JP2002285035A - Carbon black and electrically conductive composition - Google Patents

Carbon black and electrically conductive composition

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JP2002285035A
JP2002285035A JP2001084462A JP2001084462A JP2002285035A JP 2002285035 A JP2002285035 A JP 2002285035A JP 2001084462 A JP2001084462 A JP 2001084462A JP 2001084462 A JP2001084462 A JP 2001084462A JP 2002285035 A JP2002285035 A JP 2002285035A
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JP
Japan
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carbon black
rubber
conductive composition
volume resistivity
temperature
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JP2001084462A
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Japanese (ja)
Inventor
Takushi Sakashita
拓志 坂下
Yoshiteru Yamazaki
義照 山崎
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Denka Co Ltd
Original Assignee
Denki Kagaku Kogyo KK
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a carbon black which can produce an electrically conductive composition with low dependence on temperature of volume resistivity and the electrically conductive composition. SOLUTION: The carbon black whose inclination of the volume resistivity at temperature of 20 to 160 deg.C is 0.03 Ωcm/ deg.C or less when a silicone rubber is filled with the carbon black of 60 mass parts is provided. The carbon black can produce the electrically conductive composition with low dependence on temperature of volume resistivity. The electrically conductive composition which is filled with a rubber and/or a resin and has the volume resistivity of 10<3> to 10<10> Ωcm is provided.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、体積抵抗率の温度
依存性の少ない導電性組成物を得ることのできるカーボ
ンブラック及びそれの充填された導電性組成物に関す
る。
The present invention relates to a carbon black capable of obtaining a conductive composition having a low temperature dependence of volume resistivity and a conductive composition filled with the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】ゴム・樹脂等に導電性を付与した導電性
組成物は、近年、電子機器の精密化により急速に需要が
拡大しつつあり、様々な用途に使用される。その用途の
一つとして、電子複写機、レーザビームプリンタ、ファ
クシミリ等のOA機器がある。これらOA機器における
画像形成方式は、電子写真方式が主流となっている。こ
の方式では、SeやOPC(Organic Phot
oconductor)などの感光体の周囲に、帯電ロ
ール、現像ロール、転写ロールといった種種の半導電ロ
ールが使用され、印字条件、紙の種類や環境が変化した
場合、それぞれのロールに印加する電圧又は電流を変化
させて印字品位を一定に保つ仕組みになっている。
2. Description of the Related Art In recent years, demand for conductive compositions obtained by imparting conductivity to rubber, resin, and the like has been rapidly expanding due to the refinement of electronic devices, and they are used for various purposes. One of the uses is OA equipment such as an electronic copying machine, a laser beam printer, and a facsimile. As an image forming method in these OA devices, an electrophotographic method is mainly used. In this method, Se or OPC (Organic Photo) is used.
Various types of semiconductive rolls such as a charging roll, a developing roll, and a transfer roll are used around a photoreceptor such as a photoconductor, and when printing conditions, paper type and environment change, a voltage or current applied to each roll. Is changed so that the print quality is kept constant.

【0003】これらの半導電ロールとしては、その体積
抵抗率が103 〜1010Ωcmのものが使用されるが、
一般に導電性組成物を構成するシリコーンゴム、ウレタ
ン等のゴム成分はその体積抵抗率が高く、適正な導電性
を持たせるために導電性付与材としてカーボンブラック
が使われている。そして、このカーボンブラックとして
は、一般に導電性カーボンブラックと呼ばれるアセチレ
ンブラック、ケッチェンブラック等が使用される。
[0003] As these semiconductive rolls, those having a volume resistivity of 10 3 to 10 10 Ωcm are used.
Generally, rubber components such as silicone rubber and urethane constituting the conductive composition have a high volume resistivity, and carbon black is used as a conductivity-imparting material in order to impart appropriate conductivity. Then, as the carbon black, generally acetylene black called conductive carbon black, Ketjen black or the like is used.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ゴム・
樹脂等に従来のカーボンブラックを充填して、導電性組
成物を得ようとする場合、カーボンブラックの充填量の
わずかな違いで体積抵抗率が著しく変化するため、一定
の体積抵抗率を得ることが非常に難しかった。また、温
度変化、印加電圧の変化、ロール自体の変形といった環
境変化により、体積抵抗値がばらついたり、ムラがで
き、印刷品質の低下が問題となっていた。
[Problems to be solved by the invention]
When attempting to obtain a conductive composition by filling conventional carbon black into a resin or the like, a small difference in the filling amount of carbon black significantly changes the volume resistivity. Was very difficult. Further, temperature change, change in applied voltage, the environmental changes such as deformation of the roll itself, or variations in volume resistivity, can uneven, poor print quality has been a problem.

【0005】この問題を解決するため、例えば特開平1
1−106657号公報には、サーマルブラックを用い
た導電性ゴム組成物が、また特開2000−18119
5号公報には、樹脂で被覆されたカーボンブラックを用
いた導電性ゴム組成物が提案されている。いずれも、体
積抵抗率の高いカーボンブラックを使用したものである
が、まだまだ温度変化により体積抵抗率がばらつくなど
環境変化に対する安定性に改善の余地があった。さら
に、前者では、カーボンブラックのストラクチャーが発
達していないために、均一な分散が難しく、後者では、
他の物質を添加するため工程が複雑になり、コストがか
かるといった問題が生じた。
In order to solve this problem, for example, Japanese Patent Laid-Open No.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-106657 discloses a conductive rubber composition using thermal black.
No. 5 proposes a conductive rubber composition using carbon black coated with a resin. In each case, carbon black having a high volume resistivity is used, but there is still room for improvement in stability against environmental changes such as a variation in volume resistivity due to a temperature change. Furthermore, in the former, uniform dispersion is difficult because the structure of carbon black is not developed, and in the latter,
Since other substances are added, the process becomes complicated and costs are increased.

【0006】本発明は、上記に鑑みてなされたものであ
り、その目的は、上記環境安定性に一段と優れた導電性
組成物を安価かつ容易に得ることができるカーボンブラ
ック及び導電性組成物提供することである。
The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a carbon black and a conductive composition capable of easily and inexpensively obtaining a conductive composition having further excellent environmental stability. It is to be.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、シ
リコーンゴム100質量部にカーボンブラック60質量
部を充填したときの温度20〜160℃における体積抵
抗率の傾きが0.03Ωcm/℃以下となるカーボンブ
ラックからなることを特徴とする、体積抵抗率の温度依
存性の少ない導電性組成物を得ることのできるカーボン
ブラックである。とくに、Lcが25Å以上、DBP吸
収量が70〜95ml/100g、ヨウ素吸着量が45
〜55mg/gであることが好ましい。また、本発明
は、上記カーボンブラックをゴム及び/又は樹脂に充填
されてなることを特徴とする導電性組成物である。
That is, according to the present invention, the slope of the volume resistivity at a temperature of 20 to 160 ° C. when 100 parts by mass of silicone rubber is filled with 60 parts by mass of carbon black is 0.03 Ωcm / ° C. or less. The carbon black is characterized by being able to obtain a conductive composition having a low temperature dependence of volume resistivity, characterized by comprising carbon black. In particular, Lc is 25 ° or more, DBP absorption is 70 to 95 ml / 100 g, and iodine adsorption is 45
It is preferably from 55 to 55 mg / g. Further, the present invention is a conductive composition characterized by being filled with the above-mentioned carbon black in rubber and / or resin.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】以下、本発明について更に詳しく
説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

【0009】一般にロール用途等に使用される導電性組
成物は、連続運転、摩擦等により高温になる場合が多
く、更に紙質や厚み、湿度等によって温度変化が起こ
り、このような温度変化により体積抵抗率が変化すると
印刷にムラができ印刷品質の低下につながる。本発明の
カーボンブラックは、シリコーンゴム100質量部にカ
ーボンブラックを60質量部を充填した時の温度20〜
160℃における体積抵抗率の傾きが0.03Ωcm/
℃以下となるものである。このカーボンブラックを用い
た導電性組成物は、このような温度変化に十分対応し、
印刷品質を高品質に保つことができる。
In general, conductive compositions used for rolls and the like often become high in temperature due to continuous operation, friction, and the like, and furthermore, a temperature change occurs due to paper quality, thickness, humidity, and the like. When the resistivity changes, the printing becomes uneven and leads to a decrease in print quality. The carbon black of the present invention has a temperature of 20 to 100 parts by mass when carbon black is filled with 60 parts by mass of silicone rubber in 100 parts by mass.
The inclination of the volume resistivity at 160 ° C. is 0.03Omucm /
℃ or less. The conductive composition using the carbon black sufficiently responds to such a temperature change,
Printing quality can be kept high.

【0010】体積抵抗率の傾きは、例えば以下の方法に
より測定することができる。
The slope of the volume resistivity can be measured, for example, by the following method.

【0011】末端がトリメチルシリル基で閉塞され、メ
チルビニルシロキサン単位を0.15モル%含有するポ
リジメチルシロキサン(重合度約6000)100質量
部(と、カーボンブラック60質量部とを、内容積60
mlの混練試験機(東洋精機製作所社製「ラボプラスト
グラフR−60」)に仕込み、ブレード回転数30rp
m、温度180℃で30分間混練する。ついで、これに
架橋剤として、2,5−ジメチル−2,5−ジ−t−ブ
チルパーオキシヘキサン2質量部を混合して未硬化シリ
コーンゴム組成物を調製し、加熱プレス機により温度1
80℃、圧力9.8×106Paで10分間プレスした
後、更に200℃、4時間の後加硫を行ってシリコーン
ゴムシートを作製する。得られたシリコーンゴムシート
を温度可変可能なオーブンに入れ、温度を20〜200
℃の範囲で変化させ、任意の温度においてその体積抵抗
率をデジタルマルチメータ(例えば横河電機社製「デジ
タルマルチメータ7562」)を用いてSRIS230
1に準じて測定し、体積抵抗率と温度の比を求めること
で体積抵抗率の傾きを得る。
[0011] end is closed with a trimethylsilyl group, (about 6000 degree of polymerization) 100 parts by weight of polydimethylsiloxane containing 0.15 mole% of methylvinylsiloxane units and (and a carbon black 60 parts by mass, the internal volume 60
ml of kneading tester ("Laboplastograph R-60" manufactured by Toyo Seiki Seisaku-sho, Ltd.) and the blade rotation speed is 30 rpm.
and kneading at 180 ° C. for 30 minutes. Next, 2 parts by mass of 2,5-dimethyl-2,5-di-t-butylperoxyhexane was mixed as a crosslinking agent to prepare an uncured silicone rubber composition, and the mixture was heated to a temperature of 1 at a heating press.
After pressing at 80 ° C. and a pressure of 9.8 × 10 6 Pa for 10 minutes, a further vulcanization is performed at 200 ° C. for 4 hours to produce a silicone rubber sheet. The obtained silicone rubber sheet is placed in a temperature-variable oven, and the temperature is set to 20 to 200.
° C and the volume resistivity at an arbitrary temperature is measured using a digital multimeter (for example, “Digital Multimeter 7562” manufactured by Yokogawa Electric Corporation).
The gradient of volume resistivity is obtained by measuring according to 1 and determining the ratio of volume resistivity to temperature.

【0012】本発明のカーボンブラックは、上記特性に
加えて、Lcが25Å以上で、DBP吸収量が70〜9
5ml/100g、ヨウ素吸着量が45〜55mg/g
であることが好ましい。その理由はつぎのとおりであ
る。
[0012] Carbon blacks of the present invention, in addition to the above characteristics, Lc is at least 25 Å, DBP absorption amount 70-9
5ml / 100g, iodine adsorption amount is 45-55mg / g
It is preferred that The reason is as follows.

【0013】Lcとは、多環芳香化合物網状格子面が層
状に重なったグラファイト結晶構造の平均厚みのことで
あり、Lcが大きいものほど結晶構造が発達している。
本発明のカーボンブラックにおいては、Lcが25Å未
満になると、結晶構造が未発達なため導電性が悪く、更
には熱伝導度が低下して耐熱性が悪くなる。
Lc is the average thickness of the graphite crystal structure in which the network lattice planes of the polycyclic aromatic compound are layered, and the larger Lc is, the more the crystal structure is developed.
In the carbon black of the present invention, when Lc is less than 25 °, the crystal structure is not developed, so that the conductivity is poor, and further, the thermal conductivity is lowered, and the heat resistance is deteriorated.

【0014】DBP吸収量は、ストラクチャーの発達度
を示すもので、70ml/100g未満になると、スト
ラクチャーが短いため導電経路の形成が不十分となり導
電性が悪化する。また、DBP吸収量が95ml/10
0g超ではストラクチャーが発達しているため導電性は
良好であるが、そのストラクチャーのためにストラクチ
ャー間に大きな空隙ができる。一般に使用されるゴムは
熱膨張しやすく、温度上昇によりカーボンブラックのス
トラクチャーによる導電経路が所々で遮断され、体積抵
抗率が正の温度依存性(PTC特性)を示すと考えられ
る。すなわち、温度依存性を抑えるためには、カーボン
ブラックを高充填することが重要であり、導電経路の形
成と併せて考慮すると、本発明のカーボンブラックにお
いては、DBP吸収量が70〜95ml/100gであ
ることが望ましい。
The DBP absorption indicates the degree of development of the structure. If the DBP absorption is less than 70 ml / 100 g, the formation of conductive paths is insufficient due to the short structure, and the conductivity deteriorates. Further, the DBP absorption amount is 95 ml / 10
If it exceeds 0 g, the conductivity is good because the structure is developed, but large voids are formed between the structures due to the structure. It is considered that generally used rubber easily expands thermally, and the conductive path due to the structure of carbon black is interrupted in some places by a rise in temperature, so that the volume resistivity shows a positive temperature dependency (PTC characteristic). That is, in order to suppress the temperature dependence, it is important to highly fill the carbon black, and in consideration of the formation of the conductive path, the carbon black of the present invention has a DBP absorption of 70 to 95 ml / 100 g. It is desirable that

【0015】ヨウ素吸着量は比表面積を示すものである
が、本発明のカーボンブラックにおいては、45mg/
g未満になると、粒子径が大きくなるのでカーボンブラ
ック間の空隙も大きくなって適切ではなくなり、また5
5mg/gを超えると、嵩高となってハンドリングに支
障をきたす。
[0015] While iodine adsorption shows a specific surface area, the carbon black of the present invention, 45 mg /
When the particle size is less than 5 g, the particle diameter increases, so that the gap between the carbon blacks also increases, which is not appropriate.
If it exceeds 5 mg / g, it becomes bulky and hinders handling.

【0016】本発明のカーボンブラックは、普通に入手
できるカーボンブラックを粉砕することによって製造す
ることができる。粉砕機としては、ポットミル、コニカ
ルミル、振動ミル等のボールミルタイプ、アトライタミ
ル、サンドグラインダーミル等の媒体撹拌ミルタイプ、
ジェットミル等の気流粉砕タイプなどが使用される。粉
砕に際し、被粉砕されるカーボンブラックのLc、DB
P吸収量、ヨウ素吸着量を選ぶことによって、上記した
本発明の好ましいカーボンブラックを容易に製造するこ
とができる。なお、被粉砕されるカーボンブラックは、
炭化水素の熱分解反応及び/又は燃焼反応による周知技
術によって製造することができる。
The carbon black of the present invention can be produced by grinding commonly available carbon black. As a crusher, a ball mill type such as a pot mill, a conical mill, and a vibration mill, a medium stirring mill type such as an attritor mill and a sand grinder mill,
An airflow pulverization type such as a jet mill is used. Lc, DB of carbon black to be pulverized during pulverization
By selecting the amount of P absorption and the amount of iodine adsorption, the above-described preferable carbon black of the present invention can be easily produced. Incidentally, carbon black to be ground is,
It can be produced by well-known techniques by pyrolysis and / or combustion of hydrocarbons.

【0017】本発明のカーボンブラックの種類として
は、ファーネスブラック、サーマルブラック、アセチレ
ンブラック、コンタクトブラック等を例示することがで
きる。
Examples of the type of carbon black of the present invention include furnace black, thermal black, acetylene black, contact black and the like.

【0018】本発明で使用される導電性組成物のゴム・
樹脂成分としては、シリコーンゴムのほかにウレタンゴ
ム、エチレンプロピレンゴム、イソプレンゴム、ブタジ
エンゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、スチレンブ
タジエンゴム、アクリロニトリルゴム、クロロスルホン
化ポリエチレン、エピクロロヒドリンゴム、アクリルゴ
ム、多硫化ゴム、フッ素ゴム、ノルボーネンゴム等の合
成ゴム、並びに天然ゴム、更にはポリエステル系、ナイ
ロン系及びオレフィン系の熱可塑性エラストマーを例示
することができる。これらのゴム・樹脂成分は、用途に
応じて選択されるものであり、単独で用いてもいいし、
2種類以上混合して用いることもできる。
The rubber of the conductive composition used in the present invention
As resin components, in addition to silicone rubber, urethane rubber, ethylene propylene rubber, isoprene rubber, butadiene rubber, chloroprene rubber, butyl rubber, styrene butadiene rubber, acrylonitrile rubber, chlorosulfonated polyethylene, epichlorohydrin rubber, acrylic rubber, polysulfide rubber, fluorine rubber, synthetic rubber such as norbornene rubber, and natural rubber, and further can be exemplified a thermoplastic elastomer polyester, nylon and olefin. These rubber and resin components are selected depending on the application, and may be used alone,
Two or more kinds can be used in combination.

【0019】ゴム・樹脂成分がシリコーンゴムである場
合、カーボンブラックの配合量は、(a)ポリオルガノ
シロキサンベースポリマー100質量部に対し、20〜
100質量部であることが好ましい。未硬化シリコーン
ゴム組成物としては、(a)ポリオルガノシロキサンベ
ースポリマーに、(b)硬化剤と(c)必要に応じて各
種添加剤とが混合されたものが使用される。
When the rubber / resin component is silicone rubber, the compounding amount of carbon black is 20 to 100 parts by mass of the polyorganosiloxane base polymer (a).
Preferably it is 100 parts by mass. The uncured silicone rubber composition, the (a) a polyorganosiloxane base polymer, are used those with various additives are mixed optionally (b) a curing agent and (c).

【0020】(a)成分のポリオルガノシロキサンベー
スポリマーとしては、その有機基が1価の置換基又は非
置換の炭化水素基であり、具体的には、メチル基、エチ
ル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、ドデシル基
等のアルキル基、フェニル基等のアリール基、β−フェ
ニルエチル基、β−フェニルプロピル基等のアラルキル
基などの非置換の炭化水素基や、クロロメチル基、3,
3,3−トリフルオロプロピル基などの置換炭化水素基
を例示することができる。なお、一般的にはメチル基が
合成のし易さから多用される。
As the polyorganosiloxane base polymer of the component (a), the organic group is a monovalent substituent or an unsubstituted hydrocarbon group, and specifically, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group Group, hexyl group, alkyl group such as dodecyl group, aryl group such as phenyl group, unsubstituted hydrocarbon group such as aralkyl group such as β-phenylethyl group, β-phenylpropyl group, chloromethyl group, 3,
Examples thereof include a substituted hydrocarbon group such as a 3,3-trifluoropropyl group. In general, a methyl group is frequently used because of ease of synthesis.

【0021】(a)成分と(b)成分の種類・量につい
ては、目的とするゴム組成物の硬度等の特性に応じて、
その反応機構と共に宜選択されるものであり、その反応
機構としては、(1)有機過酸化物加硫剤による架橋方
法、(2)縮合反応による方法、(3)付加反応による
方法等が採用される。
The types and amounts of the components (a) and (b) are determined according to the properties such as hardness of the target rubber composition.
The reaction mechanism is appropriately selected together with the reaction mechanism. As the reaction mechanism, (1) a crosslinking method using an organic peroxide vulcanizing agent, (2) a method using a condensation reaction, (3) a method using an addition reaction, and the like are employed. Is done.

【0022】たとえば、上記(1)の架橋方法を適用す
る場合、通常、(a)成分のベースポリマーとしては、
1分子中のケイ素原子に結合した有機基のうち、少なく
とも2個がビニル基であるポリジオルガノシロキサンが
用いられる。また、(b)成分の硬化剤としては、ベン
ゾイルペルオキシド、2,4−ジクロロベンゾイルペル
オキシド、ジクミルペルオキシド、クミル−t−ブチル
ペルオキシド、2,5−ジメチル−2,5−ジ−t−ブ
チルペルオキシヘキサン、ジ−t−ブチルペルオキシド
等の各種の有機過酸化物加硫剤が用いられ、特にジクミ
ルペルオキシド、クミル−t−ブチルペルオキシド、
2,5−ジメチル−2,5−ジ−t−ブチルペルオキシ
ヘキサン、ジ−t−ブチルペルオキシド等は、低い圧縮
永久歪みを与えることから好ましい。
For example, when the crosslinking method (1) is applied, the base polymer of the component (a) is usually
Polydiorganosiloxane in which at least two of the organic groups bonded to silicon atoms in one molecule are vinyl groups is used. As the curing agent of the component (b), benzoyl peroxide, 2,4-dichlorobenzoyl peroxide, dicumyl peroxide, cumyl-t-butyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-di-t-butylperoxy Various organic peroxide vulcanizing agents such as hexane and di-t-butyl peroxide are used, and in particular, dicumyl peroxide, cumyl-t-butyl peroxide,
2,5-Dimethyl-2,5-di-t-butylperoxyhexane, di-t-butyl peroxide and the like are preferable because they give low compression set.

【0023】なお、これらの有機過酸化物加硫剤は、一
種又は二種以上が用いられ、その配合量は、(a)成分
100質量部に対し、0.05〜15質量部が好まし
い。0.05質量部未満では加硫が十分に行われず、1
5質量部を超えて配合してもそれ以上の効果が期待でき
ないばかりか、得られたシリコーンゴム硬化体の物性に
悪影響を与えることがある。
One or more of these organic peroxide vulcanizing agents are used, and the compounding amount thereof is preferably 0.05 to 15 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component (a). If the amount is less than 0.05 parts by mass, vulcanization is not sufficiently performed, and 1
If the amount is more than 5 parts by mass, no further effect can be expected, and the physical properties of the obtained cured silicone rubber may be adversely affected.

【0024】また、上記(2)の縮合反応を適用する場
合、(a)成分のベースポリマーとしては、両末端に水
酸基を有するポリジオルガノシロキサンが用いられる。
また、(b)成分の硬化剤が架橋剤である場合、エチル
シリケート、プロピルシリケート、メチルトリメトキシ
シラン、ビニルトリメトキシシラン、メチルトリエトキ
シシラン、ビニルトリエトキシシラン、メチルトリス
(メトキシエトキシ)シラン、ビニルトリス(メトキシ
エトキシ)シラン、メチルトリプロペノキシシラン等の
アルコキシ型:メチルトリアセトキシシラン、ビニルト
リアセトキシシラン等のアセトキシ型:メチルトリ(ア
セトンオキシム)シラン、ビニルトリ(アセトンオキシ
ム)シラン、メチルトリ(メチルエチルケトシキム)シ
ラン、ビニルトリ(メチルエチルケトキシム)シラン
等、及びその部分加水分解物が用いられる。更には、ヘ
キサノメチル−ビス(ジエチルアミノキシ)シクロテト
ラシロキサン、テトラメチルジブチル−ビス(ジエチル
アミノキシ)シクロテトラシロキサン、ヘプタメチル
(ジエチルアミノキシ)シクロテトラシロキサン、ペン
タメチル−トリス(ジエチルアミノキシ)シクロテトラ
シロキサン、ヘキサメチル−ビス(メチルエチルアミノ
キシ)シクロテトラシロキサン、テトラメチル−ビス
(ジエチルアミノキシ)−モノ(メチルエチルアモノキ
シ)シクロテトラシロキサンのような環状シロキサン等
も使用可能である。架橋剤は、一種又は二種以上が用い
られ、その配合量は、(a)成分100質量部に対し、
0.1〜20質量部が好ましい。0.1質量部未満では
ゴム硬化体の強度が十分に高まらず、また20質量部を
超えるとゴム組成物が脆くなる。
When the condensation reaction of the above (2) is applied, a polydiorganosiloxane having hydroxyl groups at both ends is used as the base polymer of the component (a).
When the curing agent (b) is a cross-linking agent, ethyl silicate, propyl silicate, methyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, vinyltriethoxysilane, methyltris (methoxyethoxy) silane, vinyltris Alkoxy type such as (methoxyethoxy) silane and methyltripropenoxysilane: acetoxy type such as methyltriacetoxysilane and vinyltriacetoxysilane: methyltri (acetone oxime) silane, vinyltri (acetone oxime) silane, methyltri (methylethylketoshikim) silane, vinyltri (methyl ethyl ketoxime) silane, and partial hydrolysates thereof are used. Furthermore, hexanomethyl-bis (diethylaminoxy) cyclotetrasiloxane, tetramethyldibutyl-bis (diethylaminoxy) cyclotetrasiloxane, heptamethyl (diethylaminoxy) cyclotetrasiloxane, pentamethyl-tris (diethylaminoxy) cyclotetrasiloxane, hexamethyl-bis Cyclic siloxanes such as (methylethylaminoxy) cyclotetrasiloxane and tetramethyl-bis (diethylaminoxy) -mono (methylethylamoxy) cyclotetrasiloxane can also be used. One or more crosslinking agents are used, and the amount of the crosslinking agent is based on 100 parts by mass of the component (a).
0.1-20 mass parts is preferable. If the amount is less than 0.1 part by mass, the strength of the rubber cured product is not sufficiently increased, and if it exceeds 20 parts by mass, the rubber composition becomes brittle.

【0025】また、(b)成分が硬化用触媒である場
合、鉄オクトエート、コバルトオクトエート、マンガン
オクトエート、スズナフテネート、スズカプリレート、
スズオレエート等のカルボン酸金属塩や、ジメチルスズ
ジオレエート、ジメチルスズジラウレート、ジブチルス
ズジアセテート、ジブチルスズジオクトエート、ジブチ
ルスズジラウレート、ジブチルスズジオレエート、ジフ
ェニルスズジアセテート、酸化ジブチルスズ、ジブチル
スズジメトキシド、ジブチルビス(トリエトキシシロキ
シ)スズ、ジオクチルスズジラウレート等の有機スズ化
合物が用いられる。硬化用触媒は、一種又は二種以上が
用いられ、その配合量は、(a)成分100質量部に対
し、0.01〜5質量部が好ましい。これより少量で
は、硬化に時間を要し、さらに空気との接触面から遠い
内部での効果が不良となる。また、これよりも多いと、
保存安定性が低下してしまう。より好ましい割合は、
0.1〜3質量部である。
When the component (b) is a curing catalyst, iron octoate, cobalt octoate, manganese octoate, tin naphthenate, tin caprylate,
Carboxylic acid metal salts such as tin oleate, dimethyltin dioleate, dimethyltin dilaurate, dibutyltin diacetate, dibutyltin dioctoate, dibutyltin dilaurate, dibutyltin dioleate, diphenyltin diacetate, dibutyltin oxide, dibutyltin dimethoxide, dibutyltin dimethoxide, dibutylbis (tributyl Organotin compounds such as ethoxysiloxy) tin and dioctyltin dilaurate are used. One or more curing catalysts are used, and the amount thereof is preferably 0.01 to 5 parts by mass based on 100 parts by mass of the component (a). If the amount is smaller than this, it takes a long time for curing, and further, the effect in the interior far from the contact surface with air becomes poor. Also, if there is more than this,
Storage stability will be reduced. A more desirable ratio is
0.1 to 3 parts by mass.

【0026】上記(3)の付加反応を適用する場合の
(a)成分のベースポリマーとしては、上記(1)にお
けるベースポリマーと同様のものが用いられる。また、
(b)成分の硬化剤としては、硬化用触媒である場合、
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、白金黒、白金トリフェニルホスフィン錯体等の
白金系触媒が用いられる。(b)成分の配合量は、
(a)成分に対し、白金元素量で1〜1000ppmの
範囲が好ましい。1ppm未満では、十分に硬化が進行
せず、また1000ppmを超えても硬化速度の顕著な
向上はない。また、硬化剤が架橋剤である場合、ケイ素
原子に結合した水素原子が1分子中に少なくとも平均2
個を超える数を有するポリジオルガノシロキサンが用い
られ、その配合量は、(a)成分中のアルケニル基1個
に対し、架橋剤中のケイ素原子に結合した水素原子が
0.5〜4.0個となるような量が好ましく、更に好ま
しくは、1.0〜3.0個となるような量である。水素
原子の量が0.5個未満では、硬化が十分に進行せず、
ゴム組成物の硬度が低くなり、また水素原子の量が4.
0個を超えると硬化後の組成物の物理的性質と耐熱性が
低下する。
When the addition reaction of the above (3) is applied, the same base polymer as the above (1) is used as the base polymer of the component (a). Also,
When the curing agent of the component (b) is a curing catalyst,
Platinum catalysts such as chloroplatinic acid, platinum olefin complex, platinum vinyl siloxane complex, platinum black, and platinum triphenylphosphine complex are used. The amount of the component (b)
The amount of the platinum element is preferably in the range of 1 to 1000 ppm based on the component (a). If it is less than 1 ppm, curing will not proceed sufficiently, and if it exceeds 1000 ppm, there will be no remarkable improvement in curing speed. When the curing agent is a crosslinking agent, hydrogen atoms bonded to silicon atoms have an average of at least 2 in one molecule.
A polydiorganosiloxane having a number exceeding the number is used. The amount of the polydiorganosiloxane is 0.5 to 4.0 with respect to one alkenyl group in the component (a) and hydrogen atoms bonded to silicon atoms in the crosslinking agent. The number is preferably such that the number is 1.0, more preferably 1.0 to 3.0. If the amount of hydrogen atoms is less than 0.5, curing does not proceed sufficiently,
3. The hardness of the rubber composition is reduced, and the amount of hydrogen atoms is 4.
If it exceeds 0, the physical properties and heat resistance of the composition after curing are reduced.

【0027】本発明の導電性組成物を製造するには、高
導電性付与の点から、(3)の付加反応、又は(1)の
有機過酸化物による加硫法が好ましい。また、その際の
(a)成分は、重合度1000以上のミラブル型シリコ
ーンが最適である。その理由は、混合時のせん断応力が
適度となりやすく、カーボンブラックが均一に分散し導
電性がより安定するからである。
To produce the conductive composition of the present invention, the addition reaction of (3) or the vulcanization method using an organic peroxide of (1) is preferred from the viewpoint of imparting high conductivity. In this case, the component (a) is most preferably a millable silicone having a degree of polymerization of 1000 or more. The reason is that the shear stress at the time of mixing is likely to be moderate, the carbon black is uniformly dispersed, and the conductivity is more stable.

【0028】さらには、必要に応じて、充填剤、顔料、
耐熱性向上剤、難燃剤等の(c)成分を使用することも
できる。また、本発明の効果を損なわせない範囲で上記
以外のポリオルガノシロキサンを併用することもでき
る。このようなものを例示すれば、煙霧質シリカ、沈澱
法シリカ、けいそう土、酸化チタン、酸化アルミニウ
ム、酸化亜鉛、酸化鉄、酸化セリウム、マイカ、クレ
イ、炭酸亜鉛、炭酸マンガン、水酸化セリウム、ガラス
ビーズ、ポリジメチルシロキサン、アルケル基含有ポリ
シロキサン等である。
Furthermore, if necessary, a filler, a pigment,
Component (c) such as a heat resistance improver and a flame retardant can also be used. In addition, a polyorganosiloxane other than the above can be used in combination as long as the effects of the present invention are not impaired. For example, fumed silica, precipitated silica, diatomaceous earth, titanium oxide, aluminum oxide, zinc oxide, iron oxide, cerium oxide, mica, clay, zinc carbonate, manganese carbonate, cerium hydroxide, Examples include glass beads, polydimethylsiloxane, and an alkyl group-containing polysiloxane.

【0029】ゴム・樹脂成分が、シリコーンゴム以外の
ゴム・樹脂である場合は、通常行われている方法で導電
性組成物を製造することができる。
When the rubber / resin component is a rubber / resin other than silicone rubber, a conductive composition can be produced by a commonly used method.

【0030】[0030]

【実施例】以下、実施例、比較例をあげて更に具体的に
本発明を説明する。
The present invention will be described below more specifically with reference to examples and comparative examples.

【0031】実施例1 比較例1、2 末端がトリメチルシリル基で閉塞され、メチルビニルシ
ロキサン単位を0.15モル%含有するポリジメチルシ
ロキサン(重合度約6000)と、表1に示されるカー
ボンブラックとを、内容積60mlの混練試験機(東洋
精機製作所社製「ラボプラストグラフR−60」)に仕
込み、ブレード回転数30rpm、温度180℃で30
分間混練した。なお、実施例1は電気化学工業社製「H
S−100」を振動ミルで粉砕して作製した。比較例1
は「HS−100」そのもの、比較例2は旭カーボン社
製「旭#60」)を使用した。
Example 1 Comparative Examples 1 and 2 A polydimethylsiloxane having a terminal closed with a trimethylsilyl group and containing 0.15 mol% of a methylvinylsiloxane unit (degree of polymerization: about 6000), and carbon black shown in Table 1 Was charged into a kneading tester ("Laboplastograph R-60" manufactured by Toyo Seiki Seisaku-sho, Ltd.) having an inner volume of 60 ml, and the blade rotation speed was 30 rpm, the temperature was 180 ° C and the temperature was 30 ° C.
Kneaded for minutes. In Example 1, "H" manufactured by Denki Kagaku Kogyo
S-100 "was produced by grinding with a vibration mill. Comparative Example 1
Used "HS-100" itself, and Comparative Example 2 used "Asahi # 60" manufactured by Asahi Carbon Co., Ltd.).

【0032】ついで、これに架橋剤として、2,5−ジ
メチル−2,5−ジ−t−ブチルパーオキシヘキサン2
部を混合して未硬化シリコーンゴム組成物を調製し、加
熱プレス機により温度180℃、圧力9.8×106
aで10分間プレスした後、更に200℃、4時間の後
加硫を行ってシリコーンゴムシートを作製した。得られ
たシートについて以下の方法により、体積抵抗率、硬
度、PTC特性を評価した。それらの結果を表1に示
す。
Next, 2,5-dimethyl-2,5-di-tert-butylperoxyhexane 2 was used as a crosslinking agent.
Part uncured silicone rubber composition was prepared by mixing, temperature 180 ° C. by hot press, pressure 9.8 × 10 6 P
After pressing for 10 minutes at a, a further vulcanization was performed at 200 ° C. for 4 hours to produce a silicone rubber sheet. By the following methods for the obtained sheet was evaluated volume resistivity, hardness and PTC characteristics. Table 1 shows the results.

【0033】(イ)体積抵抗率:デジタルマルチメータ
(横河電機社製「デジタルマルチメータ7562」)を
用いてSRIS2301に準じて測定した。
(A) Volume resistivity: measured using a digital multimeter (“Digital Multimeter 7562” manufactured by Yokogawa Electric Corporation) in accordance with SRIS2301.

【0034】(ロ)硬度:JIS K 6301(加硫
ゴム物理試験方法)に従い硬度(JIS−A)を測定し
た。
(Ii) Hardness: Hardness (JIS-A) was measured according to JIS K 6301 (physical test method for vulcanized rubber).

【0035】(ハ)PTC特性:ゴムシートをオーブン
に入れ、温度を20℃から160℃まで上昇させ、その
体積抵抗率をデジタルマルチメータ(横河電機社製「デ
ジタルマルチメータ7562」)を用いてSRIS23
01に準じて測定し、傾きを求めた。
(C) PTC characteristics: The rubber sheet is placed in an oven, the temperature is raised from 20 ° C. to 160 ° C., and the volume resistivity is measured using a digital multimeter (“Digital Multimeter 7562” manufactured by Yokogawa Electric Corporation). SRIS23
01 and the inclination was determined.

【0036】本試験で使用したカーボンブラックの物性
は以下にしたがって測定した。 (ニ)ヨウ素吸着量及びDBP吸収量:ヨウ素吸着量
は、JIS K 1474、またDBP吸収量はJIS
K 6217に従って測定した。
The physical properties of the carbon black used in this test were measured as follows. (D) the amount of iodine adsorption and DBP absorption: iodine adsorption amount, JIS K 1474, also DBP absorption JIS
It was measured according to K 6217.

【0037】(ホ)Lc:Cu−Kα線を用いたX線回
折法による(002)回折線より、次に示すシーラの公
式にしたがって計算した。 Lc=(180・K・λ)/(π・β・cosθ) K=形状因子(0.9を用いた) λ=X線の波長(1.54Å) θ=(002)回折線における極大値を示す角度 β=(002)回折線における半価幅を角度で示したも
[0037] (e) Lc: by Cu-K [alpha ray X-ray diffractometry using from (002) diffraction line was calculated according to the formula of the sealer shown below. Lc = (180 · K · λ) / (π · β · cos θ) K = shape factor (using 0.9) λ = wavelength of X-ray (1.54 °) θ = (002) maximum value in diffraction line Β = (002) half-width at diffraction line indicated by angle

【0038】[0038]

【表1】 [Table 1]

【0039】表1から、本発明のカーボンブラックの充
填された導電性組成物は、市販のカーボンブラックを用
いたものに比べて、体積抵抗率の温度依存性が低く、さ
らには硬度も低いという特徴を有している。
From Table 1, it can be seen that the conductive composition filled with carbon black of the present invention has lower temperature dependency of volume resistivity and lower hardness than those using commercially available carbon black. Has features.

【0040】[0040]

【発明の効果】本発明のカーボンブラックは、体積抵抗
率の温度依存性の低い導電性組成物を得ることができる
ものである。
The carbon black of the present invention is capable of obtaining a conductive composition having a low temperature dependence of volume resistivity.

【0041】本発明の半導電性組成物は、体積抵抗率の
温度依存性が極めて低いため、例えばロール等に使用さ
れた場合、印字ムラを生じることなく、印刷品質が安定
する。また、電子複写機、レーザビームプリンタ、ファ
クシミリ等における紙送りロールや転写ロールなどで
は、帯電による紙詰まりの防止や画質の向上を図ること
ができるほか、耐熱性、柔軟性、耐候性等が高められた
ものとなる。
Since the semiconductive composition of the present invention has a very low temperature dependency of the volume resistivity, for example, when used in a roll or the like, the printing quality is stable without causing printing unevenness. In addition, paper feed rolls and transfer rolls in electronic copiers, laser beam printers, facsimile machines, etc. can prevent paper jams due to electrification, improve image quality, and improve heat resistance, flexibility, weather resistance, etc. the thing that was.

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 15/08 501 G03G 15/08 501D 15/16 103 15/16 103 H01B 1/24 H01B 1/24 Z Fターム(参考) 2H077 AD06 AD14 FA22 FA27 2H200 FA01 HA02 HA28 HB12 HB45 JA02 JA25 MA03 MA14 MB04 4J002 AC011 AC031 AC061 AC081 AC091 BB001 BB151 BB181 BB271 BD121 BG041 BG101 BK001 CE001 CH041 CK021 CL001 CN021 CP031 DA036 FA006 FA116 GP00 GQ02 4J037 AA02 DD17 EE22 EE29 FF11 5G301 DA18 DA42 DD10 Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat II (reference) G03G 15/08 501 G03G 15/08 501D 15/16 103 15/16 103 H01B 1/24 H01B 1/24 Z F term ( Reference) 2H077 AD06 AD14 FA22 FA27 2H200 FA01 HA02 HA28 HB12 HB45 JA02 JA25 MA03 MA14 MB04 4J002 AC011 AC031 AC061 AC081 AC091 BB001 BB151 BB181 BB271 BD121 BG041 BG101 BK001 CE001 CH041 CK021 CL001 CN037G02 FA001 DA18 DA42 DD10

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 シリコーンゴム100質量部にカーボン
ブラック60質量部を充填したときの温度20〜160
℃における体積抵抗率の傾きが0.03Ωcm/℃以下
となるカーボンブラックからなることを特徴とする、体
積抵抗率の温度依存性の少ない導電性組成物を得ること
のできるカーボンブラック。
A temperature of 20 to 160 when 100 parts by mass of silicone rubber is filled with 60 parts by mass of carbon black.
A carbon black capable of obtaining a conductive composition having a low temperature dependence of volume resistivity, characterized by being composed of carbon black having a volume resistivity gradient of 0.03 Ωcm / ° C or less at ° C.
【請求項2】 Lcが25Å以上、DBP吸収量が70
〜95ml/100g、ヨウ素吸着量が45〜55mg
/gであることを特徴とする請求項1記載のカーボンブ
ラック。
Wherein Lc is more than 25 Å, DBP absorption amount 70
~ 95ml / 100g, iodine adsorption amount is 45 ~ 55mg
/G./g.
【請求項3】 請求項1又は2記載のカーボンブラック
をゴム及び/又は樹脂に充填されてなることを特徴とす
る導電性組成物。
3. A conductive composition comprising the carbon black according to claim 1 or 2 filled in a rubber and / or a resin.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009035598A (en) * 2007-07-31 2009-02-19 Denki Kagaku Kogyo Kk Acetylene black, method for producing the same and use thereof

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