JP2011138052A - Composition for forming polysiloxane containing film and electrifying member - Google Patents

Composition for forming polysiloxane containing film and electrifying member Download PDF

Info

Publication number
JP2011138052A
JP2011138052A JP2009298920A JP2009298920A JP2011138052A JP 2011138052 A JP2011138052 A JP 2011138052A JP 2009298920 A JP2009298920 A JP 2009298920A JP 2009298920 A JP2009298920 A JP 2009298920A JP 2011138052 A JP2011138052 A JP 2011138052A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
formula
hydrolyzable
composition
alcohol
charging member
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2009298920A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Noriaki Kuroda
紀明 黒田
Yoko Kuruma
洋子 来摩
Noriko Nagamine
典子 長嶺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2009298920A priority Critical patent/JP2011138052A/en
Publication of JP2011138052A publication Critical patent/JP2011138052A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a composition for forming a polysiloxane containing film having high dielectric characteristics after curing without causing troubles at coating (coating unevenness, stripes, and the like) even when forming a thick film while restraining opaqueness and phase separation. <P>SOLUTION: The composition for forming a polysiloxane containing film includes a photo polymerization initiator and a condensate of the hydrolyzable silane compounds and the hydrolyzable titanium compound obtained by hydrolysis in the presence of water and alcohol of a mixture of a hydrolyzable compound including 0.03 to 0.3 mol% of a predetermined hydrolyzable titanium compound with respect to two kinds of predetermined hydrolyzable silane compounds. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、ポリシロキサン含有膜形成用の組成物、帯電部材、プロセスカートリッジ及び電子写真装置に関する。   The present invention relates to a composition for forming a polysiloxane-containing film, a charging member, a process cartridge, and an electrophotographic apparatus.

特許文献1は電子写真方式の複写機等の定着ローラの弾性層や表面被覆材として両末端または片末端に金属アルコキシドと反応可能な官能基を有する有機ケイ素化合物と金属アルコキシドとからゾルゲル法によって合成される有機・無機ハイブリッドを用いることを開示している。   Patent Document 1 synthesizes by an sol-gel method from an organosilicon compound having a functional group capable of reacting with a metal alkoxide at both ends or one end as an elastic layer or surface coating material of a fixing roller of an electrophotographic copying machine or the like and a metal alkoxide. The use of organic / inorganic hybrids.

特開2001−222176号公報JP 2001-222176 A

本発明者等は、上記特許文献1に係る有機・無機ハイブリッドを電子写真装置の帯電部材の表面層に用いることについて検討を重ねてきた。その過程において、本発明者等は、有機・無機ハイブリッドに高誘電性の金属酸化物の成分を含有させ、表面層の比誘電率を高めることについて検討した。すなわち、近年の電子写真画像形成プロセスの高速化に伴って、電子写真感光体と帯電部材との接触時間が相対的に短くなってきており、これは、電子写真感光体を安定かつ確実に帯電させるうえで不利な方向である。そして、帯電部材の帯電性能を向上させる上で表面層の比誘電率を高めることが有効であるからである。しかしながら、高誘電性の金属酸化物成分を含む有機・無機ハイブリッドを、加水分解性モノマーを用いて合成する場合、以下の課題があることを見出した。
(a)加水分解性シラン化合物以外の加水分解性化合物は、下記表1に示すように、MがSi以外のM(OR)nでは、中心金属における正電荷の分極δ+が大きくなり、求核攻撃を非常に受けやすい。そのため、反応速度が非常に速く、有機・無機ハイブリッドの反応時における反応速度制御が困難である。
The present inventors have repeatedly studied the use of the organic / inorganic hybrid according to Patent Document 1 as a surface layer of a charging member of an electrophotographic apparatus. In the process, the present inventors studied to increase the relative dielectric constant of the surface layer by adding a high dielectric metal oxide component to the organic / inorganic hybrid. That is, with the recent increase in the speed of the electrophotographic image forming process, the contact time between the electrophotographic photosensitive member and the charging member has become relatively short. This is because the electrophotographic photosensitive member can be charged stably and reliably. This is a disadvantageous direction. In order to improve the charging performance of the charging member, it is effective to increase the relative dielectric constant of the surface layer. However, when synthesizing an organic / inorganic hybrid containing a highly dielectric metal oxide component using a hydrolyzable monomer, it has been found that there are the following problems.
(A) As shown in Table 1 below, the hydrolyzable compounds other than the hydrolyzable silane compound have a positive charge δ + in the central metal that is large in M (OR) n where M is other than Si, and nucleophilicity. Very susceptible to attack. Therefore, the reaction rate is very fast, and it is difficult to control the reaction rate during the organic / inorganic hybrid reaction.

Figure 2011138052
Figure 2011138052

(b)アルコキシドが加水分解すると、加水分解後のモノマー構造は使用溶剤との親和性に急激な低下をきたすことで不均一となり易い。
(c)更に縮合が進行し高分子量化した構造も、使用溶剤との親和性が不十分の場合には白濁化や沈殿物の生成等が生じ、不均一となり易い。例えば、以下の表2に示すように、加水分解後、縮合後では、加水分解・縮合前と比較してδが大きく、溶解性が低下する。
(B) When the alkoxide is hydrolyzed, the monomer structure after hydrolysis tends to become non-uniform due to a sharp drop in affinity with the solvent used.
(C) A structure in which condensation further proceeds to increase the molecular weight is likely to become non-uniform due to white turbidity, formation of precipitates, etc. if the affinity with the solvent used is insufficient. For example, as shown in Table 2 below, after hydrolysis and after condensation, δ is larger than before hydrolysis / condensation and the solubility decreases.

Figure 2011138052
Figure 2011138052

そこで、本発明の目的は、組成物の状態における白濁や相分離が抑制され、当該組成物の塗膜形成の際に塗工ムラや塗膜へのスジの発生が抑えられるポリシロキサン含有膜形成用の組成物の提供にある。また、本発明の他の目的は、高い誘電率を有するポリシロキサン含有膜を表面層として有し、帯電性能に優れ、高品位な電子写真画像の形成に資する帯電部材の提供にある。   Therefore, an object of the present invention is to form a polysiloxane-containing film in which white turbidity and phase separation in the state of the composition are suppressed and generation of coating unevenness and streaks on the coating film is suppressed during the coating film formation of the composition. Providing a composition for the use. Another object of the present invention is to provide a charging member that has a polysiloxane-containing film having a high dielectric constant as a surface layer, has excellent charging performance, and contributes to the formation of a high-quality electrophotographic image.

本発明に係るポリシロキサン含有膜形成用の組成物は、加水分解性シラン化合物と加水分解性チタン化合物との縮合物と、光重合開始剤と、を含むポリシロキサン含有膜形成用の組成物であって、該縮合物は、下記式(1)及び下記式(2)で示される加水分解性シラン化合物に対して、下記式(3)で示される加水分解性チタン化合物を0.03〜0.3モル%の割合で含む加水分解性化合物の混合物を、水及びアルコールの存在下で加水分解させたものであることを特徴とする:
式(1)
1−Z−Si−(OR23
(上記式(1)中、R1はカチオン重合可能な有機基、Zは二価の有機基、R2は飽和又は不飽和の炭化水素基を示す)、
式(2)
(R31−Si−(OR23
(上記式(2)中、R2は飽和又は不飽和の炭化水素基、R3は置換又は未置換のアルキル基、或いは、置換又は未置換のアリール基を示す)、
式(3)
(R3x−Ti−(OR24-x
(上記式(3)中、xは0〜3の整数、R2は飽和又は不飽和の炭化水素基、R3は置換又は未置換のアルキル基、或いは、置換又は未置換のアリール基を示す)。
The composition for forming a polysiloxane-containing film according to the present invention is a composition for forming a polysiloxane-containing film comprising a condensate of a hydrolyzable silane compound and a hydrolyzable titanium compound and a photopolymerization initiator. In this condensate, the hydrolyzable titanium compound represented by the following formula (3) is converted to 0.03 to 0 with respect to the hydrolyzable silane compound represented by the following formula (1) and the following formula (2). A hydrolyzable compound mixture containing 3 mol% is hydrolyzed in the presence of water and alcohol:
Formula (1)
R 1 —Z—Si— (OR 2 ) 3
(In the above formula (1), R 1 is an organic group capable of cationic polymerization, Z is a divalent organic group, R 2 is a saturated or unsaturated hydrocarbon group),
Formula (2)
(R 3 ) 1 —Si— (OR 2 ) 3
(In the above formula (2), R 2 represents a saturated or unsaturated hydrocarbon group, R 3 represents a substituted or unsubstituted alkyl group, or a substituted or unsubstituted aryl group),
Formula (3)
(R 3) x -Ti- (OR 2) 4-x
(In the above formula (3), x represents an integer of 0 to 3, R 2 represents a saturated or unsaturated hydrocarbon group, R 3 represents a substituted or unsubstituted alkyl group, or a substituted or unsubstituted aryl group. ).

また、本発明に係る帯電部材は、支持体と、該支持体の外周に、導電性弾性層と、表面層とを少なくとも有する帯電部材において、該表面層が前記組成物の塗膜の光硬化膜を含むことを特徴とする。更に、本発明に係るプロセスカートリッジは、前記帯電部材を具備していることを特徴とする。更に、本発明に係る電子写真装置は、前記帯電部材を具備していることを特徴とする。更にまた、本発明に係るポリシロキサン含有膜形成用の組成物の製造方法は、前記組成物の製造方法であって、(i)前記式(1)及び前記式(2)で表される加水分解性シラン化合物に対して、前記式(3)で示される加水分解性チタン化合物を0.03〜0.3モル%の割合で含む加水分解性化合物の混合物を、水及びアルコールの存在下で加水分解させて、該加水分解性シラン化合物と、該加水分解性チタン化合物との縮合物を調製する工程と、(ii)該縮合物と、光重合開始剤とを混合する工程と、を有することを特徴とする。   Further, the charging member according to the present invention is a charging member having at least a support, a conductive elastic layer, and a surface layer on the outer periphery of the support, wherein the surface layer is a photocuring of the coating film of the composition. It is characterized by including a film. Furthermore, a process cartridge according to the present invention includes the charging member. Furthermore, an electrophotographic apparatus according to the present invention is characterized by comprising the charging member. Furthermore, the method for producing a composition for forming a polysiloxane-containing film according to the present invention is a method for producing the composition, comprising: (i) a water solution represented by the formula (1) and the formula (2). A mixture of a hydrolyzable compound containing the hydrolyzable titanium compound represented by the formula (3) at a ratio of 0.03 to 0.3 mol% with respect to the decomposable silane compound in the presence of water and alcohol. Hydrolyzing to prepare a condensate of the hydrolyzable silane compound and the hydrolyzable titanium compound, and (ii) mixing the condensate and a photopolymerization initiator. It is characterized by that.

本発明によれば、加水分解性チタン化合物の過剰な反応による白濁や相分離状態を抑制し、性状が安定した、均一なポリシロキサン含有膜形成用の組成物を得ることができる。そのため、係る組成物の塗膜への塗工ムラ、スジ等の発生を抑えることができる。また、本発明によれば更に、係る塗膜を光硬化させた際に、高誘電特性を持たせることが可能である。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the composition for forming uniform polysiloxane containing film | membrane which suppressed the white turbidity and phase-separation state by excessive reaction of a hydrolyzable titanium compound, and the property was stable can be obtained. Therefore, generation | occurrence | production of the coating nonuniformity to the coating film of this composition, a stripe, etc. can be suppressed. Further, according to the present invention, when the coating film is photocured, it can have high dielectric properties.

本発明の帯電部材の構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of the charging member of this invention. 本発明の帯電部材を有する電子写真装置の概略構成の一例を示す図である。1 is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of an electrophotographic apparatus having a charging member of the present invention.

[ポリシロキサン含有膜形成用の組成物]
本発明に係るポリシロキサン含有膜形成用の組成物は、加水分解性シラン化合物と加水分解性チタン化合物との縮合物と光重合開始剤とを含む。そして、該縮合物は、下記式(1)及び下記式(2)で示される加水分解性シラン化合物に対して、下記式(3)で示される加水分解性チタン化合物を0.03〜0.3モル%の割合で含む加水分解性化合物の混合物を、水及びアルコールの存在下で加水分解させることにより得られる。
[Composition for forming polysiloxane-containing film]
The composition for forming a polysiloxane-containing film according to the present invention includes a condensate of a hydrolyzable silane compound and a hydrolyzable titanium compound and a photopolymerization initiator. And this condensate is a hydrolyzable titanium compound shown by the following formula (3) with respect to the hydrolyzable silane compound shown by the following formula (1) and the following formula (2). It is obtained by hydrolyzing a mixture of hydrolyzable compounds containing 3 mol% in the presence of water and alcohol.

式(1)
1−Z−Si−(OR23
(上記式(1)中、R1はカチオン重合可能な有機基、Zは二価の有機基、R2は飽和又は不飽和の炭化水素基を示す)、
式(2)
(R31−Si−(OR23
(上記式(2)中、R2は飽和又は不飽和の炭化水素基、R3は置換又は未置換のアルキル基、或いは、置換又は未置換のアリール基を示す)、
式(3)
(R3x−Ti−(OR24-x
(上記式(3)中、xは0〜3の整数、R2は飽和又は不飽和の炭化水素基、R3は置換又は未置換のアルキル基、或いは、置換又は未置換のアリール基を示す)。
Formula (1)
R 1 —Z—Si— (OR 2 ) 3
(In the above formula (1), R 1 is an organic group capable of cationic polymerization, Z is a divalent organic group, R 2 is a saturated or unsaturated hydrocarbon group),
Formula (2)
(R 3 ) 1 —Si— (OR 2 ) 3
(In the above formula (2), R 2 represents a saturated or unsaturated hydrocarbon group, R 3 represents a substituted or unsubstituted alkyl group, or a substituted or unsubstituted aryl group),
Formula (3)
(R 3) x -Ti- (OR 2) 4-x
(In the above formula (3), x represents an integer of 0 to 3, R 2 represents a saturated or unsaturated hydrocarbon group, R 3 represents a substituted or unsubstituted alkyl group, or a substituted or unsubstituted aryl group. ).

<加水分解性シラン化合物(A)>
前記式(1)で示される加水分解性シラン化合物(以下、加水分解性シラン化合物(A)とする)中のR1のカチオン重合可能な基とは、開裂によってオキシアルキレン基を生成するカチオン重合可能な有機基を意味する。例えば、エポキシ基やオキセタン基の如き環状エーテル基、又は、ビニルエーテル基等が挙げられる。これらの中でも、入手の容易性及び反応制御の容易性の観点から、エポキシ基が好ましい。
<Hydrolysable silane compound (A)>
The cationically polymerizable group of R 1 in the hydrolyzable silane compound represented by the formula (1) (hereinafter referred to as hydrolyzable silane compound (A)) is a cationic polymerization that generates an oxyalkylene group by cleavage. Means possible organic groups. For example, a cyclic ether group such as an epoxy group or an oxetane group, a vinyl ether group, or the like can be given. Among these, an epoxy group is preferable from the viewpoints of availability and reaction control.

前記式(1)中のZの二価の有機基としては、アルキレン基又はアリーレン基が挙げられる。これらの中でも、炭素数1〜6のアルキレン基が好ましく、エチレン基がより好ましい。   Examples of the divalent organic group represented by Z in the formula (1) include an alkylene group and an arylene group. Among these, a C1-C6 alkylene group is preferable and an ethylene group is more preferable.

前記式(1)中のR2の飽和又は不飽和の炭化水素基としては、例えば、アルキル基、アルケニル基、アリール基等が挙げられる。これらの中でも、炭素数1〜4の直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキル基、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、t−ブチル基が好ましい。なお、加水分解性シラン化合物(A)には−(OR2)基が3つ含まれるが、各基は異なっていてもよい。 Examples of the saturated or unsaturated hydrocarbon group represented by R 2 in the formula (1) include an alkyl group, an alkenyl group, and an aryl group. Among these, a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an i-propyl group, an n-butyl group, and a t-butyl group are preferable. The hydrolyzable silane compound (A) contains three — (OR 2 ) groups, but each group may be different.

以下に、加水分解性シラン化合物(A)の具体例を示す。
(A−1):グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(GPTMS)
(A−2):グリシドキシプロピルトリエトキシシラン(GPTES)
(A−3):エポキシシクロヘキシルエチルトリメトキシシラン
(A−4):エポキシシクロヘキシルエチルトリエトキシシラン。
Specific examples of the hydrolyzable silane compound (A) are shown below.
(A-1): Glycidoxypropyltrimethoxysilane (GPTMS)
(A-2): Glycidoxypropyltriethoxysilane (GPTES)
(A-3): Epoxycyclohexylethyltrimethoxysilane (A-4): Epoxycyclohexylethyltriethoxysilane.

これらの中でも、(A−2)GPTESが好ましい。これらは、1種を用いてもよく、2種以上を併用してもよい。   Among these, (A-2) GPTES is preferable. These may use 1 type and may use 2 or more types together.

<加水分解性シラン化合物(B)>
前記式(2)で示される加水分解性シラン化合物(以下、加水分解性シラン化合物(B)とする)中、R3は置換又は未置換のアルキル基、或いは、置換又は未置換のアリール基である。前記アルキル基としては、炭素数1〜21の直鎖状のアルキル基が好ましく、炭素数6〜10の直鎖状のアルキル基がより好ましい。前記アリール基としては、フェニル基等が挙げられる。前記アルキル基又はアリール基の置換基としては、フェニル基が挙げられる。なお、R2は、加水分解性化合物(A)のR2と同様である。
<Hydrolyzable silane compound (B)>
In the hydrolyzable silane compound represented by the formula (2) (hereinafter referred to as hydrolyzable silane compound (B)), R 3 is a substituted or unsubstituted alkyl group, or a substituted or unsubstituted aryl group. is there. As said alkyl group, a C1-C21 linear alkyl group is preferable, and a C6-C10 linear alkyl group is more preferable. Examples of the aryl group include a phenyl group. A phenyl group is mentioned as a substituent of the said alkyl group or an aryl group. Incidentally, R 2 is the same as R 2 of hydrolyzable compounds (A).

以下に、加水分解性シラン化合物(B)の具体例を示す。
(B−1):メチルトリメトキシシラン
(B−2):メチルトリエトキシシラン
(B−3):メチルトリプロポキシシラン
(B−4):エチルトリメトキシシラン
(B−5):エチルトリエトキシシラン
(B−6):エチルトリプロポキシシラン
(B−7):プロピルトリメトキシシラン
(B−8):プロピルトリエトキシシラン
(B−9):プロピルトリプロポキシシラン
(B−10):ヘキシルトリメトキシシラン(HeTMS)
(B−11):ヘキシルトリエトキシシラン
(B−12):ヘキシルトリプロポキシシラン
(B−13):デシルトリメトキシシラン
(B−14):デシルトリエトキシシラン
(B−15):デシルトリプロポキシシラン
(B−16):フェニルトリメトキシシラン
(B−17):フェニルトリエトキシシラン(PhTES)
(B−18):フェニルトリプロポキシシラン。
Specific examples of the hydrolyzable silane compound (B) are shown below.
(B-1): Methyltrimethoxysilane (B-2): Methyltriethoxysilane (B-3): Methyltripropoxysilane (B-4): Ethyltrimethoxysilane (B-5): Ethyltriethoxysilane (B-6): ethyltripropoxysilane (B-7): propyltrimethoxysilane (B-8): propyltriethoxysilane (B-9): propyltripropoxysilane (B-10): hexyltrimethoxysilane (HeTMS)
(B-11): Hexyltriethoxysilane (B-12): Hexyltripropoxysilane (B-13): Decyltrimethoxysilane (B-14): Decyltriethoxysilane (B-15): Decyltripropoxysilane (B-16): Phenyltrimethoxysilane (B-17): Phenyltriethoxysilane (PhTES)
(B-18): Phenyltripropoxysilane.

これらの中でも、(B−10)HeTMSが好ましい。これらは、1種を用いてもよく、2種以上を併用してもよい。なお、前記加水分解性シラン化合物(B)を2種併用する場合、R3が炭素数6〜10の直鎖状のアルキル基である加水分解性シラン化合物(B)と、R3がフェニル基である加水分解性シラン化合物(B)を組み合わせることがより好ましい。これにより、加水分解・縮合と反応によりモノマー構造が変化しても溶媒への相溶性が良好となる。 Among these, (B-10) HeTMS is preferable. These may use 1 type and may use 2 or more types together. In addition, when using 2 types of said hydrolysable silane compounds (B) together, R < 3 > is a hydrolysable silane compound (B) which is a C6-C10 linear alkyl group, and R < 3 > is a phenyl group. It is more preferable to combine the hydrolyzable silane compound (B). Thereby, even if the monomer structure is changed by hydrolysis / condensation and reaction, the compatibility with the solvent is improved.

<加水分解性チタン化合物(C)>
前記式(3)で示される加水分解性チタン化合物(以下、加水分解性チタン化合物(C)とする)中のR2及びR3は、前記加水分解性シラン化合物(B)のR2及びR3と同様である。以下に、加水分解性チタン化合物(C)の具体例を示す。
(C−1):チタニウムメトキシド
(C−2):チタニウムエトキシド
(C−3):チタニウムn−プロポキシド
(C−4):チタニウムi−プロポキシド
(C−5):チタニウムn−ブトキシド
(C−6):チタニウムt−ブトキシド
(C−7):メチルチタニウムトリイソプロポキシド
(C−8):フェニルチタニウムトリイソプロポキシド。
<Hydrolysable titanium compound (C)>
Formula (3) hydrolyzable titanium compound represented by (hereinafter, to hydrolyzable titanium compound (C)) R 2 and R 3 in the, R 2 and R of the hydrolyzable silane compound (B) Same as 3 . Specific examples of the hydrolyzable titanium compound (C) are shown below.
(C-1): Titanium methoxide (C-2): Titanium ethoxide (C-3): Titanium n-propoxide (C-4): Titanium i-propoxide (C-5): Titanium n-butoxide (C-6): Titanium t-butoxide (C-7): Methyl titanium triisopropoxide (C-8): Phenyl titanium triisopropoxide.

これらの中でも、(C−4)チタニウムi−プロポキシドが好ましい。これらは、1種を用いてもよく、2種以上を併用してもよい。   Among these, (C-4) titanium i-propoxide is preferable. These may use 1 type and may use 2 or more types together.

<アルコール(E)>
前記アルコール(以下、アルコール(E)とする)としては、第1級アルコールと第2級アルコールとの混合液、又は、第1級アルコールと第3級アルコールとの混合液であることが好ましい。上記したような混合液は、(A)、(B)及び(C)の縮合前のモノマーおよび縮合物の双方との相溶性に優れているためである。すなわち、メタノールのSP値は14.5であるのに対し、(A)、(B)及び(C)のSP値は約8.5〜9.0と非常に離れている。一方、第2級アルコール、第3級アルコールのみの場合、縮合前のモノマー構造のSP値に近いため、(A)、(B)及び(C)を、(C)/((A)+(B))≦0.3に調整する段階は溶解性が良い。しかしながら、縮合後の構造から推算したSP値が離れてしまう。このため、縮合前/後のモノマーの化学構造、合成物の化学構造と使用溶剤の相溶性を考慮すると、第1級アルコールと第2級アルコールとの混合液、又は、第1級アルコールと第3級アルコールとの混合液をアルコール(E)として用いることが好ましい。特にメタノール/2−ブタノール、エタノール/2−ブタノールの組み合わせが好ましい。
<Alcohol (E)>
The alcohol (hereinafter referred to as alcohol (E)) is preferably a mixed liquid of a primary alcohol and a secondary alcohol or a mixed liquid of a primary alcohol and a tertiary alcohol. This is because the mixed liquid as described above is excellent in compatibility with both the monomer before condensation of (A), (B) and (C) and the condensate. That is, the SP value of methanol is 14.5, while the SP values of (A), (B), and (C) are very far from about 8.5 to 9.0. On the other hand, since only the secondary alcohol and the tertiary alcohol are close to the SP value of the monomer structure before the condensation, (A), (B) and (C) are changed to (C) / ((A) + ( B)) The step of adjusting to ≦ 0.3 has good solubility. However, the SP value estimated from the structure after the condensation is separated. Therefore, in consideration of the chemical structure of the monomer before / after the condensation, the chemical structure of the synthesized product, and the compatibility of the solvent used, a mixed solution of the primary alcohol and the secondary alcohol, or the primary alcohol and the primary alcohol It is preferable to use a mixed solution with a tertiary alcohol as the alcohol (E). In particular, a combination of methanol / 2-butanol and ethanol / 2-butanol is preferable.

<配合量>
前記加水分解性化合物の混合物は、加水分解性シラン化合物(A)及び(B)に対して、加水分解性チタン化合物(C)を0.03〜0.3モル%、好ましくは0.1〜0.2モル%の割合で含む。0.03モル%未満では高誘電体化が不足し、0.3モル%を超えると、(C)成分の縮合の進行が早く、微粒子を形成し易いため、沈殿を生じることがある。
<Blending amount>
The mixture of the hydrolyzable compound is 0.03 to 0.3 mol%, preferably 0.1 to 0.3 mol% of the hydrolyzable titanium compound (C) with respect to the hydrolyzable silane compounds (A) and (B). It is contained at a ratio of 0.2 mol%. If the amount is less than 0.03 mol%, the formation of a high dielectric is insufficient. If the amount exceeds 0.3 mol%, the condensation of the component (C) proceeds rapidly and fine particles are easily formed, which may cause precipitation.

また、前記加水分解性化合物の混合物に含まれる(A)、(B)のモル比は、(A)/((A)+(B))が0.10〜0.85、特には、0.35〜0.70とすることが好ましい。(A)及び(B)のモル比を上記範囲内とすることで、(C)との反応性又は使用溶剤との溶解性が良好となり、組成物の白濁化をより有効に抑制することができる。   The molar ratio of (A) and (B) contained in the hydrolyzable compound mixture is such that (A) / ((A) + (B)) is 0.10 to 0.85, in particular 0. .35 to 0.70 is preferable. By setting the molar ratio of (A) and (B) within the above range, the reactivity with (C) or the solubility with the solvent used is improved, and the clouding of the composition can be more effectively suppressed. it can.

また前記加水分解性化合物を加水分解する水(以下、水(D)とする)の量は、(A)、(B)及び(C)の加水分解する置換基の全モル数を((A)+(B)+(C))とすると、0.4≦(D)/((A)+(B)+(C))≦3.0、特には、0.6≦(D)/((A)+(B)+(C))≦2.0とすることが好ましい。水の量を上記の数値範囲とすることで、縮合が十分となり、未反応のモノマーが残存し難くなる。また、縮合の進行が早過ぎることによる組成物の白濁化や沈殿を生じ難くすることができる。   The amount of water (hereinafter referred to as water (D)) for hydrolyzing the hydrolyzable compound is the total number of moles of the substituents (A), (B) and (C) to be hydrolyzed ((A ) + (B) + (C)), 0.4 ≦ (D) / ((A) + (B) + (C)) ≦ 3.0, in particular 0.6 ≦ (D) / It is preferable that ((A) + (B) + (C)) ≦ 2.0. By setting the amount of water within the above numerical range, condensation is sufficient, and unreacted monomers are difficult to remain. Moreover, it can make it difficult to produce the cloudiness and precipitation of a composition by the progress of condensation too early.

<混合>
前記(A)〜(E)を混合する方法としては、先に(A)、(B)及び(C)を含む加水分解性化合物の混合物と(E)とを混合した後、該混合液を撹拌しながら(D)を滴下して混合する方法が、合成均一化の観点から好ましい。混合する際の温度としては、室温でよい。
<Mixed>
As a method of mixing the above (A) to (E), a mixture of a hydrolyzable compound containing (A), (B) and (C) and (E) are mixed, and then the mixed solution is mixed. The method of dropping and mixing (D) while stirring is preferred from the viewpoint of uniform synthesis. The mixing temperature may be room temperature.

<加水分解>
次に、前記(A)〜(E)の混合液を加熱還流して、前記(A)、(B)及び(C)を加水分解し、縮合物を調製する。加熱還流は、前記混合液を撹拌しながら、100〜120℃で行うことが好ましい。加熱還流時間としては、1〜5時間が好ましい。
<Hydrolysis>
Next, the mixed solution of (A) to (E) is heated to reflux to hydrolyze the (A), (B) and (C) to prepare a condensate. Heating reflux is preferably performed at 100 to 120 ° C. while stirring the mixed solution. The heating reflux time is preferably 1 to 5 hours.

<光重合開始剤(F)>
前記光重合開始剤(以下、光重合開始剤(F)とする)は、カチオン重合開始剤を含むことが好ましい。例えば、活性エネルギー線によって賦活化されるルイス酸のオニウム塩に対してエポキシ基は高い反応性を示す。そこで、前記加水分解性シラン化合物(A)のR1がエポキシ基である場合、前記カチオン重合開始剤としては、ルイス酸のオニウム塩を用いることが好ましい。その他のカチオン重合開始剤としては、例えば、ボレート塩、イミド構造を有する化合物、トリアジン構造を有する化合物、アゾ化合物、過酸化物等が挙げられる。各種カチオン重合開始剤の中でも、感度、安定性及び反応性の観点から、芳香族スルホニウム塩や芳香族ヨードニウム塩が好ましい。特には、ビス(4−tert−ブチルフェニル)ヨードニウム塩や、下記式(4)で示される構造を有する化合物(商品名:「アデカオプトマーSP150」、(株)ADEKA製)が好ましい。また、下記式(5)で示される構造を有する化合物(商品名:「イルガキュア261」、チバスペシャルティーケミカルズ社製)が好ましい。
<Photopolymerization initiator (F)>
The photopolymerization initiator (hereinafter referred to as photopolymerization initiator (F)) preferably contains a cationic polymerization initiator. For example, an epoxy group shows high reactivity with respect to an onium salt of a Lewis acid activated by active energy rays. Therefore, when R 1 of the hydrolyzable silane compound (A) is an epoxy group, it is preferable to use an onium salt of Lewis acid as the cationic polymerization initiator. Examples of other cationic polymerization initiators include borate salts, compounds having an imide structure, compounds having a triazine structure, azo compounds, and peroxides. Among various cationic polymerization initiators, aromatic sulfonium salts and aromatic iodonium salts are preferable from the viewpoints of sensitivity, stability, and reactivity. In particular, bis (4-tert-butylphenyl) iodonium salt and a compound having a structure represented by the following formula (4) (trade name: “ADEKA OPTMER SP150”, manufactured by ADEKA Corporation) are preferable. A compound having a structure represented by the following formula (5) (trade name: “Irgacure 261”, manufactured by Ciba Specialty Chemicals) is preferable.

Figure 2011138052
Figure 2011138052

Figure 2011138052
Figure 2011138052

また、前記光重合開始剤(F)の添加量は、前記縮合物100質量部に対して、1.0〜5.0質量部、特には、2.0〜4.0質量部が好ましい。光重合開始剤の添加量を上記範囲内とすることで、組成物の塗膜の紫外線により十分に硬化させることができ、また、組成物への溶解性にも問題が生じにくい。なお、前記光重合開始剤(F)を添加後、ポリシロキサン含有膜形成用の組成物の濃度を調節するため、適宜溶媒等を添加してもよい。   Moreover, the addition amount of the said photoinitiator (F) is 1.0-5.0 mass parts with respect to 100 mass parts of said condensates, Especially 2.0-4.0 mass parts is preferable. By making the addition amount of a photoinitiator into the said range, it can fully harden with the ultraviolet-ray of the coating film of a composition, and a problem does not arise easily in the solubility to a composition. In addition, in order to adjust the density | concentration of the composition for polysiloxane containing film formation after adding the said photoinitiator (F), you may add a solvent etc. suitably.

[帯電部材]
本発明に係る帯電部材は、支持体と、該支持体の外周に、導電性弾性層と、表面層とを少なくとも有する帯電部材において、該表面層が、本発明に係るポリシロキサン含有膜形成用の組成物の塗膜の光硬化膜を含む。本発明に係る帯電部材の基本的な構成は、支持体と、導電性の弾性層と表面層とからなる構成である。かかる基本的な構成に対し、支持体と弾性層との間、および弾性層と表面層との間の少なくとも一方に他の層を設けてもよい。図1に示す本発明に係る帯電ローラは、支持体101の外周に導電性弾性層102が形成され、導電性弾性層102の外周に表面層103が形成されている。
[Charging member]
The charging member according to the present invention is a charging member having at least a support and a conductive elastic layer and a surface layer on the outer periphery of the support. The surface layer is used for forming the polysiloxane-containing film according to the present invention. A photocured film of a coating film of the composition. The basic configuration of the charging member according to the present invention is a configuration including a support, a conductive elastic layer, and a surface layer. For such a basic configuration, another layer may be provided between at least one of the support and the elastic layer and between the elastic layer and the surface layer. In the charging roller according to the present invention shown in FIG. 1, a conductive elastic layer 102 is formed on the outer periphery of a support 101, and a surface layer 103 is formed on the outer periphery of the conductive elastic layer 102.

<支持体>
帯電部材の支持体としては、鉄、銅、ステンレス、アルミニウム、アルミニウム合金又はニッケルで形成されている金属性(合金製)の支持体が挙げられる。
<Support>
Examples of the support of the charging member include a metallic (made of alloy) support made of iron, copper, stainless steel, aluminum, an aluminum alloy, or nickel.

<弾性層>
導電性の弾性層にはゴムや熱可塑性エラストマー等の1種又は2種以上用い得る。ゴムとしては以下のものが挙げられる。ウレタンゴム、シリコーンゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、エチレン−プロピレンゴム、ポリノルボルネンゴム、スチレン−ブタジエン−スチレンゴム、アクリロニトリルゴム、エピクロルヒドリンゴム及びアルキルエーテルゴム。
<Elastic layer>
As the conductive elastic layer, one or more of rubber, thermoplastic elastomer and the like can be used. Examples of the rubber include the following. Urethane rubber, silicone rubber, butadiene rubber, isoprene rubber, chloroprene rubber, styrene-butadiene rubber, ethylene-propylene rubber, polynorbornene rubber, styrene-butadiene-styrene rubber, acrylonitrile rubber, epichlorohydrin rubber and alkyl ether rubber.

熱可塑性エラストマーとしては、スチレン系エラストマー及びオレフィン系エラストマーが挙げられる。スチレン系エラストマーの市販品としては、三菱化学(株)製「ラバロン」(商品名)、クラレ(株)製「セプトンコンパウンド」(商品名)が挙げられる。オレフィン系エラストマーの市販品としては、以下のものが挙げられる。三菱化学(株)製の「サーモラン」(商品名)、三井石油化学工業(株)社製の「ミラストマー」(商品名)、住友化学工業(株)社製の「住友TPE」(商品名)及びアドバンストエラストマーシステムズ社製の「サントプレーン」(商品名)。   Examples of the thermoplastic elastomer include styrene elastomers and olefin elastomers. Examples of commercially available styrene-based elastomers include “Lavalon” (trade name) manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, and “Septon Compound” (trade name) manufactured by Kuraray Co., Ltd. The following are mentioned as a commercial item of an olefin type elastomer. “Thermorun” (trade name) manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, “Miralastomer” (trade name) manufactured by Mitsui Petrochemical Industries, Ltd., “Sumitomo TPE” (trade name) manufactured by Sumitomo Chemical Industries, Ltd. "Santplane" (trade name) manufactured by Advanced Elastomer Systems.

弾性層には、導電剤を含有させることにより、所定の導電性にする。弾性層の電気抵抗の好ましい範囲は102〜108Ω、特には、103〜106Ωである。導電剤としては、陽イオン性界面活性剤、陰イオン性界面活性剤、両性イオン界面活性剤、帯電防止剤、電解質が挙げられる。 The elastic layer has a predetermined conductivity by containing a conductive agent. A preferable range of the electric resistance of the elastic layer is 10 2 to 10 8 Ω, particularly 10 3 to 10 6 Ω. Examples of the conductive agent include a cationic surfactant, an anionic surfactant, an amphoteric surfactant, an antistatic agent, and an electrolyte.

陽イオン性界面活性剤としては以下のものが挙げられる。ラウリルトリメチルアンモニウム、ステアリルトリメチルアンモニウム、オクタドデシルトリメチルアンモニウム、ドデシルトリメチルアンモニウム、ヘキサデシルトリメチルアンモニウム及び変性脂肪酸のジメチルエチルアンモニウムの如き第四級アンモニウム塩。前記第四級アンモニウム塩としては以下のものが挙げられる。過塩素酸塩、塩素酸塩、ホウフッ化水素酸塩、エトサルフェート塩及びハロゲン化ベンジル塩(臭化ベンジル塩や塩化ベンジル塩等)。   Examples of the cationic surfactant include the following. Quaternary ammonium salts such as lauryltrimethylammonium, stearyltrimethylammonium, octadodecyltrimethylammonium, dodecyltrimethylammonium, hexadecyltrimethylammonium, and modified fatty acid dimethylethylammonium. Examples of the quaternary ammonium salt include the following. Perchlorate, chlorate, borofluoride, ethosulphate salt and benzyl halide salt (such as benzyl bromide and benzyl chloride).

陰イオン性界面活性剤としては、脂肪族スルホン酸塩、高級アルコール硫酸エステル塩、高級アルコールエチレンオキサイド付加硫酸エステル塩、高級アルコール燐酸エステル塩及び高級アルコールエチレンオキサイド付加燐酸エステル塩が挙げられる。   Examples of the anionic surfactant include aliphatic sulfonate, higher alcohol sulfate ester salt, higher alcohol ethylene oxide addition sulfate ester salt, higher alcohol phosphate ester salt and higher alcohol ethylene oxide addition phosphate ester salt.

帯電防止剤としては、高級アルコールエチレンオキサイド、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル及び多価アルコール脂肪酸エステルの如き非イオン性帯電防止剤が挙げられる。電解質としては、例えば、周期律表第1族の金属(Li、Na、K等)の塩が挙げられる。周期律表第1族の金属の塩として、具体的には、LiCF3SO3、NaClO4、LiAsF6、LiBF4、NaSCN、KSCN及びNaClが挙げられる。 Examples of the antistatic agent include nonionic antistatic agents such as higher alcohol ethylene oxide, polyethylene glycol fatty acid ester and polyhydric alcohol fatty acid ester. Examples of the electrolyte include salts of metals (Li, Na, K, etc.) belonging to Group 1 of the periodic table. Specific examples of the metal salt of Group 1 of the periodic table include LiCF 3 SO 3 , NaClO 4 , LiAsF 6 , LiBF 4 , NaSCN, KSCN, and NaCl.

周期律表第2族の金属(Ca、Ba)の塩(Ca(ClO42)やこれから誘導される帯電防止剤、イソシアネート(一級アミノ基、二級アミノ基)と反応可能な活性水素を有する基(水酸基、カルボキシル基)を1つ以上持ったものも導電剤に用い得る。更に、これらと多価アルコール(1,4−ブタンジオール、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール)又はその誘導体との錯体、これらとモノオール(エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル)との錯体も導電剤として用い得る。更にまた、導電性のカーボンブラック、グラファイト、金属酸化物(酸化スズ、酸化チタン及び酸化亜鉛)、金属(ニッケル、銅、銀及びゲルマニウム)、導電性ポリマー(ポリアニリン、ポリピロール及びポリアセチレン)も導電剤として用い得る。 Active hydrogen capable of reacting with salts (Ca (ClO 4 ) 2 ) of group 2 metals (Ca, Ba), antistatic agents derived therefrom, and isocyanates (primary amino groups and secondary amino groups) from the periodic table Those having at least one group (hydroxyl group, carboxyl group) may be used for the conductive agent. Furthermore, these and polyhydric alcohols (1,4-butanediol, ethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, polyethylene glycol) or their derivatives, monools (ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether) A complex with can also be used as a conductive agent. Furthermore, conductive carbon black, graphite, metal oxides (tin oxide, titanium oxide and zinc oxide), metals (nickel, copper, silver and germanium), conductive polymers (polyaniline, polypyrrole and polyacetylene) are also used as conductive agents. Can be used.

また、弾性層には、無機又は有機の充填剤や架橋剤を添加してもよい。充填剤としては、シリカ(ホワイトカーボン)、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、クレー、タルク、ゼオライト、アルミナ、硫酸バリウム及び硫酸アルミニウムが挙げられる。前記架橋剤としては、イオウ、過酸化物、架橋助剤、架橋促進剤、架橋促進助剤、架橋遅延剤が挙げられる。   Moreover, you may add an inorganic or organic filler and a crosslinking agent to an elastic layer. Examples of the filler include silica (white carbon), calcium carbonate, magnesium carbonate, clay, talc, zeolite, alumina, barium sulfate and aluminum sulfate. Examples of the crosslinking agent include sulfur, a peroxide, a crosslinking aid, a crosslinking accelerator, a crosslinking acceleration aid, and a crosslinking retarder.

導電性弾性層の硬度は、帯電部材と被帯電体である感光ドラムとを当接させた際の帯電部材の変形を抑制する観点から、アスカーCで70度以上であることが好ましく、特に73度以上、90度以下であることがより好ましい。   The hardness of the conductive elastic layer is preferably 70 degrees or more with Asker C from the viewpoint of suppressing the deformation of the charging member when the charging member and the photosensitive drum as the member to be charged are brought into contact with each other. More preferably, it is not less than 90 degrees and not more than 90 degrees.

<表面層>
本発明に係る帯電部材の表面層は、本発明に係るポリシロキサン含有膜形成用の組成物の塗膜の光硬化膜を含む。また、感光ドラムとの当接ニップを十分に確保するために設けた導電性弾性層の機能を十分に発揮させる観点から、帯電部材の表面層の弾性率は2000MPa以下であることが好ましい。一方、一般的に、表面層の弾性率を小さくするほど架橋密度が低下する傾向にある。このため、帯電部材の表面にブリードアウトした低分子量成分が感光ドラム表面を汚染することがあるため、帯電部材の表面層の弾性率は100MPa以上であることが好ましい。
<Surface layer>
The surface layer of the charging member according to the present invention includes a photocured film of a coating film of the composition for forming a polysiloxane-containing film according to the present invention. In addition, the elastic modulus of the surface layer of the charging member is preferably 2000 MPa or less from the viewpoint of sufficiently exerting the function of the conductive elastic layer provided in order to ensure a sufficient contact nip with the photosensitive drum. On the other hand, in general, the crosslinking density tends to decrease as the elastic modulus of the surface layer decreases. For this reason, since the low molecular weight component bleed out on the surface of the charging member may contaminate the surface of the photosensitive drum, the elastic modulus of the surface layer of the charging member is preferably 100 MPa or more.

また、表面層の層厚は、厚いほど上記の低分子量成分のブリードアウトの抑制効果が大きいが、逆に帯電能が低下してしまう。具体的に、表面層の層厚は0.01〜0.50μmであることが好ましく、特には0.02〜0.20μmであることがより好ましい。   In addition, the thicker the surface layer, the greater the effect of suppressing the bleed out of the low molecular weight component, but the charging ability is conversely reduced. Specifically, the layer thickness of the surface layer is preferably 0.01 to 0.50 μm, and more preferably 0.02 to 0.20 μm.

また表面層の体積抵抗率として、1010〜1016Ω・cmが好ましい。帯電部材において、上記膜厚を考慮し、適宜決めることができる。また、帯電部材の表面へのトナーや外添剤の固着を抑制する観点から、該帯電部材の表面の粗さ(Rz)はJIS94で10μm以下、特には7μm以下、更には5μm以下とすることが好ましい。 Further, the volume resistivity of the surface layer is preferably 10 10 to 10 16 Ω · cm. The charging member can be appropriately determined in consideration of the film thickness. In addition, from the viewpoint of suppressing sticking of toner and external additives to the surface of the charging member, the surface roughness (Rz) of the charging member shall be 10 μm or less, particularly 7 μm or less, more preferably 5 μm or less according to JIS94. Is preferred.

[帯電部材の製造方法]
<導電性の弾性部材>
本発明に係る帯電部材の製造方法としては、まず、前記導電性弾性層材料を混練することにより、混練物を得る。次に、前記支持体に熱硬化性接着剤を塗布し、乾燥させる。
[Method of manufacturing charging member]
<Conductive elastic member>
As a method for producing a charging member according to the present invention, first, a kneaded product is obtained by kneading the conductive elastic layer material. Next, a thermosetting adhesive is applied to the support and dried.

クロスヘッド押出機を使用して、前記熱硬化性接着剤を塗布し乾燥させた支持体を押し出しながら、該支持体を覆うように前記混練物を円筒形に押し出す。支持体端部を受けながら引き取り、端部を切断する。次に、連続加熱炉により加硫を行う。連続加熱炉は異なる温度設定にしたゾーンを2つ設けたものを使用する。急速な加硫温度の立ち上げは、ボイドの要因となり易い。これは、加硫反応による加硫促進剤等の揮発性副生成物がガス化し、ゴムの加硫による硬化の際に、ガスが抜け難い状態で、閉じ込められるためと推測している。このため、支持体周辺あるいは押出表面付近まで気泡が発生し、これを研磨すると凹となり画像不良の要因となる。そこで、硬化ゾーンを2つ設け、第1ゾーンを加硫温度より低い状態に保持することで、ガス成分を十分抜いた後で、第2ゾーンで加硫を行うことが好ましい。第1ゾーン及び第2ゾーンの温度、時間の設定は適宜設定できる。加硫後の導電性弾性層の表面を研磨することにより、導電性弾性部材を得ることができる。   Using a crosshead extruder, the kneaded product is extruded into a cylindrical shape so as to cover the support while extruding the support that has been coated with the thermosetting adhesive and dried. Take the support edge while receiving it and cut the edge. Next, vulcanization is performed in a continuous heating furnace. A continuous heating furnace with two zones with different temperature settings is used. Rapid rise in vulcanization temperature tends to cause voids. This is presumed to be because volatile by-products such as a vulcanization accelerator due to the vulcanization reaction are gasified and confined in a state in which the gas is difficult to escape during the curing by rubber vulcanization. For this reason, bubbles are generated around the support or near the extrusion surface, and when this is polished, it becomes concave and causes image defects. Therefore, it is preferable to perform vulcanization in the second zone after sufficiently removing the gas component by providing two curing zones and maintaining the first zone below the vulcanization temperature. The temperature and time of the first zone and the second zone can be set as appropriate. A conductive elastic member can be obtained by polishing the surface of the conductive elastic layer after vulcanization.

<帯電部材>
次に、本発明に係るポリシロキサン含有膜形成用の組成物(以下、単に組成物と示す場合有り)を適正な粘度に調製し、前記導電性弾性部材上に塗布する。該組成物の粘度を調製する際には、塗布性向上のために、合成に使用した溶剤以外に、揮発性を考慮した適当な溶剤を用いてもよい。適当な溶剤としては、酢酸エチルや、メチルエチルケトン、あるいは、これらを混合したものが挙げられる。また、組成物を導電性弾性部材上に塗布する際には、ロールコーターを用いた塗布、浸漬塗布、リング塗布等を採用することができる。
<Charging member>
Next, the composition for forming a polysiloxane-containing film according to the present invention (hereinafter sometimes simply referred to as a composition) is prepared to have an appropriate viscosity and applied onto the conductive elastic member. In preparing the viscosity of the composition, an appropriate solvent considering volatility may be used in addition to the solvent used for the synthesis in order to improve the coating property. Suitable solvents include ethyl acetate, methyl ethyl ketone, or a mixture thereof. Moreover, when apply | coating a composition on a conductive elastic member, application | coating using a roll coater, immersion application | coating, ring application | coating, etc. are employable.

次に、導電性弾性部材上に塗布された組成物に活性エネルギー線を照射する。すると、組成物に含まれるカチオン重合可能な基は開裂し、架橋させることができ、架橋によって硬化する。活性エネルギー線としては、紫外線が好ましい。前記活性エネルギー線照射時に発生した熱により、導電性弾性部材の導電性弾性層が膨張し、その後冷却によって収縮することがある。このため、表面層がこの膨張・収縮に十分に追従しないと、シワやクラックが多い表面層になる場合がある。しかしながら、架橋反応に紫外線を用いた場合、短時間(15分以内)に加水分解性縮合物を架橋することができる上、熱の発生も少ないため、表面層のシワやクラックが発生しにくい。また、帯電部材の置かれる環境が温湿度の変化が急激な環境である場合、その温湿度の変化による導電性弾性層の膨張・収縮に表面層が十分に追従しないと、表面層にシワやクラックが発生することがある。このため、架橋反応を熱の発生が少ない紫外線によって行えば、導電性弾性層と表面層との密着性が高まり、導電性弾性層の膨張・収縮に表面層が十分に追従できるようになるため、環境の温湿度の変化による表面層のシワやクラックも抑制することができる。   Next, an active energy ray is irradiated to the composition apply | coated on the electroconductive elastic member. Then, the cationically polymerizable group contained in the composition can be cleaved and crosslinked, and cured by crosslinking. As the active energy ray, ultraviolet rays are preferable. The conductive elastic layer of the conductive elastic member may expand due to heat generated during the irradiation of the active energy ray, and then contract by cooling. For this reason, if the surface layer does not sufficiently follow this expansion / contraction, the surface layer may have many wrinkles and cracks. However, when ultraviolet rays are used for the crosslinking reaction, the hydrolyzable condensate can be crosslinked in a short time (within 15 minutes), and heat generation is small, so that wrinkles and cracks on the surface layer are hardly generated. Also, when the charging member is placed in an environment where the temperature and humidity change is abrupt, the surface layer will not wrinkle or wrinkle unless the surface layer sufficiently follows the expansion and contraction of the conductive elastic layer due to the change in temperature and humidity. Cracks may occur. For this reason, if the cross-linking reaction is performed with ultraviolet rays that generate less heat, the adhesion between the conductive elastic layer and the surface layer is increased, and the surface layer can sufficiently follow the expansion and contraction of the conductive elastic layer. In addition, wrinkles and cracks in the surface layer due to changes in environmental temperature and humidity can be suppressed.

また、架橋反応を紫外線によって行えば、熱履歴による導電性弾性層の劣化を抑制することができるため、導電性弾性層の電気的特性の低下を抑制することもできる。   In addition, if the crosslinking reaction is performed using ultraviolet rays, it is possible to suppress deterioration of the conductive elastic layer due to thermal history, and thus it is possible to suppress a decrease in electrical characteristics of the conductive elastic layer.

紫外線の照射には、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、低圧水銀ランプ、エキシマUVランプ等を用いることができ、これらのうち、紫外線の波長が150〜480nmの光を豊富に含む紫外線源が用いられる。紫外線の積算光量としては、6000〜12000mJ/cm2であることが、組成物の十分な硬化、帯電部材表面の酸化の抑制の観点から好ましい。なお、紫外線の積算光量は、以下のように定義される。 For irradiation with ultraviolet rays, a high-pressure mercury lamp, a metal halide lamp, a low-pressure mercury lamp, an excimer UV lamp, or the like can be used. Among these, an ultraviolet ray source containing abundant light having an ultraviolet wavelength of 150 to 480 nm is used. The cumulative amount of ultraviolet light is preferably 6000 to 12000 mJ / cm 2 from the viewpoint of sufficient curing of the composition and suppression of oxidation of the charging member surface. The integrated light quantity of ultraviolet rays is defined as follows.

紫外線積算光量[mJ/cm2]=紫外線強度[mW/cm2]×照射時間[s]。 UV integrated light quantity [mJ / cm 2 ] = UV intensity [mW / cm 2 ] × irradiation time [s].

紫外線の積算光量の調節は、照射時間や、ランプ出力や、ランプと被照射体との距離で行うことが可能である。また、照射時間内で積算光量に勾配をつけてもよい。   The adjustment of the integrated amount of ultraviolet light can be performed by the irradiation time, lamp output, and distance between the lamp and the irradiated object. Moreover, you may give a gradient to integrated light quantity within irradiation time.

低圧水銀ランプを用いる場合、紫外線の積算光量は、ウシオ電機(株)製の紫外線積算光量計「UIT−150−A」や「UVD−S254」(いずれも商品名)を用いて測定することができる。エキシマUVランプを用いる場合、紫外線の積算光量は、ウシオ電機(株)製の紫外線積算光量計「UIT−150−A」や「VUV−S172」(いずれも商品名)を用いて測定することができる。   When a low-pressure mercury lamp is used, the integrated amount of ultraviolet light can be measured using an ultraviolet integrated light meter “UIT-150-A” or “UVD-S254” (both trade names) manufactured by USHIO INC. it can. When an excimer UV lamp is used, the integrated amount of ultraviolet light can be measured using an ultraviolet integrated light meter “UIT-150-A” or “VUV-S172” (both trade names) manufactured by USHIO INC. it can.

[プロセスカートリッジ、電子写真装置]
図2は本発明に係る電子写真装置の断面図である。図2において、各色のトナーを内包する現像器等の現像手段4a〜4dにそれぞれ対向配設された感光ドラム1a〜1dが中間転写ベルト6の移動方向に並設されている。各現像手段により各感光ドラム上に形成された各色トナー画像は転写部材8a〜8dにより中間転写体に静電的に順次重ねて転写される。その後、イエロー(Ye)、マゼンタ(Mg)、シアン(Cy)にブラック(Bk)を加えた4色のトナーによるフルカラートナー画像が形成される。また、各感光体ドラム上に各色トナー像を形成するための、帯電部材2a〜2d、露光手段3a〜3d、現像手段4a〜4dが、各感光体ドラム1a〜1dの周りに配設されている。さらに、中間転写ベルト6にトナー像を転写した後、各感光ドラム上に残留するトナーを摺擦して回収するクリーニングブレードを有するクリーニング手段5a〜5dが配設されている。感光ドラム1は、図中の矢印が示す時計回りに所定の周速度(プロセススピード)で回転駆動する。
[Process cartridge, electrophotographic equipment]
FIG. 2 is a sectional view of the electrophotographic apparatus according to the present invention. In FIG. 2, photosensitive drums 1 a to 1 d are arranged in parallel in the moving direction of the intermediate transfer belt 6 so as to be opposed to developing means 4 a to 4 d such as developing units containing toner of respective colors. The color toner images formed on the photosensitive drums by the developing units are transferred to the intermediate transfer member electrostatically and sequentially by the transfer members 8a to 8d. Thereafter, a full-color toner image is formed with four color toners obtained by adding black (Bk) to yellow (Ye), magenta (Mg), and cyan (Cy). Further, charging members 2a to 2d, exposure means 3a to 3d, and developing means 4a to 4d for forming toner images of the respective colors on the photosensitive drums are disposed around the photosensitive drums 1a to 1d. Yes. Further, cleaning means 5a to 5d having cleaning blades that rub the toner remaining on the photosensitive drums and collect them after the toner image is transferred to the intermediate transfer belt 6 are disposed. The photosensitive drum 1 is driven to rotate at a predetermined peripheral speed (process speed) in a clockwise direction indicated by an arrow in the drawing.

帯電部材2は、感光ドラム1に所定の押圧力で接触させてあり、本装置では感光ドラム1の回転に対して順方向に回転駆動する。この帯電部材2に対して帯電バイアス印加電源から、所定の直流電圧のみが印加されることで、感光ドラム1の表面が所定の極性電位に一様に帯電処理される。感光ドラム1の帯電処理面に露光手段3により目的の画像情報に対応した像露光がなされることにより、感光ドラム1に静電潜像が形成される。現像手段4はトナーを収容する現像容器の開口部に配設されてトナーを担持搬送するトナー担持体と、収容されているトナーを撹拌する撹拌部と、トナー担持体のトナーの担持量(トナー層厚)を規制するトナー規制部材とを有する。そして、現像手段4は、感光ドラム1表面の静電潜像の露光明部にトナー(ネガトナー)を選択的に付着させて静電潜像をトナー像として可視化する。現像方式としては既存の、ジャンピング現像方式、接触現像方式、磁気ブラシ方式を用い得る。転写部材8は、中間転写ベルト6を介して、感光ドラム1に所定の押圧力で接触させて転写ニップ部を形成させてあり、感光ドラム1の回転と順方向に感光ドラム1の回転周速度とほぼ同じ周速度で回転する。また、転写バイアス印加電源からトナーの帯電特性とは逆極性の転写電圧が印加される。転写残余トナー等の感光ドラム1上の残留物は、ブレード型等のクリーニング手段5により、感光ドラム1上より回収される。   The charging member 2 is brought into contact with the photosensitive drum 1 with a predetermined pressing force, and is driven to rotate in the forward direction with respect to the rotation of the photosensitive drum 1 in this apparatus. By applying only a predetermined DC voltage to the charging member 2 from a charging bias application power source, the surface of the photosensitive drum 1 is uniformly charged to a predetermined polarity potential. The exposure unit 3 performs image exposure corresponding to target image information on the charged surface of the photosensitive drum 1 to form an electrostatic latent image on the photosensitive drum 1. The developing means 4 is disposed in an opening of a developing container for containing toner, and carries a toner carrying body for carrying and conveying the toner, an agitating part for stirring the contained toner, and a toner carrying amount (toner of the toner carrying body) And a toner regulating member that regulates the layer thickness. The developing unit 4 selectively attaches toner (negative toner) to the exposed bright portion of the electrostatic latent image on the surface of the photosensitive drum 1 to visualize the electrostatic latent image as a toner image. As the developing method, an existing jumping developing method, contact developing method, or magnetic brush method can be used. The transfer member 8 is brought into contact with the photosensitive drum 1 with a predetermined pressing force via the intermediate transfer belt 6 to form a transfer nip portion, and the rotational peripheral speed of the photosensitive drum 1 in the forward direction with the rotation of the photosensitive drum 1. Rotate at approximately the same peripheral speed. Further, a transfer voltage having a polarity opposite to the charging characteristics of the toner is applied from a transfer bias application power source. Residues on the photosensitive drum 1 such as transfer residual toner are collected from the photosensitive drum 1 by a cleaning means 5 such as a blade type.

なお、本発明の一例である図2に示す電子写真装置は、電子写真装置に感光ドラム1a〜1d、帯電部材2a〜2d、現像手段4a〜4d、クリーニング手段5a〜5dが直接組み込まれている。しかし、感光ドラム1と帯電部材2を樹脂成形体等の支持部材によって一体的に支持し、電子写真装置本体に着脱可能に構成されたプロセスカートリッジを装着した電子写真装置であってもよい。   In the electrophotographic apparatus shown in FIG. 2, which is an example of the present invention, the photosensitive drums 1a to 1d, the charging members 2a to 2d, the developing means 4a to 4d, and the cleaning means 5a to 5d are directly incorporated in the electrophotographic apparatus. . However, an electrophotographic apparatus in which the photosensitive drum 1 and the charging member 2 are integrally supported by a support member such as a resin molded body and a process cartridge configured to be detachable from the main body of the electrophotographic apparatus may be mounted.

以下に、具体的な実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明する。なお、実施例中の「部」は「質量部」を意味する。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to specific examples. In the examples, “part” means “part by mass”.

〈実施例1〉
[導電性弾性部材の作製]
まず、下記化合物を6Lニーダーで20分間混練した。
・中高ニトリル(商品名:「JSR N230SV」(結合アクリルニトリル量 35.0%)、ムーニー粘度(ML1+4 100℃)32、比重0.98、JSR(株)製)100部
・充填剤としてのカラー用カーボンブラック(商品名:「#7360SB」、粒子径28nm、窒素吸着比表面積77m2/g、DBP吸収量87cm3/100g、東海カーボン(株)社製)48部
・充填剤として炭酸カルシウム(商品名:「ナノックス#30」、丸尾カルシウム社製)20部
・酸化亜鉛5部
・ステアリン酸亜鉛1部。
<Example 1>
[Production of conductive elastic member]
First, the following compounds were kneaded with a 6 L kneader for 20 minutes.
・ Medium-high nitrile (trade name: “JSR N230SV” (bound acrylonitrile amount 35.0%), Mooney viscosity (ML 1 + 4 100 ° C.) 32, specific gravity 0.98, manufactured by JSR Corporation) 100 parts, filler as a color for carbon black (trade name: "# 7360SB", particle diameter 28nm, nitrogen adsorption specific surface area of 77m 2 / g, DBP absorption amount of 87cm 3 / 100g, manufactured by Tokai carbon Co., Ltd.) as 48 parts filler 20 parts of calcium carbonate (trade name: “Nanox # 30”, manufactured by Maruo Calcium Co., Ltd.), 5 parts of zinc oxide and 1 part of zinc stearate.

この20分間混練した混合物に、加硫促進剤としてのテトラベンジルチウラムジスルフィド(商品名:「サンセラーTBZTD」、三新化学工業(株)製)4.5部、加硫剤としてのイオウ1.2部を加え、オープンロールでさらに8分間混練した。これにより、混練物Iを得た。   To this kneaded mixture for 20 minutes, 4.5 parts of tetrabenzylthiuram disulfide (trade name: “Sunceller TBZTD”, manufactured by Sanshin Chemical Industry Co., Ltd.) as a vulcanization accelerator, and sulfur 1.2 as a vulcanization agent And kneaded with an open roll for another 8 minutes. Thereby, kneaded material I was obtained.

次に、表面をニッケルメッキ加工した、直径6mm、長さ252mmの円柱形の鋼製の支持体に、金属及びゴムを含む熱硬化性接着剤(商品名:「メタロックN−33」、(株)東洋化学研究所製)を塗布した。塗布は、前記支持体の円柱面軸方向中央を挟んで両側115.5mmまでの領域(あわせて軸方向幅231mmの領域)に行った。これを30分間、80℃で乾燥させた後、さらに1時間、120℃で乾燥させた。   Next, a thermosetting adhesive (trade name: “Metallock N-33”, Co., Ltd.) containing a metal and rubber on a cylindrical steel support having a diameter of 6 mm and a length of 252 mm, the surface of which is nickel-plated. ) Manufactured by Toyo Chemical Laboratory. The coating was performed on a region of up to 115.5 mm on both sides across the center in the axial direction of the cylindrical surface of the support (in addition, a region having an axial width of 231 mm). This was dried at 80 ° C. for 30 minutes, and further dried at 120 ° C. for 1 hour.

次に、クロスヘッド押出機を使用して、前記熱硬化性接着剤を塗布し乾燥させた支持体を押し出しながら、該支持体を覆うように前記混練物Iを外径8.75〜8.90mmの円筒形に押し出した。支持体端部を受けながら引き取り、ゴム長242mmとなるように端部を切断した。   Next, using a cross head extruder, the kneaded product I is coated with the thermosetting adhesive and dried, and the kneaded product I has an outer diameter of 8.75 to 8.8 so as to cover the support. Extruded into a 90 mm cylinder. The end of the support was taken off while receiving the end, and the end was cut to a rubber length of 242 mm.

次に、連続加熱炉内を通過させることにより、支持体の外周を覆う混練物Iを加硫した。連続加熱炉には、異なる温度設定にしたゾーンを2つ設けたものを使用した。第1ゾーンを温度80℃に設定し、30分で通過させ、第2ゾーンを温度160℃に設定し、こちらも30分通過させ、加硫を行った。   Next, the kneaded material I covering the outer periphery of the support was vulcanized by passing through a continuous heating furnace. A continuous heating furnace having two zones with different temperature settings was used. The first zone was set at a temperature of 80 ° C. and allowed to pass in 30 minutes, the second zone was set at a temperature of 160 ° C., and this was also allowed to pass for 30 minutes to perform vulcanization.

次に、前記加硫後の導電性弾性部材の導電性弾性層部分(ゴム部分)の両端を切断し、導電性弾性層部分の軸方向幅を232mmとした。その後、導電性弾性層部分の表面を回転砥石で研磨することによって、端部直径8.26mm、中央部直径8.5mmのクラウン形状を作製した。これにより、表面の十点平均粗さ(Rz)が5.5μmで、振れが18μmの導電性弾性部材を得た。また、該導電性弾性部材の硬度は73度(アスカーC)であった。なお、十点平均粗さ(Rz)はJISB6101に準拠して測定した。また、振れの測定は、ミツトヨ(株)製高精度レーザー測定機「LSM−430v」(商品名)を用いて行った。詳しくは、該測定機を用いて外径を測定し、最大外径値と最小外径値の差を外径差振れとし、この測定を5点で行い、5点の外径差振れの平均値を被測定物の振れとした。   Next, both ends of the conductive elastic layer portion (rubber portion) of the vulcanized conductive elastic member were cut to make the axial width of the conductive elastic layer portion 232 mm. Thereafter, the surface of the conductive elastic layer portion was polished with a rotating grindstone to produce a crown shape having an end diameter of 8.26 mm and a center diameter of 8.5 mm. As a result, a conductive elastic member having a surface ten-point average roughness (Rz) of 5.5 μm and a deflection of 18 μm was obtained. The hardness of the conductive elastic member was 73 degrees (Asker C). The ten-point average roughness (Rz) was measured according to JISB6101. In addition, the measurement of shake was performed using a high-precision laser measuring machine “LSM-430v” (trade name) manufactured by Mitutoyo Corporation. Specifically, the outer diameter is measured using the measuring device, and the difference between the maximum outer diameter value and the minimum outer diameter value is defined as the outer diameter difference run. This measurement is performed at five points, and the average of the five outer diameter difference shakes is measured. The value was the runout of the object to be measured.

[ポリシロキサン含有膜形成用の組成物の調製]
次にポリシロキサン含有膜形成用の組成物の調製方法について述べる。まず、工程(i)として、下記(A)、(B)、(C)及び(E)を300mlのナスフラスコに入れた。
(A)加水分解性シラン化合物としてのグリシドキシプロピルトリエトキシシラン(GPTES)(商品名:「KBE−403」、信越化学工業(株)製)25.78g(0.093mol)
(B)ヘキシルトリメトキシシラン(HeTMS)(商品名:「KBM−3063」、信越化学工業(株)製)27.25g(0.132mol)
(C)テトラi−プロピルチタネート 5N(Ti(O−iPr)4、((株)高純度化学研究所製 純度99.999%)6.26g(0.022mol))
(E)第1級アルコールとして、メタノール(MeOH)(キシダ化学(株)特級)50.00g、第2級アルコールとして、2−ブタノール(2−BuOH)(キシダ化学(株))56.61g。
[Preparation of composition for forming polysiloxane-containing film]
Next, a method for preparing a composition for forming a polysiloxane-containing film will be described. First, as step (i), the following (A), (B), (C) and (E) were placed in a 300 ml eggplant flask.
(A) Glycidoxypropyltriethoxysilane (GPTES) (trade name: “KBE-403”, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) 25.78 g (0.093 mol) as a hydrolyzable silane compound
(B) Hexyltrimethoxysilane (HeTMS) (trade name: “KBM-3063”, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) 27.25 g (0.132 mol)
(C) Tetra i-propyl titanate 5N (Ti (O-iPr) 4 , (Purity 99.999%, manufactured by Kojundo Chemical Laboratory Co., Ltd.) 6.26 g (0.022 mol))
(E) As primary alcohol, methanol (MeOH) (Kishida Chemical Co., Ltd. special grade) 50.00g, and as secondary alcohol, 2-butanol (2-BuOH) (Kishida Chemical Co., Ltd.) 56.61g.

更にフットボール型撹拌子(全長45mm×径20mm)を入れ、室温で、回転数500rpmで1分間、スターラー上で撹拌し、混合した。更にスターラーの回転数を900rpmに変更し、(D)イオン交換水(pH=5.5)11.01gを滴下しながら添加した。合成時の固形分は、20.00wt%である。また(A)、(B)及び(C)の全モル数(100mol%)に対する(A)、(B)及び(C)のモル比は、それぞれ(A)37.43mol%、(B)53.48mol%、(C)9.09mol%である。次に、温度暴走防止機構付きスターラー上に配置された120℃に設定したオイルバス中に前記フラスコを置き、回転数750rpmで、120℃到達時間が20minとし、3時間加熱還流を行うことによって、縮合物Iを得た。   Furthermore, a football type stirring bar (total length 45 mm × diameter 20 mm) was added, and the mixture was stirred on a stirrer at room temperature for 1 minute at a rotation speed of 500 rpm and mixed. Furthermore, the rotation speed of the stirrer was changed to 900 rpm, and (D) 11.01 g of ion-exchanged water (pH = 5.5) was added dropwise. The solid content at the time of synthesis is 20.00 wt%. The molar ratio of (A), (B) and (C) to the total number of moles (100 mol%) of (A), (B) and (C) is (A) 37.43 mol% and (B) 53, respectively. .48 mol% and (C) 9.09 mol%. Next, by placing the flask in an oil bath set at 120 ° C. arranged on a stirrer with a temperature runaway prevention mechanism, by rotating at 750 rpm, reaching 120 ° C. for 20 minutes, and heating and refluxing for 3 hours, Condensate I was obtained.

(縮合物固形分の測定)
ここで、前記縮合物の残モノマー量の測定について述べる。使用する加水分解性シラン化合物、加水分解性チタン化合物が理論的に完全に脱水・縮合反応した構造体から求められる質量に対して、計算を行った。測定は、A)予め質量を測定したアルミカップに、B)得られた縮合物を約2.000〜3.000g精密天秤で秤量する。更に200℃で30min間オーブン中に放置し、その後、C)再度精密天秤で重量を測定し、固形分を以下の式(6)で算出した。
(Measurement of condensate solids)
Here, measurement of the residual monomer amount of the condensate will be described. The calculation was performed on the mass determined from the structure in which the hydrolyzable silane compound and hydrolyzable titanium compound used were theoretically completely dehydrated and condensed. For measurement, A) an aluminum cup whose mass was measured in advance, and B) the obtained condensate was weighed with a precision balance of about 2.000 to 3.000 g. Further, it was left in an oven at 200 ° C. for 30 min, and then C) the weight was measured again with a precision balance, and the solid content was calculated by the following formula (6).

Figure 2011138052
Figure 2011138052

A:アルミカップの質量(g)
B:アルミカップと縮合物Iの質量(g)
C:オーブン内で加熱後のアルミカップと縮合物Iの質量(g)。
A: Mass of aluminum cup (g)
B: Mass of aluminum cup and condensate I (g)
C: Mass (g) of aluminum cup and condensate I after heating in the oven.

理論的に求めた質量に対して、測定で求められた固形分が同等ならば、残モノマーが非常に少ないということになる。逆にオーブン中で未反応のモノマーがある場合、揮発により質量減少が生じるので、固形分を測定すれば残モノマーを定量することができる。本実施例においては、縮合物Iの固形分は21.02質量%であった。   If the solid content determined by measurement is equivalent to the theoretically determined mass, the residual monomer is very small. On the other hand, when there is an unreacted monomer in the oven, mass loss occurs due to volatilization. Therefore, if the solid content is measured, the residual monomer can be quantified. In this example, the solid content of the condensate I was 21.02% by mass.

(縮合物外観評価)
また前記縮合物の外観評価について、以下の基準で評価した。
◎:目視で縮合物が均一なもの。
〇:目視で縮合物が若干乳白色となるが、孔径1.0μmのメンブレンフィルターを用いて濾過すれば膜形成用の組成物として使用可能なもの。
△:目視で縮合物が乳白色となるが、孔径5.0μmのメンブレンフィルターを用いて濾過すれば膜形成用の組成物として使用可能なもの。
×:白濁化し、沈殿物が生成するもの。
(Condensate appearance evaluation)
Moreover, the following criteria evaluated the external appearance evaluation of the said condensate.
A: Condensate is uniform visually.
A: The condensate becomes slightly milky-white by visual observation, but can be used as a film-forming composition by filtration using a membrane filter having a pore size of 1.0 μm.
Δ: Condensate becomes milky-white visually, but can be used as a film-forming composition by filtration using a membrane filter having a pore size of 5.0 μm.
X: It becomes cloudy and precipitates are formed.

次に、工程(ii)として、光重合開始剤(F)としてカチオン重合開始剤である芳香族スルホニウム塩(商品名:「アデカオプトマーSP−150」、(株)ADEKA製)を、メタノールで濃度が10%となるように調整した。前記縮合物I 50g分の固形分100部に対して、光カチオン重合開始剤が3.0部となるように、前記メタノールで濃度調節した光カチオン重合開始剤を添加した。次に、縮合物Iの固形分が1.0質量%となるようにエタノールで調整し、組成物1とした。   Next, as step (ii), an aromatic sulfonium salt (trade name: “Adekaoptomer SP-150”, manufactured by ADEKA Corporation) as a cationic polymerization initiator as a photopolymerization initiator (F) is added with methanol. The concentration was adjusted to 10%. The photocationic polymerization initiator whose concentration was adjusted with methanol was added so that the photocationic polymerization initiator was 3.0 parts with respect to 100 parts of the solid content of 50 g of the condensate I. Next, it adjusted with ethanol so that the solid content of the condensate I might be 1.0 mass%, and it was set as the composition 1.

(誘電率測定)
得られた組成物1を用いた膜の誘電率の測定は以下の方法で行った。厚み100μmのアルミシート上に、前記組成物1を、スピンコート装置(商品名:「1H−D7」、ミカサ(株)製)を用い、回転数300rpm、2秒間でスピンコートして膜を形成した。さらに、254nmの波長の紫外線を積算光量が9000mJ/cm2になるように照射することによって、硬化させた。紫外線の照射には、ハリソン東芝ライティング(株)製の低圧水銀ランプを用いた。前記該アルミシート上に作製した膜上に、白金蒸着を施し、誘電率測定装置(英国ソーラトロン社製 1296型誘電率測定インターフェース、1260型インピーダンスアナライザーを併用)を用い、印加電圧3V、測定周波数0.1Hz〜1MHzで測定した。ここで10Hz時の静電容量を用い、製膜時の膜厚を用い誘電率を算出した。本実施例においては、組成物1を用いた膜の誘電率εは18.5であった。
(Dielectric constant measurement)
The measurement of the dielectric constant of the film | membrane using the obtained composition 1 was performed with the following method. A film is formed by spin-coating the composition 1 on an aluminum sheet having a thickness of 100 μm using a spin coater (trade name: “1H-D7”, manufactured by Mikasa Co., Ltd.) at a rotation speed of 300 rpm for 2 seconds. did. Furthermore, it was cured by irradiating ultraviolet rays having a wavelength of 254 nm so that the integrated light amount was 9000 mJ / cm 2 . A low-pressure mercury lamp manufactured by Harrison Toshiba Lighting Co., Ltd. was used for ultraviolet irradiation. The film produced on the aluminum sheet is subjected to platinum deposition, and a dielectric constant measuring device (using a 1296 type dielectric constant measuring interface and 1260 type impedance analyzer, manufactured by Solartron, UK) is used. Measured at 1 Hz to 1 MHz. Here, the dielectric constant was calculated using the electrostatic capacity at 10 Hz and the film thickness at the time of film formation. In this example, the dielectric constant ε of the film using the composition 1 was 18.5.

[帯電部材の作製]
次に、前記作製した導電性弾性部材の導電性弾性層上に、組成物1をリング塗布(吐出量:0.008ml/s(リング部のスピード:20mm/s、総吐出量:0.064ml))した。次に、導電性弾性層上にリング塗布した組成物1に254nmの波長の紫外線を積算光量が9000mJ/cm2になるように照射した。これにより、組成物1を硬化(架橋反応による硬化)させ、この硬化したものを数秒間放置して乾燥させることにより表面層を形成した。紫外線の照射には、ハリソン東芝ライティング(株)製の低圧水銀ランプを用いた。以上のようにして、支持体、該支持体上に形成された導電性弾性層、及び、該導電性弾性層上に形成された表面層(組成物1を用いて形成した層)を有する帯電部材を作製した。以上のようにして作製した帯電部材を、帯電部材Iとする。
[Production of charging member]
Next, the composition 1 is applied on the conductive elastic layer of the produced conductive elastic member by ring application (discharge amount: 0.008 ml / s (ring portion speed: 20 mm / s, total discharge amount: 0.064 ml). ))did. Next, UV light having a wavelength of 254 nm was applied to the composition 1 ring-coated on the conductive elastic layer so that the integrated light amount was 9000 mJ / cm 2 . As a result, the composition 1 was cured (cured by a crosslinking reaction), and the cured product was allowed to stand for several seconds and dried to form a surface layer. A low-pressure mercury lamp manufactured by Harrison Toshiba Lighting Co., Ltd. was used for ultraviolet irradiation. As described above, a charge having a support, a conductive elastic layer formed on the support, and a surface layer (a layer formed using the composition 1) formed on the conductive elastic layer. A member was prepared. The charging member produced as described above is referred to as charging member I.

(表面層の膜厚)
組成物1を用いて形成した表面層の膜厚の測定には、以下の方法を用いた。帯電部材Iの最表面を直接ESCAによるAr+イオンスパッタにより厚み方向分析を行った。装置、測定条件等には、下記のものを用いた。
装置;「Quantum2000」(商品名、アルバックファイ社製)、
X線;モノクロAl kα、25w、15kV、100μm、
pass energy;23.5eV、
step width;0.1eV、
試料傾斜角;45、
Ar+スパッタ;4kV、2×2mm2、6sec/cycle
(スパッタ速度;30nm/min. SiO2
解析法;Si2p3ピーク強度が変化しなくなる深さまでを膜厚とした。
(Film thickness of the surface layer)
The following method was used for the measurement of the film thickness of the surface layer formed using the composition 1. The thickness direction analysis of the outermost surface of the charging member I was performed by Ar + ion sputtering by direct ESCA. The following were used for the apparatus and measurement conditions.
Apparatus: “Quantum 2000” (trade name, manufactured by ULVAC-PHI),
X-ray: Monochrome Al kα, 25 w, 15 kV, 100 μm,
pass energy; 23.5 eV,
step width; 0.1 eV,
Sample tilt angle; 45,
Ar + sputtering: 4 kV, 2 × 2 mm 2 , 6 sec / cycle
(Sputtering speed: 30 nm / min. SiO 2 )
Analysis method: The film thickness was defined as the depth at which the Si2p3 peak intensity did not change.

このとき帯電部材Iの表面層の膜厚は、35nmであった。   At this time, the film thickness of the surface layer of the charging member I was 35 nm.

(帯電部材の評価)
帯電部材Iについて、以下に示す評価を行った。まず、帯電部材Iと感光ドラムとを、これらを一体に支持するプロセスカートリッジ(商品名:「Q5950A(ブラック)」、HP社製)に組み込んだ。該プロセスカートリッジを、A4紙縦出力用のレーザービームプリンター(商品名:「HP Color LaserJet 4700 Printer」、HP社製)に装着した。このレーザービームプリンターの現像方式は反転現像方式であり、転写材の出力スピードは164mm/sであり、画像解像度は600dpiである。なお、帯電部材Iとともにプロセスカートリッジに組み込んだ感光ドラムは、支持体上に層厚19μmの有機感光層を形成してなる有機感光ドラムである。また、この有機感光層は、支持体側から電荷発生層と変性ポリアリレート(結着樹脂)を含有する電荷輸送層とを積層してなる積層型感光層であり、この電荷輸送層は感光ドラムの表面層となっている。また、前記レーザービームプリンターに使用したトナーは、ワックス、荷電制御剤、色素、スチレン、ブチルアクリレート及びエステルモノマーを含む重合性単量体系を水系媒体中で懸濁重合して得られた粒子を含む、いわゆる、重合トナーである。このトナーは前記粒子にシリカ微粒子及び酸化チタン微粒子を外添してなるトナー粒子を含む重合トナーであって、そのガラス転移温度は63℃、体積平均粒子径は約6μmである。画像出力は、30℃/80%RH環境下で行い、A4紙に印字率1%のE文字パターンを形成し、これを164mm/sのプロセススピードで6000枚/日で24000枚出力した。画像評価は、帯電不良として現れる黒スジ状の画像不良(以下「帯電スジ」と示す。)の発生を観察した。観察に使用した画像として、A4紙に、感光ドラムの回転方向と垂直方向に幅1ドット、間隔2ドットの横線を描く画像(ハーフトーン画像)を用いた。この画像の1枚目(初期)から6000枚毎の出力時に得られた出力画像を目視することによって行った。評価基準は以下のとおりである。帯電部材Iの画像評価結果を表3に示す。
AA:出力画像上に帯電スジが全く出ていない
A:出力画像上の端部に帯電スジがごく少量発生した
B:出力画像上の全面に帯電スジがごく少量発生した
C:出力画像全面に帯電スジが大量に発生した。
(Evaluation of charging member)
The charging member I was evaluated as follows. First, the charging member I and the photosensitive drum were assembled in a process cartridge (product name: “Q5950A (black)”, manufactured by HP) that integrally supports them. The process cartridge was mounted on a laser beam printer (trade name: “HP Color LaserJet 4700 Printer”, manufactured by HP) for vertical output of A4 paper. The developing method of this laser beam printer is a reversal developing method, the output speed of the transfer material is 164 mm / s, and the image resolution is 600 dpi. The photosensitive drum incorporated in the process cartridge together with the charging member I is an organic photosensitive drum formed by forming an organic photosensitive layer having a layer thickness of 19 μm on a support. The organic photosensitive layer is a laminated photosensitive layer in which a charge generation layer and a charge transport layer containing a modified polyarylate (binder resin) are laminated from the support side, and the charge transport layer is a layer of a photosensitive drum. It is a surface layer. The toner used in the laser beam printer includes particles obtained by suspension polymerization of a polymerizable monomer system including a wax, a charge control agent, a dye, styrene, butyl acrylate, and an ester monomer in an aqueous medium. This is a so-called polymerized toner. This toner is a polymerized toner containing toner particles obtained by externally adding silica fine particles and titanium oxide fine particles to the particles, and has a glass transition temperature of 63 ° C. and a volume average particle size of about 6 μm. Image output was performed in an environment of 30 ° C./80% RH, and an E character pattern with a printing rate of 1% was formed on A4 paper, and this was output at 24,000 sheets at 6000 mm / day at a process speed of 164 mm / s. In the image evaluation, the occurrence of black streak-like image defects (hereinafter referred to as “charging streaks”) appearing as charging defects was observed. As an image used for the observation, an image (halftone image) in which a horizontal line having a width of 1 dot and an interval of 2 dots in the direction perpendicular to the rotation direction of the photosensitive drum was used on A4 paper. This was performed by visually observing the output image obtained at the time of outputting every 6000 sheets from the first (initial) of this image. The evaluation criteria are as follows. Table 3 shows the image evaluation results of the charging member I.
AA: No charging streaks appear on the output image A: A very small amount of charging streaks occurs on the edge of the output image B: A very small amount of charging streaks occurs on the entire surface of the output image C: On the entire surface of the output image A large amount of charged streaks occurred.

〈実施例2〜28、比較例1〜4〉
実施例2〜28及び比較例1〜4は、それぞれ表3〜6に示す配合比で、実施例1と同様に作製し、同様の評価を行った。
<Examples 2-28 and Comparative Examples 1-4>
Examples 2 to 28 and Comparative Examples 1 to 4 were respectively prepared in the same manner as in Example 1 with the blending ratios shown in Tables 3 to 6, and the same evaluation was performed.

Figure 2011138052
Figure 2011138052

Figure 2011138052
Figure 2011138052

Figure 2011138052
Figure 2011138052

Figure 2011138052
Figure 2011138052

以上のとおり、本発明によれば、加水分解性シラン化合物(A)及び(B)と加水分解性チタン化合物(C)のモル比と使用溶媒のアルコールを適性に選択する。これにより、合成後に残モノマーがほとんど無く、また加水分解性チタン化合物(C)の過剰な反応による白濁や相分離状態を抑制し、組成物を均一に製造することが可能となる。更に厚膜に形成しても塗工の際の不具合(塗工ムラ、スジ等)を無くすことも可能となる。更に光照射により硬化させた際に、硬化後の膜が緻密化することで高誘電特性を併せ持つ帯電部材を提供することができる。また、該帯電部材を有するプロセスカートリッジ及び電子写真装置を提供することができる。   As described above, according to the present invention, the molar ratio of the hydrolyzable silane compounds (A) and (B) and the hydrolyzable titanium compound (C) and the alcohol used are appropriately selected. Thereby, there are almost no residual monomers after a synthesis | combination, and it becomes possible to suppress the cloudiness and phase-separation state by an excessive reaction of a hydrolyzable titanium compound (C), and to manufacture a composition uniformly. Furthermore, even if it is formed in a thick film, it is possible to eliminate defects during coating (coating unevenness, streaks, etc.). Furthermore, when cured by light irradiation, the cured film is densified to provide a charging member having both high dielectric properties. In addition, a process cartridge and an electrophotographic apparatus having the charging member can be provided.

1 感光ドラム
2a〜2d 帯電部材
3a〜3d 露光手段
4a〜4d 現像手段
5a〜5d クリーニング手段
6 中間転写ベルト
8a〜8d 転写部材
P 転写材
101 支持体
102 導電性弾性層
103 表面層
1 Photosensitive drums 2a to 2d Charging members 3a to 3d Exposure means 4a to 4d Developing means 5a to 5d Cleaning means 6 Intermediate transfer belts 8a to 8d Transfer member P Transfer material 101 Support body 102 Conductive elastic layer 103 Surface layer

Claims (7)

加水分解性シラン化合物と加水分解性チタン化合物との縮合物と、光重合開始剤と、を含むポリシロキサン含有膜形成用の組成物であって、
該縮合物は、下記式(1)及び下記式(2)で示される加水分解性シラン化合物に対して、下記式(3)で示される加水分解性チタン化合物を0.03〜0.3モル%の割合で含む加水分解性化合物の混合物を、水及びアルコールの存在下で加水分解させたものであることを特徴とするポリシロキサン含有膜形成用の組成物:
式(1)
1−Z−Si−(OR23
(式(1)中、R1はカチオン重合可能な有機基、Zは二価の有機基、R2は飽和又は不飽和の炭化水素基を示す)、
式(2)
(R31−Si−(OR23
(式(2)中、R2は飽和又は不飽和の炭化水素基、R3は置換又は未置換のアルキル基、或いは、置換又は未置換のアリール基を示す)、
式(3)
(R3x−Ti−(OR24-x
(式(3)中、xは0〜3の整数、R2は飽和又は不飽和の炭化水素基、R3は置換又は未置換のアルキル基、或いは、置換又は未置換のアリール基を示す)。
A polysiloxane-containing film-forming composition comprising a condensate of a hydrolyzable silane compound and a hydrolyzable titanium compound, and a photopolymerization initiator,
The condensate contains 0.03 to 0.3 mol of a hydrolyzable titanium compound represented by the following formula (3) with respect to the hydrolyzable silane compound represented by the following formula (1) and the following formula (2). %. A composition for forming a polysiloxane-containing film, which is obtained by hydrolyzing a mixture of hydrolyzable compounds containing at a ratio of% in the presence of water and alcohol:
Formula (1)
R 1 —Z—Si— (OR 2 ) 3
(In formula (1), R 1 is an organic group capable of cationic polymerization, Z is a divalent organic group, R 2 is a saturated or unsaturated hydrocarbon group),
Formula (2)
(R 3 ) 1 —Si— (OR 2 ) 3
(In Formula (2), R 2 represents a saturated or unsaturated hydrocarbon group, R 3 represents a substituted or unsubstituted alkyl group, or a substituted or unsubstituted aryl group),
Formula (3)
(R 3) x -Ti- (OR 2) 4-x
(In formula (3), x is an integer of 0 to 3, R 2 is a saturated or unsaturated hydrocarbon group, R 3 is a substituted or unsubstituted alkyl group, or a substituted or unsubstituted aryl group) .
前記光重合開始剤がカチオン重合開始剤を含む請求項1に記載の組成物。   The composition according to claim 1, wherein the photopolymerization initiator includes a cationic polymerization initiator. 支持体と、該支持体の外周に、導電性弾性層と、表面層とを少なくとも有する帯電部材において、該表面層が、請求項1又は2に記載の組成物の塗膜の光硬化膜を含むことを特徴とする帯電部材。   A charging member having at least a support and a conductive elastic layer and a surface layer on an outer periphery of the support, wherein the surface layer is a photocured film of a coating film of the composition according to claim 1 or 2. A charging member comprising: 請求項3に記載の帯電部材を具備していることを特徴とするプロセスカートリッジ。   A process cartridge comprising the charging member according to claim 3. 請求項3に記載の帯電部材を具備していることを特徴とする電子写真装置。   An electrophotographic apparatus comprising the charging member according to claim 3. 請求項1に記載の組成物の製造方法であって、
(i)前記式(1)及び前記式(2)で表される加水分解性シラン化合物に対して、前記式(3)で示される加水分解性チタン化合物を0.03〜0.3モル%の割合で含む加水分解性化合物の混合物を、水及びアルコールの存在下で加水分解させて、該加水分解性シラン化合物と、該加水分解性チタン化合物との縮合物を調製する工程と、
(ii)該縮合物と、光重合開始剤とを混合する工程と、を有することを特徴とするポリシロキサン含有膜形成用の組成物の製造方法。
A method for producing the composition of claim 1, comprising:
(I) The hydrolyzable titanium compound represented by the formula (3) is added in an amount of 0.03 to 0.3 mol% with respect to the hydrolyzable silane compound represented by the formula (1) and the formula (2). A step of hydrolyzing a mixture of hydrolyzable compounds contained in the ratio of water and alcohol in the presence of water to prepare a condensate of the hydrolyzable silane compound and the hydrolyzable titanium compound;
(Ii) A method for producing a composition for forming a polysiloxane-containing film, comprising the step of mixing the condensate and a photopolymerization initiator.
前記アルコールが第1級アルコールと第2級アルコールとの混合液、又は、第1級アルコールと第3級アルコールとの混合液である請求項6に記載の製造方法。   The production method according to claim 6, wherein the alcohol is a mixed liquid of a primary alcohol and a secondary alcohol, or a mixed liquid of a primary alcohol and a tertiary alcohol.
JP2009298920A 2009-12-28 2009-12-28 Composition for forming polysiloxane containing film and electrifying member Pending JP2011138052A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009298920A JP2011138052A (en) 2009-12-28 2009-12-28 Composition for forming polysiloxane containing film and electrifying member

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009298920A JP2011138052A (en) 2009-12-28 2009-12-28 Composition for forming polysiloxane containing film and electrifying member

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2011138052A true JP2011138052A (en) 2011-07-14

Family

ID=44349527

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009298920A Pending JP2011138052A (en) 2009-12-28 2009-12-28 Composition for forming polysiloxane containing film and electrifying member

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2011138052A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012020534A1 (en) * 2010-08-09 2012-02-16 キヤノン株式会社 Charging member, method for producing same, process cartridge, and electrophotographic device
CN105093881A (en) * 2015-09-07 2015-11-25 珠海天威飞马打印耗材有限公司 Developing roller, developing box and laser developing equipment

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012020534A1 (en) * 2010-08-09 2012-02-16 キヤノン株式会社 Charging member, method for producing same, process cartridge, and electrophotographic device
CN105093881A (en) * 2015-09-07 2015-11-25 珠海天威飞马打印耗材有限公司 Developing roller, developing box and laser developing equipment

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5038524B2 (en) Charging member, process cartridge, and electrophotographic apparatus
JP4991961B2 (en) Charging member, process cartridge, and electrophotographic apparatus
KR101561758B1 (en) Charging member, process cartridge and electrophotographic apparatus
KR101360617B1 (en) Electrifying member, process cartridge, and electro-photographic device
JP4878659B1 (en) Charging member and electrophotographic apparatus
WO2012147309A1 (en) Charging member, process cartridge, and electronic photography device
JP4841016B1 (en) Charging member, process cartridge, and electrophotographic apparatus
JP5818548B2 (en) Charging member, manufacturing method thereof, process cartridge, and electrophotographic apparatus
KR101454138B1 (en) Charging member, process cartridge, and electrophotographic apparatus
WO2011074220A1 (en) Charging member, process cartridge, and electrophotographic device
KR20070100769A (en) Charging member, process cartridge, and electrophotographic apparatus
JP5170956B2 (en) Charging member, process cartridge, and electrophotographic apparatus
JP2012063754A (en) Charging member and method for manufacturing the same
JP2011137109A (en) Composition for forming polysiloxane-containing film, and charging member
JP4942234B2 (en) Charging member, manufacturing method thereof, and electrophotographic apparatus
JP4854326B2 (en) Charging member, process cartridge, and electrophotographic apparatus
JP2011138052A (en) Composition for forming polysiloxane containing film and electrifying member
JP5127368B2 (en) Method for producing electrophotographic member
JP5213384B2 (en) Charging member, process cartridge, and electrophotographic apparatus