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WO1999059034A1 - Melt-extrusion material suitable for forming outermost layer of fixing roller of fixing unit of image forming apparatus - Google Patents

Melt-extrusion material suitable for forming outermost layer of fixing roller of fixing unit of image forming apparatus Download PDF

Info

Publication number
WO1999059034A1
WO1999059034A1 PCT/JP1999/002193 JP9902193W WO9959034A1 WO 1999059034 A1 WO1999059034 A1 WO 1999059034A1 JP 9902193 W JP9902193 W JP 9902193W WO 9959034 A1 WO9959034 A1 WO 9959034A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
melt
extruded material
image forming
roller
forming apparatus
Prior art date
Application number
PCT/JP1999/002193
Other languages
French (fr)
Japanese (ja)
Inventor
Tatsuya Higuchi
Masami Kato
Original Assignee
Daikin Industries, Ltd.
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 Daikin Industries, Ltd. filed Critical Daikin Industries, Ltd.
Publication of WO1999059034A1 publication Critical patent/WO1999059034A1/en

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/20Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat
    • G03G15/2003Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat
    • G03G15/2014Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat
    • G03G15/2053Structural details of heat elements, e.g. structure of roller or belt, eddy current, induction heating
    • G03G15/2057Structural details of heat elements, e.g. structure of roller or belt, eddy current, induction heating relating to the chemical composition of the heat element and layers thereof
    • 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

Definitions

  • the present invention is based on a melt extruded material suitable for forming an outermost layer of a fixing roller in a fixing portion of an image forming apparatus, and a fixed material formed using the material. Regarding the fixed mounting roller of the wearing part. Background technology
  • Fluororesin has excellent surface lubricity, mechanical properties, mechanical properties, and abrasion resistance in addition to chemical and thermal stability, and it has excellent transfer properties for electronic materials. It is widely used in body and image forming parts.
  • a conductive material into a fluororesin composition.
  • the conductive material include carbon black, graphite powder, carbon material such as carbon fiber, and metal powder.
  • the conductivity required by the application is different, and in the application as described above, the volume resistivity is 10%. If the composition is less than 8 ⁇ ⁇ cm, the lower the composition, the better. The composition in a range not sacrificing other characteristics of the fluororesin composition. To be elected .
  • the fixed roller of an electronic duplicator has an electrostatic offset (the roller is charged by friction with a paper sheet, and the unfixed toner is not fixed).
  • the fixed image is disturbed, as described above.
  • product-specific resistance rate 1 0 8 ⁇ ⁇ cm or less under the Oh Re if low BUT MUST low have nearly as have the good or.
  • the hot offset the toner heated and melted by the roller attached to the roller attached to the roller and the fixed image was disturbed. In order to prevent such a phenomenon, it is required to have an excellent non-stick property.
  • an image forming apparatus for an OHP sheet is formed by an image forming apparatus such as a copying apparatus.
  • the present invention relates to a melt-extrusion material suitable for forming the outermost layer of a fixing roller in a fixing portion of an image forming apparatus, and in particular, a control of a volume-specific resistivity.
  • Melting extruded material made of fluororesin which is easy to use, has excellent non-adhesiveness, and is excellent in smoothness and strength, and a fixing roller using the same.
  • the purpose is to provide Disclosure of the invention
  • the present invention relates to a composition
  • a composition comprising (A) at least a partially fluorinated filler and (B) a fluorine-containing thermoplastic resin. and Oh Tsu any objects, the e la Re that volume-specific resistivity of the front surface of the film 1 0 8 ⁇ 1 0 1 4 Omega cm, vs. water contact angle 1 0 0 degree or more on your good beauty coat 1 Stretching force at 50 ° C Establishing an image-forming device characterized by being composed of a composition that is not less than 350% The melt extrusion material suitable for forming the outermost layer of the fixed roller in the part, and the development of the fixed roller formed by using the material. The best form for carrying out the lighting
  • the molten extruded material of the present invention has at least a partially fluorinated filler (A) and a fluorine-containing material. It is made of thermoplastic resin ( ⁇ ).
  • At least a part of the filler, at least part of which is a fluorinated material may be a carbon black, a carbon fiber, a petroleum coke, It is preferable to use a carbon material such as graphite powder that has been fluorinated.
  • the fluoridation power obtained by fluorinating a carbon black is particularly important for carbon black, especially for carbon atoms.
  • Fluorinated carbon blacks whose nitrogen atom ratio FZC is 0.1 or more and less than 1.0, particularly 0.1 or more and less than 0.5 are preferred. Sile .
  • FC of the fluorinated carbon black of the component (A) is less than 0.1, the effect of fluorination is insufficient, and the charcoal before fluorination is carbonized.
  • the problem with the raw materials is that the rate of change of the resistance with respect to the compounding amount is extremely large, and it is difficult to control the conductivity.
  • the dispersion of the fluorinated carbon black may be uneven due to the generated structure, or the obtained composition may be hardened. The problem that it became worse remains.
  • FZC is 1.0 or more, it is impossible to impart the intended conductivity to the composition.
  • FZC is measured as follows. Only come only wrapped in filter paper the full Tsu element ⁇ spoon force one Bonn blanking rack to be and the co-retardant N a 2 ⁇ 2 your good beauty Po Li et Chi-les-down off I-le-time, the oxygen
  • the hydrogen fluoride generated by burning in the sealed hermetically sealed flask is used as a fluoride ionometer (Orion Corporation: Ion Anara) Measurement using a conventional method. This value is used to calculate the fluorine content. Calculate FZC based on the obtained fluorine content.
  • the fluorinated carbon black (A) is composed of poly (carbon monofluoride) as the main component, and the average Particle size from 0.01 to 50 m, preferably from 0.01 to: Carbon black of L / zm is fluorinated with fluorine gas.
  • the power is good. Fluorination obtained from carbon material with an average particle size of more than 50 zm, such as petroleum coke, graphite powder, carbon fiber, etc. Forced black black must be used in large amounts to impart conductivity and non-stickiness to the resin, and the resulting composition must have a high surface roughness. There is a tendency for inconveniences such as an increase in surface roughness, a decrease in mechanical strength, and an uneven resistivity.
  • the carbon black suitable for the carbon black (A) is the carbon black having the above-mentioned average particle size.
  • the carbon black is, for example, a rubber black rubber (for example, Asahi # 55 manufactured by Asahi Carbon Co., Ltd.). ), Color breaker channel (for example, Colevia Carbon, Inc., Leven 700.), thermal breaker Commercially available products such as (Sevacarbo MT-C1 manufactured by Colombia Power-Ibon Co., Ltd.) can be used.
  • Conductive power one Bonn Bed rack has an average particle size have small (average particle size below 0. 1 m), the table area has come a large (N 9 surface area 5 0 m 2 Z g or more on ) Structural development (oil absorption lOOcc Zg or more), few impurities (ash content less than 0.1%), graphite It is defined by the factor that the progress of the process progresses, and it is possible to impart conductivity to the material with a relatively small amount of compounding. It is widely used.
  • ketch black EC ketch black EC — 600 JD (hereinafter, ketch black). Ink Yuichi National Co., Ltd.), Black Pearls 200, Vulcan XC—72, CSX—99 (hereafter referred to as Black Black) Co., Ltd.), Denka Black (Electrochemical Engineering Co., Ltd.), Conductex 950 (Colombia Carbon Co., Ltd.), etc. Is on the market.
  • the fluorine carbon black (A) used in the present invention is such that the carbon material can be used in a temperature range of 200 to 600 ° C. It is obtained by contacting fluorine gas at a temperature of more preferably at a temperature in the range of 300 to 500 ° C. At a reaction temperature lower than this range, the progress of the fluorination reaction is slow, the degree of fluorination is not strong, and the thermal stability is not sufficient. The problem arises that the properties such as non-stickiness and lubricity inherent to the fluorinated carbon black are not exhibited. Conversely, at reaction temperatures higher than this range, pyrolysis reactions are more likely to occur, and the yield of the resulting fluorinated carbon black is lower. It gets worse. In addition, it is necessary to pay close attention to the fact that a sudden thermal decomposition reaction may occur and the explosion may occur.
  • the fluorine gas used in the reaction may be diluted with an inert gas such as nitrogen, argon, helium, or carbon tetrafluoride.
  • an inert gas such as nitrogen, argon, helium, or carbon tetrafluoride.
  • the reaction can be performed at normal pressure, but can be performed under reduced pressure or pressurized pressure. Even so, it's hard to find anything.
  • reaction time depend on the reactivity of the raw material carbon material with fluorine and the desired FZC (fluorine content). It may be adjusted as needed.
  • a feature of the present invention is to provide a fluorine-containing thermoplastic resin material that can be melt-extruded and formed.
  • rubber materials such as fluorine rubber and silicone rubber have been used in this field, but materials mainly made of these rubbers are used. Cannot be melt extruded.
  • Fluoro-containing thermoplastics include tetrafluoroethylene (TFE) and at least one other copolymer that can be co-polymerized with it.
  • TFE tetrafluoroethylene
  • Lenically unsaturated monomers for example, olefins such as ethylene and propylene, hexafluoropropylene, vinylidene, etc.
  • Octa-fluorinated olefins such as fluoride, black mouth, trifluorene, bifluoride, etc.
  • Copolymers with polyalkylene vinyl ethers, etc. polyclonal trifluoroethylene, polyvinylidenefluora The power is increased.
  • Particularly preferred fluoro-thermoplastic resin containing fluorine has a high surface temperature of 150 ° C. or more because the surface temperature of the fixed part roller is high.
  • Thermoplastic resin is improved in terms of heat resistance and non-adhesiveness.
  • TFE tetrafluoroethylene
  • HFP hexafluoropropylene
  • TFE No ° —Fluoro (alkyl vinyl ether) -based copolymer
  • Nil ether 99.7. 0.3 to 85 Z15.
  • thermoplastic resins When these fluorine-containing thermoplastic resins are used, they have superior heat resistance, non-adhesion, water / oil / oil repellency, lubricity, and chemical resistance compared to general-purpose resins. The effect is obtained that a composition having the following is obtained.
  • general-purpose resins include, for example, polyether ether ketone, thermoplastic polyimid, polyethylene naphthalate, and the like. , Polybutylene naphthalate, polyether sulfone, polysalphone, polyforce component, polyaryt, poly Non-fluorothermoplastic resins such as libutylene terephthalate and polyethylenitrile can be used.
  • composition ratio of the component (A) and the component (B) is 1Z99 to 20/80 (weight ratio; the same applies hereinafter). If the amount of the component (A) is too small, the effect of adding the fluorinating power is not sufficient, and if the amount is too large, the tensile strength is reduced. Which mechanical strength tends to decrease. Further, in addition to the component (B), the above-mentioned non-fluoroplastic thermoplastic resin may be mixed within a range where the effect of the present invention is not impaired.
  • the characteristics of the melt-extrusion material of the present invention are as follows: good extrusion formability can be obtained without adding a plasticizer, and no surfactant is added. The point is that stable semiconductivity can be obtained. Therefore, in the past, leaching (bleeding) has been a problem and has been a source of contamination. And the addition of a fluorine-based surface active agent can be eliminated.
  • composition of the present invention can be mixed and prepared by a usual method such as a rapid method.
  • Resin and fluorinated carbon black and, if necessary, minimal additives V-type blender, tumbler, henchel mixer After mixing with a mixing machine such as sa, a twin-screw Mix using a melting and kneading device such as an output machine to form a pellet.
  • the pellets obtained in this way are extruded and formed into the desired shape using an extruder, such as tubes, plates, films, etc. It is formed.
  • the melt-extrusion material of the present invention has suitable physical properties as a molding material of the outermost layer of a fixing roller in a fixing section of an image forming apparatus.
  • the coatings (films, tubes, etc.) obtained by melting and extruding the material of the present invention have the following physical properties.
  • the surface has a fixed volume resistivity value of 10 8 to 10 14 ⁇ ⁇ cm. As long as it is within this range, excellent anti-static offset resistance is achieved. In addition, the ratio of the maximum value of the volume-specific resistance to the minimum value of the specific resistance on the surface of the same film, Z, is 10 or less, and the semiconductivity is uniform. It is difficult.
  • the contact angle with water is at least 100 degrees, preferably at least 102 degrees. When the contact angle with water is large, the non-adhesiveness is good.
  • the elongation (150 ° C) is 350% or more, preferably 360% to 450%.
  • the surface roughness (R a) is preferably 5 m or less, and more preferably 0.5 m or less.
  • a smooth surface having a small surface roughness (R a) has less toner remaining and is excellent in image forming properties.
  • the present invention is used as a pressurized roller for the fixing part that is the target of the present invention, it is required to be able to follow the rubber layer.
  • a fixing material that satisfies the characteristics (1), (2), and (4) and provides a large stretch, that is, provides a followability.
  • the material of the present invention can provide various forms of molded products by the melt extrusion molding method. For example, it can be formed into a molded product such as a film, a tube, or a plate. Such a melt-extruded molded product cannot be homogeneous unless it is excellent in melt formability.
  • melt flow rate which is one of the indicators of melt formability
  • MFR melt flow rate
  • the present invention also relates to a fixing roller of a fixing portion of the image forming apparatus.
  • the image forming apparatus includes an electronic photocopier, a facsimile, a laser printer, and the like.
  • the present invention is not limited to these, and includes devices for transferring toner based on electrostatic duplication.
  • An image forming apparatus for example, a fixing portion of an electronic copying machine usually has a heat roller and a pressure roller which are semiconductive rollers. In the present invention, these are collectively referred to as fixed rollers.
  • the stationary roller is heated and pressurized while the recording paper carrying the toner image is conveyed by a heat roller and a pressure roller while being nipped and conveyed. The image is fixed on the recording paper.
  • Such a heat roller is formed by forming a core metal having a heating mechanism into a cylindrical shape by using a conventional melt-extrusion molding method using the melt-extrusion material of the present invention. It is obtained by covering due to heat shrinkage.
  • the pressurizing port roller has a conductive elastic layer formed first on the conductive support. It is.
  • the material for the conductive elastic layer is not particularly limited, but may be silicone rubber, ethylene propylene rubber, or epoxy rubber.
  • Conductive powders and conductive fibers are contained in synthetic rubbers such as rubber rolls, rubber rolls, and rubber. is formed by Tsu by the mosquito turbo etc. emission fibers), etc.
  • volume resistivity is 1 0 5 ⁇ ⁇ cm or less, good or to rather is 1 0 3 ⁇ ⁇ cm or less
  • a rubber hardness (JISA) force in the range of 20 to 50 degrees, preferably 25 to 40 degrees is used.
  • plasticizers or surfactants for the purpose of resistance adjustment or rubber hardness adjustment. . This means that these agents ooze out over time, contaminating the surface of the photosensitizers and other surfaces, and removing the toner film on the roller surface. It is a cause of the occurrence.
  • the material of the conductive support is not particularly limited, and the alloy or the alloy mainly composed of aluminum or aluminum is used. Tenres can be used.
  • melt-extruded material is formed into a tube by the usual melt-extrusion forming method of the present invention. It may be stretched or heat-shrinkable if necessary, but usually does not have to be stretched or heat-shrinkable.
  • the thickness of such a tube must be in the range of 0.01 to 0.15 mm, and it is preferable to deviate from this value. No rubber mouth is available.
  • the tube obtained in this way is used as a pressurizing rubber roller for constant mounting by coating the surface of a normal fixing rubber roller.
  • a rubber roller can generally be exemplified by a rubber core attached to a rubber core.
  • the rubber is silicone-based elastomer, and fluorine-based elastomer.
  • the core metal and the tube according to the present invention are arranged inside the tubular molded body with a space between them, and there is no tubular molded body. Arrange so that the surface and the outer surface of the tube are in contact with each other. Pour the material for the conductive elastic layer into the space described above, and if necessary, By vulcanizing, the pressurized rubber roller for stationary application of the present invention can be obtained. Of course, it is necessary to take out the roller part including the covered tube from the cylindrical molded body when necessary.
  • a conductive elastic layer may be prepared in advance, and the surface thereof may be coated with the tube of the present invention.
  • a heat-shrinkable tube as the tube S.
  • the melt-extrusion material of the present invention is suitable as a material for a fixing roller in a fixing section of an image forming apparatus, particularly, a material for a pressurized roller. .
  • Parts represent parts by weight.
  • Fluorocarbon carbon black (denka black manufactured by Electrochemical Engineering Co., Ltd., average particle size 0.04 m) is fluorinated to obtain FZC Has created a 0.1-inch fluorine pump.
  • JISK6911 resistance measurement cell (Registration channel R12702A) manufactured by Adon'nst Co., Ltd. And a ohmmeter (Digital ultra-high ohmmeter R834OA).
  • a surface roughness meter (Surfcom 47 OA) manufactured by Tokyo Seimitsu Co., Ltd., a diamond pick-up with a 2 mR stylus tip is used for the measurement.
  • the 2.5 mm pull surface is automatically measured at a pick-up speed of 0.3 mmsec.
  • Ra is the center line average roughness specified in JISB0601-19882.
  • melt flow rate was measured according to ASTMD 3307 (372 ° C, load 5 kg). The results are shown in Table 1.
  • Example 1 PFA alone was not melt-extruded and molded without blending the fluorine-containing carbon black to prepare a file, and each physical property was measured. . Table 1 shows the results.
  • Example 1 the raw material carbon black (non-fluorinated) instead of the fluorine black carbon black (Electrochemical Science) was used. Denka black manufactured by Kogyo Co., Ltd. The average particle size of 0.04 m) was mixed in the amount shown in Table 1 and the melt extrusion was performed in the same manner as in Example 1. Films were produced by molding and each physical property was measured. The results are shown in Table 1.
  • Example 1 In the same manner as in Example 1 except that the amounts shown in FIG. Films were formed by molding and the physical properties were measured. Table 1 shows the results.
  • melt-extrusion material of the present invention is excellent in melt formability (MFR), and the material of the fluorinated carbon black is also excellent. Even if the amount is changed, the change in the volume-specific resistance is small (compare Examples 2 and 3, and 4 and 5), non-adhesive (contact angle with water) and smoothness It provides a molded product that excels in (surface roughness) and has sufficient elongation and is suitable for the fixing roller in the fixing part.

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Abstract

A melt-extrusion material suitable for forming a fixing roller of a fixing unit of an image forming apparatus, which is excellent in melt-moldability, has a stable volume resistivity when molded into a coating film, is non-tacky, and is excellent in smoothness and elongation. The material is characterized by being a composition consisting of (A) a filler at least part of which is fluorinated, and (B) a fluorine-containing thermoplastic resin having a volume resistivity of 10?8 to 1014¿ Φ.cm when the material is formed into a coating film, a water contact angle of more than 100°, and a surface roughness of less than 0.5 νm, and capable of elongating more than 350 % at 150 °C when molded into a coating film.

Description

明 糸田 画像 形 成 装 置 の 定 着部 の 定 着 ロ ー ラ 最外 層 の  Akira Itoda Image forming equipment Fixed mounting part of fixed part Roller outermost layer
形 成 に 適 し た 溶 融 押 出 材料 技術 分 野  Melting Extrusion Material Technology Field Suitable for Forming
本 発 明 は 、 画 像 形 成 装 置 の 定 着 部 の 定着 ロ ー ラ 最 外 層 の 形 成 に 適 し た 溶 融押 出 材 料 お よ びそ れ を 用 い て 形 成 さ れ た 定 着部 の 定 着 ロ ー ラ に 関 す る 。 背 景 技 術  The present invention is based on a melt extruded material suitable for forming an outermost layer of a fixing roller in a fixing portion of an image forming apparatus, and a fixed material formed using the material. Regarding the fixed mounting roller of the wearing part. Background technology
フ ッ 素 樹脂 は化 学 的 、 熱 的 安 定 性 に 加 え 表 面潤 滑 性 、 的 特性 、 機械 的特性 、 耐摩 耗性 に 優 れ て お り 電 子写 真 機 分 野 の 転写 材 担持体及 び画 像 形 成 部 に お い て 広 く 利 用 さ れ て い る 。  Fluororesin has excellent surface lubricity, mechanical properties, mechanical properties, and abrasion resistance in addition to chemical and thermal stability, and it has excellent transfer properties for electronic materials. It is widely used in body and image forming parts.
フ ッ 素 樹脂 は 1 0 1 8 Ω · c m を 超 え る 体 積 固 有 抵抗 率 を 有 す る 電 ^ 絶縁体 で あ り 、 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 め る い は 飛散 す る と い つ た ト ラ ブ ル の 原 因 と な つ て い た 。 Off fluororesin is 1 0 1 8 Ω · cm electrodeposition you have a exceeded Ru body volume-specific resistivity ^ Ri Oh an insulator, pressure Russia over la and feeding of the electronic copying machine B over In some cases, static electricity can cause paper sheets to be adsorbed or toner powder to be absorbed or scattered, causing trouble. I was using it.
こ の た め 、 フ ッ 素 樹脂 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 フ 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 さ る 。  For this reason, it has been attempted to mix a conductive material into a fluororesin composition. Examples of the conductive material include carbon black, graphite powder, carbon material such as carbon fiber, and metal powder.
と こ ろ が 、 導 電 性 を う る の に 充 分 な 量 の 力 一 ボ ン ブ ラ ッ ク を 配合す る と 、 力一ボ ン ブ ラ ッ ク の ス ト ラ ク チ ャ 一 の た め に 樹脂粘 度 力 高 く な り 成 形 性 を 著 し く そ こ な う 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 、 樹脂表 面 の 粗度 が上 昇 す る と い う 問 題 点 が あ り 、 表 面 粗度 が 上 昇 す る と ド ラ ム や 紙葉 と の 接触 に ム ラ が 生 じ 、 画 像 の 乱 れ を 生 じ る 。 金 属 粉 を 添加 す る と フ ッ 素 樹脂特有 の す ぐれ た 耐薬 品 性 が損 わ れ る と い う 問 題 点 が あ る 。 However, if a sufficient amount of the carbon black is mixed to provide the conductivity, the structure of the carbon black is reduced. For example, there is a problem that the resin viscosity becomes high and the moldability is seriously damaged. Anisotropic materials such as graphite powder and carbon fiber There is a problem in that when the powder with the shape is mixed, the roughness of the resin surface increases, and when the surface roughness increases, drums and paper The contact with the leaves produces turbulence, which causes image distortion. There is a problem that the addition of metal powder impairs the excellent chemical resistance characteristic of fluorocarbon resin.
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 用 途 に お い て は 、 体 積 固 有 抵抗 率 が 1 0 8 Ω · c m 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 樹脂 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 。 In addition, the conductivity required by the application is different, and in the application as described above, the volume resistivity is 10%. If the composition is less than 8 Ω · cm, the lower the composition, the better. The composition in a range not sacrificing other characteristics of the fluororesin composition. To be elected .
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 — 像 力 s 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 1 0 8 Ω · c m 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 卜 オ フ セ ッ ト ( ロ ー ラ に よ り 力 Π 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 。 For example, the fixed roller of an electronic duplicator has an electrostatic offset (the roller is charged by friction with a paper sheet, and the unfixed toner is not fixed). To prevent the static electricity from being attracted or repelled by the static electricity, the fixed image is disturbed, as described above. product-specific resistance rate 1 0 8 Ω · cm or less under the Oh Re if low BUT MUST low have nearly as have the good or. At the same time, the hot offset (the toner heated and melted by the roller attached to the roller attached to the roller and the fixed image was disturbed. In order to prevent such a phenomenon, it is required to have an excellent non-stick property.
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 。  Conventionally, it has been attempted to add a carbon material for this purpose, but if a sufficient amount of the carbon material is added so that the conductivity is sufficient, the non-viscous material is added. There is a problem that the adhesiveness is reduced, and there is a demand for a composition having both conductivity and non-adhesiveness.
ま た 、 近 年 O H P シ ー ト に 対 す る 画 像 形 成 も 複写 装 置 等 の 画 像 成形 装 置 で行 な う こ と が 日 常化 し つ つ あ る 。  Further, in recent years, it has become commonplace that an image forming apparatus for an OHP sheet is formed by an image forming apparatus such as a copying apparatus.
し カゝ し 、〇 H P シ ー 卜 に ト ナ ー 画 像 を 形 成 す る ば あ い 、 定着 ロ ー ラ の 体積 固 有 抵抗 が低 す ぎ る と 、 オ フ セ ッ 卜 が 顕著 に 現 れ る こ と が新 た な 問 題 と し て 生 じ て い る 。 そ こ で 具体 的 に は定 着 ロ ー ラ に お い て は体積 固 有 抵抗 率 が 1 0 8 〜 1 0 Ι 4 Ω ' c m の 範 囲 に コ ン ト ロ ー ル さ れ る 必 要 が あ る 。 However, if a toner image is to be formed on an HP sheet, if the fixing roller has too low a specific volume resistance, the offset becomes remarkably present. This raises a new problem. Its More specifically, in this and have you in constant wear and Russia over La needs to volume-specific resistivity of Ru is co-emissions collected by filtration Lumpur in the range of 1 0 8 ~ 1 0 Ι 4 Ω 'cm is is there .
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 樹脂組 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 。 そ れ は通常 の 導電 性 物 質 を フ ッ 素 樹 脂 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 、 1 0 8〜 1 0 1 4 Ω · c m と レゝ つ 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 樹脂特有 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 樹脂 組成 物 が求 め ら れ て い る 。 In such applications, the use of a fluororesin composition containing a normal conductive material requires the precise control and filling of the amount to be used. It requires careful kneading. When its Re is rather have a normal conductive material quality and Blend the full Tsu-containing resins, because rapid resistance boundary amount Ru Ah was bovine or by Tsu is lower, 1 0 8-1 0 Oh Ru in 1 4 Ω · cm and the eye of Lesゝone was on the back or decoction range within the enclosed Ru co-emissions collected by filtration chromatography Angeles was Ru Oh in difficult. Therefore, the resistance does not change rapidly with the compounding amount, and the excellent properties peculiar to the fluororesin, such as the chemical resistance, are not impaired. Conductive and non-conductive properties that can minimize changes in mechanical properties such as increase in hardness, surface roughness, and non-stickiness, etc. There is a need for an adhesive fluororesin composition.
本 発 明 は 画 像 形 成装 置 の 定 着 部 の 定 着 ロ ー ラ の 最外 層 の 形 成 に 適 し た 溶 融押 出 材料 、 特 に 体積 固 有 抵抗 率 の コ ン ト ロ ー ル が容 易 で か つ 非 粘 着 性 に 優 れ 、 平滑 性 や 強度 に 優 れ た含 フ ッ 素 樹脂 か ら な る 溶 融押 出 材 料 お よ びそ れ を 用 い た 定着 ロ ー ラ を 提 供 す る こ と を 目 的 と す る 。 発 明 の 開 示  The present invention relates to a melt-extrusion material suitable for forming the outermost layer of a fixing roller in a fixing portion of an image forming apparatus, and in particular, a control of a volume-specific resistivity. Melting extruded material made of fluororesin, which is easy to use, has excellent non-adhesiveness, and is excellent in smoothness and strength, and a fixing roller using the same. The purpose is to provide Disclosure of the invention
す な わ ち 本 発 明 は 、 ( A ) 少 な く と も 一 部 が フ ッ 素 化 さ れ た 充填材 お よ び ( B ) 含 フ ッ 素 熱可 塑性樹 脂 か ら な る 組 成物 で あ っ て 、 え ら れ る 被 膜 の 表 面 の 体積 固 有 抵抗 率 が 1 0 8 〜 1 0 1 4 Ω c m 、 対 水 接触 角 が 1 0 0 度 以 上 お よ び被膜 の 1 5 0 °C に お け る 伸 び力 3 5 0 % 以 上 で あ る 組成 物 か ら な る こ と を 特 徴 と す る 画 像 形 成 装 置 の 定 着 部 の 定 着 ロ ー ラ の 最 外 層 の 形 成 に 適 し た 溶 融押 出 材 料 、 お よ び該 材 料 を 用 い て 成形 し て な る 定 着 ロ ー ラ に 関 す る 発 明 を 実 施す る た め _の 最 良 の 形 態 本 発 明 の 溶融押 出 材 料 は 、 少 な く と も 一部力 フ ッ 素 化 さ れ た 充填材 ( A ) と 含 フ ッ 素 熱 可 塑性 樹脂 ( Β ) と か ら な る 。 That is, the present invention relates to a composition comprising (A) at least a partially fluorinated filler and (B) a fluorine-containing thermoplastic resin. and Oh Tsu any objects, the e la Re that volume-specific resistivity of the front surface of the film 1 0 8 ~ 1 0 1 4 Omega cm, vs. water contact angle 1 0 0 degree or more on your good beauty coat 1 Stretching force at 50 ° C Establishing an image-forming device characterized by being composed of a composition that is not less than 350% The melt extrusion material suitable for forming the outermost layer of the fixed roller in the part, and the development of the fixed roller formed by using the material. The best form for carrying out the lighting The molten extruded material of the present invention has at least a partially fluorinated filler (A) and a fluorine-containing material. It is made of thermoplastic resin (Β).
( A ) 成分 で あ る 少 な く と も 一 部 が フ ッ 素 化 さ れ た 充 填材 と し て は 、 カ ー ポ ン プ ラ ッ ク 、 炭 素 繊維 、 石 油 コ ー ク ス 、 黒鉛粉 な ど の 炭 素 材料 を フ ッ 素 化 し た も の が好 ま し い 。  (A) At least a part of the filler, at least part of which is a fluorinated material, may be a carbon black, a carbon fiber, a petroleum coke, It is preferable to use a carbon material such as graphite powder that has been fluorinated.
こ れ ら の う ち 、 カ ー ボ ン ブ ラ ッ ク を フ ッ 素ィヒ し て え ら れ る フ ッ 素 化 力 一 ボ ン ブ ラ ッ ク 、 特 に 炭 素 原子 に 対 す る フ ッ 素 原 子 の 比 F Z C が 0 . 1 以 上 1 . 0 未満 、 と り わ け 0 . 1 以 上 0 . 5 未 満 で あ る フ ッ 素 化 カ ー ボ ン ブ ラ ッ ク が好 ま し レ 。  Of these, the fluoridation power obtained by fluorinating a carbon black is particularly important for carbon black, especially for carbon atoms. Fluorinated carbon blacks whose nitrogen atom ratio FZC is 0.1 or more and less than 1.0, particularly 0.1 or more and less than 0.5 are preferred. Sile .
成分 ( A ) の フ ッ 素化カ ーボ ン ブラ ッ ク の F C が 0 . 1 未 満 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 一 の た め フ ッ 素 化 カ ー ボ ン ブ ラ ッ ク 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 Z C が 1 . 0 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 。  When the FC of the fluorinated carbon black of the component (A) is less than 0.1, the effect of fluorination is insufficient, and the charcoal before fluorination is carbonized. The problem with the raw materials is that the rate of change of the resistance with respect to the compounding amount is extremely large, and it is difficult to control the conductivity. In addition, the dispersion of the fluorinated carbon black may be uneven due to the generated structure, or the obtained composition may be hardened. The problem that it became worse remains. When FZC is 1.0 or more, it is impossible to impart the intended conductivity to the composition.
本発 明 に お い て 、 F Z C は つ ぎ の よ う に し て 測 定 さ れ る 。 フ ッ 素 ί匕 力 一 ボ ン ブ ラ ッ ク を 助 燃剤 N a 22 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 ィ オ ン メ ー タ ( オ リ オ ン 社 製 : イ オ ン ア ナ ラ ィ ザ 9 0 1 ) を 用 い 、 常 法 に よ り 測 定 す る 。 こ の 値 力、 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 Z C を 算 出 す る 。 In the present invention, FZC is measured as follows. Only come only wrapped in filter paper the full Tsu element ί spoon force one Bonn blanking rack to be and the co-retardant N a 22 your good beauty Po Li et Chi-les-down off I-le-time, the oxygen The hydrogen fluoride generated by burning in the sealed hermetically sealed flask is used as a fluoride ionometer (Orion Corporation: Ion Anara) Measurement using a conventional method. This value is used to calculate the fluorine content. Calculate FZC based on the obtained fluorine content.
か か る フ ッ 素 化 カ ー ボ ン ブ ラ ッ ク ( 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 0 . 0 1 〜 5 0 m 、 好 ま し く は 0 . 0 1 〜 : L /z m の 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 力 好 ま し い 。 平 均粒 径 が 5 0 z m 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 素 化 力 一 ボ ン ブ ラ ッ ク は 、 樹脂 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 。  The fluorinated carbon black (A) is composed of poly (carbon monofluoride) as the main component, and the average Particle size from 0.01 to 50 m, preferably from 0.01 to: Carbon black of L / zm is fluorinated with fluorine gas. The power is good. Fluorination obtained from carbon material with an average particle size of more than 50 zm, such as petroleum coke, graphite powder, carbon fiber, etc. Forced black black must be used in large amounts to impart conductivity and non-stickiness to the resin, and the resulting composition must have a high surface roughness. There is a tendency for inconveniences such as an increase in surface roughness, a decrease in mechanical strength, and an uneven resistivity.
フ ッ 素 化 力 一 ボ ン ブ ラ ッ ク ( 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 一 ネ ス ブ ラ ッ ク ( た と え ば旭カ ー ボ ン (株) 製 の 旭 # 5 5 な ど ) 、 カ ラ ー 用 チ ャ ネ ル ブ ラ ッ ク ( た と え ば コ ロ ン ビ ァ カ ー ボ ン 社製 の レ ー ベ ン 7 0 0 0 .) 、 サ ー マ ル ブ ラ ッ ク ( コ ロ ン ビ ア 力 一 ボ ン 社製 の セ バ カ ー ボ M T — C 1 ) な ど の 市 販 の も の が使 用 で き る 。  The carbon black suitable for the carbon black (A) is the carbon black having the above-mentioned average particle size. . The carbon black is, for example, a rubber black rubber (for example, Asahi # 55 manufactured by Asahi Carbon Co., Ltd.). ), Color breaker channel (for example, Colevia Carbon, Inc., Leven 700.), thermal breaker Commercially available products such as (Sevacarbo MT-C1 manufactured by Colombia Power-Ibon Co., Ltd.) can be used.
力 一 ボ ン ブ ラ ッ ク の う ち 、 と く に 一般 に 導電 性 力 一 ポ ン ブ ラ ッ ク と 称 さ れ て い る も の が好 ま し い 。 導 電 性 力 一 ボ ン ブ ラ ッ ク は、 平均粒径が小 さ い ( 平均粒径 0 . 1 m 以下 ) 、 表 面積 が 大 き い ( N 9 表面 積 5 0 m 2 Z g 以 上 ) ス ト ラ ク チ ャ ー が発達 し て い る ( 吸 油 量 l O O c c Z 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 レゝ 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 E C — 6 0 0 J D ( 以 上 、 ケ ッ チ ェ ン ブ ラ ッ ク ィ ン 夕 一 ナ シ ョ ナ ル ( 株) ) 、 ブ ラ ッ ク パ ー ル ズ 2 0 0 0 、 バ ル カ ン X C — 7 2 、 C S X — 9 9 ( 以 上 、 キ ヤ 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 9 5 0 ( コ ロ ン ビ ア カ ー ボ ン ( 株) ) な ど が 市 販 さ れ て い る 。 Preferable ones of the power black-block, particularly those commonly referred to as conductive force black-blocks, are preferred. Conductive power one Bonn Bed rack has an average particle size have small (average particle size below 0. 1 m), the table area has come a large (N 9 surface area 5 0 m 2 Z g or more on ) Structural development (oil absorption lOOcc Zg or more), few impurities (ash content less than 0.1%), graphite It is defined by the factor that the progress of the process progresses, and it is possible to impart conductivity to the material with a relatively small amount of compounding. It is widely used. Specific examples include, but are not limited to, ketch black EC, ketch black EC — 600 JD (hereinafter, ketch black). Ink Yuichi National Co., Ltd.), Black Pearls 200, Vulcan XC—72, CSX—99 (hereafter referred to as Black Black) Co., Ltd.), Denka Black (Electrochemical Engineering Co., Ltd.), Conductex 950 (Colombia Carbon Co., Ltd.), etc. Is on the market.
本 発 明 に お い て 使 用 さ れ る フ ッ 素ィヒ カ ー ボ ン ブ ラ ッ ク ( A ) は 、 こ う し た 炭 素 材料 を 2 0 0 〜 6 0 0 °C の 範 囲 の 温度 で 、 よ り 好 ま し く は 3 0 0 〜 5 0 0 °C 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 力 り に く い 、 熱安 定 性 が 充 分 で は な い 、 フ ッ 素化 カ ー ボ ン ブ ラ ッ ク 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 素化 カ ー ボ ン ブ ラ ッ ク 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 力 あ る の で 充分 注 意 す る 必 要 が あ る 。  The fluorine carbon black (A) used in the present invention is such that the carbon material can be used in a temperature range of 200 to 600 ° C. It is obtained by contacting fluorine gas at a temperature of more preferably at a temperature in the range of 300 to 500 ° C. At a reaction temperature lower than this range, the progress of the fluorination reaction is slow, the degree of fluorination is not strong, and the thermal stability is not sufficient. The problem arises that the properties such as non-stickiness and lubricity inherent to the fluorinated carbon black are not exhibited. Conversely, at reaction temperatures higher than this range, pyrolysis reactions are more likely to occur, and the yield of the resulting fluorinated carbon black is lower. It gets worse. In addition, it is necessary to pay close attention to the fact that a sudden thermal decomposition reaction may occur and the explosion may occur.
反 応 に 使 用 す る フ ッ 素 ガ ス は チ ッ 素 、 ア ル ゴ ン 、 ヘ リ ゥ 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 ツ イ匕 水 素 を 含 ん で レゝ 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 カゝ え な レ ^ 。 The fluorine gas used in the reaction may be diluted with an inert gas such as nitrogen, argon, helium, or carbon tetrafluoride. In addition, it is acceptable to include Futsudani Hydrogen. In addition, the reaction can be performed at normal pressure, but can be performed under reduced pressure or pressurized pressure. Even so, it's hard to find anything.
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 Z C ( フ ッ 素含 有 量) に 応 じ て 適宜調 節 す れ ば よ い 。  In addition to the above conditions, the reaction time, fluorine gas flow rate, etc., depend on the reactivity of the raw material carbon material with fluorine and the desired FZC (fluorine content). It may be adjusted as needed.
つ ぎ に ( B ) 成分 の 含 フ ッ 素 熱 可 塑性 樹 脂 に つ い て 説 明 す る 。  Next, the fluorine-containing thermoplastic resin containing component (B) will be explained.
本発 明 の 特徴 は 溶 融押 出 成 形 が 可 能 な 含 フ ッ 素 熱可 塑 性樹脂 材料 を 提 供 す る こ と に あ る 。 従来 、 こ の 分 野 で は フ ッ 素 ゴ ム や シ リ コ ー ン ゴ ム な ど の ゴ ム 材 料 が使用 さ れ て い る が 、 こ れ ら の ゴ ム を 主体 と す る 材 料 は溶 融押 出 で き な い 。  A feature of the present invention is to provide a fluorine-containing thermoplastic resin material that can be melt-extruded and formed. Conventionally, rubber materials such as fluorine rubber and silicone rubber have been used in this field, but materials mainly made of these rubbers are used. Cannot be melt extruded.
含 フ ッ 素 熱可 塑性樹脂 と し て は テ ト ラ フ ル ォ ロ ェ チ レ ン ( T F E ) 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 ォ レ フ ィ ン 類 、 へ キ サ フ ル ォ ロ プ ロ ピ レ ン 、 ビ ニ リ デ ン フ ル オ ラ イ ド 、 ク ロ 口 ト リ フ ル ォ ロ ェ チ レ ン 、 ビ エ ル フ ル ォ ラ イ ド な ど の 八 ロ ゲ ン 化 ォ レ フ イ ン 類 、 パ 一 フ ル ォ ロ ア ル キ ル ビ ニ ル ェ 一 テ ル 類 な ど ) と の 共 重 合体 、 ポ リ ク ロ 口 ト リ フ ル ォ ロ エ チ レ ン 、 ポ リ ビ ニ リ デ ン フ ル オ ラ ィ ド な ど 力 あ げ ら れ る 。 特 に 好 ま し い 含 フ ッ 素 熱可 塑性 樹脂 と し て は 、 定 着部 ロ ー ラ 表 面 温度 が 1 5 0 °C 以 上 の 高 温 と な る た め 、 パ 一 フ ル ォ ロ 熱可 塑性 樹脂 が 、 耐熱性 非 粘 着 性 の 点 か ら あ げ ら れ る 。 具体例 と し て は 、 テ ト ラ フ ル ォ ロ エ チ レ ン ( T F E ) — へ キ サ フ ル ォ ロ プ ロ ピ レ ン ( H F P ) 系共重合体 ( T F E Z H F P = 9 7 Z 3 〜 7 8 Z 2 2 。 モ ル 比 ) 、 T F E — ノ° — フ ル ォ ロ ( ア ル キ ル ビ ニ ル エ ー テ ル ) 系 共 重 合体 ( T F E Z パ ー フ ル ォ ロ ( ア ル キ ル ビ ニ ル エ ー テ ル ) = 9 9 . 7 / 0 . 3 〜 8 5 Z 1 5 。 モ ル 比 ) な ど 力 あ げ ら れ る 。 こ れ ら の 含 フ ッ 素 熱 可 塑性 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 。 そ う し た 汎用 樹脂 と し て は 、 た と え ばポ リ エ 一 テ ル エ ー テ ル ケ ト ン 、 熱可 塑性 ポ リ イ ミ ド 、 ポ リ エ チ レ ン ナ フ タ レ ー 卜 、 ポ リ ブ チ レ ン ナ フ タ レ ー ト 、 ポ リ エ ー テ ル ス ル ホ ン 、 ポ リ サ ル ホ ン 、 ポ リ 力 一 ポ ネ ー ト 、 ポ リ ア リ レ 一 ト 、 ポ リ ブ チ レ ン テ レ フ タ レ 一 卜 、 ポ リ エ 一 テ ル ニ ト リ ル な ど の 非 フ ッ 素 系 熱可 塑性 樹脂 が あ げ ら れ る 。 Fluoro-containing thermoplastics include tetrafluoroethylene (TFE) and at least one other copolymer that can be co-polymerized with it. Lenically unsaturated monomers (for example, olefins such as ethylene and propylene, hexafluoropropylene, vinylidene, etc.) Octa-fluorinated olefins, such as fluoride, black mouth, trifluorene, bifluoride, etc. Copolymers with polyalkylene vinyl ethers, etc.), polyclonal trifluoroethylene, polyvinylidenefluora The power is increased. Particularly preferred fluoro-thermoplastic resin containing fluorine has a high surface temperature of 150 ° C. or more because the surface temperature of the fixed part roller is high. (B) Thermoplastic resin is improved in terms of heat resistance and non-adhesiveness. As a specific example, tetrafluoroethylene (TFE) —hexafluoropropylene (HFP) copolymer (TFEZHFP = 97Z3-7) 8 Z 22 .Mol ratio), TFE—No ° —Fluoro (alkyl vinyl ether) -based copolymer (TFEZ perfluoro (Alkyruby)) Nil ether) = 99.7. 0.3 to 85 Z15. (Mol ratio). When these fluorine-containing thermoplastic resins are used, they have superior heat resistance, non-adhesion, water / oil / oil repellency, lubricity, and chemical resistance compared to general-purpose resins. The effect is obtained that a composition having the following is obtained. Such general-purpose resins include, for example, polyether ether ketone, thermoplastic polyimid, polyethylene naphthalate, and the like. , Polybutylene naphthalate, polyether sulfone, polysalphone, polyforce component, polyaryt, poly Non-fluorothermoplastic resins such as libutylene terephthalate and polyethylenitrile can be used.
成分 ( A ) と 成分 ( B ) の配合割 合 は 、 1 Z 9 9 〜 2 0 / 8 0 ( 重 量 比 。 以 下 同 様) で あ る 。 成分 ( A ) が 少 な く な る と フ ッ 素 化 力 一 ボ ン ブ ラ ッ ク を 添 力 Π 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 。 ま た 、 成分 ( B ) に 加 え て 、 前 記 非 フ ッ 素 系 の 熱 可 塑性 樹脂 を 本 発 明 の 効 果 が損 わ れ な い 範 囲 で 配 合 し て も よ い 。  The composition ratio of the component (A) and the component (B) is 1Z99 to 20/80 (weight ratio; the same applies hereinafter). If the amount of the component (A) is too small, the effect of adding the fluorinating power is not sufficient, and if the amount is too large, the tensile strength is reduced. Which mechanical strength tends to decrease. Further, in addition to the component (B), the above-mentioned non-fluoroplastic thermoplastic resin may be mixed within a range where the effect of the present invention is not impaired.
本 発 明 の 溶融 押 出 材 料 の 特徴 は 、 可 塑剤 を 添 加 し な く て も 良 好 な 押 出 成 形 性 が え ら れ 、 ま た 界面活 性 剤 を 添 加 し な く て も 安 定 し た 半 導電 性 が え ら れ る 点 に あ る 。 し た が っ て 、 従来 、 浸 出 ( ブ リ ー デ イ ン グ ) が 問 題 と な り 汚 染 の 原 因 と も な つ て い た 低電気抵抗性 の エ ス テ ル 系 可 塑 剤 や フ ッ 素 系 界 面 活 性 剤 の 添加 が排除 で き る 。  The characteristics of the melt-extrusion material of the present invention are as follows: good extrusion formability can be obtained without adding a plasticizer, and no surfactant is added. The point is that stable semiconductivity can be obtained. Therefore, in the past, leaching (bleeding) has been a problem and has been a source of contamination. And the addition of a fluorine-based surface active agent can be eliminated.
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 。  The composition of the present invention can be mixed and prepared by a usual method such as a rapid method.
樹脂 と フ ッ 素 化 力 一 ボ ン ブ ラ ッ ク と 、 必 要 に 応 じ て 最 小 限 の 添加物 を V 型 ブ レ ン ダ一 、 タ ン ブ ラ 一 、 ヘ ン シ ェ ル ミ キ サ 一 な ど の 混 合 機 で 混合 し た の ち 、 さ ら に ニ 軸押 出 機 な ど の 溶 融 混練 装 置 を 用 い て 混 合 し 、 ペ レ ツ ト 化 す る 。 こ う し て え ら れ た ペ レ ッ ト は 押 出 成 形 機 よ つ て 所 望 形 状 の 成 形 物 、 た と え ばチ ュ ー ブ 、 板 状体 、 フ ィ ル ム な ど に 成 形 さ れ る 。 Resin and fluorinated carbon black and, if necessary, minimal additives, V-type blender, tumbler, henchel mixer After mixing with a mixing machine such as sa, a twin-screw Mix using a melting and kneading device such as an output machine to form a pellet. The pellets obtained in this way are extruded and formed into the desired shape using an extruder, such as tubes, plates, films, etc. It is formed.
本発 明 の 溶 融 押 出 材 料 は 、 画 像 形 成 装 置 の 定着部 の 定 着 ロ ー ラ の 最外 層 の 形 成材 料 と し て 好 適 な 物性 を 有 し て い る 。  The melt-extrusion material of the present invention has suitable physical properties as a molding material of the outermost layer of a fixing roller in a fixing section of an image forming apparatus.
す な わ ち 、 本 発 明 の 材 料 を 溶 融 押 出 成 形 し て え ら れ る 被膜 ( フ ィ ル ム 、 チ ュ ー ブ な ど ) は 、 つ ぎ の 物性 を も つ 。  That is, the coatings (films, tubes, etc.) obtained by melting and extruding the material of the present invention have the following physical properties.
( 1 ) 表 面 の 体 積 固 有 抵 抗 値 が 1 0 8 〜 1 0 1 4 Ω · c m で あ る 。 こ の 範 囲 に あ る ば あ い 、 優 れ た 耐静電 オ フ セ ッ ト 性 が 奏 さ れ る 。 ま た 、 同 一 被膜表面 に お け る 体積 固 有 抵抗値 の 最 大 値 Z 最 小 値 の 比 が 1 0 以下 で あ り 、 半 導 電 性が均 一 で あ っ て 、 絶縁破壊 が 生 じ に く い 。 (1) The surface has a fixed volume resistivity value of 10 8 to 10 14 Ω · cm. As long as it is within this range, excellent anti-static offset resistance is achieved. In addition, the ratio of the maximum value of the volume-specific resistance to the minimum value of the specific resistance on the surface of the same film, Z, is 10 or less, and the semiconductivity is uniform. It is difficult.
( 2 ) 対 水接触 角 が 1 0 0 度 以 上 、 好 ま し く は 1 0 2 度 以 上 で あ る 。 対 水 接触 角 が大 き い と 非 粘着性 が 良好 で あ る 。  (2) The contact angle with water is at least 100 degrees, preferably at least 102 degrees. When the contact angle with water is large, the non-adhesiveness is good.
( 3 ) 伸 び ( 1 5 0 °C ) が 3 5 0 % 以 上 、 好 ま し く は 3 6 0 〜 4 5 0 % で あ る 。  (3) The elongation (150 ° C) is 350% or more, preferably 360% to 450%.
ま た 、 ( 4 ) 表 面 粗度 ( R a ) が 5 m 以下 、 さ ら に 0 . 5 m 以下 で あ る こ と が好 ま し い 。 表面 粗度 ( R a ) が 小 さ い 平滑 な 表面 は ト ナ ー の 残存 が少 な く 画 像 形 成性 の 点 で 優 れて い る 。  (4) The surface roughness (R a) is preferably 5 m or less, and more preferably 0.5 m or less. A smooth surface having a small surface roughness (R a) has less toner remaining and is excellent in image forming properties.
本発 明 が対 象 と す る 定 着部 の 加 圧 ロ ー ラ と し て 用 い た ば あ い 、 ゴ ム 層 へ の 追 従性 が 要 求 さ れ る 。 し か し 、 従来 、 前記 の ( 1 ) 、 ( 2 ) 、 さ ら に は ( 4 ) の 特性 を 満 た し た う え で 大 き な 伸 びす な わ ち-追 従性 を 与 え る 定 着 ロ ー ラ は な く 、 本 発 明 に お い て 初 め て 達 成 さ れ た も の で あ る 。 本発 明 の 材 料 は 溶融押 出 成 形法 に よ り 種 々 の 形態 の 成 形 品 を 提 供 で き る 。 た と え ば 、 フ ィ ル ム 状 、 チ ュ ー ブ状 、 板 状 な ど の 成 形 品 と す る こ と が で き る 。 こ う し た 溶 融押 出 成 形 品 は溶 融 成 形 性 に 優 れ な け れ ば、 均質 な も の が え ら れ な い 。 こ の 点 、 フ ッ 素ィ匕 さ れ て い な い 力 一 ボ ン ブ ラ ッ ク を 配 合 し た ば あ い 、 前述 の と お り 、 そ の ス ト ラ ク チ ヤ ー の た め 溶 融粘度 が著 し く 大 き く な り 、 溶 融 混練 が不 充 分 と な り 、 分 散 が不 均 一 と な る 。 本 発 明 の 材料 は 、 溶 融成形性 の指標 の一 つで あ る メ ル ト フ ロ ー レー ト( M F R ) が 許容 さ れ る 範 囲 内 ( 1 . O g Z l O 分以 上 、 好 ま し く は 1 . 5 g Z l O 分以 上 。 3 7 2 °C 、 荷 重 5 k g ) に あ り 、 溶 融 成 形 性 と 共 に 分散性 ( 混 練 性) も 良 好 で あ る 。 If the present invention is used as a pressurized roller for the fixing part that is the target of the present invention, it is required to be able to follow the rubber layer. However, conventionally, a fixing material that satisfies the characteristics (1), (2), and (4) and provides a large stretch, that is, provides a followability. There is no roller, it is the first one achieved in the present invention. The material of the present invention can provide various forms of molded products by the melt extrusion molding method. For example, it can be formed into a molded product such as a film, a tube, or a plate. Such a melt-extruded molded product cannot be homogeneous unless it is excellent in melt formability. In this regard, it is only necessary to combine the non-fluoridated force-bon black, as described above, for the sake of its struc- ture. The melt viscosity becomes remarkably large, the melt kneading becomes insufficient, and the dispersion becomes uneven. The material of the present invention is within the range where melt flow rate (MFR), which is one of the indicators of melt formability, is acceptable (more than 1.0 OgZlO, It is preferably at least 1.5 g Z10O min., At 372 ° C and a load of 5 kg), and has good dispersibility (kneadability) as well as melt formability. is there .
本 発 明 は ま た 、 画 像 形 成 装 置 の 定 着部 の 定 着 ロ ー ラ に 関 す る 。  The present invention also relates to a fixing roller of a fixing portion of the image forming apparatus.
本 発 明 に お け る 画 像 形 成 装 置 と し て は 、 電子 写 真複写 機 、 フ ァ ク シ ミ リ 、 レ ー ザ一 プ リ ン 夕 な ど が あ げ ら れ る が 、 こ れ ら に 限 ら れ る も の で は な く 、 静電 複 写 に 基 づ い て ト ナ ー の 転写 を 行 な う 装 置 が 含 ま れ る 。  In the present invention, the image forming apparatus includes an electronic photocopier, a facsimile, a laser printer, and the like. However, the present invention is not limited to these, and includes devices for transferring toner based on electrostatic duplication.
画 像 形 成装置 、 た と え ば電子 写 真 複 写 機 の 定 着 部 に は 通 常 、 半 導電性 ロ ー ラ で あ る ヒ ー ト ロ ー ラ 、 加 圧 ロ ー ラ が あ る 。本 発 明 で は こ れ ら を 合 わ せ て 定 着 ロ ー ラ と 呼 ぶ 。 定 着 ロ ー ラ は通 常 、 ト ナ ー 画 像 を 担持 す る 記録紙 を ヒ ー ト ロ 一 ラ と 加 圧 ロ ー ラ で 挟圧搬送 し つ つ 加 熱 · 加圧 し て ト ナ 一 画像 を 記 録紙 上 に 定着 す る 働 き を し て い る 。  An image forming apparatus, for example, a fixing portion of an electronic copying machine usually has a heat roller and a pressure roller which are semiconductive rollers. In the present invention, these are collectively referred to as fixed rollers. Normally, the stationary roller is heated and pressurized while the recording paper carrying the toner image is conveyed by a heat roller and a pressure roller while being nipped and conveyed. The image is fixed on the recording paper.
か か る ヒ ー ト ロ ー ラ は 、 加 熱 機構 を 有 す る 芯 金 を 本 発 明 の 溶 融押 出 材料 を 通 常 の 溶 融押 出 成 形 法 に よ り 筒 状 に 成膜 し 、 熱収縮性 に よ り 被 覆 し て え ら れ る 。 ま た 加 圧 口 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 。 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 、 ェ ピ ク ロ リレ ヒ ド リ ン ゴ ム 、 二 卜 リ リレ ゴ ム 、 ウ レ 夕 ン ゴム な ど の合 成 ゴム 中 に導電 性粉 末 や導電性繊維( 力 一ボ 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 1 0 5 Ω · c m 以下 、 好 ま し く は 1 0 3 Ω · c m 以下 で あ っ て 、 か つ ゴ ム 硬度 ( J I S A ) 力 2 0 〜 5 0 度 、 好 ま し く は 2 5 〜 4 0 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 ナ一 フ ィ ル ミ ン グ の 発 生原 因 と な る た め で あ る 。 Such a heat roller is formed by forming a core metal having a heating mechanism into a cylindrical shape by using a conventional melt-extrusion molding method using the melt-extrusion material of the present invention. It is obtained by covering due to heat shrinkage. In addition, the pressurizing port roller has a conductive elastic layer formed first on the conductive support. It is. The material for the conductive elastic layer is not particularly limited, but may be silicone rubber, ethylene propylene rubber, or epoxy rubber. Conductive powders and conductive fibers (forced carbon black, metal powders) are contained in synthetic rubbers such as rubber rolls, rubber rolls, and rubber. is formed by Tsu by the mosquito turbo etc. emission fibers), etc. the composition obtained by mixing, volume resistivity is 1 0 5 Ω · cm or less, good or to rather is 1 0 3 Ω · cm or less However, a rubber hardness (JISA) force in the range of 20 to 50 degrees, preferably 25 to 40 degrees is used. When mixing conductive powder, it is not preferable to use plasticizers or surfactants for the purpose of resistance adjustment or rubber hardness adjustment. . This means that these agents ooze out over time, contaminating the surface of the photosensitizers and other surfaces, and removing the toner film on the roller surface. It is a cause of the occurrence.
導電 性 支持体 の 材料 は と く に 制 限 さ れ る も の で はな く 、 ァ リレ ミ ニ ゥ 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 。  The material of the conductive support is not particularly limited, and the alloy or the alloy mainly composed of aluminum or aluminum is used. Tenres can be used.
つ い で 溶 融押 出 材料 を 本 発 明 の 通常 の 溶 融押 出 成 形 法 に よ り チ ュ ー ブ状 に 製膜す る 。 必要 な ら 延 伸 し て も よ い し 、 熱 収 縮性 を 有 し て い て も よ い が 、 通常 で は延 伸 や 熱 収縮性はな く てもよ い。 こ のよ う なチューブの厚さ は 0 . 0 1 〜 0 . 1 5 m m の 範 囲 に あ る こ と を 必 要 と し 、 こ の 値 を はずれ る と 好 ま し い定 着 用 加 圧 ゴ ム 口 一 ラ は え ら れな い 。  Next, the melt-extruded material is formed into a tube by the usual melt-extrusion forming method of the present invention. It may be stretched or heat-shrinkable if necessary, but usually does not have to be stretched or heat-shrinkable. The thickness of such a tube must be in the range of 0.01 to 0.15 mm, and it is preferable to deviate from this value. No rubber mouth is available.
こ う し て え ら れ た チ ュ ー ブ は 、 通 常 の 定着用 ゴ ム ロ ー ラ の 表 面 に 被覆す る こ と に よ り 定 着 用 加 圧 ゴ ム ロ ー ラ と し て 使用 に 供 さ れ る 。 こ の よ う な ゴ ム ロ ー ラ は 一般 に は 芯 金 に ゴ ム が付設 さ れ て な る も の を 例 示 で き る 。 ゴ ム と し て は シ リ コ ー ン 系 エ ラ ス ト マ一、 フ ッ 素 系 エ ラ ス ト マ 一 な ど を 例 示 で き 、 と く に 制 限 は な く 、 ま た そ の 硬 度 に つ い て も 特 に 制 限 は な い が 、 通 常 で は 1 0 〜 3 0 度程 度 の ゴ ム 硬 度 を 有 す る も の が 、 最 も 好 ま し い 用 紙搬送 力 を 示す 。 The tube obtained in this way is used as a pressurizing rubber roller for constant mounting by coating the surface of a normal fixing rubber roller. To be provided to Such a rubber roller can generally be exemplified by a rubber core attached to a rubber core. The rubber is silicone-based elastomer, and fluorine-based elastomer. For example, there is no restriction, and there is no particular restriction on the hardness, but it is usually about 10 to 30 degrees. Those with a rubber hardness of 10 indicate the most preferred paper transport force.
つ ぎ に 、 本発 明 の 定 着 用 加 圧 ゴ ム ロ ー ラ の 製造 法 に つ い て の 具 体例 を 述 べ る こ と に す る 。 す な わ ち 、 ま ず筒 状 成 形体 の 内 部 に 芯 金 と 本 発 明 に 係 る チ ュ ー ブ と を 間 隔 を お い て 配 置 し 、 か つ 筒 状 成 形 体 の な い 表 面 と チ ュ ー ブ の 外 表 面 と が接触す る よ う に 配置 し て お き 、 前 記 し た 間 隔 に 導電性 弾性体 層 用 材 料 を 流 し 込 み 、 必 要 な ら 加 硫 す る こ と に よ り 本 発 明 の 定 着 用 加圧 ゴ ム ロ ー ラ を う る こ と が で き る 。 も ち ろ ん 、 必 要 な と き に 筒 状 成 形 体 か ら 被 覆 さ れ た チ ュ ー ブ を 含 む ロ ー ラ 部分 を 取 り 出 し て お か ね ばな ら な い 。 こ の 際 、 チ ュ ー ブ の 内 表 面 に ゴ ム 部 分 と 接 着 し や す い よ う に あ ら カゝ じ め エ ッ チ ン グ処 理 、 プ ラ イ マ ー 処 理 な ど を 施 し て お い て も よ い 。 ま た 、 あ ら か じ め 導 電 性 弾性体 層 を 作製 し て お き 、 そ の 表 面 に 本 発 明 に お け る チ ュ 一 ブ を 被覆 し て も よ い 。 こ の 際 は 、 チ ュ ー ブ と し て は 熱収縮 性 を 有す る も の を 使 用 す る 方 力 S よ い 。 こ の よ う に ロ ー ラ の 製造 法 に つ い て は特 に 制 限 は な い 。  Next, an example of the method of manufacturing the pressure-loading rubber roller for constant attachment according to the present invention will be described. That is, first, the core metal and the tube according to the present invention are arranged inside the tubular molded body with a space between them, and there is no tubular molded body. Arrange so that the surface and the outer surface of the tube are in contact with each other. Pour the material for the conductive elastic layer into the space described above, and if necessary, By vulcanizing, the pressurized rubber roller for stationary application of the present invention can be obtained. Of course, it is necessary to take out the roller part including the covered tube from the cylindrical molded body when necessary. At this time, in order to make it easy to make contact with the rubber part on the inner surface of the tube, it is necessary to perform an etching process, a primer process, etc. May be applied. Also, a conductive elastic layer may be prepared in advance, and the surface thereof may be coated with the tube of the present invention. In this case, use a heat-shrinkable tube as the tube S. As described above, there is no particular limitation on the manufacturing method of the rollers.
以 上 の よ う に 、 本発 明 の 溶 融 押 出 材料 は画 像 形 成 装 置 の 定着 部 の 定着 ロ ー ラ 、 特 に 加 圧 ロ ー ラ の 材 料 と し て 好 適 で あ る 。  As described above, the melt-extrusion material of the present invention is suitable as a material for a fixing roller in a fixing section of an image forming apparatus, particularly, a material for a pressurized roller. .
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 。  Next, the present invention will be described in more detail by way of examples. Parts represent parts by weight.
実施例 1  Example 1
カ ー ボ ン ブ ラ ッ ク ( 電 気化 学 工 業 ( 株 ) 製 の デ ン カ ブ ラ ッ ク 。 平均 粒径 0 . 0 4 m ) を フ ッ 素 化 し て F Z C が 0 . 1 の フ ッ 素 ィヒ カ 一 ポ ン プ ラ ッ ク を 作 製 し た 。 Fluorocarbon carbon black (denka black manufactured by Electrochemical Engineering Co., Ltd., average particle size 0.04 m) is fluorinated to obtain FZC Has created a 0.1-inch fluorine pump.
こ の フ ッ 素化 力 一 ボ ン ブ ラ ッ ク 1 0 部 と P F A ( T F E Zパ ー フ ル ォ ロ ( ア ルキ ル ビ ニル エ ー テル) = 9 8 . 6 / 1 . 4 。 モ ル 比 ) 90 部 と を ヘ ン シ ェ ル ミ キ サ ー に よ り 3 0 °C で 混合 し た の ち 、 二軸押 出 機 ( 東洋 精機 ( 株) 製 の ラ ボ プ ラ ス ト ミ ル) に て 3 8 0 °C で 溶 融 混練 し て 押 し 出 し 、 ペ レ ッ ト を え た 。 こ の ペ レ ッ ト を 押 出 成 形 機 ( 田 辺 プ ラ ス チ ッ ク ( 株) 製 の 3 0 φ 単 軸 押 出 機 ) で フ ィ ル ム 状 に 溶 融押 出 し し ( 4 0 0 °C ) 、 厚 さ l O O ^ m の フ ィ ル ム を 作 製 し た 。  The fluorination force of 10 parts of the black black and PFA (TFEZ perfluoro (alkylvinyl ether)) = 98.6 / 1.4. After mixing 90 parts with a Henschel mixer at 30 ° C, a twin-screw extruder (Laboplasty mill manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd.) Then, the mixture was melted and kneaded at 380 ° C, extruded, and pelletized. This pellet is extruded in a film form using an extruder (30-inch single-axis extruder manufactured by Tanabe Plastics Co., Ltd.). 0 ° C) and a thickness of lOO ^ m.
え ら れ た フ ィ ル ム に つ い て 、 つ ぎ の 物 性 を 測 定 し た 。 結果 を 表 1 に 示す 。  The physical properties of the obtained film were measured. The results are shown in Table 1.
(体積 固 有 抵抗率 )  (Volume specific resistivity)
J I S K 6 9 1 1 に 準 じ 、 ( 株) ア ド ノ' ン ス ト 製 の 抵抗測定セ ル ( レ ジ ス テ ィ ビ ィ テ ィ チ ャ ン ノ' R 1 2 7 0 2 A ) お よ び抵抗 計 ( デ ジ タ ル超 高 抵抗 計 R 8 3 4 O A ) を 用 い て 測 定す る 。  According to JISK6911, resistance measurement cell (Registration channel R12702A) manufactured by Adon'nst Co., Ltd. And a ohmmeter (Digital ultra-high ohmmeter R834OA).
( 対水 接触角 )  (Contact angle with water)
協和 界面科学 ( 株) 製 の 接触 角 計 に よ り 測定す る 。 ( 引 張 強度 )  Measured with a contact angle meter manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd. (Tension strength)
A S T M D 6 3 8 に 従 レ 、 2 5 °C で 測 定す る 。 ( 表 面 粗度 )  Measure at 25 ° C according to ASTM D638. (Surface roughness)
東京精 密(株)製 の表 面粗度測 定器( S u r f c o m 4 7 O A ) を 用 い 、 触針 先端 2 m R の ダ イ ヤ モ ン ド ピ ッ ク ア ッ プ に よ り サ ン プル の 表面 2 . 5 m m を ピ ッ ク ア ツ プ速度 0 . 3 m m 秒 で 自 動測 定 す る 。 R a は J I S B 0 6 0 1 - 1 9 8 2 に 規定 さ れ る 中 心線 平 均 粗 さ で あ る 。  Using a surface roughness meter (Surfcom 47 OA) manufactured by Tokyo Seimitsu Co., Ltd., a diamond pick-up with a 2 mR stylus tip is used for the measurement. The 2.5 mm pull surface is automatically measured at a pick-up speed of 0.3 mmsec. Ra is the center line average roughness specified in JISB0601-19882.
ま た 、 本 発 明 の 溶融 押 出 材料 の 溶 融 成 形 性 を 調 べ る た め 、 A S T M D 3 3 0 7 ( 3 7 2 °C 、 荷 ¾ 5 k g ) に 従 い 、 メ ル ト フ ロ ー レ ー ト ( M F R ) を 調 ベ た 。 結果 を 表 1 に 示す 。 In addition, the melt extruded material of the present invention was examined for melt formability. Therefore, the melt flow rate (MFR) was measured according to ASTMD 3307 (372 ° C, load 5 kg). The results are shown in Table 1.
実施例 2 〜 5 Examples 2 to 5
表 1 に 示す F Z C を も つ フ ッ 素化 カ ー ボ ン ブ ラ ッ ク を 同 表 に 示す量用 い た ほ か は実施例 1 と 同 様 に し て ペ レ ツ 卜 を え 、 溶融押 出 成 形 し て フ ィ ル ム を 作 製 し 、 各 物 性 を 測 定 し た 。 結果 を 表 1 に 示す 。  Except for using the fluorinated carbon black having the FZC shown in Table 1 and the amount shown in the same table, the pellets were prepared in the same manner as in Example 1 and the pellets were melted. Films were produced by molding and each physical property was measured. The results are shown in Table 1.
実 施 例 6 Example 6
P F A に 代 え て テ ト ラ フ ル ォ 口 エ チ レ ン 一 へ キ サ フ ル ォ 口 プ 口 ピ レ ン 共 重 合 体 ( F E P ) を 用 い た ほ か は 実施 例 1 と 同 様 に し て ペ レ ツ ト を え 、 溶融押 出 成 形 し て フ ィ ル ム を 作 製 し 、 各 物 性 を 測 定 し た 。 結 果 を 表 1 に 示 す 。 比 較例 1  In the same manner as in Example 1, except that tetrafluoroethylene (PEP) was replaced by tetrafluoroethylene (PEP) and pyrene copolymer (FEP) was used instead of PFA. Then, the pellets were obtained, and a film was formed by melt extrusion molding, and each physical property was measured. The results are shown in Table 1. Comparative Example 1
実施例 1 に お い て フ ッ 素ィ匕 カ一ボ ン フ ラ ッ ク を 配合 せ ず に P F A 単独 で 溶 融押 出 成形 し て フ イ リレ ム を 作製 し 、 各 物性 を 測 定 し た 。 結 果 を 表 1 に 示す 。  In Example 1, PFA alone was not melt-extruded and molded without blending the fluorine-containing carbon black to prepare a file, and each physical property was measured. . Table 1 shows the results.
比 較例 2 〜 3 Comparative Examples 2 to 3
実 施例 1 に お レゝ て フ ッ 素 ィ匕 カ一ボ ン フ ラ ッ ク に 代 え て フ ッ 素 化 さ れて い な い 原料 カ ー ボ ン ブ ラ ッ ク ( 電気化 学 ェ 業 (株 ) 製 の デ ン カ ブ ラ ッ ク . 平 均 粒径 0 . 0 4 m ) を 表 1 に 示す 量配 合 し た ほ か は実 施例 1 と 同 様 に し て 溶 融押 出 成 形 し て フ ィ ル ム を 作 製 し 、 各 物 性 を 測 定 し た 。 結果 を 表 1 に 示す 。  In Example 1, the raw material carbon black (non-fluorinated) instead of the fluorine black carbon black (Electrochemical Science) was used. Denka black manufactured by Kogyo Co., Ltd. The average particle size of 0.04 m) was mixed in the amount shown in Table 1 and the melt extrusion was performed in the same manner as in Example 1. Films were produced by molding and each physical property was measured. The results are shown in Table 1.
比 較例 4 Comparative Example 4
施例 1 に お い て フ ッ 素化 力 — ボ ン フ ラ ッ ク に 代 え て 完全 フ ッ 素化 カ ー ボ ン ブ ラ ッ ク { ¥ / C = 1 . 1 ) を 表 In Example 1, the fluoridation power is shown in Table 1 instead of the bon black, the complete fluorinated carbon black (¥ / C = 1.1).
1 に 示す 量配合 し た ほ か は実施 例 1 と 同 様 に し て 溶 融 押 出 成 形 し て フ ィ ル ム を 作 製 し 、 各 物性 を 測定 し た 。 結 果 を 表 1 に 示す 。 In the same manner as in Example 1 except that the amounts shown in FIG. Films were formed by molding and the physical properties were measured. Table 1 shows the results.
実 施 例 比 較 例 Example Example Comparative Example
1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 今フノ ッ表; ij¾お3 -'†J /BJ旨日 PF A PF A PF A PF A PF A FEP PF A PF A PF A PF A フ ッ素化された  1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 Now funnel; ij¾o3-'† J / BJ Date PF A PF A PF A PF A PF A FEP PF A PF A PF A PF A Fluorinated Was
カーボンブラ ッ ク Carbon black
F/C 0.1 0.3 0.3 0.49 0.49 0.1 ― 0 0 1.1 含有量 (重量%) 8 8 12 8 12 8 一 8 12 8 体積固有抵抗率 1.3 x 7.1 x 1.0 x 9.7 x 4.1 x 5.0 x 3.0 x 4.3 x 4.6 x 5.8 x F / C 0.1 0.3 0.3 0.49 0.49 0.1 ― 0 0 1.1 Content (% by weight) 8 8 12 8 12 8 1 8 12 8 Volume resistivity 1.3 x 7.1 x 1.0 x 9.7 x 4.1 x 5.0 x 3.0 x 4.3 x 4.6 x 5.8 x
( Ω - cm) loio ion ion 1013 1013 loi 1018 109 104 1016 対水接触角 (度) 102 102 106 102 107 104 106 95 86 103 引張強度 360 320 320 360 350 350 330 330 270 345(Ω-cm) loio ion ion 1013 1013 loi 1018 109 104 1016 Contact angle with water (degree) 102 102 106 102 107 104 106 95 86 103 Tensile strength 360 320 320 360 350 350 330 330 270 345
(kgi / cm (kgi / cm
伸び (% ) 25 °C 290 300 310 340 240 300 370 290 200 305 Elongation (%) 25 ° C 290 300 310 340 240 300 370 290 200 305
150 °C 360 406 405 410 350 370 480 360 300 390 表面粗度 0.22 0.20 0.43 0.19 0.40 0.23 0.15 0.29 0.60 0.23 · μ m ) 150 ° C 360 406 405 410 350 370 480 360 300 390 Surface roughness 0.22 0.20 0.43 0.19 0.40 0.23 0.15 0.29 0.60 0.23
MFR (g/10分) 2.1 2.3 1.9 2.3 2.2 1.5 1.5 1.8 0.7 2.5 MFR (g / 10 min) 2.1 2.3 1.9 2.3 2.2 1.5 1.5 1.8 0.7 2.5
産 業 上 の 利 用 可 能 性 Industrial availability
表 1 か ら 明 ら か な よ う に 、 本 発 明 の 溶 融押 出 材料 は溶 融 成 形 性 に 優 れ ( M F R ) 、 し か も フ ッ 素 化 カ ー ボ ン ブ ラ ッ ク の 配合 量 を 変化 さ せ て も 体積 固 有 抵抗値 の 変 化 が 少 な く ( 実施例 2 と 3 、 4 と 5 を 比 較) 、 非 粘 着性 ( 対 水接触 角 ) お よ び平滑 性 ( 表 面 粗度 ) に 優 れ 、 充分 な 伸 び を も つ 定 着部 の 定着 ロ ー ラ に 適 し た 成 形 品 を 与 え る 。  As is evident from Table 1, the melt-extrusion material of the present invention is excellent in melt formability (MFR), and the material of the fluorinated carbon black is also excellent. Even if the amount is changed, the change in the volume-specific resistance is small (compare Examples 2 and 3, and 4 and 5), non-adhesive (contact angle with water) and smoothness It provides a molded product that excels in (surface roughness) and has sufficient elongation and is suitable for the fixing roller in the fixing part.

Claims

言青 求 の 範 囲 ( A ) 少 な く と も 一部 が フ ッ 素化 さ れ た 充填材 お よ び ( B ) 含 フ ッ 素 熱可 塑性樹脂 か ら な る 組成物 で あ つ て 、 え ら れ る 被 膜 の 表 面 の 体 積 固 有 抵 抗 率 が 1 0 8〜 1 0 1 4 Ω , c m 、 対 水 接触 角 が 1 0 0 度 以 上 お よ び被 膜 の 1 5 0 ^ に お け る 伸 びが 3 5 0 % 以 上 で あ る 組 成 物 か ら な る こ と を 特徴 と す る 画 像形 成装 置 の 定着部 の 定着 ロ ー ラ の 最 外 層 の 形成 に 適 し た 溶融押 出 材料 。 Scope of Claims (A) A composition comprising at least a partially fluorinated filler and (B) a fluorine-containing thermoplastic resin. , body volume-specific resistance ratio of the front side of the e la Re that the film 1 0 8 ~ 1 0 1 4 Omega, cm, 1 to water contact angle of 1 0 0 degree or more on your good beauty the film 5 The outermost layer of the fixing roller in the fixing section of the image forming apparatus, characterized in that it comprises a composition whose elongation at 0 ^ is not less than 350%. Extruded material suitable for the formation of
前記組成物か ら え ら れ る 被膜の 表面粗度 R a が 0 . 5 m以 下 であ る 請 求 の範 囲 第 1 項 記載 の溶 融押 出 材料 。  2. The melt-extruded material according to claim 1, wherein the surface roughness Ra of the coating film obtained from the composition is 0.5 m or less.
( A ) が炭 素 原 子 に 対す る フ ッ 素 原子 の 比 F Z C が 0 . 1 以 上 1 . 0 未満 で あ る フ ッ 素 化 さ れ た カ ー ボ ン ブ ラ ッ ク で あ る こ と を 特徴 と す る 請 求 の 範 囲 第 1 項 記 載 の 溶 融押 出 材 料 。  (A) is a fluorinated carbon black in which the ratio FZC of a fluorine atom to a carbon atom is 0.1 or more and less than 1.0. A melt-extruded material as described in Paragraph 1 of the scope of the claim, characterized by:
( A ) が炭 素 原子 に 対す る フ ッ 素 原子 の 比 F Z C が 0 . 1 以 上 0 . 5 未 満 で あ る フ ッ 素化 さ れ た カ ー ボ ン ブ ラ ッ ク で あ る こ と を 特徴 と す る 請 求 の 範 囲 第 1 項 記 載 の 溶 融押 出 材 料 。  (A) is a fluorinated carbon black in which the ratio of the fluorine atom to the carbon atom, FZC, is 0.1 or more and less than 0.5. A melt-extruded material as described in Paragraph 1 of the scope of the claim, characterized by:
( A ) の 含有 量 が 、 :! 〜 2 0 重 量 % で あ る こ と を 特 徴 と す る 請求 の 範 囲 第 1 項記載 の 溶融 押 出 材料 。  The content of (A) is: The molten extruded material according to claim 1, wherein the molten extruded material is characterized in that the material is at most 20% by weight.
( B ) がパ 一 フ ル ォ ロ 熱 可 塑性樹脂 で あ る 請求 の 範 囲 第 1 項記載 の 溶 融押 出 材料 。  The molten extruded material according to claim 1, wherein (B) is a perfluorothermoplastic resin.
( B ) がテ ト ラ フ ル ォ ロ エ チ レ ン 一 へ キ サ フ ル ォ ロ プ ロ ピ レ ン 系 共 重 合体 ま た は テ ト ラ フ ル ォ ロ エ チ レ ン ー パ 一 フ ル ォ ロ ( ア ル キ ル ビ ニ ル エ ー テ ル ) 系 共 重 合 体 で あ る こ と を 特 徴 と す る 請求 の 範 囲 第 1 項 記載 の 溶 融押 出 材料 。 請求 の 範 囲 第 1 項 記載 の 溶 融押 出 材料 を 用 い て 最 外 層 を形 成 し てな る 画像 形 成 装 置 の定着部 の定 着 ロ ー ラ 。 (B) is a tetrafluoroethylene copolymer or a tetrafluoroethylene copolymer or a tetrafluoroethylene copolymer. The melt-extrusion material according to claim 1, which is characterized in that it is a fluoro (alkyl vinyl ether) -based copolymer. A fixing roller for a fixing section of an image forming apparatus, wherein an outermost layer is formed by using the melt-extrusion material according to claim 1.
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