JP2000204237A - 半導電性ゴム材料 - Google Patents

半導電性ゴム材料

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JP2000204237A
JP2000204237A JP11008883A JP888399A JP2000204237A JP 2000204237 A JP2000204237 A JP 2000204237A JP 11008883 A JP11008883 A JP 11008883A JP 888399 A JP888399 A JP 888399A JP 2000204237 A JP2000204237 A JP 2000204237A
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epichlorohydrin
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Shuichi Tanaka
秀一 田中
Koji Onuki
孝司 大貫
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Daiso Co Ltd
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    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G65/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
    • C08G65/02—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 体積抵抗率及び体積抵抗率の環境依存性が
小さく、圧縮永久歪性に優れた、半導電性加硫ゴム材料
を提供する 。 【解決手段】 下記（ａ）〜（ｄ）を含むことを特徴
とする、加硫用組成物を加硫してなることを特徴とする
半導電性ゴム材料。 （ａ）含ハロゲンポリエーテル系ポリマー １００重量部 （ｂ）メルカプトトリアジン系化合物 ０．１〜１０重量部 （ｃ）受酸剤 ０．２〜２０重量部 （ｄ）加硫促進剤 ０．１〜５重量部

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真複写機、
プリンタ−等に用いられる半導電性弾性体ロ−ル用途、
半導電性無端ゴムベルト用途等に適した半導電性を有す
るポリエ−テル系加硫ゴム材料に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電子写真複写機のゴム帯電ロ−ル、ゴム
現像ロ−ル及びゴム転写ロ−ル等のゴム材料は、下記
（１）〜（５）の条件をみたすことが要求されている。 （１）体積抵抗率１０6〜１０10Ωｃｍ程度の導電性を
有すること。 （２）低温低湿下、高温高湿下においても印刷特性が変
わらないことが好ましいため、体積抵抗率の環境依存性
が小さいこと。 （３）ロ−ルを上記用途に用いる場合は、ロ−ルの両端
部に荷重をかけて使用するため、長期にわたって荷重変
形が繰り返されることが多くゴムのへたりが問題となる
ため、圧縮永久歪に優れていること。 （４）ロ−ルの駆動トルクを低減させるため、また感光
体表面に均一に帯電させるため軟質なゴム材料であるこ
と。 （５）印刷ムラを少なくするためロ−ル表面が平滑であ
ること。
【０００３】（１）の様な、体積抵抗率を与えるゴム材
料を得る方法として、通常ゴム材料にカ−ボンブラック
を分散させる等の方法が知られているが、カ−ボンブラ
ックを分散させる際にバラツキが生じやすい欠点が知ら
れている。カ−ボンブラックの分散不良は導電性のバラ
ツキを生じると共に、高電圧下での絶縁破壊を引き起こ
しやすいという欠点がある。上記欠点を補うため、カ−
ボンブラックを分散させずとも、エピクロルヒドリンゴ
ム等の導電性に優れたポリマ−材料を使用することが、
すでに特開平１−１４２５６９、特開平２−３１１８６
７、特開平６−２４０１４５、特開平７−１６４５７
１、特開平７−１７５２９０等により、提案されてい
る。また、カ−ボンブラックの代わりに非導電性充填剤
を加えることで（４）の軟質なゴム弾性体が得られるこ
とは一般的に知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、（１）体積
抵抗率１×１０6〜１×１０8Ωｃｍ程度の導電性を有
し、（２）環境依存性に優れ、（３）圧縮永久歪性に優
れ、（４）軟質なゴム材料であり、（５）成型物表面が
平滑である半導電性ゴム材料を提供することを目的とす
るものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、ポリエ−
テル系加硫ゴム弾性体の加硫剤について種々研究の結
果、下記（ａ）〜（ｄ）を含む加硫用組成物を加硫して
なることを特徴とする半導電性ゴム材料（請求項１に記
載の発明）、及び更に（ｅ）非導電性充填剤を含む加硫
用組成物を加硫してなることを特徴とする半導電性ゴム
材料（請求項２に記載の発明）が解決手段であることを
見いだした。 （ａ）含ハロゲンポリエーテル系ポリマー １００重量部 （ｂ）メルカプトトリアジン系化合物 ０．１〜１０重量部 （ｃ）受酸剤 ０．２〜２０重量部 （ｄ）加硫促進剤 ０．１〜５重量部 （ｅ）非導電性充填剤 １０〜１００重量部
【０００６】請求項３の発明は（ａ）含ハロゲンポリエ
ーテル系ポリマーがエピクロルヒドリン−エチレンオキ
サイド共重合体及び／又は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
である半導電性ゴム材料を要旨とした。
【０００７】請求項４の発明は 上記（ａ）〜（ｄ）成
分に加え、（ｅ）成分として非導電性充填剤を上記
（ａ）成分１００重量部に対し、１０〜１００重量部含
む半導電性ゴム材料であることを要旨とした。
【０００８】請求項５の発明は体積抵抗率１×１０6〜
１×１０8Ωｃｍ（２３℃、相対湿度５０％）、圧縮永
久歪１５％（ＪＩＳ Ｋ６３０１、７０℃、７０時間）
未満である半導電性ゴム材料を要旨とした。
【０００９】請求項６の発明は本発明の半導電性ゴム材
料よりなる半導電性ゴムロ−ル及び半導電性無端ゴムベ
ルトを要旨とした。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の構成について詳細
に説明する。
【００１１】本発明の対象となる（ａ）含ハロゲンポリ
エーテル系ポリマーとは、エピハロヒドリン単独重合体
又はエピハロヒドリンと共重合可能な他のエポキシド、
例えばエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ア
リルグリシジルエーテル等との共重合体をいう。これら
を例示すれば、エピクロルヒドリン単独重合体、エピブ
ロムヒドリン単独重合体、エピクロルヒドリン−エチレ
ンオキサイド共重合体、エピブロムヒドリン−エチレン
オキサイド共重合体、エピクロルヒドリン−プロピレン
オキサイド共重合体、エピブロムヒドリン−プロピレン
オキサイド共重合体、エピクロルヒドリン−エチレンオ
キサイド−アリルグリシジルエーテル三元共重合体、エ
ピブロムヒドリン−エチレンオキサイド−アリルグリシ
ジルエーテル三元共重合体、エピクロルヒドリン−エチ
レンオキサイド−プロピレンオキサイド−アリルグリシ
ジルエーテル四元共重合体、エピブロムヒドリン−エチ
レンオキサイド−プロピレンオキサイド−アリルグリシ
ジルエーテル四元共重合体等を挙げることができる。こ
れらの単独重合体及び共重合体は２種以上ブレンドして
使用することもできる。
【００１２】好ましくはエピクロルヒドリン単独重合
体、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド共重合
体、エピクロルヒドリン−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であり、更に好ましく
はエピクロルヒドリン−エチレンオキサイド共重合体、
エピクロルヒドリン−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である。
【００１３】これら単独重合体または共重合体の分子量
は通常ムーニー粘度表示でＭＬ1+4（１００℃）＝３０
〜１５０程度のものがそのまま用いられる。
【００１４】本発明で用いられる（ｂ）メルカプトトリ
アジン系化合物は下記一般式（Ｉ）で表される。
【００１５】
【化１】 （式（Ｉ）において、Ｒはメルカプト基、アルコキシ
基、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ、シクロアル
キルアミノ基、ジシクロアルキルアミノ基、アリールア
ミノ基からなる群から選ばれる基である。）
【００１６】前記一般式（Ｉ）で表されるメルカプトト
リアジン系化合物の具体例としては２，４，６−トリメ
ルカプト−１，３，５−トリアジン、１−メトキシ−
３，５−ジメルカプトトリアジン、１−ヘキシルアミノ
−３，５−ジメルカプトトリアジン、１−ジエチルアミ
ノ−３，５−ジメルカプトトリアジン、１−シクロヘキ
シルアミノ−３，５−ジメルカプトトリアジン、１−ジ
ブチルアミノ−３，５−ジメルカプトトリアジン、２−
アニリノ−４，６−ジメルカプトトリアジン、１−フェ
ニルアミノ−３，５−ジメルカプトトリアジン等が挙げ
られる。
【００１７】これ等のメルカプトトリアジン系化合物は
通常、含ハロゲンエ−テル系ポリマ−１００重量部に対
して０．１〜１０重量部、好ましくは０．５〜５重量部
が用いられる。この範囲未満の量では、本発明の目的の
一つである、優れた圧縮永久歪性を得ることが困難にな
り、一方、この範囲を超えると得られた加硫物が剛直に
なりすぎて、含ハロゲンエ−テル系ポリマ−加硫物に通
常期待される物性が得られなくなる。
【００１８】本発明に用いられる、（ｃ）成分の受酸剤
としては、周期律表第II族金属もしくは、周期律表第IV
族金属の酸化物、水酸化物、炭酸塩、カルボン酸塩、ケ
イ酸塩、塩基性炭酸塩、塩基性カルボン酸塩、塩基性亜
燐酸塩、塩基性亜硫酸塩、三塩基性硫酸塩等がある。具
体的な例としては、マグネシア、水酸化マグネシウム、
水酸化バリウム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、生
石灰、消石灰、炭酸カルシウム、ケイ酸カルシウム、ス
テアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、フタル酸カ
ルシウム、亜リン酸カルシウム、酸化亜鉛、酸化錫、リ
サ−ジ、鉛丹、鉛白、二塩基性フタル酸鉛、二塩基性炭
酸鉛、ステアリン酸錫、塩基性亜燐酸鉛、塩基性亜燐酸
錫、塩基性亜硫酸鉛、三塩基性硫酸鉛等を挙げることが
できる。その他ハロゲン含有ゴムの受酸剤であるハイド
ロタルサイト類を使用することもできる。これらの受酸
剤は含ハロゲンエ−テル系ポリマ−１００重量部に対し
て０．２〜２０重量部、好ましくは１〜１０重量部が用
いられる。この範囲未満の量では加硫促進効果が不十分
であり、優れた圧縮永久歪性が得られない。またこの範
囲を超えて加えても特に効果が増大することはない。
【００１９】本発明に用いられる、（ｄ）成分の加硫促
進剤の例としては、チウラム化合物、ジチオカルバミン
酸塩、ジアリ−ルグアニジン、アニリンとアルデヒドと
の縮合生成物、１級、２級、３級アミン、該アミンの有
機酸塩もしくはその付加物、および硫黄等のうちの１種
または、２種以上の組み合わせが好ましい。ただし、加
硫促進剤はこれらに限定されるものではない。これら化
合物の配合量は含ハロゲンエ−テル系ポリマ−１００重
量部に対して０．１〜５重量部、好ましくは０．１〜３
重量部が用いられる。この範囲未満では、加硫促進効果
が不十分であり、優れた圧縮永久歪性が得られない。一
方、この範囲を超えても特に効果が増大することはな
い。
【００２０】加硫促進剤としてはチウラム化合物が、圧
縮永久歪性や耐熱老化性の点で良好である。本発明組成
物で用いられるチウラムスルフィド化合物を例示する
と、テトラメチルチウラムモノスルフィド、テトラメチ
ルチウラムジスルフィド、テトラエチルチウラムジスル
フィド、テトラブチルチウラムモノスルフィド、テトラ
ブチルチウラムジスルフィド、Ｎ，Ｎ′−ジメチル−
Ｎ，Ｎ′−ジフェニルチウラムジスルフィド、ジペンタ
メチレンチウラムモノスルフィド、ジペンタメチレンチ
ウラムジスルフィド、ジペンタメチレンチウラムテトラ
スルフィド、ジペンタメチレンチウラムヘキサスルフィ
ド等が挙げられる。
【００２１】本発明に用いられる（ｅ）成分、非導電性
充填剤とは、ポリマ−に配合しても導電性を増加させる
性質のない充填剤をいい、カ−ボンブラック、金属表面
処理粉末等は排除される。この様な非導電性充填剤とし
ては、ゴム、プラスチック業界で通常白色充填剤と称さ
れ、具体的には、炭酸カルシウム、ケイ酸アルミニウ
ム、含水ケイ酸マグネシウム等が挙げられる。特に炭酸
カルシウムが軟質の配合物を与えるので好ましい。該非
導電性充填剤の配合量は（ａ）含ハロゲンエ−テル系ポ
リマ−１００重量部に対して０〜１００重量部であり、
成型性の点からは特に１０〜１００重量部が好ましく、
さらに好ましくは２０〜５０重量部である。また、１０
０重量部以上では配合物が硬くなり過ぎ好ましくない。
該非導電性充填剤を、ゴムへの分散性を向上させるため
に、非導電性表面処理剤で表面処理することはかまわな
い。このような表面処理剤の具体例としては、脂肪酸、
樹脂酸、シランカップリング剤、チタネ−トカップリン
グ剤等が挙げられる。なお着色等の目的でカ−ボンブラ
ックを少量添加することもできる。
【００２２】本発明加硫用組成物には、上記の他に当該
技術分野で行われる各種の老化防止剤、充填剤、補強
剤、可塑剤、加工助剤、顔料、難燃剤、加硫遅延剤等を
任意に配合できる。さらに本発明の特性を維持できる範
囲で当該技術分野で通常行われるゴム、樹脂を少量ブレ
ンドをすることもできる。
【００２３】本発明加硫組成物の配合方法としては、従
来ポリマ−加工の分野において利用されている任意の手
段、例えばミキシングロ−ル、バンバリ−ミキサ−、各
種ニ−ダ−類等を利用する事ができる。本発明の加硫ゴ
ム弾性体は、本発明加硫用組成物を通常１００〜２００
℃に加熱する事で得られ、加硫時間は温度により異なる
が０．５〜３００分の間で行われるのが普通である。加
硫成型の方法としては、金型による圧縮成型、射出成
型、スチ−ム缶、エア−バス、赤外線或いはマイクロウ
エ−ブによる加熱等任意の方法を用いることができる。
【００２４】
【実施例】 以下、本発明を実施例、比較例により具体
的に説明する。
【００２５】実施例１、比較例１〜５ 表１に示す各配合物を６０〜７０℃のオープンロールで
混練し、これをシート化したものを混練直後に金型に入
れ、１７０℃，８０ｋｇ／ｃｍ2で１５分間加圧成型し
厚さ２ｍｍの加硫シートを作成した。得られた各加硫物
についてＪＩＳＫ６３０１ に基づいて物性試験を行
い、その結果を表２に示す。
【００２６】圧縮永久歪は、ＪＩＳ Ｋ６３０１ に基
づき試験片を作成し測定した。
【００２７】体積抵抗率は、加硫したシートを２３℃、
相対湿度５０％の環境下で２４時間以上調整し、三菱油
化（株）製絶縁抵抗計ハイレスタＨＰを用いて、１０Ｖ
印可し、１分後の数値を読みとった。
【００２８】また環境依存性は右記の式で定義する。環
境依存性＝ｌｏｇ（Ａ）−ｌｏｇ（Ｂ） ここでＡとＢは各々１０℃、相対湿度１５％と４０℃、
相対湿度９０％の環境下で２４時間以上放置した後測定
した体積抵抗率である。
【００２９】
【表１】
【００３０】表１において ＊１ 「エピクロマーＣＧ−１０２」（商品名 ダイ
ソー社製，エピクロルヒドリン／エチレンオキシド／ア
リルグリシジルエーテル（４０／５６／４ｍｏｌ比）共
重合体，ＭＬ1+4（１００℃）＝６５）
【００３１】
【表２】
【００３２】以上の結果から、実施例は本発明と異なる
加硫剤を用いた比較例１〜４と比較して低圧縮永久歪性
を有していることがわかる。また、比較例５は、圧縮永
久歪性は良好なものの、体積抵抗率が高いことがわか
る。
【００３３】
【発明の効果】本発明によれば、体積抵抗率及び体積抵
抗率の環境依存性が小さく、圧縮永久歪性に優れた、加
硫ゴム弾性体が得られる。、従って電子写真複写機、プ
リンター等に用いられる半導電性ゴムロール、半導電性
無端ゴムベルト等の用途に極めて有効である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０８Ｋ 5/378 Ｃ０８Ｋ 5/378 5/40 5/40 Ｆターム(参考） 4J002 CH041 DA048 DE067 DE077 DE087 DE097 DE107 DE157 DE209 DE237 DE287 DG047 DH037 DJ007 DJ009 DJ039 EG037 EG047 EG107 EN018 EN058 EN138 ER028 EV148 EV168 EV346 FB099 FB169 FB239 FD019 FD146 FD158 FD207 GP00 GQ00

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 下記（ａ）〜（ｄ）を含む加硫用組成物
    を加硫してなることを特徴とする半導電性ゴム材料。 （ａ）含ハロゲンポリエーテル系ポリマー １００重量部 （ｂ）メルカプトトリアジン系化合物 ０．１〜１０重量部 （ｃ）受酸剤 ０．２〜２０重量部 （ｄ）加硫促進剤 ０．１〜５重量部
  2. 【請求項２】 （ｄ）加硫促進剤がチウラムスルフィド
    化合物であることを特徴とする請求項１に記載の半導電
    性ゴム材料。
  3. 【請求項３】 （ａ）含ハロゲンポリエーテル系ポリマ
    ーがエピクロルヒドリン−エチレンオキサイド共重合体
    及び／又は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であることを特
    長とする請求項１又は２に記載の半導電性ゴム材料。
  4. 【請求項４】 上記（ａ）〜（ｄ）成分に加え、（ｅ）
    成分として非導電性充填剤を上記（ａ）成分１００重量
    部に対し、１０〜１００重量部含むことを特徴とする請
    求項１〜３のいずれかに記載の半導電性ゴム材料。
  5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかに記載の加硫用
    組成物を加硫してなる体積抵抗率１×１０6〜１×１０8
    Ωｃｍ、圧縮永久歪１５％未満となる半導電性ゴム材
    料。
  6. 【請求項６】 請求項５に記載の半導電性ゴム材料より
    なる半導電性ゴムロ−ル及び半導電性無端ゴムベルト。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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