JP2012042948A - 滑りやすく、伝導率が向上した湾曲防止背面コーティング - Google Patents
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Abstract
【解決手段】より特定的には、この実施形態は、伝導性炭素ナノチューブ分散物44を、3種類のフィルムを形成する熱可塑性ポリマーを含むポリマーブレンドに含むように配合された湾曲防止背面コーティング層1を備え、これによって、(a)摩擦帯電をなくすために、電気伝導効果を与え、(b)静電気散逸能を付与し、(c)作業場所で、通常の画像形成部材ベルト操作条件で、画像形成部材ベルトを動かしやすくし、摩擦帯電が蓄積するのを止めるために、接触摩擦を減らすために表面エネルギーを下げる効果を与える画像形成体10に関する。
【選択図】図1
Description
(発明の概要)
再設計された層である。したがって、本発明の実施形態のACBCは、望ましい静電気散逸能を有しており、伝導性が向上しており、耐用年数を延ばすのに合理的な光学的な透明度を有している。非常に重要なことに、本発明の実施形態のACBCは、さらに、表面潤滑性も有しており、表面の接触摩擦を減らし、動的なベルト式機械の画像形成機能の間に、滑りによる接触摩擦から誘発される静電気の蓄積の影響が最小限になる。
式中、nは重合度を示し、約80〜約850である。
式中、nは重合度を示し、約60〜約700である。
式中、xは、ジメチルシロキサン(DMS)繰り返し単位の数であり、約10〜約70の範囲であり;yは、表面エネルギーの小さなポリカーボネートの分子量の約2〜約10重量%に基づいて算出した約1〜約15のブロック(A)セグメントの繰り返しを含むPDMSの数であり;zは、ブロック(B)において、ポリ(4,4’−イソプロピリデンジフェニルカーボネート)鎖のビスフェノールAポリカーボネートの繰り返し数であり、表面エネルギーの小さなポリカーボネートの約15,000〜約130,000の分子量から決定され、約50〜400の値が得られる。したがって、表面エネルギーの小さなビスフェノールAポリカーボネートのA−B型ジブロックコポリマー構造を、以下の式(I)によって一般的にあらわしてもよく、
厚み3.5mil(89μm)を有する二軸延伸したポリエチレンナフタレート基板(PEN、KADALEXとしてDuPont Teijin Films.から入手可能)の厚み0.02μmのチタン層をコーティングした基板を与えることによって、可撓性電子写真画像形成ウェブを調製した。チタン化したKADALEX基板は、6.5gのγ−アミノプロピルトリエトキシシラン、39.4gの蒸留水、2.08gの酢酸、752.2gの200proofの変性アルコールおよび200gのヘプタンの混合物を含むブロッキング層溶液でコーティングされた押出成形品である。次いで、この濡れた状態のコーティング層を、強制排気式乾燥器で、135℃で5分間乾燥させ、コーティングから溶媒を除去し、架橋したシランカップリング層が生成する。得られたブロッキング層は、乾燥時の平均厚みが、エプリソメーターを用いた場合、0.04μmであった。
コントロール例に記載したのと実際に同じ手順にしたがい、同じ物質組成を用い、但し、PTFE分散物は使わず、画像形成ウェブのACBCマトリックス中、25重量%のビスフェノールAポリカーボネートを、滑りやすく、表面エネルギーの小さなA−B型ジブロックコポリマーと置き換え、ポリ(4,4’−イソプロピリデンジフェニルカーボネート)のビスフェノールAポリカーボネートを改変し、ACBCに滑り性を付与するために、ポリマー骨格に少量のポリジメチルシロキサン(PDMS)を含むようにした可撓性画像形成部材も調製した。表面エネルギーの小さなA−B型ジブロックコポリマーを使用し、この使用したコポリマーは、Sabic Innovative Plasticsから市販されており、以下の式(I)に記載されている分子構造を有しており、
式中、約25,000の分子量を有し、表面エネルギーが低いA−Bジブロックコポリマーの場合、繰り返し単位xは、約50であり、yは約9であり、zは約120である。
リファレンス例の滑りやすいようにポリマーを置き換えたACBCを含むように調製した可撓性画像形成ウェブを、コントロール例の画像形成ウェブとともに、それぞれ切断して2つの長方形のシートを作り、次いで、それを輪にし、それぞれの切断シートの反対側の端と重ね、超音波による溶着によって可撓性画像形成部材ベルトにした。次いで、溶着したベルトについて、静電気の蓄積を評価するために、Nuevera機械で動的に循環試験を行なった。それぞれのACBCにおける静電気の蓄積は、ESVデバイスを用いて決定し、リファレンスACBCが、標準的なACBCコントロールベルトと比較して、摩擦耐電を約60%減らし、非常に有効であることが示された。この結果は、滑りやすいA−Bジブロックポリマーを利用し、ACBC材料に組み込むことによって表面の接触摩擦を減らすことは、静電気の蓄積を効果的に抑制し、制御するのに優れた、単純なアプローチであった。
次いで、コントロール例に記載したのと実際に同じ手順にしたがい、同じ物質組成を用い、但し、各画像形成ウェブ中のACBCを、PTFE分散物を含まず、帯電防止性ポリマー、ビスフェノールAポリカーボネート、表面エネルギーの小さなポリカーボネート、Vitel PE200接着促進剤、単層カーボンナノチューブ分散物からなる革新的な配合物と置き換えるように再配合させ、3種類の可撓性画像形成ウェブを調製し、この3種類のそれぞれの相対重量比は、40:30:5:8:15;35:30:10:8:15;20:30:25:8:15であり、それぞれ開示I、II、IIIとした。ポリマーにブレンドされたACBCを得て、このACBCは、厚みが17μmであり、それぞれの画像形成部材は、コントロール画像形成部材に匹敵する望ましい平面性を保っていた。
上述の3種類の画像形成部材の配合されたACBCにおける帯電防止性材料は、それぞれのACBCの合計重量を基準として、40、35、30重量%であった。
式中、nは重合度を示し、530である。
式中、約25,000の分子量を有し、表面エネルギーが低いA−Bジブロックコポリマーの場合、繰り返し単位xは約50であり、yは約9であり、zは約120である。
単層カーボンナノチューブ分散物を含み、表面エネルギーの小さなA−B型ジブロックコポリマーが組み込まれ、開示例のビスフェノールポリカーボネートを含むACBCの表面エネルギー、滑り時の接触摩擦係数、表面滑り性を決定し、コントロール例の標準的なACBCから得られた結果と比較した。表面エネルギーは、液体接触角の測定値によって決定され、滑り時の接触摩擦は、ステンレス鋼表面に対して試験され、表面滑り性(接着性と逆)を、180o 3M接着テープ剥離試験法によって行ない、表面抵抗率は、OAI(カリフォルニア州、サンホセ)から入手可能なHiResta計を用いて1000ボルトで測定した。得られた試験結果を以下の表2にまとめて列挙している。
Claims (10)
- 可撓性電子写真画像形成部材であって、
可撓性基板と;
前記基板の第1の面に配置されている、少なくとも1つの画像形成層と;
前記少なくとも1つの画像形成層とは反対の側にある、前記基板の第2の面に配置されている、湾曲防止背面コーティングとを備え、この湾曲防止背面コーティングが、ポリマーブレンドに分散したカーボンナノチューブを含んでおり、さらに、このポリマーブレンドが、帯電防止性ポリマーと、ビスフェノールポリカーボネートと、表面エネルギーの小さなポリカーボネートとを含み、この表面エネルギーの小さなポリカーボネートが、2個のセグメントに分かれたブロックを含むA−B型ジブロックコポリマーであり、第1のセグメントブロック(A)が、
であり、式中、ポリジメチルシロキサン(PDMS)繰り返し単位xが、約10〜約70であり、yが、約1〜約15であり、第2のセグメントブロック(B)が、
からなる群から選択され、式中、zが、約50〜約400である、可撓性電子写真画像形成部材。 - 前記表面エネルギーの小さなA−B型ジブロックコポリマーが、
であり、式中、xは、約10〜約70であり、yは、約1〜約15であり、前記表面エネルギーの小さなポリカーボネートの合計分子量の約2〜約10重量%であり、zは、約50〜約400であり、前記表面エネルギーの小さなポリカーボネートの合計分子量のうち、約15,000〜130,000の分子量を含む、請求項1に記載の画像形成部材。 - 前記表面エネルギーの小さなA−B型ジブロックコポリマーが、前記表面エネルギーの小さなポリカーボネートの合計分子量を基準として、約4〜約6重量%のポリジメチルシロキサン繰り返し単位をブロック(A)セグメント中に含む、請求項2に記載の画像形成部材。
- 前記帯電防止性ポリマー:ビスフェノールポリカーボネート:A−B型ジブロックコポリマー:カーボンナノチューブの相対重量比が、約40:30:5:1〜約20:30:25:15である、請求項1に記載の画像形成部材。
- 前記湾曲防止背面コーティングが、コポリエステル接着促進剤をさらに含む、請求項1に記載の画像形成部材。
- 前記コポリエステル接着促進剤が、前記湾曲防止背面コーティング中に、前記湾曲防止背面コーティングの合計重量を基準として、約1〜約10重量%の量で存在する、請求項8に記載の画像形成部材。
- 前記カーボンナノチューブが、前記湾曲防止背面コーティングの合計重量に基づいて、約1〜約20重量%の量で存在する、請求項1に記載の画像形成部材。
- 前記帯電防止性ポリマーおよび前記表面エネルギーの小さなポリカーボネートが、両方とも塩化メチレンに可溶性である、請求項1に記載の画像形成部材。
- 前記表面抵抗率が、前記ポリマーブレンドにカーボンナノチューブが分散していない湾曲防止背面コーティングを含む画像形成部材と比較して、約2桁減少している、請求項1に記載の画像形成部材。
- 前記湾曲防止背面コーティング層の摩擦係数が、金属表面を滑らせる作用に反し、約0.29〜約0.31である、請求項1に記載の画像形成部材。
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