KR20050114043A - Method for preparing an electro-conductive rubber roller - Google Patents

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Abstract

본 발명은 도전성 고무 롤러의 제조방법에 관한 것으로, 구체적으로는 전도성 고분자 물질 및 가교제의 분산 단계; 숙성 단계; 압출 단계; 가교 단계; 절단 가공 및 외경 치수 및 표면 조도의 조정 단계; 이물질 제거 단계; 자외선 처리 및 잔류 유기물의 휘발 단계; 및 도전성 고무 롤러의 외관, 저항 및 치수의 확인 단계를 포함하는 도전성 고무 롤러의 제조방법에 있어서, 상기 가교화가 상기 압출 단계에서의 압출물을, 고체 입자가 충진된 챔버를 통과시킴으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 도전성 고무 롤러의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 기존의 압출법에 의한 장점을 그대로 가지면서도, 비연속적인 별도의 가교 작업을 행하지 않고, 압출 직후 연속식 가교 방법을 채택함으로써, 고온 고압의 가마 작업에 따른 위험성을 제거하고, 균일한 품질의 롤러를 제조할 수 있으며, 생산 수율 및 시간을 크게 단축시킬 수 있는 도전성 고무 롤러의 제조방법을 제공할 수 있다.The present invention relates to a method for producing a conductive rubber roller, specifically, the step of dispersing a conductive polymer material and a crosslinking agent; Aging step; Extrusion step; Crosslinking step; Cutting and adjusting the outer diameter and surface roughness; Foreign material removal step; Ultraviolet treatment and volatilization of residual organics; And confirming the appearance, resistance and dimensions of the conductive rubber roller, wherein the crosslinking is performed by passing the extrudate in the extrusion step through a chamber filled with solid particles. It relates to a method for producing a conductive rubber roller. According to the present invention, while maintaining the advantages of the existing extrusion method as it is, without the continuous continuous crosslinking operation, by adopting a continuous crosslinking method immediately after extrusion, to eliminate the risk of the kiln work of high temperature and high pressure, The roller of uniform quality can be manufactured, and the manufacturing method of the conductive rubber roller which can shorten a production yield and time can be provided.

Description

도전성 고무 롤러의 제조방법{Method for preparing an electro-conductive rubber roller}Method for preparing an electroconductive rubber roller

본 발명은 전자사진 화상형성장치에 사용되는 도전성 고무 롤러의 제조방법에 관한 것으로, 구체적으로는 기존의 압출법에 의한 장점을 그대로 가지면서도, 비연속적인 별도의 가교 작업을 행하지 않고, 압출 직후 연속식 가교 방법을 채택함으로써, 고온 고압의 가마 작업에 따른 위험성을 제거하고, 균일한 품질의 롤러를 제조할 수 있으며, 생산 수율 및 시간을 크게 단축시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 도전성 고무 롤러의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a conductive rubber roller used in an electrophotographic image forming apparatus. Specifically, the present invention relates to a method of manufacturing a conductive rubber roller. By adopting the formula crosslinking method, it is possible to eliminate the risks associated with the operation of the kiln at high temperature and high pressure, to produce a roller of uniform quality, and to significantly reduce the production yield and time. It is about.

일반적으로 전자사진 화상형성장치에 사용되는 도전성 고무 롤러는 ⅰ) 적당한 닙 (nip) 폭을 얻기 위해서 저경도성일 것, ⅱ) 접촉되는 도전성 롤러가 영구변형되지 않을 것, ⅲ) 전기저항이 105 내지 1010 Ω의 반도체 영역 내에 있을 것, ⅳ) 내마모성 및 내구성이 우수할 것, ⅴ) 감광체에 대해서, 현상롤러로부터의 이행이 없을 것, ⅵ) 토너와의 마찰에 의해서 원하는 대전 극성 및 대전량이 얻어질 것, ⅶ) 토너와의 이형성이 좋고, 사용 중에 현상롤러 표면 상에 토너 필름화 (filming)가 없을 것, ⅷ) 현상롤러 표면 상에 균일한 토너층을 얻기 위해서 표면이 적당한 표면조도를 가질 것 등의 특성을 필요로 한다.In general, the conductive rubber roller used in the electrophotographic image forming apparatus should be: i) low hardness to obtain a suitable nip width, ii) the conductive roller being contacted will not be permanently deformed, i) electric resistance 10 5 In the semiconductor region of 10 to 10 kPa, i) excellent in abrasion resistance and durability, i) no transfer from the developing roller to the photosensitive member, i) desired charging polarity and charge amount by friction with the toner To be obtained, i) good releasability with toner, no toner filming on the surface of the developing roller during use, and iii) the surface should have a suitable surface roughness to obtain a uniform toner layer on the surface of the developing roller. It needs characteristics such as to have.

상기와 같은 물성을 갖는 도전성 고무 롤러를 제조하기 위한 방법으로서, 종래에는 압출법 및 프레스 이용법이 통상적으로 사용되어 왔다.As a method for producing a conductive rubber roller having the above properties, conventionally, an extrusion method and a press method have been commonly used.

도 1에는 압출법에 의한 도전성 고무 롤러의 제조 공정도가 개략적으로 도시되어 있다. 도 1을 참조하면, 압출에 의한 도전성 고무 롤러의 성형 및 가공 단계는 ⅰ) 원료 고무 및 약품류의 절단 및 계량, ⅱ) 배합, ⅲ) 숙성 (aging), ⅳ) 압출 (extrusion), ⅴ) 경화 (curing), ⅵ) 절단 (cutting), ⅶ) 연마, ⅷ) 클리닝 (cleaning), ⅸ) 자외선 처리, 및 ⅹ) 검사의 과정을 거치게 된다.1 schematically shows a manufacturing process of the conductive rubber roller by the extrusion method. Referring to Figure 1, the forming and processing steps of the conductive rubber roller by extrusion may include the steps of: i) cutting and metering raw rubber and chemicals, ii) compounding, i) aging, i) extrusion, i) Curing, (i) cutting, (i) polishing, (i) cleaning, (i) UV treatment, and (i) inspection are performed.

상기 단계 중, ⅰ) 단계에서는 고무 등의 전도성 고분자 물질 및 가교제를 정해진 배합표에 따라서 선정하고, ⅱ) 단계에서는 오픈 롤러 (open roller), 반죽기 (kneader) 또는 반바리 (Banbury) 믹서와 같은 혼합기를 사용하여 물질을 균일하게 분산시키고, ⅲ) 단계에서는 배합시 엉켜진 구조적 배열을 원상회복시키기 위해서 상온에서 일정 기간 숙성시키고, ⅳ) 단계에서는 고무의 고점도에 의한 영향 및 첨가제의 열에 의한 손상을 최소화하기 위해서 단축 또는 이축 압출기로 저온 압출을 행하고, ⅴ) 단계에서는 열 단독, 또는 열 및 압력을 가하여 첨가된 가교제를 분해시켜서 3차원 망상 구조를 형성함으로써 고점도 액상에 탄성을 부여하여 고체화하고, ⅵ) 단계에서는 원하는 제품의 크기로 절단 가공하고, ⅶ) 단계에서는 제품의 외경 치수 및 표면 조도를 조정하고, ⅷ) 단계에서는 공정 중에 발생된 롤러 외부의 이물질 등을 제거하고, ⅸ) 단계에서는 자외선 처리를 행함으로써 표면 마찰력을 낮추고 잔류 유기물 등을 휘발시키며, 마지막으로 ⅹ) 단계에서는 완성된 도전성 고무 롤러의 외관, 저항 및 치수 등을 확인한다.In step iii), a conductive polymer such as rubber and a crosslinking agent are selected according to a predetermined formulation table. In step ii), a mixer such as an open roller, a kneader or a Banbury mixer is selected. To uniformly disperse the material, and in step iii), aged at room temperature for a certain period of time to recover the tangled structural arrangement in the compounding step, and in step iii) to minimize the effects of high viscosity of the rubber and heat damage of the additives. In order to perform low temperature extrusion with a single screw or twin screw extruder, in step iii), by adding heat alone or by applying heat and pressure, the added crosslinking agent is decomposed to form a three-dimensional network structure so as to give elasticity to the high-viscosity liquid phase and solidify. In the step of cutting to the size of the desired product, in step iii) the outer diameter and surface roughness of the product In step iii), foreign matters on the outside of the roller generated during the process are removed, and in step iii), UV treatment is performed to lower the surface friction force and volatilize residual organic substances. Check the appearance, resistance and dimensions.

도전성 고무 롤러를 제조하기 위한 또 다른 종래 기술로는 프레스 이용법이 있으며, 도 2에는 프레스 이용법에 의한 도전성 고무 롤러의 제조 공정도가 개략적으로 도시되어 있다. 도 2를 참조하면, 프레스 이용법에 의한 도전성 고무 롤러의 성형 및 가공 단계는 ⅰ) 원료 고무 및 약품류의 절단 및 계량, ⅱ) 배합, ⅲ) 경화 (curing), ⅳ) 절단 (cutting), ⅴ) 연마, ⅵ) 클리닝 (cleaning), ⅶ) 자외선 처리, 및 ⅷ) 검사의 과정을 거치게 되며, 숙성 및 압출 단계가 생략된다는 점을 제외하고는 압출법과 유사한 공정을 거치게 된다.Another conventional technique for manufacturing a conductive rubber roller is a press method, and Fig. 2 schematically shows a manufacturing process of the conductive rubber roller by the press method. Referring to Figure 2, the forming and processing steps of the conductive rubber roller by the press method, i) cutting and metering of raw rubber and chemicals, ii) compounding, v) curing, v) cutting, v A) grinding, v) cleaning, v) UV treatment, and v) inspection, and a similar process to extrusion, except that the aging and extrusion steps are omitted.

상기 종래기술 중에서 압출법에 의한 도전성 고무 롤러의 제조는 원자재의 혼련, 압출, 가교, 연마 등과 같은 일련의 공정을 각각 진행하여야 하므로 많은 공수를 필요로 하며, 특히 가마 공정을 별도의 공정으로서 필수적으로 진행하여야 한다는 단점이 있다. 즉, 도전성 배합물을 압출기에 투입하여 실린더 내에서 압축된 배합물이 크로스 다이를 통하여 1차 성형되고, 이러한 1차 성형물을 규격화된 선반에 옮긴 다음 평균 4 kg/cm2 이상의 압력으로 밀폐된 공간 하에서 150℃ 이상의 온도로 반응시킴으로써 탄성을 유지하는 롤러가 제작된다. 그러나, 성형 공정과 가교 공정을 별도로 진행하여야 하며, 그에 따른 전처리 및 후처리 간에 투입된 시간 및 인력 투입 비용이 과다하게 발생하게 되고, 그에 따른 제품 불량도 또한 상승하여 가격 상승의 요인이 된다는 문제점들이 있다.In the prior art, the manufacture of the conductive rubber roller by the extrusion method requires a lot of man-hours because each series of processes such as kneading, extrusion, crosslinking, polishing, etc. of raw materials is required, and the kiln process is essential as a separate process. The disadvantage is that it must proceed. That is, the conductive compound is introduced into the extruder, and the compound compressed in the cylinder is first molded through a cross die, and the first molded product is transferred to a standardized shelf, and then placed in a closed space at an average pressure of 4 kg / cm 2 or more. The roller which maintains elasticity is produced by making it react at the temperature more than degreeC. However, the molding process and the crosslinking process must be performed separately, resulting in excessive time and manpower input costs between the pretreatment and the post-treatment, resulting in an increase in product defects, thereby causing a price increase. .

또한, 프레스 이용법에 의한 도전성 고무 롤러의 제조는 압출법과는 달리 별도의 압출 공정이 필요 없고, 성형과 동시에 가교 작업을 병행할 수 있으므로, 작업성이 용이하고, 제조 시간이 단축되며, 비용면에서 압출법에 비해서 유리하다는 장점이 있다. 그러나, 금형 내에서 배합물을 성형시키기 위해서는 고온 및 고압을 가해주어야 하고, 이러한 높은 압력은 금속 샤프트를 휘게 하여 롤러의 변형을 가져올 수 있다. 또한, 성형물의 상, 하판 접합 부분에서 흔적을 남기게 되어 부분적 저항 불균일을 유발함으로써 제품 가치가 하락한다는 문제점들이 있다.In addition, unlike the extrusion method, the production of the conductive rubber roller by the press method does not require a separate extrusion process, and since the crosslinking operation can be performed simultaneously with the molding, the workability is easy, the manufacturing time is shortened, and the cost is reduced. There is an advantage over the extrusion method. However, high temperature and high pressure must be applied to mold the compound in the mold, and this high pressure can deflect the metal shaft and result in deformation of the roller. In addition, there is a problem that the product value is lowered by causing a partial resistance unevenness to leave a trace in the upper and lower plate joint portion of the molding.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 기존의 압출법에 의한 장점을 그대로 가지면서도, 비연속적인 별도의 가교 작업을 행하지 않고, 압출 직후 연속식 가교 방법을 채택함으로써, 고온 고압의 가마 작업에 따른 위험성을 제거하고, 균일한 품질의 롤러를 제조할 수 있으며, 생산 수율 및 시간을 크게 단축시킬 수 있는 도전성 고무 롤러의 제조방법을 제공하는 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention, while maintaining the advantages of the existing extrusion method, without adopting a non-continuous separate cross-linking operation, by adopting a continuous cross-linking method immediately after extrusion, there is a risk of high temperature and high pressure kiln work It is to provide a method of manufacturing a conductive rubber roller that can remove the, to produce a roller of uniform quality, and can greatly shorten the production yield and time.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 그 일 태양에서,In order to achieve the above technical problem, the present invention in one aspect,

전도성 고분자 물질 및 가교제를 혼합기를 사용하여 균일하게 분산시키는 단계;Uniformly dispersing the conductive polymer material and the crosslinking agent using a mixer;

상온에서 숙성시키는 단계;Aging at room temperature;

압출기에 의해서 압출하는 단계;Extruding by an extruder;

가교 구역을 통과시킴으로써 연속적으로 가교화하는 단계;Continuously crosslinking by passing through a crosslinking zone;

절단 가공하고, 외경 치수 및 표면 조도를 조정하는 단계;Cutting and adjusting outer diameter dimensions and surface roughness;

상기 단계들 중에 발생된 이물질을 제거하는 단계;Removing foreign matter generated during the steps;

자외선 처리를 행하여 표면 마찰력을 낮추고 잔류 유기물을 휘발시키는 단계; 및Performing ultraviolet treatment to lower the surface friction and volatilize residual organics; And

완성된 도전성 고무 롤러의 외관, 저항 및 치수를 확인하는 단계를 포함하는 도전성 고무 롤러의 제조방법에 있어서,In the manufacturing method of the conductive rubber roller comprising the step of checking the appearance, resistance and dimensions of the completed conductive rubber roller,

상기 가교화가 상기 압출 단계에서의 압출물을, 고체 입자가 충진된 챔버를 통과시킴으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 도전성 고무 롤러의 제조방법을 제공한다.The crosslinking is carried out by passing the extrudate in the extrusion step through a chamber filled with solid particles, thereby providing a method for producing a conductive rubber roller.

이하에서 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명은 프린터, 팩스기, 복사기와 같은 정전기적 기록 장치 등에 사용되는 도전성 고무 롤러의 제조방법에 관한 것으로서, 기존의 압출법의 장점을 그대로 가지면서도, 압출 직후에 가교 반응이 이루어지게 함으로써 고온 고압의 가마 작업에 따른 위험성을 제거하고, 균일한 품질의 롤러를 제조할 수 있으며, 연속 대량 생산이 가능한 도전성 고무 롤러의 제조방법에 관한 것이다. 즉, 본 발명에 따른 도전성 고무 롤러의 제조방법은, 가교 반응을 위해서 압출 후 롤러를 낱개로 절단하고 가마에 투입한 후 고온 고압을 가하여 장시간 동안 가교 반응을 별도로 수행하는 과정을 생략함으로써 단시간에 연속식의 대량 생산이 가능하다. 또한, 성형과 동시에 가교를 행할 수 있으므로, 균일한 품질을 얻을 수 있고, 공수의 단축으로 불량률이 감소된 저가의 제품을 생산할 수 있게 된다. The present invention relates to a method for manufacturing a conductive rubber roller used in an electrostatic recording device such as a printer, a fax machine, a copier, etc., while maintaining the advantages of the conventional extrusion method, the crosslinking reaction is carried out immediately after extrusion to obtain a high temperature and high pressure. The present invention relates to a method for manufacturing a conductive rubber roller, which can eliminate the risks associated with kiln work, to produce rollers of uniform quality, and to enable continuous mass production. In other words, the method for producing a conductive rubber roller according to the present invention is continuously cut in a short time by eliminating the process of separately performing the crosslinking reaction for a long time by applying a high temperature and high pressure after cutting the rollers individually and extrusion into the kiln for crosslinking reaction. Mass production of food is possible. In addition, since the crosslinking can be performed simultaneously with molding, uniform quality can be obtained and a low-cost product can be produced in which the defective rate is reduced due to the shortening of the man-hour.

프린터, 팩스기, 복사기 등과 같은 정전기적 기록 장치들에 사용되는 도전성 고무 롤러는, 고무 상의 기본 물질에 과산화물 단독 또는 다른 가교제와의 혼합물을 혼합하고, 여기에 열 단독 또는 열 및 압력과 같은 외부 에너지를 가함으로써 제조할 수 있다. 이때, 가교제의 불안정한 부분은 고무 주쇄 또는 그 분지 사슬들에서 수소 원자를 취하여 가교제 자신은 안정화되고, 고무 주쇄 또는 그 분지 사슬들은 연속적인 반응을 수행하게 함으로써, 3차원 망상 가교 구조를 갖는 탄성체를 제조하게 된다.Conductive rubber rollers used in electrostatic recording devices, such as printers, fax machines, copiers, etc., mix a base material on rubber with a mixture of peroxide alone or with other crosslinking agents and add heat alone or external energy such as heat and pressure. It can manufacture by adding. At this time, the unstable portion of the crosslinking agent takes a hydrogen atom in the rubber main chain or branched chains thereof so that the crosslinking agent itself is stabilized and the rubber main chain or branched chains undergo a continuous reaction, thereby producing an elastic body having a three-dimensional network crosslinked structure. Done.

일반적으로, 고무와 같이 낮은 Tg 값을 갖는 탄성체들의 가교제로는, 상온에서도 안정적인 특성을 나타내는 황 함유 물질들이 사용되어 왔다. 황은 불용성이며 무취하고, 가교물에 대해서 탄성 특성을 부여하며, 반응 온도가 높아서 고무의 혼련 온도에서도 취급이 용이하다는 장점이 있다.In general, as a crosslinking agent of elastomers having a low T g value such as rubber, sulfur-containing materials have been used that exhibit stable properties even at room temperature. Sulfur is insoluble and odorless, imparts elastic properties to the crosslinked product, and has a high reaction temperature, which makes it easy to handle even at the kneading temperature of the rubber.

그러나, 황이 가교제로서 제 기능을 수행하기 위한 개환 반응이 발생하는 온도는 180℃ 이상이므로 높은 에너지가 소요되고, 반응 속도가 느려서 반응 소요시간이 길어진다는 단점이 있다. 또한, 첨가량이 많거나 반응 조건이 상이할 경우 미반응 잔류물이 롤러의 표면으로 노출되어 제품의 변질을 야기할 수 있다는 문제점이 있다.However, since the temperature at which the ring-opening reaction occurs for sulfur to perform its function as a crosslinking agent is 180 ° C. or higher, high energy is required and the reaction time is slow and the reaction time is long. In addition, when the amount of addition or the reaction conditions are different, there is a problem that the unreacted residue may be exposed to the surface of the roller may cause deterioration of the product.

한편, 옥타곤 구조의 황이 고무 사슬들과 반응하여 3차원의 망상 구조를 형성함으로써, 고무에 탄성을 부여하고 롤러로서 작용하기 위해서는 필연적으로 열이 필요하며, 황이 열을 받게 되면 고무 사슬의 이중 결합과 반응하여 망상 구조를 형성하게 된다. 황에 이러한 열을 제공하기 위한 수단으로는 하기와 같은 여러가지 열원이 있다.On the other hand, since the sulfur of the octagon structure reacts with the rubber chains to form a three-dimensional network structure, heat is inevitably required in order to give elasticity to the rubber and to act as a roller. React to form a network structure. Means for providing this heat to sulfur include various heat sources as follows.

ⅰ) 증기Iii) steam

고무 산업에 있어서 가장 널리 사용되는 증기 가교의 경우에, 충분한 황의 반응을 위해서는 고온, 고압 하에서 장시간 동안 반응시킬 것이 요구된다. 또한, 압출 완성된 미가교 롤러는 한정된 공간의 가마 안에 투입되기 위해서 낱개로 단독 제작될 것이 요구된다. 따라서, 별도의 절단 작업이 수반되며, 가마 투입 전 가마의 예열과 가교 반응 후 다음 공정을 위한 냉각에 소정의 반응 시간이 소요된다. 또한, 가교 시간의 단축과 효율적인 공정 수행을 위해서는 고압 조건이 필요하지만, 이는 공정 자체를 매우 위험하게 한다.In the case of steam crosslinking, which is most widely used in the rubber industry, it is required to react for a long time under high temperature and high pressure for sufficient sulfur reaction. In addition, the extruded uncrosslinked rollers are required to be individually manufactured individually in order to be put in a kiln of a limited space. Therefore, a separate cutting operation is involved, and a predetermined reaction time is required for preheating the kiln before the kiln addition and cooling for the next step after the crosslinking reaction. In addition, high pressure conditions are required for shortening the crosslinking time and performing the process efficiently, but this makes the process very dangerous.

ⅱ) 열 매체Ii) thermal medium

Dowthern과 같은 열 매체를 이용하는 방법으로서, 매우 고비용인 관계로 일부 특수한 용도에만 사용된다.A method of using a thermal medium such as Dowthern, which is very expensive and is only used for some special applications.

ⅲ) 열 공기 Iii) thermal air

이중 가황관에 의한 밀폐식의 경우에, 상당한 압력의 열 공기가 주입됨으로써 고무의 처짐을 방지하고, 상하의 온도를 균등하게 함으로써 품질 편차를 최소화할 수 있다. 그러나, 이 방법 역시 고무 표면이 산화 또는 노화되기 쉬우며, 가교 시간이 1시간 이상 걸리는 등의 비효율적인 측면이 있다.In the case of a closed type by a double vulcanizing tube, a significant pressure of hot air is injected to prevent sagging of the rubber, and to minimize the quality deviation by equalizing the temperature above and below. However, this method also has inefficient aspects such as the rubber surface is easy to oxidize or age, crosslinking time is more than 1 hour.

ⅳ) 전열Heat transfer

전열에 의한 가열 방식의 경우에, 보일러와 배관이 필요 없고, 열손실이 적으며, 고온을 얻기 쉽고, 조절이 용이하다는 장점이 있다. 그러나, 온도 분포가 불균일하고 고무의 두께가 두꺼울 경우 내외부의 가교도가 다르다는 단점이 있다.In the case of the heating method by electric heat, there is no need for a boiler and piping, heat loss is low, high temperature is easily obtained, it is easy to adjust. However, when the temperature distribution is uneven and the thickness of the rubber is thick, there is a disadvantage that the degree of crosslinking inside and outside is different.

ⅴ) 기타기타) Other

적외선 조사 또는 고주파 가열 등에 의해서 압출물을 가교시키는 방법 등이 있다.And a method of crosslinking the extrudate by infrared irradiation or high frequency heating.

본 발명에서는, 고체 입자에 의한 가교 방법을 사용하였으며, 이러한 가교 방법에 의해서 기존의 압출법에 의한 장점을 그대로 가지면서도, 비연속적인 별도의 가교 작업을 행하지 않고 압출 직후 연속식 가교화가 가능하며, 고온 고압의 가마 작업에 따른 위험성을 제거하고, 균일한 품질의 롤러를 제조할 수 있으며, 생산 수율 및 시간을 크게 단축시킬 수 있다.In the present invention, a crosslinking method using solid particles is used, and the crosslinking method enables the continuous crosslinking immediately after extrusion without performing any discontinuous separate crosslinking operation while maintaining the advantages of the conventional extrusion method. It eliminates the risk of kiln operation at high temperature and high pressure, can produce rollers of uniform quality, and can greatly reduce production yield and time.

상기 고체 입자로는 우수한 열전도성을 갖는 물질로서, 일종의 고체 입자 연막을 형성할 수 있는 물질이라면 제한이 없으나, 유리 비드, 금속 비드, 모래 또는 이들의 혼합물인 것이 바람직하다.The solid particles are not limited as long as they are materials capable of forming a kind of solid particle smoke film, but are preferably glass beads, metal beads, sand, or mixtures thereof.

바람직하게는, 상기 고체 입자가 충진된 챔버의 하부에서는 180 내지 230℃의 건조 공기가 유입된다.Preferably, the drying air of 180 to 230 ℃ is introduced in the lower portion of the chamber filled with the solid particles.

또한, 바람직하게는, 상기 고체 입자의 입경은 0.01 내지 5 mm이다.Further, preferably, the particle diameter of the solid particles is 0.01 to 5 mm.

건조 공기의 온도 및 고체 입자의 입경이 상기 범위를 벗어나는 경우에는 부분 가류 또는 국부적 미가류가 발생될 수 있어서 바람직하지 않다.If the temperature of the dry air and the particle diameter of the solid particles are outside the above range, partial vulcanization or local unvulcanization may occur, which is not preferable.

본 발명은 상기와 같은 고체 입자를 좁고 긴 튜브에 넣고, 하부에서 건조 열풍을 유입시킴으로써 고체 입자의 연막과 같은 가열조, 즉 액체가 휘발하고 있는 상태와 비슷한 상태를 형성하게 된다. 상기와 같은 가열조에 의해서 단순한 가열 공기에 비해서 50배 정도의 열전도성을 갖는 열 매체를 제공할 수 있게 된다.In the present invention, the solid particles as described above are placed in a narrow and long tube, and a dry hot air is introduced from the bottom to form a state similar to that of a heating vessel, that is, a liquid volatilization, such as a smoke screen of solid particles. By such a heating bath, it is possible to provide a heat medium having a thermal conductivity of about 50 times that of simple heating air.

본 발명에 따른 도전성 고무 롤러에 사용될 수 있는 전도성 고분자 물질로는 아크릴로니트릴 부타디엔 고무, 에피클로로히드린 고무, 에틸렌-프로필렌디엔 고무, 스티렌 부타디엔 고무, 에틸렌프로필렌 고무, 아크릴로니트릴부타디엔 이소프렌 고무 및 이들의 혼합물 등을 예로 들 수 있다. 이 중에서도 에피클로로히드린 고무는 아크릴로니트릴 부타디엔 고무와의 상용성이 우수하다.Conductive polymer materials that can be used in the conductive rubber rollers according to the present invention include acrylonitrile butadiene rubber, epichlorohydrin rubber, ethylene-propylene diene rubber, styrene butadiene rubber, ethylene propylene rubber, acrylonitrile butadiene isoprene rubber and these And mixtures thereof. Among these, epichlorohydrin rubber is excellent in compatibility with an acrylonitrile butadiene rubber.

또한, 에피클로로히드린 고무는 에틸렌옥사이드, 알릴글리시딜에테르 및 에피클로로히드린의 3원 공중합체, 또는 에틸렌옥사이드 및 에피클로로히드린의 2원 공중합체를 사용하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that epichlorohydrin rubber uses the ternary copolymer of ethylene oxide, allyl glycidyl ether, and epichlorohydrin, or the binary copolymer of ethylene oxide and epichlorohydrin.

또한, 본 발명에 따른 도전성 고무 롤러에는 당업계에서 통상적으로 사용되는 가교제들이 사용될 수 있으며, 이러한 가교제에 대한 비제한적인 예로는, 디큐밀 퍼옥사이드, t-부틸 퍼옥시헥산, 벤조일 퍼옥사이드 또는 t-부틸 퍼옥시벤조에이트와 같은 유기과산화물; 유황; 티우람폴리술파이트류; 에틸렌 디아민, 디에틸렌 트리아민, 트리에틸렌 테트라아민, 헥사메틸렌 테트라아민 또는 에틸렌 디아민 카바메이트와 같은 폴리아민류; 2-메르캅토 이미다졸린, 1,3-디에틸 티오우레아, 1,3-디부틸 티오우레아 또는 트리메틸 티오우레아와 같은 티오우레아류; 및 2,4,6-트리메르캅토-1,3,5-트리아진 또는 1-메톡시-3,5-디메르캅토토리아진과 같은 메르캅탄 트리아진류가 있다.In addition, crosslinking agents commonly used in the art may be used in the conductive rubber roller according to the present invention, and non-limiting examples of such crosslinking agents include dicumyl peroxide, t-butyl peroxyhexane, benzoyl peroxide or t. Organic peroxides such as butyl peroxybenzoate; brimstone; Thiuram polysulfite; Polyamines such as ethylene diamine, diethylene triamine, triethylene tetraamine, hexamethylene tetraamine or ethylene diamine carbamate; Thioureas such as 2-mercapto imidazoline, 1,3-diethyl thiourea, 1,3-dibutyl thiourea or trimethyl thiourea; And mercaptan triazines such as 2,4,6-trimercapto-1,3,5-triazine or 1-methoxy-3,5-dimercaptotriazine.

그 밖에 필요에 따라서 전도성 고분자 물질 및 가교제 이외에도, 도전성 충전제, 노화 방지제, 가교 촉진제 등이 더 포함될 수도 있다.In addition to the conductive polymer material and the crosslinking agent, if necessary, a conductive filler, an anti-aging agent, a crosslinking accelerator, and the like may be further included.

이하에서 실시예를 들어 본 발명을 보다 상세히 설명하지만, 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to the following Examples.

실시예 1Example 1

아크릴로니트릴의 함량이 25%인 아크릴로니트릴 부타디엔 고무 50 중량부 및 에피클로로히드린, 에틸렌 옥사이드 및 아릴글리시딜에테르가 각각 40: 56: 4의 중량비로 혼합된 히드린 고무 혼합물 50 중량부를 예열된 반바리 (Banbury) 믹서에서 일차적으로 용융 상태로 만들고, 다시 이를 꺼내어 오픈 롤러에 옮긴 후, 상기 용융 상태의 고무에 카본블랙 7 중량부, 산화아연 5 중량부, 스테아린산 1 중량부, 2,2,4-트리메틸-1,2-디히드로퀴놀린 중합체 (TMDQ) 0.5 중량부, 디큐밀 퍼옥사이드 1 중량부 및 디알릴프탈레이트 20 중량부를 첨가하여 균일하게 분산시켰다. 상온에서 24시간 동안 숙성시킨 다음, 단축 또는 이축 압출기로 80~90℃에서 튜브상으로 압출하였다. 상기 압출물에 대해서, 평균 입경 0.2 mm의 유리 비드가 충진되고, 하부에서 180 ℃의 건조 공기가 유입되는 튜브에 통과시킴으로써 가황을 수행하였다. 얻어진 가황 고무 튜브를 접착제로서 켐락을 사용하여 직경 6 파이, 길이 26cm의 서스 재질로 된 샤프트의 외주면에 가열 접착시켰다. 얻어진 도전성 고무 롤러의 외경 치수를 14 파이로, 표면 조도를 2 내지 3으로 조정하고, 자외선 조사로 표면 마찰계수를 0.1~0.3으로 낮춘 다음, 완성된 도전성 고무 롤러의 외관, 저항 및 치수를 확인함으로써 도전성 고무 롤러를 제조하였다.50 parts by weight of acrylonitrile butadiene rubber containing 25% acrylonitrile and 50 parts by weight of a hydrin rubber mixture in which epichlorohydrin, ethylene oxide and arylglycidyl ether are mixed in a weight ratio of 40: 56: 4, respectively. The molten rubber is first melted in a preheated Banbury mixer, removed and transferred to an open roller, and then 7 parts by weight of carbon black, 5 parts by weight of zinc oxide, 1 part by weight of stearic acid, 2, 0.5 parts by weight of 2,4-trimethyl-1,2-dihydroquinoline polymer (TMDQ), 1 part by weight of dicumyl peroxide and 20 parts by weight of diallylphthalate were added to disperse uniformly. Aged for 24 hours at room temperature, and then extruded into a tube at 80 ~ 90 ℃ by single or twin screw extruder. For the extrudate, vulcanization was carried out by filling glass tubes filled with glass beads with an average particle diameter of 0.2 mm and passing dry air at 180 ° C. from the bottom. The obtained vulcanized rubber tube was heat-bonded to the outer circumferential surface of a shaft made of sus material having a diameter of 6 pies and a length of 26 cm using chemlock as an adhesive. Adjust the outer diameter of the obtained conductive rubber roller to 14 pies, adjust the surface roughness to 2 to 3, lower the surface friction coefficient to 0.1 to 0.3 by ultraviolet irradiation, and then check the appearance, resistance and dimensions of the finished conductive rubber roller. A conductive rubber roller was produced.

본 발명에 따르면, 기존의 압출법에 의한 장점을 그대로 가지면서도, 비연속적인 별도의 가교 작업을 행하지 않고, 압출 직후 연속식 가교 방법을 채택함으로써, 고온 고압의 가마 작업에 따른 위험성을 제거하고, 균일한 품질의 롤러를 제조할 수 있으며, 생산 수율 및 시간을 크게 단축시킬 수 있는 도전성 고무 롤러의 제조방법을 제공할 수 있다.According to the present invention, while maintaining the advantages of the existing extrusion method as it is, without the continuous continuous crosslinking operation, by adopting a continuous crosslinking method immediately after extrusion, to eliminate the risk of the kiln work of high temperature and high pressure, The roller of uniform quality can be manufactured, and the manufacturing method of the conductive rubber roller which can shorten a production yield and time can be provided.

도 1은 종래기술에 따른 도전성 고무 롤러의 제조방법으로서 압출법에 대한 개략적인 공정도를 나타낸 도면이다.1 is a view showing a schematic process diagram for the extrusion method as a method of manufacturing a conductive rubber roller according to the prior art.

도 2는 종래기술에 따른 도전성 고무 롤러의 제조방법으로서 프레스 이용법에 대한 개략적인 공정도를 나타낸 도면이다.Figure 2 is a view showing a schematic process diagram for the use of the press as a method of manufacturing a conductive rubber roller according to the prior art.

Claims (4)

전도성 고분자 물질 및 가교제를 혼합기를 사용하여 균일하게 분산시키는 단계;Uniformly dispersing the conductive polymer material and the crosslinking agent using a mixer; 상온에서 숙성시키는 단계;Aging at room temperature; 압출기에 의해서 압출하는 단계;Extruding by an extruder; 가교 구역을 통과시킴으로써 연속적으로 가교화하는 단계;Continuously crosslinking by passing through a crosslinking zone; 절단 가공하고, 외경 치수 및 표면 조도를 조정하는 단계;Cutting and adjusting outer diameter dimensions and surface roughness; 상기 단계들 중에 발생된 이물질을 제거하는 단계;Removing foreign matter generated during the steps; 자외선 처리를 행하여 표면 마찰력을 낮추고 잔류 유기물을 휘발시키는 단계; 및Performing ultraviolet treatment to lower the surface friction and volatilize residual organics; And 완성된 도전성 고무 롤러의 외관, 저항 및 치수를 확인하는 단계를 포함하는 도전성 고무 롤러의 제조방법에 있어서,In the manufacturing method of the conductive rubber roller comprising the step of checking the appearance, resistance and dimensions of the completed conductive rubber roller, 상기 가교화가 상기 압출 단계에서의 압출물을, 고체 입자가 충진된 챔버를 통과시킴으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 도전성 고무 롤러의 제조방법.The crosslinking is carried out by passing the extrudate in the extrusion step through a chamber filled with solid particles. 제1항에 있어서, 상기 고체 입자는 유리 비드, 금속 비드, 모래 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 도전성 고무 롤러의 제조방법.The method of claim 1, wherein the solid particles are glass beads, metal beads, sand, or a mixture thereof. 제1항에 있어서, 상기 고체 입자가 충진된 챔버의 하부에서는 180 내지 230℃의 건조 공기가 유입되는 것을 특징으로 하는 도전성 고무 롤러의 제조방법.The method of claim 1, wherein the lower part of the chamber filled with the solid particles, the drying air of 180 to 230 ℃ flows. 제1항에 있어서, 상기 고체 입자의 입경이 0.01 내지 5 mm인 것을 특징으로 하는 도전성 고무 롤러의 제조방법.The method for producing a conductive rubber roller according to claim 1, wherein the particle diameter of the solid particles is 0.01 to 5 mm.
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