JP5209685B2

JP5209685B2 - シームレスベルト及びその製造方法

Info

Publication number: JP5209685B2
Application number: JP2010213376A
Authority: JP
Inventors: キナムクァク; イェスールキム; ジョンハンキム; ジスンキム
Original assignee: コーロンインダストリーズインク
Priority date: 2009-09-24
Filing date: 2010-09-24
Publication date: 2013-06-12
Anticipated expiration: 2030-09-24
Also published as: CN102030988A; TW201111924A; JP2011070199A; KR20110032917A; KR101376438B1; CN102030988B

Description

本発明は、電子機器またはコンベヤーなどに使われるシームレスベルト及びその製造方法に関する。

一般に、ベルトの用途は非常に多様で、電子機器、自動車またはコンベヤーなどのように、回転軸と電動機を用いる産業において、ギアを代替する主要部品として使われてきた。特に、コピー機やレーザービームプリンター、ファクシミリなどの電子機器に使用され、複写紙や転写紙上に形成されたトナー像を定着及び転写させる用途に、定着ベルトまたは中間転写ベルト、移送ベルトとして使われたこともある。自動車に使われるタイミングベルトとコンベヤーベルトは、一般人にも慣れた部品である。

ベルトは、概して回転中に静電気が発生しやすいから、帯電防止機能が要求される。帯電防止機能のための半導電性は、電子機器においてトナー転写のための物性として活用されることもある。
このようなベルトは、管形を基準として、直径２０ｍｍ程度の小型ベルトから直径数ｍまでの大型ベルトまで多様である。しかし、大部分のベルトは、平ベルトまたはＶベルトなどを連結する継ぎ目があるベルトであるが、これは継ぎ目部位に凹凸を持っており、継ぎ目部位の表面特性が周辺と異なるという問題がある。特に、ベルトの均一な平面を用いる電子機器、特にカラーレーザープリンターの中間転写ベルトは、ベルト表面の凹凸が光学ドラムに損傷を与えるか印刷画像の品質を低下させる。また、継ぎ目が少しずつねじれる場合、管形ベルトの直進性が毀損され、回転中に蛇行の原因となることもある。ベルトの蛇行によって駆動ロールからベルトが離脱する場合、機器自体の損傷も発生する可能性があるという問題がある。

したがって、管形ベルトに継ぎ目がなければ、ベルト素材が持つ最大の耐久性を得ることができ、凹凸がないから回転中にベルトまたはベルトと接触する物が飛び出す現象を防止することができ、容易にベルトの直進性を確保することができる。
特に、プリンター、コピー機、複合機、ファクシミリなどの電子機器用に使われる定着ベルト、中間転写ベルトなどは、耐汚染性、耐熱性、放熱特性、弾性率、除電性、耐久性、撥水性、撥油性、及び帯電防止特性が優秀ではなければならなく、トナー（ｔｏｎｅｒ）を転写させる機能のために適切な表面抵抗値を備える特性が要求されるが、要求される表面抵抗値より高いか低い場合、これらの帯電防止特性、転写性、画像特性、離型性及び耐汚染性のような物性が低下し、これによる印刷画像不良のような致命的な欠陷が発生する場合がある。

このような定着ベルト、中間転写ベルトなどの製造には、ポリカーボネート、ポリビニリデンフルオライド、ポリアミドイミド、ポリイミド樹脂またはゴムを使っており、これにカーボンブラックなどの導電性添加剤を混合、分散させて製造する。しかし、カーボンブラックのような導電性添加剤の場合、相当量が添加されない限り、半導電性樹脂の電気伝導性を所望程度に充分に確保しにくいし、表面抵抗の均一性を確保するためには、多量の分散剤が含まれなければならないので、これは結果としてベルトの耐熱性及び耐久性を落とすことになる。

本発明は、このような従来技術の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、帯電防止機能及び半導電性、ならびに、優れた抵抗均一性及び耐熱性を満足するシームレスベルトを提供することである。
本発明の他の目的は、転写ベルトとして適用するとき、優れた画像を提供することができるシームレスベルトを提供することである。

本発明は、好適な第１具現例において、ポリイミド樹脂またはポリアミドイミド樹脂を含み、熱重量分析法によって測定される５％重量減少開始温度が３００℃以上の温度に存在し、表面抵抗値が１０^７〜１０^１３Ω／□であり、一つの製品内の任意の１０箇所で測定した表面抵抗を常用ログに置換した最大値と最小値の差に定義される表面抵抗偏差が１．０以下であり、炭素ナノチューブを樹脂１００重量部に対して最大１重量部含む、シームレスベルトを提供する。

前記具現例によるシームレスベルトは、分散剤を炭素ナノチューブ１００重量部に対して最大１重量部含むことができる。

前記具現例による炭素ナノチューブのサイズは、直径が１〜２５ｎｍ、長さ０．１〜１５μｍであってもよい。

本発明の他の一具現例においては、炭素ナノチューブ１００重量部及び分散剤を最大１００重量部含む溶液を分散して炭素ナノチューブ分散液を得る工程；炭素ナノチューブ分散液をポリアミド酸重合体と複合化し、高分子樹脂中の炭素ナノチューブがポリアミド酸重合体１００重量部に対して最大１重量部となるようにする工程；管形ベルト基材を回転させながら、炭素ナノチューブ分散液とポリアミド酸重合体を含む高分子樹脂を管形ベルト基材の内面または外面に均一に塗布する工程；管形ベルト基材の内面または外面に塗布されたポリアミド酸重合体を乾燥及び硬化させる工程；及び管形ベルト基材からシームレスベルトを脱離する工程；を含む、シームレスベルトの製造方法を提供する。

本発明の他の一具現例においては、炭素ナノチューブ１００重量部及び分散剤を最大１００重量部含む溶液を超音波分散した後、遠心分離して上層部の炭素ナノチューブ分散液を得る工程；炭素ナノチューブ分散液をポリアミド酸重合体と複合化し、高分子樹脂中の炭素ナノチューブがポリアミド酸重合体１００重量部に対して最大１重量部となるようにする工程；管形ベルト基材を回転させながら、炭素ナノチューブ分散液とポリアミド酸重合体を含む高分子樹脂を管形ベルト基材の内面または外面に均一に塗布する工程；管形ベルト基材の内面または外面に塗布されたポリアミド酸重合体を乾燥及び硬化させる工程；及び管形ベルト基材からシームレスベルトを脱離する工程；を含む、シームレスベルトの製造方法を提供する。

本発明によるシームレスベルトは、帯電防止機能、半導電性及び抵抗均一性の面で優れ、耐熱性及び耐久性に優れて、電子機器、電子部品製造設備、コンベヤーなどに有用である。

以下、本発明をより詳細に説明する。
本発明の一具現例によれば、シームレスベルトは、ポリイミド樹脂またはポリアミドイミド樹脂で構成されることが耐熱性及び耐久性の面で好ましい。
また、本発明の一具現例によるシームレスベルトは、熱重量分析法によって測定される５％重量減少開始温度が３００℃以上の温度範囲で存在するものである。

熱重量分析法（Ｔｈｅｒｍｏｇｒａｖｉｍｅｔｒｉｃａｎａｌｙｓｉｓ）は、温度または時間変化による試料の重量変化を測定するもので、特に高分子の場合、熱分解による重量減少を測定し、熱分解の開始温度、分解速度、最終残留量などの熱分解特性または熱安定性に対する情報だけでなく、溶媒、可塑剤、単量体などの揮発性低分子量物質の吸脱着に対する情報を得ることができる実験方法である。温度（時間）の関数として重量または重量百分率を示したものをサーモグラム（ｔｈｅｒｍｏｇｒａｍ）または自己温度記録図と呼び、このサーモグラムで優先的にその試料が重量を失う温度を測定することができ、この重量の減少はその物質が分解されるか蒸発されたことを意味する。

本発明において、熱重量分析法によって５％重量減少開始温度を測定する方法は、ＰｅｒｋｉｎＥｌｍｅｒ社のＴＧＡ７機器を使用し、加熱速度２０℃／分で３５〜９００℃の範囲内で昇温しながら重量の減少を観察した。この際、電気炉の条件は窒素雰囲気にした。
このような測定方法によって測定される５％重量減少開始温度が３００℃より低ければ、劣化による変形により、高速での連続プリントの際、ベルトの寿命短縮の問題があり得る。５％重量減少開始温度の上限値は、耐熱性を持つ高分子の種類によって変わることができ、その下限値としての意義を持つものである。

また、本発明のシームレスベルトは、優れた帯電防止性、除電性及び印刷性を提供するためには、表面抵抗値が１０^７〜１０^１３Ω／□の範囲、具体的には１０^９〜１０^１１Ω／□の表面抵抗値を持つことが好ましい。
また、均一なトナー転写によって出力物画像の品質向上を高めるためには、表面抵抗を常用ログに置換した表面抵抗偏差が１．０以下であることが好ましい。

ここで、表面抵抗偏差は、一つの製品内の任意の１０箇所を決めて表面抵抗を測定し、測定値中の最大値と最小値の差により定義できる。
シームレスベルトを製造することができるポリイミド樹脂は熱安定性に優れ、機械的、電気的特性に優れた利点を持つ一方、高いガラス転移温度のため、加工上に多くの制約が伴われ、比較的帯電しやすい特性がある。また、ポリイミド樹脂の表面抵抗値は、シームレスベルトとして要求される抵抗値より高い値を持っている。したがって、ポリイミド樹脂には、導電性フィラーを混合することが好ましく、溶媒に導電性フィラーを混合した後、分散安全性のために分散剤をさらに投入することもできる。

シームレスベルトを製造する方法を、ポリイミド樹脂を用いる場合を例として説明すれば次のようである。導電性フィラー及び添加剤をさらに投入する場合、まず、添加剤を溶媒に分散させ、次いで導電性フィラーを投入し、導電性フィラーの平均粒度が５μｍ以下となるように分散させる。次いで、これにジアミンとジアンハイドライドを投入し、導電性フィラーが含有されたポリアミド酸溶液を０〜８０℃で３０分〜１２時間反応させて製造する。または、導電性フィラー及び添加剤をポリアミド酸溶液が製造された後に添加してもよい。

ジアミン及びジアンハイドライドはポリイミド樹脂の製造の際に使われるものであれば特に制限されない。例えば、ジアミンとしては、オキシジアニリン（４，４’−Ｏｘｙｄｉａｎｉｌｉｎｅ、ＯＤＡ）、ｐ−フェニレンジアミン（ｐａｒａ−ＰｈｅｎｙｌｅｎｅＤｉａｍｉｎｅ、ｐＰＤＡ）、ｍ−フェニレンジアミン（ｍｅｔａ−ＰｈｅｎｙｌｅｎｅＤｉａｍｉｎｅ、ｍＰＤＡ）、ｐ−メチレンジアミン（ｐａｒａ−ＭｅｔｈｙｌｅｎｅＤｉａｍｉｎｅ、ｐＭＤＡ）、ｍ−メチレンジアミン（ｍｅｔａ−ＭｅｔｈｙｌｅｎｅＤｉａｍｉｎｅ、ｍＭＤＡ）、オキシフェニレンジアミン（４，４’−ＯｘｙｐｈｅｎｙｌｅｎＤｉａｍｉｎｅ、ＯＰＤＡ）などを使うことができ、前記ジアンハイドライドとしては、１，２，４，５−ベンゼンテトラカルボン酸ジアンハイドライド（１，２，４，５−ｂｅｎｚｅｎｅｔｅｔｒａｃａｒｂｏｘｙｌｉｃｄｉａｎｈｙｄｒｉｄｅ、ＰＭＤＡ）、ベンゾフェノンジアンハイドライド（３，３’，４，４’−Ｂｅｎｚｏｐｈｅｎｏｎｅｔｅｔｒａｃａｒｂｏｘｙｌｉｃｄｉａｎｈｙｄｒｉｄｅ、ＢＴＤＡ）、ビフェニルジアンハイドライド（３，３’，４，４’−ＢｉｐｈｅｎｙｌｔｅｔｒａｃａｒｂｏｘｙｌｉｃＤｉａｎｈｙｄｒｉｄｅ、ＢＰＤＡ）、４，４−オキシジフタリックジアンハイドライド（４、４−Ｏｘｙｄｉｐｈｔｈａｌｉｃｄｉａｎｈｙｄｒｉｄｅ、ＯＤＰＡ）などを使うことができるが、これに制限されるものではない。通常ジアミンとジアンハイドライドは１：０．９９〜０．９９：１モル比の同モル量で使用できる。

次いで、製造されたポリアミド酸溶液を、シームレスベルトを形成するための管形ベルト基材の外周面に塗布した後、触媒に担持するか熱処理してイミド化する。
触媒としては、ピリジン（Ｐｙｒｉｄｉｎｅ）またはイソキノリン（Ｉｓｏｑｕｉｎｏｌｉｎｅ）及び無水酢酸（Ａｃｅｔｉｃａｎｈｙｄｒｉｄｅ）が溶媒に希釈された混合物溶液を用いることができる。次いで、ポリアミド酸溶液が塗布された管形ベルト基材が回転しながら触媒混合物溶液に担持されるようにして脱水反応によってイミド化反応を進め、以後１００℃〜３００℃の区間で昇温し、溶媒と水分をすっかり除去して固相化したポリイミドフィルムを製造し、管形ベルト基材から離型してシームレスベルトを製造することができる。

熱処理は６０〜４００℃で段階的に行われる。まず、プレベーキング（ｐｒｅ−ｂａｋｉｎｇ）を６０〜８０℃で５〜１００分間実施することで、表面に残存している溶媒及び水分を一次に除去する。その後、分当たり１〜１０℃の昇温速度を維持させて最高温度２５０〜４００℃まで昇温させた後、１０分〜３時間維持して最終的に後硬化（ｐｏｓｔ−ｃｕｒｉｎｇ）させることで、表面に存在する溶媒及び水分をすっかり除去してイミド化を進行及び完了させるとともに固相化したポリイミドフィルムを製造し、管形ベルト基材から離型してシームレスベルトを製造することができる。

シームレスベルトの電気抵抗値を調節するための導電性フィラーとしては、好ましくは炭素ナノチューブを含むものである。
炭素ナノチューブを合成する方法は、電気放電法、レーザーアブレーション法、プラズマ化学気相蒸着法、熱化学気相蒸着法、電気分解法などがあり、本発明で使うことができる炭素ナノチューブは、特定の合成方法によって得られるものに限定されるものではない。
炭素ナノチューブは、その壁の個数によって単一壁炭素ナノチューブ（ｓｉｎｇｌｅｗａｌｌｃａｒｂｏｎｎａｎｏｔｕｂｅ）、二重壁炭素ナノチューブ（ｄｏｕｂｌｅｗａｌｌｃａｒｂｏｎｎａｎｏｔｕｂｅ）、多重壁炭素ナノチューブ（ｍｕｌｔｉｗａｌｌｃａｒｂｏｎｎａｎｏｔｕｂｅ）に区分される。本発明で使うことができる炭素ナノチューブは、その種類に制限はないが、単一壁構造の炭素ナノチューブ（Ｓｉｎｇｌｅ−ｗａｌｌＣａｒｂｏｎｎａｎｏｔｕｂｅ）及び多重壁構造の炭素ナノチューブ（Ｍｕｌｔｉ−ｗａｌｌＣａｒｂｏｎｎａｎｏｔｕｂｅ）は、帯電防止特性と半導電性を示すことができる導電性炭素素材の一種で、他の素材に比べて導電性に優れ、少量の投入に対して優れた電気的特性を発現し、不純物含量が非常に少ないので、本発明に使用するのに適する。低費用の製品を製造するためには、多重壁構造の炭素ナノチューブ（Ｍｕｌｔｉ−ｗａｌｌＣａｒｂｏｎｎａｎｏｔｕｂｅ）が好ましい。

炭素ナノチューブの大きさは、直径が１〜２５ｎｍであることが好ましく、１０〜２０ｎｍであることがより好ましい。炭素なのチューブの長さは、０．１１〜１５μｍのものが好ましく、０．１〜１０μｍのものが電気伝導性の面で好ましい。
炭素ナノチューブの含量は、ポリイミド樹脂またはポリアミド樹脂１００重量部に対して最大１重量部であれば前記目的とする電気伝導性を得ることができ、また分散性の面でも有利で５％重量減少開始温度を高めることができる。

導電性フィラーは、シームレスベルトを構成する高分子樹脂溶液に混合して分散させるか、高分子樹脂に使用された溶媒に別に分散した後、高分子樹脂溶液と混合することができる。分散方法は、ボールミル（ＢａｌｌＭｉｌｌ）、ビードミル（ＢｅａｄｓＭｉｌｌ）、サンドミル（ＳａｎｄＭｉｌｌ）、３−ロールミル（３−ＲｏｌｌＭｉｌｌ）、ホモゲナイザー（Ｈｏｍｏｇｅｎｉｚｅｒ）、超音波分散器などを選択的に１種以上利用することができ、分散安全性を向上させるために分散剤を付加することができる。導電性フィラーを分散するための分散剤の種類は、ＢＹＫ社のＤｉｓｐｅｒｂｙｋ類、Ｓｙｎｅｒｇｉｓｔ類などから選択することができる。分散剤はたいてい耐熱性が低いため、高分子樹脂に混合する含量を最小化することが好ましい。また、フッ素成分を含むポリイミドを高分子樹脂として使用する場合には、別の分散剤がなくても分散安定性を維持することができる。前記のように炭素ナノチューブを使う場合であれば、炭素ナノチューブの含量を低めることによって、これを分散させるために使われる分散剤の量も相当量減らすことができる。分散剤の含量は、炭素ナノチューブ１００重量部を基準として最大１００重量部程度であれば優れた抵抗均一性を確保することができ、これにより高い５％重量減少開始温度を持つことができる。

シームレスベルトの幅と厚さは、使用用途が多様なので特に限定されない。ただ、コピー機、プリンター、複合機、ファクシミリなどのような印刷装置に使われるシームレスベルトは、厚さが４０μｍ〜５００μｍのものが好ましく、幅は２００ｍｍ〜５００ｍｍであるものが好ましい。

本発明のシームレスベルトを製造するのに使用可能な管形ベルト基材は、素材の種類と大きさに特別に限定されるものではない。特に、管形ベルト基材は円筒状のものであることができ、柔軟なベルト型であることができる。この際、柔軟なベルト型の場合、シームレスベルトを構成する高分子樹脂を柔軟なベルトの外周面に塗布して製造する方法を用いることができる。
柔軟な管形ベルト基材は、シームレスベルト樹脂を塗布して形成させるために、複数の円筒状ローラーに装着されて回転するように十分な柔軟性を持たなければならない。
管形ベルト基材の材質としては、ステンレススチール、鉄、銅、クロム、ニッケル及びセラミック混合素材などを単独または複合で使用できる。また、離型性を向上させるための目的で、離型層を管形ベルト基材の内周面または外周面に備えることができ、離型層は耐熱性を持つ素材であれば特に限定されるものではなく、非制限的にシリコン、耐熱性複合テフロン（登録商標）などを挙げることができる。

管形ベルト基材にシームレスベルト用樹脂を塗布する方法は、ディスペンサー（Ｄｉｓｐｅｎｓｅｒ）を用いる方法、グラビア（Ｇｒａｖｕｒｅ）コーティング法、ダイキャスティング（Ｄｉｅｃａｓｔｉｎｇ）法、リバース（Ｒｅｖｅｒｓｅ）コーティング法、ディッピング（Ｄｉｐｐｉｎｇ）法、コンマ（Ｃｏｍｍａ）コーティング法、スプレーコーティング法などが適用できる。

製造されたシームレスベルトは、製品の幅に合わせて両端を裁断する。
その後、裁断されたシームレスベルトは、帯電防止性、除電性及び印刷性などが向上した半導電性型のレーザープリンター、ファクシミリ及びコピー機などの電子機器に使うことができる。

以下、本発明の実施例をより詳細に説明するが、本発明の範囲は、これら実施例に限定されるものではない。

＜実施例１＞
機械的撹拌器、還流冷却器及び窒素流入口が装着された２Ｌ容量の４口フラスコに、ＤＭＦ１４８０ｇと炭素ナノチューブ１．９６ｇ（ナノカーボン社製、規格ＰｏｗｄｅｒＤｕａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅＣＮＴ５０多重壁炭素ナノチューブ）及び分散剤としてのＰＥＧ４００を１．９６ｇ混合し、窒素を流入させ、２００Ｗ４０ｋＨｚの超音波で３０分間分散した後、ＳｏｒｖａｌｌＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社のＲＣ５Ｃ遠心分離機で１２０００ｒｐｍで５分間遠心分離した後、沈降する固形分を除去して、上層部に残った炭素ナノチューブ分散液を得た。炭素ナノチューブ分散液を粒度分析器（Ｍｉｃｒｏｔｒａｃ社製、Ｓ３５００）で分析した結果、粒度分布は最大値が１５μｍ以下であり、平均値が２．８μｍであった。これにＯＤＡ（ワカマヤ社製、日本）９５．５ｇとｐ−ＰＤＡ（デュポン社製）１２．９ｇを溶解し、ｓ−ＢＰＤＡ（ウベ社製、日本）８７．７ｇとＰＭＤＡ（ＤＡＩＣＥＬ社製、日本）６５．０ｇを投入して半導電性ポリアミド酸を製造した。
製造された半導電性ポリアミド酸は均一な状態の黒色溶液で、粘度が２００ｐｏｉｓｅであった。

クロムメッキされたＳＵＳ３０４材質の直径３００ｍｍ、厚さ５ｍｍ、幅５００ｍｍの継ぎ目のない管形ベルト基材としての成形金型（ＳＵＳベルト）に離型剤（（株）カピア社製、大韓民国）をスプレーコーティングした後、回転成形機上で回転させ、製造された半導電性ポリアミド酸溶液と、イソキノリン溶液及び無水酢酸が５０：５０でＤＭＡｃに３０ｗｔ％濃度で希釈された触媒溶液とを２液混合型ディスペンサーコーターによって均一に塗布してイミド化反応を進めた。その後、乾燥オーブンに成形金型を入れ、昇温速度１０℃／分の速度で昇温し、１００℃、２００℃、３００℃でそれぞれ３０分ずつ静置してイミド化反応を完了するとともに、溶媒と水分をすっかり除去し、冷却の後、ＳＵＳベルトからポリイミドフィルムを取得して厚さ６５μｍのシームレスベルトを製造し、シームレスベルトの両端を裁断して幅３００ｍｍになるようにした。

＜実施例２＞
機械的撹拌器、還流冷却器及び窒素流入口が装着された２Ｌ容量の４口フラスコに、ＤＭＦ１４８０ｇと炭素ナノチューブ１．９６ｇ（Ｂａｙｅｒ社製、規格Ｃ１５０Ｐである多重壁炭素ナノチューブ）及び分散剤としてＴｒｉｔｏｎＸ−１００を１．９６ｇ混合し、窒素を流入させ、２００Ｗ４０ｋＨｚの超音波で３０分間分散した後、ＳｏｒｖａｌｌＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社のＲＣ５Ｃ遠心分離機で１２０００ｒｐｍで５分間遠心分離した後、沈降する固形分を除去し、上層部に残った炭素ナノチューブ分散液を得た。炭素ナノチューブ分散液を粒度分析器（Ｍｉｃｒｏｔｒａｃ社製、Ｓ３５００）で分析した結果、粒度分布は最大値が１０μｍ以下であり、平均値が１．３μｍであった。これにＯＤＡ（ワカマヤ社製、日本）９５．５ｇとｐ−ＰＤＡ（デュポン社製）１２．９ｇを溶解し、ｓ−ＢＰＤＡ（ウベ社製、日本）８７．７ｇとＰＭＤＡ（ＤＡＩＣＥＬ社製、日本）６５．０ｇを投入して半導電性ポリアミド酸を製造した。
製造された半導電性ポリアミド酸は均一な状態の黒色溶液で、粘度が２００ｐｏｉｓｅであった。

クロムメッキされたＳＵＳ３０４材質の直径３００ｍｍ、厚さ５ｍｍ、幅５００ｍｍの継ぎ目のない管形ベルト基材としての成形金型（ＳＵＳベルト）に離型剤（（株）カピア社製、大韓民国）をスプレーコーティングした後、回転成形機上で回転させ、製造された半導電性ポリアミド酸溶液と、イソキノリン溶液及び無水酢酸が５０：５０でＤＭＡｃに３０ｗｔ％濃度で希釈された触媒溶液とを２液混合型ディスペンサーコーターによって均一に塗布してイミド化反応を進めた。その後、乾燥オーブンに成形金型を入れ、昇温速度１０℃／分の速度で昇温し、１００℃、２００℃、３００℃でそれぞれ３０分ずつ静置してイミド化反応を完了するとともに、溶媒と水分をすっかり除去し、冷却した後、ＳＵＳベルトからポリイミドフィルムを取得して厚さ６５μｍのシームレスベルトを製造し、シームレスベルトの両端を裁断して幅３００ｍｍになるようにした。

＜比較例１＞
機械的撹拌器、還流冷却器及び窒素流入口が装着された２Ｌ容量の４口フラスコに、ＤＭＦ１４５０ｇとカーボンブラック２８．７ｇ（電気化学工業社製、Ａ−Ｂｌａｃｋ）及び分散剤としてＰＥＧ４００を２８．７ｇ混合し、窒素を流入させ、２００Ｗ４０ｋＨｚの超音波で３０分間分散した後、フラスコにＯＤＡ（ワカマヤ社製、日本）９５．５ｇとｐ−ＰＤＡ（デュポン社製）１２．９ｇを溶解し、ｓ−ＢＰＤＡ（ウベ社製、日本）８７．７ｇとＰＭＤＡ（ＤＡＩＣＥＬ社製、日本）６５．０ｇを投入して半導電性ポリアミド酸を製造した。
製造された半導電性ポリアミド酸は均一な状態の黒色溶液で、粘度が２００ｐｏｉｓｅであった。

＜比較例２＞
機械的撹拌器、還流冷却器及び窒素流入口が装着された２Ｌ容量の４口フラスコに、ＤＭＦ１４５０ｇとカーボンブラック２８．７ｇ（電気化学工業社製、Ａ−Ｂｌａｃｋ）及び分散剤としてポリビニルピロリドン（Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｐｙｒｒｏｌｉｄｏｎｅ）を２８．７ｇ混合し、窒素を流入させ、２００Ｗ４０ｋＨｚの超音波で３０分間分散した後、フラスコにＯＤＡ（ワカマヤ社製、日本）９５．５ｇとｐ−ＰＤＡ（デュポン社製）１２．９ｇを溶解し、ｓ−ＢＰＤＡ（ウベ社製、日本）８７．７ｇとＰＭＤＡ（ＤＡＩＣＥＬ社製、日本）６５．０ｇを投入して半導電性ポリアミド酸を製造した。
製造された半導電性ポリアミド酸は均一な状態の黒色溶液で、粘度が２００ｐｏｉｓｅであった。

＜比較例３＞
機械的撹拌器、還流冷却器及び窒素流入口が装着された２Ｌ容量の４口フラスコに、ＤＭＦ１４５０ｇとカーボンブラック２８．７ｇ（電気化学工業社製、Ａ−Ｂｌａｃｋ）及び分散剤としてＴｒｉｔｏｎＸ−１００を２８．７ｇ混合し、窒素を流入させ、２００Ｗ４０ｋＨｚの超音波で３０分間分散した後、フラスコにＯＤＡ（ワカマヤ社製、日本）９５．５ｇとｐ−ＰＤＡ（デュポン社製）１２．９ｇを溶解し、ｓ−ＢＰＤＡ（ウベ社製、日本）８７．７ｇとＰＭＤＡ（ＤＡＩＣＥＬ社製、日本）６５．０ｇを投入して半導電性ポリアミド酸を製造した。
製造された半導電性ポリアミド酸は均一な状態の黒色溶液で、粘度が２００ｐｏｉｓｅであった。

＜比較例４＞
機械的撹拌器、還流冷却器及び窒素流入口が装着された２Ｌ容量の４口フラスコに、ＤＭＦ１４２０ｇとカーボンブラック２８．７ｇ（電気化学工業社製、Ａ−Ｂｌａｃｋ）を混合して、窒素を流入させ、２００Ｗ４０ｋＨｚの超音波で３０分間分散した後、フラスコにＯＤＡ（ワカマヤ社製、日本）９５．５ｇとｐ−ＰＤＡ（デュポン社製）１２．９ｇを溶解して、ｓ−ＢＰＤＡ（ウベ社製、日本）８７．７ｇとＰＭＤＡ（ＤＡＩＣＥＬ社製、日本）６５．０ｇを投入して半導電性ポリアミド酸を製造した。
製造された半導電性ポリアミド酸は均一な状態の黒色溶液で、粘度が２００ｐｏｉｓｅであった。

前記実施例及び比較例で製造されたシームレスベルトを下記の方法で評価した。結果を下記表１に示す。

（１）表面抵抗
三菱化学社のＨｉｒｅｓｔａＵＰ高抵抗率計にＵＲ−１００プルブを装着し、１００Ｖの電圧印加下で１０秒間測定した。
（２）表面抵抗偏差
一つの製品内の任意の１０箇所を決めて前記（１）の方法で表面抵抗を測定し、測定値を常用ログに置換した後、最大値と最小値の差を表面抵抗偏差にした。
（３）熱重量分析
ＰｅｒｋｉｎＥｌｍｅｒ社のＴＧＡ７を用い、５ｍｇの試料を白金ｃｅｌｌに入れ、窒素気流下で２０℃／分の昇温速度で重量減少を観察して５％重量減少開始温度を測定した。
（４）画像評価
カラーレーザープリンター（ＨＰ社製、ＣＬＪ１６００）で転写ベルト部分として前記実施例及び比較例で製造されたものを使い、ページ当たり全体面積の１０％が印刷されるようにした。５万枚連続プリントし、画像の濃度染みや斑の発生程度を評価した。画像評価基準は、◎：非常に良好、○：良好、△：初期プリント時には使用上問題がないが、５万枚を連続プリントしたとき、プリントされたものの品質が次第に悪くなる、×：不良で示した。

前記表１の結果から、表面抵抗、表面抵抗偏差及びＴＧＡ５％重量減少開始温度をいずれも満足する実施例の転写ベルトの場合、耐久性に優れ、画像に優れることが分かる。

本発明は、電子機器またはコンベヤーなどに使われるシームレスベルト及びその製造方法に適用可能である。

Claims

炭素ナノチューブ１００重量部及び分散剤を最大１００重量部含む溶液を超音波分散した後、遠心分離して上層部の炭素ナノチューブ分散液を得る工程；
前記炭素ナノチューブ分散液をポリアミド酸重合体と複合化し、高分子樹脂中の前記炭素ナノチューブが前記ポリアミド酸重合体１００重量部に対して最大１重量部となるようにする工程；
管形ベルト基材を回転させながら、前記炭素ナノチューブ分散液と前記ポリアミド酸重合体を含む高分子樹脂を前記管形ベルト基材の内面または外面に均一に塗布する工程；
前記管形ベルト基材の前記内面または前記外面に塗布された前記ポリアミド酸重合体を乾燥及び硬化させる工程；及び
前記管形ベルト基材からシームレスベルトを脱離する工程；を含み、
前記シームレスベルトはポリイミド樹脂またはポリアミドイミド樹脂を含み、
熱重量分析法によって測定される５％重量減少開始温度が３００℃以上の温度に存在し、
表面抵抗値が１０^７〜１０^１３Ω／□であり、
一つの製品内の任意の１０箇所で測定した表面抵抗を常用ログに置換した最大値と最小値の差に定義される表面抵抗偏差が１．０以下であり、
炭素ナノチューブを樹脂１００重量部に対して最大１重量部含み、分散剤を前記炭素ナノチューブ１００重量部に対して最大１００重量部含むことを特徴とする、シームレスベルトの製造方法。