JP6563632B2 - Rubber composition for semiconductive belt and semiconductive belt - Google Patents
Rubber composition for semiconductive belt and semiconductive belt Download PDFInfo
- Publication number
- JP6563632B2 JP6563632B2 JP2014209165A JP2014209165A JP6563632B2 JP 6563632 B2 JP6563632 B2 JP 6563632B2 JP 2014209165 A JP2014209165 A JP 2014209165A JP 2014209165 A JP2014209165 A JP 2014209165A JP 6563632 B2 JP6563632 B2 JP 6563632B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rubber
- mass
- parts
- belt
- ion conductive
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 title claims description 72
- 239000005060 rubber Substances 0.000 title claims description 70
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims description 42
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 37
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 claims description 32
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 28
- 229910003002 lithium salt Inorganic materials 0.000 claims description 22
- 159000000002 lithium salts Chemical class 0.000 claims description 22
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 claims description 18
- 229920001084 poly(chloroprene) Polymers 0.000 claims description 18
- 125000001153 fluoro group Chemical group F* 0.000 claims description 4
- 125000000472 sulfonyl group Chemical group *S(*)(=O)=O 0.000 claims description 4
- RVGRUAULSDPKGF-UHFFFAOYSA-N Poloxamer Chemical compound C1CO1.CC1CO1 RVGRUAULSDPKGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- HQQADJVZYDDRJT-UHFFFAOYSA-N ethene;prop-1-ene Chemical group C=C.CC=C HQQADJVZYDDRJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229920000181 Ethylene propylene rubber Polymers 0.000 description 15
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 14
- 238000004073 vulcanization Methods 0.000 description 14
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 10
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 9
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 9
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- -1 adipic acid ester Chemical class 0.000 description 8
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 5
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 5
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical compound C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920000459 Nitrile rubber Polymers 0.000 description 4
- 239000001361 adipic acid Substances 0.000 description 4
- 235000011037 adipic acid Nutrition 0.000 description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 4
- WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N hexanedioic acid Natural products OC(=O)CCCCC(O)=O WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920002943 EPDM rubber Polymers 0.000 description 3
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 3
- 239000006087 Silane Coupling Agent Substances 0.000 description 3
- 239000006230 acetylene black Substances 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 239000006258 conductive agent Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- ZRALSGWEFCBTJO-UHFFFAOYSA-N Guanidine Chemical compound NC(N)=N ZRALSGWEFCBTJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 244000043261 Hevea brasiliensis Species 0.000 description 2
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006057 Non-nutritive feed additive Substances 0.000 description 2
- 239000005062 Polybutadiene Substances 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 239000002216 antistatic agent Substances 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920005549 butyl rubber Polymers 0.000 description 2
- 239000011203 carbon fibre reinforced carbon Substances 0.000 description 2
- 239000011231 conductive filler Substances 0.000 description 2
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 2
- 229920005558 epichlorohydrin rubber Polymers 0.000 description 2
- 229920003049 isoprene rubber Polymers 0.000 description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 2
- 229910003473 lithium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- QSZMZKBZAYQGRS-UHFFFAOYSA-N lithium;bis(trifluoromethylsulfonyl)azanide Chemical compound [Li+].FC(F)(F)S(=O)(=O)[N-]S(=O)(=O)C(F)(F)F QSZMZKBZAYQGRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 2
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 229920003052 natural elastomer Polymers 0.000 description 2
- 229920001194 natural rubber Polymers 0.000 description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 2
- YTSACTNRGUJEGO-UHFFFAOYSA-N oxirane prop-1-ene Chemical group CC=C.C1CO1 YTSACTNRGUJEGO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 2
- 229920002857 polybutadiene Polymers 0.000 description 2
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N thiourea Chemical compound NC(N)=S UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004636 vulcanized rubber Substances 0.000 description 2
- STMDPCBYJCIZOD-UHFFFAOYSA-N 2-(2,4-dinitroanilino)-4-methylpentanoic acid Chemical compound CC(C)CC(C(O)=O)NC1=CC=C([N+]([O-])=O)C=C1[N+]([O-])=O STMDPCBYJCIZOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GQZXRLWUYONVCP-QMMMGPOBSA-N 3-[(1s)-1-(dimethylamino)ethyl]phenol Chemical compound CN(C)[C@@H](C)C1=CC=CC(O)=C1 GQZXRLWUYONVCP-QMMMGPOBSA-N 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- 239000006237 Intermediate SAF Substances 0.000 description 1
- CHJJGSNFBQVOTG-UHFFFAOYSA-N N-methyl-guanidine Natural products CNC(N)=N CHJJGSNFBQVOTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 1
- 239000004734 Polyphenylene sulfide Substances 0.000 description 1
- GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N Propylene oxide Chemical compound CC1CO1 GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000872198 Serjania polyphylla Species 0.000 description 1
- 229920004411 Skyprene® Polymers 0.000 description 1
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 description 1
- FZWLAAWBMGSTSO-UHFFFAOYSA-N Thiazole Chemical compound C1=CSC=N1 FZWLAAWBMGSTSO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007983 Tris buffer Substances 0.000 description 1
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Natural products NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920006311 Urethane elastomer Polymers 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 229920000800 acrylic rubber Polymers 0.000 description 1
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- DKVNPHBNOWQYFE-UHFFFAOYSA-N carbamodithioic acid Chemical compound NC(S)=S DKVNPHBNOWQYFE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000000306 component Substances 0.000 description 1
- 239000002482 conductive additive Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 150000001993 dienes Chemical class 0.000 description 1
- SWSQBOPZIKWTGO-UHFFFAOYSA-N dimethylaminoamidine Natural products CN(C)C(N)=N SWSQBOPZIKWTGO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012990 dithiocarbamate Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 125000001033 ether group Chemical group 0.000 description 1
- 229920005570 flexible polymer Polymers 0.000 description 1
- 125000003709 fluoroalkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229920001973 fluoroelastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- WDGKXRCNMKPDSD-UHFFFAOYSA-N lithium;trifluoromethanesulfonic acid Chemical compound [Li].OS(=O)(=O)C(F)(F)F WDGKXRCNMKPDSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000014366 other mixer Nutrition 0.000 description 1
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 1
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 1
- 229920000069 polyphenylene sulfide Polymers 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- 238000010074 rubber mixing Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 description 1
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 description 1
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 description 1
- QAZLUNIWYYOJPC-UHFFFAOYSA-M sulfenamide Chemical compound [Cl-].COC1=C(C)C=[N+]2C3=NC4=CC=C(OC)C=C4N3SCC2=C1C QAZLUNIWYYOJPC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229940052367 sulfur,colloidal Drugs 0.000 description 1
- 238000005987 sulfurization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 229920002725 thermoplastic elastomer Polymers 0.000 description 1
- KUAZQDVKQLNFPE-UHFFFAOYSA-N thiram Chemical compound CN(C)C(=S)SSC(=S)N(C)C KUAZQDVKQLNFPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960002447 thiram Drugs 0.000 description 1
- 229940088594 vitamin Drugs 0.000 description 1
- 229930003231 vitamin Natural products 0.000 description 1
Landscapes
- Electrophotography Configuration And Component (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
本発明は、電子写真方式の基本原理を使用した普通紙複写機、カラー複写機、レーザービームプリンター、ファクシミリ及びこれらの複合された機能を有するOA機器等の画像形成装置において転写ベルトや転写搬送ベルト、中間転写ベルト等として使用可能な半導電性ベルトに関し、また該半導体ベルトに用いられるゴム組成物に関する。 The present invention relates to a transfer belt and a transfer conveyor belt in an image forming apparatus such as a plain paper copier, a color copier, a laser beam printer, a facsimile, and an OA apparatus having a combined function of these using the basic principle of electrophotography. The present invention relates to a semiconductive belt that can be used as an intermediate transfer belt and the like, and to a rubber composition used for the semiconductor belt.
複写機などの電子写真方式による画像形成装置における転写ベルトや転写搬送ベルト、中間転写ベルトには、ゴム等のエラストマー材料に導電性の添加剤ないし充填剤を配合して半導電性を付与した半導電性ベルトが用いられている。 The transfer belt, transfer conveyance belt, and intermediate transfer belt in electrophotographic image forming apparatuses such as copying machines are semiconductive by adding conductive additives or fillers to elastomer materials such as rubber. A conductive belt is used.
例えば、特許文献1には、ポリフェニレンサルファイド樹脂とオレフィン系エラストマーとのポリマーアロイを主成分とする基材樹脂に、高分子イオン導電剤を配合した導電性エンドレスベルトが開示されている。特許文献2には、ニトリルゴムに、エチレンオキサイド−プロピレンオキサイド共重合体からなるポリエーテルとともに、フルオロ基とスルホニル基を有する有機金属塩を配合することが開示されている。しかしながら、これらの高分子イオン導電剤や有機金属塩は、所望の抵抗値を発現させて帯電防止性を向上させるために配合されており、ベルト面内での抵抗バラツキの改善効果については言及されていない。 For example, Patent Document 1 discloses a conductive endless belt in which a base resin mainly composed of a polymer alloy of a polyphenylene sulfide resin and an olefin elastomer is blended with a polymer ion conductive agent. Patent Document 2 discloses that an organic metal salt having a fluoro group and a sulfonyl group is blended with nitrile rubber together with a polyether made of an ethylene oxide-propylene oxide copolymer. However, these polymer ionic conductive agents and organic metal salts are blended in order to develop a desired resistance value and improve antistatic properties, and mention is made of the effect of improving resistance variation in the belt surface. Not.
一方、特許文献3には、エピクロルヒドリンゴムとニトリルゴムとからなるベースゴムに、エチレンオキサイド−プロピレンオキサイド共重合体とリチウム塩とアジピン酸エステルの混合物からなる制電剤を配合した半導電性ローラ用ゴム組成物が開示されている。特許文献4には、導電性ローラなどの導電性部材の導電性弾性層を、ゴム、樹脂及び熱可塑性エラストマーのいずれか1種を用いて形成し、これにリチウム塩などのイオン性導電付与剤を配合することが開示されている。しかしながら、前記制電剤はローラごとの抵抗バラツキを低減したり、環境変化に依存した電気抵抗変化を小さくしたりするために配合されており、またイオン性導電付与剤は導電性弾性層に導電性を付与するために添加されており、両文献とも、特定のベースゴムとの組み合わせにおけるベルト面内での抵抗バラツキの改善効果については開示されていない。 On the other hand, in Patent Document 3, for a semiconductive roller, a base rubber composed of epichlorohydrin rubber and nitrile rubber is blended with an antistatic agent composed of a mixture of ethylene oxide-propylene oxide copolymer, lithium salt and adipic acid ester. A rubber composition is disclosed. In Patent Document 4, a conductive elastic layer of a conductive member such as a conductive roller is formed using any one of rubber, resin, and thermoplastic elastomer, and an ionic conductivity imparting agent such as a lithium salt is formed thereon. Is disclosed. However, the antistatic agent is blended in order to reduce the resistance variation of each roller or to reduce the change in electric resistance depending on the environmental change, and the ionic conductivity imparting agent is conductive to the conductive elastic layer. Both documents do not disclose the effect of improving resistance variation in the belt surface in combination with a specific base rubber.
電子写真技術に用いられる半導電性ベルトにおいては、画像ムラが発生しないように、ベルト面内での抵抗の均質化が求められる。ベースゴムとしてクロロプレンゴムとエチレンプロピレンゴムとのブレンドゴムを用いた転写ベルトでは、半導電性を付与するためにカーボンブラックが配合されているが、ベルト面内での抵抗バラツキが大きく、画像ムラが発生しないように抵抗バラツキを低減することが求められる。 A semiconductive belt used in electrophotographic technology is required to have uniform resistance in the belt surface so that image unevenness does not occur. In the transfer belt using a blend rubber of chloroprene rubber and ethylene propylene rubber as the base rubber, carbon black is blended in order to impart semiconductivity, but the resistance variation in the belt surface is large and image unevenness is caused. It is required to reduce resistance variation so as not to occur.
本発明は、以上の点に鑑み、ベルト面内の抵抗バラツキを低減することができる半導電性ベルト、及びそのためのゴム組成物を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the semiconductive belt which can reduce the resistance variation in a belt surface, and the rubber composition for it in view of the above point.
本発明に係る半導電性ベルト用ゴム組成物は、クロロプレンゴム30〜90質量部とエチレンプロピレンゴム10〜70質量部を含むベースゴム100質量部に対して、カーボンブラック5〜40質量部と、エチレンオキサイド−プロピレンオキサイド共重合体とリチウム塩の混合物からなるイオン伝導性ポリマー0.5〜20質量部を含有してなるものである。本発明に係る半導電性ベルトは、該ゴム組成物を用いてなる画像形成装置のための半導電性ベルトである。 The rubber composition for a semiconductive belt according to the present invention comprises 5 to 40 parts by mass of carbon black with respect to 100 parts by mass of base rubber including 30 to 90 parts by mass of chloroprene rubber and 10 to 70 parts by mass of ethylene propylene rubber. It contains 0.5 to 20 parts by mass of an ion conductive polymer composed of a mixture of an ethylene oxide-propylene oxide copolymer and a lithium salt. The semiconductive belt according to the present invention is a semiconductive belt for an image forming apparatus using the rubber composition.
本発明によれば、クロロプレンゴムとエチレンプロピレンゴムからなるベースゴムに対してカーボンブラックを添加した半導電性ゴムに、エチレンオキサイド−プロピレンオキサイド共重合体とリチウム塩の混合物からなるイオン伝導性ポリマーを配合したことにより、カーボンブラック配合におけるベルト面内の抵抗バラツキを低減することができる。 According to the present invention, an ion conductive polymer composed of a mixture of an ethylene oxide-propylene oxide copolymer and a lithium salt is added to a semiconductive rubber obtained by adding carbon black to a base rubber composed of chloroprene rubber and ethylene propylene rubber. By blending, resistance variation in the belt surface in the carbon black blending can be reduced.
以下、本発明の実施に関連する事項について詳細に説明する。 Hereinafter, matters related to the implementation of the present invention will be described in detail.
本実施形態に係る半導電性ベルト用ゴム組成物は、クロロプレンゴムとエチレンプロピレンゴムからなるベースゴムに、カーボンブラックと、エチレンオキサイド−プロピレンオキサイド共重合体とリチウム塩の混合物からなるイオン伝導性ポリマーを配合してなるものである。該ゴム組成物は海島構造を有し、一実施形態において、クロロプレンゴムを海(連続相)とし、エチレンプロピレンゴムを島(分散相)とした構造をとる。このとき、導電性充填剤であるカーボンブラックは、電子顕微鏡で観察したところ、クロロプレンゴムにもエチレンプロピレンゴムにも分散しているが、よりミクロレベル(例えば電子レベル)では均一に分散していないとも考えられ、これがベルト面内の抵抗バラツキの要因であると考えられる。本実施形態によれば、クロロプレンゴムとエチレンプロピレンゴムのブレンドゴムをベースゴムとする系において、リチウム塩を付与したエチレンオキサイド−プロピレンオキサイド共重合体からなるイオン伝導性ポリマーを配合したことより、カーボンブラックだけでは不十分な抵抗均質化を改善することができ、ベルト面内の抵抗バラツキを低減することができる。 The rubber composition for a semiconductive belt according to the present embodiment includes a base rubber made of chloroprene rubber and ethylene propylene rubber, an ion conductive polymer made of a mixture of carbon black, an ethylene oxide-propylene oxide copolymer, and a lithium salt. Are blended. The rubber composition has a sea-island structure. In one embodiment, the rubber composition has a structure in which chloroprene rubber is the sea (continuous phase) and ethylene propylene rubber is the island (dispersed phase). At this time, carbon black, which is a conductive filler, is dispersed in chloroprene rubber and ethylene propylene rubber when observed with an electron microscope, but is not evenly dispersed at a micro level (for example, electronic level). This is considered to be a cause of resistance variation in the belt surface. According to this embodiment, in the system in which a blend rubber of chloroprene rubber and ethylene propylene rubber is used as a base rubber, an ion conductive polymer composed of an ethylene oxide-propylene oxide copolymer to which a lithium salt is added is added. Insufficient resistance homogenization with black alone can be improved, and resistance variation in the belt surface can be reduced.
本実施形態に係るゴム組成物において、ベースゴムは、クロロプレンゴム(CR)とエチレンプロピレンゴム(EPDM)からなる。クロロプレンゴムを用いることで難燃性を向上することができ、エチレンプロピレンゴムを用いることで耐オゾン性を向上することができる。エチレンプロピレンゴムとしては、エチレンとプロピレンの2成分の共重合体でもよく、またこれに第三成分として非共役ジエンを共重合したエチレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴムでもよいが、好ましくはエチレン−プロピレン−ジエン共重合体ゴムである。クロロプレンゴムとエチレンプロピレンゴムの比率は、ベースゴム100質量部において、クロロプレンゴムが30〜90質量部であり、エチレンプロピレンゴムが10〜70質量部である。好ましい実施形態としてクロロプレンゴムを海島構造の海とし、エチレンプロピレンゴムを島とする上では、クロロプレンゴムは、ベースゴム100質量部中、50〜90質量部であることが好ましく、より好ましくは60〜85質量部、更に好ましくは70〜85質量部である。また、エチレンプロピレンゴムは、ベースゴム100質量部中、10〜50質量部であることが好ましく、より好ましくは15〜40質量部、更に好ましくは15〜30質量部である。 In the rubber composition according to this embodiment, the base rubber is composed of chloroprene rubber (CR) and ethylene propylene rubber (EPDM). Flame retardancy can be improved by using chloroprene rubber, and ozone resistance can be improved by using ethylene propylene rubber. The ethylene-propylene rubber may be a two-component copolymer of ethylene and propylene, or an ethylene-propylene-diene copolymer rubber obtained by copolymerizing a non-conjugated diene as the third component. Propylene-diene copolymer rubber. The ratio of chloroprene rubber to ethylene propylene rubber is 30 to 90 parts by mass for chloroprene rubber and 10 to 70 parts by mass for ethylene propylene rubber in 100 parts by mass of the base rubber. As a preferred embodiment, when chloroprene rubber is a sea of sea-island structure and ethylene propylene rubber is an island, chloroprene rubber is preferably 50 to 90 parts by mass, more preferably 60 to 100 parts by mass in 100 parts by mass of base rubber. It is 85 mass parts, More preferably, it is 70-85 mass parts. Moreover, it is preferable that ethylene propylene rubber is 10-50 mass parts in 100 mass parts of base rubber, More preferably, it is 15-40 mass parts, More preferably, it is 15-30 mass parts.
該ベースゴムは、基本的にはクロロプレンゴムとエチレンプロピレンゴムのみで構成されるが、効果を損なわない範囲内で他のゴム材料を含んでもよい。他のゴム材料としては、例えば、天然ゴム(NR)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、イソプレンゴム(IR)、ブタジエンゴム(BR)、ニトリルゴム(NBR)、ブチルゴム(IIR)、アクリルゴム、エピクロルヒドリンゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴム、及び、シリコーンゴムから選択される少なくとも1種が挙げられる。 The base rubber is basically composed only of chloroprene rubber and ethylene propylene rubber, but may contain other rubber materials as long as the effect is not impaired. Examples of other rubber materials include natural rubber (NR), styrene butadiene rubber (SBR), isoprene rubber (IR), butadiene rubber (BR), nitrile rubber (NBR), butyl rubber (IIR), acrylic rubber, and epichlorohydrin rubber. , Urethane rubber, fluororubber, and at least one selected from silicone rubber.
本実施形態に係るゴム組成物には、半導電性を付与するためにカーボンブラックが配合される。カーボンブラックとしては、例えば、EC(Extra Conductive)カーボン、ECF(Extra Conductive Furnace)カーボン、SCF(Super Conductive Furnace)カーボン、CF(Conductive Furnace)カーボン、アセチレンブラック、SAF級カーボンブラック、ISAF級カーボンブラック、HAF級カーボンブラック、FEF級カーボンブラック、GPF級カーボンブラック、SRF級カーボンブラック等が例示される。これらは単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、アセチレンブラックを使用することが特に好ましい。 Carbon rubber is blended in the rubber composition according to this embodiment in order to impart semiconductivity. Examples of carbon black include EC (Extra Conductive Furnace) carbon, ECF (Extra Conductive Furnace) carbon, SCF (Super Conductive Furnace) carbon, CF (Conductive Furnace) carbon, acetylene black, SAF grade carbon black, ISAF grade carbon black, Examples include HAF grade carbon black, FEF grade carbon black, GPF grade carbon black, SRF grade carbon black and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, it is particularly preferable to use acetylene black.
カーボンブラックの配合量は、上記ベースゴム100質量部に対して5〜40質量部である。このような配合量とすることにより、半導電性ベルトに適切な半導電性を付与することができる。カーボンブラックの配合量は、上記ベースゴム100質量部に対して10〜35質量部であることが好ましく、より好ましくは15〜30質量部であり、更に好ましくは15〜25質量部である。 The compounding amount of carbon black is 5 to 40 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the base rubber. By setting it as such a compounding quantity, suitable semiconductivity can be provided to a semiconductive belt. The compounding amount of carbon black is preferably 10 to 35 parts by mass, more preferably 15 to 30 parts by mass, and further preferably 15 to 25 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the base rubber.
本実施形態に係るゴム組成物には、エチレンオキサイド−プロピレンオキサイド共重合体とリチウム塩の混合物からなるイオン伝導性ポリマーが配合される。かかるイオン伝導性ポリマーを配合することにより、ゴム物性を損なうことなく、ベルト面内の抵抗バラツキを低減することができる。該イオン伝導性ポリマーは、イオン導電剤と称することもできるが、それ自身が導電性を有するという意味であり、ゴム組成物に対して導電性を付与するものであっても、付与しないものであってもよい。すなわち、該イオン伝導性ポリマーの添加によりゴム組成物の抵抗値は必ずしも低減する必要はない。本実施形態では、該イオン伝導性ポリマーの添加によりベルト面内の抵抗バラツキが低減するため、該イオン伝導性ポリマーは抵抗バラツキ低減剤と称することができる。 The rubber composition according to this embodiment is blended with an ion conductive polymer composed of a mixture of an ethylene oxide-propylene oxide copolymer and a lithium salt. By blending such an ion conductive polymer, resistance variation in the belt surface can be reduced without impairing rubber physical properties. The ion conductive polymer can also be referred to as an ion conductive agent, but it means that the ion conductive polymer itself has conductivity, and even if it imparts conductivity to the rubber composition, it does not impart. There may be. That is, it is not always necessary to reduce the resistance value of the rubber composition by adding the ion conductive polymer. In this embodiment, since the resistance variation in the belt surface is reduced by the addition of the ion conductive polymer, the ion conductive polymer can be referred to as a resistance variation reducing agent.
上記イオン伝導性ポリマーは、エチレンオキサイド−プロピレンオキサイド共重合体にリチウム塩を付与したものである。このようにイオン伝導性ポリマーは、エチレンオキサイド−プロピレンオキサイド共重合体からなるため、CR/EPDMよりなるベースゴムに対する高い分散性が得られる。エチレンオキサイド−プロピレンオキサイド共重合体は、単量体単位としてエチレンオキサイド及びプロピレンオキサイドを含んでおり、主鎖に複数のエーテル構造を持つ。エチレンオキサイド単量体単位におけるエーテル酸素にリチウムイオンが配位して安定化するとともに、該エーテル酸素を有する柔軟な高分子セグメントであるエチレンオキサイド単量体単位の局所運動(セグメント運動)によってリチウムイオンが移動するので、リチウム塩を付与したエチレンオキサイド−プロピレンオキサイド共重合体はイオン伝導性ポリマーであり、イオンの伝導による導電性を持つ。 The ion conductive polymer is obtained by adding a lithium salt to an ethylene oxide-propylene oxide copolymer. Thus, since an ion conductive polymer consists of an ethylene oxide propylene oxide copolymer, the high dispersibility with respect to the base rubber which consists of CR / EPDM is acquired. The ethylene oxide-propylene oxide copolymer contains ethylene oxide and propylene oxide as monomer units, and has a plurality of ether structures in the main chain. Lithium ions are coordinated and stabilized by ether oxygen in the ethylene oxide monomer unit, and lithium ions are generated by local motion (segment motion) of the ethylene oxide monomer unit, which is a flexible polymer segment containing the ether oxygen. Therefore, the ethylene oxide-propylene oxide copolymer provided with a lithium salt is an ion conductive polymer and has conductivity due to ion conduction.
エチレンオキサイド−プロピレンオキサイド共重合体における両単量体単位の比率は特に限定されず、例えば、エチレンオキサイド単量体単位が50〜99モル%(より好ましくは60〜96モル%)であり、プロピレンオキサイド単量体単位が0.5〜49モル%(より好ましくは2〜38モル%)でもよい。 The ratio of both monomer units in the ethylene oxide-propylene oxide copolymer is not particularly limited. For example, the ethylene oxide monomer unit is 50 to 99 mol% (more preferably 60 to 96 mol%), and propylene. The oxide monomer unit may be 0.5 to 49 mol% (more preferably 2 to 38 mol%).
エチレンオキサイド−プロピレンオキサイド共重合体としては、炭素−炭素二重結合を有する単量体を共重合させることで、分子内に炭素−炭素二重結合を導入してもよい。そのような不飽和結合含有単量体としては、例えばアリルグリシジルエーテルが挙げられる。従って、一実施形態に係るエチレンオキサイド−プロピレンオキサイド共重合体は、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共重合体でもよい。不飽和結合含有単量体単位の含有量は特に限定されず、例えば0.5〜20モル%でもよく、1〜10モル%でもよい。 As an ethylene oxide-propylene oxide copolymer, a carbon-carbon double bond may be introduced into the molecule by copolymerizing a monomer having a carbon-carbon double bond. Examples of such unsaturated bond-containing monomers include allyl glycidyl ether. Therefore, the ethylene oxide-propylene oxide copolymer according to one embodiment may be an ethylene oxide-propylene oxide-allyl glycidyl ether copolymer. Content of an unsaturated bond containing monomer unit is not specifically limited, For example, 0.5-20 mol% may be sufficient and 1-10 mol% may be sufficient.
エチレンオキサイド−プロピレンオキサイド共重合体の分子量は特に限定されず、例えば、数平均分子量Mnが5000〜100万でもよく、1万〜50万でもよく、3万〜20万でもよい。なお、MnはGPC測定によるポリスチレン換算の値である。 The molecular weight of the ethylene oxide-propylene oxide copolymer is not particularly limited. For example, the number average molecular weight Mn may be 5,000 to 1,000,000, 10,000 to 500,000, or 30,000 to 200,000. In addition, Mn is the value of polystyrene conversion by GPC measurement.
リチウム塩としては、フルオロ基及びスルホニル基を有する有機リチウム塩を用いることが好ましい。分子中にフルオロ基およびスルホニル基を有する陰イオンとしては、例えば、フルオロアルキルスルホン酸イオン、ビス(フルオロアルキルスルホニル)イミドイオン、トリス(フルオロアルキルスルホニル)メチドイオン等の1種または2種以上が挙げられる。有機リチウム塩の具体例としては、CF3SO3Li、C4F9SO3Li、(CF3SO2)2NLi、(C2F5SO2)2NLi、(C4F9SO2)(CF3SO2)NLi、(FSO2C6F4)(CF3SO2)NLi、(C8F17SO2)(CF3SO2)NLi、(CF3CH2OSO2)2NLi、(CF3CF2CH2OSO2)2NLi、(HCF2CF2CH2OSO2)2NLi、[(CF3)2CHOSO2]2NLi、(CF3SO2)3CLi、(CF3CH2OSO2)3CLi等が挙げられる。これらはいずれか1種用いても、また2種以上組み合わせて用いてもよい。 As the lithium salt, an organic lithium salt having a fluoro group and a sulfonyl group is preferably used. As an anion which has a fluoro group and a sulfonyl group in a molecule | numerator, 1 type (s) or 2 or more types, such as a fluoroalkyl sulfonate ion, a bis (fluoroalkyl sulfonyl) imide ion, a tris (fluoro alkyl sulfonyl) methide ion, are mentioned, for example. Specific examples of the organic lithium salt include CF 3 SO 3 Li, C 4 F 9 SO 3 Li, (CF 3 SO 2 ) 2 NLi, (C 2 F 5 SO 2 ) 2 NLi, and (C 4 F 9 SO 2 ) (CF 3 SO 2 ) NLi, (FSO 2 C 6 F 4 ) (CF 3 SO 2 ) NLi, (C 8 F 17 SO 2 ) (CF 3 SO 2 ) NLi, (CF 3 CH 2 OSO 2 ) 2 NLi, (CF 3 CF 2 CH 2 OSO 2 ) 2 NLi, (HCF 2 CF 2 CH 2 OSO 2 ) 2 NLi, [(CF 3 ) 2 CHOSO 2 ] 2 NLi, (CF 3 SO 2 ) 3 CLi, CF 3 CH 2 OSO 2 ) 3 CLi and the like. Any one of these may be used, or two or more may be used in combination.
エチレンオキサイド−プロピレンオキサイド共重合体とリチウム塩との混合物からなるイオン伝導性ポリマーには、アジピン酸エステルなどの添加剤が含まれてもよい。このようなイオン伝導性ポリマーとしては、例えば、三光化学工業(株)製の商品名「サンコノールRBX−8310」、「サンコノールTBX−8310」などが市販されており、使用可能である。 Additives such as adipic acid ester may be contained in the ion conductive polymer composed of a mixture of an ethylene oxide-propylene oxide copolymer and a lithium salt. As such an ion conductive polymer, for example, trade names “Sanconol RBX-8310” and “Sanconol TBX-8310” manufactured by Sanko Chemical Industry Co., Ltd. are commercially available.
本実施形態に係るゴム組成物では、該イオン伝導性ポリマーを0.5〜20質量部含有する。このような配合量で用いることにより、ゴム物性を損なうことなく、ベルト面内の抵抗バラツキを改善することができる。イオン伝導性ポリマーの配合量は、より好ましくは上記ベースゴム100質量部に対して0.1〜10質量部であり、更に好ましくは0.2〜8質量部である。また、イオン伝導性ポリマーは、リチウム塩の量として、上記ベースゴム100質量部に対して0.05〜2質量部にて配合されてもよく、より好ましくは0.1〜1.0質量部であり、更に好ましくは0.2〜0.8質量部である。なお、イオン伝導性ポリマー中に占めるエチレンオキサイド−プロピレンオキサイド共重合体とリチウム塩の含有量は、一実施形態においてエチレンオキサイド−プロピレンオキサイド共重合体が60〜95質量%及びリチウム塩が5〜40質量%でもよく、他の実施形態においてエチレンオキサイド−プロピレンオキサイド共重合体が80〜93質量%及びリチウム塩が7〜20質量%でもよく、更に他の実施形態においてエチレンオキサイド−プロピレンオキサイド共重合体が85〜90質量%及びリチウム塩が10〜15質量%でもよい。 The rubber composition according to this embodiment contains 0.5 to 20 parts by mass of the ion conductive polymer. By using such a compounding amount, the resistance variation in the belt surface can be improved without impairing the rubber physical properties. The compounding amount of the ion conductive polymer is more preferably 0.1 to 10 parts by mass, and still more preferably 0.2 to 8 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the base rubber. In addition, the ion conductive polymer may be blended in an amount of 0.05 to 2 parts by mass, more preferably 0.1 to 1.0 part by mass with respect to 100 parts by mass of the base rubber as the amount of the lithium salt. More preferably, it is 0.2 to 0.8 parts by mass. The content of the ethylene oxide-propylene oxide copolymer and the lithium salt in the ion conductive polymer is 60 to 95% by mass of the ethylene oxide-propylene oxide copolymer and 5 to 40 lithium salt in one embodiment. The ethylene oxide-propylene oxide copolymer may be 80 to 93% by mass and the lithium salt may be 7 to 20% by mass in another embodiment. In still another embodiment, the ethylene oxide-propylene oxide copolymer may be May be 85 to 90 mass% and the lithium salt may be 10 to 15 mass%.
本実施形態に係るゴム組成物には、上記の各成分の他に、オイル、ステアリン酸、酸化マグネシウム、シリカ、シランカップリング剤、加工助剤、水酸化アルミニウム、酸化亜鉛、硫黄、加硫促進剤などの各種添加剤を配合することができる。シリカの配合量は、特に限定されず、上記ベースゴム100質量部に対して1〜15質量部でもよく、2〜10質量部でもよい。シランカップリング剤は、シリカを配合する場合に好ましく用いられ、その配合量はシリカ量の2〜25質量%でもよい。硫黄としては、例えば、粉末硫黄、沈降硫黄、コロイド硫黄、不溶性硫黄、高分散性硫黄などが挙げられ、その配合量は、例えば上記ベースゴム100質量部に対して0.1〜10質量部でもよく、0.5〜5質量部でもよい。加硫促進剤としては、例えば、チアゾール系、チオウレア系、チウラム系、ジチオカルバミン酸塩系、グアニジン系、スルフェンアミド系等の各種加硫促進剤が挙げられ、これらをいずれか1種又は2種以上組み合わせて用いてもよく、その配合量は、例えば上記ベースゴム100質量部に対して0.1〜7質量部でもよく、0.5〜5質量部でもよい。 In the rubber composition according to the present embodiment, in addition to the above components, oil, stearic acid, magnesium oxide, silica, silane coupling agent, processing aid, aluminum hydroxide, zinc oxide, sulfur, vulcanization acceleration Various additives such as an agent can be blended. The compounding quantity of a silica is not specifically limited, 1-15 mass parts may be sufficient with respect to 100 mass parts of said base rubbers, and 2-10 mass parts may be sufficient. The silane coupling agent is preferably used when silica is blended, and the blending amount may be 2 to 25% by mass of the amount of silica. Examples of sulfur include powdered sulfur, precipitated sulfur, colloidal sulfur, insoluble sulfur, and highly dispersible sulfur. The blending amount may be, for example, 0.1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the base rubber. It may be 0.5 to 5 parts by mass. Examples of the vulcanization accelerator include various vulcanization accelerators such as thiazole-based, thiourea-based, thiuram-based, dithiocarbamate-based, guanidine-based, sulfenamide-based, and any one or two of these. You may use in combination above, The compounding quantity may be 0.1-7 mass parts with respect to 100 mass parts of said base rubbers, for example, and may be 0.5-5 mass parts.
該ゴム組成物は、通常に用いられるバンバリーミキサーやニーダー、ロール等の混合機を用いて、常法に従い混練し作製することができる。例えば、第一混合段階で、ベースゴムに、カーボンブラック及び上記イオン伝導性ポリマーとともに、硫黄、加硫促進剤及び酸化亜鉛を除く他の添加剤を添加混合し、次いで、得られた混合物に、最終混合段階で加硫剤、加硫促進剤及び酸化亜鉛を添加混合してゴム組成物を調製することができる。 The rubber composition can be prepared by kneading according to a conventional method using a commonly used Banbury mixer, kneader, roll, or other mixer. For example, in the first mixing stage, carbon black and the ion conductive polymer are added to the base rubber together with other additives except sulfur, vulcanization accelerator and zinc oxide, and then the resulting mixture is In the final mixing stage, a rubber composition can be prepared by adding and mixing a vulcanizing agent, a vulcanization accelerator and zinc oxide.
本実施形態に係るゴム組成物は、半導電性ベルトを構成するために用いられるものであり、加硫により半導電性ゴムとなる。半導電性とは、体積抵抗率が105〜1012Ω・cmの範囲内にあることをいう。ここで、体積抵抗率は、温度23℃、相対湿度50%にて、測定装置としてアドバンテスト社製の「R8340A」(三菱化学アナリテック製HRSプローブ)を用い、測定条件:500V×10秒にて測定した値である。 The rubber composition according to this embodiment is used for constituting a semiconductive belt, and becomes a semiconductive rubber by vulcanization. Semiconductivity means that the volume resistivity is in the range of 10 5 to 10 12 Ω · cm. Here, the volume resistivity is 23 ° C. and relative humidity 50%, using “R8340A” manufactured by Advantest Corporation (HRS probe manufactured by Mitsubishi Chemical Analytech Co., Ltd.) as a measuring device, and measurement conditions: 500 V × 10 seconds. It is a measured value.
本実施形態に係る半導電性ベルトは、例えば、上記のようにして調製したゴム組成物をチューブ状に押出成型して未加硫ベルトを作製し、該未加硫ベルトを加硫成型することで製造することができる。加硫成型後に、ベルトを所定の厚さにする研磨工程を設けてもよく、また、半導電性ベルトの表面に潤滑性を有する表面層を塗装工程等により設けてもよい。 The semiconductive belt according to the present embodiment is prepared by, for example, extruding the rubber composition prepared as described above into a tube shape to produce an unvulcanized belt, and vulcanizing and molding the unvulcanized belt. Can be manufactured. After the vulcanization molding, a polishing step for making the belt a predetermined thickness may be provided, or a surface layer having lubricity may be provided on the surface of the semiconductive belt by a coating step or the like.
本実施形態に係る半導電性ベルトは、上記した電子写真方式の基本原理を使用した各種の画像形成装置において、転写ベルトや転写搬送ベルト、中間転写ベルト等として使用することができる。該半導電性ベルトを円筒状のドラムに被せてロール状にした転写ドラムに用いることもできる。半導電性ベルトの厚みは、特に限定しないが、例えば0.3〜3.0mmであってもよい。 The semiconductive belt according to this embodiment can be used as a transfer belt, a transfer conveyance belt, an intermediate transfer belt, and the like in various image forming apparatuses using the basic principle of the electrophotographic system described above. It can also be used for a transfer drum in which the semiconductive belt is covered with a cylindrical drum to form a roll. Although the thickness of a semiconductive belt is not specifically limited, For example, 0.3-3.0 mm may be sufficient.
以下、本発明の実施例を示すが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these examples.
[第1実施例]
バンバリーミキサーを使用し、下記表1に示す配合(質量部)に従い、まず、第一混合段階で、酸化亜鉛と硫黄と加硫促進剤を除く成分を添加混合し(排出温度=115℃)、次いで、得られた混合物に、最終混合段階で酸化亜鉛と硫黄と加硫促進剤を添加混合して(排出温度=85℃)、半導電性ベルト用ゴム組成物を調製した。
[First embodiment]
Using a Banbury mixer, according to the composition (parts by mass) shown in Table 1 below, first, in the first mixing stage, components other than zinc oxide, sulfur and vulcanization accelerator are added and mixed (discharge temperature = 115 ° C.), Next, in the final mixing stage, zinc oxide, sulfur and a vulcanization accelerator were added and mixed to the obtained mixture (discharge temperature = 85 ° C.) to prepare a rubber composition for a semiconductive belt.
表1中の各成分の詳細は以下の通りである。
・CR:東ソー(株)製「スカイプレンB12」
・EPDM:住友化学(株)製「エスプレン505」
・アセチレンブラック:電気化学工業(株)製「デンカブラック」
・オイル:出光興産(株)製「PW−380」
・酸化マグネシウム:協和化学工業(株)製「キョーワマグ#150」
・シリカ:東ソー・シリカ(株)製「ニップシールVN3」
・加工助剤:理研ビタミン(株)製「エマスター510P」
・シランカップリング剤:デグサ社製「Si69」
・イオン伝導性ポリマー1:三光化学工業(株)製「サンコノールTBX−8310」(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共重合体と、フルオロメタンスルホン酸リチウム(CF3SO3Li)とアジピン酸エステルの混合物、リチウム塩含有率:10質量%)
・イオン伝導性ポリマー2:三光化学工業(株)製「サンコノールRBX−8310」(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共重合体と、リチウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド((CF3SO2)2NLi)とアジピン酸エステルの混合物、リチウム塩含有率:10質量%)
・酸化亜鉛:ラインケミー社製「レノグランZnO−80」
・硫黄:アクゾノーベル社製「クリステックスHS OT20」
・加硫促進剤1:ラインケミー社製「レノグランETU−80」
・加硫促進剤2:三新化学工業(株)製「サンセラーTT」
The details of each component in Table 1 are as follows.
・ CR: “SKYPRENE B12” manufactured by Tosoh Corporation
・ EPDM: “Esplen 505” manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.
-Acetylene black: Denka Black manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.
・ Oil: “PW-380” manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.
Magnesium oxide: “Kyowa Mug # 150” manufactured by Kyowa Chemical Industry Co., Ltd.
・ Silica: Tosoh Silica Co., Ltd. “Nip seal VN3”
・ Processing aid: “Emaster 510P” manufactured by Riken Vitamin Co., Ltd.
Silane coupling agent: “Si69” manufactured by Degussa
Ion conductive polymer 1: Sanko Kogyo Co., Ltd. "Sankonoru TBX-8310" (ethylene oxide - propylene oxide - with allyl glycidyl ether copolymer, trifluoromethanesulfonic acid lithium (CF 3 SO 3 Li) and adipic acid Ester mixture, lithium salt content: 10% by mass)
Ion conductive polymer 2: “Sanconol RBX-8310” (ethylene oxide-propylene oxide-allyl glycidyl ether copolymer and lithium bis (trifluoromethanesulfonyl) imide ((CF 3 SO 2 )) manufactured by Sanko Chemical Co., Ltd. 2 NLi) and adipic acid ester mixture, lithium salt content: 10% by mass)
・ Zinc oxide: Renogran ZnO-80 manufactured by Rhein Chemie
・ Sulfur: “Crytex HS OT20” manufactured by Akzo Nobel
・ Vulcanization accelerator 1: Renogran ETU-80 manufactured by Rhein Chemie
・ Vulcanization accelerator 2: "Sunseller TT" manufactured by Sanshin Chemical Industry Co., Ltd.
得られた各ゴム組成物について、オープンロールにて未加硫シートを作製し、金型を用いてプレス加硫(185℃×7分間)することにより、厚み2mmの加硫ゴムシートを得た。得られたゴムシートを用いて、表面抵抗値Ωの面内バラツキを測定した。測定方法は以下の通りである。 About each obtained rubber composition, an unvulcanized sheet was produced with an open roll, and a vulcanized rubber sheet having a thickness of 2 mm was obtained by press vulcanization (185 ° C. × 7 minutes) using a mold. . In-plane variation of the surface resistance value Ω was measured using the obtained rubber sheet. The measuring method is as follows.
・表面抵抗値の面内バラツキ:ゴムシートを25mm間隔でタテ×ヨコ=5×8=40箇所において表面抵抗値Ωを測定した。測定は、測定装置としてアドバンテスト社製の「R8340A」を用いて、対向電極(ポリ四フッ化エチレンシート積層絶縁板)とプローブ(三菱化学アナリテック製HRSプローブ)との間にゴムシートをセットし、温度23℃、相対湿度50%にて、印加電圧500Vを10秒間印加し、抵抗値を読み取ることによって行った。表面抵抗値Ωの常用対数logΩについて、上記40箇所についてのlogΩの最大値(Max)、最小値(Min)、平均値(Avg)、レンジ(最大値と最小値の差)(R)、及び標準偏差(s)を算出した。 -In-plane variation in surface resistance value: The surface resistance value Ω was measured at 25 x vertical = horizontal x 5 x 8 = 40 locations on the rubber sheet at 25 mm intervals. The measurement is performed using “R8340A” manufactured by Advantest as a measuring device, and a rubber sheet is set between the counter electrode (polytetrafluoroethylene sheet laminated insulating plate) and the probe (HRS probe manufactured by Mitsubishi Chemical Analytech). At a temperature of 23 ° C. and a relative humidity of 50%, an applied voltage of 500 V was applied for 10 seconds, and the resistance value was read. For the common logarithm log Ω of the surface resistance value Ω, the maximum value (Max), minimum value (Min), average value (Avg), range (difference between the maximum value and minimum value) (R) of the log Ω for the above 40 locations, and Standard deviation (s) was calculated.
結果は表1に示す通りであり、イオン伝導性ポリマーが未添加である比較例1に対し、イオン伝導性ポリマーを配合した実施例1,2では、標準偏差(s)が小さく、表面抵抗値の面内バラツキが低減していた。実施例1と実施例2とでは、リチウム塩としてリチウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドを含むイオン伝導性ポリマー2を配合した実施例2の方が面内バラツキの改善効果が大きかった。 The results are as shown in Table 1, and in Comparative Examples 1 in which the ion conductive polymer was not added, in Examples 1 and 2 in which the ion conductive polymer was blended, the standard deviation (s) was small, and the surface resistance value was In-plane variation was reduced. In Example 1 and Example 2, the improvement effect of in-plane variation was larger in Example 2 in which the ion conductive polymer 2 containing lithium bis (trifluoromethanesulfonyl) imide as a lithium salt was blended.
[第2実施例]
バンバリーミキサーを使用し、下記表2に示す配合(質量部)に従い、第1実施例と同様にして、半導電性ベルト用ゴム組成物を調製し、加硫ゴムシートを作製した。表2中の各成分の詳細は表1と同じである。得られたゴムシートを用いて、表面抵抗値Ωの面内バラツキを測定した。測定は、温度10℃×相対湿度15%(L/L)と、温度23℃×相対湿度50%(N/N)と、温度28℃×相対湿度85%(H/H)の3条件で行った他は第1実施例と同じである。また、電圧依存性を調べるために、N/Nの環境下で、印加電圧を100Vと500Vと1000Vの3条件として測定し(いずれも10秒間)、上記40箇所についてのlogΩの平均値(Avg)につき、上記3条件での最大値と最小値の差を電圧変動Rとして求めた。
[Second Embodiment]
Using a Banbury mixer, a rubber composition for a semiconductive belt was prepared in the same manner as in the first example according to the formulation (parts by mass) shown in Table 2 below, and a vulcanized rubber sheet was produced. Details of each component in Table 2 are the same as those in Table 1. In-plane variation of the surface resistance value Ω was measured using the obtained rubber sheet. Measurement is performed under three conditions: temperature 10 ° C. × 15% relative humidity (L / L), temperature 23 ° C. × relative humidity 50% (N / N), and temperature 28 ° C. × relative humidity 85% (H / H) The other steps are the same as in the first embodiment. In order to investigate the voltage dependence, the applied voltage was measured under three conditions of 100 V, 500 V and 1000 V in an N / N environment (all for 10 seconds), and the average value of log Ω (Avg) at the above 40 points. ), The difference between the maximum value and the minimum value under the above three conditions was determined as the voltage fluctuation R.
結果は表2に示す通りであり、イオン伝導性ポリマーを添加した実施例3〜6であると、どの環境下でも表面抵抗値の面内バラツキの低減が認められた。また、イオン伝導性ポリマーを添加することにより、電圧変動Rが小さくなり、電圧依存性の改善効果が認められた。電圧依存性は、イオン伝導性ポリマーの添加量を2.5質量部以上とすることでほぼ同じ挙動を示した。 The results are as shown in Table 2. In Examples 3 to 6 to which an ion conductive polymer was added, reduction in in-plane variation of the surface resistance value was recognized under any environment. Moreover, the voltage fluctuation R became small by adding an ion conductive polymer, and the improvement effect of voltage dependence was recognized. The voltage dependence showed almost the same behavior when the addition amount of the ion conductive polymer was 2.5 parts by mass or more.
[第3実施例]
下記表3に示す配合(質量部)に従い、70Lニーダーでゴム混合を行った。得られたゴムをクロスヘッド押出機でφ95アルミパイプに厚さ0.8mmのゴムを被覆した。ゴム被覆アルミパイプを直接加硫方式で加硫を行った。加硫条件は185℃×9分。得られたゴムベルトを厚さ0.5mmになるよう片面研磨(必要に応じて両面研磨でも構わない。)を行って転写ベルトを作製した。なお、表3中の各成分の詳細は表1と同じであり、但し、水酸化アルミニウムは昭和電工(株)製「ハイジライトH−32」を用いた。また、イオン伝導性ポリマーを添加した実施例7では、未添加の比較例3に対し、ゴム組成物全体に対するカーボンブラックの含有率が同じ値になるように各成分の配合量を調整した。
[Third embodiment]
According to the composition (parts by mass) shown in Table 3 below, rubber mixing was performed with a 70 L kneader. The obtained rubber was coated with 0.8 mm thick rubber on a φ95 aluminum pipe with a crosshead extruder. The rubber-coated aluminum pipe was vulcanized by the direct vulcanization method. Vulcanization conditions are 185 ° C x 9 minutes. The obtained rubber belt was subjected to single-side polishing (double-side polishing if necessary) so as to have a thickness of 0.5 mm, thereby producing a transfer belt. The details of each component in Table 3 are the same as those in Table 1, except that “Hijilite H-32” manufactured by Showa Denko Co., Ltd. was used as the aluminum hydroxide. Moreover, in Example 7 to which the ion conductive polymer was added, the amount of each component was adjusted so that the carbon black content relative to the entire rubber composition was the same as that of Comparative Example 3 to which no ion was added.
得られた転写ベルトを用いて、体積抵抗値Ωの面内バラツキ及び体積抵抗率の平均値(Avg)を測定した。また、機械特性として、100%伸び時の引張応力(M100)、破断強さ(TB)、破断伸び(EB)、引裂強さ(TR)、硬さ(HS)及び永久伸び(PS)を測定した。測定方法は以下の通りである。 Using the obtained transfer belt, the in-plane variation of the volume resistance value Ω and the average value (Avg) of the volume resistivity were measured. As mechanical properties, tensile stress at 100% elongation (M100), breaking strength (TB), breaking elongation (EB), tear strength (TR), hardness (HS) and permanent elongation (PS) are measured. did. The measuring method is as follows.
・体積抵抗値の面内バラツキ:転写ベルトを25mm間隔でタテ×ヨコ=5×12=60箇所において体積抵抗値Ωを測定した。測定は、測定装置としてアドバンテスト社製の「R8340A」(三菱化学アナリテック製HRSプローブ)を用い、温度23℃、相対湿度50%にて、印加電圧500Vを10秒間印加し、抵抗値を読み取ることによって行った。体積抵抗値の常用対数logΩについて、上記60箇所についてのlogΩの最大値(Max)、最小値(Min)、平均値(Avg)、レンジ(R)、及び標準偏差(s)を算出した。 -In-plane variation in volume resistance value: The volume resistance value Ω was measured at vertical and horizontal = 5 × 12 = 60 locations on the transfer belt at intervals of 25 mm. Measurement is performed by using "R8340A" manufactured by Advantest Corporation (HRS probe manufactured by Mitsubishi Chemical Analytech) as a measuring device, applying an applied voltage of 500 V for 10 seconds at a temperature of 23 ° C and a relative humidity of 50%, and reading the resistance value. Went by. For the common logarithm logΩ of the volume resistance value, the maximum value (Max), the minimum value (Min), the average value (Avg), the range (R), and the standard deviation (s) of logΩ for the 60 locations were calculated.
・機械特性:M100、TB及びEBは、JIS K6251に準拠した引張試験により測定した(ダンベル状3号形)。TRは、JIS K6252に準拠した引裂試験により測定した(切込みなしアングル形)。HSは、JIS K6253−3に準拠して測定した(デュロメーターA)。PSは、JIS K6251に準拠(ダンベル状1号形)し、標線間100%伸長後、10分間保持し、その後サンプル片を解放し10分後の標線間を計測し残留歪みを求めた。 Mechanical properties: M100, TB and EB were measured by a tensile test based on JIS K6251 (dumbbell shape No. 3). TR was measured by a tear test in accordance with JIS K6252 (angle type without incision). HS was measured according to JIS K6253-3 (durometer A). PS conforms to JIS K6251 (dumbbell shape No. 1), stretches 100% between the marked lines, holds for 10 minutes, then releases the sample piece and measures the distance between the marked lines after 10 minutes to determine the residual strain. .
結果は表3に示す通りであり、イオン伝導性ポリマーを添加した実施例7は、未添加の比較例3に比べて、機械特性は略同等であり、体積抵抗値Ωの値自体も略同等であったが、体積抵抗値Ωの最大値と最小値の差(R)が小さく、標準偏差(s)も小さく、体積抵抗値Ωの面内バラツキが顕著に低減していた。 The results are as shown in Table 3, and Example 7 to which the ion conductive polymer was added had substantially the same mechanical properties as that of Comparative Example 3 to which no ion was added, and the volume resistance value Ω itself was also substantially the same. However, the difference (R) between the maximum value and the minimum value of the volume resistance value Ω was small, the standard deviation (s) was small, and the in-plane variation of the volume resistance value Ω was significantly reduced.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014209165A JP6563632B2 (en) | 2014-10-10 | 2014-10-10 | Rubber composition for semiconductive belt and semiconductive belt |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014209165A JP6563632B2 (en) | 2014-10-10 | 2014-10-10 | Rubber composition for semiconductive belt and semiconductive belt |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016079216A JP2016079216A (en) | 2016-05-16 |
JP6563632B2 true JP6563632B2 (en) | 2019-08-21 |
Family
ID=55957682
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014209165A Active JP6563632B2 (en) | 2014-10-10 | 2014-10-10 | Rubber composition for semiconductive belt and semiconductive belt |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6563632B2 (en) |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0665495A (en) * | 1992-08-24 | 1994-03-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Polymer composition having ionic conductivity |
JPH0665496A (en) * | 1992-08-24 | 1994-03-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Polymer composition having ionic conductivity |
JPH09179414A (en) * | 1995-12-22 | 1997-07-11 | Ricoh Co Ltd | Transfer belt |
JP3820764B2 (en) * | 1998-08-21 | 2006-09-13 | 富士ゼロックス株式会社 | Transfer belt member |
JP2002226711A (en) * | 2001-02-01 | 2002-08-14 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | Conductive polymer composition, conductive vulcanized rubber, conductive rubber roller and conductive rubber belt |
JP3540278B2 (en) * | 2001-01-17 | 2004-07-07 | 住友ゴム工業株式会社 | Conductive rubber composition, conductive vulcanized rubber, and conductive rubber roller and conductive rubber belt |
JP4096230B2 (en) * | 2002-06-19 | 2008-06-04 | 住友ゴム工業株式会社 | Conductive roller and conductive belt |
JP3989000B2 (en) * | 2002-11-27 | 2007-10-10 | 住友ゴム工業株式会社 | Conductive member for image forming apparatus and method of manufacturing the same |
JP4149242B2 (en) * | 2002-11-27 | 2008-09-10 | 住友ゴム工業株式会社 | Conductive polymer composition and method for producing the same |
JP2006084575A (en) * | 2004-09-14 | 2006-03-30 | Fuji Xerox Co Ltd | Elastomer composition for elastic member of electrophotographic system, the elastic member of electrophotographic system and the electrophotographic system |
JP4601472B2 (en) * | 2005-03-24 | 2010-12-22 | 住友ゴム工業株式会社 | Semiconductive rubber composition and semiconductive rubber member using the same |
EP2033990B2 (en) * | 2006-06-27 | 2020-08-12 | Zeon Corporation | Nitrile rubber composition, crosslinkable nitrile rubber composition and crosslinked rubber |
JP2008031287A (en) * | 2006-07-28 | 2008-02-14 | Nippon Zeon Co Ltd | Nitrile rubber composition, crosslinkable nitrile rubber composition, and crosslinked rubber article |
JP2008197267A (en) * | 2007-02-09 | 2008-08-28 | Arai Pump Mfg Co Ltd | Rubber composition for semi-conductive roller and semi-conductive roller using it |
JP4738498B2 (en) * | 2009-02-06 | 2011-08-03 | 住友ゴム工業株式会社 | Semiconductive rubber composition and semiconductive rubber roller using the same |
-
2014
- 2014-10-10 JP JP2014209165A patent/JP6563632B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2016079216A (en) | 2016-05-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10474068B2 (en) | Electrically conductive rubber composition, transfer roller, and image forming apparatus | |
US20140342892A1 (en) | Semiconductive roller | |
CN107663315B (en) | Conductive rubber composition, transfer roller, method for producing the same, and image forming apparatus | |
JPH1165269A (en) | Conductive rubber composition and conductive elastic roller using the rubber composition | |
JP6082622B2 (en) | Conductive rubber composition for electrophotographic equipment and charging roll for electrophotographic equipment using the same | |
JP6563632B2 (en) | Rubber composition for semiconductive belt and semiconductive belt | |
JP5091379B2 (en) | Conductive roll | |
JP7404863B2 (en) | Conductive rubber composition, conductive rubber roller, image forming device | |
JP2019108486A (en) | Rubber composition, transfer roller, and image formation device | |
US10503094B2 (en) | Development roller | |
JP7075590B2 (en) | Develop roller | |
US10678160B2 (en) | Developing roller | |
JP7402413B2 (en) | Rubber compositions, conductive rollers and image forming devices | |
JP7474409B2 (en) | Developing roller | |
JP2007264557A (en) | Rubber composition for conductive roll and conductive roll obtained using the same | |
JP2021182118A (en) | Development roller and manufacturing method thereof | |
JP2022173957A (en) | transfer roller | |
JP2021086112A (en) | Developing roller | |
CN106200305A (en) | Semi-conductive roller | |
JP2022165543A (en) | Rubber composition for transfer roller and transfer roller | |
CN110597040A (en) | Developing roller | |
JP2024006366A (en) | Rubber composition for sheet conveyance rollers and sheet conveyance roller | |
JP2007298821A (en) | Conductive rubber roller | |
JPH08302075A (en) | Electroconductive rubber composition | |
JP2006007634A (en) | Conductive roll |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170829 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20180314 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20180416 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180605 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190108 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190206 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190208 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20190709 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190725 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6563632 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |