CN1612072A - 层压无缝带的制造方法和层压无缝带 - Google Patents

Abstract

一种至少具有基层和外层的层压无缝带。基层含有聚酯热塑性弹性体作为其主要组分。基层的体积电阻率设置为不小于1.0×10⁶ (Ω·cm)且不大于1.0×10¹¹ (Ω·cm)。外层的体积电阻率设置为不小于1.0×10¹¹ (Ω·cm)且不小于基层的体积电阻率的10倍。基层和外层由层压挤出形成。

Description

层压无缝带的制造方法和层压无缝带

                                技术领域

本发明涉及一种层压无缝带及其制造方法，该层压无缝带尤其适于用作如复印机、彩色复印机等成像设备的中间转印带。

                                背景技术

在成像设备中，色调图像在光电导体上形成并转印到中间转印单元，然后转印到转印体(主要是纸)。导电无缝带(后文称带)被用作中间转印带。中间转印带在张紧状态下固定在驱动轴上运行很长时间。因此要求中间转印带耐用。此外由于中间转印带反复充电和放电，因此还要求中间转印带在保持足够电荷的同时，不会由于电势差和电阻值的下降而使转印不均匀。

导电带广泛采用单层结构，该单层结构由树脂以及填入到树脂中的含有炭黑或金属氧化物的导电填料所组成。

对于单层带，很难通过捏合方式使导电剂在树脂中均匀分布。因此在成形的带的内部，电阻值有很大差别。从而当光电导体上形成的色调图像转印到带时很容易发生转印不均，因此很难获得理想的图像。

除了使用电子导电填料的方法外，还有一种在树脂中加入离子导电剂的方法。该方法缩小了带内电阻差。但有离子导电剂渗出带并污染光电导体的担心。

为了解决上述问题，日本专利公报No.53-87738(专利文献1)披露了一种含有作为导电体的基层以及其上的介电层的转印带。具有层状结构的转印带在转印性能上优于单层转印带。

在日本专利公报No.6-130830(专利文献2)所披露的层状结构转印带中，外层由拉伸弹性模量不低于8000kg/cm²的热塑性树脂制成的介电层构成，内层由跟外层一样的热塑性树脂制成的导电层构成。

在专利文献2所披露的层状结构转印带中，其外层的拉伸弹性模量不低于8000kg/cm²。因此当驱动轴带动张紧于其上的带连续转动时，带的边缘开裂并导致带撕裂。所以这种带不耐用。当导电填料如炭黑被用来使带具有导电性时，带内电阻会发生差异，从而得不到稳定的图像。如果加入的导电填料的量较大，带会变脆。如果热塑性树脂优选聚碳酸酯作为带的材料，当驱动轴带动张紧于其上的带连续转动时，带的边缘很容易撕裂。所以这种带不耐用。如果采用含氟聚合物如聚偏二氟乙稀(PVDF)作为带的材料，在挤压时有可能产生腐蚀性气体。因此需要一种具有特殊处理功能的成型机，而从制造成本考虑是不利的。烯烃材料如聚乙烯、聚丙烯等的蠕变性能不佳，持续使用时会发生伸长变形，耐用性低。

专利文献1：日本专利公报No.53-87738

专利文献2：日本专利公报No.6-130830

                                发明内容

基于上述问题，本发明的目的在于提供一种在持续使用或重复使用中具有优越的耐用性和良好转印性的层压无缝带。本发明的另一个目的是提供这种层压无缝带的制造方法。

为了达到本发明的目的，在所述第一项发明中，提供了一种具有基层和外层的层压无缝带。其基层含有聚酯热塑性弹性体和加入其中的离子导电剂，其体积电阻率不小于1.0×10⁶(Ω·cm)且不大于1.0×10¹¹(Ω·cm)。外层的体积电阻率不小于1.0×10¹¹(Ω·cm)且不小于基层体积电阻率的10倍。

本发明的层压无缝带含有以聚酯热塑性弹性体作为主要成分的基层。因此该层压无缝带在持续使用或重复使用时具有高耐用性。基层所含聚酯热塑性弹性体在整个聚合物组分中的含量优选不少于约60重量份，进一步优选不少于65重量份。

本发明中采用的聚酯热塑性弹性体不存在如专利文献2所披露的优选热塑性树脂所具有的上述问题，例如，使用含氟聚合物如聚碳酸酯、聚偏二氟乙稀(PVDF)，以及烯烃材料如聚乙烯和聚丙烯。因此层压带在持续使用或重复使用下具有适合的弹性度和挠度，显示出好的耐用性。

换句话说，通过使用聚酯热塑性弹性体作为层压带的材料，层压带具有合适的挠度。此外聚酯热塑性弹性体具有抗冲击性和耐热性以及良好的可成型性。在聚合物组成中加入润滑剂能够进一步改善成型性。此外，由于聚酯热塑性弹性体具有耐油性，含有聚酯热塑性弹性体的层压带很难被调色剂或类似物改性，并且很难污染光电导体。此外，由于聚酯热塑性弹性体具有优异的着色性，因此有可能获得白色或其他颜色的带。

聚酯热塑性弹性体的着色性可以通过使用氧化钛或氰尿酸三聚氰胺来改善，它们可用作如同体质颜料的阻燃剂。

本发明的层压带含有基层和外层。基层的体积电阻率不小于1.0×10⁶(Ω·cm)且不大于1.0×10¹¹(Ω·cm)。外层的体积电阻率不小于1.0×10¹¹(Ω·cm)且不大于1.0×10¹⁴(Ω·cm)，以及不小于基层体积电阻率的10倍且不大于1.0×10⁸(Ω·cm)。因此层压带显示出较好的转印性能。

当本发明的层压带作为中间转印带使用时，在把调色剂从光电导体转印到带(第一次转印)、把调色图像保留在带上、再将调色图像转印给转印对象(第二次转印)的转印过程中，在第一次转印和第二次转印的间隔内，有必要使带和调色剂的电势维持一段预定时间。最后，与调色剂相接触的带的表面优选使用介电层。为了有效地完成第一次转印过程，优选在一个尽可能低的电势差下把调色剂从光电导体转印到带。因此希望带的体积电阻率低。本发明的层压带的结构在转印性上非常优越，因为其满足了上述要求。

就是说，为了把电荷维持在使调色导电图像能够保留在带上的程度，有必要使基层的体积电阻率不低于1.0×10⁶(Ω·cm)。基层的体积电阻率设置为小于1.0×10¹¹(Ω·cm)，以使充电过程和转印过程的电压达到实际使用的水平，以及在去除带上残留的调色剂中促进除静电，并保持清洁。

当层压带用作中间转印带时，设置与调色剂相接触的外层的体积电阻率为不小于1.0×10¹¹(Ω·cm)，以保留形成于带上的调色图像的电荷。外层的体积电阻率设置为不大于1.0×10¹⁴(Ω·cm)，使得转印介质如纸难以被静电力所吸引，这样不会对转印介质的传送形成干扰。

外层的体积电阻率设置为不小于基层体积电阻率的十倍，使得容易保留调色剂的电荷。当基层和外层的体积电阻率处在上述范围内以及外层的体积电阻率不小于基层体积电阻率的十倍时，层压带能够提供较好的图像。

在聚合物组分中加入导电剂以使层压带的基层具有上述体积电阻率。导电剂使用的是离子导电剂。

如前所述，导电剂分为电子导电剂和离子导电剂。不论是电子导电剂还是离子导电剂都能赋予层压带以导电性。本发明使用离子导电剂。使用离子导电剂比使用电子导电剂具有更小的电阻值差。因此当形成于光电导体上的调色图像在转印到带时不会不均匀。所以带提供了较好的图像。

外层优选聚酯热塑性弹性体作为其主要成分。进一步优选外层具有与基层相同的成分(除导电剂外)。外层材料的组合物越是与基层材料的组合物相接近，外层与基层间的粘结强度就越好。因此容易进行层压成型。

外层优选不含导电剂。因此可避免基层中的导电剂迁移到与带和光电导体相接触的光电导体上，或者迁移到与带和调色剂相接触的调色剂上。

本发明中的层压带的整体厚度为100～500μm，优选150～400μm。外层的厚度优选不超过层压无缝带整体厚度的1/5且不低于10μm。

通过将层压带及其外层设置成上述的厚度，很容易在相对较低的电势差下完成第一次转印，并在第一次转印和第二次转印的间歇保持调色剂的电势。

更具体的，设置带的整体厚度不小于100μm，因为如果带的整体厚度小于100μm，带会太软。因此在带的制造和安装到机器上时带的可操作性很差。因此生产率很低。将带的整体厚度设置为不超过500μm的理由是：如果带的整体厚度大于500μm，带的挠曲刚度很高。因此带的驱动性会很低。进而，在将调色剂从光电导体转印到带上的第一次转印过程中需要更高的电压。

设置外层的厚度不超过带整体厚度的1/5的理由是：如果具有高电阻的外层厚度很大，在充电和转印过程中需要高电压。因此带不适于实际使用。外层厚度设置不低于10μm是因为不可能可靠地形成厚度小于10μm的带。

任何一种能够形成至少具有基层和外层的层压结构的制造方法都可以采用。例如，可以采用喷雾法或浸渍法将构成外层的的材料(后文称外层材料)形成于基层之上，又如注射成型法、吹塑成型法以及充气成型法。

在第二项发明中提供了一种制造至少具有基层和外层的层压无缝带的方法。该方法包括如下步骤：使用热塑性弹性体作为基层材料和外层材料；在基层材料中加入导电剂；使用模头同时对熔融态的基层材料和外层材料进行圆柱状层压和挤出；挤出时将温度设定得高于基层材料和外层材料的塑化温度；将外层材料的熔融粘度设置为不小于100Pa·s，且在模头所设定的温度下既不小于基层材料的熔融粘度的1/5，也不大于它的5倍。

使用双螺杆挤出机分别对构成基层的材料(后文称基层材料)和外层的材料进行捏合，使用封闭式混炼机、开口式压延机或捏合机对捏合后的材料进行造粒。将每种粒料供给单轴层压挤出机的料斗，以塑化每种捏合材料。将适合量的二种捏合材料的每一种供给十角模头，使用齿轮泵将两种捏合材料在彼此层压的状态下挤出。两种捏合材料从模唇呈圆柱状挤出。对于将两种捏合材料以层压态挤出的模头而言，使用的是由相互组合的圆筒所构成的螺旋型模头。

由双螺杆挤出机捏合的熔融态材料可以在层压状态下从齿轮泵供给模头。即是说，双螺杆挤出机可用于形成材料。

只要能够满足上述体积电阻率，对层压带的基层材料和外层材料并没有特别限定。但是，如上所述，用作外层材料的热塑性弹性体的熔融粘度不小于100Pa·s，且既不小于基层材料在挤出时为模头所设定温度下的熔融粘度的1/5，也不大于它的5倍。

通过对基层和外层的熔融粘度做出如上设定，层压材料在直角模头的输送管道中的流动性差异很小。因此圆柱形的熔融态层压材料能够被稳定的从模唇中挤出到外面来。从而就可高精度地获得预定的构形。

即是说，当外层的熔融粘度小于100Pa·s，从模唇挤出的熔融材料的牵伸较高。因此很难使材料依照与模唇下游直接相连的定径模头成型。外层的熔融粘度进一步优选不小于150Pa·s。

如果外层材料的熔融粘度大于基层材料熔融粘度的5倍，在层压模头中熔融的基层树脂和外层树脂会在靠近模唇的区域相互层压起来。如果外层材料的熔融粘度大于基层材料熔融粘度的5倍，每个基层材料和外层材料会在它们相互层压处发生紊流。因此层压熔融态材料的流速变得不稳定。因此熔融树脂的放电态不稳定，这会导致成型制件变形，因此不可能获得良好的带。

在层压挤出时，当模头的温度达到足以使外层材料和基层材料发生塑化的230℃，以及剪切速率设为10(l/cm)和100(l/cm)时，外层材料的粘度/基层材料的粘度设为不小于1/5(＝0.2)且不大于5，如上所述。

外层材料的熔点优选在基层材料的熔点的±50℃的范围内。在把熔融态外层材料和熔融态基层材料在模头中相互层压在一起的过程中，如果模头的成型温度调节为低熔点材料的温度，熔点高的材料会凝固。因此成型难以完成。所以有必要将成型温度调节为高熔点材料的温度。为防止低熔点材料的分解或变质，以及为了在把高熔点材料的温度作为成型温度时使外层材料和内层材料能整体成型，外层材料的熔点优选在上述范围内。

在本发明中，由于基层材料和外层材料使用的是聚酯热塑性弹性体，因而可以选用硬度、弹性模量以及成型性等适合于带所需特征的聚酯热塑性弹性体。

为了防止带在驱动时由于伸长而导致图像的扭曲，带的拉伸弹性模量优选在500～5000kg/cm²的范围内。

为促进熔体挤出，熔体流动指数(MI)优选为1～30g/10分钟。

对于聚酯热塑性弹性体，聚酯-聚醚热塑性弹性体或聚酯-聚酯热塑性弹性体可单独使用也可组合使用。

当在热塑性弹性体中使用离子导电剂，阳离子在聚醚的醚键附近或聚酯的酯键附近被捕获。因此当导电剂形成盐，该盐很难从系统中渗漏出来。因此聚酯热塑性弹性体能够显示出较好的电导性。在聚醚-聚酯热塑性弹性体中，软性链段的分子链在低温、低湿度条件下的弹性模量与在高温、高湿度条件下的弹性模量有轻微的差异。因此聚醚-聚酯热塑性弹性体可使带的电阻值对环境的依赖程度较低。

聚酯热塑性弹性体优选为由芳环聚酯组成的硬性链段和由聚醚和/或聚酯组成的低熔点软性链段的共聚物。当高聚合基层由高熔点聚酯链段组分构成，聚酯热塑性弹性体的熔点优选不低于150℃。当高聚合基层由低熔点软性链段组分构成，聚酯热塑性弹性体的熔点或软化点优选不高于80℃。

对于构成芳环高熔点聚酯链段的组分，可以使用芳族二羧酸，如对苯二酸、间苯二酸、联苯二羧酸、2，6-萘二羧酸；芳族二羧酸的酯；含1～25个碳原子的二元醇；以及二元醇的成酯衍生物。对苯二酸优选占整个含高熔点聚酯链段的酸组分的70mol％。如有必要可使用其它酸组分。这些组分的量优选不超过整个酸组分的30mol％，进一步优选不超过25mol％。对于碳原子数在1～25的二元醇，可使用乙二醇、1，4-丁二醇，以及乙二醇和1，4-丁二醇的成酯衍生物。

对于由聚醚构成的低熔点软性链段，可使用聚烷撑醚二醇，如聚(乙撑氧)二醇和聚(四甲撑氧)二醇。聚(四甲撑氧)二醇因其低熔点和成型性而优先考虑。聚二醇的分子量根据其低温特性特别优选为800～1500。低熔点软性链段的量优选占整个聚酯热塑性弹性体的15～75％。

优选使用内酯作为组成聚酯的低熔点软性链段。内酯特别优选己内酯。此外，庚内酯和癸内酯可作为内酯使用。这些内酯可单独使用也可组合使用。芳族聚酯和内酯的共聚比可根据使用情况而定。芳族聚酯和内酯之间的标准重量比优选设置为97/3～5/95，进一步优选为95/5～30/70。

对于本发明中所使用的离子导电剂，抗静电剂或电荷控制剂可单独使用也可组合使用。

在用于形成静电潜像的调色剂中可使用任何抗静电剂。当抗静电剂带负电，可以使用2∶1型含金属偶氮染料，芳族氧基羧酸，芳族二羧酸的金属络合物，酞菁蓝染料的磺酰胺衍生物，酞菁蓝的氨磺酰衍生物染料。当抗静电剂带正电，可以使用季铵化合物，烷基吡啶化合物，烷基皮考啉化合物，苯胺黑染料。

对于电荷控制剂，可以使用有机金属络合物，金属盐，螯合物，单偶氮金属络合物，乙酰丙酮金属络合物，羟基-羧酸金属络合物，聚羧酸金属络合物，以及多元醇金属络合物。此外，可以使用季铵盐，羧酸的金属盐，羧酸酐，羧酸的衍生物如酯、芳香族化合物的缩合物。还可以使用苯酚衍生物如双酚和杯丙二烯。

对于离子导电剂，可以使用高氯酸钠(NaClO₄)或高氯酸锂(LiClO₄)。为了防止这些盐在捏合进树脂的过程中发生爆炸反应，要先将其溶解于己二酸中。因此每种上述盐优选以含有己二酸及其盐的溶液形式存在。

在本发明中，对于离子导电剂，可以使用含有如下面的化学式1所示阴离子的盐。优选使用该盐作为离子导电剂是因为其易于操作，安全，且可达到优选的电阻值。

化学式1

其中X₁和X₂表示官能团，两者可相同或者不同，其中含有碳原子(碳原子数1～8个)，氟原子，以及磺酰基(-SO₂-)。

如化学式1所示的含阴离子盐由于官能团X₁和X₂的氟基团和磺酰基团的电子吸引特性而得以稳定化。从而该阴离子表现出很高的离解度。因此，通过在整个聚合物组分中加入少量的含阴离子盐，即可使导电聚合物组合物具有较低的电阻值。该含阴离子盐对于电极或类似物是化学及电化学稳定的，因此是安全的。此外，该含阴离子盐可在较宽的温度范围内使用，使得带的电阻易于调节，并允许带内电阻值有轻微的波动。因此带的电阻对环境的依赖程度较低。从而带不易对光电导体造成污染。此外，该含阴离子盐较便宜，也易从市场上获得。该含阴离子盐在室温下为粉末，易于捏合。该含阴离子盐使得热塑性组合物具有光滑的挤出表面。

在化学式1所示的盐中，X₁和X₂是含有碳原子(碳原子数1～8个)，氟原子，以及磺酰基(-SO₂-)的官能团。对于官能团X₁和X₂，可以是R-SO₂-(R代表含有1～8个碳原子的烃基)。对于含有1～8个碳原子的烃基，可以是烷基，如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、特丁基、正戊基、异戊基、特戊基、正己基、1，1-二甲基丙基、以及3-甲基-3-丁烯基；烯基，如乙烯基、芳基、1-丙烯基、异丙烯基、1-丁烯基、1，3-丁二烯基、以及2-戊烯基；以及炔基，如乙炔基、2-丙炔基、1-丁炔基、以及2-丁炔基。不论对作为取代基使用的氟原子的数目还是对其取代的位置在化学上允许的范围内均不作特别限制。

从稳定性、成本以及可操作性考虑，化学式1中的X₁优选为C_n1H_m1F_(2n1-m1+1)-SO₂-，X₂优选为C_n2H_m2F_(2n2-m2+1)-SO₂-(n1和n2为不小于1的整数，两者可相同也可不同，m1和m2为不小于0的整数，两者可相同也可不同)。

化学式1中与阴离子成对且构成盐的阳离子优选为碱金属，2A(主)族金属，过渡金属，以及两性金属中的任一种。碱金属比其它金属更为适合，因为碱金属的电离能较小，因而容易形成稳定的阳离子。在碱金属中，金属锂优选为形成阳离子的金属，因为锂具有高导电性。除了金属的阳离子，还可使用如化学式2和3所示的含阳离子盐。

化学式2

(R₁到R₄代表烷基，相互间可相同也可不同，其中碳原子数从1到20)

化学式3

(R₅和R₆代表烷基，两者可相同也可不同，其中碳原子数从1到20)

对于“碳原子数为1到20且可能含有取代基的烷基”中所述的含有1到20个碳原子的烷基(由R₁到R₆所示)来说，可以是甲基，乙基，正丙基，异丙基，正丁基，另丁基，特丁基，正庚基，正己基，正癸基，乙烯基，丙烯基，以及己烯基。对于取代基团，可以是卤素(优选氟、氯和溴)，含氧基，烷醇基(优选C₁到C₈)，烷醇氧基(优选C₁到C₈)，烷醇氨基(优选C₁到C₈)，羧基，烷氧羰基(优选C₁到C₈)，卤烷羰基(优选C₂到C₈)，烷氧基(优选C₁到C₈)，卤烷氧基(优选C₁到C₈)，氨基，烷氨基(优选C₁到C₈)，二烷氨基(优选C₂到C₁₆)，环氨基，烷氨羰基(优选C₂到C₈)，氨甲酰基，羟基，硝基，氰基，巯基，烷基硫(优选C₁到C₈)，烷基磺酰氧基(优选C₁到C₈)，烷基磺酰氨基(优选C₁到C₈)，以及苯基。

对于化学式2所示的阳离子，特别优选使用含三甲基型季铵阳离子的盐，其R₁到R₄中的三个为甲基，其余的一个为碳原子数为7到20且可能含有取代基的烷基。这是因为三甲基型季铵阳离子中的三个甲基团具有很强的供电子能力，以及含有7到20个碳原子且可能含有取代基的烷基具有提高与聚合物的相容性的能力，因而三甲基型季铵阳离子具有稳定氮原子的正电荷的能力。在化学式3所示的阳离子中，供电子能力更强的R₅或R₆能够稳定氮原子的正电荷，因而使得阳离子的稳定程度更高，从而使得盐具有更高的离解度和更好的导电性赋予能力。因此R₅或R₆优选具有供电子性质的基团所组成，进一步优选由甲基或乙基组成。

在化学式1中所示的含阴离子盐中，优选双(三氟甲烷磺酰基)亚胺锂((CF₃SO₂)₂NLi)。当把双亚胺锂揉合进聚酯热塑性弹性体中时，双亚胺锂几乎不会从聚酯热塑性弹性体中渗漏出来。因此双亚胺锂污染光电导体的可能性很小，使得带的电阻值对环境的依赖程度较低。此外，下面的盐可单独使用，也可组合使用：(C₂F₅SO₂)₂NLi，(C₄F₉SO₂)(CF₃SO₂)NLi，(FSO₂C₆F₄)(CF₃SO₂)NLi，(C₈F₁₇SO₂)(CF₃SO₂)NLi，(CF₃CH₂OSO₂)₂NLi，(CF3CF2CH2OSO2)2NLi，(HCF₂CF₂CH₂OSO₂)₂NLi，((CF₃)₂CHOSO₂)₂NLi等。

上述导电剂的加入量可经过适当选择以使基层具有预定的电阻值。例如，对100重量份整个聚合物组分，化学式1所示的含阴离子盐的加入量为0.01～3重量份，优选为0.05～2.7重量份。

在本发明中，含有聚醚嵌段的共聚物可连同化学式1所示的含阴离子盐一起使用。这是因为聚醚结构能够稳定盐的离子。就是说，如化学式1所示的含阴离子盐显示出离子导电性，它被具有聚醚嵌段的共聚物选择性的捕获，并以海-岛结构的形式分散于聚酯热塑性弹性体中。因此有可能在持续通电过程中抑制电阻的增大。

含有聚醚嵌段的共聚物的玻璃转变温度Tg优选不超过-40℃，进一步优选不超过-50℃。玻璃转变温度Tg优选在上述范围内以调整体积电阻率对环境的依赖程度到一个实际使用的水平。就是说，如果玻璃转变温度Tg在上述范围内，弹性模量在带的使用温度范围内对环境变化的依赖程度很小。因此有可能降低在带的使用温度范围内体积电阻率对环境的依赖程度。在本发明中，含有聚醚嵌段的共聚物的玻璃转变温度Tg不小于-80℃。聚酯热塑性弹性体的玻璃转变温度优选不超过-40℃。

在本发明中，含有聚醚嵌段的共聚物的重量优选为如化学式1所示的含阴离子盐的重量的10～3333倍，进一步优选为含阴离子盐的重量的10～3000倍。因此聚合物能够保持良好的挤出表面并获得优良的电性能。为了克服因盐在含聚醚嵌段的共聚物中分散不充分而导致带的电阻值难以得到抑制的情况，含聚醚嵌段的共聚物的重量优选不小于如化学式1所示的含阴离子盐的重量的1.6倍。为了克服因盐的浓度减少而难以对带的电阻值进行充分降低，含聚醚嵌段的共聚物的重量优选不超过如化学式1所示的含阴离子盐的重量的3333倍。

基层或/和外层中可含有含聚醚嵌段的共聚物。但是优选仅在外层中含有含聚醚嵌段的共聚物。

含聚醚嵌段的共聚物优选自聚环氧乙烷嵌段共聚物和/或聚醚酯酰胺共聚物。这些共聚物对如化学式1所示的含阴离子盐具有很高的亲和力，使导电聚合组合物具有较好的电阻值，并使得作为导电聚合组合物基本组分的聚酯热塑性弹性体具有较好的性质。组合物中形成了一种有利于通电的结构(渗透结构)，因此能够将电阻值降到比传统的带更低的程度。此外，有可能使用树脂型抗静电剂如聚醚嵌段聚烯烃树脂。在共聚物中还可以加入盐，如高氯酸钠。

对于含聚醚嵌段的共聚物，尤其优选聚环氧乙烷嵌段聚酰胺共聚物。特别优选聚环氧乙烷嵌段尼龙共聚物。更具体的，可以选用聚环氧乙烷嵌段尼龙11共聚物，聚环氧乙烷嵌段尼龙12共聚物，以及聚环氧乙烷嵌段尼龙6共聚物，它们可单独或组合使用。

可以使用聚环氧乙烷嵌段聚酰胺共聚物和聚酰胺均聚物的混合物。优选使用聚环氧乙烷嵌段聚酰胺共聚物和具有与聚环氧乙烷嵌段聚酰胺共聚物中的酰胺结构相同的聚酰胺均聚物的混合物。该混合物在成型操作过程中经高温熔融，而后冷却形成相结构。在混合物形成相结构过程中，聚酰胺均聚物先于聚环氧乙烷嵌段聚酰胺共聚物呈纤维状固化。而后聚环氧乙烷嵌段聚酰胺共聚物根据与聚酰胺均聚物的相容性而有效地分布在后者中。因此有可能有效地形成渗透结构。就是说，优选聚环氧乙烷嵌段尼龙12共聚物和尼龙12的混合物，以及聚环氧乙烷嵌段尼龙6共聚物和尼龙6的混合物，因为这些混合物能够有效的形成渗透结构。

优选使用离子导电剂。但导电剂可添加到聚合物组分中。对于导电剂，可以使用炭黑，如灶黑、炉黑、乙炔黑；导电的金属氧化物，如氧化锌、钛酸钾、掺锑氧化钛、氧化锡和石墨；以及碳纤维。

只要本发明的目的没被破坏，层压带就可含有添加组分。

阻燃添加剂可作为一种添加组分。本发明所涉及的技术领域中使用的已知阻燃添加剂可作为本发明的阻燃添加剂。但是优选的是三聚氰胺酸酯。三聚氰胺酸酯是一种含氮阻燃添加剂，在燃烧受热下发生热分解。因此用氮气取代氧气。就是说，三聚氰胺酸酯具有阻止燃烧的作用。因此不必担心三聚氰胺酸酯产生卤素引起的毒气。从而三聚氰胺酸酯不会对环境产生不利影响。由于三聚氰胺酸酯的分解温度不低于300℃，因此三聚氰胺酸酯可在最大至300℃的温度下以粉末状态存在。因此三聚氰胺酸酯不会在成像装置的使用温度范围内渗出到带的表面或在带表面起晕，所以不对光电导体造成污染。三聚氰胺酸酯的另一个优点是操作简便。此外，三聚氰胺酸酯还可作为体质颜料使用，从而使无缝带容易被上色。例如，通过在聚合物组分中添加三聚氰胺酸酯而有可能获得白色的带。优选使用白色的带作为中间转印带，因为其上的调色剂容易被肉眼所识别。因此白色的带有利于评价清洁性能。当要获得的是白色的带时，最好不要往聚酯热塑性弹性体中添加会使无缝带变黑的添加剂如炭黑。基层或/和外层中可含有阻燃添加剂。阻燃添加剂的含量可根据其类型而做适当选择。例如，对于整个层压带的重量而言，三聚氰胺酸酯的加入量为15～40重量份，优选20～35重量份。

带可含有熔点不低于80℃的磷酸酯，其加入量对整个聚合物组分的重量而言不低于0.1wt％不超过0.4wt％。通过三聚氰胺酸酯和磷酸酯的组合使用，可在不增加三聚氰胺酸酯的情况下使无缝带具有更好的阻燃性能，高强度，以及具有短的后燃时间。

填料可作为上述添加组分的一种使用。填料是用来提高带的机械强度或作为增容剂使用。对于填料，可使用碳酸钙、二氧化硅、粘土、云母、硫酸钡和硅藻土。可使用脂肪酸，如硬脂酸、月桂酸等；以及软化剂，如棉籽油、妥尔油、沥青基质、硬石蜡等。前提是这些脂肪酸和软化剂的加入既不会导致添加剂因移动而从带的表面析出、渗开、起晕以及对光电导体造成污染等，也不会对带的导电性带来不利影响。因此可对带的硬度和挠度做适当调整。此外，可在聚合物组分中加入防老剂如咪唑、胺以及苯酚。以下添加剂可作为添加组分使用：抗氧化剂(苯酚、硫)，润滑剂，有机及无机染料，紫外线吸收剂，抗静电剂，分散剂，中和剂，发泡剂，增塑剂，抑铜剂，交联剂，以及流动性改进剂。此外，还可使用成型助剂如润滑剂，前提是不影响基层材料和外层材料相互层压时的层间粘结性。

如上所述，由于基层使用了聚酯热塑性弹性体，本发明的层压无缝带显示出优越的驱动性和耐用性。此外基层和外层的体积电阻率被分别设定在预定的范围内，因而层压无缝带显示出优良的转印性能。

由于层压无缝带的基层含有离子导电剂作为导电剂，层压无缝带的电阻值的变化很小。

根据层压无缝带的制造方法，基层的熔融材料和外层的熔融材料同步挤出。因此可以简单的工艺和较低的成本来制造层压带。该制造方法使得基层和外层相互能够高度粘合。在这种情况下，可促使整体层压成型，通过选择那些熔融粘度和熔点能够满足上述关系的基层材料和外层材料，可获得高精确度的层压带。最重要的是，在使用聚酯热塑性弹性体作为外层材料的主要组分，以及使得外层材料的组合物与基层材料的组合物相近似的情况下实施层压成型时，基层和外层能够高度的相互粘合。

                                附图说明

图1是用于制造本发明的层压带的带成型机的正面示意图；

图2是采用本发明的层压带的彩色成像设备的正面示意图。

                                具体实施方式

下面对本发明的层压无缝带的实施方式加以描述。

使用如图1所示的层压挤出机以熔融外层和基层材料同步挤出的方式连续生产层压无缝带。

更具体的，制备基层材料和外层材料。聚酯热塑性弹性体可直接用作外层材料。或者，基层材料和外层材料分别由一台双螺杆挤出机捏合，制成基层材料和外层材料各自的粒料。

基层材料的粒料以聚酯热塑性弹性体作为其主要成分。基层材料的导电剂使用的是含有如上述化学式1所示阴离子的盐。对于该盐，使用的是(CF₃SO₂)₂Nli。加入到聚酯热塑性弹性体中的导电剂的量根据其类型而定。当使用(CF₃SO₂)₂Nli时，在聚酯热塑性弹性体中加入量为0.5重量份。基层材料的捏合温度设置为200～250℃，捏合时间设定为1～20分钟。

聚酯热塑性弹性体被直接用作外层材料的粒料。

每种粒料分别供给单轴挤出机12a和12b的料斗11a和11b，并分别经安装于单轴挤出机12a和12b的前端的齿轮泵14b和14a排放到构形成环状的直角模头13。环形材料B以层压状态经直角模头13向下沿垂直方向挤出，经过与直角模头13下端相连的内部定径单元15，使得环形材料B按其内圆周表面构形形成预定的形状。当带状环形材料B通过内部定径单元15后，成型的环形材料B垂直向下供给卸除单元16。而后自动切割单元17将成型的环形材料B分隔成预定的长度。

直角模头13的挤出速度应根据外层材料和基层材料的组合物以及带的厚度来做适当选择。直角模头13的挤出速度最优选为133ml/min。直角模头的温度设定得比外层材料和基层材料的塑化温度高。因此直角模头的温度最优选为230℃。从模唇13a挤出的环形材料B在向下供料与内部定径单元15接触过程中冷却。通过这种方式形成了带状的环形材料。冷却温度在70～100℃范围内选择。

用上述方法制造的层压无缝带并不受限于某特定用途。该层压无缝带可用作中间转印带，固定带，显影带，以及成像设备例如彩色复印机、传真机、打印机等的传送带。最重要的是，层压无缝带尤其适合用作成像设备的中间转印带。

图2是采用层压无缝带作为中间转印带33的彩色打印机。

彩色打印机具有转印辊30A和30B、充电辊31、光电导体32、中间转印带33、熔融辊34、四种颜色的调色剂35(35a，35b，35c和35d)，以及反光镜36。

在彩色打印机成像过程中，首先，光电导体32按图2中所示的箭头方向转动。在光电导体32由充电辊31充电之后，激光束37通过反光镜36使光电导体的非成像部分曝光。因此，非成像部分被除去静电。光电导体32与成像部分相对应的部分被充电。而后调色剂35a被供给光电导体32，与充电的成像部分相贴合以形成第一色调色剂图像。对主转印辊30a施加电场而将调色剂图像转印给中间转印带33。以同样的方式，每个其它调色剂35b～35d在光电导体上形成的调色剂图像被转印到中间转印带33。在中间转印带上形成了由调色剂35(35a～35d)以四种颜色构成的全色图像。对第二转印辊30b施加电场而使全色图像转印给将被转印材料(通常为纸张)38。当将被转印材料经过一对加热到预定温度的熔融辊34时，该全色图像即被转印到其表面。

在进行双面打印时，经过熔融辊34的将被转印材料38等在打印机内部被翻转。然后重复上述成像过程。从而在将被转印材料38的背面又一次成像。

实施例

下面描述本发明的实施例。本发明并不局限于所述实施例。

在本实施例中，聚酯热塑性弹性体使用的是“Pelprene P90BD”(Toyobo有限公司生产：聚酯聚醚型(玻璃转变温度Tg：-56℃))。

导电母料和阻燃剂母料的制备

(a)导电母料A的制备

对每100重量份聚酯热塑性弹性体，取10重量份双(三氟甲烷磺酰基)亚胺锂(其是如化学式1所示的含阴离子盐)，将两者进行干混。将该混合物供给双螺杆挤出机的料斗在210℃下捏合。从而获得了导电母料A。此时测得树脂温度为230℃。

(b)导电母料B的制备

对于离子导电剂，将高氯酸钠溶于己二酸酯(二丁氧基乙氧基己二酸乙酯)中得到高氯酸钠含量为14.7重量份的溶液。将10重量份该溶液与90重量份聚酯热塑性弹性体混合。将该混合物逐渐地供给双螺杆挤出机并在210℃下捏合。从而获得了导电母料B。此时测得树脂温度为230℃。

(c)导电母料C的制备

对每100重量份含有聚醚嵌段的共聚物“Irgastat P16”(Ciba专用化学品公司生产：聚环氧乙烷嵌段尼龙12共聚物(玻璃转变温度Tg：-57℃))，取5重量份双(三氟甲烷磺酰基)亚胺锂(其是如化学式1所示的含阴离子盐)，将两者进行干混。将该混合物供给双螺杆挤出机的料斗在210℃下捏合。从而获得了导电母料C。此时测得树脂温度为230℃。

(d)阻燃剂母料的制备

对每100重量份聚酯热塑性弹性体，取50重量份三聚氰胺酸酯(MC640，Nissan化学工业有限公司制造)，将两者进行干混。将该混合物供给双螺杆挤出机的料斗在210℃下捏合。从而获得了阻燃剂母料。此时测得树脂温度为230℃。

实施例1

将导电母料A和聚酯热塑性弹性体进行干混，其中对于每100重量份聚酯热塑性弹性体，导电母料A的添加量为0.5重量份。使用双螺杆挤出机对该混合物在210℃下捏合。从而获得了基层材料的粒料。将粒料供给如图1所示的层压挤出机的料斗11a。

将由聚酯热塑性弹性体构成的粒料供给料斗11a。启动各自粒料的单轴挤出机。位于基层材料一侧的齿轮泵14a的转数调节为12.1rpm，而位于外层材料一侧的齿轮泵14b的转数调节为1.4rpm。将熔融的树脂供给直角模头13。

外层材料和基层材料在温度设定为230℃下的直角模头13内相互层压。熔融的外层和基层材料从一个内径185mm、间隔0.5mm的环形模头中垂直向下挤出。而后让熔融的外层和基层材料沿内部定径单元15向下排出而冷却，从而定型。将它们向下垂直拉出并由卸除单元16所接纳。然后用自动切割单元17将它们切成400mm的预定宽度。通过这种方式，连续生产本发明的层压无缝带。带的内径为169.5mm，平均厚度为250μm。外层厚度为25μm。带的外层厚度占到整个带的厚度的1/10。带的宽度为400mm。该带具有很高的成型性。

实施例2

将聚酯热塑性弹性体、导电母料A和阻燃剂母料进行干混以形成基层材料，其中导电剂用量相对于聚合物组分的量为0.5重量份，阻燃添加剂用量相对于整个带的重量为25重量份。使用双螺杆挤出机对这些组分在与实施例1相同的条件下捏合。通过使用由以这种方式获得的基层材料组成的粒料，以与实施例1中相同的方式制得了实施例2的层压无缝带。该带具有很高的成型性。

实施例3

用导电母料B取代实施例2的导电母料A来形成基层材料。各组分以与实施例2中同样的方法捏合。相对于每100重量份聚酯热塑性弹性体，离子导电剂的含量为0.7重量份。三聚氰胺酸酯的含量相对于整个带的重量为25重量份。通过使用由以这种方式获得的基层材料组成的粒料，以与实施例1中相同的方式制得了实施例3的层压无缝带。该带具有很高的成型性。

实施例4

为形成基层材料，将聚酯热塑性弹性体、含有聚醚嵌段的共聚物“Irgastat P16”(Ciba专用化学品公司生产：聚环氧乙烷嵌段尼龙12共聚物)、导电母料C以及阻燃剂母料干混后用双螺杆挤出机在与实施例2中相同的条件下捏合。

在实施例4中，相对于每100重量份由聚酯热塑性弹性体和含有聚醚嵌段的共聚物组成的聚合物，离子导电剂的含量为1.2重量份。相对于每100重量份聚酯热塑性弹性体，含有聚醚嵌段的共聚物的用量为28.5重量份。对于整个带的重量，三聚氰胺酸酯的含量为25重量份。各组分以与实施例2中相同的方式捏合，从而形成基层材料。通过使用由获得的基层材料组成的粒料，以与实施例1中相同的方式制得了实施例4的层压无缝带。该带具有很高的成型性。

对照例1

仅采用实施例1的基层材料形成了厚度为250μm的单层带。

对照例2

仅采用聚酯热塑性弹性体形成了单层带。

对照例3

对照例3中的基层的组合物与实施例1中的相同。外层材料使用的是“Irgastat P16”(Ciba专用化学品公司生产：聚环氧乙烷嵌段尼龙12共聚物)。

当以与实施例中相同的方式进行层压成型时，从环形模头排出的熔融树脂的状态是不稳定的。因此熔融树脂不能紧贴着内部定径单元流动。所以熔融树脂不可能成型为带的形状。

使用压机成型将实施例1～4中的基层材料压成片。测定了下列性质(a)～(c)，结果见表1。

(a)体积电阻率

在23℃的恒温、相对湿度55％的条件下，使用高Resta URS探针(DIA仪器有限公司生产)，测定各个片样在持续10秒钟的250V电压下的体积电阻率。

(b)熔融粘度

依照JIS K 7199使用毛细流动测试法测定了每种基层材料和外层材料的熔融粘度。

(c)熔点

使用差示扫描量热计DSC 29110(T.A.仪器日本公司制造)测定了每种基层材料和外层材料的熔点。

                                    表1

		体积电阻率(logΩ·cm)	熔融粘度(Pa·s)		熔点(℃)
						230□10(l/cm)	230□100(l/cm)
			实施例1	基层				8.7	2654	743	203
外层	12.8	1622			1044	203
				实施例2			基层	9.1	1103	482	203
外层	12.8	1622	1044		203
						实施例3	基层	8.8	1843	996	203
外层	12.8	1622	1044	203
					实施例4		基层	8.5	1122	519	*
外层	12.8	1622	1044	203
						对照例3	基层	-	270	179	160
外层	-	1622	1044	160

^*含有聚醚嵌段的共聚物的熔点为160℃。聚酯热塑性弹性体的熔点为203℃。

如表1所示，实施例1中，在成型时外层的熔融粘度与基层的熔融粘度之比，在10(l/cm)剪切速率下为0.61，在100(l/cm)剪切速率下为1.41。实施例2中，在成型时外层的熔融粘度与基层的熔融粘度之比，在10(l/cm)剪切速率下为1.47，在100(l/cm)剪切速率下为2.17。实施例3中，在成型时外层的熔融粘度与基层的熔融粘度之比，在10(l/cm)剪切速率下为0.88，在100(l/cm)剪切速率下为1.05。实施例4中，在成型时外层的熔融粘度与基层的熔融粘度之比，在10(l/cm)剪切速率下为2.08，在100(l/cm)剪切速率下为3.78。因此，在实施例1～4任一个中，外层材料的熔融粘度与基层材料的熔融粘度之比满足不低于1/5和不超过5的要求。因此，带可以通过层压挤出来形成。另一方面，在对照例3中，成型时外层的熔融粘度与基层的熔融粘度之比在10(l/cm)剪切速率下为0.1。由于0.1的比值小于1/5，因此带不可能以同步层压挤出的方式形成。

对实施例1～4以及对照例1和2的带进行了打印测试。将每种带安装到一个全色电子照相设备(“Inter-color LP-8300C”，精工爱普生公司制造)上作为其中间转印带。在该打印测试中，在视觉上对每种带的转印性能做出评估。

在层压带的打印测试中，实施例1～4中的各种带打印测试被评为良好，因此没有污染光电导体。在安装了对照例1中的带的设备中，证实在连续打印5000页时导电剂转移到了光电导体上，这会导致光电导体的电势下降，设备的成像质量下降。对照例1中的带比实施例中的带在第二次转印中的性能表现差。因此从视觉上确定，没有转印到对照例1的带上的调色剂留在了光电导体上。在安装了对照例2中的带的设备中，体积电阻率过高而导致其在第一次转印中的性能表现就不佳。

打印测试的结果显示，当采用本发明的层压无缝带作为中间转印带时，可以证实在转印中没有发生不均匀转印，因此能够获得高质量的图像，而且导电剂也不会对光电导体造成污染。

Claims (13)

1.一种含有基层和外层的层压无缝带，

其特征在于，所述基层含有聚酯热塑性弹性体和加入其中的离子导电剂，基层的体积电阻率设置为不小于1.0×10⁶(Ω·cm)且不大于1.0×10¹¹(Ω·cm)；所述外层的体积电阻率设置为不小于1.0×10¹¹(Ω·cm)且不小于基层的体积电阻率的10倍。

2.如权利要求1所述的层压无缝带，其特征在于，它由层压挤出成型。

3.如权利要求1所述的层压无缝带，其特征在于，所述外层不含有离子导电剂。

4.如权利要求2所述的层压无缝带，其特征在于，所述外层不含有离子导电剂。

5.如权利要求1所述的层压无缝带，其特征在于，所述外层含有聚酯热塑性弹性体；所述外层的材料的熔点在所述基层的材料的熔点的±50℃的范围内。

6.如权利要求2所述的层压无缝带，其特征在于，所述外层含有聚酯热塑性弹性体；所述外层的材料的熔点在所述基层的材料的熔点的±50℃的范围内。

7.如权利要求1所述的层压无缝带，其特征在于，其整体厚度为100～500μm，其中所述外层的厚度不超过所述层压无缝带的整体厚度的1/5。

8.如权利要求2所述的层压无缝带，其特征在于，其整体厚度为100～500μm，其中所述外层的厚度不超过所述层压无缝带的整体厚度的1/5。

9.如权利要求1所述的层压无缝带，其特征在于，其用于成像设备的中间转印带；以及其拉伸弹性模量为500～5000kg/cm²。

10.如权利要求2所述的层压无缝带，其特征在于，其用于成像设备的中间转印带；以及其拉伸弹性模量为500～5000kg/cm²。

11.包含有如权利要求1所述的层压无缝带的成像设备。

12.包含有如权利要求2所述的层压无缝带的成像设备。

13.一种制造含有基层和外层的层压无缝带的方法，其包括如下步骤：

使用热塑性弹性体作为所述基层的材料和所述外层的材料；以及在所述基层的材料中加入导电剂；

使用模头将所述基层的熔融材料和所述外层的熔融材料同步层压并呈圆柱状挤出；以及

在所述挤出时将所述模头的温度设定得比所述基层的材料和所述外层的材料的可塑化温度高；将所述外层的材料的熔融粘度设定为不小于100(Pa·s)，且既不小于所述基层的材料在所述模头的设定温度下的熔融粘度的1/5，也不大于它的5倍。

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