JP2000281855A - フッ素系重合体組成物及びそれからなる導電性ベルト - Google Patents
フッ素系重合体組成物及びそれからなる導電性ベルトInfo
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- JP2000281855A JP2000281855A JP11094511A JP9451199A JP2000281855A JP 2000281855 A JP2000281855 A JP 2000281855A JP 11094511 A JP11094511 A JP 11094511A JP 9451199 A JP9451199 A JP 9451199A JP 2000281855 A JP2000281855 A JP 2000281855A
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
フィラーの分散性に優れ、特に、導電性フィラーを用い
た導電性フッ素系重合体組成物において、経時による抵
抗値の低下を抑えたフッ素系重合体組成物、及び、該組
成物からなる導電性ベルトを提供する。 【解決手段】 フィラーを含有するフッ素系重合体組成
物であって、該フィラーが、フルオロアルキル基含有化
合物によって表面処理されたものであるフッ素系重合体
組成物、及び、該フッ素系重合体組成物から成形された
導電性ベルト。
Description
るフッ素系重合体組成物に関し、更に詳しくは、フィラ
ーの分散性に優れ、特に、導電性フィラーを用いた導電
性フッ素系重合体組成物において、経時による抵抗値の
変動をなくしたフッ素系重合体組成物、及び、該組成物
からなり、電子写真複写機、プリンター、ファクシミリ
機等に好適に使用される導電性ベルトに関する。
ー、ファクシミリ機等の中間転写装置、転写分離装置、
搬送装置、帯電装置、現像装置等において多用されてい
る導電性ベルトとしては、カーボンブラック等の導電性
フィラーを配合して導電性を付与した熱可塑性樹脂組成
物が用いられ、その熱可塑性樹脂としては、難燃性、耐
久性、耐フィルミング性(トナー離型性)等に優れるフ
ッ素系樹脂又はゴム等のフッ素系重合体が主に用いられ
ている。
導電性フィラーを配合した組成物からなる導電性ベルト
は、例えば中間転写ベルトにおいて、コロナ放電等繰り
返し印加される高電圧等によりその抵抗値が経時的に低
下して、トナーの移行量が減少し、得られる画像が不鮮
明になる等の問題があった。
ッ素系重合体に、カーボンブラックと金属酸化物等の他
導電性フィラーを配合した組成物を提案し(特開平10
−34763号公報参照。)、引き続きその改良を検討
中であったが、この組成物においても、その抵抗値の経
時的な低下をなくすることは可能となるものの、その発
現が安定せず、例えば、製造ロットによってバラツキが
発生したり、又、ベルトの表面平滑性が時として不良と
なる等の問題を内在することが判明した。
技術に鑑みてなされたもので、従って、本発明は、フィ
ラー含有フッ素系重合体組成物におけるフィラーの分散
性に優れ、特に、導電性フィラーを用いた導電性フッ素
系重合体組成物において、経時による抵抗値の低下を抑
えたフッ素系重合体組成物、及び、該組成物からなる導
電性ベルトを提供することを目的とする。
を達成すべく鋭意検討した結果、配合するフィラーを特
定の有機基を有する化合物で表面処理することにより前
記目的を達成できることを見出し本発明を完成したもの
で、即ち、本発明は、フィラーを含有するフッ素系重合
体組成物であって、該フィラーが、フルオロアルキル基
含有化合物によって表面処理されたものであるフッ素系
重合体組成物、及び、該フッ素系重合体組成物から成形
された導電性ベルト、を要旨とする。
組成物を構成するフッ素系重合体としては、具体的に
は、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロ
トリフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリフ
ッ化ビニル等の単独重合体、エチレン−テトラフルオロ
エチレン共重合体、エチレン−クロロトリフルオロエチ
レン共重合体、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオ
ロプロピレン共重合体、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等の共重合体
等の樹脂、フッ化ビニリデン−クロロトリフルオロエチ
レン共重合体、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロ
ピレン共重合体、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプ
ロピレン−テトラフルオロエチレン共重合体、テトラフ
ルオロエチレン−プロピレン共重合体等のゴム、及び、
前記フッ素系樹脂を構成する重合体ブロックのハードセ
グメントと、前記フッ素系ゴムを構成する重合体ブロッ
クのソフトセグメントからなる熱可塑性エラストマー等
が挙げられる。
ロロトリフルオロエチレン樹脂、ポリフッ化ビニリデン
樹脂、ポリフッ化ビニル樹脂、エチレン−テトラフルオ
ロエチレン共重合体樹脂、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等が好
ましい。
ラーとしては、導電性フィラーが好ましく、具体的に
は、例えば、カーボンブラック、グラファイト、カーボ
ンファイバー、活性炭、木炭等のカーボン系導電性フィ
ラー、アルミニウム、銀、銅、鉄、ニッケル、亜鉛、ス
テンレス等の粉末状、フレーク状、繊維状等の金属系導
電性フィラー、酸化亜鉛、酸化錫、酸化鉄、酸化銅、酸
化チタン、酸化アルミニウム、酸化インジウム、酸化ジ
ルコニウム、アルミニウムドープ酸化亜鉛、アンチモン
ドープ酸化錫、錫ドープ酸化インジウム、酸化錫被覆酸
化チタン等の金属酸化物系導電性フィラー、及び二硫化
モリブデン等が挙げられ、その他非導電性フィラーとし
て、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウ
ム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、酸化マ
グネシウム、硫酸バリウム、シリカ、タルク、ハイドロ
タルサイト、カオリナイト、クレー、ゼオライト、モン
モリロナイト、ベントナイト、ウォラストナイト、珪藻
土、マイカ、チタン酸カリ、ボロン繊維、ガラス繊維、
ガラスビーズ、ガラスバルーン、窒化硼素等の無機フィ
ラー、及び、ポリエチレン等の樹脂、木粉、パルプ、籾
殻等の有機フィラー等が挙げられる。
たように、導電性ベルトにおける抵抗値の経時的な低下
を抑えることができるものとして、カーボンブラックと
金属酸化物等の他導電性フィラーとの併用とするのが好
適である。
の抵抗値は、100kg/cm2 圧における値として、
1×10-5〜1×1012Ω・cmであるのが好ましく、
1×10-5〜1×1010Ω・cmであるのが更に好まし
く、1×10-5〜1×105Ω・cmであるのが特に好
ましい。
前記フィラーは、フルオロアルキル基含有化合物によっ
て表面処理されたものであることを必須とし、表面処理
されていないか、或いは、表面処理されていてもフルオ
ロアルキル基含有化合物以外の化合物によってなされて
いる場合には、フッ素系重合体組成物として、フィラー
の分散性が劣ることとなり、特に、導電性フィラーを用
いた導電性フッ素系重合体組成物において、経時による
抵抗値の低下を抑えることが困難となる。
て、含有するフィラーが二種以上である場合、それらの
少なくとも一種が前記の表面処理がなされていれば本発
明の効果は得られるものであるが、いずれもが前記の表
面処理がなされたものであるのが特に好ましい。
ルキル基含有化合物としては、フルオロアルキル基を有
すると共に、アルコキシ基、水酸基、アミノ基等の反応
性基を更に有するものであるのが好ましく、具体的に
は、例えば、トリフルオロメチル−トリメトキシシラ
ン、ペンタフルオロエチル−トリエトキシシラン、ジ
(トリフルオロメチル)フルオロメトキシメチル−トリ
メトキシシラン、ペンタデカフルオロヘプトキシメチル
−トリエトキシシラン、1H,1H,2H,2H−ヘプ
タデカフルオロデシル−トリメトキシシラン等のフルオ
ロアルキルトリアルコキシシラン化合物が好適なものと
して挙げられる。
前記フィラーの表面処理は、フィラーを、フルオロアル
キル基含有化合物に含浸するか或いは噴霧する等の常法
によって、フィラーの表面をフルオロアルキル基含有化
合物で被覆するか、フィラーの表面にフルオロアルキル
基含有化合物を吸着させる等によりなされるが、例え
ば、フルオロアルキル基含有化合物とフィラーとをミキ
サー等で混合した混合物を、スクリューフィーダー等に
よって処理容器内に導入し、攪拌下に流動させながら、
空気、窒素等の噴出気流による衝撃力を加えて、メカノ
ケミカル反応が生じる程度に粉砕処理し、フルオロアル
キル基含有化合物に由来するフルオロアルキル基を化学
的に結合せしめて、フィラーの表面にフルオロアルキル
基を有せしめるのが、特に好ましい。尚、これらの表面
処理において、前記フルオロアルキル基含有化合物は、
前記フィラーとの合計量で0.01〜10重量%程度の
量で用いられる。
基含有化合物によって表面処理されたフィラーとから本
発明のフッ素系重合体組成物を調製するには、一軸押出
機、二軸押出機、ロール、バンバリーミキサー、ブラベ
ンダープラストグラフ、ニーダー等の混練機を用いて、
フッ素系重合体を溶融させた状態で混練する方法、及
び、ロールミル、ビーズミル、サンドミル、ボールミ
ル、コロイドミル、ハイスピードディスパーサー等の粉
砕機を用いて溶液状で微粉砕して混合させ、乾燥する方
法等の常法による。
性樹脂において通常用いられる成形法、例えば、押出成
形法、圧縮成形法、射出成形法、中空成形法等により各
種形状の成形体に成形され得るが、中で、フィラーとし
て導電性のものを用いて、押出成形によりフラット状又
はチューブ状のフィルム又はシートに成形され、電子写
真複写機、プリンター、ファクシミリ機等用の導電性ベ
ルトとして好適に用いられ、特に、チューブ状に成形さ
れたシームレスベルトとして好適である。
ーの分散性が優れ、成形時の発生ガスを減少させて表面
外観の優れた成形体を得ることができる。そして、例え
ば、成形体として好適とする導電性ベルト、特には導電
性シームレスベルトにおいて、表面粗さRa が0.3μ
m以下、表面抵抗値が1×102 〜1×1015Ω/□、
好ましくは1×108 〜1×1013Ω/□、体積抵抗値
が1×102 〜1×1015Ω・cm、好ましくは1×1
08 〜1×1013Ω・cmの範囲であり、電圧を50V
から500Vまで50Vおきに10秒間ずつ印加し、こ
の操作を3回繰り返す上で、3回目の300V印加時の
体積抵抗値(ρv3)が1×107 Ω・cm以上、1回目
の50V印加時の体積抵抗値(ρv1)に対する3回目の
50V印加時の体積抵抗値(ρv3)の比(ρv3/ρv1)
の常用対数値が−0.6以上という優れた経時安定性を
有するものである。
説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、以下の
実施例に限定されるものではない。尚、以下の実施例及
び比較例において用いたフッ素系重合体、及びフィラー
は、それぞれ以下に示すものである。
硝子社製「アフロンC55A−B」) エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体樹脂(旭
硝子社製「アフロンLM740A−B」) ポリフッ化ビニリデン樹脂(アトケム社製「カイナー
720」)
ンカブラック」) アルミニウムドープ酸化亜鉛(白水化学工業社製「2
3−K(C)」)
プ酸化亜鉛と、表面処理剤としての1H,1H,2H,
2H−ヘプタデカフルオロデシル−トリメトキシシラン
(信越シリコーン社製「KBM7803」)とをミキサ
ーで混合した混合物を、スクリューフィーダーによって
処理容器内に導入し、攪拌下に流動させながら、空気流
による衝撃力を加えて、メカノケミカル反応が生じる程
度に粉砕処理し、フルオロアルキル基含有化合物に由来
するフルオロアルキル基をフィラー表面に化学的に結合
せしめたもの。
3」に代えてメチルトリメトキシシランを用いた外は、
前記と同様にして表面処理したアルミニウムドープ酸
化亜鉛。
割合で二軸押出機でシリンダー温度280℃として溶融
混練し、ストランド状に押し出してペレット化した後、
該ペレットについて、以下に示す方法で高温時の発生ガ
ス量を測定することによりフィラーの分散性を評価し、
結果を表1に示した。
を用い、測定ガスHeを80ml/分の流速として、ペ
レット試料約200mgを常温より340℃まで10℃
/分で昇温した際の分子量18(H2 O)、及び分子量
44(CO2 )の発生ガス量を測定した。
給し、外径100mmの環状ダイからダイ温度310℃
でチューブ状に押し出して、チューブ内部に設置し14
0℃に温調した冷却マンドレルにより冷却することによ
り、厚み150μmのチューブ状フィルムを成形した。
の長さに輪切りにして導電性ベルト材とし、以下に示す
方法で、表面粗さ、及び表面外観を測定、観察すること
によりフィラーの分散性を、表面抵抗値、及び体積抵抗
値を測定することにより導電性を、経時による抵抗値を
測定することにより抵抗値の経時安定性を、それぞれ評
価し、結果を表1に示した。
いて、JIS B0601に規定される算術平均粗さR
a を測定した。
にて観察し、以下の基準で評価した。 ◎;目視にて確認できる突起が5個以下で、更に、蛍光
灯に曝したときに微細な突起が殆ど認められない。 ○;目視にて確認できる突起が5個以下で、更に、蛍光
灯に曝したときに微細な突起が僅かに認められる。 △;目視にて確認できる突起が6〜10個である。 ×;目視にて確認できる突起が11個以上である。
い、電圧500Vを10秒間印加し、HA端子(三菱化
学社製)を荷重1kgで押しつけ、測定した。
い、電圧100Vを10秒間印加し、JIS K691
1に準拠した端子を荷重4kgで押しつけ、測定した。
い、電圧を50Vから500Vまで50Vおきに10秒
間ずつ印加し、この操作を3回繰り返す上で、3回目の
300V印加時の体積抵抗値(ρv3)を測定した。
おきに10秒間ずつ印加し、この操作を3回繰り返す上
で、1回目の50V印加時の体積抵抗値(ρv1)と3回
目の50V印加時の体積抵抗値(ρv3)をそれぞれ測定
し、前者に対する後者の比(ρv3/ρv1)の常用対数値
を算出した。
重合体組成物におけるフィラーの分散性に優れ、特に、
導電性フィラーを用いた導電性フッ素系重合体組成物に
おいて、経時による抵抗値の低下を抑えたフッ素系重合
体組成物、及び、該組成物からなる導電性ベルトを提供
することができる。
Claims (9)
- 【請求項1】 フィラーを含有するフッ素系重合体組成
物であって、該フィラーが、フルオロアルキル基含有化
合物によって表面処理されたものであることを特徴とす
るフッ素系重合体組成物。 - 【請求項2】 フィラーが、フルオロアルキル基含有化
合物に由来するフルオロアルキル基を、その表面に有す
るものである請求項1に記載のフッ素系重合体組成物。 - 【請求項3】 フルオロアルキル基含有化合物が、フル
オロアルキル基含有シラン化合物である請求項1又は2
に記載のフッ素系重合体組成物。 - 【請求項4】 フィラーが、導電性フィラーである請求
項1乃至3のいずれかに記載のフッ素系重合体組成物。 - 【請求項5】 導電性フィラーが、カーボンブラックで
ある請求項4に記載のフッ素系重合体組成物。 - 【請求項6】 導電性フィラーが、金属酸化物である請
求項4に記載のフッ素系重合体組成物。 - 【請求項7】 導電性フィラーがカーボンブラックと金
属酸化物であって、そのいずれかが、フルオロアルキル
基含有化合物によって表面処理されたものである請求項
4に記載のフッ素系重合体組成物。 - 【請求項8】 請求項1乃至7のいずれかに記載の組成
物から成形されたことを特徴とする導電性ベルト。 - 【請求項9】 導電性ベルトが、シームレスベルトであ
る請求項8に記載の導電性ベルト。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11094511A JP2000281855A (ja) | 1999-04-01 | 1999-04-01 | フッ素系重合体組成物及びそれからなる導電性ベルト |
Applications Claiming Priority (1)
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000281855A true JP2000281855A (ja) | 2000-10-10 |
Family
ID=14112358
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP11094511A Pending JP2000281855A (ja) | 1999-04-01 | 1999-04-01 | フッ素系重合体組成物及びそれからなる導電性ベルト |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000281855A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005042636A1 (ja) * | 2003-10-31 | 2005-05-12 | Junkosha Inc. | フッ素樹脂組成物 |
JP2006215338A (ja) * | 2005-02-04 | 2006-08-17 | Ricoh Co Ltd | シームレスベルト及びそれを用いた画像形成装置 |
CN100387649C (zh) * | 2003-10-31 | 2008-05-14 | 株式会社润工社 | 含氟树脂组合物 |
JP2015071758A (ja) * | 2013-10-02 | 2015-04-16 | ゼロックス コーポレイションXerox Corporation | グラフェンおよびフルオロポリマーコンポジット |
JP2015071757A (ja) * | 2013-10-02 | 2015-04-16 | ゼロックス コーポレイションXerox Corporation | グラフェンフルオロポリマー分散物を製造する方法 |
JP2016045218A (ja) * | 2014-08-19 | 2016-04-04 | 富士ゼロックス株式会社 | 押出成形管状体、管状体ユニット、中間転写体、記録媒体搬送体、及び画像形成装置 |
-
1999
- 1999-04-01 JP JP11094511A patent/JP2000281855A/ja active Pending
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