JPH0647788A - 半導電性シリコーンゴムロールの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 本発明は複写機あるいはＬＢＰのトナーの現
像部分に用いられる現像ロール、トナー搬送ロールなど
に好適とされる半導電性シリコーンゴムロールの製造方
法の提供を目的とするものである。 【構成】 本発明の半導電性シリコーンゴムロールの製
造方法は、アルケニル基含有オルガノポリシロキサン、
オルガノハイドロジェンポリシロキサン、カーボンブラ
ックおよび白金系触媒とからなる半導電性の付加反応硬
化性シリコーンゴム組成物を、押出機を用いて芯金上に
連続的に同時に押出し、加熱硬化させることを特徴とす
るものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は半導電性シリコーンゴム
ロール（以下単にゴムロールとする）の製造方法、特に
は複写機あるいはレーザー・ビーム・プリンタ（ＬＢ
Ｐ）のトナーの現像部分に用いられる現像用ロール、ト
ナー搬送用ロールなどに好適とされるゴムロールの製造
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子写真用複写機の複写機、ＬＢＰのト
ナーの現像部分に用いられている現像用ロールやトナー
搬送用ロールは、従来から環境特性、抵抗値安定性が優
れていることから半導電性のシリコーンゴム組成物から
の成形によって製造される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この半導電性
のシリコーンゴム組成物からゴムロールを製造するとき
に、この成形を専用の金型を使用する圧縮成形または射
出成形のようなバッチ方法で行なうと、生産能率が悪い
ためにコストの高いものとなるし、この場合には金型上
下の合わせ部分におけるゴムの流れの違いによってこの
部分が他の部分に比べて硬度が高くなったり、抵抗値が
異なるものとなり、オーバーキュアーのためにゴムが非
常に欠け易いものになるなどの問題点があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明はこのような問題
点を解決したゴムロールの製造方法に関するものであ
り、これはアルケニル基含有オルガノポリシロキサン、
オルガノハイドロジェンポリシロキサン、カーボンブラ
ックおよび白金系触媒とからなる半導電性の付加反応硬
化型シリコーンゴム組成物を、押出機を用いて芯金上に
連続的に同時押出しし、加熱硬化させることを特徴とす
るものである。

【０００５】すなわち、本発明者らはゴムロールを生産
性高く、安価に製造する方法について種々検討した結
果、これについてはここに使用するシリコーンゴム組成
物を半導電性の付加反応硬化性シリコーンゴム組成物と
し、これを芯金上に連続的に押出機から押出して成形
し、加熱硬化させれば、金型を使用しないので硬度や抵
抗性の相違の原因となる金型上下の合わせ部がなくな
り、金型のキャビティ内での圧力の相違もなくなるし、
押出成形では材料に加わる圧力も均一であるために、前
記した圧縮成形、射出成形による不利が解決されるほ
か、生産性も高くすることができるので、目的とするゴ
ムロールを容易に、かつ安価に得ることができることを
見出し、ここに使用するシリコーンゴム組成物の各成分
の種類、配合比、押出成形法などについての研究を進め
て本発明を完成させた。以下にこれをさらに詳述する。

【０００６】

【作用】本発明はゴムロールの製造方法に関するもので
あり、これはアルケニル基含有オルガノポリシロキサ
ン、オルガノハイドロジェンポリシロキサン、カーボン
ブラックおよび白金系触媒とからなる半導電性の付加反
応硬化型シリコーンゴム組成物を、押出機を用いて芯金
上に連続的に同時押出し、加熱硬化させることを特徴と
するものであるが、これによれば目的とするゴムロール
を公知の圧縮成形、射出成形、トランスファー成形のよ
うな不利もなく、これらの方法に比べて数倍の生産能力
で安価に製造することができるという有利性が与えられ
る。

【０００７】本発明によるゴムロールの製造は半導電性
の付加反応硬化性シリコーンゴム組成物の押出成形で行
なわれる。このシリコーンゴムを付加反応硬化性のもの
とする理由は、一般的に付加反応硬化性シリコーンゴム
組成物は押出成形用として用いられることが知られてお
り、これを用いて押出成形すると専用の金型を用いた圧
縮成形、射出成形のようなバッチ方式で行なう場合にく
らべて生産性がよく、したがってコストの安い製品が得
られるからであるが、専用の金型を用いた圧縮成形また
は射出成形では金型上下の合わせ目部分におけるゴムの
流れの違いによってこの部分が他の部分に比べてゴム硬
度が高くなったり、抵抗値が異常な値となり、オーバー
キュアーのためにゴムが非常に欠け易いものになるなど
の問題があったが、付加反応硬化性のシリコーンゴム組
成物を用いた押出成形ではこれらの問題が解決される。

【０００８】したがってこのものは第１成分が１分子中
にけい素原子に結合したアルケニル基を少なくとも２個
有するアルケニル基含有オルガノポリシロキサンとされ
るが、これは例えば分子鎖両末端がジメチルビニルシリ
ル基で封鎖されたジメチルポリシロキサン、ジメチルシ
ロキサン・メチルビニルシロキサン共重合体、分子鎖両
末端がメチルフェニルビニルシリル基で封鎖されたメチ
ルフェニルシロキサン・メチルビニルシロキサン共重合
体、分子鎖両末端がジメチルビニルシリル基で封鎖され
たメチル（3,3,3 −トリフルオロプロピル）ポリシロキ
サンなどとすればよい。

【０００９】また、ここに使用される第２成分としての
オルガノハイドロジェンポリシロキサンは分子中にけい
素原子に結合した水素原子（≡ＳｉＨ基）を少なくとも
２個有するものとされるが、これには分子鎖両末端がト
リメチルシリル基で封鎖されたメチルハイドロジェンポ
リシロキサン、分子鎖両末端がトリメチルシリル基で封
鎖されたジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシ
ロキサン共重合体、テトラメチルハイドロジェンシクロ
テトラシロキサンなどが例示されるが、このものの上記
した第１成分に対する配合量は第１成分 100重量部に対
し、0.3 〜30重量部とされる。

【００１０】つぎに、ここに使用される第３成分として
のカーボンブラックは本発明のシリコーンゴム組成物を
半導電性のものとするための導電性付与剤とされるもの
であり、これはどのような種類、粒径のものであっても
よく、半導電性の抵抗領域が10³ Ωcm〜 10⁹Ωcmである
ことが望ましいのであるが、前記した第１成分としての
オルガノポリシロキサンに対し２重量部未満では導電性
の高いカーボンブラックを用いたとしてもこの抵抗領域
とすることが難しいし、バインダー中にカーボンブラッ
クが均一に分散し難く、その結果抵抗ムラを生ずるとい
う不利が生じ、75重量部を越えると組成物の加工性、一
般物性が低下するので、この添加量は第１成分に対し２
〜75重量部の範囲、好ましくは５〜50重量部とすること
がよい。

【００１１】また、ここに使用される第４成分としての
白金系触媒は上記した第１成分中のアルケニル基と第２
成分中の水素原子（≡ＳｉＨ基）との付加反応を進行さ
せるための触媒であるが、これは公知のものでよく、し
たがってこれには白金黒、白金海綿、塩化第２白金、塩
化白金酸、塩化白金酸と１価アルコールとの反応物、塩
化白金酸とオレフィンまたはビニルシロキサンとの錯
体、白金ビスアセトアセテート、パラジウム系触媒、ロ
ジウム系触媒などが例示されるが、この添加量は触媒
量、通常１〜1,000ppmとすればよい。

【００１２】なお、このシリコーンゴム組成物について
はこれに適宜の量のヒュームドシリカ、湿式シリカ、こ
れらを疎水化処理した補強性充填剤、有機窒素化合物、
アルキン系化合物、有機すず化合物などの付加反応速度
遅延剤、導電性繊維、導電性金属または金属酸化物、耐
熱性向上剤、顔料などの副資材を添加することは任意と
される。

【００１３】この半導電性の付加反応硬化性シリコーン
ゴム組成物からのゴムロールの製造は、このシリコーン
ゴム組成物を押出機を使用して芯金上に連続的に押出し
て成形したのち、加熱、硬化させればよい。この芯金は
ステンレス、アルミニウム、鉄など従来公知のものとす
ればよく、これにはここに使用されるシリコーンゴム組
成物が前記したような付加反応硬化性のものであること
から、これを硬化させたシリコーンゴム硬化物が強固に
接着するが、このものは事前にその接着面をショットブ
ラスト、サンドブラストで粗くしたり、あるいはその表
面にプライマーなどを塗布しておいてもよい。

【００１４】なお、この押出成形品は加熱によって硬化
させればよいが、この加熱は通常のオーブン中で行なう
か、赤外線加熱型コンベア式の加熱炉などで行なえばよ
く、これによればこのシリコーンゴム組成物が低温でも
短時間で硬化するので、ロール一本中での物性、抵抗値
などのバラツキの極めて少ないゴムロールを容易に、か
つ安価に得ることができる。

【００１５】

【実施例】つぎに本発明の実施例、比較例をあげるが、
例中におけるゴムロールの硬度、抵抗値はつぎの方法に
よる測定値を示したものである。 （硬度） JIS Ａ型の硬度計を用いて、一本につき任意
の20点をｎ＝50で測定した。

【００１６】（抵抗性） 図１、図２に示した20mmピッ
チ、電極幅10mmのＡｕメッキ基板上にゴムロールを置
き、ゴムロールに100gの荷重をかけて芯金とこの基板の
電極間での抵抗値を測定した。なお、この場合、ゴムロ
ールの周方向のバラツキを確認するために、上記測定に
おいてゴムロールを回転させ、周方向を10°おきに36ポ
イント測定した。

【００１７】実施例 シリコーン生ゴム・ＫＥ−78ＶＢＳ［信越化学工業
（株）製商品名］100 重量部に、カーボンブラック・サ
ーマルブラック［旭カーボン（株）製商品名］40重量
部、フュームドシリカ系充填剤・アエロジル 200［日本
アエロジル（株）製商品名］25重量部を添加し、加圧ニ
ーダーで混練してシリコーンゴム組成物を調製した。

【００１８】ついで、このシリコーンゴム組成物に塩化
白金酸とビニルシロキサンとの錯塩を 2.5重量部添加し
たのち、これを外径12mmφ、長さ 310mmのゴムロール用
ステンレス製の芯金材と共に押出機から連続的に押出し
て直径20mmφのゴムロールを作り、オーブン中において
200℃で30分間加熱して硬化させ、このもののゴムロー
ルとしての硬度、抵抗値を測定したところ、表１に示し
たとおりの結果が得られ、このものはゴム硬度のバラツ
キが少なく、抵抗値も非常に安定しているものであっ
た。

【００１９】

【表１】

【００２０】比較例 実施例に使用したものと同一組成の半導電性の付加反応
硬化性のシリコーンゴム組成物を使用し、これを金型を
使用する圧縮成形法で実施例と同一寸法のゴムロールを
作り、このものの硬度、抵抗値を測定したところ、表２
に示したとおりの結果が得られ、このものは硬度、抵抗
値とも非常にバラツキの大きいものであった。

【００２１】

【表２】

【００２２】

【発明の効果】本発明はゴムロールの製造方法に関する
ものであり、これは前記したようにアルケニル基含有オ
ルガノポリシロキサン、オルガノハイドロジェンポリシ
ロキサン、カーボンブラックおよび白金系触媒とからな
る半導電性の付加反応硬化性シリコーンゴム組成物を、
押出機を用いて芯金上に連続的に同時押出し、加熱硬化
させてなることを特徴とするものであるが、これによれ
ば金型を使用しないので圧縮成形、射出成形、トランス
ファー成形におけるような不利もなく、生産性高く、目
的とするゴムロールを容易に、かつ安価に得ることがで
きるという有利性が与えられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ゴムロールの抵抗値測定法の斜視図を示したも
のである。

【図２】ゴムロールの抵抗値測定法に使用されるＡｕメ
ッキ基板の縦断面図を示したものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】アルケニル基含有オルガノポリシロキサ
   ン、オルガノハイドロジェンポリシロキサン、カーボン
   ブラックおよび白金系触媒とからなる半導電性の付加反
   応硬化性シリコーンゴム組成物を、押出機を用いて芯金
   上に連続的に同時に押出し、加熱硬化させてなることを
   特徴とする半導電性シリコーンゴムロールの製造方法。