JPH0977980A - フッ素樹脂被覆定着ロール用シリコーンゴム組成物およびフッ素樹脂被覆定着ロール - Google Patents

フッ素樹脂被覆定着ロール用シリコーンゴム組成物およびフッ素樹脂被覆定着ロール

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JPH0977980A
JPH0977980A JP7260851A JP26085195A JPH0977980A JP H0977980 A JPH0977980 A JP H0977980A JP 7260851 A JP7260851 A JP 7260851A JP 26085195 A JP26085195 A JP 26085195A JP H0977980 A JPH0977980 A JP H0977980A
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 比較的低温で硬化させても、圧縮永久ひずみ
率が小さく、ロール軸に対する接着性が良好であるフッ
素樹脂被覆定着ロール用シリコーンゴム組成物。 【解決手段】 (A)分子鎖側鎖に平均0.5個以上のケ
イ素原子結合アルケニル基を含有し、かつ、一分子中に
少なくとも2個のケイ素原子結合アルケニル基を含有す
るジオルガノポリシロキサン100重量部、(B)無機質
充填剤5〜500重量部、(C)一分子中に少なくとも2
個のケイ素原子結合水素原子を含有する特定のオルガノ
ポリシロキサンおよび触媒量の(E)白金系触媒からな
り、ロール軸の外周面にシリコーンゴム層を介してフッ
素樹脂層を設けてなるフッ素樹脂被覆定着ロールにおい
て、このシリコーンゴム層を形成するためのフッ素樹脂
被覆定着ロール用シリコーンゴム組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、フッ素樹脂被覆定着ロ
ール用シリコーンゴム組成物およびフッ素樹脂被覆定着
ロールに関し、詳しくは、フッ素樹脂被覆定着ロールの
表面にしわが生じないような比較的低温で硬化させて
も、圧縮永久ひずみ率が小さく、ロール軸に対する接着
性が良好であるシリコーンゴムを形成できるフッ素樹脂
被覆定着ロール用シリコーンゴム組成物、および信頼性
が優れるフッ素樹脂被覆定着ロールに関する。
【0002】
【従来の技術】金属製のロール軸の外周面に比較的低硬
度のシリコーンゴム層を介してフッ素樹脂層を設けてな
るフッ素樹脂被覆定着ロールは、トナー離型性が優れ、
機器を小型化できることから電子写真複写機、プリンタ
ー、ファクシミリ等に好適に用いられている(特開昭5
3−74436号公報、特開昭57−89785号公
報、特開昭59−74578号公報および特開昭59−
52269号公報参照)。
【0003】このフッ素樹脂被覆定着ロールは、一般
に、外周面を予めプライマー処理したロール軸をフッ素
樹脂チューブに挿入して、このロール軸とチューブとの
キャビティにシリコーンゴム組成物を圧入した後、これ
を硬化させることにより作成される。この際、ロール軸
とシリコーンゴム層とを十分に接着させるためには、こ
のシリコーンゴム組成物を比較的高温、例えば、150
〜200℃で硬化させることが必要であるが、このシリ
コーンゴム組成物とフッ素樹脂との熱膨張率の差から、
得られた定着ロールの表面にはしわが生じるという問題
がしばしば生じた。この問題は、特に、比較的低硬度、
例えば、JIS A硬度が20以下であるようなシリコ
ーンゴムを形成するシリコーンゴム組成物において顕著
であった。
【0004】一方、このシリコーンゴム組成物をフッ素
樹脂被覆定着ロールの表面にしわが生じないような比較
的低温、例えば、80〜120℃で硬化させた場合に
は、硬化途上で接触しているロール軸やフッ素樹脂に対
する接着性や密着性が劣り、ロール軸を予めプライマー
処理してもさほど接着性が向上されないという問題があ
った。このため、シリコーンゴム組成物を比較的低温で
硬化させて作成したフッ素樹脂被覆定着ロールは、その
表面にしわが生じることはないが、ロール軸とシリコー
ンゴム層との界面が剥離しやすく、信頼性が劣るという
問題があった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らは上記の課
題について鋭意検討した結果、ケイ素原子結合水素原子
を含有する2種のオルガノポリシロキサンを配合する付
加反応硬化型のシリコーンゴム組成物は、これを比較的
低温で硬化させても、圧縮永久ひずみ率が小さく、特
に、硬化途上で接触しているロール軸やフッ素樹脂に対
する接着性や密着性が良好なシリコーンゴムを形成で
き、特に、これらのオルガノポリシロキサンのうち、ケ
イ素原子結合水素原子の含有量が比較的多いオルガノポ
リシロキサンを特定量配合することにより、得られるシ
リコーンゴムの硬度をはじめとする物理的特性を著しく
変化させることなく、この接着性を向上できることを見
いだして本発明に到達した。すなわち、本発明の目的
は、フッ素樹脂被覆定着ロールの表面にしわが生じない
ような比較的低温で硬化させても、圧縮永久ひずみ率が
小さく、ロール軸に対する接着性が良好な比較的低硬度
のシリコーンゴムを形成できるフッ素樹脂被覆定着ロー
ル用シリコーンゴム組成物を提供することにあり、ひい
ては、信頼性が優れるフッ素樹脂被覆定着ロールを提供
することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段およびその作用】本発明の
フッ素樹脂被覆定着ロール用シリコーンゴム組成物は、
ロール軸の外周面にシリコーンゴム層を介してフッ素樹
脂層を設けてなるフッ素樹脂被覆定着ロールにおいて、
このシリコーンゴム層を形成するための組成物であり、
(A)分子鎖側鎖に平均0.5個以上のケイ素原子結合ア
ルケニル基を含有し、かつ、一分子中に少なくとも2個
のケイ素原子結合アルケニル基を含有するジオルガノポ
リシロキサン
100重量部、(B)無機質充填剤
5〜500重量部、(C)一般式:
【化3】 (式中、R1はアルケニル基を除く一価炭化水素基であ
り、R2はアルケニル基を除く一価炭化水素基または水
素原子であり、mは正の整数であり、nは0以上の整数
である。)で表され、一分子中に少なくとも2個のケイ
素原子結合水素原子を含有するオルガノポリシロキサン
{(A)成分中のアルケニル基に対する(C)成分中のケイ
素原子結合水素原子のモル比が0.4〜10となる
量}、(D)一般式:
【化4】 (式中、R1はアルケニル基を除く一価炭化水素基であ
り、R2はアルケニル基を除く一価炭化水素基または水
素原子であり、xは正の整数である。)で表され、一分
子中に少なくとも2個のケイ素原子結合水素原子を含有
するオルガノポリシロキサン{(A)成分中のアルケニル
基に対する(D)成分中のケイ素原子結合水素原子のモル
比が0.01〜0.5となる量}、および(E)白金系触

触媒量からなることを特徴とする。
【0007】以下、本発明のフッ素樹脂被覆定着ロール
用シリコーンゴム組成物を詳細に説明する。(A)成分の
ジオルガノポリシロキサンは本組成物の主剤であり、分
子鎖側鎖に平均0.5個以上のケイ素原子結合アルケニ
ル基を含有し、かつ、一分子中に少なくとも2個のケイ
素原子結合アルケニル基を含有することを特徴とする。
(A)成分は分子鎖側鎖に平均0.5個以上のケイ素原子
結合アルケニル基を含有しなければならないが、これ
は、得られるシリコーンゴムの圧縮永久ひずみ率を小さ
くするためである。また、(A)成分は一分子中に少なく
とも2個のケイ素原子結合アルケニル基を含有しなけれ
ばならないが、これは、得られる組成物を十分に硬化さ
せるためである。(A)成分中のケイ素原子結合アルケニ
ル基としては、ビニル基、アリル基、ブテニル基、ペン
テニル基、ヘキセニル基、ヘプテニル基が例示され、特
に、ビニル基であることが好ましい。また、(A)成分中
のアルケニル基以外のケイ素原子に結合する基として
は、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペン
チル基、ヘキシル基等のアルキル基;フェニル基、トリ
ル基、キシリル基等のアリール基;ベンジル基、フェネ
チル基等のアラルキル基;3−クロロプロピル基、3,
3,3−トリフロロプロピル基等のハロゲン化アルキル
基;メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基、水酸基
が例示され、特に、メチル基であることが好ましい。ま
た、(A)成分の25℃における粘度は1,000センチ
ポイズ以上であることが好ましく、特に、1,000〜
1,000,000センチポイズの範囲内であることが
好ましく、さらには、10,000〜500,000セ
ンチポイズの範囲内であることが好ましい。
【0008】このような(A)成分のジオルガノポリシロ
キサンとしては、分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封
鎖メチルビニルシロキサン・ジメチルシロキサン共重合
体、分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルビニ
ルポリシロキサン、分子鎖両末端トリメチルシロキシ基
封鎖メチルビニルシロキサン・メチルフェニルシロキサ
ン共重合体、分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖メ
チルビニルシロキサン・ジメチルシロキサン・メチルフ
ェニルシロキサン共重合体、分子鎖両末端トリメチルシ
ロキシ基封鎖メチルビニルシロキサン・ジメチルシロキ
サン・メチル(3,3,3−トリフロロプロピル)シロ
キサン共重合体、分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ
基封鎖メチルビニルシロキサン・ジメチルシロキサン共
重合体、分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖メ
チルビニルポリシロキサン、分子鎖両末端ジメチルビニ
ルシロキシ基封鎖メチルビニルシロキサン・メチルフェ
ニルシロキサン共重合体、分子鎖両末端ジメチルビニル
シロキシ基封鎖メチルビニルシロキサン・ジメチルシロ
キサン・メチルフェニルシロキサン共重合体、分子鎖両
末端シラノール基封鎖メチルビニルシロキサン・ジメチ
ルシロキサン共重合体、分子鎖両末端シラノール基封鎖
メチルビニルポリシロキサン、分子鎖両末端シラノール
基封鎖メチルビニルシロキサン・ジメチルシロキサン・
メチルフェニルシロキサン共重合体、分子鎖両末端シラ
ノール基封鎖メチルビニルシロキサン・ジメチルシロキ
サン・メチル(3,3,3−トリフロロプロピル)シロ
キサン共重合体が例示され、これらのジオルガノポリシ
ロキサンを単独もしくは2種以上配合してもよい。ま
た、分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチ
ルポリシロキサン、分子鎖両末端ジメチルビニルシロキ
シ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルフェニルシロキサ
ン共重合体、分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封
鎖ジメチルシロキサン・メチル(3,3,3−トリフロ
ロプロピル)シロキサン共重合体等の分子鎖側鎖にケイ
素原子結合アルケニル基を含有しないジオルガノポリシ
ロキサンを一部配合してもよい。
【0009】(B)成分の無機質充填剤は、本組成物を硬
化させて得られるシリコーンゴムに機械的強度、熱伝導
性、あるいは導電性を付与するための成分である。この
ような(B)成分としては、沈澱シリカ微粉末、ヒューム
ドシリカ微粉末、焼成シリカ微粉末、ヒュームド酸化チ
タン微粉末、粉砕石英微粉末、ケイ藻土微粉末、アルミ
ノケイ酸微粉末、酸化鉄微粉末、酸化亜鉛微粉末、炭酸
カルシウム微粉末、カーボンブラック微粉末、アルミナ
微粉末、水酸化アルミニウム微粉末、銀微粉末、ニッケ
ル微粉末が例示される。これらの無機質充填剤を未処理
のまま配合してもよく、また、これらの表面をオルガノ
アルコキシシラン、オルガノクロロシラン、オルガノジ
シラザン等の有機ケイ素化合物により予め表面処理して
配合してもよく、さらに、これらの無機質充填剤を上記
(A)成分中でこれらの有機ケイ素化合物により表面処理
しながら配合してもよい。
【0010】(B)成分の配合量は、(A)成分100重量
部に対して5〜500重量部の範囲内であり、特に、1
0〜300重量部の範囲内であることが好ましい。これ
は、(A)成分100重量部に対して(B)成分の配合量が
5重量部未満であると、得られるシリコーンゴムの機械
的強度が乏しくなるためであり、また、これが500重
量部をこえるようなシリコーンゴム組成物を調製するこ
とが困難であるためである。
【0011】(C)成分のオルガノポリシロキサンは本組
成物を硬化させるための成分であり、一般式:
【化5】 で表され、一分子中に少なくとも2個のケイ素原子結合
水素原子を含有することを特徴とする。上式中、R1
アルケニル基を除く一価炭化水素基であり、例えば、メ
チル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル
基、ヘキシル基等のアルキル基;フェニル基、トリル
基、キシリル基等のアリール基;ベンジル基、フェネチ
ル基等のアラルキル基;3−クロロプロピル基、3,
3,3−トリフロロプロピル基等のハロゲン化アルキル
基が挙げられ、特に、メチル基であることが好ましい。
また、上式中、R2はアルケニル基を除く一価炭化水素
基または水素原子であり、この一価炭化水素基として
は、前記と同様の基が例示される。また、上式中、mは
正の整数であり、nは0以上の整数である。また、JI
S A硬度が20以下であるような比較的低硬度のシリ
コーンゴムを得るためには、(C)成分のオルガノポリシ
ロキサンは、一分子中にケイ素原子結合水素原子を2〜
4個含有することが好ましい。また、(C)成分の25℃
における粘度は3〜10,000センチポイズの範囲内
であることが好ましく、特に、3〜300センチポイズ
の範囲内であることが好ましい。このような(C)成分の
オルガノポリシロキサンとしては、分子鎖末端ジメチル
ハイドロジェンシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサ
ン、分子鎖両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封
鎖ジメチルシロキサン・メチルフェニルシロキサン共重
合体、分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチル
シロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合
体、分子鎖両末端ジメチルシロキサン・メチルフェニル
シロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合
体、分子鎖両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封
鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサ
ン共重合体が例示され、これらのオルガノポリシロキサ
ンを単独もしくは2種以上配合してもよい。
【0012】(C)成分の配合量は、(A)成分中のアルケ
ニル基に対する(C)成分中のケイ素原子結合水素原子の
モル比が0.4〜10の範囲内となる量であり、特に、
これが0.6〜5の範囲内となる量であることが好まし
い。これは、(A)成分中のアルケニル基に対する(C)成
分中のケイ素原子結合水素原子のモル比が0.4未満で
あると、得られる組成物が十分に硬化しなくなるためで
あり、また、これが10をこえると、得られるシリコー
ンゴム中に気泡が生じたりするためである。
【0013】(D)成分のオルガノポリシロキサンは、比
較的低温で硬化させて得られるシリコーンゴムに良好な
接着性を付与するための成分であり、また、(C)成分と
同様に本組成物を硬化させるための成分でもある。この
ような(D)成分は、一般式:
【化6】 で表され、一分子中に少なくとも2個のケイ素原子結合
水素原子を含有することを特徴とする。上式中、R1
アルケニル基を除く一価炭化水素基であり、前記と同様
の基が例示される。また、上式中、R2はアルケニル基
を除く一価炭化水素基または水素原子であり、前記と同
様の基が例示される。また、上式中、xは正の整数であ
り、特に、5〜1000の範囲内の整数であることが好
ましく、さらには、5〜100の範囲内の整数であるこ
とが好ましい。また、(D)成分の25℃における粘度は
3〜10,000センチポイズの範囲内であることが好
ましく、特に、3〜300センチポイズの範囲内である
ことが好ましい。このような(D)成分のオルガノポリシ
ロキサンとしては、分子鎖末端トリメチルシロキシ基封
鎖メチルハイドロジェンポリシロキサン、分子鎖両末端
ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖メチルハイドロ
ジェンポリシロキサンが例示され、これらのオルガノポ
リシロキサンを単独もしくは2種以上配合してもよい。
【0014】(D)成分の配合量は、(A)成分中のアルケ
ニル基に対する(D)成分中のケイ素原子結合水素原子の
モル比が0.01〜0.5の範囲内となる量であり、特
に、これが0.05〜0.4の範囲内となる量であるこ
とが好ましい。これは、(A)成分中のアルケニル基に対
する(D)成分中のケイ素原子結合水素原子のモル比が
0.01未満であると、比較的低温で硬化させて得られ
るシリコーンゴムに十分な接着性を付与することができ
ないためであり、また、これが0.5をこえると、得ら
れるシリコーンゴムの硬度が著しく大きくなり、比較的
低硬度、すなわち、JIS A硬度が20以下であるシ
リコーンゴムが要求されるフッ素樹脂被覆定着ロールに
はしばしば好ましくないからである。
【0015】(E)成分の白金系触媒は、本組成物の硬化
を促進するための触媒である。この(E)成分の白金系触
媒としては、白金黒、白金担持のアルミナ粉末、白金担
持のシリカ粉末、白金担持のカーボン粉末、塩化白金
酸、塩化白金酸のアルコール溶液、白金とオレフィンと
の錯体、白金とビニルシロキサンとの錯体が例示され、
さらにはこれらの白金系触媒をメチルメタクリレート樹
脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、シリコ
ーン樹脂等の熱可塑性有機樹脂中に分散してなる微粉末
が例示される。
【0016】(E)成分の配合量は触媒量であるが、本組
成物を硬化させるに十分な量であればよく、具体的に
は、(A)成分100万重量部に対して(E)成分中の白金
金属が0.01〜500重量部の範囲内となる量である
ことが好ましく、特に、これが0.1〜100重量部の
範囲内となる量であることが好ましい。
【0017】また、本発明の組成物には、その他任意の
成分として、この組成物の貯蔵安定性を向上させたり、
この組成物の取扱扱作業性を向上させるために、3−メ
チル−1−ブチン−3−オール、3,5−ジメチル−1
−ヘキシン−3−オール、3−フェニル−1−ブチン−
3−オール等のアセチレン系化合物;3−メチル−3−
ペンテン−1−イン、3,5−ジメチル−3−ヘキセン
−1−イン等のエンイン化合物;1,3,5,7−テト
ラメチル−1,3,5,7−テトラビニルシクロテトラ
シロキサン、1,3,5,7−テトラメチル−1,3,
5,7−テトラヘキセニルシクロトトラシロキサン、ベ
ンゾトリアゾール等のトリアゾール類、フォスフィン
類、メルカプタン類、ヒドラジン類等の硬化抑制剤を配
合することができる。これらの硬化抑制剤の配合量は、
(A)成分100重量部に対して0.001〜5重量部の
範囲内であることが好ましい。
【0018】また、本発明の組成物には、その他任意の
成分として、得られるシリコーンゴムの硬度を調節する
ためにケイ素原子結合アルケニル基およびケイ素原子結
合水素原子を含有しないジオルガノポリシロキサンを配
合することが好ましい。このジオルガノポリシロキサン
のケイ素原子に結合する基としては、メチル基、エチル
基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等
のアルキル基;フェニル基、トリル基、キシリル基等の
アリール基;ベンジル基、フェネチル基等のアラルキル
基;3−クロロプロピル基、3,3,3−トリフロロプ
ロピル基等のハロゲン化アルキル基;メトキシ基、エト
キシ基等のアルコキシ基;水酸基が例示され、特に、メ
チル基であることが好ましい。また、このジオルガノポ
リシロキサンの25℃における粘度は、得られるシリコ
ーンゴム組成物の取扱作業性が良好であり、また、良好
なフッ素樹脂被覆定着ロールを作成できることから、1
00センチポイズ以上であることが好ましく、特に、
1,000〜10,000,000センチポイズの範囲
内であることが好ましい。このようなジオルガノポリシ
ロキサンとしては、分子鎖両末端トリメチルシロキシ基
封鎖ジメチルポリシロキサン、分子鎖両末端トリメチル
シロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルフェニルシ
ロキサン共重合体、分子鎖両末端トリメチルシロキシ基
封鎖ジメチルシロキサン・メチル(3,3,3−トリフ
ロロプロピル)シロキサン共重合体、分子鎖両末端シラ
ノール基封鎖ジメチルポリシロキサン、分子鎖両末端シ
ラノール基封鎖ジメチルシロキサン・メチルフェニルシ
ロキサン共重合体、分子鎖両末端シラノール基封鎖ジメ
チルシロキサン・メチル(3,3,3−トリフロロプロ
ピル)シロキサン共重合体が例示され、これらのジオル
ガノポリシロキサンを単独もしくは2種以上混合して配
合してもよい。このジオルガノポリシロキサンの配合量
としては、十分にシリコーンゴムの硬度を低下させるこ
とができ、また、シリコーンゴムからこれが滲み出さな
いようにするためには、(A)成分100重量部に対して
5〜100重量部の範囲内であることが好ましく、特
に、10〜50重量部の範囲内であることが好ましい。
【0019】また、本発明の組成物には、これを硬化し
て得られるシリコーンゴムの圧縮永久ひずみ率をさらに
小さくするために、例えば、ピリジン、ピラジン、ピリ
ミジン、1,3,5−トリアジン等の環内に炭素−窒素
不飽和結合を有する六員環化合物またはその誘導体を極
微量配合することが好ましい。また、本発明の組成物に
は、その他必要に応じて公知の顔料、耐熱性付与剤、難
燃性付与剤等を本発明の目的を損なわない範囲内で配合
することができる。
【0020】本発明の組成物は、上記の(A)成分〜(E)
成分、および必要に応じてその他任意の成分を均一に混
合することにより得られる。本発明の組成物を調製する
方法としては、例えば、上記の(A)成分〜(E)成分、お
よび必要に応じてその他任意の成分を2本ロール、ニー
ダーミキサー、ロスミキサー等の周知の混練装置により
均一に混合する方法が挙げられる。
【0021】次に、本発明のフッ素樹脂被覆定着ロール
を詳細に説明する。本発明に係るフッ素樹脂被覆定着ロ
ールを図1に示した。図1に示されるように、本発明の
フッ素樹脂被覆定着ロールは、ロール軸1の外周面にシ
リコーンゴム層2を介してフッ素樹脂層3を設けてお
り、このシリコーンゴム層2が上記の組成物を硬化させ
て形成されたことを特徴とする。本発明の定着ロールを
作成する方法としては、例えば、ロール形成用金型の内
部に鉄製またはアルミニウム製等の金属製ロール軸を載
置して、さらにこのロール成形用金型の内壁にフッ素樹
脂チューブを載置して、次いで、このロール軸とフッ素
樹脂チューブとのキャビティにシリコーンゴム組成物を
圧入した後、これを硬化させる方法が挙げられる。この
フッ素樹脂の厚さとしては、0.1mm以下であること
が好ましく、特に、0.1〜50μmの範囲内であるこ
とが好ましい。また、このフッ素樹脂としては、ポリテ
トラフルオロエチレン樹脂(PTFE)、テトラフルオロ
エチレン・パーフルオロアルキルビニルエーエテル共重
合体樹脂(PFA)、フッ化エチレン・ポリプロピレン共
重合体樹脂(FEP)、テトラフルオロエチレン・エチレ
ン共重合体樹脂(ETFE)、ポリクロロトリフルオロエ
チレン共重合体樹脂(PCTFE)、ポリフッ化ビニリデ
ン樹脂(PVDF)、ポリフッ化ビニル樹脂(PVF)、三
フッ化塩化エチレン・エチレン共重合体樹脂(ECTF
E)、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピ
レン共重合体樹脂(FEP)が例示される。また、シリコ
ーンゴム層の厚さとしては、2〜30mmであることが
好ましい。また、ロール軸とシリコーンゴム層との接着
性をさらに向上させるために、このロール軸の外周面を
予めプライマー処理しておくことが好ましい。ロール軸
とフッ素樹脂チューブとのキャビティにシリコーンゴム
組成物を圧入する方法としては、通常、液状のシリコー
ンゴム組成物を成形する際に用いられる圧縮成形機、ト
ランスファー成形機、射出成形機を用いることができ
る。また、シリコーンゴム組成物の硬化温度が著しく低
いと、この硬化速度が遅くなり、フッ素樹脂被覆定着ロ
ールの生産性が著しく低下してしまい、また、この硬化
温度が著しく高いと、得られるフッ素樹脂被覆定着ロー
ル表面にしわが生じるため、この硬化温度としては70
〜140℃の範囲内であることが好ましく、特に、90
〜120℃の範囲内であることが好ましい。また、比較
的低温で硬化させて得られたシリコーンゴムの圧縮永久
ひずみ率をより小さくするために、さらに、これを15
0〜250℃に熱処理することが好ましい。この熱処理
を行っても、シリコーンゴムの熱膨張率が硬化前の組成
物に比較して小さいので、フッ素樹脂被覆定着ロールの
表面にしわを生じることがない。このような本発明のフ
ッ素樹脂被覆定着ロールは優れた信頼性、すなわち、ロ
ール軸とシリコーンゴム層との接着性が良好であるた
め、電子写真複写機、プリンター、ファクシミリ等の定
着ロールとして好適である。
【0022】
【実施例】本発明のフッ素樹脂被覆定着ロール用シリコ
ーンゴム組成物およびフッ素樹脂被覆定着ロールを実施
例により詳細に説明する。なお、実施例中の粘度は25
℃において測定した値である。また、シリコーンゴムの
評価は次のようにして行った。 [シリコーンゴムの硬度]シリコーンゴム組成物を12
0℃の加熱プレス機により30分間で硬化させた。得ら
れたシリコーンゴムを、さらに200℃のオーブン中で
4時間熱処理した。このようにして得られたシリコーン
ゴムの硬度をJIS K 6301に規定のJIS A
硬度計により測定した。 [シリコーンゴムの圧縮永久ひずみ率]シリコーンゴム
組成物を120℃の加熱プレス機により30分間で硬化
させた。得られたシリコーンゴムを、さらに200℃の
オーブン中で4時間熱処理した。このようにして得られ
たシリコーンゴムの圧縮永久ひずみ率をJIS K 6
301に規定の圧縮永久ひずみ試験方法に従って測定し
た。なお、圧縮試験時の熱処理温度は180℃であり、
加熱処理時間は22時間とした。 [シリコーンゴムの接着性]アルミニウムテストパネル
の表面に市販のプライマーを均一に塗布した後、これを
150℃のオーブン中で30分間放置してプライマーを
十分に乾燥させた。このテストパネルにシリコーンゴム
組成物を塗布した後、100℃の加熱プレス機により3
0分間で硬化させてシリコーンゴムを接着させた。その
後、このシリコーンゴムをこのテストパネル平面に対し
て90゜の方向に引っ張り、シリコーンゴムが凝集破壊
した部分の接着面積の割合(凝集破壊率)を求めた。ま
た、硬化温度を150℃とした場合の凝集破壊率も同様
にして求めた。 [シリコーンゴムの体積抵抗率]上記の方法により作成
したシリコーンゴムの体積抵抗測定をJIS C 21
23に規定される体積抵抗率試験方法に従って測定し
た。
【0023】[実施例1]ロスミキサーにより、粘度が
40,000センチポイズであり、式:
【化7】 で表される分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチ
ルビニルシロキサン・ジメチルシロキサン共重合体(ビ
ニル基の含有量=0.12重量%)100重量部および
平均粒子径が5μmである粉砕石英微粉末30重量部を
均一に混合した後、これに粘度が38センチポイズであ
り、式:
【化8】 で表される分子鎖両末端ジメチルハイドロジェンシロキ
シ基封鎖ジメチルポリシロキサン(ケイ素原子結合水素
原子の含有量=0.065重量%)6重量部(上記のメ
チルビニルシロキサン・ジメチルシロキサン共重合体中
のビニル基に対する、このジメチルポリシロキサン中の
ケイ素原子結合水素原子のモル比は0.9である。)、
粘度が20センチポイズであり、式:
【化9】 で表される分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチ
ルハイドロジェンポリシロキサン(ケイ素原子結合水素
原子の含有量=1.47重量%)0.06重量部(上記
のメチルビニルシロキサン・ジメチルシロキサン共重合
体中のビニル基に対する、このメチルハイドロジェンポ
リシロキサン中のケイ素原子結合水素原子のモル比は
0.2である。)、および塩化白金酸のイソプロピルア
ルコール溶液(白金金属含有量=1重量%)0.5重量
部を均一に混合してシリコーンゴム組成物を調製した。
このシリコーンゴム組成物を硬化させて得られたシリコ
ーンゴムの硬度(JIS A)は7であり、圧縮永久ひず
み率は5%であった。また、このシリコーンゴムの凝集
破壊率は100℃および150℃の硬化温度のいずれに
おいても100%であった。
【0024】直径10mmの円筒状鉄製ロール軸の外周
面に市販のプライマーを均一に塗布した後、150℃の
オーブン中で30分間放置してプライマーを十分に乾燥
させた。また、内面がアルカリ処理された、膜厚が50
μmであるテトラフロロエチレン・パーフロロアルキル
パーフロロビニルエーテル共重合体チューブの内面に市
販のプライマーを均一に塗布した後、室温で1時間放置
してプライマーを十分に乾燥させた。次いで、ロール成
形用金型の内部にこのロール軸を、また、この金型の内
壁にこのチューブをそれぞれ載置して、次いで、このロ
ール軸とチューブとのキャビティーに上記のシリコーン
ゴム組成物を圧入した後、これを100℃において30
分間で硬化させて、肉厚が10mmであるフッ素樹脂被
覆定着ロールを作成した。この定着ロールの表面を観察
したが、しわが生じていなかった。また、このロール軸
とシリコーンゴム層の接着性を観察したところ、接着性
は良好であった。次いで、この定着ロールを200℃の
オーブン中で4時間熱処理したが、この定着ロールの表
面にはしわが生じていなかった。この定着ロールを電子
写真複写機に装着して、A4サイズの複写用紙を15万
枚連続複写したが、紙しわや紙づまりなどはなく、ま
た、画像が鮮明に複写されていた。また、比較のため、
150℃において30分間で硬化させてフッ素樹脂被覆
定着ロールを作成したところ、この定着ロールの表面に
はしわが生じていた。
【0025】[比較例1]実施例1において、分子鎖両
末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンポ
リシロキサンを配合しない以外は実施例1と同様にして
シリコーンゴム組成物を調製した。このシリコーンゴム
組成物を硬化させて得られたシリコーンゴムの硬度(J
IS A)は6であり、圧縮永久ひずみ率は5%であっ
た。また、このシリコーンゴムの凝集破壊率は100℃
の硬化温度においては20%であり、150℃の硬化温
度においては100%であった。このシリコーンゴム組
成物を用いて、実施例1と同様にフッ素樹脂被覆定着ロ
ールを作成した。この定着ロールを100℃において3
0分間で硬化させて作成した。この定着ロールの表面に
はしわが生じていなかったが、このロール軸とシリコー
ンゴム層との界面には一部剥離が観察された。また、比
較のため、150℃において30分間で硬化させてフッ
素樹脂被覆定着ロールを作成したところ、この定着ロー
ルの表面にはしわが生じていた。
【0026】[比較例2]実施例1において、分子鎖両
末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンポ
リシロキサンの配合量を0.3重量部(メチルビニルシ
ロキサン・ジメチルシロキサン共重合体中のビニル基に
対する、このメチルハイドロジェンポリシロキサン中の
ケイ素原子結合水素原子のモル比は1.0である。)と
した以外は実施例1と同様にしてシリコーンゴム組成物
を調製した。このシリコーンゴム組成物を硬化させて得
られたシリコーンゴムの硬度(JIS A)は20であ
り、著しく硬度が上昇したことが確認された。
【0027】[実施例2]ロスミキサーにより、粘度が
40,000センチポイズであり、式:
【化10】 で表される分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖
メチルビニルシロキサン・ジメチルシロキサン共重合体
(ビニル基の含有量=0.16重量%)100重量部、
平均粒子径が5μmである粉砕石英微粉末15重量部、
およびカーボンブラック[電気化学工業株式会社製:デ
ンカアセチレンブラック]8重量部を均一に混合した
後、これに粘度が10センチポイズであり、式:
【化11】 で表される分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメ
チルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重
合体(ケイ素原子結合水素原子の含有量=0.24重量
%)5重量部(上記のメチルビニルシロキサン・ジメチ
ルシロキサン共重合体中のビニル基に対する、このジメ
チルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重
合体中のケイ素原子結合水素原子のモル比は2.0であ
る。)、粘度が30センチポイズであり、式:
【化12】 で表される分子鎖両末端ジメチルハイドロジェンシロキ
シ基封鎖メチルハイドロジェンポリシロキサン(ケイ素
原子結合水素原子の含有量=1.65重量%)0.04
重量部(上記のメチルビニルシロキサン・ジメチルシロ
キサン共重合体中のビニル基に対する、このメチルハイ
ドロジェンポリシロキサン中のケイ素原子結合水素原子
のモル比は0.11である。)、および塩化白金酸のイ
ソプロピルアルコール溶液(白金金属含有量=1重量
%)0.5重量部を均一に混合してシリコーンゴム組成
物を調製した。このシリコーンゴム組成物を硬化させて
得られたシリコーンゴムの硬度(JIS A)は12であ
り、体積抵抗率は1×104Ω・cmであり、圧縮永久
ひずみ率は8%であった。また、このシリコーンゴムの
凝集破壊率は100℃および150℃の硬化温度のいず
れにおいても100%であった。このシリコーンゴム組
成物を用いて、実施例1と同様にしてフッ素樹脂被覆定
着ロールを作成した。この定着ロールを100℃におい
て30分間で硬化させて作成したところ、この表面には
しわが生じていなかった。また、このロール軸とシリコ
ーンゴム層との接着性は良好であった。次いで、この定
着ロールを200℃で4時間熱処理したが、この表面に
しわを生じていなかった。この定着ロールを電子写真複
写機に装着して、A4サイズの複写用紙を15万枚連続
複写したが、紙しわや紙づまりはなく、また、画像が鮮
明に複写されていた。また、比較のため、150℃にお
いて30分間で硬化させてフッ素樹脂被覆定着ロールを
作成したところ、この定着ロールの表面にはしわが生じ
ていた。
【0028】[比較例3]実施例2において、分子鎖両
末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖メチルハイ
ドロジェンポリシロキサンを配合しない以外は実施例2
と同様にしてシリコーンゴム組成物を調製した。このシ
リコーンゴム組成物を硬化させて得られたシリコーンゴ
ムの硬度(JIS A)は11であり、体積抵抗率は1×
104Ω・cmであり、圧縮永久ひずみ率は8%であっ
た。また、このシリコーンゴムの凝集破壊率は100℃
の硬化温度においては50%であり、120℃の硬化温
度においては100%であった。このシリコーンゴム組
成物を用いて、実施例1と同様にしてフッ素樹脂被覆定
着ロールを作成した。100℃において30分間で硬化
させて作成したフッ素樹脂被覆定着ロールの表面にはし
わが生じていなかったが、このロール軸とシリコーンゴ
ム層との界面には一部剥離が観察された。また、比較の
ため、150℃において30分間で硬化させてフッ素樹
脂被覆定着ロールを作成したところ、この定着ロールの
表面にはしわが生じていた。
【0029】[比較例4]実施例2において、分子鎖両
末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖メチルハイ
ドロジェンポリシロキサンの配合量を0.4重量部(ジ
チルビニルシロキサン・ジメチルシロキサン共重合体中
のビニル基に対する、このメチルハイドロジェンポリシ
ロキサン中のケイ素原子結合水素原子のモル比は1.1
である。)とした以外は実施例2と同様にしてシリコー
ンゴム組成物を調製した。このシリコーンゴム組成物を
硬化させて得られたシリコーンゴムの硬度(JIS A)
は25であり、著しく硬度が上昇していることが確認さ
れた。
【0030】[実施例3]ロスミキサーにより、粘度が
40,000センチポイズであり、式:
【化13】 で表される分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチ
ルビニルシロキサン・ジメチルシロキサン共重合体(ビ
ニル基の含有量=0.12重量%)100重量部および
平均粒子径が5μmである粉砕石英微粉末90重量部を
均一に混合した後、これに粘度が100,000センチ
ポイズである分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジ
メチルポリシロキサン20重量部、粘度が38センチポ
イズであり、式:
【化14】 で表される分子鎖両末端ジメチルハイドロジェンシロキ
シ基封鎖ジメチルポリシロキサン(ケイ素原子結合水素
原子の含有量=0.065重量%)6重量部(上記のメ
チルビニルシロキサン・ジメチルシロキサン共重合体中
のビニル基に対する、このジメチルポリシロキサン中の
ケイ素原子結合水素原子のモル比は0.9である。)、
粘度が20センチポイズであり、式:
【化15】 で表される分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチ
ルハイドロジェンポリシロキサン(ケイ素原子結合水素
原子の含有量=1.47重量%)0.1重量部(上記の
メチルビニルシロキサン・ジメチルシロキサン共重合体
中のビニル基に対する、このメチルハイドロジェンポリ
シロキサン中のケイ素原子結合水素原子のモル比は0.
3である。)、および塩化白金酸のイソプロピルアルコ
ール溶液(白金金属含有量=1重量%)0.5重量部を
均一に混合してシリコーンゴム組成物を調製した。この
シリコーンゴム組成物を硬化させて得られたシリコーン
ゴムの硬度(JIS A)は10であり、圧縮永久ひずみ
率は5%であった。また、このシリコーンゴムの凝集破
壊率は100℃および150℃の硬化温度のいずれにお
いても100%であった。このシリコーンゴム組成物を
用いて、実施例1と同様にしてフッ素樹脂被覆定着ロー
ルを作成した。この定着ロールを100℃において30
分間で硬化させて作成したところ、この表面にはしわが
生じていなかった。また、このロール軸とシリコーンゴ
ム層との接着性は良好であった。次いで、この定着ロー
ルを200℃で4時間熱処理したが、この表面にはしわ
が生じていなかった。この定着ロールを電子写真複写機
に装着して、A4サイズの複写用紙を15万枚連続複写
したが、紙しわや紙づまりはなく、また、画像が鮮明に
複写されていた。また、比較のため、150℃において
30分間で硬化させてフッ素樹脂被覆定着ロールを作成
したところ、この定着ロールの表面にはしわが生じてい
た。
【0031】[比較例5]実施例3において、分子鎖両
末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンポ
リシロキサンを配合しない以外は実施例3と同様にして
シリコーンゴム組成物を調製した。このシリコーンゴム
組成物を硬化させて得られたシリコーンゴムの硬度(J
IS A)は9であり、圧縮永久ひずみ率は5%であっ
た。また、このシリコーンゴムの凝集破壊率は100℃
の硬化温度においては20%であり、150℃の硬化温
度においては100%であった。このシリコーンゴム組
成物を用いて、実施例1と同様にフッ素樹脂被覆定着ロ
ールを作成した。この定着ロールを100℃において3
0分間で硬化させて作成した。この定着ロールの表面に
はしわが生じていなかったが、このロール軸とシリコー
ンゴム層との界面には一部剥離が観察された。また、比
較のため、150℃において30分間で硬化させてフッ
素樹脂被覆定着ロールを作成したところ、この定着ロー
ルの表面にはしわが生じていた。
【0032】[比較例6]実施例3において、分子鎖両
末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジメチルポ
リシロキサンの配合量を2重量部(メチルビニルシロキ
サン・ジメチルシロキサン共重合体中のビニル基に対す
る、このジメチルポリシロキサン中のケイ素原子結合水
素原子のモル比は0.3である。)、および分子鎖両末
端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンポリ
シロキサンの配合量を0.3重量部(メチルビニルシロ
キサン・ジメチルシロキサン共重合体中のビニル基に対
する、このメチルハイドロジェンポリシロキサン中のケ
イ素原子結合水素原子のモル比は0.9である。)とし
た以外は実施例3と同様にしてシリコーンゴム組成物を
調製した。このシリコーンゴム組成物を硬化させて得ら
れたシリコーンゴムの硬度(JIS A)は25であり、
著しく硬度が上昇したことが確認された。
【0033】[実施例4]ロスミキサーにより、粘度が
40,000センチポイズであり、式:
【化16】 で表される分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖
メチルビニルシロキサン・ジメチルシロキサン共重合体
(ビニル基の含有量=0.16重量%)100重量部、
平均粒子径が5μmである粉砕石英微粉末30重量部、
およびカーボンブラック[電気化学工業株式会社製:デ
ンカアセチレンブラック]8重量部を均一に混合した
後、これに粘度が300,000センチポイズである分
子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロ
キサン20重量部、粘度が10センチポイズであり、
式:
【化17】 で表される分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメ
チルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重
合体(ケイ素原子結合水素原子の含有量=0.24重量
%)4重量部(上記のメチルビニルシロキサン・ジメチ
ルシロキサン共重合体中のビニル基に対する、このジメ
チルシロキサン。メチルハイドロジェンシロキサン共重
合体中のケイ素原子結合水素原子のモル比は1.7であ
る。)、粘度が30センチポイズであり、式:
【化18】 で表される分子鎖両末端ジメチルハイドロジェンシロキ
シ基封鎖メチルハイドロジェンポリシロキサン(ケイ素
原子結合水素原子の含有量=1.65重量%)0.05
重量部(上記のメチルビニルシロキサン・ジメチルシロ
キサン共重合体中のビニル基に対する、このメチルハイ
ドロジェンポリシロキサン中のケイ素原子結合水素原子
のモル比は0.14である。)、および塩化白金酸のイ
ソプロピルアルコール溶液(白金金属含有量=1重量
%)0.5重量部を均一に混合してシリコーンゴム組成
物を調製した。このシリコーンゴム組成物を硬化させて
得られたシリコーンゴムの硬度(JIS A)は15であ
り、体積抵抗率は1×104Ω・cmであり、圧縮永久
ひずみ率は8%であった。また、このシリコーンゴムの
凝集破壊率は100℃および150℃の硬化温度のいず
れにおいても100%であった。このシリコーンゴム組
成物を用いて、実施例1と同様にしてフッ素樹脂被覆定
着ロールを作成した。この定着ロールを100℃におい
て30分間で硬化させて作成したところ、この表面には
しわが生じていなかった。また、このロール軸とシリコ
ーンゴム層との接着性は良好であった。次いで、この定
着ロールを200℃で4時間熱処理したが、この表面に
はしわが生じていなかった。この定着ロールを電子写真
複写機に装着して、A4サイズの複写用紙を15万枚連
続複写したが、紙しわや紙づまりはなく、また、画像が
鮮明に複写されていた。また、比較のため、150℃に
おいて30分間で硬化させてフッ素樹脂被覆定着ロール
を作成したところ、この定着ロールの表面にはしわが生
じていた。
【0034】[比較例7]実施例4において、分子鎖両
末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖メチルハイ
ドロジェンポリシロキサンを配合しない以外は実施例4
と同様にしてシリコーンゴム組成物を調製した。このシ
リコーンゴム組成物を硬化させて得られたシリコーンゴ
ムの硬度(JIS A)は14であり、体積抵抗率は1×
104Ω・cmであり、圧縮永久ひずみ率は8%であっ
た。また、このシリコーンゴムの凝集破壊率は100℃
の硬化温度においては50%であり、150℃の硬化温
度においては100%であった。このシリコーンゴム組
成物を用いて、実施例1と同様にフッ素樹脂被覆定着ロ
ールを作成した。この定着ロールを100℃において3
0分間で硬化させて作成した。この定着ロールの表面に
はしわが生じていなかったが、このロール軸とシリコー
ンゴム層との界面には一部剥離が観察された。また、比
較のため、150℃において30分間で硬化させてフッ
素樹脂被覆定着ロールを作成したところ、この定着ロー
ルの表面にはしわが生じていた。
【0035】
【発明の効果】本発明のフッ素樹脂被覆定着ロール用シ
リコーンゴム組成物は、フッ素樹脂被覆定着ロールの表
面にしわが生じないような比較的低温で硬化させても、
圧縮永久ひずみ率が小さく、ロール軸に対する接着性が
良好であるシリコーンゴムを形成できるという特徴があ
り、本発明のフッ素樹脂被覆定着ロールは、このような
シリコーンゴム組成物を用いて作成されているので、信
頼性が優れるという特徴がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は本発明に係るフッ素樹脂被覆定着ロー
ルの断面図である。
【符号の説明】
1 ロール軸 2 シリコーンゴム層 3 フッ素樹脂層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08K 3/00 C08K 3/00 C08L 83/05 LRP C08L 83/05 LRP G03G 15/20 103 G03G 15/20 103 // B29L 31:32

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (A)分子鎖側鎖に平均0.5個以上のケ
    イ素原子結合アルケニル基を含有し、かつ、一分子中に
    少なくとも2個のケイ素原子結合アルケニル基を含有す
    るジオルガノポリシロキサン100重量部、(B)無機質
    充填剤 5〜50
    0重量部、(C)一般式: 【化1】 (式中、R1はアルケニル基を除く一価炭化水素基であ
    り、R2はアルケニル基を除く一価炭化水素基または水
    素原子であり、mは正の整数であり、nは0以上の整数
    である。)で表され、一分子中に少なくとも2個のケイ
    素原子結合水素原子を含有するオルガノポリシロキサン
    {(A)成分中のアルケニル基に対する(C)成分中のケイ
    素原子結合水素原子のモル比が0.4〜10となる
    量}、(D)一般式: 【化2】 (式中、R1はアルケニル基を除く一価炭化水素基であ
    り、R2はアルケニル基を除く一価炭化水素基または水
    素原子であり、xは正の整数である。)で表され、一分
    子中に少なくとも2個のケイ素原子結合水素原子を含有
    するオルガノポリシロキサン{(A)成分中のアルケニル
    基に対する(D)成分中のケイ素原子結合水素原子のモル
    比が0.01〜0.5となる量}、および(E)白金系触

    触媒量からなり、ロール軸の外周面にシリコーンゴム
    層を介してフッ素樹脂層を設けてなるフッ素樹脂被覆定
    着ロールにおいて、このシリコーンゴム層を形成するた
    めのフッ素樹脂被覆定着ロール用シリコーンゴム組成
    物。
  2. 【請求項2】 ロール軸の外周面にシリコーンゴム層を
    介してフッ素樹脂層を設けてなるフッ素樹脂被覆定着ロ
    ールにおいて、このシリコーンゴム層が請求項1記載の
    シリコーンゴム組成物を硬化させて形成されたことを特
    徴とするフッ素樹脂被覆定着ロール。
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