(57)【要約】  【課題】  ブリード・ブルームや物性の低下等を招くことなくコスト低下が図れた。帯電防止性あるいは導電性ポリマー組成物を提供すること。  【解決手段】  オレフィン系樹脂、オレフィン系熱可塑性エラストマー、スチレン系熱可塑性エラストマーから選ばれる１種または２種以上をブレンドした低極性ポリマー組成物と、下記の化学式１で規定される陰イオンを備えた塩と、エステル構造を有するポリマーとの３つの成分を少なくとも含有させている。    【化１】2005139410.tif 000008（式中、Ｘ1およびＸ2は、同一であっても異なってもよく、炭素原子、フッ素原子およびスルホニル基（−ＳＯ2−）を含む炭素数が１〜８の官能基を表す）  【選択図】    なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
オレフィン系樹脂、オレフィン系熱可塑性エラストマー、スチレン系熱可塑性エラストマーから選ばれる１種または２種以上をブレンドした低極性ポリマー組成物と、
下記の化学式１で規定される陰イオンを備えた塩と、
【化１】
2005139410.tif 000007
（式中、Ｘ1およびＸ2は、同一であっても異なってもよく、炭素原子、フッ素原子およびスルホニル基（−ＳＯ2−）を含む炭素数が１〜８の官能基を表す）
エステル構造を有するポリマーと、
を少なくとも含むことを特徴とするポリマー組成物。
【請求項２】
上記低極性ポリマー組成物１００重量部に対して、上記エステル構造を有するポリマーは１重量部以上４０重量部以下、上記化学式１で規定される陰イオンを有する塩を０．０１重量部以上２０重量部以下で配合している請求項１に記載のポリマー組成物。
【請求項３】
上記低極性ポリマー組成物において、
上記オレフィン系樹脂はポリプロピレンあるいはポリエチレンからなり、
上記オレフィン系熱可塑性エラストマーは、架橋剤により動的架橋させたゴムがポリオレフィン中に分散した形態をとっており、
上記スチレン系熱可塑性エラストマーは、架橋剤により動的架橋させたゴムがスチレン系熱可塑性エラストマー中に分散した形態をとっているものである請求項１または請求項２に記載のポリマー組成物。
【請求項４】
上記エステル構造を有するポリマーが、酢酸ビニル−エチレン共重合体または／およびエチレン−酢酸ビニル共重合体である請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のポリマー組成物。
【請求項５】
上記酢酸ビニル−エチレン共重合体またはエチレン−酢酸ビニル共重合体中の酢酸ビニル含有量が４０重量％以上９０重量％以下である請求項４に記載のポリマー組成物。
【請求項６】
化学式１に記載の陰イオンを有する塩が、ポリエーテルブロックポリオレフィンを媒体として含まれている請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のポリマー組成物。
【請求項７】
印加電圧１０００Ｖ、２３℃、相対湿度５５％の条件下で測定したＪＩＳ  Ｋ  ６９１１に記載の表面抵抗率が１０13Ω以下１０5Ω以上である請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載のポリマー組成物。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載のポリマー組成物により成形される成形品
。
【請求項９】
請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載のポリマー組成物より成形される導電性ローラまたは導電性ベルトからなる導電性部材。
【請求項１０】
請求項９に記載の導電性ローラまたは導電性ベルトからなる導電性部材を備えている画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電性を有するポリマー組成物に関し、プリンター、ファックス、コピー機等の画像形成装置に用いられる導電性ローラや導電性ベルトの材料、あるいは帯電防止性能が必要とされる各種成形品の材料となり、表面電気抵抗等を下げるために添加する高価な導電剤を少量としてコスト低下を図るものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、熱可塑性樹脂や熱可塑性エラストマー等のポリマー材料に導電性を付与することが重要になってきている。導電性を付与して、電気抵抗を下げるために、カーボンブラックやイオン導電剤が添加されている。
【０００３】
しかしながら、カーボン類を添加すると粘度が上昇して射出成形や押出成形したときの成形性が悪くなることが多い上に、硬度の上昇、引張伸び・引裂強度の低下、圧縮永久ひずみの悪化などを招くという問題がある。さらにカーボン類は黒色であるために透明性や着色が必要な用途には使えないという問題もある。
これらカーボン系の導電剤以外にも金属酸化物等の導電性充填剤を配合するという方法が挙げられるが、いずれの場合も添加量のわずかな変化により電気抵抗値が急激に変化するため、電気抵抗値の制御が困難であるという問題がある。さらに、ポリマー組成物中で導電性充填剤が均一に分散し難いことから、製品内または製品間の電気抵抗値のばらつきが大きくなるという問題も生じる。また、導電性充填剤の添加量が多くなると、上記同様にポリマー材料の物性が大きく低下する上、コストも上昇する。加えて、電子導電性充填剤を主として用いた導電性ポリマー組成物では、複写機、プリンターまたはファクシミリ等の画像形成装置に用いられる導電性ローラや導電性ベルト等に応用する場合、電気抵抗値が印加電圧に依存し一定の抵抗値を示さないという問題もある。特に、導電性充填剤としてカーボンブラックを使用した場合、これらの傾向が顕著に現れる。この現象は、帯電・現像・転写・定着といった画像形成過程において機械的な制御を難しくし、コストアップにつながる場合がある。
【０００４】
一方、イオン導電剤を用いる場合、イオン導電剤では効率的に電気抵抗を下げられず、イオン導電剤を多量に入れるとブリードが起こるなどの問題があった。また、イオン導電剤の中には高熱で不安定なものがあり、その場合、高温での加工が必要となる樹脂や熱可塑性樹脂には適用することができないことがあったり、防爆処置を施す必要が生じて、製造コストが上昇することがあったりしていた。
【０００５】
上記問題に対して、本出願人は、先に、樹脂あるいは／およびエラストマーを主成分とする重合体型帯電防止剤と、極性基を有する熱可塑性樹脂あるいは／およびエラストマーとのいずれか一方または両方を含む重合体組成物中に、フルオロ基およびスルホニル基を有する陰イオンを備えた塩が分散されたポリマー組成物を提供している。（特願２００３−７０８３号）
【０００６】
上記陰イオンを有する塩を添加することにより、他の物性を低下させることなく効率良く電気抵抗を下げることができると共に、ブリードの発生もおさえられる。また、カーボンブラック等と異なり配合しても黒色等になることがないため、透明性や着色が必要な用途にも使用することができる。
【０００７】
しかしながら、フルオロ基およびスルホニル基を有する陰イオンを備えた塩は高価であるため、コスト低下を図るためには、添加量を少しでも減らすことが求められている。特に、オレフィン系樹脂、オレフィン系熱可塑性エラストマーまたはスチレン系熱可塑性エラストマーなどの低極性ポリマーはポリマー自身の電気抵抗が高い上、これら低極性ポリマーと前記塩あるいは／および、かかる塩の媒体として用いるポリエーテルブロックポリオレフィン等のエーテル結合を有するポリマーとの相容性が悪いため、所望の導電性を得て電気抵抗を下げるためには、前記塩の添加量を多めにする必要があり、コスト低下が実現しにくいという問題がある。
【特許文献１】特願２００３−００７０８３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、上記陰イオンを有する塩を添加する導電性のポリマー組成物において、上記塩の添加量を少量として、コスト低下を図ることを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明は、
（Ａ）オレフィン系樹脂、オレフィン系熱可塑性エラストマー、スチレン系熱可塑性エラストマーから選ばれる１種または２種以上をブレンドした低極性ポリマー組成物と、
（Ｂ）下記化学式１
【化１】
2005139410.tif 000002
（式中、Ｘ1およびＸ2は、同一であっても異なってもよく、炭素原子、フッ素原子およびスルホニル基（−ＳＯ2−）を含む炭素数が１〜８の官能基を表す）で規定される陰イオンを有する塩と、
（Ｃ）エステル構造を有するポリマーと、
の（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）の３成分を少なくとも含むことを特徴とする導電性のポリマー組成物を提供している。
【００１０】
化学式１に記載の陰イオンを有する塩は、フルオロ基（Ｆ−）およびスルホニル基がしめす電子吸引性により陰イオンが安定化されるため、組成物中でより高い解離度を示す。そのため上記塩の添加で、効果的に電気抵抗値を低下させることができる。また、カーボンブラック等と異なり配合しても黒色等になることがないため、透明性や着色が必要な用途にも使用することができる。
上述したように低極性ポリマーは、ポリマー自身の電気抵抗が高い上、これら低極性ポリマー組成物と前記塩あるいは／および、かかる塩の媒体として用いるポリエーテルブロックポリオレフィン等のエーテル結合等を有するポリマーとの相容性が悪いため、所望の導電性を得るのに前記塩あるいは／および、かかる塩の媒体として用いるポリエーテルブロックポリオレフィン等のエーテル結合等を有するポリマーの添加量を多めにする必要があるが、本発明ではエステル構造を有するポリマーを併用することにより導電性を向上させ、塩あるいは／および、かかる塩の媒体として用いるポリエーテルブロックポリオレフィン等のエーテル結合等を有するポリマーの添加量を少量としている。また、エステル構造を有するポリマーは前記塩から生じる陽イオンを安定化させる働きも有する。
【００１１】
上記（Ｃ）のエステル構造を有するポリマーとして、具体的には、酢酸ビニル−エチレン共重合体もしくはエチレン−酢酸ビニル共重合体、またはこれらのブレンド物が挙げられる。なかでも酢酸ビニル含有量が４０重量％以上９０重量％以下である酢酸ビニル−エチレン共重合体もしくはエチレン−酢酸ビニル共重合体、またはこれらのブレンド物が好ましい。また、かかるポリマーは一般的な価格で５００〜１０００円／ｋｇ程度と上記添加塩やポリエーテルブロックポリオレフィンと比較してかなり安価であり、コスト低減から考えても非常に好ましい。
【００１２】
エステル構造を有するポリマーの含有量は、上記低極性ポリマー組成物１００重量部に対して約１重量部以上約４０重量部以下で配合している。これは４０重量部を越えると、ポリマー組成物の物性の悪化、具体的には、破断伸びの低下や圧縮永久歪みの増大が、見られる。一方、１重量％未満とすると、低極性ポリマー組成物と上記化学式１に記載の陰イオンを有する塩あるいは／および、かかる塩の媒体として用いるポリエーテルブロックポリオレフィン等のエーテル結合等を有するポリマーとの相容効果を有効に発揮させることができないためである。
好ましくは約３重量部以上約３０重量部以下、さらに好ましくは約５重量部以上約２５重量部以下である。
【００１３】
上記（Ａ）の低極性ポリマー組成物において、
オレフィン系樹脂としてポリプロピレンあるいはポリエチレン、
上記オレフィン系熱可塑性エラストマーは、架橋剤により動的架橋させたゴムがポリオレフィン中に分散しているもの、あるいは、結晶相からなるハードセグメントと非晶相からなるソフトセグメントからなるもの、あるいは、それを有機過酸化物等で部分的に架橋させたもの、
上記スチレン系熱可塑性エラストマーは、架橋剤により動的架橋させたゴムがスチレン系熱可塑性エラストマー中に分散しているもの、あるいはスチレン系モノマーが重合したハードセグメントとオレフィン系等のモノマーが重合したソフトセグメントとからなるもの、あるいは、それを有機過酸化物等で部分的に架橋させたもの等が用いられる。
【００１４】
低極性ポリマー組成物として、上記のように、熱可塑性樹脂または／および熱可塑性エラストマー中に架橋可能なゴムを動的架橋により分散させたものが特に好適に用いられる。これらはゴムのような優れた耐久性、弾性および柔軟性と樹脂のような優れた成形性を併せ持つと共に、これらを用いると、下記に詳述する様に非常に高性能である導電性を有するポリマー組成物を得ることができる。具体的には、動的架橋されたドメインには前記化学式１に記載の陰イオンを有する塩あるいは／および、かかる塩の媒体として用いるポリエーテルブロックポリオレフィン等のエーテル結合等を有するポリマーは混入されにくく、主としてポリマー組成物のマトリックス側に偏在する。よって、前記塩あるいは／および、かかる塩の媒体として用いるポリエーテルブロックポリオレフィン等のエーテル結合等を有するポリマーの添加によりゴムの架橋は影響を受けず、物性の低下（例えば、硬度の上昇や圧縮永久歪みの低下等）を抑制でき、かつ良好な成形加工性も実現できる。
【００１５】
上記オレフィン系熱可塑性エラストマーにおいて、ポリオレフィンと架橋剤により動的架橋されるゴムとしては、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＭ）もしくはエチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）あるいはブチルゴム等が挙げられる。ポリオレフィンと前記ゴムとを混練中に、前記ゴムを架橋できる架橋剤を添加し、架橋を進めると同時にポリオレフィン中にゴムを微分散させることにより前記オレフィン系熱可塑性エラストマーを得ることができる。
【００１６】
上記スチレン系熱可塑性エラストマーは特に限定されないが、水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーからなるものが好ましい。水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーは水素添加により二重結合の一部もしくは全部が飽和されており、低硬度で耐久性、耐熱老化性、耐候性等に優れている。さらに水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーにおいては二重結合が無くなっている、もしくは少なくなっているために動的架橋に際して架橋剤と反応して架橋されることが少ないので、ゴムの架橋を阻害しにくく、かつ動的架橋後のエラストマー組成物が所望の熱可塑性を発現することができる。
具体的には、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体（ＳＩＳ）またはスチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体（ＳＢＳ）の水素添加物などが挙げられる。スチレン系熱可塑性エラストマー中で架橋可能なゴムとしては、例えばエチレンプロピレンゴム（ＥＰＭ）またはエチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）あるいはブチルゴム等が挙げられる。前記動的架橋型熱可塑性エラストマーは前記ゴムとスチレン系熱可塑性エラストマーとを混練中に前記ゴムを架橋できる架橋剤を添加し、スチレン系熱可塑性エラストマー中にゴムを微分散させて得ている。
【００１７】
上記低極性ポリマー組成物は、上記３種のポリマーのうち２種以上をブレンドしたポリマーを主成分とすることが好ましく、なかでもスチレン系熱可塑性エラストマーとオレフィン系樹脂とをブレンドすることが好ましい。
上記ポリマー組成物において、スチレン系熱可塑性エラストマーおよびオレフィン系樹脂に対する上記ＥＰＤＭを主成分とするゴム成分の重量比は２／３〜１７／３程度とするのが好ましい。良好な成形性を得るためには上記重量比は約１７／３以下であるのが好ましく、圧縮永久ひずみを維持するためには上記重量比は約２／３以上であることが好ましい。
【００１８】
さらに、スチレン系熱可塑性エラストマーとオレフィン系樹脂を含むコンパウンド（Ｃ１）中に、ＥＰＤＭを主成分とするゴム成分を含むコンパウンド（Ｃ２）を動的架橋により分散させたポリマー組成物が好ましい。
以下、当該ポリマー組成物について下記に詳述する。
上記コンパウンド（Ｃ１）ではスチレン系熱可塑性エラストマーに加えて、オレフィン系樹脂を約１重量部以上５０重量部以下、好ましくは約２重量部以上４０重量部以下、さらに好ましくは約４重量部以上３５重量部以下の割合で含有している。尚ここでの重量部は、（Ｃ２）中のゴム成分１００重量部に対しての値である。
加工性を向上させるためにはオレフィン系樹脂の配合量が約１重量部以上であることが好ましく、成型品の硬度が上昇するのを防ぐためにはオレフィン系樹脂の配合量が約５０重量部以下であることが好ましい。オレフィン系樹脂としては市販のオレフィン系樹脂であれば使用でき、１種類を単独で使用しても良いし、２種類以上をブレンドしても良い。加工性、強度およびＥＰＤＭとの相容性の観点からオレフィン系樹脂としてはポリプロピレンが特に好ましい。
【００１９】
上記ＥＰＤＭを主成分とするゴム成分を含むコンパウンド（Ｃ２）において、ゴム成分はＥＰＤＭを１００％とすることが最も好ましいが、他のゴムとブレンドする場合は全ゴムに占めるＥＰＤＭの比率が約５０重量％以上、さらには約８０重量％以上となるようにすることが好ましい。これにより耐オゾン性、耐紫外線性および耐熱性を向上することができる。他のゴムとしてはジエン系ゴム、ブチルゴムまたはエチレンプロピレンゴム（ＥＰＭ）等の種々のゴムを用いることができる。
【００２０】
上記コンパウンド（Ｃ１）およびコンパウンド（Ｃ２）には軟化剤を配合することが好ましい。これにより適度な柔軟性と弾性を得ることができる。コンパウンド（Ｃ１）における軟化剤の配合量は、（Ｃ２）中のゴム成分１００重量部に対して約１５重量部以上５００重量部以下、好ましくは約２５重量部以上４００重量部以下の割合である。コンパウンド（Ｃ２）における軟化剤の配合量は、上記ゴム成分１００重量部に対して約１５重量部以上６００重量部以下、好ましくは約２５重量部以上４００重量部以下の割合である。動的架橋物の表面から軟化剤がブリードしてきたり、軟化剤がゴムに移行して架橋阻害を起こしコンパウンド（Ｃ１）およびコンパウンド（Ｃ２）の物性が低下したりするのを防ぐため軟化剤の配合量は上記範囲が好ましい。なおコンパウンド（Ｃ２）におけるゴム成分の重量あるいは、上記（Ｃ１）中のオレフィン系樹脂や軟化剤の量を規定する際に有る（Ｃ２）中のゴム成分の重量部とは、非油展ゴムの場合、非油展ゴムの重量を表し、油展ゴムの場合、油展ゴムからオイル成分の重量を差し引いたゴム成分のみの重量を表す。前記軟化剤としては、オイルまたは可塑剤が挙げられる。オイルとしては例えばパラフィン系、ナフテン系もしくは芳香族系等の鉱物油、炭化水素系オリゴマーからなるそれ自体公知の合成油またはプロセスオイル等を用いることができる。可塑剤としては、例えばジオクチルフタレート（ＤＯＰ）、ジブチルフタレート（ＤＢＰ）、ジオクチルセバケート（ＤＯＳ）、ジオクチルアジペート（ＤＯＡ）等を用いることができる。
【００２１】
上記オレフィン系熱可塑性エラストマーおよびスチレン系熱可塑性エラストマーにおけるゴムの動的架橋は樹脂架橋により行われているのが好ましい。
樹脂架橋剤は加熱等によってゴムに架橋反応を起こさせる合成樹脂であり、硫黄と加硫促進剤とを併用する場合に比べブルームが生じにくく圧縮永久ひずみも小さいため、精度維持や耐久性に優れる点で好ましい。
樹脂架橋剤としては特にフェノール樹脂が好ましい。その他、ブルームを起こし難く、圧縮永久歪みが小さい等の理由により過酸化物架橋も好ましく行われる。なお硫黄架橋としてもよい。
【００２２】
樹脂架橋剤の配合量は、ゴム成分１００重量部に対して約１重量部以上５０重量部以下、好ましくは約８重量部以上１５重量部以下が好ましい。さらに架橋反応を適切に行うために架橋活性剤を用いてもよい。
架橋活性剤としては金属酸化物等が使用され、特に酸化亜鉛または炭酸亜鉛が好ましい。その他機械的強度を向上させる等の目的のために、着色性や圧縮永久ひずみや硬度の適正値を大きく損なわない範囲で必要に応じて充填剤を配合することができる。さらには老化防止剤、ワックス等を配合することもできる。
【００２３】
上記（Ｂ）の化学式１の陰イオンを有する塩は、低極性ポリマー組成物１００重量部に対して０．０１重量部以上２０重量部以下の割合で配合されている。これは、十分な導電性を付与するためには０．０１重量部以上が必要であり、上記エステル構造を有するポリマーを配合しているために陰イオンを有する塩の添加量を減少させることができ、製造コストを鑑みれば２０重量部以下で十分である。
塩の配合量は好ましくは０．２重量部以上１０重量部以下、さらに、０．４重量部以上６重量部以下が好ましい。
【００２４】
上記化学式１に記載の陰イオンにおいて、Ｘ1およびＸ2は各々、炭素原子、フッ素原子およびスルホニル基（−ＳＯ2−）の全てを含む炭素数が１〜８の官能基を表す。
官能基Ｘ1およびＸ2としては、Ｒ−ＳＯ2−（式中、Ｒはフッ素原子で置換されている炭素数１〜８の炭化水素基を表す。）で示される基等が挙げられる。
ここで炭素数１〜８の炭化水素基としては、例えばメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、イソペンチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、１，１−ジメチルプロピル基もしくは３−メチル−３−ブテニル基等のアルキル基；例えば、ビニル基、アリル基、１−プロペニル基、イソプロペニル基、２−ブテニル基、１，３−ブタジエニル基もしくは２−ペンテニル基等のアルケニル基；例えば、エチニル基、２−プロピニル基、１−ブチニル基もしくは２−ブチニル基等のアルキニル基が挙げられる。置換基としてのフッ素原子の数および置換位置は化学的に許容される範囲であれば特に限定されない。
【００２５】
化学式１に記載の陰イオンとしては安定性、コスト、取扱い性の点から化学式１中のＸ1−がＣn1Ｈm1Ｆ(2n1-m1+1)−ＳＯ2−であり、Ｘ2−がＣn2Ｈm2Ｆ(2n2-m2+1)−ＳＯ2−（ｎ１およびｎ２は同一または異なってよく１以上の整数を表し、ｍ１およびｍ２は同一または異なってよく０以上の整数を表す。）であることが好ましい。
なかでも、ビス（フルオロアルキルスルホニル）イミドイオン、トリス（フルオロアルキルスルホニル）メチドイオンおよびフルオロアルキルスルホン酸イオンからなる群から選ばれる陰イオンが、解離度が非常に大きく、低温低湿度下でも良好な導電性付与性能を有する点から好ましい。
【００２６】
上記化学式１に記載の陰イオンと対になり塩を構成する陽イオンは、アルカリ金属、２Ａ族、遷移金属または両性金属のいずれかの陽イオンであることが好ましい。中でもアルカリ金属はイオン化エネルギーが小さく、安定な陽イオンを形成しやすいためより好ましい。さらにアルカリ金属のなかでも導電度の高いリチウムが特に好ましい。その他、金属の陽イオン以外にも下記の化学式２、化学式３で示されるような陽イオンを用いることもできる。
【００２７】
【化２】
2005139410.tif 000003
（式中、Ｒ1〜Ｒ4は置換基を有していてもよい炭素数１〜２０のアルキル基を表し、同一であっても異なっていてもよい。）
【００２８】
【化３】
2005139410.tif 000004
（式中、Ｒ5およびＲ6は、置換基を有していてもよい炭素数１〜２０のアルキル基を表し、同一であっても異なっていてもよい。）
【００２９】
Ｒ1〜Ｒ6で表される「置換基を有していてもよい炭素数１〜２０のアルキル基」における炭素数１〜２０のアルキル基としては、例えば、メチル、エチル、ｎ−プロピル、ｉ−プロピル、ｎ−ブチル、ｓ−ブチル、ｔ−ブチル、ｎ−ヘプチル、ｎ−ヘキシル、ｎ−デシル等が挙げられる。置換基としては、例えばハロゲン（好ましくは、フッ素、塩素、臭素）、オキソ基、アルカノイル基（好ましくはＣ1〜8）、アルカノイルオキシ基（好ましくはＣ1〜8）、アルカノイルアミノ基（好ましくはＣ1〜8）、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基（好ましくはＣ2〜8）、ハロアルキルカルボニル基（好ましくはＣ2〜8）、アルコキシ基（好ましくはＣ1〜8）、ハロアルコキシ基（好ましくはＣ1〜8）、アミノ基、アルキルアミノ基（好ましくはＣ1〜8）、ジアルキルアミノ基（好ましくはＣ2〜16）、環状アミノ基、アルキルアミノカルボニル基（好ましくはＣ2〜8）、カルバモイル基、水酸基、ニトロ基、シアノ基、メルカプト基、アルキルチオ基（好ましくはＣ1〜8）、アルキルスルホニルオキシ基（好ましくはＣ1〜8）、アルキルスルホニルアミノ基（好ましくはＣ1〜8）またはフェニル基等が挙げられる。
【００３０】
上記の化学式２で示されるような陽イオンとしては、中でもＲ1〜Ｒ4の内の３つがメチル基であり、その他の１つが置換基を有していてもよい炭素数４〜２０のアルキル基からなるトリメチルタイプの第４級アンモニウム陽イオンが特に好ましい。かかるトリメチルタイプの第４級アンモニウム陽イオンは電子供与性の強い３つのメチル基により窒素原子上の正電荷を安定化でき、他の置換基を有していてもよい炭素数４〜２０のアルキル基によりポリマーとの相容性を向上できるためである。また化学式３で示される陽イオンにおいては、Ｒ5あるいはＲ6が電子供与性を有する方が窒素原子上の正電荷を安定化させることにより陽イオンとしての安定度を高め、より解離度が高くなり、その結果として導電付与性能に優れた塩にすることができる。従って、Ｒ5あるいはＲ6は電子供与性基が好ましく、メチル基あるいはエチル基であることがより好ましい。
【００３１】
上記化学式１に記載の陰イオンを有する塩の中でも、ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドリチウム（（ＣＦ3ＳＯ2）2ＮＬｉ）またはビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドカリウム（（ＣＦ3ＳＯ2）2ＮＫ）が好ましい。これらの塩は、非常に高温に渡っても安定なため従来からイオン導電剤として用いられている過塩素酸塩等と異なり防爆仕様にする等の処置が不要であると共に、特に他の物性を悪化させにくく、低温低湿下での抵抗上昇の低減にも優れている。これらの点から、製造コストを減じたり、安全性を確保したりして、導電付与剤としての性能をより一層向上させることができる。
【００３２】
その他、上記化学式１に記載の陰イオンを有する塩としては、（Ｃ2Ｆ5ＳＯ2）2ＮＬｉ、（Ｃ4Ｆ9ＳＯ2）（ＣＦ3ＳＯ2）ＮＬｉ、（ＦＳＯ2Ｃ6Ｆ4）（ＣＦ3ＳＯ2）ＮＬｉ、（Ｃ8Ｆ17ＳＯ2）（ＣＦ3ＳＯ2）ＮＬｉ、（ＣＦ3ＣＨ2ＯＳＯ2）2ＮＬｉ、（ＣＦ3ＣＦ2ＣＨ2ＯＳＯ2）2ＮＬｉ、（ＨＣＦ2ＣＦ2ＣＨ2ＯＳＯ2）2ＮＬｉ、（（ＣＦ3）2ＣＨＯＳＯ2）2ＮＬｉ、（Ｃ2Ｆ5ＳＯ2）2ＮＫ、（Ｃ4Ｆ9ＳＯ2）（ＣＦ3ＳＯ2）ＮＫ、（ＦＳＯ2Ｃ6Ｆ4）（ＣＦ3ＳＯ2）ＮＫ、（Ｃ8Ｆ17ＳＯ2）（ＣＦ3ＳＯ2）ＮＫ、（ＣＦ3ＣＨ2ＯＳＯ2）2ＮＫ、（ＣＦ3ＣＦ2ＣＨ2ＯＳＯ2）2ＮＫ、（ＨＣＦ2ＣＦ2ＣＨ2ＯＳＯ2）2ＮＫ、（（ＣＦ3）2ＣＨＯＳＯ2）2ＮＫ等も好適な例として挙げられる。
本発明において、上記化学式１に記載の陰イオンを有する塩は、１種類を単独で用いてもよいし、複数種を併用しても良い。
【００３３】
上記化学式１に記載の陰イオンを有する塩は、ポリエーテルブロックポリオレフィンを媒体として本発明のポリマー組成物に含まれていることが好ましい。ポリエーテルブロック中のエーテル結合に含まれる酸素原子等により塩から生じる陽イオンがいっそう安定化され、より低い電気抵抗値を得ることができる。また、ポリエーテルブロック中のエーテル結合以外の他の構造により低極性ポリマー等との相容性を確保することができるため、低極性ポリマー組成物の物性を悪化させにくく、かつ良好な成形加工性を得ることできる。
【００３４】
さらに、上記化学式１に記載の陰イオンを有する塩を含むポリエーテルブロックポリオレフィンと低極性ポリマー組成物、好ましくはポリオレフィン系や上記スチレン系熱可塑性エラストマーとを混合して高温で混練後、射出成形や押し出し成形で成形品を成形する際にオレフィン系樹脂等のマトリクス樹脂中に通電に有利な相構造（パーコレーション構造）が作成され、電気抵抗値を従来以上に低減することができる。
【００３５】
本発明では、添加する塩から生じるイオンの一部を陰イオン吸着剤等を用いてシングルイオン化し、導電性の安定や少量添加時の導電性向上を図ることができる。陰イオン吸着剤としては、ＭｇとＡｌを主成分とする合成ハイドロタルサイト、Ｍｇ−Ａｌ系，Ｓｂ系，Ｃａ系等の無機イオン交換体やアニオンを連鎖中に固定するイオン席を有する（共）重合体等の公知の化合物が有用である。具体的には、合成ハイドロタルサイト（協和化学工業（株）製、商品名キョーワード−２０００、キョーワード−１０００）、アニオン交換性イオン交換樹脂（日本錬水（株）製、商品名ダイアノンＤＣＡ１１）等が挙げられる。
【００３６】
さらに、本発明のポリマー組成物には、以上述べてきた必須の成分以外に、例えば架橋剤、安定剤、充填剤、顔料、発泡剤、滑剤、難燃剤、抗菌剤、紫外線防止剤、一般の帯電防止剤等の各種添加剤、加工助剤等を適宜配合することができる。
【００３７】
上記化学式１に記載の陰イオンを有する塩は、数平均分子量５千以下、より好ましくは７千以下、さらに好ましくは１万以下の低分子量ポリエーテル化合物や低分子量極性化合物からなる群から選択される媒体を介さずに配合されていることが好ましい。これにより、かかる媒体により引き起こされるブリードや移行汚染および圧縮永久ひずみの増大等の物性の悪化を防ぐことができる。さらに電界が繰り返し、または連続して加わった場合の抵抗値の上昇もより小さく抑えることができる。
このような繰り返しまたは連続して電界がかかるような用途としては、複写機、プリンター、ファクシミリ等の画像形成装置に用いられる導電性ローラや導電性ベルト等が挙げられる。前記数平均分子量５千以下の低分子量ポリエーテル化合物としては、低分子量（一般に数平均分子量が数百から数千まで）のポリエチレングリコールやポリプロピレングリコール、ポリエーテルポリオール等が挙げられ、低分子量極性化合物としては同じく低分子量のポリエステルポリオール、アジピン酸エステル、フタル酸エステル等が挙げられる。
【００３８】
本発明のポリマー組成物の製造方法は特に限定されないが、例えば下記のような方法が挙げられる。すなわち、
（ａ）化学式１に記載の陰イオンを有する塩及び／または前記塩を含む組成物と、エステル構造を有するポリマーと、低極性ポリマー組成物を一度に配合し混練する方法、
（ｂ）エステル構造を有するポリマーに化学式１に記載の陰イオンを有する塩及び／または前記塩を含む組成物を加えて配合、混練またはブレンドし、これによって得られた組成物を低極性ポリマー組成物に配合し混練する方法、
（ｃ）エステル構造を有するポリマーと低極性ポリマー組成物を配合、混練またはブレンドし、得られた組成物に化学式１に記載の陰イオンを有する塩及び／または前記塩を含む組成物を配合して混練する方法等である。
【００３９】
また、化学式１に記載の陰イオンを有する塩は、ポリエーテルブロックポリオレフィン等のエーテル結合を有するポリマー中にあらかじめ混入し、均一に分散させていることが好ましい。
さらに、これらの工程は公知の手法を用いて行うことができる。例えば、ヘンシェルミキサー、タンブラー等でドライブレンドを行った後、かかる材料のブレンド物を、単軸もしくは二軸押出機、バンバリーミキサーまたはニーダー等で溶融混合を行う等の方法を用いることができる。なおポリマーの劣化を防ぐ等の目的で必要に応じ窒素等の不活性ガス雰囲気下で行うこともできる。
一方、押出機または混練機にて架橋可能なゴムを動的架橋により熱可塑性樹脂または／および熱可塑性エラストマー中に分散させる。動的架橋時の加熱温度は約１６０℃〜２３０℃、加熱時間は約１〜２０分であるのが好ましい。
ついで、かかる動的架橋で得られた組成物を押出機または混練機にて混練しながら、予め作製しておいた化学式１で規定される陰イオンを備えた塩やエステル構造を有するポリマーを含んだ前記組成物を混入することにより、本発明のポリマー組成物を得ることができる。混入時の加熱温度は約１３０〜２６０℃、加熱時間は約１〜２０分であるのが好ましい。押出機としては２軸押出機等、混練機としてはバンバリーミキサーまたはニーダー等を用いることができる。なお各成分を予め混練した状態で動的架橋することもできるが、動的架橋をさきにおこなっておき、その後で塩やエステル構造を有するポリマーを含む組成物を加える方がのぞましい。
また、上記の動的架橋によらないオレフィン系樹脂、オレフィン系熱可塑性エラストマー、スチレン系熱可塑性エラストマーから選ばれる１種または２種以上をブレンドした低極性ポリマー組成物のみを用いても構わない。
【００４０】
本発明のポリマー組成物は、慣用の成形加工法、例えばプレス加工、射出成形、押出成形またはカレンダー成形等によりシート、フィルムまたはチューブ等、種々の形状の成形品に成形されて用いられる。本発明のポリマー組成物は溶剤等に溶かすことにより帯電防止性塗料用樹脂組成物としても使用できる。
本発明のポリマー組成物を用いた成形品として、具体的には電子機器部品、電子材料製造機器、家電機器部品、事務機器部品、ＩＣトレイ、通信機器、ハウジング部品、光学機械部材、自動車部品、建材、床材、タイヤ、ホース類、包装用フィルム、包装材、シーリング材、手袋、合成皮革等が挙げられる。特に使用時に電界をかけてトナー等のやりとりを行うためより均一な電気抵抗値と半導電性とが要求されるＯＡ（事務機器）用の導電性ローラ（転写ローラ、帯電ローラ、現像ローラ、トナー供給ローラ等）やＯＡ用導電性ベルト（転写ベルト、中間転写ベルト、定着ベルト等）；多数の紙を分離・搬送する際に摩擦により帯電しやすいＯＡ用紙送りローラや紙送りベルト；紙やトナー像を送りながら回転する中間転写ベルトを駆動させるため同じく静電気がたまりやすい駆動ローラ等として好適に使用される。
本発明のポリマー組成物は導電性に優れるため、ローラやベルトへの静電気の蓄積を抑制でき、画像乱れ等を防止することもできる。
【００４１】
本発明のポリマー組成物は、印加電圧１０００Ｖ、２３℃、相対湿度５５％の条件下で測定したＪＩＳ  Ｋ  ６９１１に記載の表面抵抗率が１０13Ω以下、より好ましくは１０12Ω以下、さらに好ましくは１０11Ω以下、最も好ましくは１０10Ω以下としている。表面抵抗率の下限は特に限定されないが、１０5Ω以上、好ましくは１０6Ω以上程度である。
【発明の効果】
【００４２】
上述したごとく、本発明の導電性を有するポリマー組成物によれば、エステル構造を有するポリマーを配合することにより、化学式１で規定される陰イオンを備えた塩あるいは／および、かかる塩の媒体として用いるポリエーテルブロックポリオレフィン等のエーテル結合等を有するポリマーと低極性ポリマーとの相容性を向上させるため、高価な上記構造をもつ陰イオンを有する塩あるいは／および、かかる塩の媒体として用いるポリエーテルブロックポリオレフィン等のエーテル結合等を有するポリマーの添加量を軽減することができ、製造コストの低廉化を図ることができる。また、低分子量ポリエーテル化合物や低分子量極性化合物等を配合する場合に発生するブリードやブルームの発生を抑制できる上に、圧縮永久歪みや硬度等の物性を確保したまま非常に優れた導電性が得られる。さらに、カーボンブラック等を用いていないため、透明性や着色が必要な製品にも適用できる。
【００４３】
また、低極性ポリマー組成物としてゴムが動的架橋で分散された熱可塑性エラストマーを用いた場合、動的架橋されたゴムには上記構造をもつ陰イオンを有する塩あるいは／および、かかる塩の媒体として用いるポリエーテルブロックポリオレフィン等のエーテル結合を有するポリマーは混入されにくく、主としてポリマー組成物のマトリックスに前記塩あるいは／および、かかる塩の媒体として用いるポリエーテルブロックポリオレフィン等のエーテル結合を有するポリマーが偏在する。よって、前記塩あるいは／および、かかる塩の媒体として用いるポリエーテルブロックポリオレフィン等のエーテル結合を有するポリマーの添加によりゴムの架橋は影響を受けず、物性の低下（例えば、硬度の上昇や圧縮永久歪みの低下等）を抑制でき、良好な成形加工性を実現できる。
【００４４】
さらに、本発明のポリマー組成物を含む成型品において、使用する材料を非塩素系とすることにより系全体として非塩素の組成物とすることができる。これにより金属表面を腐食、発錆または汚染することがなく、さらに使用後に焼却等をした際の塩素ガスまたは塩化水素ガス等の有害ガスやダイオキシン等の有害物質の発生を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。
本発明の実施形態からなるポリマー組成物を、１８０℃〜２４０℃の温度で加熱しながら射出成形機で成形することにより、長さ３００ｍｍ、幅１５０ｍｍ、厚み６ｍｍのＩＣトレイを作製している。また一部の実施例に関しては、図１に示す導電性ローラ１および、図２に示す導電性ベルト２を成形している。
【００４６】
上記ポリマー組成物は、第１成分の低極性ポリマー組成物と、第２成分の化学式１で規定される陰イオンを備えた塩あるいは／および、かかる塩を含有したポリエーテルブロックポリオレフィン等のエーテル結合等を有するポリマーと、第３成分のエステル構造を有するポリマーの３つの成分を混合したものからなる。
上記第１成分としてポリプロピレン樹脂、第２成分としてポリエーテルブロックポリオレフィン９５重量部に対し、化学式１で規定される陰イオンを備えた塩であるビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドリチウムまたはビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドカリウムが５重量部の割合で含有されている組成物、第３成分として酢酸ビニル−エチレン共重合体もしくはエチレン−酢酸ビニル共重合体またはこれらのブレンド物を用いている。
【００４７】
上記３つの成分の配合割合は、第１成分１００重量部に対して、第２成分のうち化学式１で規定される陰イオンを備えた塩を０．０１〜２０重量部、またポリエーテルブロックポリオレフィン等のエーテル結合等を有するポリマーを０．０５〜８０重量部、第３成分を１〜４０重量部である。
上記３つの成分を混練した後にペレット化し、得られたペレットを用いて射出成形や押出成形等の公知の成形方法でＩＣトレイを成形している。また、ポリプロピレン樹脂の代わりに第１成分としてスチレン系動的架橋型熱可塑性エラストマー（スチレン系ＴＰＶ）を用いて、図１に示す導電性ローラ１、図２に示す導電性ベルト３等の導電性部材を成形している。
【００４８】
図１に示す導電性ローラ１は上記ポリマー組成物から成形した円筒状のローラの中空部に軸芯２を圧入するか、または両者を接着剤で接合して固定している。
図２に示すベルト３も上記ポリマー組成物から成形している。該ベルト３は図示のように２個以上のプーリー４によって張架状態し、回転移動するベルト３の上側の直線状部分５に紙等のシート材６を担持して搬送したり、感光体上に作られたトナー像をシート材６に転写したりする等の役割を果たす。
【００４９】
本発明のポリマー組成物の実施例と比較例とを表１に示すように作成すると共に、別途厚さ２ｍｍで１３０ｍｍ角のシートを射出成形機にて成形し、それを用いて下記の方法により、表面抵抗率を測定して評価した。
【００５０】
【表１】
2005139410.tif 000005
【００５１】
（実施例１）
低極性ポリマー組成物としてオレフィン系樹脂であるポリプロピレン（日本ポリケム製、商品名；ノバテックＰＰ  ＢＣ６）を１００重量部用い、それにポリエーテルブロックポリオレフィン（三洋化成工業製、商品名；ペレスタット３００）５重量部にビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドリチウム０．２６重量部を含有させた組成物を５．２６重量部、さらにエチレン−酢酸ビニル共重合体（バイエル社製、商品名；レバプレン４００（酢酸ビニル含量４０重量％））１０重量部とを加え、２軸押出機（神戸製鋼（株）社製）を用いて混練した。これをペレット化し、得られたペレットを射出成形機で厚さ２ｍｍのシート形状、および長さ３００ｍｍ、幅１５０ｍｍ、厚み６ｍｍのＩＣトレイに成形した。
【００５２】
（実施例２〜５）
酢酸ビニル−エチレン共重合体として、実施例２ではバイエル社製、商品名；レバプレン６００ＨＶ（酢酸ビニル含量６０重量％）を用い、実施例３ではバイエル社製、商品名；レバプレン８００ＨＶ（酢酸ビニル含量８０重量％）を用い、実施例４ではバイエル社製、商品名；レバプレンＶＰ  ＫＡ８８１５（酢酸ビニル含量６０重量％、予備加硫グレード）を用い、実施例５では住友化学工業社製、商品名；スミカフレックスＲＰ−１００Ｓを用いた。
それ以外は、実施例１と同一の方法でシート状物およびＩＣトレイを作製した。
【００５３】
（実施例６〜９）
酢酸ビニル−エチレン共重合体としてバイエル社製、商品名；レバプレン８００ＨＶ（酢酸ビニル含量８０重量％）を用い、各成分の配合量を下記表１に記載の量とした以外は実施例１と同一の方法でシート状物およびＩＣトレイを作製した。
【００５４】
（実施例１０）
酢酸ビニル−エチレン共重合体としてバイエル社製、商品名；レバプレン８００ＨＶ（酢酸ビニル含量８０重量％）を用い、ポリエーテルブロックポリオレフィン（三洋化成工業製、商品名；ペレスタット３００）５重量部にビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドリチウム０．２６重量部を含有させた組成物の代わりに、ポリエーテルブロックポリオレフィン（三洋化成工業製、商品名；ペレスタット３００）５重量部にビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドカリウム０．２６重量部を含有させた組成物を用いた。
それ以外は実施例１と同一の方法でシート状物及びＩＣトレイを作製した。
（実施例１１）
下記の表２に記載の配合表にもとづき、上述のような方法で動的架橋をおこなって得られたスチレン系ＴＰＶ１００重量部に対し、ペレスタット３００  １．７重量部にビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドリチウム０．０９重量部を含有させた組成物を１．７９重量部、レバプレン８００ＨＶを３．３重量部加え、２軸押出機にて設定温度２００℃で２分間混練した。これをペレット化し、得られたペレットを射出成形機で厚さ２ｍｍのシート形状に成形した。また、樹脂用押出機により導電性ローラ用のチューブを成形し、接着剤により金属製の軸芯と接着して導電性ローラを作製した。さらに、同じく樹脂用押出機により筒状に成形・カットし、導電性ベルトとした。なお、導電性ローラ或いは導電性ベルトの押し出しは設定温度を２１０〜２３０℃として行った。
【００５５】
【表２】
2005139410.tif 000006
表２中の各配合は以下の通りである。
ゴム：住友化学製ＥＰＤＭ  エスプレン６７０Ｆ（パラフィンオイル１００％油展）（油展ゴム中のゴム分はゴムの欄、オイル量は軟化剤の欄に記載）
水素添加スチレン系ＴＰＥ１：ＳＥＥＰＳ  スチレン含有量３０ｗｔ％  クラレ製  セプトン４０７７
オレフィン系樹脂：（日本ポリケム製  ノバテックＰＰ  ＢＣ６）
軟化剤：パラフィンオイル（出光興産製  ダイアナプロセスオイルＰＷ−３８０）（油展ゴム中のオイル以外に３５重量部添加。）
架橋剤１：田岡化学製  タッキロール２５０−III
架橋剤２：田岡化学製  タッキロール２０１
架橋活性剤：酸化亜鉛  三井金属鉱業社製  酸化亜鉛２種
【００５６】
（比較例１）
ポリプロピレン（日本ポリケム製、表品名；ノバテックＰＰ  ＢＣ６）１００重量部のみを用いて実施例１と同一の方法でＩＣトレイ及びシート状物を作製した。
（比較例２）
エチレン−酢酸ビニル共重合体を配合しなかった以外は、実施例１と同一の方法でシート状物及びＩＣトレイを作製した。
（比較例３）
スチレン系ＴＰＶのみを用いて実施例１１と同様の成形をおこなった。
（比較例４）
レバプレン８００ＨＶを配合しなかった以外は実施例１１と同様のポリマー組成物を作製し、そのペレットを用いて、実施例１１と同様の成形を行った。
【００５７】
「表面抵抗率の測定」
実施例１〜１１および比較例１〜４で得られたシート状物について下記の方法で表面抵抗率を測定した。
アドバンテストコーポレーション製のデジタル超高抵抗微少電流計Ｒ−８３４０Ａを用いて、温度２３℃、相対湿度５５％の恒温恒湿条件下でＪＩＳ  Ｋ６９１１に記載の表面抵抗率（表面抵抗値）の測定法に従って測定した。測定時の印加電圧は１０００Ｖとした。表中には、その常用対数値でｌｏｇ10ρｓ（Ω）を表示する。
【００５８】
前記表１から明らかなように比較例では表面抵抗率が１０13Ωを上回っている（比較例１は１０15.27Ω、比較例２は１０14.86Ω、比較例３は１０15.03Ω、比較例４は１０13.85Ω）のに対して、実施例ではいずれも表面抵抗率が１０9.01〜１０12.96Ωと１０13Ωを下回り、抵抗率を低減する効果を有することが確認できた。
【００５９】
また、化学式１で規定される陰イオンを備えた塩および、かかる塩の媒体として用いたポリエーテルブロックポリオレフィン等のエーテル結合を有するポリマーの添加量を両者あわせても約１．８〜５．３重量部程度と極めて少量にとどめても、十分な帯電防止性能を得られる程、大きく電気抵抗率を低下させることが極めて低コストにできるため、各種成形品や導電性ローラや導電性ベルトを安価に提供することができることも確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明のポリマー組成物を用いて成形された導電性ローラの概略図である。
【図２】本発明のポリマー組成物を用いて成形された導電性ベルトの概略図である。
【符号の説明】
【００６１】
１  導電性ローラ
２  軸芯
３  導電性ベルト
４  プーリー
【図１】
2005139410.tif 000009
【図２】
2005139410.tif 000010