JPH02311540A - 発泡性シリコーン組成物、シリコーンスポンジ及びシリコーンスポンジロール - 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、トナーに対する離型性に優れているため静電
式複写機の定着ロールとして好適に使用し得るシリコー
ンスポンジロール及びそれを得るための発泡性シリコー
ン組成物とそれを発泡硬化させてなるシリコーンスポン
ジに関する。

【従来の技術〕

従来、静電式複写機などにおいて、紙葉上に形成したト
ナー像を定着させる方式については、トナー像を形成し
た紙を二つの圧接したローラー間に通し、この際ロール
の一方または両方を内部から加熱するようにした加熱ロ
ールを用いる方法が最もよ（使用されており、この定着
方法は他のオーブンを用いる方法に比較して熱効率が高
く高速化が容品であるという利点から最近の電子式複写
機では殆どこの方法が採用されている。

この場合、トナー像を定着する定着ロールには画像の鮮
明さやソフトさの点から耐熱性に優れたシリコーンスポ
ンジロールが多用されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、従来のシリコーンスポンジロールはトナ
ーに対する離型性が不十分であり、鮮明な画像が得られ
ないという問題がある０、このため、通常シリコーンス
ポンジロール表面にトナーに対する離型性に優れた液状
シリコーンゴム層を設けたり、フッ素系の離型層を複合
化することが行なわれているが、かかる方法は製造工程
を複雑化し、定着ロールのコストアップを招来するとい
う問題を生じさせる。

一方、定着ロール用シリコーンスポンジは緻密で均一な
セル構造の発泡体であることが要求され、このため従来
発泡剤としてアゾビスイソブチロニトリルを使用してい
るが、この場合発泡剤の分解残渣の安全衛生性に問題が
あり、その分解物を除。

去するために長時間の加熱工程を必要としていた。

本発明は上記事情に鑑みなされたもので、発泡状態がｔ
ｉａ密で均一であり、トナーに対する離型性に優れてい
ると共に、製造時における安全衛生性の点でも優れ、定
着ロールとして好適に使用し得るシリコーンスポンジロ
ール及びそれを得るための発泡性シリコーン組成物とそ
れを発泡させてなるシリコーンスポンジを提供すること
を目的とする。

（課題を解決するための手段及び作用）本発明者は上記
目的を達成するため鋭意検討を行なった結果、 （イ）　下記一般式（１１ ％式％） （式中Ｒは置換もしくは非置換の一価炭化水素基又は水
酸基を示し、ａは１．９５〜２．０５の正数である。） で示される脂肪族不飽和基を有しないオルガノポリシロ
キサン、 （ロ）　微粉状シリカ充填材、 （ハ）　分解温度が１６０℃以下の７ゾジ力ルボンアミ
ド系発泡剤、 （ニ）　半減期ｌＯ時間を得るための分解温度が１００
℃以下のジアシル系パーオキサイドを含有する発泡性シ
リコーン組成物を発泡・硬化させてなるシリコーンスポ
ンジを主体としてロールを形成することが有効であるこ
とを見い出した。

即ち、該シリコーンスポンジは、発泡の際の分解物が安
全衛生上問題とならないため、長時間の加熱処理が不要
であり、また、発泡倍率が高く、内部から表面まで十分
に硬化されて表面タックがなく、均一でかつ緻密である
上、スポンジ自体がトナーに対する離型性に優れている
ため、複合層の形成を省略し得、このため安価で優れた
性能を存する定着ロール等のシリコーンスポンジロール
を得ることができることを知見し、本発明をなすに至っ
た。

以下、本発明について更に詳しく説明する。

本発明のシリコーンスポンジロールは、上記（イ）オル
ガノポリシロキサン、（ロ）シリカ充填材、（ハ）発泡
剤及び（ニ）パーオキサイドを含有する発泡性シリコー
ン組成物を発泡・硬化させてなるシリコーンスポンジを
主体としたものである。

ここで、（イ）成分のオルガノポリシロキサンは下記一
般式（１） ％式％（１） で示される実質的に脂肪族不飽和基を有しないものであ
る。上記（１）式中Ｒは脂肪族不飽和基を含まない置換
もしくは非置換の一価炭化水素基又は水酸基を示し、−
価炭化水素基としては、例えばメチル、エチル、プロピ
ル、フェニル、γ−トリフルオロプロピル基等が挙げら
れるが、合成の容易性、耐熱性、トナーに対する離型性
からメチル基が５０モル％以上、特に８０モル％以上で
あることが好ましい、また、ａは１．９５〜２．０５の
範囲の正数である。

なお、上記（１）式で示されるオルガノポリシロキサン
は上述したように実質的に脂肪族不飽和基を含まないこ
とが必要であり、もし、オルガノポリシロキサン中にビ
ニル基などのフルケニル基が、例えば０．２モル％程度
含有すると、発泡体の硬度が高くなる一方、表面層が硬
化不良となり、しかも変色してしまうため、定着ロール
に使用するスポンジとして商品価値がなくなるばかりで
なく、トナーに対する離型性が著しく低下する。

上記（１１式で示されるオルガノポリシロキサンは分子
構造ができる限り直鎖状であることが望ましいが、一部
分枝状のものを有していても差し支えなく、また、分子
鎖末端はトリオルガノシリル基又は水酸基で封鎖された
ものが好ましい、この場合、トリオルガノシリル基とし
てはトリメチルシリル基などが挙げられる。

なお、このオルガノポリシロキサンの重合度は特に限定
されないが、２５℃における粘度がｌＯ万Ｃ５以上のも
のが好ましい。

（ロ）成分としての微粉状シリカ充填材はシリコーンゴ
ムの補強、増結、加工性向上、増量などの目的で添加さ
れるものであり、これにはヒユームドシリカや湿式シリ
カ、石英粉末、けいそう土などが例示されるが、これら
は比表面積が１　＋＊”７１以上のものとすることが良
い、この（ロ）成分の配合量は上記（イ）成分のオルガ
ノポリシロキサン１００部（重量部、以下同じ）に対し
て３〜１００部、より好ましくは５〜３０部とすること
が好適である。配合量が３部に満たないと十分な補強性
が得られず、しかも加工性も悪くなる場合があり、一方
１００部を超えて配合した場合は型流れ性が極端に低下
してしまう場合がある。なお、このシリカ充填材の平均
粒径は０．００５〜１００μｍ、特にｏ、　ｏ　ｏ　ｓ
〜５μｍとすることが好ましい。

（ハ）成分の分解温度が１６０℃以下のアゾジカルボン
アミド系発泡剤としては、一般的にアゾジカルボンアミ
ドに添加剤として尿素、尿素系化合物、二塩基性フター
ル酸鉛、酸化亜鉛、ステアリン酸亜鉛、ポリエチレング
リコール等を添加して得ることができるが、安全衛生性
の点でアゾジカルボンアミドに尿素、尿素系化合物、酸
化亜鉛又はステアリン酸亜鉛を添加したものが望ましい
。

このようなものとして、具体的にはセルマイクＣＡＰや
ＣＡＰ−２５０（以上、三共化成側製）が挙げられる。

この（ハ、）成分の配合量は、上記（イ）成分のオルガ
ノポリシロキサン１００部に対して０．１〜１０部、よ
り好ましくは０．５〜７部とすることが好適である。０
．１部より配合量が少ないと発泡が不十分となり、一方
１０部を超えて配合すると無用な分解残渣を生成するば
かりでなく、変色あるいは異常発泡による割れを生ずる
場合がある。

次に、（ニ）成分の半減期１０時間を得るための分解温
度が１００℃以下のジアシル系パーオキサイドは、シリ
コーンゴムの加熱硬化を促進するための加硫剤として使
用するものであり、具体的な例としてはベンゾイルパー
オキサイド、ジー（２，４−ジクロロベンゾイル）パー
オキサイド、ジー（ｐ−クロロベンゾイル）パーオキサ
イド、ジー（オルソメチルベンゾイル）パーオキサイド
、ジー（オルソクロルベンゾイル）パーオキサイド、ジ
ー（ｐ−メチルベンゾイル）パーオキサイド、ジー（オ
ルソブロムベンゾイル）パーオキサイド、ジー（オルソ
クロロベンゾイル）パーオキサイド、ジー（２，４−ジ
メチルベンゾイル）パーオキサイド、ジー（ｐ−トリメ
チルシリルベンゾイル）パーオキサイドなどが挙げられ
、これらの１種又は２種以上を併用して使用することが
できる。その配合量は（イ）成分のオルガノポリシロキ
サン１００部に対して０．１〜ｌＯ部、より好ましくは
０、１〜３部の範囲であり、他の成分のＩＮや配合量な
どに応じて適宜選定できる。なお、この（ニ）成分の配
合量はｏ、　ｔ　部未満ては加硫が不充分で弾性のない
発泡体しか得られなくなる場合があり、一方、１０部を
超えて配合すると発泡より加硫が先行してしまい、ソフ
トで良好な発泡体を得ることができなくなる場合が生じ
る。

また、本発明に係る発泡性シリコーン組成物には、上述
した（イ）〜（ニ）成分に加え、重合度が１００以下の
低分子シロキサン、シラノール基含有シラン、アルコキ
シ基含有シランなどの分散に１、酸化鉄、酸化セリウム
、オクチル酸鉄、酸化チタン等の耐熱向上剤、着色のた
めの＃ｉ料、白金化合物、パラジウム化合物等の難燃助
剤、更には通常シリコーンゴム組成物に添加される他の
添加剤を添加することは差し支えない。

本発明のシリコーンスポンジは、上述した成分を常法に
従って均一に混合した後、発泡・硬化して得ることがで
きる。ここで、発泡・硬化させる方法は特に制限されず
、通常のシリコーンゴム発泡体の一般的な製造方法を採
用できるが、例えば、１５０〜３００℃の温度で１０秒
〜３０分間常圧熱気加硫を行なうという成形法、あるい
はシリコーン組成物を金型に充填し、１００〜２００℃
で２〜１０分間型加硫する方法などが好適である。

また、定着ロールとする場合には、上述した方法のほか
、シリコーン組成物を押出し機で押出し、常圧蒸気加硫
基、赤外線加硫基、ＵＨＦ加硫塔などで加硫発泡させ、
あるいは押し出した未加硫成形物を適当な長さに切断し
、オーブン等で加熱発泡させた後、芯金を装着して作製
する方法を採用することができ、更に、金型内に芯金を
装着した状態でロール状に発泡・硬化させても良い。

上記発泡・硬化後は、必要に応じ１５０〜２２０℃で０
〜８時間ボストキュアーを行ない、加硫の完結、発泡剤
の分解の完結を図ることができる。

このようにして得られるシリコーンスポンジは発泡倍率
が高く、発泡が均一で緻密であり、シリコーンスポンジ
として優れた性能を有している上、トナーに対する離型
性に優れているため、静電式複写機の定着ロールに好適
に使用し得るほか、電子式複写機の圧力ロール、オイル
塗布ロール、クリーニングロールなどとして使用される
。

また、上記シリコーンスポンジは建築用のシリコーンス
ポンジガスケット、断熱用のスポンジチューブなどにも
有効に使用できる。

なお、必要に応じ、本発明に係るシリコーンスポンジロ
ールにはその表面にポリフルオロアルキレン（ＰＦＡ）
樹月旨、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）　Ｐ
１脂、室温硬化性液状シリコーン、低温硬化性液状シリ
コーンなどを被覆して複合化することもできる。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明の発泡性シリコーン組成物
及びそれを発泡・硬化させてなるシリコーンスポンジは
、製造工程において安全衛生上問題がなく、発泡倍率が
高くかつ均一で緻密であり、トナーに対する離型性に優
れているため、本発明のシリコーンスポンジを主体とし
たシリコーンスポンジロールは特に静電式複写機の定着
ロールに好適に使用し得るものである。

以下、実施例と比較例を示し、本発明を更に具体的に説
明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものでは
ない、なお、以下の例で粘度は２５℃における測定値で
ある。

〔実施例１〕 第１表に示す構造単位を有する両末端がトリメチルシリ
ル基で封鎖されたビニル基を含マナいジメチルポリシロ
キサン（粘度約１０．ＯＯｏ、０００　Ｃ３）１００部
に、フユームドシリカ（商品名エロジルＡ−２００、日
本アエロジル社製）３０部、分散剤として両末端水酸基
を有するジメチルポリシロキサン（粘度約１５Ｃ５）５
部をインターナルミキサーで混合分散し、１６０℃で約
２時間熱麺理したものをベースコンパウンドとした。

このベースコンパウンド１００部に、発泡剤としてアゾ
ジカルボンアミド系発泡剤（商品名セルマイクＣＡＰ−
２５０、三共化成■製）５部、加硫剤としてジー（ｐ−
メチルベンゾイル）パーオキサイドの５０％シリコーン
オイルペースト２部を加え、更に混練して、組成物を得
た。

次に、上記組成物を厚さ４部ｍＸ５ＱＮＸ５０ｍｍのシ
ート状に形成した後、２００℃のオーブンで２０分間加
熱して、発泡・硬化させ、シリコーンスポンジ試料を得
た。

この試料について、目視により外観を観察し、比重、硬
さくアスカ−Ｃ）を測定し、また下記方法によりトナー
汚れ性を調べた。

上土二汚へ作 ２枚のシリコーンスポンジ試月間にトナーを挟み、これ
を２５０℃のオーブン中で加熱・溶融した後、冷却し、
目視でシート表面のトナーによる汚れを観察した。

〔比較例〕

第１表に示す構造単位を有する両末端がトリメチルシリ
ル基で封鎖されたビニル基を有するメチルポリシロキサ
ンを用いた以外は実施例と同様にシリコーンスポンジ試
料を得、同様に外観、比重、硬さ、トナー汚れ性を調べ
た。

結果を第１表に併記する。

（実施例２） 実施例１のベースコンパウンド１００部に、発泡剤とし
てアゾジカルボンアミド系発泡剤（商品名セルマイクＣ
ＡＰ−２５０、三共化成ｉ製）５部、加硫剤としてジー
（２，４−ジクロロベンゾイル）パーオキサイドの４９
％シリコーンオイルペースト１．２部を加え、更に混練
して組成物を得た。

この組成物を７０ｔｍφ押し出し機で外径１２ｔｓ、内
径６ｕの円筒状に押し出して未加硫成形物を作製し、長
さ３０ｃ＋ａにカントした。

この成形物を２００℃のオーブン中で２０分間加熱・発
泡させた後、同じ温度で４時間ボストキュアーして、シ
リコーンスポンジロールを得た。

次いで、このスポンジロールに芯金を装着してシリコー
ンスポンジ定着ロールとし、これを実際の静電式複写機
に装填し、コピーの通紙テストを行なった。なお、ロー
ルの圧接条件は、全圧２０ｂｆ　、周速７Ｑｆｌ／ｓ、
Ａ−４紙１０枚／分で１０．０００枚複写を行なった。

この通紙テストで、本発明に係るシリコーンスポンジを
用いた定着ロールはトナーによる汚れがなく、画質の良
好なコピーを連続して得ることができた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、（イ）下記一般式（１） ＲａＳｉＯ＿（＿４＿−＿ａ＿）＿／＿２・・・・・・
   （１）（式中Ｒは置換もしくは非置換の一価炭化水素基
   又は水酸基を示し、ａは１．９５〜２．０５の正数であ
   る。） で示される脂肪族不飽和基を有しないオルガノポリシロ
   キサン、 （ロ）微粉状シリカ充填材、 （ハ）分解温度が１６０℃以下のアゾジカルボンアミド
   系発泡剤、 （ニ）半減期１０時間を得るための分解温度が１００℃
   以下のジアシル系パーオキサイドを含有する発泡性シリ
   コーン組成物。 ２、請求項１記載の発泡性シリコーン組成物を発泡、硬
   化させてなるシリコーンスポンジ。 ３、請求項２記載のシリコーンスポンジを主体とするこ
   とを特徴とするシリコーンスポンジロール。