DE112016005967T5

DE112016005967T5 - Endlosband

Info

Publication number: DE112016005967T5
Application number: DE112016005967.1T
Authority: DE
Inventors: Kadai Takeyama; Teruyoshi Kimpara; Daiki Ito
Original assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date: 2015-12-24
Filing date: 2016-12-22
Publication date: 2018-10-04
Also published as: US20180046116A1; JPWO2017111093A1; WO2017111093A1

Abstract

Es wird ein Endlosband (1) bereitgestellt, bei dem Oberflächenrisse aufgrund einer Ozonzersetzung und eine Bandverformungstendenz gehemmt werden können. Das Endlosband (1) ist zur Verwendung in einer Vorrichtung zur Bildung eines elektrofotografischen Bilds vorgesehen. Das Endlosband (1) umfasst eine röhrenförmige Basisschicht (2) und eine elastische Schicht (3), die auf den Außenumfang der Basisschicht (2) laminiert ist. Die elastische Schicht (3) umfasst ein ausgehärtetes Material einer Zusammensetzung, die ein Polycarbonatpolyol, ein Polyisocyanat und ein Kautschukpolymer mit einer Doppelbindung enthält. Das Massenverhältnis des Polycarbonatpolyols und des Kautschukpolymers in der Zusammensetzung kann in einem Bereich von 5:95 bis 95:5 liegen. Das Kautschukpolymer enthält vorzugsweise mindestens einen von einem Acrylnitril-Butadien-Kautschuk und einem Epichlorhydrinkautschuk.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Endlosband.
STAND DER TECHNIK
Ein Endlosband wurde herkömmlich in dem Gebiet der Vorrichtungen zur Bildung eines elektrofotografischen Bilds, wie z.B. Kopierern, Druckern und Druckmaschinen, verwendet. Als diese Art von Endlosband ist z.B. ein Zwischenübertragungsband bekannt. Bei dem Zwischenübertragungsband werden Tonerbilder, die sich bezüglich der Farbe voneinander unterscheiden, mit einer Mehrzahl von Photorezeptoren gebildet, und die Tonerbilder werden primär auf die Oberfläche des Bands übertragen. Die Tonerbilder, die jeweilige Farben aufweisen, die durch die primäre Übertragung überlagert worden sind, werden von der Oberfläche des Bands sekundär auf ein Druckmedium, wie z.B. Papiere, übertragen.
Als Beispiel für das vorstehend genannte Endlosband offenbart das Patentdokument 1 ein Endlosband für ein elektrofotografisches Gerät, das eine Basisschicht, die aus einem Harz hergestellt ist, und eine elastische Schicht umfasst, die auf der Oberfläche der Basisschicht bereitgestellt ist und aus einem vernetzten Kautschuk zusammengesetzt ist, der durch Vernetzen eines Acrylnitril-Butadien-Kautschuks mit einem Harzvernetzungsmittel hergestellt wird.
Ferner offenbart das Patentdokument 2 ein Endlosband für ein elektrofotografisches Gerät, das eine Basisschicht und eine elastische Schicht umfasst, die aus einem wärmeaushärtenden Material einer Kautschukzusammensetzung zusammengesetzt ist, die ein Matrixpolymer umfasst, das einen hydrierten Acrylnitril-Butadien-Kautschuk und ein Polyisocyanat enthält.
DOKUMENTE DES STANDES DER TECHNIK

Patentdokument 1: JP 2010-156760 A
Patentdokument 2: JP 2015-194681 A

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDES PROBLEM
Herkömmliche Technologien lassen jedoch Raum für eine Verbesserung bezüglich des folgenden Punkts. An ein Endlosband wird eine Spannung zum Abgeben und Aufnehmen eines Toners auf dessen Oberfläche angelegt. Die zu dem vorstehend genannten Zweck angelegte Spannung erzeugt Ozon und das erzeugte Ozon spaltet Doppelbindungen des Acrylnitril-Butadien-Kautschuks. Folglich ist das Endlosband, das eine elastische Schicht aufweist, die vorwiegend aus einem Acrylnitril-Butadien-Kautschuk zusammengesetzt ist, dahingehend problematisch, dass aufgrund der Verschlechterung auf dessen Oberfläche, die durch eine Ozonzersetzung verursacht wird, leicht Oberflächenrisse auftreten.
Darüber hinaus ist das Endlosband, das an eine Vorrichtung zur Bildung eines elektrofotografischen Bilds als Zwischenübertragungsband montiert ist, durch einen Photorezeptor und eine Primärübertragungsrolle gehalten. Die Primärübertragungsrolle ist an der Position angeordnet, die von derjenigen des Photorezeptors verschieden ist, so dass die Mittelachse der Rolle außerhalb einer Ebene vorliegt, die senkrecht zur Oberfläche des Bands ist, und die Mittelachse des Photorezeptors enthält. Insbesondere ist die Primärübertragungsrolle in der Richtung senkrecht zu der Oberfläche des Bands und an der Position etwas näher an dem Photorezeptor angeordnet. Wenn der Photorezeptor und die Primärübertragungsrolle in einem solchen versetzten Zustand angeordnet sind, wie es vorstehend beschrieben ist, und das durch den Photorezeptor und die Primärübertragungsrolle gehaltene Endlosband statisch eingestellt ist, entwickelt sich in dem Endlosband eine Tendenz zur Bildung einer S-Form, nämlich eine „Bandverformungstendenz“. Wenn die Rate der elastischen Erholung oder das Verformungsrückstellvermögen des Endlosbands unzureichend ist, kann das Endlosband selbst nach dem Beginn des Drehens nicht von der Bandverformungstendenz befreit werden, so dass aufgrund der Bandverformungstendenz streifenartige Bilddefekte auftreten. Das Endlosband, das eine elastische Schicht aufweist, die vorwiegend aus einem Acrylnitril-Butadien-Kautschuk zusammengesetzt ist, ist dahingehend problematisch, dass die vorstehend genannte Bandverformungstendenz kaum vermindert wird.
Das im Patentdokument 2 beschriebene Endlosband weist eine elastische Schicht auf, die mittels eines Matrixpolymers hergestellt ist, das einen hydrierten Acrylnitril-Butadien-Kautschuk enthält. In dieser elastischen Schicht ist die Anzahl der Doppelbindungen geringer und die geringere Anzahl von Doppelbindungen ist dahingehend vorteilhaft, dass sie Oberflächenrisse aufgrund einer Verschlechterung auf deren Oberfläche zeigt, die durch eine Ozonzersetzung verursacht werden. Das Patentdokument 2 weist jedoch keine Offenbarung und keinen Vorschlag auf, wie die Bandverformungstendenz gehemmt werden kann.
Die vorliegende Offenbarung basiert auf diesem Hintergrund und es soll ein Endlosband bereitgestellt werden, bei dem die Oberflächenrisse aufgrund einer Ozonzersetzung und die Bandverformungstendenz gehemmt werden können.
MITTEL ZUM LÖSEN DES PROBLEMS
Ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Endlosband zur Verwendung in einer Vorrichtung zur Bildung eines elektrofotografischen Bilds, das eine röhrenförmige Basisschicht und eine elastische Schicht umfasst, die auf einen Außenumfang der Basisschicht laminiert ist, wobei
die elastische Schicht ein ausgehärtetes Material aus einer Zusammensetzung umfasst, die ein Polycarbonatpolyol, ein Polyisocyanat und ein Kautschukpolymer mit einer Doppelbindung enthält.
EFFEKTE DER ERFINDUNG
In dem Endlosband enthält die Zusammensetzung zur Bildung der elastischen Schicht ein Polycarbonatpolyol. Folglich kann die Anzahl der Doppelbindungen, die in der elastischen Schicht enthalten sind, durch Vermindern der Menge des Kautschukpolymers mit einer Doppelbindung vermindert werden, was es ermöglicht, Oberflächenrisse aufgrund einer Ozonzersetzung zu hemmen.
In dem Endlosband können die Rate der elastischen Erholung und das Verformungsrückstellvermögen der elastischen Schicht selbst dann erhöht werden, wenn die Anzahl von Doppelbindungen in der elastischen Schicht geringer ist. Der Grund dafür kann wie folgt analysiert werden. Wenn die Zusammensetzung, die ein Polycarbonatpolyol, ein Polyisocyanat und ein Kautschukpolymer mit einer Doppelbindung enthält, ausgehärtet wird, dann reagieren das Polycarbonatpolyol und das Polyisocyanat miteinander, so dass ein chemisches Binden stattfindet, und gleichzeitig unterliegen die Polyisocyanate einer Eigenvernetzung miteinander in dem Zustand, in dem sie das Kautschukpolymer einbeziehen. In dem Fall, bei dem das Kautschukpolymer mit einer Doppelbindung von einem Typ ist, der mit dem Polyisocyanat reagiert, reagiert das Polyisocyanat mit dem Kautschukpolymer, so dass neben der vorstehend genannten Eigenvernetzung auch ein chemisches Binden stattfindet. Als Ergebnis gehen das Polycarbonatpolyol und das Kautschukpolmyer mittels des Polyisocyanats eine chemische Bindung ein. Ein solcher Zustand kann die Verminderung der Vernetzungspunkte kompensieren, die aus der Verminderung der Doppelbindungen in der elastischen Schicht resultiert. Folglich können in dem Endlosband die Rate der elastischen Erholung und das Verformungsrückstellvermögen der elastischen Schicht erhöht werden. Darüber hinaus umfasst das Polycarbonatpolyol keine polare Acrylnitrilgruppe. Aus diesem Grund können intermolekulare Kräfte, die durch die polare Acrylgruppe erzeugt werden, vermindert werden, was auch zur Verbesserung der Rate der elastischen Erholung und des Verformungsrückstellvermögens der elastischen Schicht beiträgt. Auf diese Weise ermöglicht das Endlosband die Hemmung der Bandverformungstendenz.
Figurenliste

1 ist eine Darstellung, die schematisch ein Endlosband gemäß der Ausführungsform 1 zeigt.
2 ist eine Schnittansicht entlang der Linie II-II in der 1.

MODUS ODER MODI ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
Das Endlosband (nahtlose Band) wird in einer Vorrichtung bzw. einem Gerät zur Bildung eines elektrofotografischen Bilds verwendet. Beispiele für die Vorrichtung zur Bildung eines elektrofotografischen Bilds umfassen Kopierer, Drucker, Faxgeräte, Multifunktionsgeräte und On-demand-Druckmaschinen, die ein elektrofotografisches System mittels aufgeladener Bilder nutzen.
Das Endlosband kann spezifisch als Zwischenübertragungsband verwendet werden, das an einer Vorrichtung zur Bildung eines elektrofotografischen Bilds montiert ist. Das Zwischenübertragungsband ist ein Endlosband, das an der Vorrichtung zur Bildung eines elektrofotografischen Bilds montiert ist, so dass ein Tonerbild, das auf einem Träger eines latenten Bilds geträgert ist, primär auf die Oberfläche des Bands übertragen wird, und dann das Tonerbild sekundär von der Oberfläche des Bands auf ein Druckmedium, wie z.B. ein Papier, übertragen wird. Bei einer solchen Verwendung kann, da Oberflächenrisse aufgrund einer Verschlechterung der elastischen Schicht des Zwischenübertragungsbands, die durch eine Ozonzersetzung verursacht werden würde, gehemmt werden, und auch eine Bandverformungstendenz gehemmt werden kann, erfolgreich eine Bilderzeugungsvorrichtung hergestellt werden, die eine hohe Dauerbeständigkeit und weniger streifenartige Bilddefekte aufweist, die durch die Bandverformungstendenz verursacht werden.
Das Endlosband umfasst eine Basisschicht, die röhrenförmig ist. Die Basisschicht kann vorwiegend aus einem Harz zusammengesetzt sein. Als Harz, das für die Basisschicht verwendet werden soll, können beispielsweise ein Polyamidimid, ein Polyimid, ein Polyethersulfonharz, ein Fluorharz, ein Polycarbonatharz genannt werden. Ein solches Harz kann einzeln oder in einer Kombination von zwei oder mehr Arten verwendet werden. Das Harz, das für die Basisschicht verwendet werden soll, enthält vorzugsweise mindestens eines von einem Polyamidimid und einem Polyimid. Dieser Fall ist zur Verbesserung der Dauerbeständigkeit des Endlosbands vorteilhaft, da die Steifigkeit der Basisschicht höher gemacht wird.
Die Basisschicht kann gegebenenfalls eine Art oder zwei oder mehr Arten von verschiedenen Additiven enthalten, wie z.B. ein leitendes Mittel, ein Flammverzögerungsmittel, ein Vernetzungsmittel, ein Verlaufmittel, einen Füllstoff und ein Antioxidationsmittel. Als leitendes Mittel kann z.B. ein elektrisch leitendes Mittel, wie z.B. ein leitendes Material auf Kohlenstoffbasis, ein Metallpulvermaterial oder ein elektrisch leitendes Metalloxid, beispielhaft genannt werden. Ein solches leitendes Mittel kann einzeln oder in einer Kombination von zwei oder mehr Arten verwendet werden. Als leitendes Material auf Kohlenstoffbasis können ein Ruß, ein Kohlenstoff-Nanoröhrchen und Graphit spezifisch als Beispiele genannt werden. Als Metallpulvermaterial können pulverförmiges Aluminium und pulverförmiger rostfreier Stahl beispielhaft genannt werden. Als elektrisch leitendes Metalloxid können ein leitendes Zinkoxid (c-ZnO), ein leitendes Titanoxid (c-TiO₂), ein leitendes Eisenoxid (c-Fe₃O₄) und ein leitendes Zinnoxid (c-SnO₂) spezifisch beispielhaft genannt werden. Der Röhrendurchmesser und die Dicke der Basisschicht können abhängig von den Situationen der Verwendung (z.B. dem Modell, der Größe oder dergleichen der Vorrichtung zur Erzeugung eines Bilds) in einer geeigneten Weise festgelegt werden. Der Röhrendurchmesser der Basisschicht kann z.B. auf etwa 120 bis 1000 mm eingestellt werden. Die Dicke der Basisschicht kann z.B. auf etwa 30 bis 200 µm eingestellt werden.
Das Endlosband weist eine elastische Schicht auf, die auf den Außenumfang der Basisschicht laminiert ist. Die elastische Schicht weist eine Kautschukelastizität auf.
In dem Endlosband umfasst die elastische Schicht ein ausgehärtetes Material einer Zusammensetzung, die ein Polycarbonatpolyol, ein Polyisocyanat und ein Kautschukpolymer mit einer Doppelbindung enthält. Insbesondere kann die elastische Schicht aus einem thermisch ausgehärteten Material der vorstehend genannten Zusammensetzung hergestellt sein.
Insbesondere ist ein Polycarbonatpolyol ein Polyol, das eine Carbonatstruktur und eine Mehrzahl von Hydroxygruppen enthält. Als Polycarbonatpolyol kann im Hinblick auf die Verfügbarkeit und die Erhöhung der Reaktivität mit einem Polyisocyanat, der Flexibilität, des Verformungsrückstellvermögens und dergleichen z.B. ein Polycarbonatdiol bevorzugt verwendet werden.
Als Polycarbonatpolyol können spezifisch ein Polycarbonatdiol, das an den Enden Hydroxygruppen enthält, und ein Polycarbonattriol, das an den Enden Hydroxygruppen enthält, beispielhaft genannt werden. Ein solches Polycarbonatpolyol kann einzeln oder in einer Kombination von zwei oder mehr Arten verwendet werden.
Das Zahlenmittel des Molekulargewichts (Mn) des Polycarbonatpolyols kann spezifisch eingestellt werden, z.B. im Bereich von 300 bis 3500. Eine solche Konfiguration ermöglicht es, die vorstehend genannten Betriebseffekte sicher zu erreichen.
Das Zahlenmittel des Molekulargewichts (Mn) des Polycarbonatpolyols kann im Hinblick auf die Erhöhung der Flexibilität, des Verformungsrückstellvermögens und dergleichen vorzugsweise auf 400 oder mehr und mehr und mehr bevorzugt auf 500 oder mehr eingestellt werden. Im Hinblick auf die Verbesserung der Verträglichkeit mit jeder Komponente der Zusammensetzung kann das Zahlenmittel des Molekulargewichts (Mn) des Polycarbonatpolyols vorzugsweise auf 3000 oder weniger, mehr bevorzugt auf 2800 oder weniger und noch mehr bevorzugt auf 2500 oder weniger eingestellt werden. Es sollte beachtet werden, dass das Zahlenmittel des Molekulargewichts (Mn) des Polycarbonatpolyols ein Molekulargewicht bezogen auf Polystyrol ist, das mittels Gelpermeationschromatographie (GPC) gemessen worden ist.
Als Polyisocyanat können im Hinblick auf das Fördern der Eigenvernetzung, wie es vorstehend erwähnt worden ist, Polyisocyanate verwendet werden, die spezifisch zwei oder mehr Isocyanatgruppen in einem Molekül aufweisen.
Als Polyisocyanat kann z.B. ein aliphatisches, alicyclisches oder aromatisches Polyisocyanat oder ein Derivat, wie z.B. ein Isocyanurat, ein Biuretprodukt oder ein Adduktprodukt, des vorstehend genannten Polyisocyanats beispielhaft genannt werden. Insbesondere kann als das Polyisocyanat ein aliphatisches, alicyclisches oder aromatisches Diisocyanat oder ein Derivat, wie z.B. ein Isocyanurat, ein Biuretprodukt oder ein Adduktprodukt, des vorstehend genannten Diisocyanats beispielhaft genannt werden.
Als Polyisocyanat können insbesondere Hexamethylendiisocyanat (HDI), ein Polyisocyanat auf Hexamethylendiisocyanat (HDI)-Basis, ein Isophorondiisocyanat (IPDI), ein Polyisocyanat auf Isophorondiisocyanat (IPDI)-Basis, ein Xyloldiisocyanat (XDI), ein Polyisocyanat auf Xyloldiisocyanat (XDI)-Basis, ein hydriertes Xylylendiisocyanat (H6XDI), ein Polyisocyanat auf der Basis eines hydrierten Xylylendiisocyanats (H6XDI), ein Diphenylmethandiisocyanat (MDI), ein Polyisocyanat auf Diphenylmethandiisocyanat (MDI)-Basis, ein Tolylendiisocyanat (TDI), ein Polyisocyanat auf Tolylenisocyanat (TDI)-Basis, ein Naphthalindiisocyanat (NDI) und ein Polyisocyanat auf Naphthalindiisocyanat (NDI)-Basis, sowie ein Derivat, wie z.B. ein Isocyanurat, ein Biuretprodukt oder ein Adduktprodukt, der vorstehend genannten Polyisocyanate beispielhaft genannt werden. Ein solches Polyisocyanat kann einzeln oder in einer Kombination von zwei oder mehr Arten verwendet werden. Von den vorstehend genannten Polyisocyanatverbindungen umfassen die Verbindungen, die mit „-Basis“ bezeichnet sind, alle Polyisocyanate mit demselben Isocyanat als Basis und Derivate, wie z.B. ein Isocyanurat, ein Biuretprodukt und ein Adduktprodukt, dieser Polyisocyanate. Insbesondere sind z.B. in dem Fall des „Polyisocyanats auf Hexamethylendiisocyanat-Basis“ verschiedene Polyisocyanate, die ein Hexamethylendiisocyanat als Basis umfassen, und Derivate, wie z.B. ein Isocyanurat, ein Biuretprodukt und ein Adduktprodukt, dieser Polyisocyanate umfasst. Eine solche Definition kann auf andere Polyisocyanate angewandt werden.
Als Polyisocyanat kann vorzugsweise ein Hexamethylendiisocyanat, ein Isocyanat auf Hexamethylendiisocyanat-Basis und dergleichen verwendet werden. Dies macht es einfach, ein Endlosband bereitzustellen, das ein hervorragendes Tonerübertragungsvermögen aufweist, und zwar aufgrund dessen hervorragender Flexibilität auf der Oberfläche der elastischen Schicht, wenn es als Zwischenband verwendet wird.
Als Polyisocyanat kann insbesondere ein blockiertes Polyisocyanat verwendet werden, bei dem Isocyanatgruppen mit einem Blockiermittel blockiert sind. In dem blockierten Polyisocyanat sind die Isocyanatgruppen durch das Blockiermittel blockiert und folglich ist die Reaktivität bei Raumtemperatur geringer als diejenige eines nicht-blockierten Polyisocyanats. Folglich neigt das Endlosband dann, wenn das blockierte Polyisocyanat eingesetzt wird, dazu, keiner Verschlechterung zu unterliegen, die durch Feuchtigkeit in der Herstellungsumgebung und/oder aufgrund eines Bereichs der Herstellungszeit verursacht wird. Aus diesem Grund kann zweckmäßig das blockierte Polyisocyanat verwendet werden. Dabei wird das Blockiermittel durch die Wärme, die während des Aushärtens der Verbindung angewandt wird, dissoziiert, so dass aktive Isocyanatgruppen wiederhergestellt werden. Als Blockiermittel kann z.B. jedwede Verbindung, wie z.B. eine Verbindung auf Alkoholbasis, eine phenolische Verbindung, eine Verbindung auf der Basis von aktivem Methylen, eine Mercaptanverbindung, eine Säureamidverbindung, eine Säureimidverbindung, eine Verbindung auf Imidazolbasis, eine Harnstoffverbindung, eine Verbindung auf Oximbasis, eine Verbindung auf Aminbasis, eine Verbindung auf Imidbasis und eine Pyrimidinverbindung, beispielhaft genannt werden. Das Polyisocyanat kann mit einem Polytetramethylenetherglykol (PTMG), einem Polypropylenglykol (PPG) oder dergleichen modifiziert werden.
In dem Endlosband kann der Gehalt der Isocyanatgruppen, die in der Zusammensetzung zur Verwendung in der elastischen Schicht enthalten sind, in dem Bereich von 1 bis 15 Massenprozent eingestellt werden. Wenn der Gehalt der Isocyanatgruppen, die in der Zusammensetzung zur Verwendung in der elastischen Schicht enthalten sind, 1 Massenprozent oder mehr beträgt, wird eine Verbesserung der Verschleißfestigkeit der Oberfläche der elastischen Schicht einfacher gemacht. Dies ist darauf zurückzuführen, dass eine ausreichende Eigenvernetzung zwischen den Polyisocyanaten einfach stattfinden kann, so dass die Anzahl von vernetzten Strukturen, die durch die Eigenvernetzung gebildet werden, zunimmt. Der Gehalt der Isocyanatgruppen in der Zusammensetzung kann vorzugsweise auf 1,5 Massenprozent oder mehr, mehr bevorzugt auf 2,0 Massenprozent oder mehr, noch mehr bevorzugt auf 3,0 Massenprozent oder mehr und noch mehr bevorzugt auf 5,0 Massenprozent oder mehr eingestellt werden. Andererseits wird es in einem Fall, bei dem der Gehalt der Isocyanatgruppen, die in der Zusammensetzung zur Verwendung in der elastischen Schicht enthalten sind, 15 Massenprozent oder weniger beträgt, einfach, die Flexibilität der elastischen Schicht sicher zu erhalten, während eine Zunahme der Härte der Oberfläche der elastischen Schicht gehemmt wird. Als Ergebnis wird, wenn das Endlosband als Zwischenübertragungsband verwendet wird, z.B. das Tonerübertragungsvermögen einfach erhöht. Es wird davon ausgegangen, dass dies darauf zurückzuführen ist, dass in den Polyisocyanaten keine Tendenz zu einer übermäßigen Eigenvernetzung auftritt. Zum Erhöhen der Flexibilität der Oberfläche der elastischen Schicht kann der Gehalt der Isocyanatgruppen, die in der Zusammensetzung zur Verwendung in der elastischen Schicht enthalten sind, auf 13 Massenprozent oder weniger, mehr bevorzugt 11 Massenprozent oder weniger und noch mehr bevorzugt 9 Massenprozent oder weniger eingestellt werden. Dabei kann der Gehalt (Massenprozent) der Isocyanatgruppen, die in der Zusammensetzung enthalten sind, durch die folgende Berechnungsformel berechnet werden, d.h., [Zusatzmenge des Polyisocyanats im Feststoffgehalt (Massenteile) auf der Basis der Gesamtmenge von 100 Massenteilen der Polyolkomponente und der Kautschukkomponente in der Zusammensetzung] × [Menge von effektivem NCO in dem Polyisocyanat (Massenprozent)]. Das effektive NCO steht für eine Isocyanatgruppe, die während des Wärmeaushärtens des Polyisocyanats reaktiv ist, wobei die Menge des effektiven NCO durch eine potentiometrische Titration bestimmt werden kann. Die Zusatzmenge des Polyisocyanats kann so festgelegt werden, dass der Gehalt der Isocyanatgruppen in der Zusammensetzung zur Verwendung in der elastischen Schicht innerhalb des vorstehend genannten Bereichs liegt, wobei die Art des Polyisocyanats und dergleichen berücksichtigt wird.
Das Kautschukpolymer mit einer Doppelbindung kann spezifisch z.B. mindestens einen von einem Acrylnitril-Butadien-Kautschuk (NBR) und einem Epichlorhydrinkautschuk (ECO) enthalten. Die ermöglicht die Erzeugung eines Endlosbands, bei dem die Oberflächenrisse aufgrund der Ozonzersetzung und die Bandverformungstendenz gehemmt werden können, während die Verminderung der Flexibilität in der elastischen Schicht beschränkt ist. Da darüber hinaus das Kautschukpolymer viele polare Gruppen umfasst, besteht der Vorteil, dass der elastischen Schicht leicht eine einheitliche Leitfähigkeit verliehen wird. Dabei können der Acrylnitril-Butadien-Kautschuk und der Epichlorhydrinkautschuk einzeln oder in einer Kombination von zwei oder mehr Arten verwendet werden.
Insbesondere enthält das Kautschukpolymer vorzugsweise einen Amin-modifizierten Acrylnitril-Butadien-Kautschuk. In diesem Fall reagieren das Polyisocyanat und das Kautschukpolymer miteinander, so dass ein chemisches Binden erhalten wird, wenn die Zusammensetzung ausgehärtet wird. Folglich kann ein Endlosband erzeugt werden, bei dem die Rate der elastischen Erholung und das Verformungsrückstellvermögen der elastischen Schicht einfach verbessert worden sind. Der Grund dafür kann wie folgt analysiert werden. Das Polycarbonatpolyol und das Polyisocyanat reagieren miteinander, so dass ein chemisches Binden stattfindet, und gleichzeitig reagieren das Polyisocyanat und das Kautschukpolymer miteinander, so dass ein chemisches Binden stattfindet, und ferner unterliegen die Polyisocyanate in dem Zustand, in dem sie das Kautschukpolymer einbeziehen, einer Eigenvernetzung, wodurch die Anzahl der Vernetzungspunkte erhöht wird. Ferner kompensiert die erhöhte Anzahl der Vernetzungspunkte effektiv die Verminderung der Vernetzungspunkte, die sich aus der Verminderung der Doppelbindungen in der elastischen Schicht ergibt.
In der vorstehend genannten Zusammensetzung kann das Massenverhältnis des Polycarbonatpolyols und des Kautschukpolymers spezifisch im Bereich von 5:95 bis 95:5 eingestellt werden. In diesem Bereich können die Hemmung der Oberflächenrisse aufgrund der Ozonzersetzung und die Hemmung der Bandverformungstendenz sicher gewährleistest werden. Das Massenverhältnis des Polycarbonatpolyols und des Kautschukpolymers kann vorzugsweise im Bereich von 10:90 bis 90:10, mehr bevorzugt im Bereich von 15:85 bis 85:15, noch mehr bevorzugt im Bereich von 20:80 bis 80:20, noch mehr bevorzugt im Bereich von 25:75 bis 75:25 und noch mehr bevorzugt im Bereich von 30:70 bis 70:30 eingestellt werden.
Insbesondere kann der Massenanteil des Polycarbonatpolyols in der Zusammensetzung so eingestellt werden, dass er mit dem Massenanteil des Kautschukpolmers identisch oder größer als dieser ist, mehr bevorzugt derart, dass er größer ist als der Massenanteil des Kautschukpolymers. In diesem Fall können die Hemmung der Oberflächenrisse aufgrund der Ozonzersetzung und die Hemmung der Bandverformungstendenz noch besser gewährleistest werden.
Die Zusammensetzung zur Verwendung in einer elastischen Schicht kann z.B. ein Polyol auf Etherbasis und dergleichen enthalten, um die Flexibilität der elastischen Schicht zu erhöhen, einfach eine einheitliche Leitfähigkeit bereitzustellen, usw. Ferner kann die Zusammensetzung zur Verwendung in einer elastischen Schicht einen hydrierten Acrylnitril-Butadien-Kautschuk (HNBR), einen hydrierten Butadien-Kautschuk (HBR) und dergleichen enthalten, um die Anzahl von Doppelbindungen in der elastischen Schicht zu vermindern. Ferner kann die Zusammensetzung zur Verwendung in einer elastischen Schicht einen Chloroprenkautschuk und dergleichen enthalten, um den elektrischen Widerstand in der elastischen Schicht, die Flammbeständigkeit der elastischen Schicht, usw., einzustellen.
Die Zusammensetzung zur Verwendung in einer elastischen Schicht kann gegebenenfalls eine Art oder zwei oder mehr Arten von verschiedenen Additiven enthalten, einschließlich ein leitendes Mittel, ein Flammverzögerungsmittel, ein Vernetzungsmittel, ein Vernetzungshilfsmittel, ein Vulkanisationsmittel, einen Vulkanisationsbeschleuniger, einen Säureakzeptor, ein Schmiermittel, einen Füllstoff, einen Katalysator und dergleichen.
Als leitendes Mittel kann ein ionenleitendes Mittel oder ein elektrisch leitendes Mittel eingesetzt werden oder beide können zusammen enthalten sein. Um einen einheitlichen elektrischen Durchgangswiderstand einfach zu erreichen, wird vorzugsweise das ionenleitende Mittel als leitendes Mittel verwendet. Als ionenleitendes Mittel können beispielsweise ein quaternäres Ammoniumsalz, ein Phosphorsäureester, ein Sulfonat, ein aliphatischer mehrwertiger Alkohol, ein aliphatisches Alkoholsulfat und eine ionische Flüssigkeit genannt werden. Ein solches ionenleitendes Mittel kann einzeln oder in einer Kombination von zwei oder mehr Arten verwendet werden. Als elektrisch leitendes Mittel können dieselben beispielhaft genannt werden, die vorstehend in der Beschreibung der Basisschicht genannt worden sind. Ein solches elektrisch leitendes Mittel kann einzeln oder in einer Kombination von zwei oder mehr Arten verwendet werden.
Als Flammverzögerungsmittel kann ein organisches Flammverzögerungsmittel oder ein anorganisches Flammverzögerungsmittel eingesetzt werden oder beide können zusammen enthalten sein. Um Flammverzögerungseffekte mit einer relativ kleinen Menge zu erhalten und die Flexibilität der elastischen Schicht kaum zu beeinträchtigen, wird als Flammverzögerungsmittel vorzugsweise ein organisches Flammverzögerungsmittel verwendet. Wenn darüber hinaus sowohl ein organisches Flammverzögerungsmittel als auch ein anorganisches Flammverzögerungsmittel zusammen verwendet werden, besteht der Vorteil, dass die Flammverzögerungseffekte bei relativ niedrigen Kosten erhalten werden können.
Beispiele für das organische Flammverzögerungsmittel umfassen insbesondere eine polycyclische Benzolringverbindung, ein Flammverzögerungsmittel auf Brombasis und ein Flammverzögerungsmittel auf Phosphorbasis und dergleichen. Als polycyclische Benzolringverbindung können beispielhaft ein Decabromdiphenylether, ein Tetrabrombisphenol A und dessen Derivat, ein Bis-(pentabromphenyl)ethan genannt werden. Als Flammverzögerungsmittel auf Brombasis können beispielhaft ein bromiertes Polystyrol und ein polybromiertes Styrol genannt werden. Als Flammverzögerungsmittel auf Phosphorbasis können ein aromatischer Phosphorsäureester, ein aromatischer kondensierter Phosphorsäureester, ein Halogen-enthaltender Phosphorsäureester, ein Halogen-enthaltender kondensierter Phosphorsäureester, ein Phosphazenderivat genannt werden. Solche organischen Flammverzögerungsmittel können einzeln oder in einer Kombination von zwei oder mehr Arten verwendet werden. Beispiele für das anorganische Flammverzögerungsmittel umfassen inbesondere ein Flammverzögerungsmittel auf Antimonbasis, wie z.B. Antimontrioxid und Antimonpentoxid, und ein Flammverzögerungsmittel auf Metallhydroxidbasis, wie z.B. Aluminiumhydroxid und Magnesiumhydroxid. Solche anorganischen Flammverzögerungsmittel können einzeln oder in einer Kombination von zwei oder mehr Arten verwendet werden.
Die Dicke der elastischen Schicht kann unter Berücksichtigung der Flexibilität, der Flammverzögerung, der Krümmung, der Verschleißfestigkeit, der Gebrauchssituation, usw., festgelegt werden. Die Dicke der elastischen Schicht kann vorzugsweise auf 3 µm oder mehr, mehr bevorzugt auf 5 µm oder mehr, noch mehr bevorzugt auf 10 µm oder mehr, noch mehr bevorzugt auf 30 µm oder mehr eingestellt werden. Ferner kann die Dicke der elastischen Schicht vorzugsweise auf 500 µm oder weniger, mehr bevorzugt auf 400 µm oder weniger, noch mehr bevorzugt auf 300 µm oder weniger eingestellt werden.
In dem Endlosband kann die elastische Schicht spezifisch so ausgebildet sein, dass deren Oberfläche nach außen freiliegt oder so, dass sie eine aus einem Harz oder dergleichen ausgebildete Oberflächenschicht entlang der Außenumfangsoberfläche der elastischen Schicht aufweist.
In dem Endlosband kann die elastische Schicht so ausgebildet sein, dass sie keinen Peak von tanδ (Verlusttangente) in einem Temperaturbereich von 20 °C to 40 °C aufweist. Gemäß eines solchen Aufbaus weist die elastische Schicht keine große Fluktuation des viskoelastischen Verhaltens innerhalb des Bereichs von 20 °C to 40 °C auf, was die Temperatur umfasst, bei der das Endlosband verwendet wird. Aus diesem Grund ermöglicht es dieser Aufbau, Bildunregelmäßigkeiten, die durch die Fluktuation des viskoelastischen Verhaltens der elastischen Schicht verursacht werden, einfach zu vermeiden, wodurch ein Endlosband erzeugt wird, das zur Erhöhung der Beständigkeit gegen eine Umgebungsabhängigkeit vorteilhaft ist.
Die vorstehend genannte tanδ kann in der folgenden Weise bestimmt werden. Ein Probestück der elastischen Schicht (1,6 mm × 1,6 mm × 30 mm) wird aus der elastischen Schicht hergestellt und an einem Gerät zur Messung der dynamischen Viskoelastizität (DVE rheo-spectrum, hergestellt von Rheology Co., Ltd.) angebracht, wobei die Messlänge auf 20 mm eingestellt wird. Dann wird die tanδ (Verlusttangente) bei jedem Grad innerhalb des Bereichs von 20 °C to 40 °C gemessen, wobei die Temperatur mit einer Temperaturanstiegsgeschwindigkeit von 3 °C/min erhöht wird, während eine Sinusverformung mit einer Verschiebungsamplitude von ±10 µm und einer Frequenz von 10 Hz durchgeführt wird.
Die vorstehend genannten Konfigurationen können je nach Erfordernis kombiniert werden, um die vorstehend genannten Betriebseffekte zu erreichen.
[Ausführungsform]
Nachstehend wird ein Endlosband gemäß einer Ausführungsform mittels Zeichnungen spezifisch beschrieben.
Ein Endlosband 1, wie es in den 1 und 2 gezeigt ist, dient zur Verwendung in einer Vorrichtung zur Bildung eines elektrofotografischen Bilds. In dieser Ausführungsform ist das Endlosband 1 an einer Vorrichtung zur Bildung eines elektrofotografischen Bilds zur Verwendung als Zwischenübertragungsband montiert.
Das Endlosband 1 umfasst eine röhrenförmige Basisschicht 2 und eine elastische Schicht 3, die auf einen Außenumfang der Basisschicht 2 laminiert ist. Insbesondere weist das Endlosband 1 eine Zweischichtstruktur auf, in der die elastische Schicht 3 entlang der Außenumfangsoberfläche der Basisschicht 2 laminiert ist. Dabei ist in der 1 eine detaillierte Darstellung der Schichtstruktur des Bands weggelassen. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Basisschicht 2 aus einem Polyamidimid oder einem Polyimid zusammengesetzt, das ein elektrisch leitendes Mittel enthält.
In dem Endlosband 1 umfasst die elastische Schicht 3 ein ausgehärtetes Material einer Zusammensetzung, die ein Polycarbonatpolyol, ein Polyisocyanat und ein Kautschukpolymer mit einer Doppelbindung enthält.
Eine Mehrzahl von Proben eines Endlosbands, die jeweils einen anderen Aufbau zur Bewertung aufweisen, wurde hergestellt. Nachstehend wird ein experimentelles Beispiel beschrieben.
(Experimentelles Beispiel)
<Herstellung eines Materials zur Bildung einer Basisschicht>
100 Massenteile eines Polyamidimids (PAI) (VYLOMAX HR-16NN, hergestellt von TOYOBO CO., LTD.), 10 Massenteile Ruß (DENKA BLACK, hergestellt von Denka Company Limited) und 800 Massenteile N-Methyl-2-pyrrolidon (NMP) wurden zur Herstellung eines Materials zur Bildung einer Basisschicht gemischt. Das Material zur Bildung einer Basisschicht wurde so eingestellt, dass es in einer flüssigen Form mit einer Viskosität vorlag, die auf etwa 10000 mPa·s eingestellt war (gemessen mit einem Brookfield-Viskosimeter bei 25 °C). Dieses Material zur Bildung einer Basisschicht wird zur Herstellung jeder Probe in dem vorliegenden experimentellen Beispiel verwendet.
<Herstellung einer Zusammensetzung zur Bildung einer elastischen Schicht>
Die folgenden Materialien wurden zur Herstellung jeder Zusammensetzung vorbereitet.
-Polycarbonatpolyol-

. Polycarbonatdiol (1) (enthält-OH (Hydroxygruppe) an beiden Enden, Zahlenmittel des Molekulargewichts: 500) („PLACCEL CD205PL“, hergestellt von Daicel Corporation)
· Polycarbonatdiol (2) (enthält -OH (Hydroxygruppe) an beiden Enden, Zahlenmittel des Molekulargewichts: 1000) („DURANOL T5651“, hergestellt von Asahi Kasei Chemicals Corporation)
· Polycarbonatdiol (3) (enthält-OH (Hydroxygruppe) an beiden Enden, Zahlenmittel des Molekulargewichts: 2000) („BENEBiOL NL2050B“, hergestellt von Mitsubishi Chemical Corporation)
· Polycarbonatdiol (4) (enthält-OH (Hydroxygruppe) an beiden Enden, Zahlenmittel des Molekulargewichts: 3000) („KURARAY Polyol C-3090“, hergestellt von KURARAY CO., LTD.)

-Polyisocyanat-

· Diisocyanat (1) (ein blockierter Typ von 1,6-Hexamethylendiisocyanat, effektiver Gehalt von NCO: 15,6 Massenprozent) („Takenate B882N“, hergestellt von Mitsui Chemicals Co., Ltd.)
· Diisocyanat (2) (ein blockierter Typ von Polytetramethylenetherglykol (PTMG)-modifiziertem Tolylendiisocyanat, effektiver Gehalt von NCO: 5,6 Massenprozent) („ADIPRENE BL60“, hergestellt von Chemtura Corporation)
· Diisocyanat (3) (ein blockierter Typ von Polypropylenglykol (PPG)-modifiziertem 1,6-Hexamethylendiisocyanat, effektiver Gehalt von NCO: 6,0 Massenprozent) („Duranate E402-B80B“, hergestellt von ASAHI KASEI CHEMICALS CORPORATION)

-Urethanharz-

• Polycarbonaturethanharz („NIPPOLAN 5196“, hergestellt von Tosoh Corporation)
-Kautschukpolymer mit Doppelbindung
• Amin-modifizierter Acrylnitril-Butadien-Kautschuk („ATBN1300 × 45“, hergestellt von PTI Japan Corporation)
• Acrylnitrit-Butadien-Kautschuk („Nipol DN101“, hergestellt von Zeon Corporation)
• Epichlorhydrinkautschuk („EPICHLOMER CG-102“, hergestellt von DAISO CHEMICAL CO., LTD.)

-Weitere Komponenten-

• Säureakzeptor (Zinkoxid) („Zinc Oxide II“, hergestellt von Seido Chemical Industry Co., Ltd.)
• Schmiermittel (Stearinsäure) („Stearic Acid Sakura“, hergestellt von NOF CORPORATION)
• Vulkanisiermittel (Schwefelpulver) („Sulfur PTC“, hergestellt von Tsurumi Chemical Industry Co., Ltd.)
• Vulkanisationsbeschleuniger (1) („SANCELER DM“, hergestellt von SANSHIN CHEMICAL INDUSTRY CO., LTD.)
• Vulkanisationsbeschleuniger (2) („SANCELER TT“, hergestellt von SANSHIN CHEMICAL INDUSTRY CO., LTD.)
• Anorganisches Flammverzögerungsmittel (Magnesiumhydroxid) („Kisuma 5A“, hergestellt von Kyowa Chemical Industry Co., Ltd.)
• Organisches Flammverzögerungsmittel (Trimethylphosphat) („TMP“, hergestellt von Daihachi Chemical Industry Co., Ltd.)
• Flammverzögerungsmittel auf Halogenbasis (Ethylenbistetrabromphthalimid) („SAYTEX BT-93/W“, hergestellt von Albemarle Japan Corporation)
• lonenleitendes Mittel (Tetrabutylammoniumchlorid) (Hergestellt von Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
• Elektrisch leitendes Mittel (Ruß) („Special Black 4“ hergestellt von Orion Engineered Carbons LLC)

Bei der Herstellung von flüssigen Zusammensetzungen zur Verwendung bei der Bildung der elastischen Schichten von Endlosbandproben, die als Proben 1 bis 10 und Proben 1C bis 3C bezeichnet sind, wurden die in der Tabelle 1 angegebenen Materialien in einem vorgegebenen Anteil in Cyclohexanon eingemischt, so dass der Feststoffgehalt der resultierenden Zusammensetzungen auf 60 Massenprozent eingestellt war.
<Herstellung von Endlosbandproben>
Als Basiskörper wurde eine zylindrische Form, die aus Aluminium hergestellt war, vorbereitet. Eine Abgabevorrichtung (eine Vorrichtung zum quantitativen Abgeben einer Flüssigkeit) mit zwei Düsen wurde ebenfalls vorbereitet. Die Düsen der Abgabevorrichtung sind Nadeldüsen mit einem Innendurchmesser φ von 1 mm. Dann wurden das Material zur Bildung einer Basisschicht und die Zusammensetzung zur Bildung einer elastischen Schicht, die beide in der vorstehend genannten Weise hergestellt worden sind, in separate Drucklufttanks eingebracht und die Form und die Düsen wurden so angeordnet, dass ein Spalt von 1 mm zwischen der Außenumfangsoberfläche der Form und jeder Düse verblieb. Dann wurde die Form, während sie aufrecht gehalten wurde, mit einer Drehzahl von 200 U/min um die Achse gedreht und gleichzeitig wurden die Düsen zum Abgeben des Materials zur Bildung einer Basisschicht in der axialen Richtung mit einer Bewegungsgeschwindigkeit von 1 mm/s nach unten bewegt und das Material zur Bildung einer Basisschicht wurde mittels Druck zur Düse zugeführt, und zwar durch Beaufschlagen des Drucklufttanks mit einem Druck von 0,4 MPa, und wurde so von der Düse abgegeben, dass der Außenumfang der Form in einer spiralartigen Weise beschichtet wurde. Auf diese Weise bildete die resultierende Beschichtung, die sich kontinuierlich in der spiralartigen Weise auf der Form ausbreitete, eine vollständige Beschichtung. Anschließend wurde die so gebildete vollständige Beschichtung einer Wärmebehandlung bei Bedingungen unterzogen, bei denen die Temperatur der Beschichtung während 2 Stunden auf 250 °C erhöht wurde und die Temperatur von 250 °C für 1 Stunde gehalten wurde. Auf diese Weise wurde eine röhrenförmige Basisschicht, die aus einem Polyamidimid hergestellt ist (Dicke: 80 µm; Durchmesser der Röhrenform φ: 320 mm) gebildet.
Als nächstes wurde die Form mit der darauf ausgebildeten Basisschicht mit einer Drehzahl von 200 U/min um die Achse gedreht und gleichzeitig wurde die Düse zum Abgeben der Zusammensetzung zur Bildung einer elastischen Schicht bei einer Bewegungsgeschwindigkeit von 1 mm/s nach unten bewegt und die Zusammensetzung zur Bildung einer elastischen Schicht wurde mittels Druck zur Düse zugeführt, und zwar durch Beaufschlagen des Drucklufttanks mit einem Druck von 0,8 MPa, und wurde so von der Düse abgegeben, dass die Oberfläche der Basisschicht auf der Außenumfangsoberfläche der Form in einer spiralartigen Weise beschichtet wurde. Auf diese Weise bildete die resultierende Beschichtung, die sich kontinuierlich in der spiralartigen Weise auf der Basisschicht ausbreitete, eine vollständige Beschichtung. Anschließend wurde die so gebildete vollständige Beschichtung einer Wärmebehandlung bei Bedingungen unterzogen, bei denen die Temperatur der Beschichtung während 3 Stunden auf 170 °C erhöht wurde und die Temperatur von 170 °C für 60 Minuten gehalten wurde, wodurch die Zusammensetzung ausgehärtet wurde. Auf diese Weise wurde eine elastische Schicht, die aus einem ausgehärteten Material jeder Zusammensetzung hergestellt ist (Dicke: 200 µm), entlang des Außenumfangs der röhrenförmigen Basisschicht laminiert.
Dann wurde, während die Form mit der darauf ausgebildeten elastischen Schicht mit einer Drehzahl von 60 U/min um die Achse gedreht wurde, die elastische Schicht in der folgenden Weise einer UV-Behandlung unterzogen. D.h., die Oberfläche der elastischen Schicht wurde mittels eines Ultraviolettbestrahlungsgeräts („UB031-2A/BM“ (Quecksilberlampentyp), hergestellt von Eye Graphics Co.) unter den folgenden Bedingungen mit Ultraviolettstrahlen bestrahlt: die Bestrahlungsintensität beträgt 120 mW/cm², die Bestrahlungszeit beträgt 180 Sekunden und der Abstand zwischen der Lichtquelle und der Oberfläche der elastischen Schicht beträgt 100 mm.
Dann wurde die Form durch Blasen von Luft mit hohem Druck zwischen eine Endkante der Basisschicht und die Außenumfangsoberfläche der Form entfernt. Auf diese Weise wurden die als Proben 1 bis 10 und Proben 1C bis 3C bezeichneten Endlosbandproben hergestellt.
<Ozonbeständigkeit>
Jede in der vorstehend beschriebenen Weise hergestellte Zusammensetzung wurde unter denselben Bedingungen wie bei der Herstellung der Endlosbänder einer Wärmebehandlung unterzogen, so dass eine elastische Folie hergestellt wurde. Als nächstes wurde ein hantelförmiger Prüfkörper vom Typ 1 aus der elastischen Folie gemäß jeder Zusammensetzung entnommen. Dann wurde der Prüfkörper für 500 Stunden einer Luftatmosphäre bei einer Ozonkonzentration von 5 ppm (500 pphm) ausgesetzt. Dann wurde eine Zugbelastung bei 10 % Dehnung auf den Prüfkörper ausgeübt, um eine Prüfung bezüglich eines Oberflächenrisses und/oder eines Reißens durchzuführen. Der Fall, bei dem visuell oder mittels einer Lupe mit 10-facher Vergrößerung kein Oberflächenriss festgestellt wurde, wurde als hervorragende Ozonbeständigkeit eingestuft und als „A“ bewertet. Der Fall, bei dem visuell kein Oberflächenriss gefunden wurde, jedoch mittels der Lupe mit 10-facher Vergrößerung Oberflächenrisse festgestellt wurden, wurde als gute Ozonbeständigkeit eingestuft und als „B“ bewertet. Der Fall, bei dem visuell viele Oberflächenrisse gefunden wurden oder ein Reißen verursacht wurde, wurde als beträchtliche Ozonzersetzung eingestuft und als „C“ bewertet.
<Beständigkeit bezüglich einer Bandverformungstendenz>
Zur Einstufung der Beständigkeit bezüglich einer Bandverformungstendenz wurden die Rate der elastischen Erholung und das Verformungsrückstellvermögen untersucht.
-Rate der elastischen Erholung-
Ein Universalhärtetestgerät („Fischer Scope H100“, hergestellt von Fisher Inc.) wurde verwendet. Ein Stift des Testgeräts wurde gegen die Oberfläche der elastischen Schicht jedes Endlosbands bei einer konstanten Last von 2 mN pro 30 Sekunden gedrückt, um die Rate der elastischen Erholung zu berechnen. Die Berechnung wurde auf der Basis der Berechnungsformel (η_IT= W_elast/W_gesamt × 100) durchgeführt, wie es in ISO-14577-1 für eine Eindruckarbeit festgelegt ist.
-Verformungsrückstellvermögen-
Die Oberfläche der elastischen Schicht jedes Endlosbands wurde mit einer Metallwalze mit einem Durchmesser von 15 mm bei einer Last von 1 kg für 360 Sekunden gepresst, worauf nach 5 Sekunden der Verformungszustand der Oberfläche der elastischen Schicht visuell untersucht worden ist. Der Fall, bei dem auf der Oberfläche der elastischen Schicht nach 5 Sekunden keine Kontaktspur der Walze gefunden wurde, wurde so eingestuft, dass ein hervorragendes Verformungsrückstellvermögen vorliegt und als „A“ bewertet. Der Fall, bei dem auf der Oberfläche der elastischen Schicht nach 5 Sekunden eine geringe Kontaktspur der Walze gefunden wurde, wurde so eingestuft, dass ein gutes Verformungsrückstellvermögen vorliegt und als „B“ bewertet. Der Fall, bei dem auf der Oberfläche der elastischen Schicht nach 5 Sekunden Kontaktspuren der Walze gefunden wurde, wurde so eingestuft, dass ein schlechtes Verformungsrückstellvermögen vorliegt und als „C“ bewertet.
-Messung von tanδ, Bildunregelmäßigkeiten-
Gemäß der vorstehend genannten Weise wurde tanδ der elastischen Schicht jedes Endlosbands gemessen, um eine Prüfung bezüglich des Peaks von tanδ durchzuführen. Jedes Endlosband wurde an einem digitalen multifunktionellen elektrofotografischen Farbgerät als Zwischenübertragungsband montiert und ein Farbbild wurde in einer Umgebung von 25 °C × 53 % relativer Feuchtigkeit (RH) ausgegeben. Der Fall, bei dem ein gutes Bild gebildet wurde, bei dem kaum eine Bildunregelmäßigkeit in dem ursprünglichen Bild aufgetreten ist, wurde als „A“ bewertet. Der Fall, bei dem ein tolerierbares Bild ohne Probleme bei der Verwendung gebildet worden ist, obwohl in dem ursprünglichen Bild eine Bildunregelmäßigkeit gefunden wurde, wurde als „B“ bewertet.
Die Tabelle 1 zeigt zusammen die Konfigurationen der Endlosbandproben im Detail und die Bewertungsergebnisse.
Die Tabelle 1 zeigt das Folgende. Die Probe 1C eines Endlosbands enthält kein Polycarbonatpolyol in der Zusammensetzung zur Bildung einer elastischen Schicht, jedoch eine große Menge eines Amin-modifizierten Acrylnitril-Butadien-Kautschuks. Aus diesem Grund enthält das Endlosband der Probe 1C eine große Anzahl von Doppelbindungen in der elastischen Schicht. Folglich neigt die Oberfläche des Endlosbands dazu, sich einhergehend mit der Spaltung der Doppelbindungen durch Ozon leicht zu verschlechtern bzw. zu zersetzen, so dass leicht Oberflächenrisse und ein Reißen auftraten.
Entsprechend der Probe 1C enthält die Probe 2C eines Endlosbands kein Polycarbonatpolyol in der Zusammensetzung zur Bildung einer elastischen Schicht, jedoch eine große Menge eines Epichlorhydrinkautschuks. Ein Epichlorhydrinkautschuk weist inhärent eine schlechte Rate der elastischen Erholung und ein schlechtes Verformungsrückstellvermögen auf. Aus diesem Grund wurde bei dem Endlosband der Probe 2C die Bandverformungstendenz, nachdem die Drehung des Bands begonnen hatte, kaum beseitigt.
Die Probe 3C eines Endlosbands wies eine elastische Schicht auf, die aus einer Zusammensetzung ausgebildet war, die ein Polycarbonaturethanharz, das durch im Vorhinein Umsetzen eines Polycarbonatpolyols und eines Polyisocyanats erhalten worden ist, und ein Kautschukpolymer mit einer Doppelbindung enthält. Mit anderen Worten, die elastische Schicht der Probe 3C des Endlosbands war nicht aus einer ausgehärteten Zusammensetzung ausgebildet, die ein Polycarbonatpolyol, ein Polyisocyanat und ein Kautschukpolymer mit einer Doppelbindung enthält. Aus diesem Grund hemmte die Probe 3C des Endlosbands Oberflächenrisse, die durch eine Ozonzersetzung verursacht wurden, und die Bandverformungstendenz nicht erfolgreich.
Im Gegensatz dazu ist in den Endlosbändern, die als Proben 1 bis 10 bezeichnet sind, ein Polycarbonatpolyol in jeder Zusammensetzung zur Bildung einer elastischen Schicht enthalten. Folglich kann in diesen Endlosbändern die Menge des Kautschukpolymers mit einer Doppelbindung vermindert werden und folglich kann die Anzahl der Doppelbindungen, die in den elastischen Schichten enthalten sind, vermindert werden, wodurch Oberflächenrisse gehemmt werden, die durch eine Ozonzersetzung verursacht werden. In diesen Endlosbändern können auch die Rate der elastischen Erholung und das Verformungsrückstellvermögen der elastischen Schicht verbessert werden, selbst wenn die Anzahl der Doppelbindungen, die in der elastischen Schicht enthalten sind, vermindert ist. Folglich ist ersichtlich, dass die Bandverformungstendenz in diesen Endlosbändern einfach gehemmt werden kann.
Darüber hinaus ergibt sich bei einem gegenseitigen Vergleich der Proben 1 bis 10 eines Endlosbands das Folgende. Insbesondere ergibt sich bei einem Vergleich zwischen den Proben 1 bis 3, dass die Hemmung der Oberflächenrisse, die durch eine Ozonzersetzung verursacht werden, und der Bandverformungstendenz sicher gewährleistet ist. Ferner ergibt sich aus dem Vergleich, dass dann, wenn der Massenanteil des Polycarbonatpolyols mit dem Massenanteil des Kautschukpolymers identisch oder größer als dieser ist, die vorstehend genannten Betriebseffekte mit einer größeren Sicherheit erreicht werden können.
Der Vergleich zwischen der Probe 2 und den Proben 4 bis 6 eines Endlosbands zeigt, dass die Hemmung der Oberflächenrisse, die durch eine Ozonzersetzung verursacht werden, und der Bandverformungstendenz sicher gewährleistet ist, wenn das Zahlenmittel des Molekulargewichts des Polycarbonatpolyols innerhalb des Bereichs von 300 bis 3500 liegt. In erster Linie um die Ozonbeständigkeit sicher zu erhalten, ist es offenbar effektiv, eine Obergrenze des Zahlenmittels des Molekulargewichts des Polycarbonatpolyols auf 3000 oder weniger, vorzugsweise auf weniger als 3000 einzustellen. Dies ist darauf zurückzuführen, dass das Zahlenmittel des Molekulargewichts in dem vorstehend festgelegten Bereich zu einer Erhöhung der Verträglichkeit des Polycarbonatpolyols mit der oder den anderen Komponente(n) in der Zusammensetzung beiträgt.
Der Vergleich zwischen der Probe 2 und der Probe 7 eines Endlosbands ergibt, dass die Beständigkeit gegenüber der Bandverformungstendenz erhöht wurde, wenn das Kautschukpolymer einen Amin-modifizierten Acrylnitril-Butadien-Kautschuk enthält. Der Grund für eine solche Eigenschaft kann wie folgt analysiert werden. Das Polycarbonatpolyol und das Polyisocyanat reagieren miteinander, so dass ein chemisches Binden stattfindet, und gleichzeitig reagieren das Polyisocyanat und das Kautschukpolymer miteinander, so dass ein chemisches Binden stattfindet, und ferner findet bei den Polyisocyanaten in dem Zustand, bei dem sie das Kautschukpolymer einbeziehen, eine Eigenvernetzung miteinander statt, wodurch die Anzahl der Vernetzungspunkte erhöht wird. Die erhöhte Anzahl der Vernetzungspunkte kompensiert effektiv die Verminderung der Vernetzungspunkte, die sich aus der Verminderung der Doppelbindungen in der elastischen Schicht ergibt.
Der Vergleich zwischen den Proben 1 bis 8 und den Proben 9 und 10 eines Endlosbands bestätigte, dass Bildunregelmäßigkeiten, die durch die Fluktuation des viskoelastischen Verhaltens der elastischen Schicht verursacht werden, einfach vermieden wurden, wenn die elastische Schicht keinen Peak von tanδ im Temperaturbereich von 20 °C bis 40 °C aufweist, wodurch ein Endlosband erzeugt wird, das zur Erhöhung der Beständigkeit gegen eine Umgebungsabhängigkeit vorteilhaft ist.
Vorstehend wurde die Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung detailliert beschrieben, jedoch ist die vorliegende Offenbarung nicht auf die vorstehend genannte Ausführungsform und das experimentelle Beispiel beschränkt. Verschiedene Modifizierungen sind möglich, solange das Wesen der vorliegenden Offenbarung nicht beeinträchtigt wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2010156760 A [0004]
JP 2015194681 A [0004]
NL 2050 B [0048]

Claims

Endlosband zur Verwendung in einer Vorrichtung zur Bildung eines elektrofotografischen Bilds, umfassend: eine röhrenförmige Basisschicht und eine elastische Schicht, die auf einen Außenumfang der Basisschicht laminiert ist, wobei die elastische Schicht ein ausgehärtetes Material aus einer Zusammensetzung umfasst, die ein Polycarbonatpolyol, ein Polyisocyanat und ein Kautschukpolymer mit einer Doppelbindung enthält.
Endlosband nach Anspruch 1, bei dem das Massenverhältnis des Polycarbonatpolyols und des Kautschukpolymers in der Zusammensetzung in einem Bereich von 5:95 bis 95:5 liegt.
Endlosband nach Anspruch 1 oder 2, bei dem das Kautschukpolymer ferner mindestens einen von einem Acrylnitril-Butadien-Kautschuk und einem Epichlorhydrinkautschuk enthält.
Endlosband nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem das Polycarbonatpolyol ein Zahlenmittel des Molekulargewichts von 300 bis 3500 aufweist.
Endlosband nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem das Kautschukpolymer ferner einen Amin-modifizierten Acrylnitrit-Butadien-Kautschuk enthält.
Endlosband nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die elastische Schicht keinen Peak von tanδ in einem Temperaturbereich von 20 °C bis 40 °C aufweist.