CN110527271A

CN110527271A - 橡胶组合物及使用其的导电性辊

Info

Publication number: CN110527271A
Application number: CN201910343710.7A
Authority: CN
Inventors: 市毛秀俊
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2018-05-23
Filing date: 2019-04-26
Publication date: 2019-12-03
Also published as: US20190359798A1; JP2019203060A; JP7100800B2

Abstract

本发明提供一种橡胶组合物、以及包括由所述橡胶组合物所形成的辊本体的导电性辊，所述橡胶组合物通过对于虽可应对图像形成装置的高水平化但相容性低的橡胶彼此的掺合系统而组合适当的液状橡胶，加工性优异，并且可形成不易产生感光体的污染等、且具有作为橡胶的良好的特性的导电性辊的辊本体。橡胶组合物在包含表氯醇橡胶、E‑SBR、及3质量份～15质量份的LIR的橡胶中调配3质量份～30质量份的填料。导电性辊(1)包括由所述橡胶组合物所形成的辊本体(2)。

Description

橡胶组合物及使用其的导电性辊

技术领域

本发明涉及一种橡胶组合物、及包括使用所述橡胶组合物而形成的辊本体的导电性辊。

背景技术

例如，在激光打印机、静电式复印机、普通纸传真装置或这些的复合机等利用电子照相法的图像形成装置中，在带电、显影、转印、清洁等各步骤中使用导电性辊。

作为导电性辊，例如使用包括辊本体与轴者，所述辊本体是将赋予导电性的橡胶组合物成形为筒状并使其交联而形成，所述轴包含金属等并插通固定于辊本体的中心的通孔中。

为了对导电性辊赋予稳定的导电性，作为形成橡胶组合物的橡胶，例如使用表氯醇橡胶等离子导电性橡胶。

另外，作为橡胶，有时与离子导电性橡胶一同掺合有二烯系橡胶等其他橡胶。

通过掺合这些其他橡胶，可抑制由离子导电性橡胶的交联时产生的成分等引起的感光体的污染，或者对依照导电性辊的用途或依照安装的图像形成装置而要求值不同的导电性辊的辊电阻值进行微调整。

另外，可抑制在辊本体的外周面附着有色粉的成膜，或者对辊本体赋予作为橡胶的良好的特性。

即，可提高辊本体的柔软性，或者减小压缩永久应变。

而且，通过减小压缩永久应变，例如可抑制以使辊本体与感光体接触的状态使图像形成装置停止固定时间时，所述辊本体的与感光体接触的部位局部产生扁塌(沉降)。

但是，离子导电性橡胶与其他橡胶有时通过组合而相容性低。

而且，对于所述相容性低的橡胶彼此，为了制备橡胶组合物，即便与交联成分及其他添加剂一同使用辊磨机等进行混炼，橡胶也不会良好地缠绕于辊等而无法顺畅地混炼，有时混炼的作业性降低。

另外，也有时将经制备的橡胶组合物挤出成形为作为辊本体的原料的筒状体时，在经挤出成形的筒状体的挤出表皮、即筒状体的外周面或通孔的内周面产生激烈的凹凸。

但是，大多情况下因电子照相工艺方面的制约而无法变更掺合的橡胶的种类或比率。

在所述情况下，现状为例如通过增加有助于橡胶的混炼的填料的量而确保某种程度上的加工性。

但是，关于导电性辊的辊本体，因与显影刮板或盒的密封部等滑接，故为了抑制这些构件的磨耗等，大多情况下要求尽量柔软。

另外，就与感光体等接触时确保适度的夹持宽度而言，辊本体也优选为尽量柔软。

因此，增加使交联后的辊本体的柔软性降低的填料的量的方法中存在极限。

而且，关于图像形成装置的性能，近年来有越来越高水平化的倾向，伴随所述高水平化，以下情况正逐渐增加，即若并非为相容性低的橡胶彼此的组合而无法发挥所需的性能。

调配油等加工助剂而改善橡胶的加工性的方法中，所述加工助剂渗出至成形后的辊本体的外周面而成为感光体的污染的原因，因此无法应用于导电性辊。

正在研究代替加工助剂而调配在室温下呈液状的低分子量的液状橡胶，来改善交联前的橡胶组合物的加工性(参照专利文献1、专利文献2等)。

认为根据所述方法，液状橡胶与橡胶一同进行交联而取入交联物中，因此可抑制如加工助剂般发生渗出或污染感光体。

但是，有如下课题：

若对于橡胶的掺合系统而未选定适当的液状橡胶与其比例，则有时

·无法充分改善加工性，

·无法使液状橡胶良好地交联，分子量较低的液状橡胶渗出至辊本体的外周面而成为感光体的污染的原因。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本专利特开2007-291331号公报

[专利文献2]日本专利特开2016-197217号公报

发明内容

[发明所要解决的问题]

本发明的目的在于提供一种橡胶组合物，所述橡胶组合物通过对于虽可应对图像形成装置的高水平化但相容性低的橡胶彼此的掺合系统而组合适当的液状橡胶，加工性优异，并且可形成不易产生感光体的污染等、且具有作为橡胶的良好的特性的导电性辊的辊本体。

另外，本发明的目的在于提供一种包括由所述橡胶组合物所形成的辊本体的导电性辊。

[解决问题的技术手段]

本发明为一种橡胶组合物，其用以形成导电性辊的辊本体，所述橡胶组合物包含：橡胶，所述橡胶含有表氯醇橡胶、乳化聚合苯乙烯丁二烯橡胶(emulsion-polymerizedstyrene butadiene rubber，E-SBR)、及液状聚异戊二烯橡胶(liquid polyisoprenerubber，LIR)；以及相对于这些橡胶的总量100质量份而为3质量份以上且30质量份以下的填料，所述LIR的比例为橡胶的总量100质量份中的3质量份以上且15质量份以下。

另外，本发明为一种导电性辊，其包括由所述橡胶组合物所形成的辊本体。

[发明的效果]

根据本发明，可提供一种橡胶组合物，所述橡胶组合物通过对于虽可应对图像形成装置的高水平化但相容性低的所述橡胶彼此的掺合系统而组合适当的液状橡胶，加工性优异，并且可形成不易产生感光体的污染等、且具有作为橡胶的良好的特性的导电性辊的辊本体。

另外，根据本发明，可提供一种导电性辊，其包括由所述橡胶组合物所形成的辊本体。

附图说明

图1是表示本发明的导电性辊的实施方式的一例的立体图。

符号的说明

1：导电性辊

2：辊本体

3：通孔

4：轴

5：外周面

具体实施方式

《橡胶组合物》

如所述般，本发明的橡胶组合物的特征在于：包含：橡胶，所述橡胶含有表氯醇橡胶、E-SBR、及LIR；以及相对于这些橡胶的总量100质量份而为3质量份以上且30质量份以下的填料，所述LIR的比例为橡胶的总量100质量份中的3质量份以上且15质量份以下。

若将E-SBR与表氯醇橡胶组合，则所述E-SBR具有如之前说明般的抑制感光体的污染的效果等，因此期待可应对图像形成装置的高水平化。

但是，所述两种橡胶的相容性低，并且为了对辊本体赋予作为橡胶的良好的特性而必须将填料的比例限制为所述范围，故橡胶组合物的加工性降低，产生如之前说明般的各种课题。

相对于此，根据本发明，通过向包含所述两种橡胶与少量的填料的掺合系统进而以所述规定的比例调配LIR，可维持由制成所述掺合系统所带来的效果，并且较现状而言改善橡胶组合物的加工性。

而且，可形成不易产生感光体的污染等并且具有作为橡胶的良好的特性的导电性辊的辊本体。

所述情况也根据后述的实施例、比较例的结果而明确。

〈表氯醇橡胶〉

作为表氯醇橡胶，例如可列举表氯醇均聚物、表氯醇-环氧乙烷二元共聚物(ECO)、表氯醇-环氧丙烷二元共聚物、表氯醇-烯丙基缩水甘油醚二元共聚物、表氯醇-环氧乙烷-烯丙基缩水甘油醚三元共聚物(GECO)、表氯醇-环氧丙烷-烯丙基缩水甘油醚三元共聚物、表氯醇-环氧乙烷-环氧丙烷-烯丙基缩水甘油醚四元共聚物等。

其中，优选为包含环氧乙烷的共聚物、特别是ECO和/或GECO。

ECO和/或GECO中的环氧乙烷含量均优选为30摩尔％以上、特别是50摩尔％以上，且优选为80摩尔％以下。

环氧乙烷发挥降低导电性辊的辊电阻值的作用。

但是，环氧乙烷含量未满所述范围时，无法充分获得所述作用，因此有时无法使导电性辊的辊电阻值充分降低。

另一方面，在环氧乙烷含量超过所述范围的情况下，引起环氧乙烷的结晶化，分子链的链段运动受到阻碍，因此有导电性辊的辊电阻值反而上升的倾向。

另外，也有时交联后的辊本体变得过硬，交联前的橡胶组合物的加热熔融时的粘度上升而所述橡胶组合物的加工性降低。

ECO中的表氯醇含量为环氧乙烷含量的残量。

即，表氯醇含量优选为20摩尔％以上，且优选为70摩尔％以下、特别是50摩尔％以下。

另外，GECO中的烯丙基缩水甘油醚含量优选为0.5摩尔％以上、特别是2摩尔％以上，且优选为10摩尔％以下、特别是5摩尔％以下。

烯丙基缩水甘油醚为了使其自身作为侧链确保自由体积而发挥功能，由此发挥抑制环氧乙烷的结晶化且使导电性辊的辊电阻值降低的作用。

但是，烯丙基缩水甘油醚含量未满所述范围时，无法充分获得所述作用，因此有时无法使导电性辊的辊电阻值充分降低。

另一方面，烯丙基缩水甘油醚在GECO的交联时作为交联点发挥功能。

因此，在烯丙基缩水甘油醚含量超过所述范围的情况下，GECO的交联密度变得过高，由此分子链的链段运动受到阻碍，有导电性辊的辊电阻值反而上升的倾向。

GECO中的表氯醇含量为环氧乙烷含量、及烯丙基缩水甘油醚含量的残量。

即，表氯醇含量优选为10摩尔％以上、特别是19.5摩尔％以上，且优选为69.5摩尔％以下、特别是60摩尔％以下。

再者，作为GECO，除了之前说明的使三种单量体共聚的狭义的含义的共聚物以外，也已知有利用烯丙基缩水甘油醚对表氯醇-环氧乙烷共聚物(ECO)进行改性的改性物。

本发明中，也可使用所述任一种GECO。

可使用这些表氯醇橡胶中的一种或两种以上。

〈E-SBR〉

作为E-SBR，利用乳化聚合法使苯乙烯与1,3-丁二烯共聚而合成且在交联前在室温下呈固体形状、而且具有交联性的各种E-SBR均可使用。

另外，作为E-SBR，有根据苯乙烯含量而分类的高苯乙烯型、中苯乙烯型、及低苯乙烯型的E-SBR，所述均可使用。

进而，作为E-SBR，有加入填充油来调整柔软性的充油型E-SBR、以及不加入的非充油型E-SBR，但本发明中为了防止感光体的污染，优选为使用不含可成为渗出物质的填充油的非充油型的E-SBR。

作为非充油型的E-SBR，例如可使用下述的各种E-SBR中的一种或两种以上。

JSR(股)制造的JSR(注册商标)1500〔键结苯乙烯量：23.5％，穆尼粘度ML₁₊₄(100℃)：52〕、JSR 1502〔键结苯乙烯量：23.5％，穆尼粘度ML₁₊₄(100℃)：52〕、JSR 1507〔键结苯乙烯量：23.5％，穆尼粘度ML₁₊₄(100℃)：35〕、JSR 0202〔键结苯乙烯量：46％，穆尼粘度ML₁₊₄(100℃)：45〕、JSR 1503〔键结苯乙烯量：23.5％，穆尼粘度ML₁₊₄(100℃)：52〕。

日本瑞翁(ZEON)(股)制造的尼珀(Nipol)(注册商标)1502〔键结苯乙烯量：23.5％，穆尼粘度ML₁₊₄(100℃)：52〕。

〈LIR〉

作为LIR，在交联前在室温下呈液状且具有交联性的各种LIR均可使用。

特别优选为使用数量平均分子量Mn为28000以上且58000以下者作为LIR。

数量平均分子量Mn未满所述范围的LIR有粘度过低，难以与表氯醇橡胶及E-SBR混炼的倾向。

因此，有时无法充分获得使LIR作为加工助剂发挥功能而改善橡胶组合物的加工性的效果。

另外，也有时以在交联后分子量也较低的状态残留于辊本体中的LIR的量增加，所述LIR渗出至辊本体的外周面而成为感光体的污染的原因。

另一方面，数量平均分子量Mn超过所述范围的LIR的粘度过高，在室温下呈已经难以说为液状的状态，因此有时无法充分获得使LIR作为加工助剂发挥功能而改善橡胶组合物的加工性的效果。

相对于此，通过选择使用数量平均分子量Mn处于所述范围的LIR，可抑制由渗出引起的感光体的污染，并且进一步改善橡胶组合物的加工性。

作为所述满足数量平均分子量Mn的范围的LIR，例如可使用可乐丽(Kuraray)(股)制造的可乐普恩(Kuraprene)(注册商标)LIR-30〔数量平均分子量Mn：28000〕、LIR-50〔数量平均分子量Mn：54000〕等中的至少一种。

〈其他橡胶〉

可在不阻碍由组合所述三种橡胶所带来的效果的范围内，向本发明的橡胶组合物中进而调配其他橡胶。

作为可调配的其他橡胶，例如可列举乙烯丙烯系橡胶。

通过调配乙烯丙烯系橡胶，可提高辊本体的耐臭氧性或耐候性。

作为乙烯丙烯系橡胶，可列举：作为乙烯与丙烯的共聚物的乙烯丙烯橡胶(ethylene propylene monomer，EPM)、以及作为乙烯与丙烯及二烯的共聚物的乙烯丙烯二烯橡胶(ethylene propylene diene monomer，EPDM)，特别优选为EPDM。

作为EPDM，可使用使乙烯、丙烯、及二烯共聚的各种共聚物。

作为二烯，可列举亚乙基降冰片烯(ethylidene norbornene，ENB)、二环戊二烯(dicyclopentadiene，DCPD)等。

另外，作为EPDM，有加入填充油来调整柔软性的充油型EPDM、以及不加入的非充油型EPDM，但本发明中仍为了防止感光体等的污染，优选为使用不含可成为渗出物质的填充油的非充油型的EPDM。

可使用这些EPDM中的一种或两种以上。

〈各橡胶的比例〉

(LIR)

LIR的比例限定为橡胶的总量100质量份中的3质量份以上且15质量份以下是基于下述理由。

即，LIR的比例未满所述范围时，无法获得由调配所述LIR所带来的改善橡胶组合物的加工性的效果。

LIR的比例即便未满所述范围，若超过30质量份而大量地调配填料，则加工性虽可改善，但在所述情况下辊本体的柔软性降低，或无法获得作为橡胶的良好的特性，辊本体的压缩永久应变变大。

而且，若压缩永久应变变大，则有时所述辊本体的与感光体接触的部位局部容易产生扁塌。

另一方面，在LIR的比例超过所述范围的情况下，以在交联后分子量也较低的状态残留于辊本体中的LIR的量增加，所述LIR渗出至辊本体的外周面而成为感光体的污染的原因。

另外，也有时辊本体的压缩永久应变变大，所述辊本体的与感光体接触的部位局部容易产生扁塌。

相对于此，通过将LIR的比例设为所述范围，可抑制由渗出引起的感光体的污染或辊本体的扁塌，并且进一步改善橡胶组合物的加工性。

再者，若考虑更进一步提高所述效果，则LIR的比例在所述范围中也优选为橡胶的总量100质量份中的5质量份以上，且优选为10质量份以下。

关于LIR的比例，在仅使用一种作为所述LIR的情况下，为所述LIR的比例，在并用两种以上的LIR的情况下，为其合计的比例。

(表氯醇橡胶、E-SBR)

表氯醇橡胶的比例优选为橡胶的总量100质量份中的50质量份以上、特别是60质量份以上，且优选为80质量份以下、特别是70质量份以下。

E-SBR的比例为LIR及表氯醇橡胶的残量。

即，将LIR及表氯醇橡胶的比例设定为所述范围内的规定值时，只要以橡胶的总量成为100质量份的方式设定E-SBR的比例即可。

在表氯醇橡胶的比例未满所述范围、或者超过所述范围的情况下，有时在所述任一情况下均无法将导电性辊的辊电阻值调整为适于安装至图像形成装置中而用于任意的步骤中的范围。

另外，也有时E-SBR的比例相对变少，无法对辊本体赋予作为橡胶的良好的特性。

相对于此，通过将表氯醇橡胶的比例设为所述范围，可将导电性辊的辊电阻值调整为适于安装至图像形成装置中而用于任意的步骤中的范围。

另外，也可对辊本体赋予作为橡胶的良好的特性。

关于表氯醇橡胶的比例，在仍仅使用一种作为表氯醇橡胶的情况下，为所述表氯醇橡胶的比例，在并用两种以上的表氯醇橡胶的情况下，为其合计的比例。

同样地，关于E-SBR的比例，在仅使用一种作为所述E-SBR的情况下，为所述E-SBR的比例，在并用两种以上的E-SBR的情况下，为其合计的比例。

(EPDM)

在调配EPDM作为其他橡胶的情况下，其比例优选为橡胶的总量100质量份中的3质量份以上，且优选为12质量份以下。

EPDM的比例未满所述范围时，有时无法充分获得由调配所述EPDM所带来的提高辊本体的耐臭氧性或耐候性的效果。

另一方面，在EPDM的比例超过所述范围的情况下，有时表氯醇橡胶、E-SBR、或LIR的比例相对变少，无法获得由并用这些橡胶所带来的所述各种效果。

相对于此，通过将EPDM的比例设为所述范围，可维持由并用表氯醇橡胶、E-SBR、及LIR所带来的各种效果，并且提高辊本体的耐臭氧性或耐候性。

关于EPDM的比例，在仍仅使用一种作为EPDM的情况下，为所述EPDM的比例，在并用两种以上的EPDM的情况下，为其合计的比例。

〈填料〉

作为填料，例如可使用

·作为增强剂、填充剂等发挥功能的碳黑、碳酸钙、二氧化硅、黏土、滑石、碳酸镁、氢氧化铝、氧化钛等，或

·作为橡胶的交联促进助剂发挥功能的氧化锌，或者

·作为抑制在交联时自表氯醇橡胶等产生的氯系气体在辊本体内残留、由此产生交联阻碍或感光体的污染的吸酸剂发挥功能的水滑石类

等中的一种或两种以上。

特别是作为填料，优选为至少并用氧化锌与水滑石类这两种，进而优选为并用包含碳黑在内的三种。

其中，作为水滑石类，也可使用将所述水滑石类与氧化镁或氧化钾并用而成者等。

另外，作为碳黑，也可使用导电性碳黑。

通过使用导电性碳黑，可对辊本体赋予电子导电性。

作为导电性碳黑，例如可列举乙炔黑等。

将至少包含所述两种或三种的填料的比例(总量)限定为相对于橡胶的总量100质量份而为3质量份以上且30质量份以下是基于下述理由。

即，有助于橡胶的混炼的填料的总量未满所述范围时，橡胶组合物的加工性降低。

另外，由调配各个填料所带来的各种功能变得不充分。

具体而言，分别无法充分获得利用氧化锌的作为交联促进助剂的功能、利用水滑石类的作为吸酸剂的功能、利用碳黑的作为增强剂的功能、或利用导电性碳黑的赋予电子导电性的功能。

另一方面，在填料的总量超过所述范围的情况下，辊本体的柔软性降低，容易使显影刮板或盒的密封部等构件磨耗。

另外，也有时在与感光体等接触时无法充分确保适度的夹持宽度。

进而，也有时辊本体的压缩永久应变变大，所述辊本体的与感光体接触的部位局部容易产生扁塌。

相对于此，通过将填料的总量设为所述范围，可抑制辊本体的柔软性降低或压缩永久应变变大，并且使各个填料的功能均良好地显现。

再者，若考虑更进一步提高所述效果，则相对于橡胶的总量100质量份，填料的总量在所述范围中也优选为8质量份以上。

另外，相对于橡胶的总量100质量份，填料中氧化锌与水滑石类这两种填料的合计比例优选为3质量份以上，且优选为15质量份以下。

所述两种填料的合计比例未满所述范围时，有时无法充分获得利用氧化锌的作为交联促进助剂的功能、及利用水滑石类的作为吸酸剂的功能。

另一方面，在两种填料的合计比例超过所述范围的情况下，例如在并用碳黑的系统中，有时所述碳黑的比例变少，无法充分获得利用碳黑的作为增强剂的功能。

相对于此，通过将氧化锌与水滑石类这两种填料的合计比例设为所述范围，可使各个填料的功能均良好地显现。

再者，若考虑更进一步提高所述效果，则相对于橡胶的总量100质量份，氧化锌与水滑石类这两种填料的合计比例在所述范围中也优选为6质量份以上，且优选为10质量份以下。

〈交联成分〉

在橡胶组合物中与现有同样地调配交联成分。

作为交联成分，优选为并用用以使橡胶进行交联的交联剂、与用以促进利用所述交联剂进行的橡胶的交联的交联促进剂。

其中，作为交联剂，例如可列举硫磺系交联剂、硫脲系交联剂、三嗪衍生物系交联剂、过氧化物系交联剂、各种单体等，特别优选为硫磺系交联剂。

(硫磺系交联剂)

作为硫磺系交联剂，例如可列举：粉末硫磺、油处理粉末硫磺、沉淀硫磺、胶体硫磺、分散性硫磺等硫磺、或者二硫化四甲基秋兰姆、N,N-二硫代双吗啉等有机含硫磺化合物等，特别优选为硫磺。

若考虑对辊本体赋予作为橡胶的良好的特性等，则相对于橡胶的总量100质量份，硫磺的比例优选为0.5质量份以上，且优选为2质量份以下。

再者，例如在使用油处理粉末硫磺、分散性硫磺等作为硫磺的情况下，将所述比例设为作为各自中所含的有效成分的硫磺自身的比例。

另外，在使用有机含硫磺化合物作为交联剂的情况下，其比例优选为以分子中所含的硫磺的、相对于橡胶的总量100质量份的比例成为所述范围的方式进行调整。

(交联促进剂)

作为用以促进橡胶的交联的交联促进剂，例如可列举秋兰姆系促进剂、噻唑系促进剂、硫脲系促进剂、胍系促进剂、次磺酰胺系促进剂、二硫代氨基甲酸盐系促进剂等中的一种或两种以上。

其中，优选为并用秋兰姆系促进剂、噻唑系促进剂、硫脲系促进剂、及胍系促进剂。

作为秋兰姆系促进剂，例如可列举一硫化四甲基秋兰姆、二硫化四甲基秋兰姆、二硫化四乙基秋兰姆、二硫化四丁基秋兰姆、四硫化二五亚甲基秋兰姆等中的一种或两种以上，特别优选为一硫化四甲基秋兰姆。

作为噻唑系促进剂，例如可列举2-巯基苯并噻唑、二-2-苯并噻唑基二硫化物、2-巯基苯并噻唑的锌盐、2-巯基苯并噻唑的环己基胺盐、2-(4'-吗啉基二硫代)苯并噻唑等中的一种或两种以上，特别优选为二-2-苯并噻唑基二硫化物。

作为硫脲系促进剂，可使用在分子中具有硫脲结构的各种硫脲化合物。

作为硫脲系促进剂，例如可列举：乙烯硫脲、N,N'-二苯基硫脲、三甲基硫脲、式(1)：

(C_nH_2n+1NH)₂C＝S (1)

〔式中，n表示1～12的整数〕所表示的硫脲、四甲基硫脲等中的一种或两种以上，特别优选为乙烯硫脲。

作为胍系促进剂，例如可列举1,3-二苯基胍、1,3-二-邻甲苯基胍、1-邻甲苯基双胍等中的一种或两种以上，特别优选为1,3-二-邻甲苯基胍。

在所述四种的并用系统中，若考虑充分表现出促进橡胶的交联的效果，则相对于橡胶的总量100质量份，秋兰姆系促进剂的比例优选为0.3质量份以上且1质量份以下。

另外，相对于橡胶的总量100质量份，噻唑系促进剂的比例优选为0.3质量份以上且2质量份以下。

相对于橡胶的总量100质量份，硫脲系促进剂的比例优选为0.3质量份以上且1质量份以下。

进而，相对于橡胶的总量100质量份，胍系促进剂的比例优选为0.2质量份以上且1质量份以下。

硫脲系促进剂也作为不具有硫磺交联性的ECO的交联剂发挥功能，胍系促进剂也作为利用硫脲系促进剂进行的ECO的交联的促进剂发挥功能。

〈其他〉

在橡胶组合物中也可进而视需要调配各种添加剂。

作为添加剂，例如可以任意的比例调配劣化抑制剂、防焦剂、塑化剂、润滑剂、颜料、抗静电剂、阻燃剂、中和剂、成核剂、共交联剂等各种添加剂。

《导电性辊》

图1是表示本发明的导电性辊的实施方式的一例的立体图。

参照图1，所述例的导电性辊1包括由含有所述各成分的橡胶组合物所形成的、为非多孔质且为单层的筒状的辊本体2，并且将轴4插通固定于所述辊本体2的中心的通孔3中。

轴4由导电性良好的材料例如铁、铝、铝合金、不锈钢等金属等一体地形成。

轴4例如经由具有导电性的接着剂而与辊本体2电性接合且加以机械固定，或者通过将外径大于通孔3的内径者压入至通孔3中而与辊本体2电性接合且加以机械固定。

另外，也可并用所述两方法来将轴4与辊本体2电性接合且加以机械固定。

导电性辊1的辊电阻值R(Ω)可根据所述导电性辊的用途而设定为适于其用途的范围。

〈导电性辊的制造〉

制造本发明的导电性辊1时，首先使用挤出成形机将包含所述各成分的橡胶组合物挤出成形为筒状，继而切割为规定的长度，在硫化罐内利用加压水蒸气进行加压并加热，从而进行交联。

继而，使用烘箱等对经交联的筒状体进行加热并进行二次交联后，加以冷却进而以成为规定的外径的方式进行研磨，从而形成辊本体2。

轴4可在自筒状体的切割后至研磨后的任意的时间点插通固定于通孔3。

其中，优选为在切割后，首先在将轴4插通至通孔3中的状态下进行二次交联及研磨。

由此，可抑制二次交联时的膨胀收缩所引起的筒状体的翘曲或变形等。

另外，通过以轴4为中心进行旋转并且进行研磨，可提高所述研磨的作业性，而且抑制外周面5的跳动。

轴4如之前所说明般只要经由具有导电性的接着剂、特别是导电性的热硬化性接着剂而插通至二次交联前的筒状体的通孔3中后进行二次交联、或者将外径大于通孔3的内径者压入至通孔3中即可。

在前者的情况下，因烘箱中的加热，筒状体进行二次交联，与此同时热硬化性接着剂硬化，所述轴4与辊本体2电性接合同时加以机械固定。

另外，在后者的情况下，与压入同时完成电性接合与机械固定。

另外，也可如所述般并用所述两方法来将轴4与辊本体2电性接合且加以机械固定。

本发明的导电性辊1例如在激光打印机、静电式复印机、普通纸传真装置、及这些的复合机等利用了电子照相法的图像形成装置中，例如可用作带电辊、显影辊、转印辊、清洁辊等。

[实施例]

以下，基于实施例、比较例、现有例对本发明进一步进行说明，但本发明的构成未必限定于这些实施例、比较例。

〈实施例1〉

(橡胶组合物)

作为橡胶，调配GECO〔大阪曹达(osaka-soda)(股)制造的艾芘库劳玛(epichlomer)(注册商标)CG-102〕65质量份、E-SBR〔日本瑞翁(ZEON)(股)制造的尼珀(Nipol)1502，键结苯乙烯量：23.5％，穆尼粘度ML₁₊₄(100℃)：52〕27.5质量份、以及LIR〔可乐丽(Kuraray)(股)制造的可乐普恩(Kuraprene)LIR-50，数量平均分子量Mn：54000〕7.5质量份。

然后，使用捏合机，对所述橡胶的总量100质量份进行素炼，并且首先加入下述三种填料进行混炼。

[表1]

表1

填料	质量份
		导电性碳黑	2
氧化锌	3
		水滑石类	3

表1中的各成分如下述般。再者，表1中的质量份为相对于橡胶的总量100质量份的质量份。

导电性碳黑：增强剂〔电气化学工业(股)制造的超导电乙炔碳黑(DENKA BLACK)(注册商标)，乙炔黑，粒状〕

氧化锌：交联促进助剂〔三井金属矿业(股)制造的氧化锌两种〕

水滑石类：吸酸剂〔协和化学工业(股)制造的DHT-4A(注册商标)-2〕

相对于橡胶的总量100质量份的三种填料的总量为8质量份，氧化锌与水滑石类这两种的合计比例为6质量份。

继而，加入下述交联成分，使用辊磨机进而进行混炼而制备橡胶组合物。

[表2]

表2

交联成分	质量份
		硫磺	1.05
促进剂TS	0.5
		促进剂DM	1.5
促进剂22	0.33
		促进剂DT	0.28

表2中的各成分如下述般。另外，表中的质量份为相对于橡胶的总量100质量份的质量份。

硫磺：交联剂〔鹤见化学工业(股)制造的5％油浸硫磺〕

促进剂TS：一硫化四甲基秋兰姆〔三新化学工业(股)制造的苏喜乐(SANCELER)(注册商标)TS，秋兰姆系促进剂〕

促进剂DM：二-2-苯并噻唑基二硫化物〔山东单县化工股份有限公司(ShandongShanxian Chemical Co.Ltd.)制造的商品名桑森(SUNSINE)MBTS〕

促进剂22：乙烯硫脲〔川口化学工业(股)制造的艾斯尔(ACCEL)(注册商标)22-S，2-巯基咪唑啉〕

促进剂DT：1,3-二-邻甲苯基胍〔三新化学工业(股)制造的苏喜乐(SANCELER)DT，胍系促进剂〕

(导电性辊)

将制备的橡胶组合物供给至挤出成形机中，挤出成形为外径φ14mm、内径φ5mm的筒状后，切割为规定的长度，在硫化罐内利用加压水蒸气进行145℃×180分钟的加压、加热，从而使橡胶进行交联。

继而，将交联的筒状体安装于在外周面上涂布有导电性的热硬化性接着剂的外径φ6mm的轴4上，在烘箱中进行二次交联，并且使热硬化性接着剂硬化并与轴4电性接合且加以机械固定。

然后，对筒状体的两端进行整形后，使用圆筒研削盘对其外周面5进行纵向研削，形成辊本体2，从而制造导电性辊1。

〈实施例2〉

将E-SBR的量设为20质量份，将LIR的量设为15质量份，除此以外与实施例1同样地制备橡胶组合物，而制造导电性辊1。

〈实施例3〉

将E-SBR的量设为32质量份，将LIR的量设为3质量份，除此以外与实施例1同样地制备橡胶组合物，而制造导电性辊1。

〈实施例4～实施例6〉

将碳黑的量设为20质量份，将氧化锌的量设为5质量份，将水滑石类的量设为5质量份，除此以外与实施例1～实施例3同样地制备橡胶组合物，而制造导电性辊1。

相对于橡胶的总量100质量份的三种填料的总量为30质量份，氧化锌与水滑石类这两种的合计比例为10质量份。

〈实施例7〉

将E-SBR的量设为17.5质量份，进而调配EPDM〔住友化学(股)制造的艾斯乐恩(esprene)(注册商标)301〕10质量份，并且将水滑石类的量设为4质量份，除此以外与实施例1同样地制备橡胶组合物，而制造导电性辊1。

相对于橡胶的总量100质量份的三种填料的总量为9质量份，氧化锌与水滑石类这两种的合计比例为7质量份。

〈实施例8～实施例11〉

作为LIR，调配相同量的数量平均分子量Mn为28000的可乐丽(Kuraray)(股)制造的可乐普恩(Kuraprene)LIR-30，除此以外与实施例1～实施例4同样地制备橡胶组合物，而制造导电性辊1。

实施例8～实施例10中相对于橡胶的总量100质量份的三种填料的总量为8质量份，氧化锌与水滑石类这两种的合计比例为6质量份。

另外，实施例11中相对于橡胶的总量100质量份的三种填料的总量为30质量份，氧化锌与水滑石类这两种的合计比例为10质量份。

〈实施例12〉

代替GECO，调配相同量的ECO〔日本瑞翁(ZEON)(股)制造的海岛林(HYDRIN)(注册商标)H1100〕，除此以外与实施例1同样地制备橡胶组合物，而制造导电性辊1。

〈实施例13〉

将GECO的量设为32.5质量份，进而调配ECO〔日本瑞翁(ZEON)(股)制造的海岛林(HYDRIN)(注册商标)H1100〕32.5质量份，除此以外与实施例1同样地制备橡胶组合物，而制造导电性辊1。

〈比较例1、比较例2〉

将E-SBR的量设为35质量份，不调配LIR，除此以外与实施例1、实施例4同样地制备橡胶组合物，而制造导电性辊1。

比较例1中相对于橡胶的总量100质量份的三种填料的总量为8质量份，氧化锌与水滑石类这两种的合计比例为6质量份。

另外，比较例2中相对于橡胶的总量100质量份的三种填料的总量为30质量份，氧化锌与水滑石类这两种的合计比例为10质量份。

〈比较例3〉

将碳黑的量设为30质量份，除此以外与比较例2同样地制备橡胶组合物，而制造导电性辊1。

相对于橡胶的总量100质量份的三种填料的总量为40质量份，氧化锌与水滑石类这两种的合计比例为10质量份。

〈比较例4〉

将E-SBR的量设为25质量份，进而调配EPDM〔住友化学(股)制造的艾斯乐恩(esprene)(注册商标)301〕10质量份，并且将水滑石类的量设为4质量份，除此以外与比较例1同样地制备橡胶组合物，而制造导电性辊1。

〈比较例5〉

将E-SBR的量设为34质量份，将LIR的量设为1质量份，除此以外与实施例1同样地制备橡胶组合物，而制造导电性辊1。

〈比较例6〉

将E-SBR的量设为15质量份，将LIR的量设为20质量份，除此以外与实施例1同样地制备橡胶组合物，而制造导电性辊1。

〈比较例7〉

将E-SBR的量设为34质量份，将LIR的量设为1质量份，除此以外与实施例8同样地制备橡胶组合物，而制造导电性辊1。

〈比较例8〉

将E-SBR的量设为15质量份，将LIR的量设为20质量份，除此以外与实施例8同样地制备橡胶组合物，而制造导电性辊1。

〈比较例9〉

代替LIR，调配相同量的数量平均分子量Mn为26000的液状聚丁二烯橡胶〔LBR(liquid polybutadiene rubber)，可乐丽(Kuraray)(股)制造的可乐普恩(Kuraprene)LBR-305〕，除此以外与实施例1同样地制备橡胶组合物，而制造导电性辊1。

〈比较例10〉

代替LIR，调配相同量的数量平均分子量Mn为8000的LBR〔可乐丽(Kuraray)(股)制造的可乐普恩(Kuraprene)LBR-307〕，除此以外与实施例1同样地制备橡胶组合物，而制造导电性辊1。

〈比较例11〉

代替LIR，调配相同量的数量平均分子量Mn为8500的液状苯乙烯丁二烯橡胶〔LSBR(liquid styrene butadiene rubber)，可乐丽(Kuraray)(股)制造的可乐普恩(Kuraprene)L-SBR-820〕，除此以外与实施例1同样地制备橡胶组合物，而制造导电性辊1。

〈加工性评价〉

(混炼的作业性)

在实施例、比较例中，观察使用辊磨机将各成分混炼而制备橡胶组合物时的状态，并以下述基准来评价混炼的作业性。

○：橡胶良好地缠绕于辊上，在短时间内顺畅地混炼。

Δ：虽在辊上的橡胶的缠绕稍差，但作业自身可与“○”大致同等地进行。

×：橡胶未良好地缠绕于辊上，混炼需要时间。

(挤出成形性)

观察对实施例、比较例中制备的橡胶组合物进行挤出成形而制作的筒状体的挤出表皮、即挤出成形后且研磨前的筒状体的外周面或通孔的内周面，并以下述基准来评价挤出成形性。

○：在挤出表皮上未看到凹凸。

Δ：虽在挤出表皮上看到若干凹凸，但为实用水平。

×：在挤出表皮上看到激烈的凹凸。

〈实机试验〉

代替包括色粉容器、感光体、与所述感光体接触的带电辊、显影辊且装卸自如地设置于激光打印机中的作为新品的盒的纯正的带电辊，而安装实施例、比较例中制造的导电性辊。

继而，将安装有导电性辊的色粉盒在温度50℃、相对湿度90％的环境下静置2周后，装填至激光打印机而进行图像形成。

然后，观察形成图像，根据下述两种图像不良的有无来评价形成图像。

(感光体的污染)

静置时观察感光体的外周面中带电辊的辊本体所接触的区域因渗出至所述辊本体的外周面的成分受到污染而发生的图像不良。

所述图像不良是在形成图像上在感光体的旋转周期内产生。

○：无。

Δ：极薄地看到，但为实用水平。

×：有。

(扁塌)

静置时观察带电辊的辊本体的外周面中感光体所接触的区域局部产生扁塌而发生的图像不良。

所述图像不良是在形成图像上在带电辊的旋转周期内产生。

○：无。

Δ：极薄地看到，但为实用水平。

×：有。

将以上的结果示于表3～表6中。再者，在表中数量平均分子量Mn的一栏中，例如在54000的情况下，将数量平均分子量Mn记载为54K等。

[表3]

表3

[表4]表4

[表5]表5

[表6]

表6

根据表3～表6的实施例1～实施例13、比较例1～比较例4、比较例9～比较例11的结果，判断通过向表氯醇橡胶与E-SBR的并用系统中调配作为液状橡胶的LIR，可改善橡胶组合物的加工性，并且可形成不易产生感光体的污染等且具有作为橡胶的良好的特性的导电性辊的辊本体。

其中，根据实施例1～实施例13、比较例5～比较例8的结果，判断为了获得所述效果，LIR的比例必须为橡胶的总量100质量份中的3质量份以上且15质量份以下，相对于橡胶的总量100质量份，填料的总量必须为3质量份以上且30质量份以下。

另外，根据实施例1～实施例6、实施例8～实施例11的结果，判断LIR的比例在所述范围中也优选为橡胶的总量100质量份中的5质量份以上，且优选为10质量份以下，相对于橡胶的总量100质量份，填料中氧化锌与水滑石类的合计比例优选为3质量份以上且15质量份以下。

根据实施例1～实施例4、实施例8～实施例11的结果，判断LIR的数量平均分子量Mn优选为28000以上且58000以下。

进而，根据实施例1、实施例7的结果，判断也可进而调配EPDM作为橡胶。

Claims

1.一种橡胶组合物，其用以形成导电性辊的辊本体，所述橡胶组合物包含：

橡胶，含有表氯醇橡胶、乳化聚合苯乙烯丁二烯橡胶、及液状聚异戊二烯橡胶；以及，相对于所述橡胶的总量100质量份而为3质量份以上且30质量份以下的填料，所述液状聚异戊二烯橡胶的比例为所述橡胶的总量100质量份中的3质量份以上且15质量份以下。

2.根据权利要求1所述的橡胶组合物，其中：

所述液状聚异戊二烯橡胶的数量平均分子量Mn为28000以上且58000以下。

3.根据权利要求1或2所述的橡胶组合物，其中：

所述填料包含氧化锌、及水滑石类，且相对于所述橡胶的总量100质量份，所述氧化锌与所述水滑石类的合计比例为3质量份以上且15质量份以下。

4.一种导电性辊，其中：

包括由如权利要求1至3中任一项所述的橡胶组合物所形成的辊本体。