JP2003342466A - 半導電性熱可塑性ポリウレタン組成物、および該組成物からなるシームレスベルト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】１×１０^６〜１×１０^１３Ω・ｃｍの抵抗域で
所定の体積抵抗率を安定して精度良く発現することがで
きるのみならず、電気抵抗の環境依存性が小さく、加工
性に優れ、柔軟性のある半導電性熱可塑性ポリウレタン
組成物、および該組成物からなるシームレスベルトを提
供すること。 【解決手段】デュロメータ硬さ試験による硬さ（タイプ
Ｄ）をＨ、３０℃−８０％ＲＨにおける吸湿率をＷ
（％）とした時、Ｈの値が５〜７０で、Ｗの値が０．４
〜１．５で、Ｈ^２×Ｗの値が２０〜１８００である熱可
塑性ポリウレタン１００重量部、およびイオン伝導性材
料０．１〜２０重量部からなることを特徴とする半導電
性熱可塑性ポリウレタン組成物。また該組成物からなる
シームレスベルト。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電気抵抗の環境依存性
が小さい半導電性熱可塑性ポリウレタン組成物、さらに
は、該組成物を用いて成形され電子写真方式の複写機、
プリンター、ファックス等の用途に好適に用いられるシ
ームレスベルト関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、カラー電子写真技術の進歩によ
り、フルカラー複写機、およびカラープリンターが実用
化され、感光体上に形成されたトナー像を複写紙上へ転
写するための中間転写体として、あるいは転写搬送用ベ
ルトとして半導電性シームレスベルトが用いられるよう
になってきている。さらに、電子写真方式のコピー機、
プリンター、またファックスには芯金に半導電性樹脂を
被覆した帯電ロール、現像ロール、転写ロール、クリー
ナーロール等の半導電性ロールが用いられている。これ
らの中間転写体、転写搬送用ベルト、帯電ロール、現像
ロール、転写ロール、クリーナーロール等（以下、これ
らを単に画像形成用部材と称することがある）には、様
々な使用条件において常に鮮明な画像を得るための機能
が求められる。より具体的には、画像形成用部材の各位
置毎の電気抵抗が均一であること、使用環境（温度、湿
度）が変わっても電気抵抗の変化が小さいこと等の電気
特性の他に、厚さ方向に柔軟性がある、摩擦係数が小さ
い、トナーの離形性が良い、等の性能が要求されてい
る。

【０００３】すなわち、画像形成用部材の電気抵抗は色
ムラに密接に関係し、電気抵抗のバラツキが大きい場合
には部分的な画像の濃淡を生じる。また環境（温度、湿
度）の変化による電気抵抗の変化が大きいと使用環境の
変動により画像全体の濃淡を生じる。このように、画像
形成用部材の電気抵抗は画像品質に直接的に影響を及ぼ
すため、電気抵抗の均一性（抵抗のバラツキ、環境変動
による電気抵抗の変化が小さいこと）は画像形成用部材
に要求される様々な特性の中でも最も重要な特性であ
る。

【０００４】またクリーナーロールは中間転写ベルトや
印刷物へ転写されずに残った感光体や中間転写体上のト
ナー、あるいは付着したトナー等を感光体や中間転写体
等から除去する目的で用いられているが、その抵抗ムラ
はトナー等の除去ムラを惹き起こし、除去されなかった
トナー等が印刷物の画像や印刷物の裏面を汚すという不
都合を生じさせている。したがってクリーナーロールに
もやはり上記したと同じような電気抵抗の均一性が求め
られている。

【０００５】一方、半導電性を有する合成樹脂組成物を
得るには、合成樹脂へカーボンブラックや金属酸化物等
の電子伝導性材料を配合するのが一般的である。しかし
ながらこれらの電子伝導性材料を添加した合成樹脂組成
物は、使用環境の変化に対して電気抵抗の変化が小さい
という特長を有するものの、電子伝導性材料の接触によ
って導電性を発現させているため合成樹脂中への分散が
特に重要で、僅かの加工条件や添加量の違いにより電気
抵抗のバラツキが生じやすいという欠点があった。

【０００６】また、半導電性を有する合成樹脂組成物を
得る他の方法として、合成樹脂へイオン伝導性材料を添
加することも知られている。しかしながら、合成樹脂へ
イオン伝導性材料を添加しても、合成樹脂の種類、加工
方法によっては電気抵抗がほとんど低下しない場合があ
る。また、イオン伝導性樹脂を添加して半導電性を付与
した合成樹脂組成物は、電気抵抗のバラツキが小さいと
いう特長を有しているものの、高温高湿下における電気
抵抗と低温低湿下における電気抵抗との差、いわゆる電
気抵抗の環境依存性が大きいという欠点があった。

【０００７】さらに近年、カラープリンターやカラーコ
ピー機には、高画質化、印刷の高速化、用紙の多様化に
よる用紙対応性などの高度な性能が要求されるようにな
ってきている。このような要求に対して、従来広く用い
られていたポリイミド、ポリカーボネート、フッ素系樹
脂等の比較的硬質の合成樹脂を素材とする画像形成用部
材では対応しきれないという問題があった。

【０００８】このような中、合成ゴムやシリコーンゴ
ム、および熱可塑性エラストマー等の柔軟性を有する合
成樹脂が注目されつつある。これらのうち熱可塑性エラ
ストマーは熱可塑性のハードセグメントとゴム弾性を持
つソフトセグメントを有し、熱可塑性で且つゴム弾性を
持つ高分子材料であり、加工が容易で生産性に優れ、電
子伝導性材料への応用が検討されている。

【０００９】熱可塑性エラストマーへ半導電性を付与す
る方法としては、他の合成樹脂と同様に、電子伝導性材
料を添加することが行われているが、熱可塑性樹脂の場
合と同様、使用環境の変化に対して電気抵抗の変化が少
ないという特長を有するものの、電子伝導性材料の接触
によって導電性を出現させているため樹脂中への分散が
特に重要で、僅かの加工条件や添加量の違いにより電気
抵抗のバラツキが生じやすいという欠点があった。ま
た、熱可塑性エラストマーへイオン伝導性材料を添加し
た場合、容易に半導電性を発現する熱可塑性エラストマ
ーとそうではない熱可塑性エラストマーがあり、さらに
半導電性を付与した熱可塑性エラストマーは電気抵抗の
環境依存性が大きく、その改善が望まれていた。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような状
況に鑑みなされたもので、１×１０^６〜１×１０^１３Ω
・ｃｍの抵抗域で所定の体積抵抗率を安定して精度良く
発現することができるのみならず、電気抵抗の環境依存
性が小さく、加工性に優れ、柔軟性のある半導電性熱可
塑性エラストマー組成物、および該組成物からなるシー
ムレスベルトを提供することを課題とする。

【００１１】

【課題を解決する手段】本発明者らは各種熱可塑性エラ
ストマーへ半導電性を付与すべく鋭意研究を行なった結
果、特定の熱可塑性ポリウレタンと、イオン伝導性材料
が特定の割合で組み合わされた組成物が優れた半導電性
を示すばかりでなく、環境（温度、湿度）変動による電
気抵抗の変化が小さいことを見出し本発明に到った。す
なわち本発明は、 デュロメータ硬さ試験による硬さ（タイプＤ）をＨ、
３０℃−８０％ＲＨにおける吸湿率をＷ（％）とした
時、Ｈの値が５〜７０で、Ｗの値が０．４〜１．５で、
Ｈ^２×Ｗの値が２０〜１８００である熱可塑性ポリウレ
タン１００重量部、およびイオン伝導性材料０．１〜２
０重量部からなることを特徴とする半導電性熱可塑性ポ
リウレタン組成物に関するものである。

【００１２】イオン伝導性材料が、ポリエチレンオキ
サイドまたはポリエチレンオキサイド共重合体と、イオ
ン電解質とからなるものであることを特徴とするに記
載の半導電性熱可塑性ポリウレタン組成物に関するもの
である。

【００１３】ポリエチレンオキサイド共重合体が、エチ
レンオキサイドとプロピレンオキサイドとの共重合体で
あることを特徴とするに記載の半導電性熱可塑性ポリ
ウレタン組成物に関するものである。

【００１４】イオン電解質が、アルカリ金属のチオシ
アン酸塩、ハロゲンの酸素酸塩から選ばれる１種以上で
あることを特徴とするまたはに記載の半導電性熱可
塑性ポリウレタン組成物に関するものである。

【００１５】乃至のいずれかに記載の半導電性熱
可塑性ポリウレタン組成物からなることを特徴とするシ
ームレスベルトに関するものである。

【００１６】乃至のいずれかに記載の半導電性熱
可塑性ポリウレタン組成物からなる層を少なくとも一層
有することを特徴とする多層構造のシームレスベルトに
関するものである。

【００１７】本発明者らはイオン伝導性材料を添加した
半導電性熱可塑性ポリウレタン組成物の電気抵抗の環境
依存性と熱可塑性ポリウレタンの特性との関係について
詳細に検討した。その結果半導電性熱可塑性ポリウレタ
ン組成物の電気抵抗の環境依存性は熱可塑性ポリウレタ
ンの吸湿率とは相関が弱く、むしろ硬度との相関が認め
られ、また硬度と吸湿率の積にはより強い相関が認めら
れ、更には硬度の自乗値と吸湿率との積には極めて強い
相関があることを見いだした。すなわち、本発明はデュ
ロメータ硬さ試験による硬さ（タイプＤ）をＨ、３０℃
−８０％ＲＨにおける吸湿率をＷ（％）とした時、Ｈの
値が５〜７０の範囲に、Ｗの値が０．４〜１．５の範囲
に、Ｈ^２×Ｗの値が２０〜１８００の範囲、より好まし
くは８０〜１７００の範囲にある熱可塑性ポリウレタン
１００重量部、イオン電導性材料０．１〜２０重量部よ
りなる半導電性熱可塑性ポリウレタン組成物が、１×１
０ ^６〜１×１０^１３Ω・ｃｍの範囲、特に１×１０^７〜
１×１０^１２Ω・ｃｍの範囲において電気抵抗のバラツ
キが少なく、その環境依存性が小さいという優れた電気
特性を有することを見いだしなされたものである。

【００１８】また、本発明によって提供されるシームレ
スベルトは上記した半導電性熱可塑性ポリウレタン組成
物を環状のダイスより押出して得られたものである。し
たがって本発明によって提供されるシームレスベルトは
１×１０^６〜１×１０^１３Ω・ｃｍの範囲、特に１×１
０^７〜１×１０^１２Ω・ｃｍの範囲において安定した体
積抵抗率を示し、電気抵抗のバラツキが小さいばかりで
なく、電気抵抗の環境依存性が小さいという特徴を有す
る。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明でいうデュロメータ硬さ試
験による硬さ（タイプＤ）の測定は、デュロメータを用
い、厚さ１０ｍｍ以上の試験片の端部から１０ｍｍ以上
離れた部分を、ＪＩＳＫ６２５３に準拠して行う。また
吸湿率は、次の試験方法によって求める。すなわち、熱
可塑性ポリウレタンを７５ｍｍ×２５ｍｍ、厚さ３．０
ｍｍの試験片に成形し、この試験片を５０℃の雰囲気中
で恒量になるまで乾燥した時の重量をＷ_０（ｇ）とし、
３０℃、相対湿度８０％中へ恒量になるまで放置後の重
量をＷ_１（ｇ）とし、次式より吸湿率Ｗ（％）を求め
る。 Ｗ（％）＝１００×（Ｗ_１−Ｗ_０）／Ｗ_０

【００２０】前述したように、本発明に用いられる熱可
塑性ポリウレタンは、デュロメータ硬さ試験による硬さ
（タイプＤ）をＨ、吸湿率Ｗ（％）としたとき、Ｈの値
が５〜７０で、Ｗの値が０．４〜１．５である。そして
さらにＨ^２×Ｗの値が２０〜１８００、より好ましくは
８０〜１７００である。Ｈ^２×Ｗの値が２０〜１８００
の範囲にあるということは、熱可塑性ポリウレタンとし
ては比較的硬度の低い熱可塑性ポリウレタンが好まし
く、さらには吸湿率の小さい熱可塑性ポリウレタンが好
ましいということができる。Ｈ^２×Ｗの値が１８００を
超えると電気抵抗の環境依存性の少ない組成物を得ると
いう本発明の目的を達成できない。逆にＨ ^２×Ｗの値が
２０を下回ると、組成物は余りにも軟質であり実用上十
分な強度を有する成形品が得られない。

【００２１】なお熱可塑性ポリウレタンとは、ジオール
とジイソシアネートから合成されるポリマーであり分子
中にソフトセグメントとハードセグメントとを有し熱可
塑性と弾性を示す。前記したジオールとしては、１，４
−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、エチレ
ングリコール等の短鎖ジオール、両末端に水酸基を有す
るポリエーテル、両末端に水酸基を有するポリエステ
ル、両末端に水酸基を有するポリカーボネート等の長鎖
ジオールが挙げられる。また前記したジイソシアネート
としては、ジフェニルメタンジイソシアネート、水添し
たジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレン
ジイソシアネート、トルイレンジイソシアネート等が挙
げられる。

【００２２】一方、本発明に用いられるイオン伝導性材
料としては、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、ポリエーテルエステルアミド、ポリ
エーテルエステル、アイオノマー（側鎖にカルボン酸の
アルカリ金属塩、スルホン酸のアルカリ金属塩、４級ア
ンモニウム塩等を有するポリマー）、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。そしてその添加量は熱可塑性ポリウレ
タン１００重量部に対し０．１〜２０重量部、より好ま
しくは１〜１０重量部の範囲で用いる。イオン伝導性材
料の添加量が０．１重量部未満であると所期の半導電性
を示す組成物が得られず好ましくなく、逆に添加量が２
０重量部を超えると添加量に見合った電気抵抗の低下が
見られなくなるとともに、電気抵抗の環境依存性が大き
くなり好ましくない。

【００２３】また上記したイオン伝導性材料のうちでも
ポリエチレンオキサイドまたはポリエチレンオキサイド
共重合体と、イオン電解質とが組み合わされて用いられ
るのが好ましい。ポリエチレンオキサイド、またはポリ
エチレンオキサイド共重合体としては、数平均分子量が
３０００以上のポリエチレンオキサイド、エチレンオキ
サイドとプロピレンオキサイドとの共重合体、ポリエチ
レンオキサイド同士をジイソシアネートや多塩基酸で部
分的に結合した部分架橋ポリエチレンオキサイド、ポリ
エチレンオキサイドとポリプロピレンオキサイドとをジ
イソシアネートや多塩基酸で部分的に結合した部分架橋
ポリエチレンオキサイド共重合体が挙げられる。ポリエ
チレンオキサイド、またはポリエチレンオキサイド共重
合体の数平均分子量が３０００未満の場合は、熱可塑性
ポリウレタン中へ添加したポリエチレンオキサイド、ま
たはポリエチレンオキサイド共重合体がシームレスベル
トの表面へブリードアウトすることがある。

【００２４】本発明に用いられる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、アルカリ金属とハロゲン含有酸素酸から得られる塩
を単独、あるいは、複数種組合せて用いることができ、
これらのうち特に、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。その添加量は、０．０１〜３．０重量部が好まし
く、さらには０．０１〜２．５重量部がより好ましい。
イオン電解質の添加量が３．０重量部を超えると、加工
時においてポリエチレンオキサイド、またはポリエチレ
ンオキサイド共重合体の熱分解が促進されるだけでな
く、得られたシームレスベルトの電気抵抗の環境依存性
が大きくなり好ましくない。

【００２５】また、本発明の半導電性熱可塑性ポリウレ
タン組成物には、上述したイオン伝導性材料以外に、必
要に応じてその特性を損なわない範囲の電子伝導性材
料、酸化防止剤、熱安定剤、アンチブロッキング剤、滑
剤、相溶化剤、加工助剤、顔料、発泡剤、補強材等を添
加することができる。また、必要に応じて、他の合成樹
脂を少量添加することもできる。

【００２６】本発明のシームレスベルトは、上述した熱
可塑性ポリウレタン、イオン伝導性材料からなる半導電
性熱可塑性ポリウレタン組成物を、例えば、通常のニー
ダー、ロール、バンバリーミキサー、二軸混錬機等で混
練、造粒し、これを環状ダイを備えた押出し機に供給、
押出すことによってチューブを得、これを所定長さに輪
切りにすることによって得ることができる。さらに、半
導電性熱可塑性ポリウレタン組成物と他の合成樹脂とを
多層環状ダイを備えた共押出し機に供給、押出すことに
より多層チューブを得、これを所定長さに輪切りにする
ことによって、半導電性熱可塑性ポリウレタン組成物が
成形されてなる層を少なくとも一層有する多層シームレ
スベルトとすることもできる。なおこの場合、半導電性
熱可塑性ポリウレタン組成物が成形されてなる層の厚み
は５０μｍ以上とすることが好ましい。

【００２７】また、本発明の単層あるいは多層のシーム
レスベルトを小径に成形し、これを例えば金属製の芯金
へ被覆し加熱融着させることによってロールとすること
もできる。あるいは、本発明の半導電性熱可塑性ポリウ
レタン組成物をコーティングダイを備えた押出し機に供
給し、直接芯金へ樹脂を被覆するという方法も可能であ
る。さらに、小径に成形された複数の単層あるいは多層
のシームレスベルトを芯金上で重ね合わせて加熱、融着
することにより、半導電性熱可塑性ポリウレタン組成物
が成形されてなる層を少なくとも一層有するロールを得
ることもできる。なおこの場合も、半導電性熱可塑性ポ
リウレタン組成物が成形されてなる層の厚みは５０μｍ
以上とすることが好ましい。

【００２８】本発明は、熱可塑性エラストマーへイオン
伝導性材料が添加された半導電性組成物、および該組成
物からなるシームレスベルトに関するものであるが、本
発明の最大の特徴は、熱可塑性エラストマーとして特定
の熱可塑性ポリウレタンを用いることにある。すなわ
ち、デュロメータ硬さ試験による硬さ（タイプＤ）を
Ｈ、３０℃−８０％ＲＨにおける吸湿率をＷ（％）とし
た時、Ｈの値が５〜７０の範囲に、Ｗの値が０．４〜
１．５の範囲に、Ｈ^２×Ｗの値が２０〜１８００の範囲
にある熱可塑性ポリウレタンを用いることにある。この
条件の意味するところは、硬度が低く、且つ吸湿率の小
さい熱可塑性ポリウレタンを用いることが本発明の課題
を解決するには好適であるということである。熱可塑性
エラストマーへイオン伝導性材料を添加する場合、熱可
塑性エラストマーの吸湿率が電気抵抗の環境依存性に影
響することは理解できるが、本発明で示された条件は、
吸湿率よりも硬度の方が電気抵抗の環境依存性に大きな
影響を与えていることを示している。硬度が高い熱可塑
性ポリウレタンはハードセグメントの割合が多く分子鎖
間の相互作用が大きいため分子鎖の運動は温度や湿度の
影響を受けにくいものと考えられる。しかしながら意外
にも、硬度が低い熱可塑性ポリウレタン、すなわち、ソ
フトセグメントの割合が多く、分子鎖間の相互作用が小
さい熱可塑性ポリウレタンの分子鎖の運動の方が温度や
湿度の影響を受けにくいことが見いだされ、本発明に至
ったのである。

【００２９】

【実施例】次に、実施例によって、本発明を具体的に説
明する。なお本実施例において電気抵抗は、特に断りの
ない限り、三菱化学（株）製ハイレスタを用い、ＨＲＳ
プローブで印加電圧５００Ｖ、２３℃、５０％ＲＨ条件
下で体積抵抗率を測定することにより評価した。

【００３０】また、環境依存性、吸湿率、硬さ（タイプ
Ｄ）は以下のようにして測定した。 ＜環境依存性＞１０℃−３０％ＲＨにおける体積抵抗率
（ＬＬ）と、３０℃−８０％ＲＨにおける体積抵抗率
（ＨＨ）を測定し、両測定値の比（ＬＬ／ＨＨ）を求め
る。 ＜吸湿率＞寸法が７５ｍｍ×２５ｍｍ、厚さ３．０ｍｍ
の試験片を５０℃中で恒量になるまで乾燥後秤量した重
量をＷ_０（ｇ）、３０℃、相対湿度８０％中で恒量にな
るまで放置後に秤量した重量をＷ_１（ｇ）とし、次式よ
り求める。 Ｗ（％）＝１００×（Ｗ_１−Ｗ_０）／Ｗ_０ ＜硬さ（タイプＤ）＞デュロメータ硬さ試験による硬度
（タイプＤ）の測定は、デュロメータを用い、厚さ１０
ｍｍ以上の試験片の端部から１０ｍｍ以上離れた部分
を、ＪＩＳＫ６２５３に準拠して測定した。

【００３１】熱可塑性ポリウレタンとしては表１に示す
ものを用いた。

【００３２】

【表１】

【００３３】イオン伝導性材料として下記のものを用い
た。 ・ポリエチレンオキサイド共重合体（ＣＰ−２０００、
住友精化製） ・部分架橋ポリエチレンオキサイド（アクアコーク、住
友精化製） ・ポリエーテルエステルアミド（ＰＡＳ４０Ｔ、東レ
製） ・４級アンモニウム塩含有ポリマー（レオレックスＡＳ
−１７０、第一工業製薬製） ・カリウム塩系アイオノマー（ＳＤ１１０、三井・デュ
ポンケミカル製） ・過塩素酸リチウム（和光純薬工業製）

【００３４】［実施例１〜６］表２に示す熱可塑性ポリ
ウレタン１００重量部、ポリエチレンオキサイド共重合
体２重量部、および過塩素酸リチウム０．２重量部をニ
ーダーで混練、ペレット化後、インフレーション法によ
って製膜し、厚さ２００μｍの熱可塑性ポリウレタンチ
ューブを得た。得られたチューブの体積抵抗率、および
その環境依存性（ＬＬ／ＨＨ）を表２に示す。

【００３５】［比較例１〜５］表２に示す熱可塑性ポリ
ウレタン、あるいは熱可塑性エラストマー１００重量
部、ポリエチレンオキサイド共重合体２重量部、および
過塩素酸リチウム０．２重量部をニーダーで混練、ペレ
ット化後、インフレーション法によって製膜し、厚さ２
００μｍの熱可塑性エラストマーチューブを得た。得ら
れたチューブの体積抵抗率、およびその環境依存性（Ｌ
Ｌ／ＨＨ）を表２に示す（ただし、比較例４、５につい
ては後述するように体積抵抗率が大であったため、環境
依存性は評価しなかった）。

【００３６】

【表２】

【００３７】実施例１〜６で用いた熱可塑性ポリウレタ
ン（ＴＰＵ−１〜ＴＰＵ−６）は、その吸湿率と硬度と
から算出されるＨ^２×Ｗの値が２０〜１８００の範囲内
であり、得られたチューブは半導電性領域でバラツキの
ない体積抵抗率を示し、さらに体積抵抗率の環境依存性
は５０倍以下と小さかった。それに対し、比較例１〜３
で用いた熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ−７〜ＴＰＵ−
９）は、その吸湿率と硬度とから算出されるＨ^２×Ｗの
値が１８００を超えており、得られたチューブの体積抵
抗率は半導電性領域を示しそのバラツキが小さいもの
の、抵抗率の環境依存性は１００倍以上と大きかった。
また、比較例４、５は熱可塑性ポリウレタン以外の熱可
塑性エラストマーを用いているが、これらの熱可塑性エ
ラストマーでは実施例１〜６と同量のイオン伝導性材料
を添加したにもかかわらず体積抵抗率の低下が極めて小
さかった。以上の結果より、熱可塑性エラストマーとし
ては、Ｈ^２×Ｗの値が１８００以下の熱可塑性ポリウレ
タンを用い、この特定の熱可塑性ポリウレタンへイオン
伝導性材料を添加した半導電性熱可塑性ポリウレタン組
成物は均一な半導電性領域の電気抵抗を示すばかりでな
く、その環境依存性が小さいことがわかる。

【００３８】［実施例７〜１２］ＴＰＵ−１、および表
３に示すイオン伝導性材料をニーダーで混練、ペレット
化後、実施例１と同様にして厚さ２００μｍのチューブ
を得た。得られたチューブの体積抵抗率、およびその環
境依存性を表４に示す。

【００３９】［比較例６］ＴＰＵ−１、および表３に示
すポリエチレンオキサイド、過塩素酸リチウムをニーダ
ーで混練、ペレット化後、実施例１と同様にして厚さ２
００μｍのチューブを得た。得られたチューブの体積抵
抗率、およびその環境依存性を表４に併せて示す。

【００４０】

【表３】

【００４１】

【表４】

【００４２】実施例７〜１２より明らかなように、吸湿
率と硬度とから算出されるＨ^２×Ｗの値が１８００以下
の熱可塑性ポリウレタンであるＴＰＵ−１を用いた場合
は、イオン伝導性材料としてエチレンオキサイド鎖を有
するポリマーとイオン電解質とを併用した場合（実施例
７、８、１１、および１２）、側鎖に４級アンモニウム
塩を有するポリマーを用いた場合（実施例９）、側鎖に
カリウム塩を有するポリマーを用いた場合（実施例１
０）、いずれもイオン伝導性材料を添加することにより
半導電性領域の体積抵抗率を示すばかりでなく、その環
境依存性も小さいことがわかる。これに対し、ポリエチ
レンオキサイド共重合体を多量に添加した比較例６は、
これ以上その添加量を増やしても体積抵抗率の低下が小
さい（実施例１２との比較）ばかりでなく、環境依存性
が悪くなるので好ましくない。

【００４３】［実施例１３］ＴＰＵ−１、およびポリエ
チレンオキサイド共重合体５重量部、過塩素酸リチウム
０．５重量部をニーダーで混練、ペレット化後、実施例
１と同様にして周長２５０ｍｍ、厚さ２００μｍのチュ
ーブを得た。得られたチューブを長さ３３０ｍｍに切断
し、半導電性シームレスベルトを得た。このシームレス
ベルトの体積抵抗率は４．３×１０^８Ω・ｃｍ、シーム
レスベルト１本内の体積抵抗率の最大値と最小値との比
は２．５倍、１０℃３０％ＲＨにおける体積抵抗率は３
０℃８０％ＲＨにおける体積抵抗率の１６倍であった。

【００４４】［実施例１４］ＴＰＵ−１、およびポリエ
チレンオキサイド共重合体５重量部、過塩素酸リチウム
０．５重量部をニーダーで混練、ペレット化後、実施例
１と同様にして折径１８ｍｍ、厚さ３００μｍのチュー
ブを得た。得られたチューブを長さ４００ｍｍに切断
後、直径１２ｍｍの芯金に被せ、１８０℃に加熱し熱可
塑性ポリウレタンを芯金に融着させ、半導電性ロールを
得た。この電気抵抗（芯金とロール表面間の抵抗は３．
１×１０^７Ω、ロール１本内の電気抵抗の最大値と最小
値との比は２．９倍、１０℃−３０％ＲＨにおける体積
抵抗率は３０℃−８０％ＲＨにおける体積抵抗率の１４
倍であった。

【００４５】以上のように、本発明の半導電性熱可塑性
ポリウレタン組成物は、特定の熱可塑性ポリウレタンへ
イオン伝導性材料が添加されたものであり、該組成物か
ら得られたフィルムは半導電性領域の均一な体積抵抗率
を示すばかりでなく、その環境依存性が小さい。さらに
該組成物からなるシームレスベルトやロールも同様な特
性を示し、電子写真方式のコピー機、プリンター等に装
着した場合優れた画像を形成することができる。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の半導電性
熱可塑性ポリウレタン組成物、および該組成物からなる
シームレスベルトならびにロールは、特定の熱可塑性ポ
リウレタンへイオン伝導性材料を配合することにより、
半導電性領域の電気抵抗を精度よく均一に発現するばか
りでなく、また温度湿度の変化による電気抵抗の変動、
即ち環境依存性が小さいという特徴を有している。さら
に、本発明の半導電性熱可塑性ポリウレタン組成物を用
いたシームレスベルトは、熱可塑性ポリウレタンを用い
ているため厚み方向にも柔軟性を有し、高画質化、印刷
の高速化、用紙の多様化による用紙対応性などの高度な
要求性能をも満たすものであり、電子写真方式のコピー
機、プリンター等へ好適に使用されるものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｂ 1/16 Ｈ０１Ｂ 1/16 Ｚ //(Ｃ０８Ｌ 75/04 Ｃ０８Ｌ 71:02 71:02） (72)発明者 丹下 善弘 香川県丸亀市中津町1515番地 大倉工業株 式会社内 Ｆターム(参考） 2H171 FA26 FA30 GA01 GA02 GA15 GA24 PA04 PA08 QA24 QC05 TA03 TA05 TA10 TB13 UA03 UA10 UA13 UA22 VA04 2H200 JB07 JB45 JB46 JB47 JC04 JC13 JC15 JC16 JC17 MA04 MA12 MB02 MB04 MB06 MC02 4F071 AA51X AA53 AA76 AB15 AB23 AF26 AH17 BA01 BB09 BC05 4J002 BB232 CF092 CH022 CK031 CK041 CL082 DE196 DG036 DH046 FD116 GQ02 5G301 DA17 DA28 DA59 DD10

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 デュロメータ硬さ試験による硬さ（タイ
   プＤ）をＨ、３０℃−８０％ＲＨにおける吸湿率をＷ
   （％）とした時、Ｈの値が５〜７０で、Ｗの値が０．４
   〜１．５で、Ｈ^２×Ｗの値が２０〜１８００である熱可
   塑性ポリウレタン１００重量部、およびイオン伝導性材
   料０．１〜２０重量部からなることを特徴とする半導電
   性熱可塑性ポリウレタン組成物。
2. 【請求項２】 イオン伝導性材料が、ポリエチレンオキ
   サイドまたはポリエチレンオキサイド共重合体と、イオ
   ン電解質とからなるものであることを特徴とする請求項
   １に記載の半導電性熱可塑性ポリウレタン組成物。
3. 【請求項３】 ポリエチレンオキサイド共重合体が、エ
   チレンオキサイドとプロピレンオキサイドとの共重合体
   であることを特徴とする請求項２に記載の半導電性熱可
   塑性ポリウレタン組成物。
4. 【請求項４】 イオン電解質が、アルカリ金属のチオシ
   アン酸塩、ハロゲンの酸素酸塩から選ばれる１種以上で
   あることを特徴とする請求項２または３に記載の半導電
   性熱可塑性ポリウレタン組成物。
5. 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれかに記載の半導
   電性熱可塑性ポリウレタン組成物からなることを特徴と
   するシームレスベルト。
6. 【請求項６】 請求項１乃至４のいずれかに記載の半導
   電性熱可塑性ポリウレタン組成物からなる層を少なくと
   も一層有することを特徴とする多層構造のシームレスベ
   ルト。