JP2012237901A - Semiconductive belt - Google Patents

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Toru Mikashima
徹 三ヶ島
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductive belt that prevents a resistance value from being changed with time from immediately after manufacturing to installation in an image forming device.SOLUTION: The semiconductive belt includes an elastic layer made of semiconductive rubber and a surface layer having lubricity. The elastic layer contains ethylene-propylene rubber as a rubber raw material, and contains 30-70 pts.wt. of conductive carbon black with respect to 100 pts.wt. of the ethylene-propylene rubber. When the resistance value to be obtained immediately after manufacturing is R, and the resistance value to be obtained 30 days after is R, 100[(logR)-(logR)]/(logR)≤6(%) is satisfied.

Description

本発明は,電子写真方式の基本原理を使用した普通紙複写機,カラー複写機,レーザービームプリンター,ファクシミリ並びにこれらの複合された機能を有するOA機器等の画像形成装置において転写ベルトや転写搬送ベルト等として使用可能な半導電性ベルト及びその製造方法に関するものである。   The present invention relates to a transfer belt and a transfer conveyor belt in an image forming apparatus such as a plain paper copier, a color copier, a laser beam printer, a facsimile, and an OA apparatus having a combined function of these using the basic principle of electrophotography. In particular, the present invention relates to a semiconductive belt that can be used in the same manner and a method of manufacturing the same.

電子写真方式による画像形成装置に使用する転写ベルト,転写搬送ベルト,中間転写ベルトなどの半導電性ベルトは公知であり,係る半導電性ベルトは,ゴム材料に必要に応じて導電性の添加剤ないし充填剤を添加した弾性層の少なくとも表面に潤滑層である表面層を備えたものである(特許文献1〜5など)。   Semiconductive belts such as transfer belts, transfer conveying belts, and intermediate transfer belts used in electrophotographic image forming apparatuses are known, and such semiconductive belts can be used as a conductive additive for rubber materials. Or at least the surface of the elastic layer to which the filler is added is provided with a surface layer which is a lubricating layer (Patent Documents 1 to 5, etc.).

上記の特許文献1開示の発明は,半導電性ベルトなどに使用できる、中抵抗領域における体積固有抵抗値の変動が少なく、量産安定性に優れており、しかも加工性にも、耐オゾン性にも優れた弾性層用ゴムに関するものであり、原料ゴム中に平均粒径が80nm以上のカーボンブラックと平均粒径が30nm以下のカーボンブラックを配合することを特徴とするものである。特許文献2に開示された発明は,ベルト周方向の抵抗ムラ、抵抗の経時変動、そして製造時の抵抗値バラツキがほぼ無く、低温,低湿環境、高温,高湿環境においても良好なる転写性及び搬送性を確保できる転写搬送ベルトに関するものであり、3層構造であって、中間層がイオン導電性の弾性層であることを特徴とするものである。   The invention disclosed in the above-mentioned Patent Document 1 can be used for a semiconductive belt, etc., has a small volume resistivity change in a medium resistance region, is excellent in mass production stability, and has excellent workability and ozone resistance. Also, the rubber for the elastic layer is excellent, and is characterized in that carbon black having an average particle diameter of 80 nm or more and carbon black having an average particle diameter of 30 nm or less are blended in the raw rubber. The invention disclosed in Patent Document 2 is substantially free from unevenness in resistance in the belt circumferential direction, variation in resistance with time, and variation in resistance value at the time of manufacture, and good transferability in a low temperature, low humidity environment, high temperature and high humidity environment, and The present invention relates to a transfer / conveying belt that can ensure the transportability, and has a three-layer structure, and the intermediate layer is an ion conductive elastic layer.

特許文献3に開示された発明は、耐オゾン性、難燃性、劣化防止等の転写ベルトに要求される特性を満たすと共にブリードやブルームの発生がなく、且つ経時での電気抵抗の変動が少なく安定して良好な転写画像を得ることができる転写ベルトに関するものであり、原料ゴムはクロロプレンゴムとエチレン・プロピレン・非共役ジエン三元共重合体とからなり、クロロプレンゴムを必須成分とするものである。 The invention disclosed in Patent Document 3 satisfies characteristics required for a transfer belt such as ozone resistance, flame retardancy, and prevention of deterioration, is free from bleed and bloom, and has little fluctuation in electrical resistance over time. It relates to a transfer belt that can stably obtain a good transfer image. The raw rubber is composed of chloroprene rubber and ethylene / propylene / non-conjugated diene terpolymer, and chloroprene rubber is an essential component. is there.

特許文献4に開示されたベルトは、ゴム層に良好に追随し得ると共に、抵抗調節が容易で、かつ感光体の汚染防止、トナー付着防止、摩擦係数の低減化等の機能を満足する表皮層を備えたものであり、該表皮層をポリオレフィン系ウレタン樹脂を主材として形成することを特徴とするものである。 The belt disclosed in Patent Document 4 can follow the rubber layer satisfactorily, can easily adjust the resistance, and can satisfy functions such as prevention of contamination of the photosensitive member, prevention of toner adhesion, and reduction of the friction coefficient. The skin layer is formed using a polyolefin-based urethane resin as a main material.

特許文献5に開示の発明は、ゴム等からなる弾性層の弾性変形に良好に追随し、かつオゾンや窒素酸化物に対しても良好な耐久性を有する被覆層(表面層)を具備し、長期使用においても転写性能が低下することなく、良好な画像を長期にわたって安定的に得ることができる中間転写部材たるベルトに関するものであり、弾性層上に樹脂からなる被覆層を形成して中間転写部材を得る場合に、被覆層を形成する基材樹脂として弾性変形への追随性に優れたウレタン樹脂を用いると共に、このウレタン樹脂に、アルミニウム、亜鉛、マグネシウム、及びカルシウムから選ばれる金属の酸化物或いは水酸化物を含有させることを特徴とするものである。 The invention disclosed in Patent Document 5 has a coating layer (surface layer) that follows the elastic deformation of an elastic layer made of rubber or the like and has good durability against ozone and nitrogen oxides, This is related to a belt that is an intermediate transfer member that can stably obtain a good image over a long period of time without deteriorating transfer performance even in long-term use. An intermediate transfer is performed by forming a coating layer made of a resin on an elastic layer. When a member is obtained, a urethane resin having excellent conformability to elastic deformation is used as a base resin for forming a coating layer, and an oxide of a metal selected from aluminum, zinc, magnesium, and calcium is used as the urethane resin. Alternatively, a hydroxide is contained.

特開平8−127675号公報JP-A-8-127675 特開平8−292648号公報JP-A-8-292648 特開平9−179414号公報JP-A-9-179414 特開平11−45015号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-45015 特開2000−19855号公報JP 2000-19855 A

弾性層を構成する半導電性ゴムとしては、特許文献1では発明の詳細な説明では原料ゴムを特定せずに公知の原料ゴムをすべて列挙し、実施例において天然ゴムを主成分としてエチレンプロピレンゴム(以下EPDMとする)を併用しており、特許文献2では弾性層はヒドリンゴム、クロロプレンゴム、ウレタンゴム、EPDMの1種以上を原料ゴムとして例示し、イオン電導性の添加剤を配合している。特許文献3の半導電性ゴムを構成する原料ゴムはクロロプレンゴム(CR)とEPDMとのブレンドゴムであり、特許文献4、5では表皮層の構成に特徴を有するために弾性層の材料は特に限定がなく、実施例で使用されている原料ゴムはクロロプレンゴム(特許文献4)、ニトリルゴムとEPDMの併用ゴム(特許文献5)である。   As the semiconductive rubber constituting the elastic layer, Patent Document 1 lists all known raw rubbers without specifying the raw rubber in the detailed description of the invention, and in the examples, ethylene propylene rubber mainly composed of natural rubber. (Hereinafter referred to as EPDM) is used together, and in Patent Document 2, the elastic layer is exemplified by one or more of hydrin rubber, chloroprene rubber, urethane rubber, and EPDM as raw material rubber, and contains an ion conductive additive. . The raw material rubber constituting the semiconductive rubber of Patent Document 3 is a blend rubber of chloroprene rubber (CR) and EPDM. In Patent Documents 4 and 5, the material of the elastic layer is particularly characterized because it is characterized by the structure of the skin layer. There is no limitation, and the raw rubber used in the examples is chloroprene rubber (Patent Document 4), a combined rubber of nitrile rubber and EPDM (Patent Document 5).

しかるに、特許文献2において使用されているイオン導電性のゴムは、抵抗値が湿度の影響を受けやすいという問題を有し、この発明はかかる湿度の影響を抑制するために両面を被覆したベルトとしている。さらに特許文献2では導電性カーボンの使用の問題が指摘されている。導電性カーボンブラックを配合したゴムの導電性はカーボンブラックを通じる電子電導であって、イオン電導とは全く導電機構が異なるものである。   However, the ion conductive rubber used in Patent Document 2 has a problem that the resistance value is easily influenced by humidity, and the present invention is a belt coated on both sides in order to suppress the influence of humidity. Yes. Furthermore, Patent Document 2 points out the problem of using conductive carbon. The conductivity of rubber compounded with conductive carbon black is electronic conduction through carbon black, and has a completely different conduction mechanism from ionic conduction.

特許文献3〜5に開示されたクロロプレンゴム(CR)とEPDMとのブレンドゴム、クロロプレンゴム、ニトリルゴムとEPDMの併用ゴムを原料ゴムとし、導電性カーボンブラックを添加した弾性層に潤滑表面層を形成する潤滑塗料を塗布、乾燥して転写ベルトや転写搬送ベルト等の半導電性ベルトとした場合、経時的に抵抗値が上昇するという問題があり、しかも上昇にはばらつきがある。このため、実際に画像形成装置に装着した時に画像形成装置の設定の規格値内のベルトとするためには、経時変化による上昇とそのばらつきを折り込んでベルトの抵抗値を設定、製造しなければならない。しかも抵抗値の上昇のばらつきのために納品時の抵抗値規格外ベルトの発生が避けられず、不良率低減、品質の安定性確保の観点から改善が求められていた。 A blended rubber of chloroprene rubber (CR) and EPDM disclosed in Patent Documents 3 to 5, chloroprene rubber, a combined rubber of nitrile rubber and EPDM is used as a raw rubber, and a lubricating surface layer is provided on an elastic layer to which conductive carbon black is added. When a lubricating paint to be formed is applied and dried to form a semiconductive belt such as a transfer belt or a transfer and transport belt, there is a problem that the resistance value increases with time, and the increase varies. For this reason, in order to obtain a belt that is within the standard value set by the image forming apparatus when it is actually mounted on the image forming apparatus, the resistance value of the belt must be set and manufactured by taking into account the rise and variation caused by changes over time. Don't be. In addition, due to variations in the resistance value, the occurrence of non-standard resistance value belts at the time of delivery is unavoidable, and improvements have been demanded from the viewpoint of reducing the defect rate and ensuring the stability of quality.

本発明は,上記の公知技術の問題点に鑑みて,製造直後から画像形成装置装着時までの間の抵抗値の経時変化の小さな半導電性ベルトを提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a semiconductive belt having a small change in resistance over time from immediately after manufacture to when an image forming apparatus is mounted.

本発明の半導電性ベルトは,半導電性ゴムからなる弾性層と潤滑性を有する表面層とを有するものであって,
前記弾性層はエチレンプロピレンゴムを原料ゴム成分とし、前記エチレンプロピレンゴム100重量部に対して導電性カーボンブラックを30〜70重量部含有するものであり、製造直後の抵抗値をR,30日経過後の抵抗値(表面抵抗値:単位Ω/□)をRとしたときに
100〔(logR)−(logR)〕/(logR)≦6(%)
であることを特徴とする。
The semiconductive belt of the present invention has an elastic layer made of semiconductive rubber and a surface layer having lubricity,
The elastic layer contains ethylene propylene rubber as a raw rubber component, and contains 30 to 70 parts by weight of conductive carbon black with respect to 100 parts by weight of the ethylene propylene rubber. The resistance value immediately after production is R 0 , 30 days. 100 [(log R f ) − (log R 0 )] / (log R 0 ) ≦ 6 (%), where R f is the resistance value after that (surface resistance value: unit Ω / □)
It is characterized by being.

係る構成の半導電性ベルトは,製造直後から画像形成装置装着時までの間の抵抗値の経時変化が小さなものである。100〔(logR)−(logR)〕/(logR)は5(%)以下であることが好ましく、4%以下であることがより好ましい。抵抗値の経時変化が小さいと画像形成装置装着時以降、使用時のベルトの抵抗値の変動(ばらつき)が小さく、安定した抵抗値のベルトとなる。 The semiconductive belt having such a configuration has a small change in resistance value with time from immediately after manufacture to when the image forming apparatus is mounted. 100 [(logR f) - (logR 0)] / (logR 0) is preferably not more than 5%, and more preferably 4% or less. If the change in resistance value with time is small, the belt resistance value has a stable resistance value variation since the change (variation) in the resistance value of the belt in use is small after the image forming apparatus is mounted.

本発明のベルトが製造直後から画像形成装置装着時までの間の抵抗値の経時変化が小さなものとなる理由は明らかではないが、クロロプレンゴム(CR)やニトリルゴム(NBR)を単独又はEPDMと併用した場合にはこれらの極性ゴムの影響がベルト抵抗値の経時変化に影響するのではないかと推測される。イオン導電性の場合には抵抗値の調整幅が導電性カーボンブラックほど広く設定することが難しく、また抵抗値が湿度の影響を受けて変動しやすいという問題を有する。   Although it is not clear why the change in the resistance value over time from the time immediately after manufacture of the belt of the present invention to when the image forming apparatus is mounted is small, chloroprene rubber (CR) or nitrile rubber (NBR) is used alone or as EPDM. When used in combination, it is presumed that the influence of these polar rubbers may affect the change in belt resistance with time. In the case of ionic conductivity, it is difficult to set the adjustment range of the resistance value as wide as that of the conductive carbon black, and the resistance value is likely to fluctuate due to the influence of humidity.

別の本発明は半導電性ゴムからなる弾性層と潤滑性を有する表面層とを有する半導電性ベルトの製造方法であって,
前記弾性層の製造工程及び表面層を形成する塗装工程を有し、
前記弾性層製造工程はエチレンプロピレンゴムを原料ゴム成分とし、前記エチレンプロピレンゴム100重量部に対して導電性カーボンブラックを30〜70重量部を添加、混練して未加硫ゴム組成物を製造する混練工程、前記未加硫ゴム組成物をベルト状に成形して未加硫ベルトとする押出成形工程、及び前記未加硫ベルトを成形して弾性層とする加硫工程を備え、
塗装工程直後の抵抗値をR,30日経過後の抵抗値をRとしたときに
100〔(logR)−(logR)〕/(logR)≦6(%)
であることを特徴とする。
Another aspect of the present invention is a method for producing a semiconductive belt having an elastic layer made of semiconductive rubber and a surface layer having lubricity,
Having a manufacturing process of the elastic layer and a coating process of forming a surface layer;
In the elastic layer manufacturing process, ethylene propylene rubber is used as a raw rubber component, and 30 to 70 parts by weight of conductive carbon black is added to and kneaded with 100 parts by weight of the ethylene propylene rubber to manufacture an unvulcanized rubber composition. A kneading step, an extrusion molding step in which the unvulcanized rubber composition is molded into a belt shape to form an unvulcanized belt, and a vulcanization step in which the unvulcanized belt is molded into an elastic layer,
100 [(logR f ) − (logR 0 )] / (logR 0 ) ≦ 6 (%) where R 0 is the resistance value immediately after the coating process and R f is the resistance value after 30 days.
It is characterized by being.

係る構成の製造方法によれば、製造直後から画像形成装置装着時までの間の抵抗値の経時変化が小さな半導電性ベルトを製造することができ、不良率低減、品質の安定性向上が達成できる。   According to the manufacturing method having such a configuration, it is possible to manufacture a semiconductive belt having a small change in resistance value with time from immediately after manufacturing to when the image forming apparatus is mounted, thereby achieving a reduction in defect rate and an improvement in quality stability. it can.

本発明の半導電性ベルト(体積固有抵抗範囲10〜1011Ω・cm)の弾性層を構成するゴム材料としては,非極性のエチレンプロピレンゴムを使用する。特許文献1において使用されている原料ゴムはEPDMと天然ゴムであり、天然ゴムの割合は15%以上(特許請求の範囲では「15%以上」であるが、誤りで実施例は15%以下しか記載されていない)であり、EPDMのみの例は開示されていない。特許文献2開示のベルトは導電性カーボンブラックを使用したものではない。特許文献3開示のベルトはクロロプレンゴムを必須の原料ゴム成分とするものであり、特許文献4,5開示のベルトは弾性層構成原料ゴムとしては何ら制限なく、ほぼすべての公知のゴムが開示されているに過ぎず、実施例ではニトリルゴムが併用されている。天然ゴムはムーニー粘度が高く、押出加工を行うためにはプロセスオイルを多く使用しなければならず、汚染の問題を生じる。 Nonpolar ethylene propylene rubber is used as the rubber material constituting the elastic layer of the semiconductive belt of the present invention (volume resistivity range 10 5 to 10 11 Ω · cm). The raw rubber used in Patent Document 1 is EPDM and natural rubber, and the ratio of natural rubber is 15% or more (in the claims, “15% or more”, but the error is only 15% or less in Examples) Not described), and EPDM-only examples are not disclosed. The belt disclosed in Patent Document 2 does not use conductive carbon black. The belt disclosed in Patent Document 3 uses chloroprene rubber as an essential raw rubber component, and the belt disclosed in Patent Documents 4 and 5 is not limited as an elastic layer-constituting raw material rubber, and almost all known rubbers are disclosed. In the examples, nitrile rubber is used in combination. Natural rubber has a high Mooney viscosity, and a large amount of process oil must be used for extrusion processing, resulting in contamination problems.

EPDMは耐オゾン性の高いゴムである一方で、難燃性には問題を有する。耐オゾン性向上には使用される。画像形成装置を搭載する複写機などの電子機器には難燃性が求められ、そのために特許文献ではクロロプレンなど難燃性を高める成分が使用されているが、本願発明は耐オゾン性を課題としたものではなく、難燃性を考慮することなく抵抗値の経時変化のみを追求したものである。   While EPDM is a highly ozone-resistant rubber, it has a problem with flame retardancy. Used to improve ozone resistance. An electronic device such as a copying machine equipped with an image forming apparatus is required to have flame retardancy. For this reason, patent documents use components that increase flame retardancy such as chloroprene, but the present invention has a problem of ozone resistance. This is not a matter of course, but only a change with time of the resistance value without pursuing flame retardancy.

本発明において原料ゴムとするエチレンプロピレンゴムはムーニー粘度(ML1+4:125℃)が50以下であることが好ましい。ムーニー粘度が50を超える場合には、混練後のゴム組成物を押出機で押し出して円筒状のベルトを成形する押出成形時に、特に厚さが1mm以下のベルトとする際に不均一な内部歪が発生して好ましくない。EPDMは、ムーニー粘度が50以下の市販のEPDMを単独で使用してもよく、50以上のEPDMと50以下のEPDMを混合して50以下となるようにしてもよい。ムーニー粘度の異なる2種のEPDMを使用する場合には、そのムーニー粘度の差が30以上であることが好ましい。 In the present invention, the ethylene propylene rubber used as the raw rubber preferably has a Mooney viscosity (ML 1 + 4 : 125 ° C.) of 50 or less. When the Mooney viscosity exceeds 50, non-uniform internal strain is generated when extruding the rubber composition after kneading with an extruder to form a cylindrical belt, particularly when forming a belt having a thickness of 1 mm or less. Is not preferable. As the EPDM, a commercially available EPDM having a Mooney viscosity of 50 or less may be used alone, or 50 or more EPDM and 50 or less EPDM may be mixed to be 50 or less. When two types of EPDM having different Mooney viscosities are used, the difference in Mooney viscosity is preferably 30 or more.

本発明において使用する導電性カーボンブラックは、ゴムに添加することにより導電性が得られる公知のカーボンブラックを限定なく使用することができ、特にアセチレンブラックの使用が好適である。   As the conductive carbon black used in the present invention, a known carbon black that can be obtained by adding conductivity to rubber can be used without limitation, and acetylene black is particularly preferable.

本発明の半導電性ベルト並びにその製造方法においては、EPDMに対してプロセスオイル(可塑剤)を添加することが好ましく、該プロセスオイルはパラフィン系プロセスオイル、例えばPW-380(出光興産)であることが好ましい。プロセスオイルの添加量は、EPDM100重量部に対して40重量部以下であることが好ましく、30重量部以下であることがより好ましい。プロセスオイルの添加量が多い場合には、ブリードによる感光体汚染、ベルト駆動ロールへの付着などの問題が生じる場合がある。   In the semiconductive belt of the present invention and the production method thereof, it is preferable to add a process oil (plasticizer) to EPDM, and the process oil is a paraffinic process oil such as PW-380 (Idemitsu Kosan). It is preferable. The amount of process oil added is preferably 40 parts by weight or less and more preferably 30 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of EPDM. When the amount of process oil added is large, problems such as contamination of the photoreceptor due to bleeding and adhesion to the belt drive roll may occur.

本発明の半導電性ベルトの弾性層を構成するゴムには、シリカ及び水酸化アルミニウムを添加することが好ましい。シリカの配合比は原料ゴム100重量部に対して10重量部以下であり、なくてもよい。また水酸化アルミニウムの配合量は40重量部以下である。本発明の半導電性ベルトの弾性層を構成するゴムには、公知のその他のゴム配合剤を添加することができる。   Silica and aluminum hydroxide are preferably added to the rubber constituting the elastic layer of the semiconductive belt of the present invention. The compounding ratio of silica is 10 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the raw rubber, and may be omitted. The compounding amount of aluminum hydroxide is 40 parts by weight or less. Other known rubber compounding agents can be added to the rubber constituting the elastic layer of the semiconductive belt of the present invention.

表面層は潤滑性を有する材料にて構成する。かかる潤滑性材料は、ポリ四フッ化エチレン微粉末とバインダー樹脂からなる水系潤滑塗料又は該水系潤滑塗料と水系ポリウレタン樹脂の混合塗料を塗布、乾燥して形成される材料であることが好ましい。水系潤滑塗料を構成するバインダーはポリウレタン樹脂,アクリル樹脂又はこれらの混合樹脂であることが好ましい。バインダー樹脂は非架橋タイプであってもよく,架橋剤を使用して架橋したものであってもよい。乾燥後の水系潤滑塗料のポリ四フッ化エチレンの含有率は,10〜80重量%であることが好ましく,30〜70重量%であることがより好ましく,40〜65重量%であることがさらに好ましい。ポリ四フッ化エチレンの含有率が少なすぎると表面層の潤滑性が低下し,多すぎると伸張によりクラックが入りやすくなる。かかる水系潤滑塗料としては,市販の塗料を使用することができ、エムラロン345(ヘンケルジャパン)などを例示することができる。これらの市販の塗料は,いずれも水にて希釈可能な水系潤滑塗料であり,主剤と硬化剤とからなり,使用時に混合するタイプである。   The surface layer is made of a material having lubricity. Such a lubricating material is preferably a material formed by applying and drying a water-based lubricating paint composed of polytetrafluoroethylene fine powder and a binder resin or a mixed paint of the water-based lubricating paint and water-based polyurethane resin. The binder constituting the water-based lubricating paint is preferably a polyurethane resin, an acrylic resin, or a mixed resin thereof. The binder resin may be a non-crosslinked type or may be crosslinked using a crosslinking agent. The content of polytetrafluoroethylene in the water-based lubricating paint after drying is preferably 10 to 80% by weight, more preferably 30 to 70% by weight, and further preferably 40 to 65% by weight. preferable. If the content of polytetrafluoroethylene is too small, the lubricity of the surface layer is lowered, and if it is too large, cracks are likely to occur due to stretching. As such a water-based lubricating paint, a commercially available paint can be used, such as Emuralon 345 (Henkel Japan). All of these commercially available paints are water-based lubricating paints that can be diluted with water, and are composed of a main agent and a curing agent, and are mixed at the time of use.

上記の水系潤滑塗料に添加可能な水系ポリウレタン樹脂を構成するポリオール化合物はポリエーテル系,ポリエステル系等特に限定されないが,表面層の耐久性が優れている観点よりポリエーテル系,とりわけPTMGを主たる(全ポリオール化合物の90モル%以上)ポリオール成分とするポリウレタン樹脂の使用がより好ましい。水系ポリウレタン樹脂としては市販品を使用することができ,乾燥後の塗膜の伸びが500〜1500%,好ましくは600〜1300%のものを選択する。   The polyol compound that constitutes the water-based polyurethane resin that can be added to the water-based lubricating paint is not particularly limited to polyether-based, polyester-based, etc., but is mainly polyether-based, especially PTMG from the viewpoint of excellent durability of the surface layer ( It is more preferable to use a polyurethane resin as a polyol component (90 mol% or more of all polyol compounds). A commercially available product can be used as the water-based polyurethane resin, and one having an elongation of the coating film after drying of 500 to 1500%, preferably 600 to 1300% is selected.

弾性層と表面層の間に中間層ないしプライマー層を設け,弾性層と表面層との接着を強固にすることは好ましい態様である。係る中間層構成材料としては,ポリウレタン樹脂,ハロゲン化ポリオレフィンなどを例示することができる(特開平11−352787号公報参照)。   It is a preferred embodiment to provide an intermediate layer or primer layer between the elastic layer and the surface layer to strengthen the adhesion between the elastic layer and the surface layer. Examples of the intermediate layer constituting material include polyurethane resins and halogenated polyolefins (see JP-A-11-352787).

本発明の半導電性ベルトの製造方法は、弾性層の製造工程及び表面層を形成する塗装工程を有し、弾性層製造工程はエチレンプロピレンゴムを原料ゴム成分とし、前記エチレンプロピレンゴム100重量部に対して導電性カーボンブラックを30〜70重量部を添加、混練して未加硫ゴム組成物を製造する混練工程、未加硫ゴム組成物をベルト状に成形して未加硫ベルトとする押出成形工程、及び未加硫ベルトを成形して弾性層とする加硫工程を備えたものである。加硫工程の後にベルトを所定の厚さにする研磨工程を設けてもよい。   The method for producing a semiconductive belt of the present invention includes an elastic layer production step and a coating step for forming a surface layer. The elastic layer production step uses ethylene propylene rubber as a raw rubber component, and 100 parts by weight of the ethylene propylene rubber. 30 to 70 parts by weight of conductive carbon black is added to and kneaded to produce an unvulcanized rubber composition, and the unvulcanized rubber composition is formed into a belt shape to form an unvulcanized belt. An extrusion molding step and a vulcanization step of forming an unvulcanized belt to form an elastic layer are provided. A polishing step for making the belt a predetermined thickness may be provided after the vulcanization step.

混練工程はゴムの技術分野において周知の方法により行う。2種のEPDMを使用する場合には一方のEPDMのみにて1次混練し、得られたマスターバッチと残りのEPDMを2次混練する2段法としてもよく、2種のEPDMを1回で混練する1段法としてもよい。ムーニー粘度の差が30以上である2種のEPDMを使用する場合には、ムーニー粘度の高いEPDMを使用して1次混練を行うことが好ましく、この場合には1次混練においてプロセスオイルの全添加量の70%以上、より好ましくは75%以上、さらに好ましくは80%以上を使用することが好ましい。   The kneading step is performed by a method well known in the technical field of rubber. When two types of EPDM are used, a primary kneading may be performed using only one of the EPDMs, and a two-stage method in which the obtained master batch and the remaining EPDM are secondarily kneaded may be used. A one-stage method of kneading may be used. When two types of EPDM having a Mooney viscosity difference of 30 or more are used, it is preferable to perform primary kneading using EPDM having a high Mooney viscosity. In this case, all of process oil in the primary kneading is used. It is preferable to use 70% or more of the addition amount, more preferably 75% or more, and still more preferably 80% or more.

(実施例、比較例)
表1の上段に示した配合により未加硫ゴム組成物を調製した。未加硫ゴム組成物の混練は2段法により行った。まず1次混練にてエスプレン505、プロセスオイル(プロセスオイル全添加量の75〜90%を使用)、カーボンブラック及びステアリン酸をバンバリーミキサーにて混練して1次マスターバッチとし、冷却後に2次混練にて1次マスターバッチとEP33並びにイオウ、酸化亜鉛、加硫促進剤を除く成分並びにプロセスオイルの残量をニーダーにて混練して2次マスターバッチを得た。2次マスターバッチ冷却後に酸化亜鉛、イオウ及び加硫促進剤をニーダーを使用して混練し、未加硫ゴム組成物とした。ベルトの成形は押出成形法により行った。成形は,クロスヘッドを備えたベントタイプの押出機を使用して外径40mm,長さ400mmの金属製マンドレルを供給し,該マンドレルの外周面に厚さ0.8mmの弾性層を形成し,加熱加硫を行い,冷却後に厚さ0.5mmに研磨仕上を行い,弾性層とした。弾性層には水性潤滑塗料(エムラロン345クリア)を塗布、乾燥して表面層を形成した。
(Examples and comparative examples)
An unvulcanized rubber composition was prepared according to the formulation shown in the upper part of Table 1. The unvulcanized rubber composition was kneaded by a two-stage method. First, esprene 505, process oil (using 75 to 90% of the total amount of process oil added), carbon black and stearic acid are kneaded with a Banbury mixer in the primary kneading to make a primary masterbatch, and then secondary kneading after cooling The primary masterbatch, EP33, components excluding sulfur, zinc oxide, and vulcanization accelerator, and the remaining amount of process oil were kneaded with a kneader to obtain a secondary masterbatch. After cooling the secondary masterbatch, zinc oxide, sulfur and a vulcanization accelerator were kneaded using a kneader to obtain an unvulcanized rubber composition. The belt was formed by an extrusion method. Molding is performed by supplying a metal mandrel having an outer diameter of 40 mm and a length of 400 mm using a vent type extruder equipped with a cross head, and forming an elastic layer having a thickness of 0.8 mm on the outer peripheral surface of the mandrel. Heat vulcanization was performed, and after cooling, a polishing finish was performed to a thickness of 0.5 mm to obtain an elastic layer. A water-based lubricating paint (Emuralon 345 clear) was applied to the elastic layer and dried to form a surface layer.

(評価)
表面層形成後24時間以内に半導電性ベルトの電気抵抗値を測定して初期抵抗値Rとし、30日後の抵抗値を測定してRとした。100〔(logR)−(logR)〕/(logR)(%)値は表1の下段に示した。電気抵抗値(単位:Ω/□)の測定方法は下記条件で、対抗電極とプローブ間にベルトをセットし、印加電圧500Vを10秒間印加し、抵抗値を読み取ることにより行った。
測定装置:ハイレスタUP MCP−HT450(三菱化学製)
プローブ:2ピンプローブ(タイプUA)
対抗電極:ポリ四フッ化エチレンシート積層絶縁板
測定環境:温度25℃;湿度60%RH
(Evaluation)
Within 24 hours after forming the surface layer, the electrical resistance value of the semiconductive belt was measured to obtain an initial resistance value R0, and the resistance value after 30 days was measured to be Rf . The value of 100 [(logR f ) − (logR 0 )] / (logR 0 ) (%) is shown in the lower part of Table 1. The electrical resistance value (unit: Ω / □) was measured under the following conditions by setting a belt between the counter electrode and the probe, applying an applied voltage of 500 V for 10 seconds, and reading the resistance value.
Measuring device: Hiresta UP MCP-HT450 (Mitsubishi Chemical)
Probe: 2-pin probe (type UA)
Counter electrode: Polytetrafluoroethylene sheet laminated insulation board Measurement environment: Temperature 25 ° C; Humidity 60% RH

Figure 2012237901
Figure 2012237901

上記の結果より、本発明により得られた半導電性ベルトは抵抗値の経時変化が小さく、安定したものであり、当然に経時の抵抗値のばらつきも小さいものであることが分かる。これに対して極性ゴムであるクロロプレンゴムを使用した半導電性ベルトは抵抗値の経時変化が大きいものであった。   From the above results, it can be seen that the semiconductive belt obtained by the present invention has a small change in resistance value with time and is stable, and naturally has a small variation in resistance value with time. In contrast, a semiconductive belt using chloroprene rubber, which is a polar rubber, has a large change in resistance over time.

Claims (5)

半導電性ゴムからなる弾性層と潤滑性を有する表面層とを有する半導電性ベルトであって,
前記弾性層はエチレンプロピレンゴムを原料ゴム成分とし、前記エチレンプロピレンゴム100重量部に対して導電性カーボンブラックを30〜70重量部含有するものであり、製造直後の抵抗値をR,30日経過後の抵抗値をRとしたときに
〔(logR)−(logR)〕/(logR)≦6%
であることを特徴とする半導電性ベルト。
A semiconductive belt having an elastic layer made of semiconductive rubber and a surface layer having lubricity,
The elastic layer contains ethylene propylene rubber as a raw rubber component, and contains 30 to 70 parts by weight of conductive carbon black with respect to 100 parts by weight of the ethylene propylene rubber. The resistance value immediately after production is R 0 , 30 days. [(LogR f ) − (logR 0 )] / (logR 0 ) ≦ 6%, where R f is the subsequent resistance value
A semiconductive belt characterized in that.
前記エチレンプロピレンゴムはムーニー粘度(ML1+4:125℃)が50以下である請求項1記載の半導電性ベルト。 The semiconductive belt according to claim 1, wherein the ethylene propylene rubber has a Mooney viscosity (ML 1 + 4 : 125 ° C.) of 50 or less. 前記表面層は、ポリ四フッ化エチレン樹脂微粉末とバインダー樹脂を含む水系潤滑性塗料又は前記水系潤滑性塗料と水系ポリウレタン樹脂との混合物塗料にて形成されたものである請求項1又は2記載の半導電性ベルト。 3. The surface layer is formed of a water-based lubricating paint containing polytetrafluoroethylene resin fine powder and a binder resin or a mixture paint of the water-based lubricating paint and a water-based polyurethane resin. Semi-conductive belt. 半導電性ゴムからなる弾性層と潤滑性を有する表面層とを有する半導電性ベルトの製造方法であって,
前記弾性層の製造工程及び表面層を形成する塗装工程を有し、
前記弾性層製造工程はエチレンプロピレンゴムを原料ゴム成分とし、前記エチレンプロピレンゴム100重量部に対して導電性カーボンブラックを30〜70重量部を添加、混練して未加硫ゴム組成物を製造する混練工程、前記未加硫ゴム組成物をベルト状に成形して未加硫ベルトとする押出成形工程、及び前記未加硫ベルトを成形して弾性層とする加硫工程を備え、
塗装工程直後の抵抗値をR,30日経過後の抵抗値をRとしたときに
100〔(logR)−(logR)〕/(logR)≦6(%)
であることを特徴とする半導電性ベルトの製造方法。
A method for producing a semiconductive belt having an elastic layer made of semiconductive rubber and a surface layer having lubricity,
Having a manufacturing process of the elastic layer and a coating process of forming a surface layer;
In the elastic layer manufacturing process, ethylene propylene rubber is used as a raw rubber component, and 30 to 70 parts by weight of conductive carbon black is added to and kneaded with 100 parts by weight of the ethylene propylene rubber to manufacture an unvulcanized rubber composition. A kneading step, an extrusion molding step in which the unvulcanized rubber composition is molded into a belt shape to form an unvulcanized belt, and a vulcanization step in which the unvulcanized belt is molded into an elastic layer,
100 [(logR f ) − (logR 0 )] / (logR 0 ) ≦ 6 (%) where R 0 is the resistance value immediately after the coating process and R f is the resistance value after 30 days.
A process for producing a semiconductive belt, characterized in that
前記エチレンプロピレンゴムとしてムーニー粘度(ML1+4:125℃)が50以下のEPDMを使用する請求項4記載の半導電性ベルトの製造方法。 5. The method for producing a semiconductive belt according to claim 4, wherein EPDM having a Mooney viscosity (ML 1 + 4 : 125 ° C.) of 50 or less is used as the ethylene propylene rubber.
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