JPH03214B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 この発明は、周面が導電性金属面に形成されて
いる樹脂パイプ等の導電性樹脂押出成形品の製法
に関するものである。 〔従来の技術〕 導電性樹脂押出成形品、特に内周面に導電性皮
膜が形成されている導電性樹脂パイプは電子写真
複写機の現像ローラ等に用いられている。このよ
うな導電性樹脂パイプは、一般に半導体材料を含
むフエノール樹脂組成物を押出成形機にかけてパ
イプ状に押出成形し、得られたパイプの内周面に
導電性塗料を塗布して導電性皮膜を形成すること
により製造されている。このようにして内周面に
導電性皮膜が形成された樹脂パイプは表面から内
周面に均一電子が移動するため、良好な現像作用
を発揮する。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、上記のようにして導電性樹脂パ
イプを製造する場合には、半導体フエノール樹脂
パイプを押出成形したのち、その内周面に導電性
塗料を塗布する必要があり、手間がかかるうえ、
導電性塗料の塗りむらやピンホールを生じ、均一
な導電性皮膜を形成することが極めて困難であ
る。特に樹脂パイプが長尺なるほどこのような傾
向は大であり、その改善が望まれている。 この発明は、このような事情に鑑みなされたも
ので、均一な厚みを有する導電性金属面を備えた
導電性樹脂押出成形品を極めて容易に製造しうる
方法を提供をその目的とするものである。 〔問題点を解決するための手段〕 上記の目的を達成するため、この発明の導電性
樹脂押出成形品の製法は、押出成形用樹脂組成物
からなる成形材料を連続的に押出成形する方法で
あつて、上記成形材料として有機金属錯体を含有
するものを用い、この成形材料に圧力および熱を
加え上記組成物中の樹脂を溶融させ押出成形品に
形成しながら、形成段階の押出成形品の所定の部
分を加熱状態の銅製材料に成形空間を絞ることに
より上記の圧力以上の高圧力で押し付けて連続的
に接触させその接触面を連続的に金属面化すると
いう構成をとる。 すなわち、本発明者らは、導電性樹脂パイプ等
の押出成形品を導電性塗料等の塗布をすることな
く、一工程で連続的に製造することを目的として
一連の研究を重ねている過程において、有機金属
錯体を含む重合体組成物溶液を金属化用基板にキ
ヤストまたはコートしてフイルム化し、その後、
熱処理することにより、生成フイルムの上記金属
化用基板接触面に、有機金属錯体中の金属を移動
させ層をなして析出させ、上記の面を金属面化す
る技術思想（特開昭59−207938）に接した。そし
て、この技術思想を導電性樹脂押出成形品の製法
に応用するため研究を重ねた結果、押出成形の製
造では、上記金属化フイルムの製造方法のよう
に、単に金属化用基板に、有機金属錯体含有重合
体組成物溶液フイルムを接触させて熱処理するだ
けでは不充分であつて、金属化用基板に対してか
なり圧力で押し付けながら加熱処理することが必
要であり、しかも押出成形品を成形した後にこの
ような押し付け加熱処理を行つても効果はなく、
押出成形品の形成段階において上記のように押し
付け加熱処理することが必要であり、かつ上記金
属化用基板としては銅製材料のものが必須であ
り、これらを全て満たすことにより初めて押出成
形品に金属面を形成することができることを見い
だしこの発明に到達した。 この発明の導電性樹脂押出成形品は、有機金属
錯体を含有する押出成形用樹脂組成物（成形材
料）を用い、この成形材料に圧力を加えて押出成
形品に形成しながら、形成段階の押出成形品の所
定の部分を加熱状態の銅製材料に成形空間を絞る
ことにより上記圧力の高圧力で押し付けつつ連続
的に接触させてその接触面を金属面化することに
より製造される。この発明において、上記高圧力
とは、10〜50Kg／cm²の圧力をいう。 上記有機金属錯体を含有する押出成形用樹脂組
成物としては、通常、従来公知の押出成形用樹脂
組成物に有機金属錯体を含有したものが用いられ
る。上記従来公知の押出成形用樹脂組成物として
は、例えばフエノール樹脂等の熱硬化性樹脂や塩
化ビニル樹脂等の熱可塑性樹脂を主成分とし、こ
れにガラス繊維等の補強材、白色フイラー、グラ
フアイト等に充填材、ヘキサメチレンテトラミン
等の硬化剤を所定の割合で配合したものがあげら
れる。 上記押出成形用樹脂組成物に含有される有機金
属錯体としては、一般式 AmBn （Ａは金属、Ｂは配位子、ｍは１〜４の整
数、ｎは２〜12の整数） で表されるものが用いられる。上記金属Ａは周期
率_A，_A，_A，_A，1B各属の金属であり、
配位子Ｂは例えば三級ホスフイン、三級ホスフア
イト、一酸化炭素、直鎖ないしは環状オレフイ
ン、共役オレフイン、アリール化合物、複素環化
合物、有機シアノ化合物、有機イソニトリル化合
物、有機メルカプト化合物、アルキル基、ビニル
基、アリル基、エチリジン基、ハロゲン、酸素、
窒素等があげられる。 これらの有機金属錯体のなかでも、押出成形品
の製造に用いる場合、特に好適なのは〔PdCl
（C₃H₇）〕₂，NiCl（PEt₃）₂，〔RhCl（CO）₂〕₂等であ
る。これら例示の有機金属錯体を上記押出成形用
樹脂組成物に含有させることにより、押出成形品
を連続的に製造する際において良好な金属皮膜が
形成されるようになるのである。 しかしながら、このような有機金属錯体を添加
すると、得られる押出成形品の強度はやや損なわ
れる。しかし、その添加量があまり少なくなる
と、今度は押出成形品の表面に金属皮膜が充分形
成されなくなる。これらを勘案すると、有機金属
錯体の含有量は組成物全体の0.5〜10重量％範囲
内に設定することが好適である。なお、上記有機
金属錯体の添加方法は特に制限するものではな
く、押出成形用樹脂組成物の製造に先立ち各原料
と共に配合してもよいし、組成物の製造途中で配
合してもよい。また、製造後配合してもよい。そ
の配合態様も何ら制限されるものではなく、その
まま配合してもよいし、溶液状にして配合しても
よい。 上記のような有機金属錯体含有押出成形用樹脂
組成物の押出成形は、通常、従来公知の押出成形
機の押し出し部分等に銅製材料を内張りしたも
の、もしくはその部分を銅製材料で構成したもの
が用いられる。特に電子写真複写機の現像ローラ
等に用いる導電性樹脂パイプの押出成形について
は、押出成形機のマンドレルの外周面に銅製材料
を貼付けたり、もしくは外周面を銅製材料で構成
したものが用いられる。上記銅製材料としては、
純銅製のものでよいが、リン青銅等の銅合金製の
ものでもよい。最も好ましいのはリン青銅製のも
のである。このようなリン青銅製ものを用いる
と、それ以外の材質のものに比べて、押出成形品
を連続的に形成する段階においてリン青銅製材料
に接触する面を効果的に金属面化しうるようにな
る。 上記のような押出成形機を用いて導電性樹脂押
出成形品を連続に製造する場合、上記押出成形機
の押し出し部分（ダイス部分、マンドレル部分
等）の温度を130〜200℃の範囲に設定することが
好適である。このような温度設定は、これら押し
出し部に隣接する成形シリンダの温度を130〜200
℃に設定することにより行うことができ。このよ
うにして押出成形する場合、押出成形品は連続的
に製造されるのであるが、良好な金属面を有する
押出成形品を得るにはその成形材料をかなり圧力
で上記銅製材料押し付けながら接触させる必要が
ある。この押し付けは上記成形シリンダ内におい
て成形材料に圧力を加えることにより実現するこ
とができる。そして、上記押し付け圧力は効果の
点から10〜50Kg／cm²に設定される。これは上記成
形シリンダ内の成形材料に対する圧力を上記値に
設定することにより容易に実現することができ
る。 このように金属面付きの押出成形品を上記押出
成形機で連続的に製造するには、加熱状態の銅製
材料成形材料を単に接触させるだけでは不充分で
あり、上記のようにかなりの圧力で押し付けなが
ら接触させる必要がある。そして、それと同時に
押出成形品の形成段階で銅製材料に押し付ける必
要がある。押出成形品を押出成形したのちの段階
で加熱状態の銅製材料に所定の圧力で押し付けて
もその接触面を金属面化することはできない。押
出成形品の形成段階において銅製材料に所定の圧
力で押し付けることにより初めて銅製材料に対す
る接触面の金属面化を実現できるのである。すな
わち、上記銅製材料に対する接触面の金属面化
は、成形材料（押出成形用樹脂組成物）中に含有
されている有機金属錯体中の金属が、押出成形品
における銅製材料との接触面に層をなして析出す
ることにより生じるものであり、このような金属
化現象は、押出成形品の押出成形後の段階ではな
く、形成段階の押出成形品を銅製材料に対してか
なりの圧力で押し付けることにより生じるのであ
る。このような押し付け圧力がない場合、ないし
は押出成形後の段階の成形品においては、有機金
属錯体の金属の移動が起こりにくかつたり、成形
品の結晶配列の整列に起因する金属の移動阻害現
象等により、金属面を有する押出成形品を連続的
に押出成形しえない。そして、上記ようにして押
出成形品を製造する場合、その押出成形品の押出
速度も重要であり、押出速度を５〜20m／ｈに設
定することが好結果をもたらす。 このようにして金属面を有する導電性樹脂押出
成形品が連続的に製造される。このようにして製
造された押出成形品は、通常、金属面の金属層の
厚みが0.1〜10μmであつてその電気抗が10^-1〜10³
Ω・cmあり、かつ金属面の樹脂層に対する密着性
は金属製のスパチユラによる引つかきに充分耐え
る程度である。 なお、上記ような金属面の厚み等は、成形材料
（押出成形用樹脂組成物）中に含有させる有機金
属錯体中の金属含有量ないしは有機金属錯体の配
合量さらには加熱条件の選択等によつて任意に設
定することができる。 このようにして得られた導電性樹脂押出成形品
は、先に述べたように電子写真複写機の現像ロー
ラに用いることができ、それ以外に耐電防止材、
電磁波遮蔽、状発熱体等に利用できるのである。 〔発明の効果〕 以上のように、この発明は、有機金属錯体を含
有する成形材料に圧力および熱を加え成形材料中
の樹脂を溶融させて押出成形品に形成しながら形
成段階の押出成形品の所定の部分を、成形空間を
絞ることにより加熱状態の銅製材料に上記圧力以
上の高圧力で押し付けつつ連続的に接触させてそ
の接触面を金属面化するため、従来のように導電
性塗料を塗布して金属面を形成するというような
ことをすることなく押出成形と同時に金属面を形
成することができ、導電性樹脂押出成形品の製造
工程の短縮化を実現することができるようにな
る。また、上記金属面は押出成形品の製造の過程
において、有機金属錯体中の金属の移動析出現象
によつて自動的に形成されるため、その厚みが均
一であつてピンホール等が全く生じず、しかも押
出成形品の樹脂部分に極めて強固に密着してい
る。したがつて、高精度な導電性金属面が得られ
るようになる。このような高精度の導電性金属面
を有する押出成形品は、特に、電子写真複写機の
現像ローラ等に応用すると、電気抵抗が安定であ
り、かつ金属面の樹脂層に対する密着性が良好で
あるため、優れた画質を有する複写像を形成しう
るようになるのである。 つぎに、実施例について説明する。 実施例 １ 第１図マンドレル部分を改良した特殊な、熱硬
化樹脂用の押出成形装置を用いて導電性樹脂パイ
プを製造する実施例を示している。図において、
１は基台であり、この基台１にパイプ下盤２が取
付けられている。３はダイスであり、周囲にヒー
タ４が巻装されているダイス台５に、ダイス孔が
略垂直になるように一体配設されている。このダ
イス３の上部には成形シリンダ６が同心的に配設
され、止め具７およびボルト８によりダイス３に
固定されている。この成形シリンダ６の内径は、
上記ダイス３のダイス孔径よりも大きく設定され
ており、かつ、ダイス３との接続部となるダイス
孔の上部がテーパ面９に形成されていて、成形材
料が成形シリンダ６からダイス３内へ移動するに
際して徐々に圧力を加えるようになつている。な
お、上記成形シリンダ６には、冷却装置（図示せ
ず）が付設されていて、シリンダ６内での成形材
料の溶融や硬化現象の発生を防止している。１０
は上記成形シリンダ６内に、上下に摺動しうるよ
う、シリンダ６の上部側から嵌挿されているプラ
ンジヤで、その上端がプランジヤ取付盤１１に取
付固定されている。このプランジヤ取盤１１は、
左右一対の連結部材１２を介してシリンダ取付盤
１３に連結されており、シリンダ取盤１３を駆動
するピストンロツド１４の上下方向の運動によ
り、上下に動くようになつている。１５は押出油
圧シリンダで、支柱１６を介して前記プレス下盤
２に対設されているプレス上盤１７の上部に固定
され、上記ピストンロツド１４を駆動する。１８
はガイド部材で、一端固定部１８ａが連結部材１
２に固定されているとともに、他端摺動部１８ｂ
が上記支柱１６に沿つて摺動するようになつてお
り、それによつて、連結部材１２、シリンダ取付
盤１３およびプランジヤ取付盤１１の上下移動の
案内をするようになつている。１９は左右一対の
マンドレル固定盤取付アームで、上端側が上記プ
レス上１７に固定され、他端側がプレス上盤１７
から垂下している。０はこの左右一対のアーム１
９の間に水平に配設され、アーム１９の下端取付
部１９ａで固定されているマンドレル固定盤で、
中央部に、前記成形シリンダ６、ダイス３と同心
的にマンドレル取孔が形成されている。マンドレ
ル２１は、上端部がそのマンドレル取付孔内に位
置決めされナツト２２で固定され、他端側が上記
成形シリンダ６、ダイス３内に同心的に垂下さ
れ、それらを貫通してさらに下方まで延びてい
る。このマンドレル２１の上部にはヒータ取付穴
が穿設されていて、そこに電熱ヒータ２３が装着
されており、伝熱現象によつてマンドレル２１全
体を加熱昇温させるようになつている。２４は上
記電熱ヒータ２３に通電するための導線である。
上記マンドレル２１は、外周面が一定厚みのリン
青銅材で構成されており、この構成と、上記のよ
うに全体が加熱昇温するようになつていることと
が改良点である。２５は左右一対の成形材料投入
装置で、ホツパ２６と、供給筒２７と、ピストン
２８とを有しており、上記ホツパ２６から落下、
供給された成形材料９を、上記供給筒２７内で往
復摺動するピストン２８の押出作用によつて、前
記成形シリンダ６の上部の投入口６ａから成形シ
リンダ６内に投入するようになつている。なお、
３０は引取ローラであり、この引取ローラ３０に
よつて下方に引き出される導電性樹脂パイプ３１
はカツター（図示せず）等によつて所定の長さに
切断され、製品として送出されるようになつてい
る。 この実施例では、成形材料２９として、つぎの
ような組成の材料を用いて電子写真複写機の現像
ローラとなる導電性樹脂パイプ（内周面が金属面
となつている）を製造している。 フエノール樹脂（ノボラツクタイプ）
100重量部 硬化剤（ヘキサメチレンテトラミン） 12 〃 ガラス繊維 50 〃 白色フイラー（クレー） 30 〃 グラフアイト 25 〃 アスベスト 20 〃 硬化助剤〔Ca（OH）₂〕 ２ 〃 加工助剤〔ステアリン酸亜鉛〕 ３ 〃 有機金属錯体〔PdCl（C₃H₇）〕₂ ５ 〃 すなわち、上記成形材料投入装置２５によつて
成形シリンダ６内に送入し、プランジヤ１０を上
下に移動させ、一定間隔で連続的に成形材料２９
をプランジヤ１０からダイス３に送入させ導電性
樹脂パイプ３１化する。このとき、樹脂パイプ３
１は、形成段階でその内周面が、マンドレル２１
の加熱昇温している外周面のリン青銅材に対し
て、ダイス３の絞りによつて強く圧接しながら移
動し、この過程で上記有機金属錯体中の金属の移
動現象により、内周面が金属面化される。この場
合、上記樹脂パイプ３１の押出速度は3m／ｈ、
成形シリンダ６およびダイス内の圧力は20Kg／
cm²、マンドレル２１の温度は180℃に設定した。 このようにして目的とする導電性樹脂パイプ３
１を得た。このパイプ３１の性能を、成形材料２
９の組成を下記の第１表のように変更した以外は
上記実施例１と同様にして得られた導電性樹脂パ
イプ（実施例２、実施例３）

【表】 ならびに従来公知の方法で製造したフエノール
樹脂パイプの内周面に導電性塗料を塗装して構成
した導電性パイプの性能と対比して、第２表に示
した。

【表】 ＊：金属製スパチユラを用いて引つ掻くこと
により行つた。
第２表から明らかなように、実施例の導電性樹
脂パイプは、いずれも比較例のものに比べて、性
能が著しく優れていることがわかる。 第２図は第１図の装置の変形例を示している。
すなわち、この装置は、マンドレルを除去すると
同時に、押出油圧シリンダ１５を小形にして左右
に１個づつ配設し、かつプレス上盤１７、シリン
ダ取付盤１３にそれぞれ貫通穴５０，６０を設
け、樹脂製もしくは金属製パイプ材７０を成形シ
リンダ６、ダイス３内に送入し、パイプ材７０外
周に樹脂層を形成して、内管がパイプ材７０、外
管が樹脂からなる複合パイプ８０を連続的に製造
するようになつている。そして、導電性金属面の
形成は、ダイス３のダイス孔３ａ内周面をリン青
銅材で形成し、上記複合８０の外管の外周面を金
属面にすることにより行つている。それ以外の部
分は第１図の装置と同一であるから、同一部分に
同一符号を付している。 この装置によれば、外周面が導電性金属面に形
成されている複合パイプを連続的に製造すること
ができる。 なお、第１図および第２図の装置を窒素ガス等
の不活性ガス雰囲気中に入れて操業すると、リン
青銅材の酸化が防止され、長期間にわたつて優れ
た製品を得ることができるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に用いる押出成形
装置の構成を示す断面図、第２図はその変形例の
構成を示す断面図である。 １……基台、２……プレス下盤、３……ダイ
ス、６……成形シリンダ、１０……プランジヤ、
１２……連結部、１４……ピストンロツド、１５
……押出油圧シリンダ、１７……プレス上盤、１
８……ガイド部材、１９……マンドレル固定盤取
付アーム、２１……マンドレル、２５……成形材
料投入装置、２６……ホツパ、２７……供給筒、
２８……ピストン、２９……成形材料、３１……
導電性樹脂パイプ、７０……パイプ材、８０……
複合パイプ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 押出成形用樹脂組成物からなる成形材料を連
   続的に押出成形する方法であつて、上記成形材料
   として有機金属錯体を含有するものを用い、この
   成形材料に圧力および熱を加え上記組成物中の樹
   脂を溶融させて押出成形品に形成しながら、形成
   段階の押出成形品の所定の部分を加熱状態の銅製
   材料に成形空間を絞ることにより上記の圧力以上
   の高圧力で押し付けて連続的に接触させその接触
   面を連続的に金属面化することを特徴とする導電
   性樹脂押出成形品の製法。 ２ 加熱状態の銅製材料が130〜200℃の温度に加
   熱されている特許請求の範囲第１項記載の導電性
   樹脂押出成形品の製法。 ３ 形成段階の押出成形品を加熱状態の銅製材料
   に連続的に接触させることが、押出成形品を５〜
   20m／ｈの速度で送ることにより行われる特許請
   求の範囲第１項または第２項記載の導電性樹脂押
   出成形品の製法。 ４ 有機金属錯体が、〔PdCl（C₃H₇）〕₂，NiCl
   （PEt₃）₂，〔RhCl（CO）₂〕₂からなる群から選択さ
   れた少なくとも一つの有機金属錯体である特許請
   求の範囲第１項ないし第３項のいずれか一項に記
   載の導電性樹脂押出成形品の製法。 ５ 銅製材料がリン青銅製材料である特許請求の
   範囲第１項ないし第４項のいずれか一項に記載の
   導電性樹脂押出成形品の製法。