JP3526094B2 - 半導電性フッ素樹脂組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、電子写真、ファクシミ
リ、レーザープリンター等の画像形成プロセスに使用す
るのに好適な性質を有する組成物、およびフィルムに関
し、更に詳しくは、熱可塑性フッ素樹脂との栢溶性に優
れた特定の高分子型帯電防止剤を含有してなる半導電性
フッ素樹脂組成物、および半導電性フッ素樹脂フィルム
に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】従来から、熱可塑性樹脂に帯電防止性や
導電性を付与する目的で、カーボンブラックや金属粉末
等の導電性物質、あるいは有機系の帯電防止剤を熱可塑
性樹脂中に混入することが行われている。しかしなが
ら、カーボンブラックや金属粉末等の導電性物質は、極
めて高い導電性を付与できる反面、添加量の僅かな変化
によって体積固有抵抗、あるいは表面固有抵抗が大きく
変化するという問題があった。特に、体積固有抵抗を１
×１０⁵〜１×１０¹¹Ω・ｃｍの範囲でコントロールす
ることは、カーボンブラックや金属粉末等の導電性物質
添加系では極めて困難であった。更に、このような導電
性物質を添加した場合、熱可塑性樹脂の透明性が損なわ
れ、大量に配合した場合には製品の機械的強度が低下し
たり、表面が粗面化するという問題もあった。更に、こ
れらの組成物は、高温高湿下における体積固有抵抗と低
温低湿下における体積固有抵抗との差が大きく、使用環
境の変化によってその電気特性が大きく変動するという
欠点も有していた。 【０００３】一方、有機系の帯電防止剤の場合、透明性
や機械的強度の低下という問題は少ないものの、通常の
添加量では１×１０¹¹Ω・ｃｍ以下の体積固有抵抗を発
現するのは困難であった。また、一般に有機系の帯電防
止剤は低分子量であるため、時間の経過に伴って帯亀防
止剤が熱可塑性樹脂表面にブリードアウトしてくるの
で、周囲を汚染したり、体積固有抵抗が次第に増大す
る、すなわち、導電性が低下するという問題もあった。 【０００４】このような問題を解決するものとして、例
えば、特定の構造を有するポリエーテルーエステルーア
ミドを用いる永久帯電防止性樹脂組成物（特公平４−７
２８５５号公報）、側鎖に４級アンモニウム塩を含有す
るアクリルアミド系共重合体（特開平４−１９８３０７
号公報）等のような高分子型の帯電防止剤が提案されて
いる。これらの高分子型帯電防止剤は、従来の有機系の
帯電防止剤に比べると環境依存性やブリードアウトの問
題がかなり改善されており、また、多量配合も可能であ
ることから、１０¹⁰Ω・ｃｍ前後の体積固有抵抗のレベ
ルも達成できるようになってきている。しかしながら、
このような高分子型帯電防止剤を非汚染性、耐熱性、耐
候性、耐オゾン性、難燃性等の優れた特性を有している
熱可塑性フッ素樹脂に適用した場合、一般に、これら高
分子型帯電防止剤は汎用熱可塑性樹脂であるポリオレフ
ィン系樹脂やポリスチレン系樹脂、ＡＢＳ樹脂等に適用
できるように設計されているため、相溶性が悪く、多量
配合すると加工性や物性が低下し、薄いフィルムが得ら
れ難いという問題があった。また、環境依存性について
も十分なものとはいえないものであった。 【０００５】一方、熱可塑性樹脂にポリアルキレンオキ
シド共重合体、およびイオン解離性金属塩を配合するこ
とにより、熱可塑性樹脂に帯電防止性を付与できること
が報告されている（特開平６−２００１７１）。しかし
ながら、ポリオレフィン樹脂、ＡＢＳ樹脂等のスチレン
系樹脂、ポリメタクリル酸エステル系樹脂等の熱可塑性
樹脂にポリアルキレンオキシド、およびイオン解離性金
属塩を配合した組成物は、熱可塑性樹脂の極性が小さい
ため半導電性を付与するためには、ボリアルキレシオキ
シド、およびイオン解離性金属塩の配合量をかなり多く
する必要があり、ボリアルキレンオキシドの配合量を多
くすると成形加工時にポリアルキレンオキシドが熱分解
して生成する低分子量物質が成形品表面にブリードアウ
トするという問題があった。 【０００６】ところで、電子写真の原理を応用した複写
機やファクシミリ、レーザープリンター等の０Ａ機器に
おいては、一般的に、帯電、露光、現像、転写、定着、
除雪の各プロセスを有しており、各プロセスで静電気を
精密にコントロールするための各種ロール、ベルト、ブ
レードが使用されている。そして、これらを使用するに
あたっては、帯電防止剤の添加量を厳密に制御しなくて
も、１×１０⁵〜１×１０¹²Ω・ｃｍ、特に１×１０⁵〜
１×１０¹¹Ω・ｃｍの範囲の所定の体積固有抵抗を安定
して付与できることが要望されている。また、体積固有
抵抗、および表面固有抵抗の環境依存性や添加剤のブリ
ードアウトを更に小さくすることが望まれている。 【０００７】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、熱可塑性フ
ッ素樹脂に高分子型帯電防止剤を配合することにより加
工性に優れ、良好な物理的、機械的特性を有し、１×１
０⁷〜１×１０¹¹Ω・ｃｍの範囲の所定の体積固有抵抗
を安定して精度良く発現し、経時変化、環境依存性の少
ない電子画像形成プロセスに適した半導電性フッ素樹脂
組成物、及び該組成物から成形された半導電性フッ素樹
脂フィルムを提供することを目的とする。 【０００８】 【課題を解決する手段】本発明者等は、前記課題を達成
するために、熱可塑性フッ素樹脂と相溶性の良い高分子
型帯電防止剤について詳細に検討した結果、下記一般式
（Ｉ） 【化１】 （但し、式中、Ｒ₁はＨまたはＣＨ₃、Ｒ₂は炭素数２〜
４のアルキレン鎖、Ｒ₃はＨまたはアルキル基、ｎは３
〜１００の整数を示す。）で表されるボリアルキレング
リコールモノ（メタ）アクリレート、および下記一般式
（II） 【化２】 （但し、式中、Ｒ₄はＨまたはＣＨ₃、Ｒ₅は炭素数１〜
３のアルキル基を示す。）で表されるアルキル（メタ）
アクリレートとの共重合体、または、該共重合体と所定
量のポリアルキレンオキシドとの混合物からなる高分子
型帯電防止剤が相溶性と導電性付与効果に優れており、
従って、熱可塑性フッ素樹脂と該高分子型帯電防止剤の
混合物は、加工性、および得られた成形品の透明性が優
れており、さらに少量のイオン電解質を添加し、それぞ
れの配合を調整することによって、容易に、しかも正確
に、目的とする１×１０⁷〜１×１０¹¹Ω・ｃｍの体積
固有抵抗をコントロールでき、また環境依存性も少ない
ことを見い出し、本発明を完成するに至ったのである。 【０００９】即ち、本発明によれば、熱可塑性フッ素樹
脂９７〜４０重量％、下記一般式（Ｉ） 【化１】 （但し、式中、Ｒ₁はＨまたはＣＨ₃、Ｒ₂は炭素数２〜
４のアルキレン鎖、Ｒ₃はＨまたはアルキル基、ｎは３
〜１００の整数を示す。）で表されるポリアルキレング
リコールモノ（メタ）アクリレート、および下記一般式
（II） 【化２】 （但し、式中、Ｒ₄はＨまたはＣＨ₃、Ｒ₅は炭素数１〜
３のアルキル基を示す。）で表されるアルキル（メタ）
アクリレートとを共重合した高分子型帯電防止剤３〜６
０重量％の混合物、更に該混合物１００重量部に対して
０．０５〜５重量部のイオン電解質よりなることを特徴
とする半導電性フッ素樹脂組成物が提供され、また、好
ましくは、前記熱可塑性フッ素樹脂が、ポリフッ化ビニ
リデン、またはその共重合体であることを特徴とする前
記半導電性フッ素樹脂組成物が提供され、また、好まし
くは、前記ポリアルキレングリコールモノ（メタ）アク
リレート中のポリアルキレングリコール鎖が、ポリエチ
レンオキシド鎖、ポリプロピレンオキシド鎖、またはそ
れらの共重合鎖から選ばれるものであることを特徴とす
る前記半導電性フッ素樹脂組成物が提供され、また、好
ましくは、前記高分子型帯電防止剤中におけるポリアル
キレングリコールモノ（メタ）アクリレートの含量が２
０〜７０重量％であることを特徴とする前記半導電性フ
ッ素樹脂組成物が提供され、また、好ましくは、前記イ
オン電解質が、アルカリ金属のチオシアン酸塩、リン酸
塩、スルホン酸塩、カルボン酸塩、またはアルカン金属
とハロゲン含有酸素酸から得られる塩のうちの少なくと
も一種であることを特徴とする前記半導電性フッ素樹脂
組成物が提供され、また、更に、上記したいずれかの半
導電性フッ素樹脂組成物を成形してなることを特徴とす
る半導電性フッ素樹脂フィルムが提供される。 【００１０】また、熱可塑性フッ素樹脂９７〜４０重量
％、下記一般式（Ｉ） 【化１】 （但し、式中、Ｒ₁はＨまたはＣＨ₃、Ｒ₂は炭素数２〜
４のアルキレン鎖、Ｒ₃はＨまたはアルキル基、ｎは３
〜１００の整数を示す。）で表されるボリアルキレング
リコールモノ（メタ）アクリレート、および下記一般式
（II） 【化２】 （但し、式中、Ｒ₄はＨまたはＣＨ₃、Ｒ₅は炭素数１〜
３のアルキル基を示す。）で表されるアルキル（メタ）
アクリレートとを共重合した高分子型帯電防止剤２〜５
９重量％、および１〜１５重量％のポリアルキレンオキ
シドの混合物、更に該混合物１００重量部に対して０．
０５〜５重量部のイオン電解質よりなることを特徴とす
る半導電性フッ素樹脂組成物が提供され、また、好まし
くは、前記熱可塑性フッ素樹脂が、ポリフッ化ビニリデ
ン、またはその共重合体であることを特徴とする前記半
導電性フッ素樹脂組成物が提供され、また、好ましく・
は、前記ポリアルキレングリコールモノ（メタ）アクリ
レート中のポリアルキレングリコール鎖が、ポリエチレ
ンオキシド鎖、ポリプロピレンオキシド鎖、またはそれ
らの共重合鎖から選ばれるものであることを特徴とする
前記半導電性フッ素樹脂組成物が提供され、また、好ま
しくは、前記高分子型帯電防止剤中におけるポリアルキ
レングリコールモノ（メタ）アクリレートの含量が２０
〜７０重量％であることを特徴とする前記半導電性フッ
素樹脂組成物が提供され、また、好ましくは、前記イオ
ン電解質が、アルカリ金属のチオシアン酸塩、リン酸
塩、スルホン酸塩、カルボン酸塩、またはアルカリ金属
とハロゲン含有酸素酸から得られる塩のうちの少なくと
も一種であることを特徴とする前記半導電性フッ素樹脂
組成物が提供され、また、更に、上記したいずれかの半
導電性フッ素樹脂組成物を成形してなることを特徴とす
る半導電性フッ素樹脂フィルムが提供される。 【００１１】本発明に用いられるポリアルキレングリコ
ールモノ（メタ）アクリレートとアルキル（メタ）アク
リレートとの共重合体からなる高分子型帯電防止剤は導
電性付与効果に優れるとともに、熱可塑性フッ素樹脂と
の相溶性にも優れており、また、高分子型帯電防止剤と
してポリアルキレンオキシドを併用する場合も、その配
合量を１５重量％以下と低く抑えられるため、本発明の
半導電性フッ素樹脂組成物は加工性に優れ、薄物のフィ
ルムを製造することができると共に、加工時のポリアル
キレンオキシドの熱分解に起因する低分子量物質の生成
が少ないので、製品表面へのブリードアウトが少ないと
いう特徴も有している。さらには、本発明の半導電性フ
ッ素樹脂組成物は、イオン電解質を含有しているにもか
かわらず、高温高湿下における体積固有抵抗と低温低湿
下における体積固有抵抗との差が少なく、使用環境が変
化しても安定したイオン伝導性を示すという特徴を有し
ている。また、この特徴はポリアルキレンオキシドを併
用した場合、より顕著に現れる。 【００１２】本発明の半導電性フッ素樹脂組成物は、フ
ィルム、シート、チューブ等に容易に成形加工ができ、
さらにフッ素樹脂の特性である非粘着性、防汚性、耐熱
性、耐候性、耐オゾン性、難燃性も保持されており、画
像形成プロセス用半導電性樹脂に適した優れた特性を有
している。 【００１３】以下、本発明を具体的に説明する。本発明
に用いられる熱可塑性フッ素樹脂としては、ポリフッ化
ビニリデン、四フッ化エチレン−エチレン共重合体、四
フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体、四フッ
化エチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重
合体、ポリ三フッ化塩化エチレン、ポリ三フッ化塩化エ
チレン−フッ化ビニリデン−六フッ化プロピレン共重合
体、フッ化ビニリデン−四フッ化エチレン−六フッ化プ
ロピレン共重合体、フッ化ビニリデン−六フッ化プロピ
レン共重合体とフッ化ビニリデンとのグラフト共重合体
等が挙げられ、特に、ポリフッ化ビニリデン、またはそ
の共重合体が成形加工性の点で好ましい。また、その使
用量は、樹脂成分全体の４０〜９７重量％が好ましい。 【００１４】本発明に用いられる高分子型帯電防止剤の
原料のポリアルキレングリコールモノ（メタ）アクリレ
ートとしては、繰り返し単位が３〜１００のポリアルキ
レングリコール鎖を有するものが用いられ、例えば、ポ
リエチレングソコールモノ（メタ）アクリレート、メト
キシポリエチレングリコールモノ（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、メトキシポリプロピレングリコールモノ（メタ）ア
クリレート、ポリエチレングリコールポリプロピレング
リコールモノ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリ
コールポリテトラメチレングリコールモノ（メタ）アク
リレート、ポリプロピレングリコールポリテトラメチレ
ングリコールモノ（メタ）アクリレート等が挙げられ
る。これらの内、ポリエチレングリコールモノ（メタ）
アクリレート、メトキシポリエチレングリコールモノ
（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、メトキシポリプロピレングリコ
ールモノ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコー
ルポリブロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート
等のポリアルキレングリコール鎖としてポリエチレンオ
キシド鎖、ポリプロピレンオキシド鎖、またはそれらの
共重合鎖のいずれかを有するものが、体積固有抵抗低減
化の効果に優れているため、特に好適に用いられる。 【００１５】また、該高分子型帯電防止剤の他の原料の
アルキル（メタ）アクリレートとしては、メチル（メ
タ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ｎ一
プロピル（メタ）アクリレート、ｉ一プロピル（メタ）
アクリレートが挙げられる。 【００１６】本発明の半導電性フッ素樹脂組成物に用い
られる高分子型帯電防止剤中のボリアルキレングリコー
ルモノ（メタ）アクリレートとアルキル（メタ）アクリ
レートとの共重合体を構成するモノマー二種のうち、ポ
リアルキレングリコールモノ（メタ）アクリレートは、
主として導電性付与を目的として用いられ、一方のアル
キル（メタ）アクリレートは、主として該共重合体と熱
可塑性フッ素樹脂との相溶性向上を目的として用いられ
る。従って、両モノマーの配合割合は導電性付与効果、
熱可塑性フッ層樹脂との相溶性の両面を両立させるよう
に選択されなければならない。即ち、共重合体合成時の
モノマー配合割合は、ポリアルキレングリコールモノ
（メタ）アクリレート２０〜７０重量％に対し、アルキ
ル（メタ）アクリレート８０〜３０重量％が好ましい。
これよりポリアルキレングリコールモノ（メタ）アクリ
レートの配合割合が多く、アルキル（メタ）アクリレー
トの配合割合が少ない場合は、熱可塑性フッ素樹脂と該
共重合体との相溶性が低下するので好ましくなく、逆
に、これよりポリアルキレングリコールモノ（メタ）ア
クリレートの配合割合が少なく、アルキル（メタ）アク
リレートの配合割合が多い場合は、得られたフッ素樹脂
組成物の体積固有抵抗の低下が十分でなく好ましくな
い。 【００１７】ポリアルキレングリコールモノ（メタ）ア
クリレートとアルキル（メタ）アクリレートとの共重合
体からなる高分子型帯電防止剤の配合割合は、樹脂成分
全体の３〜６０重量％が好ましく、その配合割合が６０
重量％を越えると、熱可塑性フッ素樹脂の配合量が少な
くなるため熱可塑性フッ素樹脂の優れた特性が失われる
ぱかりでなく、製品に粘着性が生じ好ましくなく、また
逆に、３重量％未満では目的とする体積固有抵抗を発現
することができないので好ましくない。 【００１８】本発明の半導電性フッ素樹脂組成物に用い
られるポリアルキレンオキシドとしては、ポリエチレン
オキシド、ポリプロピレンオキシド、ポリテトラメチレ
ンオキシド、あるいはこれらの共重合体等が挙げられ、
これらが単独、あるいは複数種組み合わせて用いられ
る。また、ポリアルキレンオキシドは、部分的に架橋し
ていても熱可塑性を有していれば同様に用いることがで
きる。これらの配合割合は、樹脂成分全体の１〜１５重
量％が好ましく、さらには１〜１２重量％がより好まし
い。その配合割合が１５重量％を越える場合は、加工時
に低分子量化した成分のブリードアウトが多くなり好ま
しくない。 【００１９】本発明に用いられるイオン電解質として
は、アルカリ金属のチオシアン酸塩、リン酸塩、スルホ
ン酸塩、カルボン酸塩、アルカリ金属とハロゲン含有酸
素酸から得られる塩を単独、あるいは複数種組み合わせ
て用いることができ、これらのうち特に、過塩素酸リチ
ウム、過塩素酸ナトリウム、過塩素酸カリウム、チオシ
アン酸リチウム、チオシアン酸ナトリウム、チオシアン
酸カリウムが好ましい。そして、その添加量は、熱可塑
性フッ素樹脂と高分子型帯電防止剤との合計量１００重
量部に対して０．０５〜５重量部が好ましく、さらに
は、０．０５〜２重量部がより好ましい。イオン電解質
の添加量が０．０５重量部未満では充分な半導電性が発
現せず、逆に、５重量部を越えると配合した高分子型帯
電防止剤の熱分解が促進されるだけでなく、得られた組
成物の体積固有抵抗の環境依存性が大きくなり好ましく
ない。また、本発明の半導電性フッ素樹脂組成物には、
必要に応じて、半導電性を損なわない範囲の酸化防止
剤、熱安定剤、滑材、相溶化剤、顔料、補強剤等を添加
することができる。 【００２０】本発明の半導電性フッ素樹脂組成物は、上
記した熱可塑性フッ素樹脂、ポリアルキレングリコール
モノ（メタ）アクリレートとアルキル（メタ）アクリレ
ートとの共重合体からなる高分子型帯電防止剤、および
イオン電解質、そして必要に応じてポリアルキレンオキ
シドを、通常のニ一ダー、ロール、バンバリーミキサ
ー、二軸混練機等で混練することによって製造でき、そ
の用途に応じて、フィルム、シート、チューブ等の形状
に成形して使用される。また、加工性の改良等、必要に
応じて、熱可塑性フッ素樹脂以外の合成樹脂を少量配合
することもできる。 【００２１】また、本発明の半導電性フッ素樹脂フィル
ムを得る方法としては、特に限定するものではないが、
例えば、上記したようにして得られた半導電性フッ素樹
脂組成物をペレット化し、このペレットを環状ダイ、あ
るいはＴダイを備えた押出機に供給しフィルム化する方
法、カレンダー法によりフィルム化する方法、熱圧プレ
スする方法等が挙げられる。 【００２２】 【作用】本発明の高分子型帯電防止剤が熱可塑性フッ素
樹脂との相溶性に優れる原因は明らかではないが、ポリ
アルキレングリコールモノ（メタ）アクリレートとアル
キル（メタ）アクリレートとの共重合体の極性が熱可塑
性フッ素樹脂の極性に近い値をとるようになったためと
考えられる。また、イオン伝導性に関しては、熱可塑性
フッ素樹脂中のＣ一Ｆ結合が全元素中で最も電気陰性度
の大きいフッ素原子により分極しているため、イオン電
解質の解離を促進し、さらに本発明の高分子型帯電防止
剤中の工一テル結合を形成する酸素原子の孤立電子対
が、極性を有するマトリックス樹脂中で解離した金属イ
オンの移動を著しく促進するためではないかと考えられ
る。 【００２３】従って、本発明の半導電性フッ素樹脂組成
物は、熱可塑性フッ素樹脂、ポリアルキレングリコール
モノ（メタ）アクリレートとアルキル（メタ）アクリレ
ートとの共重合体からなる高分子型帯電防止剤、および
イオン電解質の配合比を調整することによって、更には
前記半導電性フッ素樹脂組成物へポリアルキレンオキシ
ドを配合することによって、従来極めて困難とされてい
た１×１０⁷〜１×１０¹¹Ω・ｃｍの領域の体積固有抵
抗を精度良く安定して発現することができるばかりでな
く、高温高湿下における体積固有抵抗と低温低湿下にお
ける体積固有抵抗との差が少なく、使用環境が変化して
も安定したイオン伝導性を示すという特徴を有してい
る。さらには、本発明の半導電性フッ素樹脂組成物にお
いて、高分子型帯電防止剤であるボリアルキレングリコ
ールモノ（メタ）アクリレートとアルキル（メタ）アク
リレートとの共重合体は、熱可塑性フッ素樹脂との相溶
性に優れるため、透明性が同上すると共に、加工性も向
上し、薄物のフィルムが得られるという特徴をも有して
いる。 【００２４】 【実施例】次に、実施例によって、本発明を具体的に説
明する。実施例中の部は、重量部を示す。なお、実施例
で用いた熱可塑性フッ素樹脂、ポリアルキレンオキシ
ド、およびイオン電解質は、次に示す通りである。 【００２５】熱可塑性フッ素樹脂 フッ素樹脂Ａ：フッ化ビニリデン−六フッ化プロピレン
共重合体にフッ化ビニリデンをグラフトしたグラフト共
重合体（セントラル硝子製＝セフラルソフトＧ１８０） フッ素樹脂Ｂ：フッ化ビニリデン−六フッ化プロピレン
共重合体（三菱油化製＝ＫＹＮＡＲ２８００） フッ素樹脂Ｃ：ポリフッ化ビニリデン（アトケム製＝Ｆ
ＯＲＡＦＬＯＮ ４０００ＨＤ） フッ素樹脂Ｄ：ポリ三フッ化塩化エチレン（ダイキン工
業製＝ＮＥＯＦＬＯＮＣＴＦＥ） 【００２６】イオン電解質 イオン電解質Ａ：過塩素酸リチウム イオン電解質Ｂ：チオシアン酸カリウムポリエチレンオキシド ＰＥＯ−Ａ：ポリエチレンオキシド（平均分子量２万） ＰＥＯ一Ｂ：ポリエチレンオキシド（平均分子量６０万
〜１１０万、住友精化（株）製） 【００２７】実施例における半導電性フッ素樹脂組成物
の評価方法は以下に示す通りである。 〈体積固有抵抗＞体積固有抵抗は、三菱油化（株）製ハ
イレスタＨＲＳプローブを用い、印加電圧５００Ｖで測
定した。なお、体積固有抵抗の測定は、特に断りがない
限り、２３℃、５０％ＲＨ条件下で行った。 く相溶性＞高分子型帯電防止剤と熱可塑性フッ素樹脂と
の相溶性は、熱圧プレスにより得られたフィルムのヘイ
ズを測定することにより評価した。 【００２８】高分子型帯電防止剤であるポリアルキレン
グリコールモノ（メタ）アクリレートとアルキル（メ
タ）アクリレートとの共重合体は次の方法で製造した。 〔製造例１〜１５〕撹伴装置、および窒素ガス導入管を
取り付けた５００ｍｌのセパラブルフラスコへ、ポリア
ルキレングリコールモノ（メタ）アクリレート、アルキ
ル（メタ）アクリレート、開始剤としてアゾビスイソブ
チロニトリル０．４ｇ、および反応溶媒としてイソプロ
ピルアルコール（ＩＰＡ）、またはイオン交換水１００
ｇを仕込み、窒素気流下に、８０℃で３時間、さらに９
０℃で５時間撹拌しながら共重合を行った。溶媒として
イオン交換水を用いた場合は、生成物は濾過後６０℃の
乾燥機中で重量減少がなくなるまで乾燥し、また、溶媒
としてイソプロピルアルコールを用いた場合は、生成物
はそのまま６０℃の乾燥機中で重量減少がなくなるまで
乾燥し、各高分子型帯電防止剤を得た。表１に、各モノ
マーの仕込み量、および収率を示す。 【００２９】 【表１】 【００３０】〔実施例１〜８〕フッ素樹脂Ａとフッ素樹
脂Ｂ（３：１）よりなるフッ素樹脂混合物８０重量部と
高分子型帯電防止剤（高分子型帯電防止剤＝Ａ、Ｂ、
Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ）２０重量部に、イオン電解質
Ａ０．５重量部を配合し、１８０℃のミキシングロール
で均一に混練した後プレス成形して、厚さ約１２０μｍ
のフィルムを得た。表２に得られたフィルムの体積固有
抵抗、およびヘイズを示す。 【００３１】［比較例１〜５〕フッ素樹脂Ａとフッ素樹
脂Ｂ（３：１）よりなるフッ素樹脂混合物８０重量部と
高分子型帯電防止剤（高分子型帯電防止剤＝Ｋ、Ｌ、
Ｍ、Ｎ、Ｏ）２０重量部に、イオン電解質Ａ０．５重量
部を配合し、１８０℃のミキシングロールで均一に混練
した後ブレス成形して、厚さ約１２０μｍのフィルムを
得た。表２に得られたフィルムの体積固有抵抗、および
ヘイズを示す。 【００３２】 【表２】 【００３３】表２から明らかなように、比較例１、およ
び３のメトキシポリエチレングリコールモノメタクリレ
ート、あるいはポリプロピレングリコールモノメタクリ
レート単独重合体（帯電防止剤Ｋ、Ｍ）、およびこれら
とｔ−ブチルメタクリレート、あるいはシクロヘキシル
メタクリレートとの共重合体（帯電防止剤Ｌ、Ｎ、Ｏ）
を配合した比較例２、４、５の組成物は１×１０⁹〜１
×１０¹⁰Ω・ｃｍの体積固有抵抗を示すが、ヘイズ値が
大きく、熱可塑性フッ素樹脂との相溶性が悪いのに対
し、実施例１〜８に示したように、本発明の高分子型帯
電防止剤（帯電防止剤Ａ〜Ｈ）を配合した組成物は、１
×１０⁹〜１×１０¹⁰Ω・ｃｍの体積固有抵抗を示すば
かりでなく、ヘイズ値が小さく、熱可塑性フッ素樹脂と
高分子型帯電防止剤との相溶性が良好であることがわか
る。 【００３４】〔実施例９〕フッ素樹脂Ａとフッ素樹脂Ｂ
（３：１）よりなる所定量のフッ素樹脂混合物、および
所定量の高分子型帯電防止剤Ｉとの合計量１００重量部
に、イオン電解質Ａ０．５重量部を配合し、１８０℃の
ミキシンクロールで均一に混練した後プレス成形して、
厚さ約１２０μｍのフィルムを得た。図１に、半導電性
フッ素樹脂組成物中の高分子型帯電防止剤の配合割合と
得られたフィルムの体積固有抵抗、またはヘイズとの関
係を、表３に体積固有抵抗の環境依存性を示す。 【００３５】〔比較例６〕フッ素樹脂Ａとフッ素樹脂Ｂ
（３：１）よりなるフッ素樹脂混合物に、所定量のカー
ボンブラックを配合し、１８０℃のミキシンクロールで
均一に混練した後プレス成形して、厚さ約１２０μｍの
フィルムを得た。図１に、半導電性フッ素樹脂組成物中
のカーボンブラックの配合割合と得られたフィルムの体
積固有抵抗との関係を実施例９の結果と併せて示す。 【００３６】〔比較例７〕フッ素樹脂Ａとフッ素樹脂Ｂ
（３：１）よりなるフッ素樹脂混合物８０重量部に、ポ
リエーテルエステルアミド２０重量部、およびイオン電
解質Ａ０．５重量部を配合し、１８０℃のミキシングロ
ールで均一に混練した後プレス成形して、厚さ約１２０
μｍのフィルムを得た。表３に、得られたフィルムの体
積固有抵抗の環境依存性を実施例９の結果と併せて示
す。 【００３７】 【表３】【００３８】図１から明らかなように、得られたフィル
ムの体積固有抵抗は、組成物中の高分子型帯電防止剤Ｉ
の配合量を変えても大きな変化はない。一方、カーボン
ブラックを配合したフィルムの体積固有抵抗は、カーボ
ンブラックの配合量を僅かｌ％増大させるだけで１００
０００倍も小さくなっており、カーボンブラックを配合
した系は１×１０⁶〜１×１０¹¹Ω・ｃｍの範囲の体積
固有抵抗を厳密にコントロールすることが困難である。
また、表３から明らかなように、本発明の高分子型帯電
防止剤を配合した実施例９のフィルムは、高分子型帯電
防止剤Ｉを５０重量部配合しても環境依存性を示す指標
であるＬＬ／ＨＨの値が１０００以下で環境依存性が小
さいが、高分子型帯電防止剤であるポリエーテルェステ
ルアミドを配合した比較例７のフィルムは、その値が１
０００００以上であり、環境依存性が大きいことが明ら
かである。 【００３９】〔実施例１０〜１５〕熱可塑性フッ素樹脂
８０重量部と帯電防止剤２０重量部の混合物へ、イオン
電解質を配合し、１８０℃のミキシングロールで均一に
混練した後プレス成形して、厚さ約１２０μｍのフィル
ムを得た。表４に得られたフィルムの体積固有抵抗、お
よびヘイズを示す。 【００４０】 【表４】 【００４１】表４に示すように、ポリ三フッ化塩化エチ
レンを用いた実施例ｌｌのフィルムはヘイズ値が小さ
く、本発明の高分子型帯電防止剤との相溶性が良く、ま
た半導電性領域の体積固有抵抗を示している。従って、
本発明には、ポリフッ化ビニリデン、あるいはその共重
合体ばかりでなく、ポリ三フッ化塩化エチレン等の熱可
塑性フッ素樹脂も用いることができる。一方、イオン電
解質の配合量、および種類も本発明の範囲内であれば良
好な半導電性領域の体積固有抵抗を示すことがわかる。 【００４２】〔実施例１６〜１９〕フッ素樹脂Ａとフッ
素樹脂Ｂ（３：１）よりなるフッ素樹脂混合物８０重量
部、高分子型帯電防止剤１５重量部、ポリエチレンオキ
シド５重量部、及びイオン電解質Ａ０．５重量部を配合
し、１８０℃のミキシングロールで均一に混練した後ブ
レス成形して、厚さ約１２０μｍのフィルムを得た。表
５に配合組成を、表６に得られたフィルムの体積固有抵
抗の環境依存性を示す。 【００４３】 【表５】 【００４４】 【表６】 ＬＬ／ＨＨ：低温低湿下における体積固有抵抗と高温高湿下における体積固 有抵抗との比。 この値が小さいものほど環境依存性に優れている。 【００４５】実施例１６と実施例９、実施例１７と実施
例１３、実施例１８と実施例７、及び実施例１９と実施
例８をそれぞれ比較してみると、高分子型帯電防止剤と
してポリアルキレングリコールモノ（メタ）アクリレー
トとアルキル（メタ）アクリレートとの共重合体、およ
びポリアルキレンオキシドを併用した実施例１６〜１９
は実施例７、８、９、１３よりもさらに低い体積固有抵
抗を示し、また環境依存性も小さくなっていることがわ
かる。 【００４６】 【発明の効果】本発明の半導電性フッ素樹脂組成物は、
熱可塑性フッ素樹脂、高分子型帯電防止剤、およびイオ
ン電解質による優れた相互作用により１×１０⁷〜１×
１０¹¹Ω・ｃｍの範囲内の所定の体積固有抵抗を精度良
く発現でき、また環境依存性が小さく、さらに、配合物
に起因するブリードアウトが少ないという特徴を有して
いる。さらに、本発明の半導電性樹脂組成物は、相溶性
に優れるため透明性、および加工性が良好で、フッ素樹
脂の特徴である非粘着性、防汚性、耐熱性、耐オゾン
性、難燃性等をも有している。従って、正確な半導電性
が要求される電子写真材料等の分野で好適に使用される
ものである。

【図面の簡単な説明】 【図１】実施例９、および比較例６で得られたフィルム
の高分子型帯電防止剤Ｉの配合量と体積固有抵抗、およ
びヘイズとの関係を示すグラフ。 【符号の説明】 ○＝高分子型帯電防止剤Ｉを配合したフィルムの体積固
有抵抗。 △＝高分子型帯電防止剤Ｉを配合したフィルムのヘイ
ズ。 ●＝カーボンブラックを配合したフィルムの体積固有抵
抗。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 武智 重利 香川県丸亀市中津町1515番地 大倉工業 株式会社内 (72)発明者 岡本 孝則 香川県丸亀市中津町1515番地 大倉工業 株式会社内 (72)発明者 奥中 一樹 香川県丸亀市中津町1515番地 大倉工業 株式会社内 (56)参考文献 特開 平６−287396（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−298504（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−204144（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−217416（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−39346（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C08L 27/12 - 27/20 C08J 5/18

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 熱可塑性フッ素樹脂９７〜４０重量％、
   下記一般式（Ｉ） 【化１】 （但し、式中、Ｒ₁はＨまたはＣＨ₃、Ｒ₂は炭素数２〜
   ４のアルキレン鎖、Ｒ₃はＨまたはアルキル基、ｎは３
   〜１００の整数を示す。）で表されるポリアルキレング
   リコールモノ（メタ）アクリレート、および下記一般式
   （II） 【化２】 （但し、式中、Ｒ₄はＨまたはＣＨ₃、Ｒ₅は炭素数１〜
   ３のアルキル基を示す。）で表されるアルキル（メタ）
   アクリレートとを共重合した高分子型帯電防止剤３〜６
   ０重量％の混合物、更に該混合物１００重量部に対して
   ０．０５〜５重量部のイオン電解質よりなることを特徴
   とする半導電性フッ素樹脂組成物。 【請求項２】 前記熱可塑性フッ素樹脂が、ポリフッ化
   ビニリデン、またはその共重合体であることを特徴とす
   る請求項１記載の半導電性フッ素樹脂組成物。 【請求項３】 前記ポリアルキレングリコールモノ（メ
   タ）アクリレート中のポリアルキレングリコール鎖が、
   ポリエチレンオキシド鎖、ポリプロピレンオキシド鎖、
   またはそれらの共重合鎖から選ばれるものであることを
   特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の半導電性
   フッ素樹脂組成物。 【請求項４】 前記高分子型帯電防止剤中におけるポリ
   アルキレングリコールモノ（メタ）アクリレートの含量
   が２０〜７０重量％であることを特徴とする請求項１乃
   至３のいずれかに記載の半導電性フッ素樹脂組成物。 【請求項５】 前記イオン電解質が、アルカリ金属のチ
   オシアン酸塩、リン酸塩、スルホン酸塩、カルボン酸
   塩、またはアルカリ金属とハロゲン含有酸素酸から得ら
   れる塩のうちの少なくとも一種であることを特徴とする
   請求項１乃至４のいずれかに記載の半導電性フッ素樹脂
   組成物。 【請求項６】 請求項１乃至５のいずれかに記載の半導
   電性フッ素樹脂組成物を成形してなることを特徴とする
   半導電性フッ素樹脂フィルム。 【請求項７】 熱可塑性フッ素樹脂９７〜４０重量％、
   下記一般式（Ｉ） 【化１】 （但し、式中、Ｒ₁はＨまたはＣＨ₃、Ｒ₂は炭素数２〜
   ４のアルキレン鎖、Ｒ₃はＨまたはアルキル基、ｎは３
   〜１００の整数を示す。）で表されるポリアルキレング
   リコールモノ（メタ）アクリレート、および下記一般式
   （II） 【化２】 （但し、式中、Ｒ₄はＨまたはＣＨ₃、Ｒ₅は炭素数１〜
   ３のアルキル基を示す。）で表されるアルキル（メタ）
   アクリレートとを共重合した高分子型帯電防止剤２〜５
   ９重量％、および１〜１５重量％のポリアルキレンオキ
   シドの混合物、更に該混合物１００重量部に対して０．
   ０５〜５重量部のイオン電解質よりなることを特徴とす
   る半導電性フッ素樹脂組成物。 【請求項８】 前記熱可塑性フッ素樹脂が、ポリフッ化
   ビニリデン、またはその共重合体であることを特徴とす
   る請求項７記載の半導電性フッ素樹脂組成物。 【請求項９】 前記ポリアルキレングリコールモノ（メ
   タ）アクリレート中のポリアルキレングリコール鎖が、
   ポリエチレンオキシド鎖、ポリプロピレンオキシド鎖、
   またはそれらの共重合鎖から選ばれるものであることを
   特徴とする請求項７又は８のいずれかに記載の半導電性
   フッ素樹脂組成物。 【請求項１０】 前記高分子型帯電防止剤中におけるポ
   リアルキレングリコールモノ（メタ）アクリレートの含
   量が２０〜７０重量％であることを特徴とする請求項７
   乃至９のいずれかに記載の半導電性フッ素樹脂組成物。 【請求項ｌｌ】 前記イオン電解質が、アルカリ金属の
   チオシアン酸塩、リン酸塩、スルホン酸塩、カルボン酸
   塩、またはアルカリ金属とハロゲン含有酸素酸から得ら
   れる塩のうちの少なくとも一種であることを特徴とする
   請求項７乃至１０のいずれかに記載の半導電性フッ素樹
   脂組成物。 【請求項１２】 請求項７乃至ｌｌのいずれかに記載の
   半導電性フッ素樹脂組成物を成形してなることを特徴と
   する半導電性フッ素樹脂フィルム。