JPH0616948A - 導電性及び半導電性ポリマー材 - Google Patents

導電性及び半導電性ポリマー材

Info

Publication number
JPH0616948A
JPH0616948A JP11103293A JP11103293A JPH0616948A JP H0616948 A JPH0616948 A JP H0616948A JP 11103293 A JP11103293 A JP 11103293A JP 11103293 A JP11103293 A JP 11103293A JP H0616948 A JPH0616948 A JP H0616948A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
conductive
polymer
polymer material
metal salt
semiconductive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11103293A
Other languages
English (en)
Inventor
Albert C Chiang
シー チャン アルバート
John A Roderick
エイ ロードリック ジョン
Marcelino A Martins
エイ マーチンズ マルセリノ
George B Martins
ビー マーチンズ ジョージ
Wen-Pin Chen
チェン ウエン−ピン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mearthane Products Corp
Original Assignee
Mearthane Products Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mearthane Products Corp filed Critical Mearthane Products Corp
Publication of JPH0616948A publication Critical patent/JPH0616948A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21FPROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F9/00Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
    • G21F9/04Treating liquids
    • G21F9/06Processing
    • G21F9/12Processing by absorption; by adsorption; by ion-exchange
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/16Halogen-containing compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/28Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
    • C02F1/281Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using inorganic sorbents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/10Metal compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/04Oxygen-containing compounds
    • C08K5/09Carboxylic acids; Metal salts thereof; Anhydrides thereof
    • C08K5/098Metal salts of carboxylic acids
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/06Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of other non-metallic substances
    • H01B1/12Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of other non-metallic substances organic substances
    • H01B1/122Ionic conductors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31551Of polyamidoester [polyurethane, polyisocyanate, polycarbamate, etc.]
    • Y10T428/31605Next to free metal

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Silicon Polymers (AREA)
  • Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
  • Conductive Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 導電性コーティング或いは大量の導電性添加
物を必要とせず導電性ポリマー材を製造する製造方法の
提供。 【構成】 ポリマー中に溶解する金属塩を含む導電性或
は半導電性のポリマー材であり、前記金属塩は導電性を
持たせるためにポリマーと化合し、ポリマー材は105
Ω−cm乃至1012Ω−cmの抵抗率を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はポリマーの分野に関し、
特にウレタンゴム及びウレタン発泡体等ののポリマー材
の構成及び導電性或は半導電性を有するポリマー材の製
造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】ウレタンゴムをはじめとする各種ポリマ
ーは様々な製品に用いられており、特に部品自身もしく
はその部品の表面に導電性が要求されるものに適用され
ている。その一例としては、トナーを搬送し或いは紙葉
類を搬送するために備えられたプリンターのローラーで
あって、該ローラーはポリウレタン等のポリマーによっ
て構成するか或いはポリマーをローラー上に被覆するこ
とによって紙葉類及びトナーの搬送性を高めている。ゴ
ムをはじめとする他の材料も前述したポリマーの代わり
に用いられるが、ポリウレタン等のポリマーはゴムと比
較して耐久性が高いため使用上好ましい。ほとんどのポ
リマーは導電性を備えてないが、プリンターの作動に悪
影響を及ぼす静電荷はローラー上に形成されてしまう。
【0003】また、前述したようなローラーを他の目
的、例えば、半導体製造工程において半導体を搬送する
ための搬送ローラーとして用いた場合にも、静電荷がロ
ーラー上に形成されることによる問題が発生するので、
多くのエンドユーザーは導電性或は半導電性部品の出現
を待ち望んでいる。従来より導電性を有するポリマーに
よって構成した部品の製造が試みられており、それらの
中にはポリマーに導電体材料を被覆したものがあるが、
被覆された導電体材料の耐久性が乏しく、また、ある導
電体材料は毒性を有するものであるという問題点があっ
た。また、導電性を有する材料、例えば、銀、銅、ニッ
ケル等の金属粉、カーボンブラック、グラファイト或は
他の導電性重合体をポリマー中に混入分散させる方法も
試みられたが、これらの手法により構成した製品または
部品にはいくつかの重大な欠点があった。
【0004】即ち、半導電性を有するポリマーを製造す
るのでさえ大量の導電性添加物、例えば、カーボンブラ
ックのような金属粉を全重量の10%乃至40%を必要
とし、このように大量の導電性添加物の混入はポリマー
部分の機械特性及び熱特性を劣化させる。更に、導電性
粒子の特性及び大きさ及びポリマーに該粒子を混入する
方法に起因して高い導電性を得ることができなかった。
これに関連して、添加粒子の相対的重量、大きさ及びポ
リマー組成物中に該粒子を分散させることの困難さによ
り、ポリマー全体に導電体材料を均一に分布させること
が非常に困難であるという問題点もある。即ち、添加粒
子が不均一に分布することにより、製品の導電性も不均
一となり、その結果、製品の機械特性及び熱特性も同様
に劣化する。上述したような問題点により、一般には前
述したような導電性粒子を混入して形成した製品は満足
できるものでなく、事実、一部の装置に適用されたもの
は高メインテナンス品目となってしまう。
【0005】更に、異なった製品には異なった導電率の
部品が要求されるので、ポリマーの導電率を予め所定の
値に設定することがしばしば要求されるが、従来用いら
れていた半導電性ポリマーを製造する方法では導電率の
設定が困難であるという問題点がある。
【0006】
【発明の目的】したがって、本発明の目的は導電性コー
ティング或いは大量の導電性添加物を必要とせず導電性
ポリマー材を製造する製造方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、製品全体に亙って均一の導電性を
有す導電性ポリマー材の製造方法を提供することにあ
る。本発明の他の目的は、製品の相対的電気抵抗を高精
度に変化させることができる導電性ポリマー材の製造方
法を提供することにある。本発明の他の目的は非導電性
ポリマーを用いた際に予想される製品の機械的、熱特性
の劣化が無い導電性ポリマー材の製造方法を提供するこ
とである。本発明の他の目的は、鋳造することができ、
また機械にかけることができる導電性ポリマー材を提供
することにある。本発明の他の目的は、空洞が生じない
導電性ポリマー材を提供することにある。本発明の他の
目的は、例えばプリンター等のローラー表面に用いた場
合、ローラー上に静電荷が帯電することを防止すること
ができる導電性ポリマー材を提供することにある。本発
明の他の目的は、良好な熱安定性を有すポリマー材を提
供することにある。
【0007】
【発明の概要】本発明にかかる導電性及び半導電性ポリ
マー材は、1012Ω−cm〜1015Ω−cmの抵抗率を
有し、ポリマー中に溶解した金属塩の固溶体からなり、
前記金属塩はポリマーと化合することにより導電性を有
するポリマー材となる。要求される抵抗率に応じて前記
ポリマー材に含まれる金属塩の量は変化するが、重量比
として少量(1%以下、好ましくは0.1%以下)の金
属塩を含有している。ポリマー材に加える金属塩を少量
とすることにより、良好な機械特性及び熱特性が得られ
る。このようにポリマー材に導電性を持たせることによ
り、例えば、プリンターのローラー上に被覆するコーテ
ィング材に適している。
【0008】本発明に用いられるポリマーには金属塩と
鎖化することが可能な窒素、酸素、硫黄、ハロゲン化原
子、或いは不飽和基(二重、三重結合)が含まれてお
り、例えば、ポリウレタンやゴム、粘着性ポリマー及び
プラスチック等を含むエラストマーポリマーである。一
方、好ましい金属塩としてはハロゲン化遷移塩、例え
ば、CuCl2、 CuBr2、 CoCl2、 ZnCl2、 NiCl2、 FeCl2、 FeBr
2、 FeBr3、 CuI2、 FeCl3、 FeI3 及びFeI2がある。他の好
ましい塩としてはCu(NO3)2、 銅ラクタート、銅タータラ
ート、鉄ホスファターゼ、鉄オキザラート、LiBF4、 H4F
e(CN)6等がある。
【0009】本発明の他の特徴は上述したようなポリマ
ー材の製造方法にあり、該製造方法は、大まかに言えば
ポリマー中及びポリマー前駆物質中に金属塩の均一溶液
を生成する方法及び合成物を硬化させる方法が含まれ
る。前記ポリマー前駆物質がイソシアナート機能をもつ
場合、ポリウレタン樹脂を生成すべくポリマー材が硬化
している際にイソシアナート基と反応するポリオール或
いはポリアミン等のエキステンダーが前記溶液に含まれ
ている。本方法によれば、ポリマー材全体に亙って金属
塩が均等に分布し、その結果、均一な導電率を有す材料
が得られる。
【0010】このような導電性エラストマーは表面電荷
を制御するために、或は高い熱伝導率及び耐久性を与え
るために様々な産業機器に用いるのが好ましい。例え
ば、プリンターに用いられるベルト、シャフト、ホイー
ル、鋳造部品、紙葉類送りローラー、トナーローラー等
を被覆するためのコーティング材として前記ポリマーは
使用することができる。また、車体、プリント板、シー
ル等を被覆するためにも用いることができ、更に静電気
を消散させる電気的特性の利用としては、半導体製造工
程において半導体ウエハーを搬送するベルトにポリマー
を被覆して用いることもできる。例えば、ナイロンのよ
うな導電性プラスチック材はディスクドライブ、部品、
筐体及びキャリーケース等を被覆するのに用いてもよ
い。
【0011】
【実施例】本発明の他の特徴及び利点はクレーム及び実
施例の詳細な説明から明らかになるであろう。好ましい
ポリマーはポリウレタンであり、導電性ポリマー材を生
成する方法は、エキステンダー(ポリオール若しくはア
ミン)或いは金属塩溶液のイソシアナート機能を有する
ポリマー前駆物質とポリウレタンとを混合し、その後、
混合物を硬化させる。勿論、一般的な他の材料、例え
ば、硬化促進材、難炎材等も前記混合物に混合してもよ
い。実施例1:導電性レーザーローラー 鋼製コアには接着剤(Thixon AP 3437, Morton Interna
tional, West Alexandria, Ohio より入手可能)を被覆
し、該被覆部を完全に乾燥させる。銅塩化物の5%溶液
を以下の手順にて作成する。まず、1リットル容器に4
75gのFyrol PCF (tri(B-chloropropyl))リン酸塩、
475gのFyrol CEF(tri(B-chlorethyl))リン酸塩(双
方ともAkzo Chemical Inc., Chicago, IL にて入手可
能)、50gの乾燥した銅塩化物(Aldrich Chemical Co
mpany, Milwaukee, WIにて入手可能) 及び6gのプルラ
コル TP-440(ポリオールはBASF Corporation, Parsippa
ny, NJにて入手可能) を入れ、220。Fの状態で撹拌
機の回転数を200−500rpmに設定し2時間ほど
撹拌すると緑色を呈した溶解液が得られる。55ガロン
の樹脂製容器(Amplan Inc., Middlesex, NJ製、真空装
置、撹拌装置、加圧装置、通気バルブ及び温度制御機能
付き)にポリイソシアナート機能を有するポリマー、バ
イブラタン 8011(Vibrathane 8011 :Uniroyal C
hemicals, Middlebury, CTにて入手可能)を入れ、温度
を上昇させ、170。Fに保持する。
【0012】一方、15リッターの容器には8200g
のイソノール93(Isonol 9 3:Upjohn Co., Kalamo
zoo, MI にて入手可能)、1400gのTIPA(リン
酸トリブトロキシエチル(tributoxyethyl phosphate:
FMC Corp. Nitro WVにて入手可能))、160gの銅塩
化物溶液(5%)及び48gのメタキューアーT−12
(Metacure T-12(dibutylton dilaurate): Air Produc
ts, Allertown, PAにて入手可能)を入れ、撹拌機の回
転数を200−500rpmに設定し、室温で5分ほど
撹拌混合する。前記TIPAは材料の溶解性を高め、ま
たT−12は触媒である。撹拌混合後、このように混合
した生成物は真空状態の下で30分ほどガス抜きが施さ
れ、その後、5ガロンのキュラティブ容器(Amplan In
c. 製、ミキサー付き)に移し替える。前記ポリマー前
駆物質と前記キュラティブは均一な混合物を生成するた
めの自動制御ディスペンサーを介して混合し、両容器か
らの流出率を調整することにより、14860gのポリ
マー前駆物質と9800gのキュラティブとを完全に混
合する。このように生成した混合物を前記鋼製コアを包
囲するように設けられた鋳型に流し込み、20分間、2
60。Fで硬化させる。その後、鋳型を外し、230。
Fの炉に12時間入れる。このように被覆されたローラ
ーは、所望のサイズを得るために研削される。加工され
た部分は53ショア硬度を有し、また3×109 Ω−c
mの電気抵抗率を有す。実施例2:導電性レーザーローラー 第二の導電性レーザーローラーは前記第一の実施例と同
様の手段によって作成し、その組成が下記のように異な
る。 組成物 重量(グラム) 8011 148600 I−93 8200 TIPA 1400 銅塩化物 800 T−12 6 上述のような組成物にて生成し、加工された部分は53
ショア硬度及び1.5×109 Ω−cmの電気抵抗率を
有す。実施例3:非発泡体ポリウレタン及び金属塩の添加量変
化による効果 0.5%の銅塩化物溶液10gを190gのメタキュア
ーT−12に添加し、前記同塩化物が溶解するまで撹拌
する。このように得た銅塩化物溶液165gを8200
gのポリオル−234−630(polyol-234-630(polyg
lycol) :BASF, NJ にて入手可能)に加え、更に130
0gのトリソプロパノラミン99(trisopropanolamine
99:Dow Chemical USA, MOにて入手可能)を室温の状態
にて添加する。その後、30.4gの溶液に455gの
ビブラタン8011(Vibrathane 8011)に90。F〜1
10。Fにて添加する。このように生成した混合物を多
孔鋳型に入れ、220。F〜250。Fにて30分ほど
硬化させ、更に、鋳型より取り外した後、220。Fの
炉に12時間入れることにより後硬化させる。その結
果、ウレタンラバーは3.5×109 Ω−cmの抵抗率
を有す。ウレタンラバー中に含まれる銅塩化物の量は
0.03%であった。更に銅塩化物の量を増加してウレ
タンラバーを作成すると、ウレタンラバー中に残存する
銅塩化物も同様に増加し、その抵抗率は下記に示すよう
に銅塩化物の量が増加するに従い低下した(より導電性
を増した)。ポリオール100gあたりの銅塩化物量 抵抗値(Ω−cm) 5.0×10-6 4.0×1010 5.0×10-5 3.5×109 7 ×10-5 3.0×109 9.4×10-5 2.1×109 1.5×10-4 1.7×109 2.0×10-4 1.2×109 3.0×10-4 9.0×108 5.0×10-4 7.0×108 9.0×10-3 2.0×108 1.4×10-2 7.6×107 1.9×10-2 1.8×107 2.5 4.4×106 5.0 5.0×105 実施例4:他の非発泡性ポリウレタン 15gの金属塩、20gのイソノール93及び5gのリ
ン酸トリブトキシエチルとを用いて25%の金属塩溶解
液を作成する。前記溶解液に用いられる金属塩は亜鉛塩
化物、コバルト塩化物、鉄オキサレート、リチウム塩化
物、銅臭化物、クロム塩化物及び銅塩化物等を含み、こ
れらの全てはアルドリッチ化学工業(Aldrich Chemical
Co. of Milwaukee, Wisconsin)から購入した。これら
金属塩は使用前に乾燥させ、粉末状にしておき、また前
記水溶液は150°F、200−500rpmにて1〜
3時間機械撹拌しておく。50gの25%金属塩溶液は
38gのMOCA添加物(4,4'-diamino- 3,3'-dichlor
odiphenylmethane, Palmer Davis Seikra, Inc., NY に
て入手可能)とポリウレタンポリマーであるバイブラタ
ンB−601(Vibrathane B-601:a polyester/TDI pre
polymer, Uniroyal Chemical にて入手可能)とを混合
することにより得られ、まず、180°F〜220°F
の状態にて金属塩溶液にMOCAを加え、その後、ポリ
マー前駆物質を加えることにより行われ、2−5分間撹
拌する。このようにして得た混合物を多孔性金属鋳型に
流し込み、前記ポリマー前駆物質を220°F〜250
°Fにて30分ほど硬化させる。その後鋳型より取り出
し、200°Fの炉の中で12時間乃至20時間の間後
硬化させ、更に、少なくとも3日室温状態において完全
硬化させる。前記ポリマー前駆物質は以下の抵抗値を有
す。 抵抗値 亜鉛塩化物 2.5×1010 コバルト塩化物 1.2×1010 鉄塩化物 1.0×106 鉄オキサレート 1.3×1010 リチウム塩化物 1.6×1010 銅臭化物 1 ×106 クロム塩化物 1.9×1010 銅塩化物 5.0×106実施例5:ポリウレタン発泡体 以下説明する導電性発泡体は前述したものと同様の手段
により生成する。下記の表に記載された各数値は試料に
含まれる各材料のグラム数である。金属塩溶液は前述し
たものと同様の手段により得、メチレン塩化物、水等の
発泡材が用いられた。表の下に各種材料に関する追加情
報が記載してある。材料 試料番号 1 2 3 4 5 6 7 8 P-3801 450 325 143 155 180 180 180 400 DC 2002 1.8 1.8 6.6 10 7 6.6 7 7 Black #48003 6 6 2.33 3.5 5 2.33 5 - Methylene chloride 6 16 4.33 65 4.33 4.33 4.33 4.33 Water 3.5 3.5 1.3 2.25 1 1 1 0.5 DABCO4 3.5 3.5 1.1 0.5 0.5 1.16 1 1 B-9-885 1 1 0.33 0.5 0.33 0.33 0.33 20 T-126 0.1 0.1 - - - - - - Mondure PF7 (22.6%) 120 120 56.7 70 50 50 50 53 Metal Salt - 0.5 23.2 25 40 40 40 60 Formula CuCl2 CuCl2 FeCl2 FeCl2 CuCl2 FeCl2 CuCl2 CuCl2 Solution 25% 25% 25% 25% 15% 20% 20% 2% Shore A 15A 20A 20A 20A 15A 20A 10A 30A Resistivity (OHM cm) 5*1010 3*109 1.2*108 9*107 5*107 3.8*107 3*107 8*106 注: 1.P−380(プラコール プロピル 380,Plura
col polyol 380)はポリエーテル ポリオールであり、
BASFコーポレーション(BASF Corpo-ratin)にて
入手可能である。 2.シリコン界面活性材はダウコーニング(Dow Cornin
g )より入手可能。 3.ブラック#4800は黒色顔料であり、ピグメント
ディスパージョンズ(Pigment Dispersion)より入手可
能。 4.DABCOはトリエチレンダイアミン触媒でありエ
アープロダクツ(AirProducts, Inc )より入手可能。 5.B−9−88(ベンゾフレックス 9−88:Benz
oflex 9-88)は安息香酸エステル可塑材であり、ハーク
ロスケミカル(Harcros Chemicals Inc.)より入手可
能。 6.T−12はメタキュアーT−12触媒(Metacure T
-12 catalyst)である。
【0013】ポリウレタン発泡体の他の実施例としては
前述した方法により作成した20%の銅塩化物溶液60
g、35gのトリメチルオルプロパン(trimethylolpro
pane:Celanese Chemical Company of Dallas, Texas よ
り入手可能)、7gのDC200、0.5gの水、4.
3gのメチル塩化物、20gのB−9−8及び400g
のバイブラタン8011を含むものである。このような
構成の発泡体は8×106Ω/cmの抵抗率を有す。実施例6:半導電性ゴム 導電性ゴムを以下の要領にて作成する。15gの鉄塩化
物(Johnson Mathley Electronics of Ward Hill, Mass
achusetts より購入)を85gのフタル酸ジブチル可塑
剤に加え、200°Cまで加熱し、4時間ほど機械撹拌
を行うと褐色の溶液が得られる。この溶液を天然ゴム、
ニトリルゴム、EPDM、スチレンブタジエンゴム、ネ
オプレンゴム、ポリスルフィドゴム等のようなゴム材及
びポリアクリラートゴム、硫黄、その他、ゴム化合添加
物を混合する。その後、300psi、300°Fの下
で20分間圧縮形成し、ゴムを硬化させる。実施例7:接着剤 銅塩化溶液をキュラティブ及び接着剤、例えば、ティク
ソン405(Thixon 405: Morton Internatinal より入
手可能)、チェムロク205、213、214(Chemlo
k 205, 213, 214: Lord Corpより入手可能)、コナップ
1146(Conap1146: Conap Corpより入手可能)と混
合する。これらの接着剤を銅塩化物溶液に添加すると、
抵抗率が1×107 Ω−cm〜1×1012Ω−cmのゴ
ム材を得ることができる。このゴム材を金属表面に塗布
し、乾燥させ、ウレタンゴムと共に鋳込まれる。実施例8:熱融性物 プラスチック材を溶融し、所定の温度の下で金属塩と化
合する。溶融ポリマーは導電性部品を形成するために型
に流し込まれる。ここで硬化というのはポリマーが橋か
け結合及び他の結合をする化学的な反応をも含むもので
ある。前記プラスチック材はドナー電子を有す原子、例
えば、酸素、窒素、硫黄、ハロゲン化物、或いは不飽和
結合物等を含むものであり、ポリカーボネイト、ポリイ
ミド、ポリアミド、ポリサルファー、過フッ化炭化水素
等がある。
【0014】他の実施例はクレームに記載する。
【0015】
【発明の効果】以上の様に本発明によれば、導電性コー
ティング或いは大量の導電性添加物を必要とせず導電性
ポリマー材を製造する製造方法を提供すること、製品全
体に亙って均一の導電性を有す導電性ポリマー材の製造
方法を提供すること、製品の相対的電気抵抗を高精度に
変化させることができる導電性ポリマー材の製造方法を
提供すること、非導電性ポリマーを用いた際に予想され
る製品の機械的、熱特性の劣化が無い導電性ポリマー材
の製造方法を提供すること、鋳造することができ、また
機械にかけることができる導電性ポリマー材を提供する
こと、空洞が生じない導電性ポリマー材を提供するこ
と、プリンター等のローラー表面に用いた場合、ローラ
ー上に静電荷が帯電することを防止することができる導
電性ポリマー材を提供すること、更には良好な熱安定性
を有すポリマー材を提供することができる。
フロントページの続き (72)発明者 マルセリノ エイ マーチンズ アメリカ合衆国 02816 ロードアイラン ド州 コベントリー 17 アダムス ドラ イブ (72)発明者 ジョージ ビー マーチンズ アメリカ合衆国 02816 ロードアイラン ド州 コベントリー 17 アダムス ドラ イブ (72)発明者 ウエン−ピン チェン アメリカ合衆国 02920 ロードアイラン ド州 クランストン 3 ウエスターン ヒルズ レーン

Claims (23)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリマー中に混入した金属塩の固溶体か
    らなる導電性或は半導電性ポリマー材であって、約10
    12Ω−cmから105 Ω−cmの抵抗を与えるために、
    前記金属塩は前記ポリマーと化合するものであることを
    特徴とする導電性及び半導電性ポリマー材。
  2. 【請求項2】 前記ポリマー材は重量比5%以下の前記
    金属塩を含んでいることを特徴とする請求項1記載の導
    電性或は半導電性ポリマー材。
  3. 【請求項3】 前記ポリマー材は重量比0.2%以下の
    前記金属塩を含んでいることを特徴とする請求項2記載
    の導電性或は半導電性ポリマー材。
  4. 【請求項4】 前記金属塩の分子の大きさは1Åから1
    0Åの間であることを特徴とする請求項1記載の導電性
    或は半導電性ポリマー材。
  5. 【請求項5】 前記ポリマーはエラストマーポリマーで
    あることを特徴とする請求項1記載の導電性或は半導電
    性ポリマー材。
  6. 【請求項6】 前記ポリマーはポリウレタン発泡体であ
    ることを特徴とする請求項1記載の導電性或は半導電性
    ポリマー材。
  7. 【請求項7】 前記エラストマーポリマーはポリウレタ
    ンであることを特徴とする請求項5記載の導電性或は半
    導電性ポリマー材。
  8. 【請求項8】 前記エラストマーポリマーはゴムである
    ことを特徴とする請求項5記載の導電性或は半導電性ポ
    リマー材。
  9. 【請求項9】 前記ゴムはニトリル、天然ゴム、ネオプ
    レーン、過フッ化炭化水素及びシリコンを含む族より選
    択したことを特徴とする請求項8記載の導電性或は半導
    電性ポリマー材。
  10. 【請求項10】 前記ポリマー材は可塑材を含むことを
    特徴とする請求項8記載の導電性或は半導電性ポリマー
    材。
  11. 【請求項11】 前記ポリマー材は重量比1%以下の前
    記金属塩を含んだことを特徴とする請求項1記載の導電
    性或は半導電性ポリマー材。
  12. 【請求項12】 前記ポリマーは接着性ポリマーである
    ことを特徴とする請求項1記載の導電性或は半導電性ポ
    リマー材。
  13. 【請求項13】 前記ポリマーは電子ドナー置換基を含
    むプラスチックであることを特徴とする請求項1記載の
    導電性或は半導電性ポリマー材。
  14. 【請求項14】 前記ポリマー材は107 Ω−cm乃至
    109 Ω−cmの抵抗を有することを特徴とする請求項
    1記載の導電性或は半導電性ポリマー材。
  15. 【請求項15】 前記金属塩はハロゲン化遷移金属であ
    ることを特徴とする請求項1記載の導電性或は半導電性
    ポリマー材。
  16. 【請求項16】 前記金属塩は、CuCl2 、CuBr2 、 CoC
    l2、 ZnCl2、 NiCl2、FeCl2、Cu(NO3)2、LiBF4 、H4Fe
    (CN)6 、CuI2、FeI3、FeCl3 、FeBr3 、銅ラクタート、
    銅タータラート、鉄ホスファターゼ、鉄オキザラートよ
    り選択したものであることを特徴とする請求項1記載の
    導電性或は半導電性ポリマー材。
  17. 【請求項17】 ポリマー中に混入した固溶体金属塩の
    導電性或は半導電性のポリマー材からなる表面材を有す
    円柱状のローラーであって、前記金属塩は約1012Ω−
    cmから105 Ω−cmの抵抗を有すポリマー材を供給
    するために前記ポリマーと化合するものであることを特
    徴とするローラー。
  18. 【請求項18】 前記ポリマー材はポリウレタンポリマ
    ーであることを特徴とする請求項17記載のローラー。
  19. 【請求項19】 1012Ω−cmから105 Ω−cmの
    抵抗率を有す導電性或は半導電性ポリマー材の製造方法
    であって、前記製造方法は金属塩とポリマー或はポリマ
    ー前駆物質とを含む溶液を得るために、金属塩とポリマ
    ー或はポリマー前駆物質とを混合し、前記ポリマー或は
    前記ポリマー前駆物質より生成したポリマーと前記金属
    塩とが化合したポリマー材を得るために前記溶液を硬化
    させ、前記ポリマー材が1010Ω−cm乃至105 Ω−
    cmの抵抗を有すように前記ポリマー或はポリマー前駆
    物質と所望量の金属塩とを混合したことを特徴とする導
    電性或は半導電性ポリマー材の製造方法。
  20. 【請求項20】 前記ポリマー材は重量比1%以下の前
    記金属塩を含んだことを特徴とする請求項19記載の導
    電性或は半導電性ポリマー材の製造方法。
  21. 【請求項21】 前記ポリマー前駆物質はイソシアナー
    ト機能を有すプレポリマーであることを特徴とする請求
    項19記載の導電性或は半導電性ポリマー材の製造方
    法。
  22. 【請求項22】 前記ポリマー前駆物質と前記金属塩と
    の混合物に、該混合物を硬化させるためにエキステンダ
    ーを含むことを特徴とする請求項19記載の導電性或は
    半導電性ポリマー材の製造方法。
  23. 【請求項23】 前記エキステンダーはポリオール或は
    ポリアミンであることを特徴とする請求項19記載の導
    電性或は半導電性ポリマー材の製造方法。
JP11103293A 1992-04-16 1993-04-14 導電性及び半導電性ポリマー材 Pending JPH0616948A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US87061092A 1992-04-16 1992-04-16
US07/870,610 1992-04-16

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0616948A true JPH0616948A (ja) 1994-01-25

Family

ID=25355767

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11103293A Pending JPH0616948A (ja) 1992-04-16 1993-04-14 導電性及び半導電性ポリマー材

Country Status (8)

Country Link
US (3) US6063499A (ja)
EP (2) EP0982739A1 (ja)
JP (1) JPH0616948A (ja)
KR (1) KR100284640B1 (ja)
CN (1) CN1082240A (ja)
AU (1) AU3692693A (ja)
CA (1) CA2093994A1 (ja)
MX (1) MX9302237A (ja)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5639847A (en) * 1995-05-25 1997-06-17 Mearthane Products Corp. Preparation of conductive polyurethanes using a conductive quasi-solution
US6111051A (en) 1998-08-07 2000-08-29 Mearthane Products Corporation Preparation of conductive polyurethanes using a conductive quasi-solution
US5707743A (en) * 1996-04-09 1998-01-13 Lexmark International, Inc. Polyurethane roller with high surface resistance
US6224526B1 (en) 1997-12-19 2001-05-01 H.B. Fuller Licensing & Financing, Inc. Printing rollers
US6451438B1 (en) 2000-11-30 2002-09-17 Mearthane Products Corporation Copolymerization of reactive silicone and urethane precursors for use in conductive, soft urethane rollers
AU2003224982A1 (en) * 2002-04-12 2003-10-27 Fritz H. Obermeyer Multi-axis joystick and transducer means therefore
JP4525960B2 (ja) * 2002-08-01 2010-08-18 住友ゴム工業株式会社 導電性ウレタン組成物及び該組成物を用いた導電性ローラ
US6940644B2 (en) * 2002-08-30 2005-09-06 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Lens sheet and rear projection screen including the same
US7173805B2 (en) * 2004-07-20 2007-02-06 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Polymer material
US20060020100A1 (en) * 2004-07-20 2006-01-26 Shirley Lee Conductive agents for polyurethane
US7534535B2 (en) * 2004-11-23 2009-05-19 Xerox Corporation Photoreceptor member
EP1869441B1 (en) * 2005-04-11 2017-01-04 Anthony Jenkins Improved system for the detection of trace vapors and particles in air
US7655311B2 (en) * 2005-07-20 2010-02-02 Lexmark International, Inc. Homogeneous low hardness polyurethane
US20070154240A1 (en) * 2005-12-29 2007-07-05 Elbert Donald L Conductive roller for an image forming apparatus
US20080073622A1 (en) * 2006-09-22 2008-03-27 Inolex Investment Corporation Conductive polyurethane foam and methods for making same
US8653177B2 (en) * 2007-02-28 2014-02-18 Showa Denko K.K. Semiconductive resin composition
US8222341B2 (en) 2009-03-17 2012-07-17 Mearthane Products Corporation Semi-conductive silicone polymers
CA2710691A1 (en) 2009-09-30 2011-03-30 Garry Machine Mfg. Inc. Process for refurbishing cylinder rolls and bases for printing machines
EP2641932A1 (de) 2012-03-21 2013-09-25 LANXESS Deutschland GmbH Thermoplastische Formmassen
CN110540632A (zh) * 2019-09-09 2019-12-06 中国人民大学 一种本征导电的聚氨酯及其制备方法与应用

Family Cites Families (53)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3171819A (en) * 1961-01-18 1965-03-02 Celanese Corp Preparation of polyurethane foams containing a tris haloalkyl phosphate and adduct therefor
US3725308A (en) * 1968-12-10 1973-04-03 M Ostolski Electrically conductive mass
JPS4997845A (ja) 1972-12-28 1974-09-17
JPS4997846A (ja) 1972-12-29 1974-09-17
JPS4997847A (ja) 1972-12-29 1974-09-17
US4231901A (en) * 1978-06-23 1980-11-04 Charleswater Products, Inc. Electrically conductive foam and method of preparation and use
DE2845674A1 (de) * 1978-10-20 1980-05-08 Kabel Metallwerke Ghh Leitfaehige polymermischung
US4196268A (en) * 1979-01-15 1980-04-01 Monsanto Company Hydrolysis-resistant flexible polyurethane foams
US4257699A (en) * 1979-04-04 1981-03-24 Xerox Corporation Metal filled, multi-layered elastomer fuser member
DE3025771A1 (de) * 1980-07-08 1982-02-04 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen Verfahren zur herstellung elektrisch leitfaehiger loeslicher heteropolyphenylene und deren verwendung in der elektrotechnik und zur antistatischen ausruestung von kunststoffen
JPS5730319A (en) 1980-07-31 1982-02-18 Fujitsu Ltd Automatic manufacturing equipment of integrated circuit device
DE3045251C2 (de) * 1980-12-01 1984-02-23 Basf Farben + Fasern Ag, 2000 Hamburg Kunstharz mit Komplex gebundenem Kupfer
DE3113385A1 (de) * 1981-04-02 1982-10-21 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Halogenarmes, thermoplastisches polyurethanelastomer verbesserter flammbestaendigkeit durch zusatz einer 4-stoff-additiv-kombination, seine herstellung und seine verwendung
US4547313A (en) * 1983-04-18 1985-10-15 Phillips Petroleum Company Conductive polymer composition
JPS6025159A (ja) 1983-07-21 1985-02-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd 非水電解液電池の製造法
DE3335513A1 (de) * 1983-09-30 1985-04-18 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Gegen hcn-abspaltung stabilisierte, tcnq-komplexe enthaltende organische polymere
JPS60189229A (ja) * 1984-03-09 1985-09-26 Toshiba Chem Corp 半導体素子
US4747966A (en) * 1984-03-30 1988-05-31 Lion Corporation Electrically conductive thermoplastic resin and coating compositions
FR2568577B1 (fr) * 1984-08-02 1986-10-03 Centre Nat Etd Spatiales Pigment oxyde d'etain dope a l'oxyde d'antimoine ayant des proprietes de conductivite electrique ameliorees, sa preparation et peintures conductrices blanches et teintees le contenant utiles pour l'elimination des charges electrostatiques
US4617325A (en) * 1984-08-27 1986-10-14 The Dow Chemical Company Organic polymers containing antistatic agents comprising the polymer having dispersed therein a non-volatile ionizable metal salt and a phosphate ester
US4618630A (en) * 1984-08-27 1986-10-21 The Dow Chemical Co. Organic polymer composition containing an antistatic agent comprising a nonvolatile ionizable metal salt and a salt or ester of a carboxylic acid
US4581158A (en) * 1984-09-26 1986-04-08 W. R. Grace & Co. Conductive thermosetting compositions and process for using same
JPS61264053A (ja) * 1985-01-07 1986-11-21 Mitsui Toatsu Chem Inc 導電性樹脂複合体の製造方法
US4652399A (en) * 1985-03-11 1987-03-24 Armstrong World Industries, Inc. Novel polyacrylic esters bearing pendant macrocyclic ethers and electrically conducting compositions comprised thereof
US4622361A (en) * 1985-03-29 1986-11-11 Union Carbide Corporation Flame retarded high modulus polyurethane elastomers and method of making same
US4710015A (en) * 1985-10-28 1987-12-01 Ricoh Company, Ltd. Developing apparatus
DE3613650A1 (de) 1986-04-23 1987-10-29 Basf Ag Verfahren zur herstellung von elastischen, kompakten oder zelligen polyurethan- oder polyurethan-polyharnstoff-formkoerpern
JPS62256990A (ja) * 1986-04-30 1987-11-09 Nippon Steel Corp ストライプメツキ用ロ−ル
JPH0739457B2 (ja) * 1986-05-14 1995-05-01 タキロン株式会社 両親媒性セグメントポリウレタン
US4654279A (en) * 1986-07-10 1987-03-31 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Interpenetrating-network polymeric electrolytes
JPS6348561A (ja) 1986-08-18 1988-03-01 Seiko Epson Corp 電子写真感光体
US4886626A (en) * 1987-05-19 1989-12-12 Crest-Foam Corporation Conductive polyurethane foam compositions containing tetralyanoethylene and method
JPH01109663A (ja) * 1987-10-23 1989-04-26 Mitsubishi Plastics Ind Ltd 電池用電極板
US4806571A (en) * 1988-05-06 1989-02-21 The Dow Chemical Company Organic composition containing a fluoroalkyl sulfonic acid salt
US4910050A (en) * 1988-08-04 1990-03-20 Hughes Aircraft Company Method and composition for providing electrostatic discharge protection for spacecraft
US5077330A (en) * 1988-08-29 1991-12-31 Armstrong World Industries, Inc. Conductive polyurethane-urea/polyethylene oxide
JPH02166158A (ja) * 1988-12-20 1990-06-26 Sumitomo Bayer Urethane Kk ポリウレタン樹脂成形品
FR2649114B1 (fr) * 1989-06-30 1992-12-11 Thomson Csf Polymere conducteur et procede de fabrication d'un tel polymere
FR2651238B1 (fr) * 1989-08-31 1991-10-31 Omya Sa Procede de preparation de composes thermodurcissables charges du type polyurethane et composes obtenus.
US5110669A (en) * 1989-09-28 1992-05-05 The Dow Chemical Company Conductive polymer laminates
US5011739A (en) 1989-10-02 1991-04-30 Eastman Kodak Company Moisture stable biasable transfer members and method for making same
DE59202488D1 (de) * 1991-04-10 1995-07-20 Roland Man Druckmasch Druckvorrichtung für den Offsetdruck mit einem Toner.
ATE127121T1 (de) * 1991-07-02 1995-09-15 Ciba Geigy Ag Radikalkationensalze von tetrathiotetracen und kupferchlorid, deren herstellung und deren verwendung.
DE59202440D1 (de) * 1991-07-02 1995-07-13 Ciba Geigy Ag Verfahren zur Herstellung von elektrisch leitenden Schichten.
US5217838A (en) * 1991-11-26 1993-06-08 Eastman Kodak Company Moisture stable biasable transfer members
US5250357A (en) * 1991-11-26 1993-10-05 Eastman Kodak Company Moisture stable elastomeric polyurethane biasable transfer members
US5156915A (en) * 1991-11-26 1992-10-20 Eastman Kodak Company Moisture stable polyurethane biasable members
US5212032A (en) * 1991-11-26 1993-05-18 Eastman Kodak Company Moisture stable polyurethane biasable transfer members
DE4213931A1 (de) * 1992-04-28 1993-11-04 Thomae Gmbh Dr K Cyclische iminoderivate, diese verbindungen enthaltende arzneimittel und verfahren zu ihrer herstellung
US5248560A (en) * 1992-05-07 1993-09-28 Lexmark International, Inc. Filled urethane developer roller
US5830541A (en) * 1992-09-30 1998-11-03 The Dow Chemical Company Process for electrostatically painting polymers containing a non-volatile metal salt conductivity inducing material
JPH06348561A (ja) * 1993-06-07 1994-12-22 Toshiba Corp データ処理装置
US5874172A (en) * 1997-11-26 1999-02-23 Lexmark International, Inc. Oxidative age resistance of surface oxidized roller

Also Published As

Publication number Publication date
AU3692693A (en) 1993-10-21
US6361484B1 (en) 2002-03-26
EP0566418A3 (ja) 1994-04-20
EP0566418A2 (en) 1993-10-20
US6063499A (en) 2000-05-16
MX9302237A (es) 1994-04-29
US20020077402A1 (en) 2002-06-20
CN1082240A (zh) 1994-02-16
KR100284640B1 (ko) 2001-03-15
EP0982739A1 (en) 2000-03-01
KR930022392A (ko) 1993-11-24
CA2093994A1 (en) 1993-10-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0616948A (ja) 導電性及び半導電性ポリマー材
JP4730766B2 (ja) 導電性ロール及びその製造方法
US5639847A (en) Preparation of conductive polyurethanes using a conductive quasi-solution
TWI689552B (zh) 磁性化合物及天線
US20210313088A1 (en) Conductive composites
US5454980A (en) Method of making bubble and foreign particle free electrically conductive polyurethanes
JP2005220316A (ja) 電子写真機器用導電性組成物およびその製法、ならびにそれを用いた電子写真機器用導電性部材
KR20070087769A (ko) 현상기의 공급롤러 및 그 제조방법
CN101684183B (zh) 发泡橡胶部件
US6111051A (en) Preparation of conductive polyurethanes using a conductive quasi-solution
JP2005220317A (ja) 電子写真機器用導電性組成物およびその製法、ならびにそれを用いた電子写真機器用導電性部材
EP2065763B1 (en) Semiconductive seamless belt
EP1202861B1 (en) Polyurethane roller with high surface resistance
JP4573299B2 (ja) 導電性ロール及びその製造方法
JP3031930B2 (ja) 事務機器用ローラ
EP1465210A2 (en) Electroconductive resin, electroconductive resin composition and method of production
JPH03187732A (ja) 低硬度導電性ポリウレタンローラの製造方法
JP2023551812A (ja) 導電性ポリウレタン複合材料の製造方法、及び当該材料
JPS6173777A (ja) 磁性塗料の製造方法
JP2003140425A (ja) 半導電性部材及び電子写真装置
JPH04292654A (ja) 半導電性材料
JPH11171958A (ja) 導電性ポリウレタンエラストマー
JPH11181044A (ja) 導電性ポリウレタンエラストマー
JPH0967506A (ja) ポリピロール含有ラテックスの製造方法、ラテックス組成物及び導電性フォーム
JPH11257344A (ja) 半導電性ロール