JP2007186612A - 樹脂組成物 - Google Patents
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Abstract
【課題】 導電性粒子の沈降を抑え、使用可能時間の長期化を図った樹脂組成物の提供する。
【解決手段】 導電性粒子と、pHが9から12のポリオール成分および、イソシアネート成分からなる樹脂組成物とする。
【選択図】 図2
【解決手段】 導電性粒子と、pHが9から12のポリオール成分および、イソシアネート成分からなる樹脂組成物とする。
【選択図】 図2
Description
本発明は導電性粒子の沈降を抑え、使用可能時間の長期化を図った塗料からなる樹脂組成物に関する。
複写機、プリンター及びファクシミリ等に代表される電子写真装置や静電記録装置等の画像形成装置では、近年、電圧を印加した帯電部材を一定荷重で被帯電体に加圧当接させて被帯電体を帯電する接触式の帯電装置が実用化されている。接触式の帯電装置においては、コロナ帯電装置に比べ、大きな電源を必要としない、オゾンを殆ど発生しない等の利点がある。
接触式の帯電装置に用いられる帯電部材としては、例えば、ロ−ラ−形状(帯電ロ−ラ−)、ブレ−ド形状(帯電ブレ−ド)、ベルト形状(帯電ベルト)、ブラシ形状(帯電ブラシ)等が挙げられるが、一般に、帯電ロ−ラ−が用いられる。
接触式の帯電装置においては、帯電部材と被帯電体との均一な当接状態を確保するために、帯電部材には適度な弾性が必要であり、通常は導電性支持体とその周囲に形成されたゴムや発泡体等からなる導電性弾性層と、更にその上に、例えば、耐摩耗性向上や耐感光体汚染性向上等の目的に応じて、1層以上の導電性被覆層を設けた構成のものが使用される。
導電性被覆層を設ける手段としては、例えば、ポリアミド、ポリウレタン、フッ素樹脂、アクリル樹脂等の高分子材料を、(A)乳化、懸濁、溶解等の適当な手段によって、塗料化したものに導電性付与剤等を添加した後、浸漬塗工、ロ−ル塗工、スプレ−塗工、静電塗工等の塗工を行う、(B)導電性付与剤等を添加した後、チュ−ブ状に成形したものを被覆する、(C)導電性付与剤等を添加した後、ラミネ−トする、(D)加温しておいた金型に注型して被覆する、等の手段があり、一般には、(A)の方法が用いられている。
導電性被覆層は、一般的に導電性を付与するために添加している各種導電性粒子が含まれているが、このような(A)の方法の場合に、各種の導電性粒子を高分子材料に均一に分散させた分散液を得ることは極めて困難であり、例えば分散液が安定でないと、その後形成される塗膜中に高抵抗部分と低抵抗部分が存在する。このため、帯電部材の抵抗が不均一となり、帯電ムラに起因した黒筋や白抜け等の画質欠陥の発生、あるいは低抵抗部分が被帯電体に存在するピンホール欠陥との間でリークが生じ、同様に黒筋等の画質欠陥が発生する。
その対策として、塗料中の導電性粒子の分散を向上させるために、高分子材料中に、導電性粒子および分散剤が含有されている構成をとっている提案(特許文献1 特開平5−232794号公報)や、アミン変性ポリウレタン樹脂をベースポリマーとして、pH6以下の導電性粒子が分散されている構成を取り、アミノ基と導電剤の化学的結合により均一に分散している事を特徴とする提案(特許文献2 特開平10−186794号公報)がある。
特開平5−232794号公報
特開平10−186794号公報
しかしながら、分散助剤等を添加する方法では、導電性粒子の分散均一性が必ずしも充分ではなく、経時で導電性粒子などが凝集し、塗工した帯電ロ−ラ−の物性のバラツキが大きくなる。
また高温高湿条件にて、帯電ローラーを感光体に接触させた交換用のカートリッジの状態で1ヶ月保管すると、分散助剤またはその未反応成分が硬化した高分子材料からブリードとなって析出し、感光体を汚染し、その結果黒筋や白抜け等の画質欠陥が発生するという問題もある。
また、アミン変性ポリウレタン樹脂をベースポリマーとしてpH6以下の導電性粒子を分散させる提案では、アミン変性ポリウレタン樹脂中に少量存在するアミノ部位と、導電性粒子は相互作用するが、アミノ部位が存在していない部位には導電性粒子は相互作用しない。よって、塗料を経時で保管した場合には、アミノ部位の所のみに導電性粒子が偏在し、凝集を引き起こしやすくなる。また、分散直後にアミノ部位の無いところに偏在していた導電剤は、相互作用しないため沈降し、初期の分散安定性は保たれても、経時で安定な溶液が得られない。
本発明に係る樹脂組成物は、導電性粒子と、pHが9から12のポリオール成分および、イソシアネート成分からなる樹脂組成物である。
また、該導電性粒子のpHが2から6であることを特徴とする樹脂組成物である。
また、該導電性粒子がカーボンブラックであることを特徴とする樹脂組成物である。
また、該導電性粒子が無機粒子の表面をカーボンブラックで被覆した複合粒子であることを特徴とする樹脂組成物である。
また、pHが9から12のポリオール成分が、アミン化合物を出発物質としてエチレンオキサイドおよび/またはプロピレンオキサイドによって重合されたポリオール成分であることを特徴とする樹脂組成物である。
本発明者によれば、導電性粒子とpHが9から12のポリオール成分および、イソシアネートからなる樹脂組成物において、塗料中でアルカリ性のポリオール成分と導電性粒子の相互作用が起こり、塗料中の分散性が向上し、経時でも安定な樹脂組成物を見出した。このような樹脂組成物は電子写真複写機,プリンター等の帯電用ロ−ラ−等に使用される帯電部材の形成材料として用いられる。
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
本発明に用いられる樹脂組成物はポリオール成分、イソシアネート成分、導電性粒子から構成されており、ポリオール成分とイソシアネート成分のウレタン化反応により、硬化し、ウレタン樹脂を形成し、例えば電子写真複写機,プリンター等の帯電用ロ−ラ−等の被覆層(表面層)に用いられる。本発明の樹脂組成物は、次のような論理および実験・検討に基づいて達成されたものである。すなわち、導電性粒子の沈降現象は、一般的に溶液中の導電性粒子が互いに凝集し、大きな粒子となることによって沈降すると考えられているため、高分子溶液中の導電性粒子同士の凝集を阻害させればよいことになる。本発明者らは鋭意検討を進めた結果、導電性粒子とpHが9から12のポリオール成分および、イソシアネート成分からなる樹脂組成物において、塗料中でアルカリ性のポリオール成分と導電剤の相互作用により、沈降現象が抑制・防止され、安定した塗料組成物として機能することを確認し、本発明に到達したものである。すなわち、アルカリ性のポリオール成分と導電性粒子を混合した際に、アルカリ性のポリオール成分により導電性粒子が分極を引き起こし、相互作用が生じる。その相互作用により、導電性粒子の周囲をアルカリ性のポリオール成分が覆い、導電性粒子同士の凝集を阻害する。よって、塗料中では経時でも均一な分散状態が保たれており、塗工してローラーにした場合も、導電性粒子の周囲を覆っているアルカリ性のポリオールにイソシアネート成分が反応していくため、均一に分散された樹脂組成物が出来るため、導電性粒子の沈降、凝集に起因する帯電ローラーの抵抗変化や、その抵抗変化に起因する画像不良は発生しない。
本発明に係るポリオール成分としては、pHが9から12のものが選ばれる。これはpHが9から12のポリオールを選定する方法と、pHが6から9の一般的なポリオールに水酸化カリウムなどの強アルカリを加えて、あらかじめ予備混合して均一にして、pHを9から12に調整したものも使用可能である。ポリオール成分のpHが9未満のものであると、導電性粒子の分極を引き起こす効果が低いため、導電性粒子との相互作用が弱くなり、経時で均一な分散状態が保てなくなり、抵抗値が上昇する。また、pHが12を超えるものを使用すると、アルカリ性が強くなり、イソシアネートの副反応を引き起こし、塗料がゲル状になることがあり、安定性が悪くなる。
ここで、ポリオール成分のpH値は、ポリオールの樹脂濃度が30重量%となるようにメタノールで希釈したのち、東亜電波工業(株)のデジタルpHメータHM−30Vを使用して20℃で測定した値である。
また、本発明では、適正な体積電気抵抗(105 〜1011Ω・cm)を付与するために導電性粒子を配合する。これらの導電粒子のpHは2から6であることが好ましい。導電粒子のpHが2未満の導電性粒子は酸性が強くなり過ぎて帯電ローラーにした際に汚れやすくなる。また、導電粒子のpHが6以上となるとアルカリ性のポリオール成分との相互作用が経時で弱くなり、分散の均一性が失われることがある。
ここで、導電性粒子のpHは以下のように定義される。(JIS K6221−1982に準ずる)
導電粒子を水で煮沸し、冷却後上澄みを除去して得た泥状物に対して測定したpH(水素イオン濃度の対数値)をいう。
導電粒子を水で煮沸し、冷却後上澄みを除去して得た泥状物に対して測定したpH(水素イオン濃度の対数値)をいう。
具体的な導電粒子の例としては、導電性酸化チタン 、導電性酸化亜鉛、ケッチェンブラック、オイルファーネスブラック、アセチレンブラック等のカーボンブラック、無機粒子の表面を前記の各種カーボンブラックで被覆した複合粒子、導電性酸化スズ 、酸化鉄、グラファイト、チタン酸カリウム、四級アンモニウム塩、ホウ酸塩、リチウム塩等があげられる。これらは単独でもしくは二種以上併せて用いられる。
なかでも、適正な体積電気抵抗を得ることができるという理由から、ケッチェンブラック、オイルファーネスブラック、アセチレンブラック等のカーボンブラック、無機粒子の表面を前記カーボンブラックで被覆した複合粒子を用いることが好ましい。
カーボンブラックとして、具体的には、三菱化学社製の「MA100」(pH3.5)、同「MA100R」(pH3.5)、同「MA100S」(pH3.5)、同「#970」(pH3.5)、同「MA11」(pH3.5)、同「#1000」(pH3.5)、同「#2200」(pH3.5)、同「MA230」(pH3.0)、同「MA220」(pH3.0)、同「#2650」(pH3.0)、同「MA7」(pH3.0)、同「MA8」(pH3.0、)、同「OIL7B」(pH3.0)、同「MA77」(pH2.5)、同「#2350」(pH2.5)、同「#2700」(pH2.5)、同「#2400B」(pH2.0);デグサ社製の「カラーブラックFW1」(pH4.5)、同「カラーブラックFW18」(pH4.5)、同「カラーブラックS170」(pH4.5)、同「カラーブラックS160」(pH4.5)、同「プリンテックスU」(pH4.5)、同「プリンテックスV」(pH4.5)、同「プリンテックス140U」(pH4.5)、同「プリンテックス140V」(pH4.5)、同「プリンテックス150T」(4.0)、同「スペシャルブラック350」(pH3.5)、同「スペシャルブラック100」(pH3.3)、同「スペシャルブラック250」(pH3.1)、同「スペシャルブラック5」(pH3.0)、同「スペシャルブラック4」(pH3.0)、同「スペシャルブラック4A」(pH3.0)、同「スペシャルブラック550」(pH2.8)、同「スペシャルブラック6」(pH2.5)、同「カラーブラックFW200」(pH2.5)、同「カラーブラックFW2」(pH2.5)、同「カラーブラックFW2V」(pH2.5)、キャボット社製「MONARCH1000(MONARCHは登録商標。)」(pH2.5)、同「MONARCH1300」(pH2.5)、同「MONARCH1400」(pH2.5)、同「MOGUL−L(MOGULは登録商標。)」(pH2.5)、等が挙げられる。
また、本発明における、無機粒子の表面を前記カーボンブラックで被覆した複合粒子とは、複合粒子の母粒子である無機粒子、結着剤となるオルガノシラン化合物またはポリシロキサンなどの表面処理剤、カーボンブラックからなる。このような複合粒子は異なる成分からなるため、被覆される母粒子と被覆物であるカーボンブラックとの間で、静電引力に差が生じ、系内の導電粒子同士の電気的な静電引力を弱め、分散性に優れている。
複合粒子の母粒子である無機粒子としてはシリカ粉、ホワイトカーボン、微粉ケイ酸のシリカ粉末並びに硫酸バリウム粒子粉末、アルミナ粒子粉末、クレー、炭酸カルシウム粒子粉末、タルク及び透明性酸化チタン、二酸化チタン粒子粉末、酸化鉄粒子、酸化亜鉛粒子粉末等の無機粒子が挙げられるが、その中でもアルコキシシランとの接着性を高め、被覆したカーボンブラックの脱離を抑制させるシリカが特に好ましい。
表面処理剤としては、アルコキシシランがあげられ、具体的には、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラン等が挙げられる。また、被覆するカーボンブラックとしては、前述したカーボンブラックを用いることが好ましい。
本発明に用いる複合粒子は、母粒子と表面処理剤とを混合し、母粒子の表面を被覆し、次いで、この被覆された母粒子とカーボンブラックを混合することによって得ることができる。
本発明における母粒子の粒子表面への被覆は、母粒子と表面処理剤または表面処理剤の溶液とを機械的に混合攪拌し、表面処理剤または表面処理剤の溶液を噴霧しながら機械的に混合攪拌すればよい。添加した表面処理剤は、ほぼ全量が母粒子の表面に被覆される。
なお、表面処理剤としてアルコキシシランまたはフルオロアルキルシランを用いた場合、被覆されたアルコキシシランまたはフルオロアルキルシランは、その一部が被覆工程を経ることによって生成する、アルコキシシランから生成するオルガノシラン化合物またはフルオロアルキルシランから生成するフッ素含有オルガノシラン化合物として被覆されていてもよい。この場合においてもその後のカーボンブラックの付着に影響することはない。
表面処理剤を均一に母粒子の粒子表面に被覆するためには、母粒子の凝集をあらかじめ粉砕機を用いて解きほぐしておくことが好ましい。
母粒子と表面処理剤との混合攪拌、及び、粒子表面に表面処理剤が被覆されている母粒子と導電性材料との混合攪拌をするための機器としては、粉体層にせん断力を加えることのできる装置が好ましく、殊に、せん断、へらなで及び圧縮が同時に行える装置、例えば、ホイール型混練機、ボール型混練機、ブレード型混練機、ロール型混練機を用いることができ、ホイール型混練機がより効果的に使用できる。
前記ホイール型混練機としては、エッジランナー(「ミックスマラー(登録商標)」、「シンプソンミル」、「サンドミル」と同義語である)、マルチマル、ストッツミル、ウエットパンミル、コナーミル、リングマラー等があり、好ましくはエッジランナー、マルチマル、ストッツミル、ウエットパンミル、リングマラーであり、より好ましくはエッジランナーである。前記ボール型混練機としては、振動ミル等がある。前記ブレード型混練機としては、ヘンシェルミキサー(登録商標)、プラネタリーミキサー、ナウターミキサー等がある。前記ロール型混練機としては、エクストルーダー等がある。
本発明においてポリオール成分は前述した理由からpHが9から12のものであれば、特に限定はされないが、アミン化合物を出発物質としてエチレンオキサイドおよび、またはプロピレンオキサイドによって重合されたものであることが好ましい。これは、このエーテル結合を多く持つポリオールを用いるとイソシアネートとの相溶性が増し、溶液が経時でもより安定になるからである。また、帯電ローラーなどにした場合、エーテル結合からなるポリオールは、エステル結合などと違い、高温高湿条件などで加水分解反応が生じず、長期間にわたって使用できる。
イソシアネート成分としては、例えば、ジフェニルメタンジイソシアネート、ポリフェニレンポリメチレンポリイソシアネート、トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート、水素添加ジフェニルメタンジイソシアネート、水素添加キシリレンジイソシアネート等や、これらのイソシアネート基を有する化合物のイソシアネート基の一部をビウレット、アロファネート、カルボジイミド、ウレトンイミン、オキサゾリドン、アミド、イミド、イソシアヌレート、ウレトジオン等に変性したもの、また、末端イソシアネート基をブロック剤によりブロックしたブロックイソシアネート、ポリオール成分とあらかじめ反応させる事により得られる各種ウレタンプレポリマー等が挙げられる。これらは必要に応じて、単独又は2種以上を併用することができる。
なかでも、常温下において非常に安定であるブロックイソシアネートが好ましい。
上記ブロック剤としては、イソシアネート基をブロックできるものであって、ブロック後加熱することによりブロックが外れるという性質を有するものであれば特に限定するものではないが、揮発性のものであって、活性水素基含有化合物が好ましい。具体的には、2−エチルヘキサノール等のアルコール類や、フェノール、クレゾール、イソノニルフェノール等のフェノール類や、ε−カプロラクタムや、メチルエチルケトキシム等のオキシム類や、マロン酸ジエチル、アセト酢酸エチル等の活性メチレン化合物類があげられる。これらは、単独で用いてもよいし、二種以上併せて用いてもよい。
また、これらの塗料組成物には、上記以外に、帯電制御剤、充填剤、安定剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、補強剤、滑剤、離型剤、染料、顔料、難燃剤、オイル等を必要に応じて適宜に配合することができる。
塗料組成物に用いる溶剤としては、テトラヒドロフラン(THF)、メチルエチルケトン(MEK)、メチルイソブチルケトン(MIBK)、トルエン、酢酸エチル、キシレン等があげられる。バインダー樹脂を溶解する為の溶剤としては、例えば、メチルエチルケトン(MEK)、メタノール、キシレン、メチルセロソルブ、トルエン、クロロベンゼン、ジクロロメタン、イソプロピルアルコール(IPA)、ブタノール等従来公知のものがいずれも使用が可能であり、特に限定されないが添加粒子の濡れ性、分散安定性、粘度、沸点や気化スピードなどの塗工時の成膜に関わる特性等を考慮して選択することが好ましい。
本発明において、帯電ローラーの製造方法としては例えば以下のようになる。ローラー基体および表面層形成用溶液を用い、例えばつぎのようにして帯電ローラーを製造する。
鉄、銅、ステンレス、アルミニウム、ニッケルなどの金属材料からなる導電性芯金1の上に弾性層2を作製し、その弾性層を本発明の塗料組成物で塗工することにより、被覆層(表面層)3を作製し、帯電ローラーを得る。
弾性層2は被帯電体としての電子写真感光体(図示せず)に対する給電や、帯電ロ−ラー4の電子写真感光体(図示せず)に対する良好な均一密着性を確保するために適当な導電性と弾性を持たせてある。
弾性層2の導電性はゴム等の弾性材料中にカ−ボンブラック、グラファイト及び導電性金属酸化物等の電子伝導機構を有する導電剤、及びアルカリ金属塩や四級アンモニウム塩等のイオン伝導機構を有する導電剤を適宜添加することにより1010Ωcm未満に調整されるのがよい。弾性層2の具体的弾性材料としては、例えば、天然ゴムやEPDM、SBR、シリコーンゴム、ウレタンゴム、エピクロルヒドリンゴム、IR、BR、NBR及びCR等の合成ゴム、更にはポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂等も挙げられる。
また、弾性層102bはこれらの弾性材料を発泡成型した発泡体であってもよい。
このような弾性層をディッピング法等の従来公知の方法により本発明の塗料組成物溶液を塗工して液膜を形成する。そして、塗工後、所定の温度で加熱処理することにより、液膜中の溶剤が揮散して表面層が形成されるとともに、イソシアネート基とポリオールの活性水素基と反応して、架橋するようになる。このようにして、ロール基体の外周面に、表面層が形成され帯電ローラーを作製することができる。
次に本発明について実施例より詳細に説明するが、本発明はこれらの例によって何ら限定されるものではない。
エピクロロヒドリンゴム三元共重合体 (エピクロロヒドリン:エチレンオキサイド:アリルグリシジエーテル=40mol%:56mol%:4mol%)100質量部、炭酸カルシウム30質量部、酸化亜鉛5質量部、可塑剤DOP(ジオクチルフタレート)10質量部、4級アンモニウムイオン系導電剤3質量部、老化防止剤1質量部をオープンロールで20分間混錬し、更に、加硫促進剤MBTS(ジベンゾチアジルスルフィド)1質量部、加硫促進剤TMTM(テトラメチルチウラムモノスルフィド)0.5質量部、硫黄1質量部を加えて更に15分間オープンロールで混錬した。このゴム材料を外径15mm、内径5.5mmの円筒形のゴム押し出し機に押出し、連続的にクロスヘッドダイを通過させることにより導電性支持軸(芯金)上に未加硫ゴムを被覆した後、熱風炉にて180℃で1時間加熱することにより加硫ゴム層を有するゴムローラーを作製し、外径がφ12mmになるように研磨加工を行い、弾性層を得た。
上記弾性層の上に以下に示すような被覆層を形成した。
ポリエーテルポリオール(アデカポリエーテルEDP−1100 pH10.5 旭電化製 エチレンジアミンを出発物質としたポリオール)100部、メチルイソブチルケトン250部、HDIトリマー変性イソシアネート(デュラネートTPA−B80E 旭化成製。デュラネートは登録商標。)50部、カーボンブラックMA100 (pH3.5 三菱化学社製)20部、疎水性シリカ微粒子(ジメチルポリシロキサン処理品)3部(平均粒径:0.012μm、)、変性ジメチルシリコーンオイル 0.08部、架橋PMMA微粒子(平均粒径:8μm)50部を用い、ミキサーを用いて攪拌し混合溶液を作成した。次いで、その混合溶液を循環式のビーズミル分散機を用いて分散処理(処理速度500ml/min)を行い、ディッピング用塗料を作成した。このディッピング用塗料を前記弾性層の上にディッピング法にて膜厚が18μmになるように塗布して、10分間の風乾後に加熱型乾燥機にて、160℃で1時間乾燥させ、表面層を被覆形成した帯電ローラーを得た。塗工した溶液をポット回転架台上で回転保管し、塗料作製直後、3日後、1週間後、2週間後に同様の方法で塗工、乾燥し帯電ローラーを得た。
なお、図1は、本発明で評価を行う帯電ローラーの概略構成を示す断面図である。
<電気特性評価>
前記製造方法にて得た帯電ローラーを用いて抵抗測定を行った。
前記製造方法にて得た帯電ローラーを用いて抵抗測定を行った。
図2に、帯電ローラーの電気抵抗値測定装置の概略構成を示す。帯電ローラー4は、導電性支持軸1の両端部を不図示の押圧手段で円柱状のアルミニウムドラム5に圧接され、アルミニウムドラム5の回転駆動に伴い従動回転する。この状態で、電源6を用いて帯電ローラー4の導電性支持軸1に直流電圧を印加し、アルミニウムドラム5に直列に接続した抵抗7にかかる電圧を電圧計8で測定し、その値から、帯電ローラー4の電気抵抗を計算する。帯電ローラーの電気抵抗値は、常温常湿(N/N:23℃/50%RH)環境下で、図2の装置を使用し、導電性支持軸とアルミニウムドラムとの間に直流100Vの電圧を印加して電気抵抗値を求めた。
その結果、直後に製造した製品の抵抗値は"2.1×106Ω"(上付き小文字)、3日後に製造した製品の抵抗値は"2.1×106Ω"(上付き小文字)、1週間後に製造した製品の抵抗値は
"1.9×106Ω"(上付き小文字)、2週間後に製造した製品の抵抗値は
"1.8×106Ω"(上付き小文字)となった。
"1.9×106Ω"(上付き小文字)、2週間後に製造した製品の抵抗値は
"1.8×106Ω"(上付き小文字)となった。
<帯電ローラーに直流電圧のみを印加した時の画像評価>
前記製造方法にて得た帯電ローラーを装着させた電子写真装置(商品名:レーザーショットLBP−2510、キヤノン(株)製)にて温度23℃、湿度55%の環境下において、出力画像の評価を行った。画像評価は、電子写真感光体の表面電位が−500Vとなるように、導電性支持軸に直流電圧のみを印加して、ハーフトーン画像を形成させて評価を行った。
前記製造方法にて得た帯電ローラーを装着させた電子写真装置(商品名:レーザーショットLBP−2510、キヤノン(株)製)にて温度23℃、湿度55%の環境下において、出力画像の評価を行った。画像評価は、電子写真感光体の表面電位が−500Vとなるように、導電性支持軸に直流電圧のみを印加して、ハーフトーン画像を形成させて評価を行った。
画像評価でスジ、ムラなどの帯電不良の発生が無く、均一な画像が得られたものを◎、微小なスジ、ムラなどの帯電不良が見られるものの実用上問題の無いものを○、スジ状、ムラ状の帯電不良が発生し、帯電不良によるカブリ画像が発生するものを×、とした。その結果、直後に製造した製品、3日後に製造した製品の、1週間後に製造した製品、2週間後に製造した製品ともに画像欠陥は無く、均一な画像が得られた。
実施例1で使用したカーボンブラックMA100(pH3.5 三菱化学社製)の変わりにシリカを母粒子としてアルコキシシランで表面処理した後、カーボンブラックMA100(pH3.5 三菱化学社製)で被覆した複合粒子を用いた以外は実施例1と同様に製造し、電気特性評価、画像評価を行った。
<複合粒子の製造方法>
シリカ微粒子(平均粒子径14nm)7.0kgに、メチルハイドロジェンポリシロキサン140gを、エッジランナーを稼動させながらシリカ粒子粉末に添加し、攪拌速度は22rpmで588N/cm(60Kg/cm)の線荷重で1時間混合攪拌を行い、一次複合粒子を得た。
シリカ微粒子(平均粒子径14nm)7.0kgに、メチルハイドロジェンポリシロキサン140gを、エッジランナーを稼動させながらシリカ粒子粉末に添加し、攪拌速度は22rpmで588N/cm(60Kg/cm)の線荷重で1時間混合攪拌を行い、一次複合粒子を得た。
次に、カーボンブラックMA100(pH3.5 三菱化学社製)3.5kgを、エッジランナーを稼動させながら10分間かけて添加し、更に攪拌速度は22rpmで588N/cm(60Kg/cm)の線荷重で1時間混合攪拌を行い、メチルハイドロジェンポリシロキサン被覆の一次複合粒子にカーボンブラックを付着させた後、乾燥機を用いて80℃で1時間乾燥を行い、複合粒子を得た。
その結果、直後に製造した製品の抵抗値は"2.3×106Ω"(上付き小文字)、3日後に製造した製品の抵抗値は"2.3×106Ω"(上付き小文字)、1週間後に製造した製品の抵抗値は
"2.0×106Ω"(上付き小文字)、2週間後に製造した製品の抵抗値は
"1.8×106Ω"(上付き小文字)となった。
"2.0×106Ω"(上付き小文字)、2週間後に製造した製品の抵抗値は
"1.8×106Ω"(上付き小文字)となった。
た、画像評価に関しては、直後に製造した製品、3日後に製造した製品の、1週間後に製造した製品、2週間後に製造した製品ともに画像欠陥は無く、均一な画像が得られた。
実施例1で使用したカーボンブラックの変わりに導電性酸化錫微粒子(トリフルオロプロピルトリメトキシシラン処理品 pH 6.8)(平均粒径:0.05μm)を用いた以外は実施例1と同様に製造し、電気特性評価、画像評価を行った。
その結果、直後に製造した製品の抵抗値は"7.2×107Ω"(上付き小文字)、3日後に製造した製品の抵抗値は"6.5×107Ω"(上付き小文字)、1週間後に製造した製品の抵抗値は
"6.1×107Ω"(上付き小文字)、2週間後に製造した製品の抵抗値は
"5.5×107Ω"(上付き小文字)となった。
"6.1×107Ω"(上付き小文字)、2週間後に製造した製品の抵抗値は
"5.5×107Ω"(上付き小文字)となった。
また、画像評価に関しては、直後に製造した製品、3日後に製造した製品の、1週間後に製造した製品、2週間後に製造した製品ともに微小なスジ模様が画像の端部に出ていたが、実用上大きな問題は無く使用可能レベルであった。
実施例1で使用したカーボンブラックMA100 (pH3.5 三菱化学社製)の変わりにカーボンブラック#2400B (pH2.0 三菱化学社製)を用いた以外は実施例1と同様に製造し、電気特性評価、画像評価を行った。
その結果、直後に製造した製品の抵抗値は"1.8×106Ω"(上付き小文字)、3日後に製造した製品の抵抗値は"1.5×106Ω"(上付き小文字)、1週間後に製造した製品の抵抗値は
"1.4×106Ω"(上付き小文字)、2週間後に製造した製品の抵抗値は
"1.2×106Ω"(上付き小文字)となった。
その結果、直後に製造した製品の抵抗値は"1.8×106Ω"(上付き小文字)、3日後に製造した製品の抵抗値は"1.5×106Ω"(上付き小文字)、1週間後に製造した製品の抵抗値は
"1.4×106Ω"(上付き小文字)、2週間後に製造した製品の抵抗値は
"1.2×106Ω"(上付き小文字)となった。
また、画像評価に関しては、直後に製造した製品、3日後に製造した製品の、1週間後に製造した製品、2週間後に製造した製品ともに白モヤが画像の端部に出ていたが、実用上大きな問題は無く使用可能レベルであった。
実施例1で使用したカーボンブラックMA100 (pH3.5 三菱化学社製)の変わりにカーボンブラックMA600 (pH7.5 三菱化学社製)を用いた以外は実施例1と同様に製造し、電気特性評価、画像評価を行った。
その結果、直後に製造した製品の抵抗値は"4.1×106Ω"(上付き小文字)、3日後に製造した製品の抵抗値は"3.8×106Ω"(上付き小文字)、1週間後に製造した製品の抵抗値は
"3.2×106Ω"(上付き小文字)、2週間後に製造した製品の抵抗値は
"2.2×106Ω"(上付き小文字)となった。
"3.2×106Ω"(上付き小文字)、2週間後に製造した製品の抵抗値は
"2.2×106Ω"(上付き小文字)となった。
また、画像評価に関しては、直後に製造した製品、3日後に製造した製品の画像欠陥は無かった。1週間後に製造した製品、2週間後に製造した製品ともに白スジが画像の端部に出ていたが、実用上大きな問題は無く使用可能レベルであった。
実施例1で使用したポリエーテルポリオール(アデカポリエーテルEDP−1100 pH10.5 旭電化製)の変わりに、ポリエーテルポリオール(アデカポリエーテルSC−1000 蔗糖を出発物質としたポリオール pH10.5 旭電化製)を用いた以外は実施例1と同様に製造し、電気特性評価、画像評価を行った。
その結果、直後に製造した製品の抵抗値は"2.3×106Ω"(上付き小文字)、3日後に製造した製品の抵抗値は"1.5×106Ω"(上付き小文字)、1週間後に製造した製品の抵抗値は
"9.5×107Ω"(上付き小文字)、2週間後に製造した製品の抵抗値は
"7.5×107Ω"(上付き小文字)となった。
"9.5×107Ω"(上付き小文字)、2週間後に製造した製品の抵抗値は
"7.5×107Ω"(上付き小文字)となった。
また、画像評価に関しては、直後に製造した製品、3日後に製造した製品の画像欠陥は無かった。1週間後に製造した製品、2週間後に製造した製品ともに白スジが画像の端部に出ていたが、実用上大きな問題は無く使用可能レベルであった。
実施例1で使用したポリエーテルポリオール(アデカポリエーテルEDP−1100 pH10.5 旭電化製)の変わりに、ポリエーテルポリオール(アデカポリエーテルP−1000 プロピレングリコールを出発物質としたポリオール pH 6.3 旭電化製)に水酸化カリウムをあらかじめ混合させてpHを9.1にしたポリオールを用いた以外は実施例1と同様に製造し、電気特性評価、画像評価を行った。
その結果、直後に製造した製品の抵抗値は"4.3×106Ω"(上付き小文字)、3日後に製造した製品の抵抗値は"3.8×106Ω"(上付き小文字)、1週間後に製造した製品の抵抗値は
"3.4×106Ω"(上付き小文字)、2週間後に製造した製品の抵抗値は
"2.8×106Ω"(上付き小文字)となった。
"3.4×106Ω"(上付き小文字)、2週間後に製造した製品の抵抗値は
"2.8×106Ω"(上付き小文字)となった。
また、画像評価に関しては、直後に製造した製品、3日後に製造した製品、1週間後に製造した製品、2週間後に製造した製品ともに画像欠陥は無く、均一な画像が得られた。
(比較例1)
実施例1で使用したポリエーテルポリオール(アデカポリエーテルEDP−1100 pH10.5 旭電化製)の変わりに、ポリエーテルポリオール(アデカポリエーテルP−1000 プロピレングリコールを出発物質としたポリオール pH 6.3 旭電化製)にした以外は実施例1と同様に製造し、電気特性評価、画像評価を行った。
実施例1で使用したポリエーテルポリオール(アデカポリエーテルEDP−1100 pH10.5 旭電化製)の変わりに、ポリエーテルポリオール(アデカポリエーテルP−1000 プロピレングリコールを出発物質としたポリオール pH 6.3 旭電化製)にした以外は実施例1と同様に製造し、電気特性評価、画像評価を行った。
その結果、直後に製造した製品の抵抗値は"4.0×106Ω"(上付き小文字)、3日後に製造した製品の抵抗値は"8.8×108Ω"(上付き小文字)、1週間後に製造した製品の抵抗値は
"3.1×108Ω"(上付き小文字)、2週間後に製造した製品の抵抗値は
"2.0×108Ω"(上付き小文字)となった。経時で沈降が生じているため、抵抗値が上がった事が確認された。
"3.1×108Ω"(上付き小文字)、2週間後に製造した製品の抵抗値は
"2.0×108Ω"(上付き小文字)となった。経時で沈降が生じているため、抵抗値が上がった事が確認された。
また、画像評価に関しては、直後に製造した製品は白スジが画像の端部に出ていたが、使用可能レベルであったが、3日後に製造した製品、1週間後に製造した製品、2週間後に製造した製品ともに白スジが画像全体に生じ、カブリ画像が発生し、使用は不可能となった。
(比較例2)
実施例1で使用したポリエーテルポリオール(アデカポリエーテルEDP−1100 pH10.5 旭電化製)の変わりに、ポリエーテルポリオール(アデカポリエーテルP−1000 プロピレングリコールを出発物質としたポリオール pH 6.3 旭電化製)に水酸化カリウムをあらかじめ混合させてpHを12.1にしたポリオールを用いた以外は実施例1と同様に製造し、電気特性評価、画像評価を行った。
実施例1で使用したポリエーテルポリオール(アデカポリエーテルEDP−1100 pH10.5 旭電化製)の変わりに、ポリエーテルポリオール(アデカポリエーテルP−1000 プロピレングリコールを出発物質としたポリオール pH 6.3 旭電化製)に水酸化カリウムをあらかじめ混合させてpHを12.1にしたポリオールを用いた以外は実施例1と同様に製造し、電気特性評価、画像評価を行った。
その結果、直後に製造した製品の抵抗値は"4.8×106Ω"(上付き小文字)、3日後に製造した製品の抵抗値は"5.8×108Ω"(上付き小文字)、その後、溶液がゲル化したため、1週間後、2週間後には製造出来なかった。
また、画像評価に関しては、直後に製造した製品は白スジが画像の端部に出ていたが、使用可能レベルであったが、3日後に製造した製品は白スジが画像全体に生じ、カブリ画像が発生し、使用は不可能となった。
1 導電性支持軸
2a 弾性層
3 表面層
4 帯電ローラー
5 アルミニウムドラム
6 電源
7 抵抗
8 電圧計
2a 弾性層
3 表面層
4 帯電ローラー
5 アルミニウムドラム
6 電源
7 抵抗
8 電圧計
Claims (5)
- 導電性粒子とpHが9から12のポリオール成分および、イソシアネート成分からなることを特徴とする樹脂組成物。
- 該導電性粒子のpHが2から6であることを特徴とする請求項1に記載の樹脂組成物。
- 前記、導電性粒子がカーボンブラックであることを特徴とする請求項1又は、請求項2に記載の樹脂組成物。
- 前記、導電性粒子が無機粒子の表面をカーボンブラックで被覆した複合粒子であることを特徴とする請求項1又は、請求項2に記載の樹脂組成物。
- pHが9から12のポリオール成分が、アミン化合物を出発物質としてエチレンオキサイドおよび/またはプロピレンオキサイドによって重合されたポリオール成分であることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載の樹脂組成物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006006185A JP2007186612A (ja) | 2006-01-13 | 2006-01-13 | 樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006006185A JP2007186612A (ja) | 2006-01-13 | 2006-01-13 | 樹脂組成物 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007186612A true JP2007186612A (ja) | 2007-07-26 |
Family
ID=38341995
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JP2006006185A Withdrawn JP2007186612A (ja) | 2006-01-13 | 2006-01-13 | 樹脂組成物 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2007186612A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013088728A (ja) * | 2011-10-20 | 2013-05-13 | Gunze Ltd | 導電性エンドレスベルトおよびその製造方法 |
-
2006
- 2006-01-13 JP JP2006006185A patent/JP2007186612A/ja not_active Withdrawn
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JP2013088728A (ja) * | 2011-10-20 | 2013-05-13 | Gunze Ltd | 導電性エンドレスベルトおよびその製造方法 |
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