JPH06254941A

JPH06254941A - シームレス状半導電性ベルト

Info

Publication number: JPH06254941A
Application number: JP5089073A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Sago; 茂佐合; Junya Kanetake; 潤也金武; Akihiro Tanaka; 章博田中
Original assignee: Gunze Ltd
Current assignee: Gunze Ltd
Priority date: 1993-03-09
Filing date: 1993-03-09
Publication date: 1994-09-13

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は継ぎ目、折目がない均一な体積電気
抵抗値を有する半導電性ベルトを提供する。【構成】本発明は導電性フィラーを含むポリ・エーテ
ル・エーテル・ケトン系樹脂（ＰＥＥＫ）を環状ダイス
から押出したチューブ状フィルムで形成されるシームレ
ス状半導電性ベルトであり、ベルト各部における体積電
気抵抗値を１０^８〜１０^１７Ωｃｍの範囲内としたもの
である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用部野】本発明は、均一な電気抵抗値を有
するシームレス状半導電性ベルトに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、シームレス状半導電性ベルト
は存在するが、これらは電気抵抗値がばらついたり、導
電性フィラーを混合することにより機械的特性が低下す
る等の問題があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】シームレス状半導電性
ベルトの製法において、シームレス状ベルトの押出成形
法では、概して電気抵抗値がばらつき、寸法精度の良好
なものが得られにくいという欠点があり、遠心成型法で
は混合材粒子間の比重差により表面と内面との電気抵抗
値差が生じる傾向にあった。本発明者らは以上のような
問題点を解決すべく、電気抵抗値が一定範囲にあり、小
さく、かつ機械的強度に優れたシームレス状半導電性ベ
ルトを提供することを可能にした。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の特徴とする点
は、ポリ・エーテル・エーテル・ケトン系樹脂（ＰＥＥ
Ｋ）を主成分として、導電性フィラーを混合して得られ
る材料をチューブ状に押出し成膜し、次いで軸方向と直
角方向に所定長さに切断して得られるベルトであって、
ベルト各部の体積電気抵抗値が１０^８〜１０^１７Ωｃｍ
の範囲にあるとともに、前記各部における体積電気抵抗
値の最大値が最小値の１〜１０倍の範囲にあることを特
徴とするシームレス状半導電性ベルトである点にある。

【０００５】本発明における、ポリ・エーテル・エテル
・ケトン系樹脂（ＰＥＥＫ）とは、特に制限はないが、
通常、ベンゼン環がパラの位置でリジッドなカルボニー
ル基とフレキシブルなエーテル結合で連結された化１で
示される芳香族ポリマーを例示できる。また、ポリ・エ
ーテル・エテル・ケトン系樹脂（ＰＥＥＫ）のみでな
く、ポリ・エーテル・エテル・ケトン系樹脂（ＰＥＥ
Ｋ）の特性を阻害しない範囲内であれば、その他の熱可
塑性樹脂等をブレンドして使用してもよく、このことに
特に制限を受けるものではない。

【０００６】

【化１】

【０００７】ポリ・エーテル・エテル・ケトン系樹脂
（ＰＥＥＫ）に導電性を付与するために配合される導電
性フィラーとしては、導電性・半導電性の微粉末ならば
特に制限はないが、ケッチェンブラック（コンダクティ
ブファネス系カーボンブラック）、アセチレンブラック
等のカーボンブラック、酸化第２スズ、酸化インジュウ
ム、チタン酸カリュム、チタン酸ブラック、チタン酸ウ
ィスカー等の導電性・半導電性の微粉末であればよい。
斯かる導電性フィラーの混合量も特に制限なく電気抵抗
値に応じて、適宜に選定すればよく、通常では、樹脂の
重量に対し５〜２０重量％配合すればよい。また、体積
電気抵抗値を安定させるために導電性カーボンと金属酸
化物を組み合わせて使用すればよい場合もあるが、この
ことも特に制限はない。

【０００８】本発明は、ポリ・エーテル・エテル・ケト
ン系樹脂（ＰＥＥＫ）及び導電性フィラー成分以外に、
用途に応じて適当な成分を配合すればよい。例えば、ワ
ックス、シリコンオイル、ステアリン酸カルシュウム等
の滑剤を配合できる。滑剤は通常、使用原料の全重量に
対し、１０重量％以下、好ましくは０．５〜１．５重量
％程度は配合すればよいが、斯かる配合量ついては特に
制限はない。

【０００９】本発明に係るシームレス状半導電性ベルト
はクリープ特性や耐久性を向上させるために、無機フィ
ラーや有機フィラーを混入すると好ましい場合が多い
が、特に制限なく、混入できるフィラーとして、タル
ク、チタン酸ウィスカー、マイカ等の無機フィラーをフ
ィルムの表面精度を考慮して粒径１〜２μのものを使用
することが好ましい。有機フィラーとしては、特に制限
はないが、液晶ポリマー、アラミド繊維等が例示でき
る。フィラーの添加量としては、特に制限なく、一般的
に２０重量％以下、好ましくは、５〜２０重量％程度混
入することが多いが、必ずしもフィラーを添加する必要
はなく、添加しなくてもよい。

【００１０】本発明によるシームレス状半導電性ベルト
は、以下のようにして製造できるが、あくまで一例であ
って、斯かる製法に制限を受けるものではない。使用す
る押出機は、特に制限はないが、例えば、ミキシングす
る２軸押出機等を例示でき、ハステロイＣやＨアロイ型
の押出機を用いることが好ましい場合が多い。

【００１１】まず、前記各原料をブレンドする。ブレン
ドする方法としては特に制限なく、例えばミキシングブ
レンド法をあげることができる。ミキシングブレンド法
に特に制限はないが、導電性カーボンを分散させること
を考慮すると、例えば２軸スクリューを有する押出機が
好ましい。更に分散性を向上させる場合には、前記樹脂
（粉末がより好ましい）と金属酸化物や導電性カーボン
等の粉体を物理的、機械的に混合し前記樹脂と導電性粉
体を複合化するハイブリダイゼーションシステム等の方
法でミキシングすることも例示できるが、このことに特
に制限はない。こうしてミキシングブレンドされた原料
は、通常ペレット状に押出されるが、ブレンドされた原
料をそのまま用いると、成膜時に発泡する恐れがあるの
で必要ならば、水分率が０．０５％以下に除湿乾燥する
ことが好ましい。次いで、ブレンドされ、必要ならペレ
ット化された原料をチューブ状フィルムに成膜する。本
発明に云うフィルムにはシート状の厚手のものも含まれ
る。

【００１２】成膜方法は、特に制限はないが、環状ダイ
スから押出し成膜する方法が好ましい。環状ダイスから
押出し成膜する際、一定径、一定膜厚の寸法精度を得る
ためにはインサイドもしくはアウトサイド冷却等のサイ
ジング法により規制することが好ましい。こうしたサイ
ジング部の冷却温度は、特に重要であり、冷却水の温
度、サイジング部の材質により、電気抵抗値が変化する
ので注意を要する場合が多い。本発明における、サイジ
ング筒状体に循環する冷却水の温度は特に制限はない
が、通常では０〜９０℃、好ましくは２０〜６０℃を例
示できる。また、水圧、水量を一定にすることが望まし
い場合が多い。また、冷却水の温度の変動は電気抵抗値
に変動を与えるので、例えば±２〜３℃にコントロール
することが好ましい場合が多い。

【００１３】押出されたチューブ状フィルムは、特に制
限はないが、折目がつかない状態で引き取ることが好ま
しい。例えば、一対の軟質キャタピラー式コンベアーを
用いて折目が残らない程度に、軽く押えつけながら引き
取ることが好ましい。

【００１４】得られるフィルムの体積電気抵抗値は、主
としてブレンドする導電性フィラーの量によって決定さ
れるが、フィルム各部の体積電気抵抗値は成膜条件によ
って変動する。従って、体積電気抵抗値の抵抗変動の巾
を、一定範囲以内にするために、ブレンドされた原料の
流動性、粘度や押出機内での圧力、温度、その他の要因
を所定の範囲に定めることがより望ましい。

【００１５】こうしたために、押出機においては、スク
リューの形状、押出量、温度制御等を精度よく行なうこ
とが望ましい。この際、押出機の圧力をコントロールす
るためにはギヤーポンプを用いることもある。更に、こ
の体積電気抵抗値の変動は、一般的に押出方向（チュー
ブの軸方向）に対し、直角方向（チューブの円周方向）
に大きくなる傾向がみられるので、特に制限はないが、
押出機の環状ダイスにおける温度コントロールを細部に
行なうことが好ましい。例えば、ダイス内の樹脂温度を
±１℃に、更に好ましくは±０．５℃でコントロールす
ることが好ましい。

【００１６】より高度な寸法精度が要求される場合に
は、例えば押出機に定寸ガイドで規制したり、延伸、熱
固定を行ない寸方精度を付与してもよい。延伸を行なう
場合には、縦、横（チューブの軸方向及び円周方向）の
延伸倍率により、体積電気抵抗値の変動があるので、予
め条件を一定に整えることが好ましい。延伸倍率は、例
えば縦、横１〜５％を例示でき、延伸温度は、１５０〜
３４５℃、好ましくは２６５〜３００℃を例示できる。
延伸倍率、温度は適宜選定してよいが、低温低倍率のほ
うが抵抗のバラツキは小さいが、この限りでない。更
に、延伸後必要ならば、適宜な方法で熱固定を行なって
もよいが、特に制限はない。

【００１７】導電性フィラーの凝集により、フィルム表
面の平滑性等の表面精度が低下する場合には、押出し機
におけるブレーカープレートの近辺にフィルターを用い
ることもある。斯かるフィルターは、メッシュが５〜２
０μのバスケットタイプやメッシュが５〜２０μのリー
フタイプ等のフィルターを例示できるが、フィルターの
種類、メッシュは特に制限ない。

【００１８】表面の離型性が求められる場合には、シリ
コンオイル、シリコン粉末等を配合することにより、表
面精度の向上が計られることがある。さらに必要なら、
表面コートしたり、蒸着して使用することも差し支えな
く可能であるが、塗料等の密着性が悪い場合には、表面
をエッチング処理することもある。エッチング方法とし
ては、ケミカルエッチング、プラズマエッチング、コロ
ナ処理等の方法が例示できる。

【００１９】本発明の用途としては、特に制限はない
が、複写機等の各種機能性ベルトとして有用で、１例と
して転写ベルトやＯＰＣベルトとして使用したところ好
適であった。

【００２０】以下、実施例に基づいて本発明を説明す
る。

【００２１】

【実施例】

【００２２】実施例１ポリ・エーテル・エーテル・ケトン樹脂（ＰＥＥＫ）８
６重量％とアセチレンブラック１４重量％とを窒素ガス
雰囲気中でハイブリダイゼーションシステムによりブレ
ンドした。得られたブレンド物は、引き続き窒素ガス雰
囲気中で２軸スクリューを有する押出機に投入し、ペレ
ット状原料に造粒した。このペレット状原料をＬ／Ｄ＝
２４の６５ｍｍ押出機に投入し、ギヤーポンプを介し
て、環状ダイスに導き、チューブ状に溶融押出した。次
いで、外径６０ｍｍのサイジングスリーブで内側から冷
却し引取り、厚み９５μのフィルムを成膜した。この
際、環状ダイス内の温度を３７０±０．５℃にコントロ
ールした。更に、押出機のとスクリュー先端とダイスと
の間には１０メッシュのバスケット状ステンレスフィル
ターを装着した。こうして得られたチューブ状フィルム
を、２９５℃温度下で縦方向及び円周方向に各々３％延
伸し、更に２９５℃温度下で３０秒熱固定した。次い
で、延伸フィルムを３５０ｍｍ間隔の長さに切断してベ
ルトを得た。該ベルトは内径１６５ｍｍ、厚み９５μの
寸法精度も優れたものであった。又、該ベルトの体積電
気抵抗価は、１００Ｖ電圧印加時に１×１０^１０〜１×
１０^１１Ωｃｍの範囲であり、電圧依存性は認められ
ず、ベルト各部における体積電気抵抗値の最大値は最小
値の１０倍であった。このフィルムの物性値を表１に示
す。

【００２３】実施例２ポリ・エーテル・エーテル・ケトン樹脂（ＰＥＥＫ）７
６重量％とアセチレンブラック１４重量％、さらに微粒
タルク（粒径２〜３μ）１０重量％とを窒素ガス雰囲気
中でハイブリダイゼーションシステムにてブレンドし
て、実施例１と同様にしてシームレスベルトを得た。こ
うして得たベルトは、１００Ｖ電圧印加時の体積電気抵
抗値が１×１０^１０〜１×１０^１１Ωｃｍの範囲であ
り、電圧依存性は認められず、ベルト各部における体積
電気抵抗値の最大値は最小値の１０倍であった。このフ
ィルムの物性値を表１に示す。

【００２４】実施例３延伸及び熱固定を行なわないこと以外は実施例１と同様
にしてシームレスベルトを得た。こうして得たベルト
は、１００Ｖ電圧印加時の体積電気抵抗値が１×１０
^１０〜１×１０^１１Ωｃｍの範囲であり、電圧依存性は
認められず、ベルト各部における体積電気抵抗値の最大
値は最小値の１０倍であった。このフィルムの物性値を
表１に示す

【００２５】

【表１】

【００２６】

【発明の効果】本発明に係るシームレス状半導電性ベル
トは電気的特性、機械的特性、耐熱性にも優れいいるた
めに、今後各分野での適用が期待できる。、例えば、複
写機等の機能性ベルト、特に転写ベルトとして使用で
き、寸法変形等も発生せず、その効果は顕著なものであ
る。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】導電性フィラーを含有するポリ・エーテ
ル・エーテル・ケトン系樹脂（ＰＥＥＫ）を主成分とす
る材料をチューブ状に押出し、次いで軸方向と直角方向
に所定長さに切断して得られるベルトであり、ベルト各
部の体積電気抵抗値が１０^８〜１０^１７Ωｃｍの範囲に
あるとともに、前記各部における体積電気抵抗値の最大
値が最小値の１〜１０倍の範囲にあることを特徴とする
シームレス状半導電性ベルト。