JP2017049282A - Member for electrophotographic apparatus - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a member for electrophotographic apparatus which can achieve slidability of the surface of a surface layer and toner releasability, and can suppress environmental dependency of a toner charge amount in use environment from low-temperature and low-humidity environment of 10°C×10%RH and high-temperature and high-humidity environment of 32.5°C×85%RH.SOLUTION: A member R for electrophotographic apparatus has a matrix polymer, and a surface layer 1 having a surface modifier contained in the matrix polymer. The surface modifier is composed of a copolymer containing a first polymer unit derived from (meth)acrylate having a silicone group, a second polymer unit derived from (meth)acrylate having a fluorine-containing group, and a third polymer unit derived from (meth)acrylate, in the molecule. A glass transition temperature Tg of a single polymer of the (meth)acrylate in the third polymer unit is lower than 10°C.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、電子写真機器用部材に関する。   The present invention relates to a member for electrophotographic equipment.

従来、電子写真方式の複写機、プリンター、印刷機等の電子写真機器が知られている。電子写真機器には、現像ロール等の現像部材、帯電ロール等の帯電部材、中間転写ベルト等の転写部材など、種々の電子写真機器用部材が組み込まれている。   Conventionally, electrophotographic apparatuses such as electrophotographic copying machines, printers, and printing machines are known. Various members for electrophotographic equipment such as a developing member such as a developing roll, a charging member such as a charging roll, and a transfer member such as an intermediate transfer belt are incorporated in the electrophotographic equipment.

電子写真機器用部材としては、例えば、特許文献1に、シリコーン基を有する(メタ)アクリレートに基づく第1重合単位とフッ素含有基を有する(メタ)アクリレートに基づく第2重合単位とを分子内に含む共重合体より構成される表面改質剤を表層に含む電子写真機器用部材が開示されている。   As a member for an electrophotographic apparatus, for example, in Patent Document 1, a first polymer unit based on (meth) acrylate having a silicone group and a second polymer unit based on (meth) acrylate having a fluorine-containing group are contained in the molecule. A member for an electrophotographic apparatus is disclosed that includes a surface modifying agent composed of a copolymer containing the surface modifying agent.

国際公開WO2014/084225号International Publication No. WO2014 / 084225

しかしながら、従来の電子写真機器用部材は、表層表面の滑り性およびトナー離れ性を両立させることができるものの、以下の点で改良の余地を有している。すなわち、一般に、電子写真機器では、各部材間に一定の電位差を設けることにより、帯電したトナーを各部材に移動させ、最終的に用紙等の媒体に画像が形成される。この種の電子写真機器は、様々な環境下での使用が想定される。その際、トナーの帯電量が変化すると、各部材へのトナーの移動量や移動状態が変化し、形成される画像に悪影響が生じる。トナーの帯電量が変化する理由としては、トナーが接触する各部材における表層材料の分子運動性の変化や湿度の影響等が考えられる。   However, although conventional electrophotographic apparatus members can achieve both surface slipperiness and toner separation properties, there is room for improvement in the following respects. That is, in general, in an electrophotographic apparatus, by providing a constant potential difference between each member, the charged toner is moved to each member, and finally an image is formed on a medium such as paper. This type of electrophotographic apparatus is expected to be used in various environments. At that time, if the charge amount of the toner changes, the amount and state of movement of the toner to each member change, which adversely affects the formed image. The reason for the change in the toner charge amount may be the change in the molecular mobility of the surface layer material in each member in contact with the toner or the influence of humidity.

この点に関し、従来の電子写真機器用部材は、10℃×10%RHの低温低湿環境下でトナーの過帯電が生じる結果、上記低温低湿環境下から32.5℃×85%RHの高温高湿環境下までの使用環境において、トナー帯電量の環境依存性を抑制し難いという問題がある。   In this regard, the conventional member for an electrophotographic apparatus causes overcharging of the toner in a low temperature and low humidity environment of 10 ° C. × 10% RH. As a result, the high temperature and high temperature of 32.5 ° C. × 85% RH from the low temperature and low humidity environment. There is a problem that it is difficult to suppress the environmental dependency of the toner charge amount in a use environment up to a wet environment.

本発明は、上記背景に鑑みてなされたものであり、表層表面の滑り性およびトナー離れ性を両立させることができ、かつ、10℃×10%RHの低温低湿環境下から32.5℃×85%RHの高温高湿環境下までの使用環境におけるトナー帯電量の環境依存性を抑制可能な電子写真機器用部材を提供しようとするものである。   The present invention has been made in view of the background described above, and can achieve both the slipperiness of the surface of the surface layer and the toner releasability, and can be used in a low temperature and low humidity environment of 10 ° C. × 10% RH at 32.5 ° C. × An object of the present invention is to provide a member for an electrophotographic apparatus capable of suppressing the environmental dependency of the toner charge amount in a use environment up to a high temperature and high humidity environment of 85% RH.

本発明の一態様は、表層を有する電子写真機器用部材であって、
上記表層は、該表層の骨格を形成するマトリックスポリマーと、該マトリックスポリマー中に含有された表面改質剤とを有しており、
上記表面改質剤は、
シリコーン基を有する(メタ)アクリレートに由来する第1重合単位と、
フッ素含有基を有する(メタ)アクリレートに由来する第2重合単位と、
(メタ)アクリレートに由来する第3重合単位とを分子内に含む共重合体より構成されており、
上記第3重合単位における(メタ)アクリレートの単独重合体のガラス転移温度Tgは10℃未満である、電子写真機器用部材にある。
One aspect of the present invention is a member for an electrophotographic apparatus having a surface layer,
The surface layer has a matrix polymer that forms a skeleton of the surface layer, and a surface modifier contained in the matrix polymer,
The surface modifier is
A first polymer unit derived from a (meth) acrylate having a silicone group;
A second polymer unit derived from a (meth) acrylate having a fluorine-containing group;
It is comprised from the copolymer which contains the 3rd polymerization unit derived from (meth) acrylate in a molecule | numerator,
The glass transition temperature Tg of the (meth) acrylate homopolymer in the third polymer unit is in a member for electrophotographic equipment having a temperature of less than 10 ° C.

シリコーン系の表面改質剤とフッ素系の表面改質剤との両方を表層に添加した場合、両表面改質剤は相溶性が悪いので互いに混じり難く、表層表面に出てくる表面改質剤に優先順位ができる。つまり、この場合は、表層表面に両表面改質剤を共存させることが難しく、いずれか一方の表面改質剤の効果のみしか得られない。場合によっては、各表面改質剤の効果をいずれも十分に得ることができないこともある。   When both a silicone-based surface modifier and a fluorine-based surface modifier are added to the surface layer, both surface modifiers have poor compatibility and are difficult to mix with each other. Can be prioritized. That is, in this case, it is difficult for both surface modifiers to coexist on the surface of the surface layer, and only the effect of either one of the surface modifiers can be obtained. In some cases, the effects of the respective surface modifiers may not be sufficiently obtained.

これに対し、上記電子写真機器用部材は、表層の骨格を形成するマトリックスポリマー中に第1重合単位および第2重合単位を含む共重合体よりなる表面改質剤を含有している。そのため、上記電子写真機器用部材は、第1重合単位のシリコーン基と第2重合単位のフッ素含有基とを、表層表面に強制的に存在させることができる。それ故、上記電子写真機器用部材は、表層表面の滑り性およびトナー離れ性を両立させることができる。   On the other hand, the member for an electrophotographic apparatus contains a surface modifier made of a copolymer containing a first polymer unit and a second polymer unit in a matrix polymer that forms the skeleton of the surface layer. Therefore, the member for an electrophotographic apparatus can force the silicone group of the first polymer unit and the fluorine-containing group of the second polymer unit to exist on the surface of the surface layer. Therefore, the member for an electrophotographic apparatus can achieve both the slipperiness of the surface layer surface and the toner separation property.

さらに、上記電子写真機器用部材は、表面改質剤を構成する共重合体が(メタ)アクリレートに由来する第3重合単位を分子内に含んでおり、第3重合単位における(メタ)アクリレートの単独重合体のガラス転移温度Tgが10℃未満とされている。そのため、上記電子写真機器用部材は、10℃×10%RHの低温低湿環境下でトナーの過帯電が生じ難い。これは、上記構成を採用することにより、上記低温低湿環境下であっても、トナーが接触する表層材料の分子運動性が向上し、電荷が移動しやすい状況が保たれるためであると考えられる。それ故、上記電子写真機器用部材は、10℃×10%RHの低温低湿環境下から32.5℃×85%RHの高温高湿環境下までの使用環境におけるトナー帯電量の環境依存性を抑制することが可能となる。   Further, in the electrophotographic apparatus member, the copolymer constituting the surface modifier contains a third polymer unit derived from (meth) acrylate in the molecule, and the (meth) acrylate of the third polymer unit is The glass transition temperature Tg of the homopolymer is less than 10 ° C. Therefore, the above-mentioned member for an electrophotographic apparatus is unlikely to overcharge the toner in a low temperature and low humidity environment of 10 ° C. × 10% RH. This is considered to be because the molecular mobility of the surface layer material in contact with the toner is improved and the state in which the charge easily moves is maintained by adopting the above configuration even in the low temperature and low humidity environment. It is done. Therefore, the above-mentioned member for electrophotographic equipment has an environmental dependency of the toner charge amount in a use environment from a low temperature and low humidity environment of 10 ° C. × 10% RH to a high temperature and high humidity environment of 32.5 ° C. × 85% RH. It becomes possible to suppress.

実施例1の電子写真機器用部材を模式的に示した図である。1 is a diagram schematically showing a member for electrophotographic equipment of Example 1. FIG. 図1におけるII−II断面を示した図である。It is the figure which showed the II-II cross section in FIG. 実施例2の電子写真機器用部材を模式的に示した図である。6 is a diagram schematically showing a member for an electrophotographic apparatus of Example 2. FIG. 図3におけるIV−IV断面を示した図である。It is the figure which showed the IV-IV cross section in FIG. 示差走査熱量測定(DSC)によるガラス転移温度Tgの測定方法を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the measuring method of the glass transition temperature Tg by differential scanning calorimetry (DSC).

上記電子写真機器用部材は、電子写真機器に用いられる。電子写真機器としては、具体的には、帯電像を用いる電子写真方式の複写機、プリンター、ファクシミリ、複合機、オンデマンド印刷機等の画像形成装置を例示することができる。   The member for an electrophotographic apparatus is used for an electrophotographic apparatus. Specific examples of the electrophotographic apparatus include image forming apparatuses such as an electrophotographic copying machine using a charged image, a printer, a facsimile machine, a multifunction machine, and an on-demand printing machine.

上記電子写真機器用部材は、具体的には、現像部材、帯電部材、転写部材、または、クリーニング部材とすることができる。なお、転写部材としては、具体的には、中間転写部材を例示することができる。中間転写部材は、感光体に担持されたトナー像を当該部材に一次転写した後、このトナー像を当該部材から用紙等の転写材へ二次転写するためのものである。   Specifically, the electrophotographic apparatus member can be a developing member, a charging member, a transfer member, or a cleaning member. As the transfer member, specifically, an intermediate transfer member can be exemplified. The intermediate transfer member is for primary transfer of the toner image carried on the photosensitive member to the member, and then secondary transfer of the toner image from the member to a transfer material such as paper.

上記電子写真機器用部材は、具体的には、例えば、(1)軸体と、軸体の外周面に沿って形成された弾性層と、弾性層の外周面に沿って形成された表層とを有する構成、(2)軸体と、軸体の外周に沿って形成された表層とを有する構成、(3)筒状に形成された基層と、基層の外周面に沿って形成された表層とを有する構成、(4)筒状に形成された基層と、基層の外周面に沿って形成された弾性層と、弾性層の外周面に沿って形成された表層とを有する構成、(5)筒状に形成された表層を有する構成、(6)ブレード本体と、ブレード本体表面の一部または全部を被覆する表層と、ブレード本体を保持する保持部とを有する構成、(7)ブレード状に形成された表層と、表層を保持する保持部とを有する構成などとすることができる。構成(1)、(2)は現像部材や帯電部材、構成(3)〜(5)は転写部材、構成(6)、(7)はクリーニング部材の形態として好適である。   Specifically, the electrophotographic apparatus member includes, for example, (1) a shaft, an elastic layer formed along the outer peripheral surface of the shaft, and a surface layer formed along the outer peripheral surface of the elastic layer. (2) A structure having a shaft body and a surface layer formed along the outer periphery of the shaft body, (3) A base layer formed in a cylindrical shape, and a surface layer formed along the outer peripheral surface of the base layer (4) A configuration having a cylindrical base layer, an elastic layer formed along the outer peripheral surface of the base layer, and a surface layer formed along the outer peripheral surface of the elastic layer, (5 ) Configuration having a surface layer formed in a cylindrical shape, (6) Configuration having a blade body, a surface layer covering a part or all of the blade body surface, and a holding portion for holding the blade body, (7) Blade shape And the like, and a structure having a holding portion for holding the surface layer. Configurations (1) and (2) are suitable as developing members and charging members, configurations (3) to (5) are suitable as transfer members, and configurations (6) and (7) are suitable as cleaning members.

ここで、上記電子写真機器用部材における表層は、表層の骨格を形成するマトリックスポリマーと、マトリックスポリマー中に含有された表面改質剤とを有している。   Here, the surface layer in the member for an electrophotographic apparatus has a matrix polymer that forms a skeleton of the surface layer, and a surface modifier contained in the matrix polymer.

マトリックスポリマーは、表層の基本的な骨格を形づくるポリマー成分として重要な役割を果たす。マトリックスポリマーは、上記役割を果たすことができれば特に限定されるものではなく、各種の樹脂やゴム(ゴムにはエラストマーも含まれる、以下省略)を用いることができる。これらは1種または2種以上併用することができ、電子写真機器用部材の用途等に応じて最適な材料を選択することができる。   The matrix polymer plays an important role as a polymer component that forms the basic skeleton of the surface layer. The matrix polymer is not particularly limited as long as it can play the above role, and various types of resins and rubbers (rubbers include elastomers and are omitted below) can be used. These can be used alone or in combination of two or more, and an optimum material can be selected according to the use of the member for an electrophotographic apparatus.

上記樹脂としては、例えば、各種の熱可塑性樹脂や、熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂との混合ポリマーなどを用いることができる。上記樹脂としては、具体的には、例えば、ウレタン樹脂;ウレタンシリコーン樹脂;ウレタンフッ素樹脂;ポリアミド樹脂;ポリイミド樹脂;(メタ)アクリル樹脂;(メタ)アクリルシリコーン樹脂;(メタ)アクリルフッ素樹脂;フッ素樹脂;アセタール樹脂;アルキド樹脂;ポリエステル樹脂;ポリエーテル樹脂;カーボネート樹脂;フェノール樹脂;エポキシ樹脂;ポリビニルアルコール;ポリビニルピロリドン;カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース等のセルロース系樹脂;ポリアクリルアミド;ポリエチレンオキサイド;ポリエチレングリコール;ポリプロピレングリコール;ポリビニルメチルエーテル;ポリアミン;ポリエチレンイミン;カゼイン、ゼラチン、澱粉およびこれらの共重合体;ポリエチレン、ポリプロピレンおよび他のオレフィン系単量体との共重合樹脂等のオレフィン系樹脂;塩化ビニル系樹脂;ポリスチレンやアクリロニトリル−スチレン共重合樹脂等のスチレン系樹脂;塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂;ポリビニルブチラール樹脂等のポリビニルアセタール系樹脂およびこれらの誘導体または変性体;ポリイソブチレン;ポリテトラヒドロフラン;ポリアニリン;アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABS樹脂);ポリイソプレン;ポリブタジエン等のポリジエン類;ポリジメチルシロキサン等のポリシロキサン類;ポリスルホン類;ポリイミン類;ポリ無水酢酸類;ポリ尿素類;ポリスルフィド類;ポリフォスファゼン類;ポリケトン類;ポリフェニレン類;ポリハロオレフィン類およびこれらの誘導体;メラミン樹脂などを例示することができる。これらのうち、好ましくは、表層の柔軟性向上、耐摩耗性向上などの観点から、ウレタン樹脂、ウレタンシリコーン樹脂、ウレタンフッ素樹脂などを用いることができる。   Examples of the resin include various thermoplastic resins and mixed polymers of thermoplastic resins and thermosetting resins. Specific examples of the resin include urethane resin; urethane silicone resin; urethane fluororesin; polyamide resin; polyimide resin; (meth) acrylic resin; (meth) acrylic silicone resin; (meth) acrylic fluororesin; Resin; Acetal resin; Alkyd resin; Polyester resin; Polyether resin; Carbonate resin; Phenol resin; Epoxy resin; Polyvinyl alcohol; Polyvinylpyrrolidone; Cellulosic resin such as carboxymethylcellulose, hydroxyethylcellulose, hydroxypropylcellulose; Polyethylene glycol; polypropylene glycol; polyvinyl methyl ether; polyamine; polyethylene imine; casein, gelatin, starch and These copolymers; Olefin resins such as copolymers of polyethylene, polypropylene and other olefin monomers; Vinyl chloride resins; Styrene resins such as polystyrene and acrylonitrile-styrene copolymer resins; Vinyl chloride Polyvinyl acetate copolymer resin; polyvinyl acetal resins such as polyvinyl butyral resin and derivatives or modified products thereof; polyisobutylene; polytetrahydrofuran; polyaniline; acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS resin); polyisoprene; Polysiloxanes such as polydimethylsiloxane; polysulfones; polyimines; polyacetic anhydrides; polyureas; polysulfides; polyphosphazenes; polyketones; B olefins and derivatives thereof; and the like can be exemplified a melamine resin. Of these, urethane resin, urethane silicone resin, urethane fluororesin, and the like can be preferably used from the viewpoint of improving the flexibility of the surface layer and improving wear resistance.

また、上記ゴムとしては、具体的には、例えば、アクリロニトリル−ブタジエンゴム(NBR)、ブタジエンゴム(BR)、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)、ブチルゴム(IIR)、クロロプレンゴム(CR)、ヒドリンゴム(ECO、CO)、イソプレンゴム(IR)、ウレタンゴム(U)、シリコーンゴム(Q)、エチレン−プロピレン−ジエンゴム(EPDM)、天然ゴム(NR)、これらの変成体などを例示することができる。これらのうち、好ましくは、表層の柔軟性向上、耐摩耗性向上などの観点から、アクリロニトリル−ブタジエンゴム(NBR)、ウレタンゴム(U)、これらの変成体などを用いることができる。   Specific examples of the rubber include acrylonitrile-butadiene rubber (NBR), butadiene rubber (BR), styrene-butadiene rubber (SBR), butyl rubber (IIR), chloroprene rubber (CR), and hydrin rubber (ECO). , CO), isoprene rubber (IR), urethane rubber (U), silicone rubber (Q), ethylene-propylene-diene rubber (EPDM), natural rubber (NR), modified products thereof, and the like. Of these, acrylonitrile-butadiene rubber (NBR), urethane rubber (U), modified products thereof and the like can be preferably used from the viewpoint of improving the flexibility of the surface layer and improving the wear resistance.

一方、マトリックスポリマー中に含有されている表面改質剤は、表層表面に存在して表層表面を改質する成分として重要な役割を果たす。表面改質剤は、シリコーン基を有する(メタ)アクリレートに由来する第1重合単位と、フッ素含有基を有する(メタ)アクリレートに由来する第2重合単位と、(メタ)アクリレートに由来する第3重合単位とを分子内に含む共重合体より構成されている。なお、本明細書において、(メタ)アクリレートは、アクリレート、メタクリレートの両方を包含する意味である。同様に、(メタ)アクリルは、アクリル、メタクリルの両方を包含する意味である(以下、省略する)。また、「フッ素含有基」とは、フッ素原子を含有する基をいい、−Fを含む。   On the other hand, the surface modifier contained in the matrix polymer plays an important role as a component that exists on the surface of the surface layer and modifies the surface of the surface layer. The surface modifier is a first polymer unit derived from (meth) acrylate having a silicone group, a second polymer unit derived from (meth) acrylate having a fluorine-containing group, and a third polymer unit derived from (meth) acrylate. It is comprised from the copolymer which contains a polymerization unit in a molecule | numerator. In this specification, (meth) acrylate is meant to include both acrylate and methacrylate. Similarly, (meth) acryl is meant to include both acryl and methacryl (hereinafter omitted). The “fluorine-containing group” refers to a group containing a fluorine atom, and includes —F.

表面改質剤は、1種または2種以上の第1重合単位、1種または2種以上の第2重合単位、1種または2種以上の第3重合単位を含むことができる。表面改質剤は、1種または2種以上併用することができる。表面改質剤は、ランダム共重合体であっても、ブロック共重合体であってもよい。表面改質剤は、好ましくは、ランダム共重合体とすることができる。この場合には、第1重合単位のシリコーン基と第2重合単位のフッ素含有基とが、表層表面にランダムに存在しやすくなる。そのため、表層表面における滑り性およびトナー離れ性のムラが生じ難くなる利点がある。また、第3重合単位も表層表面にランダムに存在しやすくなるので、上記使用環境におけるトナー帯電量の環境依存性を抑制しやすくなる。これは、トナーが接触する表層表面の分子運動性がムラなく向上され、電荷が移動しやすい状況が保たれやすくなるためであると考えられる。表面改質剤は、例えば、直鎖状、分岐状等のポリマー構造を有することができる。   The surface modifier may include one or more kinds of first polymerized units, one kind or two or more kinds of second polymerized units, one kind or two or more kinds of third polymerized units. One or two or more surface modifiers can be used in combination. The surface modifier may be a random copolymer or a block copolymer. The surface modifier can preferably be a random copolymer. In this case, the silicone group of the first polymer unit and the fluorine-containing group of the second polymer unit are likely to be randomly present on the surface of the surface layer. Therefore, there is an advantage that unevenness of slipperiness and toner separation property on the surface of the surface layer is less likely to occur. In addition, since the third polymerization unit is likely to be present randomly on the surface of the surface layer, it is easy to suppress the environmental dependency of the toner charge amount in the use environment. This is presumably because the molecular mobility on the surface of the surface layer in contact with the toner is improved evenly, and it is easy to maintain a state in which charges easily move. The surface modifier can have, for example, a linear or branched polymer structure.

第1重合単位において、シリコーン基を有する(メタ)アクリレートは、1種または2種以上のシリコーン基を有することができる。シリコーン基は、具体的には、例えば、ジメチルシロキサン単位の繰り返しから構成されるポリジメチルシロキサン骨格を含むことができる。この場合は、比較的簡易な分子構造のポリジメチルシロキサン骨格にてシリコーン基の分子量を大きくすることができるので、表層表面の滑り性を確保しやすくなる。   In the first polymer unit, the (meth) acrylate having a silicone group can have one kind or two or more kinds of silicone groups. Specifically, the silicone group can include, for example, a polydimethylsiloxane skeleton composed of repeating dimethylsiloxane units. In this case, since the molecular weight of the silicone group can be increased by a polydimethylsiloxane skeleton having a relatively simple molecular structure, it becomes easy to ensure the slipperiness of the surface layer surface.

ポリジメチルシロキサン骨格は、表層表面の滑り性向上などの観点から、重量平均分子量が、好ましくは275以上、より好ましくは350以上、さらにより好ましくは420以上とすることができる。また、ポリジメチルシロキサン骨格は、(メタ)アクリル基の反応性等の合成時における反応性、表層形成用材料の溶媒への溶解性などの観点から、重量平均分子量が、好ましくは20000以下、より好ましくは15000以下、さらにより好ましくは12000以下とすることができる。なお、重量平均分子量は、ゲル透過クロマトグラフ(GPC)により測定することができる。   The polydimethylsiloxane skeleton can have a weight average molecular weight of preferably 275 or more, more preferably 350 or more, and still more preferably 420 or more, from the viewpoint of improving the slipperiness of the surface of the surface layer. In addition, the polydimethylsiloxane skeleton has a weight average molecular weight of preferably 20000 or less, from the viewpoint of reactivity during synthesis such as reactivity of (meth) acrylic groups, solubility of the surface layer forming material in a solvent, and the like. Preferably it is 15000 or less, More preferably, it can be 12000 or less. The weight average molecular weight can be measured by gel permeation chromatography (GPC).

第2重合単位において、フッ素含有基を有する(メタ)アクリレートは、1種または2種以上のフッ素含有基を有することができる。フッ素含有基は、具体的には、例えば、フルオロアルキル基、フルオロアルキルアルキレンオキシド基、フルオロアルケニル基、−Fなどから構成することができる。   In the second polymer unit, the (meth) acrylate having a fluorine-containing group can have one kind or two or more kinds of fluorine-containing groups. Specifically, the fluorine-containing group can be composed of, for example, a fluoroalkyl group, a fluoroalkylalkylene oxide group, a fluoroalkenyl group, -F and the like.

フッ素含有基としては、トナー離れ性、フッ素含有基を有する(メタ)アクリレートの入手容易性等の観点から、フルオロアルキル基、好ましくは、炭素数4〜12程度のフルオロアルキル基を好適に用いることができる。フルオロアルキル基は、アルキル基の全ての水素原子がフッ素化されていてもよいし、一部にフッ素化されていない箇所を含んでいてもよい。前者は、全フッ素化であり、後者は、部分フッ素化である。特に好ましくは、フルオロアルキル基は、パーフルオロアルキル基であるとよい。パーフルオロアルキル基は構造的な安定性が高いので、トナーを寄せ付けたままとし難く、表層表面のトナー離れ性を向上させやすいからである。   As the fluorine-containing group, a fluoroalkyl group, preferably a fluoroalkyl group having about 4 to 12 carbon atoms, is preferably used from the viewpoint of toner releasability, availability of a (meth) acrylate having a fluorine-containing group, and the like. Can do. In the fluoroalkyl group, all hydrogen atoms of the alkyl group may be fluorinated, or a part of the alkyl group that is not fluorinated may be included. The former is total fluorination and the latter is partial fluorination. Particularly preferably, the fluoroalkyl group may be a perfluoroalkyl group. This is because the perfluoroalkyl group has high structural stability, so that it is difficult to keep the toner close to the surface, and it is easy to improve the toner separation property on the surface of the surface layer.

フルオロアルキル基としては、具体的には、例えば、トリフルオロメチル、トリフルオロエチル、トリフルオロブチル、ペンタフルオロプロピル、パーフルオロブチル、パーフルオロヘキシル、パーフルオロオクチル、パーフルオロデシル、パーフルオロ−3−メチルブチル、パーフルオロ−5−メチルヘキシル、パーフルオロ−7−メチルオクチル、オクタフルオロペンチル、ドデカフルオロヘプチル、ヘキサデカフルオロノニルなどを例示することができる。   Specific examples of the fluoroalkyl group include trifluoromethyl, trifluoroethyl, trifluorobutyl, pentafluoropropyl, perfluorobutyl, perfluorohexyl, perfluorooctyl, perfluorodecyl, perfluoro-3- Examples thereof include methylbutyl, perfluoro-5-methylhexyl, perfluoro-7-methyloctyl, octafluoropentyl, dodecafluoroheptyl, hexadecafluorononyl and the like.

第3重合単位の(メタ)アクリレートには、当該(メタ)アクリレートの単独重合体のガラス転移温度Tgが5℃以下であるものが用いられる。なお、第3重合単位における(メタ)アクリレートは、TOF−SIMS(飛行時間型二次イオン質量分析法)、もしくは、熱分解GC−MS分析による分析により確認することができる。また、上記ガラス転移温度Tgは、示差走査熱量測定(DSC)により測定される値が用いられる。詳しくは、実験例にて後述する。なお、第3重合単位における(メタ)アクリレートの単独重合体のガラス転移温度Tgを規定するのは、(メタ)アクリレートモノマーのガラス転移温度を測定することは困難なためである。   As the (meth) acrylate of the third polymerization unit, one having a glass transition temperature Tg of a homopolymer of the (meth) acrylate of 5 ° C. or less is used. In addition, the (meth) acrylate in a 3rd polymerization unit can be confirmed by the analysis by TOF-SIMS (time-of-flight type secondary ion mass spectrometry) or thermal decomposition GC-MS analysis. The glass transition temperature Tg is a value measured by differential scanning calorimetry (DSC). Details will be described later in an experimental example. The reason why the glass transition temperature Tg of the (meth) acrylate homopolymer in the third polymer unit is defined is that it is difficult to measure the glass transition temperature of the (meth) acrylate monomer.

上記ガラス転移温度Tgが10℃以上になると、10℃×10%RHの低温低湿環境下から32.5℃×85%RHの高温高湿環境下までの使用環境内にガラス転移温度Tgが存在するため、表層表面の状態変化が生じやすくなり、低温低湿環境下でトナーの過帯電を生じやすくなって、上記使用環境におけるトナー帯電量の環境依存性を抑制することが困難になる。これは、上記使用環境内にガラス転移温度Tgが存在する場合には、そのTgよりも使用環境温度が低いときには表層材料の分子が動き難くなって電荷が逃げ難くなる一方、そのTgよりも使用環境温度が高いときには表層材料の分子が動きやすくなって電荷が逃げやすくなり、その結果、使用環境によってトナーの帯電量に差異が生じやすくなるためである。   When the glass transition temperature Tg is 10 ° C. or higher, the glass transition temperature Tg exists in the use environment from a low temperature and low humidity environment of 10 ° C. × 10% RH to a high temperature and high humidity environment of 32.5 ° C. × 85% RH. As a result, the state of the surface of the surface layer is likely to change, the toner is likely to be overcharged in a low-temperature and low-humidity environment, and it becomes difficult to suppress the environmental dependency of the toner charge amount in the use environment. This is because when the glass transition temperature Tg exists in the above-mentioned use environment, when the use environment temperature is lower than the Tg, the molecules of the surface layer material are difficult to move and the charge is difficult to escape, but the use is more than the Tg. This is because when the environmental temperature is high, the molecules of the surface layer material easily move and the electric charge easily escapes. As a result, the charge amount of the toner is likely to vary depending on the use environment.

上記ガラス転移温度Tgは、好ましくは5℃以下、より好ましくは0℃以下、さらに好ましくは−10℃以下、さらにより好ましくは−20℃以下とすることができる。なお、上記ガラス転移温度Tgの下限は、第3重合単位を構成する(メタ)アクリレートの入手容易性、表層表面のトナー離れ性とのバランス等の観点から、好ましくは−70℃以上、より好ましくは−68℃以上、さらに好ましくは−65℃以上とすることができる。   The glass transition temperature Tg is preferably 5 ° C. or lower, more preferably 0 ° C. or lower, further preferably −10 ° C. or lower, and even more preferably −20 ° C. or lower. The lower limit of the glass transition temperature Tg is preferably −70 ° C. or more, more preferably from the viewpoint of the balance between the availability of the (meth) acrylate constituting the third polymerization unit and the toner separation on the surface of the surface layer. Can be −68 ° C. or higher, more preferably −65 ° C. or higher.

第3重合単位における(メタ)アクリレートとしては、具体的には、例えば、2−フェノキシエチルアクリレート(単独重合体のTg:5℃)、ラウリルアクリレート(単独重合体のTg:−3℃)、2−ヒドロキシルプロピルアクリレート(単独重合体のTg:−7℃)、2−エチルヘキシルメタクリレート(単独重合体のTg:−10℃)、テトラヒドロフルフリルアクリレート(単独重合体のTg:−15℃)、フェノキシポリエチレングリコールアクリレート(単独重合体のTg:−25℃)、トリデシルメタクリレート(単独重合体のTg:−40℃)、イソデシルメタクリレート(単独重合体のTg:−41℃)、イソアミルアクリレート(単独重合体のTg:−45℃)、カプロラクトンアクリレート(単独重合体のTg:−53℃)、イソオクチルアクリレート(単独重合体のTg:−54℃)、イソデシルアクリレート(単独重合体のTg:−60℃)、および、n−ラウリルメタクリレート(単独重合体のTg:−65℃)などを例示することができる。これらは1種または2種以上併用することができる。   Specific examples of the (meth) acrylate in the third polymer unit include, for example, 2-phenoxyethyl acrylate (Tg of homopolymer: 5 ° C.), lauryl acrylate (Tg of homopolymer: −3 ° C.), 2 -Hydroxypropyl acrylate (Tg of homopolymer: -7 ° C), 2-ethylhexyl methacrylate (Tg of homopolymer: -10 ° C), tetrahydrofurfuryl acrylate (Tg of homopolymer: -15 ° C), phenoxypolyethylene Glycol acrylate (Tg of homopolymer: −25 ° C.), tridecyl methacrylate (Tg of homopolymer: −40 ° C.), isodecyl methacrylate (Tg of homopolymer: −41 ° C.), isoamyl acrylate (homopolymer) Tg of -45 ° C), caprolactone acrylate (Tg of homopolymer:- 3 ° C), isooctyl acrylate (Tg of homopolymer: -54 ° C), isodecyl acrylate (Tg of homopolymer: -60 ° C), and n-lauryl methacrylate (Tg of homopolymer: -65 ° C) ) And the like. These can be used alone or in combination of two or more.

表面改質剤は、第1重合単位を0.01〜60mol%、第2重合単位を0.01〜60mol%含むことができる。この場合には、表層表面の滑り性およびトナー離れ性の両立を確実なものとすることができる。なお、第1重合単位、第2重合単位の割合は、第1重合単位、第2重合単位、その他の重合単位を含めた合計の割合が100mol%となるように選択される。   The surface modifier may include 0.01 to 60 mol% of the first polymerization unit and 0.01 to 60 mol% of the second polymerization unit. In this case, both the slipperiness of the surface layer surface and the toner separation property can be ensured. The ratio of the first polymerization unit and the second polymerization unit is selected so that the total ratio including the first polymerization unit, the second polymerization unit, and other polymerization units is 100 mol%.

第1重合単位の割合は、十分な滑り性を得る観点から、好ましくは0.05mol%以上、より好ましくは0.1mol%以上、さらに好ましくは0.3mol%以上とすることができる。また、第1重合単位の割合は、マトリックスポリマーや希釈溶媒への溶解性などの観点から、好ましくは50mol%以下、より好ましくは35mol%以下、さらに好ましくは10mol%以下とすることができる。第2重合単位の割合は、十分なトナー離れ性を得る観点から、好ましくは0.05mol%以上、より好ましくは0.1mol%以上、さらに好ましくは0.3mol%以上とすることができる。また、第2重合単位の割合は、マトリックスポリマーや希釈溶媒への溶解性などの観点から、好ましくは50mol%以下、より好ましくは45mol%以下、さらに好ましくは30mol%以下とすることができる。なお、上記重合単位の割合は、熱分解GC−MS分析、NMR分析などにより測定することができる。   The proportion of the first polymer unit is preferably 0.05 mol% or more, more preferably 0.1 mol% or more, and further preferably 0.3 mol% or more, from the viewpoint of obtaining sufficient slipperiness. Further, the ratio of the first polymer unit is preferably 50 mol% or less, more preferably 35 mol% or less, and still more preferably 10 mol% or less from the viewpoint of solubility in a matrix polymer or a diluent solvent. The proportion of the second polymerization unit is preferably 0.05 mol% or more, more preferably 0.1 mol% or more, and further preferably 0.3 mol% or more, from the viewpoint of obtaining sufficient toner releasability. Further, the proportion of the second polymerization unit is preferably 50 mol% or less, more preferably 45 mol% or less, and further preferably 30 mol% or less, from the viewpoint of solubility in a matrix polymer or a diluent solvent. In addition, the ratio of the said polymer unit can be measured by pyrolysis GC-MS analysis, NMR analysis, etc.

表面改質剤は、第3重合単位を10〜70質量%含むことができる。この場合には、上記使用環境におけるトナー帯電量の環境依存性の抑制を確実なものとすることができる。なお、第3重合単位の割合は、表面改質剤全体の質量に対する第3重合単位の質量の割合である。   The surface modifier may contain 10 to 70% by mass of the third polymerization unit. In this case, it is possible to reliably suppress the environmental dependency of the toner charge amount in the use environment. In addition, the ratio of a 3rd polymerization unit is a ratio of the mass of a 3rd polymerization unit with respect to the mass of the whole surface modifier.

第3重合単位の割合は、10℃×10%RHの低温低湿環境下でトナーの過帯電を生じ難くするなどの観点から、好ましくは13質量%以上、より好ましくは15質量%以上、さらに好ましくは20質量%以上とすることができる。また、第3重合単位の割合は、トナー離れ性とのバランスなどの観点から、好ましくは68質量%以下、より好ましくは65質量%以下、さらに好ましくは63質量%以下とすることができる。なお、上記重合単位の割合は、熱分解GC−MS分析、NMR分析などにより測定することができる。   The proportion of the third polymer unit is preferably 13% by mass or more, more preferably 15% by mass or more, and still more preferably from the viewpoint of making it difficult to cause overcharging of the toner in a low temperature and low humidity environment of 10 ° C. × 10% RH. Can be 20 mass% or more. In addition, the proportion of the third polymerization unit is preferably 68% by mass or less, more preferably 65% by mass or less, and still more preferably 63% by mass or less, from the viewpoint of balance with toner releasability. In addition, the ratio of the said polymer unit can be measured by pyrolysis GC-MS analysis, NMR analysis, etc.

表面改質剤は、第1重合単位、第2重合単位、および、第3重合単位以外にも、他の(メタ)アクリレートに由来する重合単位を必要に応じて1種または2種以上含むことができる。   In addition to the first polymer unit, the second polymer unit, and the third polymer unit, the surface modifier contains one or more polymer units derived from other (meth) acrylates as necessary. Can do.

表面改質剤は、例えば、水酸基を有する(メタ)アクリレートに由来する第4重合単位を分子内に含むことができる。なお、表面改質剤は、1種または2種以上の第4重合単位を含むことができる。   The surface modifier can include, for example, a fourth polymer unit derived from a (meth) acrylate having a hydroxyl group in the molecule. In addition, the surface modifier can contain 1 type, or 2 or more types of 4th polymerization units.

この場合には、第4重合単位の水酸基により、マトリックスポリマーと表面改質剤との相溶性を向上させることができる。そのため、この場合には、表層表面に比較的均一に表面改質剤を存在させやすくなり、表層表面における滑り性およびトナー離れ性のムラが生じ難くなる利点がある。とりわけ、マトリックスポリマーがウレタン結合を含む場合は、上記効果が大きくなる。   In this case, the compatibility between the matrix polymer and the surface modifier can be improved by the hydroxyl group of the fourth polymer unit. Therefore, in this case, there is an advantage that the surface modifier is likely to be present relatively uniformly on the surface of the surface layer, and unevenness of slipperiness and toner separation property on the surface of the surface layer is less likely to occur. In particular, when the matrix polymer includes a urethane bond, the above effect is increased.

水酸基を有する(メタ)アクリレートとしては、具体的には、例えば、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、エチレンオキシド変性(メタ)アクリレート、ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミドなどを例示することができる。   Specific examples of the (meth) acrylate having a hydroxyl group include, for example, 2-hydroxyethyl methacrylate, hydroxyethyl (meth) acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate, hydroxybutyl (meth) acrylate, and ethylene oxide modified (meth). Examples thereof include acrylate and hydroxyethyl (meth) acrylamide.

上記表面改質剤は、第4重合単位を0〜95mol%含むことができる。第4重合単位の割合は、マトリックスポリマーとの相溶性を確保しやすくなるなどの観点から、好ましくは10mol%以上、より好ましくは30mol%以上、さらに好ましくは50mol%以上とすることができる。また、第4重合単位の割合は、効果発現のために必要な第1重合単位、第2重合単位および第3重合単位を確保するなどの観点から、好ましくは94mol%以下、より好ましくは93mol%以下、さらに好ましくは90mol%以下とすることができる。   The surface modifier may include 0 to 95 mol% of the fourth polymerization unit. The proportion of the fourth polymer unit is preferably 10 mol% or more, more preferably 30 mol% or more, and even more preferably 50 mol% or more, from the viewpoint of easily ensuring compatibility with the matrix polymer. The proportion of the fourth polymer unit is preferably 94 mol% or less, more preferably 93 mol%, from the viewpoint of securing the first polymer unit, the second polymer unit and the third polymer unit necessary for the expression of the effect. Hereinafter, it can be more preferably 90 mol% or less.

表面改質剤は、シリコーン基およびフッ素含有基とは異なる官能基を有する(メタ)アクリレートに由来する第5重合単位を分子内に含むことができる。   The surface modifier can contain in the molecule a fifth polymer unit derived from (meth) acrylate having a functional group different from the silicone group and the fluorine-containing group.

この場合には、滑り性およびトナー離れ性以外にも、上記官能基に起因する機能を表層表面に付与することができ、表層表面の機能性を向上させることができる。シリコーン基およびフッ素含有基とは異なる官能基を有する(メタ)アクリレートは、1種または2種以上の官能基を含むことができる。また、この場合、表面改質剤は、1種または2種以上の第5重合単位を含むことができる。   In this case, in addition to slipperiness and toner releasability, a function attributable to the functional group can be imparted to the surface layer surface, and the functionality of the surface layer surface can be improved. The (meth) acrylate having a functional group different from the silicone group and the fluorine-containing group can contain one type or two or more types of functional groups. Further, in this case, the surface modifier can include one kind or two or more kinds of fifth polymer units.

上記官能基としては、具体的には、例えば、エステル基、エーテル基、アミド基、アミノ基、カルボン酸基、スルホン酸基、および、フェニル基から選択される1種または2種以上とすることができる。   Specifically, the functional group is, for example, one or more selected from an ester group, an ether group, an amide group, an amino group, a carboxylic acid group, a sulfonic acid group, and a phenyl group. Can do.

上記官能基のうち、例えば、アミド基、アミノ基は、表層表面に荷電性を付与することができる。そのため、この場合には、表層表面が、滑り性およびトナー離れ性以外にも、負帯電トナーへのトナー荷電性を有することができる。また、上記官能基のうち、例えば、カルボン酸基、スルホン酸基も、表層表面に荷電性を付与することができる。そのため、この場合は、表層表面が、正帯電トナーへのトナー荷電性を有することができる。また、上記官能基のうち、例えば、エーテル基、エステル基などは電気抵抗を下げる効果がある。   Among the functional groups, for example, an amide group or an amino group can impart chargeability to the surface of the surface layer. Therefore, in this case, the surface of the surface layer can have toner chargeability to the negatively charged toner in addition to the slipperiness and the toner releasability. Among the functional groups, for example, a carboxylic acid group and a sulfonic acid group can also impart chargeability to the surface of the surface layer. Therefore, in this case, the surface of the surface layer can have toner chargeability to the positively charged toner. Of the above functional groups, for example, ether groups and ester groups have the effect of reducing electrical resistance.

表面改質剤は、第四級アンモニウム塩等のイオン導電剤が分子内に組み込まれた(メタ)アクリレートに由来する第6重合単位を分子内に含むこともできる。この場合には、表層への荷電性の付与に有利である。   The surface modifier may also contain in the molecule a sixth polymer unit derived from (meth) acrylate in which an ionic conductive agent such as a quaternary ammonium salt is incorporated in the molecule. In this case, it is advantageous for imparting chargeability to the surface layer.

表面改質剤は、より具体的には、ポリジメチルシロキサン骨格を含むシリコーン基を有する(メタ)アクリレートに由来する第1重合単位と、フッ素含有基としてのフルオロアルキル基を有する(メタ)アクリレートに由来する第2重合単位と、単独重合体のガラス転移温度Tgが5℃以下である上述した(メタ)アクリレートに由来する第3重合単位とを分子内に含む共重合体より構成することができる。この場合には、表層表面の滑り性およびトナー離れ性の両立、上記使用環境におけるトナー帯電量の環境依存性の抑制をより確実なものとすることができる。   More specifically, the surface modifier is a first polymer unit derived from a (meth) acrylate having a silicone group containing a polydimethylsiloxane skeleton, and a (meth) acrylate having a fluoroalkyl group as a fluorine-containing group. It can be comprised from the copolymer which contains in the molecule | numerator the 2nd polymerization unit derived from, and the 3rd polymerization unit derived from the (meth) acrylate mentioned above whose glass transition temperature Tg of a homopolymer is 5 degrees C or less. . In this case, it is possible to further ensure the compatibility between the slipperiness of the surface of the surface layer and the toner releasability, and the suppression of the environmental dependency of the toner charge amount in the use environment.

表面改質剤は、表面改質剤自体のガラス転移温度Tgが5℃以下であるとよい。この場合には、上記使用環境におけるトナー帯電量の環境依存性の抑制を確実なものとすることができる。なお、表面改質剤のガラス転移温度Tgは、示差走査熱量測定(DSC)により測定される値が用いられる。詳しくは、実験例にて後述する。   The surface modifier may have a glass transition temperature Tg of 5 ° C. or lower. In this case, it is possible to reliably suppress the environmental dependency of the toner charge amount in the use environment. As the glass transition temperature Tg of the surface modifier, a value measured by differential scanning calorimetry (DSC) is used. Details will be described later in an experimental example.

表面改質剤のガラス転移温度Tgは、上記効果をより確実なものにするなどの観点から、好ましくは3℃以下、より好ましくは0℃以下、さらに好ましくは−2℃以下、さらにより好ましくは−5℃以下とすることができる。なお、表面改質剤のガラス転移温度Tgの下限は、表面改質剤の合成容易性、表層表面のトナー離れ性とのバランス等の観点から、好ましくは−70℃以上、より好ましくは−68℃以上、さらに好ましくは−65℃以上とすることができる。   The glass transition temperature Tg of the surface modifier is preferably 3 ° C. or lower, more preferably 0 ° C. or lower, further preferably −2 ° C. or lower, even more preferably, from the viewpoint of ensuring the above effect. It can be -5 degrees C or less. The lower limit of the glass transition temperature Tg of the surface modifier is preferably −70 ° C. or more, more preferably −68, from the viewpoint of the ease of synthesis of the surface modifier and the balance with the toner separation property on the surface layer surface. C. or higher, more preferably −65 ° C. or higher.

表層は、マトリックスポリマー100質量部に対し、表面改質剤を0.01〜20質量部含有することができる。この場合には、表層表面の滑り性およびトナー離れ性の両立、上記使用環境におけるトナー帯電量の環境依存性の抑制を確実なものとすることができる。また、表面改質剤の含有量を上記範囲内で調節することにより、表層表面の滑り性、トナー離れ性、および、トナー帯電量の環境依存性抑制のバランスを図ることができる。   The surface layer can contain 0.01 to 20 parts by mass of a surface modifier with respect to 100 parts by mass of the matrix polymer. In this case, it is possible to ensure both the slipping property of the surface layer surface and the toner separation property, and the suppression of the environmental dependency of the toner charge amount in the use environment. In addition, by adjusting the content of the surface modifier within the above range, it is possible to achieve a balance between the slipperiness of the surface layer surface, the toner separation property, and the suppression of the environmental dependency of the toner charge amount.

表面改質剤の含有量は、添加による十分な効果を得るなどの観点から、好ましくは0.05質量部以上、より好ましくは0.1質量部以上、さらに好ましくは0.5質量部以上とすることができる。また、表面改質剤の含有量は、マトリックスポリマーとの相溶性、マトリックスポリマーからのブリード抑制、コストなどの観点から、好ましくは20質量部以下、より好ましくは15質量部以下、さらに好ましくは10質量部以下、さらにより好ましくは7質量部以下、さらにより一層好ましくは5質量部以下とすることができる。なお、表面改質剤の含有量は、溶剤による抽出後、抽出物を熱分解GC−MS分析、NMR分析して上記表面改質剤の構造を特定した後、材料全体を熱分解GC−MS分析することなどによって測定することができる。   The content of the surface modifier is preferably 0.05 parts by mass or more, more preferably 0.1 parts by mass or more, and further preferably 0.5 parts by mass or more, from the viewpoint of obtaining a sufficient effect by addition. can do. In addition, the content of the surface modifier is preferably 20 parts by mass or less, more preferably 15 parts by mass or less, and still more preferably 10 from the viewpoints of compatibility with the matrix polymer, suppression of bleeding from the matrix polymer, cost, and the like. The amount can be not more than part by mass, more preferably not more than 7 parts by mass, and still more preferably not more than 5 parts by mass. The content of the surface modifier is determined by extracting the extract with a solvent, pyrolyzing GC-MS analysis and NMR analysis of the extract, specifying the structure of the surface modifier, and then pyrolyzing the entire material. It can be measured by analyzing.

表層は、マトリックスポリマー中に、他にも、導電剤を含有することができる。導電剤としては、例えば、電子導電剤、イオン導電剤、導電ポリマーなどを例示することができる。電子導電剤としては、例えば、炭素系導電材料、導電性の金属酸化物、金属ナノ粒子などを例示することができる。炭素系導電材料としては、例えば、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、グラファイトなどを例示することができる。導電性の金属酸化物としては、例えば、チタン酸バリウム、c−TiO、c−ZnO、c−SnO(c−は導電性を意味する。)などを例示することができる。イオン導電剤としては、例えば、第四級アンモニウム塩、ホウ酸塩、過塩素酸塩、イオン液体などを例示することができる。導電ポリマーとしては、例えば、ポリアニリン、ポリピロールなどを例示することができる。 The surface layer can contain a conductive agent in addition to the matrix polymer. Examples of the conductive agent include an electronic conductive agent, an ionic conductive agent, and a conductive polymer. Examples of the electronic conductive agent include carbon-based conductive materials, conductive metal oxides, and metal nanoparticles. Examples of the carbon-based conductive material include carbon black, carbon nanotube, and graphite. As the conductive metal oxide, for example, can be exemplified barium titanate, c-TiO 2, c- ZnO, c-SnO 2 (c- means conductive.) And the like. Examples of the ionic conductive agent include quaternary ammonium salts, borates, perchlorates, ionic liquids, and the like. Examples of the conductive polymer include polyaniline and polypyrrole.

表層は、マトリックスポリマー中に、他にも、必要に応じて、反応触媒、フィラー(無機系、有機系)、カップリング剤、分散剤、レベリング剤、架橋剤、架橋助剤、可塑剤、難燃剤、消泡剤、粗さ形成用粒子などの各種添加剤を含有することができる。これらは1種または2種以上併用することができる。   In addition to the matrix polymer, the surface layer can be used in addition to the reaction catalyst, filler (inorganic or organic), coupling agent, dispersant, leveling agent, crosslinking agent, crosslinking aid, plasticizer, Various additives such as a flame retardant, an antifoaming agent, and particles for forming roughness can be contained. These can be used alone or in combination of two or more.

表層の厚みは、特に限定されるものではなく、耐摩耗性、柔軟性などを考慮して最適な厚みとすることができる。表層の厚みは、例えば、1〜100μm程度とすることができる。   The thickness of the surface layer is not particularly limited, and can be set to an optimum thickness in consideration of wear resistance, flexibility, and the like. The thickness of the surface layer can be, for example, about 1 to 100 μm.

なお、上述した各構成は、上述した各作用効果等を得るなどのために必要に応じて任意に組み合わせることができる。   In addition, each structure mentioned above can be arbitrarily combined as needed, in order to acquire each effect etc. which were mentioned above.

以下、実施例の電子写真機器用部材について、図面を用いて説明する。   Hereinafter, the member for an electrophotographic apparatus of the example will be described with reference to the drawings.

(実施例1)
実施例1の電子写真機器用部材について、図1、図2を用いて説明する。図1、図2に示されるように、本例の電子写真機器用部材Rは、電子写真機器に用いられるものである。本例の電子写真機器用部材Rは、具体的には、電子写真方式の画像形成装置に組み込まれるロール状の導電性部材であり、現像部材としての現像ロールまたは帯電部材としての帯電ロールとして用いられる。
Example 1
The electrophotographic apparatus member of Example 1 will be described with reference to FIGS. 1 and 2. As shown in FIGS. 1 and 2, the electrophotographic apparatus member R of this example is used for an electrophotographic apparatus. The electrophotographic apparatus member R in this example is specifically a roll-like conductive member incorporated in an electrophotographic image forming apparatus, and is used as a developing roll as a developing member or a charging roll as a charging member. It is done.

電子写真機器用部材Rは、表層1を有している。本例の電子写真機器用部材Rは、具体的には、軸体2と、軸体2の外周面に沿って形成された導電性を有するゴム弾性体よりなる弾性層3とをさらに有している。但し、軸体2の両端部は、弾性層3の両端面から突出した状態とされている。そして、この弾性層3の外周面に沿って表層1が形成されている。電子写真機器用部材Rは、現像部材として用いられる場合には、例えば、摺擦によりトナーを帯電させたり一定厚みのトナーを形成したりするためのブレード部材を、表層1表面に接触させた状態で使用されることができる。また、電子写真機器用部材Rは、帯電部材として用いられる場合には、例えば、用紙へトナー像を定着させる定着工程の後に表面に残存するトナーを除去するためのブレード部材を、表層1表面に接触させた状態で使用されることができる。   The electrophotographic apparatus member R has a surface layer 1. Specifically, the member R for electrophotographic equipment of this example further includes a shaft body 2 and an elastic layer 3 made of a conductive rubber elastic body formed along the outer peripheral surface of the shaft body 2. ing. However, both end portions of the shaft body 2 are projected from both end surfaces of the elastic layer 3. A surface layer 1 is formed along the outer peripheral surface of the elastic layer 3. When the electrophotographic apparatus member R is used as a developing member, for example, a state in which a blade member for charging toner by rubbing or forming a toner having a certain thickness is in contact with the surface of the surface layer 1 Can be used in. In addition, when the electrophotographic apparatus member R is used as a charging member, for example, a blade member for removing toner remaining on the surface after a fixing step for fixing a toner image on a sheet is provided on the surface of the surface layer 1. Can be used in contact.

表層1は、表層1の骨格を形成するマトリックスポリマーと、マトリックスポリマー中に含有された表面改質剤とを有している。本例では、マトリックスポリマーは、具体的には、熱可塑性ポリウレタンと熱硬化性ポリウレタンとの混合ポリマーである。   The surface layer 1 has a matrix polymer that forms the skeleton of the surface layer 1 and a surface modifier contained in the matrix polymer. In this example, the matrix polymer is specifically a mixed polymer of thermoplastic polyurethane and thermosetting polyurethane.

表面改質剤は、シリコーン基を有する(メタ)アクリレートに由来する第1重合単位と、フッ素含有基を有する(メタ)アクリレートに由来する第2重合単位と、(メタ)アクリレートに由来する第3重合単位とを分子内に含む共重合体より構成されている。表面改質剤は、表層内部よりも表層表面に多く存在している。第3重合単位における(メタ)アクリレートの単独重合体のガラス転移温度Tgは10℃未満である。表層1は、表面改質剤を、100質量部のマトリックスポリマー11に対して0.01〜20質量部の範囲内で含有している。本例では、表層1には、導電性を付与するために電子導電剤、イオン導電剤が添加されている。   The surface modifier is a first polymer unit derived from (meth) acrylate having a silicone group, a second polymer unit derived from (meth) acrylate having a fluorine-containing group, and a third polymer unit derived from (meth) acrylate. It is comprised from the copolymer which contains a polymerization unit in a molecule | numerator. The surface modifying agent is present more on the surface of the surface layer than in the surface layer. The glass transition temperature Tg of the homopolymer of (meth) acrylate in the third polymer unit is less than 10 ° C. The surface layer 1 contains the surface modifier in a range of 0.01 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the matrix polymer 11. In this example, the surface layer 1 is added with an electronic conductive agent and an ionic conductive agent in order to impart conductivity.

(実施例2)
実施例2の電子写真機器用部材Bについて、図3、図4を用いて説明する。図3、図4に示されるように、本例の電子写真機器用部材Bは、電子写真機器に用いられるものである。本例の電子写真機器用部材Bは、具体的には、電子写真方式の画像形成装置に組み込まれる無端ベルト状の導電性部材であり、転写部材としての中間転写ベルトとして用いられる。
(Example 2)
The electrophotographic apparatus member B of Example 2 will be described with reference to FIGS. As shown in FIGS. 3 and 4, the electrophotographic apparatus member B of this example is used for an electrophotographic apparatus. Specifically, the electrophotographic apparatus member B of this example is an endless belt-like conductive member incorporated in an electrophotographic image forming apparatus, and is used as an intermediate transfer belt as a transfer member.

電子写真機器用部材Bは、表層4を有している。本例の電子写真機器用部材Bは、具体的には、導電性を有する樹脂材料より形成された筒状の基層5をさらに有している。そして、この基層5の外周面に沿って表層4が形成されている。   The electrophotographic apparatus member B has a surface layer 4. Specifically, the electrophotographic apparatus member B of this example further includes a cylindrical base layer 5 formed of a conductive resin material. A surface layer 4 is formed along the outer peripheral surface of the base layer 5.

表層4は、実施例1と同様に、マトリックスポリマー中に表面改質剤を含有している。   Similar to Example 1, the surface layer 4 contains a surface modifier in the matrix polymer.

マトリックスポリマーは、具体的にはゴムを主成分とする。したがって、表層4はゴム弾性を有している。表面改質剤については、実施例1と同様の構成であるので説明を省略する。なお、表層4には、導電性を付与するためにイオン導電剤が添加されている。   Specifically, the matrix polymer contains rubber as a main component. Therefore, the surface layer 4 has rubber elasticity. Since the surface modifier has the same configuration as that of Example 1, the description thereof is omitted. Note that an ionic conductive agent is added to the surface layer 4 in order to impart conductivity.

以下、電子写真機器用部材としての導電性ロール試料を作製し、評価を行った。その実験例について説明する。
(実験例)
<表面改質剤の合成>
各表面改質剤の合成に当たり、以下の材料を準備した。
−第1重合単位−
・アクリレート変性シリコーン化合物(信越化学工業社製、「X−22−174DX」)
−第2重合単位−
・2−(パーフルオロヘキシル)エチルアクリレート(ダイキン工業社製、「R−1620」)
−第3重合単位−
・2−フェノキシエチルアクリレート(巴工業社製、「SR339A」)
・ラウリルアクリレート(共栄社化学社製、「ライトアクリレートL−A」)
・2−ヒドロキシルプロピルアクリレート(共栄社化学社製、「ライトエステルOP−A(N)」)
・2−エチルヘキシルメタクリレート(共栄社化学社製、「ライトエステルEH」)
・テトラヒドロフルフリルアクリレート(巴工業社製、「SR285」)
・フェノキシポリエチレングリコールアクリレート(共栄社化学社製、「ライトアクリレートP−200A」)
・トリデシルメタクリレート(巴工業社製、「SR493D」)
・イソデシルメタクリレート(巴工業社製、「SR242」)
・イソアミルアクリレート(共栄社化学社製、「ライトアクリレートIAA」)
・カプロラクトンアクリレート(巴工業社製、「SR495」)
・イソオクチルアクリレート(巴工業社製、「SR440」)
・イソデシルアクリレート(巴工業社製、「SR395」)
・n−ラウリルメタクリレート(巴工業社製、「SR313」)
・メタクリル酸ブチル(東京化成工業社製)
・ステアリルアクリレート(巴工業社製、「SR257」)
・イソブチルメタクリレート(共栄社化学社製、「ライトエステルIB」)
・メタクリル酸メチル(純正化学工業社製)
なお、上述した第3重合単位を構成するための(メタ)アクリレートのうち、メタクリル酸ブチル、ステアリルアクリレート、イソブチルメタクリレート、および、メタクリル酸メチルは、いずれも後述する単独重合体のTgが10℃以上であり、比較用である。
−第4重合単位−
・メタクリル酸2−ヒドロキシエチル(東京化成工業社製)
−重合開始剤−
・ジメチル1,1’−アゾビス(1−シクロヘキサンカルボキシレート)(和光純薬工業社製、「VE−73」)
−溶媒−
・メチルイソブチルケトン(MIBK)
Hereinafter, a conductive roll sample as a member for an electrophotographic apparatus was produced and evaluated. An experimental example will be described.
(Experimental example)
<Synthesis of surface modifier>
In synthesizing each surface modifier, the following materials were prepared.
-First polymer unit-
Acrylate-modified silicone compound (“X-22-174DX” manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
-Second polymerization unit-
2- (Perfluorohexyl) ethyl acrylate (Daikin Industries, “R-1620”)
-Third polymer unit-
・ 2-phenoxyethyl acrylate (manufactured by Sakai Kogyo Co., Ltd., “SR339A”)
・ Lauryl acrylate (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., “Light acrylate LA”)
2-hydroxypropyl acrylate (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd., “Light Ester OP-A (N)”)
2-ethylhexyl methacrylate (Kyoeisha Chemical Co., Ltd., “Light Ester EH”)
Tetrahydrofurfuryl acrylate (manufactured by Sakai Industries, “SR285”)
・ Phenoxypolyethylene glycol acrylate (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd., “Light acrylate P-200A”)
・ Tridecyl methacrylate (manufactured by Sakai Kogyo Co., Ltd., “SR493D”)
・ Isodecyl methacrylate (manufactured by Sakai Kogyo Co., Ltd., “SR242”)
・ Isoamyl acrylate (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd., “Light acrylate IAA”)
・ Caprolactone acrylate (manufactured by Sakai Kogyo Co., Ltd., “SR495”)
・ Isooctyl acrylate (manufactured by Sakai Kogyo Co., Ltd., “SR440”)
・ Isodecyl acrylate (manufactured by Sakai Kogyo Co., Ltd., “SR395”)
N-lauryl methacrylate (manufactured by Sakai Kogyo Co., Ltd., “SR313”)
・ Butyl methacrylate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
・ Stearyl acrylate (“SR257” manufactured by Sakai Kogyo Co., Ltd.)
・ Isobutyl methacrylate (Kyoeisha Chemical Co., Ltd., “Light Ester IB”)
・ Methyl methacrylate (made by Pure Chemical Industries)
In addition, among the (meth) acrylates for constituting the above-mentioned third polymerization unit, butyl methacrylate, stearyl acrylate, isobutyl methacrylate, and methyl methacrylate all have a Tg of a homopolymer described later of 10 ° C. or higher. And for comparison.
-Fourth polymer unit-
・ 2-hydroxyethyl methacrylate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
-Polymerization initiator-
Dimethyl 1,1′-azobis (1-cyclohexanecarboxylate) (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, “VE-73”)
-Solvent-
・ Methyl isobutyl ketone (MIBK)

−表面改質剤A〜Tの合成−
表層のマトリックスポリマー中に添加する各表面改質剤を次のようにして準備した。すなわち、100mLの反応フラスコに、表1〜表5に示される配合割合にて、第1重合単位を構成するための(メタ)アクリレートと、第2重合単位を構成するための(メタ)アクリレートと、第3重合単位を構成するための(メタ)アクリレートと、必要に応じて、第4重合単位を構成するための(メタ)アクリレートと、重合開始剤と、全体固形分が55%となる量の合成用溶媒とを仕込み、撹拌しながら5分間窒素によるバブリングを行った後、内液の温度80℃にて7時間重合させた。次いで、表1〜表5に示される所定量の最終希釈用溶媒を加えることにより、固形分で30%の各表面改質剤を含有する各溶液を得た。
-Synthesis of surface modifiers A to T-
Each surface modifier to be added to the surface layer matrix polymer was prepared as follows. That is, in a 100 mL reaction flask, (meth) acrylate for constituting the first polymer unit and (meth) acrylate for constituting the second polymer unit at the blending ratios shown in Tables 1 to 5 , (Meth) acrylate for constituting the third polymer unit, (meth) acrylate for constituting the fourth polymer unit, if necessary, polymerization initiator, and an amount of the total solid content of 55% And a bubbling with nitrogen for 5 minutes with stirring, followed by polymerization at an internal liquid temperature of 80 ° C. for 7 hours. Subsequently, each solution containing 30% of each surface modifier in solid content was obtained by adding a predetermined amount of the final dilution solvent shown in Tables 1 to 5.

以下、各表面改質剤の合成における各重合成分の仕込み量、各表面改質剤の詳細構成をまとめて表1〜表5に示す。なお、表1〜表5の「第3重合単位の質量割合」は、表面改質剤を含有する溶液において、重合開始剤、溶媒成分を除いた固形分中の第3重合単位の質量割合(質量%)である。   Hereinafter, the charged amounts of the respective polymerization components in the synthesis of each surface modifier and the detailed configuration of each surface modifier are collectively shown in Tables 1 to 5. The “mass ratio of the third polymerization unit” in Tables 1 to 5 is the mass ratio of the third polymerization unit in the solid content excluding the polymerization initiator and the solvent component in the solution containing the surface modifier ( Mass%).

Figure 2017049282
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後述の表6〜表8に示すように、熱可塑性ポリウレタン(東ソー社製、「ニッポラン5196」)10質量部と、ポリエーテルジオール(2官能ポリプロピレングリコール)(ADEKA社製、「アデカポリエーテルP−1000」)60質量部と、ポリイソシアネート(へキサメチレンジイソシアネート3量体)(東ソー社製、「コロネートHX」)30質量部と、電子導電剤(カーボンブラック)(ライオン社製、「ケッチェンEC300J」)3質量部と、イオン導電剤(テトラメチルアンモニウムクロリド)(東京化成工業社製)0.5質量部と、表6〜表8に示す所定の種類かつ所定の配合量の各表面改質剤とを、濃度20質量%となるようにMEKに溶解し、三本ロールを用いて十分に混合、分散させた。これにより、導電性ロール試料1〜17、1C〜7Cの作製に用いる各表層形成用材料を調製した。   As shown in Tables 6 to 8 below, 10 parts by mass of thermoplastic polyurethane (manufactured by Tosoh Corporation, “Nipporan 5196”) and polyether diol (bifunctional polypropylene glycol) (manufactured by ADEKA, “ADEKA Polyether P- 1000 "), 30 parts by mass of polyisocyanate (hexamethylene diisocyanate trimer) (manufactured by Tosoh Corporation," Coronate HX "), and electronic conductive agent (carbon black) (manufactured by Lion Corporation," Ketjen EC300J " ) 3 parts by mass, 0.5 parts by mass of an ionic conductive agent (tetramethylammonium chloride) (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.), and each surface modifier of a predetermined type and a predetermined blending amount shown in Tables 6 to 8. Were dissolved in MEK so as to have a concentration of 20% by mass, and sufficiently mixed and dispersed using a three roll. Thereby, each surface layer forming material used for preparation of the conductive roll samples 1-17 and 1C-7C was prepared.

<ガラス転移温度Tgの測定>
上述した第3重合単位を構成するための(メタ)アクリレートの単独重合体(分子量1万以上)のガラス転移温度Tg、合成された表面改質剤のガラス転移温度Tgを、以下のようにして測定した。
<Measurement of glass transition temperature Tg>
The glass transition temperature Tg of the (meth) acrylate homopolymer (molecular weight 10,000 or more) for constituting the third polymerization unit described above, and the glass transition temperature Tg of the synthesized surface modifier are as follows. It was measured.

アルミカップまたはシャーレ等の容器に、対象材料を約2〜3g程度計り取り、含まれる溶剤成分が十分に気化する温度にて熱処理することにより溶剤を除去し、固形分のみとした。本例では、溶剤としてMIBK、MEK等を主に使用しているため、120℃で60分間熱処理した。次いで、示差走査熱量測定(DSC)による測定前の処理として、上記固形分を、常温環境下の真空乾燥機にて16時間乾燥させた。次いで、熱分析装置(TAインスツルメンツ社製、「Q200」)を用い、測定温度:−100℃〜150℃、昇温速度:20℃/分、環境:窒素雰囲気の条件にて、サンプルのガラス転移温度Tgを測定した。なお、各サンプルには、上記測定前の処理を行った固形分約10mgを密閉型パン中に封入したものを使用した。ガラス転移温度Tgは、図5に示されるように、横軸:温度(℃)、縦軸:ヒートフロー(mW)として描かれる曲線のベースラインBLと、曲線の変曲点における接線Vとの接点を示す温度として求めた。   About 2 to 3 g of the target material was weighed into a container such as an aluminum cup or a petri dish, and the solvent was removed by heat treatment at a temperature at which the solvent component contained was sufficiently vaporized, so that only the solid content was obtained. In this example, since MIBK, MEK, etc. are mainly used as a solvent, it heat-processed at 120 degreeC for 60 minutes. Next, as a process before measurement by differential scanning calorimetry (DSC), the solid content was dried for 16 hours in a vacuum dryer under a normal temperature environment. Next, using a thermal analyzer (TA Instruments, “Q200”), the glass transition of the sample under the conditions of measurement temperature: −100 ° C. to 150 ° C., heating rate: 20 ° C./min, environment: nitrogen atmosphere The temperature Tg was measured. In addition, each sample used what enclosed about 10 mg of solid content which performed the process before the said measurement in the airtight type bread | pan. As shown in FIG. 5, the glass transition temperature Tg is a curve between the base line BL of the curve drawn as the horizontal axis: temperature (° C.) and the vertical axis: heat flow (mW), and the tangent V at the inflection point of the curve. It calculated | required as the temperature which shows a contact.

<導電性ロール試料の作製>
導電性シリコーンゴム(信越化学工業社製、「X−34−264A/B、混合質量比A/B=1/1」)をスタティックミキサーにて混合することにより、弾性層形成用材料を調製した。
<Preparation of conductive roll sample>
An elastic layer forming material was prepared by mixing a conductive silicone rubber (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., “X-34-264A / B, mixing mass ratio A / B = 1/1”) with a static mixer. .

軸体として、直径6mmの中実円柱状の鉄棒を準備し、外周面に接着剤を塗布した。この軸体をロール成形用金型の中空空間にセットした後、上記調製した弾性層形成用材料を中空空間内に注入し、190℃で30分間加熱して硬化させ、脱型した。これにより、軸体の外周面に沿って導電性シリコーンゴムよりなるロール状の弾性層(厚み3mm)を形成した。   A solid cylindrical iron bar with a diameter of 6 mm was prepared as a shaft, and an adhesive was applied to the outer peripheral surface. After this shaft body was set in the hollow space of the roll molding die, the prepared elastic layer forming material was poured into the hollow space, heated and cured at 190 ° C. for 30 minutes, and demolded. Thereby, a roll-shaped elastic layer (thickness 3 mm) made of conductive silicone rubber was formed along the outer peripheral surface of the shaft body.

次いで、上記弾性層の外周面に、ロールコート法により、上記調製した各表層形成用材料を塗工した後、120℃で60分間加熱して硬化させ、表層(厚み15μm)を形成した。これにより、上記弾性層の外周面に沿って表層を有する二層構造の導電性ロール試料1〜17、1C〜7Cを作製した。表層は、表層の骨格を形成する熱可塑性ポリウレタンと熱硬化性ポリウレタンとの混合ポリマー中に、添加剤として表6〜表8に示される各表面改質剤を含有している。   Next, each of the prepared surface layer forming materials was applied to the outer peripheral surface of the elastic layer by a roll coating method, and then heated and cured at 120 ° C. for 60 minutes to form a surface layer (thickness 15 μm). Thereby, conductive roll samples 1 to 17 and 1C to 7C having a two-layer structure having a surface layer along the outer peripheral surface of the elastic layer were produced. The surface layer contains each surface modifier shown in Tables 6 to 8 as an additive in a mixed polymer of thermoplastic polyurethane and thermosetting polyurethane that forms the skeleton of the surface layer.

<滑り性>
静・動摩擦係数測定器(協和界面科学社製、「Triboster500」)のステージ上に固定した導電性ロール試料の表面、つまり、表層表面に、接触子(直径3mmの鋼球製)による垂直荷重W50gを加えた。この状態でステージを移動速度7.5mm/秒で水平方向に1cm移動させた。これにより導電性ロール試料と接触子との間に生じた摩擦力Fから、導電性ロール試料の表層表面における初期の動摩擦係数μk(F/W)を算出した。
上記動摩擦係数μkが1.5以下であった場合を、表層表面の滑り性に優れるとして「A」とした。上記動摩擦係数μkが1.5超であった場合を、表層表面の摩擦力が大きく、滑り性に劣るとして「C」とした。
<Slipperiness>
Vertical load W50g by contact (made of steel balls with a diameter of 3 mm) on the surface of the conductive roll sample fixed on the stage of the static / dynamic friction coefficient measuring instrument (“Tribostar 500” manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.) Was added. In this state, the stage was moved 1 cm in the horizontal direction at a moving speed of 7.5 mm / sec. Thus, the initial dynamic friction coefficient μk (F / W) on the surface of the surface of the conductive roll sample was calculated from the frictional force F generated between the conductive roll sample and the contact.
The case where the coefficient of dynamic friction μk was 1.5 or less was designated as “A” because the slipperiness of the surface layer surface was excellent. The case where the dynamic friction coefficient μk was more than 1.5 was designated as “C” because the friction force on the surface layer surface was large and the slipperiness was poor.

<トナー離れ性>
上記調製した各表層形成用材料を、上記表層形成時と同じ条件で加熱、硬化させ、シート状の各試験片(厚み15μm)を作製した。次いで、電子写真方式を採用するデジタルフルカラー複合機(富士ゼロックス(株)製、「DocuCentre−IV C2260」)のカートリッジのトナーを、各試験片の表面に定量散布した。次いで、このトナーを散布した各試験片を遠心分離機にセットし、12000Gを付加した後のトナーの残存量を画像処理にて評価した。画像中のトナーの残存面積が30%未満であった場合をトナー離れ性に優れるとして「A」、画像中のトナーの残存面積が30%以上50%未満であった場合をトナー離れ性を有するとして「B」、画像中のトナーの残存面積が50%超であった場合をトナー離れ性を有さないとして「C」とした。
<Toner separation>
Each of the prepared surface layer forming materials was heated and cured under the same conditions as those for forming the surface layer, to prepare sheet-like test pieces (thickness 15 μm). Next, the toner of the cartridge of a digital full-color multifunction peripheral (“Fuji Xerox Co., Ltd.,“ DocuCentre-IV C2260 ”) employing an electrophotographic method was quantitatively dispersed on the surface of each test piece. Next, each test piece sprayed with this toner was set in a centrifuge, and the remaining amount of toner after adding 12000 G was evaluated by image processing. If the remaining area of the toner in the image is less than 30%, the toner separation property is “A”. If the remaining area of the toner in the image is 30% or more and less than 50%, the toner separation property is obtained. "B", and the case where the remaining area of the toner in the image was more than 50% was designated as "C" as having no toner separation property.

<低温低湿環境下および高温高湿環境下におけるトナー帯電性>
各導電性ロール試料を、現像ロールとして市販のカラープリンター(日本ヒューレット・パッカード社製、「Color Laser Jet Pro 400 Color M451dn」)に組み込み、10℃×10%RHの低温低湿環境下および32.5℃×85%RHの高温高湿環境下にてそれぞれベタ画像を出力した。各環境下での出力終了後、表層表面のトナーを金属円筒管と円筒フィルターを用いて吸引収集し、その際、金属円筒管を通じてコンデンサーに蓄えられた荷電量Q(−μC)、吸引収集したトナーの全質量M(g)を測定した。そして、各環境下における単位質量あたりのトナー帯電量Q/M(−μC/g)をそれぞれ算出した。また、低温低湿環境下におけるトナー帯電量Q/M(−μC/g)と高温高湿環境下におけるトナー帯電量Q/M(−μC/g)との差を、トナー帯電量の変化量ΔQ/M(−μC/g)として求めた。
<Toner chargeability in low temperature and low humidity environment and high temperature and high humidity environment>
Each conductive roll sample is incorporated as a developing roll into a commercially available color printer (“Color Laser Jet Pro 400 Color M451dn” manufactured by Hewlett-Packard Japan) under a low temperature and low humidity environment of 10 ° C. × 10% RH and 32.5 Solid images were output in a high-temperature and high-humidity environment of ° C x 85% RH. After the output under each environment, the toner on the surface layer was collected by suction using a metal cylindrical tube and a cylindrical filter. At that time, the charge amount Q (-μC) stored in the capacitor was collected by suction through the metal cylindrical tube. The total mass M (g) of the toner was measured. Then, the toner charge amount Q / M (−μC / g) per unit mass under each environment was calculated. Further, the difference between the toner charge amount Q / M (−μC / g) in the low temperature and low humidity environment and the toner charge amount Q / M (−μC / g) in the high temperature and high humidity environment is represented by the change amount ΔQ of the toner charge amount. / M (−μC / g).

以下、各導電性ロール試料の詳細な構成と評価結果をまとめて表6〜表8に示す。   Hereafter, the detailed structure and evaluation result of each electroconductive roll sample are put together in Table 6-Table 8, and are shown.

Figure 2017049282
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表6〜表8によれば、以下のことがわかる。
試料1C〜4Cの導電性ロールは、いずれも、第3重合単位における(メタ)アクリレートの単独重合体のガラス転移温度Tgが10℃未満である表面改質剤を用いている。そのため、試料1C〜4Cの導電性ロールは、10℃×10%RHの低温低湿環境下でトナーの過帯電が生じやすく、ΔQ/Mが大きくなった。それ故、試料1C〜4Cの導電性ロールは、トナー帯電量の環境依存性を抑制し難かった。
According to Tables 6 to 8, the following can be understood.
Each of the conductive rolls of Samples 1C to 4C uses a surface modifier having a glass transition temperature Tg of a (meth) acrylate homopolymer in the third polymerization unit of less than 10 ° C. Therefore, in the conductive rolls of Samples 1C to 4C, toner was easily overcharged in a low temperature and low humidity environment of 10 ° C. × 10% RH, and ΔQ / M was increased. Therefore, it was difficult for the conductive rolls of Samples 1C to 4C to suppress the environmental dependence of the toner charge amount.

試料5Cの導電性ロールは、シリコーン基を有する(メタ)アクリレートに由来する第1重合単位を含まないフッ素系の表面改質剤Sを用いている。そのため、試料5Cの導電性ロールは、表層表面の動摩擦係数が極めて大きく、表層表面の滑り性に劣っていた。   The conductive roll of Sample 5C uses a fluorine-based surface modifier S that does not contain the first polymerization unit derived from the (meth) acrylate having a silicone group. Therefore, the conductive roll of Sample 5C had a very large dynamic friction coefficient on the surface of the surface layer, and was inferior in slipperiness on the surface of the surface layer.

試料6Cの導電性ロールは、フッ素含有基を有する(メタ)アクリレートに由来する第2重合単位を含まないシリコーン系の表面改質剤Tを用いている。そのため、試料6Cの導電性ロールは、表層表面に付着したトナーが離れ難く、トナー離れ性に劣っていた。   The conductive roll of Sample 6C uses a silicone-based surface modifier T that does not contain a second polymerization unit derived from a (meth) acrylate having a fluorine-containing group. Therefore, in the conductive roll of Sample 6C, the toner attached to the surface of the surface layer was difficult to separate and the toner separating property was inferior.

試料7Cの導電性ロールは、上記フッ素系の表面改質剤Sと上記シリコーン系の表面改質剤Tとを組み合わせてマトリックスポリマー中に含有させた例である。しかしながら、両表面改質剤を組み合わせてみても、各表面改質剤の効果を十分に発揮することができず、表層表面の滑り性およびトナー離れ性を両立させることが難しいといえる。   The conductive roll of Sample 7C is an example in which the fluorine-based surface modifier S and the silicone-based surface modifier T are combined and contained in a matrix polymer. However, even when both surface modifiers are combined, the effects of the respective surface modifiers cannot be sufficiently exhibited, and it can be said that it is difficult to achieve both slipperiness on the surface of the surface layer and toner separation properties.

これらに対し、試料1〜17の導電性ロールは、表層の骨格を形成するマトリックスポリマー中に第1重合単位および第2重合単位を含む共重合体よりなる表面改質剤を含有している。そのため、上記導電性ロールは、第1重合単位のシリコーン基と第2重合単位のフッ素含有基とを、表層表面に強制的に存在させることができる。それ故、上記導電性ロールは、表層表面の滑り性およびトナー離れ性を両立させることができる。   On the other hand, the conductive rolls of Samples 1 to 17 contain a surface modifier made of a copolymer containing the first polymer unit and the second polymer unit in the matrix polymer that forms the skeleton of the surface layer. Therefore, the conductive roll can force the silicone group of the first polymer unit and the fluorine-containing group of the second polymer unit to exist on the surface of the surface layer. Therefore, the conductive roll can achieve both slipperiness on the surface of the surface layer and toner separation.

さらに、上記導電性ロールは、表面改質剤を構成する共重合体が(メタ)アクリレートに由来する第3重合単位を分子内に含んでおり、第3重合単位における(メタ)アクリレートの単独重合体のガラス転移温度Tgが10℃未満とされている。そのため、上記導電性ロールは、10℃×10%RHの低温低湿環境下でトナーの過帯電が生じ難い。これは、上記構成を採用することにより、上記低温低湿環境下であっても、トナーが接触する表層材料の分子運動性が向上し、電荷が移動しやすい状況が保たれるためであると考えられる。それ故、上記導電性ロールは、10℃×10%RHの低温低湿環境下から32.5℃×85%RHの高温高湿環境下までの使用環境におけるトナー帯電量の環境依存性を抑制することができた。   Further, in the conductive roll, the copolymer constituting the surface modifier contains a third polymer unit derived from (meth) acrylate in the molecule, and the single weight of (meth) acrylate in the third polymer unit is The glass transition temperature Tg of the coalescence is less than 10 ° C. Therefore, the conductive roll is unlikely to overcharge the toner in a low temperature and low humidity environment of 10 ° C. × 10% RH. This is considered to be because the molecular mobility of the surface layer material in contact with the toner is improved and the state in which the charge easily moves is maintained by adopting the above configuration even in the low temperature and low humidity environment. It is done. Therefore, the conductive roll suppresses the environmental dependency of the toner charge amount in a use environment from a low temperature and low humidity environment of 10 ° C. × 10% RH to a high temperature and high humidity environment of 32.5 ° C. × 85% RH. I was able to.

以上、本発明の実施例について詳細に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を損なわない範囲内で種々の変更が可能である。   As mentioned above, although the Example of this invention was described in detail, this invention is not limited to the said Example, A various change is possible within the range which does not impair the meaning of this invention.

R、B 電子写真機器用部材
1 表層
R, B Electrophotographic equipment members 1 Surface layer

Claims (7)

表層を有する電子写真機器用部材であって、
上記表層は、該表層の骨格を形成するマトリックスポリマーと、該マトリックスポリマー中に含有された表面改質剤とを有しており、
上記表面改質剤は、
シリコーン基を有する(メタ)アクリレートに由来する第1重合単位と、
フッ素含有基を有する(メタ)アクリレートに由来する第2重合単位と、
(メタ)アクリレートに由来する第3重合単位とを分子内に含む共重合体より構成されており、
上記第3重合単位における(メタ)アクリレートの単独重合体のガラス転移温度Tgは10℃未満である、電子写真機器用部材。
A member for an electrophotographic apparatus having a surface layer,
The surface layer has a matrix polymer that forms a skeleton of the surface layer, and a surface modifier contained in the matrix polymer,
The surface modifier is
A first polymer unit derived from a (meth) acrylate having a silicone group;
A second polymer unit derived from a (meth) acrylate having a fluorine-containing group;
It is comprised from the copolymer which contains the 3rd polymerization unit derived from (meth) acrylate in a molecule | numerator,
The member for electrophotographic equipment whose glass transition temperature Tg of the homopolymer of the (meth) acrylate in the said 3rd polymerization unit is less than 10 degreeC.
上記表面改質剤のガラス転移温度Tgは5℃以下である、請求項1に記載の電子写真機器用部材。   The member for electrophotographic equipment according to claim 1, wherein the surface modifier has a glass transition temperature Tg of 5 ° C or lower. 上記表面改質剤は、上記第3重合単位を10〜70質量%含む、請求項1または2に記載の電子写真機器用部材。   The member for an electrophotographic apparatus according to claim 1, wherein the surface modifier contains 10 to 70% by mass of the third polymerization unit. 上記第3重合単位における(メタ)アクリレートは、2−フェノキシエチルアクリレート、ラウリルアクリレート、2−ヒドロキシルプロピルアクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、フェノキシポリエチレングリコールアクリレート、トリデシルメタクリレート、イソデシルメタクリレート、イソアミルアクリレート、カプロラクトンアクリレート、イソオクチルアクリレート、イソデシルアクリレート、および、n−ラウリルメタクリレートから選択される1種または2種以上である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の電子写真機器用部材。   (Meth) acrylate in the third polymer unit is 2-phenoxyethyl acrylate, lauryl acrylate, 2-hydroxylpropyl acrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, tetrahydrofurfuryl acrylate, phenoxy polyethylene glycol acrylate, tridecyl methacrylate, isodecyl methacrylate, The electrophotographic apparatus according to any one of claims 1 to 3, which is one or more selected from isoamyl acrylate, caprolactone acrylate, isooctyl acrylate, isodecyl acrylate, and n-lauryl methacrylate. Element. 上記表層は、上記マトリックスポリマー100質量部に対し、上記表面改質剤を0.01〜20質量部含有する、請求項1〜4のいずれか1項に記載の電子写真機器用部材。   5. The member for an electrophotographic apparatus according to claim 1, wherein the surface layer contains 0.01 to 20 parts by mass of the surface modifier with respect to 100 parts by mass of the matrix polymer. 上記表面改質剤は、さらに、水酸基を有する(メタ)アクリレートに由来する第4重合単位を分子内に含む、請求項1〜5のいずれか1項に記載の電子写真機器用部材。   The member for an electrophotographic apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the surface modifier further contains a fourth polymer unit derived from a (meth) acrylate having a hydroxyl group in the molecule. 現像部材、帯電部材、転写部材、または、クリーニング部材である、請求項1〜6のいずれか1項に記載の電子写真機器用部材。   The member for an electrophotographic apparatus according to claim 1, which is a developing member, a charging member, a transfer member, or a cleaning member.
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