JPH11181311A - 導電性高分子組成物およびそれを用いた導電性部品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電気抵抗のばらつきや経時変化が少なく、し
かも環境条件の変動に対しても安定な導電性高分子組成
物または導電性部品を提供すること。 【解決手段】 イオン導電性を有する高分子と透湿性の
少ない高分子からなる導電性高分子組成物であって、イ
オン導電性を有する高分子は動的加硫により粒状の不連
続相とし、透湿性の少ない高分子を連続相としたことを
特徴とする導電性高分子組成物または前記高分子組成物
を用いた導電性部品

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は導電性の高分子組成
物に関し、特に複写機等の感光体まわりの導電性部品、
すなわち帯電ロール、転写ベルト、転写ロール等に好適
な導電性高分子組成物に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、たとえば複写機、レーザープ
リンター、普通紙ファクシミリなどの電子写真装置にお
いては、印刷紙を感光体に接触させてトナーを転写させ
るとともに、静電力によって印刷紙を搬送する転写ベル
トが使用されている。かかる転写ベルトを用いると、印
刷紙の種類や搬送速度などの影響を比較的受けずに、ト
ナー像の転写を良好に行うことができ、かつ、転写後の
印刷紙を強制的に感光体から分離させて、保持、搬送す
ることができる。

【０００３】この他、別に搬送ベルトを伴い、それによ
って搬送されてきた印刷紙をトナー像を形成した感光体
の表面に接触させてトナー像を印刷紙の表面に転写させ
る転写ロールやトナーを感光体に吸着させるために感光
体に接触回転して電荷を与える帯電ロールが知られてい
る。転写ベルト、転写ロール、帯電ロール等は体積固有
抵抗が１０⁴ 〜１０¹²Ω・ｃｍ程度の導電性を有してい
る必要がある。転写ベルトの場合、体積固有抵抗が上記
の範囲を下回ると、リーク、紙汚れなどの画像上の問題
が発生する。一方、体積固有抵抗が上記の範囲を超える
と、転写効率が悪く、実用に適さなくなる。転写ロール
や帯電ロールの場合も上記の電気抵抗範囲からはずれる
と同様に問題が生じる。

【０００４】そこで従来は、基材ゴムに電子導電性付与
剤であるカーボンブラックを配合した導電性のゴム組成
物から形成された導電性ベルトが、転写ベルトとして用
いられていた。転写ロールや帯電ロールも同様である。
ところが、上記のごとく電子導電性付与剤を添加して導
電性を調節した場合、言い換えれば電子導電性付与剤に
よる電子伝導のみでゴムに導電性を付与した場合には、
当該電子導電性付与剤の配合量のわずかな変化や、電子
導電性付与剤の分散状態によって電気抵抗が大きくばら
ついたり、導電性が経時的に不安定になったりするなど
の問題が生じ、かかる構成の導電性ベルトを転写ベルト
として、また、かかる構成の導電性ロールを転写ロール
や帯電ロールとして使用して印刷を行っても、安定した
画像が得られないおそれがあった。

【０００５】また、電子導電性付与剤の添加量が多くな
れば、電気抵抗の印加電圧への依存性が大きくなり、一
定の電気抵抗を得るために精密な印加電圧制御装置が必
要になるという問題や、ゴム組成物の加工性が低下する
という問題も生じた。そのため、イオン導電性ポリマー
もしくはゴムにイオン導電性付与剤を添加して、ゴムや
ポリマーの体積固有抵抗を前述の範囲に調整することも
なされるようになったが、経時変化が少ない長所はある
が、温度や湿度といった周囲の環境の影響を受けやす
く、容易に体積抵抗値が１０² 程度変化してしまう問題
が残っている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、主に前記問
題を解決して、電気抵抗のばらつきや経時変化が少な
く、しかも環境条件の変動に対しても安定な導電性高分
子組成物を提供することである。

【０００７】

【問題を解決するための手段】前記問題を解決するため
に、本発明者らが鋭意検討した結果、イオン導電性を有
する高分子（ポリマーＡ）の微細粒子を透湿性の小さい
高分子（ポリマーＢ）中に分散させて得られる導電性高
分子組成物においては、環境変動に対して影響をほとん
ど受けず、かつイオン導電の長所である電気抵抗のばら
つきや経時変化が少ないという特徴はそのまま保持させ
ることができることを見いだした。

【０００８】これは、導電性が主としてイオン導電性を
有する高分子（ポリマーＡ）の微細粒子により発現し、
これらを隔てている高分子は透湿性が少ないので、イオ
ン導電性を有する高分子の微細粒子に水分の影響がほと
んど及ばないことによると考えられる。導電性高分子組
成物は、イオン導電性を有する高分子（ポリマーＡ）の
微細粒子の島相及び海相を形成する透湿性の少ない高分
子（ポリマーＢ）からなり、ポリマーＢ自身が有する導
電性と場合によってはポリマーＢに添加される主として
電子導電性付与剤により、全体として十分な導電性を与
えられる。

【０００９】しかし、導電性高分子組成物のもつ導電性
全体において、透湿性の小さい高分子（ポリマーＢ）の
導電性の寄与が大きくなりすぎると、添加されている導
電性充填剤の影響で抵抗のばらつきや経時変化が大きく
なる短所があるので、イオン導電性を有する高分子（ポ
リマーＡ）の配合量が多い方が好ましい。具体的にはポ
リマーＡ／ポリマーＢの配合量（重量）の比は９０／１
０〜２０／８０がよいが、好ましくは８５／１５〜４０
／６０、さらに好ましくは８０／２０〜５０／５０が良
い。イオン導電性を有する高分子（ポリマーＡ）が９０
を越えると、導電性高分子において安定に島相として存
在させることが困難になる。また２０より少なくなる
と、透湿性の少ない高分子（ポリマーＢ）の影響が大き
くなりすぎるからである。導電性高分子組成物の導電性
の主体をイオン導電性として、導電性を安定化させるに
は前述したようにポリマーＡが８０〜５０であることが
最も望ましい。

【００１０】

【発明の実施の形態】イオン導電性を有する高分子（ポ
リマーＡ）を透湿性の少ない高分子（ポリマーＢ）中に
分散させるためには、動的加硫の手法を用いる。ポリマ
ーＡとポリマーＢを単純にブレンドすると、ポリマーＡ
が必ずしも粒子状にならず、そのためポリマーＡの連続
相の一部が表面に出て湿度等の環境変化の影響を大きく
受けるため、動的加硫の手法を用いて環境変化の影響を
防止しているのである。また、ポリマーＡの粒子はでき
るだけ微細な粒子として分散させることが好ましい。こ
れは微細な粒子として分散するほど電気抵抗が安定しや
すくなるためである。

【００１１】動的加硫の方法については一般によく知ら
れているように、ポリマーＡとポリマーＢを高温で混練
しているときに、その混練物にポリマーＡのみを架橋さ
せる薬品を添加して、ポリマーＡを加硫させながらポリ
マーＢ中に微分散させる手法である。混練りは１００〜
２５０°Ｃ、好ましくは１４０〜２２０°Ｃ程度の混練
温度で行われる。

【００１２】動的加硫により生成されるポリマーＡの粒
子のサイズは５０μｍ以下、好ましくは２０μｍ以下、
さらに好ましくは１０μｍ以下であるのが良い。ポリマ
ーＡの粒子サイズは、ポリマーＡとポリマーＢの親和
性、混練り方法、混練り温度により変化し、特に親和性
がよくなると、ポリマーＡの粒子サイズは小さくなる。
相溶化剤の添加量を調節して親和性を調整することが可
能である。

【００１３】本発明のイオン導電性を有する高分子（ポ
リマーＡ）は架橋可能な高分子で、ポリマーＡの体積固
有抵抗をＲ_A としたときのｌｏｇ₁₀Ｒ_A が１２以下でな
ければならない。イオン導電性を有し、かつこのような
架橋可能な高分子（ポリマーＡ）としては、ポリエピク
ロルヒドリン、ポリエチレンオキサイド−エピクロルヒ
ドリン共重合体（以下ＥＣＯという）、アリルグリシジ
ルエーテル−エチレンオキサイド−エピクロルヒドリン
共重合体（以下ＥＧＣＯという）、アリルグリシジルエ
ーテル−ポリプロピレンオキサイド−エピクロルヒドリ
ン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、
ポリクロロプレン、アクリルゴム、ウレタンゴム等のゴ
ムやスチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体
およびこの水添したもの、スチレン−ブタジエン−スチ
レン共重合体およびこの水添したもの等の熱可塑性エラ
ストマーが単独または組み合わせて好適に用いられる。
また、それ自体がイオン導電性を有しないポリマーで
も、後述するようなイオン導電性付与剤を添加すること
によりポリマーＡとして用いることができる。

【００１４】本発明で用いる加硫剤としてはポリマーＡ
を加硫させポリマーＢを加硫させないものを選択するこ
とが必要であるが、ポリマーＡやポリマーＢの種類によ
って使用する加硫剤が変わるのは当然である。このよう
な点を考慮して、本発明では加硫剤としては硫黄、硫黄
含有物質、有機過酸化物、トリアジン類等が使用でき
る。

【００１５】硫黄含有物質としては、モルホリン・ジス
ルフィド、アルキルフェノール・ジスルフィド、高分子
多硫化物、テトラメチルチウラム・ジスルフィド等が使
用できる。有機過酸化物としては、ターシャリブチルハ
イドロパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ジタ
ーシャリブチルパーオキサイド、ｎ−ブチル−４，４−
ビス（ターシャリブチルパーオキシ）バレレート等が使
用できる。

【００１６】トリアジン類としては、２，４，６−トリ
メルカプト−１，３，５−トリアジン等が使用できる。
更に具体的には、例えばポリマーＡにポリエチレンオキ
サイド−エピクロルヒドリン共重合体を、ポリマーＢに
ＥＰＤＭを選択したときは、ポリマーＡの加硫系はトリ
アジンを使用するのが望ましい。

【００１７】本発明では加硫剤の他に、加硫系薬品とし
て加硫促進剤や加硫促進助剤を併用することができる。
加硫促進剤としては、グアニジン類、チオウレア類、ジ
チオカルバメート類、チウラム類の各種加硫促進剤を使
用することができるが、より具体的にはジフェニルグア
ニジン、メルカプトベンゾチアゾール、ジベンゾチアジ
ルジスルフィド、テトラエチルチウラムジスルフィド等
が使用できる。

【００１８】加硫促進助剤としては、酸化亜鉛、酸化マ
グネシウム、鉛丹、鉛白、ステアリン酸、オレイン酸、
トリエタノールアミン等が使用できる。本発明で用いる
透湿性の少ない高分子（ポリマーＢ）は、透水試験によ
り求めた水蒸気透過係数Ｐ（ｇ／ｃｍ・ｈｒ）が１．５
×１０^-5（ｇ／ｃｍ・ｈｒ）以下であるのがよい。好ま
しくは水蒸気透過係数Ｐ（ｇ／ｃｍ・ｈｒ）が５．５×
１０^-6（ｇ／ｃｍ・ｈｒ）以下、さらに水蒸気透過係数
Ｐ（ｇ／ｃｍ・ｈｒ）が３．５×１０^-6（ｇ／ｃｍ・ｈ
ｒ）以下の値がより好ましい。

【００１９】ポリマーＢとしては、ブチルゴム、ハロゲ
ン化ブチルゴム、アルキルスチレンとイソブチレンの共
重合体の臭素化物、エチレン−プロピレン共重合体およ
びその変性物、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体
（ＥＰＤＭ）、塩素化ポリエチレン（ＣＰＥ）、クロロ
スルホン化ポリエチレン、スチレン−ブタジエンゴム、
ポリイソプレン、ポリノルボルネンゴム、ポリクロロプ
レン等のゴム、およびポリエチレン、ポリプロピレン、
ナイロン、ウレタン、ポリビニルクロライド、ポリビニ
リデンクロライド、ポリカーボネート、スチレン−イソ
プレン−スチレン共重合体およびこの水添物、スチレン
−ブタジエン−スチレン共重合体およびこの水添物等の
熱可塑性樹脂が好適に使用できるが、この中でも特にブ
チルゴム、ハロゲン化ブチルゴム、アルキルスチレンと
イソブチレンの共重合体の臭素化物、エチレン−プロピ
レン共重合体、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体
が水蒸気の透過係数が低く、好ましい。

【００２０】ポリマーＢとして熱可塑性樹脂を使用した
ときは、動的加硫後に必要に応じて導電性付与物質を添
加して導電性高分子組成物を得、その後成形して製品を
得ることが出来る。導電性付与物質としては、カーボン
ブラック、金属粉、カチオン系界面活性剤、第四級アン
モニウム塩、脂肪酸エステル類等が使用できる。

【００２１】またポリマーＢとしてゴムを使用したとき
はポリマーＡの動的加硫後に、必要に応じて導電性付与
物質を添加し、さらにポリマーＢを架橋させる加硫系薬
品を添加し混練後に導電性高分子組成物を得、その後成
形、プレスすることによって導電性部品を得ることが出
来る。本発明においては、必要に応じて、イオン導電性
付与剤を添加することも可能である。イオン導電性付与
剤としては、過塩素酸リチウムのようなイオン導電性物
質を溶解またはブレンドした可塑剤、オリゴマー、樹脂
等が挙げられる。イオン導電性付与剤の具体的例として
は、イオン導電性物質を溶解させたタイプの三建化工株
式会社製のＵＳ７０改２や住友化学工業株式会社製のス
ミエード６００等が挙げられる。ＵＳ７０改２は可塑剤
をベースにしたものであり、スミエードは側鎖にポリオ
キシエチレンを有するポリエチレン構造のオリゴマーに
過塩素酸リチウムを含有させた物である。

【００２２】イオン導電性付与剤は動的加硫前に予めポ
リマーＡとブレンドしておくこともできるし、動的加硫
時にポリマーＡ、ポリマーＢと同時にブレンドすること
もできるが、前者の方が望ましい。イオン導電性付与剤
の添加量はポリマーＡが望ましい導電性をもつように添
加する。添加量はポリマーＡ１００ｐｈｒに対してイオ
ン導電性付与剤を５０ｐｈｒ以下、好ましくは３０ｐｈ
ｒ以下、より好ましくは２０ｐｈｒ以下である。多すぎ
ると、場合によってブリードする恐れがあるからであ
る。

【００２３】イオン導電性付与剤としては過塩素酸リチ
ウムの他にも塩化リチウム（ＬｉＣｌ）、臭化リチウム
（ＬｉＢｒ）、ヨウ化リチウム（ＬｉＩ）、硝酸リチウ
ム（ＬｉＮＯ₃ ）、チオシアン酸リチウム（ＬｉＳＣ
Ｎ）、チオシアン酸ナトリウム（ＮａＳＣＮ）、トリフ
ルオロメチル硫酸リチウム（ＬｉＳＯ₃ ＣＦ₃ ）、臭化
ナトリウム（ＮａＢｒ）、ヨウ化ナトリウム（Ｎａ
Ｉ）、チオシアン酸ナトリウム（ＮａＳＣＮ）、過塩素
酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ₄ ）、トリフルオロメチル硫
酸ナトリウム（ＮａＳＯ₃ ＣＦ₃ ）、ヨウ化カリウム
（ＫＩ）、チオシアン酸カリウム（ＫＳＣＮ）、過塩素
酸カリウム（ＫＣｌＯ₄ ）等や、これらの亜鉛塩、カル
シウム塩、マグネシウム塩等が使用できる。

【００２４】ポリマーＡ、もしくはポリマーＡとイオン
導電性付与剤のブレンド物の導電性は、前述したように
例えば複写機用の導電性部品に用いることを考慮する
と、１０³ 〜１０¹¹である必要がある。これは導電性の
劣るポリマーＢと組み合わせるために、イオン導電性高
分子部分はより導電性が高いことが求められるからであ
る。

【００２５】一方ポリマーＢの導電性が低すぎると、全
体としての導電性が低くなってしまう問題点がある。逆
にポリマーＢの導電性がポリマーＡよりも高くなると、
電気は主としてポリマーＢを通過していくため、経時変
化や電気抵抗のばらつきが大きくなる問題がある。従っ
てポリマーＢの導電性はポリマーＡの導電性より少し低
いレベルにある必要がある。具体的にはポリマーＡの抵
抗ｌｏｇ₁₀Ｒ_A とポリマーＢの抵抗ｌｏｇ₁₀Ｒ_B の差が
５以内であることが望ましく、３以内であることがより
望ましい。即ち、ポリマーＡの体積固有抵抗値をＲ_A 、
ポリマーＢの体積固有抵抗値をＲ_B として

【数１】 ０ ＜ ｌｏｇ₁₀Ｒ_B − ｌｏｇ₁₀Ｒ_A ≦ ５ （１） を満足していることが望ましい。

【００２６】このような導電性をポリマーＢに付与する
には電子導電性付与物質をポリマーＢに添加することが
望ましい。電子導電性付与物質としてはカーボンブラッ
クが主として使用される。カーボンブラックの中でも、
導電性の高いアセチレンブラックが特に好適に使用でき
る。電子導電性付与物質の量は、前記（１）式を満足さ
せるような導電性に合わせて決定する必要があるが、ポ
リマーＢ１００ｐｈｒに対して１００ｐｈｒ以内、好ま
しくは５０ｐｈｒ以内である。

【００２７】電子伝導性付与物質は主としてポリマーＢ
中に分散させることが望ましい。そのため、動的加硫時
にポリマーＡがポリマーＢ中に十分に分散し、加硫した
後に電子伝導性付与物質を添加することが望ましい。ポ
リマーＡがポリマーＢ中に十分に分散し、加硫したこと
は、動的加硫時の混練に要するトルクを観察することで
わかる。すなわち混練当初はゴムが可塑化されてトルク
が減少するが、その後ポリマーＡがポリマーＢ中に分散
し、加硫が進むと混練りに要するトルクが増大を始め、
極大になる。この点をすぎてからカーボンブラックを添
加しても加硫したポリマーＡ中にはカーボンブラックは
入りにくくなり、ポリマーＢに主として分散するように
なる。これに反して混練当初からカーボンブラックを投
入すると、ポリマーＢばかりでなくポリマーＡにもカー
ボンがかなりの割合で入り込み、ポリマーＡが電子伝導
性を有し電気抵抗のばらつきが大きくなったりや経時変
化を受ける恐れがある。またポリマーＢに必要な電子導
電性を付与できなくなるおそれもある。

【００２８】なおポリマーＡとポリマーＢの相溶性が低
すぎる場合、ポリマーＡがポリマーＢ中にうまく分散せ
ず、導電性が不安定となる。そのためポリマーＡとポリ
マーＢの間の相溶性を高めて、ポリマーＡがポリマーＢ
中に微分散させる必要がある。ポリマーＡとポリマーＢ
の相溶性を調べるのは、通常用いられる溶解度パラメー
ター、すなわちＳＰ値（単位［ｃａｌ^1/2 ・ｃｃ^-1/2］
を用いるのが簡便である。ポリマーＡとポリマーＢのＳ
Ｐ値の差が２以上ある場合は、相溶性に問題が出てくる
可能性がある。このような場合は、ポリマーＡとポリマ
ーＢの両成分を一分子中に有するような物質、もしくは
ポリマーＡとポリマーＢの間のＳＰ値を持つ物質を動的
加硫時に添加すると良い。このようにポリマーＡとポリ
マーＢの相溶性を改善する物質を相溶化剤と呼ぶ。ＳＰ
値の差が２以上ある場合には、相溶化剤を添加すること
によって、相溶化剤のない場合にはポリマーＡがポリマ
ーＢ中に微分散しない系でも、微分散させることがで
き、導電性を安定かつ良好に保つことが出来る。

【００２９】使用する相溶化剤はポリマーＡとポリマー
Ｂの種類により変わるのは当然であるが、相溶化剤の使
用量はポリマーＡとポリマーＢの合計１００ｐｈｒに対
して、おおよそ３０ｐｈｒ以下、好ましくは２０ｐｈｒ
以下である。相溶化剤は１種類、もしくは２種類以上使
用することが出来る。ポリマーＡとポリマーＢのＳＰ値
の差が大きい場合は、相溶化剤をたとえば２種用いる
と、ポリマーＡと相溶化剤１のＳＰ値の差を２以内に、
また相溶化剤１と相溶化剤２のＳＰ値の差を２以内に、
相溶化剤２とポリマーＢのＳＰ値の差を２以内にするこ
とによって、全体の相溶化を図れると共に、相溶化剤全
体の量を減らすことができる。

【００３０】これらの他にも、ポリマーＡおよび／もし
くはポリマーＢに老化防止剤、シリカ、クレー、炭酸カ
ルシウム等の充填剤、ミネラルオイル等の軟化剤、ジオ
クチルフタレート（ＤＯＰ）、ジオクチルアジペート
（ＤＯＡ）等の可塑剤、酸化チタン、ベンガラ、等の無
機顔料や有機顔料などを必要に応じて添加できる。

【００３１】

【実施例】以下に実施例、比較例を挙げて、本発明を更
に具体的に説明する。本発明はその要旨を超えない限
り、以下の実施例に限定されるものではない。 実施例１〜８、比較例１〜８ ポリマーＡ、ポリマーＢ及び各種配合剤を表１〜４に示
す配合量で配合した。配合量の単位は重量部である。

【００３２】表１、表２、表３および表４における加工
方法の欄に記載したａ、ｂ、ｃ、ｄは下記の方法を用い
て混練り加工したことを示している。 ａ：混練り機の設定温度を約１８０゜Ｃにして、ポリマ
ーＡを含むマスターバッチＡとポリマーＢを含むマスタ
ーバッチＢを混練りしながら、ポリマーＡのみを加硫さ
せる薬品を添加して、ポリマーＡを動的に加硫させる。
その後、ファイナル練りの加硫剤および添加剤を添加し
て、約１００゜Ｃで混練りしたものを混練り機から取り
出してプレスで成形する。

【００３３】ｂ：混練り機の設定温度を約１４０゜Ｃに
して、ポリマーＡを含むマスターバッチＡとポリマーＢ
を含むマスターバッチＢを混練りしながら、ポリマーＡ
のみを加硫させる薬品を添加して、ポリマーＡを動的に
加硫させる。その後、ファイナル練りの添加剤を添加し
て、約１００゜Ｃで混練りしたものを混練り機から取り
出してプレスで成形する。

【００３４】ｃ：混練り機の設定温度を約１８０゜Ｃに
して、マスターバッチＡを素練りした後一旦混練り機か
ら取り出して冷却する。その後、混練り機内で加硫剤を
添加して約１００゜Ｃで混練りを行ったものを取り出し
て、プレスで成形する。 ｄ：混練り機の設定温度を約１８０゜Ｃにして、マスタ
ーバッチＡ及びマスターバッチＢを混練りする。その
後、混練り機内で加硫剤を添加して約１００゜Ｃで混練
りを行ったものを取り出して、プレスで成形する。 また、表１〜表４で注を付したものの詳細は以下の通り
である。

【００３５】

【表１】

【００３６】

【表２】

【００３７】

【表３】

【００３８】

【表４】

【００３９】＊１：ポリマーＡ１としてＥＧＣＯである
ダイソー株式会社製のエピクロマーＣＧ１０２を用い
た。ＳＰ値１１であり、体積固有抵抗をＲＡ１としたと
きのｌｏｇ₁₀ＲＡ１が８．２である。 ＊２：ポリマーＡ２としてＥＧＣＯであるダイソー株式
会社製のエピクロマーＣＧを用いた。ＳＰ値１１であ
り、体積固有抵抗をＲＡ２としたときのｌｏｇ₁₀ＲＡ２
が８．５である ＊３：イオン導電性付与剤１としてとして住友化学株式
会社製のスミエード６００を用いた。（オリゴマー） ＊４：イオン導電性付与剤２として三建化工株式会社製
のＵＳ−７０改２を用いた。（可塑剤） ＊５：相溶化剤１として塩素化ポリエチレン（ＣＰＥ）
であるダイソー株式会社製のダイソラックＲＡ１４０を
用いた。ＳＰ値は９．１である。ＣＰＥはポリマーＢと
しても使用できるが相溶化剤としても使用できる。

【００４０】＊６：相溶化剤２として塩素化ポリエチレ
ン（ＣＰＥ）であるダイソー株式会社製のダイソラック
Ｇ２４５を用いた。ＳＰ値９．３である。ＣＰＥはポリ
マーＢとしても使用できるが相溶化剤としても使用でき
る。 ＊７：界面活性剤として松本油脂株式会社製のノニオン
系界面活性剤アクチノールＣ−５を用いた。

【００４１】＊８：受酸剤１として丸尾カルシウム株式
会社製の軽質炭酸カルシウムを用いた。 ＊９：ポリマーＢ１としてアルキルスチレンとイソブチ
レンの共重合体の臭素化物であるエクソン化学株式会社
製ＥＸＸＰＲＯ ＭＤＸ９０−１０を用いた。ＳＰ値は
７．７であり、透水試験により求めた水蒸気透過係数が
５×１０^-7ｇ／ｃｍ・ｈｒである。

【００４２】＊１０：ポリマーＢ２としてＥＰＤＭであ
る住友化学株式会社製のエスプレン５５３を用いた。Ｓ
Ｐ値は８であり、透水試験により求めた水蒸気透過係数
が３．１×１０^-6ｇ／ｃｍ・ｈｒである。 ＊１１：ポリマーＢ３としてスチレン系熱可塑性エラス
トマー（ＴＰＥ）である株式会社クラレ製セプトン２０
０２を用いた。ＳＰ値は８であり、透水試験により求め
た水蒸気透過係数が５×１０^-6ｇ／ｃｍ・ｈｒである。

【００４３】＊１２：相溶化剤３として 塩素化ポリエ
チレン（ＣＰＥ）である昭和電工株式会社製のエラスレ
ンＴＲを用いた。ＳＰ値は８．６である。 ＊１３：動的加硫のため加硫促進剤１として大内新興化
学工業株式会社製のジベンゾチアジルジスルフィドで商
品名ノクセラーＤＭを用いた。 ＊１４：動的加硫のため加硫促進剤２として大内新興化
学工業株式会社製のテトラメチルチウラムモノスルフィ
ドで商品名ノクセラーＴＳを用いた。

【００４４】＊１５：加工助剤としてステアリン酸であ
るユニケマオーストラリア社製の４９３１を用いた。 ＊１６：動的加硫時の加硫剤１として鶴見化学社製の粉
末硫黄を用いた。 ＊１７：動的加硫時の加硫剤２としてダイソー株式会社
製の２，４，６−トリメルカプト−１，３，５−トリア
ジンで商品名ＯＦ−１００を用いた。

【００４５】＊１８：ファイナル練りで添加する導電性
充填剤１として電気化学工業株式会社製のアセチレンブ
ラックで商品名デンカブラックを用いた。 ＊１９：東邦亜鉛社製の亜鉛華１号を用いた。亜鉛華
は、実施例１、実施例６、実施例７、比較例３、比較例
４、比較例５、比較例６及び比較例８に配合されている
ＥＸＸＰＲＯ ＭＤＸ９０−１０に対してはステアリン
酸とともに配合されて加硫剤として作用し、その他の場
合には加硫促進助剤として作用する。

【００４６】＊２０：ファイナル練りで添加する加硫促
進剤３として大内新興化学工業株式会社製のジペンタメ
チレンチウラムテトラスルフィドで商品名ノクセラーＴ
ＲＡを用いた。 ＊２１：ファイナル練りで添加する加硫促進剤４として
大内新興化学工業製のジブチルジチオカルバミン酸亜鉛
で商品名ノクセラーＢＺを用いた。

【００４７】＊２２：ファイナル練りで添加する加硫促
進剤５として大内新興化学工業株式会社製のテトラメチ
ルチウラムモノスルフィドで商品名ノクセラーＴＳを用
いた。 ＊２３：ファイナル練りで添加する加硫剤３として鶴見
化学社製の粉末硫黄を用いた。

【００４８】＊２４：ファイナル練りで添加する加硫剤
４としてダイソー株式会社製の２，４，６−トリメルカ
プト−１，３，５−トリアジンで商品名ＯＦ−１００を
用いた。 ＊２５：受酸剤２として協和化学製の塩化アルミニウム
マグネシウムカーボネートハイドレートであるＤＨＴ−
４Ａ−２を用いた。

【００４９】＊２６：ポリマーＢ４として塩素化ポリエ
チレン（ＣＰＥ）であるダイソー株式会社製Ｇ２３５を
用いた。ＳＰ値は８．９であり、透水試験により求めた
水蒸気透過係数が５×１０^-6ｇ／ｃｍ・ｈｒである。 ＊２８：ポリマーＡ３としてパラメチルスチレンとイソ
ブチレンの共重合体の臭素化物であるエクソン化学株式
会社製ＥＸＸＰＲＯ ＭＤＸ９０−１０を用いた。ＳＰ
値は７．７であり、比較例８のマスターバッチＡに示さ
れている通りアセチレンブラックを添加した場合の体積
固有抵抗をＲ_A ３としたときのｌｏｇ₁₀Ｒ_A ３が６．６
である。

【００５０】＊２９：ポリマーＡに添加する導電性充填
剤２として電気化学工業株式会社製のアセチレンブラッ
クで商品名デンカブラックを用いた。 ＊３０：ポリマーＢ５としてポリエチレンオキサイド−
エピクロヒドリン共重合体（ＥＣＯ）であるダイソー株
式会社製エピクロマーＨを用いた。ＳＰ値は１０であ
り、透水試験により求めた水蒸気透過係数が３．５×１
０^-5ｇ／ｃｍ・ｈｒである。

【００５１】＊３１：動的加硫のため加硫促進剤６とし
て大内新興化学工業株式会社製のジエチルジチオカルバ
ミン酸亜鉛で商品名ノクセラーＥＺを用いた。 ＊３２：ファイナル練りで添加する加硫促進剤７として
大内新興化学工業株式会社製のジベンゾチアジルジスル
フィドで商品名ノクセラーＤＭを用いた。 本発明の高分子組成物は、株式会社東洋精機製作所製の
２５０ｍｌ小型バンバリー型ラボプラストミルにより混
練した。

【００５２】動加硫は所定の温度に調整して１００ｒｐ
ｍの高速回転下で、２〜３分素練りを行った後、必要時
間行った。この時間は先に述べたように混練に要するト
ルクを観察することにより決定した。尚、相溶化剤や界
面活性剤、イオン導電性付与剤、受酸剤等を必要とする
場合はそれらを含むマスターバッチＡまたはマスターバ
ッチＢをあらかじめオープンロール等を用いた混練によ
り作製してから動加硫を行った。

【００５３】上記の様にして得られた動加硫組成物を、
成形した後、プレス成形機により、適正温度で最適時間
プレスを行った。プレス後、表面を研磨し２ｍｍ厚にし
た後導電性高分子組成物の体積固有抵抗Ｒを測定し、体
積固有抵抗値ｌｏｇ₁₀Ｒを求めた。表５、表６、表７、
表８に各実施例及び比較例の評価結果を示した。

【００５４】尚、転写ベルトとして用いる場合は研磨後
のゴム厚を０．５０±０．０５ｍｍとなるように研磨し
た後、必要に応じてウレタン樹脂等のコート剤を厚みが
約１０μｍになるように塗布、焼成する。必要に応じて
コート剤を塗布、焼成するのは、転写ロール等でも同様
であるが、コート層を持たせる場合はそのコート層も含
めた製品としての体積固有抵抗値Ｒ₀ が先に述べたよう
な１０⁴ 〜１０¹²（Ω・ｃｍ）となることが望ましい。

【００５５】一般に約１０μｍ程度のウレタン樹脂系コ
ート剤によるコート層をもうけた場合、上記のゴム厚
０．５０±０．０５ｍｍの転写ベルトでは、製品として
の体積固有抵抗は約０.５〜１乗程度上昇する。

【００５６】１）体積固有抵抗値Ｒの測定方法 体積固有抵抗値Ｒ（Ω・ｃｍ）の測定は、ＪＩＳ Ｋ６
９１１「熱硬化性プラスチック一般試験方法」記載の体
積抵抗率の測定方法に準拠して行った。得られたサンプ
ルについて、体積固有抵抗ｌｏｇ₁₀Ｒを算出した。体積
固有抵抗のばらつき、経時変化および環境依存性の測定
方法は以下の通りである。 ２）体積固有抵抗のばらつき 各実施例及び比較例で得たサンプルを各々８個用意し、
各８個のサンプルの体積固有抵抗を測定し、その最大値
と最小値との差Δｌｏｇ₁₀Ｒ₁ を求めた。この差が大き
いほど、体積固有抵抗のばらつきが大きいことになる。 ３）体積固有抵抗の経時変化 各実施例及び比較例で得たサンプル８個ずつを用意し、
室温下で４週間放置した。そして、サンプリング直後、
１週間後、２週間後、３週間後、４週間後の計５回にわ
たって各サンプルの体積固有抵抗を測定し、各々の時点
において各実施例・比較例毎の各８個の平均値を求め、
この平均値の最大値と最小値との差Δｌｏｇ₁₀Ｒ₂ を求
め、サンプル８個の平均値を求めた。この差が大きいほ
ど、体積固有抵抗の経時変化が大きいことになる。 ４）体積固有抵抗の環境依存性 温度１０°Ｃ、相対湿度１５％の環境下及び温度３２．
５°Ｃ、相対湿度９０％の環境下に、各実施例および比
較例で得たサンプル８個ずつをそれぞれ２４時間放置
し、それぞれの環境下での体積固有抵抗の平均値を求
め、得られた２つの平均値の差Δｌｏｇ₁₀Ｒ₃ を求め
た。 ５）ブリード性の測定方法 サンプルを温度２３゜Ｃで湿度５５％の雰囲気下で１週
間放置し、材料表面に液状のにじみが出現しているかど
うかを目視、触感および濾紙を用いて次の３段階に分け
て評価する。

【００５７】 ×：目視でにじみだしが確認されるとき、又は手で触っ
てべたつきが感じられるとき △：目視でにじみだしが確認されず、手で触ってみてべ
たつきが感じられないが、サンプルに濾紙を当ててこす
るとイオン導電性付与剤等の液状物が濾紙へ移行してい
るのが確認できるとき。

【００５８】○：目視でにじみだしが確認されず、手で
触ってみてべたつきが感じられず、更にサンプルに濾紙
を当ててこすっても液状物が濾紙へ移行しているのが確
認されないとき。 ６）ｌｏｇ₁₀Ｒ_A 及びｌｏｇ₁₀Ｒ_B の測定方法 各実施例および比較例におけるｌｏｇ₁₀Ｒ_A またはｌｏ
ｇ₁₀Ｒ_B は、次のようにサンプルを作成して求めた。

【００５９】マスタバッチＡの組成物に動的加硫用の加
硫促進剤、加硫剤、加工助剤を後述の配合量で添加し、
混練りして得られた組成物をプレス成形機により適正温
度で最適時間プレスを行った。プレス後表面を研磨し２
ｍｍ厚にした後ＲＡ を測定し、体積固有抵抗値ｌｏｇ
₁₀Ｒ_A を求めた。なお、動的加硫用の加硫促進剤、加硫
剤、加工助剤の配合量は、表１〜４に示されているこれ
らの添加剤の各配合量に、各実施例または比較例におけ
る（ポリマーＡ＋ポリマーＢ）／ポリマーＡの重量比を
かけあわせた量を添加した。

【００６０】マスタバッチＢの組成物にファイナル練り
用の導電性充填剤剤、助剤（亜鉛華）、加硫剤、加硫促
進剤を後述の配合量で添加し、混練りして得られた組成
物をプレス成形機により適正温度で最適時間プレスを行
った。プレス後表面を研磨し２ｍｍ厚にした後Ｒ_B を測
定し、体積固有抵抗値ｌｏｇ₁₀Ｒ_B を求めた。なお、フ
ァイナル練り用の導電性充填剤剤、助剤（亜鉛華）、加
硫剤、加硫促進剤の配合量は、表１〜４に示されている
これらの添加剤の後の各配合量に、各実施例または比較
例における（ポリマーＡ＋ポリマーＢ）／ポリマーＢの
重量比をかけ合わせた量を添加した。 ７）水蒸気透過係数Ｐの測定方法 ポリマーＢの水蒸気透過係数Ｐ（ｇ／ｃｍ・ｈｒ）は、
ＪＩＳ Ｚ０２０８に準拠して求めた透湿度Ｍ（ｇ／ｍ
² ・２４ｈｒ）を（２）式により１時間、透湿面積１ｃ
ｍ² および試験片の厚み１ｃｍあたりに換算して得られ
た値である。すなわち、試験片の厚みＴ（ｃｍ）、とし
たとき

【００６１】

【数２】 Ｐ＝Ｍ／（２４×１００００×Ｔ） （２） により算出される。

【００６２】

【表５】

【００６３】

【表６】

【００６４】

【表７】

【００６５】

【表８】

【００６６】

【発明の効果】イオン導電性を有するポリマーＡと透湿
性の少ないポリマーＢを動的加硫により、ポリマーＡを
ポリマーＢ中に分散、加硫させることにより、環境依存
性が少なく、かつ電気抵抗の安定した、経時変化の少な
い導電性高分子組成物を得ることが出来る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｂ 1/12 Ｈ０１Ｂ 1/12 Ｚ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】イオン導電性を有する高分子であるポリマ
   ーＡと透湿性の少ない高分子であるポリマーＢからなる
   導電性高分子組成物であって、ポリマーＡは動的加硫に
   より粒状の不連続相とし、ポリマーＢを連続相としたこ
   とを特徴とする導電性高分子組成物
2. 【請求項２】イオン導電性を有する高分子であるポリマ
   ーＡと透湿性の少ない高分子であるポリマーＢからなる
   導電性高分子組成物であって、ポリマーＡは動的加硫に
   より粒状の不連続相とし、ポリマーＢを連続相とした導
   電性高分子組成物を用いたことを特徴とする導電性部品