(57)【要約】【課題】導電率の制御が簡単であり、かつ柔軟性および屈曲性等に優れるイミド変性エラストマーおよびベルトを提供することである。【解決手段】導電剤としてカーボンナノチューブを含有したイミド変性エラストマーであり、該イミド変性エラストマーを用いたベルトである。このベルトは、表面抵抗率が１０3〜１０12Ω／□であるのが好ましい。また、ポリイミド樹脂からなる基材１上に少なくとも弾性層２が設けられたベルトであって、弾性層２が前記イミド変性エラストマーからなるものであってもよい。このようなベルトは、カーボンナノチューブの分散液を用いて遠心成形法により成形されたものであるのが好ましい。【選択図】図１
2008156560.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電剤としてカーボンナノチューブを含有したことを特徴とするイミド変性エラストマー。
【請求項２】
イミド変性ポリウレタンエラストマーである請求項１記載のイミド変性エラストマー。
【請求項３】
前記イミド変性ポリウレタンエラストマーは、下記一般式（Ｉ）：
【化１】
2008156560.tif 000013
［式中、Ｒ1は、芳香族環または脂肪族環を含む２価の有機基を示す。Ｒ2は、重量平均分子量１００〜１０，０００の２価の有機基を示す。Ｒ3は、芳香族環、脂肪族環または脂肪族鎖を含む２価の有機基を示す。Ｒ4は、４個以上の炭素を含む４価の有機基を示す。ｎは１〜１００の整数を示す。ｍは２〜１００の整数を示す。］で表される請求項２記載のイミド変性エラストマー。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載のイミド変性エラストマーを用いたことを特徴とするカーボンナノチューブ配合ベルト。
【請求項５】
表面抵抗率が１０3〜１０12Ω／□である請求項４記載のカーボンナノチューブ配合ベルト。
【請求項６】
ポリイミド樹脂からなる基材上に少なくとも弾性層が設けられたベルトであって、前記弾性層が前記イミド変性エラストマーからなる請求項４または５記載のカーボンナノチューブ配合ベルト。
【請求項７】
カーボンナノチューブの分散液を用いて遠心成形法により成形された請求項４〜６のいずれかに記載のカーボンナノチューブ配合ベルト。
【請求項８】
画像形成装置に用いられる請求項４〜７のいずれかに記載のカーボンナノチューブ配合ベルト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電性を有するイミド変性エラストマーおよびカーボンナノチューブ配合ベルトに関する。
【背景技術】
【０００２】
イミド成分を有するポリイミド樹脂は、物理強度等に優れるので、例えばベルト等に用いられる。
一方、ベルトには帯電防止の上で導電性が要求される。例えば画像形成装置において転写部で用いられる中間転写ベルトには、トナー転写の上でベルトの導電率を半導電領域にする必要がある。
ところが、ポリイミド樹脂は絶縁性なので導電性を付与する必要があり、導電性を付与する方法としては、例えばカーボンブラックを導電剤として添加する方法等がある。
【０００３】
非特許文献１には、カーボンブラックを充填したポリイミドベルトが記載されている。この文献によると、ポリイミド前駆体であるポリアミド酸溶液にカーボンブラックを均一に分散させた後、この溶液を回転成形（遠心成形）しながら溶剤を半分以上揮発させ、ポリアミド酸のシームレスベルトを成形加工する。ついで、これを脱水イミド化してカーボンブラックを充填したポリイミド製の中間転写ベルトを得ている。
【０００４】
しかしながら、カーボンブラックでベルトに半導電性を付与するには、通常、カーボンブラックを多量に添加しなければならず、このため柔軟性等の諸物性が低下すると共に、ベルト表面にカーボンブラック由来の凹凸が生じてベルトの表面性が低下するという問題がある。また、カーボンブラックは、一定の添加量で急激に導電率が低下するいわゆるパーコレーション現象を起こすので、導電率の制御が難しい。
【０００５】
一方、カーボンブラックに代えてカーボンナノチューブを導電剤として配合する方法がある。カーボンナノチューブを用いると、カーボンブラックよりも少量で高い導電率が得られ、パーコレーション現象も生じないので好適と考えられる。例えば特許文献１には、カーボンナノチューブを含有してなるポリイミド樹脂を主成分とするポリイミドフィルムを用いた画像形成記録装置用ベルトが記載されている。
【０００６】
ところで、ポリイミド樹脂は、物理強度等には優れるものの、樹脂構造が剛直なので、柔軟性に欠け、屈曲性等に劣るという問題がある。したがって、特許文献１に記載されているようなポリイミド樹脂を用いたベルトは、駆動中にベルトに亀裂が生じたり、ベルトが破断するおそれがある。
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−２０６６１６号公報
【非特許文献１】西浦直樹、岡本健三、石川優、「回転成形法におけるカーボンブラック充填ポリイミドベルトの電気抵抗率に与える遠心力の影響」、成形加工、第16巻、第11号、2004年、ｐ729-734
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の課題は、導電率の制御が簡単であり、かつ柔軟性および屈曲性等に優れるイミド変性エラストマーおよびカーボンナノチューブ配合ベルトを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、以下の構成からなる解決手段を見出し、本発明を完成するに至った。
（１）導電剤としてカーボンナノチューブを含有したことを特徴とするイミド変性エラストマー。
（２）イミド変性ポリウレタンエラストマーである前記（１）記載のイミド変性エラストマー。
（３）前記イミド変性ポリウレタンエラストマーは、下記一般式（Ｉ）：
【化２】
2008156560.tif 000003
［式中、Ｒ1は、芳香族環または脂肪族環を含む２価の有機基を示す。Ｒ2は、重量平均分子量１００〜１０，０００の２価の有機基を示す。Ｒ3は、芳香族環、脂肪族環または脂肪族鎖を含む２価の有機基を示す。Ｒ4は、４個以上の炭素を含む４価の有機基を示す。ｎは１〜１００の整数を示す。ｍは２〜１００の整数を示す。］で表される前記（２）記載のイミド変性エラストマー。
（４）前記（１）〜（３）のいずれかに記載のイミド変性エラストマーを用いたことを特徴とするカーボンナノチューブ配合ベルト。
（５）表面抵抗率が１０3〜１０12Ω／□である前記（４）記載のカーボンナノチューブ配合ベルト。
（６）ポリイミド樹脂からなる基材上に少なくとも弾性層が設けられたベルトであって、前記弾性層が前記イミド変性エラストマーからなる前記（４）または（５）記載のカーボンナノチューブ配合ベルト。
（７）カーボンナノチューブの分散液を用いて遠心成形法により成形された前記（４）〜（６）のいずれかに記載のカーボンナノチューブ配合ベルト。
（８）画像形成装置に用いられる前記（４）〜（７）のいずれかに記載のカーボンナノチューブ配合ベルト。
【発明の効果】
【００１０】
前記（１）によれば、イミド変性エラストマーが導電剤としてカーボンナノチューブを含有するので、導電率を簡単に制御でき、かつ優れた柔軟性および屈曲性等を示すことができるという効果を有する。すなわち、前記イミド変性エラストマーは、イミド成分を有するエラストマーなので、物理強度等を保持しつつ、ポリイミド樹脂よりも柔軟性・屈曲性等に優れるという効果を有する。また、前記カーボンナノチューブは、少量で高い導電率を発現することができ、かつその添加量と導電率との関係は直線的に変化するのでパーコレーション現象が発生せず、よって導電率の制御が簡単になるという効果を有する。また、樹脂へのカーボンブラック添加では、分散性にもよるが、高い導電率を得る場合には多量の添加が必要であり、柔軟性等の諸物性が低下する場合が多かった。これに対し、カーボンナノチューブ添加では、少量の添加で高い導電率を発現するために、柔軟性等の物性を低下させずに導電性を付与することが可能である。したがって、前記イミド変性エラストマーが導電剤として前記カーボンナノチューブを含有すると、前記したイミド変性エラストマーによる効果とカーボンナノチューブによる効果とが相まって、前記（１）のイミド変性エラストマーは、導電率の制御が簡単になり、かつ優れた柔軟性および屈曲性等を示すようになる。
【００１１】
前記（２）によれば、ポリウレタンをエラストマー成分とするので、より優れた柔軟性・屈曲性等を示すことができる。前記（３）によれば、主鎖に連続したイミドユニットを、その分布を制御しつつ所望の割合（イミド分率）で導入することができるので、弾性率を所望の値に調整することができ、よって確実に物理強度等を保持しつつ、優れた柔軟性・屈曲性等を示すことができる。
【００１２】
また、カーボンナノチューブを用いると、カーボンブラックよりも少量で高い導電率が得られるので、本発明にかかるイミド変性エラストマーを、前記（４）のようにベルトに用いると、導電剤を添加することによる柔軟性の低下を抑制することができる。すなわち前記（４）のベルトは、導電率の制御が簡単であり、かつ柔軟性および屈曲性に優れる。しかも、導電剤由来の凹凸がベルト表面に生じることによるベルトの表面性低下を抑制することができる。
【００１３】
前記（５）によれば、表面抵抗率が１０3〜１０12Ω／□であるので、前記（８）のように画像形成装置用として好適に用いることができる。また、耐久性やトナーの転写性等を向上させる上で、ベルトの構成を前記（６）のように、ポリイミド樹脂からなる基材上に少なくとも本発明にかかるイミド変性エラストマーからなる弾性層を設けるようにしてもよい。
【００１４】
前記（７）によれば、カーボンナノチューブの分散液を用いて遠心成形法によりベルトを成形するので、イミド変性エラストマーの前駆体である溶液中にカーボンナノチューブを均一に分散することができ、その結果、簡単にシームレスなベルトを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
＜イミド変性エラストマー＞
本発明にかかるイミド変性エラストマーは、導電剤としてカーボンナノチューブを含有する。以下、本発明にかかるイミド変性エラストマーの一実施形態について説明する。本実施形態において、前記イミド変性エラストマーとは、イミド成分を有するエラストマーのことを意味する。
【００１６】
具体的には、該エラストマー中のエラストマー成分としては、例えばポリウレタン、不飽和オレフィン系オリゴマー、アクリル系オリゴマー、フッ素ゴム系オリゴマー、シリコーン系オリゴマー等が挙げられ、イミド成分としては、例えば脂環式モノマー、複素環式モノマー、フェニルエーテル系モノマー、アルキル側鎖モノマー等が挙げられる。
【００１７】
本実施形態では、前記で例示したイミド変性エラストマーのうち、ポリウレタンをエラストマー成分とするイミド変性ポリウレタンエラストマー（以下、「ポリイミドウレタンエラストマー」や「ＰＩＵＥ」とも言う。）が好ましく、特に、前記一般式（Ｉ）で表されるＰＩＵＥ（以下、「ＰＩＵＥ（Ｉ）」とも言う。）が好ましい。
【００１８】
ＰＩＵＥ（Ｉ）は、ポリウレタン（ポリウレタンプレポリマー）をエラストマー成分として含有すると共に、主鎖に連続した２つのイミドユニットを、その分布を制御しつつ所望の割合（イミド分率）で導入することができるので、弾性率を所望の値に調整することができ、よって物理強度等を保持しつつ、柔軟性・屈曲性等に優れるという効果を有する。かかるＰＩＵＥ（Ｉ）は文献未記載の新規化合物である。
【００１９】
具体的には、前記一般式（Ｉ）において前記Ｒ1は、芳香族環または脂肪族環を含む２価の有機基を示すものであり、該有機基としては、例えば後述する反応行程式（Ａ）に従ってポリウレタンプレポリマー（ｃ）を合成する際に用いるジイソシアナート（ａ）の残基等が挙げられる。
【００２０】
前記Ｒ2は、重量平均分子量１００〜１０，０００、好ましくは３００〜５，０００の２価の有機基を示すものであり、該有機基としては、例えば反応行程式（Ａ）に従ってポリウレタンプレポリマー（ｃ）を合成する際に用いるポリオール（ｂ）の残基等が挙げられる。
【００２１】
前記Ｒ3は、芳香族環、脂肪族環または脂肪族鎖を含む２価の有機基を示すものであり、該有機基としては、例えば後述する反応行程式（Ｂ）に従ってポリウレタン−ウレア化合物（ｅ）を合成する際に用いるジアミン化合物（ｄ）の残基等が挙げられる。前記脂肪族鎖は、炭素数１のものも含む。
【００２２】
前記Ｒ4は、４個以上の炭素を含む４価の有機基を示すものであり、該有機基としては、例えば後述する反応行程式（Ｃ）に従ってイミド変性エラストマー（Ｉ）を合成する際に用いるテトラカルボン酸二無水物（ｆ）の残基等が挙げられる。
前記ｎは１〜１００の整数、好ましくは２〜５０の整数を示す。前記ｍは２〜１００の整数、好ましくは２〜５０の整数を示す。
【００２３】
前記一般式（Ｉ）で表されるＰＩＵＥの具体例としては、下記式（１）で表されるＰＩＵＥ等が挙げられる。
【化３】
2008156560.tif 000004
［式中、ｎは１〜１００の整数を示す。ｍは２〜１００の整数を示す。ｘは１０〜１００の整数を示す。］
【００２４】
前記一般式（Ｉ）で表されるＰＩＵＥは、ジイソシアナートとポリオールから得た分子両末端にイソシアネート基を有するポリウレタンプレポリマーをジアミン化合物でウレア結合により鎖延長し、テトラカルボン酸二無水物でウレア結合部にイミドユニットを導入したブロック共重合体であるのが好ましい。このようなＰＩＵＥは、例えば以下に示すような反応工程式（Ａ）〜（Ｃ）を経て製造することができる。
【００２５】
［反応行程式（Ａ）］
【化４】
2008156560.tif 000005
［式中、Ｒ1，Ｒ2，ｎは、前記と同じである。］
【００２６】
（ポリウレタンプレポリマー（ｃ）の合成）
前記反応行程式（Ａ）に示すように、まず、ジイソシアナート（ａ）とポリオール（ｂ）から分子両末端にイソシアナート基を有するポリウレタンプレポリマー（ｃ）を得る。ＰＩＵＥ（Ｉ）は、このポリウレタンプレポリマー（ｃ）をエラストマー成分とするので、ゴム状領域（室温付近）の弾性率が低くなり、よりエラスティックにすることができると共に、このポリウレタンプレポリマー（ｃ）の分子量を制御することにより、主鎖に連続した２つのイミドユニットを、その分布を制御しつつ所望の割合で導入することが可能となる。
【００２７】
具体的には、前記ジイソシアナート（ａ）としては、例えば２，４−トリレンジイソシアナート（ＴＤＩ）、２，６−トリレンジイソシアナート（ＴＤＩ）、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアナート（ＭＤＩ）、ポリメリックＭＤＩ（Ｃｒ．ＭＤＩ）、ジアニシジンジイソシアナート（ＤＡＤＬ）、ジフェニルエーテルジイソシアナート（ＰＥＤＩ）、ピトリレンジイソシアナート（ＴＯＤＩ）、ナフタレンジイソシアナート（ＮＤＩ）、ヘキサメチレンジイソシアナート（ＨＭＤＩ）、イソホロンジイソシアナート（ＩＰＤＩ）、リジンジイソシアナートメチルエステル（ＬＤＩ）、メタキシリレンジイソシアナート（ＭＸＤＩ）、２，２，４−トリメチルヘキサメチレンジイソシアナート（ＴＭＤＩ）、２，４，４−トリメチルヘキサメチレンジイソシアナート（ＴＭＤＩ）、ダイマー酸ジイソシアナート（ＤＤＩ）、イソプロピリデンビス（４−シクロヘキシルイソシアナート）（ＩＰＣＩ）、シクロヘキシルメタンジイソシアナート（水添ＭＤＩ）、メチルシクロヘキサンジイソシアナート（水添ＴＤＩ）、ＴＤＩ２量体（ＴＴ）が挙げられ、これらは１種または２種以上を混合して用いてもよく、減圧蒸留したものを用いるのが好ましい。
【００２８】
前記ポリオール（ｂ）としては、例えばポリプロピレングリコール（ＰＰＧ）、ポリオキシテトラメチレングリコール（ＰＴＭＧ）、ポリマーポリオール等のポリエーテルポリオール；アジペート系ポリオール（縮合ポリエステルポリオール）、ポリカプロラクトン系ポリオール、ポリカーボネートポリオール等のポリエステルポリオール；ポリブタジエンポリオール；アクリルポリオール等が挙げられ、これらは１種または２種以上を混合して用いてもよい。
【００２９】
ポリオール（ｂ）は、７０〜９０℃、１〜５ｍｍＨｇ、１０時間〜３０時間程度の条件で減圧乾燥したものを用いるのが好ましい。また、ポリオール（ｂ）の重量平均分子量は１００〜１０，０００、好ましくは３００〜５，０００であるのが好ましい。前記重量平均分子量は、ポリオール（ｂ）をゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）で測定し、得られた測定値をポリスチレン換算した値である。
【００３０】
反応は、前記で例示したジイソシアナート（ａ）とポリオール（ｂ）とを所定の割合で混合した後、アルゴンガス等の不活性ガス雰囲気下、室温で１時間〜５時間程度反応させればよい。ジイソシアナート（ａ）とポリオール（ｂ）との混合比（モル）は、ジイソシアナート（ａ）：ポリオール（ｂ）＝１．１：１．０〜２．０：１．０の範囲にするのが好ましい。これにより、得られるポリウレタンプレポリマー（ｃ）の重量平均分子量を、下記で説明する所定の値にすることができる。
【００３１】
得られるポリウレタンプレポリマー（ｃ）の重量平均分子量は、３００〜５０，０００、好ましくは５００〜４５，０００であるのがよい。この範囲内でポリウレタンプレポリマー（ｃ）の重量平均分子量を制御して、イミドユニットを所望の割合で導入すると、物理強度等を保持しつつ、柔軟性・屈曲性等に優れるＰＩＵＥ（Ｉ）を得ることができる。
【００３２】
また、ポリウレタンプレポリマー（ｃ）の重量平均分子量が、前記範囲内において小さいほど、ハードなＰＩＵＥ（Ｉ）を得ることができる。これに対し、前記分子量が３００より小さいと、ＰＩＵＥ（Ｉ）がハードになりすぎ、５０，０００より大きいと、ソフトになりすぎるおそれがあるので好ましくない。前記重量平均分子量は、ポリウレタンプレポリマー（ｃ）をゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）で測定し、得られた測定値をポリスチレン換算した値である。
【００３３】
［反応行程式（Ｂ）］
【化５】
2008156560.tif 000006
［式中、Ｒ1〜Ｒ3，ｎ，ｍは、前記と同じである。］
【００３４】
（ポリウレタン−ウレア化合物（ｅ）の合成）
前記で得られたポリウレタンプレポリマー（ｃ）を用いて、反応行程式（Ｂ）に従ってイミド前駆体であるポリウレタン−ウレア化合物（ｅ）を合成する。すなわち、ポリウレタンプレポリマー（ｃ）をジアミン化合物（ｄ）でウレア結合により鎖延長してポリウレタン−ウレア化合物（ｅ）を得る。
【００３５】
具体的には、前記ジアミン化合物（ｄ）としては、例えば１，４−ジアミノベンゼン（別名：ｐ−フェニレンジアミン、略称：ＰＰＤ）、１，３−ジアミノベンゼン（別名：ｍ−フェニレンジアミン、略称：ＭＰＤ）、２，４−ジアミノトルエン（別名：２，４−トルエンジアミン、略称：２、４−ＴＤＡ）、４，４’−ジアミノジフェニルメタン（別名：４，４’−メチレンジアニリン、略称：ＭＤＡ）、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル（別名：４，４’−オキシジアニリン、略称：ＯＤＡ、ＤＰＥ）、３，４’−ジアミノジフェニルエーテル（別名：３，４’−オキシジアニリン、略称：３，４’−ＤＰＥ）、３，３’−ジメチル−４，４’−ジアミノビフェニル（別名：ｏ−トリジン、略称：ＴＢ）、２，２’−ジメチル−４，４’−ジアミノビフェニル（別名：ｍ−トリジン、略称：ｍ−ＴＢ）、２，２’−ビス（トリフルオロメチル）−４，４’−ジアミノビフェニル（略称：ＴＦＭＢ）、３，７−ジアミノ−ジメチルジベンゾチオフェン−５，５−ジオキシド（別名：ｏ−トリジンスルホン、略称：ＴＳＮ）、４，４’−ジアミノベンゾフェノン、３，３’−ジアミノベンゾフェノン、４，４’−ビス（４−アミノフェニル）スルフィド（別名：４，４’−チオジアニリン、略称：ＡＳＤ）、４，４’−ジアミノジフェニルスルホン（別名：４，４’−スルホニルジアニリン、略称：ＡＳＮ）、４，４’−ジアミノベンズアニリド（略称：ＤＡＢＡ）、１，ｎ−ビス（４−アミノフェノキシ）アルカン（ｎ＝３，４，５、略称：ＤＡｎＭＧ）、１，３−ビス（４−アミノフェノキシ）−２，２−ジメチルプロパン（略称：ＤＡＮＰＧ）、１，２−ビス［２−（４−アミノフェノキシ）エトキシ］エタン（略称：ＤＡ３ＥＧ）、９，９−ビス（４−アミノフェニル）フルオレン（略称：ＦＤＡ）、５（６）−アミノ−１−（４−アミノメチル）−１，３，３−トリメチルインダン、１，４−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン（略称：ＴＰＥ−Ｑ）、１，３−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン（別名：レゾルシンオキシジアニリン、略称：ＴＰＥ−Ｒ）、１，３−ビス（３−アミノフェノキシ）ベンゼン（略称：ＡＰＢ）、４，４’−ビス（４−アミノフェノキシ）ビフェニル（略称：ＢＡＰＢ）、４，４’−ビス（３−アミノフェノキシ）ビフェニル、２，２−ビス（４−アミノフェノキシフェニル）プロパン（略称：ＢＡＰＰ）、ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］スルホン（略称：ＢＡＰＳ）、ビス［４−（３−アミノフェノキシ）フェニル］スルホン（略称：ＢＡＰＳ−Ｍ）、２，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］ヘキサフルオロプロパン（略称：ＨＦＢＡＰＰ）、３，３’−ジカルボキシ−４，４’−ジアミノジフェニルメタン（略称：ＭＢＡＡ）、４，６−ジヒドロキシ−１，３−フェニレンジアミン（別名：４，６−ジアミノレゾルシン）、３，３’−ジヒドロキシ−４，４’−ジアミノビフェニル（別名：３，３’−ジヒドロキシベンジジン、略称：ＨＡＢ）、３，３’，４，４’−テトラアミノビフェニル（別名：３，３’−ジアミノベンジジン、略称：ＴＡＢ）等の炭素数６〜２７の芳香族ジアミン化合物；１，６−ヘキサメチレンジアミン（ＨＭＤＡ）、１，８−オクタメチレンジアミン（ＯＭＤＡ）、１，９−ノナメチレンジアミン、１，１２−ドデカメチレンジアミン（ＤＭＤＡ）、１−アミノ−３−アミノメチル−３，５，５−トリメチルシクロヘキサン（別名：イソホロンジアミン）、４，４’−ジシクロヘキシルメタンジアミン、シクロヘキサンジアミン等の炭素数６〜２４の脂肪族または脂環式ジアミン化合物；１，３−ビス（３−アミノプロピル）−１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン等のシリコーン系ジアミン化合物等が挙げられ、これらは１種または２種以上を混合して用いてもよい。
特に、１，６−ヘキサメチレンジアミン（ＨＭＤＡ）を用いるのが、強度に優れるＰＩＵＥ（Ｉ）を得ることができるうえで好ましい。また、前記で例示したジアミン化合物（ｄ）の選択によっても、ＰＩＵＥ（Ｉ）の弾性率を調整することができる。
【００３６】
反応は、ウレタンプレポリマー（ｃ）と、前記で例示したジアミン化合物（ｄ）とを等モル、好ましくはＮＣＯ／ＮＨ2比が１．０程度の割合で混合した後、アルゴンガス等の不活性ガス雰囲気下、室温〜１００℃、好ましくは５０〜１００℃において、２時間〜３０時間程度で溶液重合反応または塊状重合反応させればよい。
【００３７】
前記溶液重合反応に使用できる溶媒としては、例えばＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）、Ｎ−ヘキシル−２−ピロリドン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリドン等が挙げられ、特に、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）、Ｎ−ヘキシル−２−ピロリドン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリドンが好ましい。これらの溶媒は、１種または２種以上を混合して用いてもよく、定法に従い脱水処理したものを用いるのが好ましい。
【００３８】
［反応行程式（Ｃ）］
【化６】
2008156560.tif 000007
［式中、Ｒ1〜Ｒ4，ｎ，ｍは、前記と同じである。］
【００３９】
（ＰＩＵＥ（Ｉ）の合成）
前記で得られたポリウレタン−ウレア化合物（ｅ）を用いて、反応行程式（Ｃ）に従って一般式（Ｉ）で表されるＰＩＵＥを合成する。すなわち、テトラカルボン酸二無水物（ｆ）でウレア結合部にイミドユニットを導入してブロック共重合体であるＰＩＵＥ（Ｉ）を得る。
【００４０】
具体的には、前記テトラカルボン酸二無水物（ｆ）としては、例えば無水ピロメリット酸（ＰＭＤＡ）、オキシジフタル酸二無水物（ＯＤＰＡ）、ビフェニル−３，４，３’，４’−テトラカルボン酸二無水物（ＢＰＤＡ）、ベンゾフェノン−３，４，３’，４’−テトラカルボン酸二無水物（ＢＴＤＡ）、ジフェニルスルホン−３，４，３’，４’−テトラカルボン酸二無水物（ＤＳＤＡ）、４，４’−（２，２−ヘキサフルオロイソプロピリデン）ジフタル酸二無水物（６ＦＤＡ）、ｍ（ｐ）−ターフェニル−３，４，３’，４’−テトラカルボン酸二無水物、シクロブタン−１，２，３，４−テトラカルボン酸二無水物、１−カルボキシメチル−２，３，５−シクロペンタントリカルボン酸−２，６：３，５−二無水物等が挙げられ、これらは１種または２種以上を混合して用いてもよい。
【００４１】
反応は、ポリウレタン−ウレア化合物（ｅ）とテトラカルボン酸二無水物（ｆ）とのイミド化反応である。該イミド化反応は、溶媒下、無溶媒下のいずれであってもよい。溶媒下でイミド化反応を行う場合には、まず、ポリウレタン−ウレア化合物（ｅ）と、前記で例示したテトラカルボン酸二無水物（ｆ）とを所定の割合で溶媒に加え、アルゴンガス等の不活性ガス雰囲気下、１００〜３００℃、好ましくは１３５〜２００℃、より好ましくは１５０〜１７０℃において、１時間〜１０時間程度反応させて、下記式（ｇ）で表されるポリウレタンアミド酸（ＰＵＡ）を含む溶液（ＰＵＡ溶液）を得る。
【化７】
2008156560.tif 000008
［式中、Ｒ1〜Ｒ4，ｎ，ｍは、前記と同じである。］
【００４２】
ここで、ポリウレタン−ウレア化合物（ｅ）とテトラカルボン酸二無水物（ｆ）との混合は、ポリウレタン−ウレア化合物（ｅ）の合成で使用したジアミン化合物（ｄ）とテトラカルボン酸二無水物（ｆ）との混合比（モル）が、ジアミン化合物（ｄ）：テトラカルボン酸二無水物（ｆ）＝１：２〜１：２．０２の範囲となる割合で混合するのが好ましい。これにより、確実にウレア結合部にイミドユニットを導入することができる。
【００４３】
使用できる溶媒としては、前記反応行程式（Ｂ）の溶液重合反応に使用できる溶媒で例示したものと同じ溶媒を例示することができる。なお、反応行程式（Ｂ）において溶液重合反応でポリウレタン−ウレア化合物（ｅ）を得た場合には、該溶媒中でイミド化反応を行えばよい。
【００４４】
ついで、前記で得たＰＵＡ溶液を例えば円筒金型に注入して、１００〜３００℃、好ましくは１３５〜２００℃、より好ましくは１５０〜１７０℃において、１００〜２，０００ｒｐｍ、３０分〜２時間程度で円筒金型を回転させながら、遠心成形によりＰＵＡをフィルム状に成膜する。
【００４５】
ついで、フィルム状のＰＵＡを加熱処理（脱水縮合反応）することにより、フィルム状の一般式（Ｉ）で表されるＰＩＵＥを得ることができる。加熱処理は、ＰＵＡが熱分解しない条件であるのが好ましく、例えば減圧条件下において１５０〜４５０℃、好ましくは１５０〜２５０℃、１時間〜５時間程度であるのがよい。
【００４６】
一方、無溶媒下でイミド化反応を行う場合には、通常の攪拌槽型反応器の他、排気系を有する加熱手段を備えた押出機の中でも行うことができるので、得られるＰＩＵＥ（Ｉ）を押し出して、そのままフィルム状に成形することができる。
【００４７】
前記のようにして得られるＰＩＵＥ（Ｉ）は、ガラス転移温度（Ｔｇ）が、通常、−３０〜−６０℃であると共に、高い弾性を有し、かつゴム状弾性領域の温度範囲が広いものになる。この理由として、以下の理由が推察される。すなわち、前記で説明した通り、ＰＩＵＥ（Ｉ）は、主鎖に連続した２つのイミドユニットを、その分布を制御しつつ所望の割合（イミド分率）で導入することができるので、このイミドユニットからなるハードセグメントの凝集が均一かつ強固なものになる。このため、ＰＩＵＥ（Ｉ）は、より均一かつ強固なミクロ相分離構造を形成し、ガラス転移温度が低くなることで、ゴム状弾性領域の温度範囲が広くなる。
【００４８】
ＰＩＵＥ（Ｉ）の重量平均分子量は１０，０００〜１０００，０００、好ましくは５０，０００〜８００，０００、より好ましくは５０，０００〜５００，０００であるのがよい。前記重量平均分子量は、前記式（ｇ）で表されるポリウレタンアミド酸（ＰＵＡ）を含むＰＵＡ溶液をゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）で測定し、得られた測定値をポリスチレン換算した値から導き出した値である。なお、ＰＩＵＥ（Ｉ）ではなく、ＰＵＡ溶液をＧＰＣで測定するのは、ＰＩＵＥ（Ｉ）は、ＧＰＣの測定溶媒に不溶なためである。
【００４９】
ＰＩＵＥ（Ｉ）は弾性率を所望の値に調整することができる。具体的には、ＰＩＵＥ（Ｉ）のイミド分率（イミド成分含有率）、すなわちイミド変性エラストマー中のイミド成分の割合を調整することによって、弾性率を調整することができる。イミド分率は、弾性率等に応じて任意に選定すればよく、特に限定されるものではないが、通常、２５重量％以下、好ましくは１５重量％以下であるのがよく、下限値としては、通常、５重量％以上が妥当である。前記イミド分率は、原料、すなわちジイソシアナート（ａ）、ポリオール（ｂ）、ジアミン化合物（ｄ）およびテトラカルボン酸二無水物（ｆ）の仕込み量から算出される値であり、より具体的には、下記式（α）から算出される値である。
【００５０】
【数１】
2008156560.tif 000009
【００５１】
調整される弾性率の値としては、用途に応じて任意の値に調整すればよいが、通常、１．０×１０6〜１．０×１０9Ｐａの範囲になるように調整される。前記弾性率は、動的粘弾性測定装置を用いて測定して得られる５０℃での貯蔵弾性率Ｅ’の値である。
【００５２】
ここで、前記した通り、前記イミド変性エラストマーは物理強度等を保持しつつ柔軟性・屈曲性等に優れるという効果を有する。また、下記で説明するカーボンナノチューブは、少量で高い導電率を発現することができるので、柔軟性等の物性を低下させずに導電性を付与することができ、しかもパーコレーション現象が発生せず、よって導電率の制御が簡単になるという効果を有する。そして、本実施形態では、このカーボンナノチューブを導電剤として前記イミド変性エラストマーが含有するので、イミド変性エラストマーが有する前記した効果と、カーボンナノチューブが有する前記した効果とが相まって、このイミド変性エラストマーは、導電率の制御が簡単になりかつ優れた柔軟性および屈曲性等を示すようになる。
【００５３】
具体的には、前記カーボンナノチューブとは、炭素で構成された直径がｎｍオーダーの単層もしくは複層の管のことを意味する。その特性値としては、特に限定されるものではなく、通常、直径は単層で０．４〜２ｎｍ、複層で１０〜３０ｎｍ程度、長さは単層、複層共に０．０５〜１５μｍ程度、体積抵抗値は単層、複層共に１．０×１０-2〜８．０×１０-2Ωｃｍ程度であるのが好ましい。
【００５４】
特に、カーボンナノチューブは、該カーボンナノチューブを適当な溶媒に分散させた分散液の形態で使用するのが好ましい。これにより、本発明にかかるイミド変性エラストマーの一使用形態であるベルトを後述する遠心成形法により成形すると、イミド変性エラストマーの前駆体である溶液中にカーボンナノチューブが均一に分散し、その結果、簡単にシームレスなベルトを得ることができる。
【００５５】
前記分散液の濃度としては、分散液１００重量％に対してカーボンナノチューブを０．５〜１０重量％程度の割合で含むのが好ましい。また、分散させるカーボンナノチューブの表面には、例えば酸化処理、界面活性剤等の表面処理を施しておくのが好ましい。
【００５６】
このようなカーボンナノチューブの分散液としては、例えば（株）ジェムコ製の以下に示すカーボンナノファイバー分散液等が挙げられ、これらは１種または２種以上を混合して用いてもよい。
・同社製の商品名「ＣＮＦ−Ｔ／水」：分散溶媒は水系、濃度１，３，５重量％、表面処理は酸化処理
・同社製の商品名「ＣＮＦ−Ｔ／ＥｔＯＨ」：分散溶媒はエタノール系、濃度１，３，５重量％、表面処理は酸化処理
・同社製の商品名「ＣＮＦ−Ｔ／ＩＰＡ」：分散溶媒はイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）系、濃度１，３，５重量％、表面処理は酸化処理
・同社製の商品名「ＣＮＦ−Ｔ／ＮＭＰ」：分散溶媒Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）系、濃度１，３重量％、表面処理は界面活性剤
・同社製の商品名「ＣＮＦ−Ｔ／アノン」：分散溶媒シクロヘキサノン系、濃度１，３重量％、表面処理は界面活性剤
【００５７】
カーボンナノチューブの添加量は、用途に応じて任意の割合で添加すればよいが、通常、イミド変性エラストマー１００重量％に対して０．１〜２０重量％、好ましくは１〜１０重量％程度であるのがよい。これに対し、前記添加量が０．１重量％より少ないと、カーボンナノチューブによる効果が得られないおそれがあり、２０重量％を超えると、必要以上に導電率を付与することになるので好ましくない。
【００５８】
カーボンナノチューブをイミド変性エラストマーに含有させる方法としては、特に限定されるものではなく、例えば溶融状態のイミド変性エラストマーにカーボンナノチューブを添加して混練してもよく、イミド変性エラストマーの前駆体である溶液中（例えばＰＵＡ溶液中）にカーボンナノチューブを添加した後、該溶液を脱水縮合反応してもよい。前記溶液中にカーボンナノチューブを添加する場合には、前記溶液中の固形分量１００重量％に対してカーボンナノチューブを前記添加量、すなわち０．１〜２０重量％、好ましくは１〜１０重量％程度添加すればよい。また、カーボンナノチューブを分散液の形態で添加する場合には、該分散液を固形分換算した値が前記添加量となるようにすればよい。
【００５９】
＜カーボンナノチューブ配合ベルト＞
次に、前記したイミド変性エラストマーの一使用形態であるベルトの一実施形態について説明する。本実施形態にかかるカーボンナノチューブ配合ベルト（以下、「ベルト」と言う。）は、前記したイミド変性エラストマーを用いたものである。したがって、このベルトは、導電率の制御が簡単であり、かつ柔軟性および屈曲性等に優れると共に、表面性に優れるという効果を有する。
【００６０】
具体的には、このベルトは、表面抵抗率が１０3〜１０12Ω／□、好ましくは１０7〜１０12Ω／□であるのがよい。このような表面抵抗率を有するベルトは、例えば画像形成装置に用いられるベルト、すなわち、例えば転写部で用いられる中間転写ベルト、定着部で用いられる定着ベルト、駆動部で用いられる駆動ベルト等として好適に使用することができる。
一方、中間転写ベルトとして使用する場合には、表面抵抗率が１０3Ω／□より小さいと、トナーを担持するのに充分な帯電を行うことができず、１０12Ω／□より大きいと、トナーが飛散するおそれがある。特に、中間転写ベルトの場合には、トナーを担持するのに充分な帯電を確実に行う上で、表面抵抗率の下限値は１０7Ω／□であるのが好ましい。また、定着ベルト、駆動ベルトとして使用する場合にも、帯電防止の上で、表面抵抗率は１０12Ω／□以下であることが必要である。前記表面抵抗率は、例えば後述するように、三菱化学社製の「ハイレスターＭＣＰ−ＨＴ４５０」を用いて印加電圧１０Ｖの条件で測定して得られた値である。
【００６１】
表面抵抗率を前記所定の範囲にするには、イミド変性エラストマー１００重量％に対してカーボンナノチューブを０．１〜１０重量％、好ましくは０．５〜６重量％の割合で添加すればよい。これに対し、カーボンナノチューブの添加量が前記した範囲外であると、所定の表面抵抗率を得られないおそれがある。
【００６２】
ベルトは、イミド変性エラストマーからなる単層ベルトであってもよく、耐久性やトナーの転写性を向上させる上で、図１（ａ）に示すように、ポリイミド樹脂を基材１とし、該基材１上にイミド変性エラストマーからなる弾性層２を設けた２層ベルト１０、図１（ｂ）に示すように、弾性層２上にさらに離型性樹脂層３を設けた３層ベルト２０であってもよい。
【００６３】
２層ベルト１０または３層ベルト２０において、基材１を構成するポリイミド樹脂としては、通常、酸無水物とジアミン化合物から合成されたポリアミド酸を熱および触媒等によってイミド化することで得られる。具体的には、前記酸無水物としては、例えば無水ピロメリット酸、オキシジフタル酸二無水物、ビフェニル−３，４，３’，４’−テトラカルボン酸二無水物、ベンゾフェノン−３，４，３’，４’−テトラカルボン酸二無水物、ジフェニルスルホン−３，４，３’，４’−テトラカルボン酸二無水物、４，４’−（２，２’−ヘキサフルオロイソプロピリジン）ジフタル酸二無水物、シクロブタン−１，２，３，４−テトラカルボン酸二無水物等の芳香族テトラカルボン酸二無水物等が挙げられ、前記ジアミン化合物としては、例えば１，４−ジアミノベンゼン、１，３−ジアミノベンゼン、２，４−ジアミノトルエン、４，４’−ジアミノジフェニルメタン、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、３，４’−ジアミノジフェニルエーテル、３，３’−ジメチル−４，４’−ジアミノビフェニル、２，２’−ビス（トリフルオロメチル）−４，４’−ジアミノビフェニル、３，７−ジアミノ−ジメチルジベンゾチオフェン−５，５’−ジオキシド、４，４’−ジアミノベンゾフェノン、４，４’−ビス（４-アミノフェニル）スルフィド、４，４’−ジアミノベンズアニリド、１，４−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン等の芳香族ジアミン等が挙げられ、例えば特許第２５６０７２７号公報に記載されているものが挙げられる。
【００６４】
基材１の厚みは５０〜２００μｍ、好ましくは１００〜１５０μｍであるのがよい。これにより、ベルトの剛性が高くなり、ベルトの回転時に発生するスラスト方向の荷重に対しても強くなる。
【００６５】
弾性層２は、ベルトに柔軟性を付与するためのものである。この弾性層２はイミド変性エラストマーからなるので、ポリイミド樹脂からなる基材１との親和性に優れ、両者が剥離することによる耐久性の低下を抑制することができる。また、該イミド変性エラストマー中のイミド成分の含有率を調整して、該エラストマーの弾性率を所望の値に調整することができるので、優れた柔軟性および屈曲性等を示すことができる。調整される弾性率は、通常、１．０×１０6〜１．０×１０9Ｐａ程度であるのが好ましい。なお、単層ベルトの弾性率についても、前記所定の弾性率を例示することができる。
【００６６】
弾性層２の厚みは５０〜１，０００μｍ、好ましくは１００〜２００μｍであるのがよい。これにより、例えばトナーの転写効果等が優れたものになる。これに対し、弾性層２の厚みが５０μｍより薄いと、弾性層２に要求される柔軟性が低下し、１，０００μｍより大きいと、ベルトの総厚みが増して屈曲性などに悪影響を及ぼすので好ましくない。
【００６７】
離型性樹脂層３は、ベルトに表面性やトナーの離型性等を付与するためのものである。この離型性樹脂層３としては、離型性、耐熱性および屈曲耐性等の上で、フッ素樹脂等が好ましく、該フッ素樹脂としては、例えばテトラフルオロエチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン／パーフルオロアルコキシエチレン共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン／ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）等が挙げられ、これらは１種または２種以上を混合して用いてもよい。このような離型性樹脂層３を弾性層２上に設けると、シリコーンオイル等を使用しなくてもトナーの離型性が得られると共に、紙粉固着防止効果等が得られ、オイルレス化を図ることができる。
【００６８】
離型性樹脂層３は、トナーおよび紙粉の離型性等を確保し、かつ弾性層２の柔軟性を損なわないような厚さで弾性層２上に設けるのが好ましい。このような離型性樹脂層３の厚みとしては５〜５０μｍ、好ましくは１０〜３０μｍであるのがよい。これに対し、離型性樹脂層３の厚みが５μｍより薄いと、十分な離型性が得られず耐久性にも劣り、５０μｍより大きいと、弾性層２の柔軟性を損なうおそれがある。
【００６９】
ベルトの総厚みは、通常、５０〜３００μｍ程度、好ましくは１００〜２００μｍであるのがよく、特に、中間転写ベルトとして使用する場合には、１００〜１５０μｍであるのがよい。これに対し、ベルトの総厚みが前記した厚みよりも薄いと、物理強度が低下するおそれがあり、前記した厚みよりも大きいと、ロール屈曲部での変形によって、ベルト表面に応力が集中してクラックが発生するおそれがある。
【００７０】
次に、前記したベルトの製造方法の一実施形態について、イミド変性エラストマーに前記したＰＩＵＥ（Ｉ）を例に挙げて説明する。なお、ベルトはシームレスなベルトとして中間転写ベルトに用いると、本発明の有用性が増す上で好ましい。したがって、シームレスなベルトの製造方法について説明する。また、
【００７１】
シームレスなベルトは、例えば遠心成形法により得ることができる。まず、イミド変性エラストマーからなるシームレスな単層ベルトを得る場合には、前記で説明したＰＵＡ溶液を調製する。このＰＵＡ溶液は、固形分量を１０〜３０重量％、好ましくは２０重量％程度に調製するのが好ましい。
【００７２】
ついで、このＰＵＡ溶液に導電剤としてカーボンナノチューブを添加する。このカーボンナノチューブは、分散液の形態で添加するのが好ましい。これにより、ＰＵＡ溶液中にカーボンナノチューブが均一に分散するので、遠心力による導電剤の偏りが発生してベルトの表裏において導電率に差が生じることを抑制することができる。カーボンナノチューブの添加量としては、表面抵抗率が所定の範囲になるような前記した割合、すなわちイミド変性エラストマー（ＰＵＡ溶液中の固形分量）１００重量％に対してカーボンナノチューブを０．１〜１０重量％、好ましくは０．５〜６重量％の割合で添加すればよい。
【００７３】
カーボンナノチューブを添加したＰＵＡ溶液は、密閉式攪拌機を用いて回転数５０〜１５０ｒｐｍ程度、２０〜４０分程度の時間をかけて攪拌した後、回転数１０〜３０ｒｐｍ程度、５〜１５分程度の時間をかけて脱泡処理を行うのが好ましい。なお、攪拌機は、前記した密閉式攪拌機に限定されるものではなく、例えばロールミル、ビーズミル、ホモジナイザー等を用いてもよく、さらに例示したこれら以外の公知の攪拌機を用いてもよい。
【００７４】
ついで、このＰＵＡ溶液を遠心成形機に投入する。ＰＵＡ溶液の投入は、遠心成形機を１１０〜１３０℃、好ましくは１２０℃程度に加熱し、かつ４００〜６００ｒｐｍ、好ましくは５００ｒｐｍ程度で回転させた状態で投入するのが好ましい。これにより、ＰＵＡ溶液をドラム全体に充分に延伸させることができる。また、遠心成形機のドラム内面には離型処理を施す、離経剤を塗布する、あるいは離形性を有する樹脂層を形成する等の表面処理を施しておくのが好ましい。これにより、得られるＰＵＡフィルムを遠心成型機から簡単に取り外すことができる。
【００７５】
ＰＵＡ溶液を遠心成形機に投入した後、遠心成形機の回転数を９００〜１，１００ｒｐｍ、好ましくは１，０００ｒｐｍ程度に上げ、２０〜４０分間、好ましくは３０分間程度で熱処理をした後、５０〜７０℃、好ましくは６０℃程度にまで冷却して、ドラム内面にＰＵＡフィルムを形成する。
【００７６】
形成されたＰＵＡフィルムを室温まで冷却した後、該ＰＵＡフィルムをドラムから取り外し、収縮による変形を防ぐため、表面離型処理を施した金型にセットする。ついで、減圧条件下で３００〜４００℃、好ましくは３５０℃程度で２０〜４０分間、好ましくは３０分間程度で熱処理を行い、フィルム状の一般式（Ｉ）で表されるＰＩＵＥを得る。このフィルムを適切な大きさにスリットしてイミド変性エラストマーからなるシームレスな単層ベルトを得る。
【００７７】
次に、シームレスな２層ベルト１０または３層ベルト２０の製造方法について説明する。まず、前記した単層ベルトと同様にしてカーボンナノチューブを配合したＰＵＡ溶液を調製すると共に、ポリイミド樹脂の前駆体であるポリアミド酸のワニス（ポリイミドワニス）を調製する。ポリイミドワニスの固形分量としては、１０〜３０重量％、好ましくは１５〜２５重量％、より好ましくは１８重量％程度であるのがよい。このようなポリイミドワニスとしては、特に限定されるものではなく、ポリアミド酸を適当な溶剤に加えてワニス化したものの他、市販のものを用いてもよく、例えば宇部興産（株）社製の商品名「ＵワニスＡ」等が挙げられる。
【００７８】
ポリイミドワニスにも、カーボンナノチューブを添加するのが好ましい。具体的には、ポリイミド樹脂（ポリイミドワニスの固形分量）１００重量％に対してカーボンナノチューブを１０〜３０重量％、好ましくは２０重量％の割合で添加するのがよい。カーボンナノチューブを添加したポリイミドワニスは、攪拌機で３０分〜２時間、好ましくは１時間程度攪拌しながら脱泡処理を行うのが好ましい。前記攪拌機としては、例えば前記したカーボンナノチューブを添加したＰＵＡ溶液を攪拌する際に挙げた攪拌機と同じ攪拌機を例示することができる。
【００７９】
ついで、単層ベルトと同様にしてＰＵＡ溶液を遠心成形機に投入し、ドラム内面にＰＵＡフィルムを形成した後、ドラムを４００〜６００ｒｐｍ、好ましくは５００ｒｐｍ程度で回転させながら、前記で調製したポリイミドワニスを前記ＰＵＡフィルム内面に注入する。その後、回転数を５０〜２００ｒｐｍ、好ましくは１００ｒｐｍ程度で回転させると共に、１１０〜１３０℃、好ましくは１２０℃程度に加熱し、３０〜６０分間、好ましくは４５分間程度で熱処理を行ことで積層フィルム（基材１、弾性層２）を形成する。
【００８０】
形成した積層フィルムを室温まで冷却した後、該積層フィルムをドラムから取り外し、収縮による変形を防ぐため、表面離型処理を施した金型にセットする。ここで、３層ベルト２０にする場合には、積層フィルムの表面にフッ素樹脂等をコーティングして離型樹脂層３を形成する。
【００８１】
ついで、減圧条件下で３００〜４００℃、好ましくは３５０℃程度で２０〜４０分間、好ましくは３０分間程度で熱処理を行い、得られたフィルムを適切な大きさにスリットすることで、シームレスな２層ベルト１０または３層ベルト２０を得る。
【００８２】
なお、効率よくシームレスな２層ベルト１０または３層ベルト２０を得る上で、遠心成形により連続して基材１、弾性層２を得る場合について説明したが、例えば前記で説明した遠心成形の条件で、円筒状のシームレスな基材１，弾性層２をそれぞれ調製すると共に、押出成形法等で円筒状のシームレスな離型性樹脂層３を調製し、これらを１液性または２液性のシリコーン系弾性接着剤、ウレタン系弾性接着剤、シート状ホットメルト型のシリコーン系接着剤，シラン変性ポリイミド系接着剤等や、加熱加圧等で一体化することにより、シームレスな２層ベルト１０または３層ベルト２０を得てもよい。
【００８３】
以下、合成例および実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明は以下の合成例および実施例のみに限定されるものではない。
【００８４】
＜合成例＞
ＰＵＡ溶液の合成方法について、下記式に基づいて説明する。
【化８】
2008156560.tif 000010
［式中、ｎは１〜１００の整数を示す。ｍは２〜１００の整数を示す。ｘは５〜１００の整数を示す。］
【００８５】
（ポリウレタンプレポリマー（ｊ）の合成）
まず、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアナート（ＭＤＩ）（ｈ）［日本ポリウレタン工業（株）社製］を減圧蒸留した。また、ポリオキシテトラメチレングリコール（ＰＴＭＧ）（ｉ）［保土谷化学（株）社製の商品名「ＰＴＭＧ１０００」、重量平均分子量：１，０００］を８０℃、２〜３ｍｍＨｇ、２４時間の条件で減圧乾燥した。
【００８６】
ついで、前記ＭＤＩ（ｈ）２３．８ｇと、ＰＴＭＧ（ｉ）７６．２ｇとを、攪拌機およびガス導入管を備えた５００ｍｌの四つ口セパラブルフラスコにそれぞれ加え、アルゴン雰囲気下、８０℃で２時間攪拌して、分子両末端にイソシアナート基を有するポリウレタンプレポリマー（ｊ）を得た。このポリウレタンプレポリマー（ｊ）をＧＰＣで測定した結果、ポリスチレン換算した値で重量平均分子量は４．６×１０4であった。
【００８７】
（ポリウレタン−ウレア化合物（ｌ）の合成）
前記で得たポリウレタンプレポリマー（ｊ）１０ｇを脱水処理したＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）６０ｍｌに溶解させたものと、４，４’−ジアミノジフェニルメタン（ＭＤＡ）（ｋ）０．３７８ｇを脱水処理したＮＭＰ２０ｍｌに溶解させたものとを、攪拌機およびガス導入管を備えた５００ｍｌの四つ口セパラブルフラスコにそれぞれ加え、アルゴン雰囲気下、室温（２３℃）で２４時間攪拌して、ポリウレタン−ウレア化合物（ｌ）の溶液を得た。
【００８８】
（ＰＵＡ溶液の合成）
前記で得たポリウレタン−ウレア化合物（ｌ）の溶液中に、無水ピロメリット酸（ＰＭＤＡ）（ｍ）０．８３１ｇを加え、アルゴンガス雰囲気下、１５０℃で２時間攪拌して、ポリウレタンアミド酸（ＰＵＡ）溶液を得た。
【００８９】
ちなみに、このＰＵＡ溶液を遠心成形機に流し込み、１５０℃で１，０００ｒｐｍ、１時間遠心成形してＰＵＡシートを得、このＰＵＡシートを減圧デシケータ内で２００℃、２時間加熱処理（脱水縮合反応）すると、厚さ１００μｍのシート状のＰＩＵＥ（１）が得られた（イミド分率：１５重量％）。前記イミド分率は、前記式（α）から算出して得た値である。得られたＰＩＵＥ（１）について、ＫＢｒ法にてＩＲスペクトルを測定した結果、１７８０ｃｍ-1、１７２０ｃｍ-1および１３８０ｃｍ-1にイミド環に由来する吸収が観察された。
【００９０】
[実施例１〜５] 
＜試験片の作製＞
前記合成例で得たＰＵＡ溶液を用いてキャスト法および遠心成形法でそれぞれ試験片を作製した。具体的には、密閉式攪拌機内にＰＵＡ溶液５０ｇを添加した後、導電剤としてカーボンナノチューブの分散液を前記ＰＵＡ溶液の固形分量１００重量％に対して表１および表２に示す割合で添加した。なお、前記カーボンナノチューブの分散液は、（株）ジェムコ製の商品名「ＣＮＦ−Ｔ／ＮＭＰ」であり、固形分換算して添加した。
【００９１】
ついで、前記密閉式攪拌機を回転数１００ｒｐｍ、３０分間の条件で攪拌させた後、回転数２０ｒｐｍ、１０分間の条件で真空脱泡処理を行い、ＰＵＡ／カーボンナノチューブ混合溶液を得た。
【００９２】
（キャスト法）
上記で得た混合溶液を樹脂型に入れ、１２０℃で１時間加熱した後、さらに２００℃で２時間熱処理して幅５０ｍｍ、長さ１００ｍｍ、厚み約１００μｍのシート状の試験片を得た。
【００９３】
（遠心成形法）
上記で得た混合溶液を遠心成形機に投入して遠心成形し、図２（ａ）に示すようなシームレスの単層ベルト３０を得た。なお、遠心成形は、回転数１０００ｒｐｍ、加熱温度１２０℃、加熱時間６０分とし、遠心成形後に２００℃で２時間熱処理を行った。ついで、得られた単層ベルト３０をカッターでカットして、図２（ｂ）に示すような幅５０ｍｍ、長さ１５０ｍｍ、厚さ約１００μｍのシート状の試験片３１を得た。
【００９４】
＜評価＞
上記で得た各試験片について、表面抵抗率、破断強度および破断伸びを測定した。各測定方法を以下に示すと共に、その結果を表１，表２および図３〜図５に示す。
【００９５】
（表面抵抗率の測定方法）
キャスト法で得た試験片を用い、該試験片の３箇所を、三菱化学社製の「ハイレスターＭＣＰ−ＨＴ４５０」を用いて印加電圧１０Ｖの条件で測定し、得られた値の平均値を算出した。その結果を表１および図３に示す。
【００９６】
（破断強度および破断伸びの測定方法）
遠心成形法で得た試験片を用い、該試験片を用いて引っ張り試験を実施し、破断強度および破断伸びを測定した。引っ張り試験の条件は次の通りである。すなわち試験片を３号ダンベルで打ち抜き、標線間２０ｍｍ、５００ｍｍ／分の条件で、ＪＩＳ  Ｋ６２５１に準拠し、破断強度（ＭＰａ）および破断伸び（％）をそれぞれ測定した。その結果を表２および図４，図５に示す。
【００９７】
[比較例１]
前記合成例で得たＰＵＡ溶液に代えて、ポリイミドワニス（宇部興産（株）社製の商品名「ＵワニスＡ」）を用い、導電剤を添加しない以外は、前記実施例１〜５と同様にしてキャスト法および遠心成形法を行って試験片を得た。ついで、この試験片について、前記実施例１〜５と同様にして表面抵抗率、破断強度および破断伸びを測定した。表面抵抗率の結果を表１に、破断強度および破断伸びの結果を表２，図６および図７に示す。
【００９８】
[比較例２]
前記合成例で得たＰＵＡ溶液に導電剤を添加しない以外は、前記ＰＵＡ溶液を前記実施例１〜５と同様にしてキャスト法および遠心成形法で成形して試験片を得た。ついで、この試験片について、前記実施例１〜５と同様にして表面抵抗率、破断強度および破断伸びを測定した。表面抵抗率の結果を表１に、破断強度および破断伸びの結果を表２，図６および図７に示す。
【００９９】
[比較例３〜５]
導電剤をカーボンナノチューブの分散液に代えて、カーボンブラック（東海カーボン社製の商品名「トーカブラック＃５５００」）にし、該カーボンブラックを前記ＰＵＡ溶液の固形分量１００重量％に対して表１および表２に示す割合で添加した以外は、前記実施例１〜５と同様にして、ＰＵＡ／カーボンブラック混合溶液を得た。ついで、この混合溶液を前記実施例１〜５と同様にしてキャスト法および遠心成形法で成形して試験片を得た。ついで、この試験片について、前記実施例１〜５と同様にして表面抵抗率、破断強度および破断伸びを測定した。表面抵抗率の結果を表１および図８に、破断強度および破断伸びの結果を表２，図９および図１０に示す。
【０１００】
[比較例６〜１１]
導電剤をカーボンナノチューブの分散液に代えて、カーボンブラック（キャボットジャパン社製の商品名「MOGAL-L」）にし、該カーボンブラックを前記ＰＵＡ溶液の固形分量１００重量％に対して表１および表２に示す割合で添加した以外は、前記実施例１〜５と同様にして、ＰＵＡ／カーボンブラック混合溶液を得た。ついで、この混合溶液を前記実施例１〜５と同様にしてキャスト法および遠心成形法で成形して試験片を得た。ついで、この試験片について、前記実施例１〜５と同様にして表面抵抗率、破断強度および破断伸びを測定した。表面抵抗率の結果を表１および図１１に、破断強度および破断伸びの結果を表２，図１２および図１３に示す。
【０１０１】
【表１】
2008156560.tif 000011
【０１０２】
【表２】
2008156560.tif 000012
【０１０３】
表１および図３，８，１１から明らかなように、比較例３〜５（トーカブラック#5500）および比較例６〜１１（MOGAL-L）では、表面抵抗率のバラツキおよび添加量５％から1５％の間における大きな表面抵抗率の変化（パーコレーション）が発生したのに対して、実施例１〜５（カーボンナノチューブ）は、添加量によるバラツキが小さく、かつ添加量と共に表面抵抗率が低下しパーコレーションは発生していないのがわかる。
【０１０４】
また、表２および図４〜７，９，１０，１２，１３から明らかなように、比較例３〜５（トーカブラック#5500）および比較例６〜１１（MOGAL-L）は、配合量の増加とともに破断強度および破断伸びが大きく低下している。これに対し、実施例１〜５（カーボンナノチューブ）は、破断伸び、破断強度共に大きな低下は起っていないのがわかる。このことから、カーボンナノチューブは導電率のコントロールが容易であり、かつ柔軟性などの物性低下を起こさずに添加が可能であることがわかる。したがって、本発明にかかるイミド変性エラストマーは、導電率の制御が簡単であり、かつ優れた柔軟性および屈曲性等を示すといえる。
【０１０５】
以上、本発明の一実施形態について示したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で変更や改良したものにも適用できることは言うまでもない。例えば、前記した実施形態では、イミド変性エラストマーの一使用形態としてベルトを例に挙げて説明したが、本発明にかかるイミド変性エラストマーの使用形態はこれに限定されるものではない。具体例としては、例えばシート、フィルム、チューブ、ホース、ロールギア、パッキング材、防音材、防振材、ブーツ、ガスケット、ベルトラミネート製品、被覆材、パーベーパレーション用の分離膜、光学非線形材料、弾性繊維、圧電素子、アクチュエーター、その他の各種自動車部品、工業機械部品、スポーツ用品等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１】（ａ），（ｂ）は、本発明の一実施形態にかかるベルトを示す拡大概略断面図である。
【図２】（ａ），（ｂ）は、実施例における遠心成形法で試験片を得る方法を示す概略説明図である。
【図３】実施例１〜５の表面抵抗率の測定結果を示すグラフである。
【図４】実施例１〜５の破断強度の測定結果を示すグラフである。
【図５】実施例１〜５の破断伸びの測定結果を示すグラフである。
【図６】比較例１，２の破断強度の測定結果を示すグラフである。
【図７】比較例１，２の破断伸びの測定結果を示すグラフである。
【図８】比較例３〜５の表面抵抗率の測定結果を示すグラフである。
【図９】比較例３〜５の破断強度の測定結果を示すグラフである。
【図１０】比較例３〜５の破断伸びの測定結果を示すグラフである。
【図１１】比較例６〜１１の表面抵抗率の測定結果を示すグラフである。
【図１２】比較例６〜１１の破断強度の測定結果を示すグラフである。
【図１３】比較例６〜１１の破断伸びの測定結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【０１０７】
１  基材
２  弾性層
３  離型性樹脂層
１０  ２層ベルト
２０  ３層ベルト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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