JPH07149448A - 導電性および非粘着性を付与しうる組成物、該組成物を用いた塗料ならびにローラ - Google Patents

導電性および非粘着性を付与しうる組成物、該組成物を用いた塗料ならびにローラ

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JPH07149448A
JPH07149448A JP6091993A JP9199394A JPH07149448A JP H07149448 A JPH07149448 A JP H07149448A JP 6091993 A JP6091993 A JP 6091993A JP 9199394 A JP9199394 A JP 9199394A JP H07149448 A JPH07149448 A JP H07149448A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 導電性および非粘着性にすぐれる樹脂組成物
を提供する。 【構成】 （Ａ）炭素原子に対するフッ素原子の比Ｆ／
Ｃが0.5 を超え1.0 未満であるフッ化カーボン、および
（Ｂ）熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂およびゴムよりなる
群から選ばれた少なくとも１種を含有してなる導電性お
よび非粘着性を付与しうる組成物ならびに塗料組成物お
よび、該組成物から形成した抵抗層を有する電子複写機
用半導電性ローラ。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、フッ化カーボンを含有
する導電性および非粘着性を付与しうる組成物、該組成
物を用いた塗料組成物、ならびに該組成物から形成され
た抵抗層を有するローラに関する。
【０００２】
【従来の技術】フッ素ゴムは、一般の汎用ゴムと比較し
て耐熱性、耐油性、耐溶剤性、耐薬品性などに卓越した
性能を有しており、これらの性能が要求される分野にお
いて工業材料として広く利用されている。
【０００３】従来より、フッ素ゴムは加硫剤、加硫促進
剤、受酸剤、加硫助剤、無機充填剤などとともに配合さ
れたフッ素ゴム加硫用組成物をつくり、それを加硫成形
加工することによって使用されるのが一般的である。
【０００４】前記の各配合成分を例示すると、加硫剤と
してはポリアミンまたはその塩、有機過酸化物、ポリヒ
ドロキシ化合物などがあげられる。加硫促進剤としては
チッ素またはリンを含む有機の第３級または第４級化合
物などがあげられる。受酸剤としては２価の金属の酸化
物または水酸化物などがあげられる。加硫助剤としては
複数個のビニル基またはアリル基を含む化合物などをあ
げることができる。さらに、これらの他に、主としてフ
ッ素ゴムの機械的性質の改善や増量などを目的として、
必要に応じ、カーボンブラック、シリカ、クレー、珪藻
土、タルク、炭酸カルシウムなどの無機充填剤が配合さ
れる。
【０００５】さらに、加硫ゴムの耐摩耗性を向上させる
ため、固体潤滑剤として二硫化モリブデンやグラファイ
ト、あるいは特公昭56-40168号公報に開示されているよ
うに、ポリテトラフルオロエチレン低分子量物および／
またはフッ化カーボンが配合される。
【０００６】また、半導体製造工程などにおいて求めら
れる高度な耐薬品性や耐溶出性をうるために、特開昭62
-169845 号公報に開示されるように、フッ化カーボンが
配合されることがある。
【０００７】ところで、これらのフッ素ゴム組成物は10
12Ωｃｍを超える体積固有抵抗率を有する電気絶縁体で
ある。したがってフッ素ゴム成形体の表面に静電気を帯
びやすく塵埃で汚染されやすいなどの問題点があった。
このため、半導体製造工程での用途においては、発埃の
ためきわめてあつかいづらいものであった。また、電子
複写機内の加圧ローラや給紙ローラなどにおいては、静
電気により紙葉が吸着したり、トナー粉が吸着あるいは
飛散するといったトラブルの原因となっていた。また、
自動車の燃料チューブなどの用途においては静電気によ
る火花が発火の原因となり大変危険であるといわざるを
えなかった。
【０００８】このため、フッ素ゴム組成物に導電性物質
を配合することが試みられている。導電性物質として
は、カーボンブラック、黒鉛粉、炭素繊維のような炭素
材料、金属粉などをあげることができる。
【０００９】ところが、導電性をうるのに充分な量のカ
ーボンブラックを配合すると、カーボンブラックのスト
ラクチャーのためにゴムの硬度が高くなるという問題が
ある。黒鉛粉や炭素繊維のような非等方的な形状をもつ
粉体を配合すると、ゴム表面の粗度が上昇するという問
題点がある。金属粉を添加するとフッ素ゴム特有のすぐ
れた耐薬品性が損われるという問題点がある。
【００１０】また、用途によって求められている導電性
は異なっており、前記のような多くの用途においては、
体積固有抵抗率が108 Ωｃｍ以下であれば低ければ低い
ほど好ましいものであって、フッ素ゴム組成物の他の特
性を犠牲にしない範囲の組成が選ばれる。
【００１１】たとえば、電子複写機の定着ローラは、静
電オフセット（ローラが紙葉との摩擦により帯電し、未
定着のトナー像がこの静電気によって吸引あるいは反発
されることにより定着画像が乱れる現象）を防止するた
め、前記のように体積固有抵抗率で108 Ωｃｍ以下であ
れば低ければ低いほど好ましい。これと同時にホットオ
フセット（ローラにより加熱されて熱溶融したトナーが
ローラに付着し定着画像が乱れる現象）を防止するため
にすぐれた非粘着性が求められる。
【００１２】従来、この目的に炭素材料を添加すること
が試みられてきたが、導電性が充分えられる量の炭素材
料を添加すると非粘着性が低下してしまうという問題が
あり、導電性と非粘着性を両立しうる組成物が求められ
ている。
【００１３】ところが、電子複写機における帯電ロー
ラ、転写ローラ、現像ローラのようないわゆる半導電性
ローラにおいては特定の範囲の導電性が求められてい
る。具体的には帯電ローラにおいては体積固有抵抗率が
108 〜1012Ωｃｍの範囲にコントロールされる必要があ
り、ローラのたとえ一部でもこの範囲をはずれることは
許されない。すなわち、1012Ωｃｍ以上であれば感光体
ドラムに必要な電荷を与えることができず、108 Ωｃｍ
以下であれば過電流により感光体ドラムや高圧電源を破
損することになる。
【００１４】このような用途において、通常の導電性物
質を配合したフッ素ゴム組成物を使用するためには、配
合量の精密な制御と充分な混練を必要とするという問題
点がある。それは通常の導電性物質をフッ素ゴムに配合
していくと、ある配合量を境に急激に抵抗が下がってし
まうため、108 〜1012Ωｃｍといったせまい範囲内にコ
ントロールするのが困難であるためである。このため、
配合量による抵抗の変化が急ではなく、しかも耐薬品性
などのフッ素ゴム特有のすぐれた性質を損うことなく、
また硬度の上昇などの力学的性質や表面粗度、非粘着性
などの変化を最小限にとどめることができるような導電
性・非粘着性フッ素ゴム組成物が求められている。
【００１５】一方、フッ素ゴム塗料は、フッ素ゴムのも
つすぐれた耐熱性、耐候性、耐油性、耐溶剤性および耐
薬品性のゆえに、たとえば金属、プラスチック、ゴム、
ガラス、セラミックス、織物、不織布、繊維、陶磁器、
その他種々の基材に塗布または含浸される工業用材料と
して広く用いられている。
【００１６】フッ素ゴム塗料は、特公昭58-53671号公報
記載のように、フッ素ゴムの水性ディスパージョンにカ
ップリング剤としてアミノシラン化合物を配合したもの
が一般的であり、必要に応じて各種の添加物が配合され
る。
【００１７】たとえば、特公昭62-35432号公報におい
て、フッ素樹脂を配合することによって基材との接着性
を損うことなく塗膜表面に非粘着性および潤滑性を付与
でき、さらにこの上に無機繊維状物質を配合するときは
圧縮復元性のすぐれた塗膜がえられることが見出されて
いる。
【００１８】また、特公昭62-38393号公報において、カ
ーボンブラック、グラファイト、金属、帯電防止剤より
なる群から選ばれた導電性物質を配合することにより、
フッ素ゴム塗料の特色をいずれも損うことなくえられた
塗膜に導電性を付与できることが見出されている。
【００１９】ところが、電子複写機の半導電性ローラの
製造用のフッ素ゴム塗料としては、前述したように特定
の範囲の体積固有抵抗率を有することを要求されてい
る。したがって、フッ素ゴム塗料に導電性物質としてカ
ーボンブラックなどの炭素材料を配合して導電性を制御
しようとすると、配合量の精密な制御と均一な分散が要
求されるという問題がある。すなわち、通常の導電性物
質をフッ素ゴムに配合していくと、ある配合量を超える
と急激に抵抗が変化するためである。種々の導電性物質
のなかでは、カーボンブラックがフッ素ゴムの非粘着性
劣化、耐薬品性劣化などを最小限にとどめることができ
るという特色ある。しかしながら、一般に導電性のすぐ
れたカーボンブラックほどストラクチャーが発達してい
るため、フッ素ゴム塗料への分散が難しく粘度上昇が大
きい。また、フッ素ゴムを硬くしたり表面粗度を上昇さ
せる傾向が著しい。
【００２０】硬度が上昇するとドラムや紙葉と有効な接
触をうるためには強い力で押しつける必要があり、ドラ
ムや画像の乱れを生じる。表面粗度が上昇するとドラム
や紙葉と接触にムラが生じ、画像の乱れを生じる。
【００２１】このように、配合量による抵抗の変化が急
激ではなく、しかも耐薬品性などのフッ素ゴムのすぐれ
た性質を損うことなく、また表面粗度や非粘着性、硬度
などの力学的性質の変化を最小限にとどめることができ
るような導電性・非粘着性のフッ素ゴム塗料が求められ
ている。
【００２２】前述のように電子写真複写機用の半導電性
ローラについては導電性非粘着性の抵抗層が強く求めら
れている。かかる課題について、さらに具体的に述べ
る。
【００２３】従来より画像形成方法の１つである電子写
真法を利用した電子複写機、レーザープリンター、ファ
クシミリにおける帯電あるいは転写のプロセスなどでコ
ロナ放電方式と接触帯電方式が使用されている。まず、
コロナ放電方式は装置の構成が簡単である反面、オゾン
の発生をともない、環境に対して悪影響を及ぼすだけで
なく、有機感光体の寿命を短くするという欠点をもって
いる。これに対して、接触帯電方式は、オゾンの発生が
ないうえ、エネルギーロスが少ないため、高圧電源が小
型化できるうえ消費電力が少なくなるため、装置全体の
小型化に適している。帯電プロセスにおける接触帯電方
式は感光体ドラム表面に半導電性ローラを接触回転させ
て、感光体表面を帯電させる方式であり、たとえば特開
昭50-843号、実開昭58-88645号、特開昭58-194061 号、
特開平1-142569号、特開平4-311972号各公報などに提案
されている。
【００２４】この接触帯電方式を用いた電子写真装置
は、たとえば特開平4-311972号公報に記載されているよ
うな構成とされている。その構成は、たとえば、図１に
示されるようなものであって、感光体ドラム１は通常有
機感光体で形成されているが、セレン、ＣｄＳ、アモル
ファスシリコンなどであってもよい。前記感光体ドラム
１には、これに接して帯電ローラ２が設けられており、
この帯電ローラ２を中心として、時計回転方向に現像器
３、転写ローラ５およびトナークリーナ７が設置されて
いる。さらに、感光体１に近接して転写ローラ５から送
出される転写紙４の定着を行なうための定着ローラ６
が、転写ローラ５とトナークリーナ７との間に備えられ
ている。
【００２５】半導電性ローラを使用した電子写真法にお
ける像形成のプロセスを簡単に説明するとつぎのように
なる。
【００２６】矢印方向に回転する感光体ドラム１（たと
えば線速60ｍｍ／ｓｅｃ）の外周面に、弾性を有する半
導電性ローラからなる帯電ローラ２を、感光体ドラム１
によって、部分的に弾性変形させながら回転させる。こ
の帯電ローラ２の接触により、感光体ドラム１の外表面
が帯電される。このようにして帯電された感光体ドラム
１の表面には、露光機構部８によって、原稿に対応した
静電潜像が形成され、この潜像を現像器３により可視像
化される。つぎに感光体ドラム上に形成されたトナー粒
子の可視像とは逆の電荷を転写ローラ５を介して転写紙
に付与し、トナー粒子の可視像を転写紙４上に転写す
る。転写紙４上に静電気的に付着したトナー粒子の可視
像は加熱された定着ローラ６により転写紙４上に融着さ
せられ、固定像がえられる。
【００２７】なお、このばあい、前記感光体ドラム１の
表面には、転写ローラ５によって付着しているトナーの
85〜95％は転写されるが、この転写後の残りのトナーは
トナークリーナ７によってほぼ完全に除去され、さらに
イレーサ９によって全面光照射を受け、初期化され、つ
ぎの帯電に備えられる。
【００２８】このように、電子写真複写機などには、帯
電ローラ、現像ローラ、転写ローラ、定着ローラなど多
くの半導電性ローラが用いられている。このような半導
電性ローラは、図２に示すように、金属性の軸芯10とそ
の外周に導電性弾性体層11が形成され、この導電性弾性
体層11の外周に沿って、抵抗層12が形成された半導電性
ローラが用いられている。
【００２９】前記導電性弾性体層材料としては、体積固
有抵抗率105 Ωｃｍ以下、好ましくは103 Ωｃｍ以下で
あって、かつゴム硬度（ＪＩＳ Ａ）20〜50度、好まし
くは25〜40度のものが使用される。一般的には、シリコ
ーンゴム、エチレンプロピレンゴム、ニトリルゴム、ウ
レタンゴムなどの合成ゴム中に導電性粉末（カーボンブ
ラック、金属粉末など）などを混入した組成物によって
形成されている。
【００３０】また、抵抗層材料としては、体積固有抵抗
率106 〜1012Ωｃｍ、好ましくは108 〜1012Ωｃｍのも
のが使用される。一般的には、エピクロルヒドリンゴ
ム、ニトリルゴム、アクリルゴム、ウレタンゴム、クロ
ロプレンゴムなどの有極性ゴムであったり、さらには、
シリコーンゴム、エチレンプロピレンゴム、スチレン、
ブタジエンゴムなどの高抵抗の合成ゴム中に、またはフ
ッ素樹脂、フッ素ゴムなどのフッ素系ポリマー中に導電
性粉末（カーボンブラック、金属粉末など）、導電性繊
維（カーボン繊維など）、フッ素系界面活性剤、エステ
ル系可塑剤などの低抵抗物質を混入した組成物によって
形成されている。
【００３１】ところが、前記のような抵抗層を備えてい
る半導電性ローラにおいて、抵抗層がエピクロルヒドリ
ンゴム、ニトリルゴム、アクリルゴムなどの有極性ゴム
で形成されているときは、一般にトナーに対する離型性
がわるいために、前記ローラを帯電ローラ、転写ローラ
として使用するばあい、感光体表面にわずかに残留する
トナーがローラ表面に付着、固着してしまい、問題とな
る（この現象をトナーフィルミングという）。たとえ
ば、帯電ローラにトナーが固着したばあいでは、ローラ
帯電器の機能が失なわれ、トナーの固着部分は感光体へ
の帯電が不可能となる。また、現像ローラとして使用さ
れるばあいでは、さらに顕著にローラ表面へのトナー固
着が発生し、画像ムラなどの発生原因となり、好ましく
ない。
【００３２】また、抵抗層材料が合成ゴムあるいはフッ
素系ポリマー中にカーボンブラックなどを分散した系の
ばあいには、高電圧下において、絶縁破壊を起こしやす
くなるという欠点がある。たとえば、帯電ローラのばあ
いでは、感光体表面にピンホールなどがあると、感光体
の背面電極に通ずる導電路が形成されて、帯電ローラか
ら過剰な電流が流れ、帯電ローラに印加された電圧が降
下してしまう。画像としてみると、ネガポジ現象では、
感光体表面と帯電ローラとの接触部分の垂平方向にわた
る黒スジとなって現われるという問題点を有している。
【００３３】これはつぎのような理由による。前述のよ
うに、絶縁性の基材にカーボンブラックを添加する際、
えられた複合材料の体積固有抵抗率がある添加量を境に
1012Ωｃｍ以上から106 Ωｃｍ以下まで急激に変化す
る。したがって、カーボンブラックの分散が不充分であ
ると局所的な添加量のバラツキが生じ、106 Ωｃｍ以下
の部分が生じ、この部分にてカーボンブラックの不充分
な分散性に起因する絶縁破壊が起こるのである。
【００３４】また、フッ素系界面活性剤、エステル系可
塑剤を抵抗層材料に添加すると、これらの添加物が経時
的に滲み出して、ローラの初期性能を長時間維持するこ
とができないだけでなく、感光体表面をも汚染しシステ
ム全体の寿命を短かくしてしまう。
【００３５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、樹脂
およびゴムに導電性および非粘着性を付与しうる組成物
ならびに塗料用組成物を提供することにある。
【００３６】また本発明の目的は、トナーに対する離型
性（非粘着性）にすぐれ、しかも、高電圧下に絶縁破壊
を起こしやすいカーボンブラックなどの導電性粉末や、
ローラ内部から経時的に滲み出して感光体などを汚染し
やすいフッ素系界面活性剤、エステル系可塑剤などの低
抵抗物質などを含有しない材料からなる抵抗層を有する
半導電性ローラを提供することにある。
【００３７】
【課題を解決するための手段】本発明は、（Ａ）炭素原
子に対するフッ素原子の比Ｆ／Ｃが0.5 を超え1.0 未満
であるフッ化カーボン、および（Ｂ）熱可塑性樹脂、熱
硬化性樹脂およびゴムよりなる群から選ばれた少なくと
も１種を含有してなる導電性および非粘着性を付与しう
る組成物に関する。
【００３８】かかる組成物の成分（Ａ）においては、Ｆ
／Ｃが0.5 を超え1.0 未満、好ましくは0.95以下、とく
に0.9 以下であることが好ましい。成分（Ａ）のフッ化
カーボンはカーボンブラック、とくに導電性カーボンブ
ラックをフッ素ガスによりフッ素化したものが好まし
い。フッ素化温度は200 〜600 ℃が好ましい。
【００３９】また、成分（Ｂ）において、熱可塑性樹脂
としてはフッ素樹脂、ポリアミドまたはポリアミドイミ
ドが好ましく、熱硬化性樹脂としてはシリコーン樹脂が
好ましい。
【００４０】ゴムとしては、シリコーンゴムまたはフッ
素ゴム、あるいはスチレン−ブタジエンゴム、ポリウレ
タンゴム、ニトリルゴム、クロロプレンゴムまたはＥＰ
ＤＭが好ましい。
【００４１】成分（Ａ）と成分（Ｂ）の配合割合は、重
量比で（Ａ）／（Ｂ）＝１／99〜30／70が好ましい。
【００４２】本発明はさらに、これらの組成物と液体担
体とを含む塗料組成物に関する。
【００４３】本発明はさらにまた、導電性支持体上に体
積固有抵抗率が105 Ωｃｍ以下の導電性弾性体層と、体
積固有抵抗率が106 〜1012Ωｃｍの範囲にある抵抗層を
少なくとも順次積層してなり、該抵抗層が前記組成物に
より構成されてなる導電性および非粘着性のローラに関
する。
【００４４】かかるローラは電子写真複写機の帯電ロー
ラ、転写ローラ、現像ローラなどの半導電性ローラに好
適であり、とくに抵抗層が最外層を構成するローラ、ま
たは抵抗層の体積固有抵抗率が108 〜1012Ωｃｍである
ローラが好ましい。
【００４５】
【実施例】本発明の導電性および非粘着性を付与しうる
組成物は、（Ａ）炭素原子に対するフッ素原子の比Ｆ／
Ｃが0.5 を超え1.0 未満であるフッ化カーボン、および
（Ｂ）熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂およびゴムよりなる
群から選ばれた少なくとも１種を含有してなるものであ
る。
【００４６】成分（Ａ）のフッ化カーボンのＦ／Ｃが0.
5 以下（フッ素含有量44.2重量％以下）のときは、フッ
素化の効果が不充分であり、フッ素化前の炭素材料のも
つ問題点、すなわち、配合量に対する抵抗の変化率が非
常に大きく導電性のコントロールが困難であること、ま
た、発達したストラクチャーのためフッ化カーボンの分
散が不均一となったり、えられる組成物が硬くなるとい
った問題点がそのまま残る。Ｆ／Ｃが1.0 以上（フッ素
含有量61.4重量％以上）のときは、目的とする導電性を
組成物に付与することができない。好ましいＦ／Ｃは0.
5 を超え0.95（フッ素含有量60.0重量％）以下、とくに
0.5 を超え0.9 （フッ素含有量58.8重量％）以下であ
る。
【００４７】本発明において、フッ素含有量はつぎのよ
うにして測定される。フッ化カーボンを助燃剤Ｎａ2 Ｏ
2 およびポリエチレンフィルムとともに濾紙に包みこ
み、酸素を充填した密閉フラスコ内で燃焼し、発生した
フッ化水素をフッ化物イオンメータ（オリオン社製：イ
オンアナライザ 901）を用い、常法により測定する。こ
の値からフッ素含有量を算出する。えられたフッ素含有
量に基づいてＦ／Ｃを算出する。
【００４８】かかるフッ化カーボン（Ａ）はポリ（カー
ボンモノフルオライド）が主成分をなすものであり、平
均粒径１μｍ以下、好ましくは0.1 μｍ以下の炭素材料
をフッ素ガスによりフッ素化したものが好ましい。平均
粒径が１μｍを超える炭素材料、たとえば石油コーク
ス、黒鉛粉末、炭素繊維などを原料としてえられるフッ
化カーボンは、樹脂またはゴムに導電性および非粘着性
を付与するための量を多くしなければならず、えられる
組成物に表面粗度の上昇、機械的強度の劣化、抵抗率の
不均一などの不都合が生ずる傾向にある。
【００４９】フッ化カーボン（Ａ）の炭素材料として適
するものは前記の平均粒径を有するカーボンブラックで
ある。カーボンブラックとしては、たとえばゴム用ファ
ーネスブラック（たとえば旭カーボン（株）製の旭＃55
など）、カラー用チャネルブラック（たとえばコロンビ
アカーボン社製のレーベン7000）、サーマルブラック
（コロンビアカーボン社製のセバカーボＭＴ−Ｃ１）な
どの市販のものが使用できる。
【００５０】カーボンブラックのうち、とくに一般に導
電性カーボンブラックと称されているものが好ましい。
導電性カーボンブラックは、平均粒径が小さい（平均粒
径0.1 μｍ以下）、表面積が大きい（Ｎ2 表面積50ｍ2
／ｇ以上）、ストラクチャーが発達している（吸油量10
0 ｃｃ／ｇ以上）、不純物が少ない（灰分0.1 ％未
満）、グラファイト化が進んでいる、というファクター
で定義されるものであり、比較的少ない配合量で材料に
導電性を付与できるため、広く使用されているものであ
る。具体例としては、たとえばケッチェンブラックＥ
Ｃ、ケッチェンブラックＥＣ−600 ＪＤ（以上、ケッチ
ェンブラックインターナショナル（株））、ブラックパ
ールズ2000、バルカンＸＣ−72、ＣＳＸ−99（以上、キ
ャブラック（株））、デンカブラック（電気化学工業
（株））、コンダクテックス950 （コロンビアカーボン
（株））などが市販されている。
【００５１】本発明において使用されるフッ化カーボン
（Ａ）は、こうした炭素材料を200〜600 ℃の範囲の温
度で、より好ましくは300 〜500 ℃の範囲の温度でフッ
素ガスと接触させることによってえられる。この範囲よ
り低い反応温度では、フッ素化反応の進行が遅い、フッ
素化度が上がりにくい、熱安定性が充分ではない、フッ
化カーボン特有の非粘着性、潤滑性などの特性が発揮さ
れない、といった問題が起こる。逆に、この範囲よりも
高い反応温度では熱分解反応がおこりやすく、えられる
フッ化カーボンの収率が低くなる。また、ときとして急
激な熱分解反応が生じ爆発にいたることがあるので充分
注意する必要がある。
【００５２】反応に使用するフッ素ガスはチッ素、アル
ゴン、ヘリウム、四フッ化炭素などの不活性ガスで希釈
されていてもよく、フッ化水素を含んでいてもよい。ま
た、反応は常圧で行なうことができるが、減圧下あるい
は加圧下であっても何らさしつかえない。
【００５３】前記条件のほか、反応時間、フッ素ガス流
量などは原料の炭素材料のフッ素との反応性や希望する
Ｆ／Ｃ（フッ素含有量）に応じて適宜調節すればよい。
【００５４】成分（Ｂ）の樹脂またはゴムとしては、熱
可塑性樹脂、熱硬化性樹脂またはゴムがあげられる。
【００５５】熱可塑性樹脂を用いると、一旦成形体をえ
たのち加熱により塑性変形できるため、加工性に富む材
料として有利に使用できる。具体的には、たとえばフッ
素樹脂、ポリアミド、ポリアミドイミドまたはポリアセ
タールなどがあげられる。
【００５６】フッ素樹脂としてはポリテトラフルオロエ
チレン、テトラフルオロエチレンおよびこれと共重合可
能な少なくとも１種の他のエチレン性不飽和単量体（た
とえばエチレン、プロピレンなどのオレフィン類、ヘキ
サフルオロプロピレン、ビニリデンフルオライド、クロ
ロトリフルオロエチレン、ビニルフルオライドなどのハ
ロゲン化オレフィン類、パーフルオロアルキルビニルエ
ーテル類など）との共重合体、ポリクロロトリフルオロ
エチレン、ポリビニリデンフルオライドなどがあげられ
る。とくに好ましいフッ素樹脂はポリテトラフルオロエ
チレン、テトラフルオロエチレンとヘキサフルオロプロ
ピレン、パーフルオロメチルビニルエーテル、パーフル
オロエチルビニルエーテルおよびパーフルオロプロピル
ビニルエーテルの少なくとも１種（通常テトラフルオロ
エチレンに対し40モル％以下含まれる）との共重合体な
どである。フッ素樹脂を用いるときは汎用樹脂と比較し
てすぐれた耐熱性、非粘着性、撥水撥油性、潤滑性、耐
薬品性を有する組成物がえられるという効果が奏され
る。
【００５７】ポリアミドとしては、ナイロン樹脂として
市販されている各種の材料が使用できる。たとえば６ナ
イロン、66ナイロン、610 ナイロン、612 ナイロン、11
ナイロン、12ナイロン、46ナイロンなどが例示できる。
また、主鎖中に芳香族成分が導入されたアラミドもこれ
に含まれる。アラミドとしてはポリ（パラフェニレンテ
レフタルアミド）などが例示できる。これらは比較的安
価でありながら耐熱性にすぐれ力学的強度が強く、しか
も潤滑性にすぐれるという効果が奏される。
【００５８】ポリアミドイミドとしては、たとえば無水
トリメリット酸と芳香族ジアミンの反応によってえられ
るトーロン（三菱化成工業（株）製）などがあげられ、
きわめて高い力学的強度と耐熱性を有するという効果が
奏される。
【００５９】熱硬化性樹脂を用いるときは硬化後は３次
元構造を有するため耐熱性、耐候性、耐薬品性という性
質を付与することができ、主として塗料組成物として有
利に使用できる。具体的にはシリコーン樹脂、フェノー
ル樹脂などがあげられる。
【００６０】シリコーン樹脂としては、たとえばオルガ
ノシロキサンを加水分解してえられる３次元網目構造を
とったポリマーで、一般にシリコーンレジンと呼ばれる
ものをあげることができる。市販品として、たとえばＳ
Ｒ2400（東レ・ダウコーニング・シリコーン（株）製）
などがある。また、一般にシリコーン変性レジンと呼ば
れる他の有機樹脂と共重合したものもあげることがてき
る。共重合させる有機樹脂の種類によってシリコーン・
アルキッドレジン、シリコーン・ポリエステルレジン、
シリコーン・エポキシレジンなどがあげられる。市販品
としてはたとえばＳＲ2100、ＳＲ2108、ＳＲ2115（すべ
て東レ・ダウコーニング・シリコーン（株）製）などが
あげられ、比較的安価で低温硬化可能という効果が奏さ
れる。
【００６１】ゴムを用いるときはゴム弾性を有するた
め、少ない応力で変形しかつ復元するという性質を付与
することができ、シール材、接着剤、ローラの材料とし
て有利に使用できる。具体的にはシリコーンゴムまたは
フッ素ゴム、あるいはスチレン−ブタジエンゴム、ポリ
ウレタンゴム、ニトリルゴム、クロロプレンゴムまたは
ＥＰＤＭなどの汎用ゴムがあげられる。
【００６２】シリコーンゴムとしては、シール材用、コ
ーティング材用、型取り用などとして市販されている種
々の材料をあげることができる。
【００６３】一般にシリコーンゴムは、その形態、硬化
機構によって種々のグレードに分類されうるが、大別す
るとミラブル型シリコーンゴムと液状シリコーンゴムに
分けられる。ミラブル型シリコーンゴムは加硫剤を使用
時添加することにより加熱硬化するタイプのゴムであ
り、一般の有機ゴムと同様に成形加工される。用途とし
ては電卓などのキーパットをはじめ電子複写機用のロー
ラの材料としても使用されている。液状シリコーンゴム
は、低粘度の液状で特別な硬化装置を必要とせず、室温
または加熱により硬化してゴム状となるもので、すぐれ
た作業性に特徴がある。液状シリコーンゴムには一液型
と二液型があり、硬化タイプとしては縮合型と付加型に
分類できる。用途としては接着剤、シール剤、コーティ
ング剤、ポッティング剤などとして広く使用されてい
る。
【００６４】ミラブル型シリコーンゴム、液状シリコー
ンゴムともにすぐれた耐熱性、耐寒性、広い温度範囲で
の良好な圧縮復元性、耐薬品性、耐油性、耐候性ととも
に、すぐれた電気的特性を示すという効果が奏される。
【００６５】フッ素ゴムは高度にフッ素化された弾性状
の共重合体であって、とくに好ましいフッ素ゴムとして
は通常40〜85モル％のビニリデンフルオライドとこれと
共重合しうる少なくとも１種の他のフッ素含有エチレン
性不飽和単量体との弾性状共重合体があげられる。ま
た、フッ素ゴムとしてポリマー鎖にヨウ素を含むフッ素
ゴムはたとえばポリマー鎖末端に0.001 〜10重量％、好
ましくは0.01〜５重量％のヨウ素を結合し、前記と同じ
モル％のビニリデンフルオライドとこれと共重合しうる
少なくとも１種の他のフッ素含有エチレン性不飽和単量
体とからなる弾性状共重合体を主組成とするフッ素ゴム
（特開昭52-40543号公報参照）である。ここにビニリデ
ンフルオロライドと共重合して弾性状共重合体を与える
他のフッ素含有エチレン性不飽和単量体としては、ヘキ
サフルオロプロピレン、ペンタフルオロプロピレン、ト
リフルオロエチレン、トリフルオロクロロエチレン、テ
トラフルオロエチレン、ビニルフルオライド、パーフル
オロ（メチルビニルエーテル）、パーフルオロ（エチル
ビニルエーテル）、パーフルオロ（プロピルビニルエー
テル）などが代表的なものとして例示される。とくに望
ましいフッ素ゴムはビニリデンフルオライド／ヘキサフ
ルオロプロピレン二元弾性状共重合体およびビニリデン
フルオライド／テトラフルオロエチレン／ヘキサフルオ
ロプロピレン三元弾性状共重合体である。フッ素ゴムを
用いるときはすぐれた耐熱性、耐薬品性などの効果が奏
される。
【００６６】前記汎用ゴムを用いるときは、フッ素系ゴ
ムよりも耐熱性、耐薬品性などに劣るが、柔軟なものが
えられやすく、かつ安価である。
【００６７】成分（Ａ）と成分（Ｂ）の配合割合は、１
／99〜30／70（重量比。以下同様）、好ましくは５／95
〜20／80、とくに好ましくは５／95〜15／85である。成
分（Ａ）が少なくなるとフッ化カーボンを添加した効果
が充分えられず、多くなりすぎると引張強度などの機械
的強度が低下する傾向にある。
【００６８】本発明の組成物には、必要に応じ、通常使
用される添加剤を配合してもよい。そうした添加剤とし
ては、たとえば加硫剤、加硫促進剤、加硫助剤、無機充
填剤、離型剤などがあげられる。配合量は成分（Ｂ）10
0 重量部に対して20重量部以下、好ましくは15重量部以
下である。また、耐摩耗性を向上させるため、ポリテト
ラフルオロエチレン低分子量物を20重量部まで配合でき
る。
【００６９】本発明の組成物は、たとえばつぎの方法な
どの通常の方法で混合・調製することができる。
【００７０】（１）成分（Ｂ）が樹脂のばあい 樹脂とフッ化カーボンと、必要に応じて種々の添加物を
Ｖ型ブレンダー、タンブラー、ヘンシェルミキサーなど
の混合機で混合したのち、さらに二軸押出機などの溶融
混練装置を用いて混合し、ペレット化する。こうしてえ
られたペレットは通常用いられている熱可塑性樹脂を成
形する成形機、たとえば射出成形機、圧縮成形機、押出
成形機などによって所望形状の成形物、たとえば板状
体、フィルムなどに成形される。
【００７１】（２）成分（Ｂ）がゴムのばあい 固形状の加硫用ゴム組成物にフッ化カーボンと、必要に
応じて種々の添加物を添加し、たとえばバンバリーミキ
サーまたはゴムロールなどにより混合し均一な加硫用ゴ
ム組成物とする。また、これら添加物の他の混合方法と
して、通常のオープンロールやニーダーによってあらか
じめゴムと混合しておき、ついでその他の配合成分と混
合する方法があげられる。
【００７２】本発明の導電性および非粘着性を付与しう
る組成物は、塗料組成物、半導体製造工業などに適する
シール用エラストマー部材、自動車の燃料チューブなど
の部品などの用途に用いることができる。さらに電子写
真複写用の半導電性ローラの抵抗層などにも用いること
ができる。
【００７３】また、成分（Ｂ）としてフッ素ゴムを用い
るばあい、導電性の非粘着性加硫ゴムを提供することが
できる。このばあいの実施態様をつぎに説明する。
【００７４】成分（Ａ）のフッ化カーボンは、フッ素ゴ
ム加硫用組成物の通常の配合操作、たとえばバンバリー
ミキサーまたはゴムロールなどにより、フッ素ゴム加硫
用組成物に均一に混合される。また、これら添加物の他
の混合方法として、通常のオープンロールやニーダーに
よってあらかじめフッ素ゴムと混合しておき、ついでそ
の他の配合成分と混合する方法も採用される。
【００７５】このようにして、均一に混合されたフッ素
ゴム組成物は、そのまま使用されて加硫成形加工に供さ
れる。また、適宜水または有機溶剤に分散ないし溶解し
た形態で液状組成物としても使用することができる。
【００７６】この液状組成物は、紙、繊維布、フィル
ム、シート、板、チューブ、パイプ、容器その他の成形
品（これらの材質としては合成樹脂、ゴム（フッ素ゴム
を含む）、金属、セラミックなどが用いられる）に含浸
または塗布して加硫接着せしめる方法によって本発明の
目的のために用いることができる。
【００７７】有機溶剤としては、メチルエチルケトン、
アセトン、シクロヘキサノン、酢酸アミルエステル、ジ
オキサン、テトラヒドロフランなどを単独でまたは２種
以上の混合物として用いることができる。
【００７８】このように本発明のフッ素ゴム組成物は、
フッ素ゴムの既知の加硫方法にしたがい、通常の条件下
で加硫することができ、ゴム的諸性質を損うことなく目
的とする導電性で非粘着性の加硫ゴムを与える。
【００７９】本発明はさらに、前記導電性で非粘着性の
組成物と液状担体を含有する塗料組成物に関する。
【００８０】液状担体はスプレー塗装、ハケ塗り、ディ
ッピングなどの各種塗装作業に適するため、配合するも
のである。具体例としては、たとえばアセトン、メチル
エチルケトン、シクロヘキサノンなどの低級ケトン類；
酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチルなどの低級エス
テル類；テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサンなど
の環状エーテル類；水；水とメタノール、エタノール、
イソプロピルアルコールなどのアルコール類やエチレン
グリコールなどのグリコール類、メチルセロソルブなど
の水溶性有機液体との混合物；およびこれらの２種以上
があげられる。とくに塗装作業性、保存安定性、地球環
境保護などの点から水を主成分とする液状担体が好まし
い。
【００８１】本発明の塗料組成物中の導電性非粘着性組
成物の濃度は塗装作業性、成膜性などによって適宜選定
すればよいが、通常10〜70重量％、好ましくは30〜60重
量％である。
【００８２】さらに、通常各種の塗料で用途に応じて配
合される添加剤を加えてもよい。そうした添加剤として
は、たとえば顔料、密着性向上剤（有機樹脂粉末な
ど）、潤滑性付与剤（フッ素系オイルなど）、耐摩耗性
向上剤（無機セラミックス粉体など）、増粘剤、造膜
剤、界面活性剤などがあげられる。配合量は塗料の用
途、塗装方法などによって適宜選定すればよいが、本発
明の目的である導電性と非粘着性が損われないように注
意する。
【００８３】つぎに、導電性非粘着性組成物の成分
（Ｂ）としてフッ素ゴムを用いたばあいのフッ素ゴム塗
料に関して説明する。
【００８４】用いる液状担体は前記の低級ケトン類、低
級エステル類、環状エーテルなどの有機溶剤、水、およ
び水と水溶性有機液体との混合物から選ばれ、水溶性有
機液体としてはアルコール類が例示できる。これら液状
担体のうち、塗装作業性を害しないなどの点から、水お
よび水を主成分とするものがもっとも好ましい。
【００８５】フッ素ゴム塗料に含有される他の物質とし
ての無機繊維状物質はフッ素ゴム塗膜の圧縮復元性を高
めるために用いられ、代表的なものとしてガラス繊維、
カーボン繊維、アスベスト繊維、チタン酸カリウム繊維
などがあげられる。この無機繊維状物質は平均長が少な
くとも１μｍ、好ましくは１〜100 μｍであることが望
ましい。
【００８６】フッ素ゴム塗料に所望により添加されるア
ミン化合物は、主としてフッ素ゴムの加硫剤としての機
能を果し、また前記カップリング剤とともに機械的性質
を改良するものであり、その代表的な化合物を例示する
と、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、ベ
ンジルアミン、アリルアミン、ｎ−アミルアミン、エタ
ノールアミンなどのモノアミン類、エチレンジアミン、
トリメチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキ
サメチレンジアミン、３，９−ビス（３−アミノプロピ
ル）−２，４，８，10−テトラオキサスピロ［５，５］
ウンデカンなどのジアミン類、ジエチレントリアミン、
トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、
ペンタエチレンヘキサミンなどのポリアミン類があげら
れ、とくに２個以上の末端アミノ基を有するアミン化合
物が好ましい。
【００８７】フッ素ゴム塗料を調製するには通常、フッ
素ゴム、フッ素樹脂および液状担体の混合物に導電性物
質、および顔料、受酸剤、充填剤などを配合し（必要に
応じ、さらに界面活性剤を用いてもよい）、えられる分
散液にカップリング剤および要すればアミン化合物を添
加して（必要に応じ前記顔料、受酸剤、充填剤などの添
加剤を加えてもよい）常法により充分混合することによ
り、均一なフッ素ゴム塗料となる。
【００８８】フッ素ゴムとフッ素樹脂の割合は重量で9
5：５〜35：65であることが望ましくフッ素樹脂の割合
が前記下限より少ないときは、目的とする非粘着性およ
び潤滑性の改良は充分でなく、逆に前記上限より多いと
きは目的とする厚さの塗膜がえられず、塗膜にクラック
やピンホールが発生しやすい。
【００８９】成分（Ａ）のフッ化カーボンの添加量は、
塗料の用途、導電性物質の種類により変えうるが、帯電
防止の目的にはフッ素ゴム塗膜の体積固有抵抗率が108
Ωｃｍ以下に、また面状発熱体として使用するばあいに
は102 Ωｃｍ以下になるように添加すればよい。
【００９０】カップリング剤の添加量は、通常フッ素ゴ
ム100 重量部当たり１〜50重量部、好ましくは１〜20重
量部である。所望によりアミン化合物を添加したばあい
には、カップリング剤とアミン化合物の総和が前記の値
をとるように配合する。このばあい、カップリング剤と
アミン化合物の割合はモル比で１：99〜99：１の範囲か
ら選ばれる。
【００９１】前記受酸剤としてはフッ素ゴムの加硫に通
常用いられるものが同様に使用され、たとえば２価金属
の酸化物または水酸化物の１種または２種以上が用いら
れる。具体的にはマグネシウム、カルシウム、亜鉛、鉛
などの酸化物または水酸化物が例示される。また前記充
填剤としてはシリカ、クレー、珪藻土、タルク、カーボ
ンなどが用いられる。
【００９２】フッ素ゴム塗料は塗料の通常の塗装法（ハ
ケ塗り、浸清、スプレーなど）によって基材に塗布また
は含浸され、室温〜400 ℃、好ましくは100 〜400 ℃の
温度条件下で適当な時間硬化することによって目的とす
るフッ素ゴム塗膜とすることができる。
【００９３】フッ素ゴム塗料の膜厚は、５μｍ以上であ
ることが好ましい。その膜厚が５μｍよりも薄いと基材
表面全体にムラが生じて被覆されない部分が生じる危惧
がある。このようにしてえられたフッ素ゴム塗膜は、フ
ッ素ゴム本来の性能たとえば耐熱性、耐候性、耐摩耗
性、耐油性、耐溶剤性および耐薬品性を有すると同時に
導電性を有し、基材との接着性およびそれ自体の機械的
性質にすぐれており、さらにその表面に非粘着性および
潤滑性が付与される。
【００９４】カップリング剤とは、有機素材と無機素材
の界面に作用し、化学的結合または物理的結合より両素
材間に強固なブリッジを形成させる化合物をいい、通常
ケイ素、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、トリウ
ム、スズ、アルミニウムまたはマグネシウムの化合物で
あって、有機素材と無機素材とを結合しうる基を有する
化合物である。これらカップリング剤のうち、好ましい
ものはシランカップリング剤および周期表第IV族遷移元
素（たとえばチタンまたはジルコニウムなど）のオルト
酸エステルおよびその誘導体であり、とくにアミノシラ
ン化合物がもっとも好ましい。
【００９５】シランカップリング剤としては、たとえば
一般式： Ｒ1 ・Ｓｉ・Ｒ2 3-a ・Ｒ3 a （式中、Ｒ1 は塩素原子、アミノ基、アミノアルキル
基、ウレイド基、グリシドオキシ基、エポキシシクロヘ
キシル基、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキ
シ基、メルカプト基およびビニル基から選ばれた少なく
とも１種の官能性原子または基を有する炭素数１〜10の
アルキル基またはビニル基、Ｒ2 およびＲ3はそれぞれ
塩素原子、水酸基、炭素数１〜10のアルコキシ基、炭素
数２〜15のアルコキシ置換アルコキシ基、炭素数２〜４
のヒドロキシアルキルオキシ基および炭素数２〜15のア
シルオキシ基から選ばれた原子または基、ａは０、１ま
たは２を表わす）で示されるシラン化合物をあげること
ができる。
【００９６】Ｒ1 は官能性置換基をもったアルキル基で
あって、その好適な例をあげると、β−アミノエチル
基、γ−アミノプロピル基、Ｎ−（β−アミノエチル）
−γ−アミノプロピル基、γ−ウレイドプロピル基、γ
−グリシドオキシプロピル基、β−（３，４−エポキシ
シクロヘキシル）エチル基、γ−アクリロイルオキシプ
ロピル基、γ−メタクリロイルオキシプロピル基、γ−
メルカプトプロピル基、β−クロロエチル基、γ−クロ
ロプロピル基、γ−ビニルプロピル基などを例示でき
る。またＲ1 はビニル基であってもよい。
【００９７】好適に用いられる前記シラン化合物の具体
例としては、たとえばγ−アミノプロピルトリエトキシ
シラン、Ｎ−β−アミノエチル−γ−アミノプロピルト
リメトキシシラン、γ−ウレイドプロピルトリエトキシ
シラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラ
ン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルト
リメチルシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメト
キシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラ
ン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、ビニルト
リス（β−メトキシエトキシ）シラン、ビニルトリエト
キシシラン、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリアセ
トキシシラン、Ｎ−（トリメトキシシリルプロピル）エ
チレンジアミン、Ｎ−β−アミノエチル−γ−アミノプ
ロピルメチルジメトキシシラン、β−アミノエチル−β
−アミノエチル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラ
ンなどをあげることができる。これらシランカップリン
グ剤の中でも、アミノシラン化合物、たとえばγ−アミ
ノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β−アミノエチル
−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−（トリ
メトキシシリルプロピル）エチレンジアミン、Ｎ−β−
アミノエチル−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシ
ラン、γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、β−
アミンエチル−β−アミンエチル−γ−アミノプロピル
トリメトキシシランなどの化合物は、フッ素ゴムの加硫
剤としての機能を果すとともに、基材との接着性の向上
にも大きく寄与し、さらに液状担体に対しても安全に用
いられるのでとくに好ましい。
【００９８】チタン、ジルコニウム、ハフニウムおよび
トリウムの化合物としては、たとえば一般式： Ｔ（ＯＲ）4 （式中、Ｔはチタン、ジルコニウム、ハフニウムまたは
トリウム、Ｒはアルキル基、シクロアルキル基またはア
リール基を表わす）で示されるオルト酸エステルおよび
これに少なくとも１個の官能基を有する化合物の１種以
上を反応させてえられる誘導体をあげることができる。
前記少なくとも１個の官能基を有する化合物としてはた
とえばグリセリン、エチレングリコール、１，３−ブタ
ンジオール、２，３−ブタンジオール、ヘキシレングリ
コール、オクチレングリコールなどの多価アルコール
類、サリチルアルデヒド、グリコースなどのオキシアル
デヒド類、ジアセトンアルコール、フラクトースなどの
オキシケトン類、グリコール酸、乳酸、ジオキシマレイ
ン酸、クエン酸などのオキシカルボン酸類、ジアセチル
アセトンなどのジケトン類、アセト酢酸などのケトン酸
類、アセト酢酸エチルなどのケトン酸のエステル類、ト
リエタノールアミン、ジエタノールアミンなどのオキシ
アミン類、カテコール、ピロガロールなどのオキシフェ
ノール化合物などが使用可能である。
【００９９】Ｔがチタンのばあいの具体的な化合物を例
示すれば、チタン酸テトラアルキル（たとえばチタン酸
テトラエチル、チタン酸テトライソプロピル、チタン酸
テトラブチル）、チタン酸テトラエチレングリコール、
チタン酸トリエタノールアミン、チタニウムアセチルア
セトネート、イソプロピルトリオクタノイルチタネー
ト、イソプロピルトリメタクリルチタネート、イソプロ
ピルトリアクリルチタネート、イソプロピルトリ（ブチ
ル、メチルパイロホスフェート）チタネート、テトライ
ソプロピルジ（ジラウリルホスファイト）チタネート、
ジメタクリルオキシアセテートチタネート、ジアクリル
オキシアセテートチタネート、ジ（ジオクチルホスフェ
ート）エチレンチタネートなどがあげられる。
【０１００】ジルコニウム化合物としては前記チタン化
合物と同様の化合物を用いることができる。具体例とし
ては、テトラエチルジルコネートおよびテトラブチルジ
ルコネートなどのテトラアルキルジルコネート、ｎ−プ
ロピルジルコネート、イソプロピルジルコネート、ｎ−
ブチルジルコネート、イソブチルジルコネート、ジルコ
ニウムアセチルアセトネートなどがあげられる。
【０１０１】ハフニウムおよびトリウムの化合物として
はチタンおよびジルコニウムと同様の化合物を用いるこ
とができる。
【０１０２】スズの化合物としては有機または無機の化
合物、たとえばＳｎＣｌ4 などを用いることができる。
アルミニウムの化合物としてはアルミニウムイソプロピ
レート、モノｓｅｃ−ブトキシアルミニウムジイソプロ
ピレート、アルミニウムｓｅｃ−ブチレート、エチルア
セトアセテートアルミニウムジイソプロピレートおよび
アルミニウムトリス（エチルアセトアセテート）などが
例示できる。
【０１０３】マグネシウム化合物としてはマグネシウム
メチレートおよびマグネシウムエチレートなどマグネシ
ウムアルコラートが例示できる。
【０１０４】かかるフッ素ゴム塗料の有する導電性は、
配合するフッ化カーボンの種類、フッ素含有量、配合量
を選ぶことにより容易に希望する抵抗率にコントロール
可能な特徴を有する。
【０１０５】また、このフッ素ゴム塗料は、塗料として
の分散性がよく塗料粘度の上昇が小さいため、塗装しや
すく、その結果、均一な性能の塗膜がえられやすいとい
う特徴を有する。
【０１０６】本発明のフッ素ゴム塗料は、非粘着導電性
塗膜を必要とするあらゆる用途に使用することができ、
たとえば導電パッキング、ピンホールテスタ検出部、測
定用電極、高周波干渉防止用などの電気機器部品、ハン
ダの代用品、印刷回路板、コンデンサ、固定および可変
抵抗体、圧電および光電素子などの測定電極、電子機器
のシール、火薬工場、粉塵の発生する工場、手術室なら
びにベルトコンベア用ベルトの帯電防止、サーモスタッ
トのサブヒータ、抵抗電線、スポットウェルダ、不導体
メッキ、ゴムまたは樹脂製の各種ロールの帯電防止、面
発熱体などに利用することができる。とくに電子複写機
内の半導電性ローラの製造用に適している。具体的に
は、帯電ローラ、転写ローラ、現像ローラや定着ローラ
（ソフトタイプ）、加圧ローラ（バックアップロー
ラ）、給紙ローラなどの製造に利用することができる。
【０１０７】以上にフッ素ゴム塗料について述べたが、
成分（Ｂ）として他の樹脂またはゴムを使用するばあい
も同様に調製することができる。
【０１０８】以下、各樹脂およびゴムに特徴的な事項の
みを説明するが、他の技術的事項および条件はフッ素ゴ
ム塗料と実質的に同じであり、当業者に自明の設計変更
も可能である。
【０１０９】成分（Ｂ）としてフッ素樹脂を使用するば
あいを以下に説明する。
【０１１０】フッ素樹脂としてはポリテトラフルオロエ
チレン；テトラフルオロエチレンおよびこれと共重合可
能な少なくとも１個の他のエチレン性不飽和単量体（た
とえばエチレン、プロピレンなどのオレフィン類、ヘキ
サフルオロプロピレン、ビニリデンフルオライド、クロ
ロトリフルオロエチレン、ビニルフルオライドなどのハ
ロゲン化オレフィン類、パーフルオロアルキルビニルエ
ーテル類など）との共重合体；ポリクロロトリフルオロ
エチレン；ポリビニリデンフルオライドなどがあげられ
る。とくに好ましいフッ素樹脂はポリテトラフルオロエ
チレンならびにテトラフルオロエチレンとヘキサフルオ
ロプロピレン、パーフルオロメチルビニルエーテル、パ
ーフルオロエチルビニルエーテルおよびパーフルオロプ
ロピルビニルエーテルの少なくとも１種（通常テトラフ
ルオロエチレンに対し40モル％以下含まれる）との共重
合体などがあげられる。
【０１１１】液状担体はスプレー塗装、ハケ塗り、ディ
ッピングなどの各種の塗装作業に適するため、配合する
ものである。具体例としては、たとえばアセトン、メチ
ルエチルケトン、シクロヘキサノンなどの低級ケトン
類；酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチルなどの低級
エステル類；テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン
などの環状エーテル類；水；水とメタノール、エタノー
ル、イソプロピルアルコールなどのアルコール類、エチ
レングリコールなどのグリコール類、メチルセロソルブ
などの水溶性有機液体との混合物；およびこれらの２種
以上があげられる。とくに好ましくは塗装作業性、保存
安定性、地球環境保護などの点から水を主成分とする液
状担体が好ましい。
【０１１２】このほか必要に応じて界面活性剤、顔料、
充填材、各種塗料添加剤を配合することができる。
【０１１３】さらに通常各種の塗料で用途に応じて配合
される添加剤を加えてもよい。そうした添加剤として
は、たとえば顔料、密着性向上剤（有機樹脂粉末な
ど）、潤滑性付与剤（フッ素系オイルなど）、耐摩耗性
向上剤（無機セラミックス粉末など）、増粘剤、造膜
剤、界面活性剤などがあげられる。配合量は塗料の用
途、塗装方法などによって適宜選定すればよいが、本発
明の目的である導電性と非粘着性が損われないように注
意する。
【０１１４】成分（Ａ）のフッ化カーボンの添加量は、
塗料の用途、フッ化カーボンの種類とフッ素化度により
変えうるが、定着ローラ用などの帯電防止の目的には体
積固有抵抗率が108 Ωｃｍ以下となるように添加すれば
よい。
【０１１５】本発明のフッ素樹脂塗料は電子複写機の定
着ローラ（ハードタイプ）用塗料、樹脂製部品の帯電防
止用コーティング、金属の非粘着（防汚）コーティン
グ、金属の無潤滑油加工用コーティング（潤滑鋼板）な
どに利用することができる。
【０１１６】成分（Ｂ）としてポリアミドを使用するば
あい、前記フッ素樹脂と同様に塗料を調製することがで
きる。また、成分（Ａ）のフッ化カーボンとポリアミド
微粒子をあらかじめ乾式法にて複合化し、微粒子複合材
料としたのち適当な方法で液状担体に分散させることも
できる。このばあいに使用するポリアミド微粒子は、た
とえばＳＰ−500 （東レ（株）製）のような真球状の微
粒子をあげることができる。複合化の方法は、たとえば
ハイブリダイザー（（株）奈良機械製作所製）、メカノ
ミル（岡田精工（株）製）などがあげられる。この方法
の特徴は、あらかじめ微粒子複合材料としているため、
混合が微視的に均一となり、塗料の分散状態にかかわら
ず、均一な塗膜がえられやすい点にある。
【０１１７】用途は、フッ素樹脂塗料よりも耐熱性、耐
薬品性、非粘着性が劣ってもよいが力学的強度や耐摩耗
性が要求される分野に適する。たとえば、電子複写機の
半導電性ローラ用のコーティング、金属の無潤滑加工用
コーティング、樹脂製各種部品の帯電防止コーティング
などに利用可能である。
【０１１８】成分（Ｂ）としてポリアミドイミドを使用
するばあいも前記フッ素樹脂、ポリアミドのばあいと同
様であるが、ポリアミドイミド単独で使用するだけでな
く、フッ素樹脂と混合してフッ素樹脂塗料の下塗り用塗
料としたり、ポリアミドなどの熱可塑性樹脂と混合し、
力学的性質を改良するために用いられることもある。
【０１１９】成分（Ｂ）としてシリコーン樹脂あるいは
シリコーンゴムを使用するばあいは液状担体は主として
トルエンなどの有機溶剤あるいは低沸点シリコーンオイ
ルが使用される。市販の硬化用組成物（たとえばＳＲ−
2400、東レ・ダウコーニング・インターナショナル
（株）製）に、触媒（たとえばオクチル酸亜鉛）、各種
添加剤とともに成分（Ａ）としてのフッ化カーボンを添
加し、三本ロールなどに充分分散させ、トルエンなどの
溶剤を添加し、塗装方法に応じた粘度にして塗料とす
る。塗装後、所定温度（たとえば235 ℃、１時間）にて
硬化させる。
【０１２０】汎用ゴムについても前記フッ素ゴムやシリ
コーンゴムと同様であり、各種ゴムの性質に応じた配合
を行なうことができる。
【０１２１】本発明はまた、導電性支持体上に体積固有
抵抗率が105 Ωｃｍ以下の導電性弾性層と、体積固有抵
抗率が106 〜1012Ωｃｍ、好ましくは108 〜1012Ωｃｍ
の範囲にある抵抗層を少なくとも順次積層してなり、該
抵抗層が前記導電性非粘着性組成物で構成されてなる導
電性非粘着性ローラに関する。
【０１２２】また、装置の簡素化のため、金属製軸心な
どの前記導電性支持体の上に導電性弾性体層を設けるこ
となく、直接抵抗層を設けることができる。このばあ
い、抵抗層を充分に厚くし、しかもゴム弾性を有するも
のが好ましい。定着プロセスのばあいは加圧ローラに弾
性のものを使用すれば、弾性のない抵抗層のみからなる
定着ローラも使用できる。
【０１２３】かかるローラは電子写真複写機用の帯電ロ
ーラ、定着ローラ、現像ローラなどの半導電性ローラと
してとくに有用である。
【０１２４】本発明のローラは、導電性支持体上にまず
導電性弾性体層が形成されているが、この導電性弾性体
層用の材料はとくに制限されるものではなく、シリコー
ンゴム、エチレンプロピレンゴム、エピクロルヒドリン
ゴム、ニトリルゴム、ウレタンゴムなどの合成ゴム中に
導電性粉末や導電性繊維（カーボンブラック、金属粉
末、カーボン繊維など）などを混入した組成物によって
形成され、体積固有抵抗率が105 Ωｃｍ以下、好ましく
は103 Ωｃｍ以下であって、かつゴム硬度（ＪＩＳ
Ａ）が20〜50度、好ましくは25〜40度の範囲のものが使
用される。なお、導電性粉末などの混入の際、抵抗調整
やゴム硬度調整の目的で、可塑剤や界面活性剤などを使
用するのは好ましくない。と言うのは、これらの薬剤は
経時的に滲み出し、感光体などの表面の汚染およびロー
ラ表面のトナーフィルミングの発生原因となるためであ
る。
【０１２５】導電性支持体の材料はとくに制限されるも
のではなく、アルミニウムもしくはアルミニウムを主成
分とする合金またはステンレスが使用できる。
【０１２６】つぎに、本発明のローラの作製方法につい
て具体的に説明すると以下のようになる。（ｉ）まず、
導電性弾性体層用材料として、たとえば熱加硫型シリコ
ーンゴムにカーボンブラックを分散したゴムコンバウン
ドに過酸化物系加硫剤を添加し、二本ローラを使用して
充分混練し、均一な組成のカーボンブラック分散ゴムコ
ンパウンドをうる。(ii)このゴムコンパウンドを金属製
軸芯の外周に巻きつけて、あらかじめ加熱（たとえば17
0 ℃）したローラ成形用金型にはさみ込み、所定の圧力
（たとえば120 ｋｇ／ｃｍ2 ）を印加して一次加硫（た
とえば10分間）を行なう。(iii) つぎに金型の圧力を解
除してローラを取り出したのち、二次加硫（たとえば20
0 ℃、４時間）を行なう。(iv)そののちローラ表面を研
削し、必要な外径寸法をうると同時に表面粗さを10μｍ
（Ｒｚ）以下とする。（ｖ）ついで、抵抗層用材料とし
て、前記導電性非粘着性組成物をエアースプレー（また
はディッピング法）を用いて、（iv）でえられた導電性
弾性体層の外周に塗布し（塗布厚30〜200 μｍ）、所定
の条件（たとえば300 ℃、20分間）で焼成する。焼成の
方法としては、導電性弾性体層の熱劣化を最小限にとど
めるため、赤外線イメージ炉などを適宜使用することが
望ましい。
【０１２７】本発明のローラを電子写真複写機用の半導
電性ローラとするばあい、導電性非粘着性組成物の成分
（Ｂ）にフッ素樹脂またはフッ素ゴムというフッ素系ポ
リマーを用いることが、トナーに対する非粘着性および
耐熱性、耐久性などにすぐれる点から好ましい。
【０１２８】たとえば、フッ素系ポリマー（Ｂ）にフッ
化カーボン（Ａ）を添加分散させて抵抗層を形成したば
あい、フッ化カーボンにより導電性がコントロールで
き、また、分散性が向上したため絶縁破壊が起こりにく
くなり、トナーに対する非粘着性の劣化も解消する。さ
らに驚くべきことに、耐摩耗性がフッ素系ポリマー単独
のばあいよりも向上しており、半導電性ローラとしての
特性が充分発揮できる。
【０１２９】また、フッ素系ポリマー以外にもポリアミ
ド、ポリアミドイミドなどの熱可塑性樹脂、シリコーン
樹脂などの熱硬化性樹脂、シリコーンゴムや汎用ゴムな
どを成分（Ｂ）として用いるとき、フッ化カーボンの非
粘着性や潤滑性の働きが加わり、半導電性ローラの抵抗
層として有用である。ただし、これらの樹脂には耐熱性
などでフッ素系ポリマーに劣るものもあるので、これら
の樹脂を用いて製造した半導電性ローラは使用条件、使
用部位に配慮を要する。
【０１３０】本発明のローラは、トナーに対する非粘着
性にすぐれ、トナーフィルミングが防止でき、長期間に
わたって安定したローラとしての機能を発揮できる。
【０１３１】本発明のローラは、電子写真複写機のほか
にファクシミリ、レーザープリンターなどに用いること
ができる。
【０１３２】
【実施例】つぎに実施例により本発明をさらに詳細に説
明する。なお、部は重量部を表わす。
【０１３３】実施例１ 導電性弾性体層用材料としてつぎの組成の混合物を混練
して均一な組成のゴムコンパウンドとしたのち、金型成
形（170 ℃、10分間、120 ｋｇ／ｃｍ2 ）による一次加
硫ののち、二次加硫（200 ℃、４時間）を行なった。
【０１３４】 熱加硫型シリコーンゴム １００部 （ＤＹ３２−９３１Ｕ：東レ・ダウコーニングシリコーン社製） 熱加硫型シリコーンゴム １００部 （ＳＲＸ−５５７：東レ・ダウコーニングシリコーン社製） 加 硫 剤 ６部 （ＲＣ−４：東レ・ダウコーニングシリコーン社製） つぎに、表面研磨して表面粗さ４μｍ（Ｒｚ）、外径12
ｍｍφに仕上げて、導電性軸芯上に体積固有抵抗率３×
103 Ωｃｍの導電性弾性体層を有するローラをえた。
【０１３５】えられた導電性弾性ローラ上に、つぎの導
電性非粘着性組成物をエアースプレー法によって塗装し
たのち、380 ℃で30分間硬化させ、膜厚30μｍの塗膜を
えた。
【０１３６】 フッ素樹脂塗料 １２０部 （ＡＤ−１ＣＲ：ダイキン工業（株）製、固形分50％） 界面活性剤 １０部 （ＨＳ・２０８：日本油脂（株）製） フッ化カーボン ３部 （原料：ケッチェン・ブラックＥＣ（ケッチェンブラック・インター ナショナル社製）、Ｆ／Ｃ：0.95（フッ素含有量：60重量％）） 水 ２０部 このようにしてゴム硬度35度（ＪＩＳ Ａ）の目的とす
る図２に示す本発明の半導電性ローラをえた。
【０１３７】実施例２ 実施例１において、フッ化カーボンのフッ素含有量が47
重量％のもの（Ｆ／Ｃ＝0.55）を使用したほかは同様に
して半導電性ローラをえた。
【０１３８】比較例１ 実施例１においてフッ化カーボンの代わりに、フッ素化
されていないカーボンブラックを使用して同様にローラ
を製造した。
【０１３９】比較例２ 実施例１においてフッ化カーボンの代わりに完全にフッ
素化されたカーボンブラック（すなわちＦ／Ｃ＝1.1
（フッ素含有量63％））を使用して同様にローラを製造
した。
【０１４０】比較例３ 実施例１のフッ化カーボンと比較例１のカーボンブラッ
クを４：１（重量比）で混合し、平均Ｆ／Ｃが0.58（フ
ッ素含有量48％）の粉体をえた。
【０１４１】この粉体を実施例１においてフッ化カーボ
ンの代わりに使用して、同様に半導電性ローラを製造し
た。
【０１４２】比較例４ 前述のようにしてえられた半導電性ローラを、図１に示
した電子写真複写機の帯電ローラ２として装着して、経
時的なトナーフィルミング性ならびに電気的特性の体積
固有抵抗率と絶縁破壊電圧をそれぞれ評価測定した。そ
れらの結果を表１に示す。
【０１４３】なお、評価方法および測定方法は、つぎの
ように行なった。
【０１４４】（１）耐トナーフィルミング性（ランク
付）：図１の装置を用いて、稼動100時間後および300
時間後の帯電ローラ表面のトナー付着状態を、つぎの基
準により評価したものである。ランク…布などでロー
ラ表面のトナーが簡単に拭き取れる。ランク…拭き取
りで僅かにトナーが残存している。ランク…完全に拭
き取りができず、トナーの薄い層が残る。ランク…ト
ナーが強くローラ表面に固着している。
【０１４５】（２）体積固有抵抗率（抵抗層単体）：薄
いアルミ板（厚さ0.5 ｍｍ）上に抵抗層材料をディッピ
ング法によって厚さ50μｍにコーティングしたサンプル
を、20℃、相対湿度60％の環境中に16時間放置したの
ち、抵抗測定セル（レジスティビティ・チャンバＲ１２
７０２Ａ：（株）アドバンテスト製）と、抵抗計（デジ
タル超高抵抗計Ｒ８３４０Ａ：（株）アドバンテスト
製）を用いて測定する。ローラの抵抗測定は、サンプル
を20℃、相対湿度60％の環境中に16時間放置したのち、
10ｍｍ幅の銅箔テープ（スコッチテープＮｏ．１２４
５：住友スリーエム（株）製）を電極として用い、主電
極とガード電極との距離を１ｍｍとし、抵抗計（デジタ
ル超高抵抗計Ｒ８３４０Ａ：（株）アドバンテスト製）
を用いて測定する。
【０１４６】（３）絶縁破壊電圧：サンプルのローラを
20℃、相対湿度60％の環境中に16時間放置したのち、10
ｍｍ幅の主電極と軸芯間に直流電圧を徐々に上昇させて
印加し、絶縁破壊する最低電圧を求めた。
【０１４７】表１の結果から、本発明のローラは比較例
のローラと比べ、耐トナーフィルミング性においてすぐ
れており、良好な帯電ローラとし使用できることがわか
る。
【０１４８】
【表１】
【０１４９】完全にフッ素化されたカーボンブラックは
導電性がまったくないため半導電性ローラとして使用す
ることはできなかった（比較例２）。フッ素化されてい
ないカーボンブラックを使用したばあい（比較例１）は
抵抗が低すぎ、半導電性ローラとして使用するためには
カーボンブラックの添加量を減らす必要がある。このさ
い、カーボンブラックの添加量に対して抵抗が急激に変
化する性質があるため、また、カーボンブラックのフッ
素系ポリマーへの分散性がわるいため絶縁破壊の起こり
やすいローラになってしまう。また、塗膜の表面粗度が
大きくなりかつ塗膜の硬度が低くなるため耐摩耗性が悪
化し、長期間使用できない。
【０１５０】一方、比較例３のようにフッ素化されてい
ないカーボンブラックとフッ化カーボンを混合したばあ
い、平均のフッ素化度は実施例２に近いばあいでも、抵
抗は実施例２のケースよりも低くなっている。また、耐
トナーフィルミング性、絶縁破壊電圧などの諸物性は改
善されない。それは、導電性をになうのはフッ素化され
ていないカーボンブラックを主としているばあいである
ため、比較例１においてフッ素化されていないカーボン
ブラックの添加量を少なくしたのと同様の状態となって
いるためと考えられる。
【０１５１】
【発明の効果】本発明の組成物によれば、各種樹脂およ
びゴムに導電性と非粘着性を付与することができる。
【０１５２】また、本発明の塗料組成物によれば、各種
の成形品あるいは各種基材の表面に導電性で非粘着性の
塗膜を形成することができる。
【０１５３】本発明の半導電性ローラは、導電性支持体
上に導電性弾性体層と抵抗層とをその順に積層してなる
半導電性ローラであって、しかも前記抵抗層にフッ素化
されたカーボンブラックを含有するフッ素系ポリマーを
使用することにより、つぎのような効果がえられた。す
なわち、トナーに対する非粘着性にすぐれているため、
また、フッ素化されたカーボンブラックとフッ素系ポリ
マーの親和性がすぐれているためトナーフィルミングが
発生しにくい。また絶縁破壊が起こりにくいことにより
黒スジなどのない美しい画像がえられ、さらにローラの
劣化や高電圧発生回路の故障がおこりにくい。これらの
ことによって帯電ローラなどの半導電性ローラとして充
分な特性を発揮しうる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の半導電性ローラを帯電ローラに用いた
電子写真複写装置の説明図である。
【図２】本発明の半導電性ローラの層構成を示す概略断
面図である。
【符号の説明】
１ 感光体ドラム ２ 帯電ローラ ３ 現像器 ４ 転写紙 ５ 転写ローラ ６ 定着ローラ ７ トナークリーナ ８ 露光機構部 ９ イレーサ 10 軸芯 11 導電性弾性体層 12 抵抗層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０５Ｆ 1/00 Ｋ 9470−5Ｇ // Ｇ０３Ｇ 15/20 １０３

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 （Ａ）炭素原子に対するフッ素原子の比
    Ｆ／Ｃが0.5 を超え1.0 未満であるフッ化カーボン、お
    よび（Ｂ）熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂およびゴムより
    なる群から選ばれた少なくとも１種を含有してなる導電
    性および非粘着性を付与しうる組成物。
  2. 【請求項２】 前記Ｆ／Ｃが0.5 を超え0.95以下である
    請求項１記載の組成物。
  3. 【請求項３】 前記Ｆ／Ｃが0.5 を超え0.9 以下である
    請求項１記載の組成物。
  4. 【請求項４】 成分（Ａ）と成分（Ｂ）の配合割合が、
    重量比で（Ａ）／（Ｂ）＝１／99〜30／70である請求項
    １記載の組成物。
  5. 【請求項５】 成分（Ａ）がカーボンブラックをフッ素
    ガスによりフッ素化したものである請求項１、２または
    ３記載の組成物。
  6. 【請求項６】 成分（Ａ）がカーボンブラックを200 〜
    600 ℃でフッ素ガスによりフッ素化したものである請求
    項１、２または３記載の組成物。
  7. 【請求項７】 カーボンブラックが導電性カーボンブラ
    ックである請求項５または６記載の組成物。
  8. 【請求項８】 成分（Ｂ）の熱可塑性樹脂が、フッ素樹
    脂、ポリアミドまたはポリアミドイミドである請求項
    １、２、３、４、５、６または７記載の組成物。
  9. 【請求項９】 成分（Ｂ）の熱硬化性樹脂が、シリコー
    ン樹脂である請求項１、２、３、４、５、６または７記
    載の組成物。
  10. 【請求項１０】 成分（Ｂ）のゴムが、シリコーンゴム
    またはフッ素ゴムである請求項１、２、３、４、５、６
    または７記載の組成物。
  11. 【請求項１１】 成分（Ｂ）のゴムが、スチレン−ブタ
    ジエンゴム、ポリウレタンゴム、ニトリルゴム、クロロ
    プレンゴムおよびＥＰＤＭよりなる群から選ばれる請求
    項１、２、３、４、５、６または７記載の組成物。
  12. 【請求項１２】 請求項１ないし11のいずれかに記載の
    組成物と液状担体を含む塗料組成物。
  13. 【請求項１３】 導電性支持体上に体積固有抵抗率が10
    5 Ωｃｍ以下の導電性弾性体層と、体積固有抵抗率が10
    6 〜1012Ωｃｍの範囲にある抵抗層を少なくとも順次積
    層してなり、該抵抗層が請求項１ないし11のいずれかに
    記載の組成物で構成されてなる導電性および非粘着性の
    ローラ。
  14. 【請求項１４】 抵抗層が最外層を構成する請求項13記
    載のローラ。
  15. 【請求項１５】 抵抗層の体積固有抵抗率が108 〜1012
    Ωｃｍである請求項13または14記載のローラ。
JP06091993A 1993-10-05 1994-04-28 導電性および非粘着性を付与しうる組成物、該組成物を用いた塗料ならびにローラ Expired - Fee Related JP3119288B2 (ja)

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