JPH01138255A - フロロカーボン重合体組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は帯電特性の改善されたフロロカーボン重合体組
成物に関する。

〔従来の技術〕

電子部品材料分野等新分野においては種々の高度な機能
が要求される。

一般に２種以上の物質が接触したり、分離したりすると
各々の物質は帯電する。新しい機能として相手物質を帯
電させ、自らは帯電しにくい材料の要求があり、これに
適合する材料として本発明者らは既に特願昭６１〜１２
７７７３号明細書で新しい材料を提案した。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、既提案の材料は帯電はしにくいものの本
質的に絶縁性である為、相手材料と接触・分離をくり返
すと帯電付与能力が低下する欠点を持つことがわかった
。また、相手材料をより高レベルに帯電させることも要
求されるようになり、この点での改善も必要となってき
た。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、かかる問題を一挙に解決することを目的にし
て、フロロカーボン重合体に特定の無機フィラーと導電
性フィラーを所定量併用配合することにより該目的が達
成されることを見い出して為された。

即ち、本発明は、「フロロカーボン重合体５５〜９５重
量％および平均粒径が５μ以下の正帯電性かつ非導電性
無機フィラー２５〜３重量％および平均粒径５μ以下の
導電性フィラー２０〜２重量％からなることを特徴とす
るフロロカーボン重合体組成物」である。

〔発明の効果〕

本発明組成物により、自らは帯電せずに帯電させたい相
手物質を高レベルに帯電させ、かつ、これらの能力が持
続する材料ができ、電子部品分野等帯電を利用する分野
での応用が広くなった。また、本発明組成物は、剛性や
成形性が良好なことは勿論のこと、他の接触物質をはじ
く性質や浸み込ませない性質が高温においても良好であ
るため高温においても液体と接する用途に用いられて性
質が変化しないといった、良好な耐熱表面特性をも有す
る。

〔作　用〕

本発明で用いるフロロカーボン重合体としては、例えば
、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリクロ
ロトリフルオロエチレン、エチレン−テトラフルオロエ
チレン共重合体、エチレン−クロロトリフルオロエチレ
ン共重合体、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロ
プロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン−プロピ
レン共重合体、テトラフルオロエチレン−パーフルオロ
アルキルビニルエーテル共重合体、フッ化ビニリデン−
へキサフルオロプロピレン共重合体、フッ化ビニリデン
−へキサフルオロプロピレン−テトラフルオロエチレン
共重合体等市販のものが適宜使用されるが、耐熱性およ
び帯電性の観点からテトラフルオロエチレン、ヘキサフ
ルオロプロピレンのようなフッ素原子を多量に含むもの
、例えば、フッ化ビニリデン−へキサフルオロプロピレ
ン共重合体、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合
体、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビ
ニルエーテル共重合体が好ましい。また成型の容易さか
ら熱可塑性のものが好ましい。

これらは、柔軟性等の物性を調整する等の目的のために
、均質に混合することができるならば２種あるいはそれ
以上を組合せて使用してもよい。

この際、海鳥構造が形成される場合は、島（ドメイン）
の径は５μ以下、好ましくは３μ以下、特に１μ以下が
良い。

また、本発明で用いる非導電性の無機フィラーは、均一
混和性、成形品外観、液体の浸み込み憎さ等の点から平
均粒径が５μ以下、好ましくは３μ以下のものである。

該無機フィラーは、正帯電性のものでもある。ここで、
正帯電性とは粉体での帯電量測定法であるブローオフ法
（小口はかの著書、「電子写真」土工、５２．１９７７
参照）による測定値がマイナス値または零マイクロクー
ロン／グラム（μＣ／　ｇ　）以外のものを指す。好ま
しいものは５μＣ／ｇ以上の無機フィラーである。

このような無機フィラーの具体例としては、酸化マグネ
シウム、酸化亜鉛、酸化鉛、酸化アルミニウム、酸化鉄
、酸化コバルト、雲母、アスベスト、タルク、炭酸カル
シウム、硫酸バリウム、リン酸カルシウム、チタン酸バ
リウム、チタン酸鉛、窒化珪素、炭化珪素などが使用さ
れる。特に酸化亜鉛、酸化マグネシウムが好ましい。こ
れらの無機フィラーは、高温でフロロカーボン重合体と
接触するので、フッ素樹脂に対して安定なものである必
要がある。

また、これらは、帯電性の制御、成型加工性の制御等の
目的の為に２種またはそれ以上併用してもよい。

次に、本発明で使用する導電性フィラーは、平均粒径５
μ以下のものである限り、カーボンブラック・カーボン
ファイバー・グラファイト等のカーボン系フィラー、金
属微粉末・金属フレーク・金属繊維等の金属系フィラー
の外、非導電性または導電性フィラーの表面を金属等導
電性物質で被覆したものなどを用いることができる。　
　・具体的には、例えば、アセチレンブラック、オイル
ファーネスブラック、サーマルブラック、チャンネルブ
ランク、ピッチ系カーボンファイバー、ＰＡＮ系カーボ
ンファイバー、天然グラファイト、人工グラファイト、
銅粉、銀粉、ニッケル粉、鉄粉、アルミニウム粉、アモ
ルファス鉄粉、アルミニウムフレーク、同繊維、ニッケ
ル繊維、ステンレス繊維、金属表面コートガラスピーズ
、金属メツキカーボンブラック等であり、粒状、板状、
繊維状等形状を問わない。平均粒径が５μをこえるもの
は、後に成形された製品の表面に凹凸を生じ易く、帯電
付与性の低下がみられるようになり好ましくない。好ま
しい平均粒径は３μ以下、特に１μ以下が均一混和性、
成形品外観、帯電付与性、液体の浸み込み憎さの点から
良い。

これらの中でもカーボン系フィラーが優れており、カー
ボンブラックが良い。特にＢＥＴ法でＮ２吸着量より測
定した比表面積が９００ｒｒｒ／ｇ以上のものは少量の
添加量で組成物に必要な導電性を付与できるので好まし
い。

とりわけ、アセチレンブラック、ファーネスブラックは
不純物が少なく、また、導電性に優れて好ましく、特に
ファーネスブラックのＸＣＦ（Ｅｘｔｒａ　Ｃｏｎｄｕ
ｃｔｉｖｅ　Ｆｕｒｎａｃｅ）　、Ｓ　ＣＦ　（Ｓｕｐ
ｅｒＣｏｎｄｕｃｔｉｖｅ　Ｆｕｒｎａｃｅ）、ＣＦ　
（Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ　Ｆｕｒｎａｃｅ）およびＳ　
Ａ　Ｆ　（Ｓｕｐｅｒ　Ａｂｒａｓｉｏｎ　Ｆｕｒｎａ
ｃｅ）は中でも好ましい。ＸＣＦとしては日本イージー
社の［ケッチエンブラックＥＣＪやＣａｂｏｔ社の［パ
ルカンＸＣ−７２Ｊ等があり、ＳＣＦとしてはＣａｂｏ
ｔ社の「パルカンＳＣＪ、「パルカンＰ」やＤｅｇｕｓ
ｓａ社の「コーランクスＬ」等があり、ＣＦとしてはＣ
ａｂｏｔ社の「パルカンＣ」やＣｏｌｕｍｂｉａｎ社の
「コンダクテックスＳＣＪ等があり、また、ＳＡＦとし
ては旭カーボン社の「旭＃９０Ｊ　、三菱化成工業社の
「ダイヤブラックＡ」やＣａｂｏｔ社の「パルカン９」
等がある。

これらの導電性フィラーは、高温でフロロカーボン重合
体と接触するので、）・７素樹脂に対して安定なもので
ある必要がある。例えば含有水分の量は０．５重量％以
下、好ましくは０．２重量％以下のものが適当である。

また、平均粒径や含有水分量等の条件が適当であれば、
これら異種の導電性フィラー、例えば、カーボンブラッ
クと、黒鉛または炭素繊維とを併用することができる。

上記の各必須成分の配合割合は、フロロカーボン重合体
５５〜９５重量％、平均粒径５μ以下の正帯電性かつ非
導電性無機フィラー２５〜３重量％および平均粒径５μ
以下の導電性フィラー２０〜２重量％である。フィラー
の総量が４５重量％を越えると、フロロカーボン重合体
中への均一な分散が困難となり、成形体表面外観の悪化
等も生じて好ましくない。フィラーの総量が５重量％未
満では導電付与性の効果がない。また、非導電性フィラ
ーと導電性フィラーのそれぞれの数値は、本発明の効果
の発現する範囲を規定している。

また、本発明組成物には、発明の効果を著しく損わない
範囲で他の付加的成分を加えることができる。特に、組
成物の帯電特性、重合体と無機フィラーとの相溶性、成
形加工性（流動性）等をさらに改善すべく耐熱性のオリ
ゴマー、例えば、プラス帯電性のシリコンオイルやマイ
ナス帯電性のフロロカーボン系オリゴマーを５重量％以
下、好ましくは０．０１〜３重量％添加することができ
る。

本発明組成物は、上記成分を通常の混合ないし混練方法
、例えばロール、ブラベンダーブラストグラフ、押出機
等にて製造される。

この製造の際、各成分の含有水分については十分制御す
る必要がある。各成分の含有水分は、０．５重量％以下
、好ましくは０．２重量％以下、特に５００ｐｐｍ以下
が良い。この範囲を超えた場合た、製造後の組成物の保
管時も水分に注意する必要があり、組成物自体０６５重
量％以下に含有水分のかぐよい を抑制する枕手中会本。これらの為に、熱風乾燥または
減圧乾燥等の強制乾燥を取る事が必要な場合もある。

本発明組成物の応用例としては、本発明組成物が自らは
帯電することなく、接着する相手材料を帯電させる機能
を有していることから、電子部品分野において帯電を利
用する分野での応用が可能である。また、本発明組成物
は、剛性や成形性が良好なことは勿論のこと、他の接触
物質をはじめ性質や浸み込ませない性質が高温において
も良好であるため高温で液体と接する用途に用いられて
も性質が変化しないと言った良好な耐熱表面特性をも有
する。

これらの特長から、本発明組成物は、電子分野での精密
機能部品として応用できる。具体的には、例えば、電子
写真装置用ブレードがある。これは、電子写真に使用す
る微粒子であるトナーの摩擦帯電調整、感光体へのトナ
ー供給量の調整薄層化、トナーのかき落としによる感光
体のクリーニング等に使用されるものである。その他に
も、本発明組成物の特長を利用して、現像ロール、定着
ロール等ロール状部品、搬送ベルトなどのシート状ある
いはフィルム状部品へも応用ができる。特に本発明組成
物の特長からみると、なかでも電子写真装置用ブレード
は応用として好適なものである。

〔実施例〕

実施例１ フッ化ビニリデン−へキサフルオロプロピレン共重合体
（ペンウォルト社製「カイナー２８００Ｊ８５重量％、
正帯電性である平均粒径約０．５μの酸化亜鉛を乾燥し
て水分２００ｐｐｍ以下としたもの１０重量％および導
電性フィラーとしてカーボンブラック（「ケッチエンプ
ラッタＥＣ」）の水分を０．５重量％以下としたちの５
重量％をトライブレンドした。次に、３０ｍｍ径ベルト
付２軸押出機にて２４５℃で混練して平均粒径約３ｍｍ
のベレットとした。

このベレットをプレス成形によりプレスし、厚さ０．５
　ｍｍのシートを作成した。このシート上を、４５度の
角度をつけて正帯電性で平均粒径約３１ら通過摩擦帯電
させ、その一定量をファラデーケージ（アトパンテスト
社製（ｒＴＲ−８０３，ＩＪ　）中へ落下させてこの電
荷量をエレクトロメータ（アトパンテスト社製ｒＴＲ−
８６５２Ｊ　）で測定したところ■６．３／Ｃ／ｇであ
り、相手材料を帯電させる能力が非常に良好であった。

また、その操作を１００回繰り返した後の電荷量は■６
．３μＣ／ｇであり全く変化がなかった。

また、同様に負帯電性のポリフッ化ビニリデン樹脂（ペ
ンウォルト社製「カイナー２８００ｊ）粒子（平均粒径
約４ｍｍ）を使用して同様の評価を実施したところ、初
期の電荷量はθ３．２ｆＣ／ｇであり、１００回繰り返
した後も６３．２Ｐｃ／ｇであった。

また、上記の組成物ペレッ）１５ｇを恒温室（室温２３
℃、湿度６０％）にてステンレス容器（３００ｃｃ）中
で５分間激しく振とうして摩擦帯電させた後、ゆっ（り
と素焼き皿に広げて回転セクタ型静電気測定器により極
性および帯電圧を測定したところ、はぼＯｖであった。

なお、相手材料に対する帯電特性は、上記のとおり、組
成物をプレス成形して得られる平板上を、正帯電性の粒
子例えばポリカーボネート樹脂粒子、あるいは、負帯電
性の粒子例えばポリフッ化ビニリデン樹脂粒子を通過さ
せることによって、摩擦帯電させ、これをファラデーケ
ージ内へ落下させてその単位重量当りの電荷を測定する
のが一般的である。また、組成物自体の帯電特性は、摩
擦帯電特性で、その帯電圧を以下の方法で測定するのが
一般的である。すなわち、上記のとおり組成物ベレット
（粒径１〜７１程度）の適量外側が絶縁状態の金属容器
（数百ｃｃ〜１１程度）に入れて５〜１０分間はげしく
振とうしてペレットを摩擦帯電させたのち、帯電気が逃
げないようにしてペレットを素焼き皿に乗せ、回転セク
タ型静電気測定器により測定する。

比較例１ 実施例１において、導電性フィラーを使用しないほかは
全く同様にして組成物を得た。

このものを実施例１と同様の評価を実施したところ、ポ
リカーボネートに対して与えた初期電荷量は■５．５ｐ
Ｃ／ｇであり、１００回繰り返し後は■２．７．ｊｃｃ
／ｇ、また、ポリフッ化ビニリデンに対しては初期電荷
ｆｆ１ｅ２．１μｃ／ｇ、１００回繰り返し後はｅｌ、
２μＣ／ｇと、付与する電荷の低下がみられた。

また、この組成物自体の帯電圧を測定したところ、はぼ
０■であった。

特許出願人　　三菱油化株式会社 代理人　弁理士　　長　谷　正　久 代理人　弁理士　　山　本　隆　也

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　フロロカーボン重合体５５〜９５重量％、平均粒径が
   ５μ以下の正帯電性かつ非導電性無機フィラー２５〜３
   重量％および平均粒径５μ以下の導電性フィラー２０〜
   ２重量％からなることを特徴とするフロロカーボン重合
   体組成物。