curability of the rubber composition, which is an important point. In JP-A-2003-321610 (Patent Document 2), it is disclosed that a conductive rubber having low hardness and low compression set can be obtained by adding carbon black to a specific silicone polymer. There is no specific description about the surface layer, and therefore no suggestion has been made about the adhesion to the surface layer. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-37665 (Patent Document 3) describes the curability of liquid rubber at 100 ° C., which is described for obtaining stable resistance. There is no mention of adhesiveness. Furthermore, at 100 ° C., the actual curing temperature is too low.
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、表層である樹脂との接着性に優れ、圧縮永久歪が小さく、更に耐久性にも優れる導電性ローラ、特に複写機やプリンターなどの電子写真画像形成装置における帯電ローラ、現像ローラ、トナー搬送ローラ、転写ローラ、クリーニングローラとして好適に用いられる導電性ローラ及び該導電性ローラにおけるシリコーンゴム弾性層と表層との接着性を向上する方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and is an electrophotographic image of a conductive roller, particularly a copying machine or a printer, which has excellent adhesion to a surface layer resin, low compression set, and excellent durability. To provide a conductive roller suitably used as a charging roller, a developing roller, a toner conveying roller, a transfer roller, and a cleaning roller in a forming apparatus, and a method for improving the adhesion between a silicone rubber elastic layer and a surface layer in the conductive roller. With the goal.
本発明者は、上記目的を達成するため鋭意検討を重ねた結果、導電性の芯金、該芯金の周囲に設けられたシリコーンゴム弾性層、更にその周囲に樹脂からなる表層を設けた導電性ローラにおいて、上記シリコーンゴム弾性層として、120℃における10%硬化時間をT10(秒)、90%硬化時間をT90(秒)とした時、30秒≦T10≦120秒で、かつ、20秒≦T90−T10≦120秒である硬化性シリコーンゴム組成物を硬化させたものを使用した場合、表層の樹脂層との接着に優れ、しかも圧縮永久歪が小さく、耐久性にも優れたものであることを知見し、本発明をなすに至った。
従って、本発明は下記導電性ローラ及び該導電性ローラにおけるシリコーンゴム弾性層と表層との接着性を向上する方法を提供する。
請求項1:
導電性の芯金、該芯金の周囲に設けられたシリコーンゴム弾性層、更にその周囲に樹脂からなる表層を設けた導電性ローラであって、上記シリコーンゴム弾性層が、
(A)一分子中に少なくとも2個の珪素原子と結合するアルケニル基を含有するアルケニル基含有量が1.0×10 -6 mol/g〜5.0×10 -3 mol/gであり、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ分析におけるポリスチレン換算の重量平均重合度が100〜1,000である室温(25℃)で液状のオルガノポリシロキサンであり、かつ、該オルガノポリシロキサンの0.5〜20質量%が一分子中に4〜50個の珪素原子と結合するビニル基を含有し、ビニル基含有量が3.0×10 -4 mol/g〜1.4×10 -2 mol/gである重合度4〜600のオルガノポリシロキサン 100質量部、
(B)一分子中に少なくとも2個の珪素原子と結合する水素原子(Si−H基)を含有し、Si−H基含有量が0.001〜0.017mol/gであるオルガノハイドロジェンポリシロキサン 0.1〜30質量部、
(但し、(A)成分中のアルケニル基に対する(B)成分中のSi−H基
のモル比が0.3〜5.0となる量)
(C)無機質充填剤 0.5〜50質量部、
(D)比表面積が30〜120m 2 /g、沃素吸着量が30〜120mg/g、DBP吸油量が100〜200ml/100gである導電性カーボンブラックから選ばれる導電性付与材料 硬化物の体積抵抗を10kΩ・m以下とする量、
(E)付加反応触媒 触媒量、
(F)組成物の120℃における10%硬化時間をT10(秒)、90%硬化時間をT90(秒)とした時、T10,T90をそれぞれ、30秒≦T10≦120秒、20秒≦T90−T10≦120秒とする量の付加反応制御剤
を必須成分とする、25℃における粘度が10〜100Pa・sの硬化性シリコーンゴム組成物を硬化させたものであり、該シリコーンゴム組成物を150℃で5分プレス硬化し、200℃で4時間ポストキュアした際の体積抵抗率が0.1Ω・m〜10kΩ・mであり、デュロメータタイプAによる硬度が20〜60であることを特徴とする導電性ローラ。
請求項2:
(F)成分の配合量が、組成物の120℃におけるT10を58秒≦T10≦70秒とする量である請求項1記載の導電性ローラ。
請求項3:
(F)成分の配合量が、組成物の120℃におけるT90を30秒≦T90−T10≦90秒とする量である請求項1又は2記載の導電性ローラ。
請求項4:
導電性カーボンブラックが、アセチレンブラックであることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項記載の導電性ローラ。
請求項5:
シリコーンゴム層の引張り強度が2.0MPa以上であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項記載の導電性ローラ。
請求項6:
シリコーンゴム層の180℃×22時間(25%)での圧縮永久歪が10%以下であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項記載の導電性ローラ。
請求項7:
表層を形成する樹脂が、ウレタン結合及び/又はアミド結合を含有する樹脂であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項記載の導電性ローラ。
請求項8:
導電性ローラが、現像ロール、帯電ロール及び転写ロールから選ばれるものである請求項1〜7のいずれか1項記載の導電性ローラ。
請求項9:
導電性の芯金、該芯金の周囲に設けられたシリコーンゴム弾性層、更にその周囲に樹脂からなる表層を設けた導電性ローラにおける上記シリコーンゴム弾性層と表層との接着性を向上させる方法であって、請求項1〜4のいずれか1項記載のシリコーンゴム組成物の層を上記芯金上に成形し、これを120〜300℃の温度で1分〜3時間で硬化させてシリコーンゴム弾性層を形成し、その周囲に樹脂からなる表層を形成することを特徴とする上記シリコーンゴム弾性層と表層との接着性向上方法。
請求項10:
シリコーンゴム組成物が、注入成形、射出成形、コーティングのいずれかの方法によって成形されるものである請求項9記載の方法。
請求項11:
更に、120〜250℃で30分〜70時間のポストキュアを行うものである請求項9又は10記載の方法。
請求項12:
表層を形成する樹脂が、ウレタン結合及び/又はアミド結合を含有する樹脂である請求項9〜11のいずれか1項記載の方法。
As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventor has found that a conductive metal core, a silicone rubber elastic layer provided around the metal core, and a conductive layer provided with a resin surface around the metal core. When the 10% curing time at 120 ° C. is T10 (seconds) and the 90% curing time is T90 (seconds), the above-mentioned silicone rubber elastic layer is 30 seconds ≦ T10 ≦ 120 seconds and 20 seconds. ≦ T90−T10 ≦ 120 seconds when cured curable silicone rubber composition is used, it is excellent in adhesion to the resin layer of the surface layer, and has a small compression set and excellent durability. As a result, the present invention has been made.
Accordingly, the present invention provides the following conductive roller and a method for improving the adhesion between the silicone rubber elastic layer and the surface layer of the conductive roller.
Claim 1:
A conductive roller having a conductive metal core, a silicone rubber elastic layer provided around the metal core, and a surface layer made of resin around the metal core, wherein the silicone rubber elastic layer comprises:
(A) The alkenyl group content containing an alkenyl group bonded to at least two silicon atoms in one molecule is 1.0 × 10 −6 mol / g to 5.0 × 10 −3 mol / g, It is an organopolysiloxane which is liquid at room temperature (25 ° C.) having a polystyrene-equivalent weight average degree of polymerization of 100 to 1,000 in gel permeation chromatography analysis , and 0.5 to 20% by mass of the organopolysiloxane is containing vinyl group bonded to 4-50 silicon atoms in a molecule, Ru vinyl group content of 3.0 × 10 -4 mol / g~1.4 × 10 -2 mol / g der polymerization 100 parts by mass of an organopolysiloxane having a degree of 4 to 600,
(B) containing hydrogen atoms bonded to at least two silicon atoms (Si-H groups) in a molecule, Si-H group content of Ru 0.001~0.017mol / g Der organohydrogen 0.1 to 30 parts by mass of polysiloxane,
(However, the Si-H group in the component (B) relative to the alkenyl group in the component (A)
Of the molar ratio of 0.3 to 5.0)
(C) 0.5-50 parts by mass of an inorganic filler,
(D) Conductivity-imparting material selected from conductive carbon black having a specific surface area of 30 to 120 m 2 / g, iodine adsorption of 30 to 120 mg / g, and DBP oil absorption of 100 to 200 ml / 100 g Volume resistance of cured product In an amount of 10 kΩ · m or less,
(E) addition reaction catalyst catalyst amount,
(F) When the 10% curing time at 120 ° C. of the composition is T10 (seconds) and the 90% curing time is T90 (seconds), T10 and T90 are 30 seconds ≦ T10 ≦ 120 seconds and 20 seconds ≦ T90, respectively. -T10 as an essential component an addition reaction control agent in an amount to ≦ 120 seconds state, and are not viscosity curing the curable silicone rubber composition of 10-100 Pa · s at 25 ° C., the silicone rubber composition was 5 minutes press cured at 0.99 ° C., the volume resistivity when the 4 hours post-cured at 200 ° C. is the 0.1Ω · m~10kΩ · m, 20-60 der Rukoto hardness by durometer type a Characteristic conductive roller.
Claim 2 :
(F) the amount of component is an amount to T10 of 58 seconds ≦ T10 ≦ 70 seconds at 120 ° C. of the composition according to claim 1 conductive roller according.
Claim 3 :
The conductive roller according to claim 1 or 2 , wherein the blending amount of the component (F) is such that T90 at 120 ° C of the composition is 30 seconds ≤ T90-T10 ≤ 90 seconds.
Claim 4 :
Conductive carbon black, conductive roller of any one of claims 1 to 3, wherein the acetylene black.
Claim 5 :
Conductive roller of any one of claims 1-4, wherein the tensile strength of the silicone rubber layer is not less than 2.0 MPa.
Claim 6 :
The conductive roller according to any one of claims 1 to 5 , wherein the compression set of the silicone rubber layer at 180 ° C for 22 hours (25%) is 10% or less.
Claim 7 :
The conductive roller according to any one of claims 1 to 6 , wherein the resin forming the surface layer is a resin containing a urethane bond and / or an amide bond.
Claim 8 :
Conductive roller, developing roller, charging roller and the conductive roller of any one of claims 1 to 7 are those selected from the transfer roll.
Claim 9 :
Method for improving the adhesion between the silicone rubber elastic layer and the surface layer in a conductive roller having a conductive metal core, a silicone rubber elastic layer provided around the metal core, and a surface layer made of resin around the metal core A silicone rubber composition layer according to any one of claims 1 to 4 is formed on the core metal and cured at a temperature of 120 to 300 ° C for 1 minute to 3 hours. A method for improving adhesion between the silicone rubber elastic layer and the surface layer, wherein a rubber elastic layer is formed and a surface layer made of a resin is formed around the rubber elastic layer.
Claim 10 :
The method according to claim 9 , wherein the silicone rubber composition is molded by any one of injection molding, injection molding, and coating.
Claim 11 :
Furthermore, the method of Claim 9 or 10 which performs the postcure for 30 minutes-70 hours at 120-250 degreeC.
Claim 12 :
The method according to any one of claims 9 to 11 , wherein the resin forming the surface layer is a resin containing a urethane bond and / or an amide bond.
本発明の導電性ローラは、表層の樹脂との接着耐久性に優れ、かつ圧縮永久歪が小さいものである。 The conductive roller of the present invention is excellent in durability for adhesion to the surface layer resin and has a small compression set.
本発明の導電性ローラは、導電性の芯金、該芯金の周囲に設けられたシリコーンゴム弾性層、更にその周囲に樹脂からなる表層を設けた導電性ローラであって、上記シリコーンゴム弾性層が、120℃における10%硬化時間をT10(秒)、90%硬化時間をT90(秒)とした時、30秒≦T10≦120秒で、かつ、20秒≦T90−T10≦120秒である硬化性シリコーンゴム組成物を硬化させたものである。 The conductive roller of the present invention is a conductive roller provided with a conductive metal core, a silicone rubber elastic layer provided around the metal core, and a surface layer made of resin around the metal core. When the layer has a 10% curing time at 120 ° C. of T10 (seconds) and a 90% curing time of T90 (seconds), 30 seconds ≦ T10 ≦ 120 seconds and 20 seconds ≦ T90−T10 ≦ 120 seconds. A curable silicone rubber composition is cured.
この場合、この硬化性シリコーンゴム組成物としては、付加硬化型シリコーンゴム組成物、特に25℃での粘度が10〜100Pa・sの液状付加硬化型シリコーンゴム組成物であり、シリコーンゴム弾性層はこのシリコーンゴム組成物の硬化物であることが好ましい。なお、本発明において、粘度は回転粘度計による測定値である。 In this case, the curable silicone rubber composition is an addition-curable silicone rubber composition, particularly a liquid addition-curable silicone rubber composition having a viscosity of 10 to 100 Pa · s at 25 ° C. A cured product of the silicone rubber composition is preferred. In the present invention, the viscosity is a value measured with a rotational viscometer.
このようなシリコーンゴム層としては、
(A)一分子中に少なくとも2個の珪素原子と結合するアルケニル基を含有するオルガノポリシロキサン 100質量部、
(B)一分子中に少なくとも2個の珪素原子と結合する水素原子を含有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン 0.1〜30質量部、
(C)無機質充填剤 0.5〜50質量部、
(D)導電性付与材料 硬化物の体積抵抗を10kΩ・m以下とする量、
(E)付加反応触媒 触媒量
を必須成分とするシリコーンゴム組成物を硬化させたものであることが好適である。
As such a silicone rubber layer,
(A) 100 parts by mass of an organopolysiloxane containing an alkenyl group bonded to at least two silicon atoms in one molecule;
(B) 0.1-30 parts by mass of an organohydrogenpolysiloxane containing hydrogen atoms bonded to at least two silicon atoms in one molecule;
(C) 0.5-50 parts by mass of an inorganic filler,
(D) Conductivity-imparting material An amount that makes the volume resistance of the cured product 10 kΩ · m or less,
(E) Addition reaction catalyst It is preferable that the silicone rubber composition having a catalytic amount as an essential component is cured.
ここで、(A)成分の一分子中に少なくとも2個の珪素原子と結合するアルケニル基を含有するオルガノポリシロキサンは、本組成物の主剤(ベースポリマー)であり、このアルケニル基含有オルガノポリシロキサンとしては、下記平均組成式(1)で示されるものを用いることができる。 Here, the organopolysiloxane containing an alkenyl group bonded to at least two silicon atoms in one molecule of component (A) is the main component (base polymer) of the present composition, and this alkenyl group-containing organopolysiloxane. As for, what is shown by the following average compositional formula (1) can be used.
R1 aSiO(4-a)/2 (1)
上記式(1)中、R1は互いに同一又は異種の炭素数1〜10、好ましくは1〜8の非置換又は置換の一価炭化水素基であり、aは1.5〜2.8、好ましくは1.8〜2.5、より好ましくは1.95〜2.02の範囲の正数である。ここで、上記R1で示される珪素原子に結合した非置換又は置換の一価炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等のアルキル基、フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基等のアリール基、ベンジル基、フェニルエチル基、フェニルプロピル基等のアラルキル基、ビニル基、アリル基、プロペニル基、イソプロペニル基、ブテニル基、ヘキセニル基、シクロヘキセニル基、オクテニル基等のアルケニル基等や、これらの基の水素原子の一部又は全部をフッ素、臭素、塩素等のハロゲン原子、シアノ基等で置換したもの、例えばクロロメチル基、クロロプロピル基、ブロモエチル基、トリフルオロプロピル基、シアノエチル基等が挙げられるが、アルケニル基を除く全R1基のうち90モル%以上(90〜100モル%)、特に95モル%以上(95〜100モル%)がメチル基であることが好ましい。また、R1のうち少なくとも2個(通常、2〜50個、特に2〜30個)はアルケニル基(炭素数2〜8のものが好ましく、更に好ましくは2〜6であり、特に好ましくはビニル基である。)であることが必要である。
R 1 a SiO (4-a) / 2 (1)
In the above formula (1), R 1 is an unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, preferably 1 to 8 carbon atoms, which are the same or different from each other, and a is 1.5 to 2.8, The positive number is preferably 1.8 to 2.5, more preferably 1.95 to 2.02. Here, as the unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group bonded to the silicon atom represented by R 1 , a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, a tert-butyl group, Pentyl group, neopentyl group, hexyl group, cyclohexyl group, octyl group, nonyl group, alkyl group such as decyl group, aryl group such as phenyl group, tolyl group, xylyl group, naphthyl group, benzyl group, phenylethyl group, phenylpropyl An aralkyl group such as a group, a vinyl group, an allyl group, a propenyl group, an isopropenyl group, a butenyl group, a hexenyl group, a cyclohexenyl group, an alkenyl group such as an octenyl group, etc., or a part or all of the hydrogen atoms of these groups Substituted by halogen atoms such as fluorine, bromine and chlorine, cyano groups, etc., such as chloromethyl group, chloro Propyl group, bromoethyl group, trifluoropropyl group, but cyanoethyl group and the like, 90 mol% or more of all R 1 groups, except for alkenyl groups (90 to 100 mole%), particularly 95 mol% or more (95 to 100 Mol%) is preferably a methyl group. In addition, at least two of R 1 (usually 2 to 50, particularly 2 to 30) are alkenyl groups (preferably those having 2 to 8 carbon atoms, more preferably 2 to 6 and particularly preferably vinyl. Group).
なお、上記式(1)において、アルケニル基の含有量は、オルガノポリシロキサン中1.0×10-6mol/g〜5.0×10-3mol/g、特に5.0×10-6mol/g〜1.0×10-3mol/gとすることが好ましい。アルケニル基の量が1.0×10-6mol/gより少ないと架橋が不十分でゲル状になってしまう場合があり、また5.0×10-3mol/gより多いと圧縮永久歪が悪くなってしまう場合があるだけでなく、脆いゴムとなってしまうおそれがある。このアルケニル基は、分子鎖末端の珪素原子に結合していても、分子鎖途中の珪素原子に結合していても、両者に結合していてもよい。 In the above formula (1), the alkenyl group content in the organopolysiloxane is 1.0 × 10 −6 mol / g to 5.0 × 10 −3 mol / g, particularly 5.0 × 10 −6. It is preferable to set it as mol / g-1.0 * 10 < -3 > mol / g. If the amount of the alkenyl group is less than 1.0 × 10 −6 mol / g, crosslinking may be insufficient and gelation may occur, and if it exceeds 5.0 × 10 −3 mol / g, compression set Not only may worsen, but also may become brittle rubber. This alkenyl group may be bonded to a silicon atom at the end of the molecular chain, may be bonded to a silicon atom in the middle of the molecular chain, or may be bonded to both.
このオルガノポリシロキサンの構造は、基本的には主鎖がジオルガノシロキサン単位の繰り返しからなり、分子鎖両末端がトリオルガノシロキシ基で封鎖された直鎖状構造を有するものであるが、部分的には分岐状の構造、環状構造などであってもよい。重合度については、室温(25℃)で液状(例えば、25℃での粘度が100〜1,000,000mPa・s、好ましくは200〜100,000mPa・s程度)であればよいが、平均重合度(例えば、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィ)分析におけるポリスチレン換算の重量平均重合度など、以下同様。)が100〜1,000、特に100〜800であることが好ましく、更に好ましくは150〜600である。100未満ではゴム弾性が不十分となる場合があり1,000を超える量(例えば、いわゆる生ゴム状のオルガノポリシロキサン)では圧縮永久歪が悪くなってしまう場合がある。 The structure of this organopolysiloxane is basically a linear structure in which the main chain is composed of repeating diorganosiloxane units and both ends of the molecular chain are blocked with triorganosiloxy groups. May have a branched structure, a ring structure, or the like. The degree of polymerization may be liquid at room temperature (25 ° C.) (for example, the viscosity at 25 ° C. is about 100 to 1,000,000 mPa · s, preferably about 200 to 100,000 mPa · s). The degree (for example, the weight-average polymerization degree in terms of polystyrene in GPC (gel permeation chromatography) analysis, etc., the same shall apply hereinafter) is preferably 100 to 1,000, particularly preferably 100 to 800, and more preferably 150 to 600. is there. If it is less than 100, rubber elasticity may be insufficient, and if it exceeds 1,000 (for example, so-called raw rubber-like organopolysiloxane), compression set may be deteriorated.
本発明において、これら少なくとも2個のアルケニル基をもつ(A)成分のオルガノポリシロキサンのうち、0.3〜20質量%、好ましくは0.5〜15質量%が、一分子中に少なくとも4個(通常、4〜50個)、好ましくは5個以上(例えば、5〜30個)の珪素原子と結合するビニル基をもつオルガノポリシロキサンであるとよい。 In the present invention, among the organopolysiloxane of component (A) having at least two alkenyl groups, 0.3 to 20% by mass, preferably 0.5 to 15% by mass is at least 4 in one molecule. (Normally 4 to 50), preferably 5 or more (for example, 5 to 30) organopolysiloxane having a vinyl group bonded to silicon atoms.
このようなオルガノポリシロキサンとしては、下記平均組成式(2)で示されるものを用いることができる。 As such an organopolysiloxane, those represented by the following average composition formula (2) can be used.
R2 bSiO(4-b)/2 (2)
上記式(2)中、R2は互いに同一又は異種の炭素数1〜10、好ましくは1〜8の非置換又は置換の一価炭化水素基であり、aは1.5〜2.8、好ましくは1.8〜2.5、より好ましくは1.95〜2.02の範囲の正数である。ここで、ビニル基を除く上記R2で示される珪素原子に結合した非置換又は置換の一価炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等のアルキル基、フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基等のアリール基、ベンジル基、フェニルエチル基、フェニルプロピル基等のアラルキル基、これらの基の水素原子の一部又は全部をフッ素、臭素、塩素等のハロゲン原子、シアノ基等で置換したもの、例えばクロロメチル基、クロロプロピル基、ブロモエチル基、トリフルオロプロピル基、シアノエチル基等が挙げられるが、ビニル基を除く全R2基のうち90モル%以上(90〜100モル%)、特に95モル%以上(95〜100モル%)がメチル基であることが好ましい。また、R2のうち少なくとも4個(通常、4〜50個)、好ましくは5個以上(例えば、5〜30個)がビニル基であることが必要である。4個未満では、表層との接着性が十分に得られない場合がある。
R 2 b SiO (4-b) / 2 (2)
In the formula (2), R 2 is 1 to 10 carbon atoms the same or different from each other, preferably unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group of 1 to 8, a is 1.5 to 2.8, The positive number is preferably 1.8 to 2.5, more preferably 1.95 to 2.02. Here, the unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group bonded to the silicon atom represented by R 2 excluding the vinyl group includes a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, a tert group, -Alkyl groups such as butyl group, pentyl group, neopentyl group, hexyl group, cyclohexyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, aryl group such as phenyl group, tolyl group, xylyl group, naphthyl group, benzyl group, phenylethyl Groups, aralkyl groups such as phenylpropyl groups, etc., in which some or all of the hydrogen atoms of these groups are substituted with halogen atoms such as fluorine, bromine, chlorine, cyano groups, etc., such as chloromethyl group, chloropropyl group, bromoethyl Group, trifluoropropyl group, cyanoethyl group, etc., but 90 mol% of all R 2 groups excluding vinyl group The above (90 to 100 mol%), particularly 95 mol% or more (95 to 100 mol%) is preferably a methyl group. Further, at least 4 (usually 4 to 50), preferably 5 or more (for example, 5 to 30) of R 2 are required to be vinyl groups. If it is less than 4, sufficient adhesion to the surface layer may not be obtained.
なお、上記式(2)において、ビニル基の含有量は、オルガノポリシロキサン中3.0×10-4mol/g〜1.4×10-2mol/g、特に5.0×10-4mol/g〜5.0×10-3mol/gとすることが好ましい。ビニル基の量が3.0×10-4mol/gより少ないと表層との接着が不十分になってしまう場合がある。このビニル基は、分子鎖末端の珪素原子及び分子鎖途中の珪素原子に結合していても、分子鎖途中の珪素原子のみに結合していてもよい。 In the above formula (2), the vinyl group content in the organopolysiloxane is 3.0 × 10 −4 mol / g to 1.4 × 10 −2 mol / g, particularly 5.0 × 10 −4. It is preferable to set it as mol / g-5.0 * 10 < -3 > mol / g. If the amount of the vinyl group is less than 3.0 × 10 −4 mol / g, adhesion to the surface layer may be insufficient. The vinyl group may be bonded to a silicon atom at the end of the molecular chain and a silicon atom in the middle of the molecular chain, or may be bonded only to a silicon atom in the middle of the molecular chain.
このオルガノポリシロキサンの構造は、基本的には主鎖がジオルガノシロキサン単位の繰り返しからなり、分子鎖両末端がトリオルガノシロキシ基で封鎖された直鎖状構造を有するものであるが、部分的には分岐状の構造、あるいは環状構造などであってもよい。重合度については、4〜600、好ましくは10〜500、より好ましくは20〜300である。4未満では、ビニル基を4個以上もつのが困難であり、600以上では接着性への効果が薄れてしまう。 The structure of this organopolysiloxane is basically a linear structure in which the main chain is composed of repeating diorganosiloxane units and both ends of the molecular chain are blocked with triorganosiloxy groups. May be a branched structure or a ring structure. The degree of polymerization is 4 to 600, preferably 10 to 500, and more preferably 20 to 300. If it is less than 4, it is difficult to have 4 or more vinyl groups, and if it is 600 or more, the effect on adhesiveness is reduced.
(B)成分は、一分子中に珪素原子と結合する水素原子(Si−H基)を少なくとも2個、好ましくは3個以上有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンであり、分子中のSi−H基が前記(A)成分中の珪素原子に結合したアルケニル基とヒドロシリル付加反応により架橋し、組成物を硬化させるための硬化剤(架橋剤)として作用するものである。この(B)成分のオルガノハイドロジェンポリシロキサンは、下記平均組成式(3)で示され、一分子中に少なくとも2個(通常、2〜300個)、好ましくは3個以上(例えば、3〜200個)、より好ましくは3〜100個の珪素原子結合水素原子を有するものが好適に用いられる。
R3 cHdSiO(4-c-d)/2 (3)
(式中、R3は炭素数1〜10の置換又は非置換の一価炭化水素基である。また、cは0.7〜2.1、dは0.001〜1.0で、かつc+dは0.8〜3.0を満足する正数である。)
The component (B) is an organohydrogenpolysiloxane having at least 2, preferably 3 or more hydrogen atoms (Si-H groups) bonded to silicon atoms in one molecule, and the Si-H groups in the molecule are The alkenyl group bonded to the silicon atom in the component (A) is crosslinked by a hydrosilyl addition reaction, and acts as a curing agent (crosslinking agent) for curing the composition. The organohydrogenpolysiloxane of the component (B) is represented by the following average composition formula (3), and is at least 2 (usually 2 to 300), preferably 3 or more (for example, 3 to 3) in one molecule. 200), more preferably those having 3 to 100 silicon-bonded hydrogen atoms are preferably used.
R 3 c H d SiO (4-cd) / 2 (3)
(Wherein R 3 is a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, c is 0.7 to 2.1, d is 0.001 to 1.0, and c + d is a positive number satisfying 0.8 to 3.0.)
ここで、R3の一価炭化水素基としては、R1で例示したものと同様のものを挙げることができるが、脂肪族不飽和基を有しないものが好ましい。また、cは好ましくは0.8〜2.0、dは好ましくは0.01〜1.0、c+dは好ましくは1.0〜2.5を満足する正数であり、このオルガノハイドロジェンポリシロキサンの分子構造は、直鎖状、環状、分岐状、三次元網目状のいずれの構造であってもよい。この場合、一分子中の珪素原子の数(又は重合度)は2〜300個、特に4〜150個程度の室温(25℃)で液状のものが好適に用いられる。 Here, examples of the monovalent hydrocarbon group for R 3 include the same groups as those exemplified for R 1 , but those having no aliphatic unsaturated group are preferred. Further, c is preferably a positive number satisfying 0.8 to 2.0, d is preferably 0.01 to 1.0, and c + d is preferably 1.0 to 2.5. The molecular structure of siloxane may be any of linear, cyclic, branched, and three-dimensional network structures. In this case, the number of silicon atoms in one molecule (or the degree of polymerization) is preferably 2 to 300, particularly about 4 to 150 at room temperature (25 ° C.).
この珪素原子結合水素原子(Si−H基)の含有量は、オルガノハイドロジェンポリシロキサン中0.001〜0.017mol/g、特に0.002〜0.015mol/gとすることが好ましい。珪素原子結合水素原子(Si−H基)の量が少なすぎると架橋が不十分でゲル状になってしまう場合があり、また多すぎると架橋密度が高くなりすぎて、脆いゴムになってしまうおそれがある。なお、珪素原子に結合する水素原子は、分子鎖末端、分子鎖の途中のいずれに位置していてもよく、両方に位置するものであってもよい。 The silicon atom-bonded hydrogen atom (Si—H group) content is preferably 0.001 to 0.017 mol / g, particularly 0.002 to 0.015 mol / g in the organohydrogenpolysiloxane. If the amount of silicon atom-bonded hydrogen atoms (Si—H groups) is too small, crosslinking may be insufficient and gelation may occur, and if too large, the crosslinking density becomes too high, resulting in brittle rubber. There is a fear. In addition, the hydrogen atom couple | bonded with a silicon atom may be located in any of the molecular chain terminal and the middle of a molecular chain, and may be located in both.
上記(B)成分のオルガノハイドロジェンポリシロキサンとしては、1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン、1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン、トリス(ハイドロジェンジメチルシロキシ)メチルシラン、トリス(ハイドロジェンジメチルシロキシ)フェニルシラン、メチルハイドロジェンシクロポリシロキサン、メチルハイドロジェンシロキサン・ジメチルシロキサン環状共重合体、両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンポリシロキサン、両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体、両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン、両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体、両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンシロキサン・ジフェニルシロキサン共重合体、両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンシロキサン・ジフェニルシロキサン・ジメチルシロキサン共重合体、両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンシロキサン・メチルフェニルシロキサン・ジメチルシロキサン共重合体、両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンシロキサン・ジメチルシロキサン・ジフェニルシロキサン共重合体、両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンシロキサン・ジメチルシロキサン・メチルフェニルシロキサン共重合体、(CH3)2HSiO1/2単位と(CH3)3SiO1/2単位とSiO4/2単位とからなる共重合体、(CH3)2HSiO1/2単位とSiO4/2単位とからなる共重合体、(CH3)2HSiO1/2単位とSiO4/2単位と(C6H5)SiO3/2単位とからなる共重合体などが挙げられる。 Examples of the organohydrogenpolysiloxane of the component (B) include 1,1,3,3-tetramethyldisiloxane, 1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane, tris (hydrogendimethylsiloxy) methylsilane, Tris (hydrogendimethylsiloxy) phenylsilane, methylhydrogencyclopolysiloxane, methylhydrogensiloxane / dimethylsiloxane cyclic copolymer, trimethylsiloxy group-blocked methylhydrogenpolysiloxane at both ends, trimethylsiloxy group-blocked dimethylsiloxane at both ends Methyl hydrogen siloxane copolymer, both ends dimethyl hydrogen siloxy group-capped dimethyl polysiloxane, both ends dimethyl hydrogen siloxy group capped dimethyl siloxane methyl high Rogen siloxane copolymer, trimethylsiloxy group-blocked methylhydrogensiloxane / diphenylsiloxane copolymer, trimethylsiloxy group-blocked methylhydrogensiloxane / diphenylsiloxane / dimethylsiloxane copolymer, both-end trimethylsiloxy group-blocked Methylhydrogensiloxane / methylphenylsiloxane / dimethylsiloxane copolymer, both ends dimethylhydrogensiloxy group-blocked methylhydrogensiloxane / dimethylsiloxane / diphenylsiloxane copolymer, both ends dimethylhydrogensiloxy group-blocked methylhydrogensiloxane / dimethylsiloxane-methylphenylsiloxane copolymer, (CH 3) 2 HSiO 1/2 units and (CH 3) 3 SiO 1/2 units and SiO 4/2 Position and a copolymer, (CH 3) a copolymer consisting of 2 HSiO 1/2 units and SiO 4/2 units, and (CH 3) 2 HSiO 1/2 units and SiO 4/2 units (C And a copolymer comprising 6 H 5 ) SiO 3/2 units.
このオルガノハイドロジェンポリシロキサンの配合量は、(A)成分100質量部に対して0.1〜30質量部、好ましくは0.3〜20質量部である。0.1質量部未満では硬化が不十分でゲル状になってしまい、ゴム状の弾性体硬化物を与えることができず、30質量部を超える量では硬化物の強度と耐圧縮永久歪性が著しく低下して(圧縮永久歪が大きくなって)しまう。また、上記と同様の理由で(A)成分のアルケニル基(A’)に対する珪素原子結合水素原子(B’)のモル比((B’)/(A’))が、0.3〜5.0、特に0.5〜2.5の範囲とすることが好適である。 The compounding amount of the organohydrogenpolysiloxane is 0.1 to 30 parts by mass, preferably 0.3 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component (A). If the amount is less than 0.1 parts by mass, the curing is insufficient and the gel is formed, and a rubber-like elastic cured product cannot be obtained. If the amount exceeds 30 parts by mass, the strength of the cured product and compression set resistance Is significantly reduced (compression set becomes large). For the same reason as described above, the molar ratio ((B ′) / (A ′)) of the silicon atom-bonded hydrogen atom (B ′) to the alkenyl group (A ′) of the component (A) is 0.3-5. 0.0, in particular in the range of 0.5 to 2.5.
次に、(C)成分の無機質充填剤は、組成物の強度アップや粘度・硬度の調整などの目的で使用されるものである。このようなものとしては、ヒュームドシリカ、沈降シリカ、粉砕石英、珪藻土、アルミナ、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化チタンなどシリコーンゴムの硬化反応を阻害しないものであればいかなるものでよい。これらの中で、補強性目的としてはヒュームドシリカが好適で、比表面積が50〜350m2/gのものが好ましい。配合量は(A)成分100質量部に対して10質量部以下、好ましくは0.5〜8質量部である。10質量部を超えると圧縮永久歪が高くなってしまう。粘度・硬度の調整などの目的としては、粉砕石英、珪藻土が好適で、この場合、平均粒径が0.5〜30μm、好ましくは1〜20μmである。平均粒径が0.5μmより小さいと圧縮永久歪が高くなってしまい、30μmより大きいとゴム物性の低下が著しくなってしまう。また、配合量としては、(A)成分100質量部に対して1〜50質量部、好ましくは2〜40質量部である。1質量部未満では、粘度や硬度の調整として効果がなく、50質量部を超えると、ゴム物性の低下が大きくなってしまう。なお、平均粒径は、例えばレーザー光回折法などによる粒度分布測定装置を用いて、累積重量平均値(又はメジアン径)等として求めることができる。 Next, the inorganic filler of component (C) is used for the purpose of increasing the strength of the composition and adjusting the viscosity and hardness. As such, any fumed silica, precipitated silica, pulverized quartz, diatomaceous earth, alumina, zinc oxide, magnesium oxide, titanium oxide and the like that do not inhibit the curing reaction of silicone rubber may be used. Among these, fumed silica is preferable for the purpose of reinforcement, and a specific surface area of 50 to 350 m 2 / g is preferable. A compounding quantity is 10 mass parts or less with respect to 100 mass parts of (A) component, Preferably it is 0.5-8 mass parts. If it exceeds 10 parts by mass, the compression set becomes high. For the purpose of adjusting viscosity and hardness, pulverized quartz and diatomaceous earth are suitable. In this case, the average particle size is 0.5 to 30 μm, preferably 1 to 20 μm. When the average particle size is smaller than 0.5 μm, the compression set becomes high, and when it is larger than 30 μm, the physical properties of rubber are remarkably deteriorated. Moreover, as a compounding quantity, it is 1-50 mass parts with respect to 100 mass parts of (A) component, Preferably it is 2-40 mass parts. If it is less than 1 part by mass, there is no effect in adjusting the viscosity and hardness, and if it exceeds 50 parts by mass, the physical properties of the rubber are greatly reduced. The average particle diameter can be determined as a cumulative weight average value (or median diameter) or the like using a particle size distribution measuring apparatus such as a laser diffraction method.
また、これら無機質充填剤は、シラン系カップリング剤又はその部分加水分解物、アルキルアルコキシシラン又はその部分加水分解物、有機シラザン類、チタネート系カップリング剤、オルガノポリシロキサンオイル、加水分解性官能基含有オルガノポリシロキサン等により表面処理されたものであってもよい。これら処理は、無機粉体自体を予め処理しても、あるいはオイルとの混合時に処理を行ってもよい。 These inorganic fillers include silane coupling agents or partial hydrolysates thereof, alkylalkoxysilanes or partial hydrolysates thereof, organic silazanes, titanate coupling agents, organopolysiloxane oils, hydrolyzable functional groups. It may be surface-treated with a contained organopolysiloxane or the like. In these treatments, the inorganic powder itself may be treated in advance, or may be performed at the time of mixing with oil.
これら(C)成分の無機質充填剤の混合方法は、常温でプラネタリーミキサーやニーダーなどの機器を用いて(A)、(B)成分と混合してもよいし、あるいは100〜200℃の高温で混合してもよい。 These inorganic fillers of component (C) may be mixed with components (A) and (B) at room temperature using a planetary mixer or kneader, or at a high temperature of 100 to 200 ° C. May be mixed.
(D)成分の導電性付与材料としては、導電性カーボンブラックが好適に用いられる。導電性カーボンブラックとしては、通常導電性ゴム組成物に常用されているものが使用し得、例えばアセチレンブラック、コンダクティブファーネスブラック(CF)、スーパーコンダクティブファーネスブラック(SCF)、エクストラコンダクティブファーネスブラック(XCF)、コンダクティブチャンネルブラック(CC)、1,500℃程度の高温で熱処理されたファーネスブラックやチャンネルブラック等を挙げることができる。 As the conductivity imparting material of component (D), conductive carbon black is preferably used. As the conductive carbon black, those commonly used in conductive rubber compositions can be used. For example, acetylene black, conductive furnace black (CF), super conductive furnace black (SCF), and extra conductive furnace black (XCF). And conductive channel black (CC), furnace black and channel black heat-treated at a high temperature of about 1,500 ° C., and the like.
具体的に、アセチレンブラックとしては、電化アセチレンブラック(電気化学社製),シャウニガンアセチレンブラック(シャウニガンケミカル社製)等が、コンダクティブファーネスブラックとしては、コンチネックスCF(コンチネンタルカーボン社製),バルカンC(キャボット社製)等が、スーパーコンダクティブファーネスブラックとしては、コンチネックスSCF(コンチネンタルカーボン社製),バルカンSC(キャボット社製)等が、エクストラコンダクティブファーネスブラックとしては、旭HS−500(旭カーボン社製),バルカンXC−72(キャボット社製)等が、コンダクティブチャンネルブラックとしては、コウラックスL(デグッサ社製)等が例示され、また、ファーネスブラックの一種であるケッチェンブラックEC及びケッチェンブラックEC−600JD(ケッチェンブラックインターナショナル社製)等を用いることもできる。なお、これらのうちでは、アセチレンブラックが特に好ましく、更に比表面積が30〜120m2/g、好ましくは35〜100m2/g、沃素吸着量が30〜120mg/g、好ましくは40〜100mg/g、DBP吸油量が100〜200ml/100g、好ましくは120〜180ml/100gである。これらの範囲を外れると、抵抗が安定しない場合がある。 Specifically, as acetylene black, electrified acetylene black (manufactured by Electrochemical Co., Ltd.), Shaunigan acetylene black (manufactured by Shaunigan Chemical Co., Ltd.), etc., and as conductive furnace black, Continex CF (manufactured by Continental Carbon) , Vulcan C (manufactured by Cabot Corp.), etc., Superconductive Furnace Black, Connexex SCF (Continental Carbon Corp.), Vulcan SC (Cabot Corp.), etc., Extra Conductive Furnace Black, Asahi HS-500 ( Asahi Carbon Co., Ltd.), Vulcan XC-72 (Cabot Co., Ltd.), etc., examples of the conductive channel black include Kourax L (Degussa Co., Ltd.), and Ketjen, a kind of furnace black. Rack EC and Ketchen black EC-600JD (manufactured by Ketchen Black International Co., Ltd.), and the like can also be used. Of these, acetylene black is particularly preferable, and the specific surface area is 30 to 120 m 2 / g, preferably 35 to 100 m 2 / g, and the iodine adsorption amount is 30 to 120 mg / g, preferably 40 to 100 mg / g. The DBP oil absorption is 100 to 200 ml / 100 g, preferably 120 to 180 ml / 100 g. Outside these ranges, the resistance may not be stable.
上記(D)成分の配合量は、本シリコーンゴム組成物の硬化物の体積抵抗率を10kΩ・m以下、好ましくは0.1〜10kΩ・m、特に好ましくは1Ω・m〜1kΩ・mとする量である。 The blending amount of the component (D) is such that the volume resistivity of the cured product of the silicone rubber composition is 10 kΩ · m or less, preferably 0.1 to 10 kΩ · m, particularly preferably 1 Ω · m to 1 kΩ · m. Amount.
具体的に、導電性カーボンブラックの添加量としては、(A)成分100質量部に対して0.5〜50質量部、特に1〜20質量部とすることが好ましい。添加量が0.5質量部未満では所望の導電性を得ることができない場合があり、50質量部を超えると圧縮永久歪が悪くなってしまう場合がある。 Specifically, the addition amount of the conductive carbon black is preferably 0.5 to 50 parts by mass, particularly 1 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component (A). If the addition amount is less than 0.5 parts by mass, desired conductivity may not be obtained, and if it exceeds 50 parts by mass, compression set may be deteriorated.
(E)成分の付加反応触媒としては、白金黒、塩化第2白金、塩化白金酸、塩化白金酸と1価アルコールとの反応物、塩化白金酸とオレフィン類との錯体、白金ビスアセトアセテート、パラジウム系触媒、ロジウム系触媒などが挙げられる。なお、この付加反応触媒の配合量は触媒量とすることができ、通常、白金族金属として(A)、(B)成分の合計量に対し、0.5〜1,000ppm、特に1〜500ppm程度である。 (E) Component addition reaction catalysts include platinum black, platinous chloride, chloroplatinic acid, a reaction product of chloroplatinic acid and a monohydric alcohol, a complex of chloroplatinic acid and olefins, platinum bisacetoacetate, A palladium catalyst, a rhodium catalyst, etc. are mentioned. In addition, the compounding quantity of this addition reaction catalyst can be made into a catalyst quantity, and is 0.5-1,000 ppm with respect to the total amount of (A) and (B) component as a platinum group metal normally, Especially 1-500 ppm. Degree.
本発明のシリコーンゴム組成物には、更にアセチレンアルコール系化合物などの付加反応制御剤、低分子シロキサン、チタン酸エステル、シラノール、例えばジフェニルシランジオール等の分散剤、酸化鉄、酸化セリウム、オクチル酸鉄等の耐熱性向上剤、接着性や成形加工性を向上させるための各種カーボンファンクショナルシラン、難燃性を付与させるハロゲン化合物等を本発明の目的を損なわない範囲で添加混合してもよい。 The silicone rubber composition of the present invention further includes an addition reaction control agent such as an acetylene alcohol compound, a dispersant such as low molecular siloxane, titanate ester, silanol, for example diphenylsilanediol, iron oxide, cerium oxide, iron octylate. A heat resistance improver such as, various carbon functional silanes for improving adhesiveness and moldability, halogen compounds for imparting flame retardancy, and the like may be added and mixed within a range not impairing the object of the present invention.
なお、本発明のシリコーンゴム組成物の粘度は、25℃において、10〜100Pa・s、特に20〜80Pa・sであることが好ましい。10Pa・s未満では、粘度が低すぎて成形が困難になってしまい、100Pa・sを超えると、成形による抵抗のバラツキが大きくなってしまう。 The viscosity of the silicone rubber composition of the present invention is preferably 10 to 100 Pa · s, particularly 20 to 80 Pa · s at 25 ° C. If it is less than 10 Pa · s, the viscosity is too low to make molding difficult, and if it exceeds 100 Pa · s, resistance variation due to molding becomes large.
本発明において、上記硬化性シリコーンゴム組成物は、120℃における10%硬化時間をT10(秒)、90%硬化時間をT90(秒)とした時、30秒≦T10≦120秒であり、かつ、20秒≦T90−T10≦120秒である硬化性を満足する。ここで、T10、T90はそれぞれキュラストメータ(日合商事(株)製、キュラストメータV型で6分測定)で、MAXトルクの10%硬化時間と90%硬化時間を示す。
T10は、30秒以上120秒以下で、好ましくは40秒以上100秒以下である。30秒未満では表層との接着が不十分になってしまい、120秒を超えると工程時間が長くなり、経済的に不利である。また、T90−T10は、硬化反応の速度を示す重要な因子であり、20秒以上120秒以下である必要があり、好ましくは25秒以上100秒以下、より好ましくは30秒以上90秒以下である。20秒未満では硬化反応の終了が速すぎて表層との接着が不十分になってしまい、120秒以上では脱型までの成形サイクルが長くなってしまい、経済的に不利である。
In the present invention, the curable silicone rubber composition has 30 seconds ≦ T10 ≦ 120 seconds, where 10% curing time at 120 ° C. is T10 (seconds) and 90% curing time is T90 (seconds), and 20 seconds ≦ T90−T10 ≦ 120 seconds are satisfied. Here, T10 and T90 are each a curast meter (manufactured by Nigo Shoji Co., Ltd., measured for 6 minutes with a curast meter V type), and indicate 10% curing time and 90% curing time of MAX torque.
T10 is 30 seconds or longer and 120 seconds or shorter, preferably 40 seconds or longer and 100 seconds or shorter. If it is less than 30 seconds, adhesion to the surface layer becomes insufficient, and if it exceeds 120 seconds, the process time becomes long, which is economically disadvantageous. T90-T10 is an important factor indicating the speed of the curing reaction, and needs to be 20 seconds or longer and 120 seconds or shorter, preferably 25 seconds or longer and 100 seconds or shorter, more preferably 30 seconds or longer and 90 seconds or shorter. is there. If it is less than 20 seconds, the end of the curing reaction is too fast and the adhesion to the surface layer becomes insufficient, and if it is 120 seconds or more, the molding cycle until demolding becomes long, which is economically disadvantageous.
上記硬化性は、特にシリコーンゴム組成物において、付加反応触媒及び/又はアセチレンアルコール等の付加反応制御剤の添加量のコントロール、組成物中の珪素原子結合アルケニル基に対する珪素原子結合水素原子のモル比の制御、更にアルケニル基含有化合物として、一分子中にアルケニル基を多数含有する化合物(例えば、非珪素系化合物や珪素原子に対して50モル%以上のアルケニル基を含有するシロキサン化合物など)を少量配合することなどの手段により達成することができる。 The above curability is particularly controlled in silicone rubber compositions by controlling the addition amount of an addition reaction catalyst and / or an addition reaction control agent such as acetylene alcohol, and the molar ratio of silicon atom bonded hydrogen atoms to silicon atom bonded alkenyl groups in the composition. As a alkenyl group-containing compound, a small amount of a compound containing many alkenyl groups in one molecule (for example, a non-silicon compound or a siloxane compound containing 50 mol% or more of alkenyl groups with respect to silicon atoms). It can be achieved by means such as blending.
本発明に係るシリコーンゴム組成物の成形方法は、注入成形、射出成形、コーティングなどの方法があり、硬化条件としては100〜300℃、好ましくは110〜200℃、より好ましくは120〜160℃の温度で1分〜3時間、好ましくは10分〜2時間の範囲が好適に採用される。また、圧縮永久歪を低下させる、低分子シロキサン成分を低減させる等の目的で、成形後、更に120〜250℃、好ましくは150〜220℃のオーブン内で30分〜70時間程度のポストキュア(2次キュア)を行ってもよい。 The molding method of the silicone rubber composition according to the present invention includes injection molding, injection molding, coating, and the like, and the curing conditions are 100 to 300 ° C., preferably 110 to 200 ° C., more preferably 120 to 160 ° C. A temperature range of 1 minute to 3 hours, preferably 10 minutes to 2 hours is suitably employed. Further, for the purpose of lowering compression set, reducing low molecular siloxane components, etc., post-curing for about 30 minutes to 70 hours in an oven at 120 to 250 ° C., preferably 150 to 220 ° C. A secondary cure may be performed.
なお、本発明のシリコーンゴム組成物の硬化物(シリコーンゴム層)は、体積抵抗率が10kΩ・m以下であり、好ましくは0.1Ω・m〜10kΩ・m、より好ましくは1Ω・m〜1kΩ・mである。10kΩ・mより大きいと、電気抵抗が安定せず、鮮明な画像が得られない。0.1Ω・m未満では、導電性付与剤の配合量が多くなりすぎてロール耐久性が得られない場合がある。また、硬化物の引張り強度は2.0MPa以上、特に2.5MPa以上であることが好ましい。2.0MPa未満では、ローラとしての耐久性が不十分になってしまう場合がある。また、本発明のシリコーンゴム組成物の硬化物は圧縮永久歪[25%圧縮、180℃×22時間]が通常10%以下、好ましくは8%以下、より好ましくは6%以下のものであり、圧縮永久歪が大きすぎるとローラ耐久性に劣るものとなる場合がある。 The cured product (silicone rubber layer) of the silicone rubber composition of the present invention has a volume resistivity of 10 kΩ · m or less, preferably 0.1Ω · m to 10 kΩ · m, more preferably 1Ω · m to 1 kΩ. -M. If it is greater than 10 kΩ · m, the electrical resistance is not stable and a clear image cannot be obtained. If it is less than 0.1 Ω · m, the blending amount of the conductivity-imparting agent may be too large to obtain roll durability. Further, the tensile strength of the cured product is preferably 2.0 MPa or more, particularly preferably 2.5 MPa or more. If it is less than 2.0 MPa, the durability as a roller may be insufficient. The cured product of the silicone rubber composition of the present invention has a compression set [25% compression, 180 ° C. × 22 hours] of usually 10% or less, preferably 8% or less, more preferably 6% or less, If the compression set is too large, the roller durability may be inferior.
更に、シリコーンゴム層のデュロメータタイプAによる硬度が20〜60、より好ましくは30〜50であることが望ましい。硬度が低すぎると、導電性ローラとしてトナーの受理、転写性能が低下してしまう場合があり、高すぎると、トナーにダメージを与えてしまう場合がある。 Furthermore, it is desirable that the hardness of the silicone rubber layer by durometer type A is 20 to 60, more preferably 30 to 50. If the hardness is too low, the acceptance and transfer performance of the toner as a conductive roller may be reduced, and if it is too high, the toner may be damaged.
本発明のローラ用導電性シリコーンゴム組成物は、帯電ロール、現像ロール、紙送りロール、トナー搬送ロール、転写ロールなどの電子写真装置のロール用途として、特に現像ロール、帯電ロール及び転写ロールから選ばれるロールとして、とりわけ現像ロール用として好適である。 Roller conductive silicone rubber composition of the present invention, charging roller, developing roller, paper feed rolls, the toner conveying roll, a roll application of an electrophotographic apparatus such as a transfer roll, or in particular the developing roll, charging roll and transfer roll As a roll selected from the above, it is particularly suitable for a developing roll.
なお、本発明のシリコーンゴム組成物は、これらのロール用として、芯金の上にその硬化物層を被覆し、更にその周囲に樹脂からなる表層を設ける必要がある。そのような樹脂としては、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、フッ素系樹脂などがあるが、特にウレタン結合及び/又はアミド結合をもつ樹脂を被覆したものが好適である。尚、シリコーンゴム層の上にこれら樹脂層を設ける際に、シリコーンゴム層をUVやプラズマ、エキシマレーザーなどにより表面処理をしてもよいし、各種のプライマーや接着剤を使用してもよい。表層樹脂の形成方法としては、バーコート、スプレーコート、リングコートなどの各種のコーティング法や注入成形あるいはディッピングなどがある。 In addition, the silicone rubber composition of this invention needs to coat | cover the hardened | cured material layer on a metal core, and to provide the surface layer which consists of resin in the circumference | surroundings for these rolls. Examples of such resins include polyamide resins, polyimide resins, urethane resins, polyester resins, phenol resins, and fluorine resins, and those coated with a resin having a urethane bond and / or an amide bond are particularly preferable. When these resin layers are provided on the silicone rubber layer, the silicone rubber layer may be surface-treated with UV, plasma, excimer laser, or various primers and adhesives may be used. As a method for forming the surface layer resin, there are various coating methods such as bar coating, spray coating, and ring coating, and injection molding or dipping.
なお、シリコーンゴム層の厚みは、適宜選定されるが、通常0.5〜50mm、特に1〜30mmであり、また表層の厚みは1〜1,000μm、特に5〜500μmの範囲とすることが好適である。 In addition, although the thickness of a silicone rubber layer is selected suitably, it is 0.5-50 mm normally, especially 1-30 mm, and the thickness of a surface layer shall be the range of 1-1000 micrometers, especially 5-500 micrometers. Is preferred.
以下、実施例及び比較例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。なお、下記の例において部は質量部を示す。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example are shown and this invention is demonstrated concretely, this invention is not restrict | limited to the following Example. In addition, in the following example, a part shows a mass part.
[実施例1]
両末端がジメチルビニルシロキシ基で封鎖されたジメチルポリシロキサン(重合度300)95部、一分子中に平均9個の珪素原子結合ビニル基を有する両末端がトリメチルシロキシ基で封鎖されたジメチルポリシロキサン(重合度100、ビニル価1.2×10-3mol/g)5部、比表面積が110m2/gである疎水化処理されたヒュームドシリカ(日本アエロジル(株)製、R−972)2部、平均粒径5μmの粉砕石英25部、比表面積が70m2/g、沃素吸着量が92mg/g、DBP吸油量が160ml/100gのアセチレンブラック4.0部をプラネタリーミキサーに入れ、30分撹拌を続けた後、3本ロールに1回通した。これをプラネタリーミキサーに戻し、架橋剤として、両末端及び側鎖にSi−H基を有するメチルハイドロジェンポリシロキサン(重合度20、Si−H基量0.0045mol/g)4.2部、反応制御剤として、エチニルシクロヘキサノール0.05部、白金触媒(Pt濃度1%)0.1部を添加し、15分撹拌を続けてできあがった組成物をシリコーンゴム組成物(1)とした。なお、この組成物(1)の25℃における粘度は、62Pa・sであり、キュラストメータV型による120℃での硬化性は、T10=1分10秒、T90=2分30秒である。
このシリコーンゴム組成物(1)を150℃で5分プレス硬化し、更に200℃で4時間ポストキュアし、JIS K6249に準じて、硬さ(デュロメータタイプA)及び引張り強度、体積抵抗及び圧縮永久歪[25%圧縮、180℃×22時間]を測定した。結果を表1に示す。
[Example 1]
95 parts of dimethylpolysiloxane blocked at both ends with dimethylvinylsiloxy groups (degree of polymerization: 300), dimethylpolysiloxane having an average of 9 silicon-bonded vinyl groups in one molecule and blocked at both ends with trimethylsiloxy groups (Polymerization degree 100, vinyl value 1.2 × 10 −3 mol / g) 5 parts, hydrophobized fumed silica having a specific surface area of 110 m 2 / g (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., R-972) 2 parts, 25 parts of pulverized quartz having an average particle diameter of 5 μm, 4.0 parts of acetylene black having a specific surface area of 70 m 2 / g, iodine adsorption of 92 mg / g and DBP oil absorption of 160 ml / 100 g are put in a planetary mixer, After stirring for 30 minutes, the mixture was passed once through three rolls. This was returned to the planetary mixer, and as a crosslinking agent, 4.2 parts of methyl hydrogen polysiloxane having a Si—H group at both ends and side chains (polymerization degree 20, Si—H group amount 0.0045 mol / g), As a reaction control agent, 0.05 part of ethynylcyclohexanol and 0.1 part of a platinum catalyst (Pt concentration 1%) were added, and a composition obtained by continuing stirring for 15 minutes was designated as a silicone rubber composition (1). The viscosity of this composition (1) at 25 ° C. is 62 Pa · s, and the curability at 120 ° C. with a curastometer V type is T10 = 1 minute 10 seconds and T90 = 2 minutes 30 seconds. .
This silicone rubber composition (1) is press-cured at 150 ° C. for 5 minutes, further post-cured at 200 ° C. for 4 hours, and hardness (durometer type A) and tensile strength, volume resistance and compression permanent according to JIS K6249. Strain [25% compression, 180 ° C. × 22 hours] was measured. The results are shown in Table 1.
次に、プライマーNo.4(信越化学工業(株)製)を塗布した直径6mm、長さ300mmの鉄製芯軸を金型中央部に設置し、芯軸の周囲に上記のシリコーンゴム組成物(1)を注入し、140℃で30分硬化後、型から取り出し、200℃のオーブンに4時間放置して、直径14mm、ゴム部分の長さ240mmの導電性ローラ弾性層を得た。この上にウレタン樹脂をディッピングし、風乾後、150℃で2時間の熱処理により、およそ20μmの厚さのポリウレタン樹脂層を形成した。
この導電性ローラを2本作製し、1kgの加重で重ね合わせ、105℃のオーブン内で、30rpmで耐久テストを実施した。200時間連続試験してもローラの外観に異常は全く見られなかった。
Next, primer No. 4 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), an iron core shaft with a diameter of 6 mm and a length of 300 mm was installed at the center of the mold, and the silicone rubber composition (1) was injected around the core shaft, After curing at 140 ° C. for 30 minutes, it was removed from the mold and left in an oven at 200 ° C. for 4 hours to obtain a conductive roller elastic layer having a diameter of 14 mm and a rubber part length of 240 mm. A polyurethane resin layer having a thickness of about 20 μm was formed by dipping a urethane resin thereon, air drying, and heat treatment at 150 ° C. for 2 hours.
Two of these conductive rollers were prepared, overlapped at a weight of 1 kg, and subjected to a durability test at 30 rpm in an oven at 105 ° C. No abnormalities were found in the appearance of the roller even after a 200-hour continuous test.
[実施例2]
両末端がジメチルビニルシロキシ基で封鎖されたジメチルポリシロキサン(重合度300)98部、一分子中に平均6個の珪素原子結合ビニル基を有する両末端がトリメチルシロキシ基で封鎖されたジメチルポリシロキサン(重合度50、ビニル価1.6×10-3mol/g)2部、比表面積が110m2/gである疎水化処理されたヒュームドシリカ(日本アエロジル(株)製、R−972)0.5部、平均粒径7μmである珪藻土10部、比表面積が39m2/g、沃素吸着量が52mg/g、DBP吸油量が140ml/100gのアセチレンブラック4.5部をプラネタリーミキサーに入れ、30分撹拌を続けた後、3本ロールに1回通した。これをプラネタリーミキサーに戻し、架橋剤として、両末端及び側鎖にSi−H基を有するメチルハイドロジェンポリシロキサン(重合度20、Si−H基量0.0045mol/g)3.5部、反応制御剤として、エチニルシクロヘキサノール0.05部、白金触媒(Pt濃度1%)0.12部を添加し、15分撹拌を続けてできあがった組成物をシリコーンゴム組成物(2)とした。なお、この組成物(2)の25℃における粘度は、46Pa・sであり、キュラストメータV型による120℃での硬化性は、T10=58秒、T90=1分29秒である。
このシリコーンゴム組成物(2)を150℃で5分プレス硬化し、更に200℃で4時間ポストキュアし、JIS K6249に準じて、硬さ(デュロメータタイプA)及び引張り強度、体積抵抗及び圧縮永久歪[25%圧縮、180℃×22時間]を測定した。結果を表1に示す。
[Example 2]
98 parts of dimethylpolysiloxane blocked at both ends with dimethylvinylsiloxy groups (degree of polymerization 300), dimethylpolysiloxane with both ends having an average of 6 silicon atom-bonded vinyl groups in one molecule blocked with trimethylsiloxy groups (Polymerization degree 50, vinyl value 1.6 × 10 −3 mol / g) 2 parts, hydrophobized fumed silica having a specific surface area of 110 m 2 / g (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., R-972) Planetary mixer with 0.5 parts, 10 parts of diatomaceous earth with an average particle size of 7 μm, 4.5 parts of acetylene black with a specific surface area of 39 m 2 / g, iodine adsorption of 52 mg / g and DBP oil absorption of 140 ml / 100 g The mixture was stirred for 30 minutes and then passed once through three rolls. This was returned to the planetary mixer, and as a crosslinking agent, 3.5 parts of methyl hydrogen polysiloxane having a Si—H group at both ends and side chains (polymerization degree 20, Si—H group amount 0.0045 mol / g), As a reaction control agent, 0.05 part of ethynylcyclohexanol and 0.12 part of platinum catalyst (Pt concentration 1%) were added, and the composition obtained by continuing stirring for 15 minutes was designated as a silicone rubber composition (2). The viscosity of this composition (2) at 25 ° C. is 46 Pa · s, and the curability at 120 ° C. with a curastometer V type is T10 = 58 seconds and T90 = 1 minute 29 seconds.
This silicone rubber composition (2) is press-cured at 150 ° C. for 5 minutes, and further post-cured at 200 ° C. for 4 hours. According to JIS K6249, hardness (durometer type A), tensile strength, volume resistance and compression permanent Strain [25% compression, 180 ° C. × 22 hours] was measured. The results are shown in Table 1.
次に、プライマーNo.101A/B(信越化学工業(株)製)を塗布し、150℃で30分焼付けした直径8mm、長さ300mmの鉄製芯軸を金型中央部に設置し、芯軸の周囲に上記のシリコーンゴム組成物(2)を注入し、120℃で45分硬化後、型から取り出し、220℃のオーブンに2時間放置して、直径18mm、ゴム部分の長さ240mmの導電性ローラ弾性層を得た。この上にアミド樹脂をスプレーコートし、風乾後、130℃で2時間の熱処理により、およそ10μmの厚さのポリアミド樹脂層を形成した。
この導電性ローラを2本作製し、2kgの加重で重ね合わせ、120℃のオーブン内で、45rpmで耐久テストを実施した。300時間連続試験してもローラの外観に異常は全く見られなかった。
Next, primer No. 101A / B (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was applied and baked at 150 ° C for 30 minutes, an iron core shaft with a diameter of 8 mm and a length of 300 mm was placed in the center of the mold, and the above silicone was placed around the core shaft After injecting the rubber composition (2) and curing at 120 ° C. for 45 minutes, the rubber composition is removed from the mold and left in an oven at 220 ° C. for 2 hours to obtain a conductive roller elastic layer having a diameter of 18 mm and a rubber part length of 240 mm. It was. An amide resin was spray-coated thereon, air-dried, and then a polyamide resin layer having a thickness of about 10 μm was formed by heat treatment at 130 ° C. for 2 hours.
Two of these conductive rollers were prepared, overlapped with a load of 2 kg, and subjected to a durability test at 45 rpm in an oven at 120 ° C. Even after 300 hours of continuous testing, no abnormality was observed in the appearance of the roller.
[比較例1]
両末端がジメチルビニルシロキシ基で封鎖されたジメチルポリシロキサン(重合度300)100部、比表面積が110m2/gである疎水化処理されたヒュームドシリカ(日本アエロジル(株)製、R−972)0.2部、平均粒径12μmの粉砕石英25部、比表面積が70m2/g、沃素吸着量が92mg/g、DBP吸油量が160ml/100gのアセチレンブラック4.0部をプラネタリーミキサーに入れ、30分撹拌を続けた後、3本ロールに1回通した。これをプラネタリーミキサーに戻し、架橋剤として、両末端及び側鎖にSi−H基を有するメチルハイドロジェンポリシロキサン(重合度20、Si−H基量0.0045mol/g)4.0部、反応制御剤として、エチニルシクロヘキサノール0.05部、白金触媒(Pt濃度1%)0.15部を添加し、15分撹拌を続けてできあがった組成物をシリコーンゴム組成物(3)とした。なお、この組成物(3)の25℃における粘度は、59Pa・sであり、キュラストメータV型による120℃での硬化性は、T10=48秒、T90=1分6秒である。
このシリコーンゴム組成物(3)を150℃で5分プレス硬化し、更に200℃で4時間ポストキュアし、JIS K6249に準じて、硬さ(デュロメータタイプA)及び引張り強度、体積抵抗及び圧縮永久歪[25%圧縮、180℃×22時間]を測定した。結果を表1に示す。
[Comparative Example 1]
Hydrophobized fumed silica (Nippon Aerosil Co., Ltd., R-972) having 100 parts of dimethylpolysiloxane (polymerization degree 300) blocked at both ends with dimethylvinylsiloxy groups and a specific surface area of 110 m 2 / g ) 0.2 parts, 25 parts of pulverized quartz with an average particle size of 12 μm, 4.0 parts of acetylene black having a specific surface area of 70 m 2 / g, iodine adsorption of 92 mg / g and DBP oil absorption of 160 ml / 100 g The mixture was stirred for 30 minutes and then passed once through three rolls. This was returned to the planetary mixer, and as a crosslinking agent, 4.0 parts of methyl hydrogen polysiloxane having a Si—H group at both ends and side chains (polymerization degree 20, Si—H group amount 0.0045 mol / g), As a reaction control agent, 0.05 part of ethynylcyclohexanol and 0.15 part of platinum catalyst (Pt concentration: 1%) were added, and the composition obtained by continuing stirring for 15 minutes was designated as a silicone rubber composition (3). The viscosity of this composition (3) at 25 ° C. is 59 Pa · s, and the curability at 120 ° C. with a curastometer V type is T10 = 48 seconds and T90 = 1 minute 6 seconds.
This silicone rubber composition (3) is press-cured at 150 ° C. for 5 minutes, and further post-cured at 200 ° C. for 4 hours. According to JIS K6249, hardness (durometer type A), tensile strength, volume resistance and compression permanent Strain [25% compression, 180 ° C. × 22 hours] was measured. The results are shown in Table 1.
次に、プライマーNo.4(信越化学工業(株)製)を塗布した直径6mm、長さ300mmの鉄製芯軸を金型中央部に設置し、芯軸の周囲に上記のシリコーンゴム組成物(3)を注入し、140℃で30分硬化後、型から取り出し、200℃のオーブンに4時間放置して、直径14mm、ゴム部分の長さ240mmの導電性ローラ弾性層を得た。この上にウレタン樹脂をディッピングし、風乾後150℃で2時間の熱処理により、およそ20μmの厚さのポリウレタン樹脂層を形成した。
この導電性ローラを2本作製し、1kgの加重で重ね合わせ、105℃のオーブン内で、30rpmで耐久テストを実施した。120時間経過で表面に僅かなシワがみられ、130時間で停止し、ローラを観察すると端部で表層とゴムとの剥がれが観察された。
Next, primer No. 4 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), an iron core shaft with a diameter of 6 mm and a length of 300 mm was installed in the center of the mold, and the silicone rubber composition (3) was injected around the core shaft, After curing at 140 ° C. for 30 minutes, it was removed from the mold and left in an oven at 200 ° C. for 4 hours to obtain a conductive roller elastic layer having a diameter of 14 mm and a rubber part length of 240 mm. A polyurethane resin layer having a thickness of about 20 μm was formed by dipping a urethane resin on this, followed by air drying and heat treatment at 150 ° C. for 2 hours.
Two of these conductive rollers were prepared, overlapped at a weight of 1 kg, and subjected to a durability test at 30 rpm in an oven at 105 ° C. After 120 hours, slight wrinkles were observed on the surface, and the surface stopped after 130 hours. When the roller was observed, peeling of the surface layer and rubber was observed at the end.
[比較例2]
両末端がジメチルビニルシロキシ基で封鎖されたジメチルポリシロキサン(重合度300)98部、一分子中に平均6個の珪素原子結合ビニル基を有する両末端がトリメチルシロキシ基で封鎖されたジメチルポリシロキサン(重合度50、ビニル価1.6×10-3mol/g)2部、比表面積が110m2/gである疎水化処理されたヒュームドシリカ(日本アエロジル(株)製、R−972)0.5部、平均粒径7μmである珪藻土10部、比表面積が39m2/g、沃素吸着量が52mg/g、DBP吸油量が140ml/100gのアセチレンブラック4.5部をプラネタリーミキサーに入れ、30分撹拌を続けた後、3本ロールに1回通した。これをプラネタリーミキサーに戻し、架橋剤として、両末端及び側鎖にSi−H基を有するメチルハイドロジェンポリシロキサン(重合度20、Si−H基量0.0045mol/g)3.5部、反応制御剤として、エチニルシクロヘキサノール0.05部、白金触媒(Pt濃度1%)0.22部を添加し、15分撹拌を続けてできあがった組成物をシリコーンゴム組成物(4)とした。なお、この組成物(4)の25℃における粘度は、46Pa・sであり、キュラストメータV型による120℃での硬化性は、T10=27秒、T90=1分18秒である。
このシリコーンゴム組成物(4)を150℃で5分プレス硬化し、更に200℃で4時間ポストキュアし、JIS K6249に準じて、硬さ(デュロメータタイプA)及び引張り強度、体積抵抗及び圧縮永久歪[25%圧縮、180℃×22時間]を測定した。結果を表1に示す。
[Comparative Example 2]
98 parts of dimethylpolysiloxane blocked at both ends with dimethylvinylsiloxy groups (degree of polymerization 300), dimethylpolysiloxane with both ends having an average of 6 silicon atom-bonded vinyl groups in one molecule blocked with trimethylsiloxy groups (Polymerization degree 50, vinyl value 1.6 × 10 −3 mol / g) 2 parts, hydrophobized fumed silica having a specific surface area of 110 m 2 / g (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., R-972) Planetary mixer with 0.5 parts, 10 parts of diatomaceous earth with an average particle size of 7 μm, 4.5 parts of acetylene black with a specific surface area of 39 m 2 / g, iodine adsorption of 52 mg / g and DBP oil absorption of 140 ml / 100 g The mixture was stirred for 30 minutes and then passed once through three rolls. This was returned to the planetary mixer, and as a crosslinking agent, 3.5 parts of methyl hydrogen polysiloxane having a Si—H group at both ends and side chains (polymerization degree 20, Si—H group amount 0.0045 mol / g), As a reaction control agent, 0.05 part of ethynylcyclohexanol and 0.22 part of platinum catalyst (Pt concentration 1%) were added, and the composition obtained by continuing stirring for 15 minutes was designated as a silicone rubber composition (4). The viscosity of this composition (4) at 25 ° C. is 46 Pa · s, and the curability at 120 ° C. with a curastometer V type is T10 = 27 seconds and T90 = 1 minute 18 seconds.
This silicone rubber composition (4) is press-cured at 150 ° C. for 5 minutes, and further post-cured at 200 ° C. for 4 hours. According to JIS K6249, hardness (durometer type A), tensile strength, volume resistance and compression permanent Strain [25% compression, 180 ° C. × 22 hours] was measured. The results are shown in Table 1.
次に、プライマーNo.101A/B(信越化学工業(株)製)を塗布し、150℃で30分焼付けした直径8mm、長さ300mmの鉄製芯軸を金型中央部に設置し、芯軸の周囲に上記のシリコーンゴム組成物(4)を注入し、120℃で45分硬化後、型から取り出し、220℃のオーブンに2時間放置して、直径18mm、ゴム部分の長さ240mmの導電性ローラ弾性層を得た。この上にアミド樹脂をスプレーコートし、風乾後130℃で2時間の熱処理により、およそ10μmの厚さのポリアミド樹脂層を形成した。
この導電性ローラを2本作製し、2kgの加重で重ね合わせ、120℃のオーブン内で、45rpmで耐久テストを実施した。250時間経過後で表面にシワが見られ、260時間で停止し、ローラを観察するとローラ全体的に表層とゴム層との剥がれが観察された。
Next, primer No. 101A / B (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was applied and baked at 150 ° C for 30 minutes, an iron core shaft with a diameter of 8 mm and a length of 300 mm was placed in the center of the mold, and the above silicone was After injecting the rubber composition (4) and curing at 120 ° C. for 45 minutes, the rubber composition (4) is removed from the mold and left in an oven at 220 ° C. for 2 hours to obtain a conductive roller elastic layer having a diameter of 18 mm and a rubber part length of 240 mm. It was. An amide resin was spray coated thereon, and after air drying, a polyamide resin layer having a thickness of about 10 μm was formed by heat treatment at 130 ° C. for 2 hours.
Two of these conductive rollers were prepared, overlapped with a load of 2 kg, and subjected to a durability test at 45 rpm in an oven at 120 ° C. After 250 hours, wrinkles were observed on the surface, and the surface stopped after 260 hours. When the roller was observed, peeling of the surface layer and the rubber layer was observed over the entire roller.
Claims (12)
(A)一分子中に少なくとも2個の珪素原子と結合するアルケニル基を含有するアルケニル基含有量が1.0×10 -6 mol/g〜5.0×10 -3 mol/gであり、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ分析におけるポリスチレン換算の重量平均重合度が100〜1,000である室温(25℃)で液状のオルガノポリシロキサンであり、かつ、該オルガノポリシロキサンの0.5〜20質量%が一分子中に4〜50個の珪素原子と結合するビニル基を含有し、ビニル基含有量が3.0×10 -4 mol/g〜1.4×10 -2 mol/gである重合度4〜600のオルガノポリシロキサン 100質量部、
(B)一分子中に少なくとも2個の珪素原子と結合する水素原子(Si−H基)を含有し、Si−H基含有量が0.001〜0.017mol/gであるオルガノハイドロジェンポリシロキサン 0.1〜30質量部、
(但し、(A)成分中のアルケニル基に対する(B)成分中のSi−H基
のモル比が0.3〜5.0となる量)
(C)無機質充填剤 0.5〜50質量部、
(D)比表面積が30〜120m 2 /g、沃素吸着量が30〜120mg/g、DBP吸油量が100〜200ml/100gである導電性カーボンブラックから選ばれる導電性付与材料 硬化物の体積抵抗を10kΩ・m以下とする量、
(E)付加反応触媒 触媒量、
(F)組成物の120℃における10%硬化時間をT10(秒)、90%硬化時間をT90(秒)とした時、T10,T90をそれぞれ、30秒≦T10≦120秒、20秒≦T90−T10≦120秒とする量の付加反応制御剤
を必須成分とする、25℃における粘度が10〜100Pa・sの硬化性シリコーンゴム組成物を硬化させたものであり、該シリコーンゴム組成物を150℃で5分プレス硬化し、200℃で4時間ポストキュアした際の体積抵抗率が0.1Ω・m〜10kΩ・mであり、デュロメータタイプAによる硬度が20〜60であることを特徴とする導電性ローラ。 A conductive roller having a conductive metal core, a silicone rubber elastic layer provided around the metal core, and a surface layer made of resin around the metal core, wherein the silicone rubber elastic layer comprises:
(A) The alkenyl group content containing an alkenyl group bonded to at least two silicon atoms in one molecule is 1.0 × 10 −6 mol / g to 5.0 × 10 −3 mol / g, It is an organopolysiloxane which is liquid at room temperature (25 ° C.) having a polystyrene-equivalent weight average degree of polymerization of 100 to 1,000 in gel permeation chromatography analysis , and 0.5 to 20% by mass of the organopolysiloxane is containing vinyl group bonded to 4-50 silicon atoms in a molecule, Ru vinyl group content of 3.0 × 10 -4 mol / g~1.4 × 10 -2 mol / g der polymerization 100 parts by mass of an organopolysiloxane having a degree of 4 to 600,
(B) containing hydrogen atoms bonded to at least two silicon atoms (Si-H groups) in a molecule, Si-H group content of Ru 0.001~0.017mol / g Der organohydrogen 0.1 to 30 parts by mass of polysiloxane,
(However, the Si-H group in the component (B) relative to the alkenyl group in the component (A)
Of the molar ratio of 0.3 to 5.0)
(C) 0.5-50 parts by mass of an inorganic filler,
(D) Conductivity-imparting material selected from conductive carbon black having a specific surface area of 30 to 120 m 2 / g, iodine adsorption of 30 to 120 mg / g, and DBP oil absorption of 100 to 200 ml / 100 g Volume resistance of cured product In an amount of 10 kΩ · m or less,
(E) addition reaction catalyst catalyst amount,
(F) When the 10% curing time at 120 ° C. of the composition is T10 (seconds) and the 90% curing time is T90 (seconds), T10 and T90 are 30 seconds ≦ T10 ≦ 120 seconds and 20 seconds ≦ T90, respectively. -T10 as an essential component an addition reaction control agent in an amount to ≦ 120 seconds state, and are not viscosity curing the curable silicone rubber composition of 10-100 Pa · s at 25 ° C., the silicone rubber composition was 5 minutes press cured at 0.99 ° C., the volume resistivity when the 4 hours post-cured at 200 ° C. is the 0.1Ω · m~10kΩ · m, 20-60 der Rukoto hardness by durometer type a Characteristic conductive roller.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005187597A JP4840560B2 (en) | 2005-06-28 | 2005-06-28 | Conductive roller and method for improving adhesion between silicone rubber elastic layer and surface layer thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005187597A JP4840560B2 (en) | 2005-06-28 | 2005-06-28 | Conductive roller and method for improving adhesion between silicone rubber elastic layer and surface layer thereof |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007008970A JP2007008970A (en) | 2007-01-18 |
JP4840560B2 true JP4840560B2 (en) | 2011-12-21 |
Family
ID=37747886
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005187597A Active JP4840560B2 (en) | 2005-06-28 | 2005-06-28 | Conductive roller and method for improving adhesion between silicone rubber elastic layer and surface layer thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4840560B2 (en) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4868143B2 (en) * | 2006-09-20 | 2012-02-01 | 信越化学工業株式会社 | Addition-curing liquid conductive silicone rubber composition for developing roller and developing roller |
JP5161550B2 (en) * | 2007-12-05 | 2013-03-13 | キヤノン株式会社 | Conductive roller for electrophotography and manufacturing method thereof |
JP6477520B2 (en) * | 2016-01-25 | 2019-03-06 | 信越化学工業株式会社 | Method for producing addition curable liquid conductive silicone rubber composition, office machine roll and office machine belt |
JP2022137416A (en) * | 2021-03-09 | 2022-09-22 | 信越化学工業株式会社 | Conductive silicone composition, adhesive, and conductive silicone cured material |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4061609A (en) * | 1976-04-09 | 1977-12-06 | General Electric Company | Inhibitor for platinum catalyzed silicone rubber compositions |
GB2049717B (en) * | 1979-04-04 | 1983-08-03 | Gen Electric | Silicone composition |
JP4477225B2 (en) * | 2000-12-22 | 2010-06-09 | キヤノン化成株式会社 | Semiconductive roll |
JP2002341677A (en) * | 2001-05-15 | 2002-11-29 | Canon Inc | Conductive roller |
JP4369646B2 (en) * | 2002-05-01 | 2009-11-25 | 信越化学工業株式会社 | Conductive silicone rubber composition |
JP2004037665A (en) * | 2002-07-01 | 2004-02-05 | Canon Inc | Developer carrier roller, electrophotographic process cartridge, and electrophotographic image forming apparatus |
JP4114071B2 (en) * | 2003-09-04 | 2008-07-09 | 信越化学工業株式会社 | Addition-curable liquid conductive silicone rubber composition for roller, roller, and method for reducing compression set of cured conductive silicone rubber for roller |
JP2005121851A (en) * | 2003-10-16 | 2005-05-12 | Canon Inc | Developer carrying roller, electrophotographic process cartridge and electrophotographic image forming apparatus |
JP2005249851A (en) * | 2004-03-01 | 2005-09-15 | Canon Inc | Conductive silicone rubber roller |
JP2005300752A (en) * | 2004-04-08 | 2005-10-27 | Canon Inc | Developing roller, electrophotographic process cartridge and electrophotographic image forming apparatus |
-
2005
- 2005-06-28 JP JP2005187597A patent/JP4840560B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2007008970A (en) | 2007-01-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105308510B (en) | Silicone rubber composition for heat-conductive silicone-developed rubber member and heat-conductive silicone-developed rubber member | |
EP1790693B1 (en) | Heat fixing roll and fixing belt | |
JP4900584B2 (en) | Thermal fixing roll or fixing belt | |
EP2752462B1 (en) | Resin composition with high dielectric insulation properties | |
JP4868143B2 (en) | Addition-curing liquid conductive silicone rubber composition for developing roller and developing roller | |
JP4905626B2 (en) | Insulating silicone rubber composition and cured product thereof | |
JP5835100B2 (en) | Antistatic silicone rubber composition and method for inhibiting yellowing of cured antistatic silicone rubber | |
JP5158371B2 (en) | Addition-curing self-adhesive silicone rubber composition | |
JP4973845B2 (en) | Addition-curable liquid conductive silicone rubber composition for roller and developing roller | |
JP4114071B2 (en) | Addition-curable liquid conductive silicone rubber composition for roller, roller, and method for reducing compression set of cured conductive silicone rubber for roller | |
KR100989275B1 (en) | Rubber Composition for Roll and Ion-Conductive Rubber Roll Using the Same | |
JP5471350B2 (en) | High heat conductive silicone rubber composition for fixing roll for office machine or fixing belt for office machine, fixing roll and fixing belt | |
JP4840560B2 (en) | Conductive roller and method for improving adhesion between silicone rubber elastic layer and surface layer thereof | |
JP6380466B2 (en) | Method for reducing the dynamic friction coefficient | |
TWI679245B (en) | Curable polysiloxane rubber composition and polysiloxane rubber member | |
JP2009086217A (en) | Manufacturing method for roller | |
JP2014118456A (en) | Millable type silicone rubber composition and its cured object | |
JP2003055553A (en) | Semiconductive roll | |
JP4636233B2 (en) | Conductive silicone rubber composition and method for producing the same | |
JP2019214640A (en) | Addition reaction curable liquid conductive silicone rubber composition, and electrophotography-type image-forming member | |
JP4766234B2 (en) | High heat conductive heat fixing roll or thermosetting silicone rubber composition for fixing belt, fixing roll and fixing belt | |
JP3319282B2 (en) | Conductive silicone rubber roll for office machines | |
JP7300422B2 (en) | Addition-curable liquid conductive silicone rubber composition and electrophotographic imaging member | |
JP4893756B2 (en) | Developing roll | |
JP2022175019A (en) | Addition-curable conductive millable silicone rubber composition and conductive silicone rubber molding, and method for inhibiting degradation of addition-curable conductive millable silicone rubber composition over time during storage |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070724 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20091218 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20091224 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100208 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110112 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110207 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110907 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110920 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 4840560 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141014 Year of fee payment: 3 |