(57)【要約】【課題】１×１０８Ω以下のベルト表面抵抗率（Ω）を安定して実現でき、外観が優れる搬送用導電性ポリウレタンベルト及びその製造方法を提供すること。【解決手段】カーボン系又は金属系の導電性フィラーを配合した熱可塑性ポリウレタン樹脂を用い、成形手段によって長尺状のベルト４を成形し、その成形後に、前記長尺状のベルト表面又は表面及び裏面に、赤外線照射装置３から赤外線を照射して加熱処理し、好ましくは、前記加熱処理による樹脂表面最高温度が、１００〜１５０℃の範囲であることを特徴とする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カーボン系又は金属系の導電性フィラーを配合した熱可塑性ポリウレタン樹脂を用い、成形手段によって長尺状のベルトを成形し、その成形後に、前記長尺状のベルト表面又は表面及び裏面に、赤外線照射装置から赤外線を照射して加熱処理することを特徴とする導電性ポリウレタンベルトの製造方法。
【請求項２】
前記加熱処理による樹脂表面最高温度が、１００〜１５０℃の範囲であることを特徴とする請求項１記載の導電性ポリウレタンベルトの製造方法。
【請求項３】
前記赤外線照射における赤外線波長域が、３．５〜５．５μｍであり、照射時間が５〜３００秒であることを特徴とする請求項１又は２記載の導電性ポリウレタンベルトの製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかに記載の製造方法によって得られた導電性ポリウレタンベルトであり、印加電圧１０Ｖにおける表面抵抗率が１×１０８Ω以下である熱可塑性ポリウレタン製の導電性ポリウレタンベルト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電性を備えた、搬送用ポリウレタンベルト及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、強靭性、耐摩耗性といった観点から、搬送用ベルトとしてポリウレタン樹脂が多く使用されている。かかる搬送用ベルトによる搬送対象品が半導体や精密機器である場合、埃等の混入を防止する目的で、ベルト部材に導電性（帯電防止性）が求められている。
【０００３】
ポリウレタン樹脂自体に導電性を付与する手段としては、カーボンブラック、カーボンファイバー、グラファイト等のカーボン系導電性フィラーを分散させる手法が広く使われている。かかる導電性フィラー含有熱可塑性ポリウレタン樹脂を素材原料として、搬送用ベルトを成形する際には、射出成形や押出成形が採用されているが、成形条件によっては導電フィラーが導電回路を十分に形成することができず、成形品において材料が本来持つべき導電性を得られないことが多い。
【０００４】
特許文献１には、電子写真プロセスに用いられる導電性弾性ウレタンローラのような導電性部材の製造法について開示され、導電性の発現に、通常用いられるカーボンブラック等の導電性フィラーを配合し、成形後に加熱処理をすることで製品の導電性を安定化することが記載されている。
【０００５】
同文献１は、導電性部材を開示するものの、導電性弾性ウレタンローラのような円筒状の部材以外について開示する思想は認められない。従って、円筒状の導電性弾性ウレタンローラであるがゆえに、００１８に加熱方法として、乾熱オーブン、スチーム、温水浴等が例示されている。
【特許文献１】特許第３６０８６１６号公報
【特許文献２】特公昭５８−２０１５８号公報  ポリエステルやポリアミド等の可とう性絶縁基板フィルムヘのスルーホールプリント回路の製造法を開示
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明者は、導電性部材の中でも、帯状の導電性搬送用ベルトを提案するものであるが、特許文献１に記載のような乾熱オーブン、スチーム、温水浴などの加熱手段の中でも、熱風乾燥法では１００秒かけても最高樹脂表面温度が６５℃〜９５℃であり、ベルト表面抵抗率（Ω）の値を１×１０８Ω以下にすることが困難であることがわかった。スチームや温水浴であってもやはり、同様に困難である問題があった。また加熱時間を１０分に延長して最高樹脂表面温度を１１５℃まで上昇させると、ロールの一部が溶融してしまい、外観が劣る問題があった。
【０００７】
一方、加熱手法として短時間に加熱するために赤外線加熱法を採用することがあるが、これを特許文献１の搬送ロールに適用しようとしても、ロールが円筒状であるために、赤外線の指向性によって、搬送ロールの一部しか照射できず、また搬送ロールを回転しても、照射面が球面であるため、安定した照射を実現できず、その結果、ベルト表面抵抗率（Ω）の値がばらつく問題があった。
【０００８】
そこで、本発明の課題は、１×１０８Ω以下のベルト表面抵抗率（Ω）を安定して実現でき、外観が優れる搬送用導電性ポリウレタンベルト及びその製造方法を提供することにある。
【０００９】
また本発明の他の課題は以下の記載によって明らかになる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題は以下の各発明によって解決される。
【００１１】
（請求項１）
カーボン系又は金属系の導電性フィラーを配合した熱可塑性ポリウレタン樹脂を用い、成形手段によって長尺状のベルトを成形し、その成形後に、前記長尺状のベルト表面又は表面及び裏面に、赤外線照射装置から赤外線を照射して加熱処理することを特徴とする導電性ポリウレタンベルトの製造方法。
【００１２】
（請求項２）
前記加熱処理による樹脂表面最高温度が、１００〜１５０℃の範囲であることを特徴とする請求項１記載の導電性ポリウレタンベルトの製造方法。
【００１３】
（請求項３）
前記赤外線照射における赤外線波長域が、３．５〜５．５μｍであり、照射時間が５〜３００秒であることを特徴とする請求項１又は２記載の導電性ポリウレタンベルトの製造方法。
【００１４】
（請求項４）
請求項１〜３の何れかに記載の製造方法によって得られた導電性ポリウレタンベルトであり、印加電圧１０Ｖにおける表面抵抗率が１×１０８Ω以下である熱可塑性ポリウレタン製の導電性ポリウレタンベルト。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、1×１０８Ω以下のベルト表面抵抗率（Ω）を安定して実現でき、外観が優れる搬送用導電性ポリウレタンベルト及びその製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に、本発明の実施の形態について説明する。
【００１７】
本発明の導電性ポリウレタンベルトの製造方法は、カーボン系又は金属系の導電性フィラーを配合した熱可塑性ポリウレタン樹脂を用い、成形手段によって長尺状のベルトを成形し、その成形後に、前記長尺状のベルト表面又は表面及び裏面に、赤外線照射装置から赤外線を照射して加熱処理することを特徴とする。
【００１８】
導電性ポリウレタンベルトの素材原料は、熱可塑性ポリウレタン樹脂と、カーボン系又は金属系の導電性フィラーを主として配合したものが用いられる。
【００１９】
カーボン系導電性フィラーとしては、カーボンブラック、カーボンファイバー、グラファイト等が挙げられ、金属系の導電性フィラーとしては、金属または金属酸化物などが挙げられる。
【００２０】
導電性フィラーを含有した熱可塑性ウレタン樹脂は、市販品として入手することができ、例えば、日本ミラクトラン社製「ミラクトラン  Ｋ５９５ＰＳＪＶ」などが挙げられる。
【００２１】
本発明において、熱可塑性ウレタン樹脂には、本発明の効果を発揮し得る範囲で、可塑剤、顔料、消泡剤、安定剤等の添加剤を配合することができる。
【００２２】
熱可塑性ポリウレタン樹脂と、導電性フィラーと、必要により添加剤とを配合し、所望の混練機で混練し、成形手段に送られて長尺状の所定形状のベルトを成形する。
【００２３】
成形手段としては、射出成型機、押出成型機（押出し後型に入れて成形する場合を含む）などの成型機を用いることができる。かかる成形手段によって、歯付ベルト、Ｖベルト、平ベルトなどの種々の形状の搬送用ベルトを成形する。平ベルトの場合に、その厚みは、一般に、１〜１０ｍｍの範囲で適宜決定される。
【００２４】
導電性フィラー含有熱可塑性ポリウレタン樹脂を射出または押出成形した場合、成形条件によっては導電フィラーが導電回路を十分に形成することができず、成形品において材料が本来持つべき導電性を得られないことが多い為、成形品に加熱処理を施し、導電フィラー配列を安定化させることで、成形品の導電性を高める必要がある。
【００２５】
本発明においては、その成形後に、赤外線照射によって加熱処理を行う。赤外線照射によって加熱することにより、成形品の導電性を高めることができ、具体的には、本発明の製法によって得られる導電性ポリウレタンベルトは、印加電圧１０Ｖにおける表面抵抗率を１×１０８Ω以下にすることができる。
【００２６】
熱風炉、スチーム等の赤外線照射処理以外の加熱処理方法では、本発明の導電性を付与することができない。
【００２７】
赤外線の波長域は３．５〜５．５μｍの範囲が好ましい。
【００２８】
赤外線の照射時間は、５〜３００秒が好ましく、より好ましくは１０〜２００秒であり、更に好ましくは５０〜１５０秒である。照射時間が３００秒を超えると、ベルトの表面温度が高くなりすぎて、溶融してしまうため好ましくない。本発明の場合は、短時間に加熱処理できる点で優れている。
【００２９】
本発明において、樹脂表面最高温度は、好ましくは１００〜１５０℃の範囲、より好ましくは１１０℃〜１４０℃の範囲になるように温度管理される。ここで樹脂表面最高温度というのは、赤外線照射による樹脂表面の温度を赤外線式温度計で１回／１秒の速度で複数回測定し、その最大となる温度を意味している。
【００３０】
上記温度が１００℃未満であると十分な導電性を得られず、１５０℃を超えると、ベルトが溶融してしまい外観が劣るおそれがある。
【００３１】
以上のように本発明の製法によって得られる導電性ポリウレタンベルトは、短時間の工程で、かつベルトが溶融することなく上記の十分な導電性を有し、外観に優れる導電性ベルトを得ることができるという効果を発揮する。  
【実施例】
【００３２】
以下、実施例により本発明の効果を例証する。
【００３３】
実施例１
導電性フィラー（カーボンブラック）を含有する導電性タイプの熱可塑性ポリウレタン樹脂（日本ミラクトラン社製「ミラクトラン  Ｋ５９５ＰＳＪＶ」）を、図１に示すように、押出機１によって押出し後、金型２、２間を通して帯状のベルトに成形した後、赤外線照射装置３にて加熱し、搬送用導電性ポリウレタンベルト４を製造し、巻取り機５に巻き取る。  
【００３４】
赤外線照射装置３による赤外線の波長は４．３μｍとし、照射時間を１００秒として加熱処理を行った。
【００３５】
＜評価＞
１．最高樹脂表面温度
赤外線照射による樹脂表面の最高温度を測定し、その結果を表１に示す。
【００３６】
樹脂表面最高温度は、樹脂表面温度を赤外線式温度計で１回／１秒の速度で複数回測定し、その最大となる温度とした。
【００３７】
２．ベルトの外観
加熱処理後のベルトの外観を観察し、溶融などの変化が無い場合には○、溶融などが起きた場合には×と評価し、その結果を表１に示す。
【００３８】
３．表面電気抵抗率
上記加熱処理後のベルトについて、表面電気抵抗率測定装置「ハイレスタＭＣＰ-ＴＥＳＴＥＲ」（三菱化学社製：ピン間距離２０ｍｍの２ピン式電極使用）を用い、該ベルトにピン電極を押し付けて抵抗値を測定し、その結果を表１に示す。
【００３９】
なお、印加電圧は１０Ｖとした。
【００４０】
実施例２
実施例１において、赤外線照射を、赤外線の波長を４．５μｍ、照射時間を１００秒として行った以外は同様にして評価し、その結果を表１に示す。
【００４１】
実施例３
実施例１において、赤外線照射を、赤外線の波長を４．７μｍ、照射時間を１００秒として行った以外は同様にして評価し、その結果を表１に示す。
【００４２】
比較例１
実施例１と同じ導電性タイプの熱可塑性ポリウレタン樹脂（日本ミラクトラン社製「ミラクトラン  Ｋ５９５ＰＳＪＶ」）を用いて、図２に示すように、押出機１によって押出し後、金型２、２間を通して帯状のベルトに成形した後、熱風炉１０にて加熱し（熱風処理）、搬送用導電性ポリウレタンベルト１１を製造し、巻取り機５に巻き取る。
【００４３】
熱風炉の設定温度は１００℃、加熱時間を１００秒として、実施例１と同様に評価し、、その結果を表１に示す。
【００４４】
比較例２
比較例１において、加熱時間を６００秒とした以外は同様にして評価し、その結果を表１に示す。
【００４５】
比較例３
比較例１において、熱風炉の設定温度を１２５℃、加熱時間を１００秒とした以外は同様にして評価し、その結果を表１に示す。
【００４６】
比較例４
比較例３において、加熱時間を６００秒とした以外は同様にして評価し、その結果を表１に示す。
【００４７】
比較例５
実施例１と同じ熱可塑性ポリウレタン樹脂（日本ミラクトラン社製「ミラクトラン  Ｋ５９５ＰＳＪＶ」）を用いて、押出し後、金型に通して成形した後、加熱処理を行わずに搬送用導電性ポリウレタンベルトを製造し、実施例１と同様に評価し、その結果を表１に示す。
【００４８】
実施例４
実施例１において、赤外線照射による照射時間を５０秒とした以外は同様にして評価し、その結果を表１に示す。
【００４９】
実施例５
実施例１において、赤外線照射による照射時間を１０秒とした以外は同様にして評価し、その結果を表１に示す。
【００５０】
参考例１
実施例１において、赤外線照射による樹脂表面最高温度が１６０℃となるようにした以外は同様にして評価したところ、ベルト表面に一部溶融が現われた。
【００５１】
【表１】
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【００５２】
表１より、赤外線照射で加熱処理を行った実施例１〜５は、ベルトの外観が損なわれることなく、短時間で十分なベルト表面抵抗率が得られることがわかる。
【００５３】
一方、熱風炉で加熱処理を行った比較例１〜３では、ベルトの外観が、問題ないが、短時間で十分なベルト表面抵抗率を得ることはできず、また比較例４では一部溶融が起こり、外観の点で問題があり、十分なベルト表面抵抗率を得ることもできないことがわかる。比較例５では加熱処理しない場合には、十分なベルト表面抵抗率を得ることもできないことがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】実施例１〜５における搬送用導電性ポリウレタンベルトの製造方法を示す図
【図２】比較例１〜４における搬送用導電性ポリウレタンベルトの製造方法を示す図
【符号の説明】
【００５５】
１：押出機
２：金型
３：赤外線照射装置
４：ポリウレタンベルト
５：巻取り機
１０：熱風炉
１１：ポリウレタンベルト
【図１】
2010125622.tif 000004
【図２】
2010125622.tif 000005