JP2005082617A - ローラ用付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物 - Google Patents

ローラ用付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物 Download PDF

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Abstract

【解決手段】 (A)一分子中に少なくとも2個の珪素原子と結合するアルケニル基を含有するオルガノポリシロキサン 100質量部
(B)一分子中に少なくとも2個の珪素原子と結合する水素原子を含有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン 0.1〜30質量部
(C)平均粒径が1〜30μmで、かさ密度が0.1〜0.5g/cm3である無機質充填剤 5〜100質量部
(D)導電性付与材料 硬化後の体積抵抗を10kΩ・m以下とする量
(E)付加反応触媒 触媒量
を含有するローラ用付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物。
【効果】 本発明のローラ用付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物は、圧縮永久歪が小さく、経時での体積抵抗率の変化がほとんどなく、安定していると共に、かつロール耐久性に優れた硬化物を与え、また付加硬化型の液状材料であることから、成形性にも優れた材料である。
【選択図】 図1

Description

本発明は、体積抵抗率が10kΩ・m以下で、経時で安定した体積抵抗率を示すローラ用付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物に関する。
従来、電気絶縁性を示すゴム状物質に導電性材料を配合した導電性ゴムは種々知られており、例えば導電性材料としてカーボンブラック等を配合し、電気抵抗率を10-3〜10-1Ω・mの範囲にした導電性ゴムが広い分野で応用されている。
一方、電気絶縁性ゴム状物質の一つであるシリコーンゴムは、耐熱性、耐寒性、耐候性に優れ、電気絶縁性ゴムとして多く利用されているが、他のゴム状物質と同様に導電性材料を添加することで、導電性ゴムとしても実用化されている。
この場合、導電性シリコーンゴム組成物に添加する導電性材料としては、例えばカーボンブラックやグラファイト、銀,ニッケル,銅等の各種金属粉、各種非導電性粉体や短繊維表面を銀等の金属で処理したもの、炭素繊維,金属繊維などを混合したものが、ゴムがもつ特異な特性を損なうことなく、その導電性材料の種類及び充填量によりシリコーンゴムの電気抵抗率を10kΩ・m以下まで低下させ得ることから頻繁に使用されている。
特に、液状付加硬化タイプのシリコーンゴム組成物は、成形性に優れることや、短時間での硬化が可能であることからロール材として広く使用されている。しかしながら、液状付加硬化型シリコーンゴム組成物にケッチェンブラック、アセチレンブラック等の導電性カーボンブラックを配合しただけでは、シリコーンゴムとしての強度が不十分で、ロールとして電子写真装置に組み込んだ時に、耐久性に劣るためゴム破壊が生じてしまう。これを改良するために、ヒュームドシリカや沈降性シリカを加えると圧縮永久歪が悪くなってしまうばかりか、経時で抵抗が変化してしまうという大きな問題が生じてしまう。一方、石英粉や球状シリカでは、耐久性を向上させることができない。
特に、最近においては、電子写真装置における帯電ロール、現像ロール、転写ロール等のゴムロールとして、安定した抵抗が要求されると共に、ロールとしての耐久性も必要になってきている。特開2000−9129号公報(特許文献1)、特開2002−338808号公報(特許文献2)には、共に珪藻土をロール用材料の充填材として使用することが提案されているが、有機過酸化物硬化型ミラブルシリコーンゴム組成物のみで、液状付加硬化型のシリコーンゴム組成物については全く触れられておらず、更に珪藻土と石英粉や炭酸カルシウムなどとの差異も記されていない。また、特開平9−222770号公報(特許文献3)には、液状シリコーンゴム組成物に珪藻土を加えてもよいという記載があるが、実施例では充填材が全く記載されていない。また、非導電性充填材として例示されている珪藻土、石英粉末、乾式シリカ等の差異については全く記載されていない。
特開2000−9129号公報 特開2002−338808号公報 特開平9−222770号公報
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、圧縮永久歪が小さく、経時での体積抵抗率の変動がほとんどなく、かつ耐久性にも優れるローラ用付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物を提供することを目的とする。
本発明者は、上記目的を達成するため鋭意検討を重ねた結果、付加硬化型液状オルガノポリシロキサン組成物に、導電性カーボンブラック、導電性亜鉛華、導電性酸化チタン等の導電性付与材料を配合し、更に平均粒径が1〜30μmで、かさ密度が0.1〜0.5g/cm3である無機質充填剤を配合することにより、圧縮永久歪が小さく、経時での体積抵抗率の変動がなく、かつロールとしての耐久性に優れる硬化物となりうる材料が得られることを知見し、本発明をなすに至った。
即ち、本発明は、
(A)一分子中に少なくとも2個の珪素原子と結合するアルケニル基を含有するオルガノポリシロキサン 100質量部
(B)一分子中に少なくとも2個の珪素原子と結合する水素原子を含有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン 0.1〜30質量部
(C)平均粒径が1〜30μmで、かさ密度が0.1〜0.5g/cm3である無機質充填剤 5〜100質量部
(D)導電性付与材料 硬化後の体積抵抗を10kΩ・m以下とする量
(E)付加反応触媒 触媒量
を含有するローラ用付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物を提供する。
本発明のローラ用付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物は、圧縮永久歪が小さく、経時での体積抵抗率の変化がほとんどなく、安定していると共に、かつロール耐久性に優れた硬化物を与え、また付加硬化型の液状材料であることから、成形性にも優れた材料である。
以下、本発明につき更に詳述すると、本発明のローラ用付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物は、下記(A)〜(E)成分を含有するものである。
(A)一分子中に少なくとも2個の珪素原子と結合するアルケニル基を含有するオルガノポリシロキサン 100質量部
(B)一分子中に少なくとも2個の珪素原子と結合する水素原子を含有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン 0.1〜30質量部
(C)平均粒径が1〜30μmで、かさ密度が0.1〜0.5g/cm3である無機質充填剤 5〜100質量部
(D)導電性付与材料 硬化後の体積抵抗を10kΩ・m以下とする量
(E)付加反応触媒 触媒量
(A)成分の一分子中に少なくとも2個の珪素原子と結合するアルケニル基を含有するオルガノポリシロキサンは、本組成物の主剤(ベースポリマー)であり、このアルケニル基含有オルガノポリシロキサンとしては、下記平均組成式(1)で示されるものを用いることができる。
1 aSiO(4-a)/2 (1)
式中、R1は互いに同一又は異種の炭素数1〜10、好ましくは1〜8の非置換又は置換一価炭化水素基であり、aは1.5〜2.8、好ましくは1.8〜2.5、より好ましくは1.95〜2.02の範囲の正数である。ここで、上記R1で示されるケイ素原子に結合した非置換又は置換の一価炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等のアルキル基、フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基等のアリール基、ベンジル基、フェニルエチル基、フェニルプロピル基等のアラルキル基、ビニル基、アリル基、プロペニル基、イソプロペニル基、ブテニル基、ヘキセニル基、シクロヘキセニル基、オクテニル基等のアルケニル基等や、これらの基の水素原子の一部又は全部をフッ素、臭素、塩素等のハロゲン原子、シアノ基等で置換したもの、例えばクロロメチル基、クロロプロピル基、ブロモエチル基、トリフロロプロピル基、シアノエチル基等が挙げられるが、全R1の90%以上がメチル基であることが好ましい。また、R1のうち少なくとも2個はアルケニル基(炭素数2〜8のものが好ましく、更に好ましくは2〜6であり、特に好ましくはビニル基である。)であることが必要である。
なお、アルケニル基の含有量は、オルガノポリシロキサン中1.0×10-6mol/g〜5.0×10-3mol/g、特に5.0×10-6mol/g〜1.0×10-3mol/gとすることが好ましい。アルケニル基の量が1.0×10-6mol/gより少ないと架橋が不十分でゲル状になってしまう場合があり、また5.0×10-3mol/gより多いと圧縮永久歪が悪くなってしまう場合があるだけでなく、脆いゴムとなってしまうおそれがある。このアルケニル基は、分子鎖末端のケイ素原子に結合していても、分子鎖途中のケイ素原子に結合していても、両者に結合していてもよい。
このオルガノポリシロキサンの構造は、基本的には主鎖がジオルガノシロキサン単位の繰り返しからなり、分子鎖両末端がトリオルガノシロキシ基で封鎖された直鎖状構造を有するものであるが、部分的には分岐状の構造、環状構造などであってもよい。重合度については、室温(25℃)で液状(例えば、25℃での粘度が100〜1,000,000mPa・s、好ましくは200〜100,000mPa・s程度)であればよいが、平均重合度が100〜800であることが好ましく、更に好ましくは150〜600である。100未満ではゴム弾性が不十分となる場合があり、800を超える量(例えば、いわゆる生ゴム状のオルガノポリシロキサン)では圧縮永久歪が悪くなってしまう場合がある。
(B)成分は、一分子中に珪素原子と結合する水素原子(Si−H基)を少なくとも2個、好ましくは3個以上有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンであり、分子中のSi−H基が前記(A)成分中の珪素原子に結合したアルケニル基とヒドロシリル付加反応により架橋し、組成物を硬化させるための硬化剤(架橋剤)として作用するものである。この(B)成分のオルガノハイドロジェンポリシロキサンは、下記平均組成式(2)で示され、1分子中に少なくとも2個、好ましくは3個以上(通常、3〜200個)、より好ましくは3〜100個のケイ素原子結合水素原子を有するものが好適に用いられる。
2 bcSiO(4-b-c)/2 (2)
(式中、R2は炭素数1〜10の置換又は非置換の一価炭化水素基である。また、bは0.7〜2.1、cは0.001〜1.0で、かつb+cは0.8〜3.0を満足する正数である。)
ここで、R2の一価炭化水素基としては、R1で例示したものと同様のものを挙げることができるが、脂肪族不飽和基を有しないものが好ましい。また、bは好ましくは0.8〜2.0、cは好ましくは0.01〜1.0、b+cは好ましくは1.0〜2.5を満足する正数であり、このオルガノハイドロジェンポリシロキサンの分子構造は、直鎖状、環状、分岐状、三次元網目状のいずれの構造であってもよい。この場合、一分子中の珪素原子の数(又は重合度)は2〜300個、特に4〜150個程度の室温(25℃)で液状のものが好適に用いられる。
この珪素原子結合水素原子(Si−H)の含有量は、オルガノハイドロジェンポリシロキサン中0.001〜0.017mol/g、特に0.002〜0.015mol/gとすることが好ましい。珪素原子結合水素原子(Si−H)の量が少なすぎると架橋が不十分でゲル状になってしまう場合があり、また多すぎると架橋密度が高くなりすぎて、脆いゴムになってしまうおそれがある。なお、珪素原子に結合する水素原子は、分子鎖末端、分子鎖の途中のいずれに位置していてもよく、両方に位置するものであってもよい。
上記(B)成分のオルガノハイドロジェンポリシロキサンとしては、両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンポリシロキサン、両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体、両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン、両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体、両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンシロキサン・ジフェニルシロキサン共重合体、両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンシロキサン・ジフェニルシロキサン・ジメチルシロキサン共重合体、(CH32HSiO1/2単位とSiO4/2単位とから成る共重合体、(CH32HSiO1/2単位とSiO4/2単位と(C65)SiO3/2単位とから成る共重合体などが挙げられる。
このオルガノハイドロジェンポリシロキサンの配合量は、(A)成分100質量部に対して0.1〜30質量部、好ましくは0.3〜20質量部である。0.1質量部未満では硬化が不十分でゲル状になってしまい、ゴム状の弾性体硬化物を与えることができず、30質量部を超える量では硬化物の強度と耐圧縮永久歪性が著しく低下して(圧縮永久歪が大きくなって)しまう。また、上記と同様の理由で(A)成分のアルケニル基(A)に対する珪素結合水素原子(B)のモル比(B/A)が、0.3〜5.0、特に0.5〜2.5の範囲とすることが好適である。
次に、(C)成分の無機質充填剤は、低圧縮永久歪で体積抵抗率が経時で安定し、かつ十分なロール耐久性を得るのに必須の成分である。無機質充填剤は、平均粒径が1〜30μm、好ましくは2〜20μm、かさ密度が0.1〜0.5g/cm3、好ましくは0.15〜0.45g/cm3である。平均粒径が1μmより小さいと経時で電気抵抗が変化してしまい、30μmより大きいとロールとしての耐久性が低下してしまう。また、かさ密度が0.1g/cm3より小さいと圧縮永久歪が悪化してしまうと共に経時での体積抵抗率が変化してしまうという問題が生じてしまい、0.5μmより大きいとゴム強度が不十分でロール耐久性が低下してしまう。なお、平均粒径は、例えばレーザー光回折法などによる粒度分布測定装置を用いて、重量平均値(又はメジアン径)等として求めることができ、かさ密度は、JIS K 6223の見掛比重の測定方法に基づいて求めることができる。
このような無機質充填剤としては、珪藻土、パーライト、マイカ、炭酸カルシウム、ガラスフレーク、中空フィラーなどが挙げられるが、中でも珪藻土、パーライト及び発泡パーライトの粉砕物が好適である。
(C)成分の配合量としては、(A)成分100質量部に対して5〜100質量部、好ましくは10〜80質量部である。配合量が5質量部未満では、ロール耐久性が不十分であり、100質量部を超える量では、圧縮永久歪が悪化するばかりでなく、配合も困難になってしまう。
また、これら無機質充填剤は、シラン系カップリング剤又はその部分加水分解物、アルキルアルコキシシラン又はその部分加水分解物、有機シラザン類、チタネート系カップリング剤、オルガノポリシロキサンオイル、加水分解性官能基含有オルガノポリシロキサン等により表面処理されたものであってもよい。これら処理は、無機粉体自体を予め処理しても、あるいはオイルとの混合時に処理を行ってもよい。
これら(C)成分の無機質充填剤の混合方法は、常温でプラネタリーミキサーやニーダーなどの機器を用いて(A)、(B)成分と混合してもよいし、あるいは100〜200℃の高温で混合してもよい。
なお、上述した(C)成分の無機質充填剤以外にも、石英粉、球状シリカ、ヒュームドシリカ、沈降性シリカ、酸化チタン、アルミナ、水酸化アルミニウムなどの無機粉体を、本材料の特長である低圧縮永久歪、経時で安定した体積抵抗率、ロール耐久性を損なわない範囲で添加してもよい。特に圧縮永久歪及び体積抵抗率の経時変化に影響が大きいヒュームドシリカ及び沈降性シリカについては、(A)成分100質量部に対し、8質量部以下(即ち、0〜8質量部)、特に0〜5質量部の配合量とすることが好ましい。
(D)成分の導電性付与材料としては、導電性カーボンブラックが好適に用いられる。導電性カーボンブラックとしては、通常導電性ゴム組成物に常用されているものが使用し得、例えばアセチレンブラック、コンダクティブファーネスブラック(CF)、スーパーコンダクティブファーネスブラック(SCF)、エクストラコンダクティブファーネスブラック(XCF)、コンダクティブチャンネルブラック(CC)、1500℃程度の高温で熱処理されたファーネスブラックやチャンネルブラック等を挙げることができる。
具体的に、アセチレンブラックとしては、電化アセチレンブラック(電気化学社製),シャウニガンアセチレンブラック(シャウニガンケミカル社製)等が、コンダクティブファーネスブラックとしては、コンチネックスCF(コンチネンタルカーボン社製),バルカンC(キャボット社製)等が、スーパーコンダクティブファーネスブラックとしては、コンチネックスSCF(コンチネンタルカーボン社製),バルカンSC(キャボット社製)等が、エクストラコンダクティブファーネスブラックとしては、旭HS−500(旭カーボン社製),バルカンXC−72(キャボット社製)等が、コンダクティブチャンネルブラックとしては、コウラックスL(デグッサ社製)等が例示され、また、ファーネスブラックの一種であるケッチェンブラックEC及びケッチェンブラックEC−600JD(ケッチェンブラックインターナショナル社製)等を用いることもできる。なお、これらのうちでは、アセチレンブラック及びアセチレンブラックと上記カーボンとの混合物が、本発明において特に好適に用いられる。
上記(D)成分の配合量は、本シリコーンゴム組成物の硬化物の体積抵抗率を10kΩ・m以下、好ましくは0.1〜10kΩ・m、特に好ましくは1Ω・m〜5kΩ・mとする量である。
具体的に、導電性カーボンブラックの添加量としては、(A)成分100質量部に対して0.5〜50質量部、特に1〜20質量部とすることが好ましい。添加量が0.5質量部未満では所望の導電性を得ることができない場合があり、50質量部を超えると圧縮永久歪が悪くなってしまう場合がある。
(E)成分の付加反応触媒としては、白金黒、塩化第2白金、塩化白金酸、塩化白金酸と1価アルコールとの反応物、塩化白金酸とオレフィン類との錯体、白金ビスアセトアセテート、パラジウム系触媒、ロジウム系触媒などが挙げられる。なお、この付加反応触媒の配合量は触媒量とすることができ、通常、白金族金属として(A)、(B)成分の合計量に対し、0.5〜1,000ppm、特に1〜500ppm程度である。
本発明のシリコーンゴム組成物には、更に低分子シロキサンエステル、シラノール、例えばジフェニルシランジオール等の分散剤、酸化鉄、酸化セリウム、オクチル酸鉄等の耐熱性向上剤、接着性や成形加工性を向上させるための各種カーボンファンクショナルシラン、難燃性を付与させるハロゲン化合物等を本発明の目的を損なわない範囲で添加混合してもよい。
なお、本発明のシリコーンゴム組成物の粘度は、25℃において、5〜500Pa・s、特に10〜200Pa・sであることが好ましい。
本発明に係るシリコーンゴム組成物の成形方法は、注入成形、射出成形、コーティングなどの方法があり、硬化条件としては100〜300℃の温度で10秒〜1時間の範囲が好適に採用される。また、圧縮永久歪を低下させる、低分子シロキサン成分を低減させる等の目的で、成形後、更に120〜250℃のオーブン内で30分〜70時間程度のポストキュア(2次キュア)を行ってもよい。
なお、本発明のシリコーンゴム組成物の硬化物は、体積抵抗率が10kΩ・m以下であり、好ましくは0.1Ω・m〜10kΩ・m、より好ましくは1Ω・m〜5kΩ・mである。10kΩ・mより大きいと、電気抵抗が安定せず、鮮明な画像が得られない。0.1Ω・m未満では、導電性付与剤の配合量が多くなりすぎてロール耐久性が得られない場合がある。また、硬化物の引張り強度は2.0MPa以上、特に2.5MPa以上であることが好ましい。2.0MPa未満では、ロールとしての耐久性が不十分になってしまう場合がある。また、本発明のシリコーンゴム組成物の硬化物は圧縮永久歪[25%圧縮、180℃×22時間]が通常10%以下、好ましくは8%以下、より好ましくは6%以下のものであり、圧縮永久歪が大きすぎるとロール耐久性に劣るものとなる場合がある。
本発明のローラ用付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物は、帯電ロール、現像ロール、紙送りロール、トナー搬送ロール、転写ロールなどの電子写真装置のロール用途として、特に現像ロール、帯電ロール、転写ロール及びこれらロールのベルトタイプから選ばれるロールとして、とりわけ現像ロール用として好適である。
なお、本発明のシリコーンゴム組成物は、これらのロール用として、芯金の上に、上記シリコーンゴム組成物のシリコーンゴム硬化物層を被覆した単層のロールとして使用してもよいし、あるいはポリイミド、ウレタン、フッ素系などの樹脂を更にシリコーンゴム硬化物層の上に被覆したロールとして使用してもよい。またポリイミド、金属薄膜などのフィルム上にコーティングされたベルト状の形状としてもよい。その場合、厚みはロールとして0.5〜50mm、特に1〜20mmの範囲とすることが好適であり、ベルトとして0.01〜2mm、特に0.05〜1mmの範囲とすることが好適である。
以下、実施例及び比較例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。なお、下記の例において部は質量部を示す。
[実施例1]
両末端がジメチルビニルシロキシ基で封鎖されたジメチルポリシロキサン(重合度300)100部、比表面積が110m2/gである疎水化処理されたヒュームドシリカ(日本エアロジル社製、R−972)1部、平均粒径6μm、かさ密度が0.25g/cm3である珪藻土(オプライトW−3005S、北秋珪藻土株式会社製)40部、アセチレンブラック(デンカブラックHS−100、電気化学工業社製)5部をプラネタリーミキサーに入れ、30分撹拌を続けた後、3本ロールに1回通した。これをプラネタリーミキサーに戻し、架橋剤として、両末端及び側鎖にSi−H基を有するメチルハイドロジェンポリシロキサン(重合度17、Si−H量0.0060mol/g)2.1部、反応制御剤として、エチニルシクロヘキサノール0.1部、白金触媒(Pt濃度1%)0.1部を添加し、15分撹拌を続けてできあがった組成物をシリコーンゴム組成物(1)とした。なお、この組成物(1)の25℃における粘度は、82Pa・sであった。
このシリコーンゴム組成物(1)を撹拌終了後30分以内に150℃で5分プレス硬化し、更に200℃で4時間ポストキュアし、厚さ2mm及び厚さ6mmのシリコーンゴムシート並びに直径が29mmで厚さ12.5mmのセット玉を得た。厚さ2mmのシートで硬さ(デュロメータタイプA)及び引っ張り強度を測定し、厚さ6mmのシートで体積抵抗率を測定し、直径が29mmで厚さ12.5mmのセット玉で圧縮永久歪[25%圧縮、180℃×22時間]を測定した結果を表1に記した。また、このシリコーンゴム組成物を撹拌終了後24時間室温(23℃)で静置し、同様に6mmシートを作製し、その体積抵抗率を測定し、結果を表1に併記した。
なお、硬さ、引張強度及び圧縮永久歪はJIS K 6249に準じて測定を行い、また体積抵抗率は、図1に示すように配置した電極(A)2と電極(B)3にシリコーンゴムシート1を接触させ、電極(A),(B)間の抵抗を12点測定し、その平均値とした。測定電圧は100V、測定機器4は(株)アドバンテストデジタル製の超高抵抗計R8340を用いた。
[実施例2]
両末端がトリメチルシロキシ基で封鎖され、側鎖にビニル基を持ち、重合度が480であるジメチルポリシロキサン(ビニル基含有量、0.00008mol/g)80部、両末端がジメチルビニルシロキシ基で封鎖されジメチルポリシロキサン(重合度200)20部、平均粒径7μm、かさ密度が0.39g/cm3である珪藻土(ラヂオライトF、昭和化学工業株式会社製)30部、プロピルトリメトキシシラン5部をプラネタリーミキサーに入れ、30分撹拌した後、150℃に昇温し、2時間撹拌を続けた。室温に戻してアセチレンブラック(デンカブラックHS−100、電気化学工業社製)4.5部を加え、30分撹拌を続けた後、3本ロールに1回通した。これをプラネタリーミキサーに戻し、架橋剤として、両末端及び側鎖にSi−H基を有するメチルハイドロジェンポリシロキサン(重合度17、Si−H量0.0060mol/g)1.5部、反応制御剤として、エチニルシクロヘキサノール0.05部、白金触媒(Pt濃度1%)0.1部を添加し、15分撹拌を続けてできあがった組成物をシリコーンゴム組成物(2)とした。なお、この組成物(2)の25℃における粘度は、51Pa・sであった。
このシリコーンゴム組成物(2)を撹拌終了後30分以内に150℃で5分プレス硬化し、更に200℃で4時間ポストキュアし、厚さ2mm及び厚さ6mmのシリコーンゴムシート並びに直径が29mmで厚さ12.5mmのセット玉を得た。厚さ2mmのシートで硬さ(デュロメータタイプA)及び引っ張り強度を測定し、厚さ6mmのシートで体積抵抗率を測定し、直径が29mmで厚さ12.5mmのセット玉で圧縮永久歪[25%圧縮、180℃×22時間]を測定した結果を表1に記した。また、このシリコーンゴム組成物を撹拌終了後24時間室温(23℃)で静置し、同様に6mmシートを作製し、その体積抵抗率を測定し、結果を表1に併記した。
[実施例3]
両末端がジメチルビニルシロキシ基で封鎖されたジメチルポリシロキサン(重合度500)50部、両末端がジメチルビニルシロキシ基で封鎖されたジメチルポリシロキサン(重合度200)50部、比表面積が110m2/gである疎水化処理されたヒュームドシリカ(日本エアロジル社製、R−972)2部、平均粒径17μm、かさ密度が0.19g/cm3であるパーライト(ロカヘルプ4209、三菱金属工業株式会社製)20部、アセチレンブラック(デンカブラックHS−100、電気化学工業社製)5.5部をプラネタリーミキサーに入れ、30分撹拌を続けた後、3本ロールに1回通した。これをプラネタリーミキサーに戻し、架橋剤として、両末端及び側鎖にSi−H基を有するメチルハイドロジェンポリシロキサン(重合度17、Si−H量0.0060mol/g)2.2部、反応制御剤として、エチニルシクロヘキサノール0.1部、白金触媒(Pt濃度1%)0.1部を添加し、15分撹拌を続けてできあがった組成物をシリコーンゴム組成物(3)とした。なお、この組成物(3)の25℃における粘度は、97Pa・sであった。
このシリコーンゴム組成物(3)を撹拌終了後30分以内に150℃で5分プレス硬化し、更に200℃で4時間ポストキュアし、厚さ2mm及び厚さ6mmのシリコーンゴムシート並びに直径が29mmで厚さ12.5mmのセット玉を得た。厚さ2mmのシートで硬さ(デュロメータタイプA)及び引っ張り強度を測定し、厚さ6mmのシートで体積抵抗率を測定し、直径が29mmで厚さ12.5mmのセット玉で圧縮永久歪[25%圧縮、180℃×22時間]を測定した結果を表1に記した。また、このシリコーンゴム組成物を撹拌終了後24時間室温(23℃)で静置し、同様に6mmシートを作製し、その体積抵抗率を測定し、結果を表1に記した。
[比較例1]
両末端がジメチルビニルシロキシ基で封鎖されたジメチルポリシロキサン(重合度300)100部、比表面積が110m2/gである疎水化処理されたヒュームドシリカ(日本エアロジル社製、R−972)2部、平均粒径4μm、かさ密度が2.5g/cm3である石英粉(クリスタライトVX−S、株式会社龍森製)40部、アセチレンブラック(デンカブラックHS−100、電気化学工業社製)5部をプラネタリーミキサーに入れ、30分撹拌を続けた後、3本ロールに1回通した。これをプラネタリーミキサーに戻し、架橋剤として、両末端及び側鎖にSi−H基を有するメチルハイドロジェンポリシロキサン(重合度17、Si−H量0.0060mol/g)2.1部、反応制御剤として、エチニルシクロヘキサノール0.1部、白金触媒(Pt濃度1%)0.1部を添加し、15分撹拌を続けてできあがった組成物をシリコーンゴム組成物(4)とした。なお、この組成物(4)の25℃における粘度は、38Pa・sであった。
このシリコーンゴム組成物(4)を撹拌終了後30分以内に150℃で5分プレス硬化し、更に200℃で4時間ポストキュアし、厚さ2mm及び厚さ6mmのシリコーンゴムシート並びに直径が29mmで厚さ12.5mmのセット玉を得た。厚さ2mmのシートで硬さ(デュロメータタイプA)及び引っ張り強度を測定し、厚さ6mmのシートで体積抵抗率を測定し、直径が29mmで厚さ12.5mmのセット玉で圧縮永久歪[25%圧縮、180℃×22時間]を測定した結果を表1に記した。また、このシリコーンゴム組成物を撹拌終了後24時間室温(23℃)で静置し、同様に6mmシートを作製し、その体積抵抗率を測定し、結果を表1に併記した。
[比較例2]
両末端がジメチルビニルシロキシ基で封鎖され、側鎖にビニル基を持ち、重合度が8000である生ゴム状ジメチルポリシロキサン(ビニル基含有量、0.00011mol/g)100部、比表面積が110m2/gである疎水化処理されたヒュームドシリカ(日本エアロジル社製、R−972)2部、平均粒径17μm、かさ密度が0.19g/cm3であるパーライト(ロカヘルプ4209、三菱金属工業株式会社製)20部、アセチレンブラック(デンカブラックHS−100、電気化学工業社製)10部をニーダーミキサーに入れ、2時間撹拌を続けてコンパウンドを調製した。このコンパウンドに2,5−ジメチル−ビス(2,5−t−ブチルパーオキシ)ヘキサン/上記生ゴム状オルガノポリシロキサンの40%ペーストを1.0部添加し、2本ロールにて均一に分散させてできあがったほとんど流動性のないコンパウンド状の組成物をシリコーンゴム組成物(5)とした。
このシリコーンゴム組成物(5)を2本ロール終了後30分以内に165℃で10分プレス硬化し、更に200℃で4時間ポストキュアし、厚さ2mm及び厚さ6mmのシリコーンゴムシート並びに直径が29mmで厚さ12.5mmのセット玉を得た。厚さ2mmのシートで硬さ(デュロメータタイプA)及び引っ張り強度を測定し、厚さ6mmのシートで体積抵抗率を測定し、直径が29mmで厚さ12.5mmのセット玉で圧縮永久歪[25%圧縮、180℃×22時間]を測定した結果を表1に記した。また、このシリコーンゴム組成物を2本ロール終了後24時間室温(23℃)で静置し、同様に6mmシートを作製し、その体積抵抗率を測定し、結果を表1に併記した。
[比較例3]
両末端がトリメチルシロキシ基で封鎖され、側鎖にビニル基を持ち、重合度が480であるジメチルポリシロキサン(ビニル基含有量、0.00008mol/g)80部、両末端がジメチルビニルシロキシ基で封鎖されたジメチルポリシロキサン(重合度200)20部、平均粒径1.5μm、かさ密度が1.9g/cm3であるアルミナ(Al−43−M、昭和電工株式会社製)30部、プロピルトリメトキシシラン5部をプラネタリーミキサーに入れ、30分撹拌した後、150℃に昇温し、2時間撹拌を続けた。室温に戻し、アセチレンブラック(デンカブラックHS−100、電気化学工業社製)4.5部を加え、30分撹拌を続けた後、3本ロールに1回通した。これをプラネタリーミキサーに戻し、架橋剤として、両末端及び側鎖にSi−H基を有するメチルハイドロジェンポリシロキサン(重合度17、Si−H量0.0060mol/g)1.5部、反応制御剤として、エチニルシクロヘキサノール0.1部、白金触媒(Pt濃度1%)0.1部を添加し、15分撹拌を続けてできあがった組成物をシリコーンゴム組成物(6)とした。なお、この組成物(6)の25℃における粘度は、29Pa・sであった。
このシリコーンゴム組成物(6)を撹拌終了後30分以内に150℃で5分プレス硬化し、更に200℃で4時間ポストキュアし、厚さ2mm及び厚さ6mmのシリコーンゴムシート並びに直径が29mmで厚さ12.5mmのセット玉を得た。厚さ2mmのシートで硬さ(デュロメータタイプA)及び引っ張り強度を測定し、厚さ6mmのシートで体積抵抗率を測定し、直径が29mmで厚さ12.5mmのセット玉で圧縮永久歪[25%圧縮、180℃×22時間]を測定した結果を表1に記した。また、このシリコーンゴム組成物を撹拌終了後24時間室温(23℃)で静置し、同様に6mmシートを作製し、その体積抵抗率を測定し、結果を表1に併記した。
[比較例4]
両末端がジメチルビニルシロキシ基で封鎖されたジメチルポリシロキサン(重合度500)50部、両末端がジメチルビニルシロキシ基で封鎖されたジメチルポリシロキサン(重合度200)50部、比表面積が180m2/g、平均粒径が1μm未満、かさ密度が0.1g/cm3未満である表面が疎水化処理されたヒュームドシリカ(レオロシールDM20S、株式会社トクヤマ製)10部、アセチレンブラック(デンカブラックHS−100、電気化学工業社製)5部をプラネタリーミキサーに入れ、30分撹拌を続けた後、3本ロールに1回通した。これをプラネタリーミキサーに戻し、架橋剤として、両末端及び側鎖にSi−H基を有するメチルハイドロジェンポリシロキサン(重合度17、Si−H量0.0060mol/g)2.2部、反応制御剤として、エチニルシクロヘキサノール0.1部、白金触媒(Pt濃度1%)0.1部を添加し、15分撹拌を続けてできあがった組成物をシリコーンゴム組成物(7)とした。なお、この組成物(7)の25℃における粘度は、140Pa・sであった。
このシリコーンゴム組成物(7)を撹拌終了後30分以内に150℃で5分プレス硬化し、更に200℃で4時間ポストキュアし、厚さ2mm及び厚さ6mmのシリコーンゴムシート並びに直径が29mmで厚さ12.5mmのセット玉を得た。厚さ2mmのシートで硬さ(デュロメータタイプA)及び引っ張り強度を測定し、厚さ6mmのシートで体積抵抗率を測定し、直径が29mmで厚さ12.5mmのセット玉で圧縮永久歪[25%圧縮、180℃×22時間]を測定した結果を表1に記した。また、このシリコーンゴム組成物を撹拌終了後24時間室温(23℃)で静置し、同様に6mmシートを作製し、その体積抵抗率を測定し、結果を表1に併記した。
Figure 2005082617
体積抵抗率測定方法の概略図である。
符号の説明
1 シリコーンゴムシート
2 電極(A)
3 電極(B)
4 測定機器

Claims (7)

  1. (A)一分子中に少なくとも2個の珪素原子と結合するアルケニル基を含有するオルガノポリシロキサン 100質量部
    (B)一分子中に少なくとも2個の珪素原子と結合する水素原子を含有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン 0.1〜30質量部
    (C)平均粒径が1〜30μmで、かさ密度が0.1〜0.5g/cm3である無機質充填剤 5〜100質量部
    (D)導電性付与材料 硬化後の体積抵抗を10kΩ・m以下とする量
    (E)付加反応触媒 触媒量
    を含有するローラ用付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物。
  2. (A)成分のオルガノポリシロキサンの平均重合度が、100〜800の範囲である請求項1記載のローラ用付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物。
  3. (C)成分の無機質充填剤が、珪藻土又はパーライトである請求項1又は2記載のローラ用付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物。
  4. (D)成分の導電性付与材料が、導電性カーボンブラックである請求項1,2又は3記載のローラ用付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物。
  5. 更に、ヒュームドシリカ又は沈降性シリカの配合量が、(A)成分100質量部に対し、8質量部以下である請求項1乃至4のいずれか1項記載のローラ用付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物。
  6. 硬化物の引張り強度が、2.0MPa以上であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項記載のローラ用付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物。
  7. ローラが、現像ロール、帯電ロール、転写ロール及びこれらロールのベルトタイプから選ばれるものである請求項1乃至6のいずれか1項記載のローラ用付加硬化型液状導電性シリコーンゴム組成物。
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