JP5730122B2 - 電子写真用ローラ - Google Patents
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Description
該弾性層が、下記の(A)乃至(E)成分を含む混合物の硬化物であることを特徴とする電子写真用ローラに関する。
(A)2個または3個以上のアルケニル基を分子内に有するポリシロキサン
(B)2個または3個以上のヒドロシリル基を分子内に有するハイドロジェンポリシロキサン
(C)下式で示されるアルキレングリコールモノビニルエーテル
CH2=CH(OX)nOH
(式中、Xは炭素数が2または3のアルキレン基であり、nはXが炭素数2のアルキレン基のときは1以上4以下、Xが炭素数3のアルキレン基のときは1である)
(D)導電性粒子
(E)触媒
・他の汎用ゴムに比べて低硬度かつ低圧縮永久歪である。
・加工性に優れている。
・硬化後の物性が安定している。
CH2=CH(OX)nOH
(式中、Xは炭素数が2または3のアルキレン基であり、nはXが炭素数2のアルキレン基のときは1以上4以下、Xが炭素数3のアルキレン基のときは1である)
ポリシロキサン間で水素結合が形成されても、その力が弱いとポリシロキサンの分子鎖の移動を制限できないため、強い水素結合力が必要となる。水素結合の力は分子内の電子密度の偏り(分極や極性)が大きいほど強くなる。電子密度の偏りは様々な要因で決まり、例えば、結合している原子間の電気陰性度の差が大きいほど分極は大きくなる。また、化合物の分子量にも依存し、分極の方向が一方向に揃いにくい高分子量の化合物より、低分子量の化合物の方が分極は大きくなる。
[弾性層の形成]
直径6mm、長さ250mmのSUS304の軸芯体に、導電性シリコーンゴムとの接着性を向上させる目的で、プライマー:「XP81−405」(商品名、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製)を塗付し、150℃で30分間焼付け、室温まで冷却した。
得られた弾性層の表面を走査電子顕微鏡:「S−4800」(商品名、日立社製)を使って加速電圧1.0kV、倍率1万倍で撮影した。撮影した写真から、弾性層の表面状態を以下のように評価した。結果を表1に示す。
A:撮影した写真にカーボンブラック由来の凹凸が見える
B:撮影した写真にカーボンブラック由来の凹凸がなく、平坦である
表面電位計「DRA−2000L」(商品名、qea社製)を用いて、弾性層の表面電位を以下のように測定した。弾性層を形成した後、表面電位を測定する前に弾性層を温度23℃、相対湿度50%の環境下に一日放置し、測定も温度23℃、相対湿度50%の環境で行った。表面電位の測定は、弾性層が形成された軸芯体の両端部を把持し、表面電位計を弾性層の表面と0.76mmの間隙をおいて配置した。コロナ放電装置から8.0kVの電荷を弾性層へ与えながらコロナ放電装置を400mm/secの速度で弾性層の一端から他端まで移動させ、電荷を与えてから0.06秒後の弾性層の表面電位を表面電位計で測定した。弾性層の周方向に10度おきで36点で表面電位を測定し、その相加平均値を弾性層の初期の表面電位とした。
初期の表面電位を測定した弾性層を温度23℃、相対湿度50%の環境に1週間放置し、そのときの弾性層の表面電位を、上記の手順で測定した。
弾性層の初期と1週間後の表面電位は以下のように評価した。結果を表1に示す。
A:表面電位が5V未満である
B:表面電位が5V以上10V未満である
C:表面電位が10V以上15V未満である
D:表面電位が15V以上である
繰り返し使用したときの弾性層の表面電位の安定性は、MEK(メチルエチルケトン)への浸漬と浸漬後の静置を繰り返したときの、表面電位の変化で評価した。すなわち、MEKへの浸漬と浸漬後の静置を繰り返すことで、弾性層からのブリードアウトを促進させ、弾性層を長期にわたって繰り返し使用した状態の促進テストとした。まず、弾性層を上記の手順で1週間後の表面電位を測定し、このときの測定値を測定1回目の表面電位とする。続いて、弾性層を500mlのMEKに全体が浸かるように浸漬させ、温度23℃、相対湿度50%の環境に1時間静置した。MEKから引き上げた弾性層を温度23℃、相対湿度50%の環境に1週間静置した。その後、再び同じ条件でMEKに浸漬させ、MEKから引き上げた弾性層を温度23℃、相対湿度50%の環境下で2日放置してMEKを乾燥させ、前記の手順で表面電位を測定した。この時の測定値を測定2回目の表面電位とする。弾性層の表面電位の安定性は、以下のように評価した。結果を表1に示す。
A:測定1回目の表面電位と測定2回目の表面電位の差が5V未満であり、かつ測定2回目の表面電位が5V未満である
B:測定1回目の表面電位と測定2回目の表面電位の差が5V未満であり、かつ測定2回目の表面電位が5V以上10V未満である
C:測定1回目の表面電位と測定2回目の表面電位の差が5V未満であり、かつ測定2回目の表面電位が10V以上15V未満である
D:測定1回目の表面電位と測定2回目の表面電位の差が5V未満であり、かつ測定2回目の表面電位が15V以上である
E:測定1回目の表面電位と測定2回目の表面電位の差が5V以上である
実施例1の弾性層の形成手順において、(A)成分である両末端ビニルポリジメチルシロキサン:「DMS−V31」(商品名、アヅマックス社製)の配合量を99.68質量部に変更した。(C)成分であるエチレングリコールモノビニルエーテルの配合量を0.32質量部((A)成分 1molに対して(C)成分が1.0molになる量)に変更した。また、(B)成分であるポリハイドロジェンメチルシロキサン:「HMS−151」(商品名、アヅマックス社製)の配合量を8.52質量部((A)成分のビニル基と(C)成分のビニル基の数の和に対して、(B)成分のヒドロシリル基の数が1.5倍になる量)に変更した。それ以外は、実施例1と同様にして弾性層を得た。得た弾性層について、表面の観察、表面電位の測定、表面電位の安定性の評価を実施例1と同様に行った。その結果を表1に示す。
実施例1の弾性層の形成手順において、(A)成分である両末端ビニルポリジメチルシロキサン:「DMS−V31」(商品名、アヅマックス社製)の配合量を99.84質量部に変更した。(C)成分であるエチレングリコールモノビニルエーテルの配合量を0.16質量部((A)成分 1molに対して(C)成分が0.5molになる量)に変更した。また、(B)成分であるポリハイドロジェンメチルシロキサン:「HMS−151」(商品名、アヅマックス社製)の配合量を7.21質量部((A)成分のビニル基と(C)成分のビニル基の数の和に対して、(B)成分のヒドロシリル基の数が1.5倍になる量)に変更した。それ以外は、実施例1と同様にして弾性層を得た。得た弾性層について、表面の観察、表面電位の測定、表面電位の安定性の評価を実施例1と同様に行った。その結果を表1に示す。
実施例1の弾性層の形成手順において、(A)成分である両末端ビニルポリジメチルシロキサン:「DMS−V31」(商品名、アヅマックス社製)の配合量を99.87質量部に変更した。(C)成分であるエチレングリコールモノビニルエーテルの配合量を0.13質量部((A)成分 1molに対して(C)成分が0.4molになる量)に変更した。また、(B)成分であるポリハイドロジェンメチルシロキサン:「HMS−151」(商品名、アヅマックス社製)の配合量を6.81質量部((A)成分のビニル基と(C)成分のビニル基の数の和に対して、(B)成分のヒドロシリル基の数が1.5倍になる量)に変更した。それ以外は、実施例1と同様にして弾性層を得た。得た弾性層について、表面の観察、表面電位の測定、表面電位の安定性の評価を実施例1と同様に行った。その結果を表1に示す。
実施例1の弾性層の形成手順において、(A)成分である両末端ビニルポリジメチルシロキサン:「DMS−V31」(商品名、アヅマックス社製)の配合量を99.30質量部に変更した。(C)成分であるエチレングリコールモノビニルエーテルを、ジエチレングリコールモノビニルエーテル(X=炭素数2のアルキレン基、n=2) 0.70質量部((A)成分 1molに対して(C)成分が1.5molになる量)に変更した。また、(B)成分であるポリハイドロジェンメチルシロキサン:「HMS−151」(商品名、アヅマックス社製)の配合量を9.80質量部((A)成分のビニル基と(C)成分のビニル基の数の和に対して、(B)成分のヒドロシリル基の数が1.5倍になる量)に変更した。それ以外は、実施例1と同様にして弾性層を得た。得た弾性層について、表面の観察、表面電位の測定、表面電位の安定性の評価を実施例1と同様に行った。その結果を表1に示す。
実施例1の弾性層の形成手順において、(A)成分である両末端ビニルポリジメチルシロキサン:「DMS−V31」(商品名、アヅマックス社製)の配合量を99.53質量部に変更した。(C)成分であるジエチレングリコールモノビニルエーテルの配合量を0.47質量部((A)成分 1molに対して(C)成分が1.0molになる量)に変更した。また、(B)成分であるポリハイドロジェンメチルシロキサン:「HMS−151」(商品名、アヅマックス社製)の配合量を8.51質量部((A)成分のビニル基と(C)成分のビニル基の数の和に対して、(B)成分のヒドロシリル基の数が1.5倍になる量)に変更した。それ以外は、実施例1と同様にして弾性層を得た。得た弾性層について、表面の観察、表面電位の測定、表面電位の安定性の評価を実施例1と同様に行った。その結果を表1に示す。
実施例1の弾性層の形成手順において、(A)成分である両末端ビニルポリジメチルシロキサン:「DMS−V31」(商品名、アヅマックス社製)の配合量を99.76質量部に変更した。(C)成分であるジエチレングリコールモノビニルエーテルの配合量を0.24質量部((A)成分 1molに対して(C)成分が0.5molになる量)に変更した。また、(B)成分であるポリハイドロジェンメチルシロキサン:「HMS−151」(商品名、アヅマックス社製)の配合量を7.21質量部((A)成分のビニル基と(C)成分のビニル基の数の和に対して、(B)成分のヒドロシリル基の数が1.5倍になる量)に変更した。それ以外は、実施例1と同様にして弾性層を得た。得た弾性層について、表面の観察、表面電位の測定、表面電位の安定性の評価を実施例1と同様に行った。その結果を表1に示す。
実施例1の弾性層の形成手順において、(A)成分である両末端ビニルポリジメチルシロキサン:「DMS−V31」(商品名、アヅマックス社製)の配合量を99.81質量部に変更した。(C)成分であるジエチレングリコールモノビニルエーテルの配合量を0.19質量部((A)成分 1molに対して(C)成分が0.4molになる量)に変更した。また、(B)成分であるポリハイドロジェンメチルシロキサン:「HMS−151」(商品名、アヅマックス社製)の配合量を6.81質量部((A)成分のビニル基と(C)成分のビニル基の数の和に対して、(B)成分のヒドロシリル基の数が1.5倍になる量)に変更した。それ以外は、実施例1と同様にして弾性層を得た。得た弾性層について、表面の観察、表面電位の測定、表面電位の安定性の評価を実施例1と同様に行った。その結果を表1に示す。
実施例1の弾性層の形成手順において、(A)成分である両末端ビニルポリジメチルシロキサン:「DMS−V31」(商品名、アヅマックス社製)の配合量を98.82質量部に変更した。(C)成分であるエチレングリコールモノビニルエーテルを、テトラエチレングリコールモノビニルエーテル(X=炭素数2のアルキレン基、n=4)を1.18質量部((A)成分 1molに対して(C)成分が1.5molになる量)に変更した。また、(B)成分であるポリハイドロジェンメチルシロキサン:「HMS−151」(商品名、アヅマックス社製)の配合量を9.75質量部((A)成分のビニル基と(C)成分のビニル基の数の和に対して、(B)成分のヒドロシリル基の数が1.5倍になる量)に変更した。それ以外は、実施例1と同様にして弾性層を得た。得た弾性層について、表面の観察、表面電位の測定、表面電位の安定性の評価を実施例1と同様に行った。その結果を表1に示す。
実施例1の弾性層の形成手順において、(A)成分である両末端ビニルポリジメチルシロキサン:「DMS−V31」(商品名、アヅマックス社製)の配合量を99.22質量部に変更した。(C)成分であるテトラエチレングリコールモノビニルエーテルの配合量を0.78質量部((A)成分 1molに対して(C)成分が1.0molになる量)に変更した。また、(B)成分であるポリハイドロジェンメチルシロキサン:「HMS−151」(商品名、アヅマックス社製)の配合量を8.48質量部((A)成分のビニル基と(C)成分のビニル基の数の和に対して、(B)成分のヒドロシリル基の数が1.5倍になる量)に変更した。それ以外は、実施例1と同様にして弾性層を得た。得た弾性層について、表面の観察、表面電位の測定、表面電位の安定性の評価を実施例1と同様に行った。その結果を表1に示す。
実施例1の弾性層の形成手順において、(A)成分である両末端ビニルポリジメチルシロキサン:「DMS−V31」(商品名、アヅマックス社製)の配合量を99.60質量部に変更した。(C)成分であるテトラエチレングリコールモノビニルエーテルの配合量を0.40質量部((A)成分 1molに対して(C)成分が0.5molになる量)に変更した。また、(B)成分であるポリハイドロジェンメチルシロキサン:「HMS−151」(商品名、アヅマックス社製)の配合量を7.20質量部((A)成分のビニル基と(C)成分のビニル基の数の和に対して、(B)成分のヒドロシリル基の数が1.5倍になる量)に変更した。それ以外は、実施例1と同様にして弾性層を得た。得た弾性層について、表面の観察、表面電位の測定、表面電位の安定性の評価を実施例1と同様に行った。その結果を表1に示す。
実施例1の弾性層の形成手順において、(A)成分である両末端ビニルポリジメチルシロキサン:「DMS−V31」(商品名、アヅマックス社製)の配合量を99.38質量部に変更した。(C)成分であるエチレングリコールモノビニルエーテルをプロピレングリコールモノビニルエーテル(X=炭素数3のアルキレン基、n=1) 0.62質量部((A)成分 1molに対して(C)成分が1.5molになる量)に変更した。また、(B)成分であるポリハイドロジェンメチルシロキサン:「HMS−151」(商品名、アヅマックス社製)の配合量を9.81質量部((A)成分のビニル基と(C)成分のビニル基の数の和に対して、(B)成分のヒドロシリル基の数が1.5倍になる量)に変更した。それ以外は、実施例1と同様にして弾性層を得た。得た弾性層について、表面の観察、表面電位の測定、表面電位の安定性の評価を実施例1と同様に行った。その結果を表1に示す。
実施例1の弾性層の形成手順において、(A)成分である両末端ビニルポリジメチルシロキサン:「DMS−V31」(商品名、アヅマックス社製)の配合量を99.59質量部に変更した。(C)成分であるプロピレングリコールモノビニルエーテルの配合量を0.41質量部((A)成分 1molに対して(C)成分が1.0molになる量)に変更した。また、(B)成分であるポリハイドロジェンメチルシロキサン:「HMS−151」(商品名、アヅマックス社製)の配合量を8.47質量部((A)成分のビニル基と(C)成分のビニル基の数の和に対して、(B)成分のヒドロシリル基の数が1.5倍になる量)に変更した。それ以外は、実施例6と同様にして弾性層を得た。得た弾性層について、表面の観察、表面電位の測定、表面電位の安定性の評価を実施例1と同様に行った。その結果を表1に示す。
実施例1の弾性層の形成手順において、(A)成分である両末端ビニルポリジメチルシロキサン:「DMS−V31」(商品名、アヅマックス社製)の配合量を99.79質量部に変更した。(C)成分であるプロピレングリコールモノビニルエーテルの配合量を0.21質量部((A)成分 1molに対して(C)成分が0.5molになる量)に変更した。また、(B)成分であるポリハイドロジェンメチルシロキサン:「HMS−151」(商品名、アヅマックス社製)の配合量を7.21質量部((A)成分のビニル基と(C)成分のビニル基の数の和に対して、(B)成分のヒドロシリル基の数が1.5倍になる量)に変更した。それ以外は、実施例6と同様にして弾性層を得た。得た弾性層について、表面の観察、表面電位の測定、表面電位の安定性の評価を実施例1と同様に行った。その結果を表1に示す。
導電性シリコーンゴム材料にエチレングリコールモノビニルエーテルを配合しなかった以外は、実施例1と同様にして弾性層を得た。得た弾性層について、表面の観察、表面電位の測定、表面電位の安定性の評価を実施例1と同様に行った。その結果を表1に示す。
実施例1の弾性層の形成手順において、(A)成分である両末端ビニルポリジメチルシロキサン:「DMS−V31」(商品名、アヅマックス社製)の配合量を99.43質量部に変更した。(C)成分としてのエチレングリコールモノビニルエーテルを、ジエチレングリコール 0.57質量部((A)成分 1molに対して(C)成分が1.5molになる量)に変更した。また、(B)成分であるポリハイドロジェンメチルシロキサン:「HMS−151」(商品名、アヅマックス社製)の配合量を5.89質量部((A)成分のビニル基の数に対して、(B)成分のヒドロシリル基の数が1.5倍になる量)に変更した。それ以外は、実施例1と同様にして弾性層を得た。得た弾性層について、表面の観察、表面電位の測定、表面電位の安定性の評価を実施例1と同様に行った。その結果を表1に示す。
(A)成分である両末端ビニルポリジメチルシロキサン:「DMS−V31」(商品名、アヅマックス社製)の配合量を99.00質量部に変更した。(C)成分としてのエチレングリコールモノビニルエーテルを、ポリエーテル変性シリコーンオイル:「KF−6012」(商品名、信越シリコーン社製) 1.00質量部に変更した。また、(B)成分であるポリハイドロジェンメチルシロキサン:「HMS−151」(商品名、アヅマックス社製)の配合量を5.86質量部((A)成分のビニル基の数に対して、(B)成分のヒドロシリル基の数が1.5倍になる量)に変更した以外は、実施例1と同様にして弾性層を得た。得た弾性層について、表面の観察、表面電位の測定、表面電位の安定性の評価を実施例1と同様に行った。その結果を表1に示す。
2‥‥弾性層
3‥‥樹脂層
Claims (2)
- 軸芯体と、該軸芯体の上に設けられた、導電性シリコーンゴムを含有する弾性層とを有する電子写真用ローラにおいて、
該弾性層が、下記(A)乃至(E)成分を含む混合物の硬化物であることを特徴とする電子写真用ローラ。
(A)2個または3個以上のアルケニル基を分子内に有するポリシロキサン
(B)2個または3個以上のヒドロシリル基を分子内に有するハイドロジェンポリシロキサン
(C)下式で示されるアルキレングリコールモノビニルエーテル
CH2=CH(OX)nOH
(式中、Xは炭素数が2または3のアルキレン基であり、nはXが炭素数2のアルキレン基のときは1以上4以下、Xが炭素数3のアルキレン基のときは1である)
(D)導電性粒子
(E)触媒 - 前記(C)がエチレングリコールモノビニルエーテルであることを特徴とする請求項1に記載の電子写真用ローラ。
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