DE19603223A1

DE19603223A1 - Mit elektrisch leitfähigen Fasern gefüllter Elastomer-Schaum und Verfahren zu dessen Herstellung

Info

Publication number: DE19603223A1
Application number: DE1996103223
Authority: DE
Inventors: Poh Poh Gan; Michael Bessette
Original assignee: Rogers Corp
Current assignee: World Properties Inc
Priority date: 1995-01-27
Filing date: 1996-01-29
Publication date: 1996-08-29
Also published as: FR2730340B1; FR2730340A1; GB2297755A; GB2297755B; GB9601349D0

Description

Übersicht über die Erfindung

Es wird ein elektrisch leitender elastomerer Schaumstoff vorge stellt. Bevorzugt umfaßt der elastomere Schaumstoff Polyure than-Schaumstoff und gemäß einem wichtigen Merkmal dieser Er findung ist der elastomere Schaumstoff elektrisch leitend ge macht durch die Einlagerung elektrisch leitender Fasern. So wie hierin verwendet, hat eine "Faser" einen Durchmesser, der größer oder gleich einem Mikrometer ist und ein Längen : Durch messer-Verhältnis von größer oder gleich 15. Gemäß dem Verfah ren der vorliegenden Erfindung wird der elastomere Schaumstoff aus einem Polyurethan-Ausgangsmaterial hergestellt, das eine Polyhydroxylverbindung, eine organische Polyisocyanat-Verbin dung, einen Katalysator, einen Schaumstoffstabilisator und eine Menge elektrisch leitender Phasen umfaßt, die wirksam ist, um den elastomeren Schaumstoff elektrisch leitend zu machen. Der leitende Schaumstoff dieser Erfindung findet insbesondere eine Anwendung bei der Herstellung leitender Sohlen in der Fußbe kleidung, leitender Walzen und dergleichen für eine Verwendung in elektrophotographischer Ausrüstung sowie in elektrischen Ab leitungs- und EMI/RFI-Abschirmanwendungen.

Hintergrund der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen elektrisch leitenden elastomeren Schaumstoff und ein Verfahren zu dessen Herstellung. Insbeson dere betrifft die Erfindung einen neuen elektrisch leitenden Schaumstoff, der elektrisch leitende Fasern einliest, der eine bessere Leitfähigkeit gegenüber anderen elektrisch leitenden Schaumstoff-Materialien aufweist, und der gute mechanische und physikalische Eigenschaften wie Elastizität, Widerstandsfähig keit gegen bleibende Verformung, geringe Durometerhärte, kleine gleichmäßige Zellstruktur, Festigkeit und Verschleißbeständig keit beibehält.

Das Gebiet der Sohlenmaterialien bei elektrostatisch ableiten der (ESA) Fußbekleidung und das Gebiet von Walzen, Bändern und andere in Kontakt mit Photorezeptorteilen in der Elektrophoto graphie verwendeten Teilen sind insbesondere passend, so daß diese Gebiete zum Zweck der Veranschaulichung der Merkmale, An wendbarkeit und Vorteile dieser Erfindung diskutiert werden. Es versteht sich jedoch, daß diese Erfindung auf keines dieser Ge biete beschränkt ist; diese Erfindung ist vielmehr allgemein gut geeignet für jede Anwendung, die einen elektrisch leitenden elastomeren Schaumstoff (insbesondere Polyurethan-Schaumstoff) verwendet, und diese Erfindung ist insbesondere gut geeignet für jede Anwendung in der ESA und EMI/RFI-Abschirmung.

Die Akkumulation statischer elektrischer Ladung in bestimmten Arbeitsumgebungen ist schon lange als unerwünscht erkannt wor den. Viel verbreitet verwendete synthetische Materialien, z. B. Polyurethan und Polyvinylchlorid, sind elektrische Isolatoren und Gegenstände aus diesen Materialien können somit eine be trächtliche statische elektrische Ladung akkumulieren.

Elastomere Schaumstoffe einschließlich Polyurethan-Schaumstoffe werden in der Fußbekleidungsindustrie verbreitet verwendet, um elektrostatische Innensohlen, Außensohlen und Einlegesohlen herzustellen. Elektrisch leitende Materialien werden verwendet, um den Aufbau elektrischer Ladungen am Körper des Arbeiters zu verhindern. Diese elektrostatischen Ladungen können eine ernste Verletzungsgefahr darstellen, wenn die Luft brennbare Gase oder entflammbare Flüssigkeitsdämpfe enthält. Wenn ein Arbeiter einen geerdeten Metallgegenstand berührt, kann der Aufbau elek trostatischer Ladung einen Funken verursachen, die wiederum die Explosion in der Luft befindlicher brennbarer Materialien ver ursachen kann. Zusätzlich ist eine elektrisch leitende Fußbe kleidung für Arbeiter, die eine elektronische Ausrüstung hand haben, die durch statische Entladungen leicht beschädigt wird, nützlich.

Eine elektrisch leitende Fußbekleidung verhindert die Akkumula tion elektrischer Ladungen durch die Zur-Verfügung-Stellung eines leitenden Weges relativ geringen elektrischen Widerstan des von dem Fuß zum Boden. Die Verwendung elektrisch leitender Außensohlen und Einlegesohlen erhält einen leitenden Weg, der es elektrischen Ladungen erlaubt, von dem Fuß des Verwenders auf den leitenden Schuh übertragen zu werden. Patente, die ver schiedene Arten elektrisch leitende Sohlen und Sohleneinlagen beschreiben, schließen das an Saavedra et al. erteilte US-Pa tent Nr. 4,861,805 (auf eine Schuhsohle gerichtet) und das an Weber erteilte US-Patent Nr. 5,319,867 (auf eine Schuheinlege sohle gerichtet) ein.

In einem herkömmlichen elektrophotographischen Verfahren wird ein Toner von einer Tonerkartusche auf einen Photorezeptor, auf dem ein latentes elektrostatisches Bild erzeugt worden ist, do siert. Der Toner wird dann auf Papier oder ein anderes Substrat oder Druckmedien übertragen und fixiert. Jeder Schritt des elektrophotographischen Verfahrens erfordert eine präzise Kon trolle der anwesenden elektrostatischen Ladungsmenge. Die Schritte, die um die zentrale Photorezeptor-(PR)Trommel ausge führt werden, sind das Trommel-Laden, Belichten und Entwickeln, das Übertragen des Toners von der Trommel auf das Druckmedium (normalerweise Papier) und das Reinigen der Trommel. Jeder die ser Schritte, ausgenommen die Belichtung, kann elektrisch lei tende elastomere Walzen, Bänder oder andere Teile verwenden. Die Voraussetzungen für die elektrische Leitfähigkeit hängen von der ausgeführten Funktion und dem Maschinenaufbau ab. Der Leitfähigkeitsbereich kann elastomere Materialien mit einem spezifischen Volumenwiderstand im Bereich von 10³ bis 10¹⁰ Ohm cm erfordern. Mehrere dieser Funktionen einschließlich das La den, Übertragen und Reinigen können durch die Verwendung von leitenden elastomeren Schaumstoffteilen verbessert werden. Ein elastomerer Schaumstoff stellt eine höhere Nachgiebigkeit (geringere Durometer-Härte oder geringere Druckkraft-Ablenkung) zur Verfügung, was eine größere Fußspur ("food print") gegen die PR-Trommel bei niedrigerem Druck zur Verfügung stellt und deshalb den Abriebverschleiß im Vergleich zu nicht geschäumten (festen) Elastomeren verringert. Schaumstoffwalzen mit geringe rem Modul (hoher Nachgiebigkeit) haben auch eine Anwendung als Toner-Zufuhrwalzen, die Teil des PR-Trommel-Entwicklungssystems sind. Eine Patentanmeldung, die einen elektrisch leitenden Po lyurethan-Schaumstoff für eine Verwendung in Walzen in einem herkömmlichen elektrophotographischen Verfahren beschreibt, ist die japanische Anmeldung Nr. HEI 2-262715 [262,715/1990].

Die Akkumulation elektrischer Ladung in bestimmten Geräteumge bungen ist auch schon seit langem als unerwünscht erkannt wor den. Die Akkumulation elektrischer Ladung auf Geräteteilen kann Staub anziehen, der die Qualität hergestellter Produkte nach teilig beeinflussen kann; elektrische Entladungen können das Betriebsverhalten elektromagnetischer Maschinen wie Computer in der Nähe der Entladung stören; Feuer und Explosionen können von solchen Entladungen in Umgebungen, die zur Lagerung brennbarer Materialien verwendet werden, oder in Kornspeichern verursacht werden. Es ist seit langem bekannt, daß geerdete Gegenstände aus elektrisch leitendem Material eine elektrische Ladung ab führen.

Aus der vorstehenden Diskussion ist es offensichtlich, daß ge genwärtig ein Bedarf an elektrisch-leitenden elastomeren Schaumstoffen, insbesondere elektrisch leitenden Polyurethan- Schaumstoffen, besteht. Derzeit besteht ein Verfahren, elasto mere Schaumstoffe elektrisch leitend zu machen, darin, in diese ionische Verbindungen einzulagern. Zum Beispiel offenbart das US-Patent Nr. 4,861,805, daß eine Polyurethan-Schuh-Einlege sohle oder -Außensohle durch die Einlagerung eines nicht-flüch tigen ionisierbaren Metallsalzes elektrisch leitend gemacht werden kann.

Die Verwendung ionischer Verbindungen in elastomeren Schaum stoffen leidet jedoch an bestimmten Einschränkungen und Nach teilen. Zum Beispiel ist der niedrigste elektrische Widerstand (die höchste Leitfähigkeit), der unter Verwendung ionischer Verbindungen in elastomeren Schaumstoffen erreicht werden kann, etwa 1 × 10⁸ Ohm-cm. Zusätzlich ist die Leitfähigkeit solcher Schaumstoffe mit ionischer Leitung sehr empfindlich gegenüber Temperatur und Feuchtigkeit. Da die Leitfähigkeit durch eine Ionenbewegung bewirkt wird, ändert sich die Leitfähigkeit zu sätzlich mit der Zeit aufgrund von Ionenverarmung.

Diese Nachteile können zumindest teilweise durch die Einlage rung leitender Füllmaterialien überwunden werden. Das US-Patent Nr. 4,505,973 offenbart einen festen Polyurethan-Schaumstoff, der durch Einlagerung verschiedener Rußsorten elektrisch lei tend gemacht ist. Die japanische Anmeldung Nr. HEI 2-262715 [262, 715-1990] beschreibt einen elektrisch leitenden Polyure than-Schaumstoff, in dem ein Kohlenstoff-Mikropulver mit einer Teilchengröße von weniger als 100 µm eingelagert ist. Die Ver wendung leitender Füllmaterialien in elastomeren Schaumstoffen leidet jedoch darunter, daß hohe Füllmaterialeinträge verwendet werden müssen. Hohe Füllmaterialeinträge beeinflussen die Ver arbeitung und die mechanischen Eigenschaften des fertigen Schaumstoffs, insbesondere von Polyurethan-Schaumstoffen, nach teilig und machen den fertigen Schaumstoff oft relativ teuer.

Leitende Fasern sind gemäß US-Patent Nr. 4,228,194 in isolie rende Polymere, wie Polyurethan, eingemischt worden, um diese elektrisch leitfähig zu machen, mit niedrigerer Zugabekonzen trat Ion als mit einem teilchenförmigen leitenden Füllmaterial benötigt wurde. Dieses Patent offenbart mit Silikonöl überzo gene leitende Fasern, um eine hohe Leitfähigkeit bei geringen Fasereinträgen zu bewirken. Silikonöl hat jedoch eine destabi lisierende Wirkung auf die Schaumstoffstruktur bei der Bearbei tung elastomerer Schaumstoffe. Es werde nicht erwartet, daß dieser Weg auf geschäumte Elastomere mit guten mechanischen Eigenschaften und feiner (kleiner) gleichmäßiger Zellstruktur anwendbar ist.

Fasern, einschließlich elektrisch leitende Fasern, können gemäß US-Patent 4,572,917 in einen elastomeren Silikonschaumstoff eingearbeitet werden. Diese Schaumstoffe besitzen jedoch nicht den hohen Grad an mechanischen Eigenschaften wie Festigkeit, Zähigkeit und Abriebfestigkeit, die für viele Anwendungen, ein schließlich der Innen- und Außensohlenmaterialien für ESA-Fuß bekleidung und der elektrophotographischen Walzen und anderer zuvor genannter Teile, notwendig sind.

Zusammenfassung der Erfindung

Die oben diskutierten und andere Probleme und Nachteile im Stand der Technik werden durch den elektrisch leitenden elasto meren Schaumstoff der vorliegenden Erfindung überwunden oder erleichtert. Bevorzugt umfaßt der elastomere Schaumstoff einen Polyurethan-Schaumstoff. Gemäß einem wichtigen Merkmal dieser Erfindung ist der elastomere Schaumstoff elektrisch leitend ge macht durch die Einlagerung elektrisch leitender Fasern. So wie hierin verwendet, hat eine "Faser" einen Durchmesser, der größer oder gleich einem Mikrometer ist und ein Längen : Durch messer-Verhältnis von 15. Gemäß dem Verfahren der vorliegen den Erfindung wird der elastomere Schaumstoff aus einem Poly urethan-Ausgangsmaterial hergestellt, das eine Polyhydroxyl- Verbindung, eine organische Polyisocyanat-Verbindung, einen Ka talysator, einen Schaumstoffstabilisator und einer Menge elek trisch leitender Fasern umfaßt, die wirksam ist, um den elasto meren Schaumstoff elektrisch leitend zu machen. Die wirksame Menge ist bevorzugt im Bereich von etwa 5 bis etwa 30 Gew.-%.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird ein Haftverminder oder ein Dispersionsmittel verwendet, um die elektrisch lei tende Faser gleichmäßiger durch den elastomeren Schaumstoff zu dispergieren und somit zu einer erhöhten elektrischen und phy sikalischen Gleichförmigkeit des erfindungsgemäßen Schaumstoffs zu führen.

Der erfindungsgemäße elektrisch leitende elastomere Schaumstoff bietet viele Merkmale und Vorteile. Zum Beispiel besitzt der elektrisch leitende elastomere Schaumstoff der vorliegenden Er findung eine vorteilhafte Leitfähigkeit im Bereich von 1 × 10² bis 1 × 10¹¹ Ohm-cm. Zusätzlich werden die verschiedenen Nach teile im Stand der Technik dahingehend überwunden, daß der fer tige elastomere Schaumstoff und reproduzierbare Leitfähigkeit im Hinblick auf Temperatur und Feuchtigkeit zur Verfügung stellt. Zusätzlich hat der Schaumstoff eine hohe Nachgiebig keit, Elastizität, Haltbarkeit, Gleichmäßigkeit und chemische Kompatibilität mit in der Elektrophotographie verwendeten orga nischen Photorezeptorwalzen. Zusätzlich erlaubt die vorliegende Erfindung die Verwendung niedrigerer Konzentrationen an Fasern, was zu geringeren Kosten und einer verbesserten Verarbeitbar keit des elastomeren Schaumstoffs im Vergleich mit der Verwen dung von Rußsorten und anderen teilchenförmigen Füllmaterialien führt. Die Verarbeitbarkeit des elastomeren Schaumstoffs wird auch durch die im Vergleich mit Ruß geringere Oberfläche von Fasern verbessert.

Der erfindungsgemäße leitende Schaumstoff findet insbesondere eine Anwendung, wenn er als ein Material in Fußbekleidungs- Außensohlen, Innensohlen und Einlagen und anderen ESA-Anwendun gen sowie als ein Material bei der Herstellung von leitenden Walzen, Bändern und dergleichen in elektrophotographischen Ge räte-Anwendungen verwendet wird. Das erfindungsgemäße Material findet auch eine Anwendung, wo eine EMI/RFI-Abschirmung benö tigt wird.

Die oben diskutierten und andere Merkmale und Vorteile der vor liegenden Erfindung werden vom Fachmann durch die folgende de taillierte Beschreibung und die Zeichnungen richtig einge schätzt und verstanden.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Nun wird Bezug genommen auf die Zeichnungen, in denen gleiche Teile in den einzelnen Figuren gleich numeriert sind:

Fig. 1 ist eine Draufsicht auf eine Schuh-Innensohle;

Fig. 2 ist eine Querschnitt-Seitenansicht entlang der Linie 2-2 in Fig. 1;

Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht einer Walze, die für eine Verwendung in der herkömmlichen Elektro photographie geeignet ist;

Fig. 4 ist eine Querschnitt-Seitenansicht entlang der Linie 4-4 in Fig. 3;

Fig. 5 ist eine Mikroaufnahme mit einem Raster-Elektro nen-Mikroskop (REM) in Querschnittansicht des erfindungsgemäßen elektrisch leitenden elastome ren Schaumstoffs;

Fig. 6 ist ein Diagramm des spezifischen Widerstands gegen die Konzentration für den erfindungsgemäs sen elektrisch leitenden Schaumstoff, worin die spezifische Leitfähigkeit zwischen 1 × 10² bis 1 × 10¹¹ für Faserkonzentrationen von 2,5 Gew.-% bis 20 Gew.-% liegt;

Fig. 7 ist ein Diagramm des spezifischen Widerstandes gegen die Konzentration, das die Effekte von Tem peratur und Feuchtigkeit auf den erfindungsge mäßen elektrisch leitenden Schaumstoff zeigt; und

Fig. 8 ist ein Diagramm des spezifischen Widerstandes gegen die Spannung für den erfindungsgemäßen elektrisch leitenden Schaumstoff.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

Der elektrisch leitende elastomere Schaumstoff der vorliegenden Erfindung umfaßt einen elastomeren Schaumstoff enthaltend elek trisch leitende Fasern. Obwohl elastomere Schaumstoffe von vie len anderen Polymersystemen wie beispielsweise Polyvinylchlorid (PVC), Styrolbutadien-Gummi (SBG), Ethylenpropylendien-Monomer (EPDM), Ethylenpropylen-Gummi (EPG), Acrylpolymer und andere in dieser Erfindung eingesetzt werden können, umfaßt der Schaum stoff bevorzugt eine schäumbare polyurethanbildende Mischung. Die Polyurethan-Schaummischung enthält mindestens eine Po lyhydroxyl-Verbindung, mindestens eine organische Polyisocya nat-Verbindung, einen Katalysator und ein schaumstabilisieren des oberflächenaktives Mittel. Andere wahlweise Zusätze wie beispielsweise Füllmittel, Pigmente, Farbstoffe, Verfahrens hilfsmittel, Flammverzögerungsmittel und andere Stabilisatoren können auch verwendet werden; und wie unten genauer diskutiert werden wird, schließen bevorzugte Ausführungsformen dieser Er findung Haftvermittler und Dispersionsmittel ein. Gemäß einem wichtigen Merkmal dieser Erfindung werden elektrisch leitende Fasern in dem elastomeren Schaumstoff verwendet, um den Schaum stoff leitend zu machen. Die Menge an leitenden Fasern ist gleich der Menge, die wirksam ist, um dem Schaumstoff eine elektrische Leitfähigkeit zu verleihen. Bevorzugt beträgt diese wirksame Menge von etwa 5 bis etwa 30 Gew.-% elektrisch leiten der Faser in Bezug auf die gesamte Zusammensetzung. Am bevor zugtesten liegen die elektrisch leitenden Fasern in einer Menge von etwa 10 bis 20 Gew.-% vor.

Beispiele für geeignete Polyhydroxylverbindungen schließen im Stand der Technik der Technik wohl bekannte Polyole wie bei spielsweise hydroxylbeendete Polyether-Polyole, hydroxylbeen dete Polyesther-Polyole, hydroxylbeendete Polyole, Dicopolymere von Polyethern und Polyestern, Polymer-Polyole, die durch die Polymerisation von ethylenisch ungesättigten Monomeren (wie beispielsweise Styrol oder Acrylonitril oder Mischungen dieser Verbindungen) in einem Polyol hergestellt sind, hydroxylbeende tes Polybutadien und alkoholische Materialien mit niedrigem Mo lekulargewicht wie beispielsweise Butandiol, Ethylenglycol, Di propylenglycol und viele andere ein, sind aber nicht darauf be schränkt.

Beispiele für geeignete Polyisocyanatverbindungen schließen im Stand der Technik wohlbekannte Isocyanate wie beispielsweise Toluol-Diisocyanat (TDI), rohes TDI, 4,4′-diphenylmetandi isocyanat (MDI), rohes MDI, aliphatische Diisocyanate, Mischun gen dieser Isocyanate und abgeleitete Vorpolymere, die durch die teilweise Reaktion dieser Isocyanate mit Polyolen herge stellt sind, ein, sind aber nicht darauf beschränkt.

Beispiele für geeignete Katalysatoren schließen im Stand der Technik wohlbekannte Katalysatoren wie beispielsweise organo metallische Verbindungen einschließlich Dibutylzinn, Dilaurat, Zinn (II)-Octoat, verschiedene Zinn- und Zinkwachse und Metall acetylacetonate, tertiäre Amine einschließlich Cryethylamin, Triethylendiamin und viele andere ein, sind aber nicht darauf beschränkt.

Beispiele für geeignete schaumstabilisierende oberflächenaktive Mittel schließen im Stand der Technik wohlbekannte oberflächen aktive Mittel wie beispielsweise viele Mitglieder der Familie der Organosilikon-Copolymer-Materialien ein, sind aber nicht darauf beschränkt.

Geeignete Materialien für die elektrisch leitenden Fasern um fassen elektrisch leitende Materialien, wie beispielsweise Me talle und Kohlenstoffasern; Glas-, Keramik- und Polymerfasern, die durch Überzug mit elektrisch leitenden Materialien wie Me tallen leitend gemacht sind. Die elektrisch leitenden Metalle schließen z. B. Niob, Nickel, Wolfram, Eisen, Aluminium, Kohlen stoffstahl, Chrom, Rostfreistahl, Kupfer oder Silber ein. Be vorzugt umfaßt die leitende Faser eine Kohlenstoffaser, ein schließlich Graphitfasern, Mesoflächen- und isotropische Pech fasern und aus Polyacrylonitril (PAN) hergestellte Fasern. Der Grad der Umwandlung in Kohlenstoff der Kohlenstoffaser beein flußt die elektrische Leitfähigkeit sowie andere elektrische, thermische und mechanische Eigenschaften. Obwohl PAN-Fasern normalerweise zu 93-94% in Kohlenstoff umgewandelt sind, ist in der vorliegenden Erfindung eine bevorzugte PAN-Faser zu etwa 99% in Kohlenstoff umgewandelt. Dies führt zu einer höheren Leitfähigkeit unter Verwendung geringerer Fasermengen.

Wie erwähnt, ist sowie hierin verwendet, eine "Faser" so defi niert, daß sie einen Durchmesser von 1 µm und ein Längen : Durchmesser-Verhältnis von 15 hat. Der Schaumstoff der vor liegenden Erfindung kann auch einen ionischen Zusatz zusätzlich zu den elektrisch leitenden Fasern enthalten, was eine verbes serte Stabilität des spezifischen Volumenwiderstandes bezüglich Spannung, Temperatur und Feuchtigkeit gegenüber allein verwen deten ionischen Zusätzen ermöglicht. Solche ionischen Zusätze schließen quaternäre Ammoniumsalze, die im Bereich von 0,5 bis 10 Teilen der Gesamtzusammensetzung vorliegen, ein, sind aber nicht darauf beschränkt. Alternativ kann der Schaumstoff der vorliegenden Erfindung auch leitende teilchenförmige Füllmittel enthalten. Die Verwendung leitender teilchenförmiger Füllmittel zusätzlich zu den elektrisch leitenden Fasern wird die Herstel lungskosten herabsetzen, da weniger Fasern benötigt werden, um den gleichen Leitfähigkeitsgrad zu erzielen. Beispiele für lei tende teilchenförmige Füllmittel schließen Graphit, Nickel, Aluminium, rostfreien Stahl und metallüberzogenes Glas ein.

Die Leitfähigkeitsgrade des elektrisch leitenden elastomeren Schaumstoffs hängen von der Zusammensetzung der Fasern, der Dichte des elastomeren Schaumstoffs, der Gleichmäßigkeit und Orientierung der Fasern in dem Schaumstoff und der Konzentra tion der Fasern ab. Diese Erfindung stellt eine Verteilung der Fasern in dem Schaumstoff zur Verfügung, die ein Hüpfen oder eine Ausbreitung der Ladung ermöglicht und somit die spezifi sche Leitfähigkeit verbessert.

Diese Erfindung ermöglicht auch die Verwendung niedriger Kon zentrationen an elektrisch leitender Faser. Niedrige Konzentra tionen an Faser ermögliche eine einfache Einarbeitung in den Schaumstoff mit einem resultierenden annehmbaren geringen Ef fekt auf die physikalischen und mechanischen Schaumeigenschaf ten. Die Verwendung von elektrisch leitenden Fasern, wie in dieser Erfindung beschrieben, führt somit zu Schaumstoffen mit guten Zellstrukturen und mechanischen Eigenschaften. Geringe Faserkonzentrationen stellen auch einen Kontakt zwischen den Teilchen zur Verfügung, der zu ausreichend geringem Widerstand für das Hüpfen der Elektronen führt und somit zu verbesserter spezifischer Leitfähigkeit. Eine typische Beziehung zwischen spezifischem Widerstand und Konzentration der Kohlenstoffaser wird in Tabelle 1 gezeigt:

Gew.-% Faser basierend auf Polyol

spezif. Volumenwiderstand Ohm-cm

2.5|1.23E11

5.0|9.33E10

7.5|7.24E8

10|2.88E4

15|1.82E3

20|1.04E2

Unter Bezug auf die oben dargestellte Tabelle 1 und Fig. 6 tritt das bei gefüllten Systemen oft beobachtete Durchsicker- Verhalten zwischen etwa 5 und 10 Gew.-% Kohlenstoffaser auf. Daher wird für dazwischenliegende Konzentrationen an Kohlen stoffaser der spezifische Widerstand sehr empfindlich gegenüber der Konzentration sein. In Tabelle 1 und Fig. 6 ist der spezi fische Leitfähigkeitsbereich von 1 × 10² bis 1 × 10¹¹ Ohm·cm entsprechend Fasern, die im Bereich von 2,5 Gew.-% bis 20 Gew. % Faser basierend auf Polyol vorliegen. Es versteht sich je doch, daß das Durchsicker-Verhalten selbst von der Faserorien tierung abhängt. Zum Beispiel kann unter Verwendung einer al ternativen Faserorientierung das Durchsicker-Verhalten zwischen 10 und 20 Gew. -% Faser liegen.

Bevorzugt werden Haft- und Dispersionsmittel zur Verbesserung der Dispersion der elektrisch leitenden Faser in dem Schaum stoff verwendet und damit, um gleichmäßigere elektrische und physikalische Eigenschaften zu erhalten. Haftmittel sind mole kulare Brücken an der Grenzfläche zwischen zwei andersartigen Substraten, normalerweise eines anorganischen Füllmittels und einer organischen Polymermatrix, jedoch nicht darauf be schränkt. Haftmittel werden in erster Linie als Materialien de finiert, die die Haftbindung zwischen andersartigen Oberflächen verbessern. Im Falle von Titanat-Haftvermittlern reagieren diese mit Reihen-Protonen an der anorganischen Grenzfläche und führen zur Bildung einer organischen monomolekularen Schicht auf der anorganischen Oberfläche. Normalerweise sind Titanat behandelte anorganische Füllmittel hydrophob, organophil und organofunktionell und zeigen daher eine verstärkte Dispergier barkeit und Bindung mit der Polymer- oder organischen Faser. Beispiele für eine Verwendung in der vorliegenden Erfindung ge eignete Haftvermittler schließen Silan-, Titanat- und Zirkonat- Haftvermittler ein, sind aber nicht darauf beschränkt. Die Haftvermittler werden bevorzugt mit 0,1 bis 2 Gew.-% basierend auf dem Gewicht des Füllmittels (z. B. elektrisch leitende Fa sern) zugegeben.

Dispersionsmittel sind oberflächenaktive Mittel, die zu einem Suspensionsmedium zugegeben werden, um eine gleichmäßige Ver teilung zwischen den feinen Feststoffteilchen zu unterstützen. Am gewöhnlichsten verwendete Dispersionsmittel haben einen anionischen oder nicht-ionischen Charakter. Anionische Disper sionsmittel verhindern die Reagglomeration dadurch, daß sie der Oberfläche der Aggregate eine negative Ladung vermitteln und sie somit einander abstoßend machen. Nicht-ionische Mittel ver leihen eine "schützende" Schicht, die anziehende Kräfte neutra lisiert und somit einen gleichen Zweck erfüllt. Beispiele für Dispersionsmittel, die für eine Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeignet sind, schließen Fettsäuren, ungesättigte Po lyaminamide und Säureester mit höherem Molekulargewicht und Al kanolammoniumsalze eines polyfunktionellen Polymers mit anioni schem und nicht-ionischem Charakter ein, sind aber nicht darauf beschränkt. Die Dispersionsmittel werden bevorzugt mit 0,1 bis 2 Gew.-% basierend auf dem Füllmittelgewicht zugegeben.

Es wird gegenwärtig angenommen, daß Dispersionsmittel relativ zu Haftvermittlern bessere Ergebnisse liefern.

Die Verwendung von Haftvermittlern/Dispersionsmittel stellt viele Vorteile zur Verfügung, einschließlich die Möglichkeit, einen leitfähigeren elastomeren Schaumstoff zu erhalten als er ohne solche Mittel erhalten werden könnte. Zusätzlich hilft die Verwendung von Haftvermittlern/Dispersionsmitteln die Kohlen stoffasern oder elektrisch leitenden Fasern in der Polymerma trix zu dispergieren und vermindert die Schwankung des spezifi schen Widerstandes im Vergleich mit der Abwesenheit von Haft vermittlern/Dispersionsmitteln. Die Haftvermitt ler/Dispersionsmittel können auch die Dispersions-Drehbeanspru chung oder -fährbeanspruchung, die normalerweise während der Verarbeitung erzeugt wird, vermindern. Die kleine Menge an Haftvermittlern/Dispersionsmittel kann leicht in die Polyure thanmischung eingearbeitet werden und hat weiterhin einen an nehmbar kleinen (z. B. vernachlässigbaren) Einfluß auf die Schaumstoffeigenschaften.

Unter Bezug auf die Fig. 1 und 2 kann der erfindungsgemäße lei tende elastomere Schaumstoff als Innensohlen, Außensohlen oder Sohleneinlagen 10 verwendet werden. Als Schuh-Innensohle kann eine Schicht aus leitendem elastomerem Schaumstoff (bevorzugt Polyurethan-Schaumstoff) 12, hergestellt gemäß der vorliegenden Erfindung, von einer leitenden Schuhpappe 14, z. B. Texon 411, von Texon geliefert, getragen werden. Wenn er als ein Schuh-In nensohlenmaterial verwendet wird, sollte der spezifische Volu menwiderstand des elastomeren Schaumstoffs weniger als 1 × 10⁶ Ohm-cm in Abhängigkeit von der besonderen Anwendung betragen.

Unter Bezug auf die Fig. 3 und 4 wird eine leitende Walze für die Verwendung in einer elektrophotographischen Ausrüstung all gemein als 16 gezeigt. Die leitende Walze 16 schließt eine zy lindrische Schicht des leitenden elastomeren (bevorzugt Poly urethan) Schaumstoffs 18 ein, der angegossen, extrudiert oder anders auf den Schaft 20 angebracht ist. Bei Verwendung in einer elektrophotographischen Ausrüstung sollte der spezifische Volumenwiderstand des elastomeren Schaumstoffs im Bereich von 1 × 10³ bis 1 × 10¹⁰ Ohm-cm liegen, in Abhängigkeit von der beson deren Anwendung. Es wird erkannt werden, daß der elastomere Schaumstoff dieser Erfindung in anderen Anwendungen für elek trisch leitende Bestandteile in elektrophotographischen Vor richtungen wie beispielsweise Unterlagen, Bänder oder andere Teile verwendet werden kann.

Beispiel 1

Das folgende nicht einschränkende Beispiel demonstriert die Herstellung eines erfindungsgemäßen elektrisch leitenden Poly urethan-Schaumstoffs.

Der spezifische Widerstand wurde unter Anwendung der ASTM-Test methode D257 gemessen, die physikalischen und mechanischen Eigenschaften wurden gemäß ASTM 3574 gemessen. Eine leitende elastomere Schaumstoffprobe wurde gemäß Tabelle 2 hergestellt.

Tabelle 2
Polyether polyol E351, Arco Chemical Co.
120 Teile
Polyester polyol TONE 0305, Union Carbide Corp.	7 Teile
Katalysator LC5615, OSI Speciality Inc.	2 Teile
Silikon-oberflächenaktives Mittel L5614, OSI Speciality Inc.	9 Teile
modifiziertes MDI Isonate 143L, Dow Chemical Co.	18 Teile
Kohlenstoffasern Textron Speciality Materials	20 Teile

Eine Mischung enthaltend das oben beschriebene Polyol, den Ka talysator, das oberflächenaktive Mittel und die Kohlenstoffa sern wurde in einem mit Stickstoff abgedeckten Tank gerührt. Das MDI wurde zugegeben und die Mischung wurde mechanisch auf geschäumt. Die resultierende Mischung wurde zum Aushärten in eine Form gegossen und ergab einen elektrisch leitenden elasto meren Schaumstoff mit den folgenden Eigenschaften:

Tabelle 4
Dichte, g/cm³ (pcf)\|9,8 (20)
spezif. Volumenwiderstand, Ohm-cm	1 × 10²
spezif. Oberflächenwiderstand, Ohm/sq	1 × 10²
Härte, Shore O	22
Kompressionskraft-Durchbiegung kN/m² (psi) bei 25% Durchbiegung	124 (18)
Druckverformungsrest, % ursprüngl. Dicke (bei 70°C)	2,4

Wie in Tabelle 4 gezeigt, stellt dieses Beispiel einen elek trisch leitenden Schaumstoff mit guten physikalischen und me chanischen Eigenschaften sowie einer guten Zellstruktur zur Verfügung.

Beispiel 2

Dieses Beispiel demonstriert die Herstellung eines weiteren elektrisch leitenden Polyurethan-Schaumstoffs gemäß der vorlie genden Erfindung. Dieses Beispiel entspricht den in Tabelle 1 und Fig. 6 beschriebenen Proben.

Der spezifische Widerstand wurde unter Anwendung der ASTM-Test methode D257 gemessen und die physikalischen und mechanischen Eigenschaften wurden gemäß ASTM 3574 gemessen. Eine leitende elastomere Schaumstoffprobe wurde gemäß Tabelle 5 hergestellt.

Tabelle 5
Polyether polyol E351, Arco Chemical Co.
36 Teile
Polyether polyol NIAX LG56, Arco Chemical Co.	35 Teile
Glycol Dipropylenglycol, Olin Chemicals	4 Teile
Katalysator LC5615, OSI Speciality Inc.	2 Teile
Silikon-oberflächenaktives Mittel L5614, OSI Speciality Inc.	3 Teile
Modifiziertes MDI Isonate 143L, Dow Chemical Co.	17 Teile
Kohlenstoffasern Textron Speciality Materials	20 Teile

Tabelle 6
Dichte, g/cm³ (pcf)\|9,8 (20)
spezif. Volumenwiderstand, Ohm-cm	1 × 10²
spezif. Oberflächenwiderstand, Ohm/sq	1 × 10²
Härte, Shore O	22
Kompressionskraft-Durchbiegung kN/m² (psi) bei 25% Durchbiegung	124 (18)
Druckverformungsrest, % ursprüngl. Dicke (bei 70°C)	2,4

Wie in Tabelle 6 gezeigt, stellt dieses Beispiel einen elek trisch leitenden Schaumstoff mit mechanischen Eigenschaften so wie guter Zellstruktur zur Verfügung.

Beispiel 3

Dieses Beispiel zeigt die Wirkung von Umgebungsfaktoren wie beispielsweise Temperatur und Feuchtigkeit auf den erfindungs gemäßen Schaumstoff, verglichen mit leitenden Schaumstoffen aus dem Stand der Technik. Es wird daran erinnert, daß leitende Schaumstoffe aus dem Stand der Technik, die ionische Verbindun gen einschließen, empfindlich gegenüber Temperatur und Feuch tigkeit sind. Wie in Tabelle 7 und Fig. 7 demonstriert, treten diese Nachteile bei Verwendung des fasergefüllten elastomeren Schaumstoffs dieser Erfindung jedoch nicht auf.

Tabelle 7

Die oben dargestellte Tabelle 7 und Fig. 7 zeigen, daß der spe zifische Widerstand des fasergefüllten elastomeren Schaumstoffs weniger empfindlich gegenüber Temperatur und Feuchtigkeit ist, verglichen mit ionisch gefüllten elastomerem Schaumstoff. Der Hybrid-elastomere Schaumstoff, der sowohl Fasern als auch eine ionische Verbindung vereinigt, zeigt eine gewisse Empfindlich keit gegenüber Temperatur und Feuchtigkeit, aber nicht so stark wie diejenige Empfindlichkeit wie für den nur mit einer ioni schen Verbindung gefüllten elastomeren Schaumstoff beobachtet.

Beispiel 4

Dieses Beispiel zeigt die Spannungsabhängigkeit für einen ela stomeren Schaumstoff, der gemäß der vorliegenden Erfindung her gestellt ist und mit einer Kombination von sowohl ionischen Verbindungen als auch Kohlenstoffasern gefüllt ist. Unter Bezug auf Tabelle 8 und Fig. 8 erkennt man, daß der spezifische Wi derstand von ionisch gefülltem elastomerem Schaumstoff sehr gleichmäßig über einen Spannungsbereich von 10 bis 500 V ist. Jedoch wird eine gewisse Abweichung im spezifischen Widerstand (obwohl für einige Anwendungen diese Abweichung nicht signifi kant sein mag) für den fasergefüllten Schaumstoff beobachtet.

Tabelle 8

Beispiel 5

Dieses Beispiel zeigt die Verwendung eines Haftmittels in dem leitenden Schaumstoff dieser Erfindung. Zusätzlich zu den in Beispiel 1 beschriebenen Materialien wurden 0,2 Gew.-% eines Titanat-Haftvermittlers (LICA 38 von Kenrich Petrochemicals, Inc.) zu dem Polyurethan-Ausgangsmaterial zugegeben.

Das Polyol, der Katalysator, das oberflächenaktive Mittel und der Haftvermittler werden in einem mit Stickstoff abgedeckten Tank gerührt. Die Kohlenstoffasern werden dann zugegeben, ge folgt von MDI. Die Mischung wird dann mechanisch aufgeschäumt; die resultierende Mischung wird dann in eine Form oder auf ein Trennpapier gegossen. Der gemessene spezifische Volumenwider stand ist E2 Ohm-cm für 0,318 cm (0,125′′) dicke Proben und E3 Ohm-cm für 0,478 cm (0,188′′) dicke Proben, gemessen unter An wendung der ASTM Testmethode D257-78. Die Polyurethan-Schaum stoffprobe hat einen spezifischen Oberflächenwiderstand von E2 Ohm-cm. Proben unter Verwendung einer auf Polyester Polyol ba sierenden Polyurethan-Zusammensetzung haben einen spezifischen Volumenwiderstand von E4 bis E6 Ohm·cm.

Es sollten Mischungstechniken angewandt werden, die eine Loka lisation vermeiden und die die gewünschte monomolekulare Aus bildung durch die gesamte Matrix erzielen. Zum Beispiel ergibt die Zugabe eines Haftvermittlers zu der Polymermischung vor der Zugabe der Kohlenstoffasern vorzügliche Ergebnisse, verglichen mit dem einfachen Eingießen des Haftvermittlers zusammen mit den Fasern.

Beispiel 6

Dieses Beispiel zeigt die Verwendung eines Dispersionsmittels in dem leitenden Schaumstoff dieser Erfindung. Das Beispiel hat die in Tabelle 9 unten gezeigte Zusammensetzung.

Tabelle 9
Polyether Polyol E351, Arco Chemical Co.
28
Polymer Polyol NIAX 34-45, Arco Chemical Co.	35
Polyester Polyol Tone 0201, Union Carbide Corp.	12
Glycol Dipropylen Glycol, Olin Chemicals	7
Katalysator LC5615, OSI Speciality Chemical	2
Silikon oberflächenaktives Mittel L5614, OSI Speciality Inc.	3
Dispersionsmittel BYK W980, BYK-Chemie USA	0,2
Kohlenstoffasern Textron Speciality Materials	20
Modifiziertes MPI Isonate 143L, Dow Chemical Co.	27

BYK-W980 enthält Salze ungesättigter Polyaminamide und Säure ester mit höherem Molekulargewicht. In dem resultierenden Schaumstoff wurde die Gleichmäßigkeit der spezifischen Leitfä higkeit und Fasern verbessert, während normalerweise für Poly urethanschaumstoff beobachtete Druckverformungsraten beibehal ten wurden (ungefähr 4 bis 8%). In einem Beispiel unter Verwen dung von 20 Gew.-% Kohlenstoffasern basierend auf dem Polyol für eine Zusammensetzung bestehend aus Polymer, Polyester und Polyester Polyol ist sowohl der spezifische Volumen- als auch Oberflächenwiderstand E3-E4 Ohm-cm und der Druckverformungsrest ist 4 bis 5%.

Der leitende elastomere Schaumstoff dieser Erfindung stellt be deutende Merkmale und Vorteile gegenüber leitenden Schaumstof fen aus dem Stand der Technik, die entweder ionische Verbindun gen oder teilchenförmige leitende Füllmittel verwenden, zur Verfügung. Die Verwendung leitender Fasern gemäß dieser Erfin dung erlaubt einen viel geringeren Zugabelevel, um vergleich bare spezifische Leitfähigkeiten zu erzielen, verglichen mit teilchenförmigen Füllmitteln wie beispielsweise in dem zuvor erwähnten japanischen Kokai Patent 2-262715 offenbart. Die vor liegende Erfindung führt auch zu einer verbesserten Beständig keit der spezifischen Leitfähigkeit im Gegensatz zu der Varia bilität, die mit teilchenförmigen Füllmitteln in Verbindung ge bracht wird. Zusätzlich treten die vielen Nachteile, die mit ionischen Verbindungen in Verbindung gebracht werden, wie bei spielsweise die Empfindlichkeit gegenüber Temperatur und Feuch tigkeit, die Ionenbeweglichkeit-Wanderung und dergleichen, bei Verwendung der erfindungsgemäßen elastomeren Schaumstoffe nicht auf.

Während bevorzugte Ausführungsformen gezeigt und beschrieben wurden, können viele Änderungen und Substitutionen hieran durchgeführt werden, ohne vom Erfindungsgedanken und Umfang der Erfindung abzuweichen. Demgemäß versteht es sich, daß die vor liegende Erfindung im Wege der Veranschaulichung und nicht der Einschränkung beschrieben wurde.

Claims

1. Elektrisch leitender elastomerer Schaumstoff, umfassend:
einen elastomeren Schaumstoff;
elektrisch leitende, in dem Schaumstoff dispergierte Fasern, wobei die Fasern in einer Menge vorliegen, die wirksam ist, um den elastomeren Schaumstoff elektrisch leitend zu machen.

2. Schaumstoff gemäß Anspruch 1, worin die wirksame Menge an leitenden Fasern im Bereich von etwa 5 bis etwa 30 Gew.-% in Bezug auf die Gesamtzusammenset zung ist.

3. Schaumstoff gemäß Anspruch 1, worin der elastomere Schaumstoff ausgewählt ist aus einer Gruppe umfassend:
Polyvinylchlorid-Polymere, Styrolbutadien-Gummipolymere, Ethy lenpropylen-Gummi, Ethylenpropylen-Dienmonomer-Polymere und Acrylpolymere.

4. Schaumstoff gemäß Anspruch 1, worin der elastomere Schaumstoff Polyurethan-Schaumstoff um faßt.

5. Schaumstoff gemäß Anspruch 4, worin der Schaumstoff aus einer schäumbaren Polyurethanmischung synthetisiert ist, die mindestens eine Polyhydroxylverbindung, mindestens eine organische Polyisocyanatverbindung, einen Kata lysator und ein schaumstoffstabilisierendes oberflächenaktives Mittel umfaßt.

6. Schaumstoff gemäß Anspruch 5, worin die Polyhydroxylverbindung ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend:
Hydroxylbeendete Polyether Polyole, hydroxylbeendete Polyester Polyole, hydroxylbeendete Polyole, die Copolymere von Poly ethern und Polyestern sind, Polymer Polyole, die durch Polyme risation von ethylenisch ungesättigten Monomeren oder Mischun gen davon in einem Polyol hergestellt sind, hydroxylbeendetes Polybutadien und Alkohole mit niedrigem Molekulargewicht.

7. Schaumstoff gemäß Anspruch 5, worin die organische Polyisocyanatverbindung ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend:
Toluol-Diisocyanat, rohes Toluol-Diisocyanat, 4,4′-Diphenyl methandiisocyanat, rohes 4,4′-Diphenylmethandiisocyanat, ali phatische Diisocyanate, Mischungen der vorstehenden Diisocya nate und Polymere, die durch die teilweise Reaktion dieser Di isocyanate mit Polyolen hergestellt sind.

8. Schaumstoff gemäß Anspruch 5, worin der Katalysator ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend:
Dibutyl-Zinn-Dilaurat, Zinn (II)-Octoat, Zinn- und Zinkwachse, Metallacetylacetonate und tertiäre Amine.

9. Schaumstoff gemäß Anspruch 5, worin das schaumstoffstabilisierende oberflächenaktive Mittel ein Organosilikon-Copolymer umfaßt.

10. Schaumstoff gemäß Anspruch 1, worin die elektrisch leitenden Fasern ausgewählt sind aus einer Gruppe umfassend:
elektrisch leitende Metalle, Kohlenstoffasern und Glas-, Kera mik- und Polymer-Fasern, die durch Überzug mit elektrisch lei tenden Materialien elektrisch leitend gemacht sind.

11. Schaumstoff gemäß Anspruch 10, worin das elektrisch leitende Material ausgewählt ist aus einer Gruppe umfassend:
Niob, Nickel, rostfreier Stahl, Chrom, Kupfer und Silber.

12. Schaumstoff gemäß Anspruch 1, worin die elektrisch leitende Faser Kohlenstoffaser umfaßt.

13. Schaumstoff gemäß Anspruch 12, worin die Kohlenstoffaser ausgewählt ist aus einer Gruppe um fassend:
Graphitfasern, Meso-flächige Fasern, isotropische Pechfasern und PAN-Fasern.

14. Schaumstoff gemäß Anspruch 13, worin die elektrisch leitenden Fasern zumindesten 99% in Koh lenstoff umgewandelte PAN-Fasern umfassen.

15. Schaumstoff gemäß Anspruch 1, worin die elektrisch leitenden Fasern einen Durchmesser von 1 Mikrometer und ein Längen : Durchmesser-Verhältnis von 15 ha ben.

16. Schaumstoff gemäß Anspruch 1, weiterhin einschließend einen ionischen Zusatz in einer Menge im Bereich von etwa 0,5 bis 10,0 Teilen der Gesamtzusammenset zung.

17. Schaumstoff gemäß Anspruch 16, worin der ionische Zusatz in einer Menge von etwa 0,5 bis 10,0 Teilen der Gesamtzusammensetzung vorliegt.

18. Schaumstoff gemäß Anspruch 16, worin der ionische Zusatz ein quaternäres Ammoniumsalz ist.

19. Schaumstoff gemäß Anspruch 1, weiterhin einschließend ein elektrisch leitendes teilchenförmi ges Füllmittel.

20. Schaumstoff gemäß Anspruch 1, worin der elektrisch leitende elastomere Schaumstoff eine spe zifische Leitfähigkeit von etwa 1 × 10² bis 1 × 10¹¹ Ohm_*cm hat.

21. Schaumstoff gemäß Anspruch 1, einschließend mindestens einen Haftvermittler zur Verbesserung der Dispersion der Fasern in dem Schaumstoff.

22. Schaumstoff gemäß Anspruch 21, worin der Haftvermittler ausgewählt ist aus der Gruppe beste hend aus Silanen, Titanaten und Zirkonaten.

23. Schaumstoff gemäß Anspruch 21, worin der Haftvermittler in einer Menge von etwa 0,1 bis 2 Gew.-% basierend auf dem Gewicht der Fasern vorliegt.

24. Schaumstoff gemäß Anspruch 1, einschließend mindestens ein Dispersionsmittel zur Verbesserung der Dispersion der Fasern in dem Schaumstoff.

25. Schaumstoff gemäß Anspruch 24, worin das Dispersionsmittel ausgewählt ist aus der Gruppe be stehend aus Fettsäuren, ungesättigten Polyaminamiden und Säu reestern mit höherem Molekulargewicht und Alkanolammoniumsalze von polyfunktionellen Polymeren.

26. Schaumstoff gemäß Anspruch 24, worin das Dispersionsmittel in einer Menge von etwa 0,1 bis 2 Gew.-% basierend auf dem Gewicht der Fasern vorliegt.

27. Elektrisch leitender Gegenstand, umfassend:
einen elastomeren Schaumstoff, der elektrisch leitende Fasern in einer Menge enthält, die wirksam ist, um den elastomeren Schaumstoff elektrisch leitend zu machen.

28. Elektrisch leitende Fußbekleidungs-Innensohle, umfassend:
einen elastomeren Schaumstoff, der in dem Schaumstoff disper gierte elektrisch leitende Fasern enthält, wobei die Fasern in einer Menge vorliegen, die wirksam ist, um den elastomeren Schaumstoff elektrisch leitend zu machen.

29. Elektrisch leitende Fußbekleidungs-Innensohle, umfassend: eine Schicht aus elastomerem Schaumstoff, der in dem Schaum stoff dispergierte, elektrisch leitende Fasern enthält, wobei die Fasern in einer Menge vorliegen, die wirksam ist, um den elastomeren Schaumstoff elektrisch leitend zu machen.

30. Fußbekleidungssohle gemäß Anspruch 29, einschließend eine elektrisch leitende Schuhpappe, wobei die Schicht von elastomerem Schaumstoff von der Schuhpappe getragen wird.

31. Elektrisch leitende Walze für elektrophotographische An wendungen, umfassend:
einen Schaft und
eine Schicht aus elastomerem Schaumstoff, der elektrisch lei tende Fasern in einer Menge enthält, die wirksam ist, um den elastomeren Schaumstoff elektrisch leitend zu machen, wobei die Schicht aus elastomerem Schaumstoff mindestens einen Teil des Schafts bedeckt.

32. Elektrisch leitendes Teil für elektrophotographische Ge räte, umfassend:
einen elastomeren Schaum, der elektrisch leitende Fasern in einer Menge enthält, die wirksam ist, um den elastomeren Schaum elektrisch leitend zu machen.

33. Teil gemäß Anspruch 32, worin der elastomere Schaumstoff als Unterlage, Walze oder Band ausgebildet ist.

34. Verfahren zur Herstellung eines elektrisch leitenden Po lyurethan-Schaumstoffs, umfassend:
das Zusammengeben mindestens einer Polyhydroxylverbindung, eines Katalysators, eines schaumstoffstabilisierenden oberflä chenaktiven Mittels und elektrisch leitender Fasern;
die Zugabe mindestens einer organischen Polyisocyanatverbin dung;
das Aufschäumen der Mischung zur gleichen Zeit wie das Einmi schen des organischen Polyisocyanats; und
das Aushärten der Mischung, um einen elektrisch leitenden Po lyurethan-Schaumstoff zu erhalten.

35. Verfahren gemäß Anspruch 34, worin die Polyhydroxylverbindung ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend:
hydroxylbeendete Polyether Polyole, hydroxylbeendete Polyester Polyole, hydroxylbeendete Polyole, die Copolymere von Poly ethern und Polyestern sind, Polymer Polyole, die durch Polyme risation von ethylenisch ungesättigten Monomeren oder Mischun gen davon in einem Polyol hergestellt sind, hydroxylbeendetes Polybutadien und Alkohole mit niedrigem Molekulargewicht.

36. Verfahren gemäß Anspruch 34, worin die organische Polyisocyanatverbindung ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend:
Toluol-Diisocyanat, rohes Tolual-Diisocyanat, 4,4′-Diphenyl methandiisocyanat, rohes 4,4′-Diphenylmethandiisocyanat, alli phatische Diisocyanate, Mischungen der vorstehenden Diisocya nate und Polymere, die durch die teilweise Reaktion dieser Di isocyanate mit Polyolen hergestellt sind.

37. Verfahren gemäß Anspruch 34, worin der Katalysator ausgewählt ist aus der Gruppe umfassend:
Dibutyl-Zinn-Dilaurat, Zinn (II)-Octoat, Zinn- und Zinkwachse, Metallacetylacetonate und tertiäre Amine.

38. Verfahren gemäß Anspruch 34, worin das schaumstoffstabilisierende oberflächenaktive Mittel ein Organosilikon-Polymer umfaßt.

39. Verfahren gemäß Anspruch 34, einschließend die Zugabe mindestens eines Haftvermittlers zur Verbesserung der Dispersion der Fasern in dem Schaumstoff.

40. Verfahren gemäß Anspruch 34, einschließend die Zugabe mindestens eines Dispersionsmittels zur Verbesserung der Dispersion der Fasern in dem Schaumstoff.