JP2002020561A

JP2002020561A - 導電性ローラ

Info

Publication number: JP2002020561A
Application number: JP2000206279A
Authority: JP
Inventors: Takao Manabe; 貴雄眞鍋; Hidenari Tsunemi; 常深　　秀成
Original assignee: Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 2000-07-07
Filing date: 2000-07-07
Publication date: 2002-01-23

Abstract

(57)【要約】【課題】分子中に少なくとも１個のアルケニル基を有
するイソブチレン系重合体等に導電性付与物質を加えた
付加型導電性組成物を用いた導電性ローラについては、
常温では組成物の粘度が高く、生産性、加工性の面で課
題があった。【解決手段】（Ａ）分子中に少なくとも１個のヒドロ
シリル化反応可能なアルケニル基を有するイソブチレン
系重合体、（Ｂ）分子中に少なくとも２個のヒドロシリ
ル基を有する化合物、（Ｃ）ヒドロシリル化触媒、
（Ｄ）アセチレンアルコール、（Ｅ）アミン、（Ｆ）導
電性付与物質を含む化合物からなる組成物を用いること
により、常温以上の加温が可能となり、上記目的を達成
するに至った。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は導電性ローラに関す
る。さらに詳しくは、分子中に少なくとも１個のヒドロ
シリル化反応可能なアルケニル基とイソブチレン骨格を
有する化合物、分子中に少なくとも２個のヒドロシリル
基を有する化合物、ヒドロシリル化触媒、アセチレンア
ルコール、アミン、導電性付与物質を含む組成物を金属
製シャフトのまわりに硬化させて得られる導電性ローラ
に関する。

【０００２】

【従来の技術】アルケニル基とイソブチレン骨格を有す
る化合物、ヒドロシリル基を含有する化合物、ならびに
ヒドロシリル化触媒を含む付加型硬化性組成物、あるい
はこれらの付加型硬化系に導電性付与物質を加えた導電
性組成物を用いたローラは、すでに特許公開され公知で
ある（特開平８−２６２８６６等）。

【０００３】しかしながら、これらの組成物は、主成分
が重合体であるため、粘度が比較的高い。また組成物中
の成分が増粘する場合もある。このため、その作業性お
よび加工性等が非常に悪いという欠点があった。

【０００４】上記の組成物の粘度を低くして上記の欠点
を解消するため、従来、主成分に比して粘度の低い可塑
剤等を添加する方法が行われていた。しかし、多量の可
塑剤を添加すると、組成物を硬化させて得られる硬化物
の物性が悪くなり、また、ブリード等のリスクが大き
く、ローラの信頼性に関わる問題が発生する。

【０００５】他方、これらの重合体は、温度が上昇する
につれて粘度が下がるので、常温より高い温度で組成物
を扱うことができれば、良好な作業性を得ることがで
き、かつ物性にも悪影響を与えないと考えられる。しか
し、これらの組成物は、室温よりも高い温度では必ずし
も貯蔵安定性に優れず、すぐにゲル化してしまう欠点、
すなわち、高温（例えば、室温以上）での貯蔵安定性が
極めて悪いという欠点があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる実状
を鑑みてなされたものであり、組成物を室温よりも高い
温度で扱うことが可能となる、高温での貯蔵安定性に優
れる組成物からなる導電性ローラおよび生産性に優れる
導電性ローラを提供する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、上述したようなヒ
ドロシリル化反応可能な導電性組成物に、貯蔵安定性改
良剤としてアセチレンアルコールおよびアミンを添加す
ることにより、室温よりも高い温度での貯蔵安定性に優
れる組成物が得られること、ならびにそのような組成物
を用いることにより、加温して低粘度化することが可能
となるため、生産性、加工性に優れた導電性ローラが得
られることを見出し、本発明を完成した。

【０００８】本発明の導電性ローラは、下記の成分
（Ａ）〜（Ｆ）を含む組成物を金属製シャフトのまわり
に硬化させてなる：（Ａ）分子中に少なくとも１個のヒドロシリル化反応可
能なアルケニル基を有する、イソブチレン系重合体（Ｂ）分子中に少なくとも２個のヒドロシリル基を有す
る化合物（Ｃ）ヒドロシリル化触媒（Ｄ）アセチレンアルコール（Ｅ）アミン（Ｆ）導電性付与物質１つの実施態様では、前記（Ａ）成分の重合体中のヒド
ロシリル化反応可能なアルケニル基は、該重合体の末端
に存在する。

【０００９】１つの実施態様では、前記（Ａ）成分のイ
ソブチレン系重合体の数平均分子量が１０００〜５００
００である。

【００１０】１つの実施態様では、前記（Ａ）成分中
の、イソブチレンに由来する繰り返し単位の総量が５０
重量％以上である。

【００１１】１つの実施態様では、（Ｂ）成分の化合物
が、平均して１分子中に少なくとも２個以上のヒドロシ
リル基を含有するポリオルガノハイドロジェンシロキサ
ンである。

【００１２】１つの実施態様では、（Ｄ）成分のアセチ
レンアルコールが、２−フェニル−３−ブチン−２−オ
ール、１−エチニル−１−シクロヘキサノール、３，５
−ジメチル−１−ヘキシン−３−オール、３−メチル−
１−ヘキシン−３−オール、３−エチル−１−ペンチン
−３−オール、２−メチル−３−ブチン−２−オール、
および、３−メチル−１−ペンチン−３−オールからな
る群より選ばれる少なくとも１種の化合物である。

【００１３】１つの実施態様では、（Ｅ）成分のアミン
は、１分子中に２個の窒素原子を有する。

【００１４】１つの実施態様では、（Ｅ）成分のアミン
は、以下の構造を有する。

【００１５】

【化２】

【００１６】（Ｒ¹〜Ｒ⁴は任意の炭化水素基あるいは水
素原子であり、Ｒ⁵は任意のアルキレン基である。）１つの実施態様では、（Ｅ）成分のアミンは、Ｎ、Ｎ，
Ｎ´，Ｎ´−テトラメチルエチレンジアミンである。

【００１７】１つの実施態様では、（Ｆ）成分の導電性
付与物質は、カーボンブラックである。

【００１８】本発明の導電性ローラは、１つの実施態様
において、前記（Ａ）〜（Ｆ）成分を必須成分とする組
成物を３０〜８０℃の温度で加温して金型内に射出し、
その後、１００℃以上の温度で硬化させて得られる。

【００１９】１つの実施態様では、ローラ抵抗は１０⁷
〜１０¹¹Ωである。

【００２０】１つの実施態様では、ローラ抵抗は１０³
〜１０⁹Ωである。

【００２１】１つの実施態様では、ローラ抵抗は１０⁵
〜１０¹⁰Ωである。

【００２２】１つの実施態様では、ローラ硬度は３０°
以下である。

【００２３】

【発明の実施の形態】本発明に用いる（Ａ）成分は分子
中に少なくともヒドロシリル化反応可能な１個のアルケ
ニル基を有するイソブチレン系重合体である。ここでイ
ソブチレン系重合体とは、重合体の骨格をなす単量体単
位が主としてイソブチレン単位からなるものを意味す
る。この場合、単量体のすべてがイソブチレン単位から
形成されていても良く、イソブチレンと共重合性を有す
る単量体単位をイソブチレン系重合体の好ましくは５０
％（重量％、以下同様）未満さらに好ましくは３０％以
下、特に好ましくは２０％以下の範囲で含有していても
良い。但し、これら重合体骨格において、耐湿性、耐候
性、耐熱性の観点から、芳香環以外の炭素−炭素不飽和
結合を実質的に含有しない、該アルケニル基を除く主鎖
を構成する繰り返し単位が飽和炭化水素から構成される
ことが特に好ましい。また、本発明中（Ａ）成分として
用いるイソブチレン系重合体には、本発明の目的が達成
される範囲でブタジエン、イソプレン、１，１３−テト
ラデカジエン、１，９−デカジエン、１，７−オクタジ
エン、１，５−ヘキサジエンのようなポリエン化合物の
ごとき重合後２重結合が残るような単位単量体を少量、
好ましくは１０％以下の範囲で含有させても良い。

【００２４】このようなイソブチレン系重合体の主鎖骨
格をなす共重合成分の具体例としては、例えば１−ブテ
ン、２−ブテン、２−メチル−１−ブテン、３−メチル
−１−ブテン、ペンテン、４−メチル−１−ペンテン、
ヘキセン、ビニルシクロヘキサン、メチルビニルエ−テ
ル、エチルビニルエ−テル、イソブチルビニルエ−テ
ル、スチレン、α−メチルスチレン、ジメチルスチレ
ン、ｐ−ｔ−ブトキシスチレン、ｐ−ヘキセニルオキシ
スチレン、ｐ−アリロキシスチレン、ｐ−ヒドロキシス
チレン、β−ピネン、インデン、ビニルジメチルメトキ
シシラン、ビニルトリメチルシラン、ジビニルジメトキ
シシラン、ジビニルジメチルシラン、１，３−ジビニル
−１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン、トリビ
ニルメチルシラン、テトラビニルシラン、アリルジメチ
ルメトキシシラン、アリルトリメチルシラン、ジアリル
ジメトキシシラン、ジアリルジメチルシラン、γ−メタ
クリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メ
タクリロイルオキシプロピルメチルジメトキシシラン等
が挙げられる。また、ヒドロシリル化反応可能なアルケ
ニル基とは、ヒドロシリル化反応に対して活性のある炭
素−炭素２重結合を含む基であれば特に限定されるもの
ではない。アルケニル基としては、ビニル基、アリル
基、メチルビニル基、プロペニル基、ブテニル基、ペン
テニル基、ヘキセニル基等の脂肪族不飽和炭化水素基、
シクロプロペニル基、シクロブテニル基、シクロペンテ
ニル基、シクロヘキセニル基等の環式不飽和炭化水素
基、メタクリル基が挙げられる。本発明においては、
（Ａ）成分は、１分子中にアルケニル基を１〜１０個有
していることが望ましい。アルケニル基の数が多すぎる
と硬化物が剛直になりやすく、良好なゴム弾性が得られ
にくくなる。また、アルケニル基が少なすぎると、組成
物が十分に硬化しにくくなる。ここで、ヒドロシリル化
反応可能なアルケニル基は、分子末端に存在することが
好ましい。このようにアルケニル基が重合体末端に存在
する場合には、最終的に形成される硬化物の有効網目鎖
量が多くなり、高強度のゴム状硬化物が得られやすいな
どの点から好ましい。

【００２５】前記イソブチレン系重合体の数平均分子量
（ＧＰＣ法、ポリスチレン換算）は１０００〜５０００
０程度であるのが好ましく、特に２０００〜３００００
程度の液状物、流動性を有するものが取り扱いやすさ等
の観点から好ましい。

【００２６】本発明の（Ａ）成分の製造方法としては、
特開平９−７１６１１号公報に記載された方法により製
造することができる。

【００２７】次に、本発明の導電性ローラの成形に用い
られる組成物中の（Ｂ）成分について説明する。

【００２８】（Ｂ）成分のヒドロシリル基を有する化合
物としては、分子内に２個以上のヒドロシリル基を含有
する任意の化合物が使用可能である。

【００２９】本明細書中において、「ヒドロシリル基」
とは、一般式：Ｈ_nＲ_(3-n)Ｓｉ−で表される（ただしＲ
は任意の一価の基である）シリル基であって、当該ケイ
素原子に結合した水素原子を有する基をいう。本明細書
中においては、便宜上、同一ケイ素原子（Ｓｉ）に水素
原子（Ｈ）が２個結合している場合は、ヒドロシリル基
２個と計算する。

【００３０】（Ｂ）成分の化合物の好ましい例として
は、ポリオルガノハイドロジェンシロキサンが挙げられ
る。ポリオルガノハイドロジェンシロキサンとは、ケイ
素原子上に炭化水素基あるいは水素原子を有するシロキ
サン化合物をいう。シロキサン化合物は、例えば、鎖状
もしくは環状であり得、具体的には例えば、以下の式で
示される。

【００３１】

【化３】

【００３２】（２≦ｍ¹であり、０≦ｎ¹であり、２≦ｍ
¹＋ｎ¹≦５０であり、Ｒ⁶は、炭素数２〜２０の、アル
ケニル基、アルキニル基を除く、炭化水素であり、また
Ｒ⁶は、必要に応じて１個以上のフェニル基で置換され
得る。）

【００３３】

【化４】

【００３４】（０≦ｍ²であり、０≦ｎ²であり、０≦ｍ
²＋ｎ²≦５０であり、Ｒ⁷は、炭素数２〜２０の、アル
ケニル基、アルキニル基を除く、炭化水素であり、また
Ｒ⁷は、必要に応じて１個以上のフェニル基で置換され
得る。）

【００３５】

【化５】

【００３６】（２≦ｍ³≦１９であり、０≦ｎ³≦１８で
あり、３≦ｍ³＋ｎ³≦２０であり、Ｒ ⁸は、炭素数２〜
２０の炭化水素であり、またＲ⁸は、必要に応じて１個
以上のフェニル基で置換され得る。）あるいは、シロキサン化合物は、シロキサンユニットを
２個以上有してもよく、具体的に例えば、以下の式で示
される。

【００３７】

【化６】

【００３８】（ここで、１≦ｍ⁴であり、０≦ｎ⁴であ
り、１≦ｍ⁴＋ｎ⁴≦５０であり、Ｒ⁹は、炭素数２〜２
０の炭化水素であり、またＲ⁹は、必要に応じて１個以
上のフェニル基で置換され得る。２≦ｌ¹であり、Ｒ¹⁰
は、２価の有機基であるか、または、Ｒ¹⁰は存在しなく
てもよい。Ｒ¹¹は、２〜４価の有機基である。）

【００３９】

【化７】

【００４０】（０≦ｍ⁵であり、０≦ｎ⁵であり、０≦ｍ
⁵＋ｎ⁵≦５０であり、Ｒ¹²は、炭素数２〜２０の炭化水
素であり、またＲ¹²は、必要に応じて１個以上のフェニ
ル基で置換され得る。２≦ｌ²であり、Ｒ¹³は、２価の
有機基であるか、または、Ｒ¹³は存在しなくてもよい。
Ｒ¹⁴は、２〜４価の有機基である。）

【００４１】

【化８】

【００４２】（１≦ｍ⁶であり、０≦ｎ⁶であり、３≦ｍ
⁶＋ｎ⁶≦５０であり、Ｒ¹⁵は、炭素数２〜２０の炭化水
素であり、またＲ¹⁵は、必要に応じて１個以上のフェニ
ル基で置換され得る。２≦ｌ³であり、Ｒ¹⁶は、２価の
有機基であるか、または、Ｒ¹⁶は存在しなくてもよい。
Ｒ¹⁷は、２〜４価の有機基である。）（Ｂ）成分は、（Ａ）成分、（Ｃ）成分、（Ｄ）成分、
（Ｅ）成分、および（Ｆ）成分との相溶性、あるいは系
中における分散安定性がよいものが好ましい。特に系全
体の粘度が低い場合には、（Ｂ）成分の上記各成分との
相溶性が低いと、相分離が起こりやすく、硬化不良を引
き起こしやすい。このために、相分離を防ぐために、分
散助剤として、微粉末シリカ等の粒径の小さいフィラー
を配合してもよい。

【００４３】（Ａ）成分、（Ｃ）成分、（Ｄ）成分、
（Ｅ）成分、または（Ｆ）成分との相溶性、あるいは分
散安定性が比較的良好な（Ｂ）成分としては、具体的に
は例えば、以下の化合物が挙げられる。

【００４４】

【化９】

【００４５】（ここで、ｐは、６〜１２の整数であ
る。）

【００４６】

【化１０】

【００４７】（２＜ｋ＜１０であり、０＜ｊ＜５であ
り、Ｒ¹⁸は、炭素数８以上の炭化水素基である。）（Ｂ）成分の使用量は、（Ａ）成分のアルケニル基の総
モル数に対して、（Ｂ）成分のケイ素原子結合水素原子
の総モル数が０．８〜５．０当量となるように使用する
ことが好ましい。上記（Ａ）成分のアルケニル基総量に
対して（Ｂ）成分のケイ素原子結合水素原子が少なすぎ
る場合、架橋が不十分になりやすい。また、多すぎる場
合には、硬化後にケイ素原子結合水素原子が残存しやす
く、その水素原子の影響により物性が大きく変化しやす
い。特にこの影響を抑制したい場合には、（Ｂ）成分の
量を１．０〜２．０当量とすることが好ましい。

【００４８】（Ｃ）成分のヒドロシリル化触媒として
は、特に制限はなく、任意のヒドロシリル化触媒が使用
できる。具体的に例示すれば、塩化白金酸、白金の単
体、アルミナ、シリカ、またはカ−ボンブラック等の担
体に固体白金を担持させた触媒；白金−ビニルシロキサ
ン錯体｛例えば、Ｐｔ_n（ＶｉＭｅ₂ＳｉＯＳｉＭｅ₂Ｖ
ｉ）_n、Ｐｔ〔（ＭｅＶｉＳｉＯ）₄〕_m｝；白金−ホス
フィン錯体｛例えば、Ｐｔ（ＰＰｈ₃）₄、Ｐｔ（ＰＢｕ
₃）₄｝；白金−ホスファイト錯体｛例えば、Ｐｔ〔Ｐ
（ＯＰｈ）₃〕₄、Ｐｔ〔Ｐ（ＯＢｕ）₃〕₄｝（式中、Ｍ
ｅはメチル基、Ｂｕはブチル基、Ｖｉはビニル基、Ｐｈ
はフェニル基を表し、ｎ、ｍは整数を表す）、Ｐｔ（ａ
ｃａｃ）₂、また、Ａｓｈｂｙらの米国特許第３１５９
６０１および３１５９６６２号明細書中に記載された白
金−炭化水素複合体、ならびにＬａｍｏｒｅａｕｘらの
米国特許第３２２０９７２号明細書中に記載された白金
アルコラート触媒も挙げられる。

【００４９】また、白金化合物以外の触媒の例として
は、ＲｈＣｌ（ＰＰｈ₃）₃、ＲｈＣｌ ₃、Ｒｈ／Ａl
₂Ｏ₃、ＲｕＣｌ₃、ＩｒＣｌ₃、ＦｅＣｌ₃、ＡｌＣｌ₃、
ＰｄＣｌ₂・２Ｈ₂Ｏ、ＮｉＣｌ₂、ＴｉＣｌ₄等が挙げら
れる。これらの触媒は単独で使用してもよく、２種以上
併用しても構わない。触媒活性の点から塩化白金酸、白
金−オレフィン錯体、白金−ビニルシロキサン錯体、Ｐ
ｔ（ａｃａｃ）₂等が好ましい。

【００５０】（Ｃ）成分の触媒の量は、特に制限されな
いが、（Ａ）成分中のアルケニル基１ｍｏｌに対して１
０^-8〜１０^-1ｍｏｌの範囲が好ましい。好ましくは、１
０^-6〜１０^-2ｍｏｌの範囲である。また、ヒドロシリル
化触媒は、一般に高価で腐食性であり、また、水素ガス
を大量に発生して硬化物が発泡してしまう場合があるの
で多すぎない方がよい。

【００５１】（Ｄ）成分は、本発明の導電性ローラの成
形に用いられる組成物の、（Ｂ）成分起因のゲル化や増
粘、また、（Ｃ）成分のヒドロシリル化触媒の失活を防
ぎ、組成物の室温よりも高い温度での貯蔵安定性の改良
を可能とする成分である。

【００５２】（Ｄ）成分のアセチレンアルコールは、分
子内にアセチレン結合を有する不飽和アルコールであ
り、以下の構造を有する。

【００５３】

【化１１】

【００５４】（ここで、Ｒ¹⁹およびＲ²⁰は、独立して、
水素原子、アルキル基、またはアリール基である。ただ
し、Ｒ¹⁹とＲ²⁰とが結合して環を構成してもよい。）特に、これらアセチレンアルコール類においては、Ｒ¹⁹
またはＲ²⁰のかさ高さが組成物の貯蔵安定性に大きく関
与する。このため、Ｒ¹⁹またはＲ²⁰がかさ高いアセチレ
ンアルコールが、高温での貯蔵安定性に優れることから
好ましい。しかし、かさ高すぎると、硬化性が悪くなり
やすいという欠点がある。このため、貯蔵安定性と硬化
性とのバランスのとれたアセチレンアルコールを選ぶこ
とが重要である。

【００５５】Ｒ¹⁹あるいはＲ²⁰は同一でも異なっていて
もよい。通常は、水素原子又は炭素数１〜２５の炭化水
素基であるが、組成物の貯蔵安定性と硬化性とのバラン
スの観点から、水素原子又は炭素数１〜１０の炭化水素
基であることが好ましい。

【００５６】貯蔵安定性と硬化性のバランスのとれたア
セチレンアルコールの例としては、２−フェニル−３−
ブチン−２−オール、１−エチニル−１−シクロヘキサ
ノール、３，５−ジメチル−１−ヘキシン−３−オー
ル、３−メチル−１−ヘキシン−３−オール、３−エチ
ル−１−ペンチン−３−オール、２−メチル−３−ブチ
ン−２−オール、３−メチル−１−ペンチン−３−オー
ル等が挙げられる。

【００５７】（Ｄ）成分の使用量としては、（Ａ）成分
および（Ｂ）成分に均一に分散し得る任意の量が可能で
ある。（Ｃ）成分のヒドロシリル化触媒１モルに対し
て、２〜１００００モルの当量の範囲が好ましい。
（Ｄ）成分のアセチレンアルコールは単独で用いてもよ
く、また、２種以上を併用してもよい。

【００５８】（Ｅ）成分は、アミン化合物であり、分子
中に少なくとも１個以上の窒素原子を含む化合物から任
意に選択される。分子内に窒素−水素結合を含まないア
ミン化合物は、（Ｃ）成分のヒドロシリル化触媒の活性
を下げにくいので好ましく、また、組成物の貯蔵安定性
を高めるという点からは、分子内に２個の窒素原子を含
有するアミン化合物が好ましい。

【００５９】（Ｅ）成分であるアミン化合物としては、
以下の構造を有するものが好ましい。

【００６０】

【化１２】

【００６１】（Ｒ¹〜Ｒ⁴は任意の炭化水素基あるいは水
素原子であり、Ｒ⁵は任意のアルキレン基である。）なお、式中のＲ¹〜Ｒ⁴としては、炭素数１〜２０の１価
の飽和炭化水素基が、Ｒ ⁵としては、炭素数１〜２０の
飽和炭化水素基、又は炭素数１〜２４の芳香環を有する
炭化水素基（ただし芳香環以外の不飽和基を含まないも
の）が好ましい。

【００６２】好ましい（Ｅ）成分の具体例としては、
Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラメチルエチレンジアミン、
Ｎ，Ｎ−ジメチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチル
エチレンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジブチルエチレンジアミ
ン、Ｎ，Ｎ−ジブチル−１，３−プロパンジアミン、
Ｎ，Ｎ−ジメチル−１，３−プロパンジアミン、Ｎ，
Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラエチルエチレンジアミン、Ｎ，
Ｎ−ジブチル−１，４−ブタンジアミン、２，２´−ビ
ピリジン等が挙げられ、これらの中でも、、Ｎ、Ｎ，Ｎ
´，Ｎ´−テトラメチルエチレンジアミンが特に好まし
い。

【００６３】（Ｅ）成分を使用する量は、（Ｃ）成分の
ヒドロシリル化触媒１モルに対して、１〜５０モルの当
量の範囲で用いることが好ましい。使用量が多すぎると
（Ｃ）成分のヒドロシリル化触媒の活性を落とし、ま
た、少なすぎると貯蔵安定性が下がりやすい。（Ｅ）成
分のアミン化合物は単独で用いてもよく、また、２種以
上を併用してもよい。

【００６４】（Ｆ）成分は、本発明の導電性ローラに導
電性を付与するための成分である。（Ｆ）成分の導電性
付与物質としては、カーボンブラック、金属酸化物、金
属微粉末等が挙げられる。また、第４級アンモニウム
塩、カルボン酸基、スルホン酸基、硫酸エステル基、リ
ン酸エステル基などを有する有機化合物やポリマーも、
導電性付与物質となり得る。さらには、エーテルエステ
ルイミド、エーテルイミド重合体、エチレンオキサイド
−エピハロヒドリン共重合体、メトキシポリエチレング
リコールアクリレートなどで代表される導電性ユニット
を有する化合物やポリマーなど、場合によっては帯電防
止剤に分類される化合物も、導電性付与物質となり得
る。

【００６５】ここで、用いる導電性付与物質の種類ある
いは添加量によっては、ヒドロシリル化反応を阻害する
場合もあるため、導電性付与物質のヒドロシリル化反応
に対する影響を考慮しなければならない。なお、（Ｆ）
成分は、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよ
い。

【００６６】上記カーボンブラックの例としては、ファ
ーネスブラック、アセチレンブラック、ランプブラッ
ク、チャンネルブラック、サーマルブラック、オイルブ
ラックなどが挙げられる。これらカーボンブラックの種
類、粒径等に制限はなく、導電性ローラの所望の性能等
に応じて適宜選択される。

【００６７】（Ｆ）成分の添加量は、導電性ローラに必
要とされる導電性に応じて、任意に選択することができ
る。好ましくは、（Ａ）成分の重合体１００重量部に対
し０．１〜２００重量部であり、１〜１００重量部がよ
り好ましい。添加量が少なすぎると、得られる導電性材
料の導電性にバラツキが出やすくなる。他方、添加量が
多くなりすぎると組成物の流動性が低下しやすく、加工
性が低下しやすい。

【００６８】１つの好ましい実施態様において、（Ｆ）
成分の導電性付与物質は、導電性ローラのローラ抵抗
が、１０⁷〜１０¹¹Ωとなるように添加される。

【００６９】別の好ましい実施態様において、（Ｆ）成
分の導電性付与物質は、導電性ローラのローラ抵抗が、
１０⁵〜１０¹⁰Ωとなるように添加される。

【００７０】さらに別の好ましい実施態様において、
（Ｆ）成分の導電性付与物質は、導電性ローラのローラ
抵抗が、１０⁵〜１０¹⁰Ωとなるように添加される。

【００７１】本発明の上記一般式の置換基について説明
する。

【００７２】炭化水素とは、特にことわりのない場合、
好ましくはアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、
アリール基、アラルキル基、シクロアルキル基を表す。

【００７３】アルキル基としては、好ましくは炭素数１
〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、さらに好まし
くは炭素数１〜１０の、例えばメチル、エチル、プロピ
ル等が挙げられる。

【００７４】アルケニル基としては、好ましくは炭素数
２〜３０、より好ましくは炭素数２〜２０、さらに好ま
しくは炭素数２〜１０の、例えば、ビニル、アリル等が
挙げられる。

【００７５】アルキニル基としては、好ましくは炭素数
２〜３０、より好ましくは炭素数２〜２０、さらに好ま
しくは炭素数２〜１０の、例えば、エチニル、プロパル
ギル等が挙げられる。

【００７６】アリール基としては、好ましくは炭素数６
〜３０、より好ましくは炭素数６〜２０、さらに好まし
くは炭素数６〜１０の、例えば、フェニル、トリル、ナ
フチル等が挙げられる。

【００７７】アラルキル基としては、好ましくは炭素数
７〜３０、より好ましくは炭素数７〜２０、さらに好ま
しくは炭素数７〜１０の、例えば、ベンジル、フェネチ
ル等が挙げられる。

【００７８】シクロアルキル基としては、好ましくは炭
素数３〜１０、より好ましくは炭素数３〜８の、例え
ば、シクロペンチル、シクロヘキシル等が挙げられる。

【００７９】アルコキシ基としては、好ましくは炭素数
１〜３０、より好ましくは炭素数１〜２０、さらに好ま
しくは炭素数１〜１０の、例えば、メトキシ、エトキ
シ、プロポキシ等が挙げられる。

【００８０】２価の有機基としては、例えば、Ｏ、炭素
数１〜１０、好ましくは炭素数１〜３の、例えば、メチ
レン、エチレン等が挙げられる。

【００８１】２〜４価の有機基としては、例えば、上記
２価の有機基に加えて、Ｎ、Ｃが挙げられる。

【００８２】本発明の導電性ローラの成形に用いる組成
物には、組成物の粘度または組成物から得られる導電性
ローラの硬度を調整する目的で可塑剤を添加してもよ
い。可塑剤の例としては、炭化水素または極性の低い炭
化水素の置換体などが挙げられ、具体的には例えば、分
子量３００〜１０００の飽和炭化水素系プロセスオイル
などが挙げられる。可塑剤の使用量は（Ａ）成分の１０
０重量部に対して、１５０重量部以下が好ましい。それ
以上の添加量になると、ブリード等の問題が生じやす
い。

【００８３】本発明の導電性ローラの成形に用いる組成
物には、各種充填剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、顔
料、界面活性剤、溶剤、シリコン化合物などを、目的と
する導電性ローラの性能の必要に応じて適宜添加しても
よい。前記充填剤の具体例としては、シリカ微粉末、炭
酸カルシウム、クレー、タルク、酸化チタン、亜鉛華、
ケイソウ土、硫酸バリウムなどが挙げられる。これらの
充填剤の中では、特にシリカ微粉末、とりわけ粒子径が
５０〜７０ｎｍ（ＢＥＴ比表面積が５０〜３８０ｍ²／
ｇ）程度の微粉末シリカが好ましく、その中でも表面処
理を施した疎水性シリカが、強度を好ましい方向に改善
する働きが大きいので特に好ましい。

【００８４】本発明の導電性ローラの成形に用いる組成
物は、例えば、貴金属触媒を用いたアルケニル基に対す
るＳｉ−Ｈ基の付加反応によって硬化する。従って、硬
化速度が非常に速く、ライン生産を行う上で好都合であ
る。組成物を熱硬化させる温度は、１００℃以上が好ま
しく、１２０℃〜２００℃の範囲内がさらに好ましい。
１００℃より低い温度では、組成物が貯蔵安定性に優れ
ているため、硬化反応はほとんど進行しないが、１００
℃程度以上になると、急激にヒドロシリル化反応が進行
し、短い時間で硬化させることができる。

【００８５】本発明の導電性ローラの成形に用いる組成
物は、比較的高温でも貯蔵安定性に優れることから、組
成物をより低い粘度で扱うことが可能となり、高温での
液状射出成形等に好適である。次に、本発明における導
電性組成物を用いる導電性ローラの製造方法を具体例を
挙げて説明する。本発明における導電性ローラの成形方
法として、液状射出成形が挙げられ、本発明の組成物
を、所望のローラ形状の成形空間を有する型に注入した
後、加熱することにより、所望の形状の導電性ローラが
得られる。この場合、組成物を３０〜８０℃の温度で加
温し、粘度を下げた状態で金型内に注入する方法は、生
産性や外観不良を抑制できて好ましい。組成物の粘度
は、成形時の温度において、５００Ｐａ・ｓ以下、さら
には２００Ｐａ・ｓ以下が好ましい。粘度が高すぎる
と、生産性や加工性を低下させるため好ましくない。。

【００８６】上記導電性ローラにおけるローラ抵抗は、
所望のローラの性能に応じて適宜選択される。ローラ抵
抗が１０⁷〜１０¹¹Ωの範囲のものは例えば、電子写真
装置用の転写ローラとして、ローラ抵抗が１０³〜１０⁹
Ωの範囲のものは例えば電子写真装置用の現像ローラと
して、そしてローラ抵抗が１０⁵〜１０¹⁰Ωの範囲のも
のは例えば電子写真装置用の帯電ローラとしての用途に
使用可能である。なお、ローラ抵抗は、本発明における
（Ｆ）成分である導電性付与物質の配合量により、目的
とする範囲に調整することができる。ここで、ローラ抵
抗とは、ローラを金属プレートに水平に当てて、ローラ
の導電性シャフトの両端部の各々に５００ｇの荷重を金
属プレート方向に加え、シャフトと金属プレート間に直
流電圧１００ボルトを印加して測定される電気抵抗値を
いう。また、本発明において、ローラ硬度は、ＪＩＳ
Ｋ６３０１Ａ法に準拠して測定する。具体的には、本発
明による導電性ローラについて、測定器としてＡ型硬度
試験機を用いて測定する。ここで、本発明における導電
性ローラの硬度は、トナーストレスの軽減等のため、Ｊ
ＩＳＡ硬度が３０°以下、さらには２５°以下が好ま
しい。硬化物の硬度は、本発明の導電性ローラの成形に
用いる組成物の配合を調製することにより、容易に調整
される。

【００８７】

【実施例】以下の実施例に基づき本発明をさらに詳細に
説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定される
ものではない。

【００８８】（実施例）（Ａ）成分として、ＥＰ４００
Ａ（鐘淵化学工業製）３００ｇに対して、可塑剤ＰＷ−
３８０（出光興産製）１５０ｇ、（Ｆ）成分としてカー
ボンブラック（旭カーボン社製＃３５）６０ｇ、およ
び酸化防止剤としてＭＡＲＫＡＯ−５０（旭電化製）
３ｇを混合し、ロールにて３回混練した。次いで、この
混合物に（Ｂ）成分としてＣＲ１００（鐘淵化学工業
製）を１６ｇ混合した。更に、（Ｃ）成分として、ビス
（１，３−ジビニル−１，１，３，３−テトラメチルジ
シロキサン）白金錯体触媒（１７．９×１０^-5ｍｍｏｌ
／μＬ、キシレン溶液）を１７０μＬ、（Ｄ）成分とし
て、１−エチニル−１−シクロヘキサノールを０．９ｇ
および（Ｅ）成分としてＮ，Ｎ，Ｎ´，Ｎ´−テトラメ
チルエチレンジアミンを１１７μＬ秤取し、均一混合し
た。この組成物について、５０℃に加温したのち、真空
攪拌脱泡装置にて５時間脱泡した。この導電性組成物を
ローラ成形用金型に射出圧１ＭＰａで注入し、直径８ｍ
ｍのＳＵＳ製のシャフトの周りに厚さ３ｍｍ、長さ２３
０ｍｍの導電性ゴム層を設けた導電性ローラを５本作成
した。このとき、用いた組成物の粘度と金型注入に要し
た時間を測定した（金型注入時の組成物の温度は５０℃
であった）。また、得られたローラについて、温度２３
℃、湿度６５％の条件で、ＪＩＳＫ６３０１Ａ法によ
る硬度（ＪＩＳＡ）、および、ローラ抵抗を測定し
た。また、作成した導電性ローラの外観についても評価
を行った。なお、金型注入時間、ローラ硬度、ローラ抵
抗については、得られた５本のローラの平均値を求め
た。また、ローラ抵抗については５本のローラの最大と
最小のローラ抵抗値の比を求め（対数値）、ローラ抵抗
の個体間バラツキの度合いをはかる指標とした。結果を
表１に示した。

【００８９】（比較例）実施例の処方において、（Ｅ）
成分を添加せず、あとは同様の処方でローラ用組成物を
作成し、得られた組成物を加温することなく、真空攪拌
脱泡装置にて５時間脱泡した。この導電性組成物をロー
ラ成形用金型に射出圧１ＭＰａで注入し、直径８ｍｍの
ＳＵＳ製のシャフトの周りに厚さ３ｍｍ、長さ２３０ｍ
ｍの導電性ゴム層を設けた導電性ローラを５本作成し
た。これらローラについて、実施例と同様の評価を行っ
た。結果を表１に示した。

【００９０】

【表１】

【００９１】

【発明の効果】本発明により、生産性、加工性に優れる
導電性ローラの提供が可能となる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０８Ｋ 5/17 Ｃ０８Ｋ 5/17 ４Ｊ００２Ｃ０８Ｌ 83/05 Ｃ０８Ｌ 83/05 Ｆ１６Ｃ 13/00 Ｆ１６Ｃ 13/00 ＡＧ０３Ｇ 15/02 １０１Ｇ０３Ｇ 15/02 １０１ 15/08 ５０１ 15/08 ５０１Ｄ 15/16 １０３ 15/16 １０３Ｆターム(参考） 2H003 BB11 CC05 2H032 AA05 BA19 BA23 2H077 AD02 AD06 FA22 FA27 3J103 AA02 EA02 EA11 EA13 FA06 FA14 FA15 GA02 GA52 HA03 HA05 HA15 HA20 HA33 HA41 HA52 4F070 AA12 AA59 AB01 AC04 AC46 AE06 AE08 GA01 GC01 GC03 4J002 BB18W CP04X DA039 DE196 EC017 EC037 EN038 FD119 GM00 GS00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金属製シャフトのまわりに、下記の
（Ａ）〜（Ｅ）を必須成分としてなる組成物を硬化させ
て得られる導電性ローラ。（Ａ）分子中に少なくとも１個のヒドロシリル化反応可
能なアルケニル基を有する、イソブチレン系重合体（Ｂ）分子中に少なくとも２個のヒドロシリル基を有す
る化合物（Ｃ）ヒドロシリル化触媒（Ｄ）アセチレンアルコール（Ｅ）アミン（Ｆ）導電性付与物質
【請求項２】（Ａ）成分の重合体中のヒドロシリル化
反応可能なアルケニル基が、該重合体の末端に存在す
る、請求項１に記載の導電性ローラ。
【請求項３】（Ａ）成分のイソブチレン系重合体の数
平均分子量が１０００〜５００００である、請求項１ま
たは２記載の導電性ローラ。
【請求項４】（Ａ）成分の中の、イソブチレンに由来
する繰り返し単位の総量が５０重量％以上である、請求
項１〜３のいずれか１項に記載の導電性ローラ。
【請求項５】（Ｂ）成分の化合物が、平均して１分子
中に少なくとも２個以上のヒドロシリル基を含有するポ
リオルガノハイドロジェンシロキサンである、請求項１
〜４のいずれか１項に記載の導電性ローラ。
【請求項６】（Ｄ）成分のアセチレンアルコールが、
２−フェニル−３−ブチン−２−オール、１−エチニル
−１−シクロヘキサノール、３，５−ジメチル−１−ヘ
キシン−３−オール、３−メチル−１−ヘキシン−３−
オール、３−エチル−１−ペンチン−３−オール、２−
メチル−３−ブチン−２−オール、および、３−メチル
−１−ペンチン−３−オールからなる群より選ばれる少
なくとも１種の化合物である、請求項１〜５のいずれか
１項に記載の導電性ローラ。
【請求項７】（Ｅ）成分のアミンが、１分子中に２個
の窒素原子を有する、請求項１〜６のいずれか１項に記
載の導電性ローラ。
【請求項８】（Ｅ）成分のアミンが、以下の構造を有
する、請求項７に記載の導電性ローラ。【化１】（Ｒ¹〜Ｒ⁴は任意の炭化水素基あるいは水素原子であ
り、Ｒ⁵は任意のアルキレン基である。）
【請求項９】（Ｅ）成分のアミンが、Ｎ、Ｎ，Ｎ´，
Ｎ´−テトラメチルエチレンジアミンである、請求項８
に記載の導電性ローラ。
【請求項１０】（Ｆ）成分の導電性付与物質が、カー
ボンブラックである、請求項１〜９のいずれか１項に記
載の導電性ローラ。
【請求項１１】（Ａ）〜（Ｆ）成分を必須成分とする
組成物を３０〜８０℃の温度で加温して金型内に射出
し、その後、１００℃以上の温度で硬化させて得られ
る、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の導電性ロー
ラ。
【請求項１２】ローラ抵抗が１０⁷〜１０¹¹Ωであ
る、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の導電性ロー
ラ。
【請求項１３】ローラ抵抗が１０³〜１０⁹Ωである、
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の導電性ローラ。
【請求項１４】ローラ抵抗が１０⁵〜１０¹⁰Ωであ
る、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の導電性ロー
ラ。
【請求項１５】ローラ硬度が３０°以下である、請求
項１〜１４のいずれか１項に記載の導電性ローラ。