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JP4920147B2 - Semiconductive roll - Google Patents

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JP4920147B2
JP4920147B2 JP2001247641A JP2001247641A JP4920147B2 JP 4920147 B2 JP4920147 B2 JP 4920147B2 JP 2001247641 A JP2001247641 A JP 2001247641A JP 2001247641 A JP2001247641 A JP 2001247641A JP 4920147 B2 JP4920147 B2 JP 4920147B2
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典行 廻谷
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導電領域(103〜1010Ω)で安定した電気抵抗率を示す半導電ロールに関する。
【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10-1〜102Ω・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、抵抗値を安定化する方法としては、特開平3−195752号公報に記載されている通り、シリコーンパウダーの添加が知られる。
【0003】
この場合、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、シリコーン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および充填量によりシリコーンゴムの電気抵抗率を103〜1010Ω・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。
【0004】
しかしながら、シリコーン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、電気抵抗率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。
【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率変動が少なく、安定した電気抵抗率を示す半導電ロールが求められている。
【0006】
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率の変動が極めて狭く、電気抵抗率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。
【0007】
【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)一分子中にケイ素原子に結合するアルケニル基を少なくとも2個含し、かつ分子鎖末端のケイ素原子に結合するアルケニル基を有し、下記平均組成式(1)で示される直鎖状構造の特定粘度の液状オルガノポリシロキサン、(B)一分子中にケイ素原子に結合する水素原子を有し、下記平均組成式(2)で示される特定粘度の液状オルガノハイドロジェンポリシロキサン、(C)球状シリコーンエラストマー粒子、(D)導電性材料として、アセチレンブラック、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種以上のみ、(E)付加反応触媒を含有するシリコーンゴム組成物が、粘度が低く、成形性に優れ、アルミシャフト等の芯金の変形等の成形時のトラブルを引き起こさないこと、またこのシリコーンゴム組成物を成形、硬化して芯金上に半導電性硬化物層を形成することにより、該硬化物層は芯金と該硬化物層表面との間の電気抵抗として104〜108Ω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率を与え、このため特に現像装置における帯電ロール、転写ロール又は現像ロール用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。
【0008】
従って、本発明は、(A)一分子中にケイ素原子に結合するアルケニル基を少なくとも2個含有し、かつ分子鎖末端のケイ素原子に結合するアルケニル基を有し、
下記平均組成式(1)
1 a SiO (4-a)/2 …(1)
(式中、R 1 は同一又は異種の炭素数1〜12の非置換又は置換の一価炭化水素基である。aは1.5〜2.8の範囲の正数である。)
で示され、
25℃での粘度が100〜100,000mPa・sである直鎖状構造の液状オルガノポリシロキサン:100重量部
(B)一分子中にケイ素原子に結合する水素原子を少なくとも3個含有し、
下記平均組成式(2)
2 b c SiO (4-b-c)/2 …(2)
(式中、R 2 は炭素数1〜12の非置換又は置換の一価炭化水素基である。bは0.7〜2.1、cは0.001〜1.0であり、かつb+cは0.8〜3.0を満たす正数である。)
で示され、
25℃での粘度が0.1〜1,000mPa・sである液状オルガノハイドロジェンポリシロキサン:0.1〜30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:5〜200重量部
(D)導電性材料として、アセチレンブラック、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種以上のみ:芯金と硬化物層表面との間の抵抗を1×104〜1×108Ωとする量
(E)付加反応触媒:触媒量
を含有する室温(25℃)で液状のシリコーンゴム組成物の半導電性硬化物層を芯金に形成してなることを特徴とする現像装置における帯電ロール、転写ロール又は現像ロール用の半導電ロールを提供する。
【0009】
以下、本発明につき更に詳述する。
本発明の(A)成分は、一分子中にケイ素原子に結合するアルケニル基を少なくとも2個含有する液状オルガノポリシロキサンである。このオルガノポリシロキサンとしては、下記平均組成式(1)で示されるものを用いる。
【0010】
1 aSiO(4-a)/2 …(1)
(式中、R1は同一又は異種の炭素数1〜12、好ましくは1〜8の非置換又は置換の一価炭化水素基である。aは1.5〜2.8、好ましくは1.8〜2.5の範囲の正数である。)
【0011】
ここで、上記R1としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等のアルキル基、フェニル基,トリル基、キシリル基、ナフチル基等のアリール基、ベンジル基、フェニルエチル基、フェニルプロピル基等のアラルキル基、ビニル基、アリル基、プロペニル基、イソプロペニル基、ブテニル基、ヘキセニル基、シクロヘキセニル基、オクテニル基等のアルケニル基や、これらの基の水素原子の一部又は全部をフッ素原子、臭素原子、塩素原子等のハロゲン原子、シアノ基等で置換したもの、例えばクロロメチル基、クロロプロピル基、ブロモエチル基、トリフロロプロピル基、シアノエチル基等が挙げられるが、全R1の90%以上がメチル基であることが好ましい。
【0012】
更に、R1のうち少なくとも2個はアルケニル基(炭素数2〜8のものが好ましく、更に好ましくは2〜6であり、特に好ましくはビニル基である。)であることが必要である。
【0013】
このアルケニル基の含有量は、オルガノポリシロキサン中1.0×10-6〜5.0×10-3mol/g、特に5.0×10-6〜1.0×10-3mol/gとすることが好ましい。アルケニル基の量が1.0×10-6mol/gより少ないと架橋が不十分でゲル状になってしまうことがあり、また5.0×10-3mol/gより多いと架橋密度が高くなりすぎて、脆いゴムとなってしまう恐れがある。
なお、このアルケニル基は分子鎖末端のケイ素原子に結合し、分子鎖途中のケイ素原子に結合していてもよい。
【0014】
本発明のオルガノポリシロキサンの構造は基本的に主鎖部分がR1 2SiO2/2で示されるジオルガノシロキサン単位の繰り返しからなり、分子鎖両末端がR1 3SiO1/2で示されるトリオルガノシロキシ基で封鎖された直鎖状構造である
また、このオルガノポリシロキサンは、室温(25℃)で液状であり、その粘度は25℃で100〜100,000mPa・s、好ましくは100〜50,000mPa・sである。粘度が高すぎると、半導電領域で安定した電気抵抗率が得られない。
【0015】
本発明の(B)成分は、一分子中にケイ素原子に結合する水素原子(Si−H基)を少なくとも3個含有する液状オルガノハイドロジェンポリシロキサンであり、分子中のSi−H基が前記(A)成分中のケイ素原子に結合したアルケニル基とヒドロシリル化付加反応により架橋し、組成物を硬化させるための硬化剤として作用するものである。
このオルガノハイドロジェンポリシロキサンとしては、下記平均組成式(2)で示されるものを用いる。
【0016】
2 bcSiO(4-b-c)/2 …(2)
(式中、R2は炭素数1〜12、好ましくは1〜8の非置換又は置換の一価炭化水素基である。bは0.7〜2.1、cは0.001〜1.0であり、かつb+cは0.8〜3.0を満たす正数である。)
【0017】
ここで、R2の一価炭化水素基としては、R1で例示したものと同様のものを挙げることができるが、脂肪族不飽和基(アルケニル基)を有しないものが好ましく、特に、メチル基、フェニル基、トリフロロプロピル基が好ましい。また、bは好ましくは0.8〜2.0、cは好ましくは0.01〜1.0、b+cは好ましくは1.0〜2.5を満たす正数である。
【0018】
本発明のオルガノハイドロジェンポリシロキサンは、一分子中に少なくとも3個、好ましくは3〜100個、より好ましくは3〜50個のケイ素原子に結合した水素原子(Si−H基)を有するものである。
【0019】
このSi−H基の含有量は、オルガノハイドロジェンポリシロキサン中0.001〜0.017mol/g、特に0.002〜0.015mol/gとすることが好ましい。Si−H基の量が0.001mol/gより少ないと架橋が不十分でゲル状になってしまうことがあり、また0.017mol/gより多いと架橋密度が高くなりすぎて、脆いゴムとなってしまう恐れがある。
なお、このケイ素原子に結合した水素原子は分子鎖末端、分子鎖の途中のいずれに位置していてもよく、両方に位置するものであってもよい。
【0020】
上記オルガノハイドロジェンポリシロキサンとしては、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、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、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、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、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シロキサン・ジフェニルシロキサン共重合体、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シロキサン・ジフェニルシロキサン・ジメチルシロキサン共重合体、(CH32HSiO1/2単位とSiO4/2単位とからなる共重合体、(CH32HSiO1/2単位とSiO4/2単位と(C653SiO3/2単位とからなる共重合体等が挙げられる。
【0021】
また、このオルガノハイドロジェンポリシロキサンの分子構造は、直鎖状、分岐状、環状、三次元網目状のいずれの構造であってもよい。また、一分子中のケイ素原子の数(重合度)は2〜300、特に4〜150程度のものが好ましい。
更に、このオルガノハイドロジェンポリシロキサンは、室温(25℃)で液状であり、その粘度は25℃で0.1〜1,000mPa・s、好ましくは0.1〜500mPa・sである。
【0022】
なお、このオルガノハイドロジェンポリシロキサンの配合量は、(A)成分100重量部に対して0.1〜30重量部、好ましくは0.3〜20重量部である。
また、このオルガノハイドロジェンポリシロキサンの配合量は、(A)成分中のケイ素原子に結合したアルケニル基に対する(B)成分中のケイ素原子結合水素原子(Si−H基)の量がモル比で、通常0.3〜10.0、好ましくは0.5〜5.0となる量で配合することもできる。
【0023】
本発明の(C)成分の球状シリコーンエラストマー粒子としては、その平均粒子径が0.1〜100μm、好ましくは0.5〜40μm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。なお、この平均粒子径は、例えばレーザー光回折法による粒度分布測定における重量平均値(又はメジアン径)等として求めることができる。
【0024】
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(例えば、硬化性オルガノポリシロキサン組成物が架橋により硬化してなるゴム状のシリコーン弾性体(エラストマー)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。なお、この(C)成分における“球状”とは、角のないほぼ球形の粒状物を意味するもので、必ずしも真球状であることを意味しない。
【0025】
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)、ある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20μm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。
【0026】
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(例えば、ゴム状のシリコーンエラストマー粒子の表面にシリコーン樹脂層(即ち、三次元網状構造のシリコーンレジン層)を形成したシリコーンゴム/レジン複合粒子など)。
【0027】
球状シリコーンエラストマー粒子の使用量は、上記(A)成分のオルガノポリシロキサン100重量部に対して球状シリコーンエラストマー粒子を5〜200重量部であり、特に10〜150重量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。
【0028】
本発明の(D)成分の導電性材料としては、アセチレンブラック、導電性亜鉛華、導電性酸化チタンのうち1種又は2種以上を用いる。
【0029】
ここで、アセチレ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る
【0030】
具体的には、電化アセチレンブラック(電気化学工業社製)、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)等が例示される
【0031】
なお、アセチレンブラックが不純物含有量が少ない上、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。
【0032】
上記(D)成分の導電性材料の配合量は、本シリコーンゴム組成物の硬化物層表面とこの硬化物層が形成される芯金との間の抵抗を1×104〜1×108Ωとする量である。
具体的には、上記アセチレンブラックの添加量は上述した(A)成分のオルガノポリシロキサン100重量部に対して0.5〜50重量部、特に1〜20重量部とすることが好ましい。添加量が0.5重量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重量部を超えると得られる硬化物層表面と芯金との間の電気抵抗が103Ω未満になる可能性があり、目的とする半導電領域とならないことがある。
【0033】
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、これを好ましくは30〜300重量部、更に好ましくは50〜250重量部を添加することにより硬化物層の体積抵抗率として103〜1010Ω・cm、特に105〜1010Ω・cmの電気抵抗を得ることができる。添加量が30重量部より少ないと導電性を得ることができない場合があり、一方、300重量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重量部とすることが特に好ましい。
【0034】
更に、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Sb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である。
【0035】
(E)成分の付加反応触媒としては、白金黒、塩化第2白金、塩化白金酸、塩化白金酸と1価アルコールとの反応物、塩化白金酸とオレフィンとの錯体、白金ビスアセトアセテート等の白金系触媒、パラジウム系触媒、ロジウム系触媒等の白金族金属系触媒が挙げられる。なお、この付加反応触媒の配合量は触媒量であり、通常、金属分として(A)及び(B)成分の合計に対し0.5〜1,000ppm、特に1〜500ppm程度配合することが好ましい。
【0036】
上記シリコーンゴム組成物には、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)等の補強性シリカ充填剤、クレイ、炭酸カルシウム、ケイソウ土等の充填剤、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、酸化セリウム等の耐熱性向上剤、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。
【0037】
本発明の液状シリコーンゴム組成物を硬化させてなるシリコーンゴム層としては、体積抵抗率が通常、1×103〜1×1011Ω・cm、好ましくは1×103〜1×1010Ω・cm、より好ましくは1×104〜1×108Ω・cm程度の半導電領域の電気抵抗を有するものであることが、前記した芯金と硬化物層表面との間の所定の抵抗を有する半導電ロールを得る点で望ましい。
【0038】
本発明の液状シリコーンゴム組成物は、成形性、作業性等の観点から25℃での粘度が100〜100,000ポイズ(10〜10,000Pa・s)、特に200〜50,000ポイズ(20〜5,000Pa・s)の範囲であることが好ましい。100ポイズ未満では半導電ロールとして必要なゴム弾性や強度が得られない場合があり、粘度が高すぎると、組成物の粘度が高いため、成形時に芯金の変形等の成形トラブルが発生する恐れがある上、成形条件を一定にするのが難しく、半導電領域で安定した電気抵抗率が得られない。
【0039】
本発明の半導電ロールは、芯金に上記シリコーンゴム組成物の半導電性硬化物層(シリコーンゴム層)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、シリコーンゴム組成物の成形、硬化法も適宜選定し得、例えば注入成形、移送成形、射出成形、コーティング等の方法によって成形でき、加熱により硬化される。
【0040】
また、本発明の半導電ロールは、シリコーンゴム層の外周に更にフッ素樹脂層を設けてもよい。この場合、フッ素系樹脂層は、フッ素系樹脂コーティング材やフッ素系樹脂チューブ等により形成され、上記シリコーンゴム層を被覆する。
【0041】
ここでフッ素系樹脂コーティング材としては、例えばポリテトラフルオロエチレン樹脂(PTFE)のラテックスや、ダイエルラテックス(ダイキン工業社製、フッ素系ラテックス)等が挙げられる。また、フッ素系樹脂チューブとしては、市販品を使用し得、例えば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)、ポリフッ化ビニリデン樹脂(PVDF)、ポリフッ化ビニル樹脂等が挙げられるが、これらのうちで特にPFAが好ましい。
【0042】
なお、この半導電性硬化物層(シリコーンゴム層)は、通常0.2〜100mm、特に0.5〜50mmの厚さに形成され、その表面と芯金との抵抗が1×10 4 〜1×10 8 Ωであることが有効であり、本発明のシリコーン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、又は現像ロールの半導電層として好適である。
【0043】
【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、成形時に芯金の変形等の成形トラブルを引き起こさず、成形性、加硫特性及びゴム弾性に優れたものである。
【0044】
【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重量部を示す。
【0045】
[実施例1、比較例1]
両末端がジメチルビニルシロキシ基で封鎖されたジメチルポリシロキサン(重合度500)100部、比表面積が110m2/gである疎水化処理されたヒュームドシリカ(日本アエロジル社製R−972)と球状シリコーンエラストマー粒子KMP594(粒子径3〜10μm、信越化学工業社製)、及びアセチレンブラック(デンカブラックHS−100、電気化学工業(株)製)を表1に示す量プラネタリーミキサーに入れ、30分撹拌を続けた後、更に架橋剤として両末端及び側鎖にSi−H基を有するメチルハイドロジェンポリシロキサン(重合度17、Si−H基量0.0060mol/g)を1.7部、反応制御剤としてエチニルシクロヘキサノール0.05部、白金触媒(Pt濃度1%)0.1部を添加し、15分撹拌を続けてシリコーンゴム組成物を得た。
【0046】
次に、直径10mm×長さ300mmのアルミニウムシャフトの表面に付加反応型液状シリコーンゴム用プライマーNo.101A/B(信越化学工業社製)を塗布し、このアルミシャフトを金型内に固定し、上記シリコーンゴム組成物を金型内に10kg/cm2で充填し、150℃で30分加熱硬化し、更に180℃で2時間ポストキュアし、直径20mmのシリコーンゴムロールを得た。成形時にアルミシャフトの変形等のトラブルは起こらず、また、得られたロールの面精度は十分高く、そのまま実際の使用に供することができた。このロールの硬さ及び電気特性を測定した結果を表1に示す。
【0047】
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。測定は軸方向に対して20点実施し、そのバラツキを評価した。測定電圧は100V、抵抗値測定器4は(株)アドバンテストデジタル超高抵抗計R8340を用いた。
【0048】
[実施例2,3、比較例2]
両末端がジメチルビニルシロキシ基で封鎖されたジメチルポリシロキサン(重合度500)100部、比表面積が110m2/gである疎水化処理されたヒュームドシリカ(日本アエロジル社製R−972)と球状シリコーンエラストマー粒子KMP594(粒子径3〜10μm、信越化学工業社製)、及び導電性亜鉛華(本荘ケミカル(株)製)又は白色導電性酸化チタンET−500W(石原産業(株)製)を表1に示す量プラネタリーミキサーに入れ、30分撹拌を続けた後、更に架橋剤として両末端及び側鎖にSi−H基を有するメチルハイドロジェンポリシロキサン(重合度17、Si−H基量0.0060mol/g)を1.7部、反応制御剤としてエチニルシクロヘキサノール0.05部、白金触媒(Pt濃度1%)0.1部を添加し、15分撹拌を続けてシリコーンゴム組成物を得た。
【0049】
次に、直径10mm×長さ300mmのアルミニウムシャフトの表面に付加反応型液状シリコーンゴム用プライマーNo.101A/B(信越化学工業社製)を塗布し、内面をプライマー処理した厚さ50μmのPFAチューブとアルミシャフトとの間にこのシリコーンゴム組成物を金型内に5kg/cm2で充填し、150℃で30分加熱硬化し、更に180℃で2時間ポストキュアし、外径20mm×長さ250mmのPFA樹脂被覆シリコーンゴムロールを得た。成形時にアルミシャフトの変形等のトラブルは起こらず、また、得られたロールの面精度は十分高く、そのまま実際の使用に供することができた。このロールの硬さ及び電気特性を実施例1と同様の方法で測定した結果を表1に示す。
【0050】
[比較例3]
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8,000の室温で流動性のない生ゴム状のメチルビニルポリシロキサン100部、比表面積が110m2/gである疎水化処理されたヒュームドシリカ(日本アエロジル社製R−972)と球状シリコーンエラストマー粒子KMP594(粒子径3〜10μm、信越化学工業社製)、及びアセチレンブラック(デンカブラックHS−100、電気化学工業(株)製)を表1に示す量プラネタリーミキサーに入れ、30分撹拌を続けた後、更に有機過酸化物である2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサンを添加し、15分撹拌を続けてシリコーンゴム組成物を得た。
【0051】
次に、直径10mm×長さ300mmのアルミニウムシャフトの表面に過酸化物硬化型シリコーンゴム用プライマーNo.18B(信越化学工業社製)を塗布し、このアルミシャフトを金型内に固定し、上記シリコーンゴム組成物を金型内に80kg/cm2で充填し、180℃で30分加熱硬化し、更に180℃で2時間ポストキュアし、直径20mmのシリコーンゴムロールを得たが、組成物粘度が高く、成形時にアルミシャフトが変形するトラブルがしばしば発生した。また、得られたロールは面精度が低く(面が粗く)、実際の使用には表面を研磨する必要があった。得られたロールの硬さ及び電気特性を実施例1と同様の方法で測定した結果を表1に示す。
【0052】
【表1】

Figure 0004920147
表1に示す結果より、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1〜3)は、該エラストマー粒子を配合しないものや少量配合したもの(比較例1,2)に比べて、半導電領域においてより安定した電気抵抗値を示し、そのバラツキが1桁程度であることが確認された。また、ミラブルゴム(流動性のない生ゴム状のメチルビニルポリシロキサン)を用いた時(比較例3)と比較して、成形性に優れ、かつロールとしての性能も優れるものであった。
【図面の簡単な説明】
【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。
【符号の説明】
1 ロール
2 芯金
3 電極
4 抵抗値測定器[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention provides a semiconductive region (10Three-10TenIt relates to a semiconductive roll exhibiting a stable electrical resistivity at Ω).
[0002]
[Prior art and problems to be solved by the invention]
Conventionally, 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 10-1-102Conductive rubber in the range of Ω · cm has been applied in a wide range of fields. On the other hand, silicone rubber, which is one of the electrically insulating rubbery substances, is excellent in heat resistance, cold resistance and weather resistance, and is widely used as an electrically insulating rubber, but it is conductive like other rubbery substances. It is also put into practical use as a conductive rubber by adding materials. Moreover, as a method for stabilizing the resistance value, addition of silicone powder is known as described in JP-A-3-195552.
[0003]
In this case, as the conductive material added to the conductive silicone rubber, for example, various metal powders such as carbon black, graphite, silver, nickel and copper, various nonconductive powders and the surface of short fibers are treated with a metal such as silver. The mixture of carbon fiber, metal fiber, and the like has a silicone rubber electrical resistivity of 10 depending on the type and amount of the conductive material without impairing the unique properties of silicone rubber.Three-10TenIt is frequently used because it can be reduced to about Ω · cm.
[0004]
However, when conductive carbon black such as ketjen black and acetylene black is blended with silicone rubber, 10Three-10TenIn the semiconducting region of Ω · cm, the variation in electric resistivity is extremely large, and it is difficult to stabilize the electric resistivity. This is thought to be due to the fact that the dispersion of carbon changes significantly depending on the molding conditions.
[0005]
  However, recently, in OA equipment parts, especially in dry copying machines.RugoAs a mu roll, the need for a semi-conductive roll is increased, and therefore, there is a demand for a semi-conductive roll exhibiting a stable electric resistivity with little variation in electric resistivity in the semi-conductive region.
[0006]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a semiconductive roll in which the variation in electric resistivity in the semiconductive region is extremely narrow and the electric resistivity is stable regardless of molding conditions. Objective.
[0007]
Means for Solving the Problem and Embodiment of the Invention
  As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventor has (A) in one molecule.,An alkenyl group bonded to a silicon atomIncluding at least 2YesAnd having an alkenyl group bonded to a silicon atom at the end of the molecular chain and having a linear structure represented by the following average composition formula (1)Liquid organopolysiloxane with specific viscosity, (B) One molecule has hydrogen atoms bonded to silicon atomsAnd expressed by the following average composition formula (2)Specific viscosity liquid organohydrogenpolysiloxane, (C) spherical silicone elastomer particles, (D) conductive materialAs one or more selected from acetylene black, conductive zinc white and conductive titanium oxide(E) The silicone rubber composition containing the addition reaction catalyst has low viscosity, excellent moldability, and does not cause troubles during molding such as deformation of a core metal such as an aluminum shaft, and the silicone rubber composition Is formed and cured to form a semiconductive cured product layer on the cored bar, whereby the cured product layer has an electrical resistance of 10 between the cored bar and the cured product layer surface.Four-108In a semi-conductive region of Ω, a stable electric resistivity with a variation of electric resistance of 2 digits or less is given, and in particular, a developing deviceFor charging roll, transfer roll or developing rollIt has been found that a highly stable semiconductive roll suitable for the above can be obtained, and the present invention has been made.
[0008]
  Accordingly, the present invention provides (A) one molecule,Containing at least two alkenyl groups bonded to the silicon atom,And having an alkenyl group bonded to the silicon atom at the end of the molecular chain,
The following average composition formula (1)
  R 1 a SiO (4-a) / 2 ... (1)
(Wherein R 1 Are the same or different C1-C12 unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon groups. a is a positive number in the range of 1.5 to 2.8. )
Indicated by
Viscosity at 25 ° C100 ~100,000 mPa ·in sis thereLinear structureLiquid organopolysiloxane: 100 parts by weight
(B) containing at least three hydrogen atoms bonded to silicon atoms in one molecule;
The following average composition formula (2)
  R 2 b H c SiO (4-bc) / 2 ... (2)
(Wherein R 2 Is an unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms. b is 0.7 to 2.1, c is 0.001 to 1.0, and b + c is a positive number satisfying 0.8 to 3.0. )
Indicated by
Viscosity at 25 ° C0.11,000 mPa ·in sA certain liquid organohydrogenpolysiloxane: 0.1 to 30 parts by weight
(C) Spherical silicone elastomer particles having an average particle size of 0.1 to 100 μm: 5 to 200 parts by weight
(D)Acetylene as a conductive materialOne or more selected from black, conductive zinc white and conductive titanium oxideonly: 1 × 10 resistance between the cored bar and the cured product layer surfaceFour~ 1x108Ω amount
(E) Addition reaction catalyst: catalyst amount
A semiconductive cured product layer of a silicone rubber composition which is liquid at room temperature (25 ° C.) containingFor charging roll, transfer roll or developing roll in developing deviceA semiconductive roll is provided.
[0009]
  The present invention will be described in further detail below.
  The component (A) of the present invention is a liquid organopolysiloxane containing at least two alkenyl groups bonded to silicon atoms in one molecule. As this organopolysiloxane, one represented by the following average composition formula (1) is used.The
[0010]
R1 aSiO(4-a) / 2         ... (1)
(Wherein R1Are the same or different monovalent hydrocarbon groups having 1 to 12, preferably 1 to 8, carbon atoms. a is a positive number in the range of 1.5 to 2.8, preferably 1.8 to 2.5. )
[0011]
Where R1As alkyl groups such as methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, tert-butyl, pentyl, neopentyl, hexyl, cyclohexyl, octyl, nonyl, decyl, etc. Aryl group such as phenyl group, tolyl group, xylyl group, naphthyl group, aralkyl group such as benzyl group, phenylethyl group, phenylpropyl group, vinyl group, allyl group, propenyl group, isopropenyl group, butenyl group, hexenyl group , Alkenyl groups such as cyclohexenyl group, octenyl group, etc., and those in which part or all of the hydrogen atoms of these groups are substituted with halogen atoms such as fluorine atom, bromine atom, chlorine atom, cyano group, etc., such as chloromethyl group Chloropropyl group, bromoethyl group, trifluoropropyl group, cyanoethyl group, etc. Mentioned are but, all R1It is preferable that 90% or more of is a methyl group.
[0012]
In addition, R1At least two of them must be alkenyl groups (preferably those having 2 to 8 carbon atoms, more preferably 2 to 6 carbon atoms, and particularly preferably vinyl groups).
[0013]
  The alkenyl group content is 1.0 × 10 6 in the organopolysiloxane.-6~ 5.0 × 10-3mol / g, especially 5.0 × 10-6~ 1.0 × 10-3It is preferable to set it as mol / g. The amount of alkenyl group is 1.0 × 10-6If the amount is less than mol / g, crosslinking may be insufficient and a gel may be formed.-3When the amount is more than mol / g, the crosslinking density becomes too high, and there is a fear that the rubber becomes brittle.
  This alkenyl group is bonded to the silicon atom at the end of the molecular chain.AndBonded to a silicon atom in the middle of the molecular chainMoyoYes.
[0014]
  The structure of the organopolysiloxane of the present invention basically has a main chain portion of R.1 2SiO2/2In which both ends of the molecular chain are R1 ThreeSiO1/2Linear structure blocked with a triorganosiloxy group represented byIs.
  This organopolysiloxane is liquid at room temperature (25 ° C.) and its viscosity is 25 ° C.100 ~100,000 mPa ·s,Preferably, it is 100 to 50,000 mPa · s. If the viscosity is too high, stable electrical resistivity cannot be obtained in the semiconductive region.
[0015]
  The component (B) of the present invention is a liquid organohydrogenpolysiloxane containing at least three hydrogen atoms (Si—H groups) bonded to silicon atoms in one molecule, and the Si—H groups in the molecule (A) It crosslinks with the alkenyl group couple | bonded with the silicon atom in a component by hydrosilylation addition reaction, and acts as a hardening | curing agent for hardening a composition.
  As this organohydrogenpolysiloxane, one represented by the following average composition formula (2) is used.The
[0016]
R2 bHcSiO(4-bc) / 2         ... (2)
(Wherein R2Is an unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, preferably 1 to 8 carbon atoms. b is 0.7 to 2.1, c is 0.001 to 1.0, and b + c is a positive number satisfying 0.8 to 3.0. )
[0017]
Where R2As the monovalent hydrocarbon group, R1Examples thereof are the same as those exemplified in the above, but those having no aliphatic unsaturated group (alkenyl group) are preferable, and a methyl group, a phenyl group, and a trifluoropropyl group are particularly preferable. B is preferably a positive number satisfying 0.8 to 2.0, c is preferably 0.01 to 1.0, and b + c is preferably a positive number satisfying 1.0 to 2.5.
[0018]
The organohydrogenpolysiloxane of the present invention has at least 3, preferably 3 to 100, more preferably 3 to 50, hydrogen atoms bonded to silicon atoms (Si—H group) in one molecule. is there.
[0019]
The Si—H group content in the organohydrogenpolysiloxane is preferably 0.001 to 0.017 mol / g, particularly preferably 0.002 to 0.015 mol / g. If the amount of Si-H groups is less than 0.001 mol / g, crosslinking may be insufficient and gelation may occur, and if it exceeds 0.017 mol / g, the crosslinking density becomes too high and brittle rubber There is a risk of becoming.
The hydrogen atom bonded to the silicon atom may be located at either the molecular chain end or in the middle of the molecular chain, or may be located at both.
[0020]
Examples of the organohydrogenpolysiloxane include trimethylsiloxy group-capped methylhydrogen polysiloxane at both ends, trimethylsiloxy group-capped dimethylsiloxane / methylhydrogensiloxane copolymer at both ends, dimethylhydrogensiloxy group-capped dimethylpolysiloxane at both ends, Both end dimethylhydrogensiloxy group-blocked dimethylsiloxane / methylhydrogensiloxane copolymer, Both end trimethylsiloxy group-blocked methylhydrogensiloxane / diphenylsiloxane copolymer, Both end trimethylsiloxy group-blocked methylhydrogensiloxane / diphenylsiloxane / Dimethylsiloxane copolymer (CHThree)2HSiO1/2Unit and SiO4/2A copolymer comprising units, (CHThree)2HSiO1/2Unit and SiO4/2Unit and (C6HFive)ThreeSiO3/2Examples thereof include a copolymer comprising units.
[0021]
  The molecular structure of the organohydrogenpolysiloxane may be any of linear, branched, cyclic, and three-dimensional network. The number of silicon atoms (polymerization degree) in one molecule is preferably 2 to 300, particularly about 4 to 150.
  Furthermore, this organohydrogenpolysiloxane is liquid at room temperature (25 ° C.), and its viscosity is 25 ° C.0.11,000 mPa ·s,Preferably it is 0.1-500 mPa * s.
[0022]
In addition, the compounding quantity of this organohydrogenpolysiloxane is 0.1-30 weight part with respect to 100 weight part of (A) component, Preferably it is 0.3-20 weight part.
Moreover, the compounding amount of this organohydrogenpolysiloxane is such that the amount of silicon atom-bonded hydrogen atoms (Si—H groups) in component (B) relative to alkenyl groups bonded to silicon atoms in component (A) is in molar ratio. In general, it can be blended in an amount of 0.3 to 10.0, preferably 0.5 to 5.0.
[0023]
As the spherical silicone elastomer particles of the component (C) of the present invention, those having an average particle size of 0.1 to 100 μm, preferably 0.5 to 40 μm are used. Particles having an average particle diameter of less than 0.1 μm are difficult to produce and the effect of adding them is difficult to obtain. If the average particle diameter exceeds 100 μm, the mechanical strength of the cured rubber is impaired. In addition, this average particle diameter can be calculated | required as a weight average value (or median diameter) etc. in the particle size distribution measurement by a laser beam diffraction method, for example.
[0024]
In this case, the spherical silicone elastomer particles are a cured product of an organopolysiloxane having the above average particle diameter (for example, a rubbery silicone elastic body (elastomer) cured product obtained by curing a curable organopolysiloxane composition by crosslinking). If it is, there is no restriction | limiting in the kind, grade, manufacturing method, etc., An appropriate thing can be used. The “spherical” in the component (C) means a substantially spherical granular material without corners, and does not necessarily mean a true spherical shape.
[0025]
Specifically, the spherical silicone elastomer particles are not particularly limited, but a method of obtaining a granular silicone elastomer by curing a curable organopolysiloxane composition in a spray dryer at 230 to 300 ° C. No. 59-96122), or a curable organopolysiloxane composition, for example, an addition-reaction type organopolysiloxane composition comprising a vinyl group-containing organopolysiloxane and an organohydrogenpolysiloxane with a surfactant in water. The emulsion particles are emulsified to a particle size of 20 μm or less, a platinum catalyst for addition reaction is added, and the organopolysiloxane contained in the emulsion particles is cured before spray drying or by the end of spray drying. Method (JP-A-62-2 Can be used, and in particular, a vinyl group-containing organopolysiloxane and an organohydrogenpolysiloxane are made into an emulsion using a surfactant and subjected to an addition reaction with a platinum-based catalyst and cured. What was manufactured in this way is preferable.
[0026]
As the elastomer particles, those whose surfaces have been treated with silane, siloxane or the like in advance or during the production thereof can also be used (for example, a silicone resin layer (that is, a three-dimensional surface on the surface of rubber-like silicone elastomer particles). Silicone rubber / resin composite particles having a network-like silicone resin layer)).
[0027]
The amount of the spherical silicone elastomer particles used is 5 to 200 parts by weight, preferably 10 to 150 parts by weight, based on 100 parts by weight of the organopolysiloxane of the component (A). When the blending amount of the spherical silicone elastomer particles is less than the above ratio, the effect of addition cannot be obtained, and when it exceeds the above ratio, the mechanical strength of the cured product decreases.
[0028]
  As the conductive material of the component (D) of the present invention,acetyleneOne or more of black, conductive zinc white, and conductive titanium oxide are used.
[0029]
  here,acetyleneAs black, those usually used in conductive rubber compositions are usually used.obtain.
[0030]
  In particular, ElectricAcetylene black (manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.), Shaunigan acetylene black (manufactured by Shaunigan Chemical Co., Ltd.), etc.Is illustrated.
[0031]
  In additionACetylene black has a low impurity content and has a developed secondary structure structure, so it has excellent conductivity and is particularly preferably used in the present invention.The
[0032]
  The blending amount of the conductive material of the component (D) is the resistance between the surface of the cured product layer of the silicone rubber composition and the core metal on which the cured product layer is formed.1× 10Four~ 1x108This is the amount of Ω.
  Specifically, the aboveacetyleneThe amount of black added is preferably 0.5 to 50 parts by weight, particularly 1 to 20 parts by weight, based on 100 parts by weight of the organopolysiloxane of the component (A). If the amount added is less than 0.5 parts by weight, the desired conductivity may not be obtained. If the amount added exceeds 50 parts by weight, the electrical resistance between the surface of the obtained cured product layer and the cored bar is 10.ThreeMay be less than Ω and may not be the intended semiconductive region.
[0033]
Further, as the conductive zinc white, specifically, conductive zinc white manufactured by Honjo Chemical Co., Ltd. is preferably used, preferably 30 to 300 parts by weight, more preferably 50 to 250 parts by weight. By adding, the volume resistivity of the cured product layer is 10Three-10TenΩ · cm, especially 10Five-10TenAn electrical resistance of Ω · cm can be obtained. If the addition amount is less than 30 parts by weight, conductivity may not be obtained. On the other hand, if it exceeds 300 parts by weight, the mechanical properties may be remarkably deteriorated. Therefore, the addition amount is 100 to 250 parts by weight. It is particularly preferred.
[0034]
Furthermore, as electroconductive titanium oxide, ET-500W (Ishihara Sangyo Co., Ltd. product) can be mentioned, for example. In this case, the basic composition is TiO2・ SnO2It is preferable to be doped with Sb. The addition amount is the same as the addition amount of the conductive zinc white described above.
[0035]
(E) Component addition reaction catalysts include platinum black, platinous chloride, chloroplatinic acid, a reaction product of chloroplatinic acid and a monohydric alcohol, a complex of chloroplatinic acid and an olefin, platinum bisacetoacetate, etc. Examples include platinum group metal catalysts such as platinum catalysts, palladium catalysts, rhodium catalysts. In addition, the compounding amount of this addition reaction catalyst is a catalyst amount, and it is preferable to mix | blend normally 0.5-1,000 ppm with respect to the sum total of (A) and (B) component as a metal component, especially about 1-500 ppm. .
[0036]
  The silicone rubber composition may contain reinforcing silica filler such as silica hydrogel (hydrous silicic acid), silica airgel (anhydrous silicic acid-fumed silica), clay, calcium carbonate, diatomaceous earth as necessary.SoilFillers, low molecular siloxane esters, silanols such as diphenylsilanediol,acidCeriumEtc.A heat resistance improver, various carbon functional silanes for improving adhesiveness and moldability, and halogen compounds for imparting flame retardancy may be added and mixed.
[0037]
The silicone rubber layer obtained by curing the liquid silicone rubber composition of the present invention usually has a volume resistivity of 1 × 10.Three~ 1x1011Ω · cm, preferably 1 × 10Three~ 1x10TenΩ · cm, more preferably 1 × 10Four~ 1x108Having a semiconductive region electrical resistance of about Ω · cm is desirable from the viewpoint of obtaining a semiconductive roll having a predetermined resistance between the core metal and the cured product layer surface.
[0038]
The liquid silicone rubber composition of the present invention has a viscosity at 25 ° C. of 100 to 100,000 poise (10 to 10,000 Pa · s), particularly 200 to 50,000 poise (20) from the viewpoint of moldability and workability. Is preferably in the range of ˜5,000 Pa · s). If it is less than 100 poise, the rubber elasticity and strength required as a semiconductive roll may not be obtained, and if the viscosity is too high, the composition has a high viscosity, which may cause molding troubles such as deformation of the core during molding. In addition, it is difficult to make the molding conditions constant, and a stable electrical resistivity cannot be obtained in the semiconductive region.
[0039]
The semiconductive roll of the present invention forms the semiconductive cured product layer (silicone rubber layer) of the silicone rubber composition on the core metal. In this case, the material, dimensions, etc. of the core metal are the types of rolls. Can be selected as appropriate. Also, the molding and curing method of the silicone rubber composition can be appropriately selected. For example, the silicone rubber composition can be molded by a method such as injection molding, transfer molding, injection molding or coating, and cured by heating.
[0040]
Moreover, the semiconductive roll of this invention may provide a fluororesin layer further in the outer periphery of a silicone rubber layer. In this case, the fluororesin layer is formed of a fluororesin coating material, a fluororesin tube, or the like, and covers the silicone rubber layer.
[0041]
Examples of the fluorine resin coating material include polytetrafluoroethylene resin (PTFE) latex and Daiel latex (produced by Daikin Industries, Ltd., fluorine latex). Moreover, as a fluorine resin tube, a commercial item can be used, for example, polytetrafluoroethylene resin (PTFE), tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer resin (PFA), fluorinated ethylene-polypropylene copolymer. Resin (FEP), polyvinylidene fluoride resin (PVDF), polyvinyl fluoride resin and the like can be mentioned, among which PFA is particularly preferable.
[0042]
  The semiconductive cured product layer (silicone rubber layer) is usually formed to a thickness of 0.2 to 100 mm, particularly 0.5 to 50 mm, and the resistance between the surface and the core metal is low.1 × 10 Four ~ 1x10 8 ΩIt is effective that the silicone rubber layer of the present invention has a variation in electric resistance within two digits within the range of the resistance value, so that the charging roll, transfer roll,OrDevelopment rowLeSuitable as a semiconductive layer.
[0043]
【The invention's effect】
The semiconductive roll of the present invention is stable in that the electrical resistivity in the semiconductive region is not affected by molding conditions and has extremely small variations and does not cause molding troubles such as deformation of the metal core during molding. Excellent in properties, vulcanization characteristics and rubber elasticity.
[0044]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example are shown and this invention is demonstrated concretely, this invention is not limited to the following Example. In the following examples, parts indicate parts by weight.
[0045]
[Example 1, Comparative Example 1]
100 parts of dimethylpolysiloxane (degree of polymerization 500) blocked at both ends with dimethylvinylsiloxy groups, specific surface area 110 m2/ G hydrophobized fumed silica (R-972 manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) and spherical silicone elastomer particles KMP594 (particle diameter 3-10 μm, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), and acetylene black (Denka Black HS-100) , Manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.) in an amount planetary mixer shown in Table 1, and after stirring for 30 minutes, methylhydrogenpolysiloxane having Si-H groups at both ends and side chains as a crosslinking agent. (Polymerization degree 17, Si-H group amount 0.0060 mol / g) 1.7 parts, ethynylcyclohexanol 0.05 part as a reaction control agent, platinum catalyst (Pt concentration 1%) 0.1 part, Stirring was continued for 15 minutes to obtain a silicone rubber composition.
[0046]
Next, primer No. 3 for addition reaction type liquid silicone rubber was applied to the surface of an aluminum shaft having a diameter of 10 mm and a length of 300 mm. 101A / B (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) is applied, the aluminum shaft is fixed in the mold, and the silicone rubber composition is placed in the mold at 10 kg / cm.2And cured by heating at 150 ° C. for 30 minutes and further post-cured at 180 ° C. for 2 hours to obtain a silicone rubber roll having a diameter of 20 mm. Troubles such as deformation of the aluminum shaft did not occur at the time of forming, and the surface accuracy of the obtained roll was sufficiently high and could be used as it is. Table 1 shows the results of measuring the hardness and electrical properties of this roll.
[0047]
As for electrical characteristics, the roll 1 was brought into contact with the electrode 3 having a width of 7 mm as shown in FIG. 1 and the resistance between the electrode 3 and the roll core 2 was measured. The measurement was performed 20 points in the axial direction, and the variation was evaluated. The measurement voltage was 100 V, and the resistance measuring instrument 4 was an Advantest Digital Ultra High Resistance Meter R8340.
[0048]
[Examples 2 and 3, Comparative Example 2]
100 parts of dimethylpolysiloxane (degree of polymerization 500) blocked at both ends with dimethylvinylsiloxy groups, specific surface area 110 m2/ G hydrophobized fumed silica (R-972 manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) and spherical silicone elastomer particles KMP594 (particle diameter 3-10 μm, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), and conductive zinc white (Honjo Chemical ( Co., Ltd.) or white conductive titanium oxide ET-500W (Ishihara Sangyo Co., Ltd.) is placed in the amount planetary mixer shown in Table 1, and stirring is continued for 30 minutes. 1.7 parts of methyl hydrogen polysiloxane having a Si—H group (polymerization degree 17, Si—H group amount 0.0060 mol / g), 0.05 part of ethynylcyclohexanol as a reaction control agent, platinum catalyst (Pt 0.1 parts of a concentration of 1%) was added, and stirring was continued for 15 minutes to obtain a silicone rubber composition.
[0049]
Next, primer No. 3 for addition reaction type liquid silicone rubber was applied to the surface of an aluminum shaft having a diameter of 10 mm and a length of 300 mm. 101 A / B (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was applied, and the silicone rubber composition was placed in a mold at a rate of 5 kg / cm between a 50 μm-thick PFA tube whose inner surface was primed and an aluminum shaft.2And cured by heating at 150 ° C. for 30 minutes and further post-cured at 180 ° C. for 2 hours to obtain a PFA resin-coated silicone rubber roll having an outer diameter of 20 mm × length of 250 mm. Troubles such as deformation of the aluminum shaft did not occur at the time of forming, and the surface accuracy of the obtained roll was sufficiently high and could be used as it is. Table 1 shows the results of measuring the hardness and electrical characteristics of this roll in the same manner as in Example 1.
[0050]
[Comparative Example 3]
100 parts of raw rubber-like methylvinylpolysiloxane having an average degree of polymerization of about 8,000 consisting of 99.85 mol% of dimethylsiloxane units and 0.15 mol% of methylvinylsiloxane units, and a specific surface area of 110 m2/ G hydrophobized fumed silica (R-972 manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) and spherical silicone elastomer particles KMP594 (particle diameter 3-10 μm, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), and acetylene black (Denka Black HS-100) , Manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.) in an amount planetary mixer shown in Table 1, and after stirring for 30 minutes, 2,5-dimethyl-2,5-di (t- Butylperoxy) hexane was added and stirring was continued for 15 minutes to obtain a silicone rubber composition.
[0051]
Next, on the surface of an aluminum shaft having a diameter of 10 mm and a length of 300 mm, a peroxide curable silicone rubber primer No. 18B (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was applied, the aluminum shaft was fixed in the mold, and the silicone rubber composition was put in the mold at 80 kg / cm.2Filled with, heated and cured at 180 ° C. for 30 minutes, and further post cured at 180 ° C. for 2 hours to obtain a silicone rubber roll with a diameter of 20 mm, but the viscosity of the composition is high, and the trouble that the aluminum shaft deforms during molding often occurs did. Further, the roll obtained has low surface accuracy (rough surface), and the surface must be polished for actual use. Table 1 shows the results of measuring the hardness and electrical properties of the obtained rolls in the same manner as in Example 1.
[0052]
[Table 1]
Figure 0004920147
From the results shown in Table 1, those containing spherical silicone elastomer particles (Examples 1 to 3) were more semiconductive than those not containing the elastomer particles and those containing a small amount (Comparative Examples 1 and 2). It showed a more stable electric resistance value, and it was confirmed that the variation was about one digit. Further, compared with the case where millable rubber (raw rubber-like methyl vinyl polysiloxane having no fluidity) was used (Comparative Example 3), the moldability was excellent and the performance as a roll was also excellent.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram of an apparatus used to measure the electrical properties of a semiconductive roll.
[Explanation of symbols]
1 roll
2 Core
3 electrodes
4 Resistance measuring instrument

Claims (4)

(A)一分子中にケイ素原子に結合するアルケニル基を少なくとも2個含有し、かつ分子鎖末端のケイ素原子に結合するアルケニル基を有し、
下記平均組成式(1)
1 a SiO (4-a)/2 …(1)
(式中、R 1 は同一又は異種の炭素数1〜12の非置換又は置換の一価炭化水素基である。aは1.5〜2.8の範囲の正数である。)
で示され、
25℃での粘度が100〜100,000mPa・sである直鎖状構造の液状オルガノポリシロキサン:100重量部
(B)一分子中にケイ素原子に結合する水素原子を少なくとも3個含有し、
下記平均組成式(2)
2 b c SiO (4-b-c)/2 …(2)
(式中、R 2 は炭素数1〜12の非置換又は置換の一価炭化水素基である。bは0.7〜2.1、cは0.001〜1.0であり、かつb+cは0.8〜3.0を満たす正数である。)
で示され、
25℃での粘度が0.1〜1,000mPa・sである液状オルガノハイドロジェンポリシロキサン:0.1〜30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:5〜200重量部
(D)導電性材料として、アセチレンブラック、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種以上のみ:芯金と硬化物層表面との間の抵抗を1×104〜1×108Ωとする量
(E)付加反応触媒:触媒量
を含有する室温で液状のシリコーンゴム組成物の半導電性硬化物層を芯金に形成してなることを特徴とする現像装置における帯電ロール、転写ロール又は現像ロール用の半導電ロール。
(A) in one molecule, the alkenyl group bonded to a silicon atom at least two containing and having alkenyl groups bonded to the silicon atoms at the molecular chain terminals,
The following average composition formula (1)
R 1 a SiO (4-a) / 2 (1)
(In the formula, R 1 is the same or different, unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms. A is a positive number in the range of 1.5 to 2.8.)
Indicated by
Liquid organopolysiloxane having a linear structure having a viscosity at 25 ° C. of 100 to 100,000 mPa · s : 100 parts by weight (B) One molecule contains at least three hydrogen atoms bonded to silicon atoms,
The following average composition formula (2)
R 2 b H c SiO (4-bc) / 2 (2)
Wherein R 2 is an unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, b is 0.7 to 2.1, c is 0.001 to 1.0, and b + c Is a positive number satisfying 0.8 to 3.0.)
Indicated by
Liquid organohydrogenpolysiloxane having a viscosity at 25 ° C. of 0.1 to 1,000 mPa · s : 0.1 to 30 parts by weight (C) Spherical silicone elastomer particles having an average particle size of 0.1 to 100 μm: 5 ~ 200 parts by weight (D) As the conductive material, only one or two or more selected from acetylene black, conductive zinc white and conductive titanium oxide: resistance between the cored bar and the cured layer surface is 1 × Amount of 10 4 to 1 × 10 8 Ω (E) addition reaction catalyst: characterized in that a semiconductive cured product layer of a silicone rubber composition which is liquid at room temperature containing a catalytic amount is formed on a cored bar. A semiconductive roll for a charging roll, a transfer roll or a developing roll in the developing device .
導電性材料がアセチレンブラックである請求項1記載の半導電ロール。The semiconductive roll according to claim 1, wherein the conductive material is acetylene black. (C)成分の球状シリコーンエラストマー粒子の平均粒子径が0.5〜40μmである請求項1又は2記載の半導電ロール。The semiconductive roll according to claim 1 or 2 , wherein the spherical silicone elastomer particles as the component (C) have an average particle size of 0.5 to 40 µm. 半導電性硬化物層の外周に、更に、フッ素樹脂層を設けてなる請求項1乃至のいずれか1項記載の半導電ロール。The semiconductive roll according to any one of claims 1 to 3 , wherein a fluororesin layer is further provided on the outer periphery of the semiconductive cured product layer.
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WO2005095520A1 (en) * 2004-04-01 2005-10-13 Three Bond Co., Ltd. Curing composition and sealing method
JP4860985B2 (en) * 2005-11-11 2012-01-25 株式会社カネカ Silicone composition containing silicone polymer particles
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JP5317510B2 (en) * 2008-03-31 2013-10-16 キヤノン株式会社 Charging member, electrophotographic image forming apparatus
JP4893756B2 (en) * 2009-01-16 2012-03-07 信越化学工業株式会社 Developing roll
JP2012012612A (en) * 2011-09-20 2012-01-19 Kaneka Corp Silicone-based composition containing silicone-based polymer particle
DE102013013984A1 (en) * 2013-08-23 2015-02-26 Elantas Gmbh Silicone gel with reduced harmful gas emission
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