【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、導電性ゴム組成物、とくに安定した電気抵抗値が得られかつ成分の配合量により電気抵抗値を調整することができる導電性ゴム組成物、及びこれを用いた導電性ゴムローラに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えばコピー機、プリンタ等の画像形成装置において感光体の周辺に配置される導電性ゴムローラの作成には、導電性ゴムよりなる弾性体を構成するベースポリマーに、導電性カーボンブラック等の導電剤が配合されていた。一方、第４級アミン等の有機系イオン導電剤が配合されたイオン導電性ゴムよりなる弾性体を有する導電性ゴムローラも知られていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のカーボンブラックが配合された導電性ゴムローラでは、加工条件により電気抵抗値が変動し、安定した電気抵抗値を有する導電性ゴムローラが得られないという問題があった。これに対し、従来の第４級アミン等の有機系イオン導電剤が配合された導電性ゴムローラでは、温度及び湿度による影響を受けやすく、環境条件により電気抵抗値が変動するため、ゴムローラの導電性が安定しないうえに、第４級アミン等の有機系イオン導電剤は、ベースゴムとの相溶性が悪く、ゴムローラの表面に析出（ブリード）し、感光体表面を汚染するという問題があった。
【０００４】
ところで、従来より公知のリチウムイオン導電剤は、これを導電性ゴムローラの弾性体を構成するゴムに配合された場合、その電気抵抗値の変動については、環境依存性が少ないことが知られている。
【０００５】
というのは、リチウムイオン導電剤は、第４級アミン等の有機系イオン導電剤と比べると、カチオンとして働くリチウムイオンの大きさが小さく、従って易動度が大きく、導電性に優れているために、環境条件による電気抵抗値の変動が少ないものである。
【０００６】
そして、従来より、例えば導電性付与剤である過塩素酸リチウムを有機媒体としてのポリアルキレングリコールに溶解させたリチウムイオン系導電剤が市販されているが、このリチウムイオン系導電剤を、例えば導電性ゴムローラの弾性体の主成分であるＮＢＲ（アクリロニトリルブタジエンゴム）に配合すると、その配合量の増大によって導電性ゴム弾性体の電気抵抗値は低下するものの、時間の経過と共に、導電剤中の有機媒体であるポリアルキレングリコールが、導電性ゴム弾性体の表面に析出（ブリード）し、画像形成装置の感光体汚染を引き起こすという問題があった。
【０００７】
本発明の目的は、上記の従来技術の問題を解決し、導電剤中の有機媒体であるポリアルキレングリコールのブリードを防止することができて、画像形成装置の感光体汚染をなくすことができるうえに、安定した電気抵抗値が得られかつ成分の配合量により電気抵抗値を調整することができる導電性ゴム組成物、及びこれを用いた導電性ゴムローラを提供しようとすることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記問題を解決するために、鋭意研究を重ねた結果、ＮＢＲ（アクリロニトリルブタジエンゴム）に、過塩素酸リチウム等の特定の導電性付与化合物を含む有機媒体よりなる導電剤を配合した導電性ゴム組成物に、ＮＢＲに共加硫可能なエピクロルヒドリンゴム等のポリエーテルセグメントを有するポリマーをブレンドして、ＮＢＲと該ポリマーを共加硫することにより、導電剤中の有機媒体であるポリアルキレングリコールのブリードを防止することができて、画像形成装置の感光体汚染を未然に阻止することができることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
本発明の請求項１記載の導電性ゴム組成物の発明は、ＮＢＲ（アクリロニトリルブタジエンゴム）１００重量部と、導電性付与化合物を含む有機媒体よりなる導電剤０．１〜１０重量部と、ＮＢＲに共加硫可能でかつＮＢＲと共加硫することにより導電剤中の有機媒体のブリードを防止するポリエーテルセグメントを有するポリマー３〜１００重量部と、共加硫用加硫剤０．５〜４重量部とを配合してなることを特徴としている。
【００１０】
上記本発明の導電性ゴム組成物において、導電剤中の導電性付与化合物としては、過塩素酸リチウム（ＬｉＣｌＯ４ ）、六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ６ ）、六フッ化ヒ酸リチウム（ＬｉＡｓＦ６ ）、リチウム・ビス（トリフルオロメチル・スルホニルイミド（ＬｉＮ（ＣＦ３ＳＯ２）２ ）、リチウム・トリフルオロメタンスルホネート（ＬｉＣＦ３ＳＯ３）、リチウム・トリス（トリフルオロメチル・スルホニルメチド（ＬｉＣ（ＣＦ３ＳＯ２）３ ）、四フッ化ホウ酸リチウム（ＬｉＢＦ４ ）、四塩素化アルミン酸リチウム（ＬｉＡｌＣｌ４ ）、リチウム・パーフルオロブタンサルフェイト（ＬｉＣ４Ｆ９ＳＯ３ ）、酢酸リチウム（ＣＨ３ＣＯＯＬｉ ）、過塩素酸カリウム（ＫＣｌＯ４ ）、及び過塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ４ ）よりなる群の中から選ばれた少なくとも１つの化合物が挙げられる。
【００１１】
また、上記導電性ゴム組成物の導電剤中の有機媒体が、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）とポリプロピレンオキシド（ＰＰＯ）との共重合物、及びこれらの混合物よりなる群の中から選ばれたポリアルキレングリコールであるのが、好ましい。
【００１２】
とくに、本発明の導電性ゴム組成物は、導電剤中の有機媒体が、ポリエチレンオキシドとポリプロピレンオキシドとの共重合物であり、導電性付与剤が、過塩素酸リチウム（ＬｉＣｌＯ４ ）であるのが、好ましい。
【００１３】
そして、本発明の導電性ゴム組成物において、導電剤中の有機媒体のブリードを防止するポリエーテルセグメントを有するポリマーが、エピクロルヒドリンゴムであるのが、好ましい。
【００１４】
本発明の導電性ゴム組成物において、共加硫用加硫剤が、硫黄であるのが、好ましい。
【００１５】
本発明の導電性ゴム組成物には、さらに、充填剤５〜１００重量部が含まれており、該充填剤が、炭酸カルシウム、シリカ、酸化チタン、カーボンブラック、クレー及びタルクよりなる群の中から選ばれた少なくとも１つの物質である。
【００１６】
また、本発明の導電性ゴムローラは、上記のうちのいずれかの導電性ゴム組成物を、筒状に成形してなる導電性ゴム弾性体と、導電性ゴム弾性体の中心部に嵌め入れられた導電性軸芯とよりなることを特徴としている。
【００１７】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の実施の形態を説明する。
【００１８】
本発明による導電性ゴム組成物は、ＮＢＲ（アクリロニトリルブタジエンゴム）１００重量部と、導電性付与化合物を含む有機媒体よりなる導電剤０．１〜１０重量部と、ＮＢＲに共加硫可能でかつＮＢＲと共加硫することにより導電剤中の有機媒体のブリードを防止するポリエーテルセグメントを有するポリマー３〜１００重量部と、共加硫用加硫剤０．５〜４重量部とを配合してなるものである。
【００１９】
ここで、導電剤中の導電性付与化合物としては、過塩素酸リチウム（ＬｉＣｌＯ４ ）、六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ６ ）、六フッ化ヒ酸リチウム（ＬｉＡｓＦ６ ）、リチウム・ビス（トリフルオロメチル・スルホニルイミド（ＬｉＮ（ＣＦ３ＳＯ２）２ ）、リチウム・トリフルオロメタンスルホネート（ＬｉＣＦ３ＳＯ３）、リチウム・トリス（トリフルオロメチル・スルホニルメチド（ＬｉＣ（ＣＦ３ＳＯ２）３ ）、四フッ化ホウ酸リチウム（ＬｉＢＦ４ ）、四塩素化アルミン酸リチウム（ＬｉＡｌＣｌ４ ）、リチウム・パーフルオロブタンサルフェイト（ＬｉＣ４Ｆ９ＳＯ３ ）、酢酸リチウム（ＣＨ３ＣＯＯＬｉ ）、過塩素酸カリウム（ＫＣｌＯ４ ）、及び過塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ４ ）よりなる群の中から選ばれた少なくとも１つの化合物が挙げられるが、とくに、化学的に安定し、かつ導電化付与効果が大きいので、過塩素酸リチウム（ＬｉＣｌＯ４ ）の使用が好ましい。
【００２０】
また、導電剤中の有機媒体としては、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）とポリプロピレンオキシド（ＰＰＯ）との共重合物、及びこれらの混合物よりなる群の中から選ばれたポリアルキレングリコールが挙げられるが、とくに、ポリエチレンオキシドとポリプロピレンオキシドとの共重合物の使用が、好ましい。
【００２１】
ここで、ＮＢＲ１００重量部に対し、導電性付与化合物を含む有機媒体よりなる導電剤の添加量が０．１重量部未満であると、導電性ゴム弾性体に充分な導電性を付与することができないので、好ましくない。また、導電剤の添加量が１０重量部を越えると、添加量を増大しても、抵抗値がほとんど下がらず、返って、導電剤中に存在する有機媒体により導電性ゴム弾性体の硬度が低下することになるので、好ましくない。
【００２２】
そして、本発明の導電性ゴム組成物において、導電剤中の有機媒体のブリードを防止するポリエーテルセグメントを有するポリマーとしては、エピクロルヒドリンゴムの使用が、好ましい。
【００２３】
ここで、ＮＢＲ１００重量部に対し、導電剤中の有機媒体のブリードを防止するポリエーテルセグメントを有するポリマーの添加量が３重量部未満であると、導電剤中の有機媒体のブリードを充分に防止することができず、画像形成装置の感光体汚染を防止することができないので、好ましくない。また、ポリマーの添加量が１００重量部を越えると、有機媒体のブリードを防止するには充分すぎるうえに、返って導電性ゴム組成物のコストが高くつくので、好ましくない。すなわち、汎用性のＮＢＲを多く使用することにより、導電性ゴム組成物の配合単価を抑えることができて、導電性ゴム組成物のコストが安くつくので、好ましい。
【００２４】
また、本発明の導電性ゴム組成物において、共加硫用加硫剤としては、硫黄の使用が、好ましい。ここで、ＮＢＲ１００重量部に対し、共加硫用加硫剤の添加量が０．５重量部未満であると、ＮＢＲとポリエーテルセグメントを有するポリマーとの共加硫が充分でなく、導電剤中の有機媒体のブリードを防止することができないので、好ましくない。また、共加硫用加硫剤の添加量が４重量部を越えると、共加硫に使われなかった未反応の硫黄がゴム表面にブルームしてきて摩擦係数を低下させるため、ローラの搬送特性が低下するし、画像形成装置の感光体を汚染するおそれがあるので、好ましくない。
【００２５】
本発明の導電性ゴム組成物には、さらに、充填剤５〜１００重量部が含まれる。ここで、充填剤としては、炭酸カルシウム、シリカ、酸化チタン、カーボンブラック、クレー及びタルクよりなる群の中から選ばれた少なくとも１つの物質が用いられる。
【００２６】
そして、ＮＢＲ１００重量部に対して、充填剤が５重量部未満であれば、成形によって充分な機械的強度が得られないので、好ましくない。また充填剤が１００重量部を超えると、硬度がアップし、導電性ゴムローラの搬送（送り）特性が低下するので、好ましくない。
【００２７】
本発明の導電性ゴムローラは、上記の導電性ゴム組成物を、筒状に成形してなる導電性ゴム弾性体と、導電性ゴム弾性体の中心部に嵌め入れられかつ通常ステンレス鋼等の金属製の導電性軸芯とよりなることを特徴としている。
【００２８】
本発明の導電性ゴム組成物によれば、とくに安定した電気抵抗値が得られかつ成分の配合量により電気抵抗値を調整することができる。
【００２９】
本発明による上記の導電性ゴム組成物を、所定温度に加熱し、ＮＢＲと、導電剤中の有機媒体のブリードを防止するポリエーテルセグメントを有するポリマーとを共加硫して、筒形に成形して導電性ゴム弾性体を得、この導電性ゴム弾性体の中心孔に、例えばステンレス鋼製の導電性軸芯を装着することにより、導電性のゴムローラを製造することができる。
【００３０】
【実施例】
つぎに、本発明の実施例を比較例と共に説明するが、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。
【００３１】
実施例１と２
ＮＢＲ（アクリロニトリルブタジエンゴム）（ＪＳＲ株式会社製、商品名・Ｎ２５０Ｓ）１００重量部と、導電性付与化合物としての過塩素酸リチウム（ＬｉＣｌＯ４ ）を含むポリエチレンオキシドとポリプロピレンオキシドとの共重合物（平均分子量１３００、水酸基価：約８８）よりなる導電剤（日本カーリット株式会社製、商品名・ＰＥＬ２０Ａ、過塩素酸リチウム含有量１０重量％）３重量部（実施例１）および６重量部（実施例２）と、ＮＢＲに共加硫可能でかつＮＢＲと共加硫することにより導電剤中のポリエチレンオキシドとポリプロピレンオキシドとの共重合物（ポリアルキレングリコール）のブリードを防止するポリエーテルセグメントを有するポリマーとしてのエピクロルヒドリンゴム（ダイソー株式会社製、商品名・ＣＧ）１０重量部と、無機充填剤としての炭酸カルシウム（白石工業株式会社製、商品名・シルバーＷ）２０重量部と、共加硫用加硫剤としての硫黄（鶴見化学株式会社製、商品名・サルファックスＰＳ）０．５重量部とを配合し、導電性ゴム組成物を製造した。
【００３２】
そして、上記導電性ゴム組成物を、ゴムローラの筒形導電性ゴム弾性体の形状に対応する金型を用いて、１６０℃、１５分間の条件で共加硫して成形し、外径３０ｍｍ、（軸線方向の）長さ１２ｍｍの導電性ゴム弾性体をつくった。
【００３３】
つぎに、これら実施例１と２の導電性ゴム弾性体について、その抵抗値をつぎのようにして測定し、得られた結果を、下記の表１に示した。
【００３４】
すなわち、上記の外径３０ｍｍ、および長さ１２ｍｍの各導電性ゴム弾性体試料（サンプル）の上下両面を、図示しない一対の金属板（導電体）で挟み、両金属板の間に１ＫＶの電圧を印加し、このときの抵抗値を測定した。
【００３５】
また、実施例１と２の導電性ゴム弾性体について、その表面に、ブリードが発生しているか、否かを、目視観察および触感判断により決定し、得られた結果を、下記の表１にあわせて示した。
【００３６】
本発明の導電性ゴムローラは、上記の導電性ゴム弾性体の軸孔にステンレス鋼製の導電性軸芯を嵌め入れて製作するものである。
【００３７】
【表１】
実施例３と４
実施例１と２の場合と同様に実施するが、ＮＢＲ１００重量部に対し、エピクロルヒドリンゴム４０重量部をそれぞれ配合し、導電性ゴム組成物を製造した。また、これらのゴム組成物から実施例１と２の場合と同様にして、導電性ゴム弾性体を製作した。
【００３８】
これら実施例３と４の導電性ゴム弾性体について、その抵抗値を、上記実施例１と２の場合と同様に測定するとともに、これらの導電性ゴム弾性体表面に、ブリードが発生しているか、否かを、目視観察および触感判断により決定し、得られた結果を、上記の表１にあわせて示した。
【００３９】
比較例１
ブランクとして、ＮＢＲ１００重量部に、無機充填剤としての炭酸カルシウムのみを配合しただけゴム組成物を製造した。そして、この性ゴム組成物から実施例１と２の場合と同様にして、ゴム弾性体を製作した。
【００４０】
この比較例１のゴム弾性体について、その抵抗値を、上記実施例１と２の場合と同様に測定するとともに、このゴム弾性体表面に、ブリードが発生しているか、否かを、目視観察および触感判断により決定し、得られた結果を、上記の表１にあわせて示した。
【００４１】
比較例２と３
実施例１と２の場合と同様に実施するが、ＮＢＲに共加硫可能でかつＮＢＲと共加硫することにより導電剤中のポリエチレンオキシドとポリプロピレンオキシドとの共重合物のブリードを防止するポリエーテルセグメントを有するポリマーとしてのエピクロルヒドリンゴムを添加せずに、導電性ゴム組成物を製造した。また、これらの導電性ゴム組成物から実施例１と２の場合と同様にして、導電性ゴム弾性体を製作した。
【００４２】
これら比較例２と３の導電性ゴム弾性体について、その抵抗値を、上記実施例１と２の場合と同様に測定するとともに、これらの導電性ゴム弾性体表面に、ブリードが発生しているか、否かを、目視観察および触感判断により決定し、得られた結果を、上記の表１にあわせて示した。
【００４３】
上記の表１の結果から明かなように、本発明の実施例１〜４の導電性ゴム弾性体によれば、とくに安定した電気抵抗値が得られかつ成分の配合量により電気抵抗値を調整することができる。しかも、従来のような導電剤中の有機媒体であるポリエチレンオキシドとポリプロピレンオキシドとの共重合物（ポリアルキレングリコール）のブリードが全くなく、これをコピー機、プリンタ等の画像形成装置における帯電ローラ、現像ローラ、トナー供給ローラ、および転写ローラ等に用いた場合、感光体表面を汚染することがないものであった。
【００４４】
これに対し、比較例１のゴム弾性体では、実施例の導電剤を配合していないので、抵抗値が非常に高く、もちろん、導電性ゴムローラに使用できないものであった。
【００４５】
一方、比較例２と３の導電性ゴム弾性体では、ＮＢＲとの共加硫により導電剤中のポリエチレンオキシドとポリプロピレンオキシドとの共重合物のブリードを防止するポリエーテルセグメントを有するポリマーとしてのエピクロルヒドリンゴムを添加していないため、導電剤中の有機媒体であるポリエチレンオキシドとポリプロピレンオキシドとの共重合物がブリードし、コピー機等の画像形成装置における帯電ローラなどに用いた場合、感光体表面を汚染するものであった。
【００４６】
【発明の効果】
本発明による導電性ゴム組成物は、上述のように、ＮＢＲ（アクリロニトリルブタジエンゴム）１００重量部と、導電性付与化合物を含む有機媒体よりなる導電剤０．１〜１０重量部と、ＮＢＲに共加硫可能でかつＮＢＲと共加硫することにより導電剤中の有機媒体のブリードを防止するポリエーテルセグメントを有するポリマー３〜１００重量部と、共加硫用加硫剤０．５〜４重量部とを配合してなることを特徴とするもので、本発明の導電性ゴム組成物によれば、導電剤中の有機媒体であるポリアルキレングリコールのブリードを防止することができて、画像形成装置の感光体汚染をなくすことができるうえに、安定した電気抵抗値が得られかつ成分の配合量により電気抵抗値を調整することができるという効果を奏する。
【００４７】
そして、本発明による導電性ゴムローラは、上述のように、上記の導電性ゴム組成物を、筒状に成形してなる導電性ゴム弾性体と、導電性軸芯とよりなることを特徴とするもので、本発明の導電性ゴムローラによれば、導電性ゴム弾性体が、導電剤中の有機媒体であるポリアルキレングリコール等のブリードを生じることがないものであるため、本発明の導電性ゴムローラを、コピー機、プリンタ等の画像形成装置における帯電ローラ、現像ローラ、トナー供給ローラ、および転写ローラ等に用いた場合であっても、感光体表面を汚染することがないという効果を奏する。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a conductive rubber composition, particularly to a conductive rubber composition that can provide a stable electric resistance value and can adjust the electric resistance value by the compounding amount of the components, and a conductive rubber roller using the same. It is.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, for example, in an image forming apparatus such as a copying machine or a printer, a conductive rubber roller disposed around a photoreceptor is formed by adding a conductive polymer such as conductive carbon black to a base polymer constituting an elastic body made of conductive rubber. The agent was blended. On the other hand, a conductive rubber roller having an elastic body made of an ion conductive rubber mixed with an organic ion conductive agent such as a quaternary amine has also been known.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional conductive rubber roller containing carbon black has a problem that the electric resistance value varies depending on the processing conditions, and a conductive rubber roller having a stable electric resistance value cannot be obtained. In contrast, a conventional conductive rubber roller containing an organic ionic conductive agent such as a quaternary amine is easily affected by temperature and humidity, and its electric resistance value fluctuates depending on environmental conditions. In addition, the organic ion conductive agent such as a quaternary amine has poor compatibility with the base rubber, and has a problem that it precipitates (bleeds) on the surface of the rubber roller and contaminates the photoreceptor surface.
[0004]
By the way, it is known that, when a conventionally known lithium ion conductive agent is blended with rubber constituting an elastic body of a conductive rubber roller, the fluctuation of the electric resistance value has little environmental dependency. .
[0005]
This is because, compared to organic ionic conductive agents such as quaternary amines, lithium ion conductive agents have a smaller size of lithium ions acting as cations, and therefore have higher mobility and excellent conductivity. In addition, the fluctuation of the electric resistance value due to environmental conditions is small.
[0006]
Conventionally, for example, a lithium ion-based conductive agent in which lithium perchlorate, which is a conductivity-imparting agent, is dissolved in a polyalkylene glycol as an organic medium is commercially available. When compounded with NBR (acrylonitrile butadiene rubber), which is the main component of the elastic body of the conductive rubber roller, the electrical resistance value of the conductive rubber elastic body decreases with the increase of the compounding amount. There has been a problem that polyalkylene glycol, which is a medium, precipitates (bleeds) on the surface of the conductive rubber elastic body, causing contamination of the photosensitive member of the image forming apparatus.
[0007]
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems of the prior art, prevent bleeding of polyalkylene glycol as an organic medium in a conductive agent, and eliminate contamination of a photoreceptor of an image forming apparatus. Another object of the present invention is to provide a conductive rubber composition capable of obtaining a stable electric resistance value and adjusting the electric resistance value according to the compounding amount of the components, and a conductive rubber roller using the same.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present inventor has conducted intensive studies in order to solve the above-mentioned problems. As a result, NBR (acrylonitrile butadiene rubber) was mixed with a conductive agent comprising an organic medium containing a specific conductivity-imparting compound such as lithium perchlorate. By blending a polymer having a polyether segment such as epichlorohydrin rubber that can be co-vulcanized with NBR into the obtained conductive rubber composition, and co-vulcanizing the NBR and the polymer, it is an organic medium in the conductive agent. It has been found that bleeding of the polyalkylene glycol can be prevented and contamination of the photoreceptor of the image forming apparatus can be prevented beforehand, and the present invention has been completed.
[0009]
The conductive rubber composition according to the first aspect of the present invention includes an NBR (acrylonitrile butadiene rubber) 100 parts by weight, a conductive agent 0.1 to 10 parts by weight made of an organic medium containing a conductivity imparting compound, 3 to 100 parts by weight of a polymer having a polyether segment capable of co-vulcanizing and preventing bleeding of the organic medium in the conductive agent by co-vulcanizing with NBR; And 4 parts by weight.
[0010]
In the conductive rubber composition of the present invention, as the conductivity-imparting compound in the conductive agent, lithium perchlorate (LiClO 4 ), lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ), lithium hexafluoroarsenate (LiAsF) 6), lithium bis (trifluoromethyl-sulfonyl imide (LiN (CF 3 SO 2) 2), lithium trifluoromethanesulfonate (LiCF 3 SO 3), lithium tris (trifluoromethyl-sulfonylmethide (LiC ( CF 3 SO 2 ) 3 ), lithium tetrafluoroborate (LiBF 4 ), lithium tetrachloride aluminate (LiAlCl 4 ), lithium perfluorobutane sulfate (LiC 4 F 9 SO 3 ), lithium acetate (CH 3 COOLi), potassium perchlorate (KClO 4 ), and sodium perchlorate At least one compound selected from the group consisting of lithium (NaClO 4 ) is included.
[0011]
Further, the organic medium in the conductive agent of the conductive rubber composition is selected from the group consisting of polyethylene glycol, polypropylene glycol, a copolymer of polyethylene oxide (PEO) and polypropylene oxide (PPO), and a mixture thereof. Preferably, it is a selected polyalkylene glycol.
[0012]
In particular, in the conductive rubber composition of the present invention, the organic medium in the conductive agent is a copolymer of polyethylene oxide and polypropylene oxide, and the conductive agent is lithium perchlorate (LiClO 4 ). Is preferred.
[0013]
In the conductive rubber composition of the present invention, the polymer having a polyether segment that prevents bleeding of the organic medium in the conductive agent is preferably epichlorohydrin rubber.
[0014]
In the conductive rubber composition of the present invention, the vulcanizing agent for co-vulcanization is preferably sulfur.
[0015]
The conductive rubber composition of the present invention further contains 5 to 100 parts by weight of a filler, which is selected from the group consisting of calcium carbonate, silica, titanium oxide, carbon black, clay and talc. At least one substance selected from the group consisting of:
[0016]
Further, the conductive rubber roller of the present invention is a conductive rubber elastic body formed by molding any one of the above conductive rubber compositions into a cylindrical shape, and is fitted into the center of the conductive rubber elastic body. And a conductive shaft core.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, an embodiment of the present invention will be described.
[0018]
The conductive rubber composition according to the present invention comprises 100 parts by weight of NBR (acrylonitrile butadiene rubber), 0.1 to 10 parts by weight of a conductive agent comprising an organic medium containing a conductivity-imparting compound, and can be co-vulcanized to NBR; 3 to 100 parts by weight of a polymer having a polyether segment for preventing bleeding of an organic medium in a conductive agent by co-vulcanization with NBR, and 0.5 to 4 parts by weight of a vulcanizing agent for co-vulcanization. It is.
[0019]
Here, as the conductivity providing compound in the conductive agent, lithium perchlorate (LiClO 4 ), lithium hexafluorophosphate (LiPF 6 ), lithium hexafluoroarsenate (LiAsF 6 ), lithium bis (tri fluoromethyl-sulfonyl imide (LiN (CF 3 SO 2) 2), lithium trifluoromethanesulfonate (LiCF 3 SO 3), lithium tris (trifluoromethyl-sulfonylmethide (LiC (CF 3 SO 2) 3), Lithium tetrafluoroborate (LiBF 4 ), lithium tetrachloride aluminate (LiAlCl 4 ), lithium perfluorobutane sulfate (LiC 4 F 9 SO 3 ), lithium acetate (CH 3 COOLi), potassium perchlorate (KClO 4), and I of sodium perchlorate (NaClO 4) At least one compound selected from the group can be mentioned, in particular, chemically stable, and since the conductive imparting effect is large, the use of lithium perchlorate (LiClO 4) is preferable.
[0020]
As the organic medium in the conductive agent, a polyalkylene glycol selected from the group consisting of polyethylene glycol, polypropylene glycol, a copolymer of polyethylene oxide (PEO) and polypropylene oxide (PPO), and a mixture thereof In particular, use of a copolymer of polyethylene oxide and polypropylene oxide is preferred.
[0021]
Here, if the amount of the conductive agent composed of the organic medium containing the conductivity-imparting compound is less than 0.1 part by weight with respect to 100 parts by weight of NBR, sufficient conductivity can be imparted to the conductive rubber elastic body. It is not preferable because it cannot be done. If the amount of the conductive agent exceeds 10 parts by weight, the resistance value hardly decreases even if the amount is increased, and the hardness of the conductive rubber elastic body is reduced by the organic medium present in the conductive agent. It is not preferable because it will decrease.
[0022]
In the conductive rubber composition of the present invention, epichlorohydrin rubber is preferably used as the polymer having a polyether segment for preventing bleeding of the organic medium in the conductive agent.
[0023]
If the amount of the polymer having a polyether segment for preventing bleeding of the organic medium in the conductive agent is less than 3 parts by weight based on 100 parts by weight of NBR, the bleeding of the organic medium in the conductive agent is sufficiently prevented. This is not preferable because contamination of the photoconductor of the image forming apparatus cannot be prevented. On the other hand, if the amount of the polymer exceeds 100 parts by weight, it is not preferable because the bleeding of the organic medium is insufficient and the cost of the conductive rubber composition is high. That is, it is preferable to use a large amount of versatile NBR since the unit price of the conductive rubber composition can be reduced and the cost of the conductive rubber composition can be reduced.
[0024]
Further, in the conductive rubber composition of the present invention, it is preferable to use sulfur as the vulcanizing agent for co-vulcanization. If the amount of the vulcanizing agent for co-vulcanization is less than 0.5 part by weight with respect to 100 parts by weight of NBR, co-vulcanization of NBR and the polymer having a polyether segment is not sufficient, and the conductive agent It is not preferable because bleeding of the organic medium cannot be prevented. When the amount of the vulcanizing agent for co-vulcanization exceeds 4 parts by weight, unreacted sulfur not used for co-vulcanization blooms on the rubber surface and lowers the friction coefficient. And the photosensitive member of the image forming apparatus may be contaminated.
[0025]
The conductive rubber composition of the present invention further contains 5 to 100 parts by weight of a filler. Here, as the filler, at least one substance selected from the group consisting of calcium carbonate, silica, titanium oxide, carbon black, clay and talc is used.
[0026]
If the amount of the filler is less than 5 parts by weight based on 100 parts by weight of NBR, it is not preferable because sufficient mechanical strength cannot be obtained by molding. On the other hand, if the amount of the filler exceeds 100 parts by weight, the hardness is increased, and the transport (feed) characteristics of the conductive rubber roller are deteriorated.
[0027]
The conductive rubber roller of the present invention includes a conductive rubber elastic body formed by molding the above-described conductive rubber composition into a tubular shape, and a metal such as stainless steel which is fitted into the center of the conductive rubber elastic body and is usually And a conductive shaft core made of aluminum.
[0028]
According to the conductive rubber composition of the present invention, a particularly stable electric resistance value can be obtained, and the electric resistance value can be adjusted by the amount of the components.
[0029]
The above conductive rubber composition according to the present invention is heated to a predetermined temperature, and NBR and a polymer having a polyether segment for preventing bleeding of an organic medium in the conductive agent are co-vulcanized and molded into a cylindrical shape. Thus, a conductive rubber roller can be manufactured by attaching a conductive shaft made of, for example, stainless steel to the center hole of the conductive rubber elastic body.
[0030]
【Example】
Next, examples of the present invention will be described together with comparative examples, but the present invention is not limited to these examples.
[0031]
Examples 1 and 2
Copolymer (average) of polyethylene oxide and polypropylene oxide containing 100 parts by weight of NBR (acrylonitrile butadiene rubber) (trade name: N250S, manufactured by JSR Corporation) and lithium perchlorate (LiClO 4 ) as a conductivity-imparting compound 3 parts by weight (Example 1) and 6 parts by weight (Example 1) having a molecular weight of 1300, a hydroxyl value: about 88, and a conductive agent (manufactured by Nippon Carlit Co., Ltd., trade name: PEL20A, lithium perchlorate content: 10% by weight) 2) and a polymer having a polyether segment capable of co-vulcanizing NBR and preventing bleeding of a copolymer (polyalkylene glycol) of polyethylene oxide and polypropylene oxide in the conductive agent by co-vulcanizing with NBR Epichlorohydrin rubber (made by Daiso Corporation, trade name CG) 10 parts by weight, 20 parts by weight of calcium carbonate as an inorganic filler (manufactured by Shiraishi Industry Co., Ltd., trade name: Silver W), and sulfur as a vulcanizing agent for co-vulcanization (manufactured by Tsurumi Chemical Co., Ltd.) (Sulfax PS) (0.5 parts by weight) to prepare a conductive rubber composition.
[0032]
Then, using a mold corresponding to the shape of the cylindrical conductive rubber elastic body of the rubber roller, the conductive rubber composition is co-vulcanized at 160 ° C. for 15 minutes to form an outer diameter of 30 mm. A conductive rubber elastic having a length of 12 mm (in the axial direction) was prepared.
[0033]
Next, the resistance values of the conductive rubber elastic bodies of Examples 1 and 2 were measured as follows, and the obtained results are shown in Table 1 below.
[0034]
That is, the upper and lower surfaces of each conductive rubber elastic sample (sample) having an outer diameter of 30 mm and a length of 12 mm are sandwiched between a pair of metal plates (conductors) (not shown), and a voltage of 1 KV is applied between the two metal plates. Then, the resistance value at this time was measured.
[0035]
Further, regarding the conductive rubber elastic bodies of Examples 1 and 2, whether or not bleed was generated on the surface was determined by visual observation and tactile sensation, and the obtained results are shown in Table 1 below. Also shown.
[0036]
The conductive rubber roller of the present invention is manufactured by fitting a conductive shaft made of stainless steel into the shaft hole of the conductive rubber elastic body.
[0037]
[Table 1]
Examples 3 and 4
The same procedure as in Examples 1 and 2 was carried out, except that 40 parts by weight of epichlorohydrin rubber was blended with 100 parts by weight of NBR to produce a conductive rubber composition. Further, a conductive rubber elastic body was produced from these rubber compositions in the same manner as in Examples 1 and 2.
[0038]
The resistance values of the conductive rubber elastic bodies of Examples 3 and 4 were measured in the same manner as in Examples 1 and 2, and whether bleed occurred on the surfaces of the conductive rubber elastic bodies. , Or not was determined by visual observation and tactile judgment, and the obtained results are shown in Table 1 above.
[0039]
Comparative Example 1
As a blank, a rubber composition was produced by blending only calcium carbonate as an inorganic filler with 100 parts by weight of NBR. Then, a rubber elastic body was produced from this rubber composition in the same manner as in Examples 1 and 2.
[0040]
The resistance value of the rubber elastic body of Comparative Example 1 was measured in the same manner as in Examples 1 and 2, and whether or not bleeding occurred on the surface of the rubber elastic body was visually observed. The results are shown in Table 1 above.
[0041]
Comparative Examples 2 and 3
Performed in the same manner as in Examples 1 and 2, except that it is co-vulcanizable to NBR and prevents bleeding of the copolymer of polyethylene oxide and polypropylene oxide in the conductive agent by co-vulcanization with NBR. A conductive rubber composition was produced without adding epichlorohydrin rubber as a polymer having an ether segment. Further, a conductive rubber elastic body was produced from these conductive rubber compositions in the same manner as in Examples 1 and 2.
[0042]
The resistance values of the conductive rubber elastic bodies of Comparative Examples 2 and 3 were measured in the same manner as in Examples 1 and 2, and whether or not bleeding occurred on the surfaces of the conductive rubber elastic bodies. , Or not was determined by visual observation and tactile judgment, and the obtained results are shown in Table 1 above.
[0043]
As is clear from the results in Table 1 above, according to the conductive rubber elastic bodies of Examples 1 to 4 of the present invention, a particularly stable electric resistance value was obtained and the electric resistance value was adjusted by the compounding amount of the components. can do. In addition, there is no bleeding of a copolymer (polyalkylene glycol) of polyethylene oxide and polypropylene oxide, which is an organic medium in a conductive agent as in the prior art, and the bleeding is carried out in an image forming apparatus such as a copying machine or a printer. When used for a developing roller, a toner supply roller, a transfer roller, and the like, the surface of the photoconductor was not contaminated.
[0044]
On the other hand, since the rubber elastic body of Comparative Example 1 did not contain the conductive agent of the example, it had a very high resistance value and could not be used for a conductive rubber roller.
[0045]
On the other hand, in the conductive rubber elastic bodies of Comparative Examples 2 and 3, epichlorohydrin as a polymer having a polyether segment which prevents bleeding of a copolymer of polyethylene oxide and polypropylene oxide in the conductive agent by co-vulcanization with NBR Since no rubber was added, the copolymer of polyethylene oxide and polypropylene oxide, which are organic media in the conductive agent, bleed, and when used for a charging roller in an image forming apparatus such as a copying machine, the surface of the photoreceptor was damaged. It was polluting.
[0046]
【The invention's effect】
As described above, the conductive rubber composition according to the present invention contains 100 parts by weight of NBR (acrylonitrile butadiene rubber), 0.1 to 10 parts by weight of a conductive agent made of an organic medium containing a conductivity-imparting compound, and NBR. 3 to 100 parts by weight of a polymer having a polyether segment which is vulcanizable and prevents bleeding of the organic medium in the conductive agent by covulcanizing with NBR, and 0.5 to 4 parts by weight of a vulcanizing agent for covulcanization The conductive rubber composition according to the present invention can prevent bleeding of polyalkylene glycol, which is an organic medium in the conductive agent, and can form an image. In addition to eliminating contamination of the photoreceptor of the apparatus, there is an effect that a stable electric resistance value can be obtained and the electric resistance value can be adjusted by adjusting the compounding amount of the components.
[0047]
As described above, the conductive rubber roller according to the present invention is characterized in that the conductive rubber composition includes a conductive rubber elastic body obtained by molding the above conductive rubber composition into a cylindrical shape, and a conductive shaft core. According to the conductive rubber roller of the present invention, since the conductive rubber elastic body does not cause bleeding of polyalkylene glycol or the like which is an organic medium in the conductive agent, the conductive rubber roller of the present invention Is used for a charging roller, a developing roller, a toner supply roller, a transfer roller, and the like in an image forming apparatus such as a copying machine or a printer.
