DE102014212023B4

DE102014212023B4 - Zwischenübertragungselement und dessen Herstellungsverfahren

Info

Publication number: DE102014212023B4
Application number: DE102014212023.3A
Authority: DE
Inventors: Jin Wu; Kyle B. Tallman; Lanhui Zhang; Lin Ma
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 2013-06-25
Filing date: 2014-06-23
Publication date: 2021-08-19
Anticipated expiration: 2034-06-24
Also published as: JP2015007778A; US20140374664A1; JP6230963B2; DE102014212023A1; US9087627B2

Abstract

Zwischenübertragungselement (54), das umfasst:eine Substratschicht (50); und eine Oberflächenschicht (52), die auf der Substratschicht (50) angeordnet ist, wobei die Oberflächenschicht (52) ein Polyimidpolymer, Carbonfarbe (51) und ein Alkoholphosphat mit der folgenden Struktur umfasst:wobei R ein Alkyl mit ungefähr 2 bis ungefähr 36 Kohlenstoffatomen ist, wobei die Carbonfarbe (51) zumindest 3 Gew.-% der auf der Substratschicht angeordneten Oberflächenschicht (52) umfasst.

Description

Diese Offenbarung ist auf ein Zwischenübertragungselement und dessen Herstellungsverfahren gerichtet.
Bilderzeugungsvorrichtungen, bei denen ein farbiges oder schwarz-weißes Bild unter Verwendung eines Zwischenübertragungselements erzeugt wird, um Toner elektrostatisch zu übertragen, sind hinlänglich bekannt. Wenn ein Bild auf einem Papierbogen in einer Farbbilderzeugungsvorrichtung unter Verwendung eines Zwischenübertragungselements erzeugt wird, werden vier Farbbilder in Gelb, Magenta, Cyan bzw. Schwarz zunächst sequentiell von einem Bildträger, z. B. einem Photorezeptor, übertragen und auf dem Zwischenübertragungselement überlagert (primäre Übertragung). Dieses vollfarbige Bild wird danach in einem einzelnen Schritt auf einen Papierbogen übertragen (sekundäre Übertragung). Bei einer Schwarz-Weiß-Bilderzeugungsvorrichtung wird ein schwarzes Bild vom Photorezeptor übertragen, auf einem Zwischenübertragungselement überlagert und danach auf einen Papierbogen übertragen.
Leitfähige Carbonfarbe hat für gewöhnlich einen sehr engen Perkolationsschwellenbereich. Der übliche Logarithmus der Leitfähigkeit einer Oberfläche eines Zwischenübertragungselement (Ω/□) liegt im Bereich von 8 bis 13. Carbonfarbe ist ein Füllstoff in Filmen, sowohl in Übertragungselementen als auch Schmelzfixiereinheiten, und somit hat seine Dispergiergleichmäßigkeit und Wechselwirkung mit polymeren Harzen eine signifikante Auswirkung auf die Leistung dieser Filme. Bei Beschichtungslösungen ist eine leitfähige Carbonfarbe in einem oder mehreren polymeren Bindemitteln mit einem oder mehreren organischen Lösungsmitteln dispergiert. Aufgrund der hohen Lösungsviskosität, die zum Beschichten dieser Bänder erforderlich ist, ist die In-situ-Dispergierung von Carbonfarbe in einer polymeren Lösung sehr schwierig. Übliche Probleme bei derzeitigen Beschichtungsprozessen mit Zwischenübertragungselementen umfassen ungleichmäßige Carbonfarbe-Dispersionsverteilungen, Beschichtungsschäden und variable Leitfähigkeit.
DE 10 2014 206 707 A1 betrifft eine Fixiereinheit, die eine Substratschicht umfasst, die eine Mischung aus einem Polyimid und einem Alkoholphosphat umfasst.
US 2012/0 248 379 A1 offenbart ein Zwischenübertragungselement, das ein Polyamidsäureamid umfasst.
US 2012/0 049 122 A1 betrifft ein Zwischenübertragungselement, bestehend aus einem Phosphatester, einem Polyamidimid und einer leitfähigen Komponente.
Es besteht ein Bedarf an der Entwicklung neuer Zwischenübertragungselement-Materialprozesse, die wiederholbar sind und ein akzeptables Zwischenübertragungselement mit geeigneten Eigenschaften bereitstellen.
Gemäß diversen Ausführungsformen wird ein Zwischenübertragungselement bereitgestellt, das eine Substratschicht und eine auf der Substratschicht angeordnete Oberflächenschicht umfasst. Die Oberflächenschicht enthält ein Polyimidpolymer, Carbonfarbe und ein Alkoholphosphat. Das Alkoholphosphat hat die folgende Struktur:
wobei R ein Alkyl mit ungefähr 2 bis ungefähr 36 Kohlenstoffatomen ist, wobei die Carbonfarbe zumindest 3 Gewichtsprozent (Gew.-%) der auf der Substratschicht angeordneten Oberflächenschicht umfasst.
Ein weiterer hier offenbarter Aspekt ist ein Verfahren zum Herstellen eines Zwischenübertragungselements. Das Verfahren beinhaltet das Dispergieren von Carbonfarbe, eines Alkoholphosphats und eines Lösungsmittels, um eine Mischung zu bilden. Das Alkoholphosphat hat die folgende Struktur:
wobei R ein Alkyl mit ungefähr 2 bis ungefähr 36 Kohlenstoffatomen ist. Die Mischung wird mit Polyamidsäure vermischt, um eine Polyamidsäuremischung zu bilden. Ein nicht-ionisches polymeres fluorchemisches Tensid wird mit der Polyamidsäuremischung vermischt, um eine Dispersion zu bilden. Die Dispersion wird durch einen Filter mit einer Porengröße von ungefähr 10 Mikrometern (µm) bis ungefähr 200 µm filtriert, um eine Beschichtungsdispersion zu bilden. Die Beschichtungsdispersion wird auf ein Substrat beschichtet und bei einer Temperatur von ungefähr 250 °C bis ungefähr 370 °C für einen Zeitraum von ungefähr 30 bis ungefähr 180 min gehärtet, um ein Zwischenübertragungselement zu bilden.

1 ist eine schematische Darstellung einer Bildvorrichtung.
2 ist eine schematische Darstellung eines Zwischenübertragungselements mit einer einschichtigen Konfiguration.
3 ist eine schematische Darstellung einer hier offenbarten Ausführungsform.
4 ist ein Ablaufplan eines Verfahrens einer hier offenbarten Ausführungsform.

Unter Bezugnahme auf 1 enthält eine Bilderzeugungsvorrichtung ein Zwischenübertragungselement, wie nachstehend ausführlicher beschrieben. Die Bilderzeugungsvorrichtung ist eine Bilderzeugungsvorrichtung eines Zwischenübertragungssystems, das eine erste Übertragungseinheit zum Übertragen des auf dem Bildträger erzeugten Tonerbildes durch primäre Übertragung auf das Zwischenübertragungselement und eine zweite Übertragungseinheit zum Übertragen des auf das Zwischenübertragungselement übertragenen Tonerbildes durch sekundäre Übertragung auf das Übertragungsmaterial umfasst. In der Bilderzeugungsvorrichtung kann das Zwischenübertragungselement darüber hinaus als Übertragungsförderelement zum Befördern des Übertragungsmaterials im Übertragungsbereich bereitgestellt sein, um das Tonerbild auf das Übertragungsmaterial zu übertragen. Das Vorhandensein des Zwischenübertragungselements, das qualitativ hochwertige Bilder überträgt und für einen langen Zeitraum stabil bleibt, ist erforderlich.
Die hier beschriebene Bilderzeugungsvorrichtung unterliegt keinen besonderen Einschränkungen, solange sie eine Bilderzeugungsvorrichtung vom Zwischenübertragungstyp ist, und Beispiele umfassen eine herkömmliche monochrome Bilderzeugungsvorrichtung, die nur eine monochrome Farbe in der Entwicklungseinrichtung beinhaltet, eine Farbbilderzeugungsvorrichtung für eine wiederholte primäre Übertragung des auf dem Bildträger getragenen Tonerbildes sequentiell auf dem Zwischenübertragungselement und eine Tandem-Farbbilderzeugungsvorrichtung mit mehreren Bildträgern, wobei Entwicklungseinheiten jeder Farbe in Reihe auf dem Zwischenübertragungselement angeordnet sind. Mehr im Detail kann sie willkürlich einen Bildträger, eine Ladeeinheit zum gleichmäßigen Laden der Oberfläche des Bildträgers, eine Belichtungseinheit zum Belichten der Oberfläche des Zwischenübertragungselement und Erzeugen eines elektrostatischen latenten Bildes, eine Entwicklungseinheit zum Entwickeln des auf der Oberfläche des Bildträgers erzeugten latenten Bildes unter Verwendung einer Entwicklungslösung und zum Erzeugen eines Tonerbildes, eine Fixiereinheit zum Fixieren der Tonereinheit auf dem Übertragungsmaterial, eine Reinigungseinheit zum Entfernen von am Bildträger klebendem Toner und Fremdmaterial, eine Entstatisierungseinheit, um das elektrostatische latente Bild zu entfernen, das auf der Oberfläche des Bildträgers zurückbleibt, und andere mithilfe von bekannten Verfahren umfassen, je nach Bedarf.
Als Bildträger kann ein bekannter verwendet werden. Als photoempfindliche Schicht davon kann ein organisches System, amorphes Silicium oder ein anderes bekanntes Material verwendet werden. Im Fall des Bildträgers vom zylindrischen Typ wird dieser mithilfe eines bekannten Verfahrens zum Formen von Aluminium oder Aluminiumlegierung durch Extrusion und Verarbeiten der Oberfläche erhalten. Es kann auch ein Bildträger in Bandform verwendet werden.
Die Ladeeinheit unterliegt keinen besonderen Einschränkungen und es können bekannte Ladeeinrichtungen verwendet werden, z. B. eine Ladeeinrichtung vom Kontakttyp unter Verwendung einer/s leitfähigen oder halbleitfähigen Walze, Bürste, Films und Gummirakel, Scorotron-Ladeeinrichtung oder Scorotron-Ladung unter Verwendung von Koronaentladung und andere. Aus Sicht einer ausgezeichneten Ladungskompensationsfähigkeit wird die Ladeeinrichtung vom Kontakttyp bevorzugt. Die Ladeeinheit legt für gewöhnlich DC-Strom an das elektrophotographische photoempfindliche Material an, AC-Strom kann jedoch weiter überlagert werden.
Die Belichtungseinheit unterliegt keinen besonderen Einschränkungen und es kann z. B. ein optisches System verwendet werden, das ein gewünschtes Bild auf der Oberfläche des elektrophotographischen photoempfindlichen Materials unter Verwendung einer Lichtquelle, z. B. eines Halbleiter-Laserstrahls, eines LED-Strahls, eines Flüssigkristall-Shutter-Strahls oder dergleichen oder durch einen polygonalen Spiegel von einer solchen Lichtquelle belichtet.
Die Entwicklungseinheit kann je nach Zweck entsprechend ausgewählt werden und es kann z. B. eine bekannte Entwicklungseinheit zum Entwickeln unter Verwendung einer Entwicklungslösung vom 1-Pack-Typ oder einer Entwicklungslösung vom 2-Pack-Typ mit oder ohne Kontakt unter Verwendung einer Bürste oder Walze herangezogen werden.
Die erste Übertragungseinheit enthält bekannte Übertragungsladeeinrichtungen, z. B. eine Übertragungsladeeinrichtung vom Kontakttyp unter Verwendung eines Elements, einer Walze, eines Films und einer Gummirakel sowie eine Scorotron-Übertragungsladeeinrichtung oder eine Corotron-Übertragungsladeeinrichtung, die Koronaentladung nutzt. Insbesondere stellen alle Übertragungsladeeinrichtungen vom Kontakttyp eine ausgezeichnete Übertragungsladungskompensationsfähigkeit bereit. Neben der Übertragungsladeeinrichtung kann in Kombination auch eine Ladeeinrichtung vom Abziehtyp verwendet werden.
Die zweite Übertragungseinheit kann die gleiche wie die erste Übertragungseinheit sein, z. B. eine Übertragungsladeeinrichtung vom Kontakttyp unter Verwendung einer Übertragungswalze und Anderem, eine Scorotron-Übertragungsladeeinrichtung und eine Corotron-Übertragungsladeeinrichtung. Durch festes Drücken durch die Übertragungswalze der Übertragungsladeeinrichtung vom Kontakttyp kann die Bildübertragungsstufe gehalten werden. Darüber hinaus kann die Aktion des Bewegens des Tonerbildes vom Zwischenübertragungselement auf das Übertragungsmaterial durch Drücken des Übertragungswalze oder der Übertragungsladeeinrichtung vom Kontakttyp an der Position der Walze zum Führen des Zwischenübertragungselements ausgeführt werden.
Als Photoentstatisierungseinheit kann z. B. eine Wolframlampe oder eine LED verwendet werden, und die im Photoentstatisierungsprozess verwendete Lichtqualität kann weißes Licht der Wolframlampe und rotes Licht der LED beinhalten. In Bezug auf die Bestrahlungslichtintensität im Photoentstatisierungsprozess wird die Ausgabe für gewöhnlich auf ungefähr mehrere Male bis 30 Male die Menge an Licht eingestellt, die die Hälfte der Belichtungsempfindlichkeit des elektrophotographischen photoempfindlichen Materials zeigt.
Die Fixiereinheit unterliegt keinen besonderen Einschränkungen und es kann eine beliebige bekannte Fixiereinheit verwendet werden, z. B. eine Wärmewalzen-Fixiereinheit und eine Ofen-Fixiereinheit.
Die Reinigungseinheit unterliegt keinen besonderen Einschränkungen und es kann jede beliebige bekannte Reinigungseinrichtung verwendet werden.
Eine Farbbilderzeugungsvorrichtung für eine wiederholte primäre Übertragung ist in 1 schematisch dargestellt. Die in 1 gezeigte Bilderzeugungsvorrichtung enthält eine photoempfindliche Trommel 1 als Bildträger, ein Übertragungselement 2 als Zwischenübertragungselement, z. B. ein Übertragungsband, eine Vorspannwalze 3 als Übertragungselektrode, eine Ablage 4 zum Zuführen von Papier als Übertragungsmaterial, eine Entwicklungseinrichtung 5 durch BK-(Schwarz)-Toner, eine Entwicklungseinrichtung 6 durch Y-(Gelb)Toner, eine Entwicklungseinrichtung 7 durch M-(Magenta)-Toner, eine Entwicklungseinrichtung 8 durch C-(Cyan)-Toner, eine Elementreinigungseinrichtung 9, eine Abziehklaue 13, Walzen 21, 23 und 24, eine Gegenwalze 22, eine leitfähige Walze 25, eine Elektrodenwalze 26, eine Reinigungsrakel 31, einen Papierstoß 41, eine Abnehmerwalze 42 und eine Zufuhrwalze 43.
Bei der in 1 gezeigten Bilderzeugungsvorrichtung dreht sich die photoempfindliche Trommel 1 in die Richtung eines Pfeils A und die Oberfläche der Ladeeinrichtung (nicht gezeigt) wird gleichmäßig geladen. Auf der geladenen photoempfindlichen Trommel 1 wird ein elektrostatisches latentes Bild einer ersten Farbe (z. B. BK) durch eine Bildschreibeinrichtung, z. B. eine Laserschreibeinrichtung, erzeugt. Dieses elektrostatische latente Bild wird durch Toner von der Entwicklungseinrichtung 5 entwickelt und ein sichtbares Tonerbild T wird erzeugt. Das Tonerbild T wird durch Drehen der photoempfindlichen Trommel 1 zur primären Übertragungseinheit befördert, die die leitfähige Walze 25 umfasst, und ein verpoltes elektrisches Feld wird auf das Tonerbild T von der leitfähigen Walze 25 angelegt. Das Tonerbild T wird am Übertragungselement 2 elektrostatisch absorbiert, und die primäre Übertragung wird durch Drehen des Übertragungselements 2 in die Richtung von Pfeil B ausgeführt.
Gleichermaßen werden ein Tonerbild einer zweiten Farbe, ein Tonerbild einer dritten Farbe und ein Tonerbild einer vierten Farbe sequenziell erzeugt und auf dem Übertragungselement 2 überlagert und ein mehrschichtiges Tonerbild wird erzeugt.
Das auf dem Übertragungselement 2 übertragene mehrschichtige Tonerbild wird durch Drehen des Übertragungselements 2 zur sekundären Übertragungseinheit befördert, die die Vorspannwalze 3 umfasst. Die sekundäre Übertragungseinheit umfasst die Vorspannwalze 3, die an der Oberflächenseite des Übertragungselements 2 angeordnet ist, die das Tonerbild trägt, die Gegenwalze 22 ist der Vorspannwalze 3 von der Rückseite des Übertragungselements 2 zugewandt und die Elektrodenwalze 26 dreht sich in engem Kontakt mit der Gegenwalze 22.
Das Papier 41 wird von der Abnehmerwalze 42 eines nach dem anderen aus dem in der Papierablage 4 enthaltenen Papierstoß entnommen und mithilfe der Zufuhrwalze 43 zu einem festgelegten Zeitpunkt in den Raum zwischen dem Übertragungselement 2 und der Vorspannwalze 3 der sekundären Übertragungseinheit zugeführt. Das zugeführte Papier 41 wird unter Druck zwischen der Vorspannwalze 3 und der Gegenwalze 22 befördert, und das auf dem Übertragungsband 2 getragene Bild wird durch Drehen des Übertragungselements 2 darauf übertragen.
Das Papier 41, auf dem das Tonerbild übertragen wird, wird durch Betreiben der Abziehklaue 13 in der Rücknahmeposition vom Übertragungselement 2 abgezogen, bis das Ende der primären Übertragung des finalen Tonerbildes erreicht ist, und zur Fixiereinrichtung (nicht gezeigt) befördert. Das Tonerbild wird durch Anpressen und Erhitzen fixiert und ein permanentes Bild wird erzeugt. Nach Übertragung des mehrschichtigen Tonerbildes auf das Papier 41 wird das Übertragungselement 2 von der Reinigungseinrichtung 9 gereinigt, die der sekundären Übertragungseinheit nachgeschaltet ist, um Resttoner zu entfernen, und ist für die nächste Übertragung bereit. Die Vorspannwalze 3 wird bereitgestellt, so dass die aus Polyurethan oder dergleichen gebildete Reinigungsrakel 31 stets in Kontakt steht, und Tonerpartikel, Papierstaub und andere Fremdmaterialien, die durch die Übertragung anhaften, werden entfernt.
Bei der Übertragung eines monochromen Bildes wird das Tonerbild T nach einer primären Übertragung direkt in den sekundären Übertragungsprozess geleitet und zur Fixiereinrichtung befördert, wobei die Drehung des Übertragungselements 2 und der photoempfindlichen Trommel 1 bei Übertragung eines mehrfarbigen Bildes durch Kombinieren mehrerer Farben synchronisiert ist, so dass sich die Tonerbilder mehrerer Farben in der primären Übertragungseinheit genau decken und eine Abweichung der Farbtonerbilder verhindert wird. In der sekundären Übertragungseinheit wird das Tonerbild durch elektrostatischen Abstoß auf das Papier 41 übertragen, indem eine Spannung der gleichen Polarität (Übertragungsspannung) wie die Polarität des Toners an die Elektrodenwalze 26 angelegt wird, die in engem Kontakt mit der gegenüberliegend angeordneten Gegenwalze 22 steht, durch die Vorspannwalze 3 und das Übertragungselement 2 angelegt wird. Somit wird das Bild erzeugt.
Das Zwischenübertragungselement 2 kann eine beliebige geeignete Konfiguration aufweisen. Beispiele für geeignete Konfigurationen umfassen einen Bogen, einen Film, eine Bahn, eine Folie, einen Streifen, eine Spule, einen Zylinder, eine Trommel, ein Endlosmöbiusband, eine kreisförmige Scheibe, ein Band, einschließlich Endlosband, genähtem flexiblem Endlosband, nahtlosem flexiblem Endlosband, Endlosband mit Puzzleschnittnaht und dergleichen. In 1 ist das Übertragungselement 2 als Band gezeigt.
Bei einer Bild-auf-Bild-Übertragung werden die Farbtonerbilder zunächst auf dem Photorezeptor aufgetragen und danach werden alle Farbtonerbilder gleichzeitig auf das Zwischenübertragungselement übertragen. Bei einer Tandemübertragung wird das Tonerbild einer Farbe jeweils vom Photorezeptor auf den gleichen Bereich des Zwischenübertragungselements übertragen. Beide Ausführungsformen sind hier umfasst.
Die Übertragung des entwickelten Bildes vom photoleitfähigen Element auf das Zwischenübertragungselement und die Übertragung des Bildes vom Zwischenübertragungselement auf das Substrat können mithilfe einer beliebigen geeigneten Technik erfolgen, die in der Elektrophotographie üblich ist, z. B. Koronaübertragung, Anpressübertragung, Vorspannübertragung und Kombinationen dieser Übertragungsmittel und dergleichen.
Das Zwischenübertragungselement kann eine beliebige geeignete Konfiguration aufweisen. Beispiele für geeignete Konfigurationen umfassen einen Bogen, einen Film, eine Bahn, eine Folie, einen Streifen, eine Spule, einen Zylinder, eine Trommel, einen Endlosstreifen, eine kreisförmige Scheibe, einen Drelt (eine Kreuzung zwischen Trommel und Band), ein Band, einschließlich Endlosband, flexiblem genähtem Endlosband und flexiblem genähtem Endlosbildgebungsband.
In 2 liegt das Zwischenübertragungselement 54 in Form eines Films in einer einschichtigen Konfiguration vor. Das Zwischenübertragungselement 54 enthält eine Schicht 52, wobei die Schicht ein Polyimidpolymer, ein Alkoholphosphat und Carbonfarbepartikel 51 enthält. Das Alkoholphosphat hat die folgende Struktur:
wobei R ein Alkyl mit ungefähr 2 bis ungefähr 36 Kohlenstoffatomen ist. Die Carbonfarbepartikel sind zumindest 3 Gew.-% der Schicht.
Bei Hochgeschwindigkeitsmaschinen konzentriert man sich vermehrt auf mehrschichtige Elemente, die Schichtfunktionen trennen. Bei einer in 3 gezeigten Ausführungsform liegt das Zwischenübertragungselement 54 in Form eines Films in einer zweischichtigen Konfiguration vor. Das Zwischenübertragungselement 54 enthält eine Substratschicht 50.
Die äußere Schicht 52 enthält ein Polyimidpolymer, ein Alkoholphosphat und Carbonfarbepartikel 51. Das Alkoholphosphat hat die folgende Struktur:
wobei R ein Alkyl mit ungefähr 2 bis ungefähr 36 Kohlenstoffatomen ist. Die Carbonfarbepartikel 51 sind zumindest 3 Gew.-% der äußeren Schicht. Die Carbonfarbepartikel 51 können optional in der Substratschicht 50 bereitgestellt sein.
Eine typische Zwischenübertragungselementzusammensetzung enthält eine Polyamidsäure wie eine Polyamidsäure von Pyromellitdianhydrid/4,4-Oxydianilin (PYRE^® ML RC-5083 von Summit Industrial Technology) oder eine Polyamidsäure von Biphenyltetracarboxyldianhydrid/Phenylendiamin (BPDA von Kaneka), eine Carbonfarbe wie Channel Black, z. B. Special Black 4 (von Orion), ein Alkylphenoxypolyethoxyethanolphosphat STEPFAC^® 8171 (von Stepan) und ein Verlaufsmittel Novec™ FC-4432 (von 3M) im Gewichtsverhältnis 89/11/1,5/0,1. Der Widerstand beläuft sich auch ungefähr 10¹⁰ Ohm/Qu. mit ungefähr 11 % der Carbonfarbe. Aufgrund der Perkolationsschwelle der Carbonfarbe treiben jedoch kleine Ladungsschwankungen den Widerstand aus der Spezifikation. Darüber hinaus zeigt das fließbeschichtete Band mit der obigen Zusammensetzung Beschichtungsfehler. Es gibt die Theorie, dass Beschichtungsfehler durch das Alkylphenoxypolyethoxyethanolphosphat verursacht werden.
Um das Problem der Widerstandsempfindlichkeit und Perkolation zu lösen, ersetzt eine weniger leitfähige Carbonfarbe die Oil Furnace Black das leitfähige Channel Black, wobei die anderen Zwischenübertragungselementkomponenten wie oben bleiben. NEROX^® 505 Furnace Black, ebenfalls von Orion, wurde verwendet; es konnte jedoch keine akzeptable Dispersion erhalten werden.
Um eine gute Beschichtungsdispersion zu erhalten, ersetzte Alkoholphosphat das Alkylphenoxypolyethoxyethanolphosphat. Es wurde die Theorie aufgestellt, dass die Alkylkette des Alkoholphosphats das Dispergieren von Carbonfarbe in Polyamidsäure unterstützen, da erheblich weniger organische Gruppen auf der Oberfläche der Oil-Furnace-Carbonfarbe als auf jener der Channel-Carbonfarbe vorhanden sind.
Das Verfahren zur Herstellung des Zwischenübertragungselements ist in 4 gezeigt. Carbonfarbe und ein Alkoholphosphat werden in Schritt 60 dispergiert und in einem Lösungsmittel mechanisch vermischt. Polyamidsäure wird zur Mischung in Schritt 62 hinzugefügt. Die entstehende Mischung wird kugelgemahlen oder anderen mechanischen Mischprozessen unterzogen. In Schritt 64 wird ein Fluortensid-Verlaufsmittel zur Mischung aus 62 hinzugefügt. Die Mischung wird bei 64 einer mechanischen Mischung unterzogen. Die Mischung aus 64 wird in Schritt 66 filtriert. Der verwendete Filter ist ein 20-µm-Filter. Bei Ausführungsformen beträgt die Porengröße des Filters ungefähr 10 µm bis ungefähr 200 µm oder ungefähr 20 µm bis ungefähr 100 µm. Die filtrierte Mischung aus Schritt 66 wird in Schritt 68 auf ein Substrat beschichtet und gehärtet, um ein Zwischenübertragungselement zu bilden. Bei Ausführungsformen können die Schritte 60 und 62 gleichzeitig durchgeführt werden.
Die offenbarte Polyamidsäure umfasst eines von einer Polyamidsäure von Pyromellitdianhydrid/4,4'-Oxydianilin, einer Polyamidsäure von Pyromellitdianhydrid/Phenylendiamin, einer Polyamidsäure von Biphenyltetracarboxyldianhydrid/4,4'-Oxydianilin, einer Polyamidsäure von Biphenyltetracarboxyldianhydrid/Phenylendiamin, einer Polyamidsäure von Benzophenontetracarboxyldianhydrid/4,4'-Oxydianilin, einer Polyamidsäure von Benzophenontetracarboxyldianhydrid/4, 4'-Oxydianilin/Phenylendiamin und dergleichen sowie Mischungen davon.
Im Handel erhältliche Beispiele für Polyamidsäure von Pyromellitdianhydrid/4,4-Oxydianilin umfassen PYRE-ML RC5019 (ungefähr 15 bis 16 Gew.-% in N-Methyl-2-pyrrolidon, NMP), RC5057 (ungefähr 14,5 bis 15,5 Gew.-% in NMP/aromatischer Kohlenwasserstoff = 80/20) und RC5083 (ungefähr 18 bis 19 Gew.-% in NMP/DMAc = 15/85), allesamt erhältlich von Industrial Summit technology Corp., Parlin, NJ; DURIMIDE^® 100, im Handel erhältlich von FUJIFILM Electronic Materials U.S.A., Inc.
Im Handel erhältliche Beispiele für Polyamidsäure von Biphenyltetracarboxyldianhydrid/4,4'-Oxydianilin umfassen U-VARNISH A und S (ungefähr 20 Gew.-% in NMP), beide von UBE America Inc., New York, NY.
Im Handel erhältliche Beispiele für Polyamidsäure von Biphenyltetracarboxyldianhydrid/Phenylendiamin umfassen BPDA-Harz (ungefähr 16,6 Gew.-% in NMP) von Kaneka Corporation, TX; PI-2610 (ungefähr 10,5 Gew.-% in NMP) und PI-2611 (ungefähr 13,5 Gew.-% in NMP), jeweils von HD MicroSystems, Parlin, NJ.
Im Handel erhältliche Beispiele für Polyamidsäure von Benzophenontetracarboxyldianhydrid/4,4'-Oxydianilin umfassen RP46 und RP50 (ungefähr 18 Gew.-% in NMP), beide von Unitech Corp., Hampton, VA.
Im Handel erhältliche Beispiele für Polyamidsäure von Benzophenontetracarboxyldianhydrid/4, 4'-Oxydianilin/Phenylendiamin umfassen PI-2525 (ungefähr 25 Gew.-% in NMP), PI-2574 (ungefähr 25 Gew.-% in NMP), PI-2555 (ungefähr 19 Gew.-% in NMP/aromatischer Kohlenwasserstoff = 80/20) und PI-2556 (ungefähr 15 Gew.-% in NMP/aromatischer Kohlenwasserstoff/Propylenglykolmethylether = 70/15/15), alle von HD MicroSystems, Parlin, NJ.
Verschiedene Mengen von Polyamidsäure können für das Substrat ausgewählt werden, beispielsweise ungefähr 60 bis ungefähr 98 Gew.-%, 65 bis ungefähr 90 Gew.-% oder 70 bis ungefähr 85 Gew.-%.
Andere Beispiele für Polyamidsäure oder Ester von Polyamidsäure, die in dem Zwischenübertragungselement enthalten sein können, stammen aus der Reaktion eines Dianhydrids und eines Diamins. Geeignete Dianhydride umfassen aromatische Dianhydride und aromatische Tetracarbonsäuredianhydride wie z. B. 9,9-Bis(trifluormethyl)xanthen-2,3,6,7-tetracarbonsäuredia nhydrid, 2,2-Bis(3,4-dicarboxyphenyl)hexafluorpropandianhydrid, 2,2-Bis((3,4-dicarboxyphenoxy)phenyl)hexafluorpropandianhydrid, 4,4'-Bis(3,4-dicarboxy-2,5,6-trifluorphenoxy)octafluorbiphenyldianhydrid, 3,3',4,4'-Tetracarboxybiphenyldianhydrid, 3,3',4,4'-Tetracarboxybenzophenondianhydrid, Di-(4-(3,4-dicarboxyphenoxy)phenyl)etherdianhydrid, Di-(4-(3,4-dicarboxyphenoxy)phenyl)sulfiddianhydrid, Di-(3,4-dicarboxyphenyl)methandianhydrid, Di-(3,4-dicarboxyphenyl)etherdianhydrid, 1,2,4,5-Tetracarboxybenzoldianhydrid, 1,2,4-Tricarboxybenzoldianhydrid, Butantetracarboxyldianhydrid, Cyclopentantetracarboxyldianhydrid, Pyromellitdianhydrid, 1,2,3,4-Benzoltetracarboxyldianhydrid, 2,3,6,7-Naphthalentetracarboxyldianhydrid, 1,4,5,8-Naphthalentetracarboxyldianhydrid, 1,2,5,6-Naphthalentetracarboxyldianhydrid, 3,4,9,10-Perylentetracarboxyldianhydrid, 2,3,6,7-Anthracentetracarboxyldianhydrid, 1,2,7,8-Phenanthrentetracarboxyldianhydrid, 3,3',4,4'-Biphenyltetracarboxyldianhydrid, 2,2',3,3'-Biphenyltetracarboxyldianhydrid, 3,3',4-4'-Benzophenontetracarboxyldianhydrid, 2,2',3,3'-Benzophenontetracarboxyldianhydrid, 2,2-Bis(3,4-dicarboxyphenyl)propandianhydrid, 2,2-Bis(2,3-dicarboxyphenyl)propandianhydrid, Bis(3,4-dicarboxyphenyl)etherdianhydrid, Bis(2,3-dicarboxyphenyl)etherdianhydrid, Bis(3,4-dicarboxyphenyl)sulfondianhydrid, Bis(2,3-dicarboxyphenyl)sulfon-2,2-bis(3,4-dicarboxyphenyl)-1,1,1,3,3,3-hexafluorpropandianhydrid, 2,2-Bis(3,4-dicarboxyphenyl)-1,1,1,3,3,3-hexachlorpropandianhydrid, 1,1-Bis(2,3-dicarboxyphenyl)ethandianhydrid, 1,1-Bis(3,4-dicarboxyphenyl)ethandianhydrid, Bis(2,3-dicarboxyphenyl)methandianhydrid, Bis(3,4-dicarboxyphenyl)methandianhydrid, 4,4'-(p-Phenylendioxy)diphthaldianhydrid, 4,4'-(m-Phenylendioxy)diphthaldianhydrid, 4,4'-Diphenylsulfidedioxybis(4-phthalsäure)dianhydrid, 4,4'-Diphenylsulfonedioxybis(4-phthalsäure)dianhydrid, Methylenbis(4-phenylenoxy-4-phthalsäure)dianhydrid, Ethylidenbis(4-phenylenoxy-4-phthalsäure)dianhydrid, Isopropylidenbis-(4-phenylenoxy-4-phthalsäure)dianhydrid, Hexafluorisopropylidenbis(4-phenylenoxy-4-phthalsäure)dianhydrid und dergleichen. Beispielhafte Diamine, die sich zur Verwendung bei der Herstellung der Polyamidsäure eignen, umfassen 4,4'-Bis-(m-aminophenoxy)-biphenyl, 4,4'-Bis-(m-aminophenoxy)-diphenylsulfid, 4,4'-Bis-(m-aminophenoxy)-diphenylsulfon, 4,4'-Bis-(p-aminophenoxy)-benzophenon, 4,4'-Bis-(p-aminophenoxy)-diphenylsulfid, 4,4'-Bis-(p-aminophenoxy)-diphenylsulfon, 4,4'-Diamino-azobenzol, 4,4'-Diaminobiphenyl, 4,4'-Diaminodiphenylsulfon, 4,4'-Diamino-p-terphenyl, 1,3-Bis-(gamma-aminopropyl)-tetramethyl-disiloxan, 1,6-Diaminohexan, 4,4'-Diaminodiphenylmethan, 3,3'-Diaminodiphenylmethan, 1,3-Diaminobenzol, 4,4'-Diaminodiphenylether, 2,4'-Diaminodiphenylether, 3,3'-Diaminodiphenylether, 3,4'-Diaminodiphenylether, 1,4-Diaminobenzol, 4,4'-Diamino-2,2',3,3',5,5',6,6'-octafluor-biphenyl, 4,4'-Diamino-2,2',3,3',5,5',6,6'-octafluordiphenylether, Bis[4-(3-aminophenoxy)-phenyl]sulfid, Bis[4-(3-aminophenoxy)phenyl]sulfon, Bis[4-(3-aminophenoxy)phenyl]keton, 4,4'-Bis(3-aminophenoxy)biphenyl, 2,2-Bis[4-(3-aminophenoxy)phenyl]-propan, 2,2-Bis[4-(3-aminophenoxy)phenyl]-1,1,1,3,3,3-hexafluorpropan, 4,4'-Diaminodiphenylsulfid, 4,4'-Diaminodiphenylether, 4,4'-Diaminodiphenylsulfon, 4,4'-Diaminodiphenylmethan, 1,1-Di(p-aminophenyl)ethan, 2,2-Di(p-aminophenyl)propan und 2,2-Di(p-aminophenyl)-1,1,1,3,3,3-hexafluorpropan und dergleichen sowie Mischungen davon.
Die Dianhydride und Diamine sind beispielsweise in einem Gewichtsverhältnis von Dianhydrid zu Diamin von ungefähr 20:80 bis ungefähr 80:20 und insbesondere in einem Gewichtsverhältnis von ungefähr 50:50 ausgewählt. Das obige aromatische Dianhydrid wie aromatische Tetracarbonsäuredianhydride und Diamine wie aromatische Diamine werden einzeln bzw. als Mischung verwendet.
Beispiele für Alkoholphosphate, die als Dispergiermittel mit Carbonfarbe und internes Trennmittel mit der Polyamidsäure wie Polyamidsäure von Pyromellitdianhydrid/Phenylendiamin ausgewählt werden, umfassen ein Alkoholphosphat der Struktur:
wobei R ein Alkyl mit ungefähr 2 bis ungefähr 36 Kohlenstoffatomen ist. Alkoholphosphate sind von Stepan als ZELEC ® UN erhältlich, wobei R ungefähr 8 bis ungefähr 10 Kohlenstoffatome ist. Verschiedene Mengen des Alkoholphosphats können für die Schicht ausgewählt werden, beispielsweise ungefähr 0,05 bis ungefähr 20 Gew.-%, 0,2 bis ungefähr 10 Gew.-% oder 0,5 bis ungefähr 5 Gew.-%.
Die Leitfähigkeit von Carbonfarbe hängt vorwiegend vom Oberflächenbereich und der Struktur davon ab im Allgemeinen gilt, je höher der Oberflächenbereich und je höher die Struktur, desto leitfähiger ist die Carbonfarbe. Der Oberflächenbereich wird mit BET- Stickstoffoberflächenbereich pro Gewichtseinheit Carbonfarbe gemessen und ist die Messung der primären Partikelgröße. Der Oberflächenbereich der hier beschriebenen Carbonfarbe beträgt ungefähr 460 m²/g bis ungefähr 35 m²/g. Die Struktur ist eine komplexe Eigenschaft, die sich auf die Morphologie der primären Aggregate von Carbonfarbe bezieht. Sie ist ein Messwert für sowohl die Anzahl der primären Partikel, die primäre Aggregate umfassen, als auch für die Art und Weise, in der sie miteinander „fusioniert“ sind. Carbonfarben mit hoher Struktur sind durch Aggregate gekennzeichnet, die aus vielen primären Partikeln mit beträchtlicher „Verzweigung“ und „Verkettung“ bestehen, während Carbonfarben mit niedriger Struktur durch kompakte Aggregate gekennzeichnet sind, die aus weniger primären Partikeln bestehen. Die Struktur wird anhand der Dibutylphthalat-(DBP)-Absorption der Hohlräume innerhalb von Carbonfarben gemessen. Je höher die Struktur, desto mehr Hohlraume und desto höher die DBP-Absorption.
Beispiele für Carbonfarben, die für das Zwischenübertragungselement ausgewählt werden, umfassen VULCAN^® Carbonfarben, REGAL^® Carbonfarben, MONARCH^® Carbonfarben und BLACK PEARLS^® Carbonfarben, erhältlich von Cabot Corporation. Spezifische Beispiele für leitfähige Carbonfarben sind BLACK PEARLS^® 1000 (BET-Oberflächenbereich = 343 m²/g, DBP-Absorption = 1,05 ml/g), BLACK PEARLS^® 880 (BET-Oberflächenbereich = 240 m²/g, DBP-Absorption = 1,06 ml/g), BLACK PEARLS^® 800 (BET-Oberflächenbereich = 230 m²/g, DBP-Absorption = 0,68 ml/g), BLACK PEARLS^® L (BET-Oberflächenbereich = 138 m²/g, DBP-Absorption = 0,61 ml/g), BLACK PEARLS^® 570 (BET-Oberflächenbereich = 110 m²/g, DBP-Absorption = 1,14 ml/g), BLACK PEARLS^® 170 (BET-Oberflächenbereich = 35 m²/g, DBP-Absorption = 1,22 ml/g), VULCAN ^® XC72 (BET-Oberflächenbereich = 254 m²/g, DBP-Absorption = 1,76 ml/g), VULCAN^® XC72R (flockige Form von VULCAN^® XC72), VULCAN^® XC605, VULCAN^® XC305, REGAL^® 660 (BET-Oberflächenbereich = 112 m²/g, DBP-Absorption = 0,59 ml/g), REGAL ^® 400 (BET-Oberflächenbereich = 96 m²/g, DBP-Absorption = 0,69 ml/g), REGAL ^® 330 (BET-Oberflächenbereich = 94 m²/g, DBP-Absorption = 0,71 ml/g), MONARCH ^® 880 (BET-Oberflächenbereich = 220 m²/g, DBP-Absorption = 1,05 ml/g, primärer Partikeldurchmesser = 16 Nanometer) und MONARCH^® 1000 (BET-Oberflächenbereich = 343 m²/g, DBP-Absorption = 1,05 ml/g, primärer Partikeldurchmesser = 16 Nanometer), Channel-Carbonfarben, erhältlich von Evonik-Degussa; Special Black 4 (BET-Oberflächenbereich = 180 m²/g, DBP-Absorption = 1,8 ml/g, primärer Partikeldurchmesser = 25 Nanometer), Special Black 5 (BET-Oberflächenbereich = 240 m²/g, DBP-Absorption = 1,41 ml/g, primärer Partikeldurchmesser = 20 Nanometer), Color Black FW1 (BET-Oberflächenbereich = 320 m²/g, DBP-Absorption = 2,89 ml/g, primärer Partikeldurchmesser = 13 Nanometer), Color Black FW2 (BET-Oberflächenbereich = 460 m²/g, DBP-Absorption = 4,82 ml/g, primärer Partikeldurchmesser = 13 Nanometer) und Color Black FW200 (BET-Oberflächenbereich = 460 m²/g, DBP-Absorption = 4,6 ml/g, primärer Partikeldurchmesser = 13 Nanometer).
Es können diverse Mengen an Carbonfarbe in der Schicht des Zwischenübertragungselements integriert werden. Die Menge an Carbonfarbe in der Schicht beträgt ungefähr 3 bis ungefähr 30 Gew.- % oder ungefähr 6 bis ungefähr 25 Gew.-% oder ungefähr 10 bis ungefähr 20 Gew.-%.
Beispiele für leitfähige Füllstoffe neben Carbonfarbe, die optional im Zwischenübertragungselement enthalten sein können, umfassen; Metalloxide und dotierte Metalloxide wie Zinnoxid, Antimondioxid, antimondotiertes Zinnoxid, aluminiumdotiertes Zinkoxid, Titandioxid, Indiumoxid, Zinkoxid, Indiumoxid, indiumdotiertes Zinntrioxid und Polymere wie Polyanilin, Polypyrrol und Polythiophen sowie Mischungen davon.
Das Zwischenübertragungselement kann ein nicht-ionisches polymeres fluorchemisches Tensid als Verlaufsmittel enthalten. Solche fluorchemischen Tenside sind im Handel von 3M unter der Handelsmarke Novec® oder von Dupont unter der Handelsmarke Capstone® erhältlich. Das nicht-ionische polymere fluorchemische Tensid beträgt ungefähr 0,01 Gew.-% bis ungefähr 5 Gew.-% oder ungefähr 0,05 bis ungefähr 2 Gew.-% oder ungefähr 0,1 bis ungefähr 0,5 Gew.-% der Schicht.
Die Zwischenübertragungselement-Beschichtungszusammensetzung enthält ein Lösungsmittel. Beispiele für das Lösungsmittel, das zur Bildung der Zusammensetzung ausgewählt ist, umfassen Toluol, Hexan, Cyclohexan, Heptan, Tetrahydrofuran, Methylethylketon, Methylisobutylketon, N,N'-Dimethylformamid, N,N'-Dimethylacetamid, N-Methylpyrrolidon (NMP), Methylenchlorid und dergleichen sowie Mischungen davon, wobei das Lösungsmittel beispielsweise in einer Menge von ungefähr 70 Gew.-% bis ungefähr 95 Gew.-% und von ungefähr 80 Gew.-% bis ungefähr 90 Gew.-% auf Basis der Mengen an Polyimid und Alkoholphosphatester in der Beschichtungsmischung ausgewählt ist.
Das Zwischenübertragungselement mit einer Schicht aus einem Polyimidpolymer, Carbonfarbe und einem Alkoholphosphat hat einen Elastizitätsmodul von ungefähr 4000 bis ungefähr 10.000 oder von ungefähr 5000 bis ungefähr 9000 oder von ungefähr 6000 bis ungefähr 8000 MPa; eine Bruchfestigkeit von ungefähr 80 bis ungefähr 300 oder von ungefähr 100 bis ungefähr 250 oder von ungefähr 120 bis ungefähr 200 MPa; und einen Glanz von ungefähr 100 bis ungefähr 140 oder ungefähr 105 bis ungefähr 135 oder ungefähr 110 bis ungefähr 130.
Die äußere Schicht des Zwischenübertragungselements hat einen Oberflächenwiderstand von ungefähr 10⁹ Ohm/Quadrat bis ungefähr 10¹³ Ohm/Quadrat oder ungefähr 10⁹ Ohm/Quadrat bis ungefähr 10¹²/Quadrat oder ungefähr 10⁹ Ohm/Quadrat bis ungefähr 10¹¹ Ohm/Quadrat.
Die Dicke des in 2 gezeigten Zwischenübertragungselements beläuft sich auf ungefähr 30 µm bis ungefähr 400 µm oder ungefähr 50 µm bis ungefähr 200 µm oder ungefähr 70 µm bis ungefähr 150 µm.
In 3 beträgt die Dicke der äußeren Schicht ungefähr 1 µm bis ungefähr 150 µm oder ungefähr 10 µm bis ungefähr 100 µm.
Nach Herstellung der Dispersion wie in 4 beschrieben wird die Dispersion auf ein Substrat wie Glas, Aluminium oder Edelstahl beschichtet und für eine einzelne Schicht gehärtet. Die gehärtete Schicht wird vom Substrat getrennt. Bei Ausführungsformen, bei denen ein zwei- oder mehrschichtiges Zwischenübertragungselement gewünscht ist, wird die Dispersion, wie in 4 beschrieben, auf ein Substrat wie Polyimid, Polyamidimid oder Polyetherimid beschichtet und gehärtet.
Die Dispersion wird auf eine beliebige geeignete bekannte Weise auf die Substratschicht beschichtet. Typische Verfahren für die Beschichtung der Substratschicht mit solchen Materialien umfassen Fließbeschichtung, Flüssigsprühbeschichtung, Tauchbeschichtung, drahtgewickelte Stangenbeschichtung, Wirbelschichtbeschichtung, Pulverbeschichtung, elektrostatische Sprühung, Ultraschallsprühung, Rakelbeschichtung, Formen, Laminieren und dergleichen.
Die Dicke des Zwischenübertragungselements kann durch Ein- oder Mehrfachbeschichtung erzielt werden. Bei Ausführungsformen wird die Dispersion von 4 beschichtet und bei einer Temperatur zwischen ungefähr 125 °C und ungefähr 190 °C für einen Zeitraum von ungefähr 30 bis ungefähr 90 min vorgehärtet und danach bei einer Temperatur zwischen ungefähr 250 °C und ungefähr 370 °C für einen Zeitraum von ungefähr 30 bis ungefähr 90 min vollständig gehärtet. Bei Ausführungsformen wird die beschichtete Dispersion bei einer Temperatur zwischen ungefähr 250 °C und ungefähr 370 °C für einen Zeitraum von ungefähr 30 bis ungefähr 180 min vollständig gehärtet. Bei einer Ausführungsform wird ein Edelstahlband als Substrat verwendet. Das Substrat wird bei einer Geschwindigkeit von ungefähr 20 U/min bis ungefähr 100 U/min während der Wärmehärtung der Beschichtung gedreht. Die beschichtete Dispersion aus 4 bleibt während des gesamten Härteprozesses auf dem Beschichtungssubstrat.
Beispiel 1
Eine Beschichtungsdispersion wurde hergestellt, die eine Polyamidsäure von Pyromellitdianhydrid/4,4-Oxydianilin (PYRE^® ML RC-5083), eine Oil-Furnace-Carbonfarbe (NEROX^® 505), ein Alkoholphosphat (ZELEC^® UN) und ein Verlaufsmittel (Novec™ FC-4432) im Gewichtsverhältnis von 85/15/1,5/0,1 in DMAc/NMP enthält. Die Oil-Furnace-Carbonfarbe und das Alkoholphosphat wurden in NMP dispergiert und mechanisch vermischt. Polyamidsäure wurde zur Mischung von Carbonfarbe/Alkoholphosphat/NMP hinzugefügt und kugelgemahlen. Das Verlaufsmittel wurde zur kugelgemahlenen Mischung hinzugefügt und durch einen Filter mit einer Porengröße von 20 µm filtriert.
Beispiel 2
In Beispiel 2 wurden die gleichen Komponenten wie in Beispiel 1 verwendet. Die Carbonfarbe, das Alkoholphosphat, die Polyamidsäure und das Lösungsmittel wurden in einem Topf kugelgemahlen. Danach wurde das Verlaufsmittel hinzugefügt, und die Dispersion wurde durch einen Filter mit einer Porengröße von 20 µm filtriert.
Beispiel 3
In Beispiel 3 wurden die gleichen Komponenten wie in Beispiel 1 verwendet. Die Carbonfarbe, die Polyamidsäure und das Lösungsmittel wurden in einem Topf kugelgemahlen. Das Alkoholphosphat wurde zur kugelgemahlenen Mischung hinzugefügt. Danach wurde das Verlaufsmittel hinzugefügt, und die Dispersion wurde durch einen Filter mit einer Porengröße von 20 µm filtriert.

Die in Beispiel 1 hergestellte Dispersion wurde schnell durch einen Filter mit einer 20-µm-Nylonbespannung filtriert. Im Gegensatz dazu wurde die in Beispiel 2 hergestellte Dispersion sehr langsam durch den gleichen Filter mit einer 20-µm-Nylonbespannung filtriert. In Beispiel 3 passierte der Großteil der Dispersion den Filter mit einer 20-µm-Nylonbespannung nicht. Die Carbonfarbe-Partikelgröße des filtrierten Teils wurde unter Verwendung eines dynamischen Lichtstreuungsinstruments MALVERN HPPS5001 gemessen und die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt. Tabelle 1

	Carbonfarbe-Partikelgröße (mm)
Beispiel 1 (schnell filtrierte Dispersion getestet)	72
Beispiel 2 (sehr langsam filtrierte Dispersion getestet)	81
Beispiel 3 (nur der kleine filtrierte Teil getestet)	97

Beispiel 1 zeigte die beste Dispersionsqualität mit der kleinsten Carbonfarbe-Partikelgröße. Die Dispersion passierte den 20-µm-Filter schnell. Das Alkoholphosphat-Trennmittel/Dispergiermittel hatte die Möglichkeit, die Carbonfarbenoberfläche ohne jedwede Störung durch die Polyamidsäure in Beispiel 1 zu bedecken. Beispiel 2 und 3 zeigten Unregelmäßigkeiten in Bezug auf die Filterung, was zu Beschichtungsunregelmäßigkeiten im Zwischenübertragungselement führen kann.
Beispiel 4

Eine Beschichtungsdispersion wurde auf ähnliche Weise wie in Beispiel 1 mit Alkylphenoxypolyethoxyethanolphosphat (Stepfac 8171) anstatt Alkoholphosphat hergestellt. Der Großteil der Dispersion passierte den Filter mit einer 20-µm-Nylonbespannung nicht. Die Carbonfarbe-Partikelgröße des filtrierten Teils wurde unter Verwendung eines dynamischen Lichtstreuungsinstruments MALVERN HPPS5001 gemessen und die Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt. Tabelle 2

	Carbonfarbe-Partikelgröße (mm)
Beispiel 1: NEROX^®505 mit einer Alkoholphosphatdispersion (die gesamte Dispersion passierte den Filter und wurde getestet)	72
Beispiel 4: NEROX^®505 mit Alkylphenoxypolyethoxyethanolphosphat-Dispersion (nur der kleine Teil, der den Filter passierte, wurde getestet)	75

Die Carbonfarbe-Partikelgrößen der filtrierten Teile der zwei Dispersionen waren ähnlich; die Dispersion mit dem Alkoholphosphat passierte den Filter jedoch schnell; der Großteil der kontrollierten Dispersion mit dem Alkylphenoxypolyethoxyethanolphosphat passierte den Filter hingegen nicht. Zusammenfassend führte die Dispersion unter Verwendung von Alkoholphosphat zu einer Beschichtungsmischung mit kleineren Carbonfarbe-Partikeln.
Die Dispersion von Beispiel 1 wurde fließbeschichtet und gehärtet. Das entstehende Band zeigte den gewünschten Widerstand (ungefähr 5 x 10¹⁰ Ohm/Qu.), ausgezeichnete mechanische Eigenschaften (Elastizitätsmodul = 4200 MPa und Bruchfestigkeit = 120 MPa) und einen Glanz von ungefähr 120, wobei diese Eigenschaften mit jenen des Chamonix-Zwischenübertragungselements von FX vergleichbar sind.
Darüber hinaus hatte das Band im Wesentlichen keine Beschichtungsdefekte. Die zuvor beobachteten nichtcharakteristischen Beschichtungsdefekte aus dem Alkylphenoxypolyethoxyethanolphosphat-Band wurden beim offenbarten Alkoholphosphatband nicht beobachtet.
Zusammenfassend dient das offenbarte Alkoholphosphat als Zwischenübertragungselementkomponente nicht nur als internes Trennmittel, um das gehärtet Band vom Beschichtungssubstrat zu trennen, sondern auch als ausgezeichnetes Dispergiermittel für Carbonfarbe, insbesondere jene mit wenigen organischen Gruppen an der Oberfläche. Die entstehende Zwischenübertragungselementdispersion kann im Wesentlichen ohne Beschichtungsdefekte fließbeschichtet werden.

Claims

Zwischenübertragungselement (54), das umfasst: eine Substratschicht (50); und eine Oberflächenschicht (52), die auf der Substratschicht (50) angeordnet ist, wobei die Oberflächenschicht (52) ein Polyimidpolymer, Carbonfarbe (51) und ein Alkoholphosphat mit der folgenden Struktur umfasst:
wobei R ein Alkyl mit ungefähr 2 bis ungefähr 36 Kohlenstoffatomen ist, wobei die Carbonfarbe (51) zumindest 3 Gew.-% der auf der Substratschicht angeordneten Oberflächenschicht (52) umfasst.
Verfahren zum Herstellen eines Zwischenübertragungselements (54), wobei das Verfahren umfasst: Dispergieren von Carbonfarbe (51) und Alkoholphosphat und eines Lösungsmittels, um eine Mischung zu bilden, wobei das Alkoholphosphat die folgende Struktur umfasst:
wobei R ein Alkyl mit ungefähr 2 bis ungefähr 36 Kohlenstoffatomen ist; Mischen von Polyamidsäure mit der Mischung, um eine Polyamidsäuremischung zu erhalten; Mischen eines nicht-ionischen polymeren fluorchemischen Tensids mit der Polyamidsäuremischung, um eine Dispersion zu bilden; Filtrieren der Dispersion durch einen Filter mit einer Porengröße von ungefähr 10 Mikrometern (µm) bis ungefähr 200 µm, um eine Beschichtungsdispersion zu bilden; Beschichten der Beschichtungsdispersion auf ein Substrat (50); Härten der Beschichtung bei einer Temperatur von ungefähr 250 °C bis ungefähr 370 °C für einen Zeitraum von ungefähr 30 min bis ungefähr 180 min, um das Zwischenübertragungselement (54) zu bilden.