JPH05345368A - シームレス状半導電性ベルト - Google Patents

シームレス状半導電性ベルト

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JPH05345368A
JPH05345368A JP4195810A JP19581092A JPH05345368A JP H05345368 A JPH05345368 A JP H05345368A JP 4195810 A JP4195810 A JP 4195810A JP 19581092 A JP19581092 A JP 19581092A JP H05345368 A JPH05345368 A JP H05345368A
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JP
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electric resistance
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belt
ethylene
conductive
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JP4195810A
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Tsutomu Yoshida
勉 吉田
Akihiro Tanaka
章博 田中
Tatsuro Kitaura
達朗 北浦
Koichi Nakai
浩一 中井
Satoshi Wakinaka
敏 脇中
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Gunze Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 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エチレン−4
フッ化エチレン共重合体(ETFE)及び/又はエチレ
ン−3フッ化塩化エチレン共重合体(ECTFE)を環
状ダイスから押出したチューブ状フイルムで形成される
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10〜1017Ωcmの範囲内と
したものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】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】シームレス状半導雷性
ベルトの製法において、シームレス状ベルトの押出成型
法では、慨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1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とこ
ろはエチレン−4フッ化エチレン共重合体(ETFE)
及び/又はエチレン−3フッ化塩化エチレン(ECTF
E)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10〜1017Ωcm好
ましくは、10〜1014Ωcmの範囲にあると共に
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
〜100倍にあることを特徴とするものである。
【0005】本発明におけるエチレン−4フッ化エチレ
ン共重合体(ETFE)及び/又はエチレン−3フッ化
塩化エチレン(ECTFE)は、特に制限ないが、例え
ばその種類としては押出グレードのものを用いればよ
い。その形状も特に制限なく、粒状ペレット、粉体状の
もの等を適宜に使用できる。シームレス状半導電性ベル
トは、エチレン−4フッ化エチレン共重合体及び/又は
エチレン−3フッ化塩化エチレン共重合体を主成分とす
るが、導電性や機械的物性を低下させない範囲であれ
ば、他の樹脂例えばアクリル系樹脂やボリメチルメタク
リレート等を添加したものでもよく、このことに特に制
限をうけるものでない。
【0006】エチレン−4フッ化エチレン共重合体及び
/又はエチレン−3フッ化塩化エチレン共重合体に導電
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特に制限ないが、ケ
ッチェンブラック(コンダクティブファーネス系カーボ
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、チタン酸カリウ
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。かかる導電性フィラ
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化させ
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。
【0007】本発明は、エチレン−4フッ化エチレン共
重台体及び/又はエチレン−3フッ化塩化エチレン共重
合体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、低分子量のエチレン
−4フッ化エチレン共重合体、エチレン−3フッ化塩化
エチレン共重合体ならびにオリゴマー等の滑剤を配合で
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%程度配合すれ
ばよいが、かかる配合量については、特に制限はない。
【0008】本発明にかか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
くてよい。
【0009】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、フッ素系樹脂の成型に使用する
ため耐蝕性に優れたハステロイ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。
【0010】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タ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ができるが、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、通常ベ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、必要ならベレ
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。
【0011】成膜方法は、特に制限ないが、環状ダイス
から押出成膜する方法が好ましい。環状ダイスから押出
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シング
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。
【0012】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、1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、軽く押さえつけながら引き
取ることが好ましい。
【0013】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。
【0014】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
めにギヤーポンプを用いることもある。さらにこの体積
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うことが
好ましい。例えばダイス内の樹脂温度を±1℃にさらに
好ましくは、±0.5℃でコントロールすることが好ま
しい。
【0015】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、延伸を行
う等により寸法精度を付与してもよい。延伸を行う場合
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あらかじ
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、60〜1
80℃好ましくは、120〜150℃を例示できる。延
伸倍率、温度は、適宜選定してよいが、低温低倍率の方
が抵抗のバラツキは小さいが、この限りでない。
【0016】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は、押出機にお
けるブレーカーブレートの近辺にフィルターを用いるこ
ともある。かかるフィルターは、メッシュが10〜20
μのバスケットタイプやメッシュ5〜20μのリーフタ
イプなど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。
【0017】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、4フッ化エチレン系重合体
を配合することにより、表面精度の向上がはかられるこ
とがある。さらに必要なら、表面コートしたり、蒸着し
て使用することもさしつかえなく可能であるが、こうし
た場合、フッ素系樹脂を用いているため離型性があって
塗料の密着性が悪いので、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。
【0018】本発明の用途としては特に制限はないが、
複写機などの各種機能性ベルトとして有用で、一例とし
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。
【0019】以下、実施例に基ずいて本発明を説明す
る。
【0020】
【実施例】
【0021】実施例1 エチレン−4フッ化エチレン共重合体(ETFE)94
重量%とケッチェンプラック6重量%とを窒素ガス雰囲
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、引き続き窒素ガス中で2軸
スクリューを有する押出機に投入され、ベレット状原料
に造粒された。このペレット状原料はL/D=24の6
5mm押出機に投入され、ギヤーポンプを介し、環状ダ
イスに導かれて、チューブ状に溶融押出された。次い
で、外径60mmФのサイジングスリーブで内側から冷
却され引き取られて、厚み160μのフィルムに成膜せ
しめた。この際、環状ダイス内の温度を300±0.5
℃にコントロールした。更に、押出機のスクリュー先端
とダイスとの間には20メッシュのバスケット状ステン
レスフィルターを装看した。こうして得られたチューブ
状フィルムを、140℃温度下で縦方向及び円周方向に
各々3%延伸した。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。このベルトは内径1
65mm、厚み150μの寸法精度も優れたものであっ
た。 このベルトの体積電気抵抗値は、100v電圧印
加時に1×1010〜1×1011Ωcm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。
【0022】実施例2 ボリエチレン−4フッ化エチレン共重合体(ETFE)
84重量%及びケッチニンブラック6重量%、さらに微
粒タルク(粒径2〜3μ)10重量%をハイブリダイセ
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。こうして得たフィルム
は、100V電圧印加時の体積電気抵抗値が1×10
10〜1×1011Ωcmの範囲であり、電圧依存性も
認められず、ベルト各部における体積抵抗値の最大値は
最小値の10倍であった。得られたフィルムの物性を表
1に示す。
【0023】
【表1】
【0024】
【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、耐熱性にも優れているた
め、今後各分野への適用が期待できる。例えば、複写機
などの機能性ベルトとして使用でき、寸法変形なども発
生せず、その効果は顕著である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B29L 29:00 4F C08L 27:12 (72)発明者 中井 浩一 滋賀県守山市守川原町163番地 グンゼ株 式会社滋賀研究所内 (72)発明者 脇中 敏 愛知県江南市村久野町取附1番地 グンゼ 株式会社エンプラ事業センタ−内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エチレン−4フッ化エチレン共重合体及
    び/またはエチレン−3フッ化塩化エチレン共重合体よ
    りな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10〜1017Ωcm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1〜100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。
JP4195810A 1992-06-12 1992-06-12 シームレス状半導電性ベルト Expired - Fee Related JPH0825232B2 (ja)

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