JP2005249952A - Semiconductive film and method for manufacturing the same - Google Patents

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Hajime Otani
肇 大谷
Tomoyuki Kasagi
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductive seamless belt having good flexibility by suppressing the aggregation of a conductive filler with respect to a semiconductive film. <P>SOLUTION: A method for manufacturing a semiconductive film comprises a step of obtaining a homogeneous solution by preparing a semiconductive polyamide acid solution by mixing a dispersion prepared by dispersing a conductive filler in an organic polar solvent in the presence of a polymer dispersant with a polyamide acid or polymerizing the polyamide acid in the dispersion, adding predetermined amounts of an imidation catalyst and a dehydrating agent based on the amount of the polyamide acid to the semiconductive polyamide acid solution, and carrying out blending/stirring/defoaming; a step of forming a polyamide acid coating film of a uniform thickness by applying the homogeneous solution on a metallic thin film; a step of uniformly gelatinizing the coating film; and a step of heating the coating film under conditions of a sufficient temperature and time to thoroughly convert the polyamide acid to a polyimide. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、半導電性フィルムに関するもので、例えば、電子写真式画像形成装置に用いられる半導電性シームレスベルトのフィルム原反とその製造方法として特に有用である。   The present invention relates to a semiconductive film, and is particularly useful, for example, as an original film of a semiconductive seamless belt used in an electrophotographic image forming apparatus and a method for producing the same.

複写機、レーザービームプリンター、ファクシミリ及びこれらの複合装置などの電子写真式画像形成装置においては、一般的に、帯電させた感光体の表面に、画像読取装置で得られた画像に対応する静電潜像を形成し、現像器によってトナー画像とした後、フィルムからなる中間転写体に静電転写(一次転写)し、中間転写体から紙等へ再度転写(二次転写)して定着ロールまたは定着ベルトで加熱定着される。また、中間転写体だけではなく、感光体や転写を兼ねた定着等にもフィルムの使用が検討されるようになってきている。   In an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine, a laser beam printer, a facsimile, and a composite device thereof, generally, an electrostatic image corresponding to an image obtained by an image reading apparatus is formed on the surface of a charged photoreceptor. A latent image is formed and converted into a toner image by a developing device, and then electrostatically transferred (primary transfer) to an intermediate transfer member made of film, and then transferred again from the intermediate transfer member to paper or the like (secondary transfer). Heat fixing with a fixing belt. In addition to the intermediate transfer member, the use of a film is being studied not only for the photosensitive member and fixing that also serves as a transfer.

従来より、フィルムの材料としては、成形性が良いこと、軽量であること等の理由からプラスチック材料が使用され、このプラスチック材料としては、耐熱性、機械的強度、耐環境特性に優れることから、ポリイミド系樹脂を使用したポリイミド系フィルムの検討がなされている。また静電的な転写方式に用いられるベルト材料に要求される特性としては、表面抵抗値が108 〜1013Ω・cm程度の、いわゆる中抵抗を有することが挙げられる。そこで、ポリイミド樹脂中に多量のカーボンブラックを含有せしめる手法が一般的に用いられている(例えば特許文献1または2参照)。
特開平5−77252号公報 特開平10−63115号公報
Conventionally, a plastic material is used as a film material for reasons such as good moldability and light weight, and this plastic material has excellent heat resistance, mechanical strength, and environmental resistance characteristics. A polyimide film using a polyimide resin has been studied. Moreover, as a characteristic requested | required of the belt material used for an electrostatic transfer system, it has a so-called medium resistance whose surface resistance value is about 10 8 to 10 13 Ω · cm. Therefore, a technique of incorporating a large amount of carbon black in the polyimide resin is generally used (see, for example, Patent Document 1 or 2).
JP-A-5-77252 Japanese Patent Laid-Open No. 10-63115

しかしながら、ポリイミド樹脂の合成、製膜は複雑な工程を経るためこのカーボンブラックの凝集による不具合、即ち抵抗率のばらつきや使用中の電気的負荷による電気抵抗値が低下する問題がある。このような電気抵抗値の低下は転写時にベルトに過大な電流を流すため、該ベルトを中間転写ベルトに用いた場合、一度転写したトナーが再転写する等画像上の不具合を発生させる。また、このような抵抗低下は、電子写真方式の画像形成装置における半導電性ベルトの寿命の短命化につながり、ベルトの交換等のメンテナンスの手間とランニングコストを押し上げる結果につながる。   However, since the synthesis and film formation of polyimide resin go through complicated processes, there is a problem due to the aggregation of carbon black, that is, there is a problem that the electrical resistance value is lowered due to variations in resistivity and an electric load during use. Such a decrease in the electric resistance value causes an excessive current to flow through the belt during transfer. Therefore, when the belt is used as an intermediate transfer belt, problems such as retransfer of toner once transferred may occur. Such a decrease in resistance leads to shortening of the life of the semiconductive belt in the electrophotographic image forming apparatus, leading to an increase in maintenance labor such as belt replacement and running cost.

また、樹脂中に存在する多量のカーボンブラックは、樹脂の可撓性を著しく低下させ、このようなベルトを装置中に組み込んだ際、クラック発生などの部品破損が生じるまでの期間の短命化、すなわち、上記同様、電子写真方式の画像形成装置における半導電性ベルトの寿命の短命化につながり、ベルトの交換等メンテナンスの手間とランニングコストを押し上げる結果につながる。   In addition, the large amount of carbon black present in the resin significantly reduces the flexibility of the resin, and when such a belt is incorporated in the apparatus, the life until a component breakage such as a crack occurs is shortened. That is, as described above, the life of the semiconductive belt in the electrophotographic image forming apparatus is shortened, leading to an increase in maintenance labor such as belt replacement and running cost.

そこで、本発明の目的は、ポリイミド樹脂の合成、製膜は複雑な工程を経てもカーボンブラックの凝集が抑えられ、かつカーボンブラックを多量に充填した場合でも良好な可撓性を有する半導電性フィルムを提供することにある。   Therefore, the object of the present invention is to synthesize and form polyimide resin, which suppresses the aggregation of carbon black even through complicated processes, and has good flexibility even when filled with a large amount of carbon black. To provide a film.

本発明者らは、上記目的を達成すべく、半導電性フィルムについて鋭意研究したところ、下記の半導電性フィルムおよびその製造方法によって良好な可撓性を有する半導電性を提供することができることを見出し、本発明を完成するに至った。   In order to achieve the above object, the present inventors have conducted intensive research on a semiconductive film, and can provide a semiconductive film having good flexibility by the following semiconductive film and its manufacturing method. As a result, the present invention has been completed.

本発明は、半導電性フィルムの製造方法において、(1)導電性フィラーを高分子分散剤の存在下で有機極性溶媒中に分散させて導電性フィラー分散液とし、該分散液とポリアミド酸を混合させた半導電性ポリアミド酸溶液に、アミド酸に対して0.1〜1.5モル当量のイミド化触媒とアミド酸に対して0.1〜3.0モル当量の脱水剤を添加し、混合・攪拌・脱泡することによって均一な溶液を得る工程と、(2)金属製の薄膜上に塗布して均一な厚みのポリアミド酸塗膜を形成する工程と、(3)実質的にイミド化が起こらない低い温度にて、塗膜を均一にゲル化する工程と、そして(4)前記ポリアミド酸をポリイミドに完全に転換させるのに十分な温度と時間で加熱する工程と、からなることを特徴とする。かかる製造方法により、均一に分散された導電性フィラーがベルト製膜されるまで、著しい凝集を起こすことがなく、かつ、イミド化触媒と脱水剤の使用で、素早く化学イミド化・固定化することができることから、抵抗率のばらつきや電気抵抗値の低下が抑えられ可撓性に優れた半導電性フィルムを提供することができる。従って、ベルトの長寿命化が達成され、ベルトの交換等のメンテナンスの手間とランニングコストを低減できる。   The present invention relates to a method for producing a semiconductive film, wherein (1) a conductive filler is dispersed in an organic polar solvent in the presence of a polymer dispersant to form a conductive filler dispersion, and the dispersion and the polyamic acid are combined. To the mixed semiconductive polyamic acid solution, 0.1 to 1.5 molar equivalent of an imidization catalyst with respect to amic acid and 0.1 to 3.0 molar equivalent of dehydrating agent with respect to amic acid are added. A step of obtaining a uniform solution by mixing, stirring and defoaming, (2) a step of forming a polyamic acid coating film having a uniform thickness by coating on a metal thin film, and (3) substantially And a step of uniformly gelling the coating film at a low temperature at which imidization does not occur, and (4) a step of heating at a temperature and time sufficient to completely convert the polyamic acid into polyimide. It is characterized by that. By such a manufacturing method, until the uniformly dispersed conductive filler is formed into a belt, it does not cause significant aggregation and can be rapidly chemically imidized and immobilized by using an imidization catalyst and a dehydrating agent. Therefore, it is possible to provide a semiconductive film excellent in flexibility in which variation in resistivity and reduction in electric resistance value are suppressed. Accordingly, the life of the belt can be extended, and maintenance work such as belt replacement and the running cost can be reduced.

また、(1)導電性フィラーを高分子分散剤の存在下で有機極性溶媒中に分散させて導電性フィラー分散液とし、該分散液中でポリアミド酸を重合させた半導電性ポリアミド酸溶液に、アミド酸に対して0.1〜1.5モル当量のイミド化触媒とアミド酸に対して0.1〜3. 0モル当量の脱水剤を添加し、混合・攪拌・脱泡することによって均一な溶液を得る工程と、(2)金属製の薄膜上に塗布して均一な厚みのポリアミド酸塗膜を形成する工程と、(3)実質的にイミド化が起こらない低い温度にて、塗膜を均一にゲル化する工程と、そして(4)前記ポリアミド酸をポリイミドに完全に転換させるのに十分な温度と時間で加熱する工程と、からなることを特徴とする。かかる製造方法により、さらに均一に分散された導電性フィラーの凝集を防止し、素早く化学イミド化・固定化することができることから、抵抗率のばらつきや電気抵抗値の低下が抑えられた可撓性に優れた半導電性フィルムを提供することができる。   (1) A conductive filler is dispersed in an organic polar solvent in the presence of a polymer dispersant to form a conductive filler dispersion, and a semiconductive polyamic acid solution obtained by polymerizing polyamic acid in the dispersion is used. By adding 0.1 to 1.5 molar equivalent of an imidization catalyst with respect to amic acid and 0.1 to 3.0 molar equivalent of a dehydrating agent with respect to amic acid, mixing, stirring, and defoaming A step of obtaining a uniform solution, (2) a step of coating on a metal thin film to form a polyamic acid coating film having a uniform thickness, and (3) a low temperature at which substantially no imidization occurs, And (4) a step of heating at a temperature and a time sufficient to completely convert the polyamic acid into a polyimide. This manufacturing method prevents the aggregation of evenly dispersed conductive fillers and allows rapid chemical imidization and immobilization, thereby reducing the variation in resistivity and the decrease in electrical resistance. It is possible to provide a semiconductive film excellent in the above.

このとき、前記導電性フィラーをカーボンブラックとし、前記高分子分散剤が少なくともポリ(N−ビニル−2−ピロリドン)を含むことが好適である。少量の添加で、所望の表面抵抗率を出現させるには、カーボンブラックが好ましく、ポリ(N−ビニル−2−ピロリドン)を含む高分子分散剤を用い、ポリアミド酸溶液との溶解性の優れた有機極性溶媒との組合せによって、カーボンブラックの分散性がより高まることとなる。   At this time, it is preferable that the conductive filler is carbon black and the polymer dispersant contains at least poly (N-vinyl-2-pyrrolidone). Carbon black is preferable for causing the desired surface resistivity to appear with a small amount of addition, and a polymer dispersant containing poly (N-vinyl-2-pyrrolidone) is used, and the solubility in the polyamic acid solution is excellent. The dispersibility of carbon black is further enhanced by the combination with the organic polar solvent.

また、前記有機極性溶媒が、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド及びN−メチル−2−ピロリドンからなることが好適である。こうした有機極性溶媒は、低分子量で成型品からの除去が容易であり、かつカーボンブラックの分散性に優れた特性を有する。   The organic polar solvent is preferably composed of N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide and N-methyl-2-pyrrolidone. Such an organic polar solvent has a low molecular weight, can be easily removed from a molded product, and has excellent characteristics of carbon black dispersibility.

さらには、前記イミド化触媒が第3級アミンを含むことが好適である。触媒自体の安定性が高く、イミド化の制御が容易で、かつ、急激な反応を生じることがない点において、本発明に好適な触媒であるといえる。   Furthermore, it is preferable that the imidization catalyst contains a tertiary amine. It can be said that the catalyst itself is suitable for the present invention in that the stability of the catalyst itself is high, the imidization can be easily controlled, and a rapid reaction does not occur.

また、前記脱水剤が無水酢酸を含むことが好適である。比較的短時間で化学イミド化ができ、さらに成膜時にできる強固な分子鎖によって、優れた機械的強度及び寸法安定性を有することができる。   Further, it is preferable that the dehydrating agent contains acetic anhydride. The chemical imidization can be performed in a relatively short time, and the excellent molecular strength and dimensional stability can be obtained by the strong molecular chain formed during film formation.

さらに、前記半導電性ポリアミド酸溶液にイミド化触媒と脱水剤を含有してなる樹脂溶液組成物の5℃における粘度が70Pa・s以下であることが好適である。ゲル状欠陥を防止しつつ、膜厚のばらつきや泡の巻き込み現象を抑え、安定的に製膜することが可能となる。   Furthermore, it is preferable that the viscosity at 5 ° C. of a resin solution composition comprising the semiconductive polyamic acid solution containing an imidization catalyst and a dehydrating agent is 70 Pa · s or less. While preventing gel-like defects, it is possible to suppress film thickness variation and bubble entrainment phenomenon and stably form a film.

本発明は、上記のいずれかに記載の製造方法によって作製された半導電性フィルムであって、当該ベルトの表面抵抗率の常用対数値が8〜13(logΩ/□)であることを特徴とする。電子写真式画像形成装置に用いた場合等において、感光層の残留電位や帯電ばらつきを抑え、乱れのない静電潜像を得ることができるという優れたシームレスベルトの供給が可能となる。   The present invention is a semiconductive film produced by any of the production methods described above, wherein the common logarithmic value of the surface resistivity of the belt is 8 to 13 (log Ω / □). To do. When used in an electrophotographic image forming apparatus, it is possible to supply an excellent seamless belt capable of suppressing the residual potential and charging variation of the photosensitive layer and obtaining an undisturbed electrostatic latent image.

また、上記のいずれかに記載の製造方法によって作製された半導電性シームレスベルトであって、放電劣化試験前と放電劣化試験後の表面抵抗率の差が、常用対数値で2.0(logΩ/□)以下であることが好適である。こうした特性を有するベルトによって、使用中の部分放電の発生による抵抗値低下および過電流に伴うベルトの寿命低下を防止することができる。   A semiconductive seamless belt produced by any one of the manufacturing methods described above, wherein the difference in surface resistivity before and after the discharge deterioration test is 2.0 (log Ω) as a common logarithmic value. / □) It is preferable that With the belt having such characteristics, it is possible to prevent a decrease in resistance due to the occurrence of partial discharge during use and a decrease in the life of the belt due to overcurrent.

さらに、上記のいずれかに記載の製造方法によって作製された半導電性フィルムであって、当該ベルトの引張弾性率が4000MPaかつ耐折強さが100回以上であることが好適である。こうした特性を有する半導電性フィルムによって、転写方式等に用いられるベルト材料に要求される機械的な強度・弾性を満たし、かつ可撓性に優れた半導電性フィルムを提供することができる。   Furthermore, it is a semiconductive film produced by any one of the manufacturing methods described above, and it is preferable that the belt has a tensile elastic modulus of 4000 MPa and a folding strength of 100 times or more. With the semiconductive film having such characteristics, it is possible to provide a semiconductive film that satisfies the mechanical strength and elasticity required for a belt material used in a transfer method and the like and has excellent flexibility.

本発明の半導電性フィルムの製造方法によると、均一に分散された導電性フィラーがベルト製膜されるまで、著しい凝集を起こすことがないため、抵抗率のばらつきや電気抵抗値の低下が抑えられ、かつ、イミド化触媒と脱水剤の使用で、素早く化学イミド化・固定化することができることから、可撓性に優れたシームレスベルトを提供することができる。本発明の半導電性フィルムを感光体ベルト基体や中間転写体として用いれば、安定した画像とベルトの長寿命化が達成され、ベルトの交換等のメンテナンスの手間とランニングコストを低減できる。前駆体溶液調整時にポリアミド酸を重合させることで、さらにフィラーの分散化・均一化を図ることができ、より一層抵抗率のばらつきや電気抵抗値の低下のない半導電性フィルムの作製をすることができる。   According to the method for producing a semiconductive film of the present invention, since the uniformly dispersed conductive filler is not formed into a belt until the belt is formed, variation in resistivity and a decrease in electric resistance value are suppressed. In addition, the use of an imidization catalyst and a dehydrating agent enables rapid chemical imidization and immobilization, so that a seamless belt excellent in flexibility can be provided. If the semiconductive film of the present invention is used as a photoreceptor belt substrate or an intermediate transfer member, stable images and a long life of the belt can be achieved, and maintenance labor such as belt replacement and running cost can be reduced. By polymerizing the polyamic acid when preparing the precursor solution, it is possible to further disperse and homogenize the filler, and to produce a semiconductive film without any further variation in resistivity or reduction in electrical resistance. Can do.

このとき、前記導電性フィラーをカーボンブラックとし、前記高分子分散剤が少なくともポリ(N−ビニル−2−ピロリドン)を含むことで、導電性フィラーを少量添加するだけで所望の表面抵抗率を出現させ、かつフィラーの分散性がより高まることとなる。   At this time, the conductive filler is carbon black, and the polymer dispersant contains at least poly (N-vinyl-2-pyrrolidone), so that a desired surface resistivity can be obtained by adding a small amount of the conductive filler. And the dispersibility of the filler is further increased.

また、前記有機極性溶媒特定物からなる場合には、低分子量で成型品からの除去が容易であり、かつカーボンブラックの分散性に優れた特性を有する。   Moreover, when it consists of the said organic polar solvent specific substance, it has the low molecular weight, the removal from a molded article is easy, and it has the characteristic excellent in the dispersibility of carbon black.

さらには、前記イミド化触媒が第3級アミンを含む場合には、触媒自体の安定性が高く、イミド化の制御が容易で、かつ、急激な反応を生じることがない点において、本発明に好適な触媒であるといえる。   Furthermore, when the imidization catalyst contains a tertiary amine, the catalyst itself has high stability, is easy to control imidization, and does not cause a rapid reaction. It can be said that it is a suitable catalyst.

また、前記脱水剤が無水酢酸を含む場合には、比較的短時間で化学イミド化ができ、さらに成膜時にできる強固な分子鎖によって、優れた機械的強度及び寸法安定性を有することができる。   Further, when the dehydrating agent contains acetic anhydride, it can be chemically imidized in a relatively short time, and can have excellent mechanical strength and dimensional stability due to a strong molecular chain formed during film formation. .

さらに、イミド化触媒と脱水剤を含有してなる樹脂溶液組成物の粘度が所定の範囲にある場合には、ゲル状欠陥を防止しつつ、膜厚のばらつきや泡の巻き込み現象を抑え、安定的に製膜することが可能となる。   Furthermore, when the viscosity of the resin solution composition containing the imidization catalyst and the dehydrating agent is within a predetermined range, it is possible to prevent the gel-like defects and suppress the variation in the film thickness and the bubble entrainment phenomenon, thereby stabilizing Thus, it is possible to form a film.

上記のいずれかに記載の製造方法によって作製され、所定の表面抵抗率を有する半導電性フィルムについては、電子写真式画像形成装置に用いた場合等において、感光層の残留電位や帯電ばらつきを抑え、乱れのない静電潜像を得ることができるという優れたシームレスベルトの供給が可能となる。   For a semiconductive film having a predetermined surface resistivity produced by any one of the manufacturing methods described above, when used in an electrophotographic image forming apparatus, the residual potential of the photosensitive layer and variations in charging are suppressed. Therefore, it is possible to supply an excellent seamless belt capable of obtaining an electrostatic latent image without disturbance.

また、上記のいずれかに記載の製造方法によって作製され、放電劣化試験前と放電劣化試験後の表面抵抗率の差が所定の範囲にある半導電性フィルムについては、使用中の部分放電の発生による抵抗値低下および過電流に伴うベルトの寿命低下を防止することができる。   In addition, for semiconductive films produced by any of the manufacturing methods described above and having a predetermined range of surface resistivity difference before and after the discharge deterioration test, partial discharge during use It is possible to prevent a decrease in resistance value due to the above and a decrease in the life of the belt due to overcurrent.

さらに、上記のいずれかに記載の製造方法によって作製され、引張弾性率および耐折強さが所定の範囲にある半導電性フィルムによって、転写方式等に用いられるベルト材料に要求される機械的な強度・弾性を満たし、かつ可撓性に優れたシームレスベルトを提供することができる。   Further, a mechanical material required for a belt material used in a transfer method or the like by a semiconductive film having a tensile elastic modulus and bending strength within a predetermined range, which is manufactured by any of the manufacturing methods described above. A seamless belt satisfying strength and elasticity and having excellent flexibility can be provided.

以下、本発明の実施の形態について説明する。
つまり、本発明者等は、導電性フィラーを特定の分散剤で特定の有機溶媒中に保護、分散させることで、ポリアミド酸との混合時あるいはポリアミド酸中での重合時にもフィラーの凝集を起こすことがないことを見出した。これによって、抵抗率のばらつきや電気抵抗値の低下が抑えられ、さらに導電性フィラーを多く充填しても可撓性のあるフィルムを作製することができる。また、フィラーを均一に分散した前駆体溶液をそのままの状態で迅速に化学イミド化および固定化することさせることで、製膜途上でのフィラーの移動を抑えることができることを見出した。つまり、該導電性フィラーを含有する半導電性ポリアミド酸溶液の製膜の際、イミド化触媒と脱水剤の存在下で、低温で、素早くゲル化することで、熱イミド化で発生するような前駆体溶液層内でのフィラーの移動を抑えることができ、分散されたフィラーの均一性を保持したまま固定化できるという相乗効果が得られる点が本発明のポイントである。
Embodiments of the present invention will be described below.
That is, the present inventors protect and disperse the conductive filler in a specific organic solvent with a specific dispersant, thereby causing the filler to agglomerate during mixing with the polyamic acid or during polymerization in the polyamic acid. I found that there was nothing. Thereby, variation in resistivity and a decrease in electric resistance value can be suppressed, and a flexible film can be produced even when a large amount of conductive filler is filled. Moreover, it discovered that the movement of the filler in the middle of film formation can be suppressed by making the precursor solution which disperse | distributed the filler uniformly chemically imidized and fix | immobilized rapidly as it is. In other words, when a semiconductive polyamic acid solution containing the conductive filler is formed, the gel is rapidly gelled at a low temperature in the presence of an imidization catalyst and a dehydrating agent. The point of the present invention is that a synergistic effect can be obtained in which the movement of the filler in the precursor solution layer can be suppressed and the dispersion can be fixed while maintaining the uniformity of the dispersed filler.

具体的には、本発明は、半導電性フィルムの製造方法において、
(1)導電性フィラーを高分子分散剤の存在下で有機溶媒中に分散させて導電性フィラー分散液とし、該分散液とポリアミド酸を混合させた半導電性ポリアミド酸溶液に、アミド酸に対して0.1〜1.5モル当量のイミド化触媒とアミド酸に対して0.1〜3.0モル当量の脱水剤を添加し、混合・攪拌・脱泡することによって均一な溶液を得る工程と、
(2)金属製の薄膜上に塗布して、均一な厚みのポリアミド酸塗膜を形成する工程と、
(3)実質的にイミド化が起こらない低い温度にて、塗膜を均一にゲル化する工程と、
(4)前記ポリアミド酸をポリイミドに完全に転換させるのに十分な温度と時間で加熱する工程と、
からなることを特徴とする。
Specifically, the present invention provides a method for producing a semiconductive film,
(1) A conductive filler is dispersed in an organic solvent in the presence of a polymer dispersant to form a conductive filler dispersion, and the semiconductive polyamic acid solution obtained by mixing the dispersion and polyamic acid is mixed with amic acid. On the other hand, 0.1 to 1.5 molar equivalent of an imidization catalyst and 0.1 to 3.0 molar equivalent of a dehydrating agent with respect to amic acid are added, and a uniform solution is obtained by mixing, stirring and defoaming. Obtaining a step;
(2) A step of coating on a metal thin film to form a polyamic acid coating film having a uniform thickness;
(3) a step of uniformly gelling the coating film at a low temperature at which imidization does not substantially occur;
(4) heating at a temperature and time sufficient to completely convert the polyamic acid to polyimide;
It is characterized by comprising.

上記工程からなる半導電性フィルムの製造方法によると、均一に分散された導電性フィラーがフィルム製膜されるまで、著しい凝集を起こすことがない。このため、抵抗率のばらつきや電気抵抗値の低下が抑えられ、かつイミド化触媒と脱水剤の使用で、可撓性に優れた半導電性フィルムを提供できるため、ベルトの長寿命化が達成され、ベルトの交換等のメンテナンスの手間とランニングコストを低減できる。つまり、イミド化触媒および脱水剤を混合する前に予め導電性フィラーを分散させることで、イミド化触媒および脱水剤による凝集の発生を防止することができる。また、分散液とポリアミド酸を混合させることで、さらに凝集の発生を防止することができ、優れた可撓性のある半導電性フィルムを作製することができる。   According to the method for producing a semiconductive film comprising the above steps, significant aggregation does not occur until the uniformly dispersed conductive filler is formed into a film. For this reason, it is possible to provide a semiconductive film with excellent flexibility by suppressing variations in resistivity and a decrease in electric resistance, and by using an imidization catalyst and a dehydrating agent. Thus, maintenance work such as belt replacement and running costs can be reduced. That is, it is possible to prevent aggregation due to the imidization catalyst and the dehydrating agent by dispersing the conductive filler in advance before mixing the imidization catalyst and the dehydrating agent. Further, by mixing the dispersion and the polyamic acid, the occurrence of aggregation can be further prevented, and an excellent flexible semiconductive film can be produced.

さらに、こうした高い均一性を有した前駆体溶液を、そのままの状態でイミド化し固定化すべく、(2)金属製の薄膜上に塗布して、均一な厚みのポリアミド酸塗膜を形成し、(3)低温でゲル化し、(4)その状態で素早く化学イミド化する。このような製膜方法によって、溶液でのフィラーの均一性をそのまま保持した状態でフィルムを作製することができる。つまり、熱イミド化における対流や回転成型のような重力による、前駆体溶液層内でのフィラーの移動がない条件で固定化することを実現することができる。   Furthermore, in order to imidize and fix the precursor solution having such high uniformity as it is, (2) it is applied onto a metal thin film to form a polyamic acid coating film having a uniform thickness ( 3) Gelation at low temperature, (4) Rapid chemical imidization in that state. By such a film forming method, it is possible to produce a film while maintaining the uniformity of the filler in the solution. That is, immobilization can be realized under conditions where there is no movement of the filler in the precursor solution layer due to gravity such as convection and rotational molding in thermal imidization.

また、本発明は、半導電性フィルムの製造方法であって、
(1)導電性フィラーを高分子分散剤の存在下で有機溶媒中に分散させて導電性フィラー分散液とし、該分散液中でポリアミド酸を重合させた半導電性ポリアミド酸溶液に、アミド酸に対して0.1〜1.5モル当量のイミド化触媒とアミド酸に対して0.1〜3.0モル当量の脱水剤を添加し、混合・攪拌・脱泡することによって均一な溶液を得る工程と、
(2)金属製の薄膜上に塗布して、均一な厚みのポリアミド酸塗膜を形成する工程と、
(3)実質的にイミド化が起こらない低い温度にて、塗膜を均一にゲル化する工程と、
(4)前記ポリアミド酸をポリイミドに完全に転換させるのに十分な温度と時間で加熱する工程と、
からなることを特徴とする。
Further, the present invention is a method for producing a semiconductive film,
(1) A conductive filler is dispersed in an organic solvent in the presence of a polymer dispersant to obtain a conductive filler dispersion, and a semiconductive polyamic acid solution obtained by polymerizing polyamic acid in the dispersion is mixed with amic acid. A homogeneous solution by adding 0.1 to 1.5 molar equivalents of an imidization catalyst to 0.15 molar equivalents and 0.1 to 3.0 molar equivalents of dehydrating agent to amic acid, mixing, stirring and defoaming Obtaining
(2) A step of coating on a metal thin film to form a polyamic acid coating film having a uniform thickness;
(3) a step of uniformly gelling the coating film at a low temperature at which imidization does not substantially occur;
(4) heating at a temperature and time sufficient to completely convert the polyamic acid to polyimide;
It is characterized by comprising.

上記工程からなる半導電性フィルムの製造方法により、上述のように、抵抗率のばらつきや電気抵抗値の低下が抑えられ、かつ可撓性に優れた半導電性フィルムを提供できるため、ベルトの長寿命化が達成され、ベルトの交換等のメンテナンスの手間とランニングコストを低減できる。特に、分散液中でポリアミド酸を重合させることで、導電性フィラーが分散した状態をある程度固定化することができることから、さらに凝集の発生を防止することができるという特有の効果を得ることができ、より優れた可撓性のある半導電性フィルムを作製することができる。さらに、本発明においては、上述のようにフィラーの移動を極力抑えて化学イミド化することで、重合によりある程度分散・固定化された状態をそのまま保持して完全な固定化を図ることができ、溶液状態での優れた分散性・均一性を保った半導電性フィルムにすることができる。   As described above, the method for producing a semiconductive film comprising the above steps can suppress a variation in resistivity and a decrease in electric resistance value, and can provide a semiconductive film excellent in flexibility. Long service life is achieved, and maintenance work such as belt replacement and running costs can be reduced. In particular, by polymerizing the polyamic acid in the dispersion, the state in which the conductive filler is dispersed can be fixed to some extent, so that it is possible to obtain a specific effect that the occurrence of aggregation can be further prevented. A more excellent flexible semiconductive film can be produced. Furthermore, in the present invention, as described above, by moving the filler as much as possible and chemically imidizing, the state of being dispersed and fixed to some extent by polymerization can be maintained as it is, and complete fixing can be achieved. A semiconductive film having excellent dispersibility and uniformity in a solution state can be obtained.

このとき、前記導電性フィラーをカーボンブラックとし、前記高分子分散剤が少なくともポリ(N−ビニル−2−ピロリドン)を含むことが好適である。つまり、導電性フィラーとしては、例えばケッチェンブラックやアセチレンブラック等のカーボンブラック、アルミニウムやニッケルのような金属、酸化錫のような酸化金属化合物やチタン酸カリウム等の導電性粉末、あるいはポリアニリンやポリアセチレンのような導電性ポリマー等の適宜なものの1種又は2種以上を用いることができる。その中でも、少量の添加で、表面抵抗率を調整し所望の値を出現させるには、ケッチェンブラック等のカーボンブラックが好ましい。また、高分子分散剤については、後述のように多種のポリマーの使用が可能であるが、少なくともポリ(N−ビニル−2−ピロリドン)を含むことによって、ポリアミド酸溶液との溶解性の優れた有機極性溶媒との組合せによって、カーボンブラックの分散性がより高まることとなる。   At this time, it is preferable that the conductive filler is carbon black and the polymer dispersant contains at least poly (N-vinyl-2-pyrrolidone). That is, examples of the conductive filler include carbon black such as ketjen black and acetylene black, metal such as aluminum and nickel, metal oxide compound such as tin oxide, and conductive powder such as potassium titanate, or polyaniline and polyacetylene. 1 type (s) or 2 or more types of appropriate things, such as a conductive polymer like, can be used. Among them, carbon black such as ketjen black is preferable in order to adjust the surface resistivity and cause a desired value to appear with a small amount of addition. As for the polymer dispersant, various polymers can be used as will be described later, but by including at least poly (N-vinyl-2-pyrrolidone), it has excellent solubility in a polyamic acid solution. The dispersibility of carbon black is further enhanced by the combination with the organic polar solvent.

また、前記有機極性溶剤が、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド及びN−メチル−2−ピロリドンからなることが好適である。つまり、有機極性溶媒については、後述のように多種の溶剤の使用が可能であるが、特に上記のような有機極性溶媒は、低分子量で成型品からの除去が容易であり、かつ導電性フィラー、特にカーボンブラックの分散性に優れた特性を有する。従って、こうした有機極性溶媒を使用することで、表面抵抗率のバラツキの少ない、電気抵抗値の低下が生じないベルトを容易に作製することができる。   The organic polar solvent is preferably composed of N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide and N-methyl-2-pyrrolidone. That is, for the organic polar solvent, various solvents can be used as described later. In particular, the organic polar solvent as described above has a low molecular weight and can be easily removed from the molded product, and the conductive filler. In particular, the carbon black has excellent dispersibility. Therefore, by using such an organic polar solvent, a belt with little variation in surface resistivity and no reduction in electrical resistance value can be easily produced.

さらに、前記イミド化触媒が第3級アミンを含むこと好適である。つまり、本発明における化学イミド化触媒については、触媒自体の安定性が高く、イミド化の制御が容易で、かつ、急激な反応を生じることがないことが好ましく、第3級アミンを含む触媒は好適であるといえる。第3級アミンの具体的な化合物については、後述する。   Furthermore, it is preferable that the imidization catalyst contains a tertiary amine. That is, regarding the chemical imidation catalyst in the present invention, it is preferable that the stability of the catalyst itself is high, the imidization control is easy, and a rapid reaction is not caused. It can be said that it is preferable. Specific compounds of the tertiary amine will be described later.

また、本発明は、前記脱水剤が無水酢酸を含むことを特徴とする半導電性フィルムの製造方法を提供する。具体的な化合物は、後述するが、適正な量の脱水剤を添加することによって比較的短時間で化学イミド化を行うことができるとともに、成膜時にできる強固な分子鎖によって、優れた機械的強度及び寸法安定性を有することができる。特に、本発明においては、無水酢酸を含む脱水剤が好ましい。   The present invention also provides a method for producing a semiconductive film, wherein the dehydrating agent contains acetic anhydride. Although specific compounds will be described later, chemical imidization can be performed in a relatively short time by adding an appropriate amount of a dehydrating agent, and excellent mechanical properties can be obtained by a strong molecular chain formed during film formation. Can have strength and dimensional stability. In particular, in the present invention, a dehydrating agent containing acetic anhydride is preferable.

さらに、本発明は半導電性ポリアミド酸溶液にイミド化触媒と脱水剤を含有してなる樹脂溶液組成物の5℃における粘度が70Pa・s以下であることを特徴とする半導電性フィルムの製造方法を提供する。70Pa・sを超える粘度では、膜厚のばらつきが顕著に高くなり、ゲル状欠陥や泡の巻き込み現象が生じるおそれがある。従って、上記のように化学イミド化を行う前、特に塗膜を作製する前に、粘度を制御することで安定的に製膜することが可能となる。なお、ここでいう粘度は、B型粘度計を用いて測定した値を基準とする。   Furthermore, the present invention provides a semiconductive film characterized in that a resin solution composition comprising an imidization catalyst and a dehydrating agent in a semiconductive polyamic acid solution has a viscosity at 5 ° C. of 70 Pa · s or less. Provide a method. When the viscosity exceeds 70 Pa · s, the variation in the film thickness becomes remarkably high, which may cause a gel-like defect or a bubble entrainment phenomenon. Therefore, it is possible to stably form a film by controlling the viscosity before chemical imidization as described above, particularly before the coating film is produced. The viscosity here is based on the value measured using a B-type viscometer.

また、本発明は半導電性フィルムの表面抵抗率の常用対数値が8〜13(logΩ/□)であることが好適である。表面抵抗率が13(logΩ/□)を超えると、電子写真式画像形成装置に用いられた場合等において、感光層の残留電位が高くなり、帯電ばらつきが生じ、静電潜像が乱れやすくなり好ましくない。また、表面抵抗率が8(logΩ/□)未満であれば、トナーのチリ(飛び散り)がおこり画質が粗くなってしまうおそれがある。上記の製造方法は、従来の方法では困難であったシームレスベルトにおけるこうした特性を確保するのに最適であり、可撓性を有しかつ安定した半導電性を有するシームレスベルトを容易に提供することができる。なお、ここでいう表面抵抗率は、後述の<評価方法>に記載した方法を用いて測定した値を基準とする。   Moreover, it is suitable for this invention that the common logarithm value of the surface resistivity of a semiconductive film is 8-13 (logohm / square). When the surface resistivity exceeds 13 (log Ω / □), the residual potential of the photosensitive layer increases when used in an electrophotographic image forming apparatus and the like, causing variation in charging, and electrostatic latent images tend to be disturbed. It is not preferable. Further, if the surface resistivity is less than 8 (log Ω / □), toner dust (scattering) may occur and the image quality may become coarse. The above manufacturing method is optimal for ensuring such characteristics in a seamless belt, which has been difficult with conventional methods, and easily provides a seamless belt having flexibility and stable semiconductivity. Can do. The surface resistivity referred to here is based on the value measured using the method described in <Evaluation method> described later.

さらに、本発明に係る半導電性フィルムは、放電劣化試験前と放電劣化試験後の表面抵抗率の差が、常用対数値で2.0(logΩ/□)以下であることが好適である。導電性フィラーなどがフィルム内において均一に分散していないと、電子写真式画像形成装置に用いられた場合等において、部分的に放電が生じることがあり、逆に、放電試験を行うことによって、こうした欠陥を検知することができる。具体的には、放電劣化試験前後での表面抵抗率の差が2.0(logΩ/□)を超えると、使用中の部分放電の発生による抵抗値低下や過電流に伴うベルトの寿命低下を生じることがあり、予め係る試験によって確認・選別されたベルトを供給することで、長期間安定した転写等が可能となる。なお、ここでいう放電劣化試験は、後述の<評価方法>に記載した方法を基準として行うものとする。   Furthermore, in the semiconductive film according to the present invention, it is preferable that the difference in surface resistivity before and after the discharge deterioration test is 2.0 (logΩ / □) or less as a common logarithmic value. If the conductive filler or the like is not uniformly dispersed in the film, in some cases, such as when used in an electrophotographic image forming apparatus, a discharge may occur, and conversely, by conducting a discharge test, Such defects can be detected. Specifically, if the difference in surface resistivity before and after the discharge deterioration test exceeds 2.0 (log Ω / □), the resistance value decreases due to the occurrence of partial discharge during use and the belt life decreases due to overcurrent. By supplying a belt that has been confirmed and selected in advance by such a test, stable transfer or the like can be performed for a long period of time. In addition, the discharge deterioration test here shall be performed on the basis of the method described in <Evaluation method> described later.

また、本発明に係る半導電性フィルムは、引張弾性率が4000MPaかつ耐折強さが100回以上であることが好適である。つまり、転写方式等に用いられるベルト材料には一定の機械的な強度・弾性が要求され、引張弾性率あるいは耐折強さが上記よりも小さい場合には、ベルトが破損しやすくなり好ましくない。上記製造方法によって作製された、強度・可撓性に優れた半導電性フィルムを提供することによって、電子写真式画像形成装置における長期間安定した転写等が可能となる。なお、ここでいう引張弾性率および耐折強さは、後述の<評価方法>に記載した方法を用いて測定した値を基準とする。
以下、本発明について、より詳細に説明する。
The semiconductive film according to the present invention preferably has a tensile modulus of 4000 MPa and a bending strength of 100 times or more. That is, the belt material used for the transfer method or the like is required to have a certain mechanical strength and elasticity, and if the tensile elastic modulus or the bending resistance is smaller than the above, the belt is liable to break, which is not preferable. Providing a semiconductive film excellent in strength and flexibility produced by the above production method enables stable transfer for a long period of time in an electrophotographic image forming apparatus. In addition, the tensile elasticity modulus and bending strength here are based on values measured using the method described in <Evaluation method> described later.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

まず、前記有機極性溶媒中にカーボンブラック及び高分子分散剤を添加、分散してカーボンブラック分散液を調製する。本発明に用いるカーボンブラックは、平均粒子径が5〜100nmであり、好ましくは10〜70nmであり、より好ましくは15〜60nmである。平均粒子径が5nm未満のものは、実質的に入手することが困難であり、平均粒子径が100nmを越える場合、該カーボンブラックを含有したポリイミド樹脂組成物の表面粗さ、機械的強度及び電気抵抗制御性等の観点から実用上満足できるものが得られ難いからである。 前記平均粒子径は、電子顕微鏡などで測定された一次粒子径に基づく平均粒子径を示す。また、前記カーボンブラックは、粒子表面にポリマーをグラフト化させたり、絶縁材を被覆したりすることで電気抵抗を制御してもよく、カーボンブラック粒子表面に酸化処理を施してもよい。本発明に用いるカーボンブラックとしては、例えばファーネスブラック、チャンネルブラック等が挙げられる。具体的には、ファーネスブラックとして、デグサ・ヒコルス社製の「Special Black550」、「Special Black350」、「Special Black250」、「Special Black100」、「Printex 35」、「Printex 25」、三菱化学社製の「MA7」、「MA77」、「MA8」、「MA11」、「MA100」、「MA100R」、「MA220」、「MA230」、キャボット社製、「MONARCH 1300」、「MONARCH 1100」、「MONARCH 1000」、「MONARCH 900」、「MONARCH 880」、「MONARCH 800」、「MONARCH 700」、「MOGUL L」、「REGAL 400R」、「VULCAN XC−72R」等が挙げられ、チャンネルブラックとしてデグサ・ヒュルス社製の「Color B1ack FW200」、「Color Black FW2」、「Color Black FW2V」、「Color Black FW1」、「Color Black FW18」、「Special Black 6」、「Color Black S170」、「Color Black S160」、「Special Black 5」、「Special Black 4」、「Special Black 4A」、「Printex 150T」、「Printex U」、「Printex V」、「Printex 140U」、「Printex 140V」等が挙げられ、単独及び複数種類のカーボンブラックを併用してもよい。   First, carbon black and a polymer dispersant are added and dispersed in the organic polar solvent to prepare a carbon black dispersion. The carbon black used in the present invention has an average particle size of 5 to 100 nm, preferably 10 to 70 nm, and more preferably 15 to 60 nm. Those having an average particle diameter of less than 5 nm are substantially difficult to obtain. When the average particle diameter exceeds 100 nm, the surface roughness, mechanical strength and electrical properties of the polyimide resin composition containing the carbon black This is because it is difficult to obtain a practically satisfactory one from the viewpoint of resistance controllability. The said average particle diameter shows the average particle diameter based on the primary particle diameter measured with the electron microscope etc. In addition, the carbon black may have its electric resistance controlled by grafting a polymer on the particle surface or coating an insulating material, or may oxidize the carbon black particle surface. Examples of the carbon black used in the present invention include furnace black and channel black. Specifically, “Special Black 550”, “Special Black 350”, “Special Black 250”, “Special Black 100”, “Printex 35”, “Printex 25” manufactured by Mitsubishi Chemical, manufactured by Degussa Hichols Co., Ltd. “MA7”, “MA77”, “MA8”, “MA11”, “MA100”, “MA100R”, “MA220”, “MA230”, manufactured by Cabot Corporation, “MONARCH 1300”, “MONARCH 1100”, “MONARCH 1000” , “MONARCH 900”, “MONARCH 880”, “MONARCH 800”, “MONARCH 700”, “MOGUL L”, “REGAL 400R”, “VULCAN” C-72R ”and the like, and“ Color B1ack FW200 ”,“ Color Black FW2 ”,“ Color Black FW2V ”,“ Color Black FW1 ”,“ Color Black FW18 ”,“ S Black Black FW18 ”,“ S ”, manufactured by Degussa Huls. Black 6 ”,“ Color Black S170 ”,“ Color Black S160 ”,“ Special Black 5 ”,“ Special Black 4 ”,“ Special Black 4A ”,“ Printex 150T ”,“ PrintV ”,“ PrintV ” “Printex 140U”, “Printex 140V”, and the like, and a single type or a plurality of types of carbon black may be used in combination.

本発明に用いられる高分子分散剤としては、ポリ(N−ビニル−2−ピロリドン)、ポリ(N,N’−ジエチルアクリルアジド)、ポリ(N−ビニルホルムアミド)、ポリ(N−ビニルアセトアミド)、ポリ(N−ビニルフタルアミド)、ポリ(N−ビニルコハク酸アミド)、ポリ(N−ビニル尿素)、ポリ(N−ビニルピペリドン)、ポリ(N−ビニルカプロラクタム)、ポリ(N−ビニルオキサゾリン)等が挙げられ、単独又は複数の高分子分散剤を添加することができる。また、この他に本発明の目的の範囲内で、高分子材料、界面活性剤、無機塩害の分散安定化剤を用いることもできる。本発明においては、カーボンブラックの分散性がより高まることから、ポリ(N−ビニル−2−ピロリドン)を含むことが好ましい。   Examples of the polymer dispersant used in the present invention include poly (N-vinyl-2-pyrrolidone), poly (N, N′-diethylacrylazide), poly (N-vinylformamide), and poly (N-vinylacetamide). , Poly (N-vinylphthalamide), poly (N-vinylsuccinamide), poly (N-vinylurea), poly (N-vinylpiperidone), poly (N-vinylcaprolactam), poly (N-vinyloxazoline), etc. And a single or a plurality of polymer dispersants can be added. In addition to this, within the scope of the object of the present invention, a polymer material, a surfactant, and a dispersion stabilizer for inorganic salt damage can be used. In the present invention, it is preferable that poly (N-vinyl-2-pyrrolidone) is contained because the dispersibility of carbon black is further increased.

本発明に用いる有機極性溶媒は、導電性フィラー、特にカーボンブラックの分散性を高めるものであれば特に制限されないが、N,N−ジアルキルアミド類が有用であり、例えば低分子量のものとしてN,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン等が挙げられる。これらは、蒸発、置換又は拡散によりポリアミド酸及びポリアミド酸成形品から容易に除去することができる。また、上記以外の有機極性溶媒として、N,N−ジエチルホルムアミド、N,N−ジエチルアセトアミド、N,N−ジメチルメトキシアセトアミド、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルホスホルトリアミド、ピリジン、テトラメチレンスルホン、ジメチルテトラメチレンスルホン等が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、分散方法としては公知の方法が適用でき、ボールミル、サンドミル、バスケットミル、超音波分散等が挙げられる。   The organic polar solvent used in the present invention is not particularly limited as long as it increases the dispersibility of the conductive filler, particularly carbon black, but N, N-dialkylamides are useful. N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone and the like can be mentioned. They can be easily removed from the polyamic acid and the polyamic acid molded article by evaporation, displacement or diffusion. Other organic polar solvents include N, N-diethylformamide, N, N-diethylacetamide, N, N-dimethylmethoxyacetamide, dimethyl sulfoxide, hexamethylphosphoric triamide, pyridine, tetramethylene sulfone, dimethyltetramethylene. And sulfone. These may be used singly or a known method can be applied as a dispersion method, and examples thereof include a ball mill, a sand mill, a basket mill, and ultrasonic dispersion.

次に、半導電性ポリアミド酸溶液を調製するためには、有機極性溶媒中にジアミンと酸二無水物を溶解し、重合反応後得られたポリアミド酸溶液中に該カーボンブラック分散液を添加し混合・撹拌する方法、該カーボンブラック分散液中にジアミン及び酸二無水物を溶解し、重合反応する方法等が挙げられるが、カーボンブラックの分散性を均一にするためには、後者の方法が好ましい。   Next, in order to prepare a semiconductive polyamic acid solution, diamine and acid dianhydride are dissolved in an organic polar solvent, and the carbon black dispersion is added to the polyamic acid solution obtained after the polymerization reaction. A method of mixing and stirring, a method of dissolving a diamine and an acid dianhydride in the carbon black dispersion, and a polymerization reaction, etc. are mentioned. In order to make the dispersibility of carbon black uniform, the latter method is used. preferable.

酸二無水物成分としては、ピロメリット酸二無水物、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,3,3’,4−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,3,6,7−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、1,2,5,6−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、2,2’−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)スルホン二無水物、ペリレン−3,4,9,10−テトラカルボン酸二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)エーテル二無水物、エチレンテトラカルボン酸二無水物等が挙げられる。   As the acid dianhydride component, pyromellitic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride 2,3,3 ′, 4-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,3,6,7-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 1,2,5,6-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 1,4,5,8-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 2,2′-bis (3,4-dicarboxyphenyl) propane dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) sulfone dianhydride Perylene-3,4,9,10-tetracarboxylic dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) ether dianhydride, ethylenetetracarboxylic dianhydride and the like.

ジアミンとしては、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、3,3’−ジアミノジフェニルメタン、3,3’−ジクロロベンジジン、4,4’−ジアミノジフェニルスルフィド、3,3’−ジアミノジフェニルスルホン、1,5−ジアミノナフタレン、m−フェニレンジアミン、p−フェニレンジアミン、3,3’−ジメチル−4,4’−ビフェニルジアミン、ベンジジン、3,3’−ジメチルベンジジン、3,3’−ジメトキシベンジジン、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン、4,4’−ジアミノジフェニルスルフィド、4,4’−ジアミノジフェニルプロパン、2,4−ビス(β−アミノ−t−ブチル)トルエン、ビス(p−β−アミノ−t−ブチルフェニル)エーテル、ビス(p−β−メチル−t−アミノフェニル)ベンゼン、ビス−p−(1,1−ジメチル−5−フミノ−ペンチル)ベンゼン、1−イソプロピル−2,4−m−フェニレンジアミン、m−キシリレンジアミン、p−キシリレンジアミン、ジ(p−アミノシクロヘキシル)メタン、ヘキサメチレンジアミン、ヘプタメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、デカメチレンジアミン、ジアミノプロピルテトラメチレン、3−メチルへプタメチレンジアミン、4,4−ジメチルヘプタメチレンジアミン、2,11−ジアミノドデカン、1,2−ビス−3−アミノプロポキシエタン、2,2−ジメチルプロピレンジアミン、3−メトキシヘキサメチレンジアミン、2,5−ジメチルヘプタメチレンジアミン、3−メチルへプタメチレンジアミン、5−メチルノナメチレンジアミン、2,11−ジアミノドデカン、2,17−ジフミノエイコサデカン、1,4−ジアミノシク口へキサン、1,10−ジアミノ−1,10−ジメチルデカン、1,12−ジアミノオクタデカン、2,2−ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕プロパン、ピペラジン、H2 N(CH2 3 O(CH2 2 OCH2 NH2 、H2 N(CH2 3 S(CH2 3 NH2 、H2 N(CH2 3 N(CH2 2 (CH2 3 NH2 等が挙げられる。 Examples of the diamine include 4,4'-diaminodiphenyl ether, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 3,3'-diaminodiphenylmethane, 3,3'-dichlorobenzidine, 4,4'-diaminodiphenyl sulfide, 3,3'- Diaminodiphenylsulfone, 1,5-diaminonaphthalene, m-phenylenediamine, p-phenylenediamine, 3,3′-dimethyl-4,4′-biphenyldiamine, benzidine, 3,3′-dimethylbenzidine, 3,3 ′ -Dimethoxybenzidine, 4,4'-diaminodiphenylsulfone, 4,4'-diaminodiphenyl sulfide, 4,4'-diaminodiphenylpropane, 2,4-bis (β-amino-t-butyl) toluene, bis (p -Β-amino-t-butylphenyl) ether, bis (p-β-methyl-t-aminophenyl) Benzyl) benzene, bis-p- (1,1-dimethyl-5-fumino-pentyl) benzene, 1-isopropyl-2,4-m-phenylenediamine, m-xylylenediamine, p-xylylenediamine, di ( p-aminocyclohexyl) methane, hexamethylenediamine, heptamethylenediamine, octamethylenediamine, nonamethylenediamine, decamethylenediamine, diaminopropyltetramethylene, 3-methylheptamethylenediamine, 4,4-dimethylheptamethylenediamine, 2 , 11-diaminododecane, 1,2-bis-3-aminopropoxyethane, 2,2-dimethylpropylenediamine, 3-methoxyhexamethylenediamine, 2,5-dimethylheptamethylenediamine, 3-methylheptamethylenediamine, 5-methylno Methylenediamine, 2,11-diaminododecane, 2,17-difuminoeicosadecane, 1,4-diaminosic hexane, 1,10-diamino-1,10-dimethyldecane, 1,12-diaminooctadecane, 2 , 2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane, piperazine, H 2 N (CH 2 ) 3 O (CH 2 ) 2 OCH 2 NH 2 , H 2 N (CH 2 ) 3 S (CH 2 ) 3 NH 2 , H 2 N (CH 2 ) 3 N (CH 2 ) 2 (CH 2 ) 3 NH 2 and the like.

これらの酸二無水物とジアミンを重合反応させる際の溶媒としては適宜なものを用いうるが、溶解性等の点から有機極性溶媒が好ましく用いられ、カーボンブラックの分散用と重合反応の溶媒用とを兼用できるものがより好ましい。   An appropriate solvent can be used for the polymerization reaction of these acid dianhydrides and diamines, but an organic polar solvent is preferably used from the viewpoint of solubility and the like, and for the dispersion of carbon black and the solvent for the polymerization reaction. Those that can also be used together are more preferred.

各原料の配合量に関しては、最終的に得られるポリイミド樹脂組成物の目的とする用途により、これに適合した組成を実験的に検討する必要がある。例えば、表面抵抗率の常用対数値が8〜13(logΩ/□)である半導電性フィルムを得るためのカーボンブラックの添加量は、ポリイミド樹脂固形分に対し10〜40重量%程度が好ましく、10〜30重量%がより好ましい。前記抵抗領域を発現するためには高導電性カーボンブラックを用いる必要があり、このような高導電性カーボンブラックを10重量%より少ない低添加量で加えると、安定した抵抗を再現よく製造するのが困難となる場合がある。一方、40重量%より多いと、ポリイミド樹脂本来の高い機械特性が損なわれ、脆性が発現し、ベルトを複数の駆動ローラ等により駆動する際にベルト端面に亀裂を生じることがある。   Regarding the blending amount of each raw material, it is necessary to experimentally examine a composition suitable for the intended use of the finally obtained polyimide resin composition. For example, the addition amount of carbon black for obtaining a semiconductive film having a common logarithmic value of surface resistivity of 8 to 13 (log Ω / □) is preferably about 10 to 40% by weight based on the polyimide resin solid content, 10-30 weight% is more preferable. In order to develop the resistance region, it is necessary to use highly conductive carbon black. When such highly conductive carbon black is added at a low addition amount of less than 10% by weight, stable resistance can be produced with good reproducibility. May be difficult. On the other hand, if it exceeds 40% by weight, the inherent high mechanical properties of the polyimide resin are impaired, brittleness is developed, and the belt end face may be cracked when the belt is driven by a plurality of drive rollers or the like.

前記半導電性ポリアミド酸溶液のモノマー濃度(溶媒中の酸二無水物成分とジアミン成分の濃度)は、種々の条件に応じて設定されるが、5〜30重量%が好ましい。また、重合反応は窒素雰囲気下で行い、反応温度は60℃以下に設定することが好ましく、反応時間は0.5〜10時間程度が好ましい。半導電性ポリアミド酸溶液は、重合反応の進行に従い、溶液粘度が増大するため、粘度を調整することができる。また、溶媒の添加等でモノマー濃度を下げることによって、粘度の調整も可能である。本発明における半導電性ポリアミド酸溶液の粘度は、通常、1〜1000Pa・sである。   The monomer concentration (concentration of acid dianhydride component and diamine component in the solvent) of the semiconductive polyamic acid solution is set according to various conditions, but is preferably 5 to 30% by weight. The polymerization reaction is carried out in a nitrogen atmosphere, the reaction temperature is preferably set to 60 ° C. or less, and the reaction time is preferably about 0.5 to 10 hours. The semiconductive polyamic acid solution can be adjusted in viscosity because the solution viscosity increases as the polymerization reaction proceeds. Also, the viscosity can be adjusted by lowering the monomer concentration by adding a solvent or the like. The viscosity of the semiconductive polyamic acid solution in the present invention is usually 1 to 1000 Pa · s.

次に、該半導電性ポリアミド酸溶液にイミド化触媒と脱水剤が添加され、均一に混合された後、金属製の薄膜上で製膜され、ポリイミドへと転換される。   Next, an imidization catalyst and a dehydrating agent are added to the semiconductive polyamic acid solution and mixed uniformly, and then formed on a metal thin film and converted into polyimide.

本発明にかかるポリアミド酸溶液に添加する化学イミド化触媒としては、第3級アミンが好ましく、例えばトリエチルアミンなどの脂肪族第3級アミン類、N−ジメチルアニリンなどの芳香族第3級アミン類、ピリジン、ピコリン、キノリン、イソキノリンなどの複素環式第3級アミン類などが挙げられる。これらは、アミド酸に対し、0.1〜1.5モル当量、好ましくは、0.4〜1.0モル当量添加される。   The chemical imidation catalyst added to the polyamic acid solution according to the present invention is preferably a tertiary amine, for example, an aliphatic tertiary amine such as triethylamine, an aromatic tertiary amine such as N-dimethylaniline, And heterocyclic tertiary amines such as pyridine, picoline, quinoline and isoquinoline. These are added in an amount of 0.1 to 1.5 molar equivalents, preferably 0.4 to 1.0 molar equivalents relative to the amic acid.

さらに、本発明にかかるポリアミド酸溶液に添加する脱水剤は、例えば脂肪族酸無水物、芳香族酸無水物、N,N’−ジアルキルカルボジイミド、低級脂肪族ハロゲン化物、ハロゲン化低級脂肪族ハロゲン化物、ハロゲン化低級脂肪酸無水物、アリールホスホン酸ジハロゲン化物、チオニルハロゲン化物またはそれら2種以上の混合物が挙げられる。それらのうち、無水酢酸、無水プロピオン酸、無水ラク酸等の脂肪族無水物またはそれらの2種以上の混合物が、好ましく用いられる。脱水剤の量としては、0.1〜3.0モル当量、好ましくは1.5〜2.4モル当量の割合で用いる。この範囲を外れると化学イミド化率が好適な範囲を下回ったり、支持体からの離型性が悪化したりする。   Furthermore, the dehydrating agent added to the polyamic acid solution according to the present invention includes, for example, aliphatic acid anhydrides, aromatic acid anhydrides, N, N′-dialkylcarbodiimides, lower aliphatic halides, halogenated lower aliphatic halides. , Halogenated lower fatty acid anhydrides, arylphosphonic acid dihalides, thionyl halides, or mixtures of two or more thereof. Of these, aliphatic anhydrides such as acetic anhydride, propionic anhydride, and lactic acid anhydride, or a mixture of two or more thereof are preferably used. The amount of the dehydrating agent is 0.1 to 3.0 molar equivalent, preferably 1.5 to 2.4 molar equivalent. If it is out of this range, the chemical imidation rate falls below the preferred range, or the releasability from the support is deteriorated.

イミド化触媒と脱水剤が添加された半導電性ポリアミド酸溶液は、金属製の薄膜上にキャストし厚みが均一で精度の良い樹脂層が得られる。該イミド化触媒と脱水剤が添加された半導電性ポリアミド酸溶液は、室温付近または室温より高い温度で反応して、ポリアミド酸をポリイミドへと転換させる。この化学的転換反応は10℃〜120℃までの温度で起こり、反応は温度が高いほど非常に迅速になり、温度が低いほど遅くなる。約10℃未満では、ポリアミド酸の化学的転換は実際に停止するといわれており、半導電性ポリアミド酸溶液の温度は、イミド化触媒と脱水剤が添加される前から均一塗膜がつくられるまでは10℃未満に維持する必要がある。金属製の薄膜上の均一な塗膜とされた半導電ポリアミド酸は、乾燥炉内でゆっくり移動しながら、80℃〜120℃に加熱されて、1〜5分でカーボンブラックが分散された状態で自立性のあるゲル状物となる。有機溶剤が完全に除去、残存するポリアミド酸をポリイミドへ完全転換させるため、該ゲル状物は、300℃から450℃の高温で処理される。好ましくは320℃から420℃の温度で5〜60分間、好ましくは10から30分間にわたって加熱するのが好ましい。   A semiconductive polyamic acid solution to which an imidization catalyst and a dehydrating agent are added is cast on a metal thin film to obtain a resin layer having a uniform thickness and high accuracy. The semiconductive polyamic acid solution to which the imidization catalyst and the dehydrating agent are added reacts at or near room temperature to convert the polyamic acid into polyimide. This chemical conversion reaction takes place at temperatures between 10 ° C. and 120 ° C., and the reaction is very rapid at higher temperatures and slower at lower temperatures. Below about 10 ° C., the chemical conversion of the polyamic acid is said to actually stop, and the temperature of the semiconductive polyamic acid solution is from before the addition of the imidization catalyst and dehydrating agent until a uniform coating is formed. Must be maintained below 10 ° C. The semiconductive polyamic acid formed into a uniform coating on a metal thin film is heated to 80 ° C. to 120 ° C. while slowly moving in a drying furnace, and the carbon black is dispersed in 1 to 5 minutes. It becomes a self-supporting gel. In order to completely remove the organic solvent and completely convert the remaining polyamic acid to polyimide, the gel is treated at a high temperature of 300 ° C. to 450 ° C. It is preferable to heat at a temperature of 320 ° C. to 420 ° C. for 5 to 60 minutes, preferably 10 to 30 minutes.

完全イミド化された形成物は、次に、常温まで冷却後、金属製の薄膜上より離型され、目的の半導電性フィルムが得られる。このようにして得られた半導電性フィルムは、本発明の目的である良好な可撓性を有し、複写機、プリンタ等の転写搬送ベルト、中間転写ベルト、転写定着ベルト、感光体ベルトなどの機能性ベルトとして優れた特性を発揮することができる。併せて、その他広範囲な分野への用途展開も可能である。
また、本発明の製造方法は、上記用途の半導電性フィルムに限らずあらゆる分野に用いられるベルトに適用できる。
The completely imidized product is then cooled to room temperature and then released from the metal thin film to obtain the desired semiconductive film. The semiconductive film thus obtained has good flexibility, which is the object of the present invention, and is a transfer conveyance belt, an intermediate transfer belt, a transfer fixing belt, a photoreceptor belt, etc. for copying machines and printers. As a functional belt, it can exhibit excellent characteristics. At the same time, it can be used in a wide range of other fields.
Moreover, the manufacturing method of this invention is applicable to the belt used for not only the semiconductive film of the said use but every field | area.

以下、本発明の構成と効果を具体的に示す実施例等について説明する。実施例等における評価項目は下記のようにして測定を行った。なお、本発明がかかる実施例、評価方法に限定されるものでないことはいうまでもない。   Examples and the like specifically showing the configuration and effects of the present invention will be described below. Evaluation items in Examples and the like were measured as follows. In addition, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to this Example and evaluation method.

<評価方法>
(1)表面抵抗率とそのばらつき
ハイレスタUP、MCP−HTP16(三菱化学社製、プローブ:UR−100)にて印加電圧100V、10秒後、測定条件25℃、60%RHでの表面抵抗率を調べ、その表面抵抗率を常用対数値にて示した。1000mmごと測定して、その変動幅により表面抵抗率のばらつきを評価した。
(2)放電劣化試験
サンプルにコロナ放電処理を行い放電劣化させることにより、電圧の集中による表面抵抗率の低下と同様の効果が得られる。実施例、比較例で得た各サンプルをコロナ放電試験機を用いて、電圧:70V、電流:3A、電極長さ0.3m、電極−サンプル間距離:3mm、サンプル移動速度:0.45m/minという条件下でコロナ放電処理を行い、処理前と処理後の表面抵抗率を測定して表面抵抗率の低下量(△ρs)を求めた。
(3)引張弾性率
JIS K6301に準じて、ダンベル3号の打ち抜き試験片(幅5mm)について調べた。
(4)耐折強さ
J IS P8110に準じて、試験片(全長110mm/幅15mm)が破断するまでの往復折り曲げ回数を測定した。
<Evaluation method>
(1) Surface resistivity and its variation With Hiresta UP, MCP-HTP16 (manufactured by Mitsubishi Chemical Co., Ltd., probe: UR-100), an applied voltage of 100 V, 10 seconds later, a surface resistivity at a measurement condition of 25 ° C. and 60% RH The surface resistivity was shown as a common logarithm value. Measurement was performed every 1000 mm, and the variation in surface resistivity was evaluated based on the fluctuation range.
(2) Discharge deterioration test By subjecting the sample to corona discharge treatment to cause discharge deterioration, the same effect as a decrease in surface resistivity due to voltage concentration can be obtained. Using the corona discharge tester, each sample obtained in Examples and Comparative Examples was subjected to voltage: 70 V, current: 3 A, electrode length 0.3 m, electrode-sample distance: 3 mm, sample moving speed: 0.45 m / Corona discharge treatment was performed under the condition of min, and the surface resistivity before treatment and after treatment was measured to determine the amount of decrease in surface resistivity (Δρs).
(3) Tensile modulus According to JIS K6301, a dumbbell No. 3 punched specimen (width 5 mm) was examined.
(4) Folding strength
According to JIS P8110, the number of reciprocal bendings until the test piece (total length 110 mm / width 15 mm) broke was measured.

<実施例1>
N−メチル−2−ピロリドン(NMP)1700g中にカーボンブラック(MA100、三菱化学社製、ファーネスブラック、一次粒子に基づく平均粒子径22nm)200gとポリ(N−ビニル−2−ピロリドン)100gを添加した。ポールミルで12時間室温で攪拌することにより分散した後、#400ステンレスメッシコでろ過しカーボン濃度10%のカーボン分散液を得た。このカーボン液1923.39gを5000mLの4つ口フラスコに移し、N−メチル−2−ピロリドン2040.13gとp−フェニレンジアミン227.09g(2.1モル)を仕込み、常温で撹拌させながら溶解した。次いで、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物617.86g(2.1モル)を添加し、温度20℃で1時間反応させた後、75℃で20時間加熱しながら撹拌することにより、B型粘度計による溶液粘度が160Pa・sのカーボンブラック含有ポリイミド前駆体溶液(固形分濃度20wt%、カーボンブラックの添加量樹脂に対して25部)を得た。このカーボンブラック含有ポリイミド前駆体溶液を#800のステンレスメッシュを用いてろ過し、半導電性フィルム形成用ワニスとした。
<Example 1>
200 g of carbon black (MA100, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, furnace black, average particle diameter 22 nm based on primary particles) and 100 g of poly (N-vinyl-2-pyrrolidone) are added to 1700 g of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP). did. After being dispersed by stirring at room temperature for 12 hours in a pole mill, it was filtered through # 400 stainless steel mesh to obtain a carbon dispersion having a carbon concentration of 10%. 192.39 g of this carbon liquid was transferred to a 5000 mL four-necked flask, charged with 20.0.13 g of N-methyl-2-pyrrolidone and 227.09 g (2.1 mol) of p-phenylenediamine, and dissolved while stirring at room temperature. . Next, 617.86 g (2.1 mol) of 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride was added, reacted at 20 ° C. for 1 hour, and then heated at 75 ° C. for 20 hours. By stirring the solution, a carbon black-containing polyimide precursor solution having a solution viscosity of 160 Pa · s as measured by a B-type viscometer (solid content concentration: 20 wt%, carbon black addition amount resin: 25 parts) was obtained. The carbon black-containing polyimide precursor solution was filtered using a # 800 stainless mesh to obtain a varnish for forming a semiconductive film.

次に、5℃に冷却した前記の半導電性フィルム形成用ワニスのアミド酸に対し0.5モル当量のイソキノリンと2.0モル当量の無水酢酸を添加し、均一撹拌、脱泡したのち、ディスペンサーにより、幅200mm、長さ10mのアルミ(100μm)製の薄膜上に600μmになるように塗布した。このときのワニス粘度は、5℃で50Pa・sであった。ここまで溶液温度は5℃を維持していた。次に、該アルミ製の薄膜面より100℃の熱風を5分間吹き付けゲル化させた後、300℃で2分間、380℃で10分間連続加熱処理して、溶媒の除去とイミド化を完結させた。その後、冷却、金型より剥離して、75μmの半導電性フィルムを得た。   Next, 0.5 molar equivalent of isoquinoline and 2.0 molar equivalent of acetic anhydride are added to the amic acid of the semiconductive film-forming varnish cooled to 5 ° C., and after uniform stirring and defoaming, A dispenser was applied to a thin film made of aluminum (100 μm) having a width of 200 mm and a length of 10 m so as to have a thickness of 600 μm. The varnish viscosity at this time was 50 Pa · s at 5 ° C. So far, the solution temperature has been maintained at 5 ° C. Next, hot air at 100 ° C. was blown from the aluminum thin film surface for 5 minutes to cause gelation, followed by continuous heat treatment at 300 ° C. for 2 minutes and 380 ° C. for 10 minutes to complete solvent removal and imidization. It was. Then, it cooled and peeled from the metal mold | die and obtained a 75 micrometer semiconductive film.

<実施例2>
実施例1で得られたカーボン液1442.93gを5000mLの4つ口フラスコに移し、N−メチル−2−ピロリドン1533.22gとp−フェニレンジアミン129.77g(1.2モル)と4,4’−ジアミノジフェニルエーテル6006g(0.3モル)を仕込み、常温で攪拌させながら溶解した。次いで、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物441.33g(1.5モル)を添加し、温度20℃で1時間反応させた後、75℃で20時間加熱しながら撹拌することにより、B型粘度計による溶液粘度が130Pa・sのカーボンブラック含有ポリイミド前駆体溶液(固形分濃度20wt%、カーボンブラックの添加量樹脂に対して25部)を得た。このカーボンブラック含有ポリイミド前駆体溶液を#800のステンレスメッシュを用いてろ過し、半導電性フィルム形成用ワニスとした。
<Example 2>
144.93 g of the carbon liquid obtained in Example 1 was transferred to a 5000 mL four-necked flask, 153.22 g of N-methyl-2-pyrrolidone, 129.77 g (1.2 mol) of p-phenylenediamine, and 4,4 '-Diaminodiphenyl ether (6006 g, 0.3 mol) was charged and dissolved while stirring at room temperature. Next, 441.33 g (1.5 mol) of 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride was added, reacted at a temperature of 20 ° C. for 1 hour, and then heated at 75 ° C. for 20 hours. By stirring the solution, a carbon black-containing polyimide precursor solution having a solution viscosity of 130 Pa · s as determined by a B-type viscometer (solid content concentration 20 wt%, carbon black addition amount resin 25 parts) was obtained. The carbon black-containing polyimide precursor solution was filtered using a # 800 stainless mesh to obtain a varnish for forming a semiconductive film.

次に、5℃に冷却した前記の半導電性フィルム形成用ワニスのアミド酸に対し0.2モル当量のイソキノリンと2.0モル当量の無水酢酸を添加し、均−撹拌、脱泡したのち、ディスペンサーにより、幅200mm、長さ10mのアルミ(100μm)製の薄膜上に600μmになるように塗布した。このときのワニス粘度は、5℃で50Pa・sであった。ここまで溶液温度は5℃を維持していた。次に、該アルミ製の薄膜面より100℃の熱風を5分間吹き付けゲル化させた後、300℃で5分間、380℃で10分間連続加熱処理して、溶媒の除去とイミド化を完結させた。その後、冷却、金型より剥離して、75μmの半導電性フィルムを得た。   Next, 0.2 molar equivalents of isoquinoline and 2.0 molar equivalents of acetic anhydride are added to the amic acid of the varnish for forming a semiconductive film cooled to 5 ° C., followed by uniform stirring and defoaming. The film was applied to a thickness of 600 μm on a thin film made of aluminum (100 μm) having a width of 200 mm and a length of 10 m using a dispenser. The varnish viscosity at this time was 50 Pa · s at 5 ° C. So far, the solution temperature has been maintained at 5 ° C. Next, hot air at 100 ° C. was blown from the aluminum thin film surface for 5 minutes to cause gelation, followed by continuous heat treatment at 300 ° C. for 5 minutes and 380 ° C. for 10 minutes to complete solvent removal and imidization. It was. Then, it cooled and peeled from the metal mold | die and obtained a 75 micrometer semiconductive film.

<比較例1>
イミド化触媒をアミド酸に対して、0.1モル当量とした以外は、実施例1と同様にして、平均厚さ75μmのフィルムを得た。
<Comparative Example 1>
A film having an average thickness of 75 μm was obtained in the same manner as in Example 1 except that the imidization catalyst was changed to 0.1 molar equivalent relative to the amic acid.

<比較例2>
イミド化触媒及び脱水剤を使用しないこと以外は実施例1と同様にして、平均厚さ76μmのフィルムを得た。
<Comparative example 2>
A film having an average thickness of 76 μm was obtained in the same manner as in Example 1 except that the imidization catalyst and the dehydrating agent were not used.

<比較例3>
イミド化触媒及び脱水剤を使用しないこと以外は実施例2と同様にして、平均厚さ76μmのフィルムを得た。
<Comparative Example 3>
A film having an average thickness of 76 μm was obtained in the same manner as in Example 2 except that the imidization catalyst and the dehydrating agent were not used.

<比較例4>
分散剤を使用しない以外は実施例1と同様にして、平均厚さ75μmのフィルムを得た。
<Comparative example 4>
A film having an average thickness of 75 μm was obtained in the same manner as in Example 1 except that the dispersant was not used.

<比較例5>
分散剤、イミド化触媒及び脱水剤を使用しないこと以外は実施例1と同様にして、平均厚さ76μmのフィルムを得た。
<Comparative Example 5>
A film having an average thickness of 76 μm was obtained in the same manner as in Example 1 except that the dispersant, the imidization catalyst, and the dehydrating agent were not used.

<評価結果>
以上の実施例、比較例の評価結果を表1にまとめる。
<Evaluation results>
The evaluation results of the above examples and comparative examples are summarized in Table 1.

Figure 2005249952
表1の結果より、本発明の分散剤を用い、イミド化触媒及び脱水剤の存在下で製膜すれば、表面抵抗のばらつきが小さくかつ可撓性のあるフィルムが得られることは明らかである。
Figure 2005249952
From the results in Table 1, it is clear that if the dispersant of the present invention is used and film formation is performed in the presence of an imidization catalyst and a dehydrating agent, a flexible film having a small variation in surface resistance can be obtained. .

以上は、ポリイミド樹脂について主に述べたが、同様の技術は、他の樹脂にも適用可能であることはいうまでもない。例えば、ポリアミドイミドやポリベンズイミダゾールなどが挙げられる。

The foregoing has mainly described the polyimide resin, but it goes without saying that the same technique can be applied to other resins. For example, polyamide imide, polybenzimidazole, etc. are mentioned.

Claims (10)

(1)導電性フィラーを高分子分散剤の存在下で有機極性溶媒中に分散させて導電性フィラー分散液とし、該分散液とポリアミド酸を混合させた半導電性ポリアミド酸溶液に、アミド酸に対して0.1〜1.5モル当量のイミド化触媒とアミド酸に対して0.1〜3.0モル当量の脱水剤を添加し、混合・攪拌・脱泡することによって均一な溶液を得る工程と、(2)金属製の薄膜上に塗布して均一な厚みのポリアミド酸塗膜を形成する工程と、(3)実質的にイミド化が起こらない低い温度にて、塗膜を均一にゲル化する工程と、そして(4)前記ポリアミド酸をポリイミドに完全に転換させるのに十分な温度と時間で加熱する工程と、からなることを特徴とする半導電性フィルムの製造方法。   (1) A conductive filler is dispersed in an organic polar solvent in the presence of a polymer dispersant to form a conductive filler dispersion, and the semiconductive polyamic acid solution obtained by mixing the dispersion and polyamic acid is mixed with amic acid. A homogeneous solution by adding 0.1 to 1.5 molar equivalents of an imidization catalyst to 0.15 molar equivalents and 0.1 to 3.0 molar equivalents of dehydrating agent to amic acid, and mixing, stirring, and defoaming (2) a step of forming a polyamic acid coating film having a uniform thickness by coating on a metal thin film, and (3) a coating film at a low temperature at which substantially no imidization occurs. A method for producing a semiconductive film, comprising: a step of uniformly gelling; and (4) a step of heating at a temperature and time sufficient to completely convert the polyamic acid into a polyimide. (1)導電性フィラーを高分子分散剤の存在下で有機極性溶媒中に分散させて導電性フィラー分散液とし、該分散液中でポリアミド酸を重合させた半導電性ポリアミド酸溶液に、アミド酸に対して0.1〜1.5モル当量のイミド化触媒とアミド酸に対して0.1〜3. 0モル当量の脱水剤を添加し、混合、攪拌・脱泡することによって均一な溶液を得る工程と、(2)金属製の薄膜上に塗布して均一な厚みのポリアミド酸塗膜を形成する工程と、(3)実質的にイミド化が起こらない低い温度にて、塗膜を均一にゲル化する工程と、そして(4)前記ポリアミド酸をポリイミドに完全に転換させるのに十分な温度と時間で加熱する工程と、からなることを特徴とする半導電性フィルムの製造方法。   (1) A conductive filler is dispersed in an organic polar solvent in the presence of a polymer dispersant to form a conductive filler dispersion, and the amide is added to the semiconductive polyamic acid solution obtained by polymerizing the polyamic acid in the dispersion. Uniform by adding 0.1 to 1.5 molar equivalent of imidization catalyst to acid and 0.1 to 3.0 molar equivalent of dehydrating agent to amic acid, mixing, stirring and degassing A step of obtaining a solution; (2) a step of forming a polyamic acid coating film having a uniform thickness by coating on a metal thin film; and (3) a coating film at a low temperature at which substantially no imidization occurs. And (4) a step of heating at a temperature and a time sufficient to completely convert the polyamic acid into a polyimide, and a method for producing a semiconductive film comprising the steps of: . 前記導電性フィラーをカーボンブラックとし、前記高分子分散剤が少なくともポリ(N−ビニル−2−ピロリドン)を含むことを特徴とする請求項1または2に記載の半導電性フィルムの製造方法。   The method for producing a semiconductive film according to claim 1 or 2, wherein the conductive filler is carbon black, and the polymer dispersant contains at least poly (N-vinyl-2-pyrrolidone). 前記有機極性溶剤が、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド及びN−メチル−2一ピロリドンからなることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の半導電性フィルムの製造方法。   The semiconductive film according to any one of claims 1 to 3, wherein the organic polar solvent comprises N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide and N-methyl-2 monopyrrolidone. Production method. 前記イミド化触媒が第3級アミンを含むことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の半導電性フィルムの製造方法。   The method for producing a semiconductive film according to claim 1, wherein the imidization catalyst contains a tertiary amine. 前記脱水剤が無水酢酸を含むことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の半導電性フィルムの製造方法。   The method for producing a semiconductive film according to any one of claims 1 to 5, wherein the dehydrating agent contains acetic anhydride. 前記半導電性ポリアミド酸溶液にイミド化触媒と脱水剤を含有してなる樹脂溶液組成物の5℃における粘度が70Pa・s以下であることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の半導電性フィルムの製造方法。   The viscosity at 5 ° C of a resin solution composition comprising an imidization catalyst and a dehydrating agent in the semiconductive polyamic acid solution is 70 Pa · s or less. A method for producing a semiconductive film. 請求項1〜7のいずれかに記載の製造方法によって作製された半導電性フィルムであって、当該フィルムの表面抵抗率の常用対数値が8〜13(logΩ/□)であることを特徴とする半導電性フィルム。   A semiconductive film produced by the production method according to claim 1, wherein the common logarithm of the surface resistivity of the film is 8 to 13 (log Ω / □). Semiconductive film. 請求項1〜7のいずれかに記載の製造方法によって作製された半導電性フィルムであって、放電劣化試験前と放電劣化試験後の表面抵抗率の差が、常用対数値で2.0(logΩ/□)以下であることを特徴とする半導電性フィルム。   It is a semiconductive film produced by the manufacturing method in any one of Claims 1-7, Comprising: The difference of the surface resistivity before a discharge deterioration test and a discharge deterioration test is 2.0 (normal logarithm value). logΩ / □) or less, a semiconductive film. 請求項1〜7のいずれかに記載の製造方法によって作製された半導電性フィルムであって、当該フィルムの引張弾性率が4000MPaかつ耐折強さが100回以上であることを特徴とする半導電性フィルム。   A semiconductive film produced by the production method according to claim 1, wherein the film has a tensile elastic modulus of 4000 MPa and a folding strength of 100 times or more. Conductive film.
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