JPH0218490A - 導電性樹脂組成物 - Google Patents
導電性樹脂組成物Info
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- JPH0218490A JPH0218490A JP16852888A JP16852888A JPH0218490A JP H0218490 A JPH0218490 A JP H0218490A JP 16852888 A JP16852888 A JP 16852888A JP 16852888 A JP16852888 A JP 16852888A JP H0218490 A JPH0218490 A JP H0218490A
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- Japan
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- conductive
- elastomer particles
- resin composition
- thermosetting resin
- component
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は電子写真複写機の帯電ロール、現像ロール等
の導電性ロールに用いられる導電性樹脂組成物に関する
ものである。
の導電性ロールに用いられる導電性樹脂組成物に関する
ものである。
電子写真複写機の電子部品である帯電ロール等の導電性
ロールは、通常、第１図に示すように、金属シャフト４
とその外周面に形成された導電性高分子層５によって構
成されている。上記導電性高分子層５を形成する導電性
高分子組成物としては、一般に、エポキシ樹脂またはフ
ェノール樹脂等の熱硬化性樹脂中に導電剤を混入した導
電性樹脂組成物等が知られている。
ロールは、通常、第１図に示すように、金属シャフト４
とその外周面に形成された導電性高分子層５によって構
成されている。上記導電性高分子層５を形成する導電性
高分子組成物としては、一般に、エポキシ樹脂またはフ
ェノール樹脂等の熱硬化性樹脂中に導電剤を混入した導
電性樹脂組成物等が知られている。
しかしながら、上記導電性樹脂組成物は、熱硬化性樹脂
中に導電剤が多量に混入されているためその硬化物が脆
く、また金属シャフト４との熱膨張係数も大きく異なる
。したがって、それを用いて導電性高分子層を形成する
場合には、上記導電性高分子層の形成の際に生ずる、熱
膨張係数差に起因する樹脂の歪みおよび使用時のヒート
サイクル等に起因し、形成された導電性高分子層に割れ
が発生する。そのため、従来の導電性樹脂組成物は、夏
、冬等の温度差が激しい地域で使用する製品や、寒冷地
、酷暑地で使用する製品に応用する場合には充分満足し
うるような効果を奏することができない。
中に導電剤が多量に混入されているためその硬化物が脆
く、また金属シャフト４との熱膨張係数も大きく異なる
。したがって、それを用いて導電性高分子層を形成する
場合には、上記導電性高分子層の形成の際に生ずる、熱
膨張係数差に起因する樹脂の歪みおよび使用時のヒート
サイクル等に起因し、形成された導電性高分子層に割れ
が発生する。そのため、従来の導電性樹脂組成物は、夏
、冬等の温度差が激しい地域で使用する製品や、寒冷地
、酷暑地で使用する製品に応用する場合には充分満足し
うるような効果を奏することができない。
この発明はこのような事情に鑑みなされたもので、温度
差の激しい地域や寒冷地、酷暑地でも、その硬化物に割
れを生じない導電性樹脂組成物の提供を目的とする。
差の激しい地域や寒冷地、酷暑地でも、その硬化物に割
れを生じない導電性樹脂組成物の提供を目的とする。
上記の目的を達成するため、この発明の導電性樹脂組成
物は、熱硬化性樹脂マトリックス成分中に、導電剤と粒
径が５００μｍ以下のエラストマー粒子とが含有されて
いるという構成をとる。
物は、熱硬化性樹脂マトリックス成分中に、導電剤と粒
径が５００μｍ以下のエラストマー粒子とが含有されて
いるという構成をとる。
すなわち、本発明者らは、導電性樹脂組成物の導電性に
影響を及ぼすことなく、その組成物硬化体の割れの発生
を防止する目的で一連の研究を重ねた結果、ゴム弾性を
有するエラストマー粒子を上記組成物中に分散させると
、そのエラストマー粒子に歪みが吸収され割れの発生が
防止されるようになることを突き止めた。そして、上記
エラストマー粒子を中心に、さらに研究を重ねた結果、
粒径が５００μｍ以下のものを使用すると、導電性に影
響を及ぼすことなく割れの発生が防止されるようになる
ことを見いだしこの発明に到達した。
影響を及ぼすことなく、その組成物硬化体の割れの発生
を防止する目的で一連の研究を重ねた結果、ゴム弾性を
有するエラストマー粒子を上記組成物中に分散させると
、そのエラストマー粒子に歪みが吸収され割れの発生が
防止されるようになることを突き止めた。そして、上記
エラストマー粒子を中心に、さらに研究を重ねた結果、
粒径が５００μｍ以下のものを使用すると、導電性に影
響を及ぼすことなく割れの発生が防止されるようになる
ことを見いだしこの発明に到達した。
この発明の導電性樹脂成形品は、熱硬化性樹脂マトリッ
クス成分と導電剤と粒径が５００μｍ以下のエラストマ
ー粒子とを用いて得られる。
クス成分と導電剤と粒径が５００μｍ以下のエラストマ
ー粒子とを用いて得られる。
上記熱硬化性樹脂マトリックス成分の熱硬化性樹脂とし
ては、特に限定するものではないが、寸法安定性および
成形性等の観点から従来から用いられているエポキシ樹
脂、フェノール樹脂等が用いられる。
ては、特に限定するものではないが、寸法安定性および
成形性等の観点から従来から用いられているエポキシ樹
脂、フェノール樹脂等が用いられる。
また、上記マトリックス成分中に分散される導電剤とし
ては、例えばカーボンブラック、ｆＩ粉。
ては、例えばカーボンブラック、ｆＩ粉。
銀粉等の金属粉があげられ、これらは単独でもしくは併
せて用いられる。
せて用いられる。
上記熱硬化性樹脂と導電剤の配合割合は、熱硬化性樹脂
１００重量部（以下「部」と略す）に対して導電剤１５
０〜３００部の範囲に設定されるのが好ましく、特にそ
れを用いた導電性樹脂組成物硬化体を半導電領域（１０
ｂ〜１０１１Ω・ｃｍ）にするのに好適なのは２００部
前後である。
１００重量部（以下「部」と略す）に対して導電剤１５
０〜３００部の範囲に設定されるのが好ましく、特にそ
れを用いた導電性樹脂組成物硬化体を半導電領域（１０
ｂ〜１０１１Ω・ｃｍ）にするのに好適なのは２００部
前後である。
上記導電剤とともにマトリックス成分中に分散されるエ
ラストマー粒子としては、天然ゴム（ＮＲ）、スチレン
−ブタジェンゴム（ＳＢＲ）、アクリロニトリルブタジ
ェンゴム（ＮＢＲ）、 クロロプレンゴム（ＣＲ）等の
ゴム材料、ポリスチレン系、ポリオレフィン系、ポリウ
レタン系、ポリエステル系、ポリ塩化ビニル（ｐｖｃ）
系等の熱可塑性樹脂材料があげられ、単独でもしくは併
せて使用される。これらのエラストマー粒子は、例えば
冷凍粉砕（液体窒素にエラストマー粒子材料を浸漬し液
体窒素を供給しながら粉砕する操作）等により粒径を５
００ ａｍ以下にしたものを用いる必要がある。特に、
粒径１００ ｐｔａ以下の微細粒子が好ましい。すなわ
ち、粒径が５００μ糟を超えるものを用いると、導電性
に影響が生じるようになるうえ、エラストマー粒子の熱
硬化性樹脂マトリックス成分に対する分散状態が悪くな
って、導電性樹脂組成物硬化体の強度にばらつきを生じ
、かつ硬化体全体の強度も低下するからである。これは
、粒径５００μ鋼以下のエラストマー粒子は、他の添加
剤と略同じ粒径であるため、熱硬化性樹脂マトリックス
成分中における分散状態が良好となることに起因すると
考えられる。特に、この発明の導電性樹脂組成物を用い
て導電性ロールの導電性高分子層５（第１図参照）を形
成する場合において、導電性ロールが帯電ロール等のと
きには、上記導電性高分子層５を半導電領域に設定でき
、かつ電子写真複写機の複写用のトナーに対して親和性
を発揮するように構成できる樹脂組成物を用いることが
好適である。上記トナーと親和性が高く、かつ半導電領
域の導電性を有するように構成できる樹脂組成物として
、マトリックス成分をフェノール樹脂とし、エラストマ
ー粒子としてポリエステルエラストマー粒子とするもの
が好適である。上記ポリエステルエラストマー粒子は、
電気抵抗が１０１′〜１１Ω・１と半導電領域にあり、
また複写用トナーに対しても馴染み性のよいことから、
他のエラストマー粒子に比べて上記導電性高分子層を電
子写真複写機用の半導電領域に設定する場合に最適であ
る。
ラストマー粒子としては、天然ゴム（ＮＲ）、スチレン
−ブタジェンゴム（ＳＢＲ）、アクリロニトリルブタジ
ェンゴム（ＮＢＲ）、 クロロプレンゴム（ＣＲ）等の
ゴム材料、ポリスチレン系、ポリオレフィン系、ポリウ
レタン系、ポリエステル系、ポリ塩化ビニル（ｐｖｃ）
系等の熱可塑性樹脂材料があげられ、単独でもしくは併
せて使用される。これらのエラストマー粒子は、例えば
冷凍粉砕（液体窒素にエラストマー粒子材料を浸漬し液
体窒素を供給しながら粉砕する操作）等により粒径を５
００ ａｍ以下にしたものを用いる必要がある。特に、
粒径１００ ｐｔａ以下の微細粒子が好ましい。すなわ
ち、粒径が５００μ糟を超えるものを用いると、導電性
に影響が生じるようになるうえ、エラストマー粒子の熱
硬化性樹脂マトリックス成分に対する分散状態が悪くな
って、導電性樹脂組成物硬化体の強度にばらつきを生じ
、かつ硬化体全体の強度も低下するからである。これは
、粒径５００μ鋼以下のエラストマー粒子は、他の添加
剤と略同じ粒径であるため、熱硬化性樹脂マトリックス
成分中における分散状態が良好となることに起因すると
考えられる。特に、この発明の導電性樹脂組成物を用い
て導電性ロールの導電性高分子層５（第１図参照）を形
成する場合において、導電性ロールが帯電ロール等のと
きには、上記導電性高分子層５を半導電領域に設定でき
、かつ電子写真複写機の複写用のトナーに対して親和性
を発揮するように構成できる樹脂組成物を用いることが
好適である。上記トナーと親和性が高く、かつ半導電領
域の導電性を有するように構成できる樹脂組成物として
、マトリックス成分をフェノール樹脂とし、エラストマ
ー粒子としてポリエステルエラストマー粒子とするもの
が好適である。上記ポリエステルエラストマー粒子は、
電気抵抗が１０１′〜１１Ω・１と半導電領域にあり、
また複写用トナーに対しても馴染み性のよいことから、
他のエラストマー粒子に比べて上記導電性高分子層を電
子写真複写機用の半導電領域に設定する場合に最適であ
る。
上記エラストマー粒子の混合割合は、熱硬化性樹脂と導
電剤の混合物中２〜４０重量％の範囲に設定するのが好
ましく、特にこの発明の導電性樹脂組成物の硬化体を半
導電領域にするには、２〜１０重量％にすることが好ま
しい。すなわち、混合割合が２重量％を下回れば割れ防
止の充分な効果があがらず、４０重量％を上回ると、導
電性樹脂組成物の硬化体が軟質になり過ぎる傾向がみら
れるからである。
電剤の混合物中２〜４０重量％の範囲に設定するのが好
ましく、特にこの発明の導電性樹脂組成物の硬化体を半
導電領域にするには、２〜１０重量％にすることが好ま
しい。すなわち、混合割合が２重量％を下回れば割れ防
止の充分な効果があがらず、４０重量％を上回ると、導
電性樹脂組成物の硬化体が軟質になり過ぎる傾向がみら
れるからである。
なお、必要に応じて、上記原料以外に、ガラス繊維、カ
ーボン繊維等の補強材や加工助剤等の添加剤を、適宜配
合するようにしてもよい。
ーボン繊維等の補強材や加工助剤等の添加剤を、適宜配
合するようにしてもよい。
この発明の導電性樹脂組成物は、例えばつぎのようにし
て製造される。すなわち、まずエラストマー粒子材料を
冷凍粉砕等により粒径５００μｍ以下に粉砕する。そし
て、上記粒径５００μｍ以下に粉砕されたエラストマー
粒子ならびにその他の成分原料を適宜配合して混合混練
し、この混合物を粉砕することにより目的とする導電性
樹脂組成物を得ることができる。
て製造される。すなわち、まずエラストマー粒子材料を
冷凍粉砕等により粒径５００μｍ以下に粉砕する。そし
て、上記粒径５００μｍ以下に粉砕されたエラストマー
粒子ならびにその他の成分原料を適宜配合して混合混練
し、この混合物を粉砕することにより目的とする導電性
樹脂組成物を得ることができる。
このようにして得られる導電性樹脂組成物は、押出成形
等により、例えば導電性ロール表面の導電性高分子層等
に構成され、環境温度の大幅な変化にもひび割れ等を生
起させず対応できるようになる。
等により、例えば導電性ロール表面の導電性高分子層等
に構成され、環境温度の大幅な変化にもひび割れ等を生
起させず対応できるようになる。
以上のように、この発明の導電性樹脂組成物は、樹脂マ
トリックス中に特定の粒径のエラストマー粒子を配合し
ているため、その硬化体に環境温度変化に基づ（大きな
歪みが生じても、その歪みが上記エラストマー粒子によ
って吸収され割れ等を生じない。しかも、上記エラスト
マー粒子が特定粒径であるため、その使用によって導電
性等の電気特性に影響が及ぶことがない。したがって、
この導電性樹脂組成物は、電子写真複写機の帯電ロール
、現像ロール等の表面層の導電性高分子層の形成材料と
して好適である。
トリックス中に特定の粒径のエラストマー粒子を配合し
ているため、その硬化体に環境温度変化に基づ（大きな
歪みが生じても、その歪みが上記エラストマー粒子によ
って吸収され割れ等を生じない。しかも、上記エラスト
マー粒子が特定粒径であるため、その使用によって導電
性等の電気特性に影響が及ぶことがない。したがって、
この導電性樹脂組成物は、電子写真複写機の帯電ロール
、現像ロール等の表面層の導電性高分子層の形成材料と
して好適である。
つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。
〔実施例１〜４、比較例１〜３〕
まず、エラストマー粒子として、ポリエステル系エラス
トマー（ペルプレンＰタイプ、東洋紡社製）およびＮＢ
Ｒをホソカヮミクロンリンレックスミル（細組製作所社
製）を用いて冷却粉砕してそれぞれ粒径１００μｍ以下
、３００μｍ以下にしたもの２種類を用意した。ついで
後記の第１表に示す各成分原料を同表に示す配合割合で
混合混練して粉砕し目的とする導電性樹脂組成物を得た
。なお、東洋紡社製ペルプレンＰタイプはハートセグメ
ントに芳香族ポリエステル、ソフトセグメントに芳香族
ポリエーテルを共重合させたものである。
トマー（ペルプレンＰタイプ、東洋紡社製）およびＮＢ
Ｒをホソカヮミクロンリンレックスミル（細組製作所社
製）を用いて冷却粉砕してそれぞれ粒径１００μｍ以下
、３００μｍ以下にしたもの２種類を用意した。ついで
後記の第１表に示す各成分原料を同表に示す配合割合で
混合混練して粉砕し目的とする導電性樹脂組成物を得た
。なお、東洋紡社製ペルプレンＰタイプはハートセグメ
ントに芳香族ポリエステル、ソフトセグメントに芳香族
ポリエーテルを共重合させたものである。
（以下余白）
以上の実施例および比較例によって得られた粉末状の導
電性樹脂組成物を圧縮成形することにより板状の導電性
樹脂成形品を作製した。この板状の導電性樹脂成形品を
板状金属片に接着して第２図に示すようなテストピース
２を作製した。図において、１は綱材（ＳＵＭ）−ニッ
ケルメッキにしてなる板状金属片、３は導電性樹脂成形
品で導電性を有するエポキシ樹脂系接着剤で接着されて
いる。つぎに、このテストピース２を用いて、３０°Ｃ
→＋８０°Ｃ→−３０°Ｃを１サイクルとするヒートサ
イクルテストを行い、導電性樹脂成形品３に割れが発生
するサイクル数を観察した。また一つのテストピースに
ついて６個所の電気抵抗（Ｒｖ）を測定しそのばらつき
の度合いＲおよび平均値Ｘを求めて第２表に示した。他
方、板状導電性樹脂成形品のみをテストピースにしてそ
の曲げ破壊強度、破壊歪み量１曲げ弾性率をＪＩＳ−に
−７２０３に従って測定しその結果を同表に併せて示し
た。
電性樹脂組成物を圧縮成形することにより板状の導電性
樹脂成形品を作製した。この板状の導電性樹脂成形品を
板状金属片に接着して第２図に示すようなテストピース
２を作製した。図において、１は綱材（ＳＵＭ）−ニッ
ケルメッキにしてなる板状金属片、３は導電性樹脂成形
品で導電性を有するエポキシ樹脂系接着剤で接着されて
いる。つぎに、このテストピース２を用いて、３０°Ｃ
→＋８０°Ｃ→−３０°Ｃを１サイクルとするヒートサ
イクルテストを行い、導電性樹脂成形品３に割れが発生
するサイクル数を観察した。また一つのテストピースに
ついて６個所の電気抵抗（Ｒｖ）を測定しそのばらつき
の度合いＲおよび平均値Ｘを求めて第２表に示した。他
方、板状導電性樹脂成形品のみをテストピースにしてそ
の曲げ破壊強度、破壊歪み量１曲げ弾性率をＪＩＳ−に
−７２０３に従って測定しその結果を同表に併せて示し
た。
（以下余白）
第２表の結果から、実施例では、導電性樹脂成形品３に
導電剤を多量に含有させているにもかかわらすヒートサ
イクルテストに４回以上耐えている。これに対して導電
剤を多量に含有させた比較例１では初回のヒートサイク
ルテストの途中で割れを生じている。そして、導電剤量
を大幅に低減させた比較例３で実施例と同等の性能にな
っている。また、実施例のものを、導電剤を等量含有す
る比較例１と対比すると、電気特性は同程度であるが、
曲げ強度、破壊歪み量等の機械特性において著しく優れ
ていることがわかる。比較例２．３は導電剤の量が減少
しており機械特性は改善されるものの、絶縁性が高く半
導電領域から外れている。
導電剤を多量に含有させているにもかかわらすヒートサ
イクルテストに４回以上耐えている。これに対して導電
剤を多量に含有させた比較例１では初回のヒートサイク
ルテストの途中で割れを生じている。そして、導電剤量
を大幅に低減させた比較例３で実施例と同等の性能にな
っている。また、実施例のものを、導電剤を等量含有す
る比較例１と対比すると、電気特性は同程度であるが、
曲げ強度、破壊歪み量等の機械特性において著しく優れ
ていることがわかる。比較例２．３は導電剤の量が減少
しており機械特性は改善されるものの、絶縁性が高く半
導電領域から外れている。
第１図は、−数的な導電性ロールの構成を示す縦断面図
、第２図は実施例および比較例に用いられたテストピー
スの斜視図である。 特許出願人 東海ゴム工業株式会社 代理人 弁理士 西 藤 征 彦
、第２図は実施例および比較例に用いられたテストピー
スの斜視図である。 特許出願人 東海ゴム工業株式会社 代理人 弁理士 西 藤 征 彦
Claims (1)
- （１）熱硬化性樹脂マトリックス成分中に、導電剤と粒
径が５００μｍ以下のエラストマー粒子とが含有されて
いることを特徴とする導電性樹脂組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63168528A JP2594120B2 (ja) | 1988-07-06 | 1988-07-06 | 導電性樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63168528A JP2594120B2 (ja) | 1988-07-06 | 1988-07-06 | 導電性樹脂組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0218490A true JPH0218490A (ja) | 1990-01-22 |
| JP2594120B2 JP2594120B2 (ja) | 1997-03-26 |
Family
ID=15869692
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63168528A Expired - Lifetime JP2594120B2 (ja) | 1988-07-06 | 1988-07-06 | 導電性樹脂組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2594120B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008276026A (ja) * | 2007-05-01 | 2008-11-13 | Canon Inc | 帯電部材、プロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置 |
| JP2013029833A (ja) * | 2011-07-27 | 2013-02-07 | Xerox Corp | 画像形成部材に機能性材料を運ぶための装置で使用する組成物 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59223746A (ja) * | 1983-06-01 | 1984-12-15 | Matsushita Electric Works Ltd | 鍍金素地用フエノ−ル樹脂成形材料 |
| JPS624749A (ja) * | 1985-07-02 | 1987-01-10 | Asahi Chem Ind Co Ltd | ブレンド型導電性複合材料 |
| JPS63161015A (ja) * | 1986-12-25 | 1988-07-04 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 導電性樹脂ペ−スト |
| JPH01212452A (ja) * | 1988-02-20 | 1989-08-25 | Inoue Mtp Co Ltd | 集積回路用トレー |
-
1988
- 1988-07-06 JP JP63168528A patent/JP2594120B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59223746A (ja) * | 1983-06-01 | 1984-12-15 | Matsushita Electric Works Ltd | 鍍金素地用フエノ−ル樹脂成形材料 |
| JPS624749A (ja) * | 1985-07-02 | 1987-01-10 | Asahi Chem Ind Co Ltd | ブレンド型導電性複合材料 |
| JPS63161015A (ja) * | 1986-12-25 | 1988-07-04 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 導電性樹脂ペ−スト |
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| JP2013029833A (ja) * | 2011-07-27 | 2013-02-07 | Xerox Corp | 画像形成部材に機能性材料を運ぶための装置で使用する組成物 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2594120B2 (ja) | 1997-03-26 |
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