JP2000256557A - Semiconductive roll - Google Patents
Semiconductive rollInfo
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Abstract
(57)【要約】
【解決手段】 (A)エチレン・プロピレンゴム及び/
又はエチレン・プロピレン・ジエンゴム
5〜98重量部
(B)下記平均組成式(1)
RnSiO(4-n)/2 (1)
(但し、Rは置換又は非置換の一価炭化水素基であり、
nは1.95〜2.05の正数である。)で示されるオ
ルガノポリシロキサン 2〜
95重量部
(C)平均粒子径が0.1〜100μmの球状シリコー
ンエラストマー粒子
(A)、(B)成分の合計100重量部に対し5〜20
0重量部、
(D)導電性材料
を含有する導電性ゴム組成物の半導電性ゴム硬化物層が
芯金に形成されてなることを特徴とする半導電ロール。
【効果】 本発明の半導電ロールは、半導電領域での電
気抵抗率が成形条件によって左右されず、かつバラツキ
が極めて少なく安定していると共に、成形加工性、加硫
特性及びゴム弾性に優れたものである。(A) Abstract: (A) Ethylene propylene rubber and / or
Or ethylene / propylene / diene rubber
5 to 98 parts by weight (B) The following average composition formula (1) R n SiO (4-n) / 2 (1) (where R is a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group,
n is a positive number from 1.95 to 2.05. ) Organopolysiloxane 2
95 parts by weight (C) 5 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the total of the spherical silicone elastomer particles (A) and (B) having an average particle diameter of 0.1 to 100 μm.
0 part by weight, (D) A semiconductive roll, wherein a semiconductive rubber cured layer of a conductive rubber composition containing a conductive material is formed on a cored bar. The semiconducting roll of the present invention is stable in the electric resistivity in the semiconductive region without being influenced by the molding conditions, has very little variation, and is excellent in moldability, vulcanization characteristics and rubber elasticity. It is a thing.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導電領域(10
3〜1010Ω・cm)で安定した電気抵抗を示す半導電
ロールに関する。The present invention relates to a semiconductive region (10
The present invention relates to a semiconductive roll exhibiting stable electric resistance at 3 to 10 10 Ω · cm.
【0002】[0002]
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
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、電気抵抗を10-1〜10
2Ω・cmの範囲にした導電性ゴムが広い分野で応用さ
れている。一方、電気絶縁性ゴム状物質の一つであるエ
チレン・プロピレン・ジエンゴム(以下EPDMと記
す)及びシリコーンゴムは、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。また、特開平9−
302232号公報にはシリコーンゴム以外の有機ゴム
にシリコーンゴムパウダーを添加することが提案されて
いるが、このものは電子伝導による導電性付与剤とイオ
ン伝導による導電性付与剤を併用する必要があり、汎用
的ではなく、半導電領域の抵抗の安定性も不十分であっ
た。2. Description of the Related Art
Various conductive rubbers in which a conductive material is blended with a rubber-like substance exhibiting electrical insulation properties are known. For example, carbon black or the like is blended as a conductive material, and the electrical resistance is 10 -1 to 10.
Conductive rubber in the range of 2 Ω · cm has been applied in a wide range of fields. On the other hand, ethylene-propylene-diene rubber (hereinafter referred to as EPDM) and silicone rubber, which are one of the electrically insulating rubber-like substances, have excellent heat resistance, cold resistance, and weather resistance, and are widely used as the electrically insulating rubber. However, by adding a conductive material like other rubber-like substances, it has been put into practical use as a conductive rubber. Further, Japanese Unexamined Patent Publication No.
Japanese Patent No. 302232 proposes to add a silicone rubber powder to an organic rubber other than the silicone rubber, but it is necessary to use both a conductivity imparting agent by electron conduction and a conductivity imparting agent by ionic conduction. It is not versatile and the stability of the resistance of the semiconductive region is insufficient.
【0003】この場合、導電性EPDM或いは導電性シ
リコーンゴム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1010〜10-3Ω・cm程度まで低下させ得
ることから頻繁に使用されている。In this case, as a conductive material to be added to the conductive EPDM or the conductive silicone rubber, for example, various metal powders such as carbon black, graphite, silver, nickel and copper, various non-conductive powders, and short fiber surfaces are used. Is treated with a metal such as silver, mixed with carbon fiber, metal fiber, etc., without deteriorating the specific characteristics of rubber, and the electrical resistivity of silicone rubber is determined by the type and filling amount of the conductive material. It is frequently used because it can be reduced to about 10 10 to 10 −3 Ω · cm.
【0004】しかしながら、合成ゴムにケッチェンブラ
ック、アセチレンブラック等の導電性カーボンブラック
を配合した場合、103〜1010Ω・cmという半導電
領域では電気抵抗率のバラツキが極めて大きくなり、電
気抵抗を安定化させることは困難であった。これは、成
形条件によりカーボンの分散が著しく変化することが原
因であると考えられる。However, when conductive carbon black such as Ketjen black and acetylene black is blended with synthetic rubber, the variation in electrical resistivity becomes extremely large in a semiconductive region of 10 3 Ω · cm to 10 10 Ω · cm. Was difficult to stabilize. This is considered to be due to the fact that the dispersion of carbon significantly changes depending on molding conditions.
【0005】ところが、最近においては、OA機器の部
品、特に乾式複写機における帯電ロール、転写ロール、
現像ロール、紙送りロール、定着ロール、加圧ロール、
除電ロール、クリーニングロール、オイル塗布ロール等
のゴムロールとして、半導電ロールの必要性が高まり、
このため半導電領域での電気抵抗変動が少なく、安定し
た電気抵抗を示す半導電ロールが求められている。[0005] Recently, however, parts of OA equipment, in particular, a charging roll, a transfer roll, and the like in a dry copying machine have been developed.
Developing roll, paper feed roll, fixing roll, pressure roll,
The need for semiconductive rolls has increased as rubber rolls such as static elimination rolls, cleaning rolls, and oil application rolls.
For this reason, there is a demand for a semiconductive roll that has a small variation in electrical resistance in the semiconductive region and exhibits stable electrical resistance.
【0006】なお、抵抗値を安定化する方法として、特
開平3−195752号公報にはEPDMとオルガノポ
リシロキサンを混合することが提案されている。しか
し、半導電領域の抵抗の安定性の要求がより高度になっ
ている今日では、更なる抵抗の安定性が求められてい
る。[0006] As a method for stabilizing the resistance value, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 3-195572 proposes mixing EPDM and organopolysiloxane. However, as the demand for the stability of the resistance of the semiconductive region becomes higher, further stability of the resistance is required.
【0007】本発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、半導電領域での電気抵抗の変動が極めて狭く、電気
抵抗が成形条件に左右されずに安定している半導電ロー
ルを提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a semiconductive roll in which the variation in electrical resistance in a semiconductive region is extremely narrow and the electrical resistance is stable irrespective of molding conditions. With the goal.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】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、 (A)エチレン・プロピレンゴム及び/又はエチレン・プロピレン・ジエンゴム 5〜98重量部 (B)下記平均組成式(1) RnSiO(4-n)/2 (1) (但し、Rは置換又は非置換の一価炭化水素基であり、nは1.95〜2.05 の正数である。) で示されるオルガノポリシロキサン 2〜95重量部 に導電性カーボンブラック、導電性亜鉛華、導電性酸化
チタン等の導電性材料を配合した導電性EPDM/シリ
コーンゴム組成物に対し、平均粒子径が0.1〜100
μmの球状シリコーンエラストマー粒子を上記(A)、
(B)成分の合計100重量部に対し5〜200重量部
配合したものを用い、これを成形、硬化して、芯金上に
半導電シリコーンゴム層を形成した場合、該ゴム層は1
03〜101 0Ω・cmの半導電領域において、電気抵抗
のバラツキが2桁以下という安定した電気抵抗を与え、
耐候性にも優れ、OPC汚染も殆どなく、このため特に
現像ロールや転写ロール、帯電ロール等に適した高安定
性の半導電ロールが得られることを知見し、本発明をな
すに至った。Means for Solving the Problems and Embodiments of the Invention As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors have found that: (A) ethylene-propylene rubber and / or ethylene-propylene-diene rubber 98 parts by weight (B) the following average compositional formula (1) R n SiO (4 -n) / 2 (1) ( where, R is a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon radical, n is 1.95~ A conductive EPDM / silicone rubber obtained by blending a conductive material such as conductive carbon black, conductive zinc oxide, or conductive titanium oxide with 2 to 95 parts by weight of an organopolysiloxane represented by the following formula: The average particle diameter of the composition is 0.1 to 100.
μm spherical silicone elastomer particles (A)
When a mixture of 5 to 200 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total of the component (B) is molded and cured to form a semiconductive silicone rubber layer on a cored bar,
In 0 3 ~10 1 0 Ω · semiconductive region of cm, giving the electric resistance variation stable electric resistance of two orders of magnitude less,
The present inventors have found that they are excellent in weather resistance and hardly cause OPC contamination, so that a highly stable semiconductive roll particularly suitable for a developing roll, a transfer roll, a charging roll and the like can be obtained, and have accomplished the present invention.
【0009】以下、本発明につき更に詳述すると、本発
明の半導電ロールは、芯金に、 (A)エチレン・プロピレンゴム及び/又はエチレン・プロピレン・ジエンゴム 5〜98重量部 (B)下記平均組成式(1) RnSiO(4-n)/2 (1) (但し、Rは置換又は非置換の一価炭化水素基であり、nは1.95〜2.05 の正数である。) で示されるオルガノポリシロキサン 2〜95重量部 (C)平均粒子径が0.1〜100μmの球状シリコーンエラストマー粒子 (A)、(B)成分の合計100重量部に対し5〜200重量部、 (D)導電性材料 を含有する導電性ゴム組成物の半導電性硬化物層を形成
したものである。Hereinafter, the present invention will be described in more detail. The semiconductive roll of the present invention comprises: (A) 5 to 98 parts by weight of ethylene / propylene rubber and / or ethylene / propylene / diene rubber; Compositional formula (1) R n SiO (4-n) / 2 (1) (where R is a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group, and n is a positive number from 1.95 to 2.05) 2) to 95 parts by weight (C) 5 to 200 parts by weight based on 100 parts by weight of the total of components (A) and (B) of spherical silicone elastomer particles having an average particle diameter of 0.1 to 100 [mu] m. And (D) a conductive rubber composition containing a conductive material, wherein a semiconductive cured layer is formed.
【0010】ここで、上記半導電性ゴム組成物に用いら
れる(A)成分としては特に制限はなく、一般に市販さ
れているエチレン・プロピレンゴム(以下、EPM)、
EPDMを使用することができるが、特にエチレン含有
率が40〜70重量%、100℃におけるムーニー粘度
が5〜100、特に5〜70のものが好適に用いられ
る。ムーニー粘度が高すぎるとオルガノポリシロキサン
との分散性が悪くなることがあり、抵抗の安定性が不十
分となることがある。なお、EPDMを構成するジエン
モノマーとしては、エチリデンノルボルネン、ジシクロ
ペンタジエン、1,4−ヘキサジエンなどが挙げられ、
不飽和度としてはヨウ素価が1〜40の範囲であるもの
が好ましい。The component (A) used in the semiconductive rubber composition is not particularly limited, and generally commercially available ethylene / propylene rubber (hereinafter, EPM),
EPDM can be used, but those having an ethylene content of 40 to 70% by weight and a Mooney viscosity at 100 ° C of 5 to 100, particularly 5 to 70 are preferably used. If the Mooney viscosity is too high, the dispersibility with the organopolysiloxane may deteriorate, and the stability of the resistance may be insufficient. In addition, as the diene monomer constituting EPDM, ethylidene norbornene, dicyclopentadiene, 1,4-hexadiene, and the like can be mentioned.
As the degree of unsaturation, those having an iodine value in the range of 1 to 40 are preferable.
【0011】次に、(B)成分のオルガノポリシロキサ
ンは、下記平均組成式(1)で示されるものである。 RnSiO(4-n)/2 (1)Next, the organopolysiloxane of the component (B) is represented by the following average composition formula (1). R n SiO (4-n) / 2 (1)
【0012】上記式(1)におけるRは置換又は非置換
の一価炭化水素基を表し、通常炭素数1〜10、特に1
〜8のもので、具体的には、メチル基、エチル基、プロ
ピル基、ブチル基、ヘキシル基、オクチル基等のアルキ
ル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等のシクロ
アルキル基、ビニル基、アリル基、プロペニル基等のア
ルケニル基、シクロアルケニル基、フェニル基、トリル
基等のアリール基、ベンジル基、フェニルエチル基等の
アラルキル基、或いはこれらの基の水素原子の一部又は
全部が塩素原子、フッ素原子、シアノ基などの有機基で
置換されたハロゲン化炭化水素基、シアノ化炭化水素基
等が例示されるが、特に一般的には該オルガノポリシロ
キサンの主鎖がジメチルシロキサン単位からなるもの或
いはこのジメチルポリシロキサンの主鎖にフェニル基、
ビニル基、3,3,3−トリフロロプロピル基等を導入
したもの等が好適に使用できる。また、nは1.95〜
2.05の正数である。R in the above formula (1) represents a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group, and usually has 1 to 10 carbon atoms, especially 1 to 10 carbon atoms.
To 8, specifically, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, hexyl group, alkyl group such as octyl group, cyclopentyl group, cycloalkyl group such as cyclohexyl group, vinyl group, allyl group, An alkenyl group such as a propenyl group, an aryl group such as a cycloalkenyl group, a phenyl group or a tolyl group, an aralkyl group such as a benzyl group or a phenylethyl group, or a part or all of the hydrogen atoms of these groups is a chlorine atom or a fluorine atom Examples thereof include a halogenated hydrocarbon group substituted with an organic group such as a cyano group, a cyanated hydrocarbon group, and the like. Particularly generally, the organopolysiloxane in which the main chain is composed of dimethylsiloxane units or A phenyl group in the main chain of dimethylpolysiloxane,
Those into which a vinyl group, 3,3,3-trifluoropropyl group or the like is introduced can be suitably used. Also, n is 1.95-
It is a positive number of 2.05.
【0013】なお、上記オルガノポリシロキサンの重合
度は100以上であることが好ましい。重合度が100
未満では硬化物の機械的強度が低下し、成形加工性が劣
る場合がある。より好ましくは100〜100,00
0、更に好ましくは3,000〜20,000である。The degree of polymerization of the organopolysiloxane is preferably 100 or more. Polymerization degree 100
If the amount is less than the above, the mechanical strength of the cured product may be reduced, and the moldability may be poor. More preferably 100 to 100,00
0, more preferably 3,000 to 20,000.
【0014】本発明においては、ゴム成分として、上記
(A)成分と(B)成分のオルガノポリシロキサンと
は、重量比で98:2〜5:95の割合、より好ましく
は95:5〜40:60、更に好ましくは90:10〜
50:50の割合で混合したものを使用する。なお、
(A)成分と(B)成分とを併用することにより、半導
電領域の抵抗の安定性が優れると共に、耐候性に優れ、
現像装置におけるOPC汚染も極めて少ないという利点
がある。In the present invention, as the rubber component, the component (A) and the organopolysiloxane of the component (B) are in a weight ratio of 98: 2 to 5:95, more preferably 95: 5 to 40. : 60, more preferably 90:10
Use a mixture of 50:50. In addition,
By using the components (A) and (B) together, the stability of the resistance of the semiconductive region is excellent, and the weather resistance is excellent.
There is an advantage that OPC contamination in the developing device is extremely small.
【0015】次に、(C)成分の球状シリコーンエラス
トマー粒子は、(A)、(B)成分と相乗的に作用して
半導電領域の抵抗を安定化させる成分であり、その平均
粒子径が0.1〜100μm、好ましくは0.5〜40
μmであるものを使用する。平均粒子径が0.1μm未
満の粒子は、製造が困難であると共に、その添加効果が
十分に得られ難く、100μmを超えるとゴム硬化物の
機械的強度が損なわれる場合がある。Next, the spherical silicone elastomer particles of the component (C) are components that act synergistically with the components (A) and (B) to stabilize the resistance of the semiconductive region. 0.1-100 μm, preferably 0.5-40
Use a μm. Particles having an average particle diameter of less than 0.1 μm are difficult to produce, and it is difficult to sufficiently obtain the effect of adding the particles. If the average particle diameter exceeds 100 μm, the mechanical strength of the cured rubber product may be impaired.
【0016】この場合、球状シリコーンエラストマー粒
子は、上記平均粒子径を有するオルガノポリシロキサン
の硬化物であればその種類やグレード、製造方法等に何
ら制限はなく、適宜なものを使用し得る。具体的には、
球状シリコーンエラストマー粒子として、特に限定され
るものではないが、硬化性オルガノポリシロキサン組成
物を230〜300℃のスプレードライヤーの中で硬化
させ、粒状のシリコーンエラストマーを得る方法(特開
昭59−96122号公報)、或いは硬化性オルガノポ
リシロキサン組成物、例えばビニル基含有オルガノポリ
シロキサンとオルガノハイドロジェンポリシロキサンと
からなる付加反応型のオルガノポリシロキサン組成物を
水中に界面活性剤を用いてエマルジョン粒子が粒径20
μm以下となるようにエマルジョン化し、付加反応用の
白金系触媒を添加し、スプレードライ前又はスプレード
ライ終了までにこのエマルジョン粒子中に含まれている
オルガノポリシロキサンを硬化させる方法(特開昭62
−257939号公報)などの方法によって得られたも
のを使用し得るが、特にビニル基含有オルガノポリシロ
キサンとオルガノハイドロジェンポリシロキサンとを界
面活性剤を用いてエマルジョンとし、白金系触媒により
付加反応させ硬化して製造されたものが好ましい。な
お、このエラストマー粒子として、その表面を予め又は
その製造途中にシラン、シロキサン等で処理したものを
使用することもできる。In this case, the type, grade, production method and the like of the spherical silicone elastomer particles are not particularly limited as long as they are cured products of the organopolysiloxane having the above-mentioned average particle size, and appropriate ones can be used. In particular,
Although there is no particular limitation on the spherical silicone elastomer particles, a method of curing a curable organopolysiloxane composition in a spray dryer at 230 to 300 ° C to obtain a granular silicone elastomer (Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-96122) Or a curable organopolysiloxane composition, for example, an addition-reaction-type organopolysiloxane composition comprising a vinyl-containing organopolysiloxane and an organohydrogenpolysiloxane, is used to form emulsion particles in water using a surfactant. Particle size 20
μm or less, adding a platinum-based catalyst for an addition reaction, and curing the organopolysiloxane contained in the emulsion particles before spray drying or by the end of spray drying (Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 62).
No. 257939) can be used. Particularly, a vinyl group-containing organopolysiloxane and an organohydrogenpolysiloxane are formed into an emulsion using a surfactant, and the emulsion is subjected to an addition reaction with a platinum-based catalyst. Those produced by curing are preferred. In addition, as the elastomer particles, those whose surfaces are treated with silane, siloxane, or the like in advance or during the production thereof can also be used.
【0017】球状シリコーンエラストマー粒子の使用量
は、上記ゴム成分100部(重量部、以下同様)に対し
て球状シリコーンエラストマー粒子を5〜200部であ
り、特に10〜150部とすることが好ましい。球状シ
リコーンエラストマー粒子の配合量が上記割合より少な
いと、添加効果が得られず、上記割合を超えると硬化物
の機械的強度が低下する場合がある。The amount of the spherical silicone elastomer particles to be used is 5 to 200 parts, preferably 10 to 150 parts, based on 100 parts (parts by weight, hereinafter the same) of the rubber component. If the amount of the spherical silicone elastomer particles is less than the above ratio, the effect of addition cannot be obtained. If the amount exceeds the above ratio, the mechanical strength of the cured product may decrease.
【0018】次いで、(D)成分の導電性材料として
は、半導電性ゴム硬化物の体積抵抗率が103〜1010
Ω・cmとなるものであれば、その種類、配合量は制限
されないが、導電性カーボンブラック、導電性亜鉛華、
導電性酸化チタンのうち1種又は2種以上を併用するこ
とが好ましい。Next, as the conductive material of the component (D), a semiconductive rubber cured product having a volume resistivity of 10 3 to 10 10
As long as it becomes Ω · cm, its type and blending amount are not limited, but conductive carbon black, conductive zinc white,
It is preferable to use one or more of the conductive titanium oxides in combination.
【0019】ここで、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)、1500℃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。具体的には、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SC
F(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)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不純物含有率
が少ない上、発達した二次ストラクチャー構造を有する
ことから導電性に優れており、本発明において特に好適
に用いられる。なおまた、その卓越した比表面積から低
充填量でも優れた導電性を示すケッチェンブラックEC
やケッチェンブラックEC−600JD等も好ましく使
用できる。Here, as the conductive carbon black, those commonly used in conductive rubber compositions can be used, for example, acetylene black, conductive furnace black (CF), superconductive furnace black (SCF), and extra carbon black. Conductive furnace black (XCF), conductive channel black (CC), furnace black and channel black heat-treated at a high temperature of about 1500 ° C. can be used. Specifically, as acetylene black, electrified acetylene black (manufactured by Denki Kagaku), Shaunigan acetylene black (manufactured by Shaunigan Chemical), etc., and as conductive furnace black, Continex CF (manufactured by Continental Carbon),
Vulcan C (made by Cabot Corporation), etc. has become Continex SC as superconductive furnace black.
F (manufactured by Continental Carbon), Vulcan SC (manufactured by Cabot) and the like. As extra conductive furnace black, Asahi HS-500 (manufactured by Asahi Carbon) and Vulcan XC-72 (manufactured by Cabot) include conductive channel black. Examples thereof include Colux L (manufactured by Degussa), and Ketjen Black EC and Ketjen Black EC-600JD (manufactured by Ketjen Black International), which are a kind of furnace black, can also be used. In addition,
Among these, acetylene black has a low impurity content and has a developed secondary structure structure and thus has excellent conductivity, and is particularly preferably used in the present invention. In addition, Ketjen Black EC, which exhibits excellent conductivity even at low loadings due to its outstanding specific surface area
And Ketjen Black EC-600JD can also be preferably used.
【0020】上記導電性カーボンブラックの添加量は、
上述したゴム成分100部に対して1〜50部、特に5
〜20部とすることが好ましい。添加量が1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部
を超えると得られる部材の電気抵抗が103Ω・cm未
満になる可能性があり、目的とする半導電領域とはなら
ないことがある。The amount of the conductive carbon black added is as follows:
1 to 50 parts, especially 5 to 100 parts of the above rubber component
It is preferable to set it to 20 parts. If the amount is less than 1 part, the desired conductivity may not be obtained. If the amount exceeds 50 parts, the electrical resistance of the obtained member may be less than 10 3 Ω · cm. It may not be an area.
【0021】また、導電性亜鉛華としては、具体的に
は、本荘ケミカル(株)製の導電性亜鉛華が好適に使用
され、これを50〜300部、特に80〜250部添加
することにより103〜1010Ω・cmの電気抵抗を得
ることができる。添加量が50部より低いと導電性を得
ることができず、一方300部を超えると著しく力学特
性を悪化させる場合があり、このため添加量を100〜
250部とすることがより好ましい。As the conductive zinc white, specifically, conductive zinc white manufactured by Honjo Chemical Co., Ltd. is preferably used, and 50 to 300 parts, especially 80 to 250 parts, of this is added. An electrical resistance of 10 3 to 10 10 Ω · cm can be obtained. If the amount is less than 50 parts, conductivity cannot be obtained, while if it exceeds 300 parts, the mechanical properties may be significantly deteriorated.
More preferably, it is 250 parts.
【0022】更に、白色導電性酸化チタンとしては、例
えばET−500W(石原産業(株)製)を挙げること
ができる。この場合、基本組成はTiO2・SnO2にS
bをドープしたものとすることが好ましい。なお、添加
量は上述した導電性亜鉛華の添加量と同様とすることが
できる。Further, examples of the white conductive titanium oxide include ET-500W (manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd.). In this case, the basic composition is TiO 2 · SnO 2
Preferably, b is doped. In addition, the addition amount can be made the same as the addition amount of the above-described conductive zinc white.
【0023】上記ゴム成分を硬化させるためには硬化剤
が使用されるが、その硬化剤としては、通常導電性ゴム
組成物の加硫に使用されるラジカル反応を利用して加
硫、硬化させるものであれば、その硬化機構に制限はな
く、従来公知の種々の硬化剤を用いることができる。例
えば、パーオキサイドとしては、ジ−t−ブチルパーオ
キサイド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチル
パーオキシ)ヘキサン等のアルキル過酸化物、ジクミル
パーオキサイド等のアラルキル過酸化物等の有機過酸化
物が挙げられるほか、イオウ加硫してもよい。なお、硬
化剤の使用量は硬化有効量であり、有機過酸化物の場
合、上記ゴム成分100部に対し0.1〜10部とする
ことが好ましい。In order to cure the rubber component, a curing agent is used. As the curing agent, vulcanization and curing are carried out by utilizing a radical reaction usually used for vulcanizing a conductive rubber composition. The curing mechanism is not limited as long as the curing agent is used, and various conventionally known curing agents can be used. For example, peroxides include alkyl peroxides such as di-t-butyl peroxide and 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexane, and aralkyl peroxides such as dicumyl peroxide. In addition to organic peroxides, sulfur vulcanization may be used. The amount of the curing agent used is a curing effective amount. In the case of an organic peroxide, the amount is preferably 0.1 to 10 parts based on 100 parts of the rubber component.
【0024】上記ゴム組成物には、必要に応じてシリカ
ヒドロゲル(含水けい酸)、シリカエアロゲル(無水け
い酸−煙霧質シリカ)などの補強性シリカ充填剤、クレ
イ、炭酸カルシウム、珪藻土、二酸化チタン等の充填
剤、低分子シロキサンエステル、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を添加混合し
てもよい。The rubber composition may contain reinforcing silica fillers such as silica hydrogel (hydrous silicic acid) and silica aerogel (silicic anhydride-fumed silica), clay, calcium carbonate, diatomaceous earth, and titanium dioxide, if necessary. Fillers, low-molecular-weight siloxane esters, dispersants such as silanols such as diphenylsilanediol, heat-resistance improvers such as iron oxide, cerium oxide, and iron octylate; and various carbon funks for improving adhesiveness and moldability. It is also possible to add and mix optional silane and a halogen compound for imparting flame retardancy.
【0025】本発明の半導電ロールは、芯金に上記ゴム
組成物の半導電性硬化物層を形成するものであるが、こ
の場合、芯金の材質、寸法等はロールの種類に応じて適
宜選定し得る。また、ゴム組成物の成形、硬化法も適宜
選定し得、例えば加圧成形、移送成形、押出成形、射出
成形、カレンダー成形等の方法によって成形でき、硬化
法は硬化剤の種類に応じて選択される。The semiconductive roll of the present invention has a semiconductive cured layer of the above rubber composition formed on a cored bar. In this case, the material and dimensions of the cored bar depend on the type of roll. It can be selected as appropriate. In addition, the molding and curing methods of the rubber composition can also be appropriately selected, for example, can be molded by a method such as pressure molding, transfer molding, extrusion molding, injection molding, calender molding, and the curing method is selected according to the type of the curing agent. Is done.
【0026】なお、この半導電性硬化物層は、その表面
と芯金との抵抗が1×103〜1×1010Ω・cmであ
ることが有効であり、このゴム層は上記抵抗値の範囲に
おいて、電気抵抗のバラツキが2桁以内であるため、特
に現像装置における帯電ロール、転写ロール、現像ロー
ル、紙送りロール等の半導電ロールとして好適である。It is effective that the semiconductive cured layer has a resistance of 1 × 10 3 to 1 × 10 10 Ω · cm between the surface and the core metal. In this range, the variation of the electric resistance is within two digits, so that it is particularly suitable as a semiconductive roll such as a charging roll, a transfer roll, a developing roll, and a paper feed roll in a developing device.
【0027】[0027]
【発明の効果】本発明の半導電ロールは、半導電領域で
の電気抵抗率が成形条件によって左右されず、かつバラ
ツキが極めて少なく安定していると共に、成形加工性、
加硫特性及びゴム弾性に優れたものである。According to the semiconductive roll of the present invention, the electric resistivity in the semiconductive region is not influenced by the molding conditions, the dispersion is extremely small, the molding processability is improved,
It has excellent vulcanization characteristics and rubber elasticity.
【0028】[0028]
【実施例】以下、実施例と比較例を示して本発明を具体
的に説明するが、本発明は下記実施例に限定されるもの
ではない。なお、以下の例において部はいずれも重量部
を示す。EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to the following examples. In the following examples, all parts are parts by weight.
【0029】[実施例1,2、比較例1〜3]EPDM
(商品名EP−43、日本合成ゴム製)、ジメチルシロ
キサン単位99.85モル%とメチルビニルシロキサン
単位0.15モル%とからなる平均重合度が約8000
のメチルビニルポリシロキサン、表面が疎水化処理され
たシリカR−972(日本アエロジル(株)製商品
名)、流動パラフィンPW−380(出光興産(株)製
商品名)、老化防止剤(ノクラックMB、大内新興化学
(株)製商品名)、球状シリコーンエラストマー粒子K
MP594(粒径3〜10μm、信越化学工業(株)製
商品名)を表1に示す量で配合し、更にケッチェンブラ
ックを添加、混練した。次いで、有機過酸化物の2,5
−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキ
サンを混練し、得られたコンパウンドを用いて直径20
mmのロールを成形した。なお、この時の成形温度は1
65℃×15分、成形圧力は30kgf/cm2であっ
た。次に、得られたロールの電気特性を測定した。結果
を表1に示す。なお、電気特性は、図1に示すような幅
7mmの電極3にロール1を接触させ、電極3とロール
芯金2との間の抵抗を測定した。測定箇所は軸方向に対
し20点についてそのバラツキを評価した。この場合、
測定電圧は100V、測定機器4は(株)アドバンテス
トデジタル超高抵抗計R8340を用いた。また、OP
Cへの汚染は、得られたロールをレーザープリンターに
組み込み、評価した。結果を表1に示す。[Examples 1 and 2, Comparative Examples 1 to 3] EPDM
(Trade name: EP-43, manufactured by Nippon Synthetic Rubber Co., Ltd.), the average degree of polymerization of 99.85 mol% of dimethylsiloxane units and 0.15 mol% of methylvinylsiloxane units is about 8000.
Methylvinylpolysiloxane, silica R-972 having a hydrophobicized surface (trade name, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.), liquid paraffin PW-380 (trade name, manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.), antioxidant (Nocrack MB Ouchi Shinko Chemical Co., Ltd.), spherical silicone elastomer particles K
MP594 (particle size: 3 to 10 μm, trade name, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was blended in the amount shown in Table 1, and Ketjen Black was further added and kneaded. Then, the organic peroxide 2,5
-Dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexane was kneaded, and the resulting compound was used to form a mixture having a diameter of 20%.
mm rolls were formed. The molding temperature at this time is 1
The molding pressure was 30 kgf / cm 2 at 65 ° C. for 15 minutes. Next, the electrical characteristics of the obtained roll were measured. Table 1 shows the results. In addition, the electrical characteristics measured the resistance between the electrode 3 and the roll core 2 by making the roll 1 contact the electrode 3 of 7 mm width as shown in FIG. The dispersion was evaluated at 20 measurement points in the axial direction. in this case,
The measuring voltage was 100 V, and the measuring device 4 was Advantest Digital Ultra High Resistance Meter R8340. Also, OP
The contamination to C was evaluated by incorporating the obtained roll into a laser printer. Table 1 shows the results.
【0030】[0030]
【表1】 [Table 1]
【0031】[実施例3,4、比較例4]ケッチェンブ
ラックと導電性亜鉛華(本荘ケミカル(株)製商品
名)、又は白色導電性酸化チタンET−500W(石原
産業(株)製商品名)を表2に示す割合で添加し、それ
以外は実施例1と同様にして、その特性を評価した。結
果を表2に示す。Examples 3, 4 and Comparative Example 4 Ketjen black and conductive zinc white (trade name, manufactured by Honjo Chemical Co., Ltd.) or white conductive titanium oxide ET-500W (trade name, manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd.) ) Was added in the proportions shown in Table 2, and the other characteristics were evaluated in the same manner as in Example 1. Table 2 shows the results.
【0032】[0032]
【表2】 [Table 2]
【0033】表1、2の結果より、EPDMとオルガノ
ポリシロキサンと球状シリコーンエラストマー粒子を配
合したもの(実施例1〜4)は、半導電領域においてよ
り安定した電気抵抗値を示し、OPCの汚れも少なかっ
た。From the results shown in Tables 1 and 2, the blends of EPDM, organopolysiloxane and spherical silicone elastomer particles (Examples 1 to 4) exhibited more stable electric resistance values in the semiconductive region, and showed that Was also less.
【図1】半導電ロールの電気特性を測定するために用い
られた装置の概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram of an apparatus used to measure electrical properties of a semiconductive roll.
1 ロール 2 芯金 3 電極 4 抵抗値測定器 1 roll 2 core metal 3 electrode 4 resistance measuring instrument
───────────────────────────────────────────────────── 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) G03G 15/08 501 G03G 15/08 501D 4J002 15/16 103 15/16 103 15/20 103 15/20 103 (72)発明者 吉田 政行 群馬県碓氷郡松井田町大字人見1番地10 信越化学工業株式会社シリコーン電子材料 技術研究所内 Fターム(参考) 2H003 CC05 2H032 AA05 2H033 AA02 BB06 BB29 2H077 AD02 AD06 FA21 FA25 3J103 AA02 FA15 GA02 GA33 GA52 GA74 HA05 HA12 HA20 HA41 HA47 HA53 4J002 BB151 CP032 CP033 CP082 CP092 DA036 DE106 DE136 FA083 FD010 FD116 FD140 GQ02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) G03G 15/08 501 G03G 15/08 501D 4J002 15/16 103 15/16 103 15/20 103 15/20 103 (72) Inventor Masayuki Yoshida 1-chome, Hitomi, Matsuida-cho, Usui-gun, Gunma Prefecture F-term (reference) 2E003 CC05 2H032 AA05 2H033 AA02 BB06 BB29 2H077 AD02 AD06 FA21 FA25 3J103 AA02 FA15 GA02 GA33 GA52 GA74 HA05 HA12 HA20 HA41 HA47 HA53 4J002 BB151 CP032 CP033 CP082 CP092 DA036 DE106 DE136 FA083 FD010 FD116 FD140 GQ02
Claims (3)
芯金に形成されてなることを特徴とする半導電ロール。(A) 5 to 98 parts by weight of an ethylene / propylene rubber and / or an ethylene / propylene / diene rubber (B) The following average composition formula (1) R n SiO (4-n) / 2 (1) ( However, R is a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group, and n is a positive number from 1.95 to 2.05.) 2 to 95 parts by weight of an organopolysiloxane represented by the following formula: The spherical silicone elastomer particles having a particle size of 0.1 to 100 µm, and the semiconductivity of a conductive rubber composition containing (D) a conductive material, based on a total of 100 parts by weight of the components (A) and (B). A semiconductive roll, wherein a cured rubber layer is formed on a cored bar.
ク、導電性亜鉛華、及び導電性酸化チタンから選ばれる
1種又は2種以上である請求項1記載の半導電ロール。2. The semiconductive roll according to claim 1, wherein the conductive material is at least one selected from conductive carbon black, conductive zinc oxide, and conductive titanium oxide.
〜1010Ω・cmである請求項1又は2記載の半導電ロ
ール。3. The semiconductive rubber cured product has a volume resistance of 10 3.
The semiconductive roll according to claim 1, wherein the semiconductive roll has a pressure of 10 to 10 10 Ω · cm.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6416499A JP2000256557A (en) | 1999-03-11 | 1999-03-11 | Semiconductive roll |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP6416499A JP2000256557A (en) | 1999-03-11 | 1999-03-11 | Semiconductive roll |
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| JP2000256557A true JP2000256557A (en) | 2000-09-19 |
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ID=13250162
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| JP6416499A Pending JP2000256557A (en) | 1999-03-11 | 1999-03-11 | Semiconductive roll |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000256557A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006257334A (en) * | 2005-03-18 | 2006-09-28 | Jsr Corp | Conductive rubber composition, conductive sponge rubber composition, conductive sponge rubber, and method for producing conductive sponge rubber composition |
-
1999
- 1999-03-11 JP JP6416499A patent/JP2000256557A/en active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006257334A (en) * | 2005-03-18 | 2006-09-28 | Jsr Corp | Conductive rubber composition, conductive sponge rubber composition, conductive sponge rubber, and method for producing conductive sponge rubber composition |
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