JP2007176986A - Polyphenylene sulfide semiconductive sheet, polyphenylene sulfide semiconductive seamless belt and charge control member for electrophotographic imaging apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、表面が傷つき難いポリフェニレンスルフィド系半導電性シートもしくはシームレスベルトおよび電子写真方式画像形成装置用電荷制御部材に関する。本明細書において、電荷制御部材とは、電子写真方式画像形成装置に用いられる帯電ロールもしくはベルト、現像ロール、転写ロールもしくはベルトなどの静電気を制御する部材をいう。 The present invention relates to a polyphenylene sulfide semiconductive sheet or seamless belt whose surface is hardly damaged, and a charge control member for an electrophotographic image forming apparatus. In this specification, the charge control member refers to a member that controls static electricity such as a charging roll or belt, a developing roll, a transfer roll, or a belt used in an electrophotographic image forming apparatus.
電気・電子機器の分野において、静電気を精密に制御することができる樹脂材料が求められている。例えば、電子写真方式の複写機やファクシミリ、レーザービームプリンターなどの画像形成装置（電子写真複写機、静電記録装置など）においては、帯電、露光、現像、転写、定着、除電の各工程を経て画像が形成されるが、これら各工程では静電気を精密に制御することが必要である。具体的には、電子写真方式画像形成装置においては、一般に、(1)感光体ドラム表面を均一且つ一様に帯電する工程、(2)露光により感光体ドラム表面に静電潜像（静電荷像）を形成する工程、(3)現像剤（トナー）によって静電潜像を可視像（トナー像）に現像する工程、(4)感光体ドラム上のトナーを転写材（例えば、転写紙）上に転写する工程、(5)転写材上のトナーを加圧加熱して融着する定着工程、及び(6)感光体ドラム上に残留するトナーを清掃するクリーニング工程などの各工程によって、画像が形成される。また、インクジェット方式のプリンターにおいては、高画質化と高速化とを達成する目的で、抵抗値を制御したベルトを用いて印刷用紙を支持させたり、インク像を樹脂製のベルトやロールの表面に形成させてから印刷用紙に転写したりする印刷方法が試みられている。 In the field of electrical and electronic equipment, there is a demand for resin materials that can precisely control static electricity. For example, in an image forming apparatus (electrophotographic copying machine, electrostatic recording apparatus, etc.) such as an electrophotographic copying machine, a facsimile, or a laser beam printer, it goes through each process of charging, exposure, development, transfer, fixing, and static elimination. An image is formed, but in each of these steps, it is necessary to precisely control static electricity. Specifically, in an electrophotographic image forming apparatus, in general, (1) a step of uniformly and uniformly charging the surface of the photosensitive drum, (2) an electrostatic latent image (static charge) on the surface of the photosensitive drum by exposure. Image forming step, (3) developing the electrostatic latent image into a visible image (toner image) with developer (toner), and (4) transferring the toner on the photosensitive drum to a transfer material (for example, transfer paper). ) A transfer process on the surface, (5) a fixing process in which the toner on the transfer material is heated under pressure, and (6) a cleaning process in which the toner remaining on the photosensitive drum is cleaned. An image is formed. In addition, in an inkjet printer, for the purpose of achieving high image quality and high speed, a printing paper is supported using a belt with a controlled resistance value, or an ink image is placed on the surface of a resin belt or roll. Attempts have been made to perform printing methods such as forming and then transferring to a printing paper.
このような画像形成装置に装着されているベルト又はロールは、１×105〜５×1013Ωcm程度の体積抵抗率を有することが要求される。例えば、帯電ロールやベルトを用いた帯電方式では、電圧を印加した帯電ロール又はベルトを感光体ドラムに接触させて、直接、感光体ドラム表面に電荷を与え、一様且つ均一に帯電させる。現像ロールを用いた現像方式では、現像ロールとトナー供給ロールとの間の摩擦力により、トナーを現像ロールの表面に帯電状態で付着させ、これをトナー層厚規制ブレードで一様にならした後、感光体ドラム表面の静電潜像に対して電気吸引力により飛翔させて現像する。転写ロール又はベルトを用いる転写方式では、転写ロール又はベルトにトナーと反対の極性を有する電圧を印加して電界を発生させ、この電界によりベルト上に静電気を発生させたり除電させたりすることによって、感光体上のトナーを転写材上に転写する。 The belt or roll attached to such an image forming apparatus is required to have a volume resistivity of about 1 × 10 5 to 5 × 10 13 Ωcm. For example, in a charging method using a charging roll or a belt, a charging roll or belt to which a voltage is applied is brought into contact with the photosensitive drum to directly charge the surface of the photosensitive drum to uniformly and uniformly charge the surface. In the developing system using the developing roll, the toner is attached to the surface of the developing roll in a charged state by the frictional force between the developing roll and the toner supply roll, and this is made uniform with the toner layer thickness regulating blade. Then, the electrostatic latent image on the surface of the photosensitive drum is developed by causing the electrostatic latent image to fly by an electric attractive force. In the transfer system using a transfer roll or belt, a voltage having a polarity opposite to that of the toner is applied to the transfer roll or belt to generate an electric field, and static electricity is generated or discharged on the belt by this electric field. The toner on the photoreceptor is transferred onto a transfer material.
ところで、電子写真方式画像形成方法には、マグネットローラー(トナー担持体)を用いた磁気による現像剤供給方法である「磁性現像法」が主に用いられている。この磁性現像法には、(1)トナー内部に磁性体を含有させた磁性トナーを使用する「一成分現像法」と、(2)非磁性トナーと磁性体粉末（一般にキャリアと呼ばれる）の混合物をマグネットローラーに供給して、磁性体粉末のみを回収する「二成分現像法」とがある。 Incidentally, in the electrophotographic image forming method, a “magnetic developing method” which is a magnetic developer supply method using a magnet roller (toner carrier) is mainly used. This magnetic development method includes (1) “one-component development method” using a magnetic toner containing a magnetic substance in the toner, and (2) a mixture of non-magnetic toner and magnetic powder (generally called a carrier). There is a “two-component development method” in which only the magnetic powder is recovered by supplying the magnet to a magnet roller.
「二成分現像法」は、トナーの平均粒子径を小さくすることが可能であることから、解像度の高い画像を得るのに適している。さらに、トナー自体に磁性体を含まないことからカラートナーに良好に用いられる現像法である。 The “two-component development method” is suitable for obtaining an image with high resolution because the average particle diameter of the toner can be reduced. Further, since the toner itself does not contain a magnetic material, it is a development method that is used favorably for color toners.
ところが、「二成分現像法」に用いられるキャリアは、硬く（素材は鉄分など磁性体が使用される）、粒子径が大きい（粒子径は10〜100μm程度、トナーの粒子径は1〜10μm程度）ために、このキャリアが回収されずに転写ベルト上に飛散すると、転写ベルトと接触している各種ローラー間でキャリアがベルトに押し付けられ、ベルト表面を凹凸に傷つけてしまう問題が生じていた。 However, the carrier used in the “two-component development method” is hard (a magnetic material such as iron is used as the material) and has a large particle size (the particle size is about 10 to 100 μm, and the toner particle size is about 1 to 10 μm). Therefore, when the carrier is scattered on the transfer belt without being collected, the carrier is pressed against the belt between the various rollers in contact with the transfer belt, and the belt surface is damaged.
このような用途に使用されるシートやベルト又はチューブの素材として、ポリフェニレンスルフィド（以下、「PPS」と略記する）は、耐熱性、耐候性、耐薬品性、耐溶剤性、耐オゾン性、機械的特性、易加工性、耐屈曲性、耐クリープ性などの面で優れており、帯電ロール又はベルト、現像ロール、転写ロール又はベルトなどの電荷制御部材の用途に好適であろうと期待されている。ところが、PPS樹脂は、他の多くの樹脂と同様に、体積抵抗率が大きく半導電性ではなく、またロール又はベルトなどの電荷制御部材としての使用中にロール又はベルトの表面に傷がつき易いため、転写される画像の質が低下するという欠点を有している。 Polyphenylene sulfide (hereinafter abbreviated as “PPS”) is used as a material for seats, belts, and tubes used in such applications. Heat resistance, weather resistance, chemical resistance, solvent resistance, ozone resistance, machinery It is expected to be suitable for the use of charge control members such as charging rolls or belts, development rolls, transfer rolls or belts. . However, PPS resin, like many other resins, has a large volume resistivity and is not semiconductive, and the surface of the roll or belt is easily damaged during use as a charge control member such as a roll or belt. Therefore, there is a drawback that the quality of the transferred image is lowered.
本発明の目的は、耐熱性、耐候性、耐薬品性、耐溶剤性、耐オゾン性、機械的特性、易加工性、耐屈曲性、耐クリープ性などのPPS樹脂の優れた特性を損なうことなく、電子写真方式画像形成装置用電荷制御部材として使用したときに部材の表面平滑性を保持し画像の劣化を抑制できるポリフェニレンスルフィド系半導電性シートもしくはシームレスベルトおよび電子写真方式画像形成装置用電荷制御部材を提供することにある。 The object of the present invention is to impair the excellent properties of PPS resin such as heat resistance, weather resistance, chemical resistance, solvent resistance, ozone resistance, mechanical properties, easy processability, flex resistance, creep resistance, etc. In addition, when used as a charge control member for an electrophotographic image forming apparatus, a polyphenylene sulfide semiconductive sheet or seamless belt that can maintain the surface smoothness of the member and suppress image deterioration, and the charge for an electrophotographic image forming apparatus It is to provide a control member.
本発明者らは、前記課題を解決するために鋭意検討した結果、ポリフェニレンスルフィド系樹脂と導電性カーボンブラックと二硫化モリブデンとを適量ブレンドした樹脂組成物から成形した半導電性シートまたは半導電性シームレスベルトが表面平滑性を良好に維持できることを知見し、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that a semiconductive sheet or semiconductive material formed from a resin composition obtained by blending an appropriate amount of polyphenylene sulfide resin, conductive carbon black, and molybdenum disulfide. The inventors have found that the seamless belt can maintain the surface smoothness satisfactorily and have completed the present invention.
本発明によれば、樹脂組成物全体の質量を基準として77.0質量％以上92.0質量％以下のポリフェニレンスルフィド系樹脂と、7.0質量％以上16.0質量％以下の導電性カーボンブラックと、0.05質量％以上5.00質量％以下の二硫化モリブデンと、を含む樹脂組成物により形成されたポリフェニレンスルフィド系半導電性シートもしくはシームレスベルトが提供される。 According to the present invention, the polyphenylene sulfide-based resin of 77.0% by mass or more and 92.0% by mass or less based on the mass of the entire resin composition, the conductive carbon black of 7.0% by mass or more and 16.0% by mass or less, and 0.05% by mass or more and 5.00% by mass. There is provided a polyphenylene sulfide-based semiconductive sheet or seamless belt formed of a resin composition containing less than or equal to mass% molybdenum disulfide.
前記樹脂組成物は、樹脂組成物全体の質量を基準として1.0質量％以上10.0質量％以下の改質剤をさらに含むことがポリフェニレンスルフィド系半導電性シートもしくはシームレスベルトの脆性を改善する上で特に好ましい。 In order to improve brittleness of the polyphenylene sulfide-based semiconductive sheet or seamless belt, the resin composition further includes a modifier of 1.0% by mass or more and 10.0% by mass or less based on the mass of the entire resin composition. preferable.
また、樹脂組成物に含まれる二硫化モリブデンは、フィッシャー法で測定した場合の平均粒径が0.10μm以上3.00μm以下の粉末であり、導電性カーボンブラックは、DBP（ジブチルフタレート）吸油量が80ml/100g以上300ml/100gの範囲にある導電性カーボンブラックであることが特に好ましい。 Molybdenum disulfide contained in the resin composition is a powder having an average particle diameter of 0.10 μm or more and 3.00 μm or less as measured by the Fischer method, and conductive carbon black has a DBP (dibutyl phthalate) oil absorption of 80 ml. The conductive carbon black is particularly preferably in the range of / 100 g to 300 ml / 100 g.
また、前記改質剤は、ポリオレフィンと、エポキシ基含有α−オレフィン系共重合体を主鎖とするグラフトポリマーと、の混合物であることが好ましい。
また、本発明によれば、本発明のポリフェニレンスルフィド系半導電性シートもしくはシームレスベルトから形成される電子写真方式画像形成装置用電荷制御部材が提供される。
The modifier is preferably a mixture of polyolefin and a graft polymer having an epoxy group-containing α-olefin copolymer as a main chain.
The present invention also provides a charge control member for an electrophotographic image forming apparatus formed from the polyphenylene sulfide semiconductive sheet or seamless belt of the present invention.
本発明のポリフェニレンスルフィド系半導電性シートによれば、耐熱性、耐候性、耐薬品性、耐溶剤性、耐オゾン性、機械的特性、易加工性、耐屈曲性、耐クリープ性などのPPS樹脂の優れた特性を損なうことなく、電子写真方式画像形成装置用電荷制御部材として使用したときに使用後の表面平滑性を保持し画像の劣化を抑制できる。 According to the polyphenylene sulfide semiconductive sheet of the present invention, PPS such as heat resistance, weather resistance, chemical resistance, solvent resistance, ozone resistance, mechanical properties, easy workability, flex resistance, creep resistance, etc. Without deteriorating the excellent characteristics of the resin, it is possible to maintain the surface smoothness after use and suppress image deterioration when used as a charge control member for an electrophotographic image forming apparatus.
また、本発明のポリフェニレンスルフィド系半導電性シートもしくはシームレスベルトから形成される電子写真方式画像形成装置用電荷制御部材は、キャリアなどの影響により表面が傷つきにくいものである。このようにキャリアなどの影響で電子写真方式画像形成装置用電荷制御部材を傷つきにくくするためには、（１）キャリアが押し付けられて表面が変形しても復元する弾性を有する、（２）キャリアが押し付けられても表面が変形しない硬度を有する、（３）キャリアが押し付けられた凹部分の周辺が、クレーター状に凸になり難いなどの性質を付与する必要があると考えられるが、本発明においては特に（３）の機構が作用していると考えられる。 Further, the surface of the charge control member for an electrophotographic image forming apparatus formed from the polyphenylene sulfide semiconductive sheet or the seamless belt of the present invention is hardly damaged by the influence of a carrier or the like. Thus, in order to make the charge control member for an electrophotographic image forming apparatus less likely to be damaged due to the influence of the carrier or the like, (1) it has elasticity to restore even if the surface is deformed by being pressed against the carrier, (2) the carrier It is thought that the surface has a hardness that does not deform even when pressed, and (3) it is necessary to impart properties such that the periphery of the recessed portion where the carrier is pressed is unlikely to be convex in a crater shape. In particular, it is considered that the mechanism (3) is acting.
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
本発明のポリフェニレンスルフィド系半導電性シートもしくはシームレスベルトは、特定量のポリフェニレンスルフィド系樹脂に、特定量の導電性カーボンブラック及び特定量の二硫化モリブデンおよび場合によっては改質剤を添加してなる樹脂組成物により形成されたものである。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
The polyphenylene sulfide-based semiconductive sheet or seamless belt of the present invention is obtained by adding a specific amount of conductive carbon black, a specific amount of molybdenum disulfide, and optionally a modifier, to a specific amount of polyphenylene sulfide-based resin. It is formed by the resin composition.
まず、上記樹脂組成物について説明する。
樹脂組成物に必須成分として用いられるポリフェニレンスルフィド系樹脂としては、例えば、下記一般式で表される繰り返し単位からなる樹脂などが挙げられる。
First, the said resin composition is demonstrated.
Examples of the polyphenylene sulfide-based resin used as an essential component in the resin composition include resins composed of repeating units represented by the following general formula.
（式中、Qはハロゲン原子またはメチル基を示し、ｍは１〜４の整数を示す。）
これらの中でも特に、下記繰り返し単位からなる樹脂が好ましく用いられる。
(In the formula, Q represents a halogen atom or a methyl group, and m represents an integer of 1 to 4.)
Among these, a resin composed of the following repeating units is particularly preferably used.
本発明で使用することができるPPSは、溶融粘度（温度310℃、剪断速度1200/sec）が好ましくは80〜1000Pa・sの範囲であり、より好ましくは100〜800Pa・sの範囲である。PPSの溶融粘度が低すぎると、シートまたはシームレスベルトに押出加工することが困難になり、PPSの溶融粘度が高すぎると、押出成形時にポリマー分子鎖に配向が生じ、得られるシートまたはシームレスベルトの縦方向と横方向の物性に差（異方性）が生じやすい。 The PPS that can be used in the present invention preferably has a melt viscosity (temperature: 310 ° C., shear rate: 1200 / sec) in the range of 80 to 1000 Pa · s, more preferably in the range of 100 to 800 Pa · s. If the melt viscosity of PPS is too low, it will be difficult to extrude into a sheet or seamless belt, and if the melt viscosity of PPS is too high, the polymer molecular chain will be oriented during extrusion and the resulting sheet or seamless belt will Differences (anisotropy) tend to occur between the physical properties in the vertical and horizontal directions.
樹脂組成物に必須成分として用いられる導電性カーボンブラックとしては、アセチレンブラック、オイルファーネスブラックなどがあるが、これらの中でもアセチレンの熱分解法により製造されたアセチレンブラックが好ましい。導電性カーボンブラックの使用に際しては単独で用いることができる他、二種以上混合して用いてもよい。 Examples of the conductive carbon black used as an essential component in the resin composition include acetylene black and oil furnace black. Among these, acetylene black produced by a thermal decomposition method of acetylene is preferable. The conductive carbon black can be used alone or in combination of two or more.
導電性カーボンブラックの中には、水分を主成分とする揮発分を比較的多量に含有するものがある。揮発分を多量に含有すると加熱成形時の膨張が大きくなるので好ましくない。本発明で使用する導電性カーボンブラックは、導電性カーボンブラック中の揮発分が好ましくは1.5質量％以下、より好ましくは1.0質量％以下、特に好ましくは0.5質量％以下であることが望ましい。 Some conductive carbon blacks contain a relatively large amount of volatile components mainly composed of moisture. Containing a large amount of volatile matter is not preferable because expansion during heat molding increases. The conductive carbon black used in the present invention preferably has a volatile content in the conductive carbon black of preferably 1.5% by mass or less, more preferably 1.0% by mass or less, and particularly preferably 0.5% by mass or less.
また、本発明で用いる導電性カーボンブラックは、好ましくは80 ml/100g〜300ml/100gの範囲、より好ましくは100ml/100g〜200ml/100gの範囲のDBP（ジブチルフタレート）吸油量を有することが望ましい。導電性カーボンブラックのDBP吸油量が低すぎると、半導電性シートの導電性が不足する場合があり、逆に高すぎると、ポリフェニレンスルフィド樹脂への分散性が低下する場合があるので、上記範囲内とするのが好ましい。 The conductive carbon black used in the present invention preferably has a DBP (dibutyl phthalate) oil absorption in the range of 80 ml / 100 g to 300 ml / 100 g, more preferably in the range of 100 ml / 100 g to 200 ml / 100 g. . If the DBP oil absorption amount of the conductive carbon black is too low, the conductivity of the semiconductive sheet may be insufficient. Conversely, if it is too high, the dispersibility in the polyphenylene sulfide resin may be reduced. It is preferable to be inside.
導電性カーボンブラック（以下、「CB」と略記する場合もある）は、顕微鏡で直接測定した一次粒子の粒径が好ましくは10〜300nmの範囲、より好ましくは15〜60nmの範囲にある粉末形態であることが望ましい。 Conductive carbon black (hereinafter sometimes abbreviated as “CB”) is a powder form in which the primary particle size measured directly with a microscope is preferably in the range of 10 to 300 nm, more preferably in the range of 15 to 60 nm. It is desirable that
また、本発明のポリフェニレンスルフィド系半導電性シートもしくはシームレスベルトを形成する樹脂組成物に必須成分として用いられる二硫化モリブデンは、好ましくは0.1μm〜3.0μmの範囲、より好ましくは0.1μm〜1.5μmの範囲、最も好ましくは0.45μmの平均粒径を有する粉末形態であることが望ましい。二硫化モリブデンを含有する樹脂組成物から形成されることによって、本発明のポリフェニレンスルフィド系半導電性シートもしくはシームレスベルトは、押圧による変形状態がなだらかな凸状となり、表面平滑性が改善される。 The molybdenum disulfide used as an essential component in the resin composition for forming the polyphenylene sulfide semiconductive sheet or seamless belt of the present invention is preferably in the range of 0.1 μm to 3.0 μm, more preferably 0.1 μm to 1.5 μm. In the form of a powder having an average particle diameter of 0.45 μm. By being formed from a resin composition containing molybdenum disulfide, the polyphenylene sulfide semiconductive sheet or seamless belt of the present invention has a gentle convex deformation state due to pressing, and the surface smoothness is improved.
また、本発明のポリフェニレンスルフィド系半導電性シートもしくはシームレスベルトを形成する樹脂組成物は、場合によっては改質剤を含み得る。改質剤としては、ポリオレフィンと、エポキシ基含有α−オレフィン系共重合体を主鎖とするグラフトポリマーと、の混合物を好ましく用いることができる。 Moreover, the resin composition which forms the polyphenylene sulfide type | system | group semiconductive sheet or seamless belt of this invention may contain a modifier depending on the case. As the modifier, a mixture of polyolefin and a graft polymer having an epoxy group-containing α-olefin copolymer as a main chain can be preferably used.
改質剤を構成するポリオレフィンとしては、低密度ポリオレフィン（以下、LDPEという）、直鎖状低密度ポリオレフィン（以下、LLDPEという）、超低密度ポリオレフィン（以下、VLDPEという）、高密度ポリオレフィン（以下、HDPEという）、メタロセン触媒を用いて重合させたポリエチレン（以下、MTL-PEという）からなる群より選択される少なくとも1種のポリエチレン系樹脂が好ましく、中でもMTL-PEが好ましい。 The polyolefin constituting the modifier is a low density polyolefin (hereinafter referred to as LDPE), a linear low density polyolefin (hereinafter referred to as LLDPE), an ultra low density polyolefin (hereinafter referred to as VLDPE), a high density polyolefin (hereinafter referred to as “LDPE”). HDPE) and at least one polyethylene-based resin selected from the group consisting of polyethylene polymerized using a metallocene catalyst (hereinafter referred to as MTL-PE) are preferable, and MTL-PE is particularly preferable.
改質剤を構成するエポキシ基含有α−オレフィン系共重合体を主鎖とするグラフトポリマーとしては、α−オレフィンとグリシジル基含有不飽和単量体の共重合体とを少なくとも１種のエチレン系不飽和単量体をラジカル（共）重合性有機過酸化物をラジカル重合開始剤として高圧重合して得られるグラフト化前駆体を100℃〜300℃に加熱することにより得られたグラフトポリマーであることが好ましい。α−オレフィン系単量体としては、エチレン、プロピレン、１−ブテン、１−ヘキセン、１−オクテン、４−メチル−１−ペンテンを挙げることができるが、中でもエチレンが好ましい。グリシジル基含有不飽和単量体としては、例えばアクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、イタコン酸モノグリシジルエステル、マレイン酸モノグリシジルエステル、フマール酸モノグリシジルエステルなどのグリシジルエステル類、ビニルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテルなどのグリシジルエーテル類を挙げることができる。エチレン系不飽和単量体としては、例えばスチレン、α−メチルスチレン、クロロスチレンなどのビニル芳香族単量体、（メタ）アクリル酸の炭素数1〜7のアルキルエステルなどの（メタ）アクリル酸エステル単量体、α、β−不飽和酸のグリシジルエステル単量体、（メタ）アクリロニトリルなどの不飽和ニトリル単量体、酢酸ビニルなどのビニルエステル単量体などを挙げることができ、中でもα、β−不飽和酸のグリシジルエステル単量体、ビニル芳香族単量体および不飽和ニトリル単量体の何れか1種以上を主成分とするものが好ましい。 As a graft polymer having an epoxy group-containing α-olefin copolymer constituting the modifier as a main chain, at least one ethylene-based copolymer of an α-olefin and a copolymer of a glycidyl group-containing unsaturated monomer is used. A graft polymer obtained by heating a grafting precursor obtained by high-pressure polymerization of an unsaturated monomer using a radical (co) polymerizable organic peroxide as a radical polymerization initiator to 100 ° C to 300 ° C. It is preferable. Examples of the α-olefin monomer include ethylene, propylene, 1-butene, 1-hexene, 1-octene, and 4-methyl-1-pentene, and among them, ethylene is preferable. Examples of glycidyl group-containing unsaturated monomers include glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate, itaconic acid monoglycidyl ester, maleic acid monoglycidyl ester, fumaric acid monoglycidyl ester, glycidyl esters, vinyl glycidyl ether, allyl glycidyl ether, and the like. And glycidyl ethers. Examples of the ethylenically unsaturated monomer include (meth) acrylic acid such as vinyl aromatic monomers such as styrene, α-methylstyrene and chlorostyrene, and alkyl esters having 1 to 7 carbon atoms of (meth) acrylic acid. Examples include ester monomers, glycidyl ester monomers of α, β-unsaturated acids, unsaturated nitrile monomers such as (meth) acrylonitrile, vinyl ester monomers such as vinyl acetate, among others α , Β-unsaturated acid glycidyl ester monomers, vinyl aromatic monomers and unsaturated nitrile monomers are preferred.
上記樹脂組成物における各成分の配合割合は、樹脂組成物全体の質量を基準として77.0質量％以上92.0質量％以下のポリフェニレンスルフィド系樹脂、7.0質量％以上16.0質量％以下の導電性カーボンブラック、0.05質量％以上5.00質量％以下の二硫化モリブデン、および場合によっては1.0質量％以上10.0質量％以下の改質剤である。より好ましい配合割合は、77.0質量％以上87.0質量％以下のポリフェニレンスルフィド系樹脂、7.0質量％以上10.5質量％以下の導電性カーボンブラック、0.10質量％以上5.00質量％以下の二硫化モリブデン、および2.0質量％以上10.0質量％以下の改質剤である。特に好ましい配合割合は、77.0質量％以上86.0質量％以下のポリフェニレンスルフィド系樹脂、7.0質量％以上10.0質量％以下の導電性カーボンブラック、約1質量％の二硫化モリブデン、および6.0質量％以上10.0質量％以下の改質剤である。 The blending ratio of each component in the resin composition is 77.0% by mass or more and 92.0% by mass or less of polyphenylene sulfide resin, 7.0% by mass or more and 16.0% by mass or less of conductive carbon black, based on the total mass of the resin composition, 0.05 Molybdenum disulfide in an amount of not less than 5.00% and not more than 5.00% by weight, and in some cases, a modifier of not less than 1.0% and not more than 10.0% by weight. A more preferable blending ratio is 77.0% by mass or more and 87.0% by mass or less of polyphenylene sulfide-based resin, 7.0% by mass or more and 10.5% by mass or less of conductive carbon black, 0.10% by mass or more and 5.00% by mass or less of molybdenum disulfide, and 2.0% by mass. % To 10.0% by mass or less of the modifier. A particularly preferred blending ratio is 77.0% by mass or more and 86.0% by mass or less polyphenylene sulfide resin, 7.0% by mass or more and 10.0% by mass or less conductive carbon black, about 1% by mass molybdenum disulfide, and 6.0% by mass or more and 10.0% by mass. % Modifier.
本発明のポリフェニレンスルフィド系半導電性シートもしくはシームレスベルトを形成する樹脂組成物を構成する各成分を上記範囲内とすることにより、所望の耐熱性、耐候性、耐薬品性、耐溶剤性、耐オゾン性、機械的特性、易加工性、耐屈曲性、耐クリープ性などのＰＰＳの優れた特性を損なうことなく、電子写真方式画像形成装置用電荷制御部材として好ましい体積抵抗率を実現し、脆性などの機械的物性を改良し、表面平滑性を維持することができる。 By making each component constituting the polyphenylene sulfide semiconductive sheet or the resin composition forming the seamless belt of the present invention within the above range, desired heat resistance, weather resistance, chemical resistance, solvent resistance, Without impairing the excellent properties of PPS such as ozone, mechanical properties, easy processability, flex resistance, and creep resistance, it achieves a preferable volume resistivity as a charge control member for an electrophotographic image forming apparatus and is brittle The mechanical properties such as the above can be improved and the surface smoothness can be maintained.
本発明のポリフェニレンスルフィド系半導電性シートもしくはシームレスベルトを形成する樹脂組成物には、本発明の目的を阻害しない範囲内で、半導電性シートもしくはシームレスベルト用の樹脂組成物に通常用いられる他の樹脂や汎用の添加剤を添加することができる。他の樹脂としては、例えば、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトン、液晶ポリマーなどの他のスーパーエンプラ；高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、メタロセンポリエチレンなどのオレフィン樹脂などを挙げることができる。通常、他の樹脂の配合率は、樹脂組成物全体に対して20質量％未満、好ましくは10質量％未満、更に好ましくは6質量％未満である。また、汎用の添加剤としては、酸化防止剤、可塑剤、有機顔料、無機顔料、紫外線吸収剤、界面活性剤、無機酸、有機酸、ｐＨ調整剤、架橋剤、カップリング剤などを挙げることができる。 The resin composition for forming the polyphenylene sulfide semiconductive sheet or seamless belt of the present invention is not limited to the resin composition for a semiconductive sheet or seamless belt, as long as the object of the present invention is not impaired. The resin and general-purpose additives can be added. Examples of other resins include other super engineering plastics such as polyether ether ketone, polyether ketone, and liquid crystal polymer; and olefin resins such as high density polyethylene, low density polyethylene, and metallocene polyethylene. Usually, the blending ratio of the other resin is less than 20% by mass, preferably less than 10% by mass, and more preferably less than 6% by mass with respect to the entire resin composition. General-purpose additives include antioxidants, plasticizers, organic pigments, inorganic pigments, ultraviolet absorbers, surfactants, inorganic acids, organic acids, pH adjusters, crosslinking agents, coupling agents, and the like. Can do.
本発明のポリフェニレンスルフィド系半導電性シートもしくはシームレスベルトを形成する樹脂組成物は、特に制限はなく公知の方法および設備を用いて調製することができる。例えば、各成分原料をヘンシェルミキサー、タンブラーなどの混合機により予備混合し、単軸又は二軸の押出機を使用して混練して押出し、成形用ペレットとすることができる。あるいは、構成成分の一部を最初にマスターバッチとして調製し、残りの成分と混合する方法や、各成分の分散性を高めるために、使用する原料の一部を粉砕し平均粒径を揃えてから混合し溶融押出しを行なう方法を用いてもよい。 The resin composition for forming the polyphenylene sulfide semiconductive sheet or seamless belt of the present invention is not particularly limited and can be prepared using known methods and equipment. For example, each component raw material can be premixed by a mixer such as a Henschel mixer or a tumbler, kneaded using a single screw or twin screw extruder, and extruded to form pellets for molding. Alternatively, a part of the components are first prepared as a master batch and mixed with the remaining ingredients, or in order to improve the dispersibility of each component, some of the raw materials used are crushed and the average particle size is made uniform It is also possible to use a method of mixing and melt extrusion.
次に、本発明のポリフェニレンスルフィド系半導電性シートもしくはシームレスベルトについて説明する。
本発明のポリフェニレンスルフィド系半導電性シートもしくはシームレスベルトは、上述の樹脂組成物から形成される。本発明のポリフェニレンスルフィド系半導電性シートもしくはシームレスベルトは、上記樹脂組成物をプレス成形法、溶融押出し法、射出成形法などの各種成形法を用いて成形加工することにより製造することができるが、連続溶融押出し成形法が特に好ましい。シートの連続溶融押出し成形法としては、単軸または二軸スクリュー押出機とＴ型ダイとを用い、溶融状態の樹脂組成物をリップから直下に押出し、冷却ロール上にエアーナイフなどにより密着させつつ冷却固化する方法を好ましく採用することができる。シームレスベルトの連続溶融押出し成形法としては、単軸スクリュー押出機とスパイラル環状ダイス（環状ダイ）を用いて、環状ダイのリップから直下に溶融押出し、内部冷却マンドレル方式によって内径を制御しながら引き取る方法を好ましく採用することができる。
Next, the polyphenylene sulfide semiconductive sheet or seamless belt of the present invention will be described.
The polyphenylene sulfide semiconductive sheet or seamless belt of the present invention is formed from the resin composition described above. The polyphenylene sulfide semiconductive sheet or seamless belt of the present invention can be produced by molding the above resin composition using various molding methods such as a press molding method, a melt extrusion method, and an injection molding method. The continuous melt extrusion method is particularly preferred. As a continuous melt extrusion molding method of a sheet, a single- or twin-screw extruder and a T-type die are used, and a molten resin composition is extruded directly from a lip, and brought into close contact with an air knife or the like on a cooling roll. A method of solidifying by cooling can be preferably employed. As a continuous melt extrusion molding method for seamless belts, a single screw extruder and a spiral annular die (annular die) are used to melt and extrude directly from the lip of the annular die and take it out while controlling the inner diameter using an internal cooling mandrel system. Can be preferably employed.
いずれの場合にも、押出機内の樹脂組成物の温度(樹脂温度)は、好ましくは260℃〜370℃、より好ましくは270℃〜340℃、最も好ましくは280℃〜310℃の範囲内のダイ温度となるように制御することが望ましい。 In any case, the temperature of the resin composition in the extruder (resin temperature) is preferably a die within the range of 260 ° C to 370 ° C, more preferably 270 ° C to 340 ° C, most preferably 280 ° C to 310 ° C. It is desirable to control the temperature.
Ｔ型ダイ及び環状ダイのリップクリアランスは、好ましくは0.1mm〜1.0mm、より好ましくは0.2mm〜0.7mm、特に好ましくは0.3mm〜0.6mm、最も好ましくは0.4mm〜0.5mmの範囲内である。ダイリップからドローダウンした溶融状態の樹脂組成物を引き取ってシート状またはシームレスベルト状に成形するが、その際、引き取り速度を制御してシートまたはシームレスベルトの厚みを所望範囲に調整することができる。また、リップクリアランスを小さくすることにより、溶融状態のシートまたはシームレスベルトの変形が小さくなり、厚みムラと体積低効率のムラが少なく、機械的物性における異方性のない半導電性シートまたはシームレスベルトを得ることができる。リップクリアランスが小さすぎると樹脂組成物の押出量が減少したり、樹脂組成物の圧力が高くなりすぎたりすることがあるので上記範囲内とすることが好ましい。 The lip clearance of the T-shaped die and the annular die is preferably in the range of 0.1 mm to 1.0 mm, more preferably 0.2 mm to 0.7 mm, particularly preferably 0.3 mm to 0.6 mm, and most preferably 0.4 mm to 0.5 mm. . The molten resin composition drawn down from the die lip is taken up and formed into a sheet or seamless belt. At this time, the take-up speed can be controlled to adjust the thickness of the sheet or seamless belt to a desired range. Also, by reducing the lip clearance, the deformation of the molten sheet or seamless belt is reduced, the thickness unevenness and volumetric efficiency are less uneven, and the semiconductive sheet or seamless belt has no anisotropy in mechanical properties. Can be obtained. If the lip clearance is too small, the extrusion amount of the resin composition may decrease, or the pressure of the resin composition may become too high.
溶融状態のシートまたはシームレスベルトを冷却する際に接触させる冷却ロール又は冷却マンドレルの温度は、好ましくは60℃〜160℃、より好ましくは70℃〜120℃、更に好ましくは80℃〜100℃の範囲内である。冷却温度が高すぎると樹脂組成物の結晶化が進み半導電性シートまたはシームレスベルトが脆くなり易い場合があり、一方、冷却温度が低すぎると冷却が不均一になり、良好な表面平滑性を有する半導電性シートまたはシームレスベルトを得ることが困難となる場合があるので上記範囲内とすることが好ましい。 The temperature of the cooling roll or cooling mandrel that is contacted when cooling the molten sheet or seamless belt is preferably in the range of 60 ° C to 160 ° C, more preferably 70 ° C to 120 ° C, and even more preferably 80 ° C to 100 ° C. Is within. If the cooling temperature is too high, crystallization of the resin composition proceeds and the semiconductive sheet or seamless belt may be fragile. On the other hand, if the cooling temperature is too low, cooling becomes uneven and good surface smoothness is obtained. Since it may be difficult to obtain a semiconductive sheet or a seamless belt, it is preferable to be within the above range.
本発明のポリフェニレンスルフィド系半導電性シートまたはシームレスベルトの平均厚みは、好ましくは20μｍ〜250μｍ、より好ましくは20μｍ〜150μｍ、更に好ましくは30μｍ〜110μｍ、最も好ましくは40μｍ〜80μｍの範囲である。薄すぎるとシートまたはシームレスベルトの厚みを均一にするのが難しくなり、熱すぎると柔軟性が低下する場合があるので上記範囲内とすることが好ましい。 The average thickness of the polyphenylene sulfide semiconductive sheet or seamless belt of the present invention is preferably in the range of 20 μm to 250 μm, more preferably 20 μm to 150 μm, still more preferably 30 μm to 110 μm, and most preferably 40 μm to 80 μm. If it is too thin, it will be difficult to make the thickness of the sheet or seamless belt uniform, and if it is too hot, the flexibility may be lowered.
本発明のポリフェニレンスルフィド系半導電性シートまたはシームレスベルトが均一な電荷制御部材として機能するためには、シートまたはシームレスベルトの厚みのばらつきが小さいことが望ましい。具体的に本発明のポリフェニレンスルフィド系半導電性シートまたはシームレスベルトは、その厚みの最大値が最小値の好ましくは1.0〜1.3倍、更に好ましくは1.0〜1.2倍以内、最も好ましくは1.0〜1.1倍の範囲内である。 In order for the polyphenylene sulfide semiconductive sheet or seamless belt of the present invention to function as a uniform charge control member, it is desirable that variations in the thickness of the sheet or seamless belt be small. Specifically, in the polyphenylene sulfide semiconductive sheet or seamless belt of the present invention, the maximum thickness is preferably 1.0 to 1.3 times, more preferably within 1.0 to 1.2 times, and most preferably 1.0 to 1.1 times the minimum value. Is within the range.
本発明のポリフェニレンスルフィド系半導電性シートまたはシームレスベルトは、1×105Ωcm〜1×1013Ωcmの範囲の体積抵抗率を有することが好ましく、特に転写ベルトとして使用する場合には好適である。本発明のポリフェニレンスルフィド系半導電性シートまたはシームレスベルトは、より好ましくは1×107Ωcm〜1×1012Ωcmの範囲、更に好ましくは1×108Ωcm〜1×1011Ωcmの範囲の体積抵抗率を有することが望ましい。 The polyphenylene sulfide semiconductive sheet or seamless belt of the present invention preferably has a volume resistivity in the range of 1 × 10 5 Ωcm to 1 × 10 13 Ωcm, and is particularly suitable for use as a transfer belt. . The polyphenylene sulfide-based semiconductive sheet or seamless belt of the present invention is more preferably in the range of 1 × 10 7 Ωcm to 1 × 10 12 Ωcm, more preferably in the range of 1 × 10 8 Ωcm to 1 × 10 11 Ωcm. It is desirable to have a resistivity.
また、本発明のポリフェニレンスルフィド系半導電性シートもしくはシームレスベルトには、本発明の目的を阻害しない範囲内で、通常用いられる他の添加剤を含有させることができる。他の添加剤としては、例えば、シリカ、アルミナ、カオリン、タルク、マイカ、フェライト、チタン酸カリウム、酸化チタン、酸化亜鉛、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸ニッケル、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、ガラス粉、石英粉末、金属粉、有機金属塩などの粒状又は粉末状フィラー；炭素繊維、ガラス繊維、シリカ繊維、アルミナ繊維、ジルコニア繊維、窒化ホウ素繊維、窒化珪素繊維、ホウ素繊維、チタン酸カリウム繊維などの繊維状フィラー；などが挙げられる。 In addition, the polyphenylene sulfide semiconductive sheet or seamless belt of the present invention can contain other commonly used additives as long as the object of the present invention is not impaired. Examples of other additives include silica, alumina, kaolin, talc, mica, ferrite, potassium titanate, titanium oxide, zinc oxide, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, calcium carbonate, nickel carbonate, calcium sulfate, and barium sulfate. Granular or powder fillers such as glass powder, quartz powder, metal powder, organometallic salt; carbon fiber, glass fiber, silica fiber, alumina fiber, zirconia fiber, boron nitride fiber, silicon nitride fiber, boron fiber, potassium titanate And fibrous fillers such as fibers.
次に、本発明の電子写真方式画像形成装置用電荷制御部材について説明する。
本発明の電子写真方式画像形成装置用電荷制御部材は、上述の本発明のポリフェニレンスルフィド系半導電性シートもしくはシームレスベルトから形成される帯電ロールもしくはベルト、現像ロール、転写ロールもしくはベルトなどの静電気を制御する部材である。これらをシートから形成する場合には、まず、加熱シーム、インパルスシーム、接着剤などの公知の手段を用いてシームベルトに形成する。シートを加熱シームする場合、加熱箇所（再溶融箇所）は1部分でもシート全体でもよい。このようにして形成されたシームベルトまたは本発明のシームレスベルトを2次加工により所望の電荷制御部材形態とすることができる。たとえばシームベルトまたはシームレスベルトを必要に応じて、裁断、研磨、コーティングなどの公知の2次加工により所望形態の電荷制御部材に加工することができる。特に、打ち抜き加工、スリットまたは裁断でブレード状（短冊）に加工して、ロールやベルトのクリーニングブレード、帯電ブレード、除電ブレードなどに用いることができる。
Next, the charge control member for an electrophotographic image forming apparatus of the present invention will be described.
The charge control member for an electrophotographic image forming apparatus according to the present invention is provided with an electrostatic charge such as a charging roll or belt, a developing roll, a transfer roll or a belt formed from the polyphenylene sulfide semiconductive sheet or seamless belt according to the present invention. It is a member to control. When these are formed from a sheet, they are first formed on a seam belt using a known means such as a heated seam, impulse seam, adhesive or the like. When the sheet is heated and seamed, the heating part (remelting part) may be one part or the whole sheet. The seam belt thus formed or the seamless belt of the present invention can be formed into a desired charge control member form by secondary processing. For example, a seam belt or a seamless belt can be processed into a charge control member in a desired form by known secondary processing such as cutting, polishing, and coating, if necessary. In particular, it can be processed into a blade shape (strip) by punching, slitting or cutting and used for a cleaning blade for a roll or belt, a charging blade, a static elimination blade, or the like.
本発明の電子写真方式画像形成装置用電荷制御部材は、好ましくは1×105Ωcm以上1×1013Ωcm以下の範囲にある体積抵抗率を有する。より好ましくは1×107Ωcm〜1×1012Ωcmの範囲、更に好ましくは1×108Ωcm〜1×1011Ωcmの範囲の体積抵抗率を有することが望ましい。 The charge control member for an electrophotographic image forming apparatus of the present invention preferably has a volume resistivity in the range of 1 × 10 5 Ωcm to 1 × 10 13 Ωcm. The volume resistivity is more preferably in the range of 1 × 10 7 Ωcm to 1 × 10 12 Ωcm, and still more preferably in the range of 1 × 10 8 Ωcm to 1 × 10 11 Ωcm.
また、本発明の電子写真方式画像形成装置用電荷制御部材は、使用後と使用前とのJIS-B0601で測定した表面平滑性Ｒｚの差が0.7μm以下であり、好ましくは0.6μm以下であり、より好ましくは0.5μm以下であり、最も好ましくは0.4μm以下である。 The charge control member for an electrophotographic image forming apparatus of the present invention has a difference in surface smoothness Rz measured by JIS-B0601 between before and after use of 0.7 μm or less, preferably 0.6 μm or less. More preferably, it is 0.5 μm or less, and most preferably 0.4 μm or less.
以下に、実施例および比較例を挙げて、本発明についてより具体的に説明する。なお、各実施例および比較例における物性の測定法は以下のとおりである。
［厚み測定］
厚みは、ダイヤルゲージ厚み計（（株）小野測器製、商品名「ＤＧ−９１１」）で測定した。
［体積抵抗率］
体積抵抗率は、リング方プローブ(商品名：ＵＲＳプローブ、三菱化学（株）製、内側の電極の外径5.9mm、外側の電極の内径11.0mm、外側電極の外径17.8mm)と測定ステージ(商品名：レジテーブルＵＦＬ、三菱化学（株）製)の導電面との間に測定試料を挟み、約3kg重の圧力で押さえつけながら、プローブの内側電極と測定ステージとの間に100Vの電圧を印加して、抵抗率測定装置（商品名：ハイレスタＵＰ、三菱化学（株）製）により求めた。測定試料の表面積1m2あたり任意に選んだ20点の測定点について測定し、その平均値（算術平均）を求めた。
［折り曲げ試験］
JIS P-8115に準拠し、幅15mmの短冊形試験片を用い、ＭＩＴ耐柔疲労試験機により屈曲角度135度〔左右〕、折り曲げ速度175CPS、荷重9.8Nの条件で測定した。測定個数N=5として算術平均を求めた。
［引張り破断伸び］
JIS K 7113に準拠し、幅10mmおよび長さ100mmの短冊形試験片を用い、引張り試験機（オートグラフAGS-J型、（株）島津製作所製）により引張り速度50mm/分及びチャック間距離50mmの条件で測定した。測定個数N=5として算術平均を求めた。
［表面粗さRz］
測定試料の表面粗さは、JIS B 0601に準拠し、表面粗さ形状測定機（サーフコム554A、（株）東京精密社製）を用いて測定し、10点平均粗さ（Rz）を求めた。
［表面観察］
使用前後を模した測定試料のプレス処理前後の断面をデジタルマイクロスコープ(VH8000)、高解像度ズームレンズVH-Z450（（株）キーエンス社製）を用いて観察した。
〔実施例1〜13、比較例1〜5〕
PPS（（株）クレハ製、PPS-W312（180Pa・S））、二硫化モリブデン（（株）ダイゾー製、M-5パウダー：平均粒径0.45μm、Cパウダー：平均粒径1.2μm、Tパウダー：平均粒径4μm）、導電性カーボンブラック（電気化学工業（株）製アセチレンブラック：平均粒径42nm、DBP吸油量190ml/100g）、改質剤（LLDPE（直鎖状低密度ポリエチレン）：ダウケミカル製アフィニティーPF1140、EGMA-g-AS（エチレン−グリシジルメタクリレート共重合体−グラフト−アクリロニトリル−スチレン共重合体）：日本油脂（株）製モディパーA4400）を表１に示す配合割合で配合した樹脂組成物を混合機（（株）カワタ製、商品名：スーパーフローターSFC-50）に投入して、回転数60rpm、ボトムアジテータ40Hzで約7分間充分に撹拌混合した。
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples. In addition, the measuring method of the physical property in each Example and a comparative example is as follows.
[Thickness measurement]
The thickness was measured with a dial gauge thickness meter (trade name “DG-911”, manufactured by Ono Sokki Co., Ltd.).
[Volume resistivity]
Volume resistivity is measured by a ring probe (trade name: URS probe, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, inner electrode outer diameter 5.9 mm, outer electrode inner diameter 11.0 mm, outer electrode outer diameter 17.8 mm) and measurement stage (Product name: REGISTER table UFL, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) A measurement sample is sandwiched between the conductive surface and pressed with a pressure of about 3kg, while a voltage of 100V is applied between the inner electrode of the probe and the measurement stage. The resistivity was measured using a resistivity measuring device (trade name: Hiresta UP, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation). Measurement was performed on 20 measurement points arbitrarily selected per 1 m 2 of the surface area of the measurement sample, and the average value (arithmetic average) was obtained.
[Bending test]
In accordance with JIS P-8115, a strip-shaped test piece having a width of 15 mm was used and measured with a MIT soft fatigue tester at a bending angle of 135 degrees (left and right), a bending speed of 175 CPS, and a load of 9.8 N. The arithmetic average was obtained with the number of measurements N = 5.
[Tensile elongation at break]
In accordance with JIS K 7113, using strip-shaped test pieces with a width of 10 mm and a length of 100 mm, a tensile tester (Autograph AGS-J type, manufactured by Shimadzu Corp.) and a pulling speed of 50 mm / min and a distance between chucks of 50 mm It measured on condition of this. The arithmetic average was obtained with the number of measurements N = 5.
[Surface roughness Rz]
The surface roughness of the measurement sample was measured using a surface roughness shape measuring machine (Surfcom 554A, manufactured by Tokyo Seimitsu Co., Ltd.) in accordance with JIS B 0601, and the 10-point average roughness (Rz) was obtained. .
[Surface observation]
A cross section of the measurement sample imitating before and after use before and after pressing was observed using a digital microscope (VH8000) and a high resolution zoom lens VH-Z450 (manufactured by Keyence Corporation).
[Examples 1 to 13, Comparative Examples 1 to 5]
PPS (manufactured by Kureha Co., Ltd., PPS-W312 (180 Pa · S)), molybdenum disulfide (manufactured by Daizo Co., Ltd.), M-5 powder: average particle size 0.45 μm, C powder: average particle size 1.2 μm, T powder : Average particle size 4μm), conductive carbon black (Acetylene Black, manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd .: average particle size 42nm, DBP oil absorption 190ml / 100g), modifier (LLDPE (linear low density polyethylene): Dow Resin composition in which chemical affinity PF1140, EGMA-g-AS (ethylene-glycidyl methacrylate copolymer-graft-acrylonitrile-styrene copolymer): Nippon Oil & Fats Co., Ltd. Modiper A4400) was blended at the blending ratio shown in Table 1. The product was put into a mixer (trade name: Super Floater SFC-50, manufactured by Kawata Co., Ltd.) and sufficiently stirred and mixed at a rotation speed of 60 rpm and a bottom agitator of 40 Hz for about 7 minutes.
得られた混合物（樹脂組成物）を二軸スクリュー押出機（池貝鉄鋼（株）製、型式：PCM45）で直径約3mm程度にペレット化した。このペレットを単軸スクリュー押出機（（株）プラ技研製、型式：PEX40）に投入して、290℃に制御したＴ型ダイのリップから溶融状態の樹脂組成物を直下に押出し、100℃の冷却ロールに密着させながら冷却固化して、厚さ0.05mmのシートを得た。得られたシートの物性を測定した。 The obtained mixture (resin composition) was pelletized to a diameter of about 3 mm with a twin screw extruder (Ikekai Steel Co., Ltd., model: PCM45). The pellets were put into a single screw extruder (Puragiken Co., Ltd., model: PEX40), and the molten resin composition was extruded directly from the lip of a T die controlled at 290 ° C. The sheet was cooled and solidified in close contact with the cooling roll to obtain a sheet having a thickness of 0.05 mm. The physical properties of the obtained sheet were measured.
得られたシート（140mm×140mm）の全面に研磨紙（#240、三共理化学（株）製）を重ね合わせて、プレス成型機（AF-50、（株）神藤金属工業所製）を用いて、圧力50MPa、室温23℃で2分間加圧し、使用後のシート状態を模した。模擬使用後シートについて、表面粗さを測定した。 A polishing paper (# 240, manufactured by Sankyo Rikagaku Co., Ltd.) is overlaid on the entire surface of the obtained sheet (140 mm x 140 mm), and a press molding machine (AF-50, manufactured by Shindo Metal Industry Co., Ltd.) is used. Then, pressurization was performed for 2 minutes at a pressure of 50 MPa and a room temperature of 23 ° C. to simulate the sheet state after use. The surface roughness of the sheet after simulated use was measured.
測定結果を表１に示す。 The measurement results are shown in Table 1.
表１から、樹脂組成物全体の質量を基準として77.0質量％以上92.0質量％以下のポリフェニレンスルフィド系樹脂、7.0質量％以上16.0質量％以下の導電性カーボンブラック、0.05質量％以上5.00質量％以下の二硫化モリブデン、および場合によっては1.0質量％以上10.0質量％以下の改質剤を含む樹脂組成物から形成した本発明のポリフェニレンスルフィド系半導電性シートは、電子写真方式画像形成装置用電荷制御部材として好適な体積抵抗率（1.0×107Ωcm〜4.4×1012Ωcm）、優れた耐屈曲性（3550回〜184200回折り曲げ可能）、優れた引張り破断伸び（3〜230％）を呈すると同時に、使用前後での表面粗さの差が0.7μm以下と表面平滑性を維持することができることがわかる。 From Table 1, based on the mass of the whole resin composition, 77.0 mass% to 92.0 mass% polyphenylene sulfide resin, 7.0 mass% to 16.0 mass% conductive carbon black, 0.05 mass% to 5.00 mass% The polyphenylene sulfide semiconductive sheet of the present invention formed from a resin composition containing molybdenum disulfide and, optionally, a modifier of 1.0% by mass or more and 10.0% by mass or less is a charge control member for an electrophotographic image forming apparatus. As well as exhibiting a suitable volume resistivity (1.0 × 10 7 Ωcm to 4.4 × 10 12 Ωcm), excellent bending resistance (3550 times to 184200 bending possible), excellent tensile elongation at break (3 to 230%) It can be seen that the surface smoothness can be maintained as the difference in surface roughness before and after use is 0.7 μm or less.
一方、二硫化モリブデンを含まない比較例1および2では使用前後の表面粗さの差が1.9（2.0-0.1）および1.4（1.5-0.1）と非常に大きく表面平滑性の維持が困難である、すなわちキャリアなどによる押圧力により表面が変形しやすく、電子写真方式画像形成装置用電荷制御部材として適さないことがわかる。 On the other hand, in Comparative Examples 1 and 2 that do not contain molybdenum disulfide, the difference in surface roughness before and after use is very large as 1.9 (2.0-0.1) and 1.4 (1.5-0.1), and it is difficult to maintain surface smoothness. That is, it can be seen that the surface is easily deformed by the pressing force of the carrier or the like and is not suitable as a charge control member for an electrophotographic image forming apparatus.
また、粒径0.45μmの二硫化モリブデンを樹脂組成物全体の質量を基準として6.0質量％含む比較例3では、粒径0.45μmの二硫化モリブデンを5.0質量％含む実施例5と対比して表面平滑性の維持は同等であるものの耐屈曲性が非常に劣り、電子写真方式画像形成装置用電荷制御部材として適さないことがわかる。 Further, in Comparative Example 3 containing 6.0% by mass of molybdenum disulfide having a particle size of 0.45 μm based on the mass of the entire resin composition, the surface was compared with Example 5 containing 5.0% by mass of molybdenum disulfide having a particle size of 0.45 μm. Although the maintenance of the smoothness is the same, the bending resistance is very inferior, indicating that it is not suitable as a charge control member for an electrophotographic image forming apparatus.
さらに、二硫化モリブデンの平均粒径を4μmとした比較例5では、二硫化モリブデンの平均粒径を0.45μmとした実施例4と対比して使用前にすでに表面粗さが0.9μmと大きく且つ耐屈曲性が非常に劣り、電子写真方式画像形成装置用電荷制御部材として適さないことがわかる。 Further, in Comparative Example 5 in which the average particle diameter of molybdenum disulfide was 4 μm, the surface roughness was already as large as 0.9 μm before use in comparison with Example 4 in which the average particle diameter of molybdenum disulfide was 0.45 μm and It can be seen that the flex resistance is very inferior and is not suitable as a charge control member for an electrophotographic image forming apparatus.
以上のことから、本発明の所定配合割合の樹脂組成物から形成されるポリフェニレンスルフィド系半導電性シートもしくはシームレスベルトは、非常に優れた電子写真方式画像形成装置用電荷制御部材として利用し得るといえる。 From the above, the polyphenylene sulfide-based semiconductive sheet or seamless belt formed from the resin composition of the predetermined blending ratio of the present invention can be used as a very excellent charge control member for an electrophotographic image forming apparatus. I can say that.
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