導電性ベルト
【課題】白色度が高く、長期間使用しても磨耗粉による汚染が目立たない導電性ベルトを提供する。
【解決手段】 ゴム１００重量部に対して酸化アンチモンドープ酸化錫を被覆した酸化チタン粒子０．１〜４０重量部配合したゴム組成物で導電性ベルトを構成する。酸化アンチモンドープ酸化錫を被覆した酸化チタン粒子の構成は、酸化チタンが７０〜９０重量％、酸化アンチモンドープ酸化錫１０〜３０重量％（酸化アンチモン０．１〜５重量％、酸化錫５〜２９．９重量％）となるよう構成されることが望ましい。
【解決手段】 ゴム１００重量部に対して酸化アンチモンドープ酸化錫を被覆した酸化チタン粒子０．１〜４０重量部配合したゴム組成物で導電性ベルトを構成する。酸化アンチモンドープ酸化錫を被覆した酸化チタン粒子の構成は、酸化チタンが７０〜９０重量％、酸化アンチモンドープ酸化錫１０〜３０重量％（酸化アンチモン０．１〜５重量％、酸化錫５〜２９．９重量％）となるよう構成されることが望ましい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＯＡ機器等に用いられる導電性ベルトに関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンターや複写機などのＯＡ機器で帯電防止機能を有する導電性ベルトが使用されている。一般に、該導電性ベルトは導電性粉末として配合されるカーボンブラック由来の黒色を呈しているが、経時的に生じる黒色の磨耗粉が周辺機器や搬送物等を汚染することが問題視されていた。
【０００３】
このような問題に対して、例えば酸化ジルコニウムや酸化錫により構成した淡色または無色の導電性付与剤を混入した合成ゴムで、背面構成板及びベルト歯などを着色した歯付ベルトが提案されている。（例えば特許文献１参照）
【特許文献１】実公平０７−４３５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、酸化錫により構成された導電性付与剤を用いた場合、帯電防止機能は有するものの灰色や青色かかった色を呈するため白色度が高いとは言えず、ベルトを所望色に着色するためには、酸化チタンなどの白色顔料を別途加えて白色度を高めた後に、所望の顔料を添加する必要があった。近年では、トランスルーセントのハウジングを用いたＯＡ機器などで意匠性の高い導電性ベルトの需要が増加しており、白色度への要求もより高まっている。
【０００５】
上記問題に鑑みて鋭意研究を重ねた結果、本発明を提案するものであり、その目的とするところは、白色度が高く、意匠性に優れると共に、長期間使用しても磨耗粉による汚染が目立たない導電性ベルトを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、酸化アンチモンドープ酸化錫を被覆した酸化チタン粒子を配合したゴム組成物で構成されることを特徴とする導電性ベルトである。本発明はまた前記導電性ベルトにあって、ゴム１００重量部に対して酸化アンチモンドープ酸化錫を被覆した酸化チタン粒子が０．１〜４０重量部配合されている；ゴム組成物はシリカが配合されている発明である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明では、導電性粉末として酸化アンチモンドープ酸化錫を被覆した酸化チタン粒子を選択することで、従来のベルトよりも白色度が高く、意匠性に優れると共に、長期間使用しても磨耗粉による汚染が目立たず、しかも帯電防止機能を有する導電性ベルトを提供することができる。また補強材としてシリカを用いることで白色度に悪影響を与えない。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１に本発明の導電性ベルトの一例として平ベルトの部分断面図を示す。平ベルト２１は、心体層２３を挟むようにゴム配合物からなる搬送部２４及び非搬送部２２からなる無端ベルトであって、搬送部２４で搬送物を搬送するよう構成される。
【０００９】
心体層２３は、ロープ、編物、織物、不織布等から選択される繊維材料であって、例えば、綿、麻等の天然繊維や金属繊維、ガラス繊維等の無機繊維、又は、ポリアミド、ポリエステル、ポリエチレン等の有機繊維等のいずれかが用いられるが、中でもポリエステルが最も好ましい。
【００１０】
また本発明に係る導電性ベルトの他の一例として、歯付ベルト１の断面斜視図を図２に、Ｖリブドベルト１０の断面斜視図を図３示す。
【００１１】
図２の歯付ベルト１は、ベルト長手方向（図中矢印）に沿って複数の歯部２と、心線３を埋設した背部４から構成されるベルト本体を有し、前記歯部２の表面には必要に応じて歯布５が貼着されている。
【００１２】
図３のＶリブドベルト１０は、カバー帆布１５からなる伸張部１２と、心線１３を埋設した接着層１４、その下側に弾性体層である圧縮部１６からなっている。この圧縮部１６は、ベルト長手方向に延びる断面略三角形である台形の複数のリブを有している。
【００１３】
尚、Ｖリブドベルトは上記構成以外にも、例えば接着層１４を配置せず、また背面にカバー帆布１５を貼着しないで伸張部１２をゴム組成物で構成したＶリブドベルトがある。このとき、心線１３は伸張部１２と圧縮部１６の境界領域でベルト本体に埋設されることになる。尚、心線１３とベルト本体との接着性を考慮すると、圧縮部１６は短繊維を含有しないゴム組成物で構成することが望ましい。また伸張部１２は短繊維を含有するゴム組成物で形成することが望ましい。
【００１４】
本発明で使用する心線３，１３は、ポリエチレンテレフタレート繊維、ポリエチレンナフタレート繊維、ポリトリメチレンテレフタレート繊維、ポリブチレンテレフタレート繊維、ガラス繊維、またはアラミド繊維などから構成されるコードが使用できる。ガラス繊維の組成は、Ｅガラス、Ｓガラス（高強度ガラス）のいずれでもよく、フィラメントの太さ及びフィラメントの集束本数及びストランド本数に制限されない。
【００１５】
前記心線は接着処理を施されることが望ましく、例えば（１）未処理コードをエポキシ化合物やイソシアネート化合物から選ばれた処理液を入れたタンクに含浸してプレディップした後、（２）１６０〜２００℃に温度設定した乾燥炉に３０〜６００秒間通して乾燥し、（３）続いてＲＦＬ液からなる接着液を入れたタンクに浸漬し、（４）２１０〜２６０℃に温度設定した延伸熱固定処理器に３０〜６００秒間通し−１〜３％延伸して延伸処理コードとする、ことができる。
【００１６】
この前処理液で使用するイソシアネート化合物としては、例えば４，４'−ジフェニルメタンジイソシアネート、トリレン２，４−ジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ポリアリールポリイソシアネート（例えば商品名としてＰＡＰＩがある）等がある。このイソシアネート化合物はトルエン、メチルエチルケトン等の有機溶剤に混合して使用される。
【００１７】
また、上記イソシアネート化合物にフェノール類、第３級アルコール類、第２級アルコール類等のブロック化剤を反応させてポリイソシアネートのイソシアネート基をブロック化したブロック化ポリイソシアネートも使用可能である。
【００１８】
エポキシ化合物としては、例えばエチレングリコール、グリセリン、ペンタエリスリトール等の多価アルコールや、ポリエチレングリコール等のポリアルキレングリコールとエピクロルヒドリンのようなハロゲン含有エポキシ化合物との反応生成物や、レゾルシン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）ジメチルメタン、フェノール．ホルムアルデヒド樹脂、レゾルシン．ホルムアルデヒド樹脂等の多価フェノール類やハロゲン含有エポキシ化合物との反応生成物などである。上記エポキシ化合物はトルエン、メチルエチルケトン等の有機溶剤に混合して使用される。
【００１９】
ＲＦＬ処理液はレゾルシンとホルムアルデヒドの初期縮合物をゴムラテックスと混合したものであり、この場合レゾルシンとホルムアルデヒドのモル比は１：２〜２：１にすることが接着力を高める上で好適である。モル比が１／２未満では、レゾルシン−ホルムアルデヒド樹脂の三次元化反応が進み過ぎてゲル化し、一方２／１を超えると、逆にレゾルシンとホルムアルデヒドの反応があまり進まないため、接着力が低下する。
【００２０】
ゴムラテックスとしては、スチレン−ブタジエン−ビニルピリジン三元共重合体、水素化ニトリルゴム、クロロプレンゴム、ニトリルゴムなどがあげられる。
【００２１】
また、レゾルシン−ホルムアルデヒドの初期縮合物と上記ゴムラテックスの固形分質量比は１：２〜１：８が好ましく、この範囲を維持すれば接着力を高める上で好適である。上記の比が１／２未満の場合には、レゾルシン−ホルムアルデヒドの樹脂分が多くなり、ＲＦＬ皮膜が固くなり動的な接着が悪くなり、他方１／８を超えると、レゾルシン−ホルムアルデヒドの樹脂分が少なくなるため、ＲＦＬ皮膜が柔らかくなり、接着力が低下する。
【００２２】
更に、上記ＲＦＬ液には加硫促進剤や加硫剤を添加してもよく、添加する加硫促進剤は、含硫黄加硫促進剤であり、具体的には２−メルカプトベンゾチアゾール（Ｍ）やその塩類（例えば、亜鉛塩、ナトリウム塩、シクロヘキシルアミン塩等）ジベンゾチアジルジスルフィド（ＤＭ）等のチアゾール類、Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド（ＣＺ）等のスルフェンアミド類、テトラメチルチウラムモノスルフィド（ＴＳ）、テトラメチルチウラムジスルフィド（ＴＴ）、ジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド（ＴＲＡ）等のチウラム類、ジ−ｎ−ブチルジチオカルバミン酸ナトリウム（ＴＰ）、ジメチルジチオカルバミン酸亜鉛（ＰＺ）ジエチルジメチルジチオカルバミン酸亜鉛（ＥＺ）等のジチオカルバミン酸塩類等がある。
【００２３】
また、加硫剤としては、硫黄、金属酸化物（酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化鉛）、過酸化物等があり、上記加硫促進剤と併用することができる。
【００２４】
歯付ベルト１の歯部表面を被覆する歯布５としては、平織物、綾織物、朱子織物などからなる帆布が用いられる。これらの織物のベルト長手方向に配置される緯糸としては、例えば０．３〜１．２デニールのパラ系アラミド繊維のフィラメント原糸を収束したマルチフィラメント糸をベルト長手方向の緯糸全量の２０〜８０重量％含んだものが好ましい。
【００２５】
即ち、緯糸はパラ系アラミド繊維のマルチフィラメント糸を含んだ糸であり、このパラ系アラミド繊維のマルチフィラメント糸にメタ系アラミド繊維からなる糸とを含めることができる。具体的な緯糸の構成は、パラ系アラミド繊維のマルチフィラメント糸、メタ系アラミド繊維からなる紡績糸、そしてウレタン弾性糸の３種の糸を合撚したものである。
【００２６】
また、他の具体的な緯糸の構成は、パラ系アラミド繊維のマルチフィラメント糸、脂肪族繊維糸（６ナイロン、６６ナイロン、ポリエステル、ポリビニルアルコール等）、そしてウレタン弾性糸の３種の糸を合撚したものであってもよい。
【００２７】
歯布５の経糸としては、パラ系アラミド繊維、メタ系アラミド繊維からなるアラミド繊維のフィラメント糸、６ナイロン、６．６ナイロン、１２ナイロン等のポリアミド、ポリビニルアルコール、ポリエステル等のフィラメント糸からなる。好ましくは、アラミド繊維のフィラメント糸が緯糸５にパラ系アラミド繊維のフィラメント原糸を収束したマルチフィラメント糸を使用すれば、剛性のバランスが取れ、均一な厚みの歯布になる。
【００２８】
しかし、上記経糸と緯糸の材質はこれらに限定されるものではなく、またその他の形態としてはコード、不織布、編布などが挙げられ特に限定されるものではない。また歯布はソーキング、スプレディング、コーチングなどにより接着ゴムを付着することが望ましい。この際、導電性粉末を混入することもできる。
【００２９】
Ｖリブドベルト１０に用いるカバー帆布１５は、織物、編物、不織布などから選択される繊維基材である。構成する繊維素材としては、公知公用のものが使用できるが、例えば綿、麻等の天然繊維や、金属繊維、ガラス繊維等の無機繊維、そしてポリアミド、ポリエステル、ポリエチレン、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリフロルエチレン、ポリアクリル、ポリビニルアルコール、全芳香族ポリエステル、アラミド等の有機繊維が挙げられる。織物の場合は、これらの糸を平織、綾織、朱子織等することにより製織される。
【００３０】
上記カバー帆布１５は、公知技術に従ってレゾルシン−ホルムアルデヒド−ラテックス液（ＲＦＬ液）に浸漬することが好ましい。またＲＦＬ液に浸漬後、未加硫ゴムをカバー帆布１５に擦り込むフリクションを行ったり、ゴムを溶剤に溶かしたソーキング液に浸漬処理することができる。尚、ＲＦＬ液には適宜導電性粉末を混合して処理反に導電性を付与したり、公知の界面活性剤を０．１〜５．０質量％加えてもよい。
【００３１】
尚、これら導電性ベルト本体を構成するゴム層を以下のゴム組成物で構成する。図１で示す平ベルトにおいては、搬送部２４及び非搬送部２２を該ゴム組成物で構成することができる。また図２で示す歯付ベルト１においては、背部４、歯部２を該ゴム組成物で構成することができ、図３に示すＶリブドベルト１０においては、接着層１４、圧縮層１６を該ゴム組成物で構成することができる。
【００３２】
導電性ベルトを構成するゴムとしては、水素化ニトリルゴム、アクリロニトリルゴム、エチレン−α−オレフィンゴム、クロロプレンゴム、天然ゴム、スチレンブタジエンゴム、ポリエーテルポリウレタン、ポリエステルポリウレタン、クロロスルホン化ポリエチレン、ブチルゴム、エピクロロヒドリンゴム、ハイパロン、シリコンゴム、フッ素ゴムなどを単体でもしくは混合して用いることができる。
【００３３】
酸化アンチモンドープ酸化錫を被覆した酸化チタン粒子は、酸化アンチモンドープ酸化錫を酸化チタン粒子の表面に均一にコーティングした白色度の高い導電性粉末であって、平均一次粒子径が０．００５〜０．１μｍのものが好ましく用いられる。またその構成は、酸化チタンが７０〜９０重量％、酸化アンチモンドープ酸化錫１０〜３０重量％（酸化アンチモン０．１〜５重量％、酸化錫５〜２９．９重量％）となるよう構成されることが望ましい。酸化アンチモンドープ酸化錫が１０重量％未満では、酸化チタン粒子を完全に被覆することが困難なため、充分な導電性を得ることが難しく、一方で３０重量％を超えても、導電性の向上があまり見られない。また酸化アンチモンが０．１重量％未満であるとドープ効果が低く、５重量％を超えると白色度が低下する恐れがある。
【００３４】
酸化アンチモンドープ酸化錫を被覆した酸化チタン粒子は、ゴム１００重量部に対して０．１〜４０重量部配合することが望ましい。０．１重量部未満の場合は、帯電防止、高白色化の効果に乏しく、４０重量部を超えると、作業性や加工性などに問題がある。
【００３５】
また、上記の導電性粉末以外にもゴムに通常用いられるような補強材、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、オイル、ワックス、架橋剤、架橋促進剤、老化防止剤、加工助剤、可塑剤、短繊維、粘着付与剤、スコーチ防止剤、着色剤、紫外線吸収剤、難燃剤、耐油性向上剤、そして共架橋剤などの配合剤を本発明の目的を逸脱しない範囲で添加することができる。
【００３６】
尚、ゴム組成物には白色を呈するシリカを配合することが望ましい。シリカは、ゴム組成物の補強効果を高めるとともに、体積抵抗率を調整することができる。配合量としてはゴム１００質量部に対して２０〜４０質量部の範囲で配合することが望ましい。２０質量部未満であると補強効果が充分ではなく、４０質量部を超えると作業性が悪化する恐れがある。
【００３７】
上記ゴムの架橋には、硫黄や有機過酸化物が使用される。有機過酸化物としては具体的には、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド、１．１−ｔ−ブチルペロキシ−３．３．５−トリメチルシクロヘキサン、２．５−ジ−メチル−２．５−ジ（ｔ−ブチルペロキシ）ヘキサン、２．５−ジ−メチル−２．５−ジ（ｔ−ブチルペロキシ）ヘキサン−３、ビス（ｔ−ブチルペロキシジ−イソプロピル）ベンゼン、２．５−ジ−メチル−２．５−ジ（ベンゾイルペロキシ）ヘキサン、ｔ−ブチルペロキシベンゾアート、ｔ−ブチルペロキシ−２−エチル−ヘキシルカーボネートが挙げられる。この有機過酸化物は、単独もしくは混合物として、通常ゴム１００重量部に対して０．５〜１０重量部の範囲で使用される。
【００３８】
また加硫促進剤を配合しても良い。加硫促進剤としてはチアゾール系、チウラム系、スルフェンアミド系の加硫促進剤が例示でき、チアゾール系加硫促進剤としては、具体的に２−メルカプトベンゾチアゾール、２−メルカプトチアゾリン、ジベンドチアジル・ジスルフィド、２−メルカプトベンゾチアゾールの亜鉛塩等があり、チウラム系加硫促進剤としては、具体的にテトラメチルチウラム・モノスルフィド、テトラメチルチウラム・ジスルフィド、テトラエチルチウラム・ジスルフィド、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルチウラム・ジスルフィド等があり、またスルフェンアミド系加硫促進剤としては、具体的にＮ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド、Ｎ，Ｎ’−シクロヘキシル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド等がある。また、他の加硫促進剤としては、ビスマレイミド、エチレンチオウレアなども使用できる。これら加硫促進剤は単独で使用してもよいし、２種以上の組み合わせで使用してもよい。
【００３９】
また、架橋助剤（ｃｏ−ａｇｅｎｔ）を配合することによって、架橋度を上げて粘着摩耗等の問題を防止することができる。架橋助剤として挙げられるものとしては、ＴＩＡＣ、ＴＡＣ、１，２ポリブタジエン、不飽和カルボン酸の金属塩、オキシム類、グアニジン、トリメチロールプロパントリメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、Ｎ−Ｎ’−ｍ−フェニレンビスマレイミド、硫黄など通常、有機過酸化物架橋に用いるものであるが、なかでもＮ−Ｎ’−ｍ−フェニレンビスマレイミドが好ましい。その配合量はゴム１００重量部に対して、０．５〜１０重量部が望ましく、０．５質量部未満では添加による効果が顕著でなく、１０質量部を超えると引裂き力や接着力が低下するといった不具合がある。
【００４０】
上記ゴム組成物は帯電防止機能を発揮するためには体積固有抵抗率が７ｌｏｇΩ・ｃｍ以下に調整されてなることが望ましい。抵抗値は練り条件によっても調整されることから、使用する混練機種によって、適切なフィルファクター、回転数、練り時間等を設定することが好ましい。尚、高フィルファクター、高回転数、長時間の練りなど練り条件が厳しくなると、カーボンストラクチャーが破壊されて抵抗値が上昇する傾向にある。混練機において体積固有抵抗率を調整されたゴム組成物は、その後の成形において抵抗値に大きな影響は現れず、様々な加工法を適用することが可能である。
【００４１】
尚、導電性ベルトは上述した平ベルト、歯付ベルト、Ｖリブドベルトに限定されるものではなく、Ｖベルトなども本発明の技術範囲に属するものである。
【実施例】
【００４２】
以下、本発明を具体的な実施例を伴って説明する。
【００４３】
表１に示す配合に従いゴム組成物を調整し、バンバリーミキサーで混練後、カレンダーロールにて圧延してゴムシートを作製した。尚、導電性粉末の平均一次粒子径は０．０２μｍであった。ベルト構成としては、非搬送部を形成する厚さ０．４ｍｍのゴムシート、心体層を構成するポリエステルからなる厚さ０．１ｍｍの編布、及び搬送部を形成する厚さ０．５ｍｍのゴムシートを順に円筒状モールドに巻き付けて加硫して円筒状成形体を作製した。該円筒状成形体を所定幅にカットし、１．０ｍｍ厚×１０ｍｍ幅×２００ｍｍ周長の平ベルトを得た。この平ベルトの体積抵抗、ゴム硬度そして外観（色調）を評価した。
【００４４】
【表１】
【００４５】
結果、導電性粉末が配合されていない比較例１では、体積抵抗値が高く、帯電防止機能を奏しないことが判った。カーボンブラックを配合した比較例２では、帯電防止機能は満足するものの、ベルトが黒色を呈しており、また酸化アンチモンドープ酸化錫を配合した比較例３では、灰青白色を呈していて、共に白色度としては不充分なものであった。一方で、実施例は体積抵抗値が低く、白色度の高いベルトを得ることができた。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明にかかる導電性ベルトは、帯電防止機能を必要とされる分野に適用でき、具体的にはＯＡ機器などに装着できる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明に係る搬送ベルトの断面斜視図である。
【図２】本発明に係る歯付ベルトの断面斜視図である。
【図３】本発明に係るＶリブドベルトの断面斜視図である。
【符号の説明】
【００４８】
１ 歯付ベルト
２ 歯部
３ 心線
４ 背部
５ 歯布
１０ Ｖリブドベルト
１２ 伸張部
１３ 心線
１４ 接着層
１５ カバー帆布
１６ 圧縮部
２１ 平ベルト
２２ 非搬送部
２３ 心体層
２４ 搬送部
【技術分野】
【０００１】
本発明はＯＡ機器等に用いられる導電性ベルトに関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンターや複写機などのＯＡ機器で帯電防止機能を有する導電性ベルトが使用されている。一般に、該導電性ベルトは導電性粉末として配合されるカーボンブラック由来の黒色を呈しているが、経時的に生じる黒色の磨耗粉が周辺機器や搬送物等を汚染することが問題視されていた。
【０００３】
このような問題に対して、例えば酸化ジルコニウムや酸化錫により構成した淡色または無色の導電性付与剤を混入した合成ゴムで、背面構成板及びベルト歯などを着色した歯付ベルトが提案されている。（例えば特許文献１参照）
【特許文献１】実公平０７−４３５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、酸化錫により構成された導電性付与剤を用いた場合、帯電防止機能は有するものの灰色や青色かかった色を呈するため白色度が高いとは言えず、ベルトを所望色に着色するためには、酸化チタンなどの白色顔料を別途加えて白色度を高めた後に、所望の顔料を添加する必要があった。近年では、トランスルーセントのハウジングを用いたＯＡ機器などで意匠性の高い導電性ベルトの需要が増加しており、白色度への要求もより高まっている。
【０００５】
上記問題に鑑みて鋭意研究を重ねた結果、本発明を提案するものであり、その目的とするところは、白色度が高く、意匠性に優れると共に、長期間使用しても磨耗粉による汚染が目立たない導電性ベルトを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、酸化アンチモンドープ酸化錫を被覆した酸化チタン粒子を配合したゴム組成物で構成されることを特徴とする導電性ベルトである。本発明はまた前記導電性ベルトにあって、ゴム１００重量部に対して酸化アンチモンドープ酸化錫を被覆した酸化チタン粒子が０．１〜４０重量部配合されている；ゴム組成物はシリカが配合されている発明である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明では、導電性粉末として酸化アンチモンドープ酸化錫を被覆した酸化チタン粒子を選択することで、従来のベルトよりも白色度が高く、意匠性に優れると共に、長期間使用しても磨耗粉による汚染が目立たず、しかも帯電防止機能を有する導電性ベルトを提供することができる。また補強材としてシリカを用いることで白色度に悪影響を与えない。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１に本発明の導電性ベルトの一例として平ベルトの部分断面図を示す。平ベルト２１は、心体層２３を挟むようにゴム配合物からなる搬送部２４及び非搬送部２２からなる無端ベルトであって、搬送部２４で搬送物を搬送するよう構成される。
【０００９】
心体層２３は、ロープ、編物、織物、不織布等から選択される繊維材料であって、例えば、綿、麻等の天然繊維や金属繊維、ガラス繊維等の無機繊維、又は、ポリアミド、ポリエステル、ポリエチレン等の有機繊維等のいずれかが用いられるが、中でもポリエステルが最も好ましい。
【００１０】
また本発明に係る導電性ベルトの他の一例として、歯付ベルト１の断面斜視図を図２に、Ｖリブドベルト１０の断面斜視図を図３示す。
【００１１】
図２の歯付ベルト１は、ベルト長手方向（図中矢印）に沿って複数の歯部２と、心線３を埋設した背部４から構成されるベルト本体を有し、前記歯部２の表面には必要に応じて歯布５が貼着されている。
【００１２】
図３のＶリブドベルト１０は、カバー帆布１５からなる伸張部１２と、心線１３を埋設した接着層１４、その下側に弾性体層である圧縮部１６からなっている。この圧縮部１６は、ベルト長手方向に延びる断面略三角形である台形の複数のリブを有している。
【００１３】
尚、Ｖリブドベルトは上記構成以外にも、例えば接着層１４を配置せず、また背面にカバー帆布１５を貼着しないで伸張部１２をゴム組成物で構成したＶリブドベルトがある。このとき、心線１３は伸張部１２と圧縮部１６の境界領域でベルト本体に埋設されることになる。尚、心線１３とベルト本体との接着性を考慮すると、圧縮部１６は短繊維を含有しないゴム組成物で構成することが望ましい。また伸張部１２は短繊維を含有するゴム組成物で形成することが望ましい。
【００１４】
本発明で使用する心線３，１３は、ポリエチレンテレフタレート繊維、ポリエチレンナフタレート繊維、ポリトリメチレンテレフタレート繊維、ポリブチレンテレフタレート繊維、ガラス繊維、またはアラミド繊維などから構成されるコードが使用できる。ガラス繊維の組成は、Ｅガラス、Ｓガラス（高強度ガラス）のいずれでもよく、フィラメントの太さ及びフィラメントの集束本数及びストランド本数に制限されない。
【００１５】
前記心線は接着処理を施されることが望ましく、例えば（１）未処理コードをエポキシ化合物やイソシアネート化合物から選ばれた処理液を入れたタンクに含浸してプレディップした後、（２）１６０〜２００℃に温度設定した乾燥炉に３０〜６００秒間通して乾燥し、（３）続いてＲＦＬ液からなる接着液を入れたタンクに浸漬し、（４）２１０〜２６０℃に温度設定した延伸熱固定処理器に３０〜６００秒間通し−１〜３％延伸して延伸処理コードとする、ことができる。
【００１６】
この前処理液で使用するイソシアネート化合物としては、例えば４，４'−ジフェニルメタンジイソシアネート、トリレン２，４−ジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ポリアリールポリイソシアネート（例えば商品名としてＰＡＰＩがある）等がある。このイソシアネート化合物はトルエン、メチルエチルケトン等の有機溶剤に混合して使用される。
【００１７】
また、上記イソシアネート化合物にフェノール類、第３級アルコール類、第２級アルコール類等のブロック化剤を反応させてポリイソシアネートのイソシアネート基をブロック化したブロック化ポリイソシアネートも使用可能である。
【００１８】
エポキシ化合物としては、例えばエチレングリコール、グリセリン、ペンタエリスリトール等の多価アルコールや、ポリエチレングリコール等のポリアルキレングリコールとエピクロルヒドリンのようなハロゲン含有エポキシ化合物との反応生成物や、レゾルシン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）ジメチルメタン、フェノール．ホルムアルデヒド樹脂、レゾルシン．ホルムアルデヒド樹脂等の多価フェノール類やハロゲン含有エポキシ化合物との反応生成物などである。上記エポキシ化合物はトルエン、メチルエチルケトン等の有機溶剤に混合して使用される。
【００１９】
ＲＦＬ処理液はレゾルシンとホルムアルデヒドの初期縮合物をゴムラテックスと混合したものであり、この場合レゾルシンとホルムアルデヒドのモル比は１：２〜２：１にすることが接着力を高める上で好適である。モル比が１／２未満では、レゾルシン−ホルムアルデヒド樹脂の三次元化反応が進み過ぎてゲル化し、一方２／１を超えると、逆にレゾルシンとホルムアルデヒドの反応があまり進まないため、接着力が低下する。
【００２０】
ゴムラテックスとしては、スチレン−ブタジエン−ビニルピリジン三元共重合体、水素化ニトリルゴム、クロロプレンゴム、ニトリルゴムなどがあげられる。
【００２１】
また、レゾルシン−ホルムアルデヒドの初期縮合物と上記ゴムラテックスの固形分質量比は１：２〜１：８が好ましく、この範囲を維持すれば接着力を高める上で好適である。上記の比が１／２未満の場合には、レゾルシン−ホルムアルデヒドの樹脂分が多くなり、ＲＦＬ皮膜が固くなり動的な接着が悪くなり、他方１／８を超えると、レゾルシン−ホルムアルデヒドの樹脂分が少なくなるため、ＲＦＬ皮膜が柔らかくなり、接着力が低下する。
【００２２】
更に、上記ＲＦＬ液には加硫促進剤や加硫剤を添加してもよく、添加する加硫促進剤は、含硫黄加硫促進剤であり、具体的には２−メルカプトベンゾチアゾール（Ｍ）やその塩類（例えば、亜鉛塩、ナトリウム塩、シクロヘキシルアミン塩等）ジベンゾチアジルジスルフィド（ＤＭ）等のチアゾール類、Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド（ＣＺ）等のスルフェンアミド類、テトラメチルチウラムモノスルフィド（ＴＳ）、テトラメチルチウラムジスルフィド（ＴＴ）、ジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド（ＴＲＡ）等のチウラム類、ジ−ｎ−ブチルジチオカルバミン酸ナトリウム（ＴＰ）、ジメチルジチオカルバミン酸亜鉛（ＰＺ）ジエチルジメチルジチオカルバミン酸亜鉛（ＥＺ）等のジチオカルバミン酸塩類等がある。
【００２３】
また、加硫剤としては、硫黄、金属酸化物（酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化鉛）、過酸化物等があり、上記加硫促進剤と併用することができる。
【００２４】
歯付ベルト１の歯部表面を被覆する歯布５としては、平織物、綾織物、朱子織物などからなる帆布が用いられる。これらの織物のベルト長手方向に配置される緯糸としては、例えば０．３〜１．２デニールのパラ系アラミド繊維のフィラメント原糸を収束したマルチフィラメント糸をベルト長手方向の緯糸全量の２０〜８０重量％含んだものが好ましい。
【００２５】
即ち、緯糸はパラ系アラミド繊維のマルチフィラメント糸を含んだ糸であり、このパラ系アラミド繊維のマルチフィラメント糸にメタ系アラミド繊維からなる糸とを含めることができる。具体的な緯糸の構成は、パラ系アラミド繊維のマルチフィラメント糸、メタ系アラミド繊維からなる紡績糸、そしてウレタン弾性糸の３種の糸を合撚したものである。
【００２６】
また、他の具体的な緯糸の構成は、パラ系アラミド繊維のマルチフィラメント糸、脂肪族繊維糸（６ナイロン、６６ナイロン、ポリエステル、ポリビニルアルコール等）、そしてウレタン弾性糸の３種の糸を合撚したものであってもよい。
【００２７】
歯布５の経糸としては、パラ系アラミド繊維、メタ系アラミド繊維からなるアラミド繊維のフィラメント糸、６ナイロン、６．６ナイロン、１２ナイロン等のポリアミド、ポリビニルアルコール、ポリエステル等のフィラメント糸からなる。好ましくは、アラミド繊維のフィラメント糸が緯糸５にパラ系アラミド繊維のフィラメント原糸を収束したマルチフィラメント糸を使用すれば、剛性のバランスが取れ、均一な厚みの歯布になる。
【００２８】
しかし、上記経糸と緯糸の材質はこれらに限定されるものではなく、またその他の形態としてはコード、不織布、編布などが挙げられ特に限定されるものではない。また歯布はソーキング、スプレディング、コーチングなどにより接着ゴムを付着することが望ましい。この際、導電性粉末を混入することもできる。
【００２９】
Ｖリブドベルト１０に用いるカバー帆布１５は、織物、編物、不織布などから選択される繊維基材である。構成する繊維素材としては、公知公用のものが使用できるが、例えば綿、麻等の天然繊維や、金属繊維、ガラス繊維等の無機繊維、そしてポリアミド、ポリエステル、ポリエチレン、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリフロルエチレン、ポリアクリル、ポリビニルアルコール、全芳香族ポリエステル、アラミド等の有機繊維が挙げられる。織物の場合は、これらの糸を平織、綾織、朱子織等することにより製織される。
【００３０】
上記カバー帆布１５は、公知技術に従ってレゾルシン−ホルムアルデヒド−ラテックス液（ＲＦＬ液）に浸漬することが好ましい。またＲＦＬ液に浸漬後、未加硫ゴムをカバー帆布１５に擦り込むフリクションを行ったり、ゴムを溶剤に溶かしたソーキング液に浸漬処理することができる。尚、ＲＦＬ液には適宜導電性粉末を混合して処理反に導電性を付与したり、公知の界面活性剤を０．１〜５．０質量％加えてもよい。
【００３１】
尚、これら導電性ベルト本体を構成するゴム層を以下のゴム組成物で構成する。図１で示す平ベルトにおいては、搬送部２４及び非搬送部２２を該ゴム組成物で構成することができる。また図２で示す歯付ベルト１においては、背部４、歯部２を該ゴム組成物で構成することができ、図３に示すＶリブドベルト１０においては、接着層１４、圧縮層１６を該ゴム組成物で構成することができる。
【００３２】
導電性ベルトを構成するゴムとしては、水素化ニトリルゴム、アクリロニトリルゴム、エチレン−α−オレフィンゴム、クロロプレンゴム、天然ゴム、スチレンブタジエンゴム、ポリエーテルポリウレタン、ポリエステルポリウレタン、クロロスルホン化ポリエチレン、ブチルゴム、エピクロロヒドリンゴム、ハイパロン、シリコンゴム、フッ素ゴムなどを単体でもしくは混合して用いることができる。
【００３３】
酸化アンチモンドープ酸化錫を被覆した酸化チタン粒子は、酸化アンチモンドープ酸化錫を酸化チタン粒子の表面に均一にコーティングした白色度の高い導電性粉末であって、平均一次粒子径が０．００５〜０．１μｍのものが好ましく用いられる。またその構成は、酸化チタンが７０〜９０重量％、酸化アンチモンドープ酸化錫１０〜３０重量％（酸化アンチモン０．１〜５重量％、酸化錫５〜２９．９重量％）となるよう構成されることが望ましい。酸化アンチモンドープ酸化錫が１０重量％未満では、酸化チタン粒子を完全に被覆することが困難なため、充分な導電性を得ることが難しく、一方で３０重量％を超えても、導電性の向上があまり見られない。また酸化アンチモンが０．１重量％未満であるとドープ効果が低く、５重量％を超えると白色度が低下する恐れがある。
【００３４】
酸化アンチモンドープ酸化錫を被覆した酸化チタン粒子は、ゴム１００重量部に対して０．１〜４０重量部配合することが望ましい。０．１重量部未満の場合は、帯電防止、高白色化の効果に乏しく、４０重量部を超えると、作業性や加工性などに問題がある。
【００３５】
また、上記の導電性粉末以外にもゴムに通常用いられるような補強材、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、オイル、ワックス、架橋剤、架橋促進剤、老化防止剤、加工助剤、可塑剤、短繊維、粘着付与剤、スコーチ防止剤、着色剤、紫外線吸収剤、難燃剤、耐油性向上剤、そして共架橋剤などの配合剤を本発明の目的を逸脱しない範囲で添加することができる。
【００３６】
尚、ゴム組成物には白色を呈するシリカを配合することが望ましい。シリカは、ゴム組成物の補強効果を高めるとともに、体積抵抗率を調整することができる。配合量としてはゴム１００質量部に対して２０〜４０質量部の範囲で配合することが望ましい。２０質量部未満であると補強効果が充分ではなく、４０質量部を超えると作業性が悪化する恐れがある。
【００３７】
上記ゴムの架橋には、硫黄や有機過酸化物が使用される。有機過酸化物としては具体的には、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド、１．１−ｔ−ブチルペロキシ−３．３．５−トリメチルシクロヘキサン、２．５−ジ−メチル−２．５−ジ（ｔ−ブチルペロキシ）ヘキサン、２．５−ジ−メチル−２．５−ジ（ｔ−ブチルペロキシ）ヘキサン−３、ビス（ｔ−ブチルペロキシジ−イソプロピル）ベンゼン、２．５−ジ−メチル−２．５−ジ（ベンゾイルペロキシ）ヘキサン、ｔ−ブチルペロキシベンゾアート、ｔ−ブチルペロキシ−２−エチル−ヘキシルカーボネートが挙げられる。この有機過酸化物は、単独もしくは混合物として、通常ゴム１００重量部に対して０．５〜１０重量部の範囲で使用される。
【００３８】
また加硫促進剤を配合しても良い。加硫促進剤としてはチアゾール系、チウラム系、スルフェンアミド系の加硫促進剤が例示でき、チアゾール系加硫促進剤としては、具体的に２−メルカプトベンゾチアゾール、２−メルカプトチアゾリン、ジベンドチアジル・ジスルフィド、２−メルカプトベンゾチアゾールの亜鉛塩等があり、チウラム系加硫促進剤としては、具体的にテトラメチルチウラム・モノスルフィド、テトラメチルチウラム・ジスルフィド、テトラエチルチウラム・ジスルフィド、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルチウラム・ジスルフィド等があり、またスルフェンアミド系加硫促進剤としては、具体的にＮ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド、Ｎ，Ｎ’−シクロヘキシル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド等がある。また、他の加硫促進剤としては、ビスマレイミド、エチレンチオウレアなども使用できる。これら加硫促進剤は単独で使用してもよいし、２種以上の組み合わせで使用してもよい。
【００３９】
また、架橋助剤（ｃｏ−ａｇｅｎｔ）を配合することによって、架橋度を上げて粘着摩耗等の問題を防止することができる。架橋助剤として挙げられるものとしては、ＴＩＡＣ、ＴＡＣ、１，２ポリブタジエン、不飽和カルボン酸の金属塩、オキシム類、グアニジン、トリメチロールプロパントリメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、Ｎ−Ｎ’−ｍ−フェニレンビスマレイミド、硫黄など通常、有機過酸化物架橋に用いるものであるが、なかでもＮ−Ｎ’−ｍ−フェニレンビスマレイミドが好ましい。その配合量はゴム１００重量部に対して、０．５〜１０重量部が望ましく、０．５質量部未満では添加による効果が顕著でなく、１０質量部を超えると引裂き力や接着力が低下するといった不具合がある。
【００４０】
上記ゴム組成物は帯電防止機能を発揮するためには体積固有抵抗率が７ｌｏｇΩ・ｃｍ以下に調整されてなることが望ましい。抵抗値は練り条件によっても調整されることから、使用する混練機種によって、適切なフィルファクター、回転数、練り時間等を設定することが好ましい。尚、高フィルファクター、高回転数、長時間の練りなど練り条件が厳しくなると、カーボンストラクチャーが破壊されて抵抗値が上昇する傾向にある。混練機において体積固有抵抗率を調整されたゴム組成物は、その後の成形において抵抗値に大きな影響は現れず、様々な加工法を適用することが可能である。
【００４１】
尚、導電性ベルトは上述した平ベルト、歯付ベルト、Ｖリブドベルトに限定されるものではなく、Ｖベルトなども本発明の技術範囲に属するものである。
【実施例】
【００４２】
以下、本発明を具体的な実施例を伴って説明する。
【００４３】
表１に示す配合に従いゴム組成物を調整し、バンバリーミキサーで混練後、カレンダーロールにて圧延してゴムシートを作製した。尚、導電性粉末の平均一次粒子径は０．０２μｍであった。ベルト構成としては、非搬送部を形成する厚さ０．４ｍｍのゴムシート、心体層を構成するポリエステルからなる厚さ０．１ｍｍの編布、及び搬送部を形成する厚さ０．５ｍｍのゴムシートを順に円筒状モールドに巻き付けて加硫して円筒状成形体を作製した。該円筒状成形体を所定幅にカットし、１．０ｍｍ厚×１０ｍｍ幅×２００ｍｍ周長の平ベルトを得た。この平ベルトの体積抵抗、ゴム硬度そして外観（色調）を評価した。
【００４４】
【表１】
【００４５】
結果、導電性粉末が配合されていない比較例１では、体積抵抗値が高く、帯電防止機能を奏しないことが判った。カーボンブラックを配合した比較例２では、帯電防止機能は満足するものの、ベルトが黒色を呈しており、また酸化アンチモンドープ酸化錫を配合した比較例３では、灰青白色を呈していて、共に白色度としては不充分なものであった。一方で、実施例は体積抵抗値が低く、白色度の高いベルトを得ることができた。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明にかかる導電性ベルトは、帯電防止機能を必要とされる分野に適用でき、具体的にはＯＡ機器などに装着できる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明に係る搬送ベルトの断面斜視図である。
【図２】本発明に係る歯付ベルトの断面斜視図である。
【図３】本発明に係るＶリブドベルトの断面斜視図である。
【符号の説明】
【００４８】
１ 歯付ベルト
２ 歯部
３ 心線
４ 背部
５ 歯布
１０ Ｖリブドベルト
１２ 伸張部
１３ 心線
１４ 接着層
１５ カバー帆布
１６ 圧縮部
２１ 平ベルト
２２ 非搬送部
２３ 心体層
２４ 搬送部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸化アンチモンドープ酸化錫を被覆した酸化チタン粒子を配合したゴム組成物で構成されることを特徴とする導電性ベルト。
【請求項２】
ゴム１００重量部に対して酸化アンチモンドープ酸化錫を被覆した酸化チタン粒子が０．１〜４０重量部配合されている請求項１記載の導電性ベルト。
【請求項３】
ゴム組成物はシリカが配合されている請求項１又は２記載の導電性ベルト。
【請求項１】
酸化アンチモンドープ酸化錫を被覆した酸化チタン粒子を配合したゴム組成物で構成されることを特徴とする導電性ベルト。
【請求項２】
ゴム１００重量部に対して酸化アンチモンドープ酸化錫を被覆した酸化チタン粒子が０．１〜４０重量部配合されている請求項１記載の導電性ベルト。
【請求項３】
ゴム組成物はシリカが配合されている請求項１又は２記載の導電性ベルト。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００６−７０９９９（Ｐ２００６−７０９９９Ａ）
【公開日】平成１８年３月１６日（２００６．３．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２５５１９２（Ｐ２００４−２５５１９２）
【出願日】平成１６年９月２日（２００４．９．２）
【出願人】（０００００６０６８）三ツ星ベルト株式会社 (730)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年３月１６日（２００６．３．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年９月２日（２００４．９．２）
【出願人】（０００００６０６８）三ツ星ベルト株式会社 (730)
【Ｆターム（参考）】
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