JP6295153B2 - フューザー部材組成物 - Google Patents
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Description
開示されているフューザー部材は、任意要素の支持基材と、ポリマー(例えば、ポリイミドと中和したアミンアルコールホスフェート)の混合物を含む組成物とを含んでいてもよく、この組成物は、金属基材(例えばステンレス鋼)から自己剥離し、金属基材の上の外側剥離層を省くことができる。したがって、開示されている組成物は、例えば、1層のコーティング層のみが必要なため、費用対効果がよく、基材の分解を長期間にわたって避けるか、または最低限にすることができる。
本明細書に示すフューザー部材混合物のために選択されるポリイミドの例は、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/4,4’−ジアミノベンゼンのポリアミド酸、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いずれかを含むポリアミド酸のポリイミド前駆体から作ることができる。硬化させた後、得られたポリイミドとしては、ピロメリット酸二無水物/4,4’−オキシジアニリンのポリイミド、ピロメリット酸二無水物/フェニレンジアミンのポリイミド、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イミド、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イミド、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イミド、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イミド、およびこれらの混合物が挙げられる。
ホスフェートをStepan Companyから得ることができ、開示されるフューザー部材混合物のために選択される中和したアミンアルコールホスフェートの例は、以下の式/構造
種々の量、例えば、固形分の約1〜約40重量%、2〜約25重量%、または3〜約15重量%の添加剤および導電性フィラーまたは非導電性フィラーは、例えば、無機粒子を含む開示されているフューザー部材コーティング組成物のポリイミドおよびアミンアルコールホスフェート層の混合物に存在していてもよい。選択されるフィラーの例は、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、銅フレーク、ナノダイヤモンド、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、金属酸化物、ドープされた金属酸化物、金属フレーク、およびこれらの混合物である。
ポリイミドと中和したアミンアルコールホスフェートの混合物を含むコーティング混合物と接するように配置され、フューザー部材と、1つ以上の層の材料に弾性を付与することができ、この材料を無機粒子(例えば、SiCまたはAl2O3)と混合することができる1つ以上の機能性中間層(緩衝層または中間層とも呼ばれる)のために選択さ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製);Toray Silicones;Dow CorningからQ3−6395、Q3−6396として得ることができる市販のLSRゴム;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;およびシロキサン(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 Coating、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が挙げられる。
開示されているポリイミド/中和したアミンアルコールホスフェートフューザー部材組成物は、場合により、コーティングとして塗布されたとき、組成物の質を高めるか、またはさらに平滑にするために、ポリシロキサンポリマーをさらに含んでいてもよい。ポリシロキサンコポリマーの濃度は、例えば、フューザー部材の合計重量を基準として約1重量%以下、または約0.2重量%以下、さらに具体的には、約0.1〜約1重量%である。任意要素のポリシロキサンポリマーとしては、例えば、BYK Chemicalから市販されており、商標名がBYK(登録商標)310(キシレン中、約25重量%)およびBYK(登録商標)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%)のポリエステル改質されたポリジメチルシロキサン;BYK Chemicalから入手可能であり、商標名が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BYK(登録商標)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%)であるポリエーテル改質されたポリジメチルシロキサン;BYK Chemicalから市販されており、商標名が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%)であるポリアクリレート改質されたポリジメチルシロキサン;またはBYK Chemicalから市販されており、商標名が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%)であるポリエステルポリエーテル改質されたポリジメチルシロキサンが挙げられる。ポリイミド/アルコールホスフェート/ポリシロキサンポリマーは、例えば、約99.9/0.09/0.01〜約95/4/1の重量比で存在する。
選択されるフューザー部材の任意要素のトップオーバーコーティング剥離層の例としては、フルオロポリマー、例えば、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ッ素含有ポリマーが挙げられる。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)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)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。フルオロポリマーは、化学安定性および熱安定性を提供し、表面エネルギーが低く、溶融温度が例えば、約255℃〜約360℃または約280℃〜約330℃の粒子の形態である。これらの粒子を溶融させ、剥離層を作成する。
開示されているフューザー部材は、本明細書に示すように、例えば、ポリイミドと中和したアミンアルコールホスフェートの組成物を、支持する基材にフローコーティングすることによって調製することができる。したがって、ポリイミド/中和したアミンアルコールホスフェート組成物、および存在してもよい任意要素の成分を、所望の生成物の周囲で、つなぎ目のないか、または溶接したステンレス鋼円柱形、ガラス円柱形または電鋳つなぎ目のないニッケル円柱形にフローコーティングしてもよい。ポリイミド/中和したアミンアルコールホスフェートベルトを部分的に硬化させるか、または前硬化させ、次いで、本明細書で図示しているように、完全に硬化させる。
ビフェニルテトラカルボン酸二無水物/4,4−ジアミノベンゼンのポリアミド酸から調製され、ポリアミド酸がKaneka Corporationから得られるポリイミドと、以下の式/構造を有する中和したアミンアルコールホスフェートZELEC(登録商標) AN(pH計によって決定される場合、pHは6.3)
を重量比99.9対0.1で含む組成物を、固形分で約16.5重量%になるようにN−メチルピロリドン(NMP)中で調製した。Kaneka Corporationから得られたポリアミド酸は、前硬化、次いで、最終的な硬化の後に、ビフェニルテトラカルボン酸二無水物/4,4’−ジアミノベンゼンのポリイミドに変換される。
実施例Iのプロセスを繰り返すが、但し、中和したアミンアルコールホスフェートを、以下の式/構造
実施例Iのプロセスを繰り返すが、但し、中和したアミンアルコールホスフェートが組成物に含まれない条件で、コーティング組成物を調製した。得られたポリイミドフューザーベルトは、コーティング基材から剥離しなかった。水に3ヶ月の長期間浸した後、上の比較例1で得られたフューザー部材の膜は、最終的には基材から自己剥離した。
実施例Iのプロセスを繰り返すが、但し、中和したアミンアルコールホスフェート(pH6.3)の代わりに、もっと酸性の中和していないアルコールホスフェートZELEC(登録商標)UN(Stepan Companyから得たC8H17−O−P(=O)(OH)2およびC10H21−O−P(=O)(OH)2のポリイミド/アルコールホスフェートの重量比が99.95/0.05混合物(pH3))から選択されたプロセスを繰り返すことによってコーティング組成物を調製した。
既知のヤング弾性率特性を用い、材料の剛性を決定し、さらに具体的には、ヤング弾性率は、元々の長さまで戻る長さまで伸ばすか、または縮めた後、1方向にのみ引っ張るか、または縮めた固体の弾性特性を測定する。ヤング弾性率は、長さ方向に引っ張るか、または縮めたときに中間転写体が長さの変化に耐える能力の指標である。
Claims (19)
- RおよびR’は、それぞれ、直鎖、分枝鎖、環状、飽和および不飽和の炭化水素からなる群から選択される、請求項1に記載のフューザー部材。
- 前記RおよびR’の炭化水素は、それぞれ独立して、8〜12個の炭素原子を含むアルケニルである、請求項1に記載のフューザー部材。
- 前記RおよびR’の炭化水素は、それぞれ独立してアルキルである、請求項1に記載のフューザー部材。
- 前記アルキルは、1〜25個の炭素原子を含む、請求項4に記載のフューザー部材。
- 前記アルキルは、8〜16個の炭素原子を含む、請求項4に記載のフューザー部材。
- 前記RおよびR’は、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、へキシル、へプチル、オクチル、ノニル、又はデシル、及びこれらの異性体のアルキルである、請求項4に記載のフューザー部材。
- 前記中和したアミンアルコールホスフェートは、4〜6.5のpHである、請求項1に記載のフューザー部材。
- 前記中和したアミンアルコールホスフェートは、5〜6.3のpHである、請求項1に記載のフューザー部材。
- 前記中和したアミンアルコールホスフェートは、0.01〜10重量%の量で存在する、請求項1に記載のフューザー部材。
- 前記中和したアミンアルコールホスフェートは、0.05〜1重量%の量で存在する、請求項1に記載のフューザー部材。
- ポリエステル改質されたポリジメチルシロキサン、ポリエーテル改質されたポリジメチルシロキサン、ポリアクリレート改質されたポリジメチルシロキサン及びポリエステルポリエーテル改質されたポリジメチルシロキサンからなる群から選択されるポリシロキサンポリマーと、ポリイミドと、4〜6.5のpHで、少なくとも1つの以下の式/構造
- 前記ポリイミドと前記中和したアミンアルコールホスフェートは、95/5.0、98/2.0、99/1.0、99.9/0.5、99.9/0.1、及び99.95/0.05の重量比で存在している、請求項1に記載のフューザー部材。
- 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、銅フレーク、ナノダイヤモンド、カーボンブラック、カーボンナノチューブ、金属酸化物、ドープされた金属酸化物、金属フレークおよびこれらの混合物からなる群から選択されるフィラーをさらに含む、請求項1に記載のフューザー部材。
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