DE102011079223B4

DE102011079223B4 - Verfahren zum Bilden einer Rußdispersion und Verfahren zum Herstellen eines Zwischenübertragungselements oder eines Schmelzfixierelements

Info

Publication number: DE102011079223B4
Application number: DE102011079223.6A
Authority: DE
Inventors: Dante M. Pietrantoni; Yuhua Tong; Michael S. Roetker
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 2010-07-21
Filing date: 2011-07-15
Publication date: 2017-12-28
Anticipated expiration: 2031-07-16
Also published as: DE102011079223A1; US20120021122A1; JP2012025951A; JP5681054B2; US8497016B2

Abstract

Verfahren zum Bilden einer Rußdispersion, umfassend: Mischen eines Anhydrids, eines Silans und eines Lösungsmittels zur Bildung einer Lösung; Mischen von Ruß und einem Isocyanat zur Bildung einer Rußmischung; und Homogenisieren der Lösung und der Rußmischung zur Bildung einer Rußdispersion, wobei das Anhydrid ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Trimellithsäureanhydrid, 3,3',4,4'-Biphenylethertetracarbonsäuredianhydrid, 1,4,5,8-Naphthalintetracarbonsäuredianhydrid, Butantetracarbonsäuredianhydrid und Mischungen davon, und wobei das Silan ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus 3-Aminopropyltriethoxysilan, 4-Aminobutyltrimethoxysilan, (Aminoethylamino)-3-isobutyldimethylmethoxysilan, N-(2-Aminoethyl)-3-aminopropyltriethoxysilan, 3-Aminopropyltrimethoxysilan und Mischungen davon.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bilden einer Rußdispersion und ein Verfahren zum Herstellen eines Zwischenübertragungselements oder eines Schmelzfixierelements.
Leitfähiger Ruß weist im Allgemeinen eine Perkolationsschwelle in einem sehr engen Bereich auf. Der übliche Logarithmus der Oberflächenleitfähigkeit eines Zwischenübertragungselements (Ω/☐) liegt im Bereich von 8 bis 13. Ruß ist in Filmen, sowohl in Übertragungselementen als auch in Schmelzfixierern, ein Füllstoff; daher wirken sich seine Dispersionsgleichmäßigkeit und die Wechselwirkung mit polymeren Harzen beträchtlich auf die Leistungsfähigkeit dieser Filme aus. Solvatisierte polymere Filmüberzüge wurden bei der Herstellung von nahtlosen Bändern verwendet. In diesen Beschichtungslösungen wird leitfähiger Ruß in (einem) polymeren Bindemittel(n) mit (einem) organischen Lösungsmittel(n) dispergiert. Aufgrund der hohen Lösungsviskosität, die für die Beschichtung dieser Bänder erforderlich ist, ist die in-Situ-Dispergierung von Ruß sehr schwierig. Übliche Probleme bei derzeit existierenden Beschichtungsverfahren, sowohl für Schmelzfixierelemente als auch Zwischenübertragungselemente, umfassen ungleichmäßige Verteilungen von Rußdispersionen und variable Leitfähigkeiten.
US 2005/0136245 A1 beschreibt ein Zwischenübertragungselement mit einer Schicht, in der Rußteilchen in einem Polymer dispergiert sind. Die Rußteilchen sind bevorzugt Teilchen mit einer Oberfläche, an die ein Polymer kovalent gebunden ist. Die kovalente Bindung kann eine Amidbindung sein.
US 2003/0207078 A1 beschreibt ein Schmelzfixierelement mit einem Polyimidsubstrat und einer darauf aufgebrachten äußeren Schicht, die eine Fluorkohlenstoffverbindung enthält. Das Substrat und die äußere Schicht können Ruß als Füllstoff enthalten.
Diese Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bilden einer Rußdispersion, das die folgenden Schritte umfasst:
Mischen eines Anhydrids, eines Silans und eines Lösungsmittels zur Bildung einer Lösung; Mischen von Ruß und einem Isocyanat zur Bildung einer Rußmischung; und
Homogenisieren der Lösung und der Rußmischung zur Bildung einer Rußdispersion.
Bei diesem Verfahren ist das Anhydrid ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Trimellithsäureanhydrid, 3,3',4,4'-Biphenylethertetracarbonsäuredianhydrid, 1,4,5,8-Naphthalintetracarbonsäuredianhydrid, Butantetracarbonsäuredianhydrid und Mischungen davon. Das Silan ist ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus 3-Aminopropyltriethoxysilan, 4-Aminobutyltrimethoxysilan, (Aminoethylamino)-3-isobutyldimethylmethoxysilan, N-(2-Aminoethyl)-3-aminopropyltriethoxysilan, 3-Aminopropyltrimethoxy-silan und Mischungen davon.
Es ist bevorzugt, dass das Lösungsmittel ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus N,N-Dimethylformamid, N-Methylpyrrolidon und Tetrahydrofuran, Toluol, Hexan, Cyclohexan, Heptan, Methylethylketon, Methylisobutylketon, N,N-Dimethylacetamid und Methylenchlorid; oder dass die Rußmischung weiterhin ein Lösungsmittel umfasst, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus N,N-Dimethylformamid, N-Methylpyrrolidon und Tetrahydrofuran, Toluol, Hexan, Cyclohexan, Heptan, Methylethylketon, Methylisobutylketon, N,N-Dimethylacetamid und Methylenchlorid.
Es ist ebenfalls bevorzugt, dass das Isocyanat ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Diisocyanohexantoluoldiisocyanat und Diphenylmethandiisocyanat.
Die Erfindung betrifft ebenfalls ein Verfahren zum Herstellen eines Zwischenübertragungselements oder eines Schmelzfixierelements, das die folgenden Schritte umfasst:
Bilden einer Rußdispersion gemäß dem zuvor beschriebenen Verfahren zum Bilden einer Rußdispersion;
Mischen der Rußdispersion mit einem Polymer zur Bildung einer Beschichtungsmischung,
Aufbringen der Beschichtungsmischung auf einem Substrat; und
Trocknen der Beschichtungsmischung.
Es ist bevorzugt, dass das Polymer ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Polyestern, Polyurethanen, Polyimiden, fluorierten Polyimiden, Polyamidimiden, Polyolefinen, Polyamiden, Polyetherimiden, Polyphenylensulfiden, Polysulfonen, Polycarbonaten, PVDF und Acrylen; oder dass das Polymer ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Polytetrafluorethylen (PTFE); Perfluoralkoxy-Polymerharz (PFA); einem Copolymer aus Tetrafluorethylen (TFE) und Hexafluorpropylen (HFP); Copolymeren von Hexafluorpropylen (HFP) und Vinylidenfluorid (VDF oder VF2); Terpolymeren von Tetrafluorethylen (TFE), Vinylidenfluorid (VDF) und Hexafluorpropylen (HFP); und Tetrapolymeren von Tetrafluorethylen (TFE), Vinylidenfluorid (VF2) und Hexafluorpropylen (HFP).
1 ist eine schematische Darstellung eines Bild erzeugenden Geräts.
2 ist eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines Schmelzfixierelements.
Bezogen auf 1 umfasst ein Bild erzeugendes Gerät ein Zwischenübertragungselement, wie es im Folgenden detailliert beschrieben wird. Das Bild erzeugende Gerät ist ein Zwischenübertragungssystem, das eine erste Übertragungseinheit für die Übertragung des auf dem Bildträger erzeugten Tonerbildes auf das Zwischenübertragungselement durch eine erste Übertragung und eine zweite Übertragungseinheit für die Übertragung des auf das Zwischenübertragungselement übertragenen Tonerbildes durch eine zweite Übertragung auf ein Übertragungsmaterial umfasst. Das Zwischenübertragungselement in dem Bild erzeugenden Gerät kann auch als ein Übertragungs-Transport-Element im Übertragungsbereich zum Übertragen eines Tonerbildes auf das Übertragungsmaterial bereitgestellt werden. Erforderlich ist das Vorsehen eines Zwischenübertragungselements, das hochwertige Bilder überträgt und über einen langen Zeitraum stabil bleibt.
Das hierin beschriebene Bild erzeugende Gerät ist nicht besonders einschränkt, insofern es ein Bild erzeugendes Gerät vom Zwischenübertragungstyp ist und Beispiele umfassen ein übliches, ein monochromatisches Bild erzeugendes Gerät, das in der Entwicklungsvorrichtung nur eine monochromatische Farbe beherbergt, ein Farbbild erzeugendes Gerät für die wiederholte, aufeinander folgende erste Übertragung des auf dem Bildträger getragenen Tonerbildes auf das Zwischenübertragungselement und ein Farbbild erzeugendes Gerät vom Tandemtyp mit einer Vielzahl von Bildträgern mit Entwicklungseinheiten für jede Farbe, die in Reihe auf dem Zwischenübertragungselement vorgesehen sind. Insbesondere kann das Bild erzeugende Gerät auf beliebige Weise einen Bildträger, eine Aufladungseinheit für eine gleichmäßige Aufladung der Oberfläche des Bildträgers, eine Belichtungseinheit für das Belichten der Oberfläche des Zwischenübertragungselements und das Erzeugen eines elektrostatischen, latenten Bildes, eine Entwicklungseinheit zum Entwickeln des auf der Oberfläche des Bildträgers erzeugten, latenten Bildes unter Verwendung einer Entwicklungslösung und Bilden eines Tonerbildes, eine Fixiereinheit zum Fixieren des Tonerbildes auf dem Übertragungsmaterial, eine Reinigungseinheit zum Entfernen von auf dem Bildträger klebenden Toner und Fremdmaterial, und eine antistatische Einheit zum Abführen des elektrostatischen, auf der Oberfläche des Bildträgers übrig gebliebenen, latenten Bildes umfassen, je nach Anforderung.
Als Bildträger kann ein bekannter verwendet werden. Als lichtempfindliche Schicht des Bildträgers kann ein organisches System, amorphes Silicium oder ein anderes bekanntes Material verwendet werden. Im Falle eines Bildträgers vom zylindrischen Typ wird der Bildträger mittels eines bekannten Verfahrens durch Formen von Aluminium oder einer Aluminiumlegierung durch Extrusion und Bearbeiten der Oberfläche erhalten. Es kann auch ein Bildträger in Bandform eingesetzt werden.
Die Aufladungseinheit ist nicht besonders eingeschränkt und es können bekannte Aufladegeräte eingesetzt werden, wie z. B. Aufladegeräte vom Kontakttyp unter Verwendung einer leitenden oder halbleitenden Walze, Bürste, Folie oder eines Gummiabstreifers, Scorotronaufladegeräte oder Corotronaufladegeräte, bei denen eine Koronaentladung genutzt wird, und andere. Vor allem wird die Aufladungseinheit vom Kontakttyp hinsichtlich ihrer ausgezeichneten Ladungskompensationsfähigkeit bevorzugt. Die Aufladungseinheit legt im Allgemeinen einen Gleichstrom an das elektrophotographische, lichtempfindliche Material an, aber es kann des Weiteren auch ein Wechselstrom angelegt werden.
Die Belichtungseinheit ist nicht besonders eingeschränkt und es kann zum Beispiel eine optische Systemvorrichtung verwendet werden, die ein gewünschtes Bild auf der Oberfläche des elektrophotographischen, lichtempfindlichen Materials unter Verwendung einer Lichtquelle, wie z. B. eines Halbleiterlaserstrahls, LED-Strahls, Flüssigkristall-Shutterstrahls, oder durch einen polygonalen Spiegel von solch einer Lichtquelle oder dergleichen erzeugt.
Die Entwicklungseinheit kann in Abhängigkeit von dem Zweck passend ausgewählt werden und zum Beispiel kann eine bekannte Entwicklungseinheit zum Entwickeln unter Verwendung einer Entwicklungslösung vom Einpaket-Typ oder einer Entwicklungslösung vom Zweipaket-Typ mit oder ohne Kontakt unter Verwendung einer Bürste oder einer Walze eingesetzt werden.
Die Übertragungseinheit kann bekannte Übertragungsladegeräte wie z. B. ein Übertragungsladegerät vom Kontakttyp unter Verwendung eines Elements, einer Walze, einer Folie oder eines Kautschukabstreifers, und ein Scorotronübertragungsladegerät oder Corotronübertragungsladegerät, die eine Koronaentladung nutzen, umfassen. Vor allem bietet das Übertragungsladegerät vom Kontakttyp eine ausgezeichnete Ladungskompensationsfähigkeit. Abgesehen von dem Übertragungsladegerät kann auch eine Ladevorrichtung vom Abziehtyp verwendet werden.
Die zweite Übertragungseinheit kann die gleiche sein wie die erste Übertragungseinheit, wie z. B. ein Übertragungsladegerät vom Kontakttyp unter Verwendung von Übertragungswalzen und anderen, ein Scorotronübertragungsladegerät und ein Corotronübertragungsladegerät. Durch festes Drücken durch die Übertragungswalze des Übertragungsladegeräts vom Kontakttyp kann das Bildübertragungsstadium aufrecht erhalten werden. Des Weiteren kann durch das Pressen der Übertragungswalze oder des Übertragungsladegeräts vom Kontakttyp an der Position der Walze zum Steuern des Zwischenübertragungselements der Prozess des Bewegens des Tonerbildes von dem Zwischenübertragungselement auf das Übertragungsmaterial ausgeführt werden.
Als die Belichtungseinheit zum Abführen von elektrostatischer Ladung kann zum Beispiel eine Wolframlampe oder LED verwendet werden und die in dem die elektrostatische Ladung abführenden Belichtungsprozess verwendete Lichtqualität kann Weißlicht von der Wolframlampe oder Rotlicht von der LED umfassen. Als Bestrahlungslichtstärke in dem die elektrostatische Ladung abführenden Belichtungsprozess wird die Ausgangsleistung üblicherweise auf das mehrfache bis 30-fache der Menge an Licht eingestellt, die der halben Belichtungsempfindlichkeit des elektrophotographischen, lichtempfindlichen Materials entspricht.
Die Fixiereinheit ist nicht besonders eingeschränkt und es kann jegliche bekannte Fixiereinheit verwendet werden, wie z. B. eine Heißwalzenfixiereinheit oder eine Ofenfixiereinheit.
Die Reinigungseinheit ist nicht besonders eingeschränkt und es kann jegliche bekannte Reinigungsvorrichtung verwendet werden.
Ein Farbbild erzeugendes Gerät für eine sich wiederholende erste Übertragung ist schematisch in 1 dargestellt. Das in 1 dargestellte Bild erzeugende Gerät umfasst eine lichtempfindliche Trommel 1 als Bildträger, ein Zwischenübertragungselement 2, dargestellt als Zwischenübertragungsband, eine Vorspannungswalze (Bias Roller) 3 als Übertragungselektrode, eine Wanne 4 für die Zuführung von Papier als Übertragungsmaterial, eine Entwicklungseinheit 5 durch einen (schwarzen) BK-Toner, eine Entwicklungseinheit 6 durch einen (gelben) Y-Toner, eine Entwicklungseinheit 7 durch einen (magentafarbenen) M-Toner, eine Entwicklungseinheit 8 durch einen (cyanfarbenen) C-Toner, einen Elementreiniger 9, einen Hebefinger 13, Walzen 21, 23 und 24, eine Stützwalze 22, eine leitfähige Walze 25, eine Elektrodenwalze 26, einen Reinigungsabstreifer 31, einen Block Papier 41, eine Aufnahmewalze 42 und eine Zuführungswalze 43.
In dem in 1 dargestellten, Bild erzeugenden Gerät dreht sich die lichtempfindliche Trommel 1 in Richtung des Pfeils A und die Oberfläche der Aufladungsvorrichtung (nicht dargestellt) wird gleichmäßig aufgeladen. Auf der aufgeladenen, lichtempfindlichen Trommel 1 wird mittels einer Bildschreibvorrichtung wie z. B. einer Laserschreibvorrichtung ein elektrostatisches latentes Bild einer ersten Farbe (zum Beispiel BK) erzeugt. Dieses elektrostatische latente Bild wird mittels Toner durch die Entwicklungseinheit 5 entwickelt und ein sichtbares Tonerbild T wird erzeugt. Das Tonerbild T wird durch Drehen der lichtempfindlichen Trommel 1 zur ersten Übertragungseinheit gebracht, welche die leitfähige Walze 25 umfasst, und an das Tonerbild T wird von der leitfähigen Walze 25 ein elektrostatisches Feld mit umgekehrter Polarität angelegt. Das Tonerbild T wird elektrostatisch auf dem Zwischenübertragungselement 2 absorbiert und die erste Übertragung wird durch Drehen des Übertragungselements 2 in Richtung des Pfeils B ausgeführt.
Ebenso wird ein Tonerbild einer zweiten Farbe, ein Tonerbild einer dritten Farbe und ein Tonerbild einer vierten Farbe aufeinander folgend erzeugt und übereinander auf das Übertragungsband 2 gelegt und es wird ein mehrschichtiges Tonerbild erzeugt.
Das mehrschichtige, auf das Übertragungsband 2 übertragene Tonerbild wird durch Drehen des Übertragungsbands 2 zur zweiten Übertragungseinheit gebracht, welche die Vorspannungswalze 3 umfasst. Die zweite Übertragungseinheit umfasst die Vorspannungswalze 3, die an der das Tonerbild auf dem Übertragungsband 2 tragenden Oberflächenseite angebracht ist, eine Stützwalze 22, die gegenüber der Vorspannungswalze 3 auf der Rückseite des Übertragungselements 2 angebracht ist, und eine Elektrodenwalze 26, die sich in engem Kontakt mit der Stützwalze 22 dreht.
Das Papier 41 wird mittels der Aufnahmewalze 42 einzeln aus dem in der Papierwanne 4 abgelegten Papierblock aufgenommen und mittels der Zuführwalze 43 zu einem bestimmten Zeitpunkt in den Raum zwischen dem Übertragungsband 2 und der Vorspannungswalze 3 der zweiten Übertragungseinheit eingeführt. Das eingeführte Papier 41 wird unter Druck zwischen die Vorspannungswalze 3 und die Stützwalze 22 transportiert und das auf dem Übertragungsband 2 getragene Tonerbild wird mittels Drehung des Übertragungselements 2 darauf übertragen.
Das Papier 41, auf welches das Tonerbild übertragen wurde, wird von dem Übertragungselement 2 durch Betätigung des Hebefingers 13 an der Rückzugsposition bis zum Ende der ersten Übertragung des endgültigen Tonerbildes angehoben und zur Fixiervorrichtung (nicht dargestellt) transportiert. Das Tonerbild wird mittels Druck und Hitze fixiert und es wird ein dauerhaftes Bild erzeugt.
Nach der Übertragung des mehrschichtigen Tonerbilds auf das Papier 41 wird das Übertragungselement 2 durch den Reiniger 9, der auf der der zweiten Übertragungseinheit nachfolgenden Seite angebracht ist, zur Entfernung von restlichem Toner gereinigt und ist dann für die nächste Übertragung bereit. Die Vorspannungswalze 3 wird so bereitgestellt, dass der aus Polyurethan oder dergleichen hergestellte Reinigungsabstreifer 31 stets im Kontakt sein kann und Tonerpartikel, Papierstaub und andere Fremdmaterie, die durch Übertragung darauf kleben, entfernt wird.
Im Falle der Übertragung eines monochromatischen Bildes wird das Tonerbild T nach der ersten Übertragung sofort zum zweiten Übertragungsprozess geschickt und wird zur Fixier- oder Schmelzfixiervorrichtung transportiert. Aber im Falle der Übertragung eines mehrfarbigen Bildes durch Kombination mehrerer Farben wird die Drehung von Zwischenübertragungselement 2 und lichtempfindlicher Trommel 1 synchronisiert, sodass die Tonerbilder mehrerer Farben exakt in der ersten Übertragungseinheit zusammenfallen und Abweichungen der Tonerbilder der Farben verhindert werden. In der zweiten Übertragungseinheit wird durch Anlegen einer Spannung der gleichen Polarität (Übertragungsspannung) wie der Polarität des Toners an die Elektrodenwalze 26, die in engem Kontakt mit der sich gegenüber befindlichen Stützwalze 22 steht, durch die Vorspannungswalze 3 und das Zwischenübertragungselement 2 das Tonerbild durch elektrostatische Abstoßung auf das Papier 41 übertragen. So wird das Bild erzeugt.
Das Zwischenübertragungselement 2 kann eine beliebige, geeignete Konfiguration aufweisen. Beispiele für geeignete Konfigurationen umfassen ein Blatt, einen Film, eine Bahn, eine Folie, einen Streifen, eine Spule, einen Zylinder, eine Trommel, einen Endlosmöbiusstreifen, eine runde Scheibe, ein Trommelband (ein Kreuzung aus einer Trommel und einem Band), ein Band einschließlich eines Endlosbands, eines flexiblen, genahteten Endlosbands, eines flexiblen nahtlosen Endlosabbildungsbands und eines Endlosbandes mit puzzleförmig geschnittener Naht, und dergleichen. In 1 ist das Übertragungselement 2 als ein Band dargestellt.
Bei einer Bild-auf-Bild-Übertragung werden die Farbtonerbilder zuerst auf dem Photorezeptor aufgebracht und dann werden alle Farbtonerbilder gleichzeitig auf das Zwischenübertragungselement übertragen. Bei einer Tandem-Übertragung wird jeweils eine Farbe des Tonerbilds nach der anderen vom Photorezeptor auf den gleichen Bereich des Zwischenübertragungselements übertragen. Beide Ausführungsformen sind hierin eingeschlossen.
Die Übertragung des entwickelten Bildes vom photoleitfähigen Element zum Zwischenübertragungselement und die Übertragung des Bildes vom Zwischenübertragungselement auf das Substrat kann mittels einer beliebigen, geeigneten Technik erfolgen, die üblicherweise in der Elektrophotographie verwendet wird, wie z. B. Koronaübertragung, Druckübertragung, Vorspannungsübertragung und Kombinationen aus diesen Übertragungstechniken und dergleichen.
Das Zwischenübertragungselement kann eine beliebige, geeignete Konfiguration aufweisen. Beispiele für geeignete Konfigurationen umfassen ein Blatt, einen Film, eine Bahn, eine Folie, einen Streifen, eine Spule, einen Zylinder, eine Trommel, einen Endlosstreifen, ein Trommelband, eine runde Scheibe, ein Band einschließlich eines Endlosbands und eines flexiblen, genahteten Endlosbands.
Nachdem die Übertragung des entwickelten Bildes abgeschlossen ist, wird der Kopierbogen 41 zur Schmelzfixierstation oder zur Fixierstation weitertransportiert (in 1 nicht abgebildet). Schmelzfixierkomponenten wie z. B. ein Schmelzfixierband in Kontakt mit einer Druckwalze, eine Schmelzfixierwalze in Kontakt mit einem Druckband und dergleichen sind für die Verwendung mit dem vorliegenden Gerät geeignet, wobei das entwickelte Bild mittels Durchführen des Kopierbogens 41 zwischen dem Schmelzfixierelement und dem Druckelement auf dem Kopierbogen 41 schmelzfixiert wird, wodurch ein dauerhaftes Bild erzeugt wird. Alternativ können Übertragung und Schmelzfixieren durch eine Übertragungsfixieranwendung bewirkt werden.
2 ist eine vergrößerte schematische Ansicht einer Ausführungsform eines Schmelzfixierelements, welche die verschiedenen möglichen Lagen zeigt. Wie in 2 gezeigt, liegt auf Substrat 65 eine Zwischenschicht 62. Die Zwischenschicht 62 kann zum Beispiel ein Silikonkautschuk sein. Auf der Zwischenschicht 62 befindet sich eine Freisetzungsschicht 64, welche im Folgenden detaillierter beschrieben wird.
Die Zwischenschicht 62 kann Silikonkautschuke wie z. B. bei Raumtemperatur vulkanisierende (RTV) Silikonkautschuke, Hochtemperatur vulkanisierende (HTV) Silikonkautschuke und Niedertemperatur vulkanisierende (LTV) Silikonkautschuke und flüssige Silikonkautschuke (LSR) umfassen. Diese Kautschuke sind bekannt und ohne Weiteres käuflich erhältlich, wie z. B. SILASTIC^® 735 Schwarz RTV und SILASTIC^® 732 RTV, beide von Dow Corning, und 106 RTV Silikonkautschuk und 90 RTV Silikonkautschuk, beide von General Electric. Weitere geeignete Silikonmaterialien umfassen Siloxane (wie z. B. Polydimethylsiloxane); Fluorsilikone wie z. B. Silikonkautschuk 552, erhältlich von Sampson Coatings, Richmond, Virginia, USA; flüssige Silikonkautschuke wie z. B. vinylvernetzte, hitzehärtbare Kautschuke oder mit Silanol bei Raumtemperatur vernetzte Materialien und dergleichen. Ein weiteres spezifisches Beispiel ist Dow Corning Sylgard 182.
Die Freisetzungsschicht 64 umfasst einen leitfähigen Ruß, der in Fluorkunststoffpartikeln dispergiert ist. So eine Freisetzungsschicht 64 bietet eine Schicht, die weniger spröde und weniger empfindlich gegenüber Dellen und Rissen ist, während sie eine geringe Oberflächenenergie für eine gute Tonerfreisetzung bietet. Die Dicke der Freisetzungsschicht des Schmelzfixierelements beträgt von 10 bis 250 Mikrometer oder von 15 bis 100 Mikrometer oder von 20 bis 50 Mikrometer.
Der Oberflächenwiderstand der Freisetzungsschicht des Schmelzfixierelements beträgt 108 Ω/☐ oder weniger.
Die Fluorkunststoffpartikel umfassen Fluorpolymere, die eine sich wiederholende Monomereinheit umfassen, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Vinylidenfluorid, Hexafluorpropylen, Tetrafluorethylen, Perfluoralkylvinylether sowie Mischungen davon. Die Fluorpolymere können lineare oder verzweigte Polymere und vernetzte Fluorelastomere umfassen. Beispiele für Fluorpolymere umfassen Polytetrafluorethylen (PTFE); Perfluoralkoxy-Polymerharz (PFA); ein Copolymer aus Tetrafluorethylen (TFE) und Hexafluorpropylen (HFP); Copolymere von Hexafluorpropylen (HFP) und Vinylidenfluorid (VDF oder VF2); Terpolymere von Tetrafluorethylen (TFE), Vinylidenfluorid (VDF) und Hexafluorpropylen (HFP); und Tetrapolymere von Tetrafluorethylen (TFE), Vinylidenfluorid (VF2) und Hexafluorpropylen (HFP), sowie Mischungen davon. Die Fluorpolymerpartikel gewährleisten eine chemische und thermische Stabilität und weisen eine geringe Oberflächenenergie auf. Die Fluorpolymerpartikel weisen eine Schmelztemperatur von 255°C bis 360°C oder von 280°C bis 330°C auf.
Die Freisetzungsschicht 64 kann eine freie Oberflächenenergie von 25 mN/m oder weniger aufweisen, wobei die freie Oberflächenenergie z. B. unter Verwendung des Lewis-Säure-Base-Verfahrens aus den Ergebnissen der Kontaktwinkelmessung unter Verwendung eines DAT1100-Geräts von Fibro berechnet werden kann. Schmelzfixierelemente werden aufgrund ihrer Kosten, Sicherheit und einfachen Hochskalierbarkeit unter Verwendung von Ruß hergestellt.
Derzeit werden Zwischenübertragungsbänder (ZÜBs) und Schmelzfixierelemente vorwiegend unter Verwendung von Ruß (Carbon Black, CB) als leitfähigem Zusatzstoff der Wahl hergestellt. Dies ist im Wesentlichen das Ergebnis der geringen Kosten von CB, dessen Sicherheit und einfacher Hochskalierbarkeit. Die Leitfähigkeit, Oberflächengleichmäßigkeit, Volumenhomogenität sowie verschiedene mechanische und thermodynamische Eigenschaften, wie z. B. Elastizitätsmodul, Biegefestigkeit, Reißfestigkeit und thermische Leitfähigkeit eines ZÜB-Films, können alle stark von der Art des Rußes und dessen Verarbeitung abhängen. Die vorgenannten Eigenschaften sind letztlich auch für die Bildqualität entscheidend. Diese Eigenschaften hängen stark von der Dispersionsqualität des leitfähigen Rußes in einer Polymerdispersion ab.
Im Laufe der Jahre erwiesen sich Ruße als ungeheuer vielseitige funktionelle Füllstoffe für polymere Komposite. Zusätzlich zur Gewährleistung einer elektrischen Leitfähigkeit verleihen sie Kunststoffverbundstoffen auch einen bleibenden Schutz gegenüber einem Abbau durch Ultraviolettlicht. Ruße dienen als ein mäßig kostengünstiges Pigment, das im Endprodukt verschiedene Schattierungen von Schwarz erzeugt. In vielen Produktformulierungen können die polymeren Komposite mehrere Eigenschaftskombinationen in einem Produkt erreichen. Die Auswahl des geeigneten Rußes zur Verwendung bei der Herstellung von leitfähigen Verbundstoffen basiert nicht nur auf den endgültigen Eigenschaften des bestimmten, gewünschten Verbundstoffs sondern auch auf den spezifischen Eigenschaften des Rußes. Beispiele für Schlüsseleigenschaften von Ruß sind Partikelgröße, Struktur und Reinheit. Diese entscheidenden Elemente von Ruß werden dann mit verschiedenen Polymerträgerharzen in dem Mischverfahren kombiniert, um den fertigen Verbundstoff zu ergeben.
Wird Ruß verwendet, um Kunststoffen elektrische Leitfähigkeit zu verleihen, zeigt er ein als Perkolation bekanntes Phänomen. Perkolation ist der Gehalt an Ruß, der ausreicht, um einen signifikanten und plötzlichen Anstieg der elektrischen Leitfähigkeit zu verursachen. Mit zunehmender Beladung des Verbundstoffs mit Ruß bleibt der Kunststoffverbundstoff anfangs isolierend und dann geht die Leitfähigkeit mit weiter zunehmender Beladung mit Ruß durch eine scharfe und abrupte Zunahme innerhalb eines sehr engen Rußkonzentrations(beladungs)bereichs. Eine weitere Zunahme der Rußbeladung über diese Schwelle hinaus verursacht nur noch eine geringe Zunahme der Leitfähigkeit. Dieser enge Bereich ist als Perkolationsschwelle bekannt.
Hierin wird eine in-Situ-Oberflächenbehandlung der leitfähigen Rußoberfläche beschrieben, um ein Mehrzweck-Rußkonzentrat zu erzeugen. Das Konzentrat besitzt eine lange Haltbarkeitsdauer und kann zur Herstellung von Zwischenübertragungselementen und Schmelzfixierelementen verwendet werden. Die Oberflächenbehandlung des Rußes wird durch chemisches Pfropfen von Anhydrid- und Isocyanatverbindungen erreicht, um Amido- und Imidbindungen zu bilden. Dieser oberflächenbehandelte Ruß wird dann in organischen Lösungsmitteln mit Aminosilanverbindungen dispergiert. Die Aminogruppe reagiert unter Bildung von Imidbindungen mit zusätzlichem Anhydrid von der Oberflächenbehandlung. Das Konzentrat wird unter Verwendung eines Hochgeschwindigkeitshomogenisators hergestellt. In Ausführungsformen kann die Geschwindigkeit des Homogenisators von 600 UpM bis 20.000 UpM, oder von 1.000 UpM bis 15.000 UpM, oder von 4.000 UpM bis 10.000 UpM betragen. Während des Homogenisierungsverfahrens wird das Silan vermutlich hydrolysiert. Diese Hydrolysierung trägt vermutlich zu der geringen Oberflächenenergie der unter Verwendung des Rußkonzentrats hergestellten Filme bei.
Unter der Annahme, dass die Leitfähigkeit des polymeren Komposits durch die Schaffung von Brücken zwischen den leitfähigen Zusatzstoffen erreicht wird, ist eine hochwertige Dispersion zur homogenen Verteilung der leitfähigen Zusatzstoffe innerhalb einer Polymermatrix und zur Aufrechterhaltung des Gleichgewichts der vom Endverwendungseinsatz gewünschten Eigenschaften wesentlich. Die Leitfähigkeitseffizienz von Ruß ist eine Funktion der Primärpartikelgröße, Struktur und Porosität. Ruße mit kleiner Partikelgröße haben eine große Oberfläche und höhere Anziehungskräfte zwischen Aggregaten, was zu Agglomeraten und einer Pseudo „sekundärstruktur” führt. Demzufolge führt die Pseudostruktur zu höherer Leitfähigkeit als basierend auf der intrinsischen Struktur des entstehenden Rußes vorhergesagt würde. Diese Sekundärstruktur kann jedoch eine Verringerung der mechanischen Eigenschaft und eine Zunahme der Viskosität verursachen. Ein idealer Rußverbundstoff sollte die folgenden wünschenswerten Attribute aufweisen: geringe Perkolationsschwelle (Effizienz), minimale Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften, minimaler Effekt auf die Schmelzrheologie des Verbundstoffs, geringe Feuchtigkeitsabsorption des Verbundstoffs (compound moisture absorption, CMA) und kostengünstig.
Bei Zwischenübertragungsbändern und Schmelzfixierelementen hängt die Leitfähigkeit des polymeren Kompositfilms von der Polymermatrix, der Art des leitfähigen Rußes, der Konzentration von leitfähigem Ruß, der Dispersionsqualität des Rußes in der Polymermatrix und der Verteilung des leitfähigen Rußes während des Beschichtungsprozesses ab.
Um leistungsfähigere Zwischenübertragungsbänder und Schmelzfixierelemente zu erhalten, sind eine Gleichmäßigkeit der Rußdispersion und deren Stabilität entscheidend. Die Wechselwirkungen auf molekularer Ebene zwischen Ruß und dem polymeren Harz sind der steuernde Faktor.
Die folgenden Ruße sind für hierin beschriebene Ausführungsformen geeignet. Colour Black FW1 (pH 3,5, BET-Oberfläche 320 m²/g), Colour Black FW18 (pH 4,5), Special Black 4 (pH 3,0), Colour Black S170 (pH 4,5), Colour Black S160 (pH 4,5), Printex L (pH 9,0) erhältlich von Evonik Degussa GmbH, sind geeignete Ruße. Monarch 1000 (pH 2,5), Monarch 1400 (pH 2,5), Mogul L (pH 2,5) und Regal 400R (pH 4,0), erhältlich von der Caboy Corporation, sind ebenfalls geeignet. In einer Ausführungsform beträgt der pH-Wert des Rußes weniger als 10. In einer weiteren Ausführungsform beträgt der pH-Wert des Rußes weniger als 7. In einer weiteren Ausführungsform beträgt der pH-Wert des Rußes weniger als 5.
Die Oberflächenbehandlung des Rußes wird durch Mischen von Ruß mit einem Isocyanat zur Bildung einer Lösung erreicht. Geeignete Isocyanate umfassen Diisocyanohexantoluoldiisocyanat und Diphenylmethandiisocyanat. Die Isocyanate bilden vermutlich Amide auf der äußeren Oberfläche der Rußpartikel. Zu dieser Mischung können zusätzliche Lösungsmittel gegeben werden. Geeignete Lösungsmittel umfassen N,N-Dimethylformamid, N-Methylpyrrolidon und Tetrahydrofuran, Toluol, Hexan, Cyclohexan, Heptan, Methylethylketon, Methylisobutylketon, N,N-Dimethylacetamid, Methylenchlorid sowie Mischungen davon.
Die behandelten Rußpartikel zeigen Absorptionen im FT-IR(Fourier-Transformations-Infrarot)-Spektrum bei 1660 cm^–1 und 1525 cm^–1, was bestätigt, dass auf der äußeren Oberfläche der Rußpartikel Amide vorhanden sind.
Eine Lösung eines Anhydrids und eines Silans wird hergestellt. Das Anhydrid und Silan reagieren zur Bildung eines Imids. Geeignete Silane umfassen 3-Aminopropyltriethoxysilan, 4-Aminobutyltrimethoxysilan, (Aminoethylamino)-3-isobutyldimethylmethoxysilan, N-(2-Aminoethyl)-3-aminopropyltriethoxysilan, 3-Aminopropyltrimethoxysilan, usw. sowie Mischungen davon. Geeignete Anhydride umfassen Trimellithsäureanhydrid, 3,3',4,4'-Biphenylether-tetracarbonsäuredianhydrid, 1,4,5,8-Naphthalintetracarbonsäuredianhydrid und Butantetracarbonsäuredianhydrid usw. sowie Mischungen davon. Die Lösung kann Lösungsmittel umfassen, wie z. B. N,N-Dimethylformamid, N-Methylpyrrolidon und Tetrahydrofuran, Toluol, Hexan, Cyclohexan, Heptan, Methylethylketon, Methylisobutylketon, N,N-Dimethylacetamid, Methylenchlorid sowie Mischungen davon.
Die Lösung und der oberflächenbehandelte Ruß werden homogenisiert, um eine Rußdispersion zu bilden. In dieser Lösung wird die Carbonsäure auf der Rußoberfläche in Amid umgewandelt und es gibt zusätzliche Isocyanatgruppen auf der Rußpartikeloberfläche. Die Anhydrid/Silan-Lösung muss getrennt von der Rußdispersion hergestellt werden, da das Isocyanat vorzugsweise mit der in der Anhydrid/Silan-Lösung vorhandenen Carbonsäure reagieren wird. Würden die Lösungen nicht getrennt voneinander hergestellt, würden auf den Rußpartikeln weniger Amide gebildet.
Sobald die Dispersion hergestellt ist, kann sie mit verschiedenen Polymeren vermischt werden, um eine Beschichtungslösung zu bilden, um einen Film für ein Zwischenübertragungselement oder ein Schmelzfixierelement herzustellen.
Für die Herstellung des Übertragungselements geeignete polymere Materialien umfassen Polyester, Polyurethane, Polyimide, fluorierte Polyimide, Polyolefine (wie z. B. Polyethylen und Polypropylen, Polyethylen-co-polytetrafluorethylen), Polyamide (einschließlich Polyamidimide), Polyetherimide, Polyphenylensulfide, Polysulfone, Polycarbonate, PVDF oder Acryle, oder Mischungen oder Legierungen solcher Materialien. Diese Materialien können auch als Substratschicht für das in 2 dargestellte Schmelzfixierelement verwendet werden.
Der spezifische Widerstand der Zwischenübertragungsbänder beträgt von 10⁸ Ohm/Quadrat bis 10¹³ Ohm/Quadrat, oder von 10⁹ Ohm/Quadrat bis 10¹² Ohm/Quadrat. Der Volumenwiderstand beträgt von 10⁷ Ohm·cm bis 10¹² Ohm cm oder von 10⁸ Ohm·cm bis 10¹¹ Ohm·cm. Der spezifische Widerstand kann durch Variieren der Rußkonzentration ermöglicht werden. Der Ruß kann in einer Menge von 1 Gewichtsprozent bis 60 Gewichtsprozent, oder von 5 Gewichtsprozent bis 40 Gewichtsprozent, oder von 10 Gewichtsprozent bis 30 Gewichtsprozent der gesamten Feststoffe des Zwischenübertragungselements vorhanden sein. Die Dicke einer äußeren Schicht des Zwischenübertragungselements beträgt von 1 Mikrometer bis 150 Mikrometer oder von 10 Mikrometer bis 100 Mikrometer.
Polyimidbeispiele umfassen schnell gehärtete Polyimidpolymere, wie z. B. VTEC^TM PI 1388, 080-051, 851, 302, 203, 201, und PETZ-5, die alle von Richard Blaine International, Incorporated, Reading, PA, USA erhältlich sind. Des Weiteren umfassen andere duroplastische Polyimide, die bei Temperaturen von mehr als 300°C gehärtet werden können, PYRE M. L^® RC-5019, RC 5057, RC-5069, RC-5097, RC-5053 und RK-692, die alle käuflich von Industrial Summit Technology Corporation, Parlin, NJ, USA erhältlich sind; RP-46 und RP-50, die beide käuflich von Unitech LLC, Hampton, VA, USA erhältlich sind; DURIMIDE^® 100, das käuflich von FUJIFILM Electronic Malerials U.S.A., Inc., North Kingstown, RI, USA erhältlich ist; sowie KAPTON^® HN, VN und FN umfassen, die alle käuflich von E. I. DuPont, Wilmington, DE, USA erhältlich sind.
Beispiele für Polyamidimide, die im Zwischenübertragungselement verwendet werden können, sind VYLOMAX^® HR-11 NN (15%ige Lösung (Gew.-%) in N-Methylpyrrolidon, Tg = 300°C, und M_w = 45.000), HR-12N2 [30%ige Lösung (Gew.-%) in N-Methylpyrrolidon/Xylol/Methylethylketon (z. B. 50/35/15), Tg = 255°C, und M_w = 8.000], HR-13NX (30%ige Lösung (Gew.-%) in N-Methylpyrrolidon/Xylol mit 67/33, Tg = 280°C, und M_w = 10.000), HR-15ET (25%ige Lösung (Gew.-%) in Ethanol(Toluol mit 50/50, Tg = 260°C, und M_w = 10.000), HR-16NN (14%ige Lösung (Gew.-%) in N-Methylpyrrolidon, Tg = 320°C, und M_w = 100.000), die alle käuflich von Toyobo Company of Japan erhältlich sind, sowie TORLON^® AI-10 (Tg = 272°C) sein, das käuflich von Solvay Advanced Polymers, LLC, Alpharetta, GA, USA erhältlich ist.
Polyimide, die für das Zwischenübertragungselement gewählt werden können, lassen sich auch als vollständig imidisierte Polymere herstellen, die keinerlei „Aminsäure” enthalten und keine Härtung bei hoher Temperatur benötigen, um sie zur Imidform zu konvertieren.
Beispiele für spezifisch gewählte thermoplastische Polyimide, die im Zwischenübertragungselement enthalten sind, insbesondere in der Kemschale davon, sind KAPTON^® KJ, das käuflich von E.I. DuPont, Wilmington, DE, USA erhältlich ist und durch die folgenden Formel dargestellt ist
in der x gleich 2 ist, y gleich 2 ist, und m und n von etwa 10 bis etwa 300 gehen; und IMIDEX^®, das käuflich von der West Farblack Plastic Company erhältlich ist und durch die folgende Formel dargestellt ist
in der z gleich 1 ist und q von etwa 10 bis etwa 300 ist.
Beispiele für gewählte Polycarbonatbindemittel umfassen Poly(4,4'-isopropylidendiphenylen)carbonat (auch als Bisphenol-A-polycarbonat bezeichnet), Poly(4,4-cyclohexylidindiphenylen)carbonat (auch als Bisphenol-Z-polycarbonat bezeichnet), Poly(4,4-isopropyliden-3,3'-dimethyldiphenyl)carbonat (auch als Bisphenol-C-polycarbonat bezeichnet) und dergleichen. In Ausführungsformen bestehen die Zwischenübertragungselement-Bindemittel aus Bisphenol-A-polycarbonat-Harzen, die käuflich als MAKROLON^® erhältlich sind, mit einem gewichtsgemittelten Molekulargewicht von etwa 50.000 bis etwa 500.000.
Die Polymerschicht wird auf eine beliebige, geeignete, bekannte Weise aufgebracht. Typische Techniken zum Auftragen solcher Materialien auf die Substratschicht umfassen Fließbeschichten, Flüssigkeitssprühbeschichten, Tauchbeschichten, drahtgewickeltes Stabbeschichten, Wirbelschichtbeschichten, Pulverbeschichten, elektrostatisches Sprühen, Schallbesprühen, Rakelbeschichten, Formen, Laminieren und dergleichen.
In den oben beschriebenen Übertragungselementen oder Schmelzfixierelementen können Zusatzstoffe und zusätzliche Füllstoffe vorhanden sein. In verschiedenen Ausführungsformen können andere Füllstoffmaterialien oder Zusatzstoffe, zum Beispiel anorganische Partikel, für die Beschichtungszusammensetzung und die anschließend gebildete Freisetzungsschicht verwendet werden. In verschiedenen Ausführungsformen können beispielhafte anorganische Partikel Metalloxide, Nichtmetalloxide und Metalle umfassen. Insbesondere können die Metalloxide zum Beispiel Siliciumoxid, Aluminiumoxid, Chromoxid, Zirkoniumoxid, Zinkoxid, Zinnoxid, Eisenoxid, Magnesiumoxid, Manganoxid, Nickeloxid, Kupferoxid, Antimonpentoxid und Indiumzinnoxid umfassen. Die Nichtmetalloxide können zum Beispiel Bomitrid und Siliciumcarbide (SiC) umfassen. Die Metalle können zum Beispiel Nickel, Kupfer, Silber, Gold, Zink und Eisen umfassen. In verschiedenen Ausführungsformen können auch andere, Fachleuten auf dem Gebiet bekannte Zusatzstoffe zur Bildung der offenbarten Verbundmaterialien eingeschlossen sein.
Im Folgenden werden spezifische Ausführungsformen detailliert beschrieben. Diese Beispiele sollen erläuternd sein und die vorliegende Erfindung in Bezug auf in diesen Ausführungsformen dargelegte Materialien, Bedingungen oder Prozessparameter in keiner Weise einschränken. Alle Teile stellen, wenn nicht anders angegeben, Gewichtsprozent des Feststoffes dar.
BEISPIELE
Beispiel 1. Rußoberflächenmodifizierung und Dispersion
Lösung A: 19,8 Gramm Trimellithsäureanhydrid wurden in 400 Gramm Lösungsmittel N,N-Dimethylformamid (DMF) unter Rühren gelöst. Zu dieser klaren Lösung wurden 2 Stunden lang tropfenweise 18,4 Gramm 3-Aminopropyltrimethoxysilan bei Raumtemperatur zugegeben. Nach der Zugabe wurde die Lösung 14 Stunden lang auf 160°C erhitzt. Nach Abkühlen der Reaktionsmischung auf Raumtemperatur wurde eine viskose, undurchsichtige Lösung erhalten.
Dispersion B: 18,6 Gramm Diisocyanohexan wurden mit 620 Gramm Lösungsmittel (DMF) vermischt und es wurden 100 Gramm Ruß FW 1 von EVONIK^® unter kräftigem Rühren zugegeben. Diese Dispersion wurde bei Raumtemperatur 18 Stunden lang gemischt. FT-IR zeigte Absorptionen bei 1660 cm^–1 und 1525 cm^–1, was auf Amidbindungen in der Mischung hindeutete.
Lösung A wurde bei Raumtemperatur langsam zu Lösung B gegeben. Die Mischung wurde 1 Stunde lang bei 6400 UpM homogenisiert. Die resultierende Dispersion hatte eine volumengemittelte Partikelgröße von 680 nm. Die Dispersion wurde 2 Wochen lang auf der Laborbank stehen gelassen; es fand sich keine Phasentrennung, was die Stabilität der Dispersion nachweist.
Beispiel 2. ZÜB-Filmbeschichtung
2,0 Gramm Polysulfonharz (Radel) wurden in 4 Gramm DMF und 4 Gramm THF gelöst. Zu der Polysulfonharzlösung wurden 1,5 Gramm der in Beispiel 1 hergestellten Rußdispersion gegeben. Die resultierende Mischung wurde 2 Stunden durch Schütteln gerührt. Die Mischung wurde als Überzug auf ein Polyimid-ZÜB-Substrat gestrichen. Die Überzugsdicke betrug etwa 16 Mikrometer. Der spezifische Oberflächenwiderstand davon ist in Tabelle 1 wiedergegeben. Tabelle 1

Angelegte Spannung, Volt 10 100 250 500 1000

Spezifischer Oberflächenwiderstand, Ω/☐ 2,23E+11 5,81E+10 4,57E+10 3,66E+10 2,88E+10
Tabelle 1 zeigt, dass der spezifische Oberflächenwiderstand des ZÜB eine geringe Variabilität gegenüber der angelegten Spannung aufweist. Dies bestätigt, dass die Rußdispersion sehr gleichmäßig und stabil ist.
In Vergleichsexperimenten wurden Ruß FW1, erhältlich von EVONIK^®, ohne irgendeine Oberflächenmodifizierung verwendet. In diesen Experimenten variierte der spezifische Oberflächenwiderstand in weiten Bereichen.
Eine in-Situ-Oberflächenmodifizierung von leitfähigem Ruß wie hierin beschrieben, zeigt eine große Verbesserung der Rußdispersion, wie durch die resultierende Leitfähigkeitsstabilität und die deutlich verbesserte Beschichtungsgleichmäßigkeit des ZÜB-Films nachgewiesen wird.

Claims

Verfahren zum Bilden einer Rußdispersion, umfassend: Mischen eines Anhydrids, eines Silans und eines Lösungsmittels zur Bildung einer Lösung; Mischen von Ruß und einem Isocyanat zur Bildung einer Rußmischung; und Homogenisieren der Lösung und der Rußmischung zur Bildung einer Rußdispersion, wobei das Anhydrid ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Trimellithsäureanhydrid, 3,3',4,4'-Biphenylethertetracarbonsäuredianhydrid, 1,4,5,8-Naphthalintetracarbonsäuredianhydrid, Butantetracarbonsäuredianhydrid und Mischungen davon, und wobei das Silan ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus 3-Aminopropyltriethoxysilan, 4-Aminobutyltrimethoxysilan, (Aminoethylamino)-3-isobutyldimethylmethoxysilan, N-(2-Aminoethyl)-3-aminopropyltriethoxysilan, 3-Aminopropyltrimethoxysilan und Mischungen davon.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Lösungsmittel ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus N,N-Dimethylformamid, N-Methylpyrrolidon und Tetrahydrofuran, Toluol, Hexan, Cyclohexan, Heptan, Methylethylketon, Methylisobutylketon, N,N-Dimethylacetamid und Methylenchlorid; oder wobei die Rußmischung weiterhin ein Lösungsmittel umfasst, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus N,N-Dimethylformamid, N-Methylpyrrolidon und Tetrahydrofuran, Toluol, Hexan, Cyclohexan, Heptan, Methylethylketon, Methylisobutylketon, N,N-Dimethylacetamid und Methylenchlorid.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Isocyanat ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Diisocyanohexantoluoldiisocyanat und Diphenylmethandiisocyanat.
Verfahren zum Herstellen eines Zwischenübertragungselements oder eines Schmelzfixierelements, umfassend: Bilden einer Rußdispersion gemäß dem Verfahren nach Anspruch 1; Mischen der Rußdispersion mit einem Polymer zur Bildung einer Beschichtungsmischung, Aufbringen der Beschichtungsmischung auf einem Substrat; und Trocknen der Beschichtungsmischung.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Polymer ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Polyester, Polyurethanen, Polyimiden, fluorierten Polyimiden, Polyamidimiden, Polyolefinen, Polyamiden, Polyetherimiden, Polyphenylensulfiden, Polysulfonen, Polycarbonaten, PVDF und Acrylen; oder wobei das Polymer ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus Polytetrafluorethylen (PTFE); Perfluoralkoxy-Polymerharz (PFA); einem Copolymer aus Tetrafluorethylen (TFE) und Hexafluorpropylen (HFP); Copolymeren von Hexafluorpropylen (HFP) und Vinylidenfluorid (VDF oder VF2); Terpolymeren von Tetrafluorethylen (TFE), Vinylidenfluorid (VDF) und Hexafluorpropylen (HFP); und Tetrapolymeren von Tetrafluorethylen (TFE), Vinylidenfluorid (VF2) und Hexafluorpropylen (HFP).