JP2003342466A - Semiconductive thermoplastic polyurethane composition and seamless belt comprising the same - Google Patents

Semiconductive thermoplastic polyurethane composition and seamless belt comprising the same

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JP2003342466A
JP2003342466A JP2002151962A JP2002151962A JP2003342466A JP 2003342466 A JP2003342466 A JP 2003342466A JP 2002151962 A JP2002151962 A JP 2002151962A JP 2002151962 A JP2002151962 A JP 2002151962A JP 2003342466 A JP2003342466 A JP 2003342466A
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Japan
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thermoplastic polyurethane
semiconductive
polyurethane composition
seamless belt
composition
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JP2002151962A
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Japanese (ja)
Inventor
Shigetoshi Takechi
重利 武智
Masaki Fukuoka
正記 福岡
Junichiro Maruta
潤一郎 丸田
Yoshihiro Tange
善弘 丹下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Okura Industrial Co Ltd
Original Assignee
Okura Industrial Co Ltd
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductive thermoplastic polyurethane composition which stably and accurately exhibits a specified volume resistivity in a resistance region of 1×10<SP>6</SP>-1×10<SP>13</SP>Ω cm, has an electric resistance with a small environmental dependence, and is soft and excellent in processibility; and a seamless belt comprising the composition. <P>SOLUTION: This polyurethane composition comprises 100 pts.wt. thermoplastic polyurethane having a type-D durometer hardness H of 5-70, a moisture absorption coefficient W(%) of 0.4-1.5, and a value of H<SP>2</SP>×W of 20-1,800 and 0.1-20 pts.wt. ionic conductive material. The seamless belt is obtained from the composition. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、電気抵抗の環境依存性
が小さい半導電性熱可塑性ポリウレタン組成物、さらに
は、該組成物を用いて成形され電子写真方式の複写機、
プリンター、ファックス等の用途に好適に用いられるシ
ームレスベルト関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductive thermoplastic polyurethane composition having a low environmental dependence of electric resistance, and an electrophotographic copying machine formed by using the composition.
The present invention relates to a seamless belt suitable for use in printers, fax machines and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、カラー電子写真技術の進歩によ
り、フルカラー複写機、およびカラープリンターが実用
化され、感光体上に形成されたトナー像を複写紙上へ転
写するための中間転写体として、あるいは転写搬送用ベ
ルトとして半導電性シームレスベルトが用いられるよう
になってきている。さらに、電子写真方式のコピー機、
プリンター、またファックスには芯金に半導電性樹脂を
被覆した帯電ロール、現像ロール、転写ロール、クリー
ナーロール等の半導電性ロールが用いられている。これ
らの中間転写体、転写搬送用ベルト、帯電ロール、現像
ロール、転写ロール、クリーナーロール等(以下、これ
らを単に画像形成用部材と称することがある)には、様
々な使用条件において常に鮮明な画像を得るための機能
が求められる。より具体的には、画像形成用部材の各位
置毎の電気抵抗が均一であること、使用環境(温度、湿
度)が変わっても電気抵抗の変化が小さいこと等の電気
特性の他に、厚さ方向に柔軟性がある、摩擦係数が小さ
い、トナーの離形性が良い、等の性能が要求されてい
る。
2. Description of the Related Art In recent years, due to the progress of color electrophotographic technology, full-color copying machines and color printers have been put into practical use, as an intermediate transfer member for transferring a toner image formed on a photoconductor onto a copy paper, or A semi-conductive seamless belt has come to be used as a transfer and conveyance belt. In addition, an electrophotographic copier,
For printers and fax machines, semi-conductive rolls such as a charging roll, a developing roll, a transfer roll, and a cleaner roll, in which a core metal is coated with a semi-conductive resin, are used. These intermediate transfer bodies, transfer conveyor belts, charging rolls, developing rolls, transfer rolls, cleaner rolls, etc. (hereinafter these may be simply referred to as image forming members) are always clear under various conditions of use. A function for obtaining an image is required. More specifically, in addition to the electrical characteristics such as that the electric resistance of each position of the image forming member is uniform and that the change of the electric resistance is small even if the operating environment (temperature, humidity) changes, Performances such as flexibility in the depth direction, small friction coefficient, and good toner releasability are required.

【0003】すなわち、画像形成用部材の電気抵抗は色
ムラに密接に関係し、電気抵抗のバラツキが大きい場合
には部分的な画像の濃淡を生じる。また環境(温度、湿
度)の変化による電気抵抗の変化が大きいと使用環境の
変動により画像全体の濃淡を生じる。このように、画像
形成用部材の電気抵抗は画像品質に直接的に影響を及ぼ
すため、電気抵抗の均一性(抵抗のバラツキ、環境変動
による電気抵抗の変化が小さいこと)は画像形成用部材
に要求される様々な特性の中でも最も重要な特性であ
る。
That is, the electric resistance of the image forming member is closely related to the color unevenness, and if the electric resistance varies greatly, a shade of image is partially generated. Further, if the change in the electric resistance due to the change in the environment (temperature, humidity) is large, the shading of the entire image occurs due to the change in the use environment. As described above, since the electric resistance of the image forming member directly affects the image quality, the uniformity of the electric resistance (the variation of the resistance and the small change of the electric resistance due to the environmental change) are different from those of the image forming member. It is the most important characteristic among the various characteristics required.

【0004】またクリーナーロールは中間転写ベルトや
印刷物へ転写されずに残った感光体や中間転写体上のト
ナー、あるいは付着したトナー等を感光体や中間転写体
等から除去する目的で用いられているが、その抵抗ムラ
はトナー等の除去ムラを惹き起こし、除去されなかった
トナー等が印刷物の画像や印刷物の裏面を汚すという不
都合を生じさせている。したがってクリーナーロールに
もやはり上記したと同じような電気抵抗の均一性が求め
られている。
Further, the cleaner roll is used for the purpose of removing the toner remaining on the photosensitive member or the intermediate transfer member that has not been transferred to the intermediate transfer belt or the printed matter, or the adhered toner from the photosensitive member or the intermediate transfer member. However, the uneven resistance causes uneven removal of the toner and the like, which causes a problem that the unremoved toner and the like stain the image of the printed matter and the back surface of the printed matter. Therefore, the cleaner roll is also required to have the same electric resistance uniformity as described above.

【0005】一方、半導電性を有する合成樹脂組成物を
得るには、合成樹脂へカーボンブラックや金属酸化物等
の電子伝導性材料を配合するのが一般的である。しかし
ながらこれらの電子伝導性材料を添加した合成樹脂組成
物は、使用環境の変化に対して電気抵抗の変化が小さい
という特長を有するものの、電子伝導性材料の接触によ
って導電性を発現させているため合成樹脂中への分散が
特に重要で、僅かの加工条件や添加量の違いにより電気
抵抗のバラツキが生じやすいという欠点があった。
On the other hand, in order to obtain a synthetic resin composition having semiconductivity, it is common to blend an electron conductive material such as carbon black or metal oxide into the synthetic resin. However, although the synthetic resin composition to which these electronically conductive materials are added has the feature that the change in the electrical resistance is small with respect to the change in the operating environment, it exhibits conductivity by contact with the electronically conductive material. Dispersion in a synthetic resin is particularly important, and there is a drawback that variations in electrical resistance tend to occur due to slight differences in processing conditions and addition amounts.

【0006】また、半導電性を有する合成樹脂組成物を
得る他の方法として、合成樹脂へイオン伝導性材料を添
加することも知られている。しかしながら、合成樹脂へ
イオン伝導性材料を添加しても、合成樹脂の種類、加工
方法によっては電気抵抗がほとんど低下しない場合があ
る。また、イオン伝導性樹脂を添加して半導電性を付与
した合成樹脂組成物は、電気抵抗のバラツキが小さいと
いう特長を有しているものの、高温高湿下における電気
抵抗と低温低湿下における電気抵抗との差、いわゆる電
気抵抗の環境依存性が大きいという欠点があった。
As another method for obtaining a synthetic resin composition having semiconductivity, it is known to add an ion conductive material to the synthetic resin. However, even if the ion conductive material is added to the synthetic resin, the electric resistance may hardly be reduced depending on the kind of the synthetic resin and the processing method. Further, the synthetic resin composition to which the semiconductivity is imparted by adding the ion conductive resin has a feature that the variation of the electric resistance is small, but the electric resistance under high temperature and high humidity and the electric resistance under low temperature and low humidity are high. There is a drawback that the difference with the resistance, that is, the so-called electric resistance greatly depends on the environment.

【0007】さらに近年、カラープリンターやカラーコ
ピー機には、高画質化、印刷の高速化、用紙の多様化に
よる用紙対応性などの高度な性能が要求されるようにな
ってきている。このような要求に対して、従来広く用い
られていたポリイミド、ポリカーボネート、フッ素系樹
脂等の比較的硬質の合成樹脂を素材とする画像形成用部
材では対応しきれないという問題があった。
Further, in recent years, color printers and color copiers are required to have high performance such as high image quality, high speed printing, and paper compatibility due to diversification of paper. There has been a problem that the image forming member made of a relatively hard synthetic resin such as polyimide, polycarbonate, and fluororesin, which has been widely used in the past, cannot meet such demand.

【0008】このような中、合成ゴムやシリコーンゴ
ム、および熱可塑性エラストマー等の柔軟性を有する合
成樹脂が注目されつつある。これらのうち熱可塑性エラ
ストマーは熱可塑性のハードセグメントとゴム弾性を持
つソフトセグメントを有し、熱可塑性で且つゴム弾性を
持つ高分子材料であり、加工が容易で生産性に優れ、電
子伝導性材料への応用が検討されている。
Under such circumstances, synthetic resins having flexibility such as synthetic rubber, silicone rubber, and thermoplastic elastomer are attracting attention. Of these, thermoplastic elastomers are polymeric materials that have thermoplastic hard segments and soft segments that have rubber elasticity, and that are thermoplastic and have rubber elasticity. The application to is being studied.

【0009】熱可塑性エラストマーへ半導電性を付与す
る方法としては、他の合成樹脂と同様に、電子伝導性材
料を添加することが行われているが、熱可塑性樹脂の場
合と同様、使用環境の変化に対して電気抵抗の変化が少
ないという特長を有するものの、電子伝導性材料の接触
によって導電性を出現させているため樹脂中への分散が
特に重要で、僅かの加工条件や添加量の違いにより電気
抵抗のバラツキが生じやすいという欠点があった。ま
た、熱可塑性エラストマーへイオン伝導性材料を添加し
た場合、容易に半導電性を発現する熱可塑性エラストマ
ーとそうではない熱可塑性エラストマーがあり、さらに
半導電性を付与した熱可塑性エラストマーは電気抵抗の
環境依存性が大きく、その改善が望まれていた。
As a method of imparting semiconductivity to a thermoplastic elastomer, an electronically conductive material is added as in the case of other synthetic resins. Although it has the feature that the change in electrical resistance is small with respect to the change in the electrical conductivity, it is particularly important to disperse it in the resin because the conductivity appears due to the contact of the electronically conductive material. There is a drawback that variations in electrical resistance easily occur due to differences. In addition, when an ion conductive material is added to a thermoplastic elastomer, there are thermoplastic elastomers that easily develop semiconductivity and thermoplastic elastomers that do not, and a thermoplastic elastomer with semiconductivity has electrical resistance. There is a great deal of dependence on the environment, and improvements have been desired.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような状
況に鑑みなされたもので、1×10〜1×1013Ω
・cmの抵抗域で所定の体積抵抗率を安定して精度良く
発現することができるのみならず、電気抵抗の環境依存
性が小さく、加工性に優れ、柔軟性のある半導電性熱可
塑性エラストマー組成物、および該組成物からなるシー
ムレスベルトを提供することを課題とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such a situation, and is 1 × 10 6 to 1 × 10 13 Ω.
-A semi-conductive thermoplastic elastomer that not only can stably and accurately develop a predetermined volume resistivity in the cm resistance region, but also has low environmental dependence of electrical resistance, has excellent workability, and is flexible It is an object to provide a composition and a seamless belt made of the composition.

【0011】[0011]

【課題を解決する手段】本発明者らは各種熱可塑性エラ
ストマーへ半導電性を付与すべく鋭意研究を行なった結
果、特定の熱可塑性ポリウレタンと、イオン伝導性材料
が特定の割合で組み合わされた組成物が優れた半導電性
を示すばかりでなく、環境(温度、湿度)変動による電
気抵抗の変化が小さいことを見出し本発明に到った。す
なわち本発明は、 デュロメータ硬さ試験による硬さ(タイプD)をH、
30℃−80%RHにおける吸湿率をW(%)とした
時、Hの値が5〜70で、Wの値が0.4〜1.5で、
×Wの値が20〜1800である熱可塑性ポリウレ
タン100重量部、およびイオン伝導性材料0.1〜2
0重量部からなることを特徴とする半導電性熱可塑性ポ
リウレタン組成物に関するものである。
Means for Solving the Problems As a result of intensive studies by the present inventors for imparting semiconductivity to various thermoplastic elastomers, a specific thermoplastic polyurethane and an ion conductive material were combined in a specific ratio. The present inventors have found that not only the composition exhibits excellent semiconductivity, but also that the change in electric resistance due to changes in the environment (temperature, humidity) is small. That is, in the present invention, the hardness (type D) obtained by the durometer hardness test is H,
When the moisture absorption rate at 30 ° C.-80% RH is W (%), the H value is 5 to 70, the W value is 0.4 to 1.5,
100 parts by weight of thermoplastic polyurethane having an H 2 × W value of 20 to 1800, and an ion conductive material of 0.1 to 2
The present invention relates to a semiconductive thermoplastic polyurethane composition characterized by comprising 0 parts by weight.

【0012】イオン伝導性材料が、ポリエチレンオキ
サイドまたはポリエチレンオキサイド共重合体と、イオ
ン電解質とからなるものであることを特徴とするに記
載の半導電性熱可塑性ポリウレタン組成物に関するもの
である。
[0012] The present invention relates to a semiconductive thermoplastic polyurethane composition, wherein the ion conductive material comprises polyethylene oxide or a polyethylene oxide copolymer and an ionic electrolyte.

【0013】ポリエチレンオキサイド共重合体が、エチ
レンオキサイドとプロピレンオキサイドとの共重合体で
あることを特徴とするに記載の半導電性熱可塑性ポリ
ウレタン組成物に関するものである。
The present invention relates to the semiconductive thermoplastic polyurethane composition, wherein the polyethylene oxide copolymer is a copolymer of ethylene oxide and propylene oxide.

【0014】イオン電解質が、アルカリ金属のチオシ
アン酸塩、ハロゲンの酸素酸塩から選ばれる1種以上で
あることを特徴とするまたはに記載の半導電性熱可
塑性ポリウレタン組成物に関するものである。
The present invention relates to the semiconductive thermoplastic polyurethane composition, wherein the ionic electrolyte is at least one selected from alkali metal thiocyanates and halogen oxyacid salts.

【0015】乃至のいずれかに記載の半導電性熱
可塑性ポリウレタン組成物からなることを特徴とするシ
ームレスベルトに関するものである。
[0015] A seamless belt comprising the semiconductive thermoplastic polyurethane composition as described in any one of [1] to [3].

【0016】乃至のいずれかに記載の半導電性熱
可塑性ポリウレタン組成物からなる層を少なくとも一層
有することを特徴とする多層構造のシームレスベルトに
関するものである。
The present invention relates to a seamless belt having a multi-layer structure having at least one layer comprising the semiconductive thermoplastic polyurethane composition described in any one of (1) to (3) above.

【0017】本発明者らはイオン伝導性材料を添加した
半導電性熱可塑性ポリウレタン組成物の電気抵抗の環境
依存性と熱可塑性ポリウレタンの特性との関係について
詳細に検討した。その結果半導電性熱可塑性ポリウレタ
ン組成物の電気抵抗の環境依存性は熱可塑性ポリウレタ
ンの吸湿率とは相関が弱く、むしろ硬度との相関が認め
られ、また硬度と吸湿率の積にはより強い相関が認めら
れ、更には硬度の自乗値と吸湿率との積には極めて強い
相関があることを見いだした。すなわち、本発明はデュ
ロメータ硬さ試験による硬さ(タイプD)をH、30℃
−80%RHにおける吸湿率をW(%)とした時、Hの
値が5〜70の範囲に、Wの値が0.4〜1.5の範囲
に、H×Wの値が20〜1800の範囲、より好まし
くは80〜1700の範囲にある熱可塑性ポリウレタン
100重量部、イオン電導性材料0.1〜20重量部よ
りなる半導電性熱可塑性ポリウレタン組成物が、1×1
〜1×1013Ω・cmの範囲、特に1×10
1×1012Ω・cmの範囲において電気抵抗のバラツ
キが少なく、その環境依存性が小さいという優れた電気
特性を有することを見いだしなされたものである。
The present inventors have added an ion conductive material.
Environment of electrical resistance of semiconductive thermoplastic polyurethane compositions
The relationship between dependence and properties of thermoplastic polyurethanes
I examined it in detail. The result is a semiconductive thermoplastic polyurethane
The environmental dependence of the electrical resistance of resin compositions depends on the thermoplastic polyurethane.
It has a weak correlation with the moisture absorption rate of
And there is a stronger correlation between the product of hardness and moisture absorption.
Furthermore, it is extremely strong in the product of the square value of hardness and the moisture absorption rate.
I found a correlation. That is, the present invention
The hardness (type D) measured by the lometer hardness test is H, 30 ° C
When the moisture absorption rate at -80% RH is W (%),
The value is in the range of 5 to 70, and the value of W is in the range of 0.4 to 1.5
To HTwoXW value in the range of 20-1800, more preferred
The thermoplastic polyurethane in the range of 80-1700
100 parts by weight, 0.1 to 20 parts by weight of ion conductive material
The semi-conductive thermoplastic polyurethane composition is 1 × 1
0 6~ 1 x 10ThirteenΩ · cm range, especially 1 × 107~
1 x 1012Variation in electrical resistance in the range of Ω · cm
Excellent electricity with low environmental impact and low environmental dependence
It has been found to have characteristics.

【0018】また、本発明によって提供されるシームレ
スベルトは上記した半導電性熱可塑性ポリウレタン組成
物を環状のダイスより押出して得られたものである。し
たがって本発明によって提供されるシームレスベルトは
1×10〜1×1013Ω・cmの範囲、特に1×1
〜1×1012Ω・cmの範囲において安定した体
積抵抗率を示し、電気抵抗のバラツキが小さいばかりで
なく、電気抵抗の環境依存性が小さいという特徴を有す
る。
The seamless belt provided by the present invention is obtained by extruding the above-mentioned semiconductive thermoplastic polyurethane composition through an annular die. Therefore, the seamless belt provided by the present invention has a range of 1 × 10 6 to 1 × 10 13 Ω · cm, particularly 1 × 1.
It exhibits a stable volume resistivity in the range of 0 7 to 1 × 10 12 Ω · cm, and is characterized by not only a small variation in electric resistance but also a small environmental dependency of electric resistance.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】本発明でいうデュロメータ硬さ試
験による硬さ(タイプD)の測定は、デュロメータを用
い、厚さ10mm以上の試験片の端部から10mm以上
離れた部分を、JISK6253に準拠して行う。また
吸湿率は、次の試験方法によって求める。すなわち、熱
可塑性ポリウレタンを75mm×25mm、厚さ3.0
mmの試験片に成形し、この試験片を50℃の雰囲気中
で恒量になるまで乾燥した時の重量をW(g)とし、
30℃、相対湿度80%中へ恒量になるまで放置後の重
量をW(g)とし、次式より吸湿率W(%)を求め
る。 W(%)=100×(W−W)/W
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The hardness (type D) according to the present invention is measured by a durometer hardness test using a durometer, and a portion 10 mm or more away from the end of a test piece having a thickness of 10 mm or more is measured by JISK6253. Do it in compliance. The moisture absorption rate is determined by the following test method. That is, the thermoplastic polyurethane is 75 mm × 25 mm, and the thickness is 3.0.
mm into a test piece, and the weight when the test piece was dried in an atmosphere at 50 ° C. to a constant weight was W 0 (g),
The moisture absorption rate W (%) is calculated from the following formula, where W 1 (g) is the weight after standing at 30 ° C. and 80% relative humidity until a constant weight is obtained. W (%) = 100 × (W 1 −W 0 ) / W 0

【0020】前述したように、本発明に用いられる熱可
塑性ポリウレタンは、デュロメータ硬さ試験による硬さ
(タイプD)をH、吸湿率W(%)としたとき、Hの値
が5〜70で、Wの値が0.4〜1.5である。そして
さらにH×Wの値が20〜1800、より好ましくは
80〜1700である。H×Wの値が20〜1800
の範囲にあるということは、熱可塑性ポリウレタンとし
ては比較的硬度の低い熱可塑性ポリウレタンが好まし
く、さらには吸湿率の小さい熱可塑性ポリウレタンが好
ましいということができる。H×Wの値が1800を
超えると電気抵抗の環境依存性の少ない組成物を得ると
いう本発明の目的を達成できない。逆にH ×Wの値が
20を下回ると、組成物は余りにも軟質であり実用上十
分な強度を有する成形品が得られない。
As mentioned above, the heat transfer used in the present invention
Plastic polyurethane has hardness measured by durometer hardness test.
Value of H when (Type D) is H and moisture absorption rate is W (%)
Is 5 to 70, and the value of W is 0.4 to 1.5. And
Further HTwoThe value of × W is 20 to 1800, more preferably
80-1700. HTwoThe value of × W is 20 to 1800
Is in the range of
Thermoplastic polyurethane with relatively low hardness is preferred
In addition, thermoplastic polyurethane with low moisture absorption is preferred.
It can be said to be better. HTwoThe value of × W is 1800
If it exceeds the above range, it is possible to obtain a composition whose electric resistance is less dependent on the environment.
The above-mentioned object of the present invention cannot be achieved. On the contrary, H TwoThe value of × W is
Below 20, the composition is too soft for practical use.
A molded product having sufficient strength cannot be obtained.

【0021】なお熱可塑性ポリウレタンとは、ジオール
とジイソシアネートから合成されるポリマーであり分子
中にソフトセグメントとハードセグメントとを有し熱可
塑性と弾性を示す。前記したジオールとしては、1,4
−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、エチレ
ングリコール等の短鎖ジオール、両末端に水酸基を有す
るポリエーテル、両末端に水酸基を有するポリエステ
ル、両末端に水酸基を有するポリカーボネート等の長鎖
ジオールが挙げられる。また前記したジイソシアネート
としては、ジフェニルメタンジイソシアネート、水添し
たジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレン
ジイソシアネート、トルイレンジイソシアネート等が挙
げられる。
The thermoplastic polyurethane is a polymer synthesized from a diol and a diisocyanate, and has a soft segment and a hard segment in the molecule and exhibits thermoplasticity and elasticity. The above-mentioned diols are 1,4
-Butanediol, 1,6-hexanediol, short-chain diols such as ethylene glycol, polyethers having hydroxyl groups at both ends, polyesters having hydroxyl groups at both ends, and long-chain diols such as polycarbonate having hydroxyl groups at both ends. To be Examples of the above-mentioned diisocyanate include diphenylmethane diisocyanate, hydrogenated diphenylmethane diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, and toluylene diisocyanate.

【0022】一方、本発明に用いられるイオン伝導性材
料としては、ポリエチレンオキサイド、ポリエチレンオ
キサイド共重合体、ポリエーテルエステルアミド、ポリ
エーテルエステル、アイオノマー(側鎖にカルボン酸の
アルカリ金属塩、スルホン酸のアルカリ金属塩、4級ア
ンモニウム塩等を有するポリマー)、イオン電解質等が
あげられ、これらを単独で、あるいは二種類以上併用す
ることができる。そしてその添加量は熱可塑性ポリウレ
タン100重量部に対し0.1〜20重量部、より好ま
しくは1〜10重量部の範囲で用いる。イオン伝導性材
料の添加量が0.1重量部未満であると所期の半導電性
を示す組成物が得られず好ましくなく、逆に添加量が2
0重量部を超えると添加量に見合った電気抵抗の低下が
見られなくなるとともに、電気抵抗の環境依存性が大き
くなり好ましくない。
On the other hand, as the ion conductive material used in the present invention, polyethylene oxide, polyethylene oxide copolymer, polyether ester amide, polyether ester, ionomer (alkali metal salt of carboxylic acid in side chain, sulfonic acid Examples thereof include polymers having an alkali metal salt, a quaternary ammonium salt, and the like, ionic electrolytes, and the like, and these can be used alone or in combination of two or more kinds. The amount of addition is 0.1 to 20 parts by weight, more preferably 1 to 10 parts by weight, based on 100 parts by weight of the thermoplastic polyurethane. If the amount of the ion conductive material added is less than 0.1 part by weight, a composition exhibiting desired semiconductivity cannot be obtained, which is not preferable, and conversely, the amount added is 2%.
If it exceeds 0 parts by weight, the electric resistance corresponding to the added amount will not be lowered, and the environmental resistance of the electric resistance will increase, which is not preferable.

【0023】また上記したイオン伝導性材料のうちでも
ポリエチレンオキサイドまたはポリエチレンオキサイド
共重合体と、イオン電解質とが組み合わされて用いられ
るのが好ましい。ポリエチレンオキサイド、またはポリ
エチレンオキサイド共重合体としては、数平均分子量が
3000以上のポリエチレンオキサイド、エチレンオキ
サイドとプロピレンオキサイドとの共重合体、ポリエチ
レンオキサイド同士をジイソシアネートや多塩基酸で部
分的に結合した部分架橋ポリエチレンオキサイド、ポリ
エチレンオキサイドとポリプロピレンオキサイドとをジ
イソシアネートや多塩基酸で部分的に結合した部分架橋
ポリエチレンオキサイド共重合体が挙げられる。ポリエ
チレンオキサイド、またはポリエチレンオキサイド共重
合体の数平均分子量が3000未満の場合は、熱可塑性
ポリウレタン中へ添加したポリエチレンオキサイド、ま
たはポリエチレンオキサイド共重合体がシームレスベル
トの表面へブリードアウトすることがある。
Among the above-mentioned ion conductive materials, it is preferable to use polyethylene oxide or a polyethylene oxide copolymer in combination with an ionic electrolyte. As polyethylene oxide or a polyethylene oxide copolymer, polyethylene oxide having a number average molecular weight of 3,000 or more, a copolymer of ethylene oxide and propylene oxide, and partial cross-linking in which polyethylene oxides are partially bonded with diisocyanate or polybasic acid Examples thereof include polyethylene oxide and a partially crosslinked polyethylene oxide copolymer in which polyethylene oxide and polypropylene oxide are partially bonded with diisocyanate or a polybasic acid. When the number average molecular weight of polyethylene oxide or polyethylene oxide copolymer is less than 3000, the polyethylene oxide or polyethylene oxide copolymer added into the thermoplastic polyurethane may bleed out to the surface of the seamless belt.

【0024】本発明に用いられるイオン電解質として
は、アルカリ金属のチオシアン酸塩、リン酸塩、硫酸
塩、アルカリ金属とハロゲン含有酸素酸から得られる塩
を単独、あるいは、複数種組合せて用いることができ、
これらのうち特に、過塩素酸リチウム、過塩素酸ナトリ
ウム、過塩素酸カリウム、チオシアン酸リチウム、チオ
シアン酸ナトリウム、チオシアン酸カリウムが好まし
い。その添加量は、0.01〜3.0重量部が好まし
く、さらには0.01〜2.5重量部がより好ましい。
イオン電解質の添加量が3.0重量部を超えると、加工
時においてポリエチレンオキサイド、またはポリエチレ
ンオキサイド共重合体の熱分解が促進されるだけでな
く、得られたシームレスベルトの電気抵抗の環境依存性
が大きくなり好ましくない。
As the ionic electrolyte used in the present invention, alkali metal thiocyanates, phosphates, sulfates, salts obtained from alkali metals and halogen-containing oxyacids may be used alone or in combination. You can
Of these, lithium perchlorate, sodium perchlorate, potassium perchlorate, lithium thiocyanate, sodium thiocyanate, and potassium thiocyanate are particularly preferable. The addition amount is preferably 0.01 to 3.0 parts by weight, and more preferably 0.01 to 2.5 parts by weight.
If the amount of the ionic electrolyte added exceeds 3.0 parts by weight, not only the thermal decomposition of polyethylene oxide or the polyethylene oxide copolymer is promoted during processing, but also the environmental resistance of the electric resistance of the obtained seamless belt is increased. Undesirably increases.

【0025】また、本発明の半導電性熱可塑性ポリウレ
タン組成物には、上述したイオン伝導性材料以外に、必
要に応じてその特性を損なわない範囲の電子伝導性材
料、酸化防止剤、熱安定剤、アンチブロッキング剤、滑
剤、相溶化剤、加工助剤、顔料、発泡剤、補強材等を添
加することができる。また、必要に応じて、他の合成樹
脂を少量添加することもできる。
In addition to the above-mentioned ion conductive materials, the semi-conductive thermoplastic polyurethane composition of the present invention may optionally contain electron conductive materials, antioxidants, and heat stabilizers within the range that does not impair their characteristics. Agents, anti-blocking agents, lubricants, compatibilizers, processing aids, pigments, foaming agents, reinforcing materials and the like can be added. In addition, a small amount of other synthetic resin may be added if necessary.

【0026】本発明のシームレスベルトは、上述した熱
可塑性ポリウレタン、イオン伝導性材料からなる半導電
性熱可塑性ポリウレタン組成物を、例えば、通常のニー
ダー、ロール、バンバリーミキサー、二軸混錬機等で混
練、造粒し、これを環状ダイを備えた押出し機に供給、
押出すことによってチューブを得、これを所定長さに輪
切りにすることによって得ることができる。さらに、半
導電性熱可塑性ポリウレタン組成物と他の合成樹脂とを
多層環状ダイを備えた共押出し機に供給、押出すことに
より多層チューブを得、これを所定長さに輪切りにする
ことによって、半導電性熱可塑性ポリウレタン組成物が
成形されてなる層を少なくとも一層有する多層シームレ
スベルトとすることもできる。なおこの場合、半導電性
熱可塑性ポリウレタン組成物が成形されてなる層の厚み
は50μm以上とすることが好ましい。
The seamless belt of the present invention is obtained by using the above-mentioned semiconductive thermoplastic polyurethane composition composed of thermoplastic polyurethane and ion conductive material in a conventional kneader, roll, Banbury mixer, twin-screw kneader, etc. Kneading, granulating, and feeding this to an extruder equipped with an annular die,
It can be obtained by extruding a tube and cutting it into a predetermined length. Furthermore, the semiconductive thermoplastic polyurethane composition and other synthetic resin are supplied to a coextruder equipped with a multi-layer annular die, to obtain a multi-layer tube by extrusion, by cutting it into a predetermined length, A multilayer seamless belt having at least one layer formed by molding the semiconductive thermoplastic polyurethane composition can also be used. In this case, the thickness of the layer formed by molding the semiconductive thermoplastic polyurethane composition is preferably 50 μm or more.

【0027】また、本発明の単層あるいは多層のシーム
レスベルトを小径に成形し、これを例えば金属製の芯金
へ被覆し加熱融着させることによってロールとすること
もできる。あるいは、本発明の半導電性熱可塑性ポリウ
レタン組成物をコーティングダイを備えた押出し機に供
給し、直接芯金へ樹脂を被覆するという方法も可能であ
る。さらに、小径に成形された複数の単層あるいは多層
のシームレスベルトを芯金上で重ね合わせて加熱、融着
することにより、半導電性熱可塑性ポリウレタン組成物
が成形されてなる層を少なくとも一層有するロールを得
ることもできる。なおこの場合も、半導電性熱可塑性ポ
リウレタン組成物が成形されてなる層の厚みは50μm
以上とすることが好ましい。
The single-layer or multi-layer seamless belt of the present invention may be formed into a small diameter, which may be coated with a metal cored bar and heat-fused to form a roll. Alternatively, a method of supplying the semiconductive thermoplastic polyurethane composition of the present invention to an extruder equipped with a coating die and directly coating the core metal with the resin is also possible. Further, a plurality of single-layer or multi-layered seamless belts formed into a small diameter are superposed on a core metal, heated, and fused to have at least one layer formed by molding the semiconductive thermoplastic polyurethane composition. You can also get a roll. Even in this case, the thickness of the layer formed by molding the semiconductive thermoplastic polyurethane composition is 50 μm.
The above is preferable.

【0028】本発明は、熱可塑性エラストマーへイオン
伝導性材料が添加された半導電性組成物、および該組成
物からなるシームレスベルトに関するものであるが、本
発明の最大の特徴は、熱可塑性エラストマーとして特定
の熱可塑性ポリウレタンを用いることにある。すなわ
ち、デュロメータ硬さ試験による硬さ(タイプD)を
H、30℃−80%RHにおける吸湿率をW(%)とし
た時、Hの値が5〜70の範囲に、Wの値が0.4〜
1.5の範囲に、H×Wの値が20〜1800の範囲
にある熱可塑性ポリウレタンを用いることにある。この
条件の意味するところは、硬度が低く、且つ吸湿率の小
さい熱可塑性ポリウレタンを用いることが本発明の課題
を解決するには好適であるということである。熱可塑性
エラストマーへイオン伝導性材料を添加する場合、熱可
塑性エラストマーの吸湿率が電気抵抗の環境依存性に影
響することは理解できるが、本発明で示された条件は、
吸湿率よりも硬度の方が電気抵抗の環境依存性に大きな
影響を与えていることを示している。硬度が高い熱可塑
性ポリウレタンはハードセグメントの割合が多く分子鎖
間の相互作用が大きいため分子鎖の運動は温度や湿度の
影響を受けにくいものと考えられる。しかしながら意外
にも、硬度が低い熱可塑性ポリウレタン、すなわち、ソ
フトセグメントの割合が多く、分子鎖間の相互作用が小
さい熱可塑性ポリウレタンの分子鎖の運動の方が温度や
湿度の影響を受けにくいことが見いだされ、本発明に至
ったのである。
The present invention relates to a semiconductive composition in which an ion conductive material is added to a thermoplastic elastomer, and a seamless belt comprising the composition. The greatest feature of the present invention is the thermoplastic elastomer. The use of a specific thermoplastic polyurethane as. That is, when the hardness (type D) by the durometer hardness test is H and the moisture absorption rate at 30 ° C.-80% RH is W (%), the H value is in the range of 5 to 70, and the W value is 0. .4 ~
The use of a thermoplastic polyurethane having a value of H 2 × W in the range of 20 to 1800 is in the range of 1.5. This condition means that the use of thermoplastic polyurethane having a low hardness and a low moisture absorption rate is suitable for solving the problem of the present invention. When adding an ion conductive material to the thermoplastic elastomer, it can be understood that the moisture absorption of the thermoplastic elastomer affects the environmental dependence of the electrical resistance, but the conditions shown in the present invention are:
It is shown that hardness rather than moisture absorption has a greater effect on the environmental dependence of electrical resistance. Thermoplastic polyurethane, which has high hardness, has a large proportion of hard segments and a large interaction between molecular chains. Therefore, it is considered that the movement of molecular chains is not easily affected by temperature and humidity. However, surprisingly, thermoplastic polyurethanes with low hardness, that is, thermoplastic polyurethanes with a high proportion of soft segments and small interactions between molecular chains, are less susceptible to the effects of temperature and humidity. The present invention was found and led to the present invention.

【0029】[0029]

【実施例】次に、実施例によって、本発明を具体的に説
明する。なお本実施例において電気抵抗は、特に断りの
ない限り、三菱化学(株)製ハイレスタを用い、HRS
プローブで印加電圧500V、23℃、50%RH条件
下で体積抵抗率を測定することにより評価した。
EXAMPLES Next, the present invention will be described in detail with reference to Examples. In addition, in this example, unless otherwise specified, the electric resistance was HRS using HIRESTA manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation.
Evaluation was carried out by measuring the volume resistivity with a probe under an applied voltage of 500 V, 23 ° C. and 50% RH.

【0030】また、環境依存性、吸湿率、硬さ(タイプ
D)は以下のようにして測定した。 <環境依存性>10℃−30%RHにおける体積抵抗率
(LL)と、30℃−80%RHにおける体積抵抗率
(HH)を測定し、両測定値の比(LL/HH)を求め
る。 <吸湿率>寸法が75mm×25mm、厚さ3.0mm
の試験片を50℃中で恒量になるまで乾燥後秤量した重
量をW(g)、30℃、相対湿度80%中で恒量にな
るまで放置後に秤量した重量をW(g)とし、次式よ
り求める。 W(%)=100×(W−W)/W <硬さ(タイプD)>デュロメータ硬さ試験による硬度
(タイプD)の測定は、デュロメータを用い、厚さ10
mm以上の試験片の端部から10mm以上離れた部分
を、JISK6253に準拠して測定した。
Also, environmental dependence, moisture absorption rate, hardness (type
D) was measured as follows. <Environmental dependency> Volume resistivity at 10 ° C-30% RH
(LL) and volume resistivity at 30 ° C.-80% RH
(HH) is measured, and the ratio (LL / HH) of both measured values is calculated.
It <Hygroscopic rate> Dimensions are 75 mm x 25 mm, thickness 3.0 mm
The test piece was dried at 50 ° C. to a constant weight and weighed.
Amount W0(G), constant at 30 ° C and 80% relative humidity
W1(G) and the following formula
Ask. W (%) = 100 × (W1-W0) / W0 <Hardness (Type D)> Hardness by durometer hardness test
The measurement of (Type D) uses a durometer and has a thickness of 10
Area 10 mm or more away from the end of the test piece of mm or more
Was measured according to JIS K6253.

【0031】熱可塑性ポリウレタンとしては表1に示す
ものを用いた。
As the thermoplastic polyurethane, those shown in Table 1 were used.

【0032】[0032]

【表1】 [Table 1]

【0033】イオン伝導性材料として下記のものを用い
た。 ・ポリエチレンオキサイド共重合体(CP−2000、
住友精化製) ・部分架橋ポリエチレンオキサイド(アクアコーク、住
友精化製) ・ポリエーテルエステルアミド(PAS40T、東レ
製) ・4級アンモニウム塩含有ポリマー(レオレックスAS
−170、第一工業製薬製) ・カリウム塩系アイオノマー(SD110、三井・デュ
ポンケミカル製) ・過塩素酸リチウム(和光純薬工業製)
The following materials were used as the ion conductive material. -Polyethylene oxide copolymer (CP-2000,
Sumitomo Seika) ・ Partially cross-linked polyethylene oxide (Aqua Coke, Sumitomo Seika) ・ Polyether ester amide (PAS40T, Toray) ・ Quaternary ammonium salt-containing polymer (Reolex AS
-170, manufactured by Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.-Potassium salt ionomer (SD110, manufactured by Mitsui DuPont Chemicals) -Lithium perchlorate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries)

【0034】[実施例1〜6]表2に示す熱可塑性ポリ
ウレタン100重量部、ポリエチレンオキサイド共重合
体2重量部、および過塩素酸リチウム0.2重量部をニ
ーダーで混練、ペレット化後、インフレーション法によ
って製膜し、厚さ200μmの熱可塑性ポリウレタンチ
ューブを得た。得られたチューブの体積抵抗率、および
その環境依存性(LL/HH)を表2に示す。
[Examples 1 to 6] 100 parts by weight of the thermoplastic polyurethane shown in Table 2, 2 parts by weight of polyethylene oxide copolymer, and 0.2 parts by weight of lithium perchlorate were kneaded with a kneader, pelletized, and then blown. A film was formed by the method to obtain a thermoplastic polyurethane tube having a thickness of 200 μm. Table 2 shows the volume resistivity of the obtained tube and its environmental dependence (LL / HH).

【0035】[比較例1〜5]表2に示す熱可塑性ポリ
ウレタン、あるいは熱可塑性エラストマー100重量
部、ポリエチレンオキサイド共重合体2重量部、および
過塩素酸リチウム0.2重量部をニーダーで混練、ペレ
ット化後、インフレーション法によって製膜し、厚さ2
00μmの熱可塑性エラストマーチューブを得た。得ら
れたチューブの体積抵抗率、およびその環境依存性(L
L/HH)を表2に示す(ただし、比較例4、5につい
ては後述するように体積抵抗率が大であったため、環境
依存性は評価しなかった)。
Comparative Examples 1 to 5 100 parts by weight of the thermoplastic polyurethane or thermoplastic elastomer shown in Table 2, 2 parts by weight of polyethylene oxide copolymer, and 0.2 parts by weight of lithium perchlorate were kneaded with a kneader, After pelletization, a film is formed by the inflation method to a thickness of 2
A 00 μm thermoplastic elastomer tube was obtained. The volume resistivity of the obtained tube and its environmental dependence (L
L / HH) is shown in Table 2 (however, Comparative Examples 4 and 5 were not evaluated for environmental dependence because of their large volume resistivity as described later).

【0036】[0036]

【表2】 [Table 2]

【0037】実施例1〜6で用いた熱可塑性ポリウレタ
ン(TPU−1〜TPU−6)は、その吸湿率と硬度と
から算出されるH×Wの値が20〜1800の範囲内
であり、得られたチューブは半導電性領域でバラツキの
ない体積抵抗率を示し、さらに体積抵抗率の環境依存性
は50倍以下と小さかった。それに対し、比較例1〜3
で用いた熱可塑性ポリウレタン(TPU−7〜TPU−
9)は、その吸湿率と硬度とから算出されるH×Wの
値が1800を超えており、得られたチューブの体積抵
抗率は半導電性領域を示しそのバラツキが小さいもの
の、抵抗率の環境依存性は100倍以上と大きかった。
また、比較例4、5は熱可塑性ポリウレタン以外の熱可
塑性エラストマーを用いているが、これらの熱可塑性エ
ラストマーでは実施例1〜6と同量のイオン伝導性材料
を添加したにもかかわらず体積抵抗率の低下が極めて小
さかった。以上の結果より、熱可塑性エラストマーとし
ては、H×Wの値が1800以下の熱可塑性ポリウレ
タンを用い、この特定の熱可塑性ポリウレタンへイオン
伝導性材料を添加した半導電性熱可塑性ポリウレタン組
成物は均一な半導電性領域の電気抵抗を示すばかりでな
く、その環境依存性が小さいことがわかる。
The thermoplastic polyurethanes (TPU-1 to TPU-6) used in Examples 1 to 6 had an H 2 × W value calculated from the moisture absorption rate and hardness of 20 to 1800. The obtained tube exhibited a volume resistivity with no variation in the semiconductive region, and the environment dependency of the volume resistivity was as small as 50 times or less. On the other hand, Comparative Examples 1 to 3
Thermoplastic polyurethane (TPU-7 to TPU-
In 9), the value of H 2 × W calculated from its moisture absorption rate and hardness exceeds 1800, and the volume resistivity of the obtained tube shows a semi-conductive region and its variation is small, but the resistivity is low. The environment dependency of was as large as 100 times or more.
Further, in Comparative Examples 4 and 5, thermoplastic elastomers other than thermoplastic polyurethane are used. However, in these thermoplastic elastomers, the volume resistance was increased even though the same amount of ion conductive material as in Examples 1 to 6 was added. The decrease in the rate was extremely small. From the above results, as the thermoplastic elastomer, a thermoplastic polyurethane having a value of H 2 × W of 1800 or less is used, and a semiconductive thermoplastic polyurethane composition obtained by adding an ion conductive material to this specific thermoplastic polyurethane is It can be seen that not only the uniform electric resistance of the semiconductive region is exhibited, but also its environmental dependence is small.

【0038】[実施例7〜12]TPU−1、および表
3に示すイオン伝導性材料をニーダーで混練、ペレット
化後、実施例1と同様にして厚さ200μmのチューブ
を得た。得られたチューブの体積抵抗率、およびその環
境依存性を表4に示す。
[Examples 7 to 12] TPU-1 and the ion-conductive materials shown in Table 3 were kneaded with a kneader and pelletized, and then a tube having a thickness of 200 µm was obtained in the same manner as in Example 1. Table 4 shows the volume resistivity of the obtained tube and its environmental dependence.

【0039】[比較例6]TPU−1、および表3に示
すポリエチレンオキサイド、過塩素酸リチウムをニーダ
ーで混練、ペレット化後、実施例1と同様にして厚さ2
00μmのチューブを得た。得られたチューブの体積抵
抗率、およびその環境依存性を表4に併せて示す。
COMPARATIVE EXAMPLE 6 TPU-1, polyethylene oxide and lithium perchlorate shown in Table 3 were kneaded in a kneader and pelletized, and then a thickness of 2 was obtained in the same manner as in Example 1.
A 00 μm tube was obtained. Table 4 also shows the volume resistivity of the obtained tube and its environmental dependence.

【0040】[0040]

【表3】 [Table 3]

【0041】[0041]

【表4】 [Table 4]

【0042】実施例7〜12より明らかなように、吸湿
率と硬度とから算出されるH×Wの値が1800以下
の熱可塑性ポリウレタンであるTPU−1を用いた場合
は、イオン伝導性材料としてエチレンオキサイド鎖を有
するポリマーとイオン電解質とを併用した場合(実施例
7、8、11、および12)、側鎖に4級アンモニウム
塩を有するポリマーを用いた場合(実施例9)、側鎖に
カリウム塩を有するポリマーを用いた場合(実施例1
0)、いずれもイオン伝導性材料を添加することにより
半導電性領域の体積抵抗率を示すばかりでなく、その環
境依存性も小さいことがわかる。これに対し、ポリエチ
レンオキサイド共重合体を多量に添加した比較例6は、
これ以上その添加量を増やしても体積抵抗率の低下が小
さい(実施例12との比較)ばかりでなく、環境依存性
が悪くなるので好ましくない。
As is clear from Examples 7 to 12, when TPU-1 which is a thermoplastic polyurethane having a value of H 2 × W calculated from the moisture absorption rate and hardness of 1800 or less is used, the ion conductivity is increased. When a polymer having an ethylene oxide chain and an ionic electrolyte are used as materials (Examples 7, 8, 11, and 12), when a polymer having a quaternary ammonium salt in the side chain is used (Example 9), When a polymer having a potassium salt in the chain is used (Example 1
0), both show not only the volume resistivity of the semi-conductive region by addition of the ion conductive material, but also its environmental dependence is small. On the other hand, in Comparative Example 6 in which a large amount of polyethylene oxide copolymer was added,
Not only is the decrease in volume resistivity small (compared with Example 12) even if the amount of addition is further increased (compared with Example 12), but the environmental dependence becomes worse, which is not preferable.

【0043】[実施例13]TPU−1、およびポリエ
チレンオキサイド共重合体5重量部、過塩素酸リチウム
0.5重量部をニーダーで混練、ペレット化後、実施例
1と同様にして周長250mm、厚さ200μmのチュ
ーブを得た。得られたチューブを長さ330mmに切断
し、半導電性シームレスベルトを得た。このシームレス
ベルトの体積抵抗率は4.3×10Ω・cm、シーム
レスベルト1本内の体積抵抗率の最大値と最小値との比
は2.5倍、10℃30%RHにおける体積抵抗率は3
0℃80%RHにおける体積抵抗率の16倍であった。
[Example 13] TPU-1, 5 parts by weight of a polyethylene oxide copolymer, and 0.5 parts by weight of lithium perchlorate were kneaded with a kneader and pelletized, and then the peripheral length was 250 mm in the same manner as in Example 1. A tube having a thickness of 200 μm was obtained. The obtained tube was cut into a length of 330 mm to obtain a semiconductive seamless belt. The volume resistivity of this seamless belt is 4.3 × 10 8 Ω · cm, and the ratio of the maximum value and the minimum value of the volume resistivity in one seamless belt is 2.5 times, and the volume resistance at 10 ° C. 30% RH. Rate is 3
It was 16 times the volume resistivity at 0 ° C. and 80% RH.

【0044】[実施例14]TPU−1、およびポリエ
チレンオキサイド共重合体5重量部、過塩素酸リチウム
0.5重量部をニーダーで混練、ペレット化後、実施例
1と同様にして折径18mm、厚さ300μmのチュー
ブを得た。得られたチューブを長さ400mmに切断
後、直径12mmの芯金に被せ、180℃に加熱し熱可
塑性ポリウレタンを芯金に融着させ、半導電性ロールを
得た。この電気抵抗(芯金とロール表面間の抵抗は3.
1×10Ω、ロール1本内の電気抵抗の最大値と最小
値との比は2.9倍、10℃−30%RHにおける体積
抵抗率は30℃−80%RHにおける体積抵抗率の14
倍であった。
[Example 14] TPU-1, 5 parts by weight of a polyethylene oxide copolymer, and 0.5 parts by weight of lithium perchlorate were kneaded with a kneader and pelletized. A tube having a thickness of 300 μm was obtained. The obtained tube was cut into a length of 400 mm, covered with a core metal having a diameter of 12 mm, and heated at 180 ° C. to fuse the thermoplastic polyurethane to the core metal to obtain a semiconductive roll. This electrical resistance (the resistance between the core metal and the roll surface is 3.
1 × 10 7 Ω, the ratio of the maximum value and the minimum value of the electric resistance in one roll is 2.9 times, the volume resistivity at 10 ° C.-30% RH is the volume resistivity at 30 ° C.-80% RH. 14
It was double.

【0045】以上のように、本発明の半導電性熱可塑性
ポリウレタン組成物は、特定の熱可塑性ポリウレタンへ
イオン伝導性材料が添加されたものであり、該組成物か
ら得られたフィルムは半導電性領域の均一な体積抵抗率
を示すばかりでなく、その環境依存性が小さい。さらに
該組成物からなるシームレスベルトやロールも同様な特
性を示し、電子写真方式のコピー機、プリンター等に装
着した場合優れた画像を形成することができる。
As described above, the semiconductive thermoplastic polyurethane composition of the present invention is a specific thermoplastic polyurethane to which an ion conductive material is added, and the film obtained from the composition is semiconductive. In addition to exhibiting a uniform volume resistivity in the conductive region, its environmental dependence is small. Further, a seamless belt or roll made of the composition also exhibits the same characteristics, and can form an excellent image when it is mounted on an electrophotographic copying machine, printer or the like.

【0046】[0046]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の半導電性
熱可塑性ポリウレタン組成物、および該組成物からなる
シームレスベルトならびにロールは、特定の熱可塑性ポ
リウレタンへイオン伝導性材料を配合することにより、
半導電性領域の電気抵抗を精度よく均一に発現するばか
りでなく、また温度湿度の変化による電気抵抗の変動、
即ち環境依存性が小さいという特徴を有している。さら
に、本発明の半導電性熱可塑性ポリウレタン組成物を用
いたシームレスベルトは、熱可塑性ポリウレタンを用い
ているため厚み方向にも柔軟性を有し、高画質化、印刷
の高速化、用紙の多様化による用紙対応性などの高度な
要求性能をも満たすものであり、電子写真方式のコピー
機、プリンター等へ好適に使用されるものである。
As described above, the semiconductive thermoplastic polyurethane composition of the present invention, and the seamless belt and roll made of the composition are obtained by blending an ion conductive material with a specific thermoplastic polyurethane. ,
Not only can the electric resistance of the semi-conductive region be expressed accurately and uniformly, but also the fluctuation of the electric resistance due to changes in temperature and humidity,
In other words, it has the characteristic of being less dependent on the environment. Further, since the seamless belt using the semiconductive thermoplastic polyurethane composition of the present invention uses thermoplastic polyurethane, it has flexibility in the thickness direction as well, and has high image quality, high speed printing, and various paper types. It also satisfies high-level performance requirements such as paper compatibility, and is suitable for use in electrophotographic copying machines, printers, and the like.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01B 1/16 H01B 1/16 Z //(C08L 75/04 C08L 71:02 71:02) (72)発明者 丹下 善弘 香川県丸亀市中津町1515番地 大倉工業株 式会社内 Fターム(参考) 2H171 FA26 FA30 GA01 GA02 GA15 GA24 PA04 PA08 QA24 QC05 TA03 TA05 TA10 TB13 UA03 UA10 UA13 UA22 VA04 2H200 JB07 JB45 JB46 JB47 JC04 JC13 JC15 JC16 JC17 MA04 MA12 MB02 MB04 MB06 MC02 4F071 AA51X AA53 AA76 AB15 AB23 AF26 AH17 BA01 BB09 BC05 4J002 BB232 CF092 CH022 CK031 CK041 CL082 DE196 DG036 DH046 FD116 GQ02 5G301 DA17 DA28 DA59 DD10 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) H01B 1/16 H01B 1/16 Z // (C08L 75/04 C08L 71:02 71:02) (72) Inventor Yoshihiro Tange 1515 Nakatsu-cho, Marugame City, Kagawa Okura Industrial Co., Ltd. F-term in the company (reference) 2H171 FA26 FA30 GA01 GA02 GA15 GA24 PA04 PA08 QA24 QC05 TA03 TA05 TA10 TB13 UA03 UA10 UA13 UA22 VA04 2H200 JB07 JB45 JB46 JB46 JB46 JB46 JB46 JC15 JC16 JC17 MA04 MA12 MB02 MB04 MB06 MC02 4F071 AA51X AA53 AA76 AB15 AB23 AF26 AH17 BA01 BB09 BC05 4J002 BB232 CF092 CH022 CK031 CK041 CL082 DE196 DG036 DH046 FD116 GQ02 5G301 DA17 DA28 DA18 DA28

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 デュロメータ硬さ試験による硬さ(タイ
プD)をH、30℃−80%RHにおける吸湿率をW
(%)とした時、Hの値が5〜70で、Wの値が0.4
〜1.5で、H×Wの値が20〜1800である熱可
塑性ポリウレタン100重量部、およびイオン伝導性材
料0.1〜20重量部からなることを特徴とする半導電
性熱可塑性ポリウレタン組成物。
1. A hardness (type D) measured by a durometer hardness test is H, and a moisture absorption rate at 30 ° C.-80% RH is W.
(%), H value is 5 to 70 and W value is 0.4
To 1.5, 100 parts by weight of thermoplastic polyurethane having a value of H 2 × W of 20 to 1800, and 0.1 to 20 parts by weight of an ion conductive material, a semiconductive thermoplastic polyurethane. Composition.
【請求項2】 イオン伝導性材料が、ポリエチレンオキ
サイドまたはポリエチレンオキサイド共重合体と、イオ
ン電解質とからなるものであることを特徴とする請求項
1に記載の半導電性熱可塑性ポリウレタン組成物。
2. The semiconductive thermoplastic polyurethane composition according to claim 1, wherein the ion conductive material comprises polyethylene oxide or a polyethylene oxide copolymer and an ionic electrolyte.
【請求項3】 ポリエチレンオキサイド共重合体が、エ
チレンオキサイドとプロピレンオキサイドとの共重合体
であることを特徴とする請求項2に記載の半導電性熱可
塑性ポリウレタン組成物。
3. The semiconductive thermoplastic polyurethane composition according to claim 2, wherein the polyethylene oxide copolymer is a copolymer of ethylene oxide and propylene oxide.
【請求項4】 イオン電解質が、アルカリ金属のチオシ
アン酸塩、ハロゲンの酸素酸塩から選ばれる1種以上で
あることを特徴とする請求項2または3に記載の半導電
性熱可塑性ポリウレタン組成物。
4. The semiconductive thermoplastic polyurethane composition according to claim 2 or 3, wherein the ionic electrolyte is one or more selected from thiocyanates of alkali metals and oxyacid salts of halogens. .
【請求項5】 請求項1乃至4のいずれかに記載の半導
電性熱可塑性ポリウレタン組成物からなることを特徴と
するシームレスベルト。
5. A seamless belt comprising the semiconductive thermoplastic polyurethane composition according to any one of claims 1 to 4.
【請求項6】 請求項1乃至4のいずれかに記載の半導
電性熱可塑性ポリウレタン組成物からなる層を少なくと
も一層有することを特徴とする多層構造のシームレスベ
ルト。
6. A seamless belt having a multilayer structure, comprising at least one layer comprising the semiconductive thermoplastic polyurethane composition according to any one of claims 1 to 4.
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