JP2015203872A - 定着器部材 - Google Patents

Abstract

【課題】電子写真画像化装置に有用な定着器部材を提供する。
【解決手段】定着器部材は基板層を含む。基板層は、複数のポリ（ｐ−フェニレンベンゾビスチアゾール）繊維をポリイミド中に分散させた該ポリイミドを含む。中間層が基板層上に配置され、剥離層が中間層上に配置される。
【選択図】なし

Description

本開示は、一般に、デジタル、多重画像などを含む、電子写真画像化装置に有用な定着器部材を対象とする。さらに、本明細書に記載される定着器部材は、固体インクジェット印刷機の転写固定装置にも使用することができる。

高分子は、低い質量密度、化学安定性、および高い強度−質量比を含むエンジニアリング・システムにとって多くの望ましい特性を有する。通常、高分子材料は室温付近で低い熱伝導率を有し、実際、非晶性高分子の発泡体は断熱に広く使用される。伝熱が重要な状況では、高分子材料は不都合である。熱交換器および熱管理用の材料は高い熱伝導率を必要とする。金属（Ｃｕ、Ａｌ、Ｔｉ）およびある種のセラミック（ＡｌＮ、ダイヤモンド、グラファイト）は、高い熱伝導率を必要とする用途に使用される。

電子写真印刷工程において、トナー画像は、定着器部材を用いて支持板（例えば、紙シート）に固定または定着することができる。定着器部材の伝導率を増強するために、金属およびセラミック充填剤が高分子材料に組み込まれている。しかし、金属およびセラミック充填剤の高分子材料への組み込みは、高分子材料のヤング率を低下させる恐れがある。定着器ベルトは、より高い熱伝導率、高い熱拡散率および高いヤング率を有することが望ましい。

一実施形態によると、定着器部材が提供される。定着器部材は基板層を含む。基板層は、複数のポリ（ｐ−フェニレンベンゾビスチアゾール）繊維をポリイミド中に分散させた該ポリイミドを含む。ポリ（ｐ−フェニレンベンゾビスチアゾール）は、

［式中、ｎは２０から２，０００である。］によって表される。

別の実施形態によると、複数のポリ（ｐ−フェニレンベンゾビスチアゾール）繊維をポリイミド中に分散させた該ポリイミドを含む基板層を含む定着器部材が提供される。中間層が基板層上に配置され、シリコーンおよびフッ素ゴムからなる群から選択される材料を含む。剥離層が中間層上に配置され、フルオロポリマーを含む。

別の実施形態によると、基板層、基板層上に配置された中間層および中間層上に配置された剥離層を含む定着器部材が提供される。基板層は、複数のポリ（ｐ−フェニレンベンゾビスチアゾール）繊維をポリイミド中に分散させた該ポリイミドを含む。ポリ（ｐ−フェニレンベンゾビスチアゾールは、

［式中、ｎは２０から約２，０００である。］によって表される。中間層は、シリコーンおよびフッ素ゴムから選択される材料を含む。剥離層はフルオロポリマーを含む。

添付の図面は、本明細書に組み込まれその一部を構成し、本教示のいくつかの実施形態を図示し、記載とともに本教示の原理を説明する役目をする。

本教示による、ベルト基板を有する例示の定着器部材を描いている。 本教示による、図１に示す定着器部材を使用する例示の定着構成を描いている。 本教示による図１に示す定着器部材を使用する例示の定着構成を描いている。 転写固定装置を使用する定着器構成を描いている。 ポリイミドの定着器ベルト、ポリ（ｐ−フェニレンベンゾビスチアゾール）繊維／ポリイミド複合材料の定着器ベルト、ポリ（ｐ−フェニレンベンゾビスオキサゾール）繊維／ポリイミド複合材料の定着器ベルト、およびケブラー（登録商標）繊維／ポリイミド複合材料の定着器ベルトの２５℃での熱拡散率を描いている。 ポリイミドの定着器ベルト、ポリ（ｐ−フェニレンベンゾビスチアゾール）繊維／ポリイミド複合材料の定着器ベルト、ポリ（ｐ−フェニレンベンゾビスオキサゾール）繊維／ポリイミド複合材料の定着器ベルト、およびケブラー（登録商標）繊維／ポリイミド複合材料の定着器ベルトの２００℃での熱拡散率を描いている。 ポリイミドの定着器ベルト、ポリ（ｐ−フェニレンベンゾビスチアゾール）繊維／ポリイミド複合材料の定着器ベルト、ポリ（ｐ−フェニレンベンゾビスオキサゾール）繊維／ポリイミド複合材料の定着器ベルト、およびケブラー（登録商標）繊維／ポリイミド複合材料の定着器ベルトの２５℃での熱伝導率を描いている。 ポリイミドの定着器ベルト、ポリ（ｐ−フェニレンベンゾビスチアゾール）繊維／ポリイミド複合材料の定着器ベルト、ポリ（ｐ−フェニレンベンゾビスオキサゾール）繊維／ポリイミド複合材料の定着器ベルト、およびケブラー（登録商標）繊維／ポリイミド複合材料の定着器ベルトの２００℃での熱伝導率を描いている。

図のいくつかの詳細は単純化し、実施形態の理解を容易にするために描いており、厳密な構造の正確さ、詳細および縮尺を維持するものではないことは留意するべきである。

ここで本教示の実施形態を詳細に言及し、その例は添付の図面において図示する。可能な限り図面の全体にわたって、同一の参照番号を同一のまたは同様の部品を指すように使用する。

以下の記載において、その一部を形成する添付図面が参照されるが、これは本教示を実施することができる特定の実施形態の例証として示されるものである。これらの実施形態は、当業者が本教示を実施することができるように十分に詳しく記載され、本教示の範囲から離れることなく他の実施形態が使用されてもよいこと、および変更が行われてもよいことは理解されるはずである。したがって、以下の記載は単なる例証である。

１つまたは複数の実施、変更および／または修正に関する説明は、添付の特許請求の趣旨および範囲から離れることなく、図示される例に対して行うことができる。さらに、いくつかの実施のうちの１つのみに関して特定の特色が開示されている場合があるが、任意の所与または特定の機能について所望され有利になる場合には、そのような特色を他の実施の１つまたは複数の他の特色と組み合わせてもよい。さらに、用語“ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ”、“ｉｎｃｌｕｄｅｓ”、“ｈａｖｉｎｇ”、“ｈａｓ”、“ｗｉｔｈ”またはその変形が、詳細な記載および特許請求の範囲のいずれかにおいて使用される範囲内では、そのような用語は、用語“ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ”と同様に包括的であることが意図される。用語「・・・の少なくとも１つ」は、列挙された項目の１つまたは複数を選択することができることを意味するように用いられる。

実施形態の広範囲を述べる数的な範囲およびパラメータは近似値であるが、特定の実施例において述べる数値は、可能な限り正確に報告される。しかしながら、いかなる数値も、それぞれの試験測定に見いだされる標準偏差から必然的に帰結する一定の誤差を本質的に含む。さらに、本明細書に開示される範囲はすべて、その中に包摂されるありとあらゆる小領域を包含するものと理解されるべきである。例えば、「１０未満」の範囲は、最小値０と最大値１０の間（両端を含む）のありとあらゆる小領域を含むことができる。すなわち、最小値０以上、および最大値１０以下、例えば、１から５を有する、ありとあらゆる小領域である。特定の事例において、パラメータとして明示する数値は負の値を取ることができる。この事例においては、「１０未満」と明示される範囲の例示の値は、負の値、例えば−１、−２、−３、−１０、−２０、−３０などとみなすことができる。

定着器部材または固定部材は、基板上に形成された１つまたは複数の機能性中間層を有する該基板を含むことができる。本明細書に記載される基板はベルトを含む。１つまたは複数の中間層はクッション層および剥離層を含む。高速、高品質の電子写真印刷のために、画像支持材料（例えば、紙シート）上に定着したトナー画像から良好なトナー剥離を確実にして維持し、さらに紙を剥がしやすくするためにそのような定着器部材を、油を含まない定着部材として使用することができる。

様々な実施形態において、定着器部材は、例えば、基板上に形成された１つまたは複数の機能性中間層を有する該基板を含むことができる。基板は、例えば、図１に示される特定の構成に応じて非伝導性または伝導性の適切な材料を使用してベルトまたは膜などの様々な形状に形成することができる。

図１において、定着または転写固定部材２００の例示の実施形態は、１つまたは複数の機能性中間層、例えば、２２０、およびその上に形成された外側表面層２３０を有するベルト基板２１０を含むことができる。外側表面層２３０は剥離層とも称される。ベルト基板２１０はさらに記載されて、ポリイミド中に分散させたポリ（ｐ−フェニレンベンゾビスチアゾール）繊維２１２でできている。

機能性中間層２２０（クッション層または中間層とも称される）に使用される材料の例には、フルオロシリコーン、室温加硫（ＲＴＶ）シリコーンゴム、高温加硫（ＨＴＶ）シリコーンゴムおよび低温加硫（ＬＴＶ）シリコーンゴムなどのシリコーンゴムが含まれる。これらのゴムは公知で容易に購入可能であり、例えば、両方ともダウコーニングからのシラスティック（登録商標）７３５ブラックＲＴＶおよびシラスティック（登録商標）７３２ＲＴＶ；両方ともゼネラル・エレクトリックからの１０６ ＲＴＶ Ｓｉｌｉｃｏｎｅ Ｒｕｂｂｅｒおよび９０ ＲＴＶ Ｓｉｌｉｃｏｎｅ Ｒｕｂｂｅｒ；ならびに東レ・ダウコーニング・シリコーンからのＪＣＲ６１１５ＣＬＥＡＲ ＨＴＶおよびＳＥ４７０５Ｕ ＨＴＶシリコーンゴムである。他の適切なシリコーン材料には、シルチアン（ポリジメチルシルチアンなど）；サンプスンコーティング、リッチモンド、バージニアから入手可能なＳｉｌｉｃｏｎｅ Ｒｕｂｂｅｒ ５５２などのフルオロシリコーン；ビニル架橋加熱硬化性ゴムなどの液体シリコーンゴムまたはシラノール室温架橋材料などが含まれる。別の特定の例はダウコーニングシルガード１８２である。市販のＬＳＲゴムには、ダウコーニングからのＤｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ Ｑ３−６３９５、Ｑ３−６３９６、シラスティック（登録商標）５９０ＬＳＲ、シラスティック（登録商標）５９１ ＬＳＲ、シラスティック（登録商標）５９５ＬＳＲ、シラスティック（登録商標）５９６ ＬＳＲ、およびシラスティック（登録商標）５９８ ＬＳＲが含まれる。機能性層は弾性を与え、必要なら無機質粒子、例えばＳｉＣまたはＡｌ_２Ｏ_３と混合することができる。

機能性中間層２２０として使用に適する材料の他の例もまたフッ素ゴムを含む。フッ素ゴムは、１）フッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロピレンおよびテトラフルオロエチレンのうちの２つのコポリマー（バイトンＡ（登録商標）として商業上公知のものなど）２）バイトンＢ（登録商標）として商業上公知のフッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロピレンおよびテトラフルオロエチレンのターポリマー；３）バイトンＧＨ（登録商標）またはバイトンＧＦ（登録商標）として商業上公知のフッ化ビニリデン、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の種類に由来する。これらのフッ素ゴムは、バイトンＥ（登録商標）、バイトンＥ６０Ｃ（登録商標）、バイトンＥ４３０（登録商標）、バイトン９１０（登録商標）およびバイトンＥＴＰ（登録商標）に加えて上記に列挙したものなどの様々な名称で商業上公知である。バイトン（登録商標）の名称はＥ．Ｉ．デュポン・ド・ヌムール社の商標である。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、または他の任意の適切な公知のキュアサイトモノマー（例えば、デュポンから市販されているもの）であってもよい。他の市販のフルオロポリマーには、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）が含まれ、ＦＬＵＯＲＥＬ（登録商標）は、３Ｍ社の登録商標である。さらなる市販材料としては、ＡＦＬＡＳ（商標）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社から入手可能）、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Ｔｅｃｎｏｆｌｏｎｓ（Ａｕｓｉｍｏｎｔから入手可能）が挙げられる。

フッ素ゴムバイトンＧＨ（登録商標）およびバイトンＧＦ（登録商標）では、フッ化ビニリデンの量が比較的少ない。バイトンＧＦ（登録商標）およびバイトンＧＨ（登録商標）は、約３５重量パーセントのフッ化ビニリデンと、約３４重量パーセントのヘキサフルオロプロピレンと、約２９重量パーセントのテトラフルオロエチレンと、約２重量パーセントのキュアサイトモノマーとを有する。

機能性中間層２２０の厚さは、約３０ミクロン〜約１，０００ミクロン、約１００ミクロン〜約８００ミクロン、または約１５０ミクロン〜約５００ミクロンである。

剥離層２３０の実施形態はフルオロポリマー粒子を含む。本明細書に記載される調合物に使用するのに適するフルオロポリマー粒子はフッ素含有高分子を含む。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そ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、線状または分岐高分子、および架橋したフッ素ゴムを含んでもよい。フルオロポリマーの例には、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）およびヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）のコポリマー；ヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）およびフッ化ビニリデン（ＶＤＦまたはＶＦ２）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）および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）およびヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）のテトラポリマー、ならびにその混合物が含まれる。フルオロポリマー粒子は化学的および熱的安定性を与え、低い表面エネルギーを有する。フルオロポリマー粒子は溶融温度が約２５５℃〜約３６０℃、または約２８０℃〜約３３０℃である。これらの粒子は溶融して剥離層を形成する。

定着器部材２００に関して、外側表面層または剥離層２３０の厚さは、約１０ミクロン〜約１００ミクロン、または約２０ミクロン〜約８０ミクロン、または約４０ミクロン〜約６０ミクロンであってもよい。

場合によって、任意の公知の接着層で入手可能な適切な接着剤層（プライマー層とも称される）が、剥離層２３０、機能性中間層２２０、基板２１０の間に配置されてもよい。適切な接着剤の例には、アミノシランなどのシラン（例えば、ダウコーニングからのＨＶ Ｐｒｉｍｅｒ １０）、チタネート、ジルコネート、アルミネートなど、およびその混合物が含まれる。一実施形態において、接着剤は、約０．００１％〜約１０％の溶液の形態で基板に塗布することができる。接着剤層は、約２ｎｍ〜約２，０００ｎｍ、または約２ｎｍ〜約５００ｎｍの厚さで基板または外層に被覆されてもよい。接着剤を、吹付塗りまたは塗布を含む公知の任意の適切な技法によって被覆してもよい。

図２および図３は、本教示による定着工程の定着構成の実施形態を描いている。図２および図３にそれぞれ描かれた定着構成３００Ｂおよび４００Ｂが、一般化された概略図を表すこと、およびその他の部材／層／基板／構成を加えることができるか、または既存の部材／層／基板／構成を除去もしくは修正することができることは当業者にとって容易に明白になるはずである。電子写真プリンタが本明細書に記載されるが、開示される装置および方法は他の印刷技術に適用することができる。例としては、オフセット印刷およびインクジェットおよび固体転写固定機が含まれる。

図２は、本教示による、図１に示される定着器ベルトを使用する定着構成３００Ｂを描いている。構成３００Ｂは、画像支持材料３１５用の圧力ベルトなどの加圧機構３３５を有する定着器ニップを形成する図１の定着器ベルトを備えることができる。様々な実施形態において、加圧機構３３５は、画像支持材料３１５上のトナー粒子の定着工程のための圧力と熱の両方を与える加熱ランプ（図示せず）と組み合わせて使用することができる。それに加え、構造３００Ｂは、図２に示されるように、１つまたは複数の外部熱ロール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３は、本教示による、図１に示される定着器ベルトを用いた定着構造４００Ｂを描いている。構成４００Ｂは、媒体基板４１５用の図３中の圧力ベルトなどの加圧機構４３５を有する定着器ニップを形成する定着器ベルト（すなわち図１の２００）を備えることができる。様々な実施形態において、加圧機構４３５を、加熱ランプと組み合わせて用いて、トナー粒子を媒体基材４１５に定着させる工程のために圧力と熱を両方加えることができる。それに加え、構成４００Ｂは、定着器ベルト２００を移動させる機械システム４４５を備え、それにより媒体基板４１５上でトナー粒子を定着し画像を形成することができる。機械システム４４５は、１つまたは複数のロール４４５ａ〜ｃを備えていてもよく、必要な場合には、これらも加熱ロールとして用いることができる。

図４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の実施形態の図を示す。転写固定部材７は、上記の定着器ベルトと似た構成である。現像した画像１２が中間転写部材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、これに関連して加熱していてもよいし、加熱していなくてもよい。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、定着する。ローラー１０および／またはローラー１１は、これらに関連して加熱してもよいが、加熱しなくてもよい。

本明細書に開示される基板層２１０は、ポリイミドの全体にわたって分散させたポリ（ｐ−フェニレンベンゾビスチアゾール）繊維２１２を有するポリイミドの組成物である。ポリイミドへのポリ（ｐ−フェニレンベンゾビスチアゾール）繊維２１２の組み込みは、繊維を含まない定着器ベルトより高い熱拡散率、高い熱伝導率および高いヤング率を与える。ポリ（ｐ−フェニレンベンゾビスチアゾール）繊維２１２は、縮尺通りでなく、例証として示される。

ポリ（ｐ−フェニレンベンゾビスチアゾール）の構造は以下に示す。

式中、ｎは、約２０から約２，０００、または実施形態において、ｎは、約３０から約１，８００または約５０から約１，５００である。ポリ（ｐ−フェニレンベンゾビスチアゾール）繊維２１２はデュポンから得られる。

ポリ（ｐ−フェニレンベンゾビスチアゾール）繊維２１２は、約０．１ｍｍから約１０ｍｍ、または実施形態において約０．３ｍｍから約８ｍｍ、または約０．５ｍｍから約５ｍｍの長さを有する。ポリ（ｐ−フェニレンベンゾビスチアゾール）繊維２１２は、約１ミクロンから約１，０００ミクロン、または実施形態において約５ミクロンから約８，０００ミクロン、または約１０ミクロンから約５，００ミクロンの直径を有する。基板層に組み込まれる繊維の量は、約０．１重量パーセントから約２０重量パーセント、または実施形態において約０．５重量パーセントから約１５重量パーセント、または約１重量パーセントから約１０重量パーセントである。

ポリイミドは、ピロメリト酸二無水物／４，４’−オキシジアニリンのポリアミック酸、ピロメリト酸二無水物／フェニレンジアミンのポリアミック酸、ビフェニルテトラカルボン二無水物／４，４’−オキシジアニリンのポリアミック酸、ビフェニルテトラカルボン二無水物／フェニレンジアミンのポリアミック酸、ベンゾフェノンテトラカルボン二無水物／４，４’−オキシジアニリンのポリアミック酸、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ック酸などおよびその混合物の１つなどに対応するポリアミック酸に由来する。

ピロメリト酸二無水物／４，４−オキシジアニリンのポリアミック酸の市販例は、すべてＩｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｓｕｍｍｉｔ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏｒｐ．， Ｐａｒｌｉｎ， ＮＪからのＰＹＲＥ−ＭＬ ＲＣ５０１９（Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）中約１５〜１６重量パーセント）、ＲＣ５０５７（ＮＭＰ／芳香族炭化水素＝８０／２０中約１４．５〜１５．５重量パーセント）、およびＲＣ５０８３（ＮＭＰ／ＤＭＡｃ ＝１５／８５中約１８〜１９重量パーセント）；およびＦＵＪＩＦＩＬＭ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｕ．Ｓ．Ａ．， Ｉｎｃ．から市販のＤＵＲＩＭＩＤＥ（登録商標）１００が含まれる。

ビフェニルテトラカルボン二無水物／４，４’−オキシジアニリンのポリアミック酸の市販例には、ともにＵＢＥ Ａｍｅｒｉｃａ Ｉｎｃ．， Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ， ＮＹからのＵ−ＶＡＲＮＩＳＨ ＡおよびＳ（ＮＭＰ中約２０重量パーセント）が含まれる。

ビフェニルテトラカルボン二無水物／フェニレンジアミンのポリアミック酸の市販例には、ともにＨＤ ＭｉｃｒｏＳｙｓｔｅｍｓ（Ｐａｒｌｉｎ、ＮＪ）から入手可能なＰＩ−２６１０（ＮＭＰ中約１０．５重量パーセント）およびＰＩ−２６１１（ＮＭＰ中約１３．５重量パーセント）が含まれる。

ベンゾフェノンテトラカルボン二無水物／４，４’−オキシジアニリンのポリアミック酸の市販例には、ともにＵｎｉｔｅｃｈ Ｃｏｒｐ．， Ｈａｍｐｔｏｎ， ＶＡからのＲＰ４６およびＲＰ５０（ＮＭＰ中約１８重量パーセント）が含まれる。

ベンゾフェノンテトラカルボン二無水物／４，４’−オキシジアニリン／フェニレンジアミンのポリアミック酸の市販例には、すべてＨＤ ＭｉｃｒｏＳｙｓｔｅｍｓ， Ｐａｒｌｉｎ， ＮＪからの、ＰＩ−２５２５（ＮＭＰ中約２５重量パーセント）、ＰＩ−２５７４（ＮＭＰ中約２５重量パーセント）、ＰＩ−２５５５（ＮＭＰ／芳香族炭化水素＝８０／２０中約１９重量パーセント）、およびＰＩ−２５５６（ＮＭＰ／芳香族炭化水素炭化水素／プロピレングリコールメチルエーテル＝７０／１５／１５中約１５重量パーセント）が含まれる。

例えば、約８０重量パーセントから約９９．９重量パーセント、約８５重量パーセントから約９９．５重量パーセント、または約９０重量パーセントから約９９．０重量パーセントなどの様々な量のポリアミック酸を基板に対して選択することができる。

ポリイミド基材層に含むことができる他のポリアミック酸またはポリアミック酸のエステルの例は、二無水物およびジアミンの反応に由来する。適切な二無水物には、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二無水物、シクロペンタンテトラカルボン二無水物、ピロメリト酸二無水物、１，２，３，４−ベンゼンテトラカルボン二無水物、２，３，６，７−ナフタレンテトラカルボン二無水物、１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボン二無水物、１，２，５，６−ナフタレンテトラカルボン二無水物、３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボン二無水物、２，３，６，７−アントラセンテトラカルボン二無水物、１，２，７，８−フェナントレンテトラカルボン二無水物、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン二無水物、２，２’，３，３’−ビフェニルテトラカルボン二無水物、３，３’，４−４’−ベンゾフェノンテトラカルボン二無水物、２，２’，３，３’−ベンゾフェノンテトラカルボン二無水物、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）ジフタル二無水物、４，４’−（ｍ−フェニレンジオキシ）ジフタル二無水物、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、イソプロピリデンビス−（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プロピリデンビス（４−フェニレンオキシ−４−フタル酸）二無水物などが含まれる。ポリアミック酸の調製に使用するのに適する例示のジアミンには、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−アゾベンゼン、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−（ガンマ−アミノプロピル）−テトラメチル−ジシルチアン、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、および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その混合物が含まれる。

二無水物およびジアミンは、例えば、二無水物とジアミンの約２０：８０から約８０：２０の重量比、とりわけ約５０：５０の重量比で選択される。上記の、芳香族テトラカルボン酸二無水物のような芳香族二無水物、および芳香族ジアミンのようなジアミンは、単独でまたは混合物としてそれぞれ使用される。

ポリ（ｐ−フェニレンベンゾビスチアゾール）繊維／ポリイミド基板は、場合によって、被膜を増強または平滑化するためのポリシルチアンコポリマーを含むことができる。ポリシルチアンコポリマーの濃度は、基板の合計重量に対して約０．０１重量パーセントから約１．０重量パーセントである。任意選択のポリシロキサンコポリマーには、ＢＹＫ（登録商標）３１０（キシレン中約２５重量パーセント）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重量パーセント）の商品名を有するＢＹＫ Ｃｈｅｍｉｃａｌから市販されているポリエステル修飾ポリジメチルシロキサン；ＢＹＫ（登録商標）３３０（メトキシプロピルアセタート中約５１重量パーセント）および３４４（キシレン／イソブタノール＝８０／２０中約５２．３重量パーセント）、ＢＹＫ（登録商標）−シルクリーン３７１０および３７２０（メトキシプロパノール中約２５重量パーセント）の商品名を有するＢＹＫ Ｃｈｅｍｉｃａｌから市販されているポリエーテル修飾ポリジメチルシロキサン；ＢＹＫ（登録商標）−シルクリーン３７００（メトキシプロピルアセタート中約２５重量パーセント）の商品名を有するＢＹＫ Ｃｈｅｍｉｃａｌから市販されているポリアクリラート修飾ポリジメチルシロキサン（ｐｏｌｙｄｉｍｅｔｈｙｌｓｉｌｏｘａａｎｅ）；または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重量パーセント）の商品名を有するＢＹＫ Ｃｈｅｍｉｃａｌから市販されているポリエステルポリエーテル修飾ポリジメチルシロキサン（ｐｏｌｙｄｉｍｅｔｈｙｌｓｉｌｏｘａａｎｅ）が含まれる。

添加剤および追加の伝導性または非伝導性の充填剤が、上記基板層、中間層または剥離層に存在してもよい。様々な実施形態において、例えば、無機質粒子を含む他の充填剤材料または添加剤を使用することができる。本明細書において使用される充填剤には、カーボンブラック、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、酸化アルミニウム、グラファイト、グラフェン、銅薄片、ナノダイヤモンド、カーボンナノチューブ、金属酸化物、ドープした金属酸化物、金属薄片およびその混合物が含まれる。様々な実施形態において、当業者に公知の他の添加剤も含むことができ、開示される複合材料を形成する。

ポリ（ｐ−フェニレンベンゾビスチアゾール）繊維／ポリイミド組成物は基板に流し塗りし硬化させる。繊維／ポリイミド組成物の硬化は、約２００℃から約３７０℃、または約３００℃から約３４０℃の温度で、約３０分から約１５０分、または約６０分から約１２０分の時間行う。硬化は、最終段階で組成物を引っ張りながら段階的に行うことができる。

実験としては、ビフェニルテトラカルボン二無水物／ｐ−ベンゼンジアニリンのポリアミック酸（カネカからのＢＰＤＡ樹脂、ＮＭＰ中約１６．６重量パーセント）を、ポリ（ｐ−フェニレンベンゾビスチアゾール）（ＰＢＴ）繊維および追加のＮＭＰ溶媒と９５／５の重量比で高剪断混合機を用いて混合した。被覆およびその後の硬化の後、ＰＢＴ／ポリイミド複合材料ベルトが定着器ベルトの用途のために得られた。

図５（２５℃）および図６（２００℃）は、ポリイミド対照ベルト、ポリ（ｐ−フェニレンベンゾビスチアゾール）（ＰＢＴ）繊維／ポリイミド複合材料ベルト、ポリ（ｐ−フェニレンベンゾビスオキサゾール）（ＰＰＢＢＳ）繊維／ポリイミド複合材料ベルトおよびケブラー（登録商標）繊維／ポリイミド複合材料ベルトの熱拡散率を示す。

図７（２５℃）および図８（２００℃）は、ポリイミド対照ベルト、ポリ（ｐ−フェニレンベンゾビスチアゾール）（ＰＢＴ）繊維／ポリイミド複合材料ベルト、ポリ（ｐ−フェニレンベンゾビスオキサゾール）（ＰＰＢＢＳ）繊維／ポリイミド複合材料ベルトおよびケブラー（登録商標）繊維／ポリイミド複合材料ベルトの熱伝導率を示す。

結果として得られたＰＢＴ／ポリイミド複合材料ベルトは、対照のポリイミドベルトより有意に高い熱拡散率（図５および図６）および熱伝導率（図７および図８）を有することを示した。さらにまた、他の２種類の繊維の中でも最も高い熱拡散率（図５および図６）および熱伝導率（図７および図８）を、ポリ（ｐ−フェニレンベンゾビスチアゾール）繊維を含有するベルトで示した。試験した他の２種の繊維は、ＬＦＡ ４４７ Ｎａｎｏｆｌａｓｈ機器の使用による、米国特許出願第１４／０９３，５９７号明細書に開示されているポリ（ｐ−フェニレンベンゾビスオキサゾール）（ＰＰＢＢＳ）繊維、および米国特許出願第１４／１５５，８８１号明細書に開示されているケブラー（登録商標）パルプアラミド繊維を含む。

２５℃および２００℃（定着のためのおよその温度）での熱拡散率および熱伝導率は、ＰＢＴ繊維をポリイミドに組み込んだとき著しく高まり、またポリ（ｐ−フェニレンベンゾビスオキサゾール）（ＰＰＢＢＳ）／ポリイミドベルトおよびケブラー（登録商標）パルプアラミド／ポリイミドベルトより高かった。

さらに、対照のポリイミド、本開示のＰＢＴ／ポリイミド、ケブラー（登録商標）繊維／ポリイミド、およびポリ（ｐ−フェニレンベンゾビスオキサゾール）（ＰＢＢＢＳ）／ポリイミドベルトのヤング率を測定し、本開示のＰＢＴ／ポリイミドベルトは、対照のポリイミドベルトより高い弾性率、ならびにポリ（ｐ−フェニレンベンゾビスオキサゾール）／ポリイミドベルト、およびアラミド／ポリイミドベルトと同等の弾性率を示した（表１）。

要約すると、ポリイミドマトリックスに組み込んだポリ（ｐ−フェニレンベンゾビスチアゾール）繊維は、より高い熱拡散率、より高い熱伝導率およびより高いヤング率を有する定着器ベルトをもたらす。

Claims (10)

1. 複数のポリ（ｐ−フェニレンベンゾビスチアゾール）繊維をポリイミド中に分散させた該ポリイミドを含む基板層を含み、ここで、ポリ（ｐ−フェニレンベンゾビスチアゾール）が：
   

   

   ［式中、ｎは２０から２，０００である。］によって表される定着器部材。
2. 前記基板層上に配置された中間層；および
   前記中間層上に配置された剥離層をさらに含む、請求項１に記載の定着器部材。
3. 前記中間層がシリコーンを含む、請求項２に記載の定着器部材。
4. 前記剥離層がフルオロポリマーを含む、請求項２に記載の定着器部材。
5. 前記複数のポリ（ｐ−フェニレンベンゾビスチアゾール）繊維が約１ミクロンから約１，０００ミクロンの直径を有する、請求項１に記載の定着器部材。
6. 前記複数のポリ（ｐ−フェニレンベンゾビスチアゾール）繊維が約０．１ミリメートルから約１０ミリメートルの長さを有する、請求項１に記載の定着器部材。
7. 前記複数のポリ（ｐ−フェニレンベンゾビスチアゾール）繊維が、前記基板層の約０．１重量パーセントから約２０重量パーセントを含む、請求項１に記載の定着器部材。
8. 前記基板層がポリシロキサン（ｐｏｌｙｓｉｌｏｘａａｎｅ）ポリマーをさらに含む、請求項１に記載の定着器部材。
9. 前記ポリシロキサンポリマーが前記基板層の約０．０１重量パーセントから約１．０重量パーセントを含む、請求項８に記載の定着器部材。
10. 前記基板層が少なくとも１種の充填剤をさらに含む、請求項１に記載の定着器部材。

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