JP5660453B2 - 半導電性ゴム組成物及びその加硫物 - Google Patents

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Description

本発明は半導電性ゴム組成物及びその加硫物に関するものであり、コピー機、プリンター等における電子写真プロセスの現像ロール、帯電ロール、転写ロールを構成する材料として用いられる。
レーザープリンタなどで使用される現像、帯電、転写ロールはその機構上、半導電性に加えて感光体との接触があることから低硬度と良好な圧縮永久歪性、周囲の環境に対する形状保持性が要求される。一般的にはエチレンプロピレンゴム、ウレタンゴム、エピクロルヒドリンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴムなどが、導電、現像、転写ロールそれぞれに対して要求される体積抵抗値に合わせてブレンド、もしくは単独で使用されてきた。
これまで、ゴム材料を低硬度にする方法としてプロセスオイルや可塑剤等の低粘度物を添加する方法が用いられてきた。しかし、これら可塑剤を導電性ゴム組成物に添加すると感光体への汚染が懸念されるために好ましくない。そこで、感光体を汚染することなく、低硬度なゴム材料を得るために低分子量で液状のアクリロニトリルブタジエンゴムの添加が検討されている(特許文献1参照)。液状のアクリロニトリルブタジエンゴムの添加は、感光体への貼り付きや、圧縮永久歪性に悪影響を及ぼす。これは粘性の低い液状ゴムが架橋に関与しないためであると考えられる。
特開2006−91118
本発明はかかる事情を背景として為されたものであり、課題とするところは、半導電性を維持しつつ、低硬度、低圧縮永久歪性を実現するゴム組成物及びその加硫物を提供することにある。本発明に用いるキノキサリン系化合物は、加硫して得られる加硫物に優れた低圧縮歪性を与える優れた加硫剤である。しかし、キノキサリン系化合物を加硫剤として用いた場合であっても、加硫物の硬度を十分に低下させる量のアクリロニトリルブタジエンゴムの添加、特に液状アクリロニトリルブタジエンゴムの添加は、上述のように、加硫した場合の加硫物の圧縮永久歪性を大きく悪化させる。一方、アクリロニトリルブタジエンゴムの添加、特に液状アクリロニトリルブタジエンゴムの添加が少量であれば、ゴム材料の圧縮永久歪性に与える影響はほとんど無いが、加硫物を十分に低硬度化することができない。本発明は、加硫剤としてキノキサリン系化合物を用いた場合における上記の課題を解決することを目的とする。
本発明者らは、良好な半導電性を持つエピクロルヒドリン系ゴムと反応性の可塑剤としてアクリロニトリルブタジエン系ゴムをブレンドし、酸化亜鉛、チウラム系化合物、キノキサリン系化合物を配合することにより、上記課題を解決できることを見出した。
即ち、本発明は、
(a)エピクロルヒドリン系ゴム50〜90重量%、
(b)アクリロニトリルブタジエン系ゴム10〜50重量%
よりなるブレンドゴム100重量部に対して、
(c)チウラム系化合物0.1〜5重量部、
(d)酸化亜鉛1〜10重量部、
(e)キノキサリン系化合物0.1〜5重量部
を含むことを特徴とする半導電性加硫用ゴム組成物である。
本発明の半導電性加硫用ゴム組成物は、(a)エピクロルヒドリン系ゴムが、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三元共重合体であることが好ましい。
本発明の半導電性加硫用ゴム組成物は、(b)アクリロニトリルブタジエン系ゴムの数平均分子量が1000〜20000であることが好ましい。
本発明の半導電性加硫用ゴム組成物は、(c)チウラム系化合物がチウラムスルフィド系化合物であることが好ましく、ジペンタメチレンチウラムテトラスルフィドであることがより好ましい。
本発明の半導電性加硫用ゴム組成物は、(e)キノキサリン系化合物が2,3−ジメルカプトキノキサリン誘導体であることが好ましく、6−メチルキノキサリン−2,3−ジチオカーボネートであることがより好ましい。
本発明の半導電性加硫ゴム材料は、前記半導電性加硫用ゴム組成物を加硫してなることが好ましい。
本発明によれば、半導電性を持ち低硬度で低圧縮永久歪性を示すゴム組成物が得られる。その加硫物はレーザープリンタ、コピー機における現像、帯電、転写ロールとして広く応用可能である。
以下、本発明の構成について詳細に説明する。
半導電性ゴム組成物
本発明の半導電性ゴム組成物は、加硫前のゴム組成物を指し、少なくともエピクロルヒドリン系ゴム、アクリロニトリルブタジエン系ゴム、チウラム系化合物、酸化亜鉛、キノキサリン系化合物を含有する。
エピクロルヒドリン系ゴム
本発明の組成物において、エピクロルヒドリン系ゴムは、エピクロルヒドリン単独重合体またはエピクロルヒドリンと共重合可能な他のエポキシド、例えばエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、アリルグリシジルエーテル等との共重合体をいい、エピクロルヒドリン単独重合体、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド共重合体、エピクロルヒドリン−プロピレンオキサイド共重合体、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三元共重合体、エピクロルヒドリン−プロピレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル三元共重合体、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド−プロピレンオキサイド−アリルグリシジルエーテル四元共重合体等が挙げられる。本発明においては、エピクロルヒドリン単独重合体、エピクロルヒドリン−エチレンオキサイド共重合体、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三元共重合体であることが好ましく、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三元共重合体であることが特に好ましい。
これら単独重合体または共重合体の分子量は特に制限されないが、通常ムーニー粘度表示でML1+4(100℃)=30〜150程度である。
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三元共重合体において好ましい共重合割合は、エピクロルヒドリン成分が5モル%〜40モル%、更に好ましくは15モル%〜40モル%、エチレンオキサイド成分が50モル%〜94モル%、更に好ましくは55モル%〜80モル%、アリルグリシジルエーテル成分が1モル%〜10モル%、更に好ましくは1モル%〜5モル%である。
アクリロニトリルブタジエン系ゴム
アクリロニトリルブタジエン系ゴムは、アクリロニトリルとブタジエンの二元共重合体またはアクリロニトリルとブタジエンと不飽和カルボン酸との三元共重合体を意味し、いわゆる高ニトリル(一般的にはアクリロニトリル含量が36〜42重量%のアクリロニトリルブタジエンゴムを指す。)、中高ニトリル(一般的にはアクリロニトリル含量が31〜35重量%のアクリロニトリルブタジエンゴムを指す。)、中ニトリル(一般的にはアクリロニトリル含量が25〜30重量%のアクリロニトリルブタジエンゴムを指す。)、低ニトリル(一般的にはアクリロニトリル含量が24重量%以下のアクリロニトリルブタジエンゴムを指す。)、カルボキシニトリル等と通称されるものである。本発明においては、ゲルパーミエイション・クロマトグラフィー(GPC)を用いた常法による分子量測定において、ポリスチレン換算で数平均分子量が1000〜20000である液状アクリロニトリルブタジエン系ゴムを用いることが特に好ましく、数平均分子量が3000〜10000である液状アクリロニトリルブタジエン系ゴムが更に好ましい。数平均分子量が前記範囲内にあると、加硫物の硬度が低くなり、かつ加工も容易となり、好ましい。
使用するアクリロニトリルブタジエン系ゴムのアクリロニトリル含量としては15重量%〜40重量%であることが好ましく、20重量%〜40重量%であることがより好ましい。前記範囲内を逸脱すると、混練時にゴム組成物がまとまらなかったり、加硫物が剛直になったりするので好ましくない。また、液状アクリロニトリルブタジエン系ゴムの場合、アクリロニトリル含量が20重量%〜40重量%であることが好ましく、30重量%〜40重量%であることがより好ましい。前記範囲内にあると、加硫物の硬度が低くなり、かつ加工も容易となり、好ましい。
本発明の半導電性ゴム組成物のゴム成分の組成としては、エピクロルヒドリン系ゴムが50〜90重量%、アクリロニトリルブタジエン系ゴムが10〜50重量%であることが好ましく、エピクロルヒドリン系ゴムが60〜80重量%、アクリロニトリルブタジエン系ゴムが20〜40重量%であることがより好ましい。エピクロルヒドリン系ゴムの比率が90重量%を超えるとニトリルゴムの特性が発現せず低硬度とならない。一方、液状のニトリルゴムが50重量%を超えると非常に粘度が低くなり、加工しにくくなる。
チウラム系化合物
本発明のチウラム系化合物とは下記一般式[I]で示されるチウラムスルフィド系化合物が例示される。
Figure 0005660453

(式中のR3、R4、R5、R6は同一もしくは異なってもよく、例えば、水素原子、アルキル基、アリール基、シクロアルキル基、アラルキル基等である。R3とR4および/またはR5とR6は互いに結合して、ヘテロ原子を介してまたは介さずに環を形成してよい。xは、1〜6の整数である)
上記構造を持つチウラムスルフィド系化合物の具体例としてはテトラメチルチウラムジスルフィド、テトラメチルチウラムモノスルフィド、テトラエチルチウラムジスルフィド、テトラブチルチウラムジスルフィド、ジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド等が挙げられ、ジペンタメチレンチウラムテトラスルフィドが特に好ましい。
チウラム系化合物の配合量としては、エピクロルヒドリン系ゴムとアクリロニトリルブタジエン系ゴムとのブレンドゴム成分100重量部に対して、0.1〜5重量部が好ましく、0.2〜5重量部であることが、より好ましい。5重量部を超える配合量の場合には加硫物が硬くなりすぎる。一方、0.1重量部未満の配合量の場合には加硫が進行せず、圧縮永久歪が悪化する傾向にある。
酸化亜鉛
本発明の半導電性ゴム組成物において、酸化亜鉛の配合量は、エピクロルヒドリン系ゴムとアクリロニトリルブタジエン系ゴムとのブレンドゴム成分100重量部に対して、1〜10重量部であることが好ましく、3〜8重量部であることが、より好ましい。酸化亜鉛が1重量部未満の配合量の場合には、圧縮永久歪を低減させる十分な効果が得られず、また10重量部を超える配合量の場合には加硫物の硬度が高くなりすぎる。また、本発明の半導電性加硫用ゴム組成物を用いて形成した転写ロールなどは、圧縮永久歪性が問題になるが、前記範囲内であれば、問題なく使用でき、好ましい。本発明においては、酸化亜鉛は圧縮永久歪を低減させるだけではなく、加硫促進助剤及び受酸剤としても作用する。
受酸剤
本発明の半導電性ゴム組成物においては、酸化亜鉛のみを受酸剤として用いても良いが、半導電性加硫ゴム材料として必要とされる諸性質を損なわない限りにおいて、加硫剤に応じて公知の受酸剤を配合することができ、金属化合物および/または無機マイクロポーラス・クリスタルを例示することができる。このような金属化合物としては、周期律表第II族金属の酸化物、水酸化物、炭酸塩、カルボン酸塩、ケイ酸塩、ホウ酸塩、亜リン酸塩、周期律表第IVA族金属の酸化物、塩基性炭酸塩、塩基性カルボン酸塩、塩基性亜リン酸塩、塩基性亜硫酸塩、三塩基性硫酸塩等が挙げられる。
前記受酸剤となる金属化合物の具体例としては、マグネシア、水酸化マグネシウム、水酸化バリウム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、炭酸ナトリウム、生石灰、消石灰、炭酸カルシウム、ケイ酸カルシウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、フタル酸カルシウム、亜リン酸カルシウム、酸化錫、リサージ、鉛丹、鉛白、二塩基性フタル酸鉛、二塩基性炭酸鉛、塩基性ケイ酸鉛、ステアリン酸錫、塩基性亜リン酸鉛、塩基性亜リン酸錫、塩基性亜硫酸鉛、三塩基性硫酸鉛等を挙げることができる。 特に好ましい受酸剤としてはマグネシア、炭酸カルシウム、消石灰、生石灰、炭酸ナトリウムが挙げられる。
前記無機マイクロポーラス・クリスタルとは、結晶性の多孔体を意味し、無定型の多孔体、例えばシリカゲル、アルミナ等とは明瞭に区別できるものである。このような無機マイクロポーラス・クリスタルの例としては、ゼオライト類、アルミノホスフェート型モレキュラーシーブ、層状ケイ酸塩、合成ハイドロタルサイト、チタン酸アルカリ金属塩等が挙げられる。特に好ましい受酸剤としては、合成ハイドロタルサイトが挙げられる。
前記ゼオライト類は、天然ゼオライトの外、A型、X型、Y型の合成ゼオライト、ソーダライト類、天然ないしは合成モルデナイト、ZSM−5などの各種ゼオライトおよびこれらの金属置換体であり、これらは単独で用いても2種以上の組み合わせで用いても良い。また金属置換体の金属はナトリウムであることが多い。ゼオライト類としては酸受容能が大きいものが好ましく、A型ゼオライトが好ましい。
前記合成ハイドロタルサイトは下記一般式(1)で表される。
MgZnAl(OH)(2(X+Y)+3Z-2)CO・wHO (1)
[式中、xとyはそれぞれx+y=1〜10の関係を有する0〜10の実数、zは1〜5の実数、wは0〜10の実数をそれぞれ示す。]
前記一般式(1)で表されるハイドロタルサイト類の例として、Mg4.5Al(OH)13CO・3.5HO、Mg4.5Al(OH)13CO、MgAl(OH)12CO・3.5HO、MgAl(OH)16CO・4HO、MgAl(OH)14CO・4HO、MgAl(OH)10CO・1.7HO、MgZnAl(OH)12CO・3.5HO、MgZnAl(OH)12CO等を挙げることができる。
キノキサリン系化合物
キノキサリン系化合物としては2,3−ジメルカプトキノキサリン誘導体が例示される。具体例としてはキノキサリン−2,3−ジチオカーボネート、6−メチルキノキサリン−2,3−ジチオカーボネート、6−イソプロピルキノキサリン−2,3−ジチオカーボネート、5,8−ジメチルキノキサリン−2,3−ジチオカーボネート等が挙げられ、6−メチルキノキサリン−2,3−ジチオカーボネートが好ましい。
キノキサリン系化合物の配合量としては、エピクロルヒドリン系ゴムとアクリロニトリルブタジエン系ゴムとのブレンドゴム成分100重量部に対して、0.1〜5重量部が好ましく、0.5〜5重量部であることがより好ましく、さらに好ましくは1〜3重量部である。0.1重量部未満の配合量の場合には加硫剤としての効果が期待できず、圧縮永久歪が悪化する傾向にある。また5重量部を超える配合量の場合には加硫物の硬度が高くなりすぎる。
また、加硫剤と共に用いられる公知の促進剤(即ち、加硫促進剤)や、遅延剤等を本発明の半導電性ゴム組成物に、そのまま用いることができる。
前記加硫促進剤の例としては、硫黄、チウラムスルフィド類、モルホリンスルフィド類、アミン類、アミンの弱酸塩類、塩基性シリカ、四級アンモニウム塩類、四級ホスホニウム塩類、多官能ビニル化合物、メルカプトベンゾチアゾール類、スルフェンアミド類、ジメチオカーバメート類等を挙げることができる。また、具体的な加硫促進剤としては、1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン−7(以下DBUと略)塩、1,5−ジアザビシクロ(4,3,0)ノネン−5(以下DBNと略)塩およびホワイトカーボンが挙げられる。DBU塩としては、DBU−炭酸塩、DBU−ステアリン酸塩、DBU−2−エチルヘキシル酸塩、DBU−安息香酸塩、DBU−サリチル酸塩、DBU−3−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸塩、DBU−フェノール樹脂塩、DBU−2−メルカプトベンゾチアゾール塩、DBU−2−メルカプトベンズイミダゾール塩等であり、DBN塩としては、DBN−炭酸塩、DBN−ステアリン酸塩、DBN−2−エチルヘキシル酸塩、DBN−安息香酸塩、DBN−サリチル酸塩、DBN−3−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸塩、DBN−フェノール樹脂塩、DBN−2−メルカプトベンゾチアゾール塩、DBN−2−メルカプトベンズイミダゾール塩等が挙げられ、特に好ましい加硫促進剤としては、ステアリン酸ナトリウムなどが挙げられる。
前記遅延剤の例としては、N−シクロヘキサンチオフタルイミド、有機亜鉛化合物、酸性シリカ等を挙げることができる。
本発明の半導電性ゴム組成物には、本発明の効果を損なわない限り、上記以外の配合剤、例えば、滑剤、老化防止剤、充てん剤、補強剤、可塑剤、加工助剤、難燃剤、顔料等を任意に配合できる。さらに本発明の特性が失われない範囲で、当該技術分野で通常行われている、ゴム、樹脂等のブレンドを行うことも可能である。
半導電性ゴム組成物の配合方法
本発明の半導電性ゴム組成物の配合方法としては、従来ポリマー加工の分野において利用されている任意の手段、例えばミキシングロール、バンバリーミキサー、各種ニーダー類等を用いることができる。
半導電性ゴム組成物組成物の加硫方法
本発明の半導電性加硫ゴム材料は、前記半導電性ゴム組成物を通常100〜200℃に加熱する事で得られ、加硫時間は温度により異なるが、0.5〜300分の間で行われるのが通常である。加硫成型の方法としては、金型による圧縮成型、射出成型、エアーバス、赤外線或いはマイクロウェーブによる加熱等任意の方法を用いることが出来る。
以下、本発明を実施例、具体例により具体的に説明する。ただし、本発明はその要旨に逸脱しない限り以下の実施例に限定されるものではない。
実施例1〜2、比較例1〜6
以下の表1に示す各配合剤を120℃の加圧式ニーダーにて混練しA練りコンパウンドを作成した。このA練りコンパウンドをオープンロールにて混練しB練りコンパウンドを作成した。
以下に実施例、比較例で用いた配合剤を示す。
※1 ダイソー株式会社製 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三元共重合体「エピクロマーCG−102」、ムーニー粘度:ML1+4(100℃)=48
※2 JSR株式会社製 液状(中高)ニトリルゴム「JSR N280」、アクリロニトリル含量:32重量%
※3 白石カルシウム株式会社製 軽質炭酸カルシウム「Silver−W」
※4 協和化学工業株式会社製 合成ハイドロタルサイト「DHT−4A」
Figure 0005660453
作成したB練りコンパウンドをシート化したものをJIS K6250に準拠して、混練直後に金型にいれ、170℃で15分間プレス加硫し、加硫ゴムシートを成形した。さらに、150℃のエアーオーブンで2時間、二次加硫を行った。
加硫ゴムシートの硬度は、JIS K6253に準拠して測定した。硬度としては、配合内容や要求される特性により異なるが、半導電性ロール用に使用する場合であれば、20〜40であることが好ましく、25〜35であることがより好ましい。前記範囲内であれば、ロールと感光体との接触面積を大きく出来るという点で、有効である。
圧縮永久歪試験はJIS K6262に準拠して測定した。つまり、JIS K6250に準拠して圧縮永久歪試験用試験片作成用金型に前述のB練コンパウンドをセットして170℃で20分間プレス加硫し、円柱状加硫ゴム試験片(厚さ約12.5mm×直径約29mm)を作成した。さらに、150℃のエアーオーブンで2時間、二次加硫を行った。圧縮永久歪としては、配合内容や要求される特性により異なるが、半導電性ロール用に使用する場合であれば、15%以下であることが好ましく、10%以下であることがより好ましい。前記範囲内であれば、ロールの変形を防止し、安定した画質が得られるという点で、有効である。
体積固有抵抗値の測定はJIS K6271に準拠して行った。すなわち、加硫シート及び絶縁抵抗計(三菱油化(株)製絶縁抵抗計ハイレスタHP)を23℃、相対湿度50%の条件下においた恒温恒湿槽中に24時間以上静置した後、10V印加し1分後の値を読み取った。体積抵抗値としては、配合内容や要求される特性により異なるが、半導電性ロール用に使用する場合であれば、1.0×10Ω・cm〜1.0×1010Ω・cmであることが好ましく、1.0×10Ω・cm〜1.0×10Ω・cmであることがより好ましい。前記範囲内であれば、高速の印刷でも安定した画質が得られるという点で、有効である。
各試験方法により得られた実施例及び比較例の試験結果を表2に示す。
Figure 0005660453
表2の評価結果より、実施例においては、半導電性を維持しつつ、低硬度かつ圧縮永久歪性の非常によいゴム加硫物であることが確認できた。一方、比較例1では、チウラム系化合物とキノキサリン化合物を用いることにより加硫物を得ることができたが、酸化亜鉛を配合しなかったため、実施例1と比較して、液状アクリロニトリルブタジエン系ゴム(液状ニトリルゴム)の添加による圧縮永久歪性の悪化が確認された。また、比較例2では、チウラム系化合物を配合していないため、プレス後であっても加硫が促進されず、ゴム材料(成形品)を得ることができなかった。また、比較例3では、酸化亜鉛及びチウラム系化合物を配合しなかったため、プレス後であっても加硫が促進されず、比較例4では、酸化亜鉛及びキノキサリン系化合物を配合しなかったため、比較例2及び3と同様、プレス後であっても加硫が促進されず、ゴム材料(成形品)を得ることができなかった。また、比較例5においては、エピクロルヒドリンゴムの配合割合が高いため、半導電性は確保できたが、液状のニトリルゴムの配合割合が低いため、硬度が高くなり、半導電性ロールなどの用途に適切なゴム材料(成形品)を得ることができないことが確認された。比較例6では、液状ニトリルゴムの配合割合が高く、キノキサリン系化合物やチウラム系化合物などの加硫剤を配合しても、十分な加硫が進行せず、プレス自体ができない状態であることが確認された。
本発明の対象となる加硫用ゴム組成物を加硫してなる半導電性ゴム材料は、低硬度で低体積固有抵抗値を実現し、圧縮永久歪性の優れた材料となっており、レーザープリンタ、コピー機における現像ロールや、帯電ロール、転写ロールとして広く応用可能である。

Claims (8)

  1. (a)エピクロルヒドリン系ゴム50〜90重量%、
    (b)液状アクリロニトリルブタジエン系ゴム10〜50重量%よりなるブレンドゴム100重量部に対して、
    (c)チウラム系化合物0.1〜5重量部、
    (d)酸化亜鉛1〜10重量部、
    (e)キノキサリン系化合物0.1〜5重量部
    を含むことを特徴とする半導電性加硫用ゴム組成物。
  2. (a)エピクロルヒドリン系ゴムが、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三元共重合体である請求項1に記載の半導電性加硫用ゴム組成物。
  3. (b)液状アクリロニトリルブタジエン系ゴムの数平均分子量が1000〜20000である請求項1又は2に記載の半導電性加硫用ゴム組成物。
  4. (c)チウラム系化合物がチウラムスルフィド系化合物である請求項1〜3いずれかに記載の半導電性加硫用ゴム組成物。
  5. (c)チウラム系化合物がジペンタメチレンチウラムテトラスルフィドである請求項1〜4いずれかに記載の半導電性加硫用ゴム組成物。
  6. (e)キノキサリン系化合物が2,3−ジメルカプトキノキサリン誘導体である請求項1〜5いずれかに記載の半導電性加硫用ゴム組成物。
  7. (e)キノキサリン系化合物が6−メチルキノキサリン−2,3−ジチオカーボネートである請求項1〜6いずれかに記載の半導電性加硫用ゴム組成物。
  8. 請求項1〜7いずれかに記載の半導電性加硫用ゴム組成物を加硫してなる半導電性加硫ゴム材料。
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2316884B1 (en) * 2008-08-22 2018-01-24 Osaka Soda Co., Ltd. Vulcanizable rubber composition for air spring, and molded rubber article for air spring
CN103477288B (zh) * 2011-04-05 2015-08-19 佳能株式会社 电子照相用导电性构件、电子照相设备和处理盒
JP2013071965A (ja) * 2011-09-27 2013-04-22 Tokai Rubber Ind Ltd ゴム組成物および帯電ロール
JP5419958B2 (ja) * 2011-12-28 2014-02-19 住友ゴム工業株式会社 導電性ゴム組成物およびそれを用いた現像ローラ
KR20150034515A (ko) * 2013-09-26 2015-04-03 삼성전자주식회사 화상 형성 장치용 반도전성 롤러
JP2016157014A (ja) * 2015-02-25 2016-09-01 シンジーテック株式会社 導電性ロール及びその製造方法
CN105061836B (zh) * 2015-08-18 2017-12-05 平田橡塑五金制品(深圳)有限公司 一种高分子发泡半导体转印辊及其制备方法
CN105694420B (zh) * 2016-03-24 2018-03-20 远东电缆有限公司 智能中压橡套电缆内护套用半导电橡皮及制备方法
CN109563258A (zh) * 2016-05-13 2019-04-02 瑞翁化学有限合伙公司 导电聚合物组合物和应用
JP6436264B2 (ja) * 2016-12-22 2018-12-12 Nok株式会社 アクリロニトリル・ブタジエン共重合ゴム−エピクロロヒドリン系ゴム組成物
JP7132883B2 (ja) * 2019-04-25 2022-09-07 住友理工株式会社 電子写真機器用導電性ロール
CN113583312B (zh) * 2021-08-31 2023-06-13 中广核高新核材科技(苏州)有限公司 一种半导电橡胶辊及其制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08245842A (ja) * 1995-03-13 1996-09-24 Nichias Corp 加硫ゴム組成物
JPH1184819A (ja) * 1997-09-05 1999-03-30 Canon Inc 帯電部材及びこれを用いた電子写真装置
JP2000212330A (ja) * 1999-01-26 2000-08-02 Nippon Zeon Co Ltd 加硫性ゴム組成物
JP2000313769A (ja) * 1999-03-01 2000-11-14 Daiso Co Ltd ブレンドゴム加硫用組成物
JP2003096253A (ja) * 2001-09-20 2003-04-03 Three Bond Co Ltd 塩素系殺菌水に安定なゴム組成物

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6078778A (en) * 1997-09-05 2000-06-20 Canon Kabushiki Kaisha Electrifying member comprising an electrically conductive elastomer, and electrophotograph apparatus using said electrifying member
JP3405691B2 (ja) * 1998-12-25 2003-05-12 住友ゴム工業株式会社 ゴム組成物
US20030096917A1 (en) * 2001-08-23 2003-05-22 Sumitomo Rubber Industries, Ltd. Polymer composition for conductive roller, polymer composition, conductive roller, and conductive belt
JP2006091118A (ja) 2004-09-21 2006-04-06 Canon Chemicals Inc 導電性ゴムローラー及び転写ローラー
JP5061641B2 (ja) 2006-03-03 2012-10-31 ダイソー株式会社 ゴム組成物及び加硫ゴム成形体
JP5471176B2 (ja) * 2009-08-28 2014-04-16 富士ゼロックス株式会社 導電性ローラ用組成物、導電性ローラ、帯電装置、画像形成装置およびプロセスカートリッジならびに導電性ローラの製造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08245842A (ja) * 1995-03-13 1996-09-24 Nichias Corp 加硫ゴム組成物
JPH1184819A (ja) * 1997-09-05 1999-03-30 Canon Inc 帯電部材及びこれを用いた電子写真装置
JP2000212330A (ja) * 1999-01-26 2000-08-02 Nippon Zeon Co Ltd 加硫性ゴム組成物
JP2000313769A (ja) * 1999-03-01 2000-11-14 Daiso Co Ltd ブレンドゴム加硫用組成物
JP2003096253A (ja) * 2001-09-20 2003-04-03 Three Bond Co Ltd 塩素系殺菌水に安定なゴム組成物

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