JP2002167519A

JP2002167519A - 導電性組成物

Info

Publication number: JP2002167519A
Application number: JP2001252690A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Yoshikawa; 均吉川; Tomoshi Suzuki; 智志鈴木; Kunio Ito; 邦夫伊東
Original assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date: 2000-09-19
Filing date: 2001-08-23
Publication date: 2002-06-11

Abstract

(57)【要約】【課題】電気抵抗の電圧依存性および環境依存性の双方
の特性に優れ、しかも電気抵抗のばらつきが小さく、低
電気抵抗化可能である導電性組成物を提供する。【解決手段】下記の（Ａ）および（Ｂ）を必須成分とす
る導電性組成物。（Ａ）界面活性剤構造を有する導電性ポリマー。（Ｂ）バインダーポリマー。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、導電性組成物に関
するものであり、詳しくは現像ロール、帯電ロール、転
写ロール、トナー供給ロール、除電ロール、給紙ロー
ル、搬送ロール、クリーニングロール、現像ブレード、
帯電ブレード、クリーニングブレード、転写ベルト等の
電子写真機器用部材に用いられる導電性組成物に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、導電性を制御するためには、バ
インダーポリマーに、イオン導電剤や電子導電剤が配合
されている。イオン導電剤は、バインダーポリマーに溶
解するため、導電性のばらつきが小さく、また電圧を変
化させた時の電気抵抗の変動が小さく、電気抵抗の電圧
依存性に優れるという利点がある。しかしながら、上記
イオン導電剤は、導電性発現のメカニズムがイオンの電
導によるものであるため、電気抵抗が１×１０⁸Ω・ｃ
ｍ以上であれば、バインダーポリマー中でのイオンの電
導が良好で、導電性の制御が可能であるが、電気抵抗が
１×１０⁸Ω・ｃｍ未満になると、イオンの電導が起こ
りにくく、導電性の制御が困難になる。また、イオン導
電剤は水分等の影響を受けやすく、高温高湿と低温低湿
の条件下では電気抵抗が２桁以上変動するため、電気抵
抗の環境依存性に劣り、電子写真機器用部材（ＯＡ部
材）としての使用には制約が多い。

【０００３】一方、カーボンブラック等の電子導電剤
は、水分等の影響を受けにくく、高温高湿と低温低湿の
条件下での電気抵抗の変動が小さく、環境依存性に優れ
るとともに、低電気抵抗化が可能で、電子写真機器用部
材（ＯＡ部材）としての使用には適している。しかしな
がら、電子導電剤はバインダーポリマー中での均一分散
が困難であるため、電気抵抗のばらつきが大きく、導電
性の制御が困難である。また、比較的均一に分散してい
る場合でも、導電性発現のメカニズムがバインダーポリ
マー中のカーボン間を電子が高電圧により伝わるトンネ
ル効果によるため、電圧を変化させた時の電気抵抗の変
動が大きく、電気抵抗の電圧依存性に劣る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように、イオン導
電剤および電子導電剤には、それぞれ欠点があり、その
ぞれの長所を備えた導電性組成物、すなわち、電気抵抗
のばらつきが小さく、電気抵抗の電圧依存性に優れると
いうイオン導電剤の利点と、低電気抵抗化可能で電気抵
抗の環境依存性に優れるという電子導電剤の利点との双
方の特性を備えた導電性組成物の開発が待望されてい
る。

【０００５】本発明は、このような事情に鑑みなされた
もので、電気抵抗の電圧依存性および環境依存性の双方
の特性に優れ、しかも電気抵抗のばらつきが小さく、低
電気抵抗化可能である導電性組成物の提供をその目的と
する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の導電性組成物は、下記の（Ａ）および
（Ｂ）を必須成分とするという構成をとる。（Ａ）界面活性剤構造を有する導電性ポリマー。（Ｂ）バインダーポリマー。

【０００７】すなわち、本発明者らは、電気抵抗の電圧
依存性および環境依存性の双方の特性に優れた導電性組
成物を得るべく鋭意研究を重ねた。まず、ポリアニリン
等の導電性ポリマーの導電性に着目し、これを界面活性
剤により処理してなる特殊な導電性ポリマーを用いる
と、電子導電剤とイオン導電剤の双方の特性を備えるよ
うになることを突き止めた。そして、この特殊な導電性
ポリマーとバインダーポリマーとを併用すると、特殊な
導電性ポリマーがバインダーポリマー中に分散または溶
解して特殊な導電性ポリマーとバインダーポリマーとの
複合体からなるポリマーアロイを形成することにより、
電気抵抗の電圧依存性に優れるというイオン導電剤の利
点と、電気抵抗の環境依存性に優れるという電子導電剤
の利点との双方の特性を備え、しかも電気抵抗のばらつ
きが小さく、低電気抵抗化が可能であることを見いだ
し、本発明に到達した。

【０００８】また、上記界面活性剤構造を有する導電性
ポリマーおよびバインダーポリマーに加えて、イオン導
電剤および電子導電剤の少なくとも一方を用いると、電
気抵抗の電圧依存性や環境依存性がさらに良好になる。

【０００９】さらにまた、上記界面活性剤構造を有する
導電性ポリマーおよびバインダーポリマーに加えて、架
橋剤を用いると、導電性組成物の強度が向上し、電子写
真機器用部材の耐久性が向上する。

【００１０】

【発明の実施の形態】つぎに、本発明の実施の形態につ
いて説明する。

【００１１】本発明の導電性組成物は、界面活性剤構造
を有する導電性ポリマー（Ａ成分）とバインダーポリマ
ー（Ｂ成分）とを用いて得ることができる。

【００１２】上記界面活性剤構造を有する導電性ポリマ
ー（Ａ成分）は、例えば、導電性ポリマーの原料モノマ
ーと界面活性剤とを酸化剤で化学酸化重合する等の方法
によって製造することができる。

【００１３】上記導電性ポリマーの原料モノマーとして
は、導電性を有するものであれば特に限定はなく、例え
ば、アニリン（アニリン誘導体の他、アニリン塩酸塩等
のアニリン塩も含む）、ピロール、チオフェン、アセチ
レン、パラフェンレン、フェンレンビニレン、フラン、
セレノフェン、イソチアナフテン、パラフェニレンスル
フィド、パラフェニレンオキシド、ビニレンスルフィド
等が挙げられる。

【００１４】上記界面活性剤としては、特に限定はな
く、例えば、長鎖アルキル硫酸塩等のアニオン性界面活
性剤や、長鎖アルキルアンモニウム塩等のカチオン性界
面活性剤の他、中性界面活性剤等があげられる。これら
は単独でもしくは２種以上併せて用いられる。

【００１５】上記アニオン性界面活性剤の長鎖アルキル
硫酸塩としては、例えば、ドデシルスルホン酸、ドデシ
ルベンゼンスルホン酸等があげられる。

【００１６】上記カチオン性界面活性剤の長鎖アルキル
アンモニウム塩としては、例えば、セチルトリメチルア
ンモニウムブロマイド等があげられる。

【００１７】上記酸化剤としては、例えば、過硫酸アン
モニウム、過酸化水素水、塩化第二鉄等があげられる。

【００１８】上記導電性ポリマーの原料モノマーと界面
活性剤との混合比は、重量比で、原料モノマー／界面活
性剤＝９６／４〜３０／７０の範囲が好ましく、特に好
ましくは原料モノマー／界面活性剤＝８０／２０〜４０
／６０である。すなわち、界面活性剤の重量比が４未満
であると、バインダーポリマーとの相溶性や分散性が低
下し、逆に界面活性剤の重量比が７０を超えると、界面
活性剤のイオン導電性への効果が強くなりすぎ、導電性
ポリマーの電子導電性を減らすこととなるからである。

【００１９】上記界面活性剤構造を有する導電性ポリマ
ー（Ａ成分）の数平均分子量は、５００〜１０００００
の範囲が好ましく、特に好ましくは１０００〜２０００
０である。

【００２０】上記界面活性剤構造を有する導電性ポリマ
ー（Ａ成分）とともに用いられるバインダーポリマー
（Ｂ成分）としては、特に限定はなく、例えば、アクリ
ル系樹脂、ウレタン系樹脂、フッ素系樹脂、ポリアミド
系樹脂、エポキシ系ポリマー、ゴム系ポリマー等があげ
られる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いら
れる。これらのなかでも、Ａ成分との相溶性に優れる点
で、アクリル系樹脂、エポキシ系ポリマーが好ましい。

【００２１】上記アクリル系樹脂としては、例えば、ポ
リメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリエチルメタ
クリレート、ポリメチルアクリレート、ポリエチルアク
リレート、ポリヒドロキシメタクリレート、アクリルシ
リコーン系樹脂、アクリルフッ素系樹脂等があげられ
る。

【００２２】上記ウレタン系樹脂としては、例えば、エ
ーテル系、エステル系、脂肪族系等のウレタンやそれに
シリコーン系ポリオール、フッ素系ポリオールを共重合
させたもの等があげられる。

【００２３】上記フッ素系樹脂としては、例えば、ポリ
ビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）、フッ化ビニリデ
ン−四フッ化エチレン共重合体、フッ化ビニリデン−四
フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体等があげ
られる。

【００２４】上記ポリアミド系樹脂としては、例えば、
アルコール可溶性メトキシメチル化ナイロン等があげら
れる。

【００２５】上記エポキシ系ポリマーとしては、例え
ば、ビスフェノールＡ型、エポキシノボラック樹脂、臭
素化型、ポリグリコール型、ポリアミド併用型、シリコ
ン変性、アミノ樹脂併用型、アルキッド樹脂併用型等が
あげられる。

【００２６】上記ゴム系ポリマーとしては、例えば、天
然ゴム（ＮＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、アクリロニ
トリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、水素添加ＮＢＲ（Ｈ
−ＮＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、イソ
プレンゴム（ＩＲ）、ウレタンゴム、クロロプレンゴム
（ＣＲ）、エピクロロヒドリンゴム（ＥＣＯ）、エチレ
ンプロピレンジエンポリマー（ＥＰＤＭ）、アクリルゴ
ム（ＡＣＭ）、クロロスルホン化ポリエチレン（ＣＳ
Ｍ）、多硫化ゴム、フッ素ゴムやスチレン−ブタジエン
ブロック共重合体（ＳＢＳ）、ＳＢＳやスチレン−イソ
プレン−スチレン（ＳＩＳ）を水素添加したＳＥＢＳ等
の公知の熱可塑性ポリマー等があげられる。

【００２７】上記バインダーポリマー（Ｂ成分）の数平
均分子量は、５０００〜２００００００の範囲が好まし
く、特に好ましくは２００００〜８０００００である。

【００２８】上記界面活性剤構造を有する導電性ポリマ
ー（Ａ成分）の原料（導電性ポリマーの原料モノマーと
界面活性剤との合計量）と、バインダーポリマー（Ｂ成
分）との混合比は、重量比で、Ａ成分の原料／Ｂ成分＝
１／９９〜３５／６５の範囲が好ましく、特に好ましく
はＡ成分の原料／Ｂ成分＝４／９６〜３５／６５であ
る。すなわち、Ａ成分の原料の重量比が１未満である
と、導電性への効果が少なく、逆にＡ成分の原料の重量
比が３５を超えると、導電性ポリマーが固くて脆くなり
やすく、組成物としての物性が低下するからである。

【００２９】なお、本発明の導電性組成物には、上記Ａ
成分およびＢ成分に加えて、イオン導電剤、電子導電
剤、架橋剤等を配合しても差し支えない。

【００３０】上記イオン導電剤としては、例えば、第四
級アンモニウム塩、ホウ酸塩、界面活性剤等があげられ
る。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられ
る。

【００３１】また、上記イオン導電剤の配合割合は、物
性や電気特性の点から、Ａ成分の原料（原料モノマーと
界面活性剤との合計量）とＢ成分との合計１００重量部
（以下「部」と略す）に対して、０．０１〜５部の範囲
が好ましく、特に好ましくは０．５〜２部である。

【００３２】上記電子導電剤としては、例えば、カーボ
ンブラック、ｃ−ＺｎＯ（導電性酸化亜鉛）、ｃ−Ｔｉ
Ｏ₂（導電性酸化チタン）、ｃ−ＳｎＯ₂（導電性酸化
錫）、グラファイト等があげられる。

【００３３】また、上記電子導電剤の配合割合は、物性
や電気特性の点から、Ａ成分の原料（原料モノマーと界
面活性剤との合計量）とＢ成分との合計１００部に対し
て、５〜３０部の範囲が好ましく、特に好ましくは８〜
２０部である。

【００３４】上記架橋剤としては、例えば、硫黄、イソ
シアネート、ブロックイソシアネート、メラミン等の尿
素樹脂、エポキシ硬化剤、ポリアミン硬化剤、パーオキ
サイド等があげられる。

【００３５】また、上記架橋剤の配合割合は、物性、粘
着、液保管性の点から、Ａ成分の原料（原料モノマーと
界面活性剤との合計量）とＢ成分との合計１００部に対
して、１〜３０部の範囲が好ましく、特に好ましくは３
〜１０部である。

【００３６】なお、上記導電性組成物には、前記各成分
に加えて、架橋促進剤、触媒、老化防止剤、ドーパント
等を必要に応じて配合しても差し支えない。

【００３７】上記架橋促進剤としては、例えば、スルフ
ェンアミド系架橋促進剤、ジチオカルバミン酸塩系架橋
促進剤、アミン類、有機錫系触媒等があげられる。

【００３８】そして、本発明の導電性組成物は、例え
ば、つぎのようにして製造することができる。すなわ
ち、まず、前述の方法に従い、界面活性剤構造を有する
導電性ポリマー（Ａ成分）を作製する。つぎに、この界
面活性剤構造を有する導電性ポリマー（Ａ成分）をバイ
ンダーポリマー（Ｂ成分）に配合するとともに、必要に
応じて、イオン導電剤、電子導電剤、架橋剤等を配合す
る。そして、これらをロール、ニーダー、バンバリーミ
キサー等の混練機を用いて混練することにより、目的と
する導電性組成物を得ることができる。また、ロール等
で混練した後に、水や溶剤等に溶解または分散させて導
電性組成物（コーティング液）としても差し支えない。

【００３９】さらには、前述の方法に従い、界面活性剤
構造を有する導電性ポリマー（Ａ成分）を作製するとと
もに、この界面活性剤構造を有する導電性ポリマー（Ａ
成分）を高剪断分散機を用いてバインダーポリマー（Ｂ
成分）中に分散させてもよい。このように高剪断分散機
を用いると、界面活性剤構造を有する導電性ポリマー
（Ａ成分）の粒径がより小さくなり、バインダーポリマ
ー（Ｂ成分）中に均一に微分散するようになるため好ま
しい。界面活性剤構造を有する導電性ポリマー（Ａ成
分）の粒径（メジアン径）は、分散性の点から、１μｍ
以下が好ましい。

【００４０】上記高剪断分散機とは、ガラス、ジルコニ
ア等のセラミックビーズを利用した高速ビーズミル、サ
ンドミル、ボールミル、３本ロール、加圧ニーダー、す
りつぶし力を利用したコロイドミル等である。

【００４１】上記溶剤としては、例えば、ｍ−クレゾー
ル、メタノール、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、トル
エン等の有機溶剤等があげられる。

【００４２】本発明の導電性組成物は、例えば、現像ロ
ール，帯電ロール，転写ロール，定着ロール，トナー供
給ロール，除電ロール，給紙ロール，搬送ロール，クリ
ーニングロール等のロール部材、現像ブレード，帯電ブ
レード，クリーニングブレード等のブレード部材、転写
ベルト、紙送りベルト等のベルト部材等の電子写真機器
用部材、もしくはこれらの電気特性を利用したセンサ
ー，静電防止材，アクチュエーター等の電子部材に用い
られる。

【００４３】つぎに、実施例について比較例と併せて説
明する。

【００４４】

【実施例１】まず、アニリン１０部と、界面活性剤（ド
デシルベンゼンスルホン酸）８部とを、酸化剤（過硫酸
アンモニウム）３部の存在下に酸化重合させて、界面活
性剤構造を有するポリアニリンを得た。つぎに、この界
面活性剤構造を有するポリアニリンを乾燥させ、それに
バインダーポリマーとしてポリメチルメタクリレート
（住友化学社製、ＰＭＭＡ）〔数平均分子量２０００
０〕８２部を配合し、ロールを用いて混練して導電性組
成物を調製した。そして、この導電性組成物をガラス板
上に押出成形して、厚み１００μｍの導電性塗膜を作製
した。

【００４５】

【実施例２】まず、アニリン１０部と、界面活性剤（ド
デシルベンゼンスルホン酸）８部とを、酸化剤（過硫酸
アンモニウム）３部の存在下に酸化重合させた後、メタ
ノールで未反応物を取り除き、濾過をして水分を除去
し、界面活性剤構造を有するポリアニリンを得た。つぎ
に、バインダーポリマーであるポリメチルメタクリレー
ト（住友化学社製、ＰＭＭＡ）〔数平均分子量２０００
０〕８２部を溶剤（ｍ−クレゾール）５００部に溶解し
た後、上記界面活性剤構造を有するポリアニリン１８部
を加え、３本ロールを用いて混練し、導電性組成物（コ
ーティング液）を調製した。そして、この導電性組成物
（コーティング液）をガラス板上に塗布して、厚み１０
０μｍの導電性塗膜を作製した。

【００４６】

【実施例３】アニリンの配合量を１１部に、界面活性剤
（ドデシルベンゼンスルホン酸）の配合量を０．５５部
に、ポリメチルメタクリレートの配合量を８８．４５部
に、ポリアニリンの配合量を１１．５５部にそれぞれ変
更した。それ以外は、実施例２と同様にして、導電性塗
膜を作製した。

【００４７】

【実施例４】界面活性剤（ドデシルベンゼンスルホン
酸）の配合量を２３．３部に、ポリメチルメタクリレー
トの配合量を６６．７部に、ポリアニリンの配合量を３
３．３部にそれぞれ変更するとともに、ｍ−クレゾール
に代えてトルエンを用いた。それ以外は、実施例２と同
様にして、導電性塗膜を作製した。

【００４８】

【実施例５】アニリンの配合量を２部に、界面活性剤
（ドデシルベンゼンスルホン酸）の配合量を２部に、ポ
リメチルメタクリレートの配合量を９６部に、ポリアニ
リンの配合量を４部にそれぞれ変更するとともに、ｍ−
クレゾールに代えてトルエンを用いた。それ以外は、実
施例２と同様にして、導電性塗膜を作製した。

【００４９】

【実施例６】アニリンの配合量を１７．５部に、界面活
性剤（ドデシルベンゼンスルホン酸）の配合量を１７．
５部に、ポリメチルメタクリレートの配合量を６５部
に、ポリアニリンの配合量を３５部にそれぞれ変更する
とともに、ｍ−クレゾールに代えてトルエンを用いた。
それ以外は、実施例２と同様にして、導電性塗膜を作製
した。

【００５０】

【実施例７】ポリメチルメタクリレートに代えて可溶性
ナイロン（帝国化学社製、ＥＦ３０Ｔ）を用いるととも
に、ｍ−クレゾール５００部に代えて、メタノール４０
０部と水１００部を用いた。それ以外は、実施例２と同
様にして、導電性塗膜を作製した。

【００５１】

【実施例８】ポリメチルメタクリレートに代えてポリウ
レタン（日本ミラクトラン社製、ＴＰＵ）を用いるとと
もに、ｍ−クレゾール５００部に代えて、メチルエチル
ケトン（ＭＥＫ）２００部とトルエン３００部を用い
た。それを高剪断分散機（ダイノーミル３２００ｒｐ
ｍ、ビーズ粒径０．８ｍｍ）で分散させた。それ以外
は、実施例２と同様にして、導電性塗膜を作製した。

【００５２】

【実施例９】高剪断分散機を使用しない以外は、実施例
８と同様にして、導電性塗膜を作製した。

【００５３】

【実施例１０】ポリメチルメタクリレートに代えてアク
リルフッ素系樹脂（大日本インキ化学工業社製、ディフ
ェンサＴＲ２３０Ｋ）を用いるとともに、ｍ−クレゾー
ル５００部に代えて、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）２
００部とトルエン３００部を用いた。それ以外は、実施
例２と同様にして、導電性塗膜を作製した。

【００５４】

【実施例１１】まず、アニリン１０部と、界面活性剤
（ペンタデシルベンゼンスルホン酸）８部とを、酸化剤
（過硫酸アンモニウム）３部の存在下に酸化重合させた
後、メタノールで未反応物を取り除き、濾過をして水分
を除去し、界面活性剤構造を有するポリアニリンを得
た。つぎに、バインダーポリマーとしてＨ−ＮＢＲ（日
本ゼオン社製、ゼットポール００２０）８２部、架橋剤
として硫黄１部、スルフェンアミド系架橋促進剤（大内
新興化学工業社製、ノクセラーＣＺ）０．５部、ジチオ
カルバミン酸塩系架橋促進剤（大内新興化学工業社製、
ノクセラーＢＺ）０．５部をロールを用いて混練し、こ
れらをメチルエチルケトン（ＭＥＫ）２００部とトルエ
ン３００部に溶解した後、上記界面活性剤構造を有する
ポリアニリン１８部を加え、導電性組成物（コーティン
グ液）を調製した。そして、この導電性組成物（コーテ
ィング液）をガラス板上に塗布した後、１５０℃にて３
０分間加熱架橋して、厚み１００μｍの導電性塗膜を作
製した。

【００５５】

【実施例１２】導電剤としてアセチレンブラック（電気
化学工業社製、デンカブラックＨＳ１００）５部をさら
に配合する以外は、実施例１１と同様にして、導電性塗
膜を作製した。

【００５６】

【実施例１３】導電剤として第四級アンモニウム塩（テ
トラブチルアンモニウムハイドロゲンサルフェート：Ｔ
ＢＡＨＳ）２部をさらに配合する以外は、実施例１１と
同様にして、導電性塗膜を作製した。

【００５７】

【実施例１４】まず、ピロール１０部と、界面活性剤
（ドデシルベンゼンスルホン酸）８部とを、酸化剤（塩
化第二鉄）１部の存在下に酸化重合させた後、メタノー
ルで未反応物を取り除き、濾過をして水分を除去し、界
面活性剤構造を有するポリピロールを得た。つぎに、バ
インダーポリマーであるポリウレタン（日本ミラクトラ
ン社製、ＴＰＵ）８２部をメチルエチルケトン（ＭＥ
Ｋ）２００部とトルエン３００部に溶解した後、上記界
面活性剤構造を有するポリピロール１８部を加え、導電
性組成物（コーティング液）を調製した。そして、この
導電性組成物（コーティング液）をガラス板上に塗布し
て、厚み１００μｍの導電性塗膜を作製した。

【００５８】

【実施例１５】まず、チオフェン１０部と、界面活性剤
（ドデシルベンゼンスルホン酸）８部とを、酸化剤（塩
化第二鉄）１部の存在下に酸化重合させた後、メタノー
ルで未反応物を取り除き、濾過をして水分を除去し、界
面活性剤構造を有するポリチオフェンを得た。つぎに、
バインダーポリマーであるポリウレタン（日本ミラクト
ラン社製、ＴＰＵ）８２部をメチルエチルケトン（ＭＥ
Ｋ）２００部とトルエン３００部に溶解した後、上記界
面活性剤構造を有するポリチオフェン１８部を加え、導
電性組成物（コーティング液）を調製した。そして、こ
の導電性組成物（コーティング液）をガラス板上に塗布
して、厚み１００μｍの導電性塗膜を作製した。

【００５９】

【実施例１６】まず、アニリン１０部と、界面活性剤
（ドデシルベンゼンスルホン酸）８部とを、酸化剤（塩
化第二鉄）１部の存在下に酸化重合させた後、メタノー
ルで未反応物を取り除き、濾過をして水分を除去し、界
面活性剤構造を有するポリアニリンを得た。つぎに、バ
インダーポリマーであるポリウレタン（日本ミラクトラ
ン社製、ＴＰＵ）８２部をメチルエチルケトン（ＭＥ
Ｋ）２００部とトルエン３００部に溶解した後、上記界
面活性剤構造を有するポリアニリン１８部を加え、導電
性組成物（コーティング液）を調製した。そして、この
導電性組成物（コーティング液）をガラス板上に塗布し
て、厚み１００μｍの導電性塗膜を作製した。

【００６０】

【比較例１】エピクロルヒドリンゴム（大阪曹達社製、
エピクロマーＣＧ）１００部と、導電剤として第四級ア
ンモニウム塩（ＴＢＡＨＳ）２部と、受酸剤（酸化亜
鉛）１０部と、チオウレア系架橋促進剤（三新化学社
製、サンセラー２２Ｃ）３部を配合し、ロールを用いて
混練した後、これらをメチルエチルケトン（ＭＥＫ）３
００部とトルエン１５０部に溶解して、導電性組成物
（コーティング液）を調製した。そして、この導電性組
成物（コーティング液）をガラス板上に塗布した後、１
５０℃にて３０分間加熱架橋して、厚み１００μｍの導
電性塗膜を作製した。

【００６１】

【比較例２】ポリウレタン（日本ミラクトラン社製、Ｔ
ＰＵ）１００部と、導電剤としてアセチレンブラック
（電気化学工業社製、デンカブラックＨＳ１００）７部
と、ブロックイソシアネート（大日本インキ化学工業社
製、バーノックＤＢ９８０Ｋ）２部を配合し、ロールを
用いて混練した後、１５０℃にて３０分間加熱架橋し
て、厚み１００μｍの導電性塗膜を作製した。

【００６２】

【比較例３】アセチレンブラック（電気化学工業社製、
デンカブラックＨＳ１００）の配合量を２０部に変更し
た。それ以外は、比較例２と同様にして、導電性塗膜を
作製した。

【００６３】

【比較例４】導電性シリコーンポリマー（信越化学工業
社製、ＫＥ１３５０ＡＢ）をガラス板上に塗布して、厚
み１００μｍの導電性塗膜を作製した。

【００６４】このようにして得られた実施例品および比
較例品の導電性塗膜を用いて、電気抵抗を測定した。ま
た、電気抵抗の環境依存性および電圧依存性も評価し
た。これらの結果を、後記の表１〜表４に併せて示し
た。

【００６５】〔電気抵抗〕２５℃×５０％ＲＨの環境下
において、１０Ｖの電圧を印加した時の導電性塗膜の電
気抵抗を、ＳＲＩＳ２３０４に準じて測定した。

【００６６】〔環境依存性〕上記電気抵抗の評価に準じ
て、低温低湿（１５℃×１０％ＲＨ）の時の電気抵抗
と、高温高湿（３５℃×８５％ＲＨ）の時の電気抵抗を
それぞれ測定し、電気抵抗の差を変動桁数で示した。な
お、この時の印加電圧は１０Ｖである。

【００６７】〔電圧依存性〕上記電気抵抗の評価に準じ
て、２５℃×５０％ＲＨの環境下、０．１Ｖの電圧を印
加した時の電気抵抗と、１００Ｖの電圧を印加した時の
電気抵抗をそれぞれ測定し、電気抵抗の差を変動桁数で
示した。

【００６８】〔粒径〕バインダーポリマー中に分散して
いる導電性ポリマー（比較例１〜３は導電剤）の粒径
（メジアン径）を、堀場製作所製の粒度分布計ＬＡ９２
０を用いて測定した。なお、カーボンを併用しているた
め、導電性ポリマーの粒径を正確に測定できないものを
「−」と表示した。

【００６９】

【表１】

【００７０】

【表２】

【００７１】

【表３】

【００７２】

【表４】

【００７３】上記結果から、すべての実施例品は、界面
活性剤構造を有する導電性ポリマーとバインダーポリマ
ーとを組み合わせて用いているため、環境依存性および
電圧依存性の双方の特性に優れ、しかも電気抵抗が小さ
いことがわかる。

【００７４】これに対して、比較例１品はイオン導電剤
を用いているため、電圧依存性に優れているが、環境依
存性に劣ることがわかる。比較例２品，比較例３品は電
子導電剤を用いているため、環境依存性に優れている
が、バインダーポリマー中に分散している電子導電剤の
粒径が非常に大きく、電子導電剤がバインダーポリマー
中で均一に分散していないため、電圧依存性に著しく劣
ることがわかる。比較例４品は、導電性カーボンを用い
たシリコーンポリマーを用いているため、環境依存性に
優れているが、電圧依存性に劣ることがわかる。このよ
うに、比較例品はいずれも、環境依存性および電圧依存
性のいずれか一方の特性に優れるのみで、環境依存性お
よび電圧依存性の双方の特性を満足するものではないこ
とがわかる。

【００７５】

【発明の効果】以上のように、本発明の導電性組成物
は、界面活性剤構造を有する導電性ポリマーとバインダ
ーポリマーとを含有するものである。その結果、特殊な
導電性ポリマーがバインダーポリマー中に分散または溶
解して特殊な導電性ポリマーとバインダーポリマーとの
複合体からなるポリマーアロイを形成し、電気抵抗の電
圧依存性に優れるというイオン導電剤の利点と、電気抵
抗の環境依存性に優れるという電子導電剤の利点との双
方の特性を備え、しかも電気抵抗のばらつきが小さく、
低電気抵抗化が可能である。

【００７６】また、上記界面活性剤構造を有する導電性
ポリマーおよびバインダーポリマーに加えて、イオン導
電剤および電子導電剤の少なくとも一方を用いると、電
気抵抗の制御性、電圧依存性や環境依存性がさらに良好
になる。

【００７７】さらにまた、上記界面活性剤構造を有する
導電性ポリマーおよびバインダーポリマーに加えて、架
橋剤を用いると、組成物の強度が向上し、部材としての
耐久性が向上する。

【００７８】そして、本発明の導電性組成物を電子写真
機器用部材、例えば、現像ロールの電極層、表層等とし
て用いた場合、画質が良好で、環境の変化が大きい場合
でも画質への影響が少なく、品質の安定性に優れてい
る。また、軸体（芯金）に導電性組成物をコーティング
して電極層や表層を形成する場合、従来の電子導電剤を
用いた場合のように膜厚を制御する必要がなく、しかも
本発明の導電性組成物は安定なため、膜厚の製品特性へ
の影響が少なくなる。また、本発明の導電性組成物は、
印加電圧による電気抵抗を一定に制御できるため、例え
ば、現像ロールではトナー層形成性、帯電性を安定化す
ることができ、帯電部材では感光体との間での電流制御
を安定化でき、転写部材でも感光体上のトナーの転写は
電圧の制御により行われることから転写性能を安定化で
きる。さらには、この様な電気特性の差を利用したセン
サー材料、アクチュエータ等の電流制御素子としても効
果的である。

───────────────────────────────────────────────────── 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）Ｇ０３Ｇ 15/02 １０１Ｇ０３Ｇ 15/02 １０１３Ｊ１０３ 15/08 ５０１ 15/08 ５０１Ａ４Ｊ００２５０１Ｄ５０４５０４Ｂ 15/16 15/16 １０３１０３ 21/06 21/00 ３４０ 21/10 ３１２３１８ (72)発明者伊東邦夫愛知県小牧市東三丁目１番地東海ゴム工業株式会社内Ｆターム(参考） 2H035 AA15 2H071 BA43 DA06 DA07 DA08 DA09 DA13 2H077 AA15 AC04 AD06 AD13 AD14 CA04 FA22 FA25 GA02 2H134 HA17 HD19 KD04 KD06 KD08 2H200 FA01 HA02 HB12 HB22 HB45 JA25 JB10 JB13 JB45 JC15 MA03 MA04 MA20 MB01 3J103 AA02 FA12 FA18 GA57 HA03 HA20 HA41 HA43 HA46 HA48 4J002 AC011 AC031 AC061 AC071 AC081 AC091 AC111 BB151 BB271 BD121 BD141 BG031 BG041 BG051 BG061 BG071 BM002 BP011 CD001 CD051 CD061 CD121 CD201 CE002 CH041 CH072 CH122 CK021 CK031 CK041 CK051 CL001 CL061 CM012 CM022 CN012 CN021 CN022 DA026 DA036 DA047 DE096 DE106 DE136 DK006 EK007 EL027 EN007 EN136 ER007 FA082 FD112 FD116 FD147 FD150 GQ02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下記の（Ａ）および（Ｂ）を必須成分と
することを特徴とする導電性組成物。（Ａ）界面活性剤構造を有する導電性ポリマー。（Ｂ）バインダーポリマー。
【請求項２】（Ａ）の原料である導電性ポリマーの原
料モノマーと界面活性剤との混合比が、重量比で、原料
モノマー／界面活性剤＝９６／４〜３０／７０である請
求項１記載の導電性組成物。
【請求項３】（Ａ）の原料（原料モノマーと界面活性
剤との合計量）と、（Ｂ）との混合比が、重量比で、
（Ａ）の原料／（Ｂ）＝１／９９〜３５／６５である請
求項１または２記載の導電性組成物。
【請求項４】（Ｂ）のバインダーポリマーが、アクリ
ル系樹脂、ウレタン系樹脂、フッ素系樹脂、ポリアミド
系樹脂、エポキシ系ポリマーおよびゴム系ポリマーから
なる群から選ばれた少なくとも一つである請求項１〜３
のいずれか一項に記載の導電性組成物。
【請求項５】（Ｂ）のバインダーポリマーが溶剤に可
溶なポリマーである請求項１〜４のいずれか一項に記載
の導電性組成物。
【請求項６】（Ａ）の界面活性剤構造を有する導電性
ポリマーが、（Ｂ）のバインダーポリマー中に１μｍ以
下の粒径で分散しているか、もしくは（Ｂ）のバインダ
ーポリマーまたは溶剤中に溶解している請求項１〜５の
いずれか一項に記載の導電性組成物。
【請求項７】（Ａ）および（Ｂ）に加えて、イオン導
電剤および電子導電剤の少なくとも一方を含有してなる
請求項１〜６のいずれか一項に記載の導電性組成物。
【請求項８】（Ａ）および（Ｂ）に加えて、架橋剤を
含有してなる請求項１〜７のいずれか一項に記載の導電
性組成物。
【請求項９】原料モノマーと界面活性剤とを用いて
（Ａ）の界面活性剤構造を有する導電性ポリマーを合成
するとともに、この導電性ポリマーを高剪断分散機を用
いて（Ｂ）のバインダーポリマー中に分散させる請求項
６〜８のいずれか一項に記載の導電性組成物。