JP2012103345A - 帯電部材 - Google Patents

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Nozomi Takahata
望 高畑
Tomohito Taniguchi
智士 谷口
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博志 黛
Hidekazu Matsuda
秀和 松田
Yusuke Yagisawa
勇介 八木沢
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聡 小出
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Abstract

【課題】電子写真装置の帯電部材において、高温高湿環境にて長期に使用、または、長期に放置した場合でも、強固な接着力を保持し、金属製導電性支持体とゴム弾性層とが剥離することにより生じるもや状の画像の発生を抑制する帯電部材を提供する。
【解決手段】金属製導電性支持体と接着層とゴム弾性層とを有する帯電部材の接着層に、ビニル基、もしくは、ビニル重合体の側鎖に、シロキサンデンドリマー構造を有する化合物を含有させる。
【選択図】なし

Description

本発明は、電子写真装置用帯電部材に関する。
電子写真装置や静電記録装置のような画像形成装置では、感光体表面を帯電する方法として、感光体表面に帯電部材を接触させて帯電処理を行う接触帯電方式が用いられている。電圧の印加方式としては、直流電圧のみを印加する方式(以下、「DC帯電方式」と呼ぶ)、および直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を印加する方式(以下、「AC帯電方式」と呼ぶ)がある。
安定した帯電およびオゾンの発生を低減するという観点から、接触式の帯電方式が好んで用いられている。また、低コストおよび装置の小型化という観点から、帯電部材への電圧の印加方式はDC帯電方式が好んで用いられている。このような帯電部材は円柱状の金属製導電性支持体と、該金属製導電性支持体の外周に形成された接着層と、該接着層の外周に一体に形成されたゴム弾性層と、該ゴム弾性層の外周に形成された表面層とから構成されるローラ形状の帯電部材が一般的である。
この帯電部材を高温高湿環境にて長期に使用、または、長期に放置した場合、環境中の水分が金属製導電性支持体に接触する。これにより、金属製導電性支持体に腐食(錆)が発生し、腐食部に接しているゴム弾性層が金属製導電性支持体から浮き、帯電部材表面に凸状の歪みが生じることがある。部材表面に凸状の歪みが存在すると感光体と均一な当接ができなくなる。その結果、もや状の画像(ハーフトーン画像に、部材表面の凸状の歪みに対応して、部分的に濃度が濃い、または、薄い画像)が発生する場合があった。この金属製導電性支持体は、金属材料の表面に防錆や耐傷性の付与を目的として、メッキ処理を施されているものが使用されている。しかし、高温高湿環境にて長期に使用、または、長期に放置した場合、メッキの微小なピンホールのような欠陥を起点として腐食(錆)が発生することがある。
導電性支持体とゴム弾性層とを接着する導電性接着層としてフェノール樹脂、カーボンブラックを有する接着層を用いる方法が提案されている(特許文献1)。この方法では、確かに成形後の接着力は強固、かつ良好な導電性を有する接着層とすることができる。しかしながら、高温高湿環境下に放置した場合、導電性支持体の腐食(錆)起因で、部材形状に歪みが生じることがある。
特開平10−293440号公報 特開平09−305024号公報 特開2002−207362号公報 特開2003−207994号公報
本発明の課題は、高温高湿環境にて長期に使用、または、長期に放置した場合でも、強固な接着力を保持し、金属製導電性支持体とゴム弾性層とが剥離することにより生じるもや状の画像の発生を抑制することにある。
すなわち、本発明は、金属製導電性支持体の外周に少なくとも接着層、ゴム弾性層が順に形成されてなる接触帯電用の帯電部材において、該接着層は下記式(1)で示すユニットを有する化合物を含有することを特徴とする帯電部材に関する。
Figure 2012103345
(式(1)中、R1は水素原子または炭素原子数1以上4以下のアルキル基である。Gは式(2)で表わされる構造を有する基である。)
Figure 2012103345
(式(2)中、Aは炭素原子数2以上10以下のアルキレン基、メチル基およびエチル基から選ばれる少なくとも一方で置換されていてもよいフェニレン基および下記式(6)〜式(8)で表わされる2価の基からなる群から選ばれる基を示す。aは0または1である。E1、E2およびE3は各々独立に下記式(3)で表わされる基を示す。)
Figure 2012103345
Figure 2012103345
Figure 2012103345
(式(6)〜式(8)中、R8、R9およびR11は各々独立に、炭素原子数1以上10以下のアルキレン基またはメチル基およびエチル基から選ばれる少なくとも一方で置換されていてもよいフェニレン基である。式(8)中、R10は炭素原子数1以上10以下のアルキル基、炭素原子数1以上10以下のアルコキシル基、炭素原子数6以上20以下のアリール基、炭素原子数7以上20以下のアラルキル基、アリル基またはハロゲン原子である。dは0以上4以下の整数である。eは0または1である。)
Figure 2012103345
(式(3)中、kは0または1である。hは0以上3以下の整数である。Z1は炭素原子数2以上10以下のアルキレン基、メチル基およびエチル基から選ばれる少なくとも一方で置換されていてもよいフェニレン基および下記式(15)〜(17)で表わされる2価の基からなる群から選ばれる基を示す。R3、R4、R6およびR7は各々独立に炭素原子数1以上5以下のアルキル基またはメチル基およびエチル基から選ばれる少なくとも一方で置換されていてもよいフェニル基を示す。R5は炭素原子数1以上10以下のアルコキシ基、メチル基およびエチル基から選ばれる少なくとも一方で置換されていてもよいフェノキシ基、下記式(20)または下記式(21)で示される基である。Xは、水素原子、炭素原子数1以上10以下のアルキル基、メチル基およびエチル基から選ばれる少なくとも一方で置換されていてもよいフェニル基、アリル基、ビニル基、下記式(18)で表わされる基および下記式(19)で表わされる基からなる群から選ばれる基である。)
Figure 2012103345
Figure 2012103345
Figure 2012103345
(式(15)〜式(17)中、R15、R16およびR17は各々独立に、炭素原子数1以上10以下のアルキレン基またはメチル基およびエチル基から選ばれる少なくとも一方で置換されていてもよいフェニレン基である。pは0以上3以下の整数である。)
Figure 2012103345
(式(18)中、R18は炭素原子数1以上6以下のアルキレン基である。)
Figure 2012103345
(式(19)中、rは0または1であり、sは0以上3以下の整数である。Z2は炭素原子数2以上10以下のアルキレン基、メチル基およびエチル基から選ばれる少なくとも一方で置換されていてもよいフェニレン基および上記式(15)〜(17)で表わされる2価の基からなる群から選ばれる基を示す。R19、R20、R22およびR23は各々独立に炭素原子数1以上5以下のアルキル基またはメチル基およびエチル基から選ばれる少なくとも一方で置換されていてもよいフェニル基を示す。R21は炭素原子数1以上10以下のアルコキシ基、メチル基およびエチル基から選ばれる少なくとも一方で置換されていてもよいフェノキシ基、下記式(20)または下記式(21)で示される基である。X2は、水素原子、炭素原子数1以上10以下のアルキル基、メチル基およびエチル基から選ばれる少なくとも一方で置換されていてもよいフェニル基、アリル基、ビニル基、上記式(18)で表わされる基および上記式(19)で表わされる基からなる群から選ばれる基である。上記式(3)においてXが下記式(19)である場合、式(19)で表わされる基の繰り返しの数は1以上10以下であり、かつ、最末端を構成している式(19)中のX2は、水素原子、炭素原子数1以上10以下のアルキル基、メチル基およびエチル基から選ばれる少なくとも一方で置換されていてもよいフェニル基、アリル基、ビニル基または上記式(18)で示す基である。)
Figure 2012103345
(式(20)中、R24は、炭素原子数1以上6以下のアルキレン基である。)
Figure 2012103345
(式(21)中、R25、R26およびR27は、各々独立に炭素原子数1以上5以下のアルキル基またはメチル基およびエチル基から選ばれる少なくとも一方で置換されていてもよいフェニル基を示す。)
本発明の帯電部材によれば、高温高湿環境にて長期に使用、または、長期に放置した場合でも、強固な接着力を保持し、金属製導電性支持体とゴム弾性層とが剥離することにより生じるもや状の画像の発生を抑制することができる。
本発明の帯電ローラ(4層構成)の一例の断面図である。 本発明の帯電ローラ(3層構成)の一例の断面図である。 本発明の帯電ローラの電気抵抗値測定に用いる機器における、(a)測定前の概略図、(b)測定時の概略図である。 本発明の電子写真装置の一例の実施の形態の断面を表す概略構成図である。 本発明のプロセスカートリッジの一例の実施の形態の断面を表す概略構成図である。 式(3)で示される構造における、k=0であって、Xが式(19)であり、(a)式(19)で表わされる基の繰り返しの数が1、(b)式(19)で表わされる基の繰り返しの数が3であるときの構造の具体例の説明図である。
[帯電部材]
本発明の帯電部材は、金属製導電性支持体の外周に少なくとも接着層、ゴム弾性層が順に形成されてなる接触帯電用の帯電部材において、該接着層が、前記式(1)で示すユニットを有する化合物を含有することを特徴とする。
この帯電部材を高温高湿環境にて長期に使用、または、長期に放置した場合、環境中の水分が接着層を通り抜けることに起因して、もや状の画像が発生する場合があった。
前記式(1)で示すユニットを有する化合物は、ビニル基、もしくは、ビニル重合体の側鎖に、シロキサンデンドリマー構造(ポリシロキサン構造を核とし、シロキサン結合とシルアルキレン結合とが交互に配列した高分岐構造)を有し、バルキーな構造である。本構造は、接着層の水分浸透抑制効果を発現する。従って、高温高湿環境においても、水分が接着層を通り抜けるのを防ぐことに寄与する。
特許文献2、3、4には、シリコーン変性アクリルポリマーのような化合物を帯電部材に含有させるという提案がなされている。しかしながら、本発明に記載の効果を発現するに至らなかった。
帯電部材はロール形状だけでなく、平板形状、ベルト形状でも構わない。また、必要に応じて、ゴム弾性層の上に中間層、表面層を有しても構わない。
本発明の帯電部材の一例の断面図を図1(金属製導電性支持体1、接着層2、ゴム弾性層3、表面層4の4層構成からなるロール形状の帯電部材)、図2(金属製導電性支持体1、接着層2、ゴム弾性層3の3層構成からなるロール形状の帯電部材)に示す。
本発明の帯電ローラ(帯電部材)は、感光体の帯電を良好なものとするため、通常、電気抵抗値が、23℃/50%RH環境中において、1×10Ω以上1×1010Ω以下であることがより好ましい。
本発明の帯電ローラは、感光体に対して、帯電ローラの長手方向のニップ幅を均一にするという観点から、帯電ローラの長手方向中央部が一番太く、長手方向両端部にいくほど細くなる形状、いわゆるクラウン形状が好ましい。クラウン量は、中央部の外径と中央部から90mm離れた位置の外径との差が、30μm以上200μm以下であるが好ましい。
本発明の帯電ローラは、表面の十点平均粗さRzjis(μm)が3≦Rzjis≦30であることがより好ましい。帯電ローラの表面粗さRzjisをこの範囲とすることにより、帯電ローラと電子写真感光体との接触状態をより安定にすることができる。これにより、感光体を均一に帯電することが容易になるため、より好ましい。
[金属製導電性支持体]
本発明の帯電部材に用いられる金属製導電性支持体は、導電性を有し、該金属製導電性支持体上に設けられるゴム弾性層を支持する機能を有するものである。材料としては、例えば、鉄、銅、ステンレス、アルミニウム、ニッケルのような金属やその合金が挙げられる。
また、これらの表面に耐傷性付与を目的として、導電性を損なわない範囲で、メッキ処理や酸化処理のような処理を施してもよい。メッキ処理は、無電解ニッケルメッキが好ましい。
[接着層]
本発明における接着層は、図1および図2に示すように、金属製導電性支持体1上に設けられ、金属製導電性支持体1とゴム弾性層3とを接着すること、および、水分が金属製導電性支持体1に接触するのを防ぐために設けられる。金属製導電性支持体1とゴム弾性層3との導通をとるために、接着層は導電性であることが好ましい。材料としては樹脂、ゴム、導電剤のような物質が挙げられる。さらに、前記式(1)で示すユニットを有する化合物を含有していることを特徴とする。
前記式(1)で示すユニットを有する化合物は、ビニル基、もしくは、ビニル重合体の側鎖に、ポリシロキサン構造を核とし、シロキサン結合とシルアルキレン結合とが交互に配列した高分岐構造を有する。
前記式(1)で示されるR1は、水素原子、もしくは、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基およびブチル基のような炭素原子数1以上4以下のアルキル基が例示される。Gは式(2)で表わされる構造を有する基である。
式(2)で示すAは、炭素原子数2以上10以下のアルキレン基、メチル基およびエチル基から選ばれる少なくとも一方で置換されていてもよいフェニレン基および下記式(6)〜式(8)で表わされる2価の基からなる群から選ばれる基である。
Figure 2012103345
Figure 2012103345
Figure 2012103345
式(6)〜式(8)中、R8、R9、R11は各々独立に、炭素原子数1以上10以下のアルキレン基またはメチル基およびエチル基から選ばれる少なくとも一方で置換されていてもよいフェニレン基である。式(8)中、R10は炭素原子数1以上10以下のアルキル基、炭素原子数1以上10以下のアルコキシル基、炭素原子数6以上20以下のアリール基、炭素原子数7以上20以下のアラルキル基、アリル基、またはハロゲン原子である。dは0以上4以下の整数である。eは0または1である。
本構造とすることにより、接着層に含有した際の化合物の安定性を更に高めることが可能になる。
R8およびR9は、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基のようなアルキレン基が例示され、この中でも、メチレン基、プロピレン基がより好ましい。
R10は、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基のようなアルキル基が例示され、これらの中でもメチル基がより好ましい。R11は、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基のようなアルキレン基が例示され、これらの中でもエチレン基が、より好ましい。
式(2)で示すE1、E2およびE3は、各々独立に下記式(3)で表わされる基である。また、aは0または1である。
式(3)で示すZ1は、炭素原子数2以上10以下のアルキレン基、メチル基およびエチル基から選ばれる少なくとも一方で置換されていてもよいフェニレン基、下記式(15)〜式(17)で示される基であり、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ヘキシレン基のような直鎖状アルキレン基、メチルメチレン基、メチルエチレン基、1−メチルペンチレン基、1,4−ジメチルブチレン基のような分岐状アルキレン基が例示される。また、式(3)で示すkは0または1であり、hは0以上3以下の整数である。
R3、R4、R6およびR7は各々独立に炭素原子数1以上5以下のアルキル基またはメチル基およびエチル基から選ばれる少なくとも一方で置換されていてもよいフェニル基である。
R5は炭素原子数1以上10以下のアルコキシ基、メチル基およびエチル基から選ばれる少なくとも一方で置換されていてもよいフェノキシ基、下記式(20)または下記式(21)で示される基である。
Xは、水素原子、炭素原子数1以上10以下のアルキル基、メチル基およびエチル基から選ばれる少なくとも一方で置換されていてもよいフェニル基、アリル基、ビニル基、下記式(18)で表わされる基および下記式(19)で表わされる基からなる群から選ばれる基である。
Figure 2012103345
Figure 2012103345
Figure 2012103345
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式(15)〜式(17)中、R15、R16、およびR17は各々独立に、炭素原子数1以上10以下のアルキレン基、または、メチル基およびエチル基から選ばれる少なくとも一方で置換されていてもよいフェニレン基である。pは0以上3以下の整数である。
前記式(3)においてR3、R4、R6およびR7は、各々独立に、炭素原子数1以上5以下のアルキル基またはフェニル基である。これらの中でもメチル基が更に好ましい。
R5は炭素原子数1以上10以下のアルコキシ基、メチル基およびエチル基から選ばれる少なくとも一方で置換されていてもよいフェノキシ基、下記式(20)または下記式(21)で示される基である。
Figure 2012103345
R24は、炭素原子数1以上6以下のアルキレン基である。
Figure 2012103345
R25、R26およびR27は、各々独立に炭素原子数1以上5以下のアルキル基またはメチル基およびエチル基から選ばれる少なくとも一方で置換されていてもよいフェニル基を示す。
Figure 2012103345
R18は、炭素原子数1以上6以下のアルキレン基である。
Figure 2012103345
式(19)において、rは0または1であり、sは0以上3以下の整数である。
Z2は炭素原子数2以上10以下のアルキレン基、メチル基およびエチル基から選ばれる少なくとも一方で置換されていてもよいフェニレン基および上記式(15)〜(17)で表わされる2価の基からなる群から選ばれる基を示す。R19、R20、R22およびR23は各々独立に炭素原子数1以上5以下のアルキル基またはメチル基およびエチル基から選ばれる少なくとも一方で置換されていてもよいフェニル基を示す。R21は炭素原子数1以上10以下のアルコキシ基、メチル基およびエチル基から選ばれる少なくとも一方で置換されていてもよいフェノキシ基、下記式(20)または下記式(21)で示される基である。
X2は、水素原子、炭素原子数1以上10以下のアルキル基、メチル基およびエチル基から選ばれる少なくとも一方で置換されていてもよいフェニル基、アリル基、ビニル基、上記式(18)で表わされる基および上記式(19)で表わされる基からなる群から選ばれる基である。
上記式(3)においてXが下記式(19)である場合、式(19)で表わされる基の繰り返しの数は1以上10以下であり、かつ、最末端を構成している式(19)中のX2は、水素原子、炭素原子数1以上10以下のアルキル基、メチル基およびエチル基から選ばれる少なくとも一方で置換されていてもよいフェニル基、アリル基、ビニル基または上記式(18)で示す基である。
ここで、式(3)において、k=0であって、Xが式(19)であり、かつ、式(19)で表わされる基の繰り返しの数が1であるときの式(3)の構造を図6(a)に示す。また、当該繰り返しの数が3であるときの式(3)の構造を図6(b)に示す。
Figure 2012103345
式(20)において、R24は、炭素原子数1以上6以下のアルキレン基である。
Figure 2012103345
式(21)において、R25、R26およびR27は、各々独立に炭素原子数1以上5以下のアルキル基またはメチル基およびエチル基から選ばれる少なくとも一方で置換されていてもよいフェニル基を示す。
尚、上記式(3)〜(21)中の、各々の基は、E1、E2およびE3おいて、上記定義を満たしていれば、異なる基であってもよい。例えば、E1を構成する上記式(3)中のZ1と、E2を構成する上記式(3)中のZ1は、炭素原子数2以上10以下のアルキレン基、メチル基およびエチル基から選ばれる少なくとも一方で置換されていてもよいフェニレン基および上記式(15)〜(17)で表わされる2価の基からなる群から選ばれる基であれば、異なっていてもよい。
前記化合物は、前記式(3)においてhは0であり、前記式(19)においてrが0であり、かつ、前記式(3)で示される構造のうち、前記式(19)で示される構造の繰り返しの数が1回から3回であることが更に好ましい。
これにより、前述した、接着層の水分浸透抑制効果をより発現しやすくなる。
前記化合物は、前記式(1)で示すユニットを有すると共に、更に下式(4)で示すユニットを有することが、より好ましい。これにより、特に、接着層と導電性基体との密着性が向上する傾向にある。
Figure 2012103345
式(4)においてR2としては、水素原子、または、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基およびブチル基のような炭素原子数1以上4以下のアルキル基が例示される。
Jは、水素原子、炭素原子数1以上4以下のアルキル基、メチル基およびエチル基から選ばれる少なくとも一方で置換されていてもよいフェニル基、下記式(9)、(10)、または(11)で示される基である。
この中でも、下記式(9)、(10)または(11)で示される構造であることがより好ましい。これにより、接着層と導電性基体との密着性が向上する傾向にある。
Figure 2012103345
Figure 2012103345
Figure 2012103345
式(9)、(10)中、R12およびR13は、各々独立に、炭素原子数1以上6以下のアルキル基、メチル基およびエチル基から選ばれる少なくとも一方で置換されていてもよいフェニル基、および前記式(11)で示される基である。式(11)中、R14は、炭素原子数1以上4以下のアルキル基、メチル基およびエチル基から選ばれる少なくとも一方で置換されていてもよいフェニル基である。tは1以上3以下の整数である。
前記化合物の重量平均分子量は、2000以上2000000以下が好ましい。より好ましくは、3000以上1000000以下である。分子量が小さいと、前述した、接着層の水分浸透抑制効果を発現しにくくなり、分子量が大きいと、ゴム弾性層と金属製導電性支持体との接着力が低下し、剥離が起こりやすくなる。
また、前記化合物全体に対し、式(1)で示すユニットの含有量は、2.0%以上であることが好ましく、より好ましくは、3.0〜80%である。これにより、前述した、接着層の水分浸透抑制効果をより発現しやすくなる。
前記式(1)で示すユニットの添加量は接着層樹脂100質量部に対し、0.01質量部以上30.0質量部以下が好ましく、より好ましくは、1.0質量部以上10.0質量部以下である。本範囲であれば、前述した接着層と導電性基体との密着性の向上と、前述した水分浸透抑制効果をより発現しやすくなる。
前記化合物は、下記式(12)で示す化合物、もしくは、下記式(12)を重合することにより得ることができる。
Figure 2012103345
(式中R1、A、a、E1、E2およびE3は、前記記載の例示と同じである。)
式(12)で示す構造の一例を、式(13)および式(14)に示す。
Figure 2012103345
Figure 2012103345
更に、前記化合物は、式(12)に示す化合物と、下記のビニル基を有する化合物を重合反応させることにより得ることができる。ビニル基を有する化合物としては、ラジカル重合性のビニル基を有しており、その種類は以下のものが挙げられる。
例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n−プロピル、(メタ)アクリル酸イソプロピルのような低級アルキル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸グリシジル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸tert−ブチル、(メタ)アクリル酸n−ヘキシル、(メタ)アクリル酸、シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸ラウリル、(メタ)アクリル酸ステアリルのような高級(メタ)アクリレート、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルのような低級脂肪酸ビニルエステル、酪酸ビニル、カプロン酸ビニル2−エチルヘキサン酸ビニル、ラウリル酸ビニル、ステアリン酸ビニルのような高級脂肪酸エステル、スチレン、ビニルトルエン、ベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、ビニルピロリドンのような芳香族ビニル型単量体、(メタ)アクリルアミド、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、N−メトキシメチル(メタ)アクリルアミド、イソブトキシメトキシ(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミドのようなアミド基含有ビニル型単量体、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレートのような水酸基含有ビニル型単量体、トリフルオロプロピル(メタ)アクリレート、パーフルオロブチルエチル(メタ)アクリレート、パーフルオロオクチルエチル(メタ)アクリレートのようなフッ素含有ビニル型単量体、グリシジル(メタ)アクリレート、3,4エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレートのようなエポキシ基含有ビニル型単量体、(メタ)アクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、フマル酸、マレイン酸のようなカルボン酸含有ビニル型単量体、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、ブトキシエチル(メタ)アクリレート、エトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ヒドロキシブチルビニルエーテル、セチルビニルエーテル、2ーエチルヘキシルビニルエーテルのようなエーテル結合含有ビニル型単量体、(メタ)アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、片末端に(メタ)アクリル基を含有した(分岐状あるいは、直鎖状)ポリジメチルシロキサン、片末端にスチリル基を含有するポリジメチルシロキサンのような不飽和基含有シリコ−ン化合物、ブタジエン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、(メタ)アクリロニトリル、フマル酸ジブチル、無水マレイン酸、ドデシル無水コハク酸、(メタ)アクリルグリシジルエーテル、(メタ)アクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、フマル酸、マレイン酸のようなラジカル重合性不飽和カルボン酸のアルカリ金属塩、アンモニウム塩、有機アミン塩、スチレンスルホン酸のようなスルホン酸基を有するラジカル重合性不飽和単量体、およびそれらのアルカリ金属塩、アンモニウム塩、有機アミン塩、2−ヒドロキシ−3−メタクリルオキシプロピルトリメチルアンモニウムクロライドのような(メタ)アクリル酸から誘導される4級アンモニウム塩、メタクリル酸ジエチルアミンエステルのような3級アミン基を有するアルコールのメタクリル酸エステル、およびそれらの4級アンモニウム塩が例示される。好ましくは、(メタ)アクリレートであり、その具体例としては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレートのようなアルキル(メタ)アクリレート類、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートのようなヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート類、トリクロロプロピル(メタ)アクリレート、パーフロロブチルエチル(メタ)アクリレート、パーフロロオクチルエチル(メタ)アクリレートのようなフッ素置換アルキル(メタ)アクリレート類、グリシジル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレートのようなエポキシ基含有(メタ)アクリレート類が例示される。
また多官能の化合物も使用可能である。例えば、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリオキシエチル(メタ)アクリレート、トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートジ(メタ)アクリレート、トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレートトリ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAのエチレンオキサイドまたはプロピレンオキサイドの付加体のジオールジ(メタ)アクリレート、水添ビスフェノールAのエチレンオキサイドまたはプロピレンオキサイドの付加体のジオールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジビニルエーテルのような(メタ)アクリロイル基含有単量体、両末端スチリル基封鎖ポリジメチルシロキサンや両末端メタクリロキシプロピル封鎖ポリジメチルシロキサンのような不飽和基含有シリコ−ン化合物が例示される。
更に、ラジカル重合性不飽和基とケイ素原子結合加水分解性基とを有するシリコーン化合物も使用できる。ラジカル重合性不飽和基としては、(メタ)アクリロキシ基含有有機基、(メタ)アクリルアミド基含有有機基、スチリル基含有有機基または炭素原子数2以上10以下のアルケニル基、ビニロキシ基やアリロキシ基が例示される。ケイ素原子結合加水分解性基としては、ハロゲン基、アルコキシ基、アセトキシ基が例示される。具体的には、メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、メタクリロキシプロピルジメチルメトキシシラン、アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、アクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、アクリロキシプロピルジメチルメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルブチルジブトキシシランのようなオルガノシラン化合物が例示できる。
この中でも、低級アルキル(メタ)アクリレート、芳香族ビニル型単量体及びアミド基含有ビニル型単量体がより好ましい。具体的に、低級アルキル(メタ)アクリレートとしては、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸ブチルが例示できる。芳香族ビニル型単量体としては、スチレン、ビニルトルエン、ベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレートが例示できる。アミド基含有ビニル型単量体としては、(メタ)アクリルアミド、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、N−メトキシメチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミドが例示できる。
また、式(12)で示す化合物と、上記ビニル基を有する化合物との混合比率を調整することにより、前記化合物全体に対し、式(1)で示すユニットの含有量を調整することができる。
前記化合物を得るための重合法としては、ラジカル重合法やイオン重合法が使用される。この中でも、ラジカル重合法がより好ましく、ラジカル重合法の中でも、溶液重合法が更に好ましい。
溶液重合法は、溶媒中で、式(12)で示す化合物のみ、あるいは、式(12)で示す化合物とビニル基を有する化合物とをラジカル開始剤の存在下、50℃以上150℃以下の温度条件下で反応させることにより行われる。
このとき用いる溶媒としては、ヘキサン、オクタン、デカン、シクロヘキサンのような脂肪族炭化水素、ベンゼン、トルエン、キシレンのような芳香族炭化水素、ジエチルエーテル、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサンのようなエーテル類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケトンのようなケトン類、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソブチルのようなエステル類、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノールのようなアルコール類、オクタメチルシクロテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサン、ヘキサメチルジシロキサン、オクタメチルトリシロキサンのようなオルガノシロキサンオリゴマーを例示できる。
ラジカル開始剤としては、一般にラジカル重合法に使用される従来公知の化合物が用いられ、具体的には、2,2´−アゾビス(イソブチロニトリル)、2,2´−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、2,2´−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)のようなアゾビス系化合物、過酸化ベンゾイル、過酸化ラウロイル、tert−ブチルパーオキシベンゾエート、tert−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエートのような有機過酸化物を例示できる。
このラジカル開始剤は、1種を単独で使用してもよく、また2種類以上を混合して使用してもよい。ラジカル開始剤の使用量は、重合する化合物の合計を100質量部としたとき、0.1質量部以上5質量部以下の範囲であることが好ましい。
また、重合に際しては連鎖移動剤を添加することができる。この連鎖移動剤として具体的には、2−メルカプトエタノール、ブチルメルカプタン、n−ドデシルメルカプタン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、メルカプトプロピル基を有するポリジメチルシロキサンのようなメルカプト化合物、塩化メチレン、クロロホルム、臭化ブチル、3−クロロプロピルトリメトキシシランのようなハロゲン化物が例示できる。好ましくは、3−メルカプトプロピルトリメトキシシランである。このような連鎖移動剤の配合量は、重合する化合物の合計を100質量部としたとき、好ましくは、0.001質量部以上15質量部以下、さらに好ましくは、0.01質量部以上10質量部以下である。なお、本発明の重合体を製造する場合、重合後、加熱下、減圧処理して、残存する未反応のビニル系化合物を除去することが好ましい。
本発明における接着層の樹脂としては、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、シリコーン樹脂、シリコーン樹脂のような公知のものを用いることができる。好ましくは熱硬化型のフェノール樹脂であり、金属製導電性支持体とゴム弾性層とを強固に接着することができる。フェノール樹脂は、3次元的に架橋しており、密な網目構造を形成し、耐熱性、耐水性に優れるため、水やイオン性物質の金属製導電性支持体への移行を抑制することができる。熱硬化型のフェノール樹脂としては、ノボラック型フェノール樹脂やレゾール型フェノール樹脂があり、それぞれ単独で用いても併用してもよい。
本発明における接着層には、ゴムを添加しても良い。ゴムを添加することにより、柔軟性、耐熱性を向上させることが出来る。ゴムとしては、アクリロニトリル−ブタジエンゴム(NBR)、ウレタンゴムおよびアクリルゴムのような公知のものを用いることができる。
接着層の厚さとしては、0.1μm以上100μm以下であることが好ましい。より好ましくは、5μm以上20μm以下である。薄いと水分が金属製導電性支持体に接触するのを防ぐ能力が劣り、厚いと接着層が脆性破壊しやすくなる。
接着層は、ロール塗布やスプレー塗布やディッピング塗布のような塗布法により形成できる。塗布液に用いられる溶剤としては、フェノール樹脂のような樹脂を溶解することができる溶剤であればよい。具体的には、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノンのようなケトン類、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコールモノメチルエーテルのようなエーテル類、酢酸メチル、酢酸エチルのようなエステル類、キシレン、リグロイン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼンのような芳香族化合物が挙げられる。
本発明における接着層を構成する物質を分散する方法としては、ボールミル、サンドミル、ペイントシェーカー、ダイノミル、パールミルのような公知の溶液分散手段を用いることができる。
[ゴム弾性層]
ゴム弾性層は、主に帯電ローラと感光体との当接ニップ幅を確保することや、帯電ローラの電気抵抗値の調整のような役割がある。
ゴム弾性層の体積抵抗率は、23℃/50%RH環境下で10Ω・cm以上10Ω・cm以下であることが好ましい。
また、ゴム弾性層の体積抵抗率は、イオン導電剤、電子導電剤のような導電剤により調整することができる。
イオン導電剤としては以下のものが挙げられる。過塩素酸リチウム、過塩素酸ナトリウム、過塩素酸カルシウムの如き無機イオン物質、ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド、ステアリルトリメチルアンモニウムクロライド、オクタデシルトリメチルアンモニウムクロライド、ドデシルトリメチルアンモニウムクロライド、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムクロライド、トリオクチルプロピルアンモニウムブロミド、変性脂肪族ジメチルエチルアンモニウムエトサルフェートの如き陽イオン性界面活性剤、ラウリルベタイン、ステアリルベタイン、ジメチルアルキルラウリルベタインの如き両性イオン界面活性剤、過塩素酸テトラエチルアンモニウム、過塩素酸テトラブチルアンモニウム、過塩素酸トリメチルオクタデシルアンモニウムの如き第四級アンモニウム塩、トリフルオロメタンスルホン酸リチウムの如き有機酸リチウム塩。これらを単独または2種類以上組み合わせて用いることができる。イオン導電剤の中でも、環境変化に対して抵抗が安定なことから特に過塩素酸四級アンモニウム塩が好適に用いられる。
電子導電剤としては以下のものが挙げられる。アルミニウム、パラジウム、鉄、銅、銀の如き金属系の微粒子や繊維、酸化チタン、酸化錫、酸化亜鉛の如き金属酸化物。前記記載の金属系微粒子、繊維および金属酸化物表面に、電解処理、スプレー塗工、混合振とうにより表面処理した複合粒子。ファーネスブラック、サーマルブラック、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、PAN(ポリアクリロニトリル)系カーボン、ピッチ系カーボンの如きカーボン粉。
ファーネスブラックとしては以下のものが挙げられる。SAF−HS、SAF、ISAF−HS、ISAF、ISAF−LS、I−ISAF−HS、HAF−HS、HAF、HAF−LS、T−HS、T−NS、MAF、FEF、GPF、SRF−HS−HM、SRF−LM、ECF、FEF−HS。サーマルブラックとしては、FT、MTがある。
また、これらの導電剤を単独でまたは2種以上組み合わせて用いることができる。
ゴム弾性層の材料としては、例えば、エピクロルヒドリンゴム、NBR、EPDM、シリコーンゴム、ニトリルゴムを挙げることができる。これらのゴムは、ゴム弾性層として用いる場合に体積抵抗率制御および硬度制御がしやすい。好ましくはエピクロルヒドリンゴムである。このゴムはポリマー自身の抵抗が低く、かつ、均一性が高い。
ゴム弾性層は、硬度のような物性を調整するため、軟化油や可塑剤、老化防止剤、潤滑剤のような添加剤を添加してもよい。
ゴム弾性層表面は、表面処理を施してもよい。表面処理としては、例えば、UVや電子線を用いた表面加工処理や、化合物を表面に付着および/または含浸させる表面改質処理を挙げることができる。
ゴム弾性層の形成は、予め所定の膜厚に形成されたシート形状またはチューブ形状の層を金属製導電性支持体に接着または被覆することによって行うことができる。また、クロスヘッドを備えた押出し機を用いて、金属製導電性支持体とゴム弾性層材料とを一体的に押出して作製することもできる。
[表面層]
表面層は、表面凹凸形状の付与や、帯電ローラの電気抵抗値の調整のような役割がある。
表面層は、例えば、樹脂のようなバインダーに導電剤や高分子化合物からなる粒子のような物質を分散した塗布液をゴム弾性層に被覆して成形される。
樹脂としては、例えば、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂のような公知の樹脂が使用できる。中でも、フッ素樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ブチラール樹脂が好ましい。
導電剤としては、金属微粒子、金属酸化物微粒子、カーボンブラック、イオン導電剤のような導電剤を使用できる。これらを単独または2種類以上組み合わせて使用できる。
表面層に加えるこれらの導電剤の添加量は、バインダー100質量部に対して2質量部以上80質量部以下、好ましくは20質量部以上60質量部以下の範囲が適当である。
導電剤は、その表面を表面処理してもよい。表面処理剤としては、有機ケイ素化合物、各種カップリング剤、オリゴマーまたは高分子化合物が使用できる。これらは一種で使用しても、二種以上を用いても良い。好ましくは、アルコキシシラン、ポリシロキサンのような有機ケイ素化合物、チタネート系、アルミネート系またはジルコネート系の各種カップリング剤である。
導電剤として、カーボンブラックを使用する際は、金属酸化物微粒子にカーボンブラックを被覆した複合導電性微粒子として使用することが好ましい。カーボンブラックは、ストラクチャーを形成するため、バインダーに対して、均一に存在させることが困難な傾向にある。カーボンブラックを金属酸化物微粒子に被覆した複合導電性微粒子として使用すると、導電剤をバインダーへ均一に存在させることができ、帯電ローラの電気抵抗値の制御がより容易になる。
この目的で使用する金属酸化物微粒子としては、具体的には、酸化亜鉛、酸化錫、酸化インジウム、酸化チタン(例えば、二酸化チタン、一酸化チタン)、酸化鉄、シリカ、アルミナ、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウムが挙げられる。
金属酸化物系微粒子は表面処理されていることが好ましい。表面処理としては、アルコキシシラン、フルオロアルキルシラン、ポリシロキサンのような有機ケイ素化合物、チタネート系、アルミネート系およびジルコネート系の各種カップリング剤、オリゴマーまたは高分子化合物が使用できる。これらは1種を使用しても、2種以上を併用してもよい。
高分子化合物からなる粒子としては、例えば、(メタ)アクリル樹脂、スチレン樹脂、ウレタン樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂が挙げられる。
本発明の表面層は、0.1μm以上100μm以下の厚さを有することが好ましい。より好ましくは、1μm以上50μm以下である。
表面層は、スプレー塗布やディッピング塗布のような塗布法により形成できる。または、予め所定の膜厚に成膜されたシート形状またはチューブ形状の層を接着または被覆することにより形成できる。あるいは、型内で所定の形状に材料を硬化、成形する方法も用いることができる。この中でも、塗布法によって塗布溶液を塗布し、塗膜を形成することが好ましい。
本発明では、表面層の体積抵抗率は、23℃/50%RH環境において1×10Ω・cm以上1×1015Ω・cm以下であることが好ましい。
[電子写真装置]
図4は本発明の電子写真装置の一例の概略構成図である。感光体5を帯電する帯電部材(帯電ローラ)6、露光を行う潜像形成装置12、トナー像に現像する現像ローラ7、転写材8に転写する転写ローラ9、感光体5上の転写トナーを回収するクリーニングブレード11、トナー像を定着する定着装置10のような装置から構成される。
感光体5は、導電性基体上に感光層を有する回転ドラム型である。感光体5は矢印の方向に所定の周速度(プロセススピード)で回転駆動される。
帯電部材6は、感光体5に所定の力で押圧されることにより接触配置される。帯電部材6は、感光体5の回転に従って回転し、帯電用の電源18から所定の直流電圧を帯電部材6へ印加することにより、感光体5を所定の電位に帯電する。
感光体5に静電潜像を形成する潜像形成装置12は、例えばレーザービームスキャナーのような露光装置が用いられる。一様に帯電された感光体5に画像情報に対応した露光を行うことにより、感光体5上へ静電潜像が形成される。
現像ローラ7は、感光体5に近接または接触して配設される。感光体5の帯電極性と同極性に静電的処理されたトナーを反転現像により、静電潜像をトナー像に可視化現像する。
転写ローラ9は、接触式の転写ローラを有する。感光体5からトナー像を普通紙のような転写材8(転写材は、搬送部材を有する給紙システムにより搬送される)に転写する。
クリーニングブレード11は、転写した後に感光体5上に残留する転写残トナーを機械的に掻き落とし、回収容器に回収する。ここで、現像装置にて転写残トナーを回収する現像同時クリーニング方式を採用することにより、クリーニングブレード11を取り除くことも可能である。
定着装置10は、加熱されたロールのような部材で構成され、転写されたトナー像を定着し、機外に排出する。
感光体5、帯電部材6、現像ローラ7、および、クリーニングブレード11のような部材を一体化し、電子写真装置本体に着脱可能に設計された、図5に示すプロセスカートリッジを用いることもできる。
以下に、具体的な実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明の技術的範囲はこれらに限定されるものではない。
前記式(1)で示すユニットを有する化合物において、式(1)で示すユニットの数をn、式(4)で示すユニットの数をmとし、以下、実施例を具体的に説明する。
[化合物A−1の作製]<製造例A−1>
攪拌機、冷却器および温度計を備えたガラス製の1リットルフラスコに、溶媒として、イソプロピルアルコール300質量部を投入した。攪拌下、温度を80℃に保ち、窒素ガスを通しながら、平均分子式(1A)で示す化合物84質量部、メチルメタクリレート130質量部、ブチルアクリレート86質量部、ラジカル重合開始剤(α,α’−アゾビスイソブチロニトリル)0.3質量部の混合物を1時間かけて滴下した。さらに、80℃で6時間重合反応を行った。イソプロピルアルコールの一部を減圧除去した後、残った溶液を多量のメタノール中に投入して、攪拌、静置し、沈殿物を得た。沈殿物を減圧乾燥し、化合物A−1を得た。
得られた化合物を、29Si−NMR、13C−NMRおよびFT−IRにより分析したところ、化合物A−1は、下記式(A−1)で示すα、βおよびγユニットを有していた。前記式(1)で示すユニットの数nは6、式(4)で示すユニットの数mは190であった。ゲルパーミュエーションクロマトグラフィー(GPC)によるポリスチレン換算重量平均分子量は約28900であった。
Figure 2012103345
Figure 2012103345
[化合物A−2の作製]<製造例A−2>
攪拌機、冷却器および温度計を備えたガラス製の1リットルフラスコに、溶媒として、イソプロピルアルコール300質量部を投入した。攪拌下、温度を80℃に保ち、窒素ガスを通しながら、平均分子式(1A)で示す化合物111質量部、メチルメタクリレート83質量部、ブチルアクリレート106質量部、ラジカル重合開始剤(α,α’−アゾビスイソブチロニトリル)0.3質量部の混合物を1時間かけて滴下した。さらに、80℃で6時間重合反応を行った。イソプロピルアルコールの一部を減圧除去した後、残った溶液を多量のメタノール中に投入して、攪拌、静置し、沈殿物を得た。沈殿物を減圧乾燥し、化合物A−2を得た。
得られた化合物を、29Si−NMR、13C−NMRおよびFT−IRにより分析したところ、化合物A−2は、下記式(A−2)で示すα、βおよびγユニットを有していた。前記式(1)で示すユニットの数nは6、式(4)で示すユニットの数mは120であった。ゲルパーミュエーションクロマトグラフィー(GPC)によるポリスチレン換算重量平均分子量は約21800であった。
Figure 2012103345
[化合物A−3の作製]<製造例A−3>
攪拌機、冷却器および温度計を備えたガラス製の1リットルフラスコに、溶媒として、イソプロピルアルコール300質量部を投入した。攪拌下、温度を80℃に保ち、窒素ガスを通しながら、平均分子式(1A)で示す化合物259質量部、メチルメタクリレート21質量部、ブチルアクリレート20質量部、ラジカル重合開始剤(α,α’−アゾビスイソブチロニトリル)0.3質量部の混合物を1時間かけて滴下した。さらに、80℃で2時間重合反応を行った。イソプロピルアルコールの一部を減圧除去した後、残った溶液を多量のメタノール中に投入して、攪拌、静置し、沈殿物を得た。沈殿物を減圧乾燥し、化合物A−3を得た。
得られた化合物を、29Si−NMR、13C−NMRおよびFT−IRにより分析したところ、化合物A−3は、下記式(A−3)で示すα、βおよびγユニットを有していた。前記式(1)で示すユニットの数nは10、式(4)で示すユニットの数mは19であった。ゲルパーミュエーションクロマトグラフィー(GPC)によるポリスチレン換算重量平均分子量は約15600であった。
Figure 2012103345
[化合物A−4の作製]<製造例A−4>
攪拌機、冷却器および温度計を備えたガラス製の1リットルフラスコに、溶媒として、イソプロピルアルコール300質量部を投入した。攪拌下、温度を80℃に保ち、窒素ガスを通しながら、平均分子式(1A)で示す化合物288質量部、メチルメタクリレート12質量部、ラジカル重合開始剤(α,α’−アゾビスイソブチロニトリル)1.0質量部の混合物を1時間かけて滴下した。さらに、80℃で24時間重合反応を行った。イソプロピルアルコールの一部を減圧除去した後、残った溶液を多量のメタノール中に投入して、攪拌、静置し、沈殿物を得た。沈殿物を減圧乾燥し、化合物A−4を得た。
得られた化合物を、29Si−NMR、13C−NMRおよびFT−IRにより分析したところ、化合物A−4は、下記式(A−4)で示すαおよびβユニットを有していた。前記式(1)で示すユニットの数nは713、式(4)で示すユニットの数mは385であった。ゲルパーミュエーションクロマトグラフィー(GPC)によるポリスチレン換算重量平均分子量は約999000であった。
Figure 2012103345
[化合物A−5の作製]<製造例A−5>
攪拌機、冷却器および温度計を備えたガラス製の1リットルフラスコに、溶媒として、イソプロピルアルコール300質量部を投入した。攪拌下、温度を80℃に保ち、窒素ガスを通しながら、平均分子式(2A)で示す化合物280質量部、メチルメタクリレート10質量部、スチレン10質量部、ラジカル重合開始剤(α,α’−アゾビスイソブチロニトリル)0.3質量部の混合物を1時間かけて滴下した。さらに、80℃で6時間重合反応を行った。イソプロピルアルコールを150℃、10mmHgで減圧乾燥し、化合物A−5を得た。
得られた化合物を、29Si−NMR、13C−NMRおよびFT−IRにより分析したところ、化合物A−5は、下記式(A−5)で示すα、βおよびγユニットを有していた。前記式(1)で示すユニットの数nは2、式(4)で示すユニットの数mは6であった。ゲルパーミュエーションクロマトグラフィー(GPC)によるポリスチレン換算重量平均分子量は約9050であった。
Figure 2012103345
Figure 2012103345
[化合物A−6の作製]<製造例A−6>
攪拌機、冷却器および温度計を備えたガラス製の1リットルフラスコに、溶媒として、エタノール300質量部を投入した。攪拌下、温度を80℃に保ち、窒素ガスを通しながら、平均分子式(3A)で示す化合物285質量部、メチルメタクリレート9質量部、スチレン7質量部、ラジカル重合開始剤(α,α’−アゾビスイソブチロニトリル)0.3質量部の混合物を1時間かけて滴下した。さらに、80℃で1時間重合反応を行った。エタノールを150℃、10mmHgで減圧乾燥し、化合物A−6を得た。
得られた化合物を、29Si−NMR、13C−NMRおよびFT−IRにより分析したところ、化合物A−6は、下記式(A−6)で示すα、βおよびγユニットを有していた。前記式(1)で示すユニットの数nは1、式(4)で示すユニットの数mは7であった。ゲルパーミュエーションクロマトグラフィー(GPC)によるポリスチレン換算重量平均分子量は約13600であった。
Figure 2012103345
Figure 2012103345
[化合物A−7の作製]<製造例A−7>
攪拌機、冷却器および温度計を備えたガラス製の1リットルフラスコに、溶媒として、エタノール300質量部を投入した。攪拌下、温度を80℃に保ち、窒素ガスを通しながら、平均分子式(3A)で示す化合物298質量部、メチルメタクリレート2質量部、ラジカル重合開始剤(α,α’−アゾビスイソブチロニトリル)0.3質量部の混合物を1時間かけて滴下した。さらに、80℃で1時間重合反応を行った。エタノールを150℃、10mmHgで減圧乾燥し、化合物A−7を得た。
得られた化合物を、29Si−NMR、13C−NMRおよびFT−IRにより分析したところ、化合物A−7は、下記式(A−7)で示すαおよびβユニットを有していた。前記式(1)で示すユニットの数nは1、式(4)で示すユニットの数mは1であった。ゲルパーミュエーションクロマトグラフィー(GPC)によるポリスチレン換算重量平均分子量は約13000であった。
Figure 2012103345
[化合物A−8の作製]<製造例A−8>
攪拌機、冷却器および温度計を備えたガラス製の1リットルフラスコに、溶媒として、エタノール300質量部を投入した。攪拌下、温度を80℃に保ち、窒素ガスを通しながら、平均分子式(3A)で示す化合物273質量部、メチルメタクリレート15質量部、エチルアクリレート13質量部、ラジカル重合開始剤(α,α’−アゾビスイソブチロニトリル)0.3質量部の混合物を1時間かけて滴下した。さらに、80℃で1時間重合反応を行った。エタノールを150℃、10mmHgで減圧乾燥し、化合物A−8を得た。
得られた化合物を、29Si−NMR、13C−NMRおよびFT−IRにより分析したところ、化合物A−8は、下記式(A−8)で示すα、βおよびγユニットを有していた。前記式(1)で示すユニットの数nは1、式(4)で示すユニットの数mは13であった。ゲルパーミュエーションクロマトグラフィー(GPC)によるポリスチレン換算重量平均分子量は約14200であった。
Figure 2012103345
[化合物A−9の作製]<製造例A−9>
攪拌機、冷却器および温度計を備えたガラス製の1リットルフラスコに、溶媒として、エタノール300質量部を投入した。攪拌下、室温で、窒素ガスを通しながら、平均分子式(4A)で示す化合物225質量部、メチルメタクリレート75質量部を滴下し、6時間撹拌混合した。化合物が溶解した混合溶液に、ラジカル重合開始剤(α,α’−アゾビスイソブチロニトリル)1.0質量部を滴下し、さらに、80℃で24時間重合反応を行った。エタノールの一部を減圧除去した後、残った溶液を多量のメタノール中に投入して、攪拌、静置し、沈殿物を得た。沈殿物を減圧乾燥し、化合物A−9を得た。
得られた化合物を、29Si−NMR、13C−NMRおよびFT−IRにより分析したところ、化合物A−9は、下記式(A−9)で示すαおよびβユニットを有していた。前記式(1)で示すユニットの数nは40、式(4)で示すユニットの数mは1400であった。ゲルパーミュエーションクロマトグラフィー(GPC)によるポリスチレン換算重量平均分子量は約556000であった。
Figure 2012103345
Figure 2012103345
[化合物A−10の作製]<製造例A−10>
攪拌機、冷却器および温度計を備えたガラス製の1リットルフラスコに、溶媒として、エタノール300質量部を投入した。攪拌下、温度を80℃に保ち、窒素ガスを通しながら、平均分子式(5A)で示す化合物296質量部、スチレン2質量部、ブチルアクリレート2質量部を滴下し、6時間撹拌混合した。化合物が溶解した混合溶液に、ラジカル重合開始剤(α,α’−アゾビスイソブチロニトリル)0.3質量部を滴下し、さらに、80℃で2時間重合反応を行った。エタノールの一部を減圧除去した後、残った溶液を多量のメタノール中に投入して、攪拌、静置し、沈殿物を得た。沈殿物を減圧乾燥し、化合物A−10を得た。
得られた化合物を、29Si−NMR、13C−NMRおよびFT−IRにより分析したところ、化合物A−10は、下記式(A−10)で示すα、βおよびγユニットを有していた。前記式(1)で示すユニットの数nは10、式(4)で示すユニットの数mは10であった。ゲルパーミュエーションクロマトグラフィー(GPC)によるポリスチレン換算重量平均分子量は約97900であった。
Figure 2012103345
Figure 2012103345
[化合物A−11の作製]<製造例A−11>
攪拌機、冷却器および温度計を備えたガラス製の1リットルフラスコに、溶媒として、エタノール300質量部を投入した。攪拌下、温度を80℃に保ち、窒素ガスを通しながら、平均分子式(5A)で示す化合物297質量部、メチルメタクリレート3質量部を滴下し、6時間撹拌混合した。化合物が溶解した混合溶液に、ラジカル重合開始剤(α,α’−アゾビスイソブチロニトリル)0.3質量部を滴下し、さらに、80℃で1時間重合反応を行った。エタノールを150℃、10mmHgで減圧乾燥し、化合物A−11を得た。
得られた化合物を、29Si−NMR、13C−NMRおよびFT−IRにより分析したところ、化合物A−11は、下記式(A−11)で示すαおよびβユニットを有していた。前記式(1)で示すユニットの数nは1、式(4)で示すユニットの数mは1であった。ゲルパーミュエーションクロマトグラフィー(GPC)によるポリスチレン換算重量平均分子量は約9800であった。
Figure 2012103345
[化合物A−12の作製]<製造例A−12>
攪拌機、冷却器および温度計を備えたガラス製の1リットルフラスコに、溶媒として、イソプロピルアルコール300質量部を投入した。攪拌下、温度を80℃に保ち、窒素ガスを通しながら、平均分子式(6A)で示す化合物292質量部、メチルメタクリレート3質量部、ブチルアクリレート4質量部、ラジカル重合開始剤(α,α’−アゾビスイソブチロニトリル)0.3質量部の混合物を1時間かけて滴下した。さらに、80℃で2時間重合反応を行った。イソプロピルアルコールの一部を減圧除去した後、残った溶液を多量のメタノール中に投入して、攪拌、静置し、沈殿物を得た。沈殿物を減圧乾燥し、化合物A−12を得た。
得られた化合物を、29Si−NMR、13C−NMRおよびFT−IRにより分析したところ、化合物A−12は、下記式(A−12)で示すα、βおよびγユニットを有していた。前記式(1)で示すユニットの数nは10、式(4)で示すユニットの数mは14であった。ゲルパーミュエーションクロマトグラフィー(GPC)によるポリスチレン換算重量平均分子量は約61400であった。
Figure 2012103345
Figure 2012103345
[化合物A−13の作製]<製造例A−13>
攪拌機、冷却器および温度計を備えたガラス製の1リットルフラスコに、溶媒として、イソプロピルアルコール300質量部を投入した。攪拌下、温度を80℃に保ち、窒素ガスを通しながら、平均分子式(7A)(前記式(1)記載のnが1である化合物)で示す化合物291質量部、メチルメタクリレート9質量部、ラジカル重合開始剤(α,α’−アゾビスイソブチロニトリル)0.3質量部の混合物を1時間かけて滴下した。さらに、80℃で1時間重合反応を行った。イソプロピルアルコールを150℃、10mmHgで減圧乾燥し、化合物A−13を得た。
得られた化合物を、29Si−NMR、13C−NMRおよびFT−IRにより分析したところ、化合物A−13は、下記式(A−13)で示すαおよびβユニットを有していた。前記式(1)で示すユニットの数nは30、式(4)で示すユニットの数mは1であった。ゲルパーミュエーションクロマトグラフィー(GPC)によるポリスチレン換算重量平均分子量は約3300であった。
Figure 2012103345
Figure 2012103345
[化合物A−14の作製]<製造例A−14>
攪拌機、冷却器および温度計を備えたガラス製の1リットルフラスコに、溶媒として、イソプロピルアルコール300質量部を投入した。攪拌下、温度を80℃に保ち、窒素ガスを通しながら、平均分子式(7A)で示す化合物230質量部、メチルメタクリレート34質量部、ブチルアクリレート36質量部、ラジカル重合開始剤(α,α’−アゾビスイソブチロニトリル)0.5質量部の混合物を1時間かけて滴下した。さらに、80℃で10時間重合反応を行った。イソプロピルアルコールの一部を減圧除去した後、残った溶液を多量のメタノール中に投入して、攪拌、静置し、沈殿物を得た。沈殿物を減圧乾燥し、化合物A−14を得た。
得られた化合物を、29Si−NMR、13C−NMRおよびFT−IRにより分析したところ、化合物A−14は、下記式(A−14)で示すα、βおよびγユニットを有していた。前記式(1)で示すユニットの数nは100、式(4)で示すユニットの数mは290であった。ゲルパーミュエーションクロマトグラフィー(GPC)によるポリスチレン換算重量平均分子量は約140000であった。
Figure 2012103345
[化合物A−15の作製]<製造例A−15>
攪拌機、冷却器および温度計を備えたガラス製の1リットルフラスコに、溶媒として、エタノール300質量部を投入した。攪拌下、室温で、窒素ガスを通しながら、平均分子式(8A)(前記式(1)記載のnが1である化合物)で示す化合物129質量部、スチレン82質量部、ブチルアクリレート89質量部を滴下し、6時間撹拌混合した。化合物が溶解した混合溶液に、ラジカル重合開始剤(α,α’−アゾビスイソブチロニトリル)1.0質量部を滴下し、さらに、80℃で24時間重合反応を行った。エタノールの一部を減圧除去した後、残った溶液を多量のメタノール中に投入して、攪拌、静置し、沈殿物を得た。沈殿物を減圧乾燥し、化合物A−15を得た。
得られた化合物を、29Si−NMR、13C−NMRおよびFT−IRにより分析したところ、化合物A−15は、下記式(A−15)で示すα、βおよびγユニットを有していた。前記式(1)で示すユニットの数nは10、式(4)で示すユニットの数mは1500であった。ゲルパーミュエーションクロマトグラフィー(GPC)によるポリスチレン換算重量平均分子量は約304000であった。
Figure 2012103345
Figure 2012103345
[化合物A−16の作製]<製造例A−16>
攪拌機、冷却器および温度計を備えたガラス製の1リットルフラスコに、溶媒として、イソプロピルアルコール300質量部を投入した。攪拌下、温度を80℃に保ち、窒素ガスを通しながら、平均分子式(9A)(前記式(1)記載のnが1である化合物)で示す化合物290質量部、メチルメタクリレート5質量部、スチレン4質量部、ラジカル重合開始剤(α,α’−アゾビスイソブチロニトリル)0.3質量部の混合物を1時間かけて滴下した。さらに、80℃で1時間重合反応を行った。イソプロピルアルコールの一部を減圧除去した後、残った溶液を多量のメタノール中に投入して、攪拌、静置し、沈殿物を得た。沈殿物を減圧乾燥し、化合物A−16を得た。
得られた化合物を、29Si−NMR、13C−NMRおよびFT−IRにより分析したところ、化合物A−16は、下記式(A−16)で示すα、βおよびγユニットを有していた。前記式(1)で示すユニットの数nは7、式(4)で示すユニットの数mは7であった。ゲルパーミュエーションクロマトグラフィー(GPC)によるポリスチレン換算重量平均分子量は約21900であった。
Figure 2012103345
Figure 2012103345
[化合物A−17の作製]<製造例A−17>
攪拌機、冷却器および温度計を備えたガラス製の1リットルフラスコに、溶媒として、イソプロピルアルコール300質量部を投入した。攪拌下、温度を80℃に保ち、窒素ガスを通しながら、平均分子式(10A)(前記式(1)記載のnが1である化合物)で示す化合物230質量部、メチルメタクリレート34質量部、ブチルアクリレート36質量部、ラジカル重合開始剤(α,α’−アゾビスイソブチロニトリル)0.3質量部の混合物を1時間かけて滴下した。さらに、80℃で1時間重合反応を行った。イソプロピルアルコールを150℃、10mmHgで減圧乾燥し、化合物A−17を得た。
得られた化合物を、29Si−NMR、13C−NMRおよびFT−IRにより分析したところ、化合物A−17は、下記式(A−17)で示すα、βおよびγユニットを有していた。前記式(1)で示すユニットの数nは5、式(4)で示すユニットの数mは11であった。ゲルパーミュエーションクロマトグラフィー(GPC)によるポリスチレン換算重量平均分子量は約5300であった。
Figure 2012103345
Figure 2012103345
[化合物A−18の作製]<製造例A−18>
攪拌機、冷却器および温度計を備えたガラス製の1リットルフラスコに、溶媒として、イソプロピルアルコール300質量部を投入した。攪拌下、温度を80℃に保ち、窒素ガスを通しながら、平均分子式(10A)で示す化合物212質量部、メチルメタクリレート44質量部、ブチルアクリレート45質量部、ラジカル重合開始剤(α,α’−アゾビスイソブチロニトリル)0.3質量部の混合物を1時間かけて滴下した。さらに、80℃で1時間重合反応を行った。イソプロピルアルコールを150℃、10mmHgで減圧乾燥し、化合物A−18を得た。
得られた化合物を、29Si−NMR、13C−NMRおよびFT−IRにより分析したところ、化合物A−18は、下記式(A−18)で示すα、βおよびγユニットを有していた。前記式(1)で示すユニットの数nは3、式(4)で示すユニットの数mは8であった。ゲルパーミュエーションクロマトグラフィー(GPC)によるポリスチレン換算重量平均分子量は約4260であった。
Figure 2012103345
[化合物A−19の作製]<製造例A−19>
攪拌機、冷却器および温度計を備えたガラス製の1リットルフラスコに、溶媒として、イソプロピルアルコール300質量部を投入した。攪拌下、温度を80℃に保ち、窒素ガスを通しながら、平均分子式(10A)で示す化合物6質量部、メチルメタクリレート137質量部、ブチルアクリレート158質量部、ラジカル重合開始剤(α,α’−アゾビスイソブチロニトリル)1.0質量部の混合物を1時間かけて滴下した。さらに、80℃で24時間重合反応を行った。イソプロピルアルコールの一部を減圧除去した後、残った溶液を多量のメタノール中に投入して、攪拌、静置し、沈殿物を得た。沈殿物を減圧乾燥し、化合物A−19を得た。
得られた化合物を、29Si−NMR、13C−NMRおよびFT−IRにより分析したところ、化合物A−19は、下記式(A−19)で示すα、βおよびγユニットを有していた。前記式(1)で示すユニットの数nは5、式(4)で示すユニットの数mは1900であった。ゲルパーミュエーションクロマトグラフィー(GPC)によるポリスチレン換算重量平均分子量は約21900であった。
Figure 2012103345
[化合物A−20の作製]<製造例A−20>
攪拌機、冷却器および温度計を備えたガラス製の1リットルフラスコに、溶媒として、エタノール300質量部を投入した。攪拌下、室温で、窒素ガスを通しながら、平均分子式(11A)で示す化合物259質量部、メチルメタクリレート19質量部、ブチルアクリレート21質量部を滴下し、6時間撹拌混合した。化合物が溶解した混合溶液に、ラジカル重合開始剤(α,α’−アゾビスイソブチロニトリル)0.5質量部を滴下し、さらに、80℃で10時間重合反応を行った。エタノールの一部を減圧除去した後、残った溶液を多量のメタノール中に投入して、攪拌、静置し、沈殿物を得た。沈殿物を減圧乾燥し、化合物A−20を得た。
得られた化合物を、29Si−NMR、13C−NMRおよびFT−IRにより分析したところ、化合物A−20は、下記式(A−20)で示すα、βおよびγユニットを有していた。前記式(1)で示すユニットの数nは20、式(4)で示すユニットの数mは280であった。ゲルパーミュエーションクロマトグラフィー(GPC)によるポリスチレン換算重量平均分子量は約234000であった。
Figure 2012103345
Figure 2012103345
[化合物A−21の作製]<製造例A−21>
攪拌機、冷却器および温度計を備えたガラス製の1リットルフラスコに、溶媒として、エタノール300質量部を投入した。室温で、窒素ガスを通しながら、平均分子式(11A)で示す化合物149質量部、メチルメタクリレート66質量部、ブチルアクリレート85質量部を滴下し、6時間撹拌混合した。化合物が溶解した混合溶液に、ラジカル重合開始剤(α,α’−アゾビスイソブチロニトリル)1.0質量部を滴下し、さらに、80℃で24時間重合反応を行った。エタノールの一部を減圧除去した後、残った溶液を多量のメタノール中に投入して、攪拌、静置し、沈殿物を得た。沈殿物を減圧乾燥し、化合物A−21を得た。
得られた化合物を、29Si−NMR、13C−NMRおよびFT−IRにより分析したところ、化合物A−21は、下記式(A−21)で示すα、βおよびγユニットを有していた。前記式(1)で示すユニットの数nは20、式(4)で示すユニットの数mは1800であった。ゲルパーミュエーションクロマトグラフィー(GPC)によるポリスチレン換算重量平均分子量は約408000であった。
Figure 2012103345
[化合物A−22の作製]<製造例A−22>
攪拌機、冷却器および温度計を備えたガラス製の1リットルフラスコに、溶媒として、エタノール300質量部を投入した。攪拌下、室温で、窒素ガスを通しながら、平均分子式(12A)で示す化合物271質量部、メチルメタクリレート13質量部、ブチルアクリレート16質量部を滴下し、6時間撹拌混合した。化合物が溶解した混合溶液に、ラジカル重合開始剤(α,α’−アゾビスイソブチロニトリル)0.3質量部を滴下し、さらに、80℃で6時間重合反応を行った。エタノールの一部を減圧除去した後、残った溶液を多量のメタノール中に投入して、攪拌、静置し、沈殿物を得た。沈殿物を減圧乾燥し、化合物A−22を得た。
得られた化合物を、29Si−NMR、13C−NMRおよびFT−IRにより分析したところ、化合物A−22は、下記式(A−22)で示すα、βおよびγユニットを有していた。前記式(1)で示すユニットの数nは20、式(4)で示すユニットの数mは200であった。ゲルパーミュエーションクロマトグラフィー(GPC)によるポリスチレン換算重量平均分子量は約239000であった。
Figure 2012103345
Figure 2012103345
[化合物A−23の作製]<製造例A−23>
攪拌機、冷却器および温度計を備えたガラス製の1リットルフラスコに、溶媒として、エタノール300質量部を投入した。攪拌下、室温で、窒素ガスを通しながら、平均分子式(13)で示す化合物284質量部、メチルメタクリレート16質量部を滴下し、6時間撹拌混合した。化合物が溶解した混合溶液に、ラジカル重合開始剤(α,α’−アゾビスイソブチロニトリル)0.3質量部を滴下し、さらに、80℃で1時間重合反応を行った。エタノールを150℃、10mmHgで減圧乾燥し、化合物A−23を得た。
得られた化合物を、29Si−NMR、13C−NMRおよびFT−IRにより分析したところ、化合物A−23は、下記式(A−23)で示すαおよびβユニットを有していた。前記式(1)で示すユニットの数nは1、式(4)で示すユニットの数mは5であった。ゲルパーミュエーションクロマトグラフィー(GPC)によるポリスチレン換算重量平均分子量は約9400であった。
Figure 2012103345
Figure 2012103345
[化合物A−24の作製]<製造例A−24>
攪拌機、冷却器および温度計を備えたガラス製の1リットルフラスコに、溶媒として、イソプロピルアルコール300質量部を投入した。攪拌下、温度を80℃に保ち、窒素ガスを通しながら、平均分子式(14A)で示す化合物300質量部、ラジカル重合開始剤(α,α’−アゾビスイソブチロニトリル)0.1質量部の混合物を1時間かけて滴下した。イソプロピルアルコールを150℃、10mmHgで減圧乾燥し、化合物A−24を得た。
得られた化合物を、29Si−NMR、13C−NMRおよびFT−IRにより分析したところ、化合物A−24は、下記式(A−24)で示すαユニットを有していた。
ゲルパーミュエーションクロマトグラフィー(GPC)によるポリスチレン換算重量平均分子量は約3000であった。前記式(1)で示すユニットの数nは3であった。
Figure 2012103345
Figure 2012103345
[化合物A−25の作製]<製造例A−25>
攪拌機、冷却器および温度計を備えたガラス製の1リットルフラスコに、溶媒として、イソプロピルアルコール300質量部を投入した。攪拌下、温度を80℃に保ち、窒素ガスを通しながら、平均分子式(14A)で示す化合物300質量部、ラジカル重合開始剤(α,α’−アゾビスイソブチロニトリル)0.3質量部の混合物を1時間かけて滴下した。さらに、80℃で30分間重合反応を行った。イソプロピルアルコールを150℃、10mmHgで減圧乾燥し、化合物A−25を得た。
得られた化合物を、29Si−NMR、13C−NMRおよびFT−IRにより分析したところ、化合物A−25は、下記式(A−25)で示すαユニットを有していた。ゲルパーミュエーションクロマトグラフィー(GPC)によるポリスチレン換算重量平均分子量は約9850であった。前記式(1)で示すユニットの数nは10であった。
Figure 2012103345
[化合物A−26の作製]<製造例A−26>
平均分子式(15A)(nが1である化合物)で示す化合物を用いた。化合物A−26とする。
得られた化合物を、29Si−NMR、13C−NMRおよびFT−IRにより分析したところ、化合物A−26は、下記式(A−26)で示すαユニットを有していた。ゲルパーミュエーションクロマトグラフィー(GPC)によるポリスチレン換算重量平均分子量は約5800であった。前記式(1)で示すユニットの数nは1であった。
Figure 2012103345
[化合物A−27の作製]<製造例A−27>
攪拌機、冷却器および温度計を備えたガラス製の1リットルフラスコに、溶媒として、エタノール300質量部を投入した。攪拌下、室温で、窒素ガスを通しながら、平均分子式(16A)で示す化合物297質量部、メチルメタクリレート3質量部を滴下し、6時間撹拌混合した。化合物が溶解した混合溶液に、ラジカル重合開始剤(α,α’−アゾビスイソブチロニトリル)0.3質量部を滴下し、さらに、80℃で6時間重合反応を行った。エタノールを150℃、10mmHgで減圧乾燥し、化合物A−27を得た。
得られた化合物を、29Si−NMR、13C−NMRおよびFT−IRにより分析したところ、化合物A−27は、下記式(A−27)で示すαおよびβユニットを有していた。前記式(1)で示すユニットの数nは1、式(4)で示すユニットの数mは1であった。ゲルパーミュエーションクロマトグラフィー(GPC)によるポリスチレン換算重量平均分子量は約11300であった。
Figure 2012103345
Figure 2012103345
[化合物A−28の作製]<製造例A−28>
攪拌機、冷却器および温度計を備えたガラス製の1リットルフラスコに、溶媒として、エタノール300質量部を投入した。室温で、窒素ガスを通しながら、平均分子式(16A)で示す化合物275質量部、メチルメタクリレート25質量部を滴下し、6時間撹拌混合した。化合物が溶解した混合溶液に、ラジカル重合開始剤(α,α’−アゾビスイソブチロニトリル)0.3質量部を滴下し、さらに、80℃で6時間重合反応を行った。エタノールの一部を減圧除去した後、残った溶液を多量のメタノール中に投入して、攪拌、静置し、沈殿物を得た。沈殿物を減圧乾燥し、化合物A−28を得た。
得られた化合物を、29Si−NMR、13C−NMRおよびFT−IRにより分析したところ、化合物A−28は、下記式(A−28)で示すαおよびβユニットを有していた。前記式(1)で示すユニットの数nは10、式(4)で示すユニットの数mは200であった。ゲルパーミュエーションクロマトグラフィー(GPC)によるポリスチレン換算重量平均分子量は約122000であった。
Figure 2012103345
[化合物A−29の作製]<製造例A−29>
攪拌機、冷却器および温度計を備えたガラス製の1リットルフラスコに、溶媒として、エタノール300質量部を投入した。攪拌下、室温で、窒素ガスを通しながら、平均分子式(17A)(前記式(1)記載のnが1である化合物)で示す化合物295質量部、メチルメタクリレート5質量部を滴下し、6時間撹拌混合した。化合物が溶解した混合溶液に、ラジカル重合開始剤(α,α’−アゾビスイソブチロニトリル)0.3質量部を滴下し、さらに、80℃で1時間重合反応を行った。エタノールの一部を減圧除去した後、残った溶液を多量のメタノール中に投入して、攪拌、静置し、沈殿物を得た。沈殿物を減圧乾燥し、化合物A−29を得た。
得られた化合物を、29Si−NMR、13C−NMRおよびFT−IRにより分析したところ、化合物A−29は、下記式(A−29)で示すαおよびβユニットを有していた。前記式(1)で示すユニットの数nは5、式(4)で示すユニットの数mは8であった。ゲルパーミュエーションクロマトグラフィー(GPC)によるポリスチレン換算重量平均分子量は約52100であった。
Figure 2012103345
Figure 2012103345
[化合物A−30の作製]<製造例A−30>
攪拌機、冷却器および温度計を備えたガラス製の1リットルフラスコに、溶媒として、エタノール300質量部を投入した。攪拌下、室温で、窒素ガスを通しながら、平均分子式(18A)(前記式(1)記載のnが1である化合物)で示す化合物276質量部、メチルメタクリレート24質量部を滴下し、6時間撹拌混合した。化合物が溶解した混合溶液に、ラジカル重合開始剤(α,α’−アゾビスイソブチロニトリル)0.3質量部を滴下し、さらに、80℃で1時間重合反応を行った。エタノールを150℃、10mmHgで減圧乾燥し、化合物A−30を得た。
得られた化合物を、29Si−NMR、13C−NMRおよびFT−IRにより分析したところ、化合物A−30は、下記式(A−30)で示すαおよびβユニットを有していた。前記式(1)で示すユニットの数nは1、式(4)で示すユニットの数mは11であった。ゲルパーミュエーションクロマトグラフィー(GPC)によるポリスチレン換算重量平均分子量は約13700であった。
Figure 2012103345
Figure 2012103345
[化合物A−31の作製]<製造例A−31>
攪拌機、冷却器および温度計を備えたガラス製の1リットルフラスコに、溶媒として、エタノール300質量部を投入した。攪拌下、室温で、窒素ガスを通しながら、平均分子式(19A)(前記式(1)記載のnが1である化合物)で示す化合物293質量部、メチルメタクリレート7質量部を滴下し、6時間撹拌混合した。化合物が溶解した混合溶液に、ラジカル重合開始剤(α,α’−アゾビスイソブチロニトリル)0.3質量部を滴下し、さらに、80℃で1時間重合反応を行った。エタノールの一部を減圧除去した後、残った溶液を多量のメタノール中に投入して、攪拌、静置し、沈殿物を得た。沈殿物を減圧乾燥し、化合物A−31を得た。
得られた化合物を、29Si−NMR、13C−NMRおよびFT−IRにより分析したところ、化合物A−31は、下記式(A−31)で示すαおよびβユニットを有していた。前記式(1)で示すユニットの数nは5、式(4)で示すユニットの数mは12であった。ゲルパーミュエーションクロマトグラフィー(GPC)によるポリスチレン換算重量平均分子量は約49600であった。
Figure 2012103345
Figure 2012103345
[化合物A−32の作製]<製造例A−32>
攪拌機、冷却器および温度計を備えたガラス製の1リットルフラスコに、溶媒として、イソプロピルアルコール300質量部を投入した。攪拌下、温度を80℃に保ち、窒素ガスを通しながら、平均分子式(20A)で示す化合物81質量部、ブチルアクリレート123質量部、メチルメタクリレート96質量部、ラジカル重合開始剤(α,α’−アゾビスイソブチロニトリル)0.3質量部の混合物を1時間かけて滴下した。さらに、80℃で6時間重合反応を行った。イソプロピルアルコールの一部を減圧除去した後、残った溶液を多量のメタノール中に投入して、攪拌、静置し、沈殿物を得た。沈殿物を減圧乾燥し、化合物A−32を得た。
得られた化合物を、29Si−NMR、13C−NMRおよびFT−IRにより分析したところ、化合物A−32は、下記式(A−32)で示すα、βおよびγユニットを有していた。αで示すユニットの数nは15、β及びγで示すユニットの数mは150であった。ゲルパーミュエーションクロマトグラフィー(GPC)によるポリスチレン換算重量平均分子量は約23400であった。
Figure 2012103345
Figure 2012103345
[化合物A−33の作製]<製造例A−33>
攪拌機、冷却器および温度計を備えたガラス製の1リットルフラスコに、溶媒として、イソプロピルアルコール300質量部を投入した。攪拌下、温度を80℃に保ち、窒素ガスを通しながら、平均分子式(21A)で示す化合物193質量部、メチルメタクリレート60質量部、ブチルアクリレート47質量部、ラジカル重合開始剤(α,α’−アゾビスイソブチロニトリル)0.3質量部の混合物を1時間かけて滴下した。さらに、80℃で6時間重合反応を行った。イソプロピルアルコールの一部を減圧除去した後、残った溶液を多量のメタノール中に投入して、攪拌、静置し、沈殿物を得た。沈殿物を減圧乾燥し、化合物A−33を得た。
得られた化合物を、29Si−NMR、13C−NMRおよびFT−IRにより分析したところ、化合物A−33は、下記式(A−33)で示すα、βおよびγユニットを有していた。αで示すユニットの数nは15、β及びγで示すユニットの数mは150であった。ゲルパーミュエーションクロマトグラフィー(GPC)によるポリスチレン換算重量平均分子量は約47900であった。
Figure 2012103345
Figure 2012103345
[複合導電性微粒子の作製]<製造例B>
エッジランナーに、シリカ粒子(平均粒子径17nm、体積抵抗率1.8×1012Ω・cm)7.0kgと、メチルハイドロジェンポリシロキサン140gとを投入し、線荷重は588N/cm、攪拌速度は22rpmで30分間混合攪拌を行った。
30分間混合撹拌後、カーボンブラック粒子(粒子径15nm、体積抵抗率2.0×10Ω・cm)7.0kgを、10分間かけて混合撹拌をしながら添加した。更に、線荷重、攪拌速度を同条件のままにして、60分間混合攪拌を行った。
その後、80℃、60分で乾燥し、複合導電性微粒子を得た。
得られた複合導電性微粒子は、平均粒径が15nm、体積抵抗率は1.8×10Ω・cmであった。
[表面処理酸化チタン粒子の作製]<製造例C>
針状ルチル型酸化チタン粒子(平均粒径15nm、縦:横=3:1、体積抵抗率2.3×1010Ω・cm)1000gに、表面処理剤としてイソブチルトリメトキシシラン110gおよび溶媒としてトルエン3000gを配合してスラリーを調製した。
このスラリーを、攪拌機で30分間混合した後、有効内容積の80%が平均粒子径0.8mmのガラスビーズで充填されたビスコミルに供給し、温度35±5℃で湿式解砕処理を行った。
湿式解砕処理後のスラリーを、ニーダーを用いて減圧蒸留(バス温度:110℃、製品温度:30℃以上60℃以下、減圧度:約100Torr)によりトルエンを除去し、120℃で2時間表面処理剤の焼付け処理を行った。焼付け処理した粒子を室温まで冷却した後、ピンミルを用いて粉砕して、表面処理酸化チタン粒子を得た。
[ゴム弾性層用チューブD−1の作製]<製造例D−1>
エピクロルヒドリンゴム(エピクロルヒドリン:エチレンオキサイド:アリルグリシジルエーテル=48:48:4の構成比率)100質量部に対し、以下の化合物を添加し、オープンロールで30分間混練し、混練物Xを得た。
FEFカーボン(充填剤):40質量部
酸化亜鉛:4質量部
ステアリン酸亜鉛:1.5質量部
炭酸カルシウム:30質量部
混練物Xに、更に以下の化合物を添加してオープンロールで15分間混練し、混練物Yを得た。
ジ−2−ベンゾチアゾリルジスルフィド(加硫促進剤):1質量部
テトラメチルチウラムモノスルフィド(加硫促進剤):0.8質量部
イオウ(加硫剤):1.5質量部
次に、混練物Yを、ゴム押し出し機で、外径9.2mm、内径5.4mmの円筒形に押し出した。続いて、250mmの長さに裁断し、加硫缶で160℃の水蒸気で30分間1次加硫することにより、ゴム弾性層用チューブD−1を得た。
[ゴム弾性層用チューブD−2の作製]<製造例D−2>
エピクロルヒドリンゴムの代わりに、アクリルニトリル含有量35質量%のニトリルゴムを使用した以外は製造例D−1と同様にして、ゴム弾性層用チューブD−2を得た。
[表面層用塗布溶液の作製]<製造例E>
カプロラクトン変性アクリルポリオール溶液「プラクセルDC2009」(商品名、ダイセル化学工業株式会社製)にメチルイソブチルケトンを加え、固形分が14質量%となるように調整した。
この溶液714.3質量部(アクリルポリオール固形分100質量部)に対して、下記成分を加え、混合溶液を調整した。
複合導電性微粒子(製造例B):35質量部
表面処理酸化チタン粒子(製造例C):10質量部
変性ジメチルシリコーンオイル(*1):0.08質量部
ブロックイソシアネート混合物(*2):80.14質量部
このとき、ブロックイソシアネート混合物は、イソシアネート量としては「NCO/OH=1.0」となる量であった。
また、(*1)は変性ジメチルシリコーンオイル「SH28PA」(商品名、東レ・ダウコーニングシリコーン株式会社製)であり、(*2)はヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)とイソホロンジイソシアネート(IPDI)との各ブタノンオキシムブロック体の7:3混合物である。なお、HDIとIPDIについては、HDI「デュラネートTPA−B80E」(商品名:旭化成工業株式会社製)およびIPDI「ベスタナートB1370」(商品名、デグサ・ヒュルス社製)を使用した。
内容積450mLのガラス瓶に上記混合溶液187.5gを、メディアとしての平均粒径0.8mmのガラスビーズ200gと共に入れ、ペイントシェーカー分散機を用いて42時間分散した。
分散した後、平均粒子径が6μmのポリメチルメタクリレート樹脂粒子2.1gを添加した(アクリルポリオール固形分100質量部に対して、ポリメチルメタクリレート樹脂粒子が、10質量部相当量である)。
その後、5分間分散し、ガラスビーズを除去して表面層用塗布溶液を得た。
<製造例1>
[接着剤1の作製]
450mLのガラス瓶に下記の化合物と、メディアとして平均粒径0.5mmのガラスビーズ200gを混合し、ペイントシェーカー分散機を用いて12時間分散し、接着剤1を得た。
レゾール型フェノール樹脂(*3):100質量部
メチルエチルケトン:100質量部
化合物A−1(製造例A−1):4.0質量部
ケッチェンブラック(*4):4.0質量部
注*3:「TD−2266」(商品名、DIC株式会社製)
注*4:「EC600JD」(商品名、ライオン株式会社製)
[帯電ローラ1の作製]
厚さ3μmの無電解ニッケルめっきを施した直径6mm、長さ254mmの円柱状の鉄製導電性支持体をホットプレートにて80℃、10分以上予熱した。予熱した鉄製導電性支持体の外周上に、接着剤1を、ロールコーターを用いて鉄製導電性支持体の中央224mmの部分(支持体の両端部15mmを除く部分)に塗布した。室温にて、10分間風乾した後、200℃に設定したオーブンで10分間加熱し接着層が塗布された鉄製導電性支持体を得た。鉄製導電性支持体に塗布された接着層の厚さは平均3μmであった。
接着層が塗布された鉄製支持体を、ゴム弾性層用チューブD−1(製造例D−1)の中に挿入し、その後、160℃、1時間で加熱し、鉄製支持体とゴム弾性層用チューブとを接着させると共に、チューブの更なる加硫を促進させた。
ゴム弾性層部分(チューブ部分)の両端を切断し、ゴム弾性層部分の長手方向幅を234mmとした。その後、ゴム弾性層部分の表面を回転砥石で研磨することによって、ゴム弾性ローラを得た。
ゴム弾性ローラは端部直径10.9mm、中央部直径11.0mmのクラウン形状で、電気抵抗値は、8.7×10Ωであった。
表面層用塗布溶液(製造例E)を、ゴム弾性ローラに1回ディッピング塗布した。ディッピング塗布降下速度は20mm/s、ディッピング塗布浸漬時間は9秒、ディッピング塗布引き上げ速度は5mm/sにて行った。続いて、常温で30分間乾燥し、次に80℃1時間で加熱した。更に160℃1時間で加熱して、ゴム弾性ローラ上に表面層を形成した。
このようにして、鉄製支持体の外周に接着層、ゴム弾性層および表面層をこの順に有する帯電ローラ1を作製した。
帯電ローラ1表面のRzjisは6.5μmであり、マイクロ硬度は50度であった。電気抵抗値は、7.7×10Ωであった。
[Rzjis測定方法]
表面の十点平均粗さRzjisの測定法について下記に示す。
JIS B0601−2001表面粗さの規格に準じて測定し、表面粗さ測定器「SE−3500」(商品名、株式会社小坂研究所製)を用いて行った。Rzjisは、帯電ローラを無作為に6箇所測定し、その平均値である。
[硬度測定方法]
マイクロ硬度の測定は、マイクロゴム硬度計MD−1型(商品名、高分子計器株式会社製)を用いた。常温常湿(23℃/55%RH)の環境中に12時間以上放置した帯電ローラの長手方向中央部に対して該硬度計を10Nのピークホールドモードで5点測定した平均値を採用した。
[電気抵抗値測定方法]
電気抵抗値は、図3に示す電気抵抗値測定用の機器を用いて測定した。まず、帯電部材6を軸受け33aと軸受け33bとにより、円柱形金属32(直径30mm)に対して帯電部材6が平行になるように当接させる(図3(a))。ここで、当接圧はバネによる押し圧力により一端が4.9N、両端で合計9.8Nに調整した。次に、図示しないモータにより周速45mm/secで駆動回転される円柱形金属32に従い帯電部材6が従動回転する。従動回転中、図3(b)の様に、安定化電源34から直流電圧−200Vを印加し、帯電部材6に流れる電流値を電流計35で測定する。印加電圧、電流値から、帯電部材6の抵抗を算出した。帯電部材6を、N/N(常温常湿:23℃/55%RH)環境に24時間以上放置した後に5秒間電気抵抗値を測定した平均値を採用した。
<製造例2>
製造例1の化合物A−1の配合量を0.5部に変更した以外は、製造例1と同様にして、帯電ローラ2を作製した。帯電ローラ2の接着層厚さは平均3μmであり、表面のRzjisは6.6μmであり、マイクロ硬度は50度であった。電気抵抗値は、7.6×10Ωであった。
<製造例3>
製造例1の化合物A−1の配合量を1.0部に変更した以外は、製造例1と同様にして、帯電ローラ3を作製した。帯電ローラ3の接着層厚さは平均3μmであり、表面のRzjisは6.3μmであり、マイクロ硬度は50度であった。電気抵抗値は、7.7×10Ωであった。
<製造例4>
製造例1の化合物A−1の配合量を10.0部に変更した以外は、製造例1と同様にして、帯電ローラ4を作製した。帯電ローラ4の接着層厚さは平均3μmであり、表面のRzjisは6.2μmであり、マイクロ硬度は50度であった。電気抵抗値は、7.9×10Ωであった。
<製造例5>
製造例1の化合物A−1の配合量を20.0部に変更した以外は、製造例1と同様にして、帯電ローラ5を作製した。帯電ローラ5の接着層厚さは平均3μmであり、表面のRzjisは6.4μmであり、マイクロ硬度は50度であった。電気抵抗値は、7.2×10Ωであった。
<製造例6>
製造例1の化合物をA−17に変更した以外は、製造例1と同様にして帯電ローラ6を作製した。帯電ローラ6の接着層厚さは平均3μmであり、表面のRzjisは6.2μmであり、マイクロ硬度は50度であった。電気抵抗値は、7.9×10Ωであった。
<製造例7>
製造例1の化合物をA−17に変更し、配合量を1.0部に変更した以外は、製造例1と同様にして帯電ローラ7を作製した。帯電ローラ7の接着層厚さは平均3μmであり、表面のRzjisは6.5μmであり、マイクロ硬度は50度であった。電気抵抗値は、7.6×10Ωであった。
<製造例8>
製造例1の化合物をA−12に変更した以外は、製造例1と同様にして帯電ローラ8を作製した。帯電ローラ8表面の接着層厚さは平均3μmであり、Rzjisは6.4μmであり、マイクロ硬度は51度であった。電気抵抗値は、7.8×10Ωであった。
<製造例9>
製造例1の化合物をA−12に変更し、配合量を0.5部に変更した以外は、製造例1と同様にして帯電ローラ9を作製した。帯電ローラ9の厚さは平均3μmであり、表面のRzjisは6.5μmであり、マイクロ硬度は50度であった。電気抵抗値は、7.5×10Ωであった。
<製造例10>
製造例1の化合物をA−20に変更した以外は、製造例1と同様にして帯電ローラ10を作製した。帯電ローラ10の接着層厚さは平均3μmであり、表面のRzjisは6.6μmであり、マイクロ硬度は50度であった。電気抵抗値は、7.2×10Ωであった。
<製造例11>
製造例1の化合物をA−20に変更し、配合量を7.0部に変更した以外は、製造例1と同様にして帯電ローラ11を作製した。帯電ローラ11の接着層厚さは平均3μmであり、表面のRzjisは6.4μmであり、マイクロ硬度は49度であった。電気抵抗値は、7.4×10Ωであった。
<製造例12>
製造例1の化合物をA−10に変更した以外は、製造例1と同様にして帯電ローラ12を作製した。帯電ローラ12の接着層厚さは平均3μmであり、表面のRzjisは6.5μmであり、マイクロ硬度は50度であった。電気抵抗値は、7.6×10Ωであった。
<製造例13>
製造例1の化合物をA−10に変更し、配合量を11.0部に変更した以外は、製造例1と同様にして帯電ローラ13を作製した。帯電ローラ13の接着層厚さは平均3μmであり、表面のRzjisは6.8μmであり、マイクロ硬度は50度であった。電気抵抗値は、7.8×10Ωであった。
<製造例14>
製造例1の化合物をA−9に変更した以外は、製造例1と同様にして帯電ローラ14を作製した。帯電ローラ14の接着層厚さは平均3μmであり、表面のRzjisは6.7μmであり、マイクロ硬度は50度であった。電気抵抗値は、7.3×10Ωであった。
<製造例15>
製造例1の化合物をA−9に変更し、配合量を13.0部に変更した以外は、製造例1と同様にして帯電ローラ15を作製した。帯電ローラ15の接着層厚さは平均3μmであり、表面のRzjisは6.5μmであり、マイクロ硬度は50度であった。電気抵抗値は、7.5×10Ωであった。
<製造例16>
製造例1の化合物をA−15に変更した以外は、製造例1と同様にして帯電ローラ16を作製した。帯電ローラ16の接着層厚さは平均3μmであり、表面のRzjisは6.4μmであり、マイクロ硬度は50度であった。電気抵抗値は、7.7×10Ωであった。
<製造例17>
製造例1の化合物をA−9に変更し、配合量を9.0部に変更した以外は、製造例1と同様にして帯電ローラ17を作製した。帯電ローラ17の接着層厚さは平均3μmであり、表面のRzjisは6.3μmであり、マイクロ硬度は50度であった。電気抵抗値は、7.4×10Ωであった。
<製造例18>
製造例1の化合物をA−16に変更した以外は、製造例1と同様にして帯電ローラ18を作製した。帯電ローラ18の接着層厚さは平均3μmであり、表面のRzjisは6.6μmであり、マイクロ硬度は51度であった。電気抵抗値は、7.3×10Ωであった。
<製造例19>
製造例1の化合物をA−16に変更し、配合量を1.0部に変更した以外は、製造例1と同様にして帯電ローラ19を作製した。帯電ローラ19の接着層厚さは平均3μmであり、表面のRzjisは6.6μmであり、マイクロ硬度は50度であった。電気抵抗値は、7.3×10Ωであった。
<製造例20>
製造例1の化合物をA−18に変更した以外は、製造例1と同様にして帯電ローラ20を作製した。帯電ローラ20の接着層厚さは平均3μmであり、表面のRzjisは6.2μmであり、マイクロ硬度は50度であった。電気抵抗値は、7.6×10Ωであった。
<製造例21>
製造例1の化合物をA−18に変更し、配合量を0.5部に変更した以外は、製造例1と同様にして帯電ローラ21を作製した。帯電ローラ21の接着層厚さは平均3μmであり、表面のRzjisは6.5μmであり、マイクロ硬度は50度であった。電気抵抗値は、7.5×10Ωであった。
<製造例22>
製造例1の化合物をA−5に変更した以外は、製造例1と同様にして帯電ローラ22を作製した。帯電ローラ22の接着層厚さは平均3μmであり、表面のRzjisは6.5μmであり、マイクロ硬度は50度であった。電気抵抗値は、7.5×10Ωであった。
<製造例23>
製造例1の化合物をA−5に変更し、配合量を11.0部に変更した以外は、製造例1と同様にして帯電ローラ23を作製した。帯電ローラ23の接着層厚さは平均3μmであり、表面のRzjisは6.6μmであり、マイクロ硬度は50度であった。電気抵抗値は、7.5×10Ωであった。
<製造例24>
製造例1の化合物をA−6に変更した以外は、製造例1と同様にして帯電ローラ24を作製した。帯電ローラ24の接着層厚さは平均3μmであり、表面のRzjisは6.5μmであり、マイクロ硬度は50度であった。電気抵抗値は、7.6×10Ωであった。
<製造例25>
製造例1の化合物をA−6に変更し、配合量を13.0部に変更した以外は、製造例1と同様にして帯電ローラ25を作製した。帯電ローラ25の接着層厚さは平均3μmであり、表面のRzjisは6.3μmであり、マイクロ硬度は50度であった。電気抵抗値は、7.4×10Ωであった。
<製造例26>
製造例1の化合物をA−23に変更した以外は、製造例1と同様にして帯電ローラ26を作製した。帯電ローラ26の接着層厚さは平均3μmであり、表面のRzjisは6.4μmであり、マイクロ硬度は50度であった。電気抵抗値は、7.3×10Ωであった。
<製造例27>
製造例1の化合物をA−23に変更し、配合量を9.0部に変更した以外は、製造例1と同様にして帯電ローラ27を作製した。帯電ローラ27の接着層厚さは平均3μmであり、表面のRzjisは6.7μmであり、マイクロ硬度は50度であった。電気抵抗値は、7.5×10Ωであった。
<製造例28>
製造例1の化合物をA−2に変更し、配合量を2.0部に変更した以外は、製造例1と同様にして帯電ローラ28を作製した。帯電ローラ28の接着層厚さは平均3μmであり、表面のRzjisは6.7μmであり、マイクロ硬度は50度であった。電気抵抗値は、7.7×10Ωであった。
<製造例29>
製造例1の化合物をA−3に変更し、配合量を3.0部に変更した以外は、製造例1と同様にして帯電ローラ29を作製した。帯電ローラ29の接着層厚さは平均3μmであり、表面のRzjisは6.3μmであり、マイクロ硬度は50度であった。電気抵抗値は、7.6×10Ωであった。
<製造例30>
製造例1の化合物をA−4に変更した以外は、製造例1と同様にして帯電ローラ30を作製した。帯電ローラ30の接着層厚さは平均3μmであり、表面のRzjisは6.6μmであり、マイクロ硬度は50度であった。電気抵抗値は、7.6×10Ωであった。
<製造例31>
製造例1の化合物をA−14に変更、配合量を5.0部に変更した以外は、製造例1と同様にして帯電ローラ31を作製した。帯電ローラ31の接着層厚さは平均3μmであり、表面のRzjisは6.7μmであり、マイクロ硬度は50度であった。電気抵抗値は、7.6×10Ωであった。
<製造例32>
製造例1の化合物をA−13に変更、配合量を6.0部に変更した以外は、製造例1と同様にして帯電ローラ32を作製した。帯電ローラ32の接着層厚さは平均3μmであり、表面のRzjisは6.5μmであり、マイクロ硬度は50度であった。電気抵抗値は、7.5×10Ωであった。
<製造例33>
製造例1の化合物をA−24に変更、配合量を2.0部に変更した以外は、製造例1と同様にして帯電ローラ33を作製した。帯電ローラ33の接着層厚さは平均3μmであり、表面のRzjisは6.3μmであり、マイクロ硬度は50度であった。電気抵抗値は、7.5×10Ωであった。
<製造例34>
製造例1の化合物をA−25に変更、配合量を3.0部に変更した以外は、製造例1と同様にして帯電ローラ34を作製した。帯電ローラ34の接着層厚さは平均3μmであり、表面のRzjisは6.6μmであり、マイクロ硬度は50度であった。電気抵抗値は、7.6×10Ωであった。
<製造例35>
製造例1の化合物をA−26に変更した以外は、製造例1と同様にして帯電ローラ35を作製した。帯電ローラ35の接着層厚さは平均3μmであり、表面のRzjisは6.5μmであり、マイクロ硬度は50度であった。電気抵抗値は、7.4×10Ωであった。
<製造例36>
製造例1の化合物をA−7に変更した以外は、製造例1と同様にして帯電ローラ36を作製した。帯電ローラ36の接着層厚さは平均3μmであり、表面のRzjisは6.6μmであり、マイクロ硬度は51度であった。電気抵抗値は、7.6×10Ωであった。
<製造例37>
製造例1の化合物をA−11に変更、配合量を5.0部に変更した以外は、製造例1と同様にして帯電ローラ37を作製した。帯電ローラ37の接着層厚さは平均3μmであり、表面のRzjisは6.3μmであり、マイクロ硬度は50度であった。電気抵抗値は、7.3×10Ωであった。
<製造例38>
製造例1の化合物をA−22に変更、配合量を6.0部にした以外は、製造例1と同様にして帯電ローラ38を作製した。帯電ローラ38の接着層厚さは平均3μmであり、表面のRzjisは6.5μmであり、マイクロ硬度は50度であった。電気抵抗値は、7.6×10Ωであった。
<製造例39>
製造例1の化合物をA−27に変更し、配合量を2.0部に変更した以外は、製造例1と同様にして帯電ローラ39を作製した。帯電ローラ39の接着層厚さは平均3μmであり、表面のRzjisは6.6μmであり、マイクロ硬度は50度であった。電気抵抗値は、7.6×10Ωであった。
<製造例40>
製造例1の化合物をA−29に変更し、配合量を3.0部に変更した以外は、製造例1と同様にして帯電ローラ40を作製した。帯電ローラ40の接着層厚さは平均3μmであり、表面のRzjisは6.5μmであり、マイクロ硬度は50度であった。電気抵抗値は、7.5×10Ωであった。
<製造例41>
製造例1の化合物をA−30に変更した以外は、製造例1と同様にして帯電ローラ41を作製した。帯電ローラ41の接着層厚さは平均3μmであり、表面のRzjisは6.6μmであり、マイクロ硬度は50度であった。電気抵抗値は、7.6×10Ωであった。
<製造例42>
製造例1の化合物をA−31に変更し、配合量を5.0部に変更した以外は、製造例1と同様にして帯電ローラ42を作製した。帯電ローラ42の接着層厚さは平均3μmであり、表面のRzjisは6.7μmであり、マイクロ硬度は50度であった。電気抵抗値は、7.3×10Ωであった。
<製造例43>
製造例1の化合物をA−19に変更し、配合量を6.0部に変更した以外は、製造例1と同様にして帯電ローラ43を作製した。帯電ローラ43の接着層厚さは平均3μmであり、表面のRzjisは6.5μmであり、マイクロ硬度は50度であった。電気抵抗値は、7.4×10Ωであった。
<製造例44>
製造例1の化合物をA−21に変更し、配合量を3.0部に変更した以外は、製造例1と同様にして帯電ローラ44を作製した。帯電ローラ44の接着層厚さは平均3μmであり、表面のRzjisは6.6μmであり、マイクロ硬度は50度であった。電気抵抗値は、7.5×10Ωであった。
<製造例45>
製造例1の化合物をA−8に変更した以外は、製造例1と同様にして帯電ローラ45を作製した。帯電ローラ45の接着層厚さは平均3μmであり、表面のRzjisは6.4μmであり、マイクロ硬度は50度であった。電気抵抗値は、7.3×10Ωであった。
<製造例46>
製造例1の化合物をA−28に変更し、配合量を5.0部に変更した以外は、製造例1と同様にして帯電ローラ46を作製した。帯電ローラ46の接着層厚さは平均3μmであり、表面のRzjisは6.6μmであり、マイクロ硬度は50度であった。電気抵抗値は、7.2×10Ωであった。
<製造例47>
製造例1のレゾール型フェノール樹脂をノボラック型フェノール樹脂*5に変更した以外は、製造例1と同様にして、帯電ローラ47を作製した。帯電ローラ47の接着層厚さは平均3μmであり、表面のRzjisは6.5μmであり、マイクロ硬度は50度であった。電気抵抗値は、7.3×10Ωであった。
注*5:「TD739A」(商品名、DIC株式会社製)
<製造例48>
製造例1のレゾール型フェノール樹脂100質量部を、フェノール樹脂およびエポキシ樹脂含有接着剤(*6)を186.9質量部(固形分100質量部)に変更した以外は、製造例1と同様にして、帯電ローラ48を作製した。帯電ローラ48の接着層厚さは平均3μmであり、表面のRzjisは6.5μmであり、マイクロ硬度は50度であった。電気抵抗値は、7.6×10Ωであった。
注*6:「セメダイン110」(商品名、セメダイン株式会社製)
<製造例49>
製造例1のレゾール型フェノール樹脂を、ビスフェノールA型エポキシ樹脂*7に変更した以外は、製造例1と同様にして、帯電ローラ49を作製した。帯電ローラ49の接着層厚さは平均3μmであり、表面のRzjisは6.6μmであり、マイクロ硬度は50度であった。電気抵抗値は、7.6×10Ωであった。
注*7:「アデカレジンEP−4100」(商品名、株式会社ADEKA製)
<製造例50>
製造例1のレゾール型フェノール樹脂を、ビスフェノールA型エポキシ樹脂*7に変更し、化合物をA−13に変更した以外は、製造例1と同様にして、帯電ローラ50を作製した。帯電ローラ50の接着層厚さは平均3μmであり、表面のRzjisは6.7μmであり、マイクロ硬度は50度であった。電気抵抗値は、7.3×10Ωであった。
<製造例51>
製造例1のレゾール型フェノール樹脂を、ビスフェノールA型エポキシ樹脂*7に変更し、化合物をA−27に変更した以外は、製造例1と同様にして、帯電ローラ51を作製した。帯電ローラ51の接着層厚さは平均3μmであり、表面のRzjisは6.4μmであり、マイクロ硬度は50度であった。電気抵抗値は、7.8×10Ωであった。
<製造例52>
製造例1のレゾール型フェノール樹脂を、ビスフェノールA型エポキシ樹脂*7に変更し、化合物をA−28に変更した以外は、製造例1と同様にして、帯電ローラ52を作製した。帯電ローラ52の接着層厚さは平均3μmであり、表面のRzjisは6.4μmであり、マイクロ硬度は50度であった。電気抵抗値は、7.7×10Ωであった。
<製造例53>
製造例1のレゾール型フェノール樹脂を、ウレタン樹脂*8を125質量部(固形分100質量部)に変更した以外は、製造例1と同様にして、帯電ローラ53を作製した。帯電ローラ53の接着層厚さは平均3μmであり、表面のRzjisは6.5μmであり、マイクロ硬度は49度であった。電気抵抗値は、7.3×10Ωであった。
注*8:「パンデックス T−R01」(商品名、DIC株式会社製)
<製造例54>
製造例1のレゾール型フェノール樹脂を、アクリル樹脂*9を144質量部に変更した以外は、製造例1と同様にして、帯電ローラ54を作製した。帯電ローラ54の接着層厚さは平均3μmであり、表面のRzjisは6.4μmであり、マイクロ硬度は50度であった。電気抵抗値は、7.6×10Ωであった。
注*9:「ACRYDIC A−416−70S」(商品名、株式会社ADEKA製)
<製造例55>
製造例1のゴム弾性層用チューブD−1をゴム弾性層用チューブD−2に変更した以外は製造例1と同様にして、帯電ローラ55を作製した。帯電ローラ55の接着層厚さは平均3μmであり、表面のRzjisは6.4μmであり、マイクロ硬度は50度であった。電気抵抗値は、7.3×10Ωであった。
<製造例56>
製造例1のケッチェンブラックを0部に変更した以外は、製造例1と同様にして、帯電ローラ56を作製した。
<製造例57>
製造例1の化合物A−1の配合量を0部に変更した以外は、製造例1と同様にして、帯電ローラ57を作製した。帯電ローラ57の接着層厚さは平均3μmであり、表面のRzjisは6.4μmであり、マイクロ硬度は50度であった。電気抵抗値は、7.7×10Ωであった。
<製造例58>
製造例1の化合物をA−32に変更した以外は、製造例1と同様にして帯電ローラ58を作製した。帯電ローラ58の接着層厚さは平均3μmであり、表面のRzjisは6.4μmであり、マイクロ硬度は50度であった。電気抵抗値は、7.6×10Ωであった。
<製造例59>
製造例1の化合物をA−33に変更した以外は、製造例1と同様にして帯電ローラ59を作製した。帯電ローラ59の接着層厚さは平均3μmであり、表面のRzjisは6.3μmであり、マイクロ硬度は50度であった。電気抵抗値は、7.8×10Ωであった。
<実施例1>
製造例1で得られた帯電ローラ1を40℃、95%RH環境に1ヶ月間放置し、その後前記環境から取り出し、23℃、50%RH環境に24時間放置した。その後、取り出した帯電ローラ1を電子写真装置に組み込んで、低温低湿環境下(15℃、10%RH)において画像評価を行った。
図4に示す構成を有する電子写真装置として、キヤノン社製カラーレーザージェットプリンター(商品名:SateraLBP5400)を記録メディアの出力スピード200mm/sec(A4縦出力)に改造して用いた。画像の解像度は、600dpi、1次帯電の出力は直流電圧−1100Vである。
図5に示す構成を有するプロセスカートリッジとして、上記プリンター用のプロセスカートリッジを用いた(ブラック用)。
ハーフトーン画像(感光体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ような画像)を出力して、もや状の画像の評価を行った。
出力画像の評価結果を表1に示す。表1中、もや状の画像のランクは以下の通りである。
ランク5:もや状の画像が発生しない。
ランク4:軽微なもや状の画像が発生しているが実用上問題はない。
ランク3:軽微なもや状の画像がローラピッチで連続的に発生しているが実用上問題はない。
ランク2:もや状の画像が発生しているが実用上問題はない。
ランク1:もや状の画像が発生する。
<実施例2〜56>
実施例1と同様にして、製造例2〜56で得られた帯電ローラ2〜56の画像評価を行った。結果を表1に示す。
<比較例1〜3>
実施例1と同様にして、製造例57〜59で得られた帯電ローラ57〜59の画像評価を行った。結果を表1に示す。
表1の実施例1〜56に示すように、本発明の帯電ローラは、もや状の画像の発生が抑制され、電子写真装置、プロセスカートリッジに組み込んで好ましいものである。
Figure 2012103345
1 金属製導電性支持体
2 接着層
3 ゴム弾性層
4 表面層
5 感光体
6 帯電部材(帯電ローラ)
7 現像ローラ
8 転写材
9 転写ローラ
10 定着装置
11 クリーニングブレード
12 潜像形成装置
16 球状黒鉛粒子
18 電源
32 円柱形金属
33a、33b 軸受け
34 安定化電源
35 電流計

Claims (4)

  1. 金属製導電性支持体の外周に少なくとも接着層、ゴム弾性層が順に形成されてなる接触帯電用の帯電部材において、該接着層は下記式(1)で示すユニットを有する化合物を含有することを特徴とする帯電部材。
    Figure 2012103345
    (式(1)中、R1は水素原子または炭素原子数1以上4以下のアルキル基である。Gは式(2)で表わされる構造を有する基である。)
    Figure 2012103345
    (式(2)中、Aは炭素原子数2以上10以下のアルキレン基、メチル基およびエチル基から選ばれる少なくとも一方で置換されていてもよいフェニレン基および下記式(6)〜式(8)で表わされる2価の基からなる群から選ばれる基を示す。aは0または1である。E1、E2およびE3は各々独立に下記式(3)で表わされる基を示す。)
    Figure 2012103345
    Figure 2012103345
    Figure 2012103345
    (式(6)〜式(8)中、R8、R9およびR11は各々独立に、炭素原子数1以上10以下のアルキレン基またはメチル基およびエチル基から選ばれる少なくとも一方で置換されていてもよいフェニレン基である。式(8)中、R10は炭素原子数1以上10以下のアルキル基、炭素原子数1以上10以下のアルコキシル基、炭素原子数6以上20以下のアリール基、炭素原子数7以上20以下のアラルキル基、アリル基またはハロゲン原子である。dは0以上4以下の整数である。eは0または1である。)
    Figure 2012103345
    (式(3)中、kは0または1である。hは0以上3以下の整数である。
    Z1は炭素原子数2以上10以下のアルキレン基、メチル基およびエチル基から選ばれる少なくとも一方で置換されていてもよいフェニレン基および下記式(15)〜(17)で表わされる2価の基からなる群から選ばれる基を示す。
    R3、R4、R6およびR7は各々独立に炭素原子数1以上5以下のアルキル基またはメチル基およびエチル基から選ばれる少なくとも一方で置換されていてもよいフェニル基を示す。
    R5は炭素原子数1以上10以下のアルコキシ基、メチル基およびエチル基から選ばれる少なくとも一方で置換されていてもよいフェノキシ基、下記式(20)または下記式(21)で示される基である。
    Xは、水素原子、炭素原子数1以上10以下のアルキル基、メチル基およびエチル基から選ばれる少なくとも一方で置換されていてもよいフェニル基、アリル基、ビニル基、下記式(18)で表わされる基および下記式(19)で表わされる基からなる群から選ばれる基である。)
    Figure 2012103345
    Figure 2012103345
    Figure 2012103345
    (式(15)〜式(17)中、R15、R16およびR17は各々独立に、炭素原子数1以上10以下のアルキレン基またはメチル基およびエチル基から選ばれる少なくとも一方で置換されていてもよいフェニレン基である。pは0以上3以下の整数である。)
    Figure 2012103345
    (式(18)中、R18は、炭素原子数1以上6以下のアルキレン基である。)
    Figure 2012103345
    (式(19)中、rは0または1であり、sは0以上3以下の整数である。Z2は炭素原子数2以上10以下のアルキレン基、メチル基およびエチル基から選ばれる少なくとも一方で置換されていてもよいフェニレン基および上記式(15)〜(17)で表わされる2価の基からなる群から選ばれる基を示す。
    R19、R20、R22およびR23は各々独立に炭素原子数1以上5以下のアルキル基またはメチル基およびエチル基から選ばれる少なくとも一方で置換されていてもよいフェニル基を示す。R21は炭素原子数1以上10以下のアルコキシ基、メチル基およびエチル基から選ばれる少なくとも一方で置換されていてもよいフェノキシ基、下記式(20)または下記式(21)で示される基である。
    X2は、水素原子、炭素原子数1以上10以下のアルキル基、メチル基およびエチル基から選ばれる少なくとも一方で置換されていてもよいフェニル基、アリル基、ビニル基、上記式(18)で表わされる基および上記式(19)で表わされる基からなる群から選ばれる基である。
    上記式(3)においてXが下記式(19)である場合、式(19)で表わされる基の繰り返しの数は1以上10以下であり、かつ、最末端を構成している式(19)中のX2は、水素原子、炭素原子数1以上10以下のアルキル基、メチル基およびエチル基から選ばれる少なくとも一方で置換されていてもよいフェニル基、アリル基、ビニル基または上記式(18)で示される基である。)
    Figure 2012103345
    (式(20)中、R24は、炭素原子数1以上6以下のアルキレン基である。)
    Figure 2012103345
    (式(21)中、R25、R26およびR27は、各々独立に炭素原子数1以上5以下のアルキル基またはメチル基およびエチル基から選ばれる少なくとも一方で置換されていてもよいフェニル基を示す。)
  2. 前記式(3)中のhが0であり、Xが前記式(19)で表わされる基であって、式(19)で表わされる基の繰り返しの数が1以上3以下であり、かつ、前記式(19)中のrが0である請求項1に記載の帯電部材。
  3. 前記化合物が、更に下記式(4)で示すユニットを有することを特徴とする請求項1または2に記載の帯電部材。
    Figure 2012103345
    (式(4)中、R2は水素原子または炭素原子数1以上4以下のアルキル基である。Jは水素原子、炭素原子数1以上4以下のアルキル基、メチル基およびエチル基から選ばれる少なくとも一方で置換されていてもよいフェニル基、下記式(9)、下記式(10)、または下記式(11)で示される基である。)
    Figure 2012103345
    Figure 2012103345
    Figure 2012103345
    (式(9)〜式(10)中、R12およびR13は各々独立に炭素原子数1以上6以下のアルキル基、メチル基およびエチル基から選ばれる少なくとも一方で置換されていてもよいフェニル基、および前記式(11)で表わされる基からなる群から選ばれる基を示す。式(11)中、R14は炭素原子数1以上4以下のアルキル基、メチル基およびエチル基から選ばれる少なくとも一方で置換されていてもよいフェニル基である。tは1以上3以下の整数である。)
  4. 前記接着層に、フェノール樹脂を含有することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の帯電部材。
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