JP6913302B2 - Semi-conductive rubber composition - Google Patents

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Description

本発明の半導電性ゴム組成物及び半導電性ゴム組成物を用いてなる半導電性ゴム材料は、その半導電性特性により、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、帯電、転写などの半導電性ローラー又はベルトに用いられる部材に使用されている。 The semi-conductive rubber composition of the present invention and the semi-conductive rubber material using the semi-conductive rubber composition are capable of developing, charging, transferring, etc. in electrophotographic processes in copiers, printers, etc. due to their semi-conductive properties. It is used for members used for semi-conductive rollers or belts.

近年、接触帯電方式に用いられる帯電ロール、転写ロール、現像ロールにおいて、より高画質化、高速化の要求から、基材部分でゴム材料の更なる物性向上が求められている。尚、以下、半導電性部材の例として電子写真機器用途を例示して記載するが、本発明は、その用途を電子写真機器用途のみに限定する物ではない。 In recent years, in the charging rolls, transfer rolls, and developing rolls used in the contact charging method, there is a demand for further improvement of the physical properties of the rubber material in the base material portion due to the demand for higher image quality and higher speed. Hereinafter, the use of the electrophotographic equipment will be described as an example of the semi-conductive member, but the present invention is not limited to the use of the electrophotographic equipment.

高画質化、高速化の要求から、特に電子写真複写機のゴム帯電ロール、転写ロール等の半導電性ゴム材料は下記の条件をみたすことが要求される。
(1)測定環境が低温低湿下及び高温高湿下において、半導電特性を有すること。
(2)低温低湿下、高温高湿下においても印刷特性が変わらないことが好ましいため、体積抵抗率の環境依存性が小さいこと。
(3)感光体と直接接触する部材、帯電ロール、転写ロール等に関しては、感光体の汚染性がより小さいこと。
Due to the demand for high image quality and high speed, semi-conductive rubber materials such as rubber charging rolls and transfer rolls of electrophotographic copying machines are required to satisfy the following conditions.
(1) The measurement environment has semi-conductive characteristics under low temperature and low humidity and high temperature and high humidity.
(2) Since it is preferable that the printing characteristics do not change even under low temperature and low humidity and high temperature and high humidity, the environmental resistivity of the volume resistivity is small.
(3) The contaminants of the photoconductor are smaller for the members, charging rolls, transfer rolls, etc. that come into direct contact with the photoconductor.

また、現像ロールを感光体ドラム表面に直接接触させて感光体ドラム表面にトナー像を形成する方式の場合、現像ロールの特性として低硬度化が要求されるが、低硬度化した場合には、感光体ドラムとの圧接部分にヘタリが生じるという問題がおこるためゴム層の反発弾性を大きくすることで接触部が変形した場合でも、元の形状にいち早く復元することができると知られている(特許文献1)。 Further, in the case of the method in which the developing roll is brought into direct contact with the surface of the photoconductor drum to form a toner image on the surface of the photoconductor drum, low hardness is required as a characteristic of the developing roll. It is known that even if the contact portion is deformed by increasing the rebound resilience of the rubber layer, it can be quickly restored to the original shape because there is a problem that the pressure contact portion with the photoconductor drum is settled. Patent Document 1).

また、オキシラン化合物を重合してなるポリエーテル系重合物を使用した半導電性ゴム材料の場合、有機過酸化物で架橋してなる半導電性ゴム材料は、硫黄で加硫してなる半導電性ゴム材料より感光体の汚染性が小さいことは一般的に知られている(特許文献2)。しかし、体積抵抗率は硫黄で架橋してなる半導電性ゴム材料より高くなる。 Further, in the case of a semi-conductive rubber material using a polyether polymer obtained by polymerizing an oxylan compound, the semi-conductive rubber material crosslinked with an organic peroxide is semi-conductive by vulcanization with sulfur. It is generally known that the photoconductor is less contaminated than the sex rubber material (Patent Document 2). However, the volume resistivity is higher than that of the semi-conductive rubber material crosslinked with sulfur.

本出願人は有機過酸化物で架橋してなる半導電性ゴム材料における検討において、銅化合物を用いた配合について検討している(特許文献3)。 The applicant is studying a formulation using a copper compound in a study on a semi-conductive rubber material crosslinked with an organic peroxide (Patent Document 3).

特許第3489384号公報Japanese Patent No. 3489384 特開平6−208289号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 6-208289 国際公開第2013/051689号公報International Publication No. 2013/05/1689

しかし、本出願人が行った有機過酸化物、銅化合物を用いた検討においては、充填剤を過剰に配合することにより、半導電性ゴム材料の体積抵抗率が低く、かつ体積抵抗率の環境依存性の小さくさせる特許文献3に記載された有機過酸化物、銅化合物を組み合わせた効果が低くなるという課題があり、その解決が求められてきた。 However, in the study conducted by the applicant using organic peroxides and copper compounds, the volume resistivity of the semi-conductive rubber material is low and the volume resistivity environment is high due to the excessive blending of the filler. There is a problem that the effect of combining the organic peroxide and the copper compound described in Patent Document 3 for reducing the dependence is lowered, and a solution thereof has been sought.

本発明は、かかる事情を背景としてなされたものであり、有機過酸化物、銅化合物、充填剤を組み合わせて配合した組成物を用いた半導電性ゴム材料において、体積抵抗率を低減し、かつ体積抵抗率の環境依存性を小さくとする効果を維持することを可能とする半導電性ゴム組成物及び半導電性ゴム組成物を用いてなる半導電性ゴム材料を提供することを目的とする。 The present invention has been made against the background of such circumstances, and in a semi-conductive rubber material using a composition containing a combination of an organic peroxide, a copper compound, and a filler, the volume resistivity is reduced and the volume resistivity is reduced. It is an object of the present invention to provide a semi-conductive rubber composition and a semi-conductive rubber material using the semi-conductive rubber composition, which can maintain the effect of reducing the environment-dependentness of volume resistivity. ..

本発明者らは、(a)ゴム成分として、ポリエーテル系重合物、(b)銅化合物、(c)有機過酸化物、(d)充填剤を含有し、(b)銅化合物の配合量を検討することにより得られる半導電性ゴム組成物及び半導電性ゴム組成物を用いてなる半導電性ゴム材料により、上記課題を解決することを見出し、本発明を完成するに至った。 The present inventors contain (a) a polyether polymer, (b) a copper compound, (c) an organic peroxide, and (d) a filler as a rubber component, and (b) a blending amount of the copper compound. The present invention has been completed by finding that the above-mentioned problems can be solved by a semi-conductive rubber composition obtained by examining the above and a semi-conductive rubber material made by using the semi-conductive rubber composition.

すなわち、本発明は、以下に関する。
項1 (a)ゴム成分として、ポリエーテル系重合物、(b)銅化合物、(c)有機過酸化物、(d)充填剤を含有し、
前記(a)ゴム成分100質量部に対して、(b)銅化合物を0.2質量部以上、(d)充填剤を15〜80質量部含有することを特徴とする半導電性ゴム組成物。
項2 前記ポリエーテル系重合物が、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、エピクロロヒドリン、アリルグリシジルエーテルから選択される少なくとも二つのユニットを構成単位に含むことを特徴とする項1に記載の半導電性ゴム組成物。
項3 前記(b)銅化合物が、酸化銅、水酸化銅、炭酸銅、塩化銅、硫化銅、硫酸銅から選択される無機銅化合物、カルボン酸の銅塩及びジチオカルバミン酸の銅塩から選択される少なくとも一種であることを特徴とする項1又は2に記載の半導電性ゴム組成物。
項4
前記(b)銅化合物が、酸化銅、ステアリン酸銅、ジメチルジチオカルバミン酸銅から選択される少なくとも一種の銅化合物を含有することを特徴とする項1〜3のいずれかに記載の半導電性ゴム組成物。
項5 更に、(e)架橋助剤を含有することを特徴とする項1〜4のいずれかに記載の半導電性ゴム組成物。
項6 前記(e)架橋助剤が、トリメチロールプロパントリメタクリレート、トリアリルイソシアネート、o,o`‐ジベンゾイル、p‐キノンジオキシム、m‐フェニレンジマレイミドから選択される少なくとも一種であることを特徴とする項5に記載の半導電性ゴム組成物。
項7 前記(b)銅化合物の配合量が、前記(a)ゴム成分100質量部に対して、0.2〜20質量部であることを特徴とする項1〜6のいずれかに記載の半導電性ゴム組成物。
項8 前記(a)ゴム成分100質量部に対する前記(c)有機過酸化物の含有量をX質量部、前記(c)有機過酸化物の活性酸素量をY(%)としたとき、
0.4≦X×Y≦200
であることを特徴とする項1〜7のいずれかに記載の半導電性ゴム組成物。
項9 更に、(f)導電剤を含有することを特徴とする項1〜8のいずれかに記載の半導電性ゴム組成物。
項10 前記(d)充填剤が、炭酸カルシウム、タルク、シリカ、クレー、カーボンファイバー、グラスファイバー、カーボンブラック、酸化チタン、酸化マグネシウム、ハイドロタルサイト、水酸化マグネシウム、酸化アンチモン、酸化亜鉛から選択される少なくとも一種であることを特徴とする項1〜9のいずれかに記載の半導電性ゴム組成物。
項11 項1〜10のいずれかに記載の半導電性ゴム組成物を用いてなる半導電性ゴム材料。
項12 項11に記載の半導電性ゴム材料を用いた半導電性ゴムロール又は半導電性無端ゴムベルト。
項13 項12に記載の半導電性ゴムロール又は半導電性無端ゴムベルトを用いてなる電子写真機器。
That is, the present invention relates to the following.
Item 1 (a) Contains a polyether polymer, (b) a copper compound, (c) an organic peroxide, and (d) a filler as a rubber component.
A semi-conductive rubber composition comprising (b) 0.2 parts by mass or more of a copper compound and (d) 15 to 80 parts by mass of a filler with respect to 100 parts by mass of the rubber component (a). ..
Item 2 The semi-conductive property according to Item 1, wherein the polyether-based polymer contains at least two units selected from ethylene oxide, propylene oxide, epichlorohydrin, and allyl glycidyl ether as a constituent unit. Rubber composition.
Item 3 The copper compound (b) is selected from an inorganic copper compound selected from copper oxide, copper hydroxide, copper carbonate, copper chloride, copper sulfide, and copper sulfate, a copper salt of carboxylic acid, and a copper salt of dithiocarbamic acid. Item 3. The semi-conductive rubber composition according to Item 1 or 2, wherein the semi-conductive rubber composition is at least one kind.
Item 4
Item 3. The semi-conductive rubber according to any one of Items 1 to 3, wherein the copper compound (b) contains at least one copper compound selected from copper oxide, copper stearate, and copper dimethyldithiocarbamate. Composition.
Item 5. The semi-conductive rubber composition according to any one of Items 1 to 4, further comprising (e) a cross-linking aid.
Item 6 The cross-linking aid (e) is at least one selected from trimethylolpropane trimethacrylate, triallyl isocyanate, o, o`-dibenzoyl, p-quinone dioxime, and m-phenylenedi maleimide. Item 5. The semi-conductive rubber composition according to Item 5.
Item 7. The item according to any one of Items 1 to 6, wherein the blending amount of the (b) copper compound is 0.2 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component (a). Semi-conductive rubber composition.
Item 8 When the content of the (c) organic peroxide with respect to 100 parts by mass of the (a) rubber component is X parts by mass and the amount of active oxygen of the (c) organic peroxide is Y (%).
0.4 ≤ X x Y ≤ 200
Item 2. The semi-conductive rubber composition according to any one of Items 1 to 7.
Item 9. The semi-conductive rubber composition according to any one of Items 1 to 8, further comprising (f) a conductive agent.
Item 10 The filler (d) is selected from calcium carbonate, talc, silica, clay, carbon fiber, glass fiber, carbon black, titanium oxide, magnesium oxide, hydrotalcite, magnesium hydroxide, antimony oxide, and zinc oxide. Item 2. The semi-conductive rubber composition according to any one of Items 1 to 9, wherein the semi-conductive rubber composition is at least one kind.
Item 11 A semi-conductive rubber material using the semi-conductive rubber composition according to any one of Items 1 to 10.
Item 12 A semi-conductive rubber roll or a semi-conductive endless rubber belt using the semi-conductive rubber material according to Item 11.
Item 13 An electrophotographic apparatus using the semi-conductive rubber roll or semi-conductive endless rubber belt according to Item 12.

本発明の半導電性ゴム組成物により得られた半導電性ゴム材料は、有機過酸化物を架橋剤として用いているため汚染性が低い。このため、かかる半導電性ゴム材料はコピー機、プリンター等の半導電性ゴムロール及びベルト等に非常に有用である。 The semi-conductive rubber material obtained by the semi-conductive rubber composition of the present invention has low contamination because it uses an organic peroxide as a cross-linking agent. Therefore, such a semi-conductive rubber material is very useful for semi-conductive rubber rolls and belts of copiers, printers and the like.

本発明の半導電性ゴム組成物において、(d)充填剤を過剰に含有させると、半導電性ゴム材料の体積抵抗率が低く、かつ体積抵抗率の環境依存性の小さくさせる特許文献3に記載された有機過酸化物、銅化合物を組み合わせた効果が低くなるが、(b)銅化合物の配合量が、(a)ゴム成分100質量部に対して、0.2質量部以上とすることにより、良好な効果を維持することができる。 In Patent Document 3, when the (d) filler is excessively contained in the semi-conductive rubber composition of the present invention, the volume resistivity of the semi-conductive rubber material is lowered and the environment dependence of the volume resistivity is reduced. The effect of combining the described organic peroxide and copper compound is reduced, but (b) the blending amount of the copper compound should be 0.2 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component (a). Therefore, a good effect can be maintained.

以下に、本発明について詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail.

本発明の半導電性ゴム組成物は、(a)ゴム成分として、ポリエーテル系重合物、(b)銅化合物、(c)有機過酸化物、(d)充填剤を含有することを特徴とする半導電性ゴム組成物である。 The semi-conductive rubber composition of the present invention is characterized by containing (a) a polyether polymer, (b) a copper compound, (c) an organic peroxide, and (d) a filler as a rubber component. It is a semi-conductive rubber composition.

本発明に使用される、ポリエーテル系重合物(ゴム)としては、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、n−ブチレンオキサイドなどのアルキレンオキサイド類、メチルグリシジルエーテル、エチルグリシジルエーテル、n−グリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテルなどのグリシジル類、エピクロロヒドリン、エピブロムヒドリンなどのエピハロヒドリン類、スチレンオキサイドなどから選択される化合物の単独重合体又は共重合体であり、これらの単独重合体又は共重合体を一種又は二種以上併用して使用することができる。 Examples of the polyether-based polymer (rubber) used in the present invention include alkylene oxides such as ethylene oxide, propylene oxide, and n-butylene oxide, methyl glycidyl ether, ethyl glycidyl ether, n-glycidyl ether, and allyl glycidyl ether. , A homopolymer or copolymer of a compound selected from glycidyls such as phenylglycidyl ether, epihalohydrins such as epichlorohydrin and epibromhydrin, styrene oxide and the like, and these homopolymers or copolymers. The coalescence can be used alone or in combination of two or more.

ポリエーテル系重合物としては、エピクロロヒドリン、プロピレンオキサイド、エチレンオキサイド、アリルグリシジルエーテルから選択される二つのユニットを構成単位に含むことが好ましく、エチレンオキサイド及びアリルグリシジルエーテルのユニットを構成単位に含むことがより好ましく、エピクロロヒドリン、エチレンオキサイド及びアリルグリシジルエーテルのユニットを構成単位に含むことが特に好ましい。 The polyether polymer preferably contains two units selected from epichlorohydrin, propylene oxide, ethylene oxide, and allyl glycidyl ether as a constituent unit, and the unit of ethylene oxide and allyl glycidyl ether is used as a constituent unit. It is more preferable to include a unit of epichlorohydrin, ethylene oxide and allylglycidyl ether as a constituent unit.

ポリエーテル系重合物としては、エチレンオキサイドに基づく構成単位を全重合単位に対して、50〜85モル%であることが好ましく、58〜80モル%であることがより好ましく、65〜75モル%であることが特に好ましい。
ポリエーテル系重合物としては、アリルグリシジルエーテルに基づく構成単位を全重合単位に対して、1〜15モル%であることが好ましく、2〜12モル%であることがより好ましく、3〜10モル%であることが特に好ましい。
ポリエーテル系重合物としては、エピクロロヒドリンに基づく構成単位を全重合単位に対して、10〜45モル%であることが好ましく、15〜35モル%であることがより好ましく、20〜30モル%であることが特に好ましい。
As the polyether-based polymer, the composition unit based on ethylene oxide is preferably 50 to 85 mol%, more preferably 58 to 80 mol%, and 65 to 75 mol% with respect to the total polymerization units. Is particularly preferable.
As the polyether-based polymer, the structural unit based on allyl glycidyl ether is preferably 1 to 15 mol%, more preferably 2 to 12 mol%, and 3 to 10 mol% with respect to the total polymerization units. % Is particularly preferable.
As the polyether-based polymer, the constitutional unit based on epichlorohydrin is preferably 10 to 45 mol%, more preferably 15 to 35 mol%, and 20 to 30 mol% with respect to the total polymerization units. It is particularly preferably mol%.

本発明の半導電性ゴム組成物においては、(a)ゴム成分の全量を100質量部としたとき、ポリエーテル系重合物を10質量%以上含有することが好ましく、30質量%以上含有することがより好ましく、70質量%以上含有することが特に好ましく、90質量%以上含有することが最も好ましい。 The semi-conductive rubber composition of the present invention preferably contains 10% by mass or more of the polyether polymer, and 30% by mass or more, when the total amount of the rubber component (a) is 100 parts by mass. Is more preferable, 70% by mass or more is particularly preferable, and 90% by mass or more is most preferable.

本発明のポリエーテル系重合物を具体的に例示すると、エピクロロヒドリン単独重合体、エピクロロヒドリン−エチレンオキサイド共重合体、エピクロロヒドリン−プロピレンオキサイド共重合体、エピクロロヒドリン−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、エピクロロヒドリン−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三元共重合体、エピクロロヒドリン−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であり、複数の重合体をブレンドすることにより、構成されていてもよい。ポリエーテル系重合物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℃)=20〜150程度となる分子量であればよい。 Specific examples of the polyether polymer of the present invention include epichlorohydrin homopolymer, epichlorohydrin-ethylene oxide copolymer, epichlorohydrin-propylene oxide copolymer, and epichlorohydrin-. Ethyleneoxide-allyl glycidyl ether ternary copolymer, epichlorohydrin-propylene oxide-allyl glycidyl ether ternary copolymer, ethylene oxide-propylene oxide-allyl glycidyl ether ternary copolymer, epichlorohydrin-ethylene It is an oxide-propylene oxide-allyl glycidyl ether quaternary copolymer or the like, and may be composed by blending a plurality of polymers. The molecular weight of the polyether polymer is not particularly limited, but it may be any molecular weight such that ML 1 + 4 (100 ° C.) = 20 to 150 in the Mooney viscosity display.

ポリエーテル系重合物の製造は、触媒としてオキシラン化合物を開環重合させ得るものを使用し、温度−20〜100℃の範囲で溶液重合法、スラリー重合法等により実施できる。このような触媒としては、例えば有機アルミニウムを主体としこれに水やリンのオキソ酸化合物やアセチルアセトン等を反応させた触媒系、有機亜鉛を主体としこれに水を反応させた触媒系、有機錫−リン酸エステル縮合物触媒系等が挙げられる。例えば本出願人による米国特許第3,773,694号明細書に記載の有機錫−リン酸エステル縮合物触媒系を使用して本発明のポリエーテル系重合物を製造することができる。なお、このような製法により、共重合させる場合、これらの成分を実質上ランダムに共重合することが好ましい。 The polyether-based polymer can be produced by a solution polymerization method, a slurry polymerization method or the like in a temperature range of 20 to 100 ° C. using a catalyst capable of ring-opening polymerization of an oxylane compound. Examples of such a catalyst include a catalyst system in which organic aluminum is mainly used and reacted with an oxo acid compound of water or phosphorus, acetylacetone, etc., a catalyst system in which organic zinc is mainly used and water is reacted with the catalyst system, and organic tin-. Examples thereof include a phosphoric acid ester condensate catalyst system. For example, the polyether-based polymer of the present invention can be produced using the organotin-phosphate ester condensate catalyst system described in US Pat. No. 3,773,694 by the applicant. When copolymerizing by such a production method, it is preferable to copolymerize these components substantially randomly.

本発明の半導電性ゴム組成物においては、(a)ゴム成分として、ポリエーテル系重合物のみを含有しても良く、前記ポリエーテル系重合物以外のゴム種をさらに含有しても良い。オキシラン化合物を重合してなるポリエーテル系重合物以外のゴムとしては、天然ゴム又は合成ゴムが挙げられ、合成ゴムとしては、イソプレンゴム(IR)、1,2−ポリブタジエン(VBR)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、ブチルゴム(IIR)、エチレンプロピレンゴム(EPM)、エチレンプロピレンジエンゴム(EPDM)、クロロプレンゴム(CR)、クロロスルホン化ポリエチレン(CSM)、塩素化ポリエチレン(CPE)、アクリルゴム(ACM)、アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)、水素化アクリロニトリルブタジエンゴム(H−NBR)が挙げられ、エチレンプロピレンゴム(EPDM)、クロロプレンゴム(CR)、アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)から選択される少なくとも一種であることが好ましい。 In the semi-conductive rubber composition of the present invention, as the rubber component (a), only the polyether-based polymer may be contained, or a rubber type other than the polyether-based polymer may be further contained. Examples of rubber other than the polyether polymer obtained by polymerizing an oxylan compound include natural rubber and synthetic rubber, and examples of synthetic rubber include isoprene rubber (IR), 1,2-polybutadiene (VBR), and styrene butadiene rubber. (SBR), Butyl Rubber (IIR), Ethylene Propropylene Rubber (EPM), Ethylene Propropylene Diene Rubber (EPDM), Chloroprene Rubber (CR), Chlorosulfonated Polyethylene (CSM), Chlorinated Polyethylene (CPE), Acrylic Rubber (ACM) , Acrylonitrile butadiene rubber (NBR), hydride acrylonitrile butadiene rubber (H-NBR), and be at least one selected from ethylene propylene rubber (EPDM), chloroprene rubber (CR), and acrylonitrile butadiene rubber (NBR). Is preferable.

本発明の半導電性ゴム組成物のゴム成分として、前記ポリエーテル系重合物以外のゴム種を含有する場合には、ゴム成分中、前記ポリエーテル系重合物が10〜90質量%、前記ポリエーテル系重合物以外のゴム種90〜10質量%を含有することが好ましく、前記ポリエーテル系重合物30〜90質量%、前記ポリエーテル系重合物以外のゴム種70〜10質量%を含有することがより好ましく、前記ポリエーテル系重合物70〜90質量%、前記ポリエーテル系重合物以外のゴム種30〜10質量%を含有することが特に好ましい。 When the rubber component of the semi-conductive rubber composition of the present invention contains a rubber type other than the polyether polymer, the polyether polymer is 10 to 90% by mass in the rubber component, and the poly It preferably contains 90 to 10% by mass of a rubber type other than the ether-based polymer, 30 to 90% by mass of the polyether polymer, and 70 to 10% by mass of a rubber type other than the polyether polymer. More preferably, it contains 70 to 90% by mass of the polyether polymer, and particularly preferably 30 to 10% by mass of a rubber type other than the polyether polymer.

本発明における(b)銅化合物は、無機銅化合物、有機銅化合物を限定することなく用いることができ、これらの具体例として、無機銅化合物としては、チオシアン酸銅(ロダン銅)、シアン化銅(青化銅)、青化銅ソーダ、青化銅カリ、硫酸銅、硝酸銅、炭酸銅、ヨウ素酸銅、アセト亜ヒ酸銅、ピロリン酸銅、ホウフッ化銅、酸化銅、水酸化銅、過酸化銅、塩化銅、ヨウ化銅、臭化銅、フッ化銅、炭化銅、硫化銅、塩化第二銅アンモニウム、アジ化銅などが例示され、有機銅化合物としては酢酸銅、オクチル酸銅、ナフテン酸銅、ステアリン酸銅、安息香酸銅、ラウリン酸銅、テレフタル酸銅などのカルボン酸の銅塩、ジメチルジチオカルバミン酸銅、ジエチルカルバミン酸銅、ジブチルジチオカルバミン酸銅、N−エチル−N−フェニルジチオカルバミン酸銅、N−ペンタメチレンジチオカルバミン酸銅、ジベンジルジチオカルバミン酸銅などのジチオカルバミン酸の銅塩、フタロシアニン銅(フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン)が例示される。本発明の(b)銅化合物においては、酸化銅、水酸化銅、炭酸銅、塩化銅、硫化銅、硫酸銅から選択される無機銅化合物、カルボン酸の銅塩及びジチオカルバミン酸の銅塩であることが好ましく、酸化銅、ステアリン酸銅、ジメチルジチオカルバミン酸銅であることが好ましい。 The copper compound (b) in the present invention can be used without limitation of the inorganic copper compound and the organic copper compound, and specific examples thereof include copper thiocyanate (rodane copper) and copper cyanide as the inorganic copper compound. (Copper Bronze), Soda Copper Bronze, Potassium Bronze, Copper Sulfate, Copper Nitrate, Copper Carbonate, Copper Iodine, Copper Acetate Hydrate, Copper Pyrophosphate, Copper Borofide, Copper Oxide, Copper Hydroxide, Examples include copper peroxide, copper chloride, copper iodide, copper bromide, copper fluoride, copper carbide, copper sulfide, ammonium cupric chloride, copper azide, etc. Examples of organic copper compounds are copper acetate and copper octylate. Copper salts of carboxylic acids such as copper naphthenate, copper stearate, copper benzoate, copper laurate, copper terephthalate, copper dimethyldithiocarbamate, copper diethylcarbamate, copper dibutyldithiocarbamate, N-ethyl-N-phenyl Examples thereof include copper salts of dithiocarbamic acid such as copper dithiocarbamate, copper N-pentamethylene dithiocarbamate, copper dibenzyl dithiocarbamate, and phthalocyanine copper (phthalocyanine blue, phthalocyanine green). The copper compound (b) of the present invention is an inorganic copper compound selected from copper oxide, copper hydroxide, copper carbonate, copper chloride, copper sulfide, and copper sulfate, a copper salt of carboxylic acid, and a copper salt of dithiocarbamic acid. It is preferably copper oxide, copper stearate, or copper dimethyldithiocarbamate.

前記(b)銅化合物の配合量は、(a)ゴム成分100質量部に対して、下限は0.2質量部以上であり、0.25質量部以上であることが好ましく、0.3質量部以上であることが好ましく、上限は20質量部以下であることが好ましく、15質量部以下であることがより好ましく、10質量部以下であることが特に好ましい。 The lower limit of the amount of the (b) copper compound to be blended is 0.2 parts by mass or more, preferably 0.25 parts by mass or more, preferably 0.3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component (a). It is preferably parts or more, the upper limit is preferably 20 parts by mass or less, more preferably 15 parts by mass or less, and particularly preferably 10 parts by mass or less.

本発明の半導電性ゴム組成物において、(d)充填剤を過剰に含有させると、半導電性ゴム材料の体積抵抗率が低く、かつ体積抵抗率の環境依存性の小さくさせる特許文献3に記載された有機過酸化物、銅化合物を組み合わせた効果が低くなるが、(b)銅化合物の配合量が、(a)ゴム成分100質量部に対して、0.2質量部以上とすることにより、良好な効果を維持することができる。 In Patent Document 3, when the (d) filler is excessively contained in the semi-conductive rubber composition of the present invention, the volume resistivity of the semi-conductive rubber material is lowered and the environment dependence of the volume resistivity is reduced. The effect of combining the described organic peroxide and copper compound is reduced, but (b) the blending amount of the copper compound should be 0.2 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component (a). Therefore, a good effect can be maintained.

本発明における半導電性ゴム組成物を架橋するために用いる(c)有機過酸化物の具体例としては、tert−ブチルヒドロパーオキサイド、1,1,3,3,−テトラメチルブチルヒドロパーオキサイド、クメンヒドロパーオキサイド、ジイソプロピルベンゼンヒドロパーオキサイド、ジ−tert−ブチルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、tert−ブチルクミルパーオキサイド、1,1−tert−ブチルパーオキシシクロヘキサン、2,5−ジメチル−2,5−ジtert−ブチルパーオキシヘキサン、2,5−ジメチル−2,5−ジtertジブチルパーオキシヘキシン−3、1,3−ビスtert−ブチルパーオキシイソプロピルベンゼン、2,5−ジメチル−2,5−ジベンゾイルパーオキシヘキサン、1,1−ビスtert−ブチルパーオキシ−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、n−ブチル−4,4−ビスtert−ブチルパーオキシバレレート、ベンゾイルパーオキサイド、tert−ブチルパーオキサイドイソブチレート、tert−ブチルパーオキシ2−エチルヘキサノエート、tert−ブチルパーオキシベンゾエート、tert−ブチルパーオキシイソプロピルカルボナート、tert−ブチルパーオキシアリルモノカルボナート、p−メチルベンゾイルパーオキサイドが挙げられ、少なくとも一種を含むことが好ましい。また、(a)ポリエーテル系重合物を含むゴム成分を架橋する際に用いられる公知の架橋剤との併用も可能である。 Specific examples of the (c) organic peroxide used for cross-linking the semi-conductive rubber composition in the present invention include tert-butylhydroperoxide and 1,1,3,3-tetramethylbutylhydroperoxide. , Cumenhydroperoxide, diisopropylbenzenehydroperoxide, di-tert-butyl peroxide, dicumyl peroxide, tert-butylcumyl peroxide, 1,1-tert-butylperoxycyclohexane, 2,5-dimethyl-2 , 5-Ditert-butylperoxyhexane, 2,5-dimethyl-2,5-ditertdibutylperoxyhexin-3, 1,3-bistert-butylperoxyisopropylbenzene, 2,5-dimethyl- 2,5-Dibenzoyl peroxyhexane, 1,1-bistert-butylperoxy-3,3,5-trimethylcyclohexane, n-butyl-4,4-bistert-butylperoxyvalerate, benzoyl peroxide , Tert-Butyl peroxide isobutyrate, tert-butyl peroxy2-ethylhexanoate, tert-butyl peroxybenzoate, tert-butyl peroxyisopropylcarbonate, tert-butylperoxyallyl monocarbonate, p- Methylbenzoyl peroxide is mentioned and preferably contains at least one. Further, (a) it can be used in combination with a known cross-linking agent used when cross-linking a rubber component containing a polyether polymer.

前記(c)有機過酸化物の配合量は、前記(a)ゴム成分100質量部に対する前記(c)有機過酸化物の含有量をX質量部、前記(c)有機過酸化物の活性酸素量をY(%)としたとき、
0.4≦X×Y≦200
であることが好ましく、
0.4≦X×Y≦100
であることがより好ましく、
0.4≦X×Y≦80であることが特に好ましい。
X×Yについては、0.6以上であってよく、1以上であってよく、60以下であってよく、40以下であってよく、30以下であってよい。
(c)有機過酸化物の活性酸素量Y(%)は化合物の理論活性酸素量(%)と使用した化合物の純度(%)により算出することができる。理論活性酸素量は下記式(1)で算出される。
理論活性酸素量(%)={(分子中の過酸化結合数×16)/分子量}×100
The blending amount of the (c) organic peroxide is such that the content of the (c) organic peroxide is X parts by mass with respect to 100 parts by mass of the (a) rubber component, and the active oxygen of the (c) organic peroxide is used. When the amount is Y (%)
0.4 ≤ X x Y ≤ 200
Is preferable
0.4 ≤ X x Y ≤ 100
Is more preferable
It is particularly preferable that 0.4 ≦ X × Y ≦ 80.
For X × Y, it may be 0.6 or more, 1 or more, 60 or less, 40 or less, and 30 or less.
(C) The amount of active oxygen Y (%) of the organic peroxide can be calculated from the theoretical amount of active oxygen (%) of the compound and the purity (%) of the compound used. The theoretical amount of active oxygen is calculated by the following formula (1).
Theoretical active oxygen amount (%) = {(number of peroxide bonds in the molecule x 16) / molecular weight} x 100

本発明の半導電性ゴム組成物においては、(d)充填剤を含有する。本発明における(d)充填剤としては、有機充填剤、無機充填剤を例示することでき、無機充填剤であることが好ましく、チタン、マグネシウム、亜鉛、カルシウム等の金属の酸化物、水酸化物、炭酸塩が挙げられる。具体的には、炭酸カルシウム、タルク、シリカ、クレー、カーボンファイバー、グラスファイバー、カーボンブラック、酸化チタン、酸化マグネシウム、ハイドロタルサイト、水酸化マグネシウム、酸化アンチモン、酸化亜鉛等を例示することができる。 The semi-conductive rubber composition of the present invention contains (d) a filler. Examples of the filler (d) in the present invention include organic fillers and inorganic fillers, preferably inorganic fillers, and oxides and hydroxides of metals such as titanium, magnesium, zinc, and calcium. , Carbonate. Specifically, calcium carbonate, talcite, silica, clay, carbon fiber, glass fiber, carbon black, titanium oxide, magnesium oxide, hydrotalcite, magnesium hydroxide, antimony oxide, zinc oxide and the like can be exemplified.

前記(d)充填剤の含有量は、前記(a)ゴム成分100質量部に対して、下限は、15質量部以上であってよく、20質量部以上であってよく、25質量部以上であってよく、上限は80質量部以下であってよく、60質量部以下であってよく、50質量部以下であってよい。 The lower limit of the content of the filler (d) may be 15 parts by mass or more, 20 parts by mass or more, and 25 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component (a). The upper limit may be 80 parts by mass or less, 60 parts by mass or less, and 50 parts by mass or less.

本発明の半導電性ゴム組成物においては、上記(a)、(b)、(c)、(d)成分に加えて、(e)架橋助剤を更に含有してもよい。(e)架橋助剤の具体例としては、硫黄、ジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド等の硫黄化合物、エチレンジ(メタ)アクリレート、ポリエチレンジ(メタ)アクリレート、ジビニルベンゼン、ジアリルフタレート、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、m‐フェニレンジマレイミド、トルイレンビスマレイミド、等の多官能性単量体類、p−キノンオキシム、p,p‘−ベンゾイルキノンオキシム、o,o‘−ジベンゾイル−p−キノンジオキシム等のオキシム化合物などが例示される。
本発明の(e)架橋助剤においては、トリメチロールプロパントリメタクリレート、トリアリルイソシアヌレート、o,o`−ジベンゾイル−p−キノンジオキシム、m−フェニレンジマレイミドから選択される少なくとも一種であることが好ましい。
In the semi-conductive rubber composition of the present invention, (e) a cross-linking aid may be further contained in addition to the above-mentioned components (a), (b), (c) and (d). Specific examples of the (e) cross-linking aid include sulfur, sulfur compounds such as dipentamethylene thiuram tetrasulfide, ethylene di (meth) acrylate, polyethylene di (meth) acrylate, divinylbenzene, diallyl phthalate, triallyl cyanurate, and tri. Polyfunctional monomers such as allyl isocyanurate, trimethyl propantrimethacrylate, m-phenylenedi maleimide, toluylene bismaleimide, p-quinone oxime, p, p'-benzoyl quinone oxime, o, o'- Examples thereof include oxime compounds such as dibenzoyl-p-quinone dioxime.
The (e) cross-linking aid of the present invention is at least one selected from trimethylolpropane trimethacrylate, triallyl isocyanurate, o, o`-dibenzoyl-p-quinonedioxime, and m-phenylenedimaleimide. Is preferable.

前記(e)架橋助剤の配合量は、(a)ゴム成分100質量部に対して、下限は0.01質量部以上であることが好ましく、0.05質量部以上であることがより好ましく、0.1質量部以上であることが更に好ましく、0.2質量部以上であることがより更に好ましく、0.3質量部以上であることが特に好ましく、上限は10質量部以下であることが好ましく、5質量部以下であることがより好ましく、3質量部以下であることが特に好ましい。 The lower limit of the blending amount of the (e) cross-linking aid is preferably 0.01 part by mass or more, and more preferably 0.05 part by mass or more with respect to 100 parts by mass of the rubber component (a). , 0.1 part by mass or more, more preferably 0.2 part by mass or more, particularly preferably 0.3 part by mass or more, and the upper limit is 10 parts by mass or less. Is preferable, and it is more preferably 5 parts by mass or less, and particularly preferably 3 parts by mass or less.

本発明の半導電性ゴム組成物においては、上記(a)、(b)、(c)、(d)成分に加えて、更に、(f)導電剤を添加しても良い。本発明における(f)導電剤としては、例えば第四級アンモニウム塩、ホウ酸塩、過塩素酸塩、カリウム塩、界面活性剤、リチウム塩等が挙げられる。具体的には、テトラブチルアンモニウムブロマイド、テトラブチルアンモニウムパークロレート、エチルトリブチルアンモニウムエトサルフェート、過塩素酸ナトリウム、過塩素酸リチウム、過塩素酸カルシウム、ラウリルトリメチルアンモウニウムクロライド、ステアリルトリメチルアンモニウムクロライド、オクタデシルトリメチルアンモニウムクロライド、ドデシルトリメチルアンモニウムクロライド、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムクロライド、トリオクチルプロピルアンモニウムブロミド、ジメチルアルキルラウリルベタイン、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム等が挙げられ、少なくとも一種を含むことが好ましい。 In the semi-conductive rubber composition of the present invention, (f) a conductive agent may be further added in addition to the above-mentioned components (a), (b), (c) and (d). Examples of the (f) conductive agent in the present invention include quaternary ammonium salts, borates, perchlorates, potassium salts, surfactants, lithium salts and the like. Specifically, tetrabutylammonium bromide, tetrabutylammonium percolate, ethyltributylammonium etosulfate, sodium perchlorate, lithium perchlorate, calcium perchlorate, lauryltrimethylammonium chloride, stearyltrimethylammonium chloride, octadecyl. Examples thereof include trimethylammonium chloride, dodecyltrimethylammonium chloride, hexadecyltrimethylammonium chloride, trioctylpropylammonium bromide, dimethylalkyllauryl betaine, lithium trifluoromethanesulfonate, and the like, and it is preferable to include at least one of them.

前記(f)導電剤の含有量は、前記(a)ゴム成分100質量部に対して、0.1〜10質量部であることが好ましく、0.2〜8質量部であることが更に好ましく、0.3〜5質量部であることが特に好ましい。 The content of the conductive agent (f) is preferably 0.1 to 10 parts by mass, more preferably 0.2 to 8 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component (a). , 0.3 to 5 parts by mass is particularly preferable.

本発明で用いられる老化防止剤としては、公知の老化防止剤を使用できるが、例としては、フェニル−α−ナフチルアミン、p−トルエンスルホニルアミド−ジフェニルアミン、4,4−α,α−ジメチルベンジルジフェニルアミン、ジフェニルアミンとアセトンの高温反応生成品、ジフェニルアミンとアセトンの低温反応生成品、ジフェニルアミン,アニリン,アセトンの低温反応品、ジフェニルアミンとジイソブチルレンの反応生成品、オクチル化ジフェニルアミン、置換ジフェニルアミン、アルキル化ジフェニルアミン、ジフェニルアミン誘導体、N,N´−ジフェニル−p−フェニレンジアミン、N−イソプロピル−N´−フェニル−p−フェニレンジアミン、N,N´−ジ−2−ナフチル−p−フェニレンジアミン、N−フェニル−N´−3−メタクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロピル−p−フェニレンジアミン、N,N´−ビス1−メチルヘプチル−p−フェニレンジアミン、N,N´−ビス1,4−ジメチルペンチル−p−フェニレンジアミン、N−1,3−ジメチルブチル−N´−フェニル−p−フェニレンジアミン、ジアリル−p−フェニレンジアミンの混合品、フェニル,オクチル−p−フェニレンジアミン、フェニル−α−ナフチルアミンとジフェニル−p−フェニレンジアミンの混合品、2,2,4−トリメチル−1,2ジヒドロキノリンの重合物、6−エトキシ−2,2,4−トリメチル−1,2−ジヒドロキノリン、2,5−ジ−tert−アミルヒドロキノン、2,5−ジ−tert−ブチルヒドロキノン、1−オキシ−3−メチル−4−イソプロピルベンゼン、2,6−ジ−tert−ブチル−4−エチルフェノール、ブチルヒドロキシアニソール、2,6−ジ−tert−ブチル−α−ジメチルアミノ−p−クレゾール、2,6−ジ−tert−ブチルフェノールと2,4,6−トリ−tert−ブチルフェノールとオルト−tert−ブチルフェノールの混合物、スチレン化フェノール、アルキル化フェノール、アルキル及びアラルキル置換フェノールの混合品、フェノール誘導体、2,2´−メチレン−ビス−4−メチル−6−tert−ブチルフェノール、2,2´−メチレン−ビス−4−メチル−6−シクロヘキシルフェノール、2,2´−メチレン−ビス−4−エチル−6−tert−ブチルフェノール、4,4−メチレン−ビス−2,6−ジ−tert−ブチルフェノール、メチレン架橋した多価アルキルフェノール、アルキル化ビスフェノール、p−クレゾールとジシクロペンタジエンのブチル化反応生成物、ポリブチル化ビスフェノールAの混合物、4,4−チオビス−6−tert−ブチル−3−メチルフェノール、4,4−ブチリデンビス−3−メチル−6−tert−ブチルフェノール、4,4´チオビス(3−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、2,4−ビスオクチルチオメチル−O−クレゾール、ヒンダートフェノール、ヒンダートビスフェノール、2−メルカプトベンズイミダゾール、2−メルカプトメチルベンズイミダゾール、2−メルカプトベンズイメダゾールの亜鉛塩、2−メルカプトメチルベンズイミダゾールの亜鉛塩、4と5−メルカプトメチルベンズイミダゾール、4と5−メルカプトメチルベンズイミダゾールの亜鉛塩、ジオクタデシルジスルフィド、ジエチルジチオカルバミン酸ニッケル、ジブチルジチオカルバミン酸ニッケル、1,3−ビスジメチルアミノプロピル−2−チオ尿素、トリブチルチオ尿素、ビス2−メチル−4−3−n−アルキルチオプロピオニルオキシ−5−tert−ブチルフェニルスルフィド、ビス3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジルスルフィド、混合ラウリルステアリンチオジプロピオネート、環状アセタール、ポリマーポリオール60%と水添シリカ40%の混合品、ポリエチレンとポリエチレングリコールの2分子構造による特殊ポリエチレングリコール加工品、不活性フィラーとポリマーポリオールの特殊設計混合品、複合系老化防止剤、エノールエーテル、1,2,3−ベンゾトリアゾール、3−N−サリチロイルアミノ−1,2,4−トリアゾル、トリアジン系誘導体複合物、デカメチレンジカルボン酸ジサリチロイルヒドラジド、N,N´−ビス3−3,5−ジ−tert−4−ヒドロキシフェニルプロピオニルヒドラジン、テトラキス−メチレン−3−3´,5´−ジ−tert−ブチル4´ヒドロキシフェニルプロピオネートメタン等が挙げられる。 As the anti-aging agent used in the present invention, known anti-aging agents can be used, and examples thereof include phenyl-α-naphthylamine, p-toluenesulfonylamide-diphenylamine, 4,4-α, α-dimethylbenzyldiphenylamine. , High temperature reaction product of diphenylamine and acetone, low temperature reaction product of diphenylamine and acetone, low temperature reaction product of diphenylamine, aniline, acetone, reaction product of diphenylamine and diisobutyllene, octylated diphenylamine, substituted diphenylamine, alkylated diphenylamine, diphenylamine Derivatives, N, N'-diphenyl-p-phenylenediamine, N-isopropyl-N'-phenyl-p-phenylenediamine, N, N'-di-2-naphthyl-p-phenylenediamine, N-phenyl-N' -3-methacryloyloxy-2-hydroxypropyl-p-phenylenediamine, N, N'-bis 1-methylheptyl-p-phenylenediamine, N, N'-bis 1,4-dimethylpentyl-p-phenylenediamine, A mixture of N-1,3-dimethylbutyl-N'-phenyl-p-phenylenediamine, diallyl-p-phenylenediamine, phenyl, octyl-p-phenylenediamine, phenyl-α-naphthylamine and diphenyl-p-phenylenediamine. , A polymer of 2,2,4-trimethyl-1,2 dihydroquinoline, 6-ethoxy-2,2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline, 2,5-di-tert-amylhydroquinone. , 2,5-Di-tert-butylhydroquinone, 1-oxy-3-methyl-4-isopropylbenzene, 2,6-di-tert-butyl-4-ethylphenol, butylhydroxyanisole, 2,6-di- tert-butyl-α-dimethylamino-p-cresol, mixture of 2,6-di-tert-butylphenol, 2,4,6-tri-tert-butylphenol and ortho-tert-butylphenol, styrenated phenol, alkylated phenol , A mixture of alkyl and aralkyl substituted phenols, phenol derivatives, 2,2'-methylene-bis-4-methyl-6-tert-butylphenol, 2,2'-methylene-bis-4-methyl-6-cyclohexylphenol, 2,2'-Methyl-bis-4-ethyl-6-tert-butylphenol, 4,4-methylene-bis-2,6-di-tert-butylfe Nord, methylene crosslinked polyvalent alkylphenol, alkylated bisphenol, butylization reaction product of p-cresol and dicyclopentadiene, mixture of polybutylated bisphenol A, 4,4-thiobis-6-tert-butyl-3-methylphenol , 4,4-Butylidenebis-3-methyl-6-tert-butylphenol, 4,4'thiobis (3-methyl-6-tert-butylphenol), 2,4-bisoctylthiomethyl-O-cresol, hinderedphenol , Hindertobisphenol, 2-mercaptobenzimidazole, 2-mercaptomethylbenzimidazole, 2-mercaptobenzimidazole zinc salt, 2-mercaptomethylbenzimidazole zinc salt, 4 and 5-mercaptomethylbenzimidazole, 4 and 5 -Zinc salt of mercaptomethylbenzimidazole, dioctadecyldisulfide, nickel diethyldithiocarbamate, nickel dibutyldithiocarbamate, 1,3-bisdimethylaminopropyl-2-thiourea, tributylthiourea, bis2-methyl-4-3- n-alkylthiopropionyloxy-5-tert-butylphenyl sulfide, bis 3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl sulfide, mixed lauryl steathiodipropionate, cyclic acetal, 60% polymer polyol and hydrogenated silica 40% mixture, special polyethylene glycol processed product with bimolecular structure of polyethylene and polyethylene glycol, specially designed mixture of inert filler and polymer polyol, composite anti-aging agent, enol ether, 1,2,3-benzotriazole , 3-N-salicyloylamino-1,2,4-triazol, triazine derivative complex, decamethylene dicarboxylic acid disalicyloyl hydrazide, N, N'-bis 3-3,5-di-tert- Examples thereof include 4-hydroxyphenylpropionylhydrazine, tetrakis-methylene-3-3', 5'-di-tert-butyl 4'hydroxyphenylpropionatemethane and the like.

本発明の半導電性ゴム組成物に対しては、本発明の効果を損なわない限り、上記の他に当該技術分野で行われる各種の受酸剤、補強剤、可塑剤、加工助剤、難燃剤、顔料、加硫促進剤等を任意で配合することができる。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。 For the semi-conductive rubber composition of the present invention, various acid receiving agents, reinforcing agents, plasticizers, processing aids, difficulties, etc., which are used in the technical fields in addition to the above, as long as the effects of the present invention are not impaired. A flame retardant, a pigment, a vulcanization accelerator and the like can be optionally blended. Further, it is also possible to blend rubber, resin and the like, which are usually performed in the art, as long as the characteristics of the present invention are not lost.

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を用いることができ、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。成型方法としては、金型による圧縮成型、押出成型、インジェクション成型等が例示できるが、本発明の半導電性ゴム組成物を用いた押出成型、インジェクション成型することが好ましい。 As a method for blending the semi-conductive rubber composition of the present invention, any means conventionally used in the field of polymer processing can be used, and for example, a mixing roll, a Banbury mixer, various kneaders and the like can be used. .. Examples of the molding method include compression molding, extrusion molding, and injection molding using a mold, but extrusion molding and injection molding using the semi-conductive rubber composition of the present invention are preferable.

本発明の半導電性ゴム組成物を用いたゴム材料は、特に製法は限定されないが、架橋して得られることが好ましい。具体的には通常100〜200℃に加熱することで得られ、架橋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。架橋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、赤外線ある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できる。 The rubber material using the semi-conductive rubber composition of the present invention is not particularly limited in the production method, but is preferably obtained by cross-linking. Specifically, it is usually obtained by heating to 100 to 200 ° C., and the cross-linking time varies depending on the temperature, but is usually performed between 0.5 and 300 minutes. As the method of cross-linking molding, any method such as compression molding by a mold, injection molding, air bath, heating by infrared rays or microwaves can be used.

以下において実施例及び比較例により具体的に説明する。なお、本発明はこれに限定されるものではない。 Hereinafter, a specific description will be given with reference to Examples and Comparative Examples. The present invention is not limited to this.

まず、表1に示す各配合剤を120℃の加圧式ニーダーにて混練りし、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りし、B練りコンパウンドを作成した。表中のAとはA練りコンパウンドの原料であり、Bとは、B練りコンパウンドを作成する際に、A練りコンパウンドに配合する原料を示すものである。 First, each compounding agent shown in Table 1 was kneaded with a pressurized kneader at 120 ° C. to prepare an A kneading compound. This A kneading compound was kneaded with an open roll to prepare a B kneading compound. In the table, A is a raw material for the A kneading compound, and B is a raw material to be blended with the A kneading compound when the B kneading compound is prepared.

以下に実施及び比較例で用いた配合剤を示す。
※1 株式会社大阪ソーダ製 エピクロロヒドリン−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「EPION−301」
※2 扶桑化学工業製「プラストロジンJ」
※3 大内新興化学工業株式会社製「ノクラック300」
※4 白石カルシウム株式会社製 軽質炭酸カルシウム「シルバーW」
※5 日本油脂株式会社製「パークミルD‐40(ジクミルパーオキサイド40%品・活性酸素量2.37)」
※6 大内新興化学工業株式会社製「バルノックPM」
The compounding agents used in the implementation and comparative examples are shown below.
* 1 Epichlorohydrin-ethylene oxide-allyl glycidyl ether ternary copolymer "EPION-301" manufactured by Osaka Soda Co., Ltd.
* 2 "Plastrogin J" manufactured by Fuso Chemical Industry Co., Ltd.
* 3 "Nocrack 300" manufactured by Ouchi Shinko Kagaku Kogyo Co., Ltd.
* 4 Light calcium carbonate "Silver W" manufactured by Shiraishi Calcium Co., Ltd.
* 5 "Park Mill D-40 (40% dicumyl peroxide product, amount of active oxygen 2.37)" manufactured by NOF CORPORATION
* 6 "Barnock PM" manufactured by Ouchi Shinko Kagaku Kogyo Co., Ltd.

Figure 0006913302
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<体積抵抗率>
前記で作成したB練りコンパウンドをシート化したものを160℃で15分プレス加硫した。得られた架橋シートを10℃/15%RH環境下、23℃/50%RH環境下、35℃/85%RH環境下にてそれぞれ状態調整を行った後、JIS K6271に準拠し、二重リング電極を用いた三菱油化株式会社製ハイレスタを用いて、10V印加、1分後の体積抵抗率を測定する。
<Volume resistivity>
The sheet of the B kneading compound prepared above was press vulcanized at 160 ° C. for 15 minutes. After adjusting the state of the obtained crosslinked sheet under 10 ° C./15% RH environment, 23 ° C./50% RH environment, and 35 ° C./85% RH environment, respectively, it conforms to JIS K6271 and is double-layered. Using a high rester manufactured by Mitsubishi Yuka Co., Ltd. using a ring electrode, apply 10 V and measure the volume resistivity after 1 minute.

<体積抵抗率の環境変動>
体積抵抗率の測定で得られた10℃/15%RH環境下、35℃/85%RH環境下、それぞれの体積抵抗率をもとに、体積抵抗率の環境変動を求めた。尚、体積抵抗率の環境変動の数値が小さいほど体積抵抗率の環境依存性が小さいことになる。本願の体積抵抗率の環境変動は低温低湿環境下(10℃/15%RH環境下)での体積抵抗率の対数と高温高湿環境下(35℃/85%RH環境下)での体積抵抗率の対数の差より算出され、より具体的には以下の計算式で算出される。
log10(10℃×15%RH体積抵抗率)−log10(35℃×85%RH体積抵抗率)
<Environmental change in volume resistivity>
The environmental variation of the volume resistivity was determined based on the respective volume resistivity under the 10 ° C./15% RH environment and the 35 ° C./85% RH environment obtained by the measurement of the volume resistivity. The smaller the value of the environmental variation of the volume resistivity, the smaller the environmental dependence of the volume resistivity. The environmental resistivity of the volume resistivity of the present application is the logarithm of the volume resistivity under a low temperature and low humidity environment (10 ° C./15% RH environment) and the volume resistivity under a high temperature and high humidity environment (35 ° C./85% RH environment). It is calculated from the difference in the logarithm of the rate, and more specifically, it is calculated by the following formula.
log 10 (10 ° C x 15% RH volume resistivity) -log 10 (35 ° C x 85% RH volume resistivity)

<反発弾性率>
反発弾性率の測定は、JISK6255に従い振子式試験方法で、測定装置「高分子計器株式会社製、卓上型反発弾性試験機」RT−90にて測定を行った。
<Repulsive modulus>
The rebound resilience was measured by a pendulum test method according to JIS K6255 with a measuring device "Desktop Repulsion Tester manufactured by Polymer Meter Co., Ltd." RT-90.

各試験方法より得られた実施例、比較例の試験結果を表2に示す。 Table 2 shows the test results of Examples and Comparative Examples obtained from each test method.

Figure 0006913302
Figure 0006913302

表2が示すように、実施例1〜6は、(a)ゴム成分100質量部に対して、(b)銅化合物を0.2質量部以上とすることで、(d)充填剤を過剰に配合した場合であっても良好な体積抵抗率の環境依存性を有することができる。 As shown in Table 2, in Examples 1 to 6, (a) the filler was excessive by adding 0.2 parts by mass or more of the copper compound to 100 parts by mass of the rubber component. It is possible to have a good environmental resistivity of volume resistivity even when it is blended with.

本発明の対象となる半導電性ゴム組成物は、半導電性を維持しつつ、体積抵抗率の環境依存性に優れたものとなっておりレーザープリンタ、コピー機における現像、帯電、転写ロールとして幅広く応用可能である。 The semi-conductive rubber composition which is the subject of the present invention has excellent environmental resistivity in volume resistivity while maintaining semi-conductivity, and can be used as a developing, charging, or transfer roll in a laser printer or a copier. It can be widely applied.

Claims (13)

(a)ゴム成分として、ポリエーテル系重合物、(b)銅化合物、(c)有機過酸化物、(d)充填剤を含有し、
前記(a)ゴム成分100質量部に対して、(b)銅化合物を0.2質量部以上、(d)充填剤を15〜80質量部含有することを特徴とする半導電性ゴム組成物。
As a rubber component, (a) a polyether polymer, (b) a copper compound, (c) an organic peroxide, and (d) a filler are contained.
A semi-conductive rubber composition comprising (b) 0.2 parts by mass or more of a copper compound and (d) 15 to 80 parts by mass of a filler with respect to 100 parts by mass of the rubber component (a). ..
前記ポリエーテル系重合物が、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、エピクロロヒドリン、アリルグリシジルエーテルから選択される少なくとも二つのユニットを構成単位に含むことを特徴とする請求項1に記載の半導電性ゴム組成物。 The semi-conductive rubber according to claim 1, wherein the polyether-based polymer contains at least two units selected from ethylene oxide, propylene oxide, epichlorohydrin, and allyl glycidyl ether as a constituent unit. Composition. 前記(b)銅化合物が、酸化銅、水酸化銅、炭酸銅、塩化銅、硫化銅、硫酸銅から選択される無機銅化合物、カルボン酸の銅塩及びジチオカルバミン酸の銅塩から選択される少なくとも一種であることを特徴とする請求項1又は2に記載の半導電性ゴム組成物。 The copper compound (b) is at least selected from an inorganic copper compound selected from copper oxide, copper hydroxide, copper carbonate, copper chloride, copper sulfide, and copper sulfate, a copper salt of carboxylic acid, and a copper salt of dithiocarbamic acid. The semi-conductive rubber composition according to claim 1 or 2, characterized in that it is a kind. 前記(b)銅化合物が、酸化銅、ステアリン酸銅、ジメチルジチオカルバミン酸銅から選択される少なくとも一種の銅化合物を含有することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の半導電性ゴム組成物。 The semi-conductive according to any one of claims 1 to 3, wherein the copper compound (b) contains at least one copper compound selected from copper oxide, copper stearate, and copper dimethyldithiocarbamate. Rubber composition. 更に、(e)架橋助剤を含有することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の半導電性ゴム組成物。 The semi-conductive rubber composition according to any one of claims 1 to 4, further comprising (e) a cross-linking aid. 前記(e)架橋助剤が、トリメチロールプロパントリメタクリレート、トリアリルイソシアネート、o,o`‐ジベンゾイル、p‐キノンジオキシム、m‐フェニレンジマレイミドから選択される少なくとも一種であることを特徴とする請求項5に記載の半導電性ゴム組成物。 The cross-linking aid (e) is at least one selected from trimethylolpropane trimethacrylate, triallyl isocyanate, o, o`-dibenzoyl, p-quinone dioxime, and m-phenylenedi maleimide. The semi-conductive rubber composition according to claim 5. 前記(b)銅化合物の配合量が、前記(a)ゴム成分100質量部に対して、0.2〜20質量部であることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の半導電性ゴム組成物。 The half according to any one of claims 1 to 6, wherein the blending amount of the (b) copper compound is 0.2 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the rubber component (a). Conductive rubber composition. 前記(a)ゴム成分100質量部に対する前記(c)有機過酸化物の含有量をX質量部、前記(c)有機過酸化物の活性酸素量をY(%)としたとき、
0.4≦X×Y≦200
であることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の半導電性ゴム組成物。
When the content of the (c) organic peroxide with respect to 100 parts by mass of the (a) rubber component is X parts by mass and the amount of active oxygen of the (c) organic peroxide is Y (%).
0.4 ≤ X x Y ≤ 200
The semi-conductive rubber composition according to any one of claims 1 to 7.
更に、(f)導電剤を含有することを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の半導電性ゴム組成物。 The semi-conductive rubber composition according to any one of claims 1 to 8, further comprising (f) a conductive agent. 前記(d)充填剤が、炭酸カルシウム、タルク、シリカ、クレー、カーボンファイバー、グラスファイバー、カーボンブラック、酸化チタン、酸化マグネシウム、ハイドロタルサイト、水酸化マグネシウム、酸化アンチモン、酸化亜鉛から選択される少なくとも一種であることを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載の半導電性ゴム組成物。 The filler (d) is selected from at least calcium carbonate, talc, silica, clay, carbon fiber, glass fiber, carbon black, titanium oxide, magnesium oxide, hydrotalcite, magnesium hydroxide, antimony oxide, and zinc oxide. The semi-conductive rubber composition according to any one of claims 1 to 9, wherein the semi-conductive rubber composition is one kind. 請求項1〜10のいずれかに記載の半導電性ゴム組成物を用いてなる半導電性ゴム材料。 A semi-conductive rubber material using the semi-conductive rubber composition according to any one of claims 1 to 10. 請求項11に記載の半導電性ゴム材料を用いた半導電性ゴムロール又は半導電性無端ゴムベルト。 A semi-conductive rubber roll or a semi-conductive endless rubber belt using the semi-conductive rubber material according to claim 11. 請求項12に記載の半導電性ゴムロール又は半導電性無端ゴムベルトを用いてなる電子写真機器。 An electrophotographic apparatus using the semi-conductive rubber roll or semi-conductive endless rubber belt according to claim 12.
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