JP2023024836A - Conductive belt, image forming device with the same, and method of manufacturing conductive belt - Google Patents

Conductive belt, image forming device with the same, and method of manufacturing conductive belt Download PDF

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重利 武智
Shigetoshi Takechi
直樹 中村
Naoki Nakamura
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Okura Industrial Co Ltd
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Abstract

To provide a belt for an image forming device in which a base material layer exhibits semi-conductivity in a medium resistance region (1×105 to 1×108 Ω/sq), a variation in surface resistivity is small, and a surface layer exhibits insulating properties.SOLUTION: A conductive belt includes: a base material layer made of a composition containing polyethylene resin, polyamide resin and conductive agent; an adhesive layer made of a composition containing epoxy group-containing polyethylene resin; and a surface layer made of a composition containing acid-modified ethylene-tetrafluoroethylene copolymer.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、インクジェット方式や電子写真方式を用いた画像形成装置に用いる導電性ベルトに関する。 The present invention relates to a conductive belt used in an image forming apparatus using an inkjet system or an electrophotographic system.

従来、電子写真方式やインクジェット方式のプリンター、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置にはローラで用紙を搬送する方法が採用されてきたが、画像形成が高速化するとローラでは用紙搬送時にトラブルが発生しやすくなるため、ベルトで紙を確実に担持し搬送する方法が採用されている。具体的には、(1)吸引孔を有するベルトを用いて減圧吸引して用紙をベルトに吸引搬送する方式や(2)導電性を有する基材層と絶縁性を有する表面層からなるベルトを用いて、当該ベルトに電圧を印加することにより発生する静電吸着力を利用して用紙をベルトに吸着し搬送させる方式が知られている。 In the past, image forming devices such as electrophotographic and inkjet printers, copiers, and facsimiles have used rollers to transport paper. Therefore, a method is adopted in which the paper is reliably held and conveyed by a belt. Specifically, (1) a method in which a belt having suction holes is used to vacuum-suck a paper sheet onto the belt, and (2) a belt consisting of a conductive base layer and an insulating surface layer is used. A method is known in which a sheet is conveyed by attracting the sheet to the belt using an electrostatic attraction force generated by applying a voltage to the belt.

これらのうち、(1)減圧で用紙をベルトに吸引する方式は、特許文献1や特許文献2に記載されているような減圧室と当該減圧室を減圧にする減圧装置が必要であり、さらに駆動するベルトと減圧室との間を常に密閉状態に保持しなければならないため画像形成装置の構造が複雑になる。一方、(2)静電吸引力を利用する方法は当該ベルトに電圧を印加する部材と電源があれば印加する電圧を調整するだけで吸引力を制御でき簡便である。 Of these, (1) the method of sucking the paper onto the belt under reduced pressure requires a decompression chamber and a decompression device for decompressing the decompression chamber, as described in Patent Documents 1 and 2. Since the space between the driving belt and the decompression chamber must always be maintained in a sealed state, the structure of the image forming apparatus becomes complicated. On the other hand, (2) the method using the electrostatic attraction force is convenient because the attraction force can be controlled only by adjusting the applied voltage if there is a member for applying a voltage to the belt and a power source.

静電吸着力を利用して紙などの記録媒体を吸引・搬送するベルト(紙搬送ベルト)としては、特許文献3には、内層と外層がともにポリイミド樹脂からなり、内層の体積抵抗率が1×10~1×1014Ω・cm、外層の体積抵抗率が1×1014~1×1016Ω・cmである紙搬送ベルトが記載されている。しかしながら、特許文献3記載の紙搬送ベルトは遠心成形(金型表面または裏面に内層用または外層用のポリアミック酸の溶液を吹付け、高温で溶剤を揮散させた後、高温・無酸素下でイミド化する工程が必要である。二層の場合はこれを2回繰り返す)しなければならず、製造工程が非常に煩雑になる。 As a belt (paper conveying belt) for sucking and conveying a recording medium such as paper using electrostatic adsorption force, Patent Document 3 discloses that both the inner layer and the outer layer are made of polyimide resin, and the inner layer has a volume resistivity of 1. A paper transport belt is described having a thickness of 1×10 8 to 1×10 14 Ω·cm and a volume resistivity of the outer layer of 1×10 14 to 1×10 16 Ω·cm. However, the paper conveying belt described in Patent Document 3 uses centrifugal molding (spraying a solution of polyamic acid for the inner layer or the outer layer on the surface or back of the mold, volatilizing the solvent at high temperature, and then applying imide at high temperature in the absence of oxygen). In the case of two layers, this process must be repeated twice), which makes the manufacturing process very complicated.

また、特許文献4には、内層が導電性ポリイミド樹脂からなりその表面抵抗率が1×10~1×10Ω/□、外層がエチレン―テトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)からなるインクジェット用紙搬送ベルトが記載されている。この紙搬送ベルトも遠心成形で内層を形成し、その上に予め成形したチューブ状のETFEを被せ溶融接着する工程が必要であるため、製造工程が非常に煩雑である。 Further, in Patent Document 4, an ink-jet printer having an inner layer made of a conductive polyimide resin having a surface resistivity of 1×10 4 to 1×10 9 Ω/□ and an outer layer made of an ethylene-tetrafluoroethylene copolymer (ETFE) A paper transport belt is described. This paper conveying belt also requires a step of forming an inner layer by centrifugal molding, covering the inner layer with preformed tubular ETFE, and melting and adhering it, so the manufacturing process is very complicated.

一方、高速度で印刷が可能なインクジェット方式のプリンターなどに用いられているインクは有機溶剤が用いられているものがあり、インクがベルトに付着すると、ベルトに使用されている樹脂の種類によってはその部分が膨潤しベルト表面に凹凸が発生するという問題があった。このような耐溶剤性に鑑み、表層にフッ素系樹脂を用いることが望まれているが、フッ素系樹脂は接着性が悪い。また、中には表面抵抗率が1×1014Ω/□未満のものもあり、吸引力が弱くなるという問題もある。 On the other hand, some inks used in inkjet printers, which are capable of printing at high speed, use organic solvents. There is a problem that the portion swells and unevenness occurs on the belt surface. In view of such solvent resistance, it is desired to use a fluororesin for the surface layer, but the fluororesin has poor adhesiveness. Some of them have a surface resistivity of less than 1×10 14 Ω/□, and there is also a problem that the attraction force becomes weak.

特開2019-131389号公報JP 2019-131389 A 特開2019-127364号公報JP 2019-127364 A 特開2008-94605号公報JP 2008-94605 A 特開2011-73804号公報JP 2011-73804 A

このような状況に鑑み、共押出法で多層構成の導電ベルトを製造するために、ポリアミド系樹脂と導電剤とを含有し、表面抵抗率が1×10~1×10Ω/□である基材層と、酸変性したエチレン―テトラフルオロエチレン共重合体を含む表面層とを備えた導電ベルトを試作したが、吸湿時に導電性ベルトの端部が反るという問題が発生した。
本発明はこのような問題に鑑みなされたものであり、基材層は中抵抗領域(1×10~1×10Ω/□)の半導電性を示しつつ、表面抵抗率のバラツキが小さく、表面層は絶縁性を示し、吸湿時の反りがない導電性ベルトを提供することを目的とする。
In view of this situation, in order to produce a multi-layered conductive belt by coextrusion, a polyamide resin and a conductive agent are contained, and the surface resistivity is 1×10 5 to 1×10 8 Ω/□. A prototype of a conductive belt having a substrate layer and a surface layer containing an acid-modified ethylene-tetrafluoroethylene copolymer was produced.
The present invention has been made in view of such problems. To provide a conductive belt which is small, has an insulating surface layer, and does not warp when absorbing moisture.

本発明によれば、
(1)ポリエチレン系樹脂とポリアミド系樹脂と導電剤とを含有する組成物からなる基材層と、エポキシ基含有ポリエチレン系樹脂を含む組成物からなる接着層と、酸変性したエチレン―テトラフルオロエチレン共重合体を含む組成物からなる表面層とを備えることを特徴とする導電性ベルト;
(2)基材層形成用の前記組成物は、さらに相溶化剤を含有することを特徴とする(1)記載の導電性ベルト;
(3)前記エポキシ基含有ポリエチレン系樹脂がエチレン―グリシジルメタクリレート共重合体であることを特徴とする(1)または(2)記載の導電性ベルト;
(4)前記導電剤が電子伝導性材料であることを特徴とする(1)乃至(3)のいずれかに記載の導電性ベルト;
(5)前記電子伝導性材料がカーボンブラックであることを特徴とする(4)記載の導電性ベルト;
(6)温度23℃、相対湿度50%RHにおける前記基材層側の表面抵抗率は、1×10Ω/□以上1×10Ω/□以下であることを特徴とする(1)乃至(5)のいずれかに記載の導電性ベルト;
(7)温度23℃、相対湿度50%RHにおける前記表面層側の表面抵抗率は、1×1013Ω/□以上であることを特徴とする(1)乃至(6)のいずれかに記載の導電性ベルト;
(8)(1)乃至(7)のいずれかに記載の導電性ベルトは、画像形成装置用であることを特徴とする導電性ベルト;
(9)(1)乃至(8)のいずれかの導電性ベルトは、インクジェット方式の画像形成装置用であることを特徴とする導電性ベルト;
(10)(1)乃至(9)のいずれかに記載の導電性ベルトを有することを特徴とする画像形成装置;
(11)(1)乃至(9)のいずれかに記載の導電性ベルトの製造方法において、ポリエチレン系樹脂とポリアミド系樹脂と導電剤とを含有したする基材層形成用組成物と、エポキシ基含有ポリエチレン系樹脂を含む接着層形成用組成物と、酸変性したエチレン―テトラフルオロエチレン共重合体を含む表面層形成用組成物をそれぞれ別々の押出機に供給し、環状ダイスより基材層が内層、接着層が中間層、表面層が外層となるように共押出することを特徴とする導電性ベルトの製造方法;
が提供される。
According to the invention,
(1) A substrate layer made of a composition containing a polyethylene resin, a polyamide resin, and a conductive agent, an adhesive layer made of a composition containing an epoxy group-containing polyethylene resin, and an acid-modified ethylene-tetrafluoroethylene A conductive belt comprising a surface layer made of a composition containing a copolymer;
(2) The conductive belt according to (1), wherein the composition for forming the base layer further contains a compatibilizer;
(3) The conductive belt according to (1) or (2), wherein the epoxy group-containing polyethylene resin is an ethylene-glycidyl methacrylate copolymer;
(4) The conductive belt according to any one of (1) to (3), wherein the conductive agent is an electronically conductive material;
(5) The conductive belt according to (4), wherein the electronically conductive material is carbon black;
(6) The surface resistivity of the substrate layer side at a temperature of 23° C. and a relative humidity of 50% RH is 1×10 5 Ω/□ or more and 1×10 8 Ω/□ or less (1) The conductive belt according to any one of (5);
(7) Any one of (1) to (6), wherein the surface resistivity of the surface layer side at a temperature of 23° C. and a relative humidity of 50% RH is 1×10 13 Ω/□ or more. a conductive belt of;
(8) The conductive belt according to any one of (1) to (7), which is for an image forming apparatus;
(9) A conductive belt characterized in that the conductive belt according to any one of (1) to (8) is for an inkjet image forming apparatus;
(10) An image forming apparatus comprising the conductive belt according to any one of (1) to (9);
(11) In the method for producing a conductive belt according to any one of (1) to (9), a composition for forming a base layer containing a polyethylene resin, a polyamide resin, and a conductive agent; The composition for forming an adhesive layer containing the contained polyethylene resin and the composition for forming the surface layer containing the acid-modified ethylene-tetrafluoroethylene copolymer are supplied to separate extruders, and the substrate layer is extruded from an annular die. A method for producing a conductive belt, characterized by co-extrusion so that the inner layer and the adhesive layer are the intermediate layer, and the surface layer is the outer layer;
is provided.

本発明の導電性ベルトは、ポリエチレン系樹脂とポリアミド系樹脂と導電剤とを含有した組成物からなる基材層と、エポキシ基含有ポリエチレン系樹脂を含む組成物からなる接着層と、酸変性したエチレン―テトラフルオロエチレン共重合体を含む組成物からなる表面層とを積層したものであり、層間の剥離強度が強く、表面層側の表面抵抗率が1×1013Ω/□以上(絶縁領域)であり、基材層側(表面層が形成されていない側)の表面抵抗率が1×10~1×10Ω/□の範囲(中抵抗領域)である導電性ベルトが得られる。このようなベルトを紙搬送ベルトとして使用すると、表面層が絶縁性に優れているため、記録媒体(紙)の吸着力が強く、記録媒体を確実に搬送することができる。
また、高湿度下でも本発明の導電性ベルトは反りが生じにくく、紙搬送ベルトとして好適に使用することができる。本発明の導電性ベルトは、従来品のポリイミド樹脂を使用した多層構成のベルトより安価に製造することができる。本発明の導電性ベルトは、溶剤タイプのインクが付着したとしてもベルト表面が膨潤しないため、特にインクジェット方式の紙搬送ベルトに好適に使用できる。
The conductive belt of the present invention comprises a base layer made of a composition containing a polyethylene resin, a polyamide resin, and a conductive agent, an adhesive layer made of a composition containing an epoxy group-containing polyethylene resin, and an acid-modified It is laminated with a surface layer made of a composition containing an ethylene- tetrafluoroethylene copolymer. ), and the surface resistivity of the substrate layer side (the side on which the surface layer is not formed) is in the range of 1×10 5 to 1×10 8 Ω/□ (medium resistance region). . When such a belt is used as a paper transport belt, since the surface layer has excellent insulating properties, the adsorption force of the recording medium (paper) is strong, and the recording medium can be reliably transported.
Further, the conductive belt of the present invention is less likely to warp even under high humidity, and can be suitably used as a paper conveying belt. The conductive belt of the present invention can be manufactured at a lower cost than conventional multi-layered belts using polyimide resin. The conductive belt of the present invention does not swell on the belt surface even when solvent-type ink adheres to it, so it can be suitably used particularly as a paper transport belt for an ink jet system.

[基材層]
本発明の基材層は、ポリエチレン系樹脂とポリアミド系樹脂と導電剤とを含有した組成物からなることが必須である。必要に応じてその特性を損なわない範囲でその他の樹脂やを配合してもよい。
[Base layer]
It is essential that the substrate layer of the present invention is made of a composition containing a polyethylene-based resin, a polyamide-based resin, and a conductive agent. If necessary, other resins may be blended as long as the characteristics are not impaired.

本発明に用いられるポリエチレン系樹脂は、エチレンからなる重合体のことであり、ポリエチレンを部分構造として持つ共重合体も含む。ポリエチレン系樹脂は、例えば、高密度ポリエチレン(密度:0.942~0.96)、中密度ポリエチレン(密度:0.93~0.942)、低密度ポリエチレン(密度:0.91~0.93)、超低密度ポリエチレン(密度:0.91未満)、直鎖状低密度ポリエチレン等が挙げられ、ポリエチレンを部分構造として持つ共重合体の例としては、エチレンと酢酸ビニルとの共重合体であるエチレン―酢酸ビニル共重合体(EVAと呼ばれる)等が挙げられる。 The polyethylene-based resin used in the present invention is a polymer composed of ethylene, and includes copolymers having polyethylene as a partial structure. Polyethylene resins include, for example, high density polyethylene (density: 0.942 to 0.96), medium density polyethylene (density: 0.93 to 0.942), low density polyethylene (density: 0.91 to 0.93 ), ultra-low density polyethylene (density: less than 0.91), linear low-density polyethylene, etc. Examples of copolymers having polyethylene as a partial structure include copolymers of ethylene and vinyl acetate. Some ethylene-vinyl acetate copolymers (referred to as EVA) and the like are included.

また、本発明の導電性ベルトの用途の一つである画像形成装置用導電性ベルトは、一定の張力をかけてロール間に張架されて用いられるが、プリンター等の停止時に導電性ベルトはロール間に張架された状態で放置されるため、曲げ癖が付く。そうすると、プリンター等を起動すると曲げ癖が付いた部分が凸状になるという問題がある。熱可塑性樹脂よりなるフィルムは、長時間同じ形状のまま放置されると、曲げ癖が付く事は避けられないが、引張弾性率が低い導電性ベルトはプリンター等の起動時にロール間に張架され張力がかかっており、曲げ癖部分の凸状が緩和される。このことより、ポリエチレン系樹脂の引張弾性率は1100MPa以下であることが好ましい。
また、近年、プリンター等の高速化に伴い画像形成装置用導電ベルトの引張弾性率が400MPaを下回ると、駆動時にベルトが伸びるので好ましくない。上記のように、ポリエチレン系樹脂には様々な種類があり、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、超低密度ポリエチレンは引張弾性率が200~300MPa程度であるため、用途に応じて高密度ポリエチレンと低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン、超低密度ポリエチレン等とを併用し、引張弾性率を調整することができる。
Further, the conductive belt for an image forming apparatus, which is one of the applications of the conductive belt of the present invention, is used by being stretched between rolls under a certain tension. Since it is left in a stretched state between rolls, it tends to bend. Then, when the printer or the like is started, there is a problem that the bent portion becomes convex. If a film made of thermoplastic resin is left in the same shape for a long time, it will inevitably develop a tendency to bend. Tension is applied, and the convexity of the bent portion is relaxed. For this reason, it is preferable that the tensile modulus of the polyethylene-based resin is 1100 MPa or less.
Further, in recent years, with the speeding up of printers and the like, if the tensile elastic modulus of the conductive belt for an image forming apparatus is less than 400 MPa, the belt stretches during driving, which is not preferable. As mentioned above, there are various types of polyethylene-based resins. Low-density polyethylene, linear low-density polyethylene, and ultra-low-density polyethylene have a tensile modulus of about 200 to 300 MPa. A combination of polyethylene and low density polyethylene, linear low density polyethylene, ultra-low density polyethylene or the like can be used to adjust the tensile modulus.

ポリアミド系樹脂は、ジアミンとジカルボン酸との重縮合、α,ω-アミノカルボン酸の重縮合、ラクタム類の開環重合などによって得られ、十分な分子量を有する熱可塑性樹脂である。ポリアミド系樹脂としては、例えば、ナイロン6、ナイロン4、ナイロン6,6、ナイロン11、ナイロン12、ナイロン6,10、ナイロン6,12、ナイロン6/6,6、ナイロン6/6,6/12、ナイロン6,MXD(MXDはm-キシリレンジアミン成分を表す)、ナイロン6,6T(Tはテレフタル酸成分を表す)、ナイロン6,6I(Iはイソフタル酸成分を表す)などが挙げられる。これらの中でも、吸水率が低いポリアミド樹脂が好ましく、吸水率が低いポリアミド樹脂は、カーボンブラックの分散性に優れるとともに、高湿度環境における電気抵抗の安定性に優れる。ポリアミド樹脂の吸水率は、1.5%以下であることが好ましく、1.0%以下であることがより好ましい。吸水率が1.5%以下のポリアミド樹脂としては、ナイロン11、ナイロン12、ナイロン6,10、ナイロン6,12などが挙げられ、吸水率が1.0%以下のポリアミド樹脂としては、ナイロン11、ナイロン12が挙げられる。なお、これらのポリアミドは、単独或は2種以上を組み合わせて用いても良い。 A polyamide-based resin is a thermoplastic resin having a sufficient molecular weight obtained by polycondensation of diamine and dicarboxylic acid, polycondensation of α,ω-aminocarboxylic acid, ring-opening polymerization of lactams, or the like. Examples of polyamide resins include nylon 6, nylon 4, nylon 6,6, nylon 11, nylon 12, nylon 6,10, nylon 6,12, nylon 6/6,6, nylon 6/6, 6/12. , nylon 6,MXD (MXD represents an m-xylylenediamine component), nylon 6,6T (T represents a terephthalic acid component), nylon 6,6I (I represents an isophthalic acid component), and the like. Among these, polyamide resins with low water absorption are preferred, and polyamide resins with low water absorption are excellent in the dispersibility of carbon black and in the stability of electrical resistance in high-humidity environments. The water absorption of the polyamide resin is preferably 1.5% or less, more preferably 1.0% or less. Polyamide resins with a water absorption of 1.5% or less include nylon 11, nylon 12, nylon 6,10, nylon 6,12, etc. Polyamide resins with a water absorption of 1.0% or less include nylon 11 , and nylon 12. These polyamides may be used alone or in combination of two or more.

ポリエチレン系樹脂中にポリアミド系樹脂を均一に分散させるために、本発明の基材層を形成する組成物に相溶化剤を含有させてもよい。相溶化剤は、エポキシ基、カルボキシル基又は無水酸基を含有する変性ポリエチレン樹脂であることが好ましい。ポリアミド系樹脂の末端基であるアミノ基と反応性があるエポキシ基、カルボキシル基又は無水酸基を有する変性ポリエチレンを相溶化剤に用いることにより、ポリエチレン系樹脂マトリクス中にポリアミド系樹脂が微分散した海島構造を形成する。導電剤であるカーボンブラックやイオン伝導性材料はより親和性の高いポリアミド系樹脂中に偏在するため、結果としてポリエチレン樹脂マトリクス中に導電剤を均一に分散させることができる。 In order to uniformly disperse the polyamide-based resin in the polyethylene-based resin, the composition forming the substrate layer of the present invention may contain a compatibilizer. The compatibilizer is preferably a modified polyethylene resin containing epoxy groups, carboxyl groups or acid anhydride groups. By using modified polyethylene having an epoxy group, a carboxyl group, or an anhydride group that is reactive with the amino group that is the terminal group of the polyamide resin as a compatibilizer, a sea island in which the polyamide resin is finely dispersed in the polyethylene resin matrix. form a structure. Since the carbon black and the ion-conductive material, which are conductive agents, are unevenly distributed in the polyamide-based resin, which has a higher affinity, the conductive agent can be uniformly dispersed in the polyethylene resin matrix.

相溶化剤は、例えばエチレン―メチルアクリレート―無水マレイン酸の三元共重合体、エチレン―エチルアクリレート―無水マレイン酸の三元共重合体、エチレン―ブチルアクリレート―無水マレイン酸の三元共重合体、エチレン―グリシジルメタクリレートの共重合体、エチレンーメチルアクリレート―グリシジルメタクリレートの三元共重合体などが例示され、その他の単量体に由来する構成単位を含んでいてもよい。その他の単量体としては、例えば、プロピレン、ブテン等のα―オレフィン、スチレン、酢酸ビニル、(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロニトリル等が挙げられる。その他の単量体は単独或いは2種以上を組み合わせて用いることができる。その他の単量体の含有量は、0~15モル%、好ましくは0~10モル%、さらに好ましくは0~5モル%である。相溶化剤の数平均分子量は、3000以上であることが好ましい。相溶化剤の数平均分子量が3000未満であると、未反応の相溶化剤が基材層表面へブリードアウトすること(ブリード現象)がある。このブリード現象は、画像形成装置用導電性ベルト等において用紙や他の部品を汚染する要因となる。 The compatibilizer is, for example, an ethylene-methyl acrylate-maleic anhydride terpolymer, an ethylene-ethyl acrylate-maleic anhydride terpolymer, or an ethylene-butyl acrylate-maleic anhydride terpolymer. , an ethylene-glycidyl methacrylate copolymer, an ethylene-methyl acrylate-glycidyl methacrylate terpolymer, and the like, which may contain structural units derived from other monomers. Other monomers include, for example, α-olefins such as propylene and butene, styrene, vinyl acetate, (meth)acrylate, (meth)acrylonitrile, and the like. Other monomers can be used singly or in combination of two or more. The content of other monomers is 0 to 15 mol %, preferably 0 to 10 mol %, more preferably 0 to 5 mol %. The number average molecular weight of the compatibilizer is preferably 3000 or more. If the compatibilizer has a number average molecular weight of less than 3,000, unreacted compatibilizer may bleed out to the substrate layer surface (bleeding phenomenon). This bleeding phenomenon causes contamination of paper and other parts in a conductive belt for an image forming apparatus.

また、基材層の引張弾性率は500MPa以上であることが好ましく、更には700MPa以上が好ましい。ベルトの引張弾性率を上げるためには、上述したポリエチレン系樹脂中の高密度ポリエチレン含有量を増やしたり、平板状フィラー、ウィスカー等の補強材を添加したりすることもできる。また、基材層の厚みは、上記性能を満たすように30~300μmが好ましく、40~200μmがより好ましい。厚さが30μm未満では安定したベルトの静電吸着力を得ることが難しく、厚さが300μmを超えると屈曲性が悪化する。 Moreover, the tensile modulus of the substrate layer is preferably 500 MPa or more, more preferably 700 MPa or more. In order to increase the tensile modulus of the belt, it is possible to increase the content of high-density polyethylene in the polyethylene-based resin described above, or to add reinforcing materials such as flat fillers and whiskers. The thickness of the substrate layer is preferably 30-300 μm, more preferably 40-200 μm, so as to satisfy the above performance. If the thickness is less than 30 μm, it is difficult to obtain a stable electrostatic adsorption force of the belt, and if the thickness exceeds 300 μm, flexibility deteriorates.

本発明の導電性ベルトは、基材層に導電剤を配合することにより、基材層の表面抵抗率を調整することができる。基材層の表面抵抗率は、1×10~1×1012Ω/□であることが好ましく、特には中抵抗領域である1×10~1×10Ω/□であることが好ましい。導電剤には電子伝導性材料とイオン伝導性材料がある。また、基材層が中抵抗領域のなかでもより低い抵抗領域(例えば1×10~1×10Ω/□)が必要な場合には、少ない添加量で電気抵抗を下げることが可能な電子伝導性材料を使用することが好ましい。 In the conductive belt of the present invention, the surface resistivity of the base layer can be adjusted by blending a conductive agent in the base layer. The surface resistivity of the base material layer is preferably 1×10 5 to 1×10 12 Ω/□, particularly 1×10 5 to 1×10 8 Ω/□, which is a medium resistance region. preferable. Conductive agents include electronically conductive materials and ionically conductive materials. In addition, when the substrate layer requires a lower resistance region (for example, 1×10 5 to 1×10 6 Ω/□) among the medium resistance regions, it is possible to lower the electrical resistance with a small amount of addition. It is preferred to use electronically conductive materials.

電子伝導性材料としては、例えば、カーボンブラック、グラファイト、カーボンナノチューブ等のカーボン系材料、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリアセチレン等の導電性高分子、アルミニウム・亜鉛酸化物、アンチモン・スズ酸化物、インジウム・スズ酸化物、カーボンブラック等で表面処理を行った無機粒子等の導電性無機粒子を挙げることができる。カーボンブラックとしては、ファーネスブラック、チャンネルブラック、ケッチェンブラックおよびアセチレンブラック等の導電性カーボンブラックを挙げることができ、特に、平均粒子径50nm以下のカーボンブラックが少量の配合で電気抵抗を下げることができるので好ましい。また、カーボンブラックのストラクチャー構造が発達し、導電パスを形成する観点からDBP(Dibutyl phthalate)吸油量が100~500ml/100gが好ましく、100~300ml/100gであることが好ましく、150~250ml/100gであることがより好ましい。また導電性の観点から30~1500m/gの範囲のBET表面積であるカーボンブラックが好ましい。また、本発明においては、カルボキシル基、水酸基、エポキシ基、アミノ基、オキサゾリン基から選ばれる1種以上の官能基を有するポリマーがグラフト付加されたグラフト化カーボンブラック、或いは低分子量化合物で表面処理したカーボンブラックも用いることができる。 Examples of electron conductive materials include carbon-based materials such as carbon black, graphite, and carbon nanotubes; conductive polymers such as polyaniline, polythiophene, and polyacetylene; aluminum/zinc oxides, antimony/tin oxides, and indium/tin oxides. conductive inorganic particles such as inorganic particles surface-treated with carbon black or the like. Examples of carbon black include conductive carbon black such as furnace black, channel black, ketjen black, and acetylene black. In particular, a small amount of carbon black having an average particle size of 50 nm or less can reduce electrical resistance. It is preferable because it can be done. In addition, from the viewpoint of developing the structural structure of carbon black and forming a conductive path, the DBP (Dibutyl phthalate) oil absorption is preferably 100 to 500 ml/100 g, preferably 100 to 300 ml/100 g, and 150 to 250 ml/100 g. is more preferable. Carbon black having a BET surface area in the range of 30 to 1500 m 2 /g is preferred from the viewpoint of conductivity. Further, in the present invention, the surface is treated with grafted carbon black in which a polymer having one or more functional groups selected from carboxyl group, hydroxyl group, epoxy group, amino group and oxazoline group is grafted, or with a low molecular weight compound. Carbon black can also be used.

電子伝導性材料の配合量は、ポリエチレン系樹脂とポリアミド系樹脂との合計量100重量部に対して、5重量部~25重量部であることが好ましく、8重量部~20重量部であることがより好ましい。導電剤の配合量が5重量部未満であると、所定の半導電性を示す組成物を得られない可能性があり、25重量部を超えると、溶融粘度が高くなり、溶融押出が難しくなる傾向にある。 The amount of the electronic conductive material is preferably 5 parts by weight to 25 parts by weight, more preferably 8 parts by weight to 20 parts by weight, with respect to 100 parts by weight of the total amount of the polyethylene resin and the polyamide resin. is more preferred. If the amount of the conductive agent is less than 5 parts by weight, it may not be possible to obtain a composition exhibiting the desired semi-conductivity. If it exceeds 25 parts by weight, the melt viscosity increases and melt extrusion becomes difficult. There is a tendency.

イオン伝導性材料としては、例えば、ポリエーテルエステルアミド、ポリエーテルエステル、ポリエーテルアミド、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、部分架橋ポリエチレンオキサイド共重合体、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。尚、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、ハロゲン含有酸素酸塩、テトラアルキルアンモニウム塩を単独、あるいは、複数種組合せて用いることができる。これらの中でも、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。 Examples of the ion conductive material include polyether ester amide, polyether ester, polyether amide, polyethylene oxide, polyethylene oxide copolymer, partially crosslinked polyethylene oxide copolymer, ion electrolyte, and the like. , or two or more types can be used in combination. As the ion electrolyte, alkali metal thiocyanates, phosphates, sulfates, halogen-containing oxates, and tetraalkylammonium salts can be used singly or in combination. Among these, lithium perchlorate, sodium perchlorate, potassium perchlorate, lithium thiocyanate, sodium thiocyanate, and potassium thiocyanate are preferred.

導電剤にイオン電導性材料を使用する場合、導電剤の配合量は、ポリエチレン系樹脂とポリアミド系樹脂との合計量100重量部に対して、1~50重量部であることが好ましい。その配合量は1~30重量部が好ましく、2~25重量部が好ましく、15~25重量部がより好ましい。イオン導電性材料の配合量が1重量部未満であると所定の導電性を示す組成物が得られないので好ましくなく、50重量部を超えると吸湿性が高くなり、引張弾性率が低くなるので好ましくない。 When an ion conductive material is used as the conductive agent, the blending amount of the conductive agent is preferably 1 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total amount of the polyethylene resin and the polyamide resin. The blending amount is preferably 1 to 30 parts by weight, preferably 2 to 25 parts by weight, more preferably 15 to 25 parts by weight. If the amount of the ion-conductive material is less than 1 part by weight, a composition exhibiting the desired conductivity cannot be obtained. I don't like it.

本発明の基材層に使用する樹脂組成物には、必要に応じてその特性を損なわない範囲で添加剤を配合しても良い。添加剤としては、酸化防止剤、熱安定剤、有機フィラーや無機フィラー、アンチブロッキング剤、可塑剤、滑剤、加工助剤等が挙げられる。これらの樹脂や添加剤は、目的に応じて適量を使用することができる。 Additives may be blended into the resin composition used for the base layer of the present invention, if necessary, as long as the properties are not impaired. Examples of additives include antioxidants, heat stabilizers, organic fillers and inorganic fillers, antiblocking agents, plasticizers, lubricants, processing aids, and the like. These resins and additives can be used in appropriate amounts depending on the purpose.

本発明の基材層を形成する組成物の各成分の組成比については特に制限はないが、ポリエチレン系樹脂とポリアミド系樹脂とを、ポリエチレン系樹脂:ポリアミド系樹脂=70重量%~92重量%:30重量%~8重量%の割合で含有することが好ましい。ポリエチレン系樹脂とポリアミド系樹脂の合計量100重量%におけるポリアミド系樹脂の割合は、10重量%~25重量%がより好ましく、12重量%~20重量%がさらに好ましい。ポリエチレン系樹脂とポリアミド系樹脂の配合割合を上記範囲とすることにより、ポリエチレン系樹脂マトリクス中にポリアミド系樹脂が微分散した海島構造を有し、これにより導電剤が均一に分散し、優れた電気抵抗の均一性を示す。ポリアミド系樹脂が8重量%未満であると、海島構造中の島の間隔が大きくなるため、電気抵抗の均一性が悪くなる恐れがある。 The composition ratio of each component of the composition forming the substrate layer of the present invention is not particularly limited. : preferably contained in a ratio of 30% to 8% by weight. The ratio of the polyamide-based resin to 100% by weight of the total amount of the polyethylene-based resin and the polyamide-based resin is more preferably 10-25% by weight, and even more preferably 12-20% by weight. By setting the blending ratio of the polyethylene resin and the polyamide resin within the above range, a sea-island structure in which the polyamide resin is finely dispersed in the polyethylene resin matrix is obtained. Shows uniformity of resistance. If the polyamide-based resin is less than 8% by weight, the distance between the islands in the sea-island structure increases, which may deteriorate the uniformity of the electrical resistance.

相溶化剤の配合量は、ポリエチレン系樹脂とポリアミド系樹脂との合計量100重量部に対して、0.3重量部~5.0重量部であることが好ましく、0.5重量部~2.0重量部であることがより好ましい。相溶化剤の配合量を上記範囲にすることにより、ポリエチレン系樹脂マトリクス中にポリアミド系樹脂が微分散した海島構造を有し、これにより導電剤が組成物中に均一に分散し、優れた電気抵抗の均一性を示す。相溶化剤の配合量が0.3重量部未満の場合は海島構造における島のサイズが大きくなり、中抵抗領域における安定的な電気抵抗が得られ難く、またフィルムの破断伸びが低下する可能性がある。一方、相溶化剤の配合量が5重量部を超える場合は、海島構造における島のサイズが小さくなり過ぎる可能性があり、中抵抗領域の電気抵抗を得るのに必要な導電剤の配合量が多くなり、ひいてはベルト状に成形するとTD方向の電気抵抗のバラつきが大きくなるので好ましくない。これらのことから、基材層を形成する組成物中の海島構造における島のサイズは0.5~5.0μmが好ましく、さらに0.8~3.0μmがより好ましい。 The blending amount of the compatibilizer is preferably 0.3 to 5.0 parts by weight, preferably 0.5 to 2 parts by weight, with respect to 100 parts by weight of the total amount of the polyethylene resin and the polyamide resin. .0 parts by weight is more preferred. By setting the amount of the compatibilizing agent within the above range, a sea-island structure in which the polyamide-based resin is finely dispersed in the polyethylene-based resin matrix is obtained. Shows uniformity of resistance. If the amount of the compatibilizing agent is less than 0.3 parts by weight, the size of the islands in the sea-island structure becomes large, making it difficult to obtain stable electrical resistance in the medium resistance region and possibly reducing the elongation at break of the film. There is On the other hand, if the compounding amount of the compatibilizing agent exceeds 5 parts by weight, the size of the islands in the sea-island structure may become too small, and the compounding amount of the conductive agent required to obtain the electrical resistance in the medium resistance region may be too small. If it is molded into a belt shape, the variation in electric resistance in the TD direction becomes large, which is not preferable. For these reasons, the size of the islands in the sea-island structure in the composition forming the substrate layer is preferably 0.5 to 5.0 μm, more preferably 0.8 to 3.0 μm.

[接着層]
本発明の接着層は、エポキシ基含有ポリエチレン系樹脂を含む組成物からなることが必須である。前記組成物は、エポキシ基含有ポリエチレン系樹脂のみからなる、もしくは必要に応じてその特性を損なわない範囲でその他の樹脂や添加剤を配合してもよい。ポリエチレン系樹脂とポリアミド系樹脂と導電材とを含有した基材層と酸変性したエチレン-テトラフルオロエチレン系樹脂を含有した表面層からなる導電性ベルトを共押出し法で作製すると、層間接着強度が弱く容易に剥離する。本発明の接着層は基材層と表面層とを接着するために必要な層であり、接着層が存在することで、表面層の官能基、例えばカルボキシル基と接着層のエポキシ基とが反応することにより、表面層と接着層とを強固に接着させることができる。エポキシ基含有ポリエチレン系樹脂は、例えば、エチレン―グリシジルメタクリレートの共重合体、エチレン―グリシジルメタクリレート―アクリル酸エチルの三元共重合体、エチレン―グリシジルメタクリレート―酢酸ビニルの三元共重合体などが挙げられる。
[Adhesion layer]
The adhesive layer of the present invention must be made of a composition containing an epoxy group-containing polyethylene resin. The composition consists of only an epoxy group-containing polyethylene-based resin, or may contain other resins and additives as necessary within a range that does not impair its properties. When a conductive belt composed of a base layer containing a polyethylene resin, a polyamide resin, and a conductive material and a surface layer containing an acid-modified ethylene-tetrafluoroethylene resin is produced by a coextrusion method, the interlayer adhesion strength is increased. Weak and peels off easily. The adhesive layer of the present invention is a layer necessary for bonding the substrate layer and the surface layer, and the presence of the adhesive layer allows the functional groups of the surface layer, such as carboxyl groups, to react with the epoxy groups of the adhesive layer. By doing so, the surface layer and the adhesive layer can be firmly adhered. Examples of epoxy group-containing polyethylene resins include ethylene-glycidyl methacrylate copolymers, ethylene-glycidyl methacrylate-ethyl acrylate terpolymers, and ethylene-glycidyl methacrylate-vinyl acetate terpolymers. be done.

また、接着層の厚みは、上記性能を満たすように2~80μmが好ましく、5~50μmがより好ましい。共押出し法では特定の層(接着層)の厚さを2μm未満にすると特定の層が存在しない部分が生じる恐れがあり、接着層の厚さが80μmを超えると絶縁層の厚さ(接着層と表面層との合計の厚さ)が厚くなって静電吸着力が低下する。 Also, the thickness of the adhesive layer is preferably 2 to 80 μm, more preferably 5 to 50 μm, so as to satisfy the above performance. In the co-extrusion method, if the thickness of the specific layer (adhesive layer) is less than 2 μm, there is a risk that there will be a portion where the specific layer does not exist. and the total thickness of the surface layer) becomes thicker, and the electrostatic attraction force decreases.

[表面層]
本発明の表面層は、酸変性したエチレン―テトラフルオロエチレン共重合体を含む組成物からなることが必須である。前記組成物は、酸変性したエチレン―テトラフルオロエチレン共重合体のみからなる、もしくは必要に応じてその特性を損なわない範囲でその他の樹脂や添加剤を配合してもよい。酸変性したエチレンーテトラフルオロエチレン共重合体は、エチレンに基づく重合単位とテトラフルオロエチレンに基づく重合単位と酸構造を有する重合単位とを少なくとも含有する共重合体である。
酸構造を有する重合単位としては、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸等の不飽和カルボン酸無水物、ウンデシレン酸、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸などの不飽和カルボン酸等が挙げられる。酸構造を有する重合単位の含有量は、酸変性したエチレン―テトラフルオロエチレン共重合体中の全重合単位に対して0.01~10モル%が好ましく、0.1~5モル%がより好ましい。
[Surface layer]
It is essential that the surface layer of the present invention consists of a composition containing an acid-modified ethylene-tetrafluoroethylene copolymer. The composition may be composed of only the acid-modified ethylene-tetrafluoroethylene copolymer, or may contain other resins and additives as necessary within a range that does not impair the properties of the composition. The acid-modified ethylene-tetrafluoroethylene copolymer is a copolymer containing at least polymerized units based on ethylene, polymerized units based on tetrafluoroethylene, and polymerized units having an acid structure.
Polymerized units having an acid structure include unsaturated carboxylic acid anhydrides such as maleic anhydride, itaconic anhydride and citraconic anhydride, and unsaturated carboxylic acids such as undecylenic acid, acrylic acid, methacrylic acid and maleic acid. . The content of polymerized units having an acid structure is preferably 0.01 to 10 mol%, more preferably 0.1 to 5 mol%, relative to the total polymerized units in the acid-modified ethylene-tetrafluoroethylene copolymer. .

酸変性したエチレンーテトラフルオロエチレン共重合体を含む組成物からなる表面層とポリエチレン系樹脂とポリアミド系樹脂と導電剤とを含有した組成物からなる基材層は、共押出し法にて二層で押出しても接着性が悪いが、エポキシ基含有ポリエチレン系樹脂を含む組成物からなる接着層に配することにより、表面層と基材層との層間接着強度が高まる。
また、本発明の導電性ベルトの表面層側の表面抵抗率は1×1013Ω/□以上が好ましく、1×1014Ω/□以上がより好ましく、フッ素系樹脂の中でも特にエチレン―テトラフルオロエチレン共重合体や酸変性したエチレンーテトラフルオロエチレン共重合体は、表面抵抗率が1×1014Ω/□以上であり絶縁性に優れているので好ましい。さらに、本発明で使用する表面層は、フッ素系樹脂を使用しているため溶剤インクが導電性ベルトの表面に付着したとしてもその表面が膨潤しないことが分かった。
A surface layer made of a composition containing an acid-modified ethylene-tetrafluoroethylene copolymer and a substrate layer made of a composition containing a polyethylene-based resin, a polyamide-based resin, and a conductive agent are formed into two layers by a coextrusion method. Although the adhesiveness is poor even when extruded with , the interlaminar adhesive strength between the surface layer and the substrate layer is increased by disposing it on the adhesive layer made of the composition containing the epoxy group-containing polyethylene resin.
Further, the surface resistivity of the surface layer side of the conductive belt of the present invention is preferably 1×10 13 Ω/□ or more, more preferably 1×10 14 Ω/□ or more. Ethylene copolymers and acid-modified ethylene-tetrafluoroethylene copolymers are preferable because they have a surface resistivity of 1×10 14 Ω/□ or more and are excellent in insulating properties. Further, it was found that the surface layer used in the present invention does not swell even if the solvent ink adheres to the surface of the conductive belt because the surface layer used in the present invention uses a fluororesin.

[画像形成装置用ベルトの製造方法]
本発明の基材層を形成するための組成物の製造方法は特に制限はないが、例えばポリエチレン系樹脂、ポリアミド系樹脂、導電剤、必要に応じて用いられる添加剤を配合してドライブレンドした後、溶融混練する方法、予めポリエチレン系樹脂と導電剤とを溶融混練してマスターバッチを作製し、これにポリアミド系樹脂や必要に応じて用いられる添加剤を溶融混練する方法等が挙げられる。
[Manufacturing method of image forming apparatus belt]
The method for producing the composition for forming the substrate layer of the present invention is not particularly limited, but for example, a polyethylene resin, a polyamide resin, a conductive agent, and optional additives are blended and dry-blended. After that, a method of melt-kneading, a method of melt-kneading a polyethylene resin and a conductive agent in advance to prepare a masterbatch, and a method of melt-kneading a polyamide-based resin and an additive to be used as necessary, and the like can be mentioned.

溶融混練するための装置としては、バッチ式混練機、ニーダー、コニーダー、バンバリーミキサー、ロールミル、単軸もしくは二軸押出機等、公知の種々の混練機が挙げられる。これらの中でも、混練能力や生産性に優れる点から単軸押出機や二軸押出機が好ましく用いられる。 Apparatuses for melt-kneading include various known kneaders such as batch-type kneaders, kneaders, co-kneaders, Banbury mixers, roll mills, and single-screw or twin-screw extruders. Among these, single-screw extruders and twin-screw extruders are preferably used from the viewpoint of excellent kneading ability and productivity.

溶融混練時の温度は、使用するポリエチレン系樹脂やポリアミド系樹脂の種類や溶融粘度等により適宜選択できるが、通常、150~300℃の範囲であり、樹脂の劣化防止の観点から、好ましくは170~280℃である。 The temperature at the time of melt kneading can be appropriately selected depending on the type of polyethylene resin or polyamide resin used, the melt viscosity, etc., but it is usually in the range of 150 to 300 ° C., and from the viewpoint of preventing deterioration of the resin, preferably 170 ~280°C.

本発明の導電性ベルトは、押出成形法、遠心成形法、ディッピング法などで製造することができる。押出成形法、特に環状ダイスを用いた押出成形法は、継ぎ目のないベルトが得られるので好ましい。環状ダイスを用いた押出成形法としては、例えば押出機を3台と、該押出機の下方に該押出機に連通した環状ダイスが配置され、該環状ダイスの下方には、該環状ダイスから下向きに押出される溶融樹脂をその外周に担持させて冷却固化するマンドレルが配設された押出成形装置を用いることができる。基材層を形成する組成物と接着層を形成する樹脂と表面層を形成する樹脂とをそれぞれの押出機に供給して、一つの環状ダイスからチューブ状に共押出しし、マンドレルの外周に沿わせて冷却固化することによりチューブ状の成形体を得ることができる。そして、得られたチューブ状の該成形体を所望の幅に切断することでベルトとすることができる。なお、これらの説明は3層の場合であったが、4層以上の時は、層数に応じた押出機及びダイスを準備すればよい。 The conductive belt of the present invention can be produced by an extrusion molding method, a centrifugal molding method, a dipping method, or the like. Extrusion molding, particularly extrusion molding using an annular die, is preferred because it yields a seamless belt. As an extrusion molding method using an annular die, for example, three extruders and an annular die communicating with the extruder are arranged below the extruder. It is possible to use an extrusion molding apparatus provided with a mandrel for cooling and solidifying a molten resin to be extruded onto the outer periphery of the resin. The composition forming the base layer, the resin forming the adhesive layer, and the resin forming the surface layer are supplied to respective extruders, co-extruded into a tubular shape from one annular die, and extruded along the outer circumference of the mandrel. A tube-shaped compact can be obtained by cooling and solidifying them together. Then, a belt can be obtained by cutting the obtained tubular molded body into a desired width. These descriptions are for three layers, but when four or more layers are used, an extruder and a die corresponding to the number of layers may be prepared.

本発明の導電性ベルトは、中間転写ベルト、転写搬送ベルト、紙搬送ベルト等の画像形成装置用部品として好適に用いることができる。特に本発明の導電性ベルトは、ベルト表面に溶剤インクが付着してもベルト表面が膨潤しないため、特に溶剤インクを使用するインクジェット方式の紙搬送ベルトとして好適に使用できる。 The conductive belt of the present invention can be suitably used as parts for an image forming apparatus such as an intermediate transfer belt, a transfer/transport belt, and a paper transport belt. In particular, the conductive belt of the present invention does not swell even when solvent ink adheres to the belt surface, so that it can be suitably used as a paper transport belt for an ink jet method using solvent ink.

以下、本発明について、実施例によりさらに詳しく説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。なお、実施例における物性の測定方法は次の通りである。
(1)溶融粘度
溶融粘度は、長さ10mm×直径1mmの穴を有するダイを取り付けた島津製作所製高化式フローテスターを用いて測定した。
(2)表面抵抗率
表面抵抗率は、URSプローブ(荷重2kg)を取り付けたハイレスタUX(MCP-HT800、ダイヤインスツルメンツ社製)を用いて測定(基材層は印加電圧10V、表面層は印加電圧1000V)した。
また、表面抵抗率の均一性(バラつき)は以下の式で求めた。
表面抵抗率の均一性[桁]=log10(表面抵抗率の最大値/表面抵抗率の最小値)
(3)基材層と表面層との層間密着性
各実施例・比較例により得られたベルトにおいて、基材層と表面層とが接着しているかどうかを確認し、以下の評価基準に基づき評価した。
○:基材層と表面層とが(接着層を介して)強固に接着している。
×:基材層と表面層とは接着しているが手で剥がすことができるもしくは層間にて容易に剥離する。
(4)耐溶剤インク性
各実施例・比較例により得られたベルトの表面層に、溶剤インク(沸点が100℃以上の高沸点石油系溶剤)を滴下して60℃中に24時間放置後溶剤インクを拭取り、その表面を観察し、以下の評価基準に基づき評価した。
〇:フィルム表面は膨潤せず、変形しなかった。
△:フィルム表面がわずかに膨潤し、若干変形した。
×:フィルム表面が膨潤し明らかに変形した。
(5)ベルト端部の反り
各実施例・比較例により得られたベルトを高温高湿度下(30℃×70%RH)で1日間放置した後、ベルト端部の反りを観察し、以下の評価基準に基づき評価した。
○:ベルト端部に反りが発生していない。
×:ベルト端部が表面層側に反っている。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples. Methods for measuring physical properties in Examples are as follows.
(1) Melt Viscosity Melt viscosity was measured using a Koka flow tester manufactured by Shimadzu Corporation equipped with a die having a hole of length 10 mm×diameter 1 mm.
(2) Surface resistivity The surface resistivity is measured using Hiresta UX (MCP-HT800, manufactured by Dia Instruments) equipped with a URS probe (load 2 kg) (applied voltage 10 V for the base layer, applied voltage 1000V).
Further, the uniformity (variation) of the surface resistivity was determined by the following formula.
Uniformity of surface resistivity [digit] = log10 (maximum value of surface resistivity / minimum value of surface resistivity)
(3) Interlayer adhesion between the base layer and the surface layer In the belts obtained in each example and comparative example, it was confirmed whether the base layer and the surface layer were adhered, and based on the following evaluation criteria. evaluated.
◯: The substrate layer and the surface layer are strongly bonded (via the adhesive layer).
x: The base material layer and the surface layer are adhered, but can be separated by hand or easily separated between the layers.
(4) Solvent ink resistance After dripping solvent ink (high-boiling petroleum-based solvent with a boiling point of 100°C or higher) onto the surface layer of the belt obtained in each example and comparative example, and leaving it at 60°C for 24 hours. After wiping off the solvent ink, the surface was observed and evaluated according to the following evaluation criteria.
◯: The film surface did not swell and was not deformed.
Δ: The film surface was slightly swollen and slightly deformed.
x: The film surface swelled and was clearly deformed.
(5) Warpage of Belt Edge After leaving the belt obtained in each Example/Comparative Example under high temperature and high humidity (30° C.×70% RH) for 1 day, observe the warpage of the belt edge. It was evaluated based on the evaluation criteria.
◯: No warp occurred at the belt edge.
x: The edge of the belt warped toward the surface layer.

原料としては、下記のものを用いた。
<熱可塑性樹脂(A)>
・高密度ポリエチレン系樹脂(A-1)[融点:132℃、溶融粘度:9240poise(測定温度200℃、荷重100kg]
・低密度ポリエチレン系樹脂(A-2)[融点:111℃、溶融粘度:2300poise(測定温度200℃、荷重100kg]
・ポリアミド系樹脂(A-3)[融点:178℃、溶融粘度:5000poise(測定温度200℃、荷重100kg]
・相溶化剤(A-4)[エチレン―エチルアクリレート-無水マレイン酸の3元共重合体(配合割合;エチレン:エチルアクリレート:無水マレイン酸=92:5:3、融点:107℃、溶融粘度:830poise(測定温度200℃、荷重100kg)]
・酸変性したエチレンーテトラフルオロエチレン共重合体(A-5)[融点:190℃、溶融粘度:6750poise(測定温度220℃、荷重100kg)]
・ポリフッ化ビニリデン(A-6)[融点:168℃、溶融粘度:4500poise(測定温度200℃、荷重100kg)]
・エチレンーグリシジルメタクリレート共重合体(A-7)(配合割合:エチレン:グリシジルメタクリレート=88:12)
・エチレンーグリシジルメタクリレート共重合体(A-8)(配合割合:エチレン:グリシジルメタクリレート=92:8)
<導電剤(B)>
・カーボンブラック(B-1)[DBP吸油量:190ml/100g、BET表面積:70m2/g]
The following materials were used as raw materials.
<Thermoplastic resin (A)>
・ High-density polyethylene resin (A-1) [melting point: 132 ° C., melt viscosity: 9240 poise (measurement temperature 200 ° C., load 100 kg]
・ Low density polyethylene resin (A-2) [melting point: 111 ° C., melt viscosity: 2300 poise (measurement temperature 200 ° C., load 100 kg]
· Polyamide resin (A-3) [melting point: 178 ° C., melt viscosity: 5000 poise (measurement temperature 200 ° C., load 100 kg]
Compatibilizer (A-4) [Ethylene-ethyl acrylate-maleic anhydride terpolymer (blending ratio; ethylene: ethyl acrylate: maleic anhydride = 92: 5: 3, melting point: 107 ° C., melt viscosity : 830 poise (measurement temperature 200°C, load 100 kg)]
- Acid-modified ethylene-tetrafluoroethylene copolymer (A-5) [melting point: 190°C, melt viscosity: 6750 poise (measurement temperature: 220°C, load: 100 kg)]
・Polyvinylidene fluoride (A-6) [melting point: 168°C, melt viscosity: 4500 poise (measurement temperature: 200°C, load: 100 kg)]
- Ethylene-glycidyl methacrylate copolymer (A-7) (blending ratio: ethylene: glycidyl methacrylate = 88:12)
- Ethylene-glycidyl methacrylate copolymer (A-8) (blending ratio: ethylene: glycidyl methacrylate = 92:8)
<Conductive agent (B)>
・Carbon black (B-1) [DBP oil absorption: 190ml/100g, BET surface area: 70m2/g]

[基材層]
表1に示した配合比となるように、ポリエチレン系樹脂、ポリアミド系樹脂、導電剤、相溶化剤をスクリュー径38Φmmの二軸混練押出機を用いて溶融混練し、実施例1、2および比較例1乃至6の基材層用樹脂組成物を得た。
[Base material layer]
A polyethylene resin, a polyamide resin, a conductive agent, and a compatibilizer were melt-kneaded using a twin-screw kneading extruder with a screw diameter of 38 Φ mm so that the compounding ratio shown in Table 1 was obtained. Resin compositions for base material layers of Examples 1 to 6 were obtained.

[実施例・比較例]
シリンダー径50mmの押出機3台の先端に3層の環状ダイを装着した装置を用い、内層用押出機に表1に示す基材層を形成する樹脂組成物を、中間層用押出機に接着層を構成する樹脂を、表面層用押出し機に表面層を形成する樹脂をそれぞれ供給し、共押出法でチューブ状に成形後、長さ350mmにカットし、基材層を内層とし、表面層を外層とする周長800mm、幅350mmのシームレスベルトを得た。
実施例、及び比較例で作製した導電性ベルトの評価結果を表1に併せて示す。
[Example/Comparative example]
Using a device equipped with a three-layer annular die at the tip of three extruders with a cylinder diameter of 50 mm, the resin composition that forms the base layer shown in Table 1 in the inner layer extruder is adhered to the intermediate layer extruder. The resins constituting the layers are supplied to the extruder for the surface layer, and the resins forming the surface layer are each supplied to the extruder for the surface layer. A seamless belt having a circumference of 800 mm and a width of 350 mm was obtained.
Table 1 also shows the evaluation results of the conductive belts produced in Examples and Comparative Examples.

Figure 2023024836000001
Figure 2023024836000001

表1に示すように、ポリエチレン系樹脂とポリアミド系樹脂と導電剤とを含有した樹脂組成物からなる基材層と、エポキシ基含有ポリエチレン系樹脂からなる接着層と、酸変性したエチレン―テトラフルオロエチレン共重合体からなる表面層とを備えた導電性ベルトである実施例1乃至2は、基材層側の表面抵抗率が1×10~1×10Ω/□の値を示し、基材層側の表面抵抗率の均一性(1ケタ未満)も優れていた。表面層側の表面抵抗率も1×1014Ω/□以上の値を示し、絶縁性に優れていた。また、層間接着性が良好で、表面層の耐溶剤インク性が良好であり、高温高湿下に放置してもベルト端部の反りは発生しなかった。
それに対し、ポリエチレン系樹脂とポリアミド系樹脂と導電剤とを含有した樹脂組成物からなる基材層と表面層が酸変性したエチレン―テトラフルオロエチレン共重合体からなる二層の導電性ベルトである比較例1は、基材層と表面層の接着性が悪く層間で容易に剥離した。ポリアミド系樹脂と導電剤とからなる基材層と、酸変性したエチレン―テトラフルオロエチレン共重合体からなる表面層とで構成された二層の導電性ベルトである比較例2は、基材層がポリアミド系樹脂であるため、ベルト端部の反りが発生し、ベルトとしては不適であった。
As shown in Table 1, a substrate layer made of a resin composition containing a polyethylene resin, a polyamide resin, and a conductive agent, an adhesive layer made of an epoxy group-containing polyethylene resin, and an acid-modified ethylene-tetrafluoro Examples 1 and 2, which are conductive belts having a surface layer made of an ethylene copolymer, have a surface resistivity of 1×10 6 to 1×10 7 Ω/□ on the substrate layer side. The uniformity (less than one digit) of surface resistivity on the substrate layer side was also excellent. The surface resistivity on the surface layer side also showed a value of 1×10 14 Ω/□ or more, indicating excellent insulation. Further, the interlayer adhesiveness was good, the solvent ink resistance of the surface layer was good, and the edge of the belt did not warp even when left under high temperature and high humidity conditions.
On the other hand, the two-layer conductive belt has a substrate layer made of a resin composition containing a polyethylene resin, a polyamide resin, and a conductive agent, and a surface layer made of an acid-modified ethylene-tetrafluoroethylene copolymer. In Comparative Example 1, the adhesiveness between the base layer and the surface layer was poor and the layers were easily separated. Comparative Example 2, which is a two-layer conductive belt composed of a base layer made of a polyamide resin and a conductive agent, and a surface layer made of an acid-modified ethylene-tetrafluoroethylene copolymer, has a base layer. is a polyamide resin, warping occurs at the ends of the belt, making it unsuitable for use as a belt.

ポリアミド系樹脂またはポリエチレン系樹脂を表面層とした比較例3及び比較例4は基材層の表面抵抗率の均一性に優れているものの、表面層に溶剤インクを滴下し60℃中に24時間放置すると膨潤が見られ、特に溶剤インクを使用したインクジェット方式の紙搬送ベルトとして不適であった。一方、ポリフッ化ビニリデンを表面層とした比較例5は表面層の耐溶剤インク性は良好なものの、ポリエチレン系樹脂とポリアミド系樹脂と導電剤とを含有した樹脂組成物からなる基材層との接着性が悪く層間で容易に剥離し、表面層側の表面抵抗率も1×1013~1×1014Ω/□の範囲を示し絶縁性に劣った。また、ポリエチレン系樹脂とポリアミド系樹脂と導電剤とを含有した樹脂組成物からなる基材層と、ポリアミド系樹脂からなる接着層と、酸変性したエチレン―テトラフルオロエチレン共重合体からなる表面層とを備えた導電性ベルトである比較例6は、酸変性したエチレン―テトラフルオロエチレン共重合体との接着性を示し、かつ基材層に含まれているポリアミド樹脂A-3を接着層としたにも拘わらず、層間密着性が悪かった。
In Comparative Examples 3 and 4, in which the surface layer was made of polyamide resin or polyethylene resin, the uniformity of the surface resistivity of the substrate layer was excellent. Swelling was observed when left standing, and it was particularly unsuitable as a paper transport belt for an ink jet system using solvent ink. On the other hand, in Comparative Example 5 in which polyvinylidene fluoride was used as the surface layer, the solvent ink resistance of the surface layer was good, but the base layer made of the resin composition containing the polyethylene resin, the polyamide resin, and the conductive agent was not compatible with the base layer. The adhesion was poor and the layers were easily peeled off, and the surface resistivity of the surface layer was in the range of 1×10 13 to 1×10 14 Ω/□, indicating poor insulation. Further, a base layer made of a resin composition containing a polyethylene resin, a polyamide resin, and a conductive agent, an adhesive layer made of a polyamide resin, and a surface layer made of an acid-modified ethylene-tetrafluoroethylene copolymer. Comparative Example 6, which is a conductive belt with, exhibits adhesion with an acid-modified ethylene-tetrafluoroethylene copolymer, and the polyamide resin A-3 contained in the base material layer is used as an adhesive layer. However, the interlayer adhesion was poor.

Claims (11)

ポリエチレン系樹脂とポリアミド系樹脂と導電剤とを含有する組成物からなる基材層と、エポキシ基含有ポリエチレン系樹脂を含む組成物からなる接着層と、酸変性したエチレン―テトラフルオロエチレン共重合体を含む組成物からなる表面層とを備えることを特徴とする導電性ベルト。 A substrate layer made of a composition containing a polyethylene resin, a polyamide resin, and a conductive agent, an adhesive layer made of a composition containing an epoxy group-containing polyethylene resin, and an acid-modified ethylene-tetrafluoroethylene copolymer. A conductive belt comprising a surface layer made of a composition containing 基材層形成用の前記組成物は、さらに相溶化剤を含有することを特徴とする請求項1記載の導電性ベルト。 2. The conductive belt according to claim 1, wherein the composition for forming the base layer further contains a compatibilizer. 前記エポキシ基含有ポリエチレン系樹脂がエチレン―グリシジルメタクリレート共重合体であることを特徴とする請求項1または2記載の導電性ベルト。 3. The conductive belt according to claim 1, wherein said epoxy group-containing polyethylene resin is an ethylene-glycidyl methacrylate copolymer. 前記導電剤が電子伝導性材料であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の導電性ベルト。 4. The conductive belt according to any one of claims 1 to 3, wherein said conductive agent is an electronically conductive material. 前記電子伝導性材料がカーボンブラックであることを特徴とする請求項4記載の導電性ベルト。 5. The conductive belt of claim 4, wherein said electronically conductive material is carbon black. 温度23℃、相対湿度50%RHにおける前記基材層側の表面抵抗率は、1×10Ω/□以上1×10Ω/□以下であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の導電性ベルト。 The surface resistivity of the substrate layer side at a temperature of 23° C. and a relative humidity of 50% RH is 1×10 5 Ω/□ or more and 1×10 8 Ω/□ or less. A conductive belt according to any one of the above. 温度23℃、相対湿度50%RHにおける前記表面層側の表面抵抗率は、1×1013Ω/□以上であることを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の導電性ベルト。 The conductive belt according to any one of claims 1 to 6, wherein the surface resistivity of the surface layer side at a temperature of 23°C and a relative humidity of 50% RH is 1×10 13 Ω/□ or more. 請求項1乃至7のいずれかに記載の導電性ベルトは、画像形成装置用であることを特徴とする導電性ベルト。 8. A conductive belt according to claim 1, which is for an image forming apparatus. 請求項1乃至8のいずれかの導電性ベルトは、インクジェット方式の画像形成装置用であることを特徴とする導電性ベルト。 9. A conductive belt according to any one of claims 1 to 8, wherein the conductive belt is for an ink jet image forming apparatus. 請求項1乃至9のいずれかに記載の導電性ベルトを有することを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus comprising the conductive belt according to claim 1 . 請求項1乃至9のいずれかに記載の導電性ベルトの製造方法において、ポリエチレン系樹脂とポリアミド系樹脂と導電剤とを含有したする基材層形成用組成物と、エポキシ基含有ポリエチレン系樹脂を含む接着層形成用組成物と、酸変性したエチレン―テトラフルオロエチレン共重合体を含む表面層形成用組成物をそれぞれ別々の押出機に供給し、環状ダイスより基材層が内層、接着層が中間層、表面層が外層となるように共押出することを特徴とする導電性ベルトの製造方法。
10. The method for producing a conductive belt according to any one of claims 1 to 9, wherein a composition for forming a base material layer containing a polyethylene resin, a polyamide resin, and a conductive agent, and an epoxy group-containing polyethylene resin are combined. An adhesive layer forming composition containing an acid-modified ethylene-tetrafluoroethylene copolymer and a surface layer forming composition containing A method for producing a conductive belt, comprising co-extrusion so that an intermediate layer and a surface layer are formed as outer layers.
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