JPH0323911B2 - - Google Patents
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- JPH0323911B2 JPH0323911B2 JP52075401A JP7540177A JPH0323911B2 JP H0323911 B2 JPH0323911 B2 JP H0323911B2 JP 52075401 A JP52075401 A JP 52075401A JP 7540177 A JP7540177 A JP 7540177A JP H0323911 B2 JPH0323911 B2 JP H0323911B2
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- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
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- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
- C08G18/67—Unsaturated compounds having active hydrogen
- C08G18/69—Polymers of conjugated dienes
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- G03B15/14—Special procedures for taking photographs; Apparatus therefor for taking photographs during medical operations
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
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Description
本発明はゼログラフイーに関し、さらに特にゼ
ログラフイー装置で使用される固有抵抗
(resistivity)をコントロールしたブタジエン/
末端不飽和炭化水素ニトリル共重合体の電気寿命
および安定性を増加またはコントロールする方法
に関する。 慣用の事務用複写機システムでは、多くの装置
および付属装置を重合体材料で製造しており、こ
の場合に導電率コントロールおよび緩和性(電気
的)が重要である。これらの重合体材料はまた一
般に不感湿性、機械的耐久性およびシステム安定
性を特徴としている。このような装置および付属
装置の例には1転写ベルト、ウエブおよびスクロ
ール;2光導電体被膜および上塗り層;3ドナー
プレートのごとき現像装置;および4バイアスし
たクリーニングブレード、クリーニングブラシ、
ウエブまたはロールのごとき電気的安定性を有す
る耐久性機械装置、紙操作装置およびプロセツサ
ー選別機(processor sorters)における静電コ
ントローラー、輸送ベルト等が包含される。ポリ
ブタジエン/末端不飽和炭化水素ニトリル組成お
よび抵抗率をコントロールしたブタジエン共重合
体の電気的寿命および安定性を増強するまたはコ
ントロールする方法はこれらの装置および付属装
置に使用でき、本明細書ではこのような組成およ
び方法の有用性をバイアス可能な転写部材の製造
に使用した場合について詳細に説明する。 慣用のゼログラフイーでは導電性支持体に設置
された光導電性被膜よりなる感光板を均一に帯電
し、この帯電板をオリジナルの光像に露光する。
この光像の影響により感光板上の電荷を選択的に
消散させ、感光板上に静電潜像の形でオリジナル
の投入した情報を記録する。この潜像をトナー粒
が像形成領域に付着するような方式でこの感光板
上に反対の電荷に帯電したトナー粒を適用するこ
とにより現像または目で見えるようにする。現像
された像を一般に光導電体から紙等のごとき最終
支持材料に転写し、そこに定着させてオリジナル
の永久的記録を形成する。 光導電体から最終支持材料への像転写はコロナ
発生機を用いるコロナ誘導により達成でき、また
は或る電位にバイアスされたローラー或いはベル
ト型電極〔このような電極はバイアス転写部材
(ロールまたはベルト)と称される〕により達成
できる。コロトロンシステムは比較的単純である
が、コロトロンによつて沈着した電荷が紙のごと
き最終支持材料を光導電体のごとき元のトナー支
持体に静電的に付着させ、さらにまたトナーの紙
への輸送に作用する所望の電場を作り出す。この
紙と元のトナー支持体との間の強力な引力がこれ
ら2つの支持体の分離または脱離を機械的に困難
にする。 バイアスされた転写部材による光導電体から最
終支持材料への現像された像の転写は当該技術で
現在良く知られており、このような部材では一般
にコロナ誘電システムを利用する場合に遭遇する
重大な付着問題が回避される。バイアス転写ロー
ルはフイツチ(Fitch)による米国特許第2807233
号に記載されており、この場合約106〜108オーム
−cmの固有抵抗を有する弾力性被膜で被覆された
金属ロールをバイアス転写部材として使用する。
米国特許第3520604号においてシエルホー
(Shelffo)は複写方式に適する周囲条件を作りだ
すためには転写ロールを使用し、またこの転写ロ
ールを約1011〜約1016オーム−cmの範囲の固有抵
抗を有する導電性ゴムから製造することを示唆し
ている。バイアス転写部材、すなわち導電性支持
体表面と電気的に共働して帯電した粒子を導電性
支持体表面から転写部材に電気的に引き付ける転
写部材がドルチマスコロ(Dolcimascolo)等に
より米国特許第3702482号に記載されている。ド
ルチマスコロ等によるバイアス転写部材はその上
にバイアス電位を支持するための導電性基体、基
体上のバイアス電位をブランケツト(blanket)
の外部周囲に容易に伝送しうる電気抵抗を有す
る、たとえばポリウレタンゴムから作られた中間
ブランケツト、およびこのブランケツト上に配置
されており、転写部材を像支持体表面と電気的に
共働状態においた場合に大気のイオン化を最少に
する電気抵抗を有する、たとえばポリウレタンよ
りなり、そしてこの装置にこの装置がトナーをク
リーニングしうる良好なトナー剥離性を付与する
比較的薄い外面被膜を有する。 別のバイアス転写部材は米国特許第3959573号
(引用してここに組み入れる)にエデイ(Eddy)
等により記載されており、この特許に記載され、
特許請求されているバイアス可能な転写部材は疎
水性のエラストマー上ポリウレタン被膜を有し且
つ固有抵抗の変化が相対湿度の変化に対し実質的
に不感応である固有抵抗を有する。この場合のポ
リウレタンの例にはブタジエン−アクリロニトリ
ル共重合体83.7%(重量による)とジイソシアネ
ート16.2%とを触媒の存在下に反応させることに
より生成させるポリウレタンがあり、而してこの
共重合体はブタジエン約85%とアクリロニトリル
約15%よりなるものである。シーナー(Seanor)
等が米国特許第3959574号(引用してここに組み
入れる)に記載し、特許請求しているバイアス可
能な転写部材は導電性基体およびポリウレタンの
固有抵抗をコントロールする添加剤をその中に含
有するエラストマー状ポリウレタンの少なくとも
1つの被膜よりなり、而してこの被膜が導電性基
体上をおおつて配置されているものである。この
特許のバイアス可能な転写部材の固有抵抗をコン
トロールする方法およびその為の組成物を提供す
る添加剤の例には第4級アンモニウム化合物があ
る。 前記引用特許は多くの望ましい電気的性質およ
び安定性を有するポリウレタン物質を提供する
が、このような装置および付属装置に使用するポ
リウレタン物質の電気的寿命の改善が望まれてい
る。また、不感湿性、機械的耐久性およびシステ
ム安定性を同時に要することが重要である前記装
置において使用される重合体の導電率または電気
的緩和性〔電気分解が存在するイオンを減らして
新しいイオンを供するようなイオン化した塩と非
イオン化塩との間の平衡割合に対するイオン易動
度(ionic mobility)〕のコントロールもまた重
要である。電気的寿命(electrical life)なる語
は適用された電場におけるコントロールされた
(一定の)固有抵抗を時間で表わすことを意味す
る。バイアス転写ロールのごとき部品の機能的寿
命はこの一定にコントロールされた固有抵抗範囲
の維持に直接関係する。 本発明のアクリロニトリルのごとき末端不飽和
炭化水素ニトリルと共重合させたブタジエンを使
用する装置、たとえばバイアス転写装置の機能的
寿命は出力電流(output current)および(また
は)電圧/時間の安定度により広く決定される。
バイアスロール動力の供給体は一般にこのバイア
スロール材料の固有抵抗の変化に応答する、電流
または電圧上限を有する定電流または定電圧出力
装置である。原材料の時間当たりの固有抵抗の変
化はこの装置を形成している物質の定電力出力を
維持するに要する必要電圧に反映する。さらにま
た、V対I(または固有抵抗)関係をコントロー
ルするために使用される単独または複数の添加剤
が転写材料全体にわたり均質に溶解していること
が必要である。添加剤不溶化が生じた場合には、
像崩壊、電場の不均一化および減少した周囲寛容
度(environmental latitude)のごときマイナス
のゼログラフイー応答を起こすことが知られてい
る。 特に、テトラヘプチルアンモニウムブロミド
(THAB)のごとき対称性第4級添加剤を有する
15%アクリロニトリル(ACN)/ブタジエン共
重合体のごとき高度に極性の重合体網がこの添加
剤の増大した比電離をもたらし、従つて改善され
た添加剤効果をもたらすことが開示されている。
このことは固有抵抗レベルを保持するに要する添
加剤濃度の減少により立証される。この硬度のイ
オン化は添加剤を溶解状態のまゝに保持させうる
が、同時にイオン易動度の増加をもたらし、従つ
て、イオン消耗の急速な変化をもたらし、一方で
は基礎ロールの固有抵抗の一層急速な変化をもた
らす。たとえば、ブタジエン均質重合体(すなわ
ち、ACNを含有しないもの)は添加剤のイオン
化率が低い故に、固有抵抗を保持するためには高
レベル(約2%)の第4級添加剤を必要とする。
この低度のイオン化は低極性マトリツクス中の固
有抵抗コントロール剤の溶解性の欠落を導き、結
果として前述のごときゼログラフイー上の問題を
招く。しかしながら、同時にこの低極性網はイオ
ン易動度の減少をもたらし、また一方でこの物質
の機能上の電気的寿命を延長せしめる。 従つて、本発明の目的は延長された機能上の電
気的寿命を有する重合体を提供して、前記の問題
および難点を解消することにある。 本発明の目的はその中に抵抗コントロール剤を
含有する重合体を使用して装置および付属装置を
改善することにある。 本発明のもう1つの目的はその中に導電率コン
トロール剤を含有するブタジエン/アクリロニト
リル共重合体のごときブタジエンと末端不飽和炭
化水素ニトリルとの共重合体の電気的寿命を改善
することにある。 本発明のもう1つの目的はコントロールされた
および(または)増長された電気的寿命を有する
ポリブタジエン/アクリロニトリル組成を提供す
ることにある。 本発明のさらにもう1つの目的はその中に減少
された量の固有抵抗コントロール剤を含有するブ
タジエン/アクリロニトリル共重合体のごときブ
タジエンと末端不飽和炭化水素ニトリルとの共重
合体の電気的寿命を、この物質の固有抵抗を実質
的に変更することなく延長する方法を提供するこ
とにある。 本発明の目的はまたトナー像を光導電性表面か
ら最終支持シートに電気的に転写するのに用いら
れるバイアス可能な転写部材の改良にある。 本発明のさらにもう1つの目的はその中に導電
率コントロール剤を有するブタジエン/アクリロ
ニトリル共重合体のごときブタジエンと末端不飽
和炭化水素ニトリルとの共重合体の少なくとも1
つを有するバイアス可能な部材の電気的寿命が、
この共重合体中の導電率コントロール剤の過飽和
を生じるような添加量でこのコントロール剤を使
用することなく、増長されているバイアス可能な
転写部材の製造方法および組成物を提供すること
にある。 本発明のさらに別の目的はその電気的寿命がそ
の固有抵抗を変更することなく実質的に改善され
ている、弾性エラストマー層を有するバイアス転
写部材を提供することにある。 本発明のこれらのおよびその他の目的はその中
に混入された導電率コントロール剤の存在下に生
成する生成物の電気的寿命が増長されている共重
合体を形成するに十分な量の少なくとも1つのア
クリロニトリルのごとき末端不飽和炭化水素ニト
リルとブタジエンとを用意することにより達成さ
れる。すなわち、共重合体組成中に約1%(重量
による)〜約12%(重量による)のアクリロニト
リルを導電率コントロール剤の存在下に含有する
ブタジエン共重合体は改良された電気的寿命およ
び重合体安定性を有する。 さらに、ブタジエン共重合体中の末端不飽和炭
化水素ニトリルの量が減少するに従い、顕著に改
善された電気的寿命をともなう一定の共重合体固
有抵抗を維持するためには導電率コントロール剤
の量を増加せねばならず、而して導電率コントロ
ール剤の溶解度は重合体の極性および一方でニト
リル濃度に依存することが見出された。延長され
た電気的寿命を有する共重合体は約1.0%〜約
12.0(重量による)のニトリルを実質的に含有す
る配合物を提供するブタジエン/アクリロニトリ
ル共重合体とその中のアクリロニトリル含有量が
異なるブタジエン/アクリロニトリル共重合体と
の混合物のごとき共重合体混合物をまた包含し、
而してこの共重合体はその中に導電率コントロー
ル剤を顕微鏡的に検査した時に結晶物質が存在し
ないことにより立証されるように溶解したまゝで
存在する量で含有する。 本発明に従い、共重合体組成においてアクリロ
ニトリルのごとき末端不飽和炭化水素ニトリルを
約1%〜約12%(重量による)加えることよりな
るその中に溶解された導電率コントロール剤を有
するブタジエン共重合体物質の電気的寿命をコン
トロールまたは増長する方法が提供される。本方
法はブタジエンとニトリルとの共重合体を形成す
るか、または配合物が実質的に約1〜約12%(重
量による)、さらに好ましくは約2〜約8%(重
量による)のニトリルを有するようにその中のア
クリロニトリル含有量が異なるブタジエン/アク
リロニトリル共重合体のごとき共重合体を配合す
るかのいずれかにより実施できる。 導電率コントロールおよび緩和性(電気的)が
重要である被膜として、基体としてまたはベルト
のごときそれ自体の材料として使用される重合体
よりなるその他のゼログラフイー装置および付属
装置の中で、本発明はバイアス可能な転写部材、
すなわち帯電したトナー粒を導電性支持体表面か
ら転写部材に引き付けるために導電性支持体表面
と電気的に共働しうる部材を包含し、而してこの
部材はその中に溶解された固有抵抗コントロール
剤の少なくとも1種を含有し且つ共重合体中に約
1.0%〜約12.0%(重量による)の末端不飽和炭
化水素ニトリルを有するブタジエン/アクリロニ
トリル共重合体のごときブタジエン/ニトリル共
重合体を含有するエラストマーよりなる少なくと
も1つの層を有する。基本的に、増長または改善
された電気的寿命を有する本発明のバイアス可能
な転写部材は均一なバイアス電位をそこに支持す
るための導電性基体およびその中に少なくとも1
種の溶解された導電率コントロール剤と共重合体
中に約1.0%〜約12.0%の末端不飽和炭化水素ニ
トリルとを含有するブタジエン共重合体を含有す
るエラストマーよりなる少なくとも1つの被膜よ
りなる。従つて、本発明は少なくとも1種のその
中に溶解された導電率コントロール剤と約1.0%
〜約12.0%のアクリロニトリルまたは相当するニ
トリル、さらに好ましくは約2.0%〜約8.0%のア
クリロニトリルを含有するブタジエン/アクリロ
ニトリル共重合体とを有するエラストマーの少な
くとも1つの層で、均一なバイアス電位を支持す
る導電性基体を被覆することにより、バイアス可
能な転写部材の電気的寿命をコントロールまたは
延長する方法を提供する。好適な態様では、本発
明の共重合体をポリウレタン、ポリエステル等の
形で導電性基体上に被覆する。場合により、そこ
に溶解されている導電率コントロール剤を含有す
るポリ(ブタジエン/共−アクリロニトリル)を
エラストマー状物質の薄い外面被膜で被覆し、接
触領域およびその付近の大気のイオン化を最少に
することができる。 「バイアス可能な転写部材」または「バイアス
転写ロール」なる用語は導電性支持体表面と電気
的に共働して帯電粒子をこの支持体表面からこの
部材に電気的に引き付けるための部材またはロー
ルを意味する。さらに詳細に云えば、バイアス転
写ロールは光導電性板と接触させた場合に、光導
電性板と電気的に共働し、帯電した粒を光導電性
板からロールの方向に引き付けるものである。こ
の方式で、現像された像が光導電体から紙等のご
とき最終支持体に転写される。 本明細書で使用される場合に、ポリ(ブタジエ
ン/共−アクリロニトリル)、ブタジエン/アク
リロニトリル重合体、ポリブタジエン/ポリアク
リロニトリル共重合体、或いはそこにアクリロニ
トリルを含有または包含するブタジエン重合体な
る語は相互に交替使用できるものとして用いら
れ、そしてブタジエンとアクリロニトリルとが共
重合体を形成している組成物ばかりでなく、また
そこに異なつた量のアクリロニトリルを含有する
ブタジエン/アクリロニトリル共重合体を相互に
配合した組成物、たとえばアクリロニトリル2%
を有するブタジエン/アクリロニトリル共重合体
とアクリロニトリル4%を有するブタジエン/ア
クリロニトリル共重合体とを配合したものを包含
する。この定義はまた共重合体のニトリル部分が
末端不飽和炭化水素ニトリルであるか、またはブ
タジエンと共重合しうるニトリルの組み合わせで
ある本発明の一層広範な説明にも適用する。 本明細書で使用されている電気的寿命なる語は
種々の電気的またはバイアス性方式に用いられる
共重合体材料、たとえばブタジエンおよびブタジ
エン/アクリロニトリル重合体の機能的寿命並び
に操作時間にわたつて持続するそれらの能力を表
わす。電気的寿命なる語は適用電場における時間
に関するコントロールされた一定の固有抵抗を意
味する。これは電解が存在するイオンを消耗して
新しい電荷キヤリヤを付与するので、塩のイオン
化およびイオン化した塩と非イオン化塩との間の
平衡割合に対するイオンの易動度に順に依存す
る。ニトリル基の濃度は極性/溶解度/比電離が
一方で電気的寿命の害となるような易動度を過度
に増大することなく増加するように調整せねばな
らない。本発明に従い、電気的寿命の所望の強化
を達成するためには、そこに導電率コントロール
剤を含有するブタジエン/アクリロニトリル共重
合体のごときブタジエン/ニトリル共重合体が共
重合体としてまたは配合された共重合体として、
約1.0%〜約12.0%(重量による)のアクリロニ
トリルのごとき末端不飽和炭化水素ニトリルを含
有する、さらに好ましくは約2.0%〜約8.0%のア
クリロニトリルのごときニトリルを含有すること
が必須である。 本発明並びにその他の目的およびその特徴をさ
らに良く理解するために、添付図面と関連して読
まれるべき本発明の詳細な説明を次に述べる。 第1図はブタジエン/アクリロニトリル共重合
体およびその中の少なくとも1種の導電率コント
ロール剤を含有するエラストマーが導電性基体上
に被覆されているバイアス転写ロールの構造を示
す部分的透視図である。 第2図は導電性基体と比較的薄い外面被膜との
中間にある弾性ブランケツトまたは緩和性層とし
てブタジエン/アクリロニトリル共重合体とその
中の少なくとも1種の導電率コントロール剤とを
含有するエラストマーを有するバイアス転写ロー
ルの構造を示す部分的透視図である。 本発明のブタジエン/ニトリル−含有共重合体
はこの共重合体が約1.0%〜約12.0%のアクリロ
ニトリルのごとき末端不飽和ニトリルを勧誘する
場合に改善された電気的寿命を有する、而してこ
の共重合体は相応する適量のブタジエンを含有す
る。本発明の組成物および方法はまたこれらの共
重合体をこの共重合体中に所望の固有抵抗を有す
る共重合体を生成するに十分な量の導電率コント
ロール剤を含有するものに限定する。本発明によ
れば、好適な固有抵抗値は約107オーム−cm〜約
5.0×1011オーム−cmであり、さらに好ましくは
約109オーム−cm〜約1010オーム−cmである。 末端不飽和炭化水素ニトリル含有量、たとえば
アクリロニトリル/ブタジエン共重合体中の
ACN%をコントロールすることにより、導電率
コントロール剤、たとえば第4級塩のイオン易動
度およびイオン化をコントロールする手段が提供
され、また一方でブタジエン/アクリロニトリル
共重合体マトリツクス中での導電率コントロール
剤の適当な溶解度を維持しつつ共重合体マトリツ
クスそれ自体の電気的寿命をコントロールまたは
増長する手段が提供される。この電気的寿命のコ
ントロールおよび改善を達成するためには、共重
合体がブタジエンとアクリロニトリルのごとき末
端不飽和炭化水素ニトリル並びに導電率コントロ
ール剤の両方を含有することが重要である。さら
にまた、本発明の実施に際して、共重合体が15%
よりは少なく1%よりは少なくないニトリル部分
である極く少量のニトリル基を含有することが必
須である。ブタジエン/アクリロニトリル共重合
体は一般に商業的に入手でき、またこの共重合体
はその中にいずれか所望の量のアクリロニトリル
を含有するものとして一般に入手できる。しかし
ながら、上述したように、本発明は共重合体中に
15%(重量による)より少ないが、1%(重量に
よる)より少なくないアクリロニトリルを含有す
るブタジエン/アクリロニトリル共重合体に限定
される。好適な態様において、望ましいアクリロ
ニトリル含有量を有する好ましい重合体は良く知
られている商業的方法に従い製造し、たとえば液
体の形で得られる。これらの液体の粘度はアクリ
ロニトリル含有量および分子量に依存する。共重
合体の分子量は本発明の実施において臨界的では
ないが、一般に共重合体が約1000〜約5000の範囲
内の分子量、または別の云い方では約500グラ
ム/当量〜約2500グラム/当量の当重量を有する
ことが望ましい。これらのパラメーターはガム、
樹脂およびその他の形で変化し、これらは当業者
により容易に調整できる。本発明の好適な共重合
体は均質な液体または流動体重合体である。本発
明に従い、アクリロニトリル15%より少ないが1
%より少なくないアクリロニトリル含有量を有す
るブタジエン/アクリロニトリル共重合体は商業
的に入手しうるか、或いは利用できる商業的方法
により製造できる。別法として、配合物が15%よ
り少ないが約1%より少なくない、好ましくは約
1.0%〜約12.0%、さらに好ましくは約2.0〜約8.0
%のアクリロニトリル含有量を実質的に有するよ
うに、少なくとも2種のブタジエン/アクリロニ
トリル共重合体を混合または配合することにより
得ることができる。重合体配合物を製造する場合
に、ブタジエン/アクリロニトリル共重合体は、
1種の共重合体が他の共重合体中に単に懸濁して
いるものよりむしろ均質な液体または流動体の形
態の重合体配合物を形成していることが重要であ
る。例えば、このような配合物を製造する場合
に、効果的なアクリロニトリル含有量を有する共
重合体は2%のアクリロニトリル含有量を有する
ブタジエン/アクリロニトリル共重合体を約10%
のアクリロニトリル含有量を有するブタジエン/
アクリロニトリル共重合体と混合または配合する
ことにより製造できる。 本発明の好適な共重合体はポリ(ブタジエン/
共−アクリロニトリル)であるが、共重合体のニ
トリル部分またはニトリル−含有部分が一般にブ
タジエンと共重合しうる末端不飽和炭化水素ニト
リルであるその他の共重合体も使用できる。本明
細書および特許請求の範囲の全体を通じてアクリ
ロニトリルの代わりに使用できるその他の末端不
飽和炭化水素ニトリルの例は炭化水素部分が末端
不飽和である好ましくは約2〜約12個の炭素原子
を有する直鎖および分枝鎖炭化水素ニトリルを包
含する。特に好適なニトリル部分はプロピオニト
リル、メタアクリロニトリル、ブチロニトリル、
アリルアセトニトリル、ドデセニルニトリル等を
包含する。これらの末端不飽和炭化水素ニトリル
を表わす一般化学式はR−C≡N(式中Rは好ま
しくは約2〜約12個の炭素原子を有する不飽和の
直鎖または分枝鎖炭化水素である)である。本明
細書で使用するかぎり、ニトリル、ニトリル部
分、末端不飽和炭化水素ニトリルおよびアクリロ
ニトリルを含有する共重合体なる表現は相互に交
替して使用できるものとする。 本発明の組成物の製造における臨界的要件およ
び本発明の方法における臨界的要件は15%より少
ないが1%より少なくない末端不飽和炭化水素ニ
トリル含有量を有するブタジエン/ニトリル−含
有共重合体をこの共重合体組成物に可溶性であり
且つ特に15%より少ないが1%より少なくない低
いニトリル部分含有量を有する共重合体組成物に
可溶性である導電率コントロール剤と使用するこ
とにある。導電率コントロール剤は、それらが均
質な液体または流動体の共重合体溶液中に溶解す
るまで、該溶液中に混合(mix)またはブレンド
(blend)する。この場合に、導電率コントロール
剤は、それらが共重合体溶液中に溶解してとどま
つている量よりも多い量で該溶液中に混入または
混合しないことが必須である。従つて、導電率コ
ントロール剤は、共重合体中に溶解しているもの
として述べる。また、この特別な添加剤である導
電率コントロール剤は、本明細書中に述べられて
いるブタジエン/ニトリル含有共重合体組成物を
混入している任意のもつと先の組成物、例えばも
つと重合した共重合体、ポリウレタン、架橋した
共重合体、およびその他の態様物および組成物に
とつても重要である。全ての例において、そこに
混入される導電率コントロール剤の溶解度が共重
合体中で促進または維持されるように、共重合体
組成におけるアクリロニトリルのごとき末端不飽
和炭化水素ニトリル含有量を約1%より少なくな
い量に維持することが必須である。たとえば、ブ
タジエンとアクリロニトリルとの共重合体組成物
の電気的寿命は共重合体組成物が約1.0%より少
ないアクリロニトリルを含有する場合にも実質的
に改善されうるが、このような場合には適当な固
有抵抗を維持するためには導電率コントロール剤
が不溶解になる多量の導電率コントロール剤を共
重合体組成に加えねばならない。 固有抵抗のコントロールまたは調整のために、
本発明に従い共重合体に混入される導電率コント
ロール剤はイオン性であることができ、有機染
料、有機顔料、有機塩、多電解物質、無機塩、無
機顔料および共重合体と電荷輸送複合体を形成す
る物質または電荷輸送複合体を包含する。勿論、
上述のごとく、本発明による有用な導電率コント
ロール剤は共重合体に溶解せねばならない。すな
わちこれらは液体または流動体共重合体に溶解せ
ねばならず、固体組成物を形成する場合にはまた
単独または複数の導電率コントロール剤がこの固
体組成物中に溶解されねばならない。導電率コン
トロール剤が固体組成物中に溶解したまゝである
かを測定するには、この物質の顕微鏡的/DSC
検査を行い、ブタジエン/アクリロニトリル共重
合体を含む固体組成物中の結晶体物質または同一
であることが証明できる別のタイプの固体集塊物
について視覚的に検査することができる。従つ
て、本発明による組成物の固有抵抗をコントロー
ルするための導電率コントロール剤として有効で
あるためには、これらのコントロール剤が共重合
体中または共重合体含有組成物中で可溶性でなけ
ればならない。導電率コントロール剤はこの添加
剤を適当な溶媒に入れた溶液を共重合体または共
重合体含有組成物中に混入するか、または導電率
コントロール剤を均質な液体または流動体共重合
体中に直接混合する方法を包含する当業者に知ら
れているいずれか適当な方法により共重合体また
は共重合体含有組成物中に入れることができる。
さらにまた、本発明で有用な導電率コントロール
剤は溶解した導電率コントロール剤を含有する共
重合体に対して行われる後続の縮合反応、架橋結
合、又はその他の反応様式を妨害しないものであ
るべきであり、またそこに混入された有効量で共
重合体または共重合体を含有するいずれか後続の
反応生成物のゲル化を生起させ、ブタジエン/ニ
トリル−含有共重合体の固有抵抗を所望のレベル
以外に減少または増加させるものであつてはなら
ない。 本発明で有用な導電率コントロール剤の例は前
記で引用し本明細書に組み入れた米国特許第
3959574号明細書に記載されている。有機染料、
第4級アンモニウム化合物、多電解質物質、電荷
輸送複合体及びその他の添加剤として意図された
物質の例はこの特許に明白に記載されている。 本発明による共重合体または共重合体含有組成
物の固有抵抗のコントロールに最も好適な導電率
コントロール剤の種類は第4級アンモニウム化合
物であり、テトラヘプチルアンモニウムブロミ
ド、トリメチルオクタデシルアンモニウムクロリ
ド、ベンジルトリメチルアンモニウムクロリド等
を包含する。適当な第4級アンモニウム化合物を
表わす一般式は引用して本明細書に組み入れた前
記特許に記載され、説明されている。 本発明の共重合体および共重合体含有組成物に
一般に必要な導電率コントロール剤の量は一般に
共重合体の重量に基づき約0.01%(重量による)
〜約6.0%(重量による)である。前述のように、
共重合体または共重合体含有組成物の固有抵抗を
コントロールするための導電率コントロール剤の
量の上限はこの特定の導電率コントロール剤の共
重合体または共重合体含有組成物中における溶解
度によつてだけ制限される。従つて、溶解度制限
が許すかぎりでは約6.0%より多い量の導電率コ
ントロール剤もそこに溶解されている導電率コン
トロール剤を含有する共重合体の製造に使用でき
る。一般に、本発明による共重合体または共重合
体含有組成物の所望の固有抵抗およびその他の特
性を達成するために、導電率コントロール剤の約
0.05重量%以下または約1.75重量%以上の量は不
必要である。 本発明に従い、本発明の組成物の寿命の長さ、
固有抵抗、導電率コントロール剤の溶解度および
重合体極性またはイオン易動度を妨害しないその
他の任意の添加剤もまた使用できる。このような
添加剤は或る種の可塑剤、抗酸化剤等を包含す
る。 その中に溶解された導電率コントロール剤を含
有する均質な液体または流動体ブタジエン/ニト
リル−含有共重合体は延長されたまたはコントロ
ールされた電気的寿命を有する導電性流動体を必
要とするいずれかの用途に使用でき、或いはその
中に溶解されている導電率コントロール剤を含有
する共重合体を有する固体組成物の製造に使用で
きる。従つて、好適な態様では、本発明に従いそ
の中に導電率コントロール剤を含有するブタジエ
ン/アクリロニトリル共重合体をいずれか適当な
反応剤と反応させ、その中に導電率コントロール
剤を含有する共重合体液体または流動体をエラス
トマー、重合体発泡物質、重合体フイルム等に変
換することができ、或いはこの共重合体を適当な
交叉結合剤と交叉結合することができ、或いはま
た共重合体流動体を触媒を包含する適当な重合剤
および方法でさらに重合させ、固体共重合体を形
成することができる。これらの具体的物質をその
中に導電率コントロール剤を含む共重合体を含有
する組成物として本明細書で引用し、さらに詳細
にはその中に導電率コントロール剤を有するブタ
ジエン/ニトリル−含有共重合体またはブタジエ
ン/アクリロニトリル共重合体含有組成物として
表すことができる。その中に導電率コントロール
剤を有するブタジエン/アクリロニトリル共重合
体含有組成物の中には、共重合体と改善された電
気的寿命特性を有する固体組成物を形成しうる適
当な官能性物質または反応生成物とを反応させた
ものを包含する。これらの態様において、共重合
体のアクリロニトリル含有量が約1.0%〜約12.0
%であること、および導電率コントロール剤濃度
が所望のレベル、好ましくは約107〜約5×1011
オーム−cmの範囲内の固有抵抗を有する反応生成
物を生成するに十分であることが必須要件として
そのまゝ存続する。その中に導電率コントロール
剤を有するブタジエン/アクリロニトリル共重合
体を、改善された電気的寿命を有する生成物を形
成しうる適当な官能性剤または反応性物質と反応
させた場合に、その中に導電率コントロール剤を
有するブタジエン/アクリロニトリル共重合体と
官能性反応剤との反応生成物が形成される。 本発明に従い形成されうる反応生成物の例は改
善された電気的寿命を有するポリウレタンを形成
する本発明の共重合体とジイソシアネートとの反
応生成物;改善された電気的寿命を有するエラス
トマーエステルを形成するこの共重合体と二塩基
性酸との反応生成物;改善された電気的寿命を有
するエポキシ生成物を形成する共重合体と二官能
性エポキシとの反応生成物;改善された電気的寿
命を有する交叉結合した共重合体を形成する当技
術で良く知られた適当な交叉結合剤とこの共重合
体との反応生成物;および改善された電気的寿命
を有する共重合体生成物を形成する当技術で良く
知られた触媒を包含する適当な重合剤の存在下に
おける流動体または均質液体の形の共重合体のさ
らに進んだ重合生成物を包含し;而して、前記生
成物の全部がその中に意図された量の範囲内で導
電率コントロール剤を含有し、且つまたこれらの
反応生成物の全部が15%より少ないが0.1%より
少なくない末端不飽和炭化水素ニトリルとこれに
相応する適量のブタジエンとを含有するブタジエ
ン/ニトリル−含有共重合体を含むものである。 前記反応生成物の代表的な製造方法には、その
中に導電率コントロール剤を有する本発明のアク
リロニトリル−ブタジエン共重合体のジオールを
2−または3−官能性酸、たとえばアジピン酸、
アゼリン酸、セバシン酸のごとき2塩基性酸と反
応させてエラストマー状エステルを形成する反
応;イソシアネート、たとえば芳香族または脂肪
族ジイソシアネートと反応させてポリウレタンを
形成する反応;2官能性エポキシと反応させてエ
ポキシ反応生成物を形成する反応等がある。改善
された電気的寿命を有するその他の導電性エラス
トマー、フイルムおよびフオーム等はまた当技術
で良く知られた典型的加硫技術により、または当
技術で良く知られた典型的な遊離基触媒重合技術
および触媒を使用して共重合体それら自体をさら
に重合することによりその中に導電率コントロー
ル剤を含有するブタジエン/アクリロニトリル共
重合体を交叉結合することにより製造することも
できる。 本発明による改善された電気的寿命を有するエ
ラストマー状ポリウレタンの形成を導く多縮合形
反応は官能性度および置換基の種類並びに位置を
包含するイソシアネートの構造;ポリヒドロキシ
化合物の構造;反応系の希釈に用いられる溶媒;
不純物の存在;および温度、特に約100℃以上の
温度により影響を受ける。当業者はこれらのパラ
メーターを調整して、本発明で有用な態様に適す
る前記の性質を有するエラストマー状ポリウレタ
ンを製造できる。 代表的なブタジエン/アクリロニトリル共重合
体は次式で示される; (式中aは0.85以上であるが約0.99より多くな
く、bは0.15より少ないが0.01より少なくなく、
そしてnは約78〜87である)。特に好適な態様で
は、bが約0.02〜約0.08であり、そしてaが約
0.98〜約0.92である。 その中に導電率コントロール剤を含有する前記
のヒドロキシ末端ブタジエン/アクリロニトリル
共重合体をジイソシアネートと反応させた場合、
本発明に従いその中に導電率コントロール剤を含
有し且つ改善された電気的寿命を有するポリウレ
タン生成物が生成する。 ジイソシアネートは一般式; O=C=N−〔D〕−N=C=O (式中Dは36−炭素炭化水素基である)で示され
る。デイールス アルダー(Diels Alder)型反
応およびその反応生成物の水素添加によりリノー
ル酸から製造される代表的なジイソシアネートは
次の典型的ジイソシアネート式を形成するだろ
う。 前記の化学式および反応は米国特許第3959573
号に記載され、説明されている。 その中に導電率コントロール剤を含有する前記
の共重合体およびこの共重合体から成る組成物は
種々の装置および機械装置に、特にベルト、被覆
物、膜、ロール等がコントロールされた導電率を
有する物質である必要がある場合、或いは緩和性
(電気的)が重要である場合、および不感湿性、
機械的耐久性並びにシステム安定性に関して同時
的要求がある場合にその用途を有する。特別の用
途は本発明の共重合体および共重合体含有組成物
をゼログラフイー装置およびシステムに使用され
るバイアス可能な転写部材として用いることに見
出される。用途その他の領域には(1)転写ベルト、
ウエブおよびスクロール;(2)光導電体被膜または
上塗り;(3)ゼログラフイーで用いられるドナープ
レートのごとき現像装置;および(4)バイアスされ
たクリーニングブレード、クリーニングブラシ、
ウエブまたはロール、プロセツサー選別機の静電
コントロールおよび紙操作装置、輸送ベルト等が
包含される。 これらの物質の利用例には前記で引用して本明
細書に組み入れた特許に記載されているバイアス
可能な転写部材がある。 ここで第1図を引用して説明する;第1図は転
写部材の内部構造を明白に例示する転写部材の切
断面を示すものである。この転写部材はロールの
形であり、アルミニウム或いは銅等のごとき導電
性金属から作られており、その上に設置されたバ
イアス性電位に容易に応答できる硬い中空のシリ
ンダー2の上に基本的に形成されている。芯部2
の周囲上に本発明によるその中に導電率コントロ
ール剤を有するブタジエン/アクリロニトリル共
重合体含有エラストマー状ポリウレタンである被
膜4が配置されている。弾性のエラストマー状物
質から形成された外面被膜4は好ましくは約0.25
インチの厚さと約40シヨア(Shore)00〜約40シ
ヨアA、好適には約10〜25ジユアロメーター
(durometers)の硬度を有する。被膜4がバイア
ス転写部材と光導電体との接触領域およびその付
近の大気のイオン化を最少にする場合、これが適
当な機械的安定性を有する場合;およびそのクリ
ーニングが容易である場合;にはエラストマー状
ポリウレタンがバイアス転写部材上の最外層被覆
体でありうる。その中に導電率コントロール剤を
有するブタジエン/アクリロニトリル共重合体含
有弾性エラストマー状ポリウレタンは約107〜5.0
×1011オーム−cmの固有抵抗を有することが好ま
しい。本発明に従い、導電性基体上の被膜は特記
したエラストマー状ポリウレタンの少なくとも1
つの層から形成されていなければならない。この
特別の種類のブタジエン/アクリロニトリル共重
合体含有ポリウレタンでバイアス可能な転写部材
(ロール)を被覆することにより、このバイアス
可能な転写ロールの固有抵抗がコントロールさ
れ、且つまたこのロールの電気的寿命が改善また
はコントロールされる。一般に、このロールの固
有抵抗はまた相対湿度に変化が生じた場合にも実
質的に変化しない。従つて、第1図のバイアス転
写部材の外面被膜として適用された本発明による
ブタジエン/アクリロニトリル共重合体のごとき
ブタジエン/ニトリル−含有共重合体を含有する
エラストマー状ポリウレタンは実質的に改善され
た電気的寿命を有する。 ここで第2図を引用する;第2図はバイアス可
能な転写部材の切断面を示し、その内部構造を明
白に例示している。第2図は第1図と同様の導電
性金属から形成され、その上に設置されたバイア
ス性電位に容易に応答しうる硬い中空のシリンダ
ー2を示している。この硬い中空のシリンダー2
の上に、約40シヨア00〜約40シヨアAの硬度を有
するブタジエン/アクリロニトリル共重合体含有
エラストマー状ポリウレタンの比較的厚く、弾性
の中間ブランケツト6を配置する。このエラスト
マー状ポリウレタンはロールを光導電性ドラム表
面と接触させて動かした場合にその形を変形して
トナー粒が接触体間で輸送されうる延長された接
触領域を用意するに十分な弾性を有する約0.125
〜約0.625インチの厚さ、好ましくは0.25インチ
厚さでありうる。第1図の層4に相当する中間ブ
ランケツト6はバイアス性電位に容易に応答する
ことができ、芯上の電荷ポテンシヤルをロール表
面の外表面に電気的に付与しうるものであるべき
であり、且つまた改善された電気的寿命を有する
べきである。従つて、このブランケツトは約107
〜5.0×1011オーム−cm、好ましくは約109〜約
1010オーム−cmの固有抵抗を有するべきである。
中間ブランケツト上には従来技術のバイアス転写
ロールに従い、1010〜1015オーム−cmの固有抵抗
を有し、好ましくは約0.0025インチの厚さと約65
〜75Dデユアロメーターの硬度とを有するポリウ
レタンのごときエラストマー状物質でありうる比
較的薄い外面被膜8を配置する。この外面被膜の
固有抵抗に関連して前記説明に従い接触領域およ
びその付近の大気のイオン化が最少にされる。自
動−レベリング層(self−leveling layer)とし
ても知られる外層8は漏れやすい絶縁体であり、
一般に弾性ブランケツト(緩和性層)6に比べて
高い抵抗値を有するものを選択する。さらに、外
層8は層8の外表面に適用された電荷を一般にロ
ールの1回転内に消散させるような物質を包含
し、または緩和性層6とこのような関係を有す
る。層8はまた薄い絶縁性層として働き、空気圧
迫中に弾性ブランケツト6を防護する助けをし、
ロールを通過する電流を制限し、そしてロール表
面のクリーニングを容易にする。緩和性物質、す
なわち本発明によるブタジエン/アクリロニトリ
ル共重合体含有弾性エラストマー状ポリウレタン
が耐久力のある且つクリーニングしうるものであ
る場合には、層8は不必要であり、第1図のロー
ルをバイアス可能な転写部材として使用できる。
さらにまた、本発明に従い相対湿度の問題が一般
に減少または解消され、層8は相対湿度の変化に
よる弾性ブランケツト6の固有抵抗の変化を防ぐ
水分障壁として働く必要がない。すなわち、本発
明のバイアス可能な転写部材を本発明によるブタ
ジエン/アクリロニトリル組成物のごときブタジ
エン/ニトリル−含有組成物を含有するエラスト
マー状ポリウレタンの少なくとも1つ層で被覆し
た場合に、その固有抵抗をコントロールでき且つ
その電気的寿命を増大または増長する。 本発明によるエラストマー状ポリウレタンおよ
びその他の組成物の硬度は臨界的ではないが、バ
イアス可能な転写部材の場合にはこの組成物が約
40シヨア00〜約40シヨアA、好ましくは約10〜25
シヨアAを有することを奨める。この硬度の制御
は当業者の権限内にあり、硬度はNCO/OH比を
変える、使用する反応剤のタイプを変える、およ
び可塑剤のごとき種々の添加剤をもちいることに
よるようなパラメーターにより制御できる。 本発明に従い、そこに均一なバイアス電位を支
持するための導電性基体上にブタジエン/ニトリ
ル−含有共重合体とジイソシアネートとの反応生
成物の少なくとも1つを有するバイアス可能な転
写部材の電気的寿命を、この共重合体中のニトリ
ル部分の濃度を約12.0〜約1.0%(重量による)
の範囲内のレベルに調整し;この共重合体に導電
率コントロール剤を所望の固有抵抗に生じさせる
量で溶解し;その中に溶解されている導電率コン
トロール剤を含有するこの共重合体をジイソシア
ネートと反応させてポリウレタンを生成し;次に
このポリウレタンを導電性基体上に被覆すること
により改善する方法が開示される。単独のブタジ
エン/ニトリル−含有共重合体組成におけるニト
リル含有度を所望の量に調整する代わりに、前記
方法の共重合体中のニトリル(たとえばアクリロ
ニトリル)含有量はまたその中の末端不飽和炭化
水素ニトリルの量が異なる複数のブタジエン/ニ
トリル共重合体を配合し、生成する配合物が約
1.0%〜約12.0%のニトリルを実質的に含有する
ようにすることによつても調整できる。バイアス
可能な転写部材上のエラストマー状被膜の電気的
寿命を改善するための前記方法はブタジエン/ニ
トリル−含有共重合体のニトリル濃度を減じ且つ
共重合体中の導電率コントロール剤の量を増加す
ることによつてもこの部材の固有抵抗に実質的に
影響を与えることなく行うことができる。但しこ
の場合に導電率コントロール剤の量は減少したニ
トリル部分濃度での共重合体に対するこのコント
ロール剤の溶解度により制限される。 本発明に従いまた、共重合体に非対称性第4級
アンモニウム陽イオンまたは構造電荷特異性陰イ
オン(structural charge specific anion)であ
る導電率コントロール剤を混入することにより、
ブタジエンと末端不飽和炭化水素ニトリルとの共
重合体の電気的寿命を延長および(または)コン
トロールする方法が開示される。この場合に、好
適な態様における導電率コントロール剤は陽イオ
ンが非対称性である第4級アンモニウム化合物ま
たは構造電荷特異性陰イオンを有する化合物を包
含する。非対称性第4級アンモニウム化合物の例
としてはトリメチルオクタデシルアンモニウムク
ロリド、ベンジルトリメチルアンモニウムクロリ
ド、トリオクチルプロピルアンモニウムブロミド
等を包含する。この第4級アンモニウム化合物を
表わす一般式において: R1、R2、R3およびR4は各々少なくとも1個の
炭素原子を表し、そして分枝鎖または非分枝鎖
の、飽和または不飽和の、および置換または非置
換の形であることができ、R1、R2、R3またはR4
の少なくとも1つは分子中の他のR基とは異なつ
ていなければならない。Xはハロゲンのいずれ
か、好ましくは臭素または塩素であることがで
き、或いはたとえば過塩素酸塩、安息香酸塩、ニ
トリル、亜硝酸塩、硫酸塩、亜硫酸塩、酢酸塩等
のごとき構造電荷特異性陰イオンを有する塩のい
ずれかでありうる。好適な非対称性陽イオンで
は、少なくとも1個のRが残りのRの炭素鎖の長
さの半分より長くない炭素鎖を有する。 同じ結果、すなわち電気的寿命のコントロール
は構造電荷特異性陰イオンおよび対称性陽イオン
を有する塩を共重合体に加えることにより行うこ
とができる。構造電荷特異性陰イオンを有する塩
は塩の陰イオン部分が陰イオンに関して均一な電
荷分布を有するものとは反対に異なる電荷分布を
有するものである。従つて、この場合には、陰イ
オンの原子に電荷の多点分布(multiple point
distribution)がある。このような陰イオンの例
は前記したとおりである。構造電荷特異性陰イオ
ンおよび対称性陽イオンを有する塩としてはアン
モニウム塩およびフオスフオニウム塩を包含す
る。アンモニウム塩の例には一般式: 〔式中R1、R2、R3およびR4は各々少なくとも1
個の炭素原子を表し(好ましくはアルキル基を表
し、Rの全部が同じである)、そしてRは置換ま
たは非置換、分枝鎖または非分枝鎖および飽和ま
たは非飽和でありうる、そしてA-は前記したも
ののごときいずれかの構造電荷特異性陰イオンで
ありうる〕を有するものがある。 イオン易動度を減じ、それにより電気的安定性
または寿命を増大および(または)コントロール
するために、これらの導電率コントロール剤をこ
れらが混合される例えばポリウレタンのごとき共
重合体反応生成物の重量に基づき約0.01%(重量
による)〜約6.0%(重量による)の一般的な好
適量で加えることができる。これらの導電率コン
トロール剤の上限または濃度はこのコントロール
剤の共重合体中におけるおよび共重合体反応生成
物中における溶解度によつてだけ制限される。非
対称性第4級アンモニウム化合物または構造電荷
特異性陰イオンが電気的寿命のコントロールに有
効である共重合体の最も効果的な構成濃度はブタ
ジエンと末端不飽和炭化水素ニトリルとの共重合
体が約4%より多くない炭化水素ニトリルを含有
するもの、好ましくは約8%〜約14%の末端不飽
和炭化水素ニトリルを含有するものである。 下記の特定の実施例はバイアス可能な転写部材
の製造におよびバイアス可能な転写部材の電気的
寿命のコントロールに使用できる本発明によるブ
タジエン/アクリロニトリル共重合体およびこの
共重合体を含有する組成物並びに電気的寿命の増
長方法をさらに明白に例示するものであるが、本
発明はこれらによるその範囲内に制限されるもの
と見做されるべきではない。 実施例 1 アルコ ケミカル社(Arco Chemical
Company)により商品名アルコCn−15(Arco)
で供給されているヒドロキシ基含有のブタジエ
ン/アクリロニトリル共重合体83.7%(重量によ
る)とゼネラル ミルス(General Mills)から
商品指定名DDI1410で供給されているジイソシア
ネート16.2%とをアルガス ケミカル(Argus
Chemical)から商品名カタリストUI−19
(Catalyst)として供給されている慣用の触媒0.1
%の存在下に反応させることによりポリウレタン
のスラブを製造した。この共重合体は第1表に示
されているとおりの指示%のアクリロニトリルと
この共重合体に相応する量のブタジエンとよりな
るものである。共重合体は一般に0.60meq./gm.
のヒドロキシ価および30℃で約525ポイズの粘度
を有した。反応生成物の硬度は約29シヨアAであ
つた。 このポリウレタンの形成に先立し、第1表に示
された量のアクリロニトリル指示含有量をその中
に有する均一な液体共重合体に導電率コントロー
ル剤、テトラヘプチルアンモニウムブロミドを加
えた。テトラヘプチルアンモニウムブロミドの濃
度(共重合体の重量に基づく重量%で表わす)を
最終ポリウレタン物質に3×109オーム−cmの固
有抵抗を付与するように調整した。固有抵抗は当
業者に知られている通常の技術により測定した。
テトラヘプチルアンモニウムブロミド(THAB)
は共重合体溶液中に撹拌しながら加え、溶液を完
成させた。第1表に0%のアクリロニトリルを含
有するものとして示した重合体組成物をのぞい
て、テトラヘプチルアンモニウムブロミドは指示
重合体溶液に溶解した。
ログラフイー装置で使用される固有抵抗
(resistivity)をコントロールしたブタジエン/
末端不飽和炭化水素ニトリル共重合体の電気寿命
および安定性を増加またはコントロールする方法
に関する。 慣用の事務用複写機システムでは、多くの装置
および付属装置を重合体材料で製造しており、こ
の場合に導電率コントロールおよび緩和性(電気
的)が重要である。これらの重合体材料はまた一
般に不感湿性、機械的耐久性およびシステム安定
性を特徴としている。このような装置および付属
装置の例には1転写ベルト、ウエブおよびスクロ
ール;2光導電体被膜および上塗り層;3ドナー
プレートのごとき現像装置;および4バイアスし
たクリーニングブレード、クリーニングブラシ、
ウエブまたはロールのごとき電気的安定性を有す
る耐久性機械装置、紙操作装置およびプロセツサ
ー選別機(processor sorters)における静電コ
ントローラー、輸送ベルト等が包含される。ポリ
ブタジエン/末端不飽和炭化水素ニトリル組成お
よび抵抗率をコントロールしたブタジエン共重合
体の電気的寿命および安定性を増強するまたはコ
ントロールする方法はこれらの装置および付属装
置に使用でき、本明細書ではこのような組成およ
び方法の有用性をバイアス可能な転写部材の製造
に使用した場合について詳細に説明する。 慣用のゼログラフイーでは導電性支持体に設置
された光導電性被膜よりなる感光板を均一に帯電
し、この帯電板をオリジナルの光像に露光する。
この光像の影響により感光板上の電荷を選択的に
消散させ、感光板上に静電潜像の形でオリジナル
の投入した情報を記録する。この潜像をトナー粒
が像形成領域に付着するような方式でこの感光板
上に反対の電荷に帯電したトナー粒を適用するこ
とにより現像または目で見えるようにする。現像
された像を一般に光導電体から紙等のごとき最終
支持材料に転写し、そこに定着させてオリジナル
の永久的記録を形成する。 光導電体から最終支持材料への像転写はコロナ
発生機を用いるコロナ誘導により達成でき、また
は或る電位にバイアスされたローラー或いはベル
ト型電極〔このような電極はバイアス転写部材
(ロールまたはベルト)と称される〕により達成
できる。コロトロンシステムは比較的単純である
が、コロトロンによつて沈着した電荷が紙のごと
き最終支持材料を光導電体のごとき元のトナー支
持体に静電的に付着させ、さらにまたトナーの紙
への輸送に作用する所望の電場を作り出す。この
紙と元のトナー支持体との間の強力な引力がこれ
ら2つの支持体の分離または脱離を機械的に困難
にする。 バイアスされた転写部材による光導電体から最
終支持材料への現像された像の転写は当該技術で
現在良く知られており、このような部材では一般
にコロナ誘電システムを利用する場合に遭遇する
重大な付着問題が回避される。バイアス転写ロー
ルはフイツチ(Fitch)による米国特許第2807233
号に記載されており、この場合約106〜108オーム
−cmの固有抵抗を有する弾力性被膜で被覆された
金属ロールをバイアス転写部材として使用する。
米国特許第3520604号においてシエルホー
(Shelffo)は複写方式に適する周囲条件を作りだ
すためには転写ロールを使用し、またこの転写ロ
ールを約1011〜約1016オーム−cmの範囲の固有抵
抗を有する導電性ゴムから製造することを示唆し
ている。バイアス転写部材、すなわち導電性支持
体表面と電気的に共働して帯電した粒子を導電性
支持体表面から転写部材に電気的に引き付ける転
写部材がドルチマスコロ(Dolcimascolo)等に
より米国特許第3702482号に記載されている。ド
ルチマスコロ等によるバイアス転写部材はその上
にバイアス電位を支持するための導電性基体、基
体上のバイアス電位をブランケツト(blanket)
の外部周囲に容易に伝送しうる電気抵抗を有す
る、たとえばポリウレタンゴムから作られた中間
ブランケツト、およびこのブランケツト上に配置
されており、転写部材を像支持体表面と電気的に
共働状態においた場合に大気のイオン化を最少に
する電気抵抗を有する、たとえばポリウレタンよ
りなり、そしてこの装置にこの装置がトナーをク
リーニングしうる良好なトナー剥離性を付与する
比較的薄い外面被膜を有する。 別のバイアス転写部材は米国特許第3959573号
(引用してここに組み入れる)にエデイ(Eddy)
等により記載されており、この特許に記載され、
特許請求されているバイアス可能な転写部材は疎
水性のエラストマー上ポリウレタン被膜を有し且
つ固有抵抗の変化が相対湿度の変化に対し実質的
に不感応である固有抵抗を有する。この場合のポ
リウレタンの例にはブタジエン−アクリロニトリ
ル共重合体83.7%(重量による)とジイソシアネ
ート16.2%とを触媒の存在下に反応させることに
より生成させるポリウレタンがあり、而してこの
共重合体はブタジエン約85%とアクリロニトリル
約15%よりなるものである。シーナー(Seanor)
等が米国特許第3959574号(引用してここに組み
入れる)に記載し、特許請求しているバイアス可
能な転写部材は導電性基体およびポリウレタンの
固有抵抗をコントロールする添加剤をその中に含
有するエラストマー状ポリウレタンの少なくとも
1つの被膜よりなり、而してこの被膜が導電性基
体上をおおつて配置されているものである。この
特許のバイアス可能な転写部材の固有抵抗をコン
トロールする方法およびその為の組成物を提供す
る添加剤の例には第4級アンモニウム化合物があ
る。 前記引用特許は多くの望ましい電気的性質およ
び安定性を有するポリウレタン物質を提供する
が、このような装置および付属装置に使用するポ
リウレタン物質の電気的寿命の改善が望まれてい
る。また、不感湿性、機械的耐久性およびシステ
ム安定性を同時に要することが重要である前記装
置において使用される重合体の導電率または電気
的緩和性〔電気分解が存在するイオンを減らして
新しいイオンを供するようなイオン化した塩と非
イオン化塩との間の平衡割合に対するイオン易動
度(ionic mobility)〕のコントロールもまた重
要である。電気的寿命(electrical life)なる語
は適用された電場におけるコントロールされた
(一定の)固有抵抗を時間で表わすことを意味す
る。バイアス転写ロールのごとき部品の機能的寿
命はこの一定にコントロールされた固有抵抗範囲
の維持に直接関係する。 本発明のアクリロニトリルのごとき末端不飽和
炭化水素ニトリルと共重合させたブタジエンを使
用する装置、たとえばバイアス転写装置の機能的
寿命は出力電流(output current)および(また
は)電圧/時間の安定度により広く決定される。
バイアスロール動力の供給体は一般にこのバイア
スロール材料の固有抵抗の変化に応答する、電流
または電圧上限を有する定電流または定電圧出力
装置である。原材料の時間当たりの固有抵抗の変
化はこの装置を形成している物質の定電力出力を
維持するに要する必要電圧に反映する。さらにま
た、V対I(または固有抵抗)関係をコントロー
ルするために使用される単独または複数の添加剤
が転写材料全体にわたり均質に溶解していること
が必要である。添加剤不溶化が生じた場合には、
像崩壊、電場の不均一化および減少した周囲寛容
度(environmental latitude)のごときマイナス
のゼログラフイー応答を起こすことが知られてい
る。 特に、テトラヘプチルアンモニウムブロミド
(THAB)のごとき対称性第4級添加剤を有する
15%アクリロニトリル(ACN)/ブタジエン共
重合体のごとき高度に極性の重合体網がこの添加
剤の増大した比電離をもたらし、従つて改善され
た添加剤効果をもたらすことが開示されている。
このことは固有抵抗レベルを保持するに要する添
加剤濃度の減少により立証される。この硬度のイ
オン化は添加剤を溶解状態のまゝに保持させうる
が、同時にイオン易動度の増加をもたらし、従つ
て、イオン消耗の急速な変化をもたらし、一方で
は基礎ロールの固有抵抗の一層急速な変化をもた
らす。たとえば、ブタジエン均質重合体(すなわ
ち、ACNを含有しないもの)は添加剤のイオン
化率が低い故に、固有抵抗を保持するためには高
レベル(約2%)の第4級添加剤を必要とする。
この低度のイオン化は低極性マトリツクス中の固
有抵抗コントロール剤の溶解性の欠落を導き、結
果として前述のごときゼログラフイー上の問題を
招く。しかしながら、同時にこの低極性網はイオ
ン易動度の減少をもたらし、また一方でこの物質
の機能上の電気的寿命を延長せしめる。 従つて、本発明の目的は延長された機能上の電
気的寿命を有する重合体を提供して、前記の問題
および難点を解消することにある。 本発明の目的はその中に抵抗コントロール剤を
含有する重合体を使用して装置および付属装置を
改善することにある。 本発明のもう1つの目的はその中に導電率コン
トロール剤を含有するブタジエン/アクリロニト
リル共重合体のごときブタジエンと末端不飽和炭
化水素ニトリルとの共重合体の電気的寿命を改善
することにある。 本発明のもう1つの目的はコントロールされた
および(または)増長された電気的寿命を有する
ポリブタジエン/アクリロニトリル組成を提供す
ることにある。 本発明のさらにもう1つの目的はその中に減少
された量の固有抵抗コントロール剤を含有するブ
タジエン/アクリロニトリル共重合体のごときブ
タジエンと末端不飽和炭化水素ニトリルとの共重
合体の電気的寿命を、この物質の固有抵抗を実質
的に変更することなく延長する方法を提供するこ
とにある。 本発明の目的はまたトナー像を光導電性表面か
ら最終支持シートに電気的に転写するのに用いら
れるバイアス可能な転写部材の改良にある。 本発明のさらにもう1つの目的はその中に導電
率コントロール剤を有するブタジエン/アクリロ
ニトリル共重合体のごときブタジエンと末端不飽
和炭化水素ニトリルとの共重合体の少なくとも1
つを有するバイアス可能な部材の電気的寿命が、
この共重合体中の導電率コントロール剤の過飽和
を生じるような添加量でこのコントロール剤を使
用することなく、増長されているバイアス可能な
転写部材の製造方法および組成物を提供すること
にある。 本発明のさらに別の目的はその電気的寿命がそ
の固有抵抗を変更することなく実質的に改善され
ている、弾性エラストマー層を有するバイアス転
写部材を提供することにある。 本発明のこれらのおよびその他の目的はその中
に混入された導電率コントロール剤の存在下に生
成する生成物の電気的寿命が増長されている共重
合体を形成するに十分な量の少なくとも1つのア
クリロニトリルのごとき末端不飽和炭化水素ニト
リルとブタジエンとを用意することにより達成さ
れる。すなわち、共重合体組成中に約1%(重量
による)〜約12%(重量による)のアクリロニト
リルを導電率コントロール剤の存在下に含有する
ブタジエン共重合体は改良された電気的寿命およ
び重合体安定性を有する。 さらに、ブタジエン共重合体中の末端不飽和炭
化水素ニトリルの量が減少するに従い、顕著に改
善された電気的寿命をともなう一定の共重合体固
有抵抗を維持するためには導電率コントロール剤
の量を増加せねばならず、而して導電率コントロ
ール剤の溶解度は重合体の極性および一方でニト
リル濃度に依存することが見出された。延長され
た電気的寿命を有する共重合体は約1.0%〜約
12.0(重量による)のニトリルを実質的に含有す
る配合物を提供するブタジエン/アクリロニトリ
ル共重合体とその中のアクリロニトリル含有量が
異なるブタジエン/アクリロニトリル共重合体と
の混合物のごとき共重合体混合物をまた包含し、
而してこの共重合体はその中に導電率コントロー
ル剤を顕微鏡的に検査した時に結晶物質が存在し
ないことにより立証されるように溶解したまゝで
存在する量で含有する。 本発明に従い、共重合体組成においてアクリロ
ニトリルのごとき末端不飽和炭化水素ニトリルを
約1%〜約12%(重量による)加えることよりな
るその中に溶解された導電率コントロール剤を有
するブタジエン共重合体物質の電気的寿命をコン
トロールまたは増長する方法が提供される。本方
法はブタジエンとニトリルとの共重合体を形成す
るか、または配合物が実質的に約1〜約12%(重
量による)、さらに好ましくは約2〜約8%(重
量による)のニトリルを有するようにその中のア
クリロニトリル含有量が異なるブタジエン/アク
リロニトリル共重合体のごとき共重合体を配合す
るかのいずれかにより実施できる。 導電率コントロールおよび緩和性(電気的)が
重要である被膜として、基体としてまたはベルト
のごときそれ自体の材料として使用される重合体
よりなるその他のゼログラフイー装置および付属
装置の中で、本発明はバイアス可能な転写部材、
すなわち帯電したトナー粒を導電性支持体表面か
ら転写部材に引き付けるために導電性支持体表面
と電気的に共働しうる部材を包含し、而してこの
部材はその中に溶解された固有抵抗コントロール
剤の少なくとも1種を含有し且つ共重合体中に約
1.0%〜約12.0%(重量による)の末端不飽和炭
化水素ニトリルを有するブタジエン/アクリロニ
トリル共重合体のごときブタジエン/ニトリル共
重合体を含有するエラストマーよりなる少なくと
も1つの層を有する。基本的に、増長または改善
された電気的寿命を有する本発明のバイアス可能
な転写部材は均一なバイアス電位をそこに支持す
るための導電性基体およびその中に少なくとも1
種の溶解された導電率コントロール剤と共重合体
中に約1.0%〜約12.0%の末端不飽和炭化水素ニ
トリルとを含有するブタジエン共重合体を含有す
るエラストマーよりなる少なくとも1つの被膜よ
りなる。従つて、本発明は少なくとも1種のその
中に溶解された導電率コントロール剤と約1.0%
〜約12.0%のアクリロニトリルまたは相当するニ
トリル、さらに好ましくは約2.0%〜約8.0%のア
クリロニトリルを含有するブタジエン/アクリロ
ニトリル共重合体とを有するエラストマーの少な
くとも1つの層で、均一なバイアス電位を支持す
る導電性基体を被覆することにより、バイアス可
能な転写部材の電気的寿命をコントロールまたは
延長する方法を提供する。好適な態様では、本発
明の共重合体をポリウレタン、ポリエステル等の
形で導電性基体上に被覆する。場合により、そこ
に溶解されている導電率コントロール剤を含有す
るポリ(ブタジエン/共−アクリロニトリル)を
エラストマー状物質の薄い外面被膜で被覆し、接
触領域およびその付近の大気のイオン化を最少に
することができる。 「バイアス可能な転写部材」または「バイアス
転写ロール」なる用語は導電性支持体表面と電気
的に共働して帯電粒子をこの支持体表面からこの
部材に電気的に引き付けるための部材またはロー
ルを意味する。さらに詳細に云えば、バイアス転
写ロールは光導電性板と接触させた場合に、光導
電性板と電気的に共働し、帯電した粒を光導電性
板からロールの方向に引き付けるものである。こ
の方式で、現像された像が光導電体から紙等のご
とき最終支持体に転写される。 本明細書で使用される場合に、ポリ(ブタジエ
ン/共−アクリロニトリル)、ブタジエン/アク
リロニトリル重合体、ポリブタジエン/ポリアク
リロニトリル共重合体、或いはそこにアクリロニ
トリルを含有または包含するブタジエン重合体な
る語は相互に交替使用できるものとして用いら
れ、そしてブタジエンとアクリロニトリルとが共
重合体を形成している組成物ばかりでなく、また
そこに異なつた量のアクリロニトリルを含有する
ブタジエン/アクリロニトリル共重合体を相互に
配合した組成物、たとえばアクリロニトリル2%
を有するブタジエン/アクリロニトリル共重合体
とアクリロニトリル4%を有するブタジエン/ア
クリロニトリル共重合体とを配合したものを包含
する。この定義はまた共重合体のニトリル部分が
末端不飽和炭化水素ニトリルであるか、またはブ
タジエンと共重合しうるニトリルの組み合わせで
ある本発明の一層広範な説明にも適用する。 本明細書で使用されている電気的寿命なる語は
種々の電気的またはバイアス性方式に用いられる
共重合体材料、たとえばブタジエンおよびブタジ
エン/アクリロニトリル重合体の機能的寿命並び
に操作時間にわたつて持続するそれらの能力を表
わす。電気的寿命なる語は適用電場における時間
に関するコントロールされた一定の固有抵抗を意
味する。これは電解が存在するイオンを消耗して
新しい電荷キヤリヤを付与するので、塩のイオン
化およびイオン化した塩と非イオン化塩との間の
平衡割合に対するイオンの易動度に順に依存す
る。ニトリル基の濃度は極性/溶解度/比電離が
一方で電気的寿命の害となるような易動度を過度
に増大することなく増加するように調整せねばな
らない。本発明に従い、電気的寿命の所望の強化
を達成するためには、そこに導電率コントロール
剤を含有するブタジエン/アクリロニトリル共重
合体のごときブタジエン/ニトリル共重合体が共
重合体としてまたは配合された共重合体として、
約1.0%〜約12.0%(重量による)のアクリロニ
トリルのごとき末端不飽和炭化水素ニトリルを含
有する、さらに好ましくは約2.0%〜約8.0%のア
クリロニトリルのごときニトリルを含有すること
が必須である。 本発明並びにその他の目的およびその特徴をさ
らに良く理解するために、添付図面と関連して読
まれるべき本発明の詳細な説明を次に述べる。 第1図はブタジエン/アクリロニトリル共重合
体およびその中の少なくとも1種の導電率コント
ロール剤を含有するエラストマーが導電性基体上
に被覆されているバイアス転写ロールの構造を示
す部分的透視図である。 第2図は導電性基体と比較的薄い外面被膜との
中間にある弾性ブランケツトまたは緩和性層とし
てブタジエン/アクリロニトリル共重合体とその
中の少なくとも1種の導電率コントロール剤とを
含有するエラストマーを有するバイアス転写ロー
ルの構造を示す部分的透視図である。 本発明のブタジエン/ニトリル−含有共重合体
はこの共重合体が約1.0%〜約12.0%のアクリロ
ニトリルのごとき末端不飽和ニトリルを勧誘する
場合に改善された電気的寿命を有する、而してこ
の共重合体は相応する適量のブタジエンを含有す
る。本発明の組成物および方法はまたこれらの共
重合体をこの共重合体中に所望の固有抵抗を有す
る共重合体を生成するに十分な量の導電率コント
ロール剤を含有するものに限定する。本発明によ
れば、好適な固有抵抗値は約107オーム−cm〜約
5.0×1011オーム−cmであり、さらに好ましくは
約109オーム−cm〜約1010オーム−cmである。 末端不飽和炭化水素ニトリル含有量、たとえば
アクリロニトリル/ブタジエン共重合体中の
ACN%をコントロールすることにより、導電率
コントロール剤、たとえば第4級塩のイオン易動
度およびイオン化をコントロールする手段が提供
され、また一方でブタジエン/アクリロニトリル
共重合体マトリツクス中での導電率コントロール
剤の適当な溶解度を維持しつつ共重合体マトリツ
クスそれ自体の電気的寿命をコントロールまたは
増長する手段が提供される。この電気的寿命のコ
ントロールおよび改善を達成するためには、共重
合体がブタジエンとアクリロニトリルのごとき末
端不飽和炭化水素ニトリル並びに導電率コントロ
ール剤の両方を含有することが重要である。さら
にまた、本発明の実施に際して、共重合体が15%
よりは少なく1%よりは少なくないニトリル部分
である極く少量のニトリル基を含有することが必
須である。ブタジエン/アクリロニトリル共重合
体は一般に商業的に入手でき、またこの共重合体
はその中にいずれか所望の量のアクリロニトリル
を含有するものとして一般に入手できる。しかし
ながら、上述したように、本発明は共重合体中に
15%(重量による)より少ないが、1%(重量に
よる)より少なくないアクリロニトリルを含有す
るブタジエン/アクリロニトリル共重合体に限定
される。好適な態様において、望ましいアクリロ
ニトリル含有量を有する好ましい重合体は良く知
られている商業的方法に従い製造し、たとえば液
体の形で得られる。これらの液体の粘度はアクリ
ロニトリル含有量および分子量に依存する。共重
合体の分子量は本発明の実施において臨界的では
ないが、一般に共重合体が約1000〜約5000の範囲
内の分子量、または別の云い方では約500グラ
ム/当量〜約2500グラム/当量の当重量を有する
ことが望ましい。これらのパラメーターはガム、
樹脂およびその他の形で変化し、これらは当業者
により容易に調整できる。本発明の好適な共重合
体は均質な液体または流動体重合体である。本発
明に従い、アクリロニトリル15%より少ないが1
%より少なくないアクリロニトリル含有量を有す
るブタジエン/アクリロニトリル共重合体は商業
的に入手しうるか、或いは利用できる商業的方法
により製造できる。別法として、配合物が15%よ
り少ないが約1%より少なくない、好ましくは約
1.0%〜約12.0%、さらに好ましくは約2.0〜約8.0
%のアクリロニトリル含有量を実質的に有するよ
うに、少なくとも2種のブタジエン/アクリロニ
トリル共重合体を混合または配合することにより
得ることができる。重合体配合物を製造する場合
に、ブタジエン/アクリロニトリル共重合体は、
1種の共重合体が他の共重合体中に単に懸濁して
いるものよりむしろ均質な液体または流動体の形
態の重合体配合物を形成していることが重要であ
る。例えば、このような配合物を製造する場合
に、効果的なアクリロニトリル含有量を有する共
重合体は2%のアクリロニトリル含有量を有する
ブタジエン/アクリロニトリル共重合体を約10%
のアクリロニトリル含有量を有するブタジエン/
アクリロニトリル共重合体と混合または配合する
ことにより製造できる。 本発明の好適な共重合体はポリ(ブタジエン/
共−アクリロニトリル)であるが、共重合体のニ
トリル部分またはニトリル−含有部分が一般にブ
タジエンと共重合しうる末端不飽和炭化水素ニト
リルであるその他の共重合体も使用できる。本明
細書および特許請求の範囲の全体を通じてアクリ
ロニトリルの代わりに使用できるその他の末端不
飽和炭化水素ニトリルの例は炭化水素部分が末端
不飽和である好ましくは約2〜約12個の炭素原子
を有する直鎖および分枝鎖炭化水素ニトリルを包
含する。特に好適なニトリル部分はプロピオニト
リル、メタアクリロニトリル、ブチロニトリル、
アリルアセトニトリル、ドデセニルニトリル等を
包含する。これらの末端不飽和炭化水素ニトリル
を表わす一般化学式はR−C≡N(式中Rは好ま
しくは約2〜約12個の炭素原子を有する不飽和の
直鎖または分枝鎖炭化水素である)である。本明
細書で使用するかぎり、ニトリル、ニトリル部
分、末端不飽和炭化水素ニトリルおよびアクリロ
ニトリルを含有する共重合体なる表現は相互に交
替して使用できるものとする。 本発明の組成物の製造における臨界的要件およ
び本発明の方法における臨界的要件は15%より少
ないが1%より少なくない末端不飽和炭化水素ニ
トリル含有量を有するブタジエン/ニトリル−含
有共重合体をこの共重合体組成物に可溶性であり
且つ特に15%より少ないが1%より少なくない低
いニトリル部分含有量を有する共重合体組成物に
可溶性である導電率コントロール剤と使用するこ
とにある。導電率コントロール剤は、それらが均
質な液体または流動体の共重合体溶液中に溶解す
るまで、該溶液中に混合(mix)またはブレンド
(blend)する。この場合に、導電率コントロール
剤は、それらが共重合体溶液中に溶解してとどま
つている量よりも多い量で該溶液中に混入または
混合しないことが必須である。従つて、導電率コ
ントロール剤は、共重合体中に溶解しているもの
として述べる。また、この特別な添加剤である導
電率コントロール剤は、本明細書中に述べられて
いるブタジエン/ニトリル含有共重合体組成物を
混入している任意のもつと先の組成物、例えばも
つと重合した共重合体、ポリウレタン、架橋した
共重合体、およびその他の態様物および組成物に
とつても重要である。全ての例において、そこに
混入される導電率コントロール剤の溶解度が共重
合体中で促進または維持されるように、共重合体
組成におけるアクリロニトリルのごとき末端不飽
和炭化水素ニトリル含有量を約1%より少なくな
い量に維持することが必須である。たとえば、ブ
タジエンとアクリロニトリルとの共重合体組成物
の電気的寿命は共重合体組成物が約1.0%より少
ないアクリロニトリルを含有する場合にも実質的
に改善されうるが、このような場合には適当な固
有抵抗を維持するためには導電率コントロール剤
が不溶解になる多量の導電率コントロール剤を共
重合体組成に加えねばならない。 固有抵抗のコントロールまたは調整のために、
本発明に従い共重合体に混入される導電率コント
ロール剤はイオン性であることができ、有機染
料、有機顔料、有機塩、多電解物質、無機塩、無
機顔料および共重合体と電荷輸送複合体を形成す
る物質または電荷輸送複合体を包含する。勿論、
上述のごとく、本発明による有用な導電率コント
ロール剤は共重合体に溶解せねばならない。すな
わちこれらは液体または流動体共重合体に溶解せ
ねばならず、固体組成物を形成する場合にはまた
単独または複数の導電率コントロール剤がこの固
体組成物中に溶解されねばならない。導電率コン
トロール剤が固体組成物中に溶解したまゝである
かを測定するには、この物質の顕微鏡的/DSC
検査を行い、ブタジエン/アクリロニトリル共重
合体を含む固体組成物中の結晶体物質または同一
であることが証明できる別のタイプの固体集塊物
について視覚的に検査することができる。従つ
て、本発明による組成物の固有抵抗をコントロー
ルするための導電率コントロール剤として有効で
あるためには、これらのコントロール剤が共重合
体中または共重合体含有組成物中で可溶性でなけ
ればならない。導電率コントロール剤はこの添加
剤を適当な溶媒に入れた溶液を共重合体または共
重合体含有組成物中に混入するか、または導電率
コントロール剤を均質な液体または流動体共重合
体中に直接混合する方法を包含する当業者に知ら
れているいずれか適当な方法により共重合体また
は共重合体含有組成物中に入れることができる。
さらにまた、本発明で有用な導電率コントロール
剤は溶解した導電率コントロール剤を含有する共
重合体に対して行われる後続の縮合反応、架橋結
合、又はその他の反応様式を妨害しないものであ
るべきであり、またそこに混入された有効量で共
重合体または共重合体を含有するいずれか後続の
反応生成物のゲル化を生起させ、ブタジエン/ニ
トリル−含有共重合体の固有抵抗を所望のレベル
以外に減少または増加させるものであつてはなら
ない。 本発明で有用な導電率コントロール剤の例は前
記で引用し本明細書に組み入れた米国特許第
3959574号明細書に記載されている。有機染料、
第4級アンモニウム化合物、多電解質物質、電荷
輸送複合体及びその他の添加剤として意図された
物質の例はこの特許に明白に記載されている。 本発明による共重合体または共重合体含有組成
物の固有抵抗のコントロールに最も好適な導電率
コントロール剤の種類は第4級アンモニウム化合
物であり、テトラヘプチルアンモニウムブロミ
ド、トリメチルオクタデシルアンモニウムクロリ
ド、ベンジルトリメチルアンモニウムクロリド等
を包含する。適当な第4級アンモニウム化合物を
表わす一般式は引用して本明細書に組み入れた前
記特許に記載され、説明されている。 本発明の共重合体および共重合体含有組成物に
一般に必要な導電率コントロール剤の量は一般に
共重合体の重量に基づき約0.01%(重量による)
〜約6.0%(重量による)である。前述のように、
共重合体または共重合体含有組成物の固有抵抗を
コントロールするための導電率コントロール剤の
量の上限はこの特定の導電率コントロール剤の共
重合体または共重合体含有組成物中における溶解
度によつてだけ制限される。従つて、溶解度制限
が許すかぎりでは約6.0%より多い量の導電率コ
ントロール剤もそこに溶解されている導電率コン
トロール剤を含有する共重合体の製造に使用でき
る。一般に、本発明による共重合体または共重合
体含有組成物の所望の固有抵抗およびその他の特
性を達成するために、導電率コントロール剤の約
0.05重量%以下または約1.75重量%以上の量は不
必要である。 本発明に従い、本発明の組成物の寿命の長さ、
固有抵抗、導電率コントロール剤の溶解度および
重合体極性またはイオン易動度を妨害しないその
他の任意の添加剤もまた使用できる。このような
添加剤は或る種の可塑剤、抗酸化剤等を包含す
る。 その中に溶解された導電率コントロール剤を含
有する均質な液体または流動体ブタジエン/ニト
リル−含有共重合体は延長されたまたはコントロ
ールされた電気的寿命を有する導電性流動体を必
要とするいずれかの用途に使用でき、或いはその
中に溶解されている導電率コントロール剤を含有
する共重合体を有する固体組成物の製造に使用で
きる。従つて、好適な態様では、本発明に従いそ
の中に導電率コントロール剤を含有するブタジエ
ン/アクリロニトリル共重合体をいずれか適当な
反応剤と反応させ、その中に導電率コントロール
剤を含有する共重合体液体または流動体をエラス
トマー、重合体発泡物質、重合体フイルム等に変
換することができ、或いはこの共重合体を適当な
交叉結合剤と交叉結合することができ、或いはま
た共重合体流動体を触媒を包含する適当な重合剤
および方法でさらに重合させ、固体共重合体を形
成することができる。これらの具体的物質をその
中に導電率コントロール剤を含む共重合体を含有
する組成物として本明細書で引用し、さらに詳細
にはその中に導電率コントロール剤を有するブタ
ジエン/ニトリル−含有共重合体またはブタジエ
ン/アクリロニトリル共重合体含有組成物として
表すことができる。その中に導電率コントロール
剤を有するブタジエン/アクリロニトリル共重合
体含有組成物の中には、共重合体と改善された電
気的寿命特性を有する固体組成物を形成しうる適
当な官能性物質または反応生成物とを反応させた
ものを包含する。これらの態様において、共重合
体のアクリロニトリル含有量が約1.0%〜約12.0
%であること、および導電率コントロール剤濃度
が所望のレベル、好ましくは約107〜約5×1011
オーム−cmの範囲内の固有抵抗を有する反応生成
物を生成するに十分であることが必須要件として
そのまゝ存続する。その中に導電率コントロール
剤を有するブタジエン/アクリロニトリル共重合
体を、改善された電気的寿命を有する生成物を形
成しうる適当な官能性剤または反応性物質と反応
させた場合に、その中に導電率コントロール剤を
有するブタジエン/アクリロニトリル共重合体と
官能性反応剤との反応生成物が形成される。 本発明に従い形成されうる反応生成物の例は改
善された電気的寿命を有するポリウレタンを形成
する本発明の共重合体とジイソシアネートとの反
応生成物;改善された電気的寿命を有するエラス
トマーエステルを形成するこの共重合体と二塩基
性酸との反応生成物;改善された電気的寿命を有
するエポキシ生成物を形成する共重合体と二官能
性エポキシとの反応生成物;改善された電気的寿
命を有する交叉結合した共重合体を形成する当技
術で良く知られた適当な交叉結合剤とこの共重合
体との反応生成物;および改善された電気的寿命
を有する共重合体生成物を形成する当技術で良く
知られた触媒を包含する適当な重合剤の存在下に
おける流動体または均質液体の形の共重合体のさ
らに進んだ重合生成物を包含し;而して、前記生
成物の全部がその中に意図された量の範囲内で導
電率コントロール剤を含有し、且つまたこれらの
反応生成物の全部が15%より少ないが0.1%より
少なくない末端不飽和炭化水素ニトリルとこれに
相応する適量のブタジエンとを含有するブタジエ
ン/ニトリル−含有共重合体を含むものである。 前記反応生成物の代表的な製造方法には、その
中に導電率コントロール剤を有する本発明のアク
リロニトリル−ブタジエン共重合体のジオールを
2−または3−官能性酸、たとえばアジピン酸、
アゼリン酸、セバシン酸のごとき2塩基性酸と反
応させてエラストマー状エステルを形成する反
応;イソシアネート、たとえば芳香族または脂肪
族ジイソシアネートと反応させてポリウレタンを
形成する反応;2官能性エポキシと反応させてエ
ポキシ反応生成物を形成する反応等がある。改善
された電気的寿命を有するその他の導電性エラス
トマー、フイルムおよびフオーム等はまた当技術
で良く知られた典型的加硫技術により、または当
技術で良く知られた典型的な遊離基触媒重合技術
および触媒を使用して共重合体それら自体をさら
に重合することによりその中に導電率コントロー
ル剤を含有するブタジエン/アクリロニトリル共
重合体を交叉結合することにより製造することも
できる。 本発明による改善された電気的寿命を有するエ
ラストマー状ポリウレタンの形成を導く多縮合形
反応は官能性度および置換基の種類並びに位置を
包含するイソシアネートの構造;ポリヒドロキシ
化合物の構造;反応系の希釈に用いられる溶媒;
不純物の存在;および温度、特に約100℃以上の
温度により影響を受ける。当業者はこれらのパラ
メーターを調整して、本発明で有用な態様に適す
る前記の性質を有するエラストマー状ポリウレタ
ンを製造できる。 代表的なブタジエン/アクリロニトリル共重合
体は次式で示される; (式中aは0.85以上であるが約0.99より多くな
く、bは0.15より少ないが0.01より少なくなく、
そしてnは約78〜87である)。特に好適な態様で
は、bが約0.02〜約0.08であり、そしてaが約
0.98〜約0.92である。 その中に導電率コントロール剤を含有する前記
のヒドロキシ末端ブタジエン/アクリロニトリル
共重合体をジイソシアネートと反応させた場合、
本発明に従いその中に導電率コントロール剤を含
有し且つ改善された電気的寿命を有するポリウレ
タン生成物が生成する。 ジイソシアネートは一般式; O=C=N−〔D〕−N=C=O (式中Dは36−炭素炭化水素基である)で示され
る。デイールス アルダー(Diels Alder)型反
応およびその反応生成物の水素添加によりリノー
ル酸から製造される代表的なジイソシアネートは
次の典型的ジイソシアネート式を形成するだろ
う。 前記の化学式および反応は米国特許第3959573
号に記載され、説明されている。 その中に導電率コントロール剤を含有する前記
の共重合体およびこの共重合体から成る組成物は
種々の装置および機械装置に、特にベルト、被覆
物、膜、ロール等がコントロールされた導電率を
有する物質である必要がある場合、或いは緩和性
(電気的)が重要である場合、および不感湿性、
機械的耐久性並びにシステム安定性に関して同時
的要求がある場合にその用途を有する。特別の用
途は本発明の共重合体および共重合体含有組成物
をゼログラフイー装置およびシステムに使用され
るバイアス可能な転写部材として用いることに見
出される。用途その他の領域には(1)転写ベルト、
ウエブおよびスクロール;(2)光導電体被膜または
上塗り;(3)ゼログラフイーで用いられるドナープ
レートのごとき現像装置;および(4)バイアスされ
たクリーニングブレード、クリーニングブラシ、
ウエブまたはロール、プロセツサー選別機の静電
コントロールおよび紙操作装置、輸送ベルト等が
包含される。 これらの物質の利用例には前記で引用して本明
細書に組み入れた特許に記載されているバイアス
可能な転写部材がある。 ここで第1図を引用して説明する;第1図は転
写部材の内部構造を明白に例示する転写部材の切
断面を示すものである。この転写部材はロールの
形であり、アルミニウム或いは銅等のごとき導電
性金属から作られており、その上に設置されたバ
イアス性電位に容易に応答できる硬い中空のシリ
ンダー2の上に基本的に形成されている。芯部2
の周囲上に本発明によるその中に導電率コントロ
ール剤を有するブタジエン/アクリロニトリル共
重合体含有エラストマー状ポリウレタンである被
膜4が配置されている。弾性のエラストマー状物
質から形成された外面被膜4は好ましくは約0.25
インチの厚さと約40シヨア(Shore)00〜約40シ
ヨアA、好適には約10〜25ジユアロメーター
(durometers)の硬度を有する。被膜4がバイア
ス転写部材と光導電体との接触領域およびその付
近の大気のイオン化を最少にする場合、これが適
当な機械的安定性を有する場合;およびそのクリ
ーニングが容易である場合;にはエラストマー状
ポリウレタンがバイアス転写部材上の最外層被覆
体でありうる。その中に導電率コントロール剤を
有するブタジエン/アクリロニトリル共重合体含
有弾性エラストマー状ポリウレタンは約107〜5.0
×1011オーム−cmの固有抵抗を有することが好ま
しい。本発明に従い、導電性基体上の被膜は特記
したエラストマー状ポリウレタンの少なくとも1
つの層から形成されていなければならない。この
特別の種類のブタジエン/アクリロニトリル共重
合体含有ポリウレタンでバイアス可能な転写部材
(ロール)を被覆することにより、このバイアス
可能な転写ロールの固有抵抗がコントロールさ
れ、且つまたこのロールの電気的寿命が改善また
はコントロールされる。一般に、このロールの固
有抵抗はまた相対湿度に変化が生じた場合にも実
質的に変化しない。従つて、第1図のバイアス転
写部材の外面被膜として適用された本発明による
ブタジエン/アクリロニトリル共重合体のごとき
ブタジエン/ニトリル−含有共重合体を含有する
エラストマー状ポリウレタンは実質的に改善され
た電気的寿命を有する。 ここで第2図を引用する;第2図はバイアス可
能な転写部材の切断面を示し、その内部構造を明
白に例示している。第2図は第1図と同様の導電
性金属から形成され、その上に設置されたバイア
ス性電位に容易に応答しうる硬い中空のシリンダ
ー2を示している。この硬い中空のシリンダー2
の上に、約40シヨア00〜約40シヨアAの硬度を有
するブタジエン/アクリロニトリル共重合体含有
エラストマー状ポリウレタンの比較的厚く、弾性
の中間ブランケツト6を配置する。このエラスト
マー状ポリウレタンはロールを光導電性ドラム表
面と接触させて動かした場合にその形を変形して
トナー粒が接触体間で輸送されうる延長された接
触領域を用意するに十分な弾性を有する約0.125
〜約0.625インチの厚さ、好ましくは0.25インチ
厚さでありうる。第1図の層4に相当する中間ブ
ランケツト6はバイアス性電位に容易に応答する
ことができ、芯上の電荷ポテンシヤルをロール表
面の外表面に電気的に付与しうるものであるべき
であり、且つまた改善された電気的寿命を有する
べきである。従つて、このブランケツトは約107
〜5.0×1011オーム−cm、好ましくは約109〜約
1010オーム−cmの固有抵抗を有するべきである。
中間ブランケツト上には従来技術のバイアス転写
ロールに従い、1010〜1015オーム−cmの固有抵抗
を有し、好ましくは約0.0025インチの厚さと約65
〜75Dデユアロメーターの硬度とを有するポリウ
レタンのごときエラストマー状物質でありうる比
較的薄い外面被膜8を配置する。この外面被膜の
固有抵抗に関連して前記説明に従い接触領域およ
びその付近の大気のイオン化が最少にされる。自
動−レベリング層(self−leveling layer)とし
ても知られる外層8は漏れやすい絶縁体であり、
一般に弾性ブランケツト(緩和性層)6に比べて
高い抵抗値を有するものを選択する。さらに、外
層8は層8の外表面に適用された電荷を一般にロ
ールの1回転内に消散させるような物質を包含
し、または緩和性層6とこのような関係を有す
る。層8はまた薄い絶縁性層として働き、空気圧
迫中に弾性ブランケツト6を防護する助けをし、
ロールを通過する電流を制限し、そしてロール表
面のクリーニングを容易にする。緩和性物質、す
なわち本発明によるブタジエン/アクリロニトリ
ル共重合体含有弾性エラストマー状ポリウレタン
が耐久力のある且つクリーニングしうるものであ
る場合には、層8は不必要であり、第1図のロー
ルをバイアス可能な転写部材として使用できる。
さらにまた、本発明に従い相対湿度の問題が一般
に減少または解消され、層8は相対湿度の変化に
よる弾性ブランケツト6の固有抵抗の変化を防ぐ
水分障壁として働く必要がない。すなわち、本発
明のバイアス可能な転写部材を本発明によるブタ
ジエン/アクリロニトリル組成物のごときブタジ
エン/ニトリル−含有組成物を含有するエラスト
マー状ポリウレタンの少なくとも1つ層で被覆し
た場合に、その固有抵抗をコントロールでき且つ
その電気的寿命を増大または増長する。 本発明によるエラストマー状ポリウレタンおよ
びその他の組成物の硬度は臨界的ではないが、バ
イアス可能な転写部材の場合にはこの組成物が約
40シヨア00〜約40シヨアA、好ましくは約10〜25
シヨアAを有することを奨める。この硬度の制御
は当業者の権限内にあり、硬度はNCO/OH比を
変える、使用する反応剤のタイプを変える、およ
び可塑剤のごとき種々の添加剤をもちいることに
よるようなパラメーターにより制御できる。 本発明に従い、そこに均一なバイアス電位を支
持するための導電性基体上にブタジエン/ニトリ
ル−含有共重合体とジイソシアネートとの反応生
成物の少なくとも1つを有するバイアス可能な転
写部材の電気的寿命を、この共重合体中のニトリ
ル部分の濃度を約12.0〜約1.0%(重量による)
の範囲内のレベルに調整し;この共重合体に導電
率コントロール剤を所望の固有抵抗に生じさせる
量で溶解し;その中に溶解されている導電率コン
トロール剤を含有するこの共重合体をジイソシア
ネートと反応させてポリウレタンを生成し;次に
このポリウレタンを導電性基体上に被覆すること
により改善する方法が開示される。単独のブタジ
エン/ニトリル−含有共重合体組成におけるニト
リル含有度を所望の量に調整する代わりに、前記
方法の共重合体中のニトリル(たとえばアクリロ
ニトリル)含有量はまたその中の末端不飽和炭化
水素ニトリルの量が異なる複数のブタジエン/ニ
トリル共重合体を配合し、生成する配合物が約
1.0%〜約12.0%のニトリルを実質的に含有する
ようにすることによつても調整できる。バイアス
可能な転写部材上のエラストマー状被膜の電気的
寿命を改善するための前記方法はブタジエン/ニ
トリル−含有共重合体のニトリル濃度を減じ且つ
共重合体中の導電率コントロール剤の量を増加す
ることによつてもこの部材の固有抵抗に実質的に
影響を与えることなく行うことができる。但しこ
の場合に導電率コントロール剤の量は減少したニ
トリル部分濃度での共重合体に対するこのコント
ロール剤の溶解度により制限される。 本発明に従いまた、共重合体に非対称性第4級
アンモニウム陽イオンまたは構造電荷特異性陰イ
オン(structural charge specific anion)であ
る導電率コントロール剤を混入することにより、
ブタジエンと末端不飽和炭化水素ニトリルとの共
重合体の電気的寿命を延長および(または)コン
トロールする方法が開示される。この場合に、好
適な態様における導電率コントロール剤は陽イオ
ンが非対称性である第4級アンモニウム化合物ま
たは構造電荷特異性陰イオンを有する化合物を包
含する。非対称性第4級アンモニウム化合物の例
としてはトリメチルオクタデシルアンモニウムク
ロリド、ベンジルトリメチルアンモニウムクロリ
ド、トリオクチルプロピルアンモニウムブロミド
等を包含する。この第4級アンモニウム化合物を
表わす一般式において: R1、R2、R3およびR4は各々少なくとも1個の
炭素原子を表し、そして分枝鎖または非分枝鎖
の、飽和または不飽和の、および置換または非置
換の形であることができ、R1、R2、R3またはR4
の少なくとも1つは分子中の他のR基とは異なつ
ていなければならない。Xはハロゲンのいずれ
か、好ましくは臭素または塩素であることがで
き、或いはたとえば過塩素酸塩、安息香酸塩、ニ
トリル、亜硝酸塩、硫酸塩、亜硫酸塩、酢酸塩等
のごとき構造電荷特異性陰イオンを有する塩のい
ずれかでありうる。好適な非対称性陽イオンで
は、少なくとも1個のRが残りのRの炭素鎖の長
さの半分より長くない炭素鎖を有する。 同じ結果、すなわち電気的寿命のコントロール
は構造電荷特異性陰イオンおよび対称性陽イオン
を有する塩を共重合体に加えることにより行うこ
とができる。構造電荷特異性陰イオンを有する塩
は塩の陰イオン部分が陰イオンに関して均一な電
荷分布を有するものとは反対に異なる電荷分布を
有するものである。従つて、この場合には、陰イ
オンの原子に電荷の多点分布(multiple point
distribution)がある。このような陰イオンの例
は前記したとおりである。構造電荷特異性陰イオ
ンおよび対称性陽イオンを有する塩としてはアン
モニウム塩およびフオスフオニウム塩を包含す
る。アンモニウム塩の例には一般式: 〔式中R1、R2、R3およびR4は各々少なくとも1
個の炭素原子を表し(好ましくはアルキル基を表
し、Rの全部が同じである)、そしてRは置換ま
たは非置換、分枝鎖または非分枝鎖および飽和ま
たは非飽和でありうる、そしてA-は前記したも
ののごときいずれかの構造電荷特異性陰イオンで
ありうる〕を有するものがある。 イオン易動度を減じ、それにより電気的安定性
または寿命を増大および(または)コントロール
するために、これらの導電率コントロール剤をこ
れらが混合される例えばポリウレタンのごとき共
重合体反応生成物の重量に基づき約0.01%(重量
による)〜約6.0%(重量による)の一般的な好
適量で加えることができる。これらの導電率コン
トロール剤の上限または濃度はこのコントロール
剤の共重合体中におけるおよび共重合体反応生成
物中における溶解度によつてだけ制限される。非
対称性第4級アンモニウム化合物または構造電荷
特異性陰イオンが電気的寿命のコントロールに有
効である共重合体の最も効果的な構成濃度はブタ
ジエンと末端不飽和炭化水素ニトリルとの共重合
体が約4%より多くない炭化水素ニトリルを含有
するもの、好ましくは約8%〜約14%の末端不飽
和炭化水素ニトリルを含有するものである。 下記の特定の実施例はバイアス可能な転写部材
の製造におよびバイアス可能な転写部材の電気的
寿命のコントロールに使用できる本発明によるブ
タジエン/アクリロニトリル共重合体およびこの
共重合体を含有する組成物並びに電気的寿命の増
長方法をさらに明白に例示するものであるが、本
発明はこれらによるその範囲内に制限されるもの
と見做されるべきではない。 実施例 1 アルコ ケミカル社(Arco Chemical
Company)により商品名アルコCn−15(Arco)
で供給されているヒドロキシ基含有のブタジエ
ン/アクリロニトリル共重合体83.7%(重量によ
る)とゼネラル ミルス(General Mills)から
商品指定名DDI1410で供給されているジイソシア
ネート16.2%とをアルガス ケミカル(Argus
Chemical)から商品名カタリストUI−19
(Catalyst)として供給されている慣用の触媒0.1
%の存在下に反応させることによりポリウレタン
のスラブを製造した。この共重合体は第1表に示
されているとおりの指示%のアクリロニトリルと
この共重合体に相応する量のブタジエンとよりな
るものである。共重合体は一般に0.60meq./gm.
のヒドロキシ価および30℃で約525ポイズの粘度
を有した。反応生成物の硬度は約29シヨアAであ
つた。 このポリウレタンの形成に先立し、第1表に示
された量のアクリロニトリル指示含有量をその中
に有する均一な液体共重合体に導電率コントロー
ル剤、テトラヘプチルアンモニウムブロミドを加
えた。テトラヘプチルアンモニウムブロミドの濃
度(共重合体の重量に基づく重量%で表わす)を
最終ポリウレタン物質に3×109オーム−cmの固
有抵抗を付与するように調整した。固有抵抗は当
業者に知られている通常の技術により測定した。
テトラヘプチルアンモニウムブロミド(THAB)
は共重合体溶液中に撹拌しながら加え、溶液を完
成させた。第1表に0%のアクリロニトリルを含
有するものとして示した重合体組成物をのぞい
て、テトラヘプチルアンモニウムブロミドは指示
重合体溶液に溶解した。
【表】
実施例 2
8%アクリロニトリル含有量を有する共重合体
および2%アクリロニトリル含有量を有する別の
共重合体であるヒドロキシ基含有の2種の流動体
ブタジエン/アクリロニトリル共重合体を50:50
配合割合で一緒に配合した。テトラヘプチルアン
モニウムブロミド導電率コントロール剤をこの共
重合体組成が導電率コントロール剤1.0重量%を
含有するように配合物中に混合した。導電率コン
トロール剤を含有する共重合体配合物を実施例1
に記載したようにジイソシアネートと混合し、ポ
リウレタンスラブを形成した。このスラブを試験
し、電力供給のための一定電流(25ミクロアンペ
ア)持続操作方式でその5.5KV限度に達するに要
する時間が200時間であることを測定した。結晶
物質に係る顕微鏡検査はテトラヘプチルアンモニ
ウムブロミドがポリウレタン中に溶解したまゝで
あることを示した。 本発明の目的は前記実施例により十分に開示さ
れている。その中に導電率コントロール剤を含有
し且つその組成で2%〜8%のアクリロニトリル
を含有するヒドロキシ基含有のブタジエン/アク
リロニトリル共重合体よりなるエラストマー状ポ
リウレタンは導電率コントロール剤の溶解度を保
有しつつ、実質的に改善された電気的寿命(ロー
ル寿命)を有することが立証された。さらに、組
成におけるアクリロニトリル含有量の変化に応じ
て、特定ポリウレタンの固有抵抗が一定レベルま
たはその付近に留まるように、導電率コントロー
ル剤の量を変えることができる。上記第1表にお
いて、ポリウレタン物質の固有抵抗は全組成にお
いて3×109であつた。前記例によりまた、ヒド
ロキシ基含有のアクリロニトリル/ブタジエン共
重合体中のアクリロニトリル含有量(%ACN)
のコントロールが第4級塩のイオン易動度および
イオン化をコントロールする手段を提供する一方
で、またヒドロキシ基含有のブタジエン/アクリ
ロニトリルマトリツクス中における導電率コント
ロール剤の適度な溶解度を維持しながら転写装置
の電気的寿命を延長する手段が提供されることが
わかる。 本発明をここに記載された構造体および組成物
を引用して記述したが、前記のごとき詳細に説明
に必ずしも制限されるものではなく、また本出願
は特許請求の範囲内に包含されうるような修正ま
たは変更を包含するものである。
および2%アクリロニトリル含有量を有する別の
共重合体であるヒドロキシ基含有の2種の流動体
ブタジエン/アクリロニトリル共重合体を50:50
配合割合で一緒に配合した。テトラヘプチルアン
モニウムブロミド導電率コントロール剤をこの共
重合体組成が導電率コントロール剤1.0重量%を
含有するように配合物中に混合した。導電率コン
トロール剤を含有する共重合体配合物を実施例1
に記載したようにジイソシアネートと混合し、ポ
リウレタンスラブを形成した。このスラブを試験
し、電力供給のための一定電流(25ミクロアンペ
ア)持続操作方式でその5.5KV限度に達するに要
する時間が200時間であることを測定した。結晶
物質に係る顕微鏡検査はテトラヘプチルアンモニ
ウムブロミドがポリウレタン中に溶解したまゝで
あることを示した。 本発明の目的は前記実施例により十分に開示さ
れている。その中に導電率コントロール剤を含有
し且つその組成で2%〜8%のアクリロニトリル
を含有するヒドロキシ基含有のブタジエン/アク
リロニトリル共重合体よりなるエラストマー状ポ
リウレタンは導電率コントロール剤の溶解度を保
有しつつ、実質的に改善された電気的寿命(ロー
ル寿命)を有することが立証された。さらに、組
成におけるアクリロニトリル含有量の変化に応じ
て、特定ポリウレタンの固有抵抗が一定レベルま
たはその付近に留まるように、導電率コントロー
ル剤の量を変えることができる。上記第1表にお
いて、ポリウレタン物質の固有抵抗は全組成にお
いて3×109であつた。前記例によりまた、ヒド
ロキシ基含有のアクリロニトリル/ブタジエン共
重合体中のアクリロニトリル含有量(%ACN)
のコントロールが第4級塩のイオン易動度および
イオン化をコントロールする手段を提供する一方
で、またヒドロキシ基含有のブタジエン/アクリ
ロニトリルマトリツクス中における導電率コント
ロール剤の適度な溶解度を維持しながら転写装置
の電気的寿命を延長する手段が提供されることが
わかる。 本発明をここに記載された構造体および組成物
を引用して記述したが、前記のごとき詳細に説明
に必ずしも制限されるものではなく、また本出願
は特許請求の範囲内に包含されうるような修正ま
たは変更を包含するものである。
第1図は導電性基体上にエラストマー被膜を有
するバイアス転写ロールの構造を示す部分的透視
図であり、第2図は導電性基体上に弾性ブランケ
ツトまたは緩和性層として中間エラストマー層と
その上の比較的薄い外面被膜とを有するバイアス
転写ロールの構造を示す部分的透視図である。
するバイアス転写ロールの構造を示す部分的透視
図であり、第2図は導電性基体上に弾性ブランケ
ツトまたは緩和性層として中間エラストマー層と
その上の比較的薄い外面被膜とを有するバイアス
転写ロールの構造を示す部分的透視図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 均一なバイアス電位をその上に支持するため
の導電性基体上に、ブタジエンと末端不飽和炭化
水素ニトリルから得られた共重合体であつてかつ
この共重合体が両末端にヒドロキシ基を有してい
る、そのようなヒドロキシ基末端共重合体と、ジ
イソシアネートとの反応から得られたエラストマ
ー状ポリウレタン生成物の少なくとも1層の被覆
を有するバイアス可能な転写部材であつて、この
共重合体の末端不飽和炭化水素ニトリル含有量が
2〜8重量%の範囲内の量であり、かつこの共重
合体中には、導電率コントロール剤が所望の固有
抵抗を生じる量で溶解されていることを特徴とす
る、前記バイアス可能な転写部材。 2 末端不飽和炭化水素ニトリルがアクリロニト
リルである、特許請求の範囲第1項に記載のバイ
アス可能な転写部材。 3 エラストマー状反応生成物が約107〜5.0×
1011オーム−cmの固有抵抗を有する、特許請求の
範囲第1項に記載のバイアス可能な転写部材。 4 共重合体が末端不飽和炭化水素ニトリル含量
の異なる少なくとも2種の共重合体の配合物であ
つて、かつこの配合物が2〜8重量%の末端不飽
和炭化水素ニトリル含有量を実質的に有する、特
許請求の範囲第1項に記載のバイアス可能な転写
部材。 5 導電率コントロール剤が共重合体の約0.05〜
約1.75重量%である、特許請求の範囲第3項に記
載のバイアス可能な転写部材。 6 均一なバイアス電位をその上に支持するため
の導電性基体上に、ブタジエンと末端不飽和炭化
水素ニトリルから得られた共重合体であつてかつ
この共重合体が両末端にヒドロキシ基を有してい
る、そのようなヒドロキシ基末端重合体と、ジイ
ソシアネートとの反応から得られたエラストマー
状ポリウレタン生成物の少なくとも1層の被覆を
有するバイアス可能な転写部材の製造方法であつ
て、この共重合体の末端不飽和炭化水素ニトリル
含有量を2〜8重量%の範囲内のレベルに調整
し、この共重合体中に導電率コントロール剤を所
望の固有抵抗を生成する量で溶解し、この溶解し
た導電率コントロール剤を含有する共重合体をジ
イソシアネートと反応させてポリウレタンを生成
し、次いで、このポリウレタンを導電性基体上に
被覆することを特徴とする、前記製造方法。 7 末端不飽和炭化水素ニトリルがアクリロニト
リルである、特許請求の範囲第6項に記載の方
法。 8 共重合体中の不飽和炭化水素ニトリル含有量
を、異なる複数の共重合体を配合し、配合生成物
が2〜8重量%のニトリルを実質的に含有するよ
うに調整する、特許請求の範囲第6項に記載の方
法。 9 ブタジエン/ニトリル共重合体の末端不飽和
炭化水素ニトリル濃度を減少させ、かつ共重合体
中の導電率コントロール剤の量を増加させ、この
導電率コントロール剤の量を、末端不飽和炭化水
素ニトリル濃度の減少した重合体におけるこのコ
ントロール剤の溶解度により限定する、特許請求
の範囲第6項に記載の方法。 10 導電率コントロール剤が第4級アンモニウ
ム化合物であり、その量を約0.07〜約1.75重量%
までに増加させる、特許請求の範囲第7項に記載
の方法。 11 第4級アンモニウム化合物が非対称性であ
る、特許請求の範囲第10項に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US05/701,711 US4116894A (en) | 1976-07-01 | 1976-07-01 | Compositions and method for enhancing electrical life of copolymers |
| US05/701,710 US4058879A (en) | 1976-07-01 | 1976-07-01 | Compositions and method for enhancing electrical life of polymers used in xerographic devices |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS533825A JPS533825A (en) | 1978-01-13 |
| JPH0323911B2 true JPH0323911B2 (ja) | 1991-03-29 |
Family
ID=27106833
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7540177A Granted JPS533825A (en) | 1976-07-01 | 1977-06-24 | Biasscapable transfer member having improved electric life and method of improving same |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS533825A (ja) |
| CA (1) | CA1084695A (ja) |
| GB (1) | GB1584832A (ja) |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3959574A (en) * | 1974-04-26 | 1976-05-25 | Xerox Corporation | Biasable member and method for making |
| US3959573A (en) * | 1974-04-26 | 1976-05-25 | Xerox Corporation | Biasable member and method for making |
| JPS5114894A (en) * | 1974-07-29 | 1976-02-05 | Onoda Chem Ind Co Ltd | Ryusankariumuno seizohoho |
| CA1053968A (en) * | 1974-09-09 | 1979-05-08 | Joseph A. Swift | Moisture stable bias transfer roll |
| JPS5142744A (en) * | 1974-10-09 | 1976-04-12 | Goodrich Co B F | Nitorirugomu oyobi arakajimekasokashita binirujushino horiburendo |
-
1977
- 1977-05-05 CA CA277,795A patent/CA1084695A/en not_active Expired
- 1977-06-24 JP JP7540177A patent/JPS533825A/ja active Granted
- 1977-06-30 GB GB2741777A patent/GB1584832A/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS533825A (en) | 1978-01-13 |
| CA1084695A (en) | 1980-09-02 |
| GB1584832A (en) | 1981-02-18 |
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