JPH03285934A - Fluororubber composition - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、電子写真複写機の定着ロール等に用いられ
るフッ素ゴム組成物に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a fluororubber composition used for fixing rolls of electrophotographic copying machines and the like.
電子写真複写機は、感光ドラムの外周面上に形成された
静電潜像にトナーを付着させ、このトナー像を複写紙等
に転写したのち、定着して複写を行うようになっている
。上記トナーの定着は、通常トナー像が転写された複写
紙を加熱定着ロールと加圧ロールとの間を通して、加熱
加圧定着することにより行われている。この種の従来の
定着ロールとしては、金属製円筒状軸芯体の外周にフッ
素樹脂からなる弾性材層を円周に沿って密着形成したも
のが使用されている。ところが、上記加熱定着ロールは
、弾性材層を形成するフッ素樹脂の硬度が高いため、ト
ナー粒子の圧壊が生じ画像が劣るという難点を有してい
る。An electrophotographic copying machine attaches toner to an electrostatic latent image formed on the outer peripheral surface of a photosensitive drum, transfers this toner image onto copy paper, and then fixes it to make a copy. The fixing of the toner is usually carried out by passing the copy paper onto which the toner image has been transferred between a heat fixing roll and a pressure roll and fixing the copy paper under heat and pressure. As this type of conventional fixing roll, one in which an elastic material layer made of a fluororesin is closely formed around the outer circumference of a metal cylindrical core body is used. However, the heat fixing roll described above has a drawback in that the fluororesin forming the elastic material layer has high hardness, which causes crushing of toner particles, resulting in inferior images.
そこで、最近ではフッ素樹脂に代えてフッ素ゴムを使用
することが行われている。この種の定着ロールでは、フ
ッ素ゴムが適度な弾性を有していることから画像も良好
であり、高速機に最適である。ところがフッ素ゴムは、
定着ロールに付着するトナーを剥離するために、定着ロ
ールに供給されるシリコンオイルに対する親和性が低い
ため、表面にシリコンオイルが均一に付着しにくく、し
たがって、トナーの剥離性に問題がある。このため、ゴ
ムとの親和性の高い変性シリコンオイルを上記シリコン
オイルに添加し、それによってフッ素ゴムに対する親和
性を高めることが行われている。ところが、このように
してもシリコンオイルの均一付着性が充分に向上せず、
トナー剥離性が改善されていないのが実情である。Therefore, recently, fluororubber has been used instead of fluororesin. This type of fixing roll produces good images because the fluororubber has appropriate elasticity, making it ideal for high-speed machines. However, fluororubber
Since the fixing roll has a low affinity for the silicone oil supplied to the fixing roll in order to peel off the toner adhering to the fixing roll, it is difficult for the silicone oil to adhere uniformly to the surface, and therefore there is a problem in the releasability of the toner. For this reason, a modified silicone oil that has a high affinity for rubber is added to the silicone oil, thereby increasing the affinity for fluororubber. However, even with this method, the uniform adhesion of silicone oil was not sufficiently improved.
The reality is that toner releasability has not been improved.
この発明は、このような事情に鑑みなされたもので、上
記定着ロールの弾性材層に使用して良好な複写画像を形
成し、しかもトナーに対する剥離性を大幅に向上させる
ことができるフッ素ゴム組成物の提供をその目的とする
。The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a fluororubber composition that can be used in the elastic material layer of the fixing roll to form good copied images and that can significantly improve the releasability to toner. Its purpose is to provide goods.
上記の目的を達成するため、この発明のフッ素ゴム組成
物は、フッ素ゴムを主成分とし、硬化剤が含有されてい
るフッ素ゴム組成物であって、変性シリコンオイルが配
合されているという構成をとる。In order to achieve the above object, the fluororubber composition of the present invention is a fluororubber composition containing fluororubber as a main component, a curing agent, and modified silicone oil. Take.
すなわち、この発明のフッ素ゴム組成物は、変性シリコ
ンオイルが配合されていることから、これを用い、例え
ば上記定着ロールの弾性材層を加熱形成する場合、その
フッ素ゴム組成物の加熱硬化によって変性シリコンオイ
ルの官能基が反応に参加して一種の架橋剤として働き、
フッ素ゴムの分子構造中に上記変性シリコンオイルから
導かれる一３ｉ−０−３ｔ−結合構造が導入されること
となる。これによって定着ロールの上記弾性材層におい
て、トナー剥離用に付与されるシリコンオイルのぬれ性
が向上し、弾性材層の表面でのはじかれがなくなる。し
たがって、定着ロール表面に対する溶融トナーの剥離性
が大幅に向上し、かつその効果を持続させることが可能
となる。That is, since the fluororubber composition of the present invention contains modified silicone oil, when the elastic material layer of the above-mentioned fixing roll is formed by heating using this, for example, the fluororubber composition is modified by heating and curing. The functional groups of silicone oil participate in the reaction and act as a kind of crosslinking agent.
A 13i-0-3t bond structure derived from the modified silicone oil is introduced into the molecular structure of the fluororubber. This improves the wettability of the silicone oil applied for toner removal in the elastic material layer of the fixing roll, and prevents it from being repelled on the surface of the elastic material layer. Therefore, the releasability of the molten toner from the surface of the fixing roll is greatly improved, and the effect can be maintained.
つぎに、この発明について詳しく説明する。Next, this invention will be explained in detail.
この発明のフッ素ゴム組成物に使用するフッ素ゴムとし
ては、特に制限されるものではな〈従来公知のフッ素ゴ
ムを使用することができる。このようなフッ素ゴムは、
例えばフッ化ビニリデンと６フツ化プロピレンとの共重
合体からなるフッ化ビニリデン系のものや、４フツ化エ
チレンとプロピレンの共重合体や３フツ化塩化エチレン
とフッ化ビニリデンとの共重合体や４フツ化エチレンと
６フツ化プロピレン共重合体等各種のものがあげられる
。その中でも好適なのは、フッ化ビニリデンと６フツ化
プロピレンとの共重合体からなるものである。また、そ
れ以外にフッ化ビニリデンと６フツ化プロピレンと４フ
ツ化エチレンの共重合体からなるフッ素ゴムがあげられ
る。The fluororubber used in the fluororubber composition of the present invention is not particularly limited; conventionally known fluororubbers can be used. This kind of fluororubber is
For example, vinylidene fluoride is a copolymer of vinylidene fluoride and propylene hexafluoride, a copolymer of ethylene tetrafluoride and propylene, a copolymer of ethylene chloride trifluoride and vinylidene fluoride, etc. Examples include various copolymers such as tetrafluoroethylene and hexafluoropropylene copolymers. Among them, a copolymer of vinylidene fluoride and propylene hexafluoride is preferred. In addition, fluororubber made of a copolymer of vinylidene fluoride, propylene hexafluoride, and ethylene tetrafluoride can be mentioned.
上記フッ素ゴムとともに、使用れさる硬化剤としては、
ポリアミン、ポリイソシアネート、有機過酸化物等各種
のものがあげられる。特に、その中でも好適なのは、ア
ミン系硬化剤であり、代表例として、 Ｎ、Ｎ’−ジシ
ンナミリデンー１．６−ヘキサジアミンがあげられる。The curing agent used with the above fluororubber is:
Various materials such as polyamines, polyisocyanates, and organic peroxides can be mentioned. Particularly preferred among these are amine curing agents, with N,N'-dicinnamylidene-1,6-hexadiamine being a typical example.
これらの硬化剤は、単独で使用してもよいし併用しても
差し支えはない０通常この種の硬化剤は、フッ素ゴム１
００部に対して０．５〜１０の範囲内、好適には１〜５
の範囲内で使用される。These curing agents may be used alone or in combination.Normally, this type of curing agent is
Within the range of 0.5 to 10, preferably 1 to 5 per 00 parts
used within the range of
上記フッ素ゴムおよび硬化剤とともに配合される変性シ
リコンオイルとしては、下記の一般式（Ｉ）、 （Ｉ
Ｔ）で表されるアミノ変性シリコンオイルや、下記一般
式（ＩＩＩ）で表される末端反応性シリコンオイルがあ
げられる。The modified silicone oil to be blended with the fluororubber and curing agent has the following general formula (I), (I
Examples include amino-modified silicone oil represented by T) and terminal-reactive silicone oil represented by the following general formula (III).
Ｈｓ
＊−５ｉ−Ｒ
・・・ （Ｉ）
＊ −ＣＲ２ＣＨ２ＣＨ２ＮＨ２・・・（ＩＩＩ）そし
て上記の式（Ｉ）、（Ｉｎ）において、繰り返し指数ｍ
、ｎは１以上の正整数であることが好適である。そして
、粘度は約１０から約５万センチストークスの範囲であ
り、より好適なのは粘度が５０〜５０００センチストー
クスの範囲であり、アミン当量は２００から１万の範囲
である。なお、上記の変性シリコンオイル以外に、アル
コール変性シリコンオイル、ビニル変性シリコンオイル
等の変性シリコンオイルが用いられる。このように、こ
の発明における変性シリコンオイルとは、上記に例示し
たものであり、これらが単独でもしくは併用される。こ
の種の変性シリコンオイルの配合割合は、フッ素ゴム１
００重量部（以下「部」と略す）に対して、変性シリコ
ンオイルが１〜３０部の範囲内、好適には５〜１５の範
囲内になるように設定される。Hs *-5i-R ... (I) * -CR2CH2CH2NH2 ... (III) And in the above formulas (I) and (In), the repetition index m
, n are preferably positive integers of 1 or more. The viscosity ranges from about 10 to about 50,000 centistokes, more preferably the viscosity ranges from 50 to 5,000 centistokes, and the amine equivalent weight ranges from 200 to 10,000 centistokes. In addition to the above-mentioned modified silicone oils, modified silicone oils such as alcohol-modified silicone oils and vinyl-modified silicone oils are used. Thus, the modified silicone oils in this invention are those exemplified above, and these are used alone or in combination. The blending ratio of this type of modified silicone oil is 1 part fluororubber.
The amount of modified silicone oil is set within the range of 1 to 30 parts, preferably within the range of 5 to 15 parts, per 00 parts by weight (hereinafter abbreviated as "parts").
なお、上記の成分材料以外に、この発明のフッ素ゴム組
成物には、カーボンブラック等の補強剤、酸化マグネシ
ウム等の加硫助剤等フッ素ゴムに用いられる従来公知の
添加剤が適宜に使用される。In addition to the above-mentioned component materials, the fluororubber composition of the present invention may appropriately contain conventionally known additives used in fluororubbers, such as reinforcing agents such as carbon black, and vulcanization aids such as magnesium oxide. Ru.
この発明のフッ素ゴム組成物を用い、例えば定着ロール
をつくる場合は、つぎのようにして行われる。すなわち
、バンバリーミキサ−ニーダ−ロールを用い、フッ素ゴ
ム中へ補強剤、硬化剤とともに上記の変性シリコンオイ
ルを添加して混合する。そして、このような混合物を用
い金属製軸芯体とともに、型加硫ないし研磨の工程を経
由させることにより製造することができる。For example, when a fixing roll is manufactured using the fluororubber composition of the present invention, it is carried out as follows. That is, using a Banbury mixer kneader roll, the above-mentioned modified silicone oil is added and mixed together with a reinforcing agent and a curing agent into the fluororubber. Then, it can be manufactured by using such a mixture and passing through a process of mold vulcanization or polishing together with a metal shaft core.
他の方法としては、上記混合物を、ＭＥＫ （メチルエ
チルケトン）、ＭＩＢＫ（メチルイソブチルケトン）等
の溶剤に溶解し、金属製軸芯体の外周にディッピング、
スプレー等によりコーティングし乾燥させたのち、加熱
硬化させるという方法があり、これによっても製造する
ことができる。Another method is to dissolve the above mixture in a solvent such as MEK (methyl ethyl ketone) or MIBK (methyl isobutyl ketone), and dip it around the outer periphery of a metal shaft core.
There is a method of coating by spraying, drying, and then curing by heating, and it can also be manufactured by this method.
このようにして製造された定着ロールの一例を第１図お
よび第２図に示す。第１図および第２図は金属製軸芯体
ｌの外周面に、全体が上記混合物からなる弾性材層２が
直接形成された例を示している。An example of the fixing roll manufactured in this manner is shown in FIGS. 1 and 2. FIGS. 1 and 2 show an example in which an elastic material layer 2 made entirely of the above mixture is directly formed on the outer peripheral surface of a metal shaft core l.
第３図は金属製軸芯体１の外周面に直接フッ素ゴム層２
を形成するのではなく、変性シリコンオイルを含有して
いない従来のフッ素ゴムからなる弾性材層３を形成し、
その上にこの発明にかかる変性シリコンオイル入りのフ
ッ素ゴム組成物からなる層２を形成した例を示している
。Figure 3 shows a fluororubber layer 2 directly on the outer peripheral surface of the metal shaft core 1.
Instead of forming an elastic material layer 3 made of conventional fluororubber that does not contain modified silicone oil,
An example is shown in which a layer 2 made of a fluororubber composition containing modified silicone oil according to the present invention is formed thereon.
また、この発明のフッ素ゴム組成物は、弾性材層自身が
面状発熱体から構成されている加熱定着ロールにも応用
することができる。これを第４図に示す。すなわち、こ
のロールは、金属製軸芯体１の外周に耐熱性絶縁塗膜か
らなる電気絶縁層４が形成され、さらにその外周にカー
ボンブラック等の導電性フィシを含有したフッ素ゴムか
らなる面状発熱体５を継ぎ目が生じないよう貼着するこ
とにより形成されている。Furthermore, the fluororubber composition of the present invention can also be applied to a heating fixing roll in which the elastic material layer itself is composed of a planar heating element. This is shown in FIG. That is, this roll has an electrically insulating layer 4 made of a heat-resistant insulating coating formed on the outer periphery of a metal shaft core 1, and a surface made of fluororubber containing conductive fibers such as carbon black on the outer periphery. It is formed by pasting the heating elements 5 together so that no seams occur.
なお、上記の説明では、軸芯体として金属製軸芯体を使
用しているが、軸芯体は金属製のものに限定するもので
はない。In the above description, a metal shaft is used as the shaft, but the shaft is not limited to metal.
また、上記の説明では、この発明のフッ素ゴム組成物を
定着ロールの弾性材層に応用する例を示しているが、こ
の発明のフッ素ゴム組成物は、それに限定するものでは
ない。例えば加圧ロール。Further, in the above description, an example is shown in which the fluororubber composition of the present invention is applied to an elastic material layer of a fixing roll, but the fluororubber composition of the present invention is not limited thereto. For example, pressure rolls.
オイル供給ロール等の用途にも応用することが可能であ
る。It can also be applied to uses such as oil supply rolls.
以上のように、この発明のフッ素ゴム組成物は、変性シ
リコンオイルが配合されているため、例えばこれを用い
て定着ロールを使用する場合には、軸芯体の外周にこの
フッ素ゴム組成物で層状体を形成し、これを加熱硬化さ
せ弾性材層にすることにより行うことができる。この場
合、変性シリコンオイルの両末端ないしは側鎖の官能基
が反応に参加し、いわば架橋剤としての作用をし、それ
によってフッ素ゴムの分子構造中に変性シリコンオイル
から誘導される一３ｉ−０−３ｔ−の結合構造が導入さ
れ、これによって弾性材層自身の、シリコンオイルに対
するぬれ性が大幅に向上するようになる。その結果、定
着ロールに付着した溶融トナーが容易に定着ロールから
剥離するようになり、それによって長期間使用しても定
着ロールに付着した溶融トナーが複写紙に汚れとして転
写（これをオフセットという）されることがない。As described above, since the fluororubber composition of the present invention contains modified silicone oil, for example, when using this as a fixing roll, the fluororubber composition is applied to the outer periphery of the shaft core. This can be done by forming a layered body and heating and curing it to form an elastic material layer. In this case, the functional groups at both ends or side chains of the modified silicone oil participate in the reaction and act as a so-called crosslinking agent. A -3t- bonding structure is introduced, which greatly improves the wettability of the elastic material layer itself to silicone oil. As a result, the molten toner adhering to the fixing roll is easily peeled off from the fixing roll, and as a result, even after long-term use, the molten toner adhering to the fixing roll is transferred to the copy paper as a stain (this is called offset). never be done.
したがって、これにより、複写機のメンテナンス期間を
大幅に長くすることが可能となる。しかも、上記効果は
変性シリコンオイルから誘導される一３ｔ−０−３ｉ−
からなる結合構造が化学的に組み込まれた結果生じるこ
とから長く持続するようになる。Therefore, this makes it possible to significantly lengthen the maintenance period for the copying machine. Moreover, the above effects are derived from modified silicone oil.
It lasts for a long time because it is created as a result of chemically incorporating a bond structure consisting of.
つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。Next, examples will be described together with comparative examples.
〔実施例１〜３．比較例１．２〕
まず、下記の原料を下記の第１表に示す配合比率に従っ
て配合した。[Examples 1 to 3. Comparative Example 1.2 First, the following raw materials were blended according to the blending ratios shown in Table 1 below.
（以下余白）
上記ゴム配合物を溶剤（ＭＥＫ／Ｍｒ ＢＫ＝８／２）
に溶解して３０％溶液をつくった。ついで、この溶液中
に、外周面に接着剤を塗布したステンレス製軸芯体を１
００〜３００ｍｍ／分の速度で移動させながら浸漬し、
これを繰り返して乾燥後の厚みで０．１５〜０．２０＋
ｍ＋のフッ素ゴム層を形成した。そして、これを−夜乾
燥させたのち、２゜０℃まで昇温加熱硬化させて目的と
する定着ロールをつくった。(Left below) The above rubber compound was dissolved in a solvent (MEK/Mr BK=8/2)
to make a 30% solution. Next, one stainless steel core body with adhesive applied to the outer circumferential surface was placed in this solution.
Immerse while moving at a speed of 00 to 300 mm/min,
Repeat this and the thickness after drying will be 0.15~0.20+
A fluororubber layer of m+ was formed. Then, this was dried overnight, and then heated and cured at a temperature of 2.0°C to produce the desired fixing roll.
つぎに、得られた定着ロールを電子写真複写機に組み込
み、シリコンオイルとして、ジメチルシリコンオイル（
２００ｃｐｓ）／変性シリコンオイル（１５０ｃｐｓ）
＝９／１のものを使用に際して塗布し、定着性の評価を
行った。それとともに、加熱定着ロールの表面における
上記混合シリコンオイルのオイル接触角を測定した。こ
れらの結果を変性シリコンオイルを使用しない以外は、
上記実施例と同様にして得られた比較例の定着ロールの
結果と対比して、後記の第２表に示した。Next, the obtained fixing roll was installed in an electrophotographic copying machine, and dimethyl silicone oil (
200cps)/modified silicone oil (150cps)
= 9/1 was applied at the time of use, and the fixability was evaluated. At the same time, the oil contact angle of the mixed silicone oil on the surface of the heat fixing roll was measured. Other than not using modified silicone oil, these results are
The results are shown in Table 2 below in comparison with the results of a fixing roll of a comparative example obtained in the same manner as in the above example.
（余 白 ）
第３図
上記の表から明らかなように、実施例の定着ロールはト
ナー剥離性に優れており、また複写紙の巻き込みも生じ
ずかつ良好な複写画像を形成できている。したがって、
電子写真複写機の定着ロールとして極めて高性能を発揮
しうるようになることがわかる。(Margin) As is clear from the above table in FIG. 3, the fixing rolls of Examples have excellent toner releasability, and are capable of forming good copied images without causing any copying paper to be caught. therefore,
It can be seen that it can exhibit extremely high performance as a fixing roll for electrophotographic copying machines.
第１図は本発明の使用態様の一例の縦断面図、第２図は
その横断面図、第３図は他の例の横断面図、第４図は本
発明を面状発熱体被覆タイプの加熱定着ロールに応用し
た例の縦断面図である。Fig. 1 is a longitudinal cross-sectional view of an example of the mode of use of the present invention, Fig. 2 is a cross-sectional view thereof, Fig. 3 is a cross-sectional view of another example, and Fig. 4 is a planar heating element covered type of the present invention. FIG. 2 is a longitudinal cross-sectional view of an example in which the present invention is applied to a heating fixing roll.
Claims (3)
るフッ素ゴム組成物であつて、変性シリコンオイルが配
合されていることを特徴とするフッ素ゴム組成物。(1) A fluororubber composition containing fluororubber as a main component, a curing agent, and a modified silicone oil.
表されるアミノ変性シリコンオイルおよび下記の一般式
（II）で表されるアミノ変性シリコンオイルの少なくと
も一つである請求項（ I ）記載のフッ素ゴム組成物。 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・（ I ） ▲数式、化学式、表等があります▼・・・（II） 上記式（ I ），（II）において、ＲはＣＨ＿３または
ＯＣＨ＿３であり、ｍ，ｎは１以上の正整数である。(2) Claim (I) wherein the modified silicone oil is at least one of an amino-modified silicone oil represented by the following general formula (I) and an amino-modified silicone oil represented by the following general formula (II). The fluororubber composition described. ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼...(I) ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼...(II) In the above formulas (I) and (II), R is CH_3 or OCH_3. , m, and n are positive integers of 1 or more.
表される末端反応性シリコンオイルである請求項（１）
記載のフッ素ゴム組成物。 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・（III） 〔上記式（III）において、ｎは１以上の正整数である
。〕(3) Claim (1) wherein the modified silicone oil is a terminal-reactive silicone oil represented by the following general formula (III).
The fluororubber composition described. ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼...(III) [In the above formula (III), n is a positive integer of 1 or more. ]
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8510190A JPH03285934A (en) | 1990-03-31 | 1990-03-31 | Fluororubber composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8510190A JPH03285934A (en) | 1990-03-31 | 1990-03-31 | Fluororubber composition |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03285934A true JPH03285934A (en) | 1991-12-17 |
Family
ID=13849225
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8510190A Pending JPH03285934A (en) | 1990-03-31 | 1990-03-31 | Fluororubber composition |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03285934A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05140402A (en) * | 1991-11-20 | 1993-06-08 | Shin Etsu Chem Co Ltd | Fluororubber composition |
| WO2001077226A1 (en) * | 2000-04-07 | 2001-10-18 | Daikin Industries, Ltd. | Water-based vulcanizable fluororubber composition and fluororubber-coated article |
-
1990
- 1990-03-31 JP JP8510190A patent/JPH03285934A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05140402A (en) * | 1991-11-20 | 1993-06-08 | Shin Etsu Chem Co Ltd | Fluororubber composition |
| WO2001077226A1 (en) * | 2000-04-07 | 2001-10-18 | Daikin Industries, Ltd. | Water-based vulcanizable fluororubber composition and fluororubber-coated article |
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