紫外線硬化型導電性組成物およびこれを用いた導電性ロール
【課題】従来より低ＶＯＣ化を図ることができ、ブルームの発生を抑制しつつ、十分な導電性を付与可能な紫外線硬化型導電性組成物を提供すること。また、この組成物を用いた導電性ロールを提供すること。
【解決手段】分子構造中にエチレンオキシド単位を少なくとも有する光重合性モノマーと、イオン導電剤と、光開始剤とを含有する紫外線硬化型導電性組成物とする。また、導電性シャフトの外周に、１層または２層以上の導電性層が積層されており、上記導電性層の何れかに、上記組成物を紫外線により硬化させてなる導電性層を用いる。
【解決手段】分子構造中にエチレンオキシド単位を少なくとも有する光重合性モノマーと、イオン導電剤と、光開始剤とを含有する紫外線硬化型導電性組成物とする。また、導電性シャフトの外周に、１層または２層以上の導電性層が積層されており、上記導電性層の何れかに、上記組成物を紫外線により硬化させてなる導電性層を用いる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紫外線硬化型導電性組成物およびこれを用いた導電性ロールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子写真方式を採用する複写機、プリンター、ファクシミリなどの画像形成装置が多数使用されている。通常、この種の画像形成装置の内部には、感光ドラムが組み込まれている。この感光ドラムの周囲には、帯電ロール、転写ロール、現像ロール、トナー供給ロールなど、各種の導電性ロールが配設されている。
【０００３】
この種の導電性ロールは、通常、芯金の外周に１層または２層以上の導電性層が形成されたもので、この導電性層の材料としては、導電性付与剤を各種樹脂中に配合した導電性樹脂組成物が知られている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、現像ロールの耐摩耗性を向上させる目的で、フッ素含有オリゴマーと、ポリウレタンアクリレートと、イオン導電剤とを配合した紫外線硬化型樹脂が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１９１６３９号（表１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来知られる導電性樹脂組成物は、一般に、以下のような問題があった。すなわち、従来の導電性樹脂組成物は、組成物の粘度を下げ、塗工性を向上させるなどの目的で、希釈溶剤として揮発性有機化合物（以下、「ＶＯＣ」ということがある。）を多量に含有させることが多い。例えば、組成物仕込み時点におけるＶＯＣの組成物全体に占める含有量は、通常５０重量％よりも多く、ときには約８０重量％以上に達することもある。
【０００７】
このＶＯＣは、環境への負荷が大きいため、近年では、組成物中のＶＯＣを低減させることが望まれている。例えば、ＶＯＣに代えて水を用いたり、無溶剤化を図ったりする取り組みも行われている。
【０００８】
しかしながら、水を用いた組成物は、湿度などの環境変動に弱く、また、無溶剤とした組成物は、ポリマー分の増加に起因して粘度が増加するので、組成物の加工性や取扱い性などが著しく悪くなるなどといった問題があった。
【０００９】
さらに、ポリマーとイオン導電剤とはそもそも極性が異なることから、両者は相溶性に劣る。そのため、十分に溶解しなかったイオン導電剤が組成物中で白濁し、組成物中における紫外線の透過性が低下して硬化性が悪化するなどといった問題があった。
【００１０】
またさらに、導電性を向上させようとして、組成物中にイオン導電剤を多量に添加すると、紫外線硬化させた後の組成物中から、イオン導電剤がしみ出す、いわゆるブルームが発生するといった問題があった。このブルームは、組成物を低粘度化するにつれて発生しやすくなる。ブルームが発生すると、感光ドラムを汚染するため、対策を施す必要があった。
【００１１】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、従来より低ＶＯＣ化を図ることができ、ブルームの発生を抑制しつつ、十分な導電性を付与可能な紫外線硬化型導電性組成物を提供することにある。また、この紫外線硬化型導電性組成物を用いた導電性ロールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するため、本発明に係る紫外線硬化型導電性組成物は、分子構造中にエチレンオキシド単位を少なくとも有する光重合性モノマーと、イオン導電剤と、光開始剤とを含有することを要旨とする。
【００１３】
ここで、上記組成物は、光重合性オリゴマーをさらに含有していても良い。
【００１４】
また、上記光重合性モノマーは、上記分子構造中に環状不飽和構造を含む単位をさらに有していても良い。
【００１５】
また、上記組成物は、分子構造中に環状不飽和構造を含む単位を少なくとも有する光重合性モノマーをさらに含有していても良い。
【００１６】
また、上記組成物は、組成物仕込み時点における揮発性有機化合物の当該組成物全体に占める含有量が、５０重量％以下であることが好ましい。
【００１７】
一方、本発明に係る導電性ロールは、上記紫外線硬化型導電性組成物を用いたことを要旨とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る紫外線硬化型導電性組成物は、ポリマーに比較して低分子量である光重合性のモノマーを主に含有している。そのため、組成物中にＶＯＣを多量に含有させなくても（無溶剤でも）、粘度を低くすることができる。また、比較的粘度を低くできるので、組成物の加工性や取扱い性などにも優れる。
【００１９】
また、光重合性モノマーは、分子構造中にエチレンオキシド単位を少なくとも有しているので、光重合性モノマーとイオン導電剤とは相溶性に優れる。そのため、組成物中でイオン導電剤が溶けきらずに白濁するのを抑制でき、組成物中における紫外線の透過も損なわれないことから、紫外線硬化性が十分に確保され、高速硬化性に優れる。
【００２０】
さらに、上記光重合性モノマーとイオン導電剤とは相溶性に優れるので、組成物中にイオン導電剤を比較的多量に添加しても、紫外線硬化させた後の組成物中から、イオン導電剤がしみ出す、いわゆるブルームが発生し難い。したがって、ブルームの発生を効果的に抑制しつつ、十分な導電性を付与することができる。
【００２１】
この際、上記組成物が、光重合性オリゴマーをさらに含有している場合には、紫外線による硬化時間を短くすることができるので、生産性の向上などに寄与する。
【００２２】
また、上記光重合性モノマーが、上記分子構造中に環状不飽和構造を含む単位をさらに有している場合には、紫外線硬化させた後の組成物が酸化劣化し難くなり、耐久性が向上する。
【００２３】
そのため、この組成物を例えば、酸化劣化を受けやすい導電性ロールの導電性層材料に用いれば、耐久性に優れた導電性ロールを得ることができる。とりわけ、感光ドラムとの間で微小放電による酸化劣化を生じやすい帯電ロールの導電性層材料として用いれば、帯電性の低下が抑制され、耐久性に優れた帯電ロールを得ることができる。
【００２４】
これ以外にも、上記組成物が、分子構造中に環状不飽和構造を含む単位を少なくとも有する光重合性モノマーをさらに含有している場合も、上記と同様の効果が得られる。
【００２５】
また、上記組成物において、組成物仕込み時点におけるＶＯＣの当該組成物全体に占める含有量が、５０重量％以下である場合には、従来よりも環境への負荷を小さくできる。
【００２６】
一方、本発明に係る導電性ロールは、上記紫外線硬化型導電性組成物を用いているので、従来よりも低ＶＯＣ化を図ることができる。また、ブルームの発生を抑制できるので、感光ドラムを汚染し難い。また、イオン導電剤を用いているので、導電性のバラツキも非常に少ない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
１．本実施形態に係る紫外線硬化型導電性組成物の構成
本実施形態に係る紫外線硬化型導電性組成物（以下、「本組成物」ということがある。）は、特定の光重合性モノマーと、イオン導電剤と、光開始剤とを必須成分として含有している。
【００２８】
本組成物において、上記特定の光重合性モノマーは、その分子構造中にエチレンオキシド単位を少なくとも有している。エチレンオキシド単位は、主鎖または側鎖の何れか一方に含まれていても良いし、あるいは、主鎖および側鎖の両方に含まれていても良い。
【００２９】
また、上記特定の光重合性モノマーは、エチレンオキシド単位以外に、他の単位を１種または２種以上有していても良い。これら他の単位についても、主鎖または側鎖の何れか一方に含まれていても良いし、あるいは、主鎖および側鎖の両方に含まれていても良い。
【００３０】
上記他の単位としては、例えば、炭素数３〜２０のアルキレンオキシド単位、トリメチロールプロパン単位、ペンタエリスリトール単位、エチルヘキシルカルビトール単位、グリセリン単位などや、ノニルフェノール単位、パラクミルフェノール単位、ビスフェノールＡ単位、スチレンオキシド単位、イソシアヌル酸単位、ビスフェノールＦ単位、フタル酸単位、フェノキシ単位などの環状不飽和構造を含む単位などを例示することができる。これらは１種または２種以上含まれていても良い
【００３１】
上記特定の光重合性モノマーは、とりわけ、エチレンオキシド単位以外に、上記環状不飽和構造を含む単位をさらに有していると良い（以下、エチレンオキシド単位を有するが、環状不飽和構造を含む単位を有さないモノマーを「ＥＯ含有光重合性モノマー」といい、エチレンオキシド単位と環状不飽和構造を含む単位とを両方有するモノマーを「（ＥＯ＋環）含有光重合性モノマー」ということがある。）。紫外線硬化させた後の本組成物が酸化劣化し難くなり、耐久性を向上させることができるなどの利点があるからである。
【００３２】
上記ＥＯ含有光重合性モノマーにおける、エチレンオキシド単位の割合としては、好ましくは５重量％〜９０重量％の範囲内、より好ましくは５０重量％〜９０重量％の範囲内が良好である。
【００３３】
また、上記（ＥＯ＋環）含有光重合性モノマーにおける、エチレンオキシド単位の割合としては、好ましくは５重量％〜９０重量％の範囲内、より好ましくは３０重量％〜８０重量％の範囲内にあると良い。一方、環状不飽和構造を含む単位の割合としては、好ましくは３重量％〜９０重量％の範囲内、より好ましくは５重量％〜５０重量％の範囲内にあると良い。
【００３４】
この際、上記（ＥＯ＋環）含有光重合性モノマーにおける、（環状不飽和構造を含む単位）／（エチレンオキシド単位）の重量比は、好ましくは０．５〜１０の範囲内、より好ましくは１〜５の範囲内にあると良い。
【００３５】
なお、上記モノマー中におけるエチレンオキシド単位などの単位の割合は、例えば、ＮＭＲ（核磁気共鳴装置）などを用いて測定することができる。この点については、後述するモノマー、オリゴマーについても同様である。
【００３６】
また、上記特定の光重合性モノマーは、アクリロイル基、メタクリロイル基、アリル基、ビニル基、チオール基、ビニルエーテル基、エポキシ基、グリシジルエーテル基、その他分子内二重結合を有する基などの官能基を１個または２個以上有していると良い。これら官能基は、主鎖または側鎖の何れか一方に含まれていても良いし、あるいは、主鎖および側鎖の両方に含まれていても良い。
【００３７】
また、上記特定の光重合性モノマーは、上記官能基を１個有する単官能性モノマーを１種または２種以上含んでいても良いし、上記官能基を２個以上有する多官能性モノマーを１種または２種以上含んでいても良い。あるいは、１種または２種以上の単官能性モノマーと１種または２種以上の多官能性モノマーとが混合されていても良い。
【００３８】
上記特定の光重合性モノマーとしては、具体的には、例えば、トリメチロールプロパンエチレンオキシド変性トリアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、メトキシポリエチレングリコールアクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、２エチルヘキシルカルビトールアクリレート、ポリエチレングリコールモノエチルエーテルメタクリレート、エトキシ化シクロヘキサンジメタクリレート、エトキシ化２−メチル−１，３−プロパンジオールジアクリレート、エトキシ化ポリプロピレングリコールジメタクリレート、エトキシ化グリセリントリアクリレート、エトキシ化ペンタエリスリトールテトラアクリレートなどのＥＯ含有光重合性モノマーや、フェノキシポリエチレングリコールアクリレート、パラクミルフェノキシエチレングリコールアクリレート、パラクミルフェノールエチレンオキシド変性アクリレート、ビスフェノールＡエチレンオキシド変性ジアクリレート、プロポキシエトキシビスフェノールＡジアクリレート、９，９−ビス（３−フェニル−４−アクリロイルポリオキシエトキシ）フルオレン、エトキシ化イソシアヌル酸トリアクリレート、ノニルフェノキシポリエチレングリコールアクリレートなどの（ＥＯ＋環）含有光重合性モノマーなどを例示することができる。これらは１種または２種以上混合されていても良い。
【００３９】
本組成物において、イオン導電剤は、特に限定されることなく、通常使用され得るものであれば、何れのものでも使用することができる。
【００４０】
イオン導電剤としては、具体的には、例えば、化１で表される４級アンモニウム過塩素酸塩（但し、化１中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４は、炭素数１〜１８のアルキル基であり、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、フェニル基、キシリル基などを示す）、化２で表されるホウ酸塩（但し、化２中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４は、炭素数１〜１８のアルキル基であり、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、フェニル基、キシリル基などを示し、ＭＮ＋は、アルカリ金属イオンもしくはアルカリ土類金属イオンであり、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、カルシウムイオンなどを示す）などを例示することができる。これらは１種または２種以上混合されていても良い。
【００４１】
（化１）
【００４２】
（化２）
【００４３】
本組成物において、光開始剤は、特に限定されることなく、通常使用され得るものであれば、何れのものでも使用することができる。
【００４４】
光開始剤としては、具体的には、例えば、ベンゾイン、ベンゾインメチルエ−テル、ベンゾインエチルエ−テル、２−メチルベンゾイン、ベンジル、ベンジルジメチルケタ−ル、ジフェニルスルフィド、テトラメチルチウラムモノサルファイド、ジアセチル、エオシン、チオニン、ミヒラ−ケトン、アントラセン、アントラキノン、アセトフェノン、α−ヒドロキシイソブチルフェノン、ｐ−イソプロピルαヒドロキシイソブチルフェノン、α・α´ジクロル−４−フェノキシアセトフェノン、１−ヒドロキシ−１−シクロヘキシルアセトフェノン、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、メチルベンゾイルフォルメイト、２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］・２・モルフォリノ−プロペン、チオキサントン、ベンゾフェノン、２，２−ジメトキシ−１、２−ジフェニルエタン−１−オン、１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、ベンゾフェノン、２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モンフォリノプロパノン１、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタノン１、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−プロパン−１−オン、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニル−フォスフィンオキサイド、１−［４−（２−ヒドロキシエトキシ）−フェニル］−２−ヒドロキシ−２−メチル−１−プロパン−１オン、ビス（シクロペンタジエニル）−ビス（２，６−ジフルオロ−３−（ピル−イル）チタニウム）、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、ビスアシルフォスフィンオキサイド、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）フェニルホスフィンオキサイド、（η５ −２，４−シクロペンタジエン−１−イル）［（１，２，３，４，５，６−η）−（１−メチルエチル）ベンゼン］−アイアン（１＋）−ヘキサフルオロフォスフェイト（１−）などを例示することができる。これらは１種または２種以上混合されていても良い。
【００４５】
本組成物は、上記必須成分以外に、本発明の目的を損なわない範囲で、必要に応じて他の任意成分を含有していても良い。
【００４６】
他の任意成分としては、紫外線による硬化時間を短くでき、生産性の向上に寄与するなどの観点から、光重合性オリゴマーを好適なものとして例示することができる。
【００４７】
上記光重合性オリゴマーとしては、具体的には、例えば、その分子構造中に、エチレンオキシド単位、炭素数３〜２０のアルキレンオキシド単位、スチレンオキシド単位、ビスフェノールＡ単位、イソシアヌル酸単位、ノニルフェノキシ単位、トリメチロールプロパン単位、パラクミルフェノール単位などの単位を１種または２種以上有するものなどを例示することができる。これら単位は、主鎖または側鎖の何れか一方に含まれていても良いし、あるいは、主鎖および側鎖の両方に含まれていても良い。また、上記光重合性オリゴマーは１種または２種以上混合されていても良い。
【００４８】
上記光重合性オリゴマーとしては、その分子構造中にエチレンオキシド単位を少なくとも有するものを好適に用いることができる。エチレンオキシド単位を有しておれば、上記ＥＯ含有光重合性モノマー等とイオン導電剤との相溶性を損ない難いからである。
【００４９】
この場合、上記光重合性オリゴマーにおける、エチレンオキシド単位の割合としては、好ましくは５重量％〜９０重量％の範囲内、より好ましくは５０重量％〜９０重量％の範囲内にあると良い。
【００５０】
また、上記光重合性オリゴマーは、アクリロイル基、メタクリロイル基、アリル基、ビニル基、チオール基、ビニルエーテル基、エポキシ基、グリシジルエーテル基、その他分子内二重結合を有する基などの官能基を１個または２個以上有していると良い。これら官能基は、主鎖または側鎖の何れか一方に含まれていても良いし、あるいは、主鎖および側鎖の両方に含まれていても良い。
【００５１】
また、上記光重合性オリゴマーは、上記官能基を１個有する単官能性オリゴマーを１種または２種以上含んでいても良いし、上記官能基を２個以上有する多官能性オリゴマーを１種または２種以上含んでいても良い。あるいは、１種または２種以上の単官能性オリゴマーと１種または２種以上の多官能性オリゴマーとが混合されていても良い。
【００５２】
上記光重合性オリゴマーとしては、より具体的には、例えば、ポリエチレンポリプロピレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレートなどエチレンオキシド単位を有するもの、カーボネートアクリルオリゴマー、ポリテトラメチレングリコールジアクリレート、ポリカプロラクトンジアクリレート、ポリエステルアクリレートなどエチレンオキシド単位を有しないものなどを例示することができる。これらは１種または２種以上混合されていても良い。
【００５３】
また、他の任意成分としては、分子構造中に、上述した環状不飽和構造を含む単位を少なくとも有する光重合性モノマー（以下、「環含有光重合性モノマー」という。）を好適なものとして例示することができる。上記（ＥＯ＋環）含有光重合性モノマーを用いた場合と同様に、紫外線硬化させた後の本組成物が酸化劣化し難くなり、耐久性を向上させることができるなどの利点があるからである。
【００５４】
上記環含有光重合性モノマーにおける、環状不飽和構造を含む単位は、主鎖または側鎖の何れか一方に含まれていても良いし、あるいは、主鎖および側鎖の両方に含まれていても良い。
【００５５】
また、上記環含有光重合性モノマーは、環状不飽和構造を含む単位以外に、他の単位を１種または２種以上有していても良い。これら他の単位についても、主鎖または側鎖の何れか一方に含まれていても良いし、あるいは、主鎖および側鎖の両方に含まれていても良い。
【００５６】
上記他の単位としては、例えば、エチレンオキシド単位、炭素数３〜２０のアルキレンオキシド単位、トリメチロールプロパン単位、ペンタエリスリトール単位、エチルヘキシルカルビトール単位、グリセリン単位などを例示することができる。これらは１種または２種以上有していても良い。なお、上記環含有光重合性モノマーが、他の単位としてエチレンオキシド単位を有している場合には、上記（ＥＯ＋環）含有光重合性モノマーということになる。
【００５７】
上記環含有光重合性モノマーにおける、環状不飽和構造を含む単位の割合としては、好ましくは３重量％〜９０重量％の範囲内、より好ましくは５重量％〜７０重量％の範囲内にあると良い。
【００５８】
また、上記環含有光重合性モノマーは、アクリロイル基、メタクリロイル基、アリル基、ビニル基、チオール基、ビニルエーテル基、エポキシ基、グリシジルエーテル基、その他分子内二重結合を有する基などの官能基を１個または２個以上有していると良い。これら官能基は、主鎖または側鎖の何れか一方に含まれていても良いし、あるいは、主鎖および側鎖の両方に含まれていても良い。
【００５９】
また、上記環含有光重合性モノマーは、上記官能基を１個有する単官能性モノマーを１種または２種以上含んでいても良いし、上記官能基を２個以上有する多官能性モノマーを１種または２種以上含んでいても良い。あるいは、１種または２種以上の単官能性モノマーと１種または２種以上の多官能性モノマーとが混合されていても良い。
【００６０】
上記環含有光重合性モノマーとしては、具体的には、例えば、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピルアクリレート、ベンジルメタクリレート、フェノキシエチルメタクリレート、フェノキシエチルアクリレート、ネオペンチルグリコールアクリル酸安息香酸エステルなどを例示することができる。これらは１種または２種以上混合されていても良い。
【００６１】
また、他の任意成分としては、例えば、分子構造中に、炭素数３〜２０のアルキレンオキシド単位、スチレンオキシド単位、トリメチロールプロパン単位、ビスフェノールＡ単位、パラクミルフェノール単位、ノニルフェノキシ単位、イソシアヌル酸単位など、エチレンオキシド単位を除いた単位を少なくとも１種または２種以上有する光重合性モノマー（以下、「ＥＯ非含有光重合性モノマー」という。）を例示することができる。
【００６２】
上記ＥＯ非含有光重合性モノマーにおける、上記単位は、主鎖または側鎖の何れか一方に含まれていても良いし、あるいは、主鎖または側鎖の両方に含まれていても良い。
【００６３】
また、上記ＥＯ非含有光重合性モノマーは、アクリロイル基、メタクリロイル基、アリル基、ビニル基、チオール基、ビニルエーテル基、エポキシ基、グリシジルエーテル基、その他分子内二重結合を有する基などの官能基を１個または２個以上有していると良い。これら官能基は、主鎖または側鎖の何れか一方に含まれていても良いし、あるいは、主鎖および側鎖の両方に含まれていても良い。
【００６４】
また、上記ＥＯ非含有光重合性モノマーは、上記官能基を１個有する単官能性モノマーを１種または２種以上含んでいても良いし、上記官能基を２個以上有する多官能性モノマーを１種または２種以上含んでいても良い。あるいは、１種または２種以上の単官能性モノマーと１種または２種以上の多官能性モノマーとが混合されていても良い。
【００６５】
ＥＯ非含有光重合性モノマーとしては、具体的には、例えば、ポリプロピレングリコールジアクリレート、ポリテトラメチレングリコール（ＰＴＭＧ）ジアクリレート、１，６ヘキサンジオールジアクリレート、イソボニル、イソステアリルアクリレート、トリシクロデカン３メタノールジアクリレート、プロポキシ化ビスフェノールＡジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、１，９−ノナンジオールジアクリレート、２−メチル−１，８−オクタンジオールジアクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジアクリレート、１，１０−デカンジオールジアクリレート、ヒドロキシ−３−アクリロイロキシプロピルメタクリレート、３メチル−１，７−オクタンジオールジアクリレート、カプロラクトン変性１，６ヘキサンジオールジメタクリレート、グリセリンジメタクリレート、ブタンジオールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレートなどを例示することができる。これらは１種または２種以上混合されていても良い。
【００６６】
また、本組成物は、他の任意成分として、光安定剤、粘度調整剤、老化防止剤、加工助剤、滑剤、難燃剤、可塑剤、発泡剤、充填剤、架橋剤、架橋助剤、分散剤、消泡剤、顔料などの各種の添加剤を１種または２種以上含有していても良い。
【００６７】
ここで、本組成物は、希釈溶剤としてＶＯＣを含有していなくても良いし、特定量含有していても良い。
【００６８】
本組成物は、溶剤を使用しなくても、低粘度であり、ＥＯ含有光重合性モノマーとイオン導電剤との相溶性に優れ、ブルームの発生を抑制しつつ、十分な導電性を付与できるなどの上述した作用効果を奏することが可能である。
【００６９】
溶剤としてＶＯＣを含有させる場合、組成物仕込み時点におけるＶＯＣの当該組成物全体に占める含有量としては、具体的には、例えば、好ましい上限値として、５０重量％以下、２５重量％以下、１０重量％以下などを例示することができる。
【００７０】
また、本組成物において、イオン導電剤の割合は、本組成物中に含まれる、モノマー成分１００重量部またはモノマーおよびオリゴマー成分１００重量部に対し、その好ましい下限値として、具体的には、例えば、０．０１重量部、０．１重量部、１重量部などを例示することができる。これら好ましい下限値と組み合わせ可能な好ましい上限値として、具体的には、例えば、１００重量部、５０重量部、１０重量部などを例示することができる。
【００７１】
また、光開始剤の割合は、本組成物中に含まれる、モノマー成分１００重量部またはモノマーおよびオリゴマー成分１００重量部に対し、その好ましい下限値として、具体的には、例えば、０．０１重量部、０．１重量部、１重量部などを例示することができる。これら好ましい下限値と組み合わせ可能な好ましい上限値として、具体的には、例えば、１００重量部、５０重量部、１０重量部などを例示することができる。
【００７２】
また、任意成分としてオリゴマーを用いる場合、その割合は、本発明の目的を損なわない範囲内で種々調整することができる。一般的には、オリゴマーの割合が過度に多くなり過ぎると、組成物中におけるポリマー分が増加し、これに起因する増粘により、塗工性、加工性などが悪化する傾向が見られる。したがって、これらの点に留意すると良い。
【００７３】
オリゴマーの割合としては、本組成物中に含まれる、モノマーおよびオリゴマー成分１００重量％中、その好ましい上限値として、具体的には、例えば、９０重量％、５０重量％、２５重量％などを例示できる。
【００７４】
また、ＥＯ含有光重合性モノマー以外に、任意成分として上記他のモノマーを用いる場合、その割合は、例えば、付与したい耐久性の程度、本組成物を適用するロールの種類などを考慮して種々調整することができる。
【００７５】
他のモノマーの割合としては、本組成物中に含まれる、モノマー成分１００重量％中、その好ましい上限値として、具体的には、例えば、５０重量％、３０重量％、１０重量％などを例示できる。
【００７６】
２．本組成物の製造方法
上述した本組成物の製造方法としては、例えば、必須成分である特定の光重合性モノマー、イオン導電剤および光開始剤と、必要に応じて含有させる任意成分とを、所望の配合となるように秤量し、これらを攪拌機などの混合手段により混合する方法などを例示することができる。なお、混合時に加熱したり、撹拌後に脱泡したりするなどしても良い。
【００７７】
３．本組成物を用いた導電性ロールの構成
本実施形態に係る導電性ロール（以下、「本導電性ロール」という。）は、導電性シャフトの外周に、１層または２層以上の導電性層が積層されてなる。
【００７８】
本導電性ロールが１層の導電性層を有する場合、この層が、紫外線により本組成物を硬化させて形成されていることになる。この場合には、導電性ロールを小径化することができるので、これを組み込む画像形成装置を小型化することができるなどの利点がある。
【００７９】
一方、本導電性ロールが２層以上の導電性層を有する場合、本組成物による導電性層は、何れの層に配置されていても良い。外層に配置されていても良いし、内層のうちの何れか１層または２層以上に配置されていても良い。
【００８０】
本導電性ロールとしては、好ましくは、少なくとも外層の導電性層が、本組成物により形成されていると良い。
【００８１】
上記本組成物による導電性層の厚みは、積層構造、本ロールを組み込む画像形成装置内部の設置スペース、要求される導電性の大きさ、ロール製品の硬さ、ロール回転速度などを考慮して適宜設定することができる。
【００８２】
本導電性ロールが１層の導電性層を有する場合、本組成物による導電性層の厚みとしては、好ましい下限値として、具体的には、例えば、０．００１、０．０１、０．１、１μｍなどを例示することができる。一方、これら好ましい下限値と組み合わせ可能な好ましい上限値として、具体的には、例えば、０．０１、０．１、１、１０ｍｍなどを例示することができる。
【００８３】
また、本導電性ロールが２層以上の導電性層を有する場合であって、外層の導電性層が本組成物により形成されているときには、本組成物による導電性層の厚みとしては、好ましい下限値として、具体的には、例えば、０．００１、０．０１、０．１、１μｍなどを例示することができる。一方、これら好ましい下限値と組み合わせ可能な好ましい上限値として、具体的には、例えば、０．０１、０．１、１、１０ｍｍなどを例示することができる。
【００８４】
また、本導電性ロールが２層以上の導電性層を有する場合であって、内層の導電性層の何れかが本組成物により形成されているときには、本組成物による導電性層の厚みとしては、好ましい下限値として、具体的には、例えば、０．００１、０．０１、０．１、１μｍなどを例示することができる。一方、これら好ましい下限値と組み合わせ可能な好ましい上限値として、具体的には、例えば、０．０１、０．１、１、１０ｍｍなどを例示することができる。
【００８５】
なお、本組成物による導電性層以外の他の導電性層としては、例えば、ベース層、電気抵抗調整層などの中間層などを例示することができる。他の導電性層を形成する材料としては、具体的には、例えば、エピクロロヒドリンゴム、ＮＢＲ、シリコーンゴム、ＥＰＤＭ、アミド系樹脂、セルロース系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、フッ素系樹脂などに電子導電剤やイオン導電剤などの導電性付与剤、さらに、必要に応じて、発泡剤、架橋剤、表面調整剤、可塑剤などを１種または２種以上添加した組成物などを例示することができる。これらは１種または２種以上混合されていても良い。
【００８６】
また、シャフト材料としては、導電性を有するものであれば、何れのものでも使用し得る。一般には、鉄、ステンレス、アルミニウムなどの金属製の中実体、中空体からなる芯金などを例示することができる。さらには、これらにニッケルメッキなどのメッキ処理が施されていても良い。
【００８７】
以上の本導電性ロールは、帯電ロール、転写ロール、現像ロール、トナー供給ロールなどとして適用することができる。
【００８８】
４．本導電性ロールの製造方法
本導電性ロールの製造方法は、一般に、導電性シャフトの外周に形成される導電性層の積層数により異なる。例えば、導電性シャフトの外周にベース層を形成し、その外周に本組成物による導電性層を形成する場合には、次のような方法を例示することができる。
【００８９】
すなわち、先ず、所望の配合割合に調製したベース層材料を、任意でプライマー処理を施した導電性シャフトが配置されたロール成形用金型に注入する。次いで、注入したベース層材料を加熱・硬化させ、導電性シャフトの外周にベース層を形成する。
【００９０】
次いで、このベース層付き導電性シャフトを脱型した後、必要に応じてベース層表面を研磨する。次いで、このベース層の表面上に、所望の配合割合に調製した本組成物をロールコート機などにより塗工する。次いで、このロールを回転させながら、所定光量の紫外線を所定時間照射し、本組成物を硬化させれば、２層構造の導電性ロールを得ることができる。
【００９１】
また、例えば、導電性シャフトの外周に本組成物による導電性層を１層形成する場合には、導電性シャフトの表面上に、所望の配合割合に調製した本組成物をロールコート機などにより塗工する。次いで、このロールを回転させながら、所定光量の紫外線を所定時間照射し、本組成物を硬化させれば、１層構造の導電性ロールを得ることができる。
【００９２】
なお、上記以外の積層数とする場合には、上記製造方法に準じて、所望の材料からなる導電性層を導電性シャフトの外周に順次積層していけば良い。
【実施例】
【００９３】
以下、実施例を用いて本発明を詳細に説明する。
【００９４】
１．相溶性試験
初めに、ＥＯ含有光重合性モノマーおよびＥＯ非含有光重合性モノマーと、イオン導電剤との相溶性を確認する試験を行った。
【００９５】
すなわち、ＥＯ含有光重合性モノマーまたはＥＯ非含有光重合性モノマー１００ｇに対し、イオン導電剤として、上記化１に示される４級アンモニウム過塩素酸塩および上記化２に示されるホウ酸塩より１種を５ｇ配合し、６０℃で暖めながら５分間溶解させ、２４時間後の沈殿物の有無を目視にて確認した。また、合わせて２５℃における粘度の測定も行った。なお、粘度の測定には、Ｂ型粘度計（（株）トキメック製、「ＶＩＳＣＯＭＥＴＥＲ ＤＶＬ−Ｂ２」）を用いた。
【００９６】
表１に、用いたＥＯ含有光重合性モノマーまたはＥＯ非含有光重合性モノマーの種類、沈澱物の有無および粘度の測定結果について示す。
【００９７】
なお、ＥＯ含有光重合性モノマーには、トリメチロールプロパンエチレンオキシド変性トリアクリレート（東亞合成（株）製、「アロニックスＭ３５０」）、ポリエチレングリコールジアクリレート（新中村化学工業（株）製、「ＮＫエステルＡ４００」）、フェノキシポリエチレングリコールアクリレート（東亞合成（株）製、「アロニックスＭ１０２」）、メトキシポリエチレングリコールアクリレート（新中村化学工業（株）製、「ＮＫエステルＡＭ９０Ｇ」）を用いた。
【００９８】
一方、ＥＯ非含有光重合性モノマーには、ポリプロピレングリコールジアクリレート（新中村化学工業（株）製、「ＮＫエステルＡＰＧ２００」）、ポリテトラメチレングリコールジアクリレート（新中村化学工業（株）製、「ＮＫエステルＡ−ＰＴＭＧ−６５」）、１，６ヘキサンジオールジアクリレート（新中村化学工業（株）製、「ＮＫエステルＡ−ＨＤ」）、イソボニル（新中村化学工業（株）製、「ＮＫエステルＡ−ＩＢ」）を用いた。
【００９９】
また、表１において「○」は、光重合性モノマーとイオン導電剤とが十分に相溶したことを示している。一方、「×」は、イオン導電剤の沈澱物が確認されたことを示している。
【０１００】
【表１】
【０１０１】
表１によれば、ＥＯ非含有光重合性モノマーを用いた場合、両イオン導電剤とも沈澱物が確認され、ＥＯ非含有光重合性モノマーとイオン導電剤との相溶性が悪いことが分かる。一方、ＥＯ含有光重合性モノマーを用いた場合、両イオン導電剤とも沈澱物が全く確認されず、ＥＯ含有光重合性モノマーとイオン導電剤とは相溶性に優れることが分かる。
【０１０２】
これは、ＥＯ含有光重合性モノマーは、その分子構造中にエチレンオキサイド単位を含んでいるので、イオン導電剤を十分に溶解、相溶させることができたためであると推測される。
【０１０３】
２．実施例および比較例に係る紫外線硬化型導電性組成物の作製および評価
次に、後述する表２、表３に示す配合割合（単位は重量部）となるように、各種材料を秤量し、これらを攪拌機により撹拌、混合した後、室温にて２４時間放置することにより、実施例１〜１８および比較例１〜６に係る紫外線硬化型導電性組成物を作製した。
【０１０４】
次に、得られた各組成物の評価を以下のようにして行った。すなわち、得られた各組成物の２５℃における粘度を、上記Ｂ型粘度計にて測定した。
【０１０５】
また、得られた各組成物を、バーコート法によりガラス板上にコーティングし、紫外線を照射し、厚さ約１００μｍ、縦１００ｍｍ、横１００ｍｍの成形体を作製した。この際、紫外線照射機（アイグラフィック社製「ＵＢ０３１−２Ａ／ＢＭ」）の紫外線ランプ（水銀ランプ形式）とコーティングした各組成物との距離は２００ｍｍとし、紫外線は３０秒間照射（積算光量１２０ｍＷ／ｃｍ２）した。
【０１０６】
その後、得られた各成形体を、湿熱環境下（４０℃、相対湿度９５％）中に７日間放置し、ブルームの有無を目視にて確認した。
【０１０７】
また、１０ｍｍ角の銀ペーストによる電極を、上記各成形体表面に形成し、１００Ｖ印加時の体積抵抗率を測定した。
【０１０８】
表２に、実施例１〜８に係る組成物の配合割合および評価結果を、表３に、実施例９〜１８に係る組成物の配合割合および評価結果を、表４に、比較例１〜６に係る組成物の配合割合および評価結果を示す。
【０１０９】
なお、表２〜表４の材料のうち、表１の材料と重複するものは、上記した製造元、商品名のものを用いている。その他の材料については、ポリエチレングリコールジメタクリレート（新中村化学工業（株）製、「ＮＫエステル４Ｇ」、）エチレンオキシド／プロピレンオキシド系オリゴマー（新中村化学工業（株）製、「ＮＫオリゴＵＡ−２２３５ＰＥ」）、ポリプロピレングリコール系オリゴマー（新中村化学工業（株）製、「ＮＫオリゴＵＡ４２００」）、トリプロピレングリコールジアクリレート（新中村化学工業（株）製、「ＮＫエステルＡＰＧ−２００」）、ノニルフェノールプロピレンオキシド変性（ｎ≒２．５）アクリレート（東亞合成（株）製、「アロニックスＭ−１１７」）、フタル酸モノヒドロキシエチルアクリレート（東亞合成（株）製、「アロニックスＭ−５４００」）、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピルアクリレート（東亞合成（株）製、「アロニックスＭ−５７００」）、パラクミルフェノールエチレンオキシド変性（ｎ≒１）アクリレート（東亞合成（株）製、「アロニックスＭ−１１０」）、ビスフェノールＡ エチレンオキシド変性（ｍ＋ｎ≒４）ジアクリレート（新中村化学工業（株）製、「ＮＫエステルＡ−ＢＰＥ−４」）、ビスフェノールＡ エチレンオキシド変性（ｍ＋ｎ≒２０）ジアクリレート（新中村化学工業（株）製、「ＮＫエステルＡ−ＢＰＥ−２０」）、光開始剤（チバスペシャリティケミカルズ（株）製、「ダロキュアー１１７３」）を用いた。
【０１１０】
【表２】
【０１１１】
【表３】
【０１１２】
【表４】
【０１１３】
表２〜表４によれば、比較例２〜６に係る組成物は、硬化後にブルームが発生し、電気抵抗が高いことが確認された。一方、実施例１〜８に係る組成物は、硬化後にブルームが発生せず、比較例２〜５に係る組成物と比較して、電気抵抗が小さく、導電性に優れていることが確認された。
【０１１４】
また、実施例１〜４に係る組成物は、組成物中に希釈溶剤としてメチルエチルケトンを全く含有させていないにもかかわらず、比較的粘度が低いことが確認された。これは、光重合性モノマーを用いているためである。
【０１１５】
また、実施例５および７に係る組成物は、ＥＯ含有光重合性モノマー以外に、光重合性オリゴマーを用いている。そのため、実施例１〜４に係る組成物と比較して、比較的粘度が高くなっているが、許容範囲内であることが確認された。
【０１１６】
また、実施例６および８に係る組成物は、実施例５および７に係る組成物と同様に、ＥＯ含有光重合性モノマー以外に、光重合性オリゴマーを用いており、さらに、光重合性オリゴマーを用いたことによる粘度の増加を抑制するために、組成物中に希釈溶剤としてメチルエチルケトンを用いている。
【０１１７】
しかしながら、組成物仕込み時点におけるメチルエチルケトンの当該組成物全体に占める含有量は、ともに１６．１重量％と、従来の紫外線硬化型導電性樹脂組成物に比較して大幅に低い含有量に留まっており、組成物の塗布性や加工性などに支障のない粘度を確保することができていることが確認された。
【０１１８】
また、ＥＯ含有光重合性モノマーを含まず、光重合性オリゴマーを含んでいる比較例１に係る組成物は、メチルエチルケトン、すなわち、揮発性有機化合物の含有量を６９ｗｔ％と非常に高い割合で配合しなければ、粘度の増加を抑制することができなかった。したがって、この比較例１に係る組成物では、低ＶＯＣ化し難いことが確認された。
【０１１９】
また、実施例９および実施例１０に係る組成物は、分子構造中にエチレンオキシド単位と環状不飽和構造を含む単位とを少なくとも有する（ＥＯ＋環）含有光重合性モノマーを用いている。また、実施例１１から実施例１８に係る組成物は、ＥＯ含有光重合性モノマーと、分子構造中に環状不飽和構造を含む単位を少なくとも有する環含有光重合性モノマーとを併用している。これら実施例９〜１８に係る組成物についても、粘度、ブルームの有無、体積抵抗率、低ＶＯＣ化に関して、実施例１〜８に係る組成物と同等の特性が得られた。
【０１２０】
以上の結果より、本実施例に係る紫外線硬化型導電性組成物は、従来より低ＶＯＣ化、さらには、無溶剤化を図ることができる。また、塗工性、加工性などに優れる。また、紫外線硬化後のブルームの発生がなく、長期安定性に優れる。また、十分な導電性を有している。
【０１２１】
３．導電性ロールの作製および評価＜１＞
次に、上記作製した実施例１、３、４および比較例２、４、６に係る組成物を用いて、帯電ロール、転写ロール、現像ロールを作製した。
【０１２２】
（帯電ロールＡ１）
直径１０ｍｍのステンレス製（ＳＵＳ３０４）の芯金を組み込んだロール成形用金型に、ベース層材料として、導電性カーボンを分散したシリコーンゴムを注入した後、１５０℃で４５分間オーブンキュアーを行い、芯金の外周にベース層（厚み２ｍｍ）を形成した。
【０１２３】
次いで、このベース層付き芯金を脱型した後、このベース層の表面上に、コロナ放電（０．３ｋＷ２０秒間）による表面処理を施した後、実施例１に係る組成物をロールコート法により塗工した。次いで、このロールを１００ｒｐｍで回転させながら、上述した紫外線照射機により紫外線を照射し、実施例１に係る組成物を硬化させて被膜状の導電性層（厚み３μｍ）を形成することにより、２層構造の帯電ロールＡ１を得た。
【０１２４】
この際、紫外線照射機の紫外線ランプ（水銀ランプ形式）とコーティングした実施例１に係る組成物との距離は２００ｍｍとし、紫外線は３０秒間照射（積算光量１２０ｍＷ／ｃｍ２）した。
【０１２５】
（帯電ロールＡ２）
帯電ロールＡ１の表面に、シリコンアクリルエマルション１００重量部と導電性カーボンブラックを配合した組成物を、さらに塗工した。その後、常温にて３０分間乾燥し、１００℃で３０分間オーブンキュアーを行い、導電性層（厚み１０μｍ）を形成することにより、３層構造の帯電ロールＡ２を得た。
【０１２６】
（帯電ロールＢ１）
帯電ロールＡ１の作製手順において、実施例１に係る組成物に代えて、比較例２に係る組成物を用いた以外は、同様にして、比較例としての帯電ロールＢ１を得た。
【０１２７】
（帯電ロールＢ２）
帯電ロールＡ２の作製手順において、帯電ロールＡ１に代えて、帯電ロールＢ１を用いた以外は、同様にして、比較例としての帯電ロールＢ２を得た。
【０１２８】
（転写ロールＡ３）
直径１０ｍｍのステンレス製（ＳＵＳ３０４）の芯金を組み込んだロール成形用金型に、ベース層材料として、導電性カーボンを分散したシリコーンゴムを注入した後、１５０℃で４５分間オーブンキュアーを行い、芯金の外周にベース層（厚み３ｍｍ）を形成した。
【０１２９】
次いで、このベース層付き芯金を脱型した後、このベース層の表面上に、コロナ放電（０．３ｋＷ２０秒間）表面処理を施した後、実施例４に係る組成物をロールコート法により塗工した。次いで、このロールを１００ｒｐｍで回転させながら、上述した紫外線照射機により紫外線を照射し、実施例４に係る組成物を硬化させて被膜状の導電性層（厚み５μｍ）を形成することにより、２層構造の転写ロールＡ３を得た。
【０１３０】
この際、紫外線照射機の紫外線ランプ（水銀ランプ形式）とコーティングした実施例４に係る組成物との距離は２００ｍｍとし、紫外線は３０秒間照射（積算光量１２０ｍＷ／ｃｍ２）した。
【０１３１】
（転写ロールＡ４）
転写ロールＡ３の表面に、シリコンアクリルエマルション１００重量部と導電性カーボンブラックを配合した組成物を、さらに塗工した後、常温にて３０分間乾燥し、１００℃で３０分間オーブンキュアーを行い、導電性層（厚み１０μｍ）を形成することにより、３層構造の転写ロールＡ４を得た。
【０１３２】
（転写ロールＢ３）
転写ロールＡ３の作製手順において、実施例４に係る組成物に代えて、比較例６に係る組成物を用いた以外は、同様にして、比較例としての転写ロールＢ３を得た。
【０１３３】
（転写ロールＢ４）
転写ロールＡ４の作製手順において、転写ロールＡ３に代えて、転写ロールＢ３を用いた以外は、同様にして、比較例としての帯電ロールＢ４を得た。
【０１３４】
（現像ロールＡ５）
直径１０ｍｍのステンレス製（ＳＵＳ３０４）の芯金を組み込んだロール成形用金型に、ベース層材料として、導電性カーボンを分散したシリコーンゴムを注入した後、１５０℃で４５分間オーブンキュアーを行い、芯金の外周にベース層（厚み２ｍｍ）を形成した。
【０１３５】
次いで、このベース層付き芯金を脱型した後、このベース層の表面上に、コロナ放電（０．３ｋＷ２０秒間）による表面処理を施した後、実施例３に係る組成物をロールコート法により塗工した。次いで、このロールを１００ｒｐｍで回転させながら、上述した紫外線照射機により紫外線を照射し、実施例３に係る組成物を硬化させて被膜状の導電性層（厚み５μｍ）を形成することにより、２層構造の現像ロールＡ５を得た。
【０１３６】
この際、紫外線照射機の紫外線ランプ（水銀ランプ形式）とコーティングした実施例３に係る組成物との距離は２００ｍｍとし、紫外線は３０秒間照射（積算光量１２０ｍＷ／ｃｍ２）した。
【０１３７】
（現像ロールＡ６）
現像ロールＡ５の表面に、シリコンアクリルエマルション１００重量部と導電性カーボンブラックを配合した組成物を、さらに塗工した後、常温にて３０分間乾燥し、１００℃で３０分間オーブンキュアーを行い、導電性層（厚み１０μｍ）を形成することにより、３層構造の現像ロールＡ６を得た。
【０１３８】
（現像ロールＢ５）
現像ロールＡ５の作製手順において、実施例３に係る組成物に代えて、比較例４に係る組成物を用いた以外は、同様にして、比較例としての現像ロールＢ５を得た。
【０１３９】
（現像ロールＢ６）
帯電ロールＡ６の作製手順において、現像ロールＡ５に代えて、現像ロールＢ５を用いた以外は、同様にして、比較例としての現像ロールＢ６を得た。
【０１４０】
なお、上記帯電ロール、転写ロール、現像ロールの作製で用いた材料の製造元および商品名は、シリコーンゴム（信越化学工業（株）製、「ＫＥ１３５０ＡＢ」）、シリコーンアクリルエマルション（東亞合成（株）製、「サイマックＵＳ２２４Ｅ」）、導電性カーボンブラック（デグサジャパン（株）製、「スペシャルブラック４」）である。
【０１４１】
次に、得られた各ロールを以下のようにして評価した。先ず、湿熱環境下（４０℃、相対湿度９５％）中に７日間放置した後、ブルームの有無を目視にて確認した。
【０１４２】
また、実施例および比較例に係る組成物を塗工した際、塗布ムラが生じるか否かを目視にて確認した。
【０１４３】
また、各ロールの芯金の両端に７００ｇの荷重をかけ、１００Ｖ（ＤＣ）を印加したときのロール抵抗を測定した。
【０１４４】
表５〜７に、各ロールの評価結果を示す。なお、表５〜７における「○」は、ブルームが発生しなかったこと、あるいは、塗布ムラが発生しなかったことを示している。一方、「×」は、ブルームが発生したこと、あるいは、塗布ムラが発生したことを示している。
【０１４５】
【表５】
【０１４６】
【表６】
【０１４７】
【表７】
【０１４８】
表５〜７によれば、比較例に係る帯電ロールＢ１およびＢ２、転写ロールＢ３およびＢ４、現像ロールＢ５およびＢ６は、ブルームが発生する、塗布ムラが発生する、ロール抵抗が高いことが確認された。
【０１４９】
これに対し、実施例に係る帯電ロールＡ１およびＡ２、転写ロールＡ３およびＡ４、現像ロールＡ５およびＡ６は、ブルーム、塗布ムラとも発生せず、ロール抵抗も比較例より小さいことが確認された。
【０１５０】
４．導電性ロールの作製および評価＜２＞
次に、上記作製した実施例に係る組成物の耐久性を調べるため、外層の導電性層が、上記実施例１〜１８および比較例１〜６に係る組成物により形成されている帯電ロールを作製した。
【０１５１】
なお、導電性ロールとして帯電ロールを選択したのは、次の理由による。すなわち、帯電ロールの表面は、とりわけ、感光ドラムとの間で生じる微小放電により酸化劣化を受けやすい。そのため、ロール表面で導電性層の酸化劣化が進行し、ロールの耐久性が落ちて帯電性が低下すると、これが画像ムラ、スジに顕著に表れるからである。
【０１５２】
（帯電ロールａ１〜ａ１８）
直径６ｍｍのステンレス製（ＳＵＳ３０４）の芯金を組み込んだロール成形用金型に、ベース層材料を注入した後、１５０℃で４５分間オーブンキュアーを行い、芯金の外周にベース層（厚み１．７５ｍｍ）を形成した。
【０１５３】
次いで、このベース層付き芯金を脱型した後、このベース層の表面上に、コロナ放電（０．３ｋＷ２０秒間）による表面処理を施した後、実施例１〜１８に係る組成物をロールコート法により塗工した。次いで、このロールを１００ｒｐｍで回転させながら、上述した紫外線照射機により紫外線を照射し、実施例１〜１８に係る組成物を硬化させて被膜状の導電性層（厚み３μｍ）を形成することにより、２層構造の帯電ロールａ１〜ａ１８を得た。
【０１５４】
この際、ベース層材料は、ヒドリンゴム（ダイソー（株）製、「エピクロマーＣＧ１０２」）１００重量部と、ステアリン酸（花王（株）製、「ルナックＳ３０」）１重量部と、酸化亜鉛２種（三井金属工業（株）製）５重量部と、ハイドロタルサイト（協和化学工業（株）製、「ＤＨＴ−４Ａ」）３重量部と、粉末イオウ（鶴見化学工業（株）製）１．５重量部と、ジベンゾチアゾールジスルフィド（大内新興化学工業（株）製、「ノクセラーＤＭ」）１．５重量部と、テトラメチルチウラムモノスルフィド（大内新興化学工業（株）製、「ノクセラーＴＳ」）０．５重量部と、トリメチルオクタデシルアンモニウムパークロレート１重量部とを、ニーダーにより混練することにより作製したものである。
【０１５５】
また、紫外線照射機の紫外線ランプ（水銀ランプ形式）とコーティングした実施例１に係る組成物との距離は２００ｍｍとし、紫外線は３０秒間照射（積算光量１２０ｍＷ／ｃｍ２）した。
【０１５６】
（帯電ロールｂ１〜ｂ６）
実施例１〜６に係る組成物に代えて、比較例１〜６に係る組成物を用いた以外は同様にして、２層構造の帯電ロールｂ１〜ｂ６を得た。
【０１５７】
次に、得られた各帯電ロールを以下のようにして評価した。先ず、初期画像出し評価として、各帯電ロールを、市販のカラーレーザープリンター（リコー（株）製、「ＣＸ３０００」）に組み込み、１５℃×１０％ＲＨの低温低湿環境下で、ハーフトーン画像の画像出しを行った。
【０１５８】
次いで、得られた各画像について、濃度ムラ、スジの有無を目視にて確認した。その結果、濃度ムラ、スジが発生したものを不合格（後述する表８ではバツ印しで示す）とし、濃度ムラ、スジが発生しなかったものを合格とし、合格したもののうち、比較的十分な濃度が出ていたものを合格（後述する表８で二重丸印しで示す）、濃度がやや薄めであったものを合格（後述する表８で一重丸印しで示す）
【０１５９】
次に、耐久後画像出し評価として、上記低温低湿環境下にて、画像濃度５％のチャートパターンの画像出しを、１００００枚（Ａ４サイズ、縦方向）行った後、上記初期画像出しと同様の画像出しを行い、同様に評価した。なお、上記初期画像出し評価で不合格であったものについては、本評価を行っていない。
【０１６０】
上記初期画像出し評価、耐久後画像出し評価の結果を表８に示す。
【０１６１】
【表８】
【０１６２】
表８によれば、実施例１〜１８に係る組成物を用いた帯電ロールａ１〜ａ１８は、比較例２〜６に係る組成物を用いた帯電ロールｂ２〜ｂ６に比較して、初期、長期ともに良好な画質が得られることが分かる。
【０１６３】
また、実施例の中でも、とりわけ、（ＥＯ＋環）含有光重合性モノマーを含有する実施例９および実施例１０に係る組成物を用いた帯電ロールａ９、ａ１０、ＥＯ含有光重合性モノマーと環含有光重合性モノマーとを併用した実施例１１〜１８に係る組成物を用いた帯電ロールａ１１〜ａ１８は、長期使用時でも帯電性に優れ、耐久性に優れていることが分かる。
【０１６４】
このことから、（ＥＯ＋環）含有光重合性モノマーを含有する組成物、あるいは、ＥＯ含有光重合性モノマーと環含有光重合性モノマーとを含有する組成物は、紫外線硬化させた後に酸化劣化し難く、耐久性に優れることが分かる。
【０１６５】
以上、本発明の実施形態、実施例について説明したが、本発明は上記実施形態、実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能なものである。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紫外線硬化型導電性組成物およびこれを用いた導電性ロールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子写真方式を採用する複写機、プリンター、ファクシミリなどの画像形成装置が多数使用されている。通常、この種の画像形成装置の内部には、感光ドラムが組み込まれている。この感光ドラムの周囲には、帯電ロール、転写ロール、現像ロール、トナー供給ロールなど、各種の導電性ロールが配設されている。
【０００３】
この種の導電性ロールは、通常、芯金の外周に１層または２層以上の導電性層が形成されたもので、この導電性層の材料としては、導電性付与剤を各種樹脂中に配合した導電性樹脂組成物が知られている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、現像ロールの耐摩耗性を向上させる目的で、フッ素含有オリゴマーと、ポリウレタンアクリレートと、イオン導電剤とを配合した紫外線硬化型樹脂が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１９１６３９号（表１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来知られる導電性樹脂組成物は、一般に、以下のような問題があった。すなわち、従来の導電性樹脂組成物は、組成物の粘度を下げ、塗工性を向上させるなどの目的で、希釈溶剤として揮発性有機化合物（以下、「ＶＯＣ」ということがある。）を多量に含有させることが多い。例えば、組成物仕込み時点におけるＶＯＣの組成物全体に占める含有量は、通常５０重量％よりも多く、ときには約８０重量％以上に達することもある。
【０００７】
このＶＯＣは、環境への負荷が大きいため、近年では、組成物中のＶＯＣを低減させることが望まれている。例えば、ＶＯＣに代えて水を用いたり、無溶剤化を図ったりする取り組みも行われている。
【０００８】
しかしながら、水を用いた組成物は、湿度などの環境変動に弱く、また、無溶剤とした組成物は、ポリマー分の増加に起因して粘度が増加するので、組成物の加工性や取扱い性などが著しく悪くなるなどといった問題があった。
【０００９】
さらに、ポリマーとイオン導電剤とはそもそも極性が異なることから、両者は相溶性に劣る。そのため、十分に溶解しなかったイオン導電剤が組成物中で白濁し、組成物中における紫外線の透過性が低下して硬化性が悪化するなどといった問題があった。
【００１０】
またさらに、導電性を向上させようとして、組成物中にイオン導電剤を多量に添加すると、紫外線硬化させた後の組成物中から、イオン導電剤がしみ出す、いわゆるブルームが発生するといった問題があった。このブルームは、組成物を低粘度化するにつれて発生しやすくなる。ブルームが発生すると、感光ドラムを汚染するため、対策を施す必要があった。
【００１１】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、従来より低ＶＯＣ化を図ることができ、ブルームの発生を抑制しつつ、十分な導電性を付与可能な紫外線硬化型導電性組成物を提供することにある。また、この紫外線硬化型導電性組成物を用いた導電性ロールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するため、本発明に係る紫外線硬化型導電性組成物は、分子構造中にエチレンオキシド単位を少なくとも有する光重合性モノマーと、イオン導電剤と、光開始剤とを含有することを要旨とする。
【００１３】
ここで、上記組成物は、光重合性オリゴマーをさらに含有していても良い。
【００１４】
また、上記光重合性モノマーは、上記分子構造中に環状不飽和構造を含む単位をさらに有していても良い。
【００１５】
また、上記組成物は、分子構造中に環状不飽和構造を含む単位を少なくとも有する光重合性モノマーをさらに含有していても良い。
【００１６】
また、上記組成物は、組成物仕込み時点における揮発性有機化合物の当該組成物全体に占める含有量が、５０重量％以下であることが好ましい。
【００１７】
一方、本発明に係る導電性ロールは、上記紫外線硬化型導電性組成物を用いたことを要旨とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る紫外線硬化型導電性組成物は、ポリマーに比較して低分子量である光重合性のモノマーを主に含有している。そのため、組成物中にＶＯＣを多量に含有させなくても（無溶剤でも）、粘度を低くすることができる。また、比較的粘度を低くできるので、組成物の加工性や取扱い性などにも優れる。
【００１９】
また、光重合性モノマーは、分子構造中にエチレンオキシド単位を少なくとも有しているので、光重合性モノマーとイオン導電剤とは相溶性に優れる。そのため、組成物中でイオン導電剤が溶けきらずに白濁するのを抑制でき、組成物中における紫外線の透過も損なわれないことから、紫外線硬化性が十分に確保され、高速硬化性に優れる。
【００２０】
さらに、上記光重合性モノマーとイオン導電剤とは相溶性に優れるので、組成物中にイオン導電剤を比較的多量に添加しても、紫外線硬化させた後の組成物中から、イオン導電剤がしみ出す、いわゆるブルームが発生し難い。したがって、ブルームの発生を効果的に抑制しつつ、十分な導電性を付与することができる。
【００２１】
この際、上記組成物が、光重合性オリゴマーをさらに含有している場合には、紫外線による硬化時間を短くすることができるので、生産性の向上などに寄与する。
【００２２】
また、上記光重合性モノマーが、上記分子構造中に環状不飽和構造を含む単位をさらに有している場合には、紫外線硬化させた後の組成物が酸化劣化し難くなり、耐久性が向上する。
【００２３】
そのため、この組成物を例えば、酸化劣化を受けやすい導電性ロールの導電性層材料に用いれば、耐久性に優れた導電性ロールを得ることができる。とりわけ、感光ドラムとの間で微小放電による酸化劣化を生じやすい帯電ロールの導電性層材料として用いれば、帯電性の低下が抑制され、耐久性に優れた帯電ロールを得ることができる。
【００２４】
これ以外にも、上記組成物が、分子構造中に環状不飽和構造を含む単位を少なくとも有する光重合性モノマーをさらに含有している場合も、上記と同様の効果が得られる。
【００２５】
また、上記組成物において、組成物仕込み時点におけるＶＯＣの当該組成物全体に占める含有量が、５０重量％以下である場合には、従来よりも環境への負荷を小さくできる。
【００２６】
一方、本発明に係る導電性ロールは、上記紫外線硬化型導電性組成物を用いているので、従来よりも低ＶＯＣ化を図ることができる。また、ブルームの発生を抑制できるので、感光ドラムを汚染し難い。また、イオン導電剤を用いているので、導電性のバラツキも非常に少ない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
１．本実施形態に係る紫外線硬化型導電性組成物の構成
本実施形態に係る紫外線硬化型導電性組成物（以下、「本組成物」ということがある。）は、特定の光重合性モノマーと、イオン導電剤と、光開始剤とを必須成分として含有している。
【００２８】
本組成物において、上記特定の光重合性モノマーは、その分子構造中にエチレンオキシド単位を少なくとも有している。エチレンオキシド単位は、主鎖または側鎖の何れか一方に含まれていても良いし、あるいは、主鎖および側鎖の両方に含まれていても良い。
【００２９】
また、上記特定の光重合性モノマーは、エチレンオキシド単位以外に、他の単位を１種または２種以上有していても良い。これら他の単位についても、主鎖または側鎖の何れか一方に含まれていても良いし、あるいは、主鎖および側鎖の両方に含まれていても良い。
【００３０】
上記他の単位としては、例えば、炭素数３〜２０のアルキレンオキシド単位、トリメチロールプロパン単位、ペンタエリスリトール単位、エチルヘキシルカルビトール単位、グリセリン単位などや、ノニルフェノール単位、パラクミルフェノール単位、ビスフェノールＡ単位、スチレンオキシド単位、イソシアヌル酸単位、ビスフェノールＦ単位、フタル酸単位、フェノキシ単位などの環状不飽和構造を含む単位などを例示することができる。これらは１種または２種以上含まれていても良い
【００３１】
上記特定の光重合性モノマーは、とりわけ、エチレンオキシド単位以外に、上記環状不飽和構造を含む単位をさらに有していると良い（以下、エチレンオキシド単位を有するが、環状不飽和構造を含む単位を有さないモノマーを「ＥＯ含有光重合性モノマー」といい、エチレンオキシド単位と環状不飽和構造を含む単位とを両方有するモノマーを「（ＥＯ＋環）含有光重合性モノマー」ということがある。）。紫外線硬化させた後の本組成物が酸化劣化し難くなり、耐久性を向上させることができるなどの利点があるからである。
【００３２】
上記ＥＯ含有光重合性モノマーにおける、エチレンオキシド単位の割合としては、好ましくは５重量％〜９０重量％の範囲内、より好ましくは５０重量％〜９０重量％の範囲内が良好である。
【００３３】
また、上記（ＥＯ＋環）含有光重合性モノマーにおける、エチレンオキシド単位の割合としては、好ましくは５重量％〜９０重量％の範囲内、より好ましくは３０重量％〜８０重量％の範囲内にあると良い。一方、環状不飽和構造を含む単位の割合としては、好ましくは３重量％〜９０重量％の範囲内、より好ましくは５重量％〜５０重量％の範囲内にあると良い。
【００３４】
この際、上記（ＥＯ＋環）含有光重合性モノマーにおける、（環状不飽和構造を含む単位）／（エチレンオキシド単位）の重量比は、好ましくは０．５〜１０の範囲内、より好ましくは１〜５の範囲内にあると良い。
【００３５】
なお、上記モノマー中におけるエチレンオキシド単位などの単位の割合は、例えば、ＮＭＲ（核磁気共鳴装置）などを用いて測定することができる。この点については、後述するモノマー、オリゴマーについても同様である。
【００３６】
また、上記特定の光重合性モノマーは、アクリロイル基、メタクリロイル基、アリル基、ビニル基、チオール基、ビニルエーテル基、エポキシ基、グリシジルエーテル基、その他分子内二重結合を有する基などの官能基を１個または２個以上有していると良い。これら官能基は、主鎖または側鎖の何れか一方に含まれていても良いし、あるいは、主鎖および側鎖の両方に含まれていても良い。
【００３７】
また、上記特定の光重合性モノマーは、上記官能基を１個有する単官能性モノマーを１種または２種以上含んでいても良いし、上記官能基を２個以上有する多官能性モノマーを１種または２種以上含んでいても良い。あるいは、１種または２種以上の単官能性モノマーと１種または２種以上の多官能性モノマーとが混合されていても良い。
【００３８】
上記特定の光重合性モノマーとしては、具体的には、例えば、トリメチロールプロパンエチレンオキシド変性トリアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、メトキシポリエチレングリコールアクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、２エチルヘキシルカルビトールアクリレート、ポリエチレングリコールモノエチルエーテルメタクリレート、エトキシ化シクロヘキサンジメタクリレート、エトキシ化２−メチル−１，３−プロパンジオールジアクリレート、エトキシ化ポリプロピレングリコールジメタクリレート、エトキシ化グリセリントリアクリレート、エトキシ化ペンタエリスリトールテトラアクリレートなどのＥＯ含有光重合性モノマーや、フェノキシポリエチレングリコールアクリレート、パラクミルフェノキシエチレングリコールアクリレート、パラクミルフェノールエチレンオキシド変性アクリレート、ビスフェノールＡエチレンオキシド変性ジアクリレート、プロポキシエトキシビスフェノールＡジアクリレート、９，９−ビス（３−フェニル−４−アクリロイルポリオキシエトキシ）フルオレン、エトキシ化イソシアヌル酸トリアクリレート、ノニルフェノキシポリエチレングリコールアクリレートなどの（ＥＯ＋環）含有光重合性モノマーなどを例示することができる。これらは１種または２種以上混合されていても良い。
【００３９】
本組成物において、イオン導電剤は、特に限定されることなく、通常使用され得るものであれば、何れのものでも使用することができる。
【００４０】
イオン導電剤としては、具体的には、例えば、化１で表される４級アンモニウム過塩素酸塩（但し、化１中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４は、炭素数１〜１８のアルキル基であり、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、フェニル基、キシリル基などを示す）、化２で表されるホウ酸塩（但し、化２中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４は、炭素数１〜１８のアルキル基であり、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、フェニル基、キシリル基などを示し、ＭＮ＋は、アルカリ金属イオンもしくはアルカリ土類金属イオンであり、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、カルシウムイオンなどを示す）などを例示することができる。これらは１種または２種以上混合されていても良い。
【００４１】
（化１）
【００４２】
（化２）
【００４３】
本組成物において、光開始剤は、特に限定されることなく、通常使用され得るものであれば、何れのものでも使用することができる。
【００４４】
光開始剤としては、具体的には、例えば、ベンゾイン、ベンゾインメチルエ−テル、ベンゾインエチルエ−テル、２−メチルベンゾイン、ベンジル、ベンジルジメチルケタ−ル、ジフェニルスルフィド、テトラメチルチウラムモノサルファイド、ジアセチル、エオシン、チオニン、ミヒラ−ケトン、アントラセン、アントラキノン、アセトフェノン、α−ヒドロキシイソブチルフェノン、ｐ−イソプロピルαヒドロキシイソブチルフェノン、α・α´ジクロル−４−フェノキシアセトフェノン、１−ヒドロキシ−１−シクロヘキシルアセトフェノン、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、メチルベンゾイルフォルメイト、２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］・２・モルフォリノ−プロペン、チオキサントン、ベンゾフェノン、２，２−ジメトキシ−１、２−ジフェニルエタン−１−オン、１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、ベンゾフェノン、２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モンフォリノプロパノン１、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタノン１、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−プロパン−１−オン、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニル−フォスフィンオキサイド、１−［４−（２−ヒドロキシエトキシ）−フェニル］−２−ヒドロキシ−２−メチル−１−プロパン−１オン、ビス（シクロペンタジエニル）−ビス（２，６−ジフルオロ−３−（ピル−イル）チタニウム）、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、ビスアシルフォスフィンオキサイド、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）フェニルホスフィンオキサイド、（η５ −２，４−シクロペンタジエン−１−イル）［（１，２，３，４，５，６−η）−（１−メチルエチル）ベンゼン］−アイアン（１＋）−ヘキサフルオロフォスフェイト（１−）などを例示することができる。これらは１種または２種以上混合されていても良い。
【００４５】
本組成物は、上記必須成分以外に、本発明の目的を損なわない範囲で、必要に応じて他の任意成分を含有していても良い。
【００４６】
他の任意成分としては、紫外線による硬化時間を短くでき、生産性の向上に寄与するなどの観点から、光重合性オリゴマーを好適なものとして例示することができる。
【００４７】
上記光重合性オリゴマーとしては、具体的には、例えば、その分子構造中に、エチレンオキシド単位、炭素数３〜２０のアルキレンオキシド単位、スチレンオキシド単位、ビスフェノールＡ単位、イソシアヌル酸単位、ノニルフェノキシ単位、トリメチロールプロパン単位、パラクミルフェノール単位などの単位を１種または２種以上有するものなどを例示することができる。これら単位は、主鎖または側鎖の何れか一方に含まれていても良いし、あるいは、主鎖および側鎖の両方に含まれていても良い。また、上記光重合性オリゴマーは１種または２種以上混合されていても良い。
【００４８】
上記光重合性オリゴマーとしては、その分子構造中にエチレンオキシド単位を少なくとも有するものを好適に用いることができる。エチレンオキシド単位を有しておれば、上記ＥＯ含有光重合性モノマー等とイオン導電剤との相溶性を損ない難いからである。
【００４９】
この場合、上記光重合性オリゴマーにおける、エチレンオキシド単位の割合としては、好ましくは５重量％〜９０重量％の範囲内、より好ましくは５０重量％〜９０重量％の範囲内にあると良い。
【００５０】
また、上記光重合性オリゴマーは、アクリロイル基、メタクリロイル基、アリル基、ビニル基、チオール基、ビニルエーテル基、エポキシ基、グリシジルエーテル基、その他分子内二重結合を有する基などの官能基を１個または２個以上有していると良い。これら官能基は、主鎖または側鎖の何れか一方に含まれていても良いし、あるいは、主鎖および側鎖の両方に含まれていても良い。
【００５１】
また、上記光重合性オリゴマーは、上記官能基を１個有する単官能性オリゴマーを１種または２種以上含んでいても良いし、上記官能基を２個以上有する多官能性オリゴマーを１種または２種以上含んでいても良い。あるいは、１種または２種以上の単官能性オリゴマーと１種または２種以上の多官能性オリゴマーとが混合されていても良い。
【００５２】
上記光重合性オリゴマーとしては、より具体的には、例えば、ポリエチレンポリプロピレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレートなどエチレンオキシド単位を有するもの、カーボネートアクリルオリゴマー、ポリテトラメチレングリコールジアクリレート、ポリカプロラクトンジアクリレート、ポリエステルアクリレートなどエチレンオキシド単位を有しないものなどを例示することができる。これらは１種または２種以上混合されていても良い。
【００５３】
また、他の任意成分としては、分子構造中に、上述した環状不飽和構造を含む単位を少なくとも有する光重合性モノマー（以下、「環含有光重合性モノマー」という。）を好適なものとして例示することができる。上記（ＥＯ＋環）含有光重合性モノマーを用いた場合と同様に、紫外線硬化させた後の本組成物が酸化劣化し難くなり、耐久性を向上させることができるなどの利点があるからである。
【００５４】
上記環含有光重合性モノマーにおける、環状不飽和構造を含む単位は、主鎖または側鎖の何れか一方に含まれていても良いし、あるいは、主鎖および側鎖の両方に含まれていても良い。
【００５５】
また、上記環含有光重合性モノマーは、環状不飽和構造を含む単位以外に、他の単位を１種または２種以上有していても良い。これら他の単位についても、主鎖または側鎖の何れか一方に含まれていても良いし、あるいは、主鎖および側鎖の両方に含まれていても良い。
【００５６】
上記他の単位としては、例えば、エチレンオキシド単位、炭素数３〜２０のアルキレンオキシド単位、トリメチロールプロパン単位、ペンタエリスリトール単位、エチルヘキシルカルビトール単位、グリセリン単位などを例示することができる。これらは１種または２種以上有していても良い。なお、上記環含有光重合性モノマーが、他の単位としてエチレンオキシド単位を有している場合には、上記（ＥＯ＋環）含有光重合性モノマーということになる。
【００５７】
上記環含有光重合性モノマーにおける、環状不飽和構造を含む単位の割合としては、好ましくは３重量％〜９０重量％の範囲内、より好ましくは５重量％〜７０重量％の範囲内にあると良い。
【００５８】
また、上記環含有光重合性モノマーは、アクリロイル基、メタクリロイル基、アリル基、ビニル基、チオール基、ビニルエーテル基、エポキシ基、グリシジルエーテル基、その他分子内二重結合を有する基などの官能基を１個または２個以上有していると良い。これら官能基は、主鎖または側鎖の何れか一方に含まれていても良いし、あるいは、主鎖および側鎖の両方に含まれていても良い。
【００５９】
また、上記環含有光重合性モノマーは、上記官能基を１個有する単官能性モノマーを１種または２種以上含んでいても良いし、上記官能基を２個以上有する多官能性モノマーを１種または２種以上含んでいても良い。あるいは、１種または２種以上の単官能性モノマーと１種または２種以上の多官能性モノマーとが混合されていても良い。
【００６０】
上記環含有光重合性モノマーとしては、具体的には、例えば、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピルアクリレート、ベンジルメタクリレート、フェノキシエチルメタクリレート、フェノキシエチルアクリレート、ネオペンチルグリコールアクリル酸安息香酸エステルなどを例示することができる。これらは１種または２種以上混合されていても良い。
【００６１】
また、他の任意成分としては、例えば、分子構造中に、炭素数３〜２０のアルキレンオキシド単位、スチレンオキシド単位、トリメチロールプロパン単位、ビスフェノールＡ単位、パラクミルフェノール単位、ノニルフェノキシ単位、イソシアヌル酸単位など、エチレンオキシド単位を除いた単位を少なくとも１種または２種以上有する光重合性モノマー（以下、「ＥＯ非含有光重合性モノマー」という。）を例示することができる。
【００６２】
上記ＥＯ非含有光重合性モノマーにおける、上記単位は、主鎖または側鎖の何れか一方に含まれていても良いし、あるいは、主鎖または側鎖の両方に含まれていても良い。
【００６３】
また、上記ＥＯ非含有光重合性モノマーは、アクリロイル基、メタクリロイル基、アリル基、ビニル基、チオール基、ビニルエーテル基、エポキシ基、グリシジルエーテル基、その他分子内二重結合を有する基などの官能基を１個または２個以上有していると良い。これら官能基は、主鎖または側鎖の何れか一方に含まれていても良いし、あるいは、主鎖および側鎖の両方に含まれていても良い。
【００６４】
また、上記ＥＯ非含有光重合性モノマーは、上記官能基を１個有する単官能性モノマーを１種または２種以上含んでいても良いし、上記官能基を２個以上有する多官能性モノマーを１種または２種以上含んでいても良い。あるいは、１種または２種以上の単官能性モノマーと１種または２種以上の多官能性モノマーとが混合されていても良い。
【００６５】
ＥＯ非含有光重合性モノマーとしては、具体的には、例えば、ポリプロピレングリコールジアクリレート、ポリテトラメチレングリコール（ＰＴＭＧ）ジアクリレート、１，６ヘキサンジオールジアクリレート、イソボニル、イソステアリルアクリレート、トリシクロデカン３メタノールジアクリレート、プロポキシ化ビスフェノールＡジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、１，９−ノナンジオールジアクリレート、２−メチル−１，８−オクタンジオールジアクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジアクリレート、１，１０−デカンジオールジアクリレート、ヒドロキシ−３−アクリロイロキシプロピルメタクリレート、３メチル−１，７−オクタンジオールジアクリレート、カプロラクトン変性１，６ヘキサンジオールジメタクリレート、グリセリンジメタクリレート、ブタンジオールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレートなどを例示することができる。これらは１種または２種以上混合されていても良い。
【００６６】
また、本組成物は、他の任意成分として、光安定剤、粘度調整剤、老化防止剤、加工助剤、滑剤、難燃剤、可塑剤、発泡剤、充填剤、架橋剤、架橋助剤、分散剤、消泡剤、顔料などの各種の添加剤を１種または２種以上含有していても良い。
【００６７】
ここで、本組成物は、希釈溶剤としてＶＯＣを含有していなくても良いし、特定量含有していても良い。
【００６８】
本組成物は、溶剤を使用しなくても、低粘度であり、ＥＯ含有光重合性モノマーとイオン導電剤との相溶性に優れ、ブルームの発生を抑制しつつ、十分な導電性を付与できるなどの上述した作用効果を奏することが可能である。
【００６９】
溶剤としてＶＯＣを含有させる場合、組成物仕込み時点におけるＶＯＣの当該組成物全体に占める含有量としては、具体的には、例えば、好ましい上限値として、５０重量％以下、２５重量％以下、１０重量％以下などを例示することができる。
【００７０】
また、本組成物において、イオン導電剤の割合は、本組成物中に含まれる、モノマー成分１００重量部またはモノマーおよびオリゴマー成分１００重量部に対し、その好ましい下限値として、具体的には、例えば、０．０１重量部、０．１重量部、１重量部などを例示することができる。これら好ましい下限値と組み合わせ可能な好ましい上限値として、具体的には、例えば、１００重量部、５０重量部、１０重量部などを例示することができる。
【００７１】
また、光開始剤の割合は、本組成物中に含まれる、モノマー成分１００重量部またはモノマーおよびオリゴマー成分１００重量部に対し、その好ましい下限値として、具体的には、例えば、０．０１重量部、０．１重量部、１重量部などを例示することができる。これら好ましい下限値と組み合わせ可能な好ましい上限値として、具体的には、例えば、１００重量部、５０重量部、１０重量部などを例示することができる。
【００７２】
また、任意成分としてオリゴマーを用いる場合、その割合は、本発明の目的を損なわない範囲内で種々調整することができる。一般的には、オリゴマーの割合が過度に多くなり過ぎると、組成物中におけるポリマー分が増加し、これに起因する増粘により、塗工性、加工性などが悪化する傾向が見られる。したがって、これらの点に留意すると良い。
【００７３】
オリゴマーの割合としては、本組成物中に含まれる、モノマーおよびオリゴマー成分１００重量％中、その好ましい上限値として、具体的には、例えば、９０重量％、５０重量％、２５重量％などを例示できる。
【００７４】
また、ＥＯ含有光重合性モノマー以外に、任意成分として上記他のモノマーを用いる場合、その割合は、例えば、付与したい耐久性の程度、本組成物を適用するロールの種類などを考慮して種々調整することができる。
【００７５】
他のモノマーの割合としては、本組成物中に含まれる、モノマー成分１００重量％中、その好ましい上限値として、具体的には、例えば、５０重量％、３０重量％、１０重量％などを例示できる。
【００７６】
２．本組成物の製造方法
上述した本組成物の製造方法としては、例えば、必須成分である特定の光重合性モノマー、イオン導電剤および光開始剤と、必要に応じて含有させる任意成分とを、所望の配合となるように秤量し、これらを攪拌機などの混合手段により混合する方法などを例示することができる。なお、混合時に加熱したり、撹拌後に脱泡したりするなどしても良い。
【００７７】
３．本組成物を用いた導電性ロールの構成
本実施形態に係る導電性ロール（以下、「本導電性ロール」という。）は、導電性シャフトの外周に、１層または２層以上の導電性層が積層されてなる。
【００７８】
本導電性ロールが１層の導電性層を有する場合、この層が、紫外線により本組成物を硬化させて形成されていることになる。この場合には、導電性ロールを小径化することができるので、これを組み込む画像形成装置を小型化することができるなどの利点がある。
【００７９】
一方、本導電性ロールが２層以上の導電性層を有する場合、本組成物による導電性層は、何れの層に配置されていても良い。外層に配置されていても良いし、内層のうちの何れか１層または２層以上に配置されていても良い。
【００８０】
本導電性ロールとしては、好ましくは、少なくとも外層の導電性層が、本組成物により形成されていると良い。
【００８１】
上記本組成物による導電性層の厚みは、積層構造、本ロールを組み込む画像形成装置内部の設置スペース、要求される導電性の大きさ、ロール製品の硬さ、ロール回転速度などを考慮して適宜設定することができる。
【００８２】
本導電性ロールが１層の導電性層を有する場合、本組成物による導電性層の厚みとしては、好ましい下限値として、具体的には、例えば、０．００１、０．０１、０．１、１μｍなどを例示することができる。一方、これら好ましい下限値と組み合わせ可能な好ましい上限値として、具体的には、例えば、０．０１、０．１、１、１０ｍｍなどを例示することができる。
【００８３】
また、本導電性ロールが２層以上の導電性層を有する場合であって、外層の導電性層が本組成物により形成されているときには、本組成物による導電性層の厚みとしては、好ましい下限値として、具体的には、例えば、０．００１、０．０１、０．１、１μｍなどを例示することができる。一方、これら好ましい下限値と組み合わせ可能な好ましい上限値として、具体的には、例えば、０．０１、０．１、１、１０ｍｍなどを例示することができる。
【００８４】
また、本導電性ロールが２層以上の導電性層を有する場合であって、内層の導電性層の何れかが本組成物により形成されているときには、本組成物による導電性層の厚みとしては、好ましい下限値として、具体的には、例えば、０．００１、０．０１、０．１、１μｍなどを例示することができる。一方、これら好ましい下限値と組み合わせ可能な好ましい上限値として、具体的には、例えば、０．０１、０．１、１、１０ｍｍなどを例示することができる。
【００８５】
なお、本組成物による導電性層以外の他の導電性層としては、例えば、ベース層、電気抵抗調整層などの中間層などを例示することができる。他の導電性層を形成する材料としては、具体的には、例えば、エピクロロヒドリンゴム、ＮＢＲ、シリコーンゴム、ＥＰＤＭ、アミド系樹脂、セルロース系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、フッ素系樹脂などに電子導電剤やイオン導電剤などの導電性付与剤、さらに、必要に応じて、発泡剤、架橋剤、表面調整剤、可塑剤などを１種または２種以上添加した組成物などを例示することができる。これらは１種または２種以上混合されていても良い。
【００８６】
また、シャフト材料としては、導電性を有するものであれば、何れのものでも使用し得る。一般には、鉄、ステンレス、アルミニウムなどの金属製の中実体、中空体からなる芯金などを例示することができる。さらには、これらにニッケルメッキなどのメッキ処理が施されていても良い。
【００８７】
以上の本導電性ロールは、帯電ロール、転写ロール、現像ロール、トナー供給ロールなどとして適用することができる。
【００８８】
４．本導電性ロールの製造方法
本導電性ロールの製造方法は、一般に、導電性シャフトの外周に形成される導電性層の積層数により異なる。例えば、導電性シャフトの外周にベース層を形成し、その外周に本組成物による導電性層を形成する場合には、次のような方法を例示することができる。
【００８９】
すなわち、先ず、所望の配合割合に調製したベース層材料を、任意でプライマー処理を施した導電性シャフトが配置されたロール成形用金型に注入する。次いで、注入したベース層材料を加熱・硬化させ、導電性シャフトの外周にベース層を形成する。
【００９０】
次いで、このベース層付き導電性シャフトを脱型した後、必要に応じてベース層表面を研磨する。次いで、このベース層の表面上に、所望の配合割合に調製した本組成物をロールコート機などにより塗工する。次いで、このロールを回転させながら、所定光量の紫外線を所定時間照射し、本組成物を硬化させれば、２層構造の導電性ロールを得ることができる。
【００９１】
また、例えば、導電性シャフトの外周に本組成物による導電性層を１層形成する場合には、導電性シャフトの表面上に、所望の配合割合に調製した本組成物をロールコート機などにより塗工する。次いで、このロールを回転させながら、所定光量の紫外線を所定時間照射し、本組成物を硬化させれば、１層構造の導電性ロールを得ることができる。
【００９２】
なお、上記以外の積層数とする場合には、上記製造方法に準じて、所望の材料からなる導電性層を導電性シャフトの外周に順次積層していけば良い。
【実施例】
【００９３】
以下、実施例を用いて本発明を詳細に説明する。
【００９４】
１．相溶性試験
初めに、ＥＯ含有光重合性モノマーおよびＥＯ非含有光重合性モノマーと、イオン導電剤との相溶性を確認する試験を行った。
【００９５】
すなわち、ＥＯ含有光重合性モノマーまたはＥＯ非含有光重合性モノマー１００ｇに対し、イオン導電剤として、上記化１に示される４級アンモニウム過塩素酸塩および上記化２に示されるホウ酸塩より１種を５ｇ配合し、６０℃で暖めながら５分間溶解させ、２４時間後の沈殿物の有無を目視にて確認した。また、合わせて２５℃における粘度の測定も行った。なお、粘度の測定には、Ｂ型粘度計（（株）トキメック製、「ＶＩＳＣＯＭＥＴＥＲ ＤＶＬ−Ｂ２」）を用いた。
【００９６】
表１に、用いたＥＯ含有光重合性モノマーまたはＥＯ非含有光重合性モノマーの種類、沈澱物の有無および粘度の測定結果について示す。
【００９７】
なお、ＥＯ含有光重合性モノマーには、トリメチロールプロパンエチレンオキシド変性トリアクリレート（東亞合成（株）製、「アロニックスＭ３５０」）、ポリエチレングリコールジアクリレート（新中村化学工業（株）製、「ＮＫエステルＡ４００」）、フェノキシポリエチレングリコールアクリレート（東亞合成（株）製、「アロニックスＭ１０２」）、メトキシポリエチレングリコールアクリレート（新中村化学工業（株）製、「ＮＫエステルＡＭ９０Ｇ」）を用いた。
【００９８】
一方、ＥＯ非含有光重合性モノマーには、ポリプロピレングリコールジアクリレート（新中村化学工業（株）製、「ＮＫエステルＡＰＧ２００」）、ポリテトラメチレングリコールジアクリレート（新中村化学工業（株）製、「ＮＫエステルＡ−ＰＴＭＧ−６５」）、１，６ヘキサンジオールジアクリレート（新中村化学工業（株）製、「ＮＫエステルＡ−ＨＤ」）、イソボニル（新中村化学工業（株）製、「ＮＫエステルＡ−ＩＢ」）を用いた。
【００９９】
また、表１において「○」は、光重合性モノマーとイオン導電剤とが十分に相溶したことを示している。一方、「×」は、イオン導電剤の沈澱物が確認されたことを示している。
【０１００】
【表１】
【０１０１】
表１によれば、ＥＯ非含有光重合性モノマーを用いた場合、両イオン導電剤とも沈澱物が確認され、ＥＯ非含有光重合性モノマーとイオン導電剤との相溶性が悪いことが分かる。一方、ＥＯ含有光重合性モノマーを用いた場合、両イオン導電剤とも沈澱物が全く確認されず、ＥＯ含有光重合性モノマーとイオン導電剤とは相溶性に優れることが分かる。
【０１０２】
これは、ＥＯ含有光重合性モノマーは、その分子構造中にエチレンオキサイド単位を含んでいるので、イオン導電剤を十分に溶解、相溶させることができたためであると推測される。
【０１０３】
２．実施例および比較例に係る紫外線硬化型導電性組成物の作製および評価
次に、後述する表２、表３に示す配合割合（単位は重量部）となるように、各種材料を秤量し、これらを攪拌機により撹拌、混合した後、室温にて２４時間放置することにより、実施例１〜１８および比較例１〜６に係る紫外線硬化型導電性組成物を作製した。
【０１０４】
次に、得られた各組成物の評価を以下のようにして行った。すなわち、得られた各組成物の２５℃における粘度を、上記Ｂ型粘度計にて測定した。
【０１０５】
また、得られた各組成物を、バーコート法によりガラス板上にコーティングし、紫外線を照射し、厚さ約１００μｍ、縦１００ｍｍ、横１００ｍｍの成形体を作製した。この際、紫外線照射機（アイグラフィック社製「ＵＢ０３１−２Ａ／ＢＭ」）の紫外線ランプ（水銀ランプ形式）とコーティングした各組成物との距離は２００ｍｍとし、紫外線は３０秒間照射（積算光量１２０ｍＷ／ｃｍ２）した。
【０１０６】
その後、得られた各成形体を、湿熱環境下（４０℃、相対湿度９５％）中に７日間放置し、ブルームの有無を目視にて確認した。
【０１０７】
また、１０ｍｍ角の銀ペーストによる電極を、上記各成形体表面に形成し、１００Ｖ印加時の体積抵抗率を測定した。
【０１０８】
表２に、実施例１〜８に係る組成物の配合割合および評価結果を、表３に、実施例９〜１８に係る組成物の配合割合および評価結果を、表４に、比較例１〜６に係る組成物の配合割合および評価結果を示す。
【０１０９】
なお、表２〜表４の材料のうち、表１の材料と重複するものは、上記した製造元、商品名のものを用いている。その他の材料については、ポリエチレングリコールジメタクリレート（新中村化学工業（株）製、「ＮＫエステル４Ｇ」、）エチレンオキシド／プロピレンオキシド系オリゴマー（新中村化学工業（株）製、「ＮＫオリゴＵＡ−２２３５ＰＥ」）、ポリプロピレングリコール系オリゴマー（新中村化学工業（株）製、「ＮＫオリゴＵＡ４２００」）、トリプロピレングリコールジアクリレート（新中村化学工業（株）製、「ＮＫエステルＡＰＧ−２００」）、ノニルフェノールプロピレンオキシド変性（ｎ≒２．５）アクリレート（東亞合成（株）製、「アロニックスＭ−１１７」）、フタル酸モノヒドロキシエチルアクリレート（東亞合成（株）製、「アロニックスＭ−５４００」）、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピルアクリレート（東亞合成（株）製、「アロニックスＭ−５７００」）、パラクミルフェノールエチレンオキシド変性（ｎ≒１）アクリレート（東亞合成（株）製、「アロニックスＭ−１１０」）、ビスフェノールＡ エチレンオキシド変性（ｍ＋ｎ≒４）ジアクリレート（新中村化学工業（株）製、「ＮＫエステルＡ−ＢＰＥ−４」）、ビスフェノールＡ エチレンオキシド変性（ｍ＋ｎ≒２０）ジアクリレート（新中村化学工業（株）製、「ＮＫエステルＡ−ＢＰＥ−２０」）、光開始剤（チバスペシャリティケミカルズ（株）製、「ダロキュアー１１７３」）を用いた。
【０１１０】
【表２】
【０１１１】
【表３】
【０１１２】
【表４】
【０１１３】
表２〜表４によれば、比較例２〜６に係る組成物は、硬化後にブルームが発生し、電気抵抗が高いことが確認された。一方、実施例１〜８に係る組成物は、硬化後にブルームが発生せず、比較例２〜５に係る組成物と比較して、電気抵抗が小さく、導電性に優れていることが確認された。
【０１１４】
また、実施例１〜４に係る組成物は、組成物中に希釈溶剤としてメチルエチルケトンを全く含有させていないにもかかわらず、比較的粘度が低いことが確認された。これは、光重合性モノマーを用いているためである。
【０１１５】
また、実施例５および７に係る組成物は、ＥＯ含有光重合性モノマー以外に、光重合性オリゴマーを用いている。そのため、実施例１〜４に係る組成物と比較して、比較的粘度が高くなっているが、許容範囲内であることが確認された。
【０１１６】
また、実施例６および８に係る組成物は、実施例５および７に係る組成物と同様に、ＥＯ含有光重合性モノマー以外に、光重合性オリゴマーを用いており、さらに、光重合性オリゴマーを用いたことによる粘度の増加を抑制するために、組成物中に希釈溶剤としてメチルエチルケトンを用いている。
【０１１７】
しかしながら、組成物仕込み時点におけるメチルエチルケトンの当該組成物全体に占める含有量は、ともに１６．１重量％と、従来の紫外線硬化型導電性樹脂組成物に比較して大幅に低い含有量に留まっており、組成物の塗布性や加工性などに支障のない粘度を確保することができていることが確認された。
【０１１８】
また、ＥＯ含有光重合性モノマーを含まず、光重合性オリゴマーを含んでいる比較例１に係る組成物は、メチルエチルケトン、すなわち、揮発性有機化合物の含有量を６９ｗｔ％と非常に高い割合で配合しなければ、粘度の増加を抑制することができなかった。したがって、この比較例１に係る組成物では、低ＶＯＣ化し難いことが確認された。
【０１１９】
また、実施例９および実施例１０に係る組成物は、分子構造中にエチレンオキシド単位と環状不飽和構造を含む単位とを少なくとも有する（ＥＯ＋環）含有光重合性モノマーを用いている。また、実施例１１から実施例１８に係る組成物は、ＥＯ含有光重合性モノマーと、分子構造中に環状不飽和構造を含む単位を少なくとも有する環含有光重合性モノマーとを併用している。これら実施例９〜１８に係る組成物についても、粘度、ブルームの有無、体積抵抗率、低ＶＯＣ化に関して、実施例１〜８に係る組成物と同等の特性が得られた。
【０１２０】
以上の結果より、本実施例に係る紫外線硬化型導電性組成物は、従来より低ＶＯＣ化、さらには、無溶剤化を図ることができる。また、塗工性、加工性などに優れる。また、紫外線硬化後のブルームの発生がなく、長期安定性に優れる。また、十分な導電性を有している。
【０１２１】
３．導電性ロールの作製および評価＜１＞
次に、上記作製した実施例１、３、４および比較例２、４、６に係る組成物を用いて、帯電ロール、転写ロール、現像ロールを作製した。
【０１２２】
（帯電ロールＡ１）
直径１０ｍｍのステンレス製（ＳＵＳ３０４）の芯金を組み込んだロール成形用金型に、ベース層材料として、導電性カーボンを分散したシリコーンゴムを注入した後、１５０℃で４５分間オーブンキュアーを行い、芯金の外周にベース層（厚み２ｍｍ）を形成した。
【０１２３】
次いで、このベース層付き芯金を脱型した後、このベース層の表面上に、コロナ放電（０．３ｋＷ２０秒間）による表面処理を施した後、実施例１に係る組成物をロールコート法により塗工した。次いで、このロールを１００ｒｐｍで回転させながら、上述した紫外線照射機により紫外線を照射し、実施例１に係る組成物を硬化させて被膜状の導電性層（厚み３μｍ）を形成することにより、２層構造の帯電ロールＡ１を得た。
【０１２４】
この際、紫外線照射機の紫外線ランプ（水銀ランプ形式）とコーティングした実施例１に係る組成物との距離は２００ｍｍとし、紫外線は３０秒間照射（積算光量１２０ｍＷ／ｃｍ２）した。
【０１２５】
（帯電ロールＡ２）
帯電ロールＡ１の表面に、シリコンアクリルエマルション１００重量部と導電性カーボンブラックを配合した組成物を、さらに塗工した。その後、常温にて３０分間乾燥し、１００℃で３０分間オーブンキュアーを行い、導電性層（厚み１０μｍ）を形成することにより、３層構造の帯電ロールＡ２を得た。
【０１２６】
（帯電ロールＢ１）
帯電ロールＡ１の作製手順において、実施例１に係る組成物に代えて、比較例２に係る組成物を用いた以外は、同様にして、比較例としての帯電ロールＢ１を得た。
【０１２７】
（帯電ロールＢ２）
帯電ロールＡ２の作製手順において、帯電ロールＡ１に代えて、帯電ロールＢ１を用いた以外は、同様にして、比較例としての帯電ロールＢ２を得た。
【０１２８】
（転写ロールＡ３）
直径１０ｍｍのステンレス製（ＳＵＳ３０４）の芯金を組み込んだロール成形用金型に、ベース層材料として、導電性カーボンを分散したシリコーンゴムを注入した後、１５０℃で４５分間オーブンキュアーを行い、芯金の外周にベース層（厚み３ｍｍ）を形成した。
【０１２９】
次いで、このベース層付き芯金を脱型した後、このベース層の表面上に、コロナ放電（０．３ｋＷ２０秒間）表面処理を施した後、実施例４に係る組成物をロールコート法により塗工した。次いで、このロールを１００ｒｐｍで回転させながら、上述した紫外線照射機により紫外線を照射し、実施例４に係る組成物を硬化させて被膜状の導電性層（厚み５μｍ）を形成することにより、２層構造の転写ロールＡ３を得た。
【０１３０】
この際、紫外線照射機の紫外線ランプ（水銀ランプ形式）とコーティングした実施例４に係る組成物との距離は２００ｍｍとし、紫外線は３０秒間照射（積算光量１２０ｍＷ／ｃｍ２）した。
【０１３１】
（転写ロールＡ４）
転写ロールＡ３の表面に、シリコンアクリルエマルション１００重量部と導電性カーボンブラックを配合した組成物を、さらに塗工した後、常温にて３０分間乾燥し、１００℃で３０分間オーブンキュアーを行い、導電性層（厚み１０μｍ）を形成することにより、３層構造の転写ロールＡ４を得た。
【０１３２】
（転写ロールＢ３）
転写ロールＡ３の作製手順において、実施例４に係る組成物に代えて、比較例６に係る組成物を用いた以外は、同様にして、比較例としての転写ロールＢ３を得た。
【０１３３】
（転写ロールＢ４）
転写ロールＡ４の作製手順において、転写ロールＡ３に代えて、転写ロールＢ３を用いた以外は、同様にして、比較例としての帯電ロールＢ４を得た。
【０１３４】
（現像ロールＡ５）
直径１０ｍｍのステンレス製（ＳＵＳ３０４）の芯金を組み込んだロール成形用金型に、ベース層材料として、導電性カーボンを分散したシリコーンゴムを注入した後、１５０℃で４５分間オーブンキュアーを行い、芯金の外周にベース層（厚み２ｍｍ）を形成した。
【０１３５】
次いで、このベース層付き芯金を脱型した後、このベース層の表面上に、コロナ放電（０．３ｋＷ２０秒間）による表面処理を施した後、実施例３に係る組成物をロールコート法により塗工した。次いで、このロールを１００ｒｐｍで回転させながら、上述した紫外線照射機により紫外線を照射し、実施例３に係る組成物を硬化させて被膜状の導電性層（厚み５μｍ）を形成することにより、２層構造の現像ロールＡ５を得た。
【０１３６】
この際、紫外線照射機の紫外線ランプ（水銀ランプ形式）とコーティングした実施例３に係る組成物との距離は２００ｍｍとし、紫外線は３０秒間照射（積算光量１２０ｍＷ／ｃｍ２）した。
【０１３７】
（現像ロールＡ６）
現像ロールＡ５の表面に、シリコンアクリルエマルション１００重量部と導電性カーボンブラックを配合した組成物を、さらに塗工した後、常温にて３０分間乾燥し、１００℃で３０分間オーブンキュアーを行い、導電性層（厚み１０μｍ）を形成することにより、３層構造の現像ロールＡ６を得た。
【０１３８】
（現像ロールＢ５）
現像ロールＡ５の作製手順において、実施例３に係る組成物に代えて、比較例４に係る組成物を用いた以外は、同様にして、比較例としての現像ロールＢ５を得た。
【０１３９】
（現像ロールＢ６）
帯電ロールＡ６の作製手順において、現像ロールＡ５に代えて、現像ロールＢ５を用いた以外は、同様にして、比較例としての現像ロールＢ６を得た。
【０１４０】
なお、上記帯電ロール、転写ロール、現像ロールの作製で用いた材料の製造元および商品名は、シリコーンゴム（信越化学工業（株）製、「ＫＥ１３５０ＡＢ」）、シリコーンアクリルエマルション（東亞合成（株）製、「サイマックＵＳ２２４Ｅ」）、導電性カーボンブラック（デグサジャパン（株）製、「スペシャルブラック４」）である。
【０１４１】
次に、得られた各ロールを以下のようにして評価した。先ず、湿熱環境下（４０℃、相対湿度９５％）中に７日間放置した後、ブルームの有無を目視にて確認した。
【０１４２】
また、実施例および比較例に係る組成物を塗工した際、塗布ムラが生じるか否かを目視にて確認した。
【０１４３】
また、各ロールの芯金の両端に７００ｇの荷重をかけ、１００Ｖ（ＤＣ）を印加したときのロール抵抗を測定した。
【０１４４】
表５〜７に、各ロールの評価結果を示す。なお、表５〜７における「○」は、ブルームが発生しなかったこと、あるいは、塗布ムラが発生しなかったことを示している。一方、「×」は、ブルームが発生したこと、あるいは、塗布ムラが発生したことを示している。
【０１４５】
【表５】
【０１４６】
【表６】
【０１４７】
【表７】
【０１４８】
表５〜７によれば、比較例に係る帯電ロールＢ１およびＢ２、転写ロールＢ３およびＢ４、現像ロールＢ５およびＢ６は、ブルームが発生する、塗布ムラが発生する、ロール抵抗が高いことが確認された。
【０１４９】
これに対し、実施例に係る帯電ロールＡ１およびＡ２、転写ロールＡ３およびＡ４、現像ロールＡ５およびＡ６は、ブルーム、塗布ムラとも発生せず、ロール抵抗も比較例より小さいことが確認された。
【０１５０】
４．導電性ロールの作製および評価＜２＞
次に、上記作製した実施例に係る組成物の耐久性を調べるため、外層の導電性層が、上記実施例１〜１８および比較例１〜６に係る組成物により形成されている帯電ロールを作製した。
【０１５１】
なお、導電性ロールとして帯電ロールを選択したのは、次の理由による。すなわち、帯電ロールの表面は、とりわけ、感光ドラムとの間で生じる微小放電により酸化劣化を受けやすい。そのため、ロール表面で導電性層の酸化劣化が進行し、ロールの耐久性が落ちて帯電性が低下すると、これが画像ムラ、スジに顕著に表れるからである。
【０１５２】
（帯電ロールａ１〜ａ１８）
直径６ｍｍのステンレス製（ＳＵＳ３０４）の芯金を組み込んだロール成形用金型に、ベース層材料を注入した後、１５０℃で４５分間オーブンキュアーを行い、芯金の外周にベース層（厚み１．７５ｍｍ）を形成した。
【０１５３】
次いで、このベース層付き芯金を脱型した後、このベース層の表面上に、コロナ放電（０．３ｋＷ２０秒間）による表面処理を施した後、実施例１〜１８に係る組成物をロールコート法により塗工した。次いで、このロールを１００ｒｐｍで回転させながら、上述した紫外線照射機により紫外線を照射し、実施例１〜１８に係る組成物を硬化させて被膜状の導電性層（厚み３μｍ）を形成することにより、２層構造の帯電ロールａ１〜ａ１８を得た。
【０１５４】
この際、ベース層材料は、ヒドリンゴム（ダイソー（株）製、「エピクロマーＣＧ１０２」）１００重量部と、ステアリン酸（花王（株）製、「ルナックＳ３０」）１重量部と、酸化亜鉛２種（三井金属工業（株）製）５重量部と、ハイドロタルサイト（協和化学工業（株）製、「ＤＨＴ−４Ａ」）３重量部と、粉末イオウ（鶴見化学工業（株）製）１．５重量部と、ジベンゾチアゾールジスルフィド（大内新興化学工業（株）製、「ノクセラーＤＭ」）１．５重量部と、テトラメチルチウラムモノスルフィド（大内新興化学工業（株）製、「ノクセラーＴＳ」）０．５重量部と、トリメチルオクタデシルアンモニウムパークロレート１重量部とを、ニーダーにより混練することにより作製したものである。
【０１５５】
また、紫外線照射機の紫外線ランプ（水銀ランプ形式）とコーティングした実施例１に係る組成物との距離は２００ｍｍとし、紫外線は３０秒間照射（積算光量１２０ｍＷ／ｃｍ２）した。
【０１５６】
（帯電ロールｂ１〜ｂ６）
実施例１〜６に係る組成物に代えて、比較例１〜６に係る組成物を用いた以外は同様にして、２層構造の帯電ロールｂ１〜ｂ６を得た。
【０１５７】
次に、得られた各帯電ロールを以下のようにして評価した。先ず、初期画像出し評価として、各帯電ロールを、市販のカラーレーザープリンター（リコー（株）製、「ＣＸ３０００」）に組み込み、１５℃×１０％ＲＨの低温低湿環境下で、ハーフトーン画像の画像出しを行った。
【０１５８】
次いで、得られた各画像について、濃度ムラ、スジの有無を目視にて確認した。その結果、濃度ムラ、スジが発生したものを不合格（後述する表８ではバツ印しで示す）とし、濃度ムラ、スジが発生しなかったものを合格とし、合格したもののうち、比較的十分な濃度が出ていたものを合格（後述する表８で二重丸印しで示す）、濃度がやや薄めであったものを合格（後述する表８で一重丸印しで示す）
【０１５９】
次に、耐久後画像出し評価として、上記低温低湿環境下にて、画像濃度５％のチャートパターンの画像出しを、１００００枚（Ａ４サイズ、縦方向）行った後、上記初期画像出しと同様の画像出しを行い、同様に評価した。なお、上記初期画像出し評価で不合格であったものについては、本評価を行っていない。
【０１６０】
上記初期画像出し評価、耐久後画像出し評価の結果を表８に示す。
【０１６１】
【表８】
【０１６２】
表８によれば、実施例１〜１８に係る組成物を用いた帯電ロールａ１〜ａ１８は、比較例２〜６に係る組成物を用いた帯電ロールｂ２〜ｂ６に比較して、初期、長期ともに良好な画質が得られることが分かる。
【０１６３】
また、実施例の中でも、とりわけ、（ＥＯ＋環）含有光重合性モノマーを含有する実施例９および実施例１０に係る組成物を用いた帯電ロールａ９、ａ１０、ＥＯ含有光重合性モノマーと環含有光重合性モノマーとを併用した実施例１１〜１８に係る組成物を用いた帯電ロールａ１１〜ａ１８は、長期使用時でも帯電性に優れ、耐久性に優れていることが分かる。
【０１６４】
このことから、（ＥＯ＋環）含有光重合性モノマーを含有する組成物、あるいは、ＥＯ含有光重合性モノマーと環含有光重合性モノマーとを含有する組成物は、紫外線硬化させた後に酸化劣化し難く、耐久性に優れることが分かる。
【０１６５】
以上、本発明の実施形態、実施例について説明したが、本発明は上記実施形態、実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能なものである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
分子構造中にエチレンオキシド単位を少なくとも有する光重合性モノマーと、イオン導電剤と、光開始剤とを含有することを特徴とする紫外線硬化型導電性組成物。
【請求項２】
光重合性オリゴマーをさらに含有することを特徴とする請求項１に記載の紫外線硬化型導電性組成物。
【請求項３】
前記光重合性モノマーは、前記分子構造中に環状不飽和構造を含む単位をさらに有することを特徴とする請求項１または２に記載の紫外線硬化型導電性組成物。
【請求項４】
分子構造中に環状不飽和構造を含む単位を少なくとも有する光重合性モノマーをさらに含有することを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の紫外線硬化型導電性組成物。
【請求項５】
組成物仕込み時点における揮発性有機化合物の当該組成物全体に占める含有量は、５０重量％以下であることを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の紫外線硬化型導電性組成物。
【請求項６】
請求項１から５の何れかに記載の紫外線硬化型導電性組成物を用いたことを特徴とする導電性ロール。
【請求項１】
分子構造中にエチレンオキシド単位を少なくとも有する光重合性モノマーと、イオン導電剤と、光開始剤とを含有することを特徴とする紫外線硬化型導電性組成物。
【請求項２】
光重合性オリゴマーをさらに含有することを特徴とする請求項１に記載の紫外線硬化型導電性組成物。
【請求項３】
前記光重合性モノマーは、前記分子構造中に環状不飽和構造を含む単位をさらに有することを特徴とする請求項１または２に記載の紫外線硬化型導電性組成物。
【請求項４】
分子構造中に環状不飽和構造を含む単位を少なくとも有する光重合性モノマーをさらに含有することを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の紫外線硬化型導電性組成物。
【請求項５】
組成物仕込み時点における揮発性有機化合物の当該組成物全体に占める含有量は、５０重量％以下であることを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の紫外線硬化型導電性組成物。
【請求項６】
請求項１から５の何れかに記載の紫外線硬化型導電性組成物を用いたことを特徴とする導電性ロール。
【公開番号】特開２００６−２７４２４２（Ｐ２００６−２７４２４２Ａ）
【公開日】平成１８年１０月１２日（２００６．１０．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−４３２６７（Ｐ２００６−４３２６７）
【出願日】平成１８年２月２１日（２００６．２．２１）
【出願人】（０００２１９６０２）東海ゴム工業株式会社 (1,983)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１０月１２日（２００６．１０．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年２月２１日（２００６．２．２１）
【出願人】（０００２１９６０２）東海ゴム工業株式会社 (1,983)
【Ｆターム（参考）】
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