JP2012046746A - フューザー部材 - Google Patents

Abstract

【課題】デジタル、多重画像型などを含む電子写真用画像形成装置で有用なフューザー部材を提供する。
【解決手段】ポリイミドポリマーおよびリン酸エステルを含む基材層２１０と、シリコーンおよびフルオロエラストマーからなる群から選択される材料を含む中間層２２０と、フルオロポリマーを含む前記中間層に配置される剥離層２３０とを含むフューザー部材。
【選択図】図１

Description

（関連出願の相互参照）
本出願は、本出願と同時に出願され、本明細書に参考として組み込まれる、同一出願人による同時係属中の出願番号第＿＿＿＿＿＿＿号（Ｄｏｃｋｅｔ ２０１００３８７−ＵＳ−ＮＰ、ＸＲＸ−００２４）、ＳＥＡＭＬＥＳＳ ＦＵＳＥＲ ＭＥＭＢＥＲ ＰＲＯＣＥＳＳに関連する。

本開示は、一般的に、デジタル、多重画像型などを含む電子写真用画像形成装置で有用なフューザー部材に関する。さらに、本明細書に記載のフューザー部材を、固体インクジェット印刷機の転写固定装置で用いることもできる。

フューザー部材として有用な、つなぎ目のないポリイミドベルトを得るために、遠心成形を用いる。典型的には、フッ素またはシリコーンの薄い剥離層を、堅い円筒形マンドレルの内側表面に塗布する。この剥離層を含むマンドレルの内側表面に、ポリイミドコーティングを塗布する。ポリイミドを硬化させ、次いで、マンドレルから取り外す。

このプロセスには欠点がある。ポリイミドベルトの長さが、マンドレルの大きさによって決まってしまうことである。マンドレルの内側表面に剥離層を必要とすることは、追加の処理工程である。

一実施形態によれば、フューザー部材が提供される。フューザー部材は、ポリイミドポリマーとリン酸エステルとを含む基板層を備えている。

別の実施形態によれば、ポリイミドポリマーとリン酸エステルとを含む基板層を備えるフューザー部材が記載される。シリコーン中間層は、基板層に配置されている。フルオロポリマー剥離層は、このシリコーン中間層に配置されている。

別の実施形態によれば、ポリイミドポリマーと、リン酸エステルと、溶媒とを含む組成物が提供される。

図１は、本発明の教示にかかる、ベルト基板を備える例示的なフュージング部材を示す。 図２Ａ〜２Ｂは、本発明の教示にかかる、図１に示したフューザーベルトを用いた例示的なフュージング構造を示す。 図３は、転写固定装置を用いるフューザー構造を示す。

フューザー部材または固定部材は、１つ以上の機能性中間層が形成された基板を備えていてもよい。本明細書で記載の基板としては、ベルトが挙げられる。１つ以上の中間層としては、緩衝層、剥離層が挙げられる。画像支持材料（例えば、紙のシート）の上にある溶融したトナー画像を画像支持部材から剥離するトナー剥離性が良好であり、この性質を維持し、さらに、紙をはがしやすくするために、このような固定部材を、高速高品質の電子写真印刷のための油を用いないフュージング部材として用いてもよい。

種々の実施形態では、固定部材としては、例えば、１つ以上の機能性中間層が形成された基板が挙げられる。基板は、例えば、図１に示されるように、特定の構造に依存して非導電性または導電性である適切な材料を用い、種々の形状（例えば、ベルトまたは膜）で作られてもよい。

図１において、例示的な固定部材または転写固定部材２００は、１つ以上の機能性層（例えば、２２０および外側表面層２３０）が形成されたベルト基板２１０を備えていてもよい。外側表面層２３０は、剥離層とも呼ばれる。ベルト基板２１０についてさらに記載するが、ポリイミドポリマーとリン酸エステルとから作られている。
（機能性中間層）

機能性中間層２２０（緩衝層または中間層とも呼ばれる）として用いられる材料の例としては、フルオロシリコーン、シリコーンゴム、例えば、室温加硫（ＲＴＶ）シリコーンゴム、高温加硫（ＨＴＶ）シリコーンゴム、低温加硫（ＬＴＶ）シリコーンゴムが挙げられる。これらのゴムは既知であり、商業的に簡単に入手可能であり、例えば、ＳＩＬＡＳＴＩＣ（登録商標）７３５ブラックＲＴＶおよびＳＩＬＡＳＴＩＣ（登録商標）７３２ ＲＴＶ（いずれもＤｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ製）；１０６ ＲＴＶ Ｓｉｌｉｃｏｎｅ Ｒｕｂｂｅｒおよび９０ ＲＴＶ Ｓｉｌｉｃｏｎｅ Ｒｕｂｂｅｒ（いずれもＧｅｎｅｒａｌ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ製）；ＪＣＲ６１１５ＣＬＥＡＲ ＨＴＶおよびＳＥ４７０５Ｕ ＨＴＶシリコーンゴム（Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ Ｔｏｒａｙ Ｓｉｌｉｃｏｎｅｓ製）である。他の適切なシリコーン材料としては、シロキサン（例えば、ポリジメチルシロキサン）；フルオロシリコーン（例えば、Ｓｉｌｉｃｏｎｅ Ｒｕｂｂｅｒ ５５２（Ｓａｍｐｓｏｎ Ｃｏａｔｉｎｇｓ、リッチモンド、バージニアから入手可能））；液体シリコーンゴム、例えば、ビニル架橋した熱硬化性ゴム、またはシラノールを室温で架橋した材料などが挙げられる。別の具体的な例としては、Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ Ｓｙｌｇａｒｄ １８２である。市販のＬＳＲゴムとしては、Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ製のＤｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ Ｑ３−６３９５、Ｑ３−６３９６、ＳＩＬＡＳＴＩＣ（登録商標）５９０ ＬＳＲ、ＳＩＬＡＳＴＩＣ（登録商標）５９１ ＬＳＲ、ＳＩＬＡＳＴＩＣ（登録商標）５９５ ＬＳＲ、ＳＩＬＡＳＴＩＣ（登録商標）５９６ ＬＳＲ、ＳＩＬＡＳＴＩＣ（登録商標）５９８ ＬＳＲが挙げられる。機能性層は、弾力性を付与し、必要な場合には、例えば、ＳｉＣまたはＡｌ_２Ｏ_３のような無機粒子と混合してもよい。

機能性中間層２２０として用いるのに適した材料の他の例としては、フルオロエラストマーも挙げられる。フルオロエラストマーは、１）フッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロピレン、テトラフルオロエチレンのうち、２つのコポリマー；２）フッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロピレン、テトラフルオロエチレンのターポリマー；３）フッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロピレン、テトラフルオロエチレン、キュアサイトモノマーのテトラポリマーといった種類に由来する。これらのフルオロエラストマーは、種々の名称、例えば、ＶＩＴＯＮ Ａ（登録商標）、ＶＩＴＯＮ Ｂ（登録商標）、ＶＩＴＯＮ Ｅ（登録商標）、ＶＩＴＯＮ Ｅ ６０Ｃ（登録商標）、ＶＩＴＯＮ Ｅ４３０（登録商標）、ＶＩＴＯＮ ９１０（登録商標）、ＶＩＴＯＮ ＧＨ（登録商標）；ＶＩＴＯＮ ＧＦ（登録商標）；およびＶＩＴＯＮ ＥＴＰ（登録商標）で商業的に知られている。ＶＩＴＯＮ（登録商標）という名称は、Ｅ．Ｉ． ＤｕＰｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ，Ｉｎｃの商標である。キュアサイトモノマーは、４−ブロモペルフルオロブテン−１，１，１−ジヒドロ−４−ブロモペルフルオロブテン−１，３−ブロモペルフルオロプロペン−１，１，１−ジヒドロ−３−ブロモペルフルオロプロペン−１、または任意の他の適切な既知のキュアサイトモノマー（例えば、ＤｕＰｏｎｔから市販されているもの）であってもよい。他の市販されているフルオロポリマーとしては、ＦＬＵＯＲＥＬ ２１７０（登録商標）、ＦＬＵＯＲＥＬ ２１７４（登録商標）、ＦＬＵＯＲＥＬ ２１７６（登録商標）、ＦＬＵＯＲＥＬ ２１７７（登録商標）、およびＦＬＵＯＲＥＬ ＬＶＳ ７６（登録商標）、ＦＬＵＯＲＥＬ（登録商標）が挙げられ、これらは、３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙの登録商標である。さらなる市販材料としては、ＡＦＬＡＳ^ｔｍというポリ（プロピレン−テトラフルオロエチレン）、ＦＬＵＯＲＥＬ ＩＩ（登録商標）（ＬＩＩ９００）というポリ（プロピレン−テトラフルオロエチレンビニリデンフルオリド）（これらも、３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能）、並びにＦＯＲ−６０ＫＩＲ（登録商標）、ＦＯＲ−ＬＨＦ（登録商標）、ＮＭ（登録商標）ＦＯＲ−ＴＨＦ（登録商標）、ＦＯＲ−ＴＦＳ（登録商標）、ＴＨ（登録商標）、ＮＨ（登録商標）、Ｐ７５７（登録商標）、ＴＮＳ（登録商標）、Ｔ４３９（登録商標）、ＰＬ９５８（登録商標）、ＢＲ９１５１（登録商標）、およびＴＮ５０５（登録商標）として特定されるＴｅｃｎｏｆｌｏｎ（Ａｕｓｉｍｏｎｔから入手可能）が挙げられる。

３種類の既知のフルオロエラストマーの例としては、（１）フッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロピレン、テトラフルオロエチレンのうち、２つのコポリマー類、例えば、ＶＩＴＯＮ Ａ（登録商標）として商業的に知られているもの；（２）ＶＩＴＯＮ Ｂ（登録商標）として商業的に知られている、フッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロピレン、テトラフルオロエチレンのターポリマー類；（３）ＶＩＴＯＮ ＧＨ（登録商標）またはＶＩＴＯＮ ＧＦ（登録商標）として商業的に知られている、フッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロピレン、テトラフルオロエチレン、キュアサイトモノマーのテトラポリマー類が挙げられる。

フルオロエラストマーであるＶＩＴＯＮ ＧＨ（登録商標）およびＶＩＴＯＮ ＧＦ（登録商標）は、フッ化ビニリデンの量が比較的少ない。ＶＩＴＯＮ ＧＦ（登録商標）およびＶＩＴＯＮ ＧＨ（登録商標）は、約３５重量％のフッ化ビニリデンと、約３４重量％のヘキサフルオロプロピレンと、約２９重量％のテトラフルオロエチレンと、約２重量％のキュアサイトモノマーとを有している。

機能性中間層２２０の厚みは、約３０μｍ〜約１，０００μｍ、約１００μｍ〜約８００μｍ、または約１５０μｍ〜約５００μｍである。
（剥離層）

剥離層２３０の例示的な実施形態は、フルオロポリマー粒子を含む。本明細書に記載の配合物で使用するのに適したフルオロポリマー粒子は、フッ素含有ポリマーを含む。これらのポリマーは、フッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロピレン、テトラフルオロエチレン、ペルフルオロアルキルビニルエーテル、およびこれらの混合物からなる群から選択されるモノマー繰り返し単位を含むフルオロポリマーを含む。フルオロポリマーは、直鎖または分枝鎖のポリマー、架橋したフルオロエラストマーを含んでいてもよい。フルオロポリマーの例としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）；ペルフルオロアルコキシポリマー樹脂（ＰＦＡ）；テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）とヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）とのコポリマー；ヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）とフッ化ビニリデン（ＶＤＦまたはＶＦ２）とのコポリマー；テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）、フッ化ビニリデン（ＶＤＦ）、ヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）のターポリマー；テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）、フッ化ビニリデン（ＶＦ２）、ヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）のテトラポリマー、およびこれらの混合物が挙げられる。フルオロポリマー粒子は、化学薬品および熱に安定であり、表面エネルギーが低い。フルオロポリマー粒子は、融点が約２５５℃〜約３６０℃、または約２８０℃〜約３３０℃である。これらの粒子が融解して剥離層を形成する。

フューザー部材２００の場合、外側表面層または剥離層２３０は、約１０μｍ〜約１００μｍ、約２０μｍ〜約８０μｍ、または約４０μｍ〜約６０μｍであってもよい。
（接着層）

場合により、任意の既知の接着層および入手可能な適切な接着層が、剥離層２３０、機能性中間層２２０、基板２１０の間に配置されていてもよい。適切な接着剤の例としては、アミノシランのようなシラン類（例えば、Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ製のＨＶ Ｐｒｉｍｅｒ １０）、チタネート、ジルコネート、アルミネートなど、およびこれらの混合物が挙げられる。一実施形態では、接着剤は、約０．００１％溶液〜約１０％溶液の形態で基板にのせられてもよい。接着層は、約２ｎｍ〜約２，０００ｎｍ、または約２ｎｍ〜約５００ｎｍの厚みで基板または外側層にコーティングされてもよい。接着剤を、スプレーコーティングまたはワイピングを含む既知の任意の適切な技術によってコーティングしてもよい。

図２Ａおよび図２Ｂは、本発明の教示にかかるフュージングプロセスのための例示的なフュージング構造を示す。それぞれ図２Ａ〜図２Ｂに示されているフュージング構造３００Ｂおよび４００Ｂが、一般化された模式的な図を示しており、他の部材／層／基板／構造を追加してもよく、または、すでに存在している部材／層／基板／構造を取り除くか、または変えてもよいことが当業者には容易に明らかになるはずである。本明細書では電子写真式プリンターを記載しているが、開示されている装置および方法を、他の印刷技術に応用してもよい。例としては、オフセット印刷およびインクジェット機および固体転写固定機が挙げられる。

図２Ａは、本発明の教示にかかる、図１に示されるフューザーベルトを用いたフュージング構造３００Ｂを示す。構造３００Ｂは、図１のフューザーベルト２００を備えていてもよく、このベルトは、加圧機構３３５（例えば、加圧ベルト）とともに、画像支持材料３１５のためのフューザー用爪を形成する。種々の実施形態では、加圧機構３３５を、加熱ランプ（示していない）とともに用い、トナー粒子を画像支持材料３１５の上で溶融させるプロセスのために圧力と熱を両方加えてもよい。それに加え、構造３００Ｂは、図２Ａに示されているように、１つ以上の外部熱ロール３５０を、例えば、クリーニングウェブ３６０とともに備えていてもよい。

図２Ｂは、本発明の教示にかかる、図１に示されるフューザーベルトを用いたフュージング構造４００Ｂを示す。構造４００Ｂは、フューザーベルト（すなわち、図１の２００）を備えていてもよく、このベルトは、加圧機構４３５（例えば、図２Ｂの加圧ベルト）とともに、媒体基板４１５のためのフューザー用爪を形成する。種々の実施形態では、加圧機構４３５を、加熱ランプとともに用い、トナー粒子を媒体基板４１５の上で溶融させるプロセスのために圧力と熱を両方加えてもよい。それに加え、構造４００Ｂは、フューザーベルト２００を動かし、トナー粒子を溶融し、媒体基板４１５の上に画像を形成するような機械システム４４５を備えていてもよい。機械システム４４５は、１つ以上のロール４４５ａ〜ｃを備えていてもよく、必要な場合には、これらを加熱ロールとして用いてもよい。

図３は、ベルト、シート、膜などの形態であってもよい、転写固定部材７の一実施形態の図を示す。転写固定部材７は、上述のフューザーベルトと似た構成である。現像した画像１２が中間転写体１の上にあり、ローラー４および８を介して転写固定部材７と接触し、転写固定部材７に転写される。ローラー４および／またはローラー８は、これらに関連して熱を伴ってもよいし、伴わなくてもよい。転写固定部材７は、矢印１３の方向に進む。複写基板９がローラー１０と１１との間を進むにつれて、現像した画像が複写基板９に転写され、溶融する。ローラー１０および／または１１は、これらに関連して熱を伴ってもよいし、伴わなくてもよい。

本明細書には、図１の基板層２１０として用いるのに適したポリイミド組成物が記載されている。ポリイミド組成物は、ステンレス鋼のような金属基板から自己剥離するような内部剥離剤を含む。ほとんどの参考文献は、ポリイミド層をコーティングする前に、金属基板の上に外部剥離層を塗布し、次いで、ポリイミド層を剥離することを報告している。開示されている組成物は、必要なコーティング層がたった１つであるため、費用対効果が高い。
（基板層）

開示されている基板組成物は、ポリアミド酸と、リン酸エステルを含む内部剥離剤とを含む。ステンレス鋼からポリイミド層を完全に剥離するには、約４重量％未満の内部剥離剤が必要である。いくつかの実施形態では、内部剥離剤は、約１重量％未満の量で、または、約０．１重量％未満の量で存在する。基板組成物のポリイミドおよびリン酸エステルは、約９９．９／０．１〜約９５／５の重量比で存在する。

開示されているポリアミド酸は、ピロメリット酸二無水物／４，４’−オキシジアニリンのポリアミド酸、ピロメリット酸二無水物／フェニレンジアミンのポリアミド酸、ビフェニルテトラカルボン酸二無水物／４，４’−オキシジアニリンのポリアミド酸、ビフェニルテトラカルボン酸二無水物／フェニレンジアミンのポリアミド酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物／４，４’−オキシジアニリンのポリアミド酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物／４，４’−オキシジアニリン／フェニレンジアミンのポリアミド酸など、およびこれらの混合物のうち、１つを含む。

ピロメリット酸二無水物／４，４’−オキシジアニリンのポリアミド酸の市販例としては、ＰＹＲＥ−ＭＬ ＲＣ５０１９（Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）中、約１５〜１６重量％）、ＲＣ５０５７（ＮＭＰ／芳香族炭化水素＝８０／２０中、約１４．５〜１５．５重量％）、ＲＣ５０８３（ＮＭＰ／ＤＭＡｃ＝１５／８５中、約１８〜１９重量％）（すべて、Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｓｕｍｍｉｔ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏｒｐ．、パーリン、ＮＪ製）；ＦＵＪＩＦＩＬＭ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｕ．Ｓ．Ａ．，Ｉｎｃから市販されているＤＵＲＩＭＩＤＥ（登録商標）１００が挙げられる。

ビフェニルテトラカルボン酸二無水物／４，４’−オキシジアニリンのポリアミド酸の市販例としては、Ｕ−ＶＡＲＮＩＳＨ ＡおよびＳ（ＮＭＰ中、約２０重量）（いずれもＵＢＥ Ａｍｅｒｉｃａ Ｉｎｃ．、ニューヨーク、ＮＹ製）が挙げられる。

ビフェニルテトラカルボン酸二無水物／フェニレンジアミンのポリアミド酸の市販例としては、ＰＩ−２６１０（ＮＭＰ中、約１０．５重量）、ＰＩ−２６１１（ＮＭＰ中、約１３．５重量）（いずれもＨＤ ＭｉｃｒｏＳｙｓｔｅｍｓ、パーリン、ＮＪ製）が挙げられる。

ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物／４，４’−オキシジアニリンのポリアミド酸の市販例としては、ＲＰ４６およびＲＰ５０（ＮＭＰ中、約１８重量％）（いずれもＵｎｉｔｅｃｈ Ｃｏｒｐ．、ハンプトン、ＶＡ製）が挙げられる。

ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物／４，４’−オキシジアニリン／フェニレンジアミンのポリアミド酸の市販例としては、ＰＩ−２５２５（ＮＭＰ中、約２５重量％）、ＰＩ−２５７４（ＮＭＰ中、約２５重量％）、ＰＩ−２５５５（ＮＭＰ／芳香族炭化水素＝８０／２０中、約１９重量％）、ＰＩ−２５５６（ＮＭＰ／芳香族炭化水素／プロピレングリコールメチルエーテル＝７０／１５／１５中、約１５重量％）（いずれもＨＤ ＭｉｃｒｏＳｙｓｔｅｍｓ、パーリン、ＮＪ製）が挙げられる。

基板のために種々の量のポリアミド酸を選択してもよく、例えば、約９０〜約９９．９重量％、約９５〜約９９．８重量％、または約９７〜約９９．５重量％の量を選択してもよい。

中間転写体に含まれてもよい、他のポリアミド酸またはポリアミド酸エステルの例は、二無水物とジアミンとの反応に由来する。適切な二無水物としては、芳香族二無水物および芳香族テトラカルボン酸二無水物、例えば、９，９−ビス（トリフルオロメチル）キサンテン−２，３，６，７−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）ヘキサフルオロプロパン二無水物、２，２−ビス（（３，４−ジカルボキシフェノキシ）フェニル）ヘキサフルオロプロパン二無水物、４，４’−ビス（３，４−ジカルボキシ−２，５，６−トリフルオロフェノキシ）オクタフルオロビフェニル二無水物、３，３’，４，４’−テトラカルボキシビフェニル二無水物、３，３’，４，４’−テトラカルボキシベンゾフェノン二無水物、ジ−（４−（３，４−ジカルボキシフェノキシ）フェニル）エーテル二無水物、ジ−（４−（３，４−ジカルボキシフェノキシ）フェニル）スルフィド二無水物、ジ−（３，４−ジカルボキシフェニル）メタン二無水物、ジ−（３，４−ジカルボキシフェニル）エーテル二無水物、１，２，４，５−テトラカルボキシベンゼン二無水物、１，２，４−トリカルボキシベンゼン二無水物、ブタンテトラカルボン酸二無水物、シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、ピロメリット酸二無水物、１，２，３，４−ベンゼン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、１，４，５，８−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、３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボン酸二無水物、２，３，６，７−アントラセンテトラカルボン酸二無水物、１，２，７，８−フェナントレ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、２，２’，３，３’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４−４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、２，２’，３，３’−ベンゾフェノ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、２，２−ビス（２，３−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）エーテル二無水物、ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）エーテル二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）スルホン二無水物、ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）スルホン ２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）−１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロプロパン二無水物、２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）−１，１，１，３，３，３−ヘキサクロロプロパン二無水物、１，１−ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）エタン二無水物、１，１−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）エタン二無水物、ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）メタン二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）メタン二無水物、４，４’−（ｐ−フェニレンジオキシ）ジフタル酸二無水物、４，４’−（ｍ−フェニレンジオキシ）ジフタル酸二無水物、４，４’−ジフェニルスルフィドジオキシビス（４−フタル酸）二無水物、４，４’−ジフェニルスルホンジオキシビス（４−フタル酸）二無水物、メチレンビス（４−フェニレンオキシ−４−フタル酸）二無水物、エチリデンビス（４−フェニレンオキシ−４−フタル酸）二無水物、イソピロピリデンビス−（４−フェニレンオキシ−４−フタル酸）二無水物、ヘキサフルオロイソピロピリデンビス（４−フェニレンオキシ−４−フタル酸）二無水物などが挙げられる。ポリアミド酸の調製に使用するのに適した例示的なジアミンとしては、４，４’−ビス−（ｍ−アミノフェノキシ）−ビフェニル、４，４’−ビス−（ｍ−アミノフェノキシ）−ジフェニルスルフィド、４，４’−ビス−（ｍ−アミノフェノキシ）−ジフェニルスルホン、４，４’−ビス−（ｐ−アミノフェノキシ）−ベンゾフェノン、４，４’−ビス−（ｐ−アミノフェノキシ）−ジフェニルスルフィド、４，４’−ビス−（ｐ−アミノフェノキシ）−ジフェニルスルホン、４，４’−ジアミノ−アソベンゼン、４，４’−ジアミノビフェニル、４，４’−ジアミノジフェニルスルホン、４，４’−ジアミノ−ｐ−ターフェニル、１，３−ビス−（γ−アミノプロピル）−テトラメチル−ジシロキサン、１，６−ジアミノヘキサン、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、１，３−ジアミノベンゼン、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、２，４’−ジアミノジフェニルエーテル、３，３’−ジアミノジフェニルエーテル、３，４’−ジアミノジフェニルエーテル、１，４−ジアミノベンゼン、４，４’−ジアミノ−２，２’，３，３’，５，５’，６，６’−オクタフルオロ−ビフェニル、４，４’−ジアミノ−２，２’，３，３’，５，５’，６，６’−オクタフルオロジフェニルエーテル、ビス［４−（３−アミノフェノキシ）−フェニル］スルフィド、ビス［４−（３−アミノフェノキシ）フェニル］スルホン、ビス［４−（３−アミノフェノキシ）フェニル］ケトン、４，４’−ビス（３−アミノフェノキシ）ビフェニル、２，２−ビス［４−（３−アミノフェノキシ）フェニル］−プロパン、２，２−ビス［４−（３−アミノフェノキシ）フェニル］−１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロプロパン、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エーテル、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メタン、１，１−ジ（ｐ−アミノフェニル）エタン、２，２−ジ（ｐ−アミノフェニル）プロパン、２，２−ジ（ｐ−アミノフェニル）−１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロプロパンなど、およびこれらの混合物が挙げられる。

二無水物およびジアミンは、例えば、二無水物とジアミンとの重量比が約２０：８０〜約８０：２０になるように、より具体的には、約５０：５０の重量比になるように選択される。上述の芳香族二無水物（芳香族テトラカルボン酸二無水物のような）およびジアミン（芳香族ジアミンのような）をそれぞれ１種類用いるか、または混合物として用いる。

ポリアミド酸（例えば、ピロメリット酸二無水物／４，４−オキシジアニリンのポリアミド酸）とともに、内部剥離剤として選択されるリン酸エステルの例としては、多くの既知のリン酸エステルが挙げられ、より具体的には、リン酸エステルは、アルキルアルコールアルコキシレート（例えば、アルキルアルコールエトキシレート）、アルキルフェノールアルコキシレート（例えば、アルキルフェノールエトキシレート）、アルキルポリエトキシエタノール（例えば、アルキルポリアルコキシエタノール）、アルキルフェノキシポリアルコキシエタノール（例えば、アルキルフェノキシポリエトキシエタノール）のリン酸エステル、これらの混合物、およびアルキルおよびアルコキシが、例えば、１〜約３６個の炭素原子、１〜約１８個の炭素原子、１〜約１２個の炭素原子、１〜約６個の炭素原子を含むか、場合によりこれらの混合物であるような対応するアルコキシエステルなどである。

アルキルアルコールエトキシレートのリン酸エステルの例としては、エトキシ（ＥＯ）の平均モル数が、それぞれ約３、６、１２である、ＰＯＬＹＳＴＥＰ（登録商標）Ｐ−１１、Ｐ−１２およびＰ−１３（ＳＴＥＰＡＮ Ｃｏｍｐａｎｙ、ノースフィールド、ＩＬから入手可能なトリデシルアルコールエトキシレートホスフェート）が挙げられる。アルキルフェノールエトキシレートのリン酸エステルの例としては、エトキシ（ＥＯ）の平均モル数が、それぞれ約４、６、８、１０、１２である、ＰＯＬＹＳＴＥＰ（登録商標）Ｐ−３１、Ｐ−３２、Ｐ−３３、Ｐ−３４、Ｐ−３５（ＳＴＥＰＡＮ Ｃｏｍｐａｎｙ、ノースフィールド、ＩＬから入手可能なノニルフェノールエトキシレートホスフェート）が挙げられる。アルキルポリエトキシエタノールのリン酸エステルの例としては、エトキシ（ＥＯ）の平均モル数が、それぞれ約３、６、１２である、ＳＴＥＰＦＡＣ^ＴＭ８１８０、８１８１および８１８２（ＳＴＥＰＡＮ Ｃｏｍｐａｎｙ、ノースフィールド、ＩＬから入手可能なポリエチレングリコールモノトリデシルエーテルホスフェート）が挙げられる。アルキルフェノキシポリエトキシエタノールのリン酸エステルの例としては、エトキシ（ＥＯ）の平均モル数が、それぞれ約１０、６、４、８、１２である、ＳＴＥＰＦＡＣ^ＴＭ８１７０、８１７１、８１７２、８１７３、８１７５（ＳＴＥＰＡＮ Ｃｏｍｐａｎｙ、ノースフィールド、ＩＬから入手可能なノニルフェノールエトキシレートホスフェート）、エトキシ（ＥＯ）の平均モル数が約１６であるＴＳＰ−ＰＥ（ＳＴＥＰＡＮ Ｃｏｍｐａｎｙ、ノースフィールド、ＩＬから入手可能なトリスチリルフェノールエトキシレートホスフェート）が挙げられる。

基板のために種々の量のリン酸エステルを選択してもよく、例えば、約０．１〜約１０重量％、約０．２〜約５重量％、または約０．５〜約３重量％の量を選択してもよい。

ポリイミド基板組成物は、場合により、コーティングを強化するか、または平滑にするために、ポリシロキサンコポリマーを含んでいてもよい。ポリシロキサンコポリマーの濃度は、約１重量％未満であるか、または約０．２重量％未満である。任意のポリシロキサンコポリマーは、ＢＹＫ Ｃｈｅｍｉｃａｌから商品名ＢＹＫ（登録商標）３１０（キシレン中、約２５重量％）および３７０（キシレン／アルキルベンゼン／シクロヘキサノン／モノフェニルグリコール＝７５／１１／７／７中、約２５重量％）で市販されているポリエステル修飾されたポリジメチルシロキサン；ＢＹＫ Ｃｈｅｍｉｃａｌから商品名ＢＹＫ（登録商標）３３０（メトキシプロピルアセテート中、約５１重量％）および３４４（キシレン／イソブタノール＝８０／２０中、約５２．３重量％）、ＢＹＫ（登録商標）−ＳＩＬＣＬＥＡＮ ３７１０および３７２０（メトキシプロパノール中、約２５重量％）で市販されているポリエーテル修飾されたポリジメチルシロキサン；ＢＹＫ Ｃｈｅｍｉｃａｌから商品名ＢＹＫ（登録商標）−ＳＩＬＣＬＥＡＮ ３７００（メトキシプロピルアセテート中、約２５重量％）で市販されているポリアクリレート修飾されたポリジメチルシロキサン；または、ＢＹＫ Ｃｈｅｍｉｃａｌから商品名ＢＹＫ（登録商標）３７５（ジ−プロピレングリコールモノメチルエーテル中、約２５重量％）で市販されているポリエステルポリエーテル修飾されたポリジメチルシロキサンを含む。基板のポリイミド、リン酸エステル、ポリシロキサンポリマーは、約９９．９／０．０９／０．０１〜約９５／４／１の重量比で存在する。

ポリイミド基板組成物は、溶媒を含む。組成物を作成するのに選択される溶媒の例としては、トルエン、ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン、テトラヒドロフラン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、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−メチルピロリドン（ＮＭＰ）、塩化メチレンなど、およびこれらの混合物が挙げられ、溶媒は、例えば、コーティング混合物の重量を基準として、約７０重量％〜約９５重量％、８０重量％〜約９０重量％の量で選択される。

組成物を、任意の適切な既知の領域で基板にコーティングする。このような材料を基板層にコーティングする典型的な技術としては、フローコーティング、液体噴霧コーティング、浸漬コーティング、ワイヤ巻き付けロッドによるコーティング、流動床コーティング、粉末コーティング、静電噴霧、音波噴霧、ブレードコーティング、成形、積層などが挙げられる。

上述の組成物中、またはフューザーベルトの種々の層の中に、添加剤、およびさらなる導電性フィラーまたは非導電性フィラーが存在していてもよい。種々の実施形態では、他のフィラー材料または添加剤（例えば、無機粒子を含む）をコーティング組成物に使用してもよく、その後に形成される表面層に用いてもよい。本明細書で使用する導電性フィラーとしては、カーボンブラック（例えば、カーボンブラック、グラファイト、フラーレン、アセチレンブラック、フッ素化カーボンブラックなど）；カーボンナノチューブ；金属酸化物およびドープされた金属酸化物、例えば、酸化スズ、酸化アンチモン、アンチモンがドープされた酸化スズ、二酸化チタン、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化インジウム、インジウムがドープされた三酸化スズなど；およびこれらの混合物が挙げられる。特定のポリマー、例えば、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリアセチレン、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）、ポリ（ｐ−フェニレンスルフィド）、ピロール、ポリインドール、ポリピレン、ポリカルバゾール、ポリアズレン、ポリアゼピン、ポリ（フッ素）、ポリナフタレン、有機スルホン酸塩、リン酸エステル、脂肪酸エステル、アンモニウム塩またはホスホニウム塩、およびこれらの混合物を、導電性フィラーとして用いてもよい。種々の実施形態では、当業者に知られている他の添加剤を入れ、開示されているコンポジット材料を作成することもできる。

ポリイミド基板の厚みは、約３０μｍ〜約５００μｍ、約５０μｍ〜約３００μｍ、または約７０μｍ〜約１５０μｍである。ポリイミド基板のヤング率は、約３，０００ＭＰａ〜約１２，０００ＭＰａ、約５，０００ＭＰａ〜約９，０００ＭＰａ、または約６，０００ＭＰａ〜約８，０００ＭＰａである。ポリイミド基板の分解開始温度は、約４００℃〜約７００℃、約４５０℃〜約６００℃、または約５００℃〜約５５０℃である。

重量比９９．３／０．５／０．２のピロメリット酸二無水物／４，４−オキシジアニリンのポリアミド酸／アルキルフェノールエトキシレートのリン酸エステル／ポリエステル−コ−ポリシロキサンの組成物（実施例１）をＮＭＰ中で固形分約１３重量％になるように調製した。透明コーティング溶液でステンレス鋼基板をコーティングし、次いで、１２５℃で３０分間硬化させ、１９０℃で３０分間、３２０℃で６０分間硬化させた。得られたポリイミド膜は基板から自己剥離し、８０μｍの平滑なポリイミド膜を得た。ピロメリット酸二無水物／４，４−オキシジアニリンのポリアミド酸は、Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｓｕｍｍｉｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏｒｐ．（パーリン、ＮＪ）から商品名ＰＹＲＥ−ＭＬ ＲＣ５０１９（Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）中、約１５〜１６重量％）で市販されていた。アルキルフェノールエトキシレートのリン酸エステルは、Ｓｔｅｐａｎ Ｃｏｍｐａｎｙ（ノースフィールド、ＩＬ）から商品名ＰＯＬＹＳＴＥＰ（登録商標）Ｐ−３４（エトキシの平均モル数が約１０である、ノニルフェノールエトキシレートホスフェート）で市販されていた。ポリエステル−コ−ポリシロキサンは、ＢＹＫ Ｃｈｅｍｉｃａｌから商品名ＢＹＫ（登録商標）３１０（キシレン中、約２５重量％）で市販されていた。

重量比９９．１／０．９の、ビフェニルテトラカルボン酸二無水物／４，４’−オキシジアニリンのポリアミド酸／アルキルフェノキシポリエトキシエタノールのリン酸エステルの他の組成物（実施例２）をＮＭＰ中で固形分約１８重量％になるように調製した。透明コーティング溶液でステンレス鋼基板をコーティングし、次いで、１２５℃で３０分間硬化させ、１９０℃で３０分間、３２０℃で６０分間硬化させた。得られたポリイミド膜は基板から自己剥離し、８０μｍの平滑なポリイミド膜を得た。ビフェニルテトラカルボン酸二無水物／４，４’−オキシジアニリンのポリアミド酸は、ＵＢＥ Ａｍｅｒｉｃａ Ｉｎｃ．（ニューヨーク、ＮＹ）から商品名Ｕ−ＶＡＲＮＩＳＨ Ｓ（ＮＭＰ中、約２０重量）で市販されていた。アルキルフェノキシポリエトキシエタノールのリン酸エステルは、Ｓｔｅｐａｎ Ｃｏｍｐａｎｙ（ノースフィールド、ＩＬ）から商品名ＳＴＥＰＦＡＣ^ＴＭ８１７１（エトキシ（ＥＯ）の平均モル数が約６である、ノニルフェノールエトキシレートホスフェート）で市販されていた。

得られたポリイミド膜について、ヤング率および分解開始温度を試験し、結果は表１に示されている。

比較として、フューザー部材として使用される市販のポリイミドベルトは、約６０００ＭＰａ〜約８，０００ＭＰａの弾性率を有している。フューザー部材として使用される市販のポリイミドベルトは、分解温度が約５３０℃〜約５５０℃である。したがって、本明細書に記載されているポリイミド組成物の鍵となる性質は、市販のポリイミドベルトに匹敵する。

Claims (3)

1. ポリイミドポリマーとリン酸エステルを含む基板層を含む、フューザー部材。
2. ポリイミドポリマーおよびリン酸エステルを含む基板層と；
   シリコーンおよびフルオロエラストマーからなる群から選択される材料を含む中間層と；
   フルオロポリマーを含む、前記中間層に配置される剥離層とを含む、フューザー部材。
3. ポリイミドポリマーと、リン酸エステルと、溶媒とを含む組成物。