TWI515229B - 聚醯亞胺無縫皮帶及其製造方法與聚醯亞胺前驅體溶液組成物 - Google Patents
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Description
本發明係關於由特定之化學組成構成的聚醯亞胺無縫皮帶、其製造方法、及聚醯亞胺前驅體溶液組成物。本發明中,即使聚醯亞胺前驅體溶液組成物係由高濃度且低黏度之聚醯胺酸溶液構成時,仍能輕易而安定地獲得具有極高強靭性之聚醯亞胺無縫皮帶。該無縫皮帶可理想地使用在要求高度強靭性之電子照相裝置之中間轉印用皮帶或固定用皮帶。
聚醯亞胺由於耐熱性、耐藥品性、電特性、機械特性等特性優異,故可使用於電性.電子零件等。其中,尤其由3,3’,4,4’-聯苯四羧酸二酐與對苯二胺構成的芳香族聚醯亞胺膜的線膨脹係數低、機械強度高,因此適用於當做要求尺寸安定性或機械強度之TAB用可撓性基板或影印機之固定皮帶等用途。
專利文獻1提出因應於係電性.電子設備、電子影印機等各種精密設備內的旋轉運動傳遞構件的無縫管狀體的高轉速化,比起習知之由3,3’,4,4’-聯苯四羧酸二酐與對苯二胺構成的無縫皮帶的長期耐久性有所改良的芳香族聚醯亞胺。該芳香族聚醯亞胺的特徵為於二胺成分較佳為含有3,4’-二胺基二苯醚5莫耳%以上,尤佳為含有20~80莫耳%,且斷裂強度低者。
專利文獻2、3記載將由3,3’,4,4’-聯苯四羧酸二酐與對苯二胺構成的芳香族聚醯亞胺膜使用在影印機之固定皮帶時之製造方法等。
但是由3,3’,4,4’-聯苯四羧酸二酐與對苯二胺構成的芳香族聚
醯亞胺膜,於成形性或強靭性方面仍有進一步改善的空間。
專利文獻4揭示使用由3,3’,4,4’-聯苯四羧酸二酐與4,4’-羥基二苯胺(4,4’-二胺基二苯醚)與2,4-甲苯二胺構成的聚醯胺酸溶液而獲得之聚醯亞胺無縫皮帶。又,專利文獻4記載:使用由3,3’,4,4’-聯苯四羧酸二酐與4,4’-羥基二苯胺構成的聚醯胺酸溶液製造之聚醯亞胺無縫皮帶的機械特性差(參考例1),且使用同組成且低分子量之醯胺酸寡聚物之溶液(亦即,對數黏度小的聚醯胺酸溶液)時,無法獲得聚醯亞胺無縫皮帶(參考例2)。
專利文獻5及專利文獻6記載由4,4’-羥基二鄰苯二甲酸二酐及3,4,3’,4’-聯苯四羧酸二酐、與對苯二胺製造之聚醯亞胺無縫皮帶,但是係使用對數黏度較大(亦即,高分子量之)聚醯胺酸溶液組成物製造聚醯亞胺無縫皮帶。又,觀察到例如於低於270℃之低的溫度進行長時間加熱處理而使溶劑殘存率為8重量%以下的方式去除溶劑後,於高溫進行加熱處理而不脫水、醯亞胺化,則會有發生膨脹等的問題(專利文獻5之比較例8)。
專利文獻7就當做絕緣材料使用之聚醯亞胺,揭示由4,4’-羥基二鄰苯二甲酸二酐及3,4,3’,4’-聯苯四羧酸二酐與、4,4’-羥基二苯胺或對苯二胺製造之聚醯亞胺共聚物。例如實施例6揭示由4,4’-羥基二鄰苯二甲酸二酐(25莫耳%)與3,4,3’,4’-聯苯四羧酸二酐(75莫耳%)、與對苯二胺製造之聚醯亞胺,但該聚醯亞胺係使用鄰苯二甲酸當做末端封鎖劑(end capping agent)而製造者,並不具足夠的機械特性。並且,專利文獻7記載該聚醯亞胺係使用1種二胺成分(4,4’-羥基二苯胺或對苯二胺)製造,關於藉由使4,4’-羥基二鄰苯二甲酸二酐及3,4,3’,4’-聯苯四羧酸二酐與、4,4’-羥基二苯胺及對苯二胺係分別為特定比例而獲得更強靭的聚醯亞胺並未有任何記載。
【專利文獻1】日本特開2006-307114號公報
【專利文獻2】日本特開2003-89125號公報
【專利文獻3】日本特開2007-240845號公報
【專利文獻4】日本特開2009-221397號公報
【專利文獻5】日本特開2010-85450號公報
【專利文獻6】國際公開第2008/120787號小冊
【專利文獻7】日本特開平3-157428號公報
本發明之目的在於提供由具有特定化學組成之聚醯亞胺構成之無縫皮帶,其即使在使用由高濃度且低黏度之聚醯胺酸溶液構成之聚醯亞胺前驅體溶液組成物時仍能輕易且安定地獲得具有極高強靭性之無縫皮帶;並提供該無縫皮帶之製造方法、及其製造使用之聚醯亞胺前驅體溶液組成物。
本發明係關於以下項目。
1.一種無縫皮帶,其特徵為:主要由具有以下列化學式(1)表示之重複單元之聚醯亞胺而構成。
化學式(1)中,A的25~95莫耳%為下列化學式(2)表示之4價之單元、75~5莫耳%為下列化學式(3)表示之4價之單元,B的
15~95莫耳%為下列化學式(4)表示之2價之單元、85~5莫耳%為下列化學式(5)表示之2價之單元。
2.如1.之無縫皮帶,其中,化學式(1)中,A的25~95莫耳%為前述化學式(2)表示之4價之單元、75~5莫耳%為前述化學式(3)表示之4價之單元、0~10莫耳%為從脂肪族四羧酸去除羧基後之4價之單元、B之15~95莫耳%為前述化學式(4)表示之2價之單元、85~5莫耳%為前述化學式(5)表示之2價之單元、0~10莫耳%為從脂肪族二胺去除胺基後之2價之單元。
3.如1.或2.之無縫皮帶,其中,拉伸斷裂能量為100MJ/m3以上。
4.如1.~3.中任一項之無縫皮帶,其係電子照相裝置之中間轉印用皮帶。
5.如1.~3.中任一項之無縫皮帶,其係電子照相裝置之固定用皮帶。
6.一種無縫皮帶之製造方法,其特徵為:係在基材表面形成由聚醯亞胺前驅體溶液組成物構成的無縫塗膜,並且將前述無縫塗膜進行加熱處理而獲得聚醯亞胺無縫皮帶,該聚醯亞胺前驅體溶液組成物係由將具有下列化學式(6)表示之重複單元之聚醯胺酸溶於有機溶劑中而得之聚醯胺酸溶液而構成。
化學式(6)中,A的25~95莫耳%為前述化學式(2)表示之4價之單元、75~5莫耳%為前述化學式(3)表示之4價之單元,B的15~95莫耳%為前述化學式(4)表示之2價之單元、85~5莫耳%前述化學式(5)表示之2價之單元。
7.如6.之無縫皮帶之製造方法,其中,聚醯亞胺前驅體溶液組成物含有吡啶類化合物及/或咪唑類。
8.如6.或7.之無縫皮帶之製造方法,其中,聚醯胺酸溶液中的聚醯胺酸的對數黏度為0.4以下。
9.如6.~8.中任一項之無縫皮帶之製造方法,其中,聚醯胺酸溶液之聚醯亞胺換算之固體成分濃度為20~60質量%,且於30℃之溶液黏度為50Pa.sec以下。
10.如6.~9.中任一項之無縫皮帶之製造方法,其中,加熱處理之最高加熱溫度為250℃以下。
11.如6.~10.中任一項之無縫皮帶之製造方法,其係以旋轉成形法進行。
12.一種聚醯亞胺前驅體溶液組成物,係由將具有前述化學式(6)表示之重複單元之聚醯胺酸溶於有機溶劑中而得之聚醯胺酸溶液構成,其特徵為:聚醯胺酸溶液中之聚醯胺酸之對數黏度為0.4以下。
13.如12.之聚醯亞胺前驅體溶液組成物,其中,聚醯胺酸溶液之聚醯亞胺換算之固體成分濃度為20~60質量%,且於30℃之溶液黏度為50Pa.sec以下。
依照本發明,可提供由具有特定化學構造之具極高強靭性之聚醯亞胺構成的無縫皮帶、其製造方法、及其製造使用之聚醯亞胺前驅體溶液組成物。又,本發明中,即使使用由高濃度且低黏度之聚醯胺酸溶液構成的聚醯亞胺前驅體溶液組成物時,也能輕易而安定地獲得具有極高強靭性之聚醯亞胺無縫皮帶。本發明之無縫皮帶可適用於當做要求高度強靭性之電子照相裝置之中間轉印用皮帶或固定用皮帶。
構成本發明之無縫皮帶之聚醯亞胺,具有前述化學式(1)表示之重複單元。換言之,本發明之聚醯亞胺,係全部四羧酸成分100莫耳%中,25~95莫耳%,較佳為30~95莫耳%,更佳為40~85莫耳%為3,3’,4,4’-聯苯四羧酸類,75~5莫耳%,較佳為70~5莫耳%,更佳為60~15莫耳%為4,4’-羥基二鄰苯二甲酸類,全部二胺成分100莫耳%中,15~95莫耳%,較佳為15~80莫耳%,更佳為15~70莫耳%為對苯二胺類,85~5莫耳%,較佳為85~20莫耳%,更佳為85~30莫耳%為4,4’-羥基二苯胺。
在此,四羧酸類,代表四羧酸、其酸二酐及其酯化化合物等,二胺類代表二胺及二異氰酸酯等,均代表當做聚醯亞胺之四羧酸成分或二胺成分使用的衍生物。
又,四羧酸成分及二胺成分,在本發明之效果之範圍內,也
可更含有其他四羧酸類或二胺類,但任一成分均約為10莫耳%以下,較佳為5莫耳%以下,更佳為3莫耳%以下,尤佳為0莫耳%。其他四羧酸類,例如:環丁烷-1,2,3,4-四羧酸二酐、1,2,4,5-環己烷四羧酸二酐、二環己基-3,3’,4,4’-四羧酸二酐、1,2,4,5-環己烷四羧酸-1,2:4,5-二酐、1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐、雙環[2.2.2]辛-7-烯-2,3;5,6-四羧酸二酐等脂肪族四羧酸二酐。其他二胺類,例如:1,6-二胺基己烷、1,4-二胺基丁烷、1,3-二胺基丙烷、反式-1,4-二胺基環己烷、順式-1,4-二胺基環己烷、1,10-十亞甲基二胺、1,3-雙(胺基甲基)環己烷、1,4-雙(胺基甲基)環己烷,較佳為重量平均分子量為500以下之聚氧丙烯二胺等脂肪族二胺。
本發明中,藉由使構成無縫皮帶之聚醯亞胺、或構成原料之聚醯亞胺前驅體溶液組成物之聚醯胺酸溶液之聚醯胺酸,為前述特定之化學組成,可提供成形性或強靭性更有所改良的聚醯亞胺無縫皮帶。又,本發明中,聚醯胺酸,也包含低分子量的所謂醯胺酸寡聚物。
本發明中,就強靭性的一個指標而言,係使用膜拉伸斷裂時的單位體積的斷裂能量。亦即,構成本發明之無縫皮帶之聚醯亞胺(本發明之聚醯亞胺),單位體積的斷裂能量極大。換言之,本發明之聚醯亞胺即使受到來自外部的力也不會輕易斷裂。再者,本發明中,就當做強靭性的其他指標而言,係使用拉伸彈性率、拉伸斷裂強度、及拉伸斷裂伸長度。關於該等任一機械特性,本發明之聚醯亞胺均為特別優異。
亦即,構成本發明之無縫皮帶之聚醯亞胺,膜之拉伸斷裂能量,較佳為100MJ/m3以上,更佳為110MJ/m3以上,尤佳為140MJ/m3以上。又,拉伸斷裂強度,較佳為180MPa以上,更佳為230MPa以上,拉伸斷裂伸長度較佳為50%以上,更佳為70%以上,拉伸彈性率較佳為2.5GPa以上,更佳為3.5GPa以上。如
此特別優異之強靭性或機械特性,係藉由本發明之特定化學組成而達成者,使用其他四羧酸成分及/或二胺成分時無法達成。
另一方面,從生產性或成形性之觀點,使用高濃度且低黏度之聚醯胺酸溶液較佳,但是聚醯胺酸之對數黏度低,亦即低分子量者,通常難以獲得具有充分機械特性之聚醯亞胺。也就是說,於聚醯亞胺,通常難以兼顧原料之聚醯胺酸溶液之低黏度化、聚醯胺酸之低分子量化與機械特性。
但是構成本發明之無縫皮帶之聚醯亞胺,當具有前述化學式(1)表示之重複單元時,換言之,當構成原料之聚醯亞胺前驅體溶液組成物的本發明之聚醯胺酸溶液之聚醯胺酸具有前述化學式(6)表示之重複單元時,即使聚醯胺酸之對數黏度為0.4以下之低分子量,仍能輕易而安定地獲得具有極高強靭性的聚醯亞胺無縫皮帶。又,將於後述,本發明之聚醯胺酸具有優異的溶解性,據推測其為能使聚醯胺酸低分子量化,即使使用高濃度且低黏度之聚醯胺酸溶液仍能獲得具有高強靭性之聚醯亞胺無縫皮帶的一個原因。
本發明之構成聚醯胺酸溶液之聚醯胺酸,其四羧酸成分由在全部四羧酸成分100莫耳%中,25~95莫耳%,較佳為30~95莫耳%,更佳為40~85莫耳%之3,3’,4,4’-聯苯四羧酸類、及75~5莫耳%,較佳為70~5莫耳%,更佳為60~15莫耳%之4,4’-羥基二鄰苯二甲酸類構成,且二胺成分由在全部二胺成分100莫耳%中,15~95莫耳%,較佳為15~80莫耳%,更佳為15~70莫耳%之對苯二胺類、及85~5莫耳%,較佳為85~20莫耳%,更佳為85~30莫耳%之4,4’-羥基二苯胺構成。若為該範圍外之組成,尤其是使用聚醯胺酸之對數黏度小、低分子量之聚醯胺酸溶液時,於無縫皮帶之成形時會發生破裂等問題,難以輕易而安定地獲得具有高強靭性之聚醯亞胺無縫皮帶。
又,如前述,四羧酸成分及二胺成分,在本發明之效果之範圍內,通常為約10莫耳%以下之範圍,也可含有脂肪族四羧酸二酐或脂肪族二胺等其他的四羧酸類或二胺類。
本發明之聚醯亞胺無縫皮帶之製造使用之聚醯亞胺前驅體溶液組成物(本發明之聚醯亞胺前驅體溶液組成物),係由將具有前述化學式(6)表示之重複單元之聚醯胺酸溶於有機溶劑中而成之聚醯胺酸溶液,及視需要也可添加之填充材等構成。換言之,本發明之聚醯亞胺前驅體溶液組成物,係將具有前述化學式(6)表示之重複單元之聚醯胺酸溶於有機溶劑中而得之聚醯胺酸溶液,或於該聚醯胺酸溶液中視需要添加填充材等添加劑而得到的溶液組成物。
聚醯胺酸溶液,係聚醯胺酸及/或醯胺酸寡聚物均勻溶解於有機溶劑而得之溶液。該聚醯胺酸溶液,尤其由較高分子量之聚醯胺酸構成的聚醯胺酸溶液,可藉由在有機溶劑中,將四羧酸成分與二胺成分反應而理想地製備,反應溫度為了抑制醯亞胺化係在120℃以下,較佳為100℃以下,更佳為80℃以下,反應時間約例如0.1~50小時。
又,由分子量較低的醯胺酸寡聚物構成的聚醯胺酸溶液,可藉由以水調節前述反應而將分子量調整為低分子量而理想地獲得。具體例,例如日本特開昭57-131248號公報所記載,使用實質上為等莫耳量的四羧酸二酐與二胺,於相對於該酸酐1莫耳含有約0.5~40莫耳倍之水的有機溶劑中,於100℃以下之溫度進行反應,使該反應液成為均勻溶液後,從該反應液去除游離的水的方法。或,例如日本特開2008-144159號公報所記載,將二胺與相對於二胺為過剩莫耳量的四羧酸二酐,於相對於前述四羧酸二酐含有超過1/3莫耳倍之量的水的溶劑中反應,其次,添加二胺、或二
胺與四羧酸二酐,使得就全體而言,二胺與四羧酸二酐成為實質上等莫耳量並使反應之方法為理想。
本發明之聚醯胺酸溶液,宜為二胺成分與四羧酸成分實質上為等莫耳。具體而言,二胺成分與四羧酸成分與之莫耳比較佳為1:0.95~1:1.05,更佳為1:0.98~1:1.02。在該範圍外時,獲得之聚醯亞胺膜(聚醯亞胺無縫皮帶)之機械特性有時會降低。
又,本發明之聚醯胺酸溶液組成物中,在本發明之效果之範圍內,也可少量含有未反應之二胺成分及/或四羧酸成分亦無妨,但是如鄰苯二甲酸之末端封鎖劑無法獲得充分的機械特性,故為不佳。
聚醯胺酸溶液之製備時使用的溶劑,宜為能溶解聚醯胺酸且於常壓之沸點為300℃以下之有機極性溶劑較佳,例如N,N-二甲基乙醯胺、N,N-二乙基乙醯胺、N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二乙基甲醯胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、1,3-二甲基-2-咪唑烷酮、N-甲基己內醯胺等分子內含有氮原子的溶劑,例如二甲基亞碸、二乙基亞碸、二甲基碸、二乙基碸、六甲基磺醯胺等分子內含有硫原子之溶劑,例如甲酚、苯酚、二甲酚等苯酚類構成之溶劑,例如二乙二醇二甲醚(diglyme)、三乙二醇二甲醚(triglyme)、四乙二醇二甲醚等分子內含有氧原子之溶劑,此外他,例如丙酮、二甲基咪唑啉、甲醇、乙醇、乙二醇、二烷、四氫呋喃、吡啶、四甲基脲等。該等溶劑可以單獨使用,或混合2種以上而理想地使用。
本發明之聚醯胺酸溶液中,基於聚醯胺酸之固體成分濃度不限定,相對於聚醯亞胺前驅體與溶劑之合計量,較佳為5質量%以上,更佳為7質量%以上,又更佳為10質量%以上。固體成分濃度若低於5質量%,生產性有時會變差。
本發明之聚醯胺酸溶液中,聚醯胺酸可為高分子量也可為低分子量,可理想地使用其對數黏度(ηinh)為0.05~3.5,較佳為0.10~3.0,更佳為0.15~2.5之範圍者。又,也可為一部分醯胺酸構造(50莫耳%以下,較佳為20莫耳%以下,更佳為5莫耳%以下)發生脫水反應而形成醯亞胺環者。其原因為:該聚醯胺酸無論是低分子量還是高分子量對於有機溶劑的溶解性均高,且即使形成醯亞胺環,溶解性也少有降低。由於該良好的溶解性,本發明之聚醯胺酸溶液、或聚醯亞胺前驅體溶液組成物,於保存時之凝膠化受抑制,保存安定性良好,且成形性極為良好。
因此本發明之聚醯胺酸溶液,不僅是可理想地使用低濃度的溶液,而且可理想地使用聚醯亞胺換算之固體成分濃度為20~60質量%,較佳為25~60質量%,更佳為30~60質量%,且於30℃之溶液黏度為50Pa.sec以下,較佳為30Pa.sec以下,更佳為20Pa.sec以下之高濃度且低溶液黏度之溶液。又,溶液黏度之下限值不限定,較佳為0.5Pa.sec以上,通常為1Pa.sec以上。
再者,如前述,本發明中,即使是聚醯胺酸之對數黏度為0.4以下之低分子量,也能輕易而安定地獲得具有極高強靭性之聚醯亞胺無縫皮帶。
本發明之無縫皮帶之製造方法,其特徵為:在基材表面,形成由聚醯亞胺前驅體溶液組成物構成的無縫塗膜,並將前述無縫塗膜進行加熱處理,該聚醯亞胺前驅體溶液組成物係由將具有前述化學式(6)表示之重複單元的聚醯胺酸溶於有機溶劑中而得之聚醯亞胺前驅體溶液構成。
本發明之聚醯亞胺前驅體溶液組成物,係由將具有前述化學式(6)表示之重複單元之聚醯胺酸溶於有機溶劑中而得之如前述聚醯胺酸溶液而構成,且視需要可含有其他添加成分。因此本發明
之聚醯亞胺前驅體溶液組成物之溶劑,宜使用在聚醯胺酸溶液之製備時可用的溶劑。聚醯胺酸溶液視需要添加的其他添加成分不特別限定,本發明之聚醯亞胺前驅體溶液組成物視用途,可以含有由有機樹脂或無機材料構成之微細粉末狀之填充材、或顏料、潤滑劑、消泡劑等公知之樹脂之添加成分。
本發明之聚醯亞胺前驅體溶液組成物,有時更含有吡啶類化合物及/或咪唑類較佳。聚醯亞胺前驅體溶液組成物含有吡啶類化合物及/或咪唑類時,即使於較為低溫將由聚醯亞胺前驅體溶液組成物構成的塗膜進行加熱處理,仍能使獲得之無縫皮帶之斷裂能量更大,因此,能將用於獲得無縫皮帶之加熱處理溫度壓抑在較低溫,故為較佳。
吡啶類化合物及/或咪唑類之添加量不限定,但相對於聚醯胺酸之醯胺酸構造(醯胺酸構造每1莫耳),較佳為0.01~5.0莫耳當量,更佳為0.01~1.0莫耳當量。又,聚醯胺酸之醯胺酸構造之數目,係以原料之四羧酸成分每1分子形成2個醯胺酸構造來計算。
吡啶類化合物,係化學構造中具有吡啶骨架之化合物,例如吡啶、3-吡啶醇、喹啉、異喹啉、喹喔啉、6-第三丁基喹啉、吖啶、6-喹啉羧酸、3,4-二甲基吡啶、嗒等為理想。
咪唑類化合物,例如宜使用:1,2-二甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、4-乙基-2-甲基咪唑、2-苯基咪唑、1-甲基咪唑、2-甲基咪唑、及1-甲基-4-乙基咪唑等。
該等吡啶類化合物及咪唑類化合物,可單獨使用或併用2種以上。
聚醯亞胺前驅體溶液組成物於30℃之溶液黏度不限定,較佳
為1000Pa.sec以下,更佳為0.5~500Pa.sec,又更佳為1~300Pa.sec,尤佳為3~200Pa.sec時,於操作方面為理想。溶液黏度若超過1000Pa.sec,變得沒有流動性,故難以均勻塗佈在金屬或玻璃等,又,若低於0.5Pa.sec,有時塗佈在金屬或玻璃等時會發生垂液或眼孔(eye hole)等,且有時難以獲得高度特性之聚醯亞胺無縫皮帶。
本發明之無縫皮帶之製造方法,特徵為使用將具有前述化學式(6)表示之重複單元之聚醯胺酸溶於有機溶劑中而得之聚醯胺酸溶液(聚醯亞胺前驅體溶液);將無縫皮帶成形之方法,可理想地使用以往公知之方法。例如旋轉成形法,亦即使當做基材之作用的圓筒形模具於旋轉狀態,在模具(內側至外側)表面形成由聚醯亞胺前驅體溶液組成物構成的無端管狀塗膜(無縫塗膜),並且於較低溫將前述無縫塗膜進行加熱處理而去除溶劑,形成自支持性膜(皮膜不發生流動之狀態,溶劑除去與聚合及一部醯亞胺化反應同時進行),其次保持自支持性膜為該狀態或視需要從基材剝離並進行加熱處理而進行脫水、醯亞胺化,以此方法可理想地獲得無縫皮帶。又,在此使用的「溶劑除去」或「脫水.醯亞胺化」,在該步驟不是指僅去除各別的溶劑、或僅進行脫水.醯亞胺化。通常,在溶劑除去步驟也會有相當程度的脫水.醯亞胺化進行,且於脫水.醯亞胺化步驟中,殘存溶劑除去也會進行。
加熱處理條件為約100℃以上,較佳為120℃~600℃,更佳為150℃~500℃,又更佳為150℃~350℃,較佳為以分階段地提高溫度的狀態進行0.01小時~30小時,更佳為0.01~10小時加熱處理。又,本發明中,尤其即使於250℃以下,較佳為150~250℃之較低溫進行加熱處理,也可輕易而安定地獲得具有高強靭性之無縫皮帶。
構成本發明之無縫皮帶的聚醯亞胺,具有極高強靭性,因此,
尤適於當做影印機等電子照相裝置之中間轉印、固定、或運送用無縫皮帶等。
本發明之無縫皮帶,主要由本發明之具有前述化學式(1)表示之重複單元之聚醯亞胺構成,並視需要也可含有其他添加成分。又,本發明之無縫皮帶,也可更疊層其他樹脂層或金屬層。
本發明之無縫皮帶之厚度,視使用之目的可以適當選擇,通常為約20~200μm。
當本發明之無縫皮帶當做電子照相裝置之中間轉印用皮帶使用時,宜使含有導電性填料,而賦予表面電阻率108~1016Ω/□、體積電阻率108~1016Ω.cm之半導電性。
本發明中,導電性填料可使用通常之中間轉印無縫皮帶使用的導電性或半導電性的微粉末,不特別限制,可舉例如:科琴黑、乙炔黑等碳黑、鋁或鎳等金屬、氧化錫等氧化金屬化合物、鈦酸鉀等。又,該等可以單獨使用,也可併用2種以上。本發明中,使用碳黑當做導電性填料較佳,但尤以使用平均一次粒徑為5~100nm者較佳,尤其10~50nm者較佳。平均一次粒徑超過100nm時,機械特性或電阻值之均勻性容易有變得不夠的傾向。
導電性填料之摻合量,視填料種類、粒徑、分散狀態而不同,相對於聚醯亞胺(固體成分)100重量份,為1~50重量份之範圍較佳、2~30重量份更佳。本發明中,藉由選擇導電性填料及適當的摻合量的組合,可調整為適於中間轉印皮帶之表面電阻率(108~1016Ω/□)與體積電阻率(108~1016Ω.cm)之範圍。
本發明之無縫皮帶當做電子照相裝置之固定用皮帶使用時,為了賦予熱傳導性,宜添加二氧化矽、氮化硼、氮化鋁、氮化矽、
氧化鋁等填充材,為了賦予橡膠彈性,宜添加例如氟樹脂粉末、或與發熱體金屬箔進行疊層。
填充劑之添加量,相對於聚醯亞胺(固體成分)100重量份,為1~50重量份之範圍較佳,2~30重量份更佳。
熱傳導率為0.15W/mK以上,較佳為0.20W/mK以上為宜。
再者,當做電子照相裝置之固定用皮帶使用時,宜當做表面疊層有橡膠彈性層、或脫模層的無縫皮帶使用。脫模層(剝離層),只要是能提高無縫皮帶之表面之剝離性者即可,無特別限定,可使用其本身為公知之例如聚四氟乙烯(PTFE)、或其改性物即四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)、四氟乙烯-乙烯共聚物(ETFE)、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP)、四氟乙烯-二偏氟乙烯共聚物(TFE/VdF)、四氟乙烯-六氟丙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(EPA)、聚氯三氟乙烯(PCTFE)、氯三氟乙烯-乙烯共聚物(ECTFE)、氯三氟乙烯-二偏氟乙烯共聚物(CTFE/VdF)、聚二偏氟乙烯(PVdF)、聚氟化乙烯(PVF)等構成。又,橡膠彈性層也可由同樣的材料構成。於該等之表面層含有導電性填料亦為理想。
以下依實施例及比較例更具體說明本發明,但本發明不限於該等實施例。
以下例使用之特性之測定方法如下。
固體成分濃度[質量%],係將試樣溶液(將其質量定為w1)於熱風乾燥機中於120℃進行10分鐘、250℃進行10分鐘加熱處理,其次於350℃進行30分鐘加熱處理,測定加熱處理後之質量(將其質量定為w2),並以次式計算。
固體成分濃度[質量%]=(w2/w1)×100
將試樣溶液稀釋成基於固體成分濃度的濃度為0.5g/dl(溶劑為NMP)。該稀釋液於30℃使用Cannon-Fenske No.100測定流下時間(T1)。使用測定得到的稀釋液之流下時間(T1)與空白組的NMP的流下時間(T0),由次式計算對數黏度。
對數黏度={ln(T1/T0)}/0.5
使用Tokimec公司製E型黏度計,於30℃進行測定。
以目視判斷所得之無縫皮帶的狀態。無縫皮帶之狀態觀察時,係將完全沒有起泡或破裂等者評為○、起泡或破裂等為全體之約30%者評為△,比此有更多起泡或破裂者時評為×。
使用拉伸試驗機(Orientec公司製RTC-1225A),依據ASTM D882進行拉伸試驗,求取拉伸彈性率、拉伸斷裂伸長度、拉伸斷裂強度。
使用拉伸試驗機(Orientec公司製RTC-1225A),依據ASTM D882進行測定。拉伸斷裂能量,係依據ASTM D882之A2.1拉伸斷裂能量之決定法計算。
針對下例使用之化合物之簡稱進行說明。
s-BPDA:3,3’,4,4’-聯苯四羧酸二酐
ODPA:4,4’-羥基二鄰苯二甲酸二酐
PPD:對苯二胺
ODA:4,4’-羥基二苯胺(4,4’-二胺基二苯醚)
HMD:1,6-二胺基己烷
TMD:1,4-二胺基丁烷
1,2-DMZ:1,2-二甲基咪唑
NMP:N-甲基-2-吡咯烷酮
於具備攪拌機、氮氣導入.排出管之內容積500mL之玻璃製反應容器中,添加當做溶劑之NMP400g,於其中添加PPD 6.88g(0.064莫耳)及ODA 29.72g(0.148莫耳)、與ODPA19.73g(0.064莫耳)及s-BPDA 43.67g(0.148莫耳),於50℃攪拌10小時,獲得固體成分濃度18.3質量%、溶液黏度5.1Pa.sec、對數黏度0.68之聚醯胺酸溶液。
將獲得之聚醯胺酸溶液,於使內徑150mm、長度300mm之圓筒模具以轉速100rpm旋轉的狀態均勻塗佈於其內側表面,之後以轉速200rpm將該塗膜於120℃進行30分鐘、150℃進行10分鐘、200℃進行10分鐘、250℃進行10分鐘加熱處理,其次於350℃進行10分鐘加熱處理,形成厚度為50μm之聚醯亞胺無縫皮帶。
使用該聚醯亞胺無縫皮帶評價特性。
該等結果如表1。
將實施例1獲得之聚醯胺酸溶液,於使內徑150mm、長度300mm之圓筒模具以轉速100rpm旋轉的狀態均勻塗佈於其內側
表面,之後以轉速200rpm將該塗膜於120℃進行30分鐘、150℃進行10分鐘加熱處理,其次於200℃進行30分鐘加熱處理,形成厚度為50μm之聚醯亞胺無縫皮帶。
使用該聚醯亞胺無縫皮帶評價特性。
該等結果如表1。
於具備攪拌機、攪拌葉、回流冷卻器、氮氣導入管之500mL之玻璃製反應容器,稱取當做溶劑之NMP 335g、水1.32g、s-BPDA 41.17g及ODA 14.01g(水之莫耳比[水/酸成分]為3/4、水之含有率為0.48重量%、酸成分之莫耳比[酸成分/二胺成分]為2/1),於70℃之反應溫度攪拌3小時使反應。其次,於該反應溶液溶解ODA 35.03g及PPD 11.35g,再添加s-BPDA 30.88g及ODPA 32.56g,於反應溫度50℃攪拌20小時,獲得固體成分濃度30.3質量%、溶液黏度5.7Pa.sec、對數黏度0.21之聚醯胺酸溶液。
將獲得之聚醯胺酸溶液,於使內徑150mm、長度300mm之圓筒模具以轉速100rpm旋轉的狀態均勻塗佈於其內側表面,之後以轉速200rpm將該塗膜於120℃進行30分鐘、150℃進行10分鐘、200℃進行10分鐘、250℃進行10分鐘加熱處理,其次於350℃進行10分鐘加熱處理,形成厚度為50μm之聚醯亞胺無縫皮帶。
使用該聚醯亞胺無縫皮帶評價特性。
該等結果如表1。
將實施例3獲得之聚醯胺酸溶液,於使內徑150mm、長度
300mm之圓筒模具以轉速100rpm旋轉的狀態均勻塗佈於其內側表面,之後以轉速200rpm將該塗膜於120℃進行30分鐘、150℃進行10分鐘加熱處理,其次於200℃進行30分鐘加熱處理,形成厚度為50μm之聚醯亞胺無縫皮帶。
使用該聚醯亞胺無縫皮帶評價特性。
該等結果如表1。
於實施例3獲得之聚醯胺酸溶液中添加異喹啉0.1莫耳當量,將於25℃已攪拌4小時的聚醯亞胺前驅體溶液組成物,於使內徑150mm、長度300mm之圓筒模具以轉速100rpm旋轉的狀態均勻塗佈於其內側表面,之後以轉速200rpm將該塗膜於120℃進行30分鐘、150℃進行10分鐘加熱處理,其次於200℃進行30分鐘加熱處理,形成厚度為50μm之聚醯亞胺無縫皮帶。
使用該聚醯亞胺無縫皮帶評價特性。
該等結果如表1。
於實施例3獲得之聚醯胺酸溶液中添加1,2-DMZ 0.1莫耳當量,並將於25℃已攪拌4小時之聚醯亞胺前驅體溶液組成物,於使內徑150mm、長度300mm之圓筒模具以轉速100rpm旋轉的狀態均勻塗佈於其內側表面,之後以轉速200rpm將該塗膜於120℃進行30分鐘、150℃進行10分鐘加熱處理,其次於200℃進行30分鐘加熱處理,形成厚度為50μm之聚醯亞胺無縫皮帶。
使用該聚醯亞胺無縫皮帶評價特性。
該等結果如表1。
於具備攪拌機、氮氣導入.排出管之內容積500mL之玻璃製反應容器中,添加當做溶劑之NMP 400g,並於其中添加PPD 11.85g(0.110莫耳)及ODA 21.94g(0.110莫耳)、與ODPA 33.98g(0.110莫耳)及s-BPDA 32.23g(0.110莫耳),於50℃攪拌10小時,獲得固體成分濃度18.2質量%、溶液黏度5.0Pa.sec、對數黏度0.65之聚醯胺酸溶液。
將獲得之聚醯胺酸溶液,於使內徑150mm、長度300mm之圓筒模具以轉速100rpm旋轉的狀態均勻塗佈於其內側表面,之後以轉速200rpm將該塗膜於120℃進行30分鐘、150℃進行10分鐘、200℃進行10分鐘、250℃進行10分鐘加熱處理,其次於350℃進行10分鐘加熱處理,形成厚度為50μm之聚醯亞胺無縫皮帶。
使用該聚醯亞胺無縫皮帶評價特性。
該等結果如表1。
於具備攪拌機、攪拌葉、回流冷卻器、氮氣導入管之500mL之玻璃製反應容器中,稱取當做溶劑之NMP 335g、水1.95g、s-BPDA 42.54g及ODA 14.48g(水之莫耳比[水/酸成分]為3/4、水之含有率為0.50重量%、酸成分之莫耳比[酸成分/二胺成分]為2/1),於70℃之反應溫度攪拌3小時使反應。其次,於該反應溶液溶解ODA 21.72g及PPD 19.55g,再添加s-BPDA 10.64g及ODPA 56.07g,於反應溫度50℃攪拌20小時,獲得固體成分濃度30.1質量%、溶液黏度5.4Pa.sec、對數黏度0.22之聚醯胺酸溶液。
將獲得之聚醯胺酸溶液,於使內徑150mm、長度300mm之圓筒模具以轉速100rpm旋轉的狀態均勻塗佈於其內側表面,之後以轉速200rpm將該塗膜於120℃進行30分鐘、150℃進行10分鐘、200℃進行10分鐘、250℃進行10分鐘加熱處理,其次於350℃進行10分鐘加熱處理,形成厚度為50μm之聚醯亞胺無縫皮帶。
使用該聚醯亞胺無縫皮帶評價特性。
該等結果如表1。
於具備攪拌機、氮氣導入.排出管之內容積500mL之玻璃製反應容器中,添加當做溶劑之NMP 400g,於其中添加PPD 17.41g(0.161莫耳)及ODA 13.82g(0.069莫耳)、與ODPA 21.40g(0.069莫耳)及s-BPDA 47.37g(0.161莫耳),於50℃攪拌10小時,獲得固體成分濃度18.1質量%、溶液黏度5.3Pa.sec、對數黏度0.64之聚醯胺酸溶液。
將獲得之聚醯胺酸溶液,於使內徑150mm、長度300mm之圓筒模具以轉速100rpm旋轉的狀態均勻塗佈於其內側表面,之後以轉速200rpm將該塗膜於120℃進行30分鐘、150℃進行10分鐘、200℃進行10分鐘、250℃進行10分鐘加熱處理,其次於350℃進行10分鐘加熱處理,形成厚度為50μm之聚醯亞胺無縫皮帶。
使用該聚醯亞胺無縫皮帶評價特性。
該等結果如表1。
於具備攪拌機、攪拌葉、回流冷卻器、氮氣導入管之500mL之玻璃製反應容器中,稱取當做溶劑之NMP 335g、水2.05g、s-BPDA 44.66g及ODA 15.20g(水之莫耳比[水/酸成分]為3/4、水之含有率為0.52重量%、酸成分之莫耳比[酸成分/二胺成分]為2/1),於70℃之反應溫度攪拌3小時使反應。其次,於該反應溶液溶解ODA 7.60g及PPD 28.73g,再添加s-BPDA 33.49g及ODPA 35.32g,於反應溫度50℃攪拌20小時,獲得固體成分濃度30.2質量%、溶液黏度5.2Pa.sec、對數黏度0.23之聚醯胺酸溶液。
將獲得之聚醯胺酸溶液,於使內徑150mm、長度300mm之圓筒模具以轉速100rpm旋轉的狀態均勻塗佈於其內側表面,之後以轉速200rpm將該塗膜於120℃進行30分鐘、150℃進行10分鐘、200℃進行10分鐘、250℃進行10分鐘加熱處理,其次於350℃進行10分鐘加熱處理,形成厚度為50μm之聚醯亞胺無縫皮帶。
使用該聚醯亞胺無縫皮帶評價特性。
該等結果如表1。
於具備攪拌機、攪拌葉、回流冷卻器、氮氣導入管之500mL之玻璃製反應容器中,添加當做溶劑之NMP 335g、水1.95g、s-BPDA 41.54g及ODA 14.14g(水之莫耳比[水/酸成分]為3/4、水之含有率為0.49重量%、酸成分之莫耳比[酸成分/二胺成分]為2/1),於70℃之反應溫度攪拌3小時使反應。其次,於該反應溶液溶解ODA 31.81g、PPD 11.45g及HMD 2.05g,再添加s-BPDA 31.16g及ODPA 32.85g,於反應溫度50℃攪拌20小時,獲得固體成分濃度30.3質量%、溶液黏度6.4Pa.s、對數黏度0.25之聚醯胺酸溶液組成物。
將獲得之聚醯胺酸溶液組成物,於使內徑150mm、長度300mm之圓筒模具以轉速100rpm旋轉的狀態均勻塗佈於其內側表面,之後以轉速200rpm將該塗膜於120℃進行30分鐘、150℃進行10分鐘、200℃進行10分鐘、250℃進行10分鐘加熱處理,其次於350℃進行10分鐘加熱處理,形成厚度為50μm之聚醯亞胺無縫皮帶。
使用該聚醯亞胺無縫皮帶評價特性。
該等結果如表1。
於具備攪拌機、攪拌葉、回流冷卻器、氮氣導入管之500mL之玻璃製反應容器中,稱取當做溶劑之NMP 335g、水1.91g、s-BPDA 41.67g及ODA 14.18g(水之莫耳比[水/酸成分]為3/4、水之含有率為0.49重量%、酸成分之莫耳比[酸成分/二胺成分]為2/1),於70℃之反應溫度攪拌3小時使反應。其次於該反應溶液溶解ODA 31.91g、PPD 11.49g及TMD 1.56g,再添加s-BPDA 31.25g及ODPA 32.95g,於反應溫度50℃攪拌20小時,獲得固體成分濃度30.5質量%、溶液黏度7.3Pa.s、對數黏度0.24之聚醯胺酸溶液組成物。
將獲得之聚醯胺酸溶液組成物,於使內徑150mm、長度300mm之圓筒模具以轉速100rpm旋轉的狀態均勻塗佈於其內側表面,之後以轉速200rpm將該塗膜於120℃進行30分鐘、150℃進行10分鐘、200℃進行10分鐘、250℃進行10分鐘加熱處理,其次於350℃進行10分鐘加熱處理,形成厚度為50μm之聚醯亞胺無縫皮帶。
使用該聚醯亞胺無縫皮帶評價特性。
該等結果如表1。
於具備攪拌機、攪拌葉、回流冷卻器、氮氣導入管之500mL之玻璃製反應容器中,稱取當做溶劑之NMP 335g、水1.97g、s-BPDA 42.94g及ODA 14.61g(水之莫耳比[水/酸成分]為3/4、水之含有率為0.50重量%、酸成分之莫耳比[酸成分/二胺成分]為2/1),於70℃之反應溫度攪拌3小時使反應。其次,於該反應溶液溶解ODA 18.27g、PPD 19.73g及HMD 2.12g,再添加s-BPDA 10.73g及ODPA 56.59g,於反應溫度50℃攪拌20小時,獲得固體成分濃度30.5質量%、溶液黏度7.2Pa.s、對數黏度0.24之聚醯胺酸溶液組成物。
將獲得之聚醯胺酸溶液組成物,於使內徑150mm、長度300mm之圓筒模具以轉速100rpm旋轉的狀態均勻塗佈於其內側表面,之後以轉速200rpm將該塗膜於120℃進行30分鐘、150℃進行10分鐘、200℃進行10分鐘、250℃進行10分鐘加熱處理,其次於350℃進行10分鐘加熱處理,形成厚度為50μm之聚醯亞胺無縫皮帶。
使用該聚醯亞胺無縫皮帶評價特性。
該等結果如表1。
於具備攪拌機、攪拌葉、回流冷卻器、氮氣導入管之500mL之玻璃製反應容器中,稱取當做溶劑之NMP 335g、水1.98g、s-BPDA 43.07g及ODA 14.66g(水之莫耳比[水/酸成分]為3/4、水之含有率為0.50重量%、酸成分之莫耳比[酸成分/二胺成分]為2/1),
於70℃之反應溫度攪拌3小時使反應。其次,於該反應溶液溶解ODA 18.32g、PPD 19.79g及TMD 1.61g,再添加s-BPDA 10.77g及ODPA 56.77g,於反應溫度50℃攪拌20小時,獲得固體成分濃度30.6質量%、溶液黏度6.3Pa.s、對數黏度0.23之聚醯胺酸溶液組成物。
將獲得之聚醯胺酸溶液組成物,於使內徑150mm、長度300mm之圓筒模具以轉速100rpm旋轉的狀態均勻塗佈於其內側表面,之後以轉速200rpm將該塗膜於120℃進行30分鐘、150℃進行10分鐘、200℃進行10分鐘、250℃進行10分鐘加熱處理,其次於350℃進行10分鐘加熱處理,形成厚度為50μm之聚醯亞胺無縫皮帶。
使用該聚醯亞胺無縫皮帶評價特性。
該等結果如表1。
於具備攪拌機、攪拌葉、回流冷卻器、氮氣導入管之500mL之玻璃製反應容器中,稱取當做溶劑之NMP 335g、水2.19g、s-BPDA 47.69g及PPD 8.77g(水之莫耳比[水/酸成分]為3/4、水之含有率為0.56重量%、酸成分之莫耳比[酸成分/二胺成分]為2/1),於70℃之反應溫度攪拌3小時使反應。其次,於該反應溶液溶解PPD 35.06g,再添加s-BPDA 35.77g及ODPA 37.71g,於反應溫度50℃攪拌20小時,獲得固體成分濃度30.8質量%、溶液黏度6.7Pa.sec、對數黏度0.25之聚醯胺酸溶液。
將獲得之聚醯胺酸溶液,於使內徑150mm、長度300mm之圓筒模具以轉速100rpm旋轉的狀態均勻塗佈於其內側表面,之後以轉速200rpm將該塗膜於120℃進行30分鐘、150℃進行10分
鐘、200℃進行10分鐘、250℃進行10分鐘加熱處理,其次於350℃進行10分鐘加熱處理,但是膜全體發生破裂,未能獲得聚醯亞胺無縫皮帶。
該等結果如表2所示。
於具備攪拌機、攪拌葉、回流冷卻器、氮氣導入管之500mL之玻璃製反應容器中,稱取當做溶劑之NMP 335g、水1.80g、s-BPDA 39.27g及ODA 13.36g(水之莫耳比[水/酸成分]為3/4、水之含有率為0.46重量%、酸成分之莫耳比[酸成分/二胺成分]為2/1),於70℃之反應溫度攪拌3小時使反應。其次,於該反應溶液溶解ODA53.46g,再添加s-BPDA 58.91g,於反應溫度50℃攪拌20小時,獲得固體成分濃度31.0質量%、溶液黏度8.9Pa.sec、對數黏度0.24之聚醯胺酸溶液。
將獲得之聚醯胺酸溶液,於使內徑150mm、長度300mm之圓筒模具以轉速100rpm旋轉的狀態均勻塗佈於其內側表面,之後以轉速200rpm將該塗膜於120℃進行30分鐘、150℃進行10分鐘、200℃進行10分鐘、250℃進行10分鐘加熱處理,其次於350℃進行10分鐘加熱處理,形成了厚度為50μm之聚醯亞胺無縫皮帶,但是全體的約30%發生破裂。
使用該聚醯亞胺無縫皮帶評價特性。
該等結果如表2所示。
於具備攪拌機、攪拌葉、回流冷卻器、氮氣導入管之500mL之玻璃製反應容器中,稱取當做溶劑之NMP 335g、水2.22g、
s-BPDA 48.26g及PPD 8.87g(水之莫耳比[水/酸成分]為3/4、水之含有率為0.56重量%、酸成分之莫耳比[酸成分/二胺成分]為2/1),於70℃之反應溫度攪拌3小時使反應。其次,於該反應溶液溶解PPD 35.48g,再添加s-BPDA 72.39g,於反應溫度50℃攪拌20小時,獲得固體成分濃度30.3質量%、溶液黏度6.4Pa.sec、對數黏度0.23之聚醯胺酸溶液。
將獲得之聚醯胺酸溶液,於使內徑150mm、長度300mm之圓筒模具以轉速100rpm旋轉的狀態均勻塗佈於其內側表面,之後以轉速200rpm將該塗膜於120℃進行30分鐘、150℃進行10分鐘、200℃進行10分鐘、250℃進行10分鐘加熱處理,其次於350℃進行10分鐘加熱處理,但是膜全體發生破裂,未能獲得聚醯亞胺無縫皮帶。
該等結果如表2所示。
於具備攪拌機、攪拌葉、回流冷卻器、氮氣導入管之500mL之玻璃製反應容器中,稱取當做溶劑之NMP335g、水1.82g、s-BPDA39.62g及ODA 13.48g(水之莫耳比[水/酸成分]為3/4、水之含有率為0.47重量%、酸成分之莫耳比[酸成分/二胺成分]為2/1),於70℃之反應溫度攪拌3小時使反應。其次,於該反應溶液溶解ODA 47.20g及PPD3.64g,再添加s-BPDA 29.72g及ODPA 31.33g,於反應溫度50℃攪拌20小時,獲得固體成分濃度30.8質量%、溶液黏度5.2Pa.s、對數黏度0.23之聚醯胺酸溶液組成物。
將獲得之聚醯胺酸溶液,於使內徑150mm、長度300mm之圓筒模具以轉速100rpm旋轉的狀態均勻塗佈於其內側表面,之後以轉速200rpm將該塗膜於120℃進行30分鐘、150℃進行10分鐘、200℃進行10分鐘、250℃進行10分鐘加熱處理,其次於350℃
進行10分鐘加熱處理,獲得厚度為50μm之聚醯亞胺無縫皮帶。
使用該聚醯亞胺無縫皮帶評價特性。
該等結果如表2所示。
於具備攪拌機、攪拌葉、回流冷卻器、氮氣導入管之500mL之玻璃製反應容器,添加當做溶劑之NMP 335g、水1.91g、s-BPDA 20.24g、ODPA 21.34g及ODA 13.78g(水之莫耳比[水/酸成分]為3/4、水之含有率為0.49重量%、酸成分之莫耳比[酸成分/二胺成分]為2/1),於70℃之反應溫度攪拌3小時使反應。其次,於該反應溶液溶解ODA 34.44g及PPD 11.16g,再添加ODPA 64.03g,於反應溫度50℃攪拌20小時,獲得固體成分濃度30.8質量%、溶液黏度5.2Pa.s、對數黏度0.24之聚醯胺酸溶液組成物。
將獲得之聚醯胺酸溶液,於使內徑150mm、長度300mm之圓筒模具以轉速100rpm旋轉的狀態均勻塗佈於其內側表面,之後以轉速200rpm將該塗膜於120℃進行30分鐘、150℃進行10分鐘、200℃進行10分鐘、250℃進行10分鐘加熱處理,其次於350℃進行10分鐘加熱處理,獲得厚度為50μm之聚醯亞胺無縫皮帶。
使用該聚醯亞胺無縫皮帶評價特性。
該等結果如表2所示。
於具備攪拌機、攪拌葉、回流冷卻器、氮氣導入管之500mL之玻璃製反應容器中,稱取當做溶劑之NMP 335g、水1.91g、s-BPDA 41.57g及ODA 14.15g(水之莫耳比[水/酸成分]為3/4、水之
含有率為0.49重量%、酸成分之莫耳比[酸成分/二胺成分]為2/1),於70℃之反應溫度攪拌3小時使反應。其次,於該反應溶液溶解ODA 35.36g及PPD 11.46g,再添加s-BPDA 60.27g及ODPA 2.19g,於反應溫度50℃攪拌20小時,獲得固體成分濃度30.7質量%、溶液黏度7.2Pa.s、對數黏度0.24之聚醯胺酸溶液組成物。
將獲得之聚醯胺酸溶液,於使內徑150mm、長度300mm之圓筒模具以轉速100rpm旋轉的狀態均勻塗佈於其內側表面,之後以轉速200rpm將該塗膜於120℃進行30分鐘、150℃進行10分鐘、200℃進行10分鐘、250℃進行10分鐘加熱處理,其次於350℃進行10分鐘加熱處理,形成了厚度為50μm之聚醯亞胺無縫皮帶,但全體的約30%發生破裂。
使用該聚醯亞胺無縫皮帶評價特性。
該等結果如表2所示。
於具備攪拌機、攪拌葉、回流冷卻器、氮氣導入管之500mL之玻璃製反應容器中,稱取當做溶劑NMP 335g、水2.18g、s-BPDA 47.48g及PPD 8.73g(水之莫耳比[水/酸成分]為3/4、水之含有率為0.55重量%、酸成分之莫耳比[酸成分/二胺成分]為2/1),於70℃之反應溫度攪拌3小時使反應。其次,於該反應溶液溶解PPD 34.03g及ODA 1.62g,再添加s-BPDA 35.61g及ODPA 37.54g,於反應溫度50℃攪拌20小時,獲得固體成分濃度30.6質量%、溶液黏度6.8Pa.sec、對數黏度0.25之聚醯胺酸溶液。
將獲得之聚醯胺酸溶液,於使內徑150mm、長度300mm之圓筒模具以轉速100rpm旋轉的狀態均勻塗佈於其內側表面,之後以轉速200rpm將該塗膜於120℃進行30分鐘、150℃進行10分
鐘、200℃進行10分鐘、250℃進行10分鐘加熱處理,其次於350℃進行10分鐘加熱處理,但是膜全體發生破裂,未能獲得聚醯亞胺無縫皮帶。
該等結果如表2所示。
於具備攪拌機、攪拌葉、回流冷卻器、氮氣導入管之500mL之玻璃製反應容器中,稱取當做溶劑之NMP 335g、水1.79g、s-BPDA 39.04g及ODA 13.29g(水之莫耳比[水/酸成分]為3/4、水之含有率為0.46重量%、酸成分之莫耳比[酸成分/二胺成分]為2/1),於70℃之反應溫度攪拌3小時使反應。其次,於該反應溶液溶解ODA 51.81g及PPD 0.72g,再添加s-BPDA 29.28g及ODPA 30.87g,於反應溫度50℃攪拌20小時,獲得固體成分濃度31.0質量%、溶液黏度6.6Pa.s、對數黏度0.25之聚醯胺酸溶液組成物。
將獲得之聚醯胺酸溶液,於使內徑150mm、長度300mm之圓筒模具以轉速100rpm旋轉的狀態均勻塗佈於其內側表面,之後以轉速200rpm將該塗膜於120℃進行30分鐘、150℃進行10分鐘、200℃進行10分鐘、250℃進行10分鐘加熱處理,其次於350℃進行10分鐘加熱處理,形成了厚度為50μm之聚醯亞胺無縫皮帶。
使用該聚醯亞胺無縫皮帶評價特性。
該等結果如表2所示。
使用與比較例5為同組成且對數黏度大的聚醯胺酸溶液組成物,形成聚醯亞胺無縫皮帶。
於具備攪拌機、氮氣導入.排出管之內容積500mL之玻璃製反應容器中,添加當做溶劑之NMP 400g,並於其中添加PPD 6.76g及ODA 29.23g、與s-BPDA 12.27g及ODPA 51.74g,於50℃攪拌10小時,獲得固體成分濃度18.3質量%、溶液黏度8.0Pa.s、對數黏度0.87之聚醯胺酸溶液組成物。
將獲得之聚醯胺酸溶液,於使內徑150mm、長度300mm之圓筒模具以轉速100rpm旋轉的狀態均勻塗佈於其內側表面,之後以轉速200rpm將該塗膜於120℃進行30分鐘、150℃進行10分鐘、200℃進行10分鐘、250℃進行10分鐘加熱處理,其次於350℃進行10分鐘加熱處理,獲得厚度為50μm之聚醯亞胺無縫皮帶。
使用該聚醯亞胺無縫皮帶評價特性。
該等結果如表2所示。
【產業利用性】
依照本發明,可提供由具有特定化學構造之具極高強靭性之聚醯亞胺構成之無縫皮帶、其製造方法、及其製造使用之聚醯亞胺前驅體溶液組成物。又,本發明中,即使使用了由高濃度且低黏度之聚醯胺酸溶液構成之聚醯亞胺前驅體溶液組成物,也能輕易而安定地獲得具有極高強靭性之聚醯亞胺無縫皮帶。本發明之無縫皮帶,可理想地使用於當做要求高度強靭性之電子照相裝置之中間轉印用皮帶或固定用皮帶。
Claims (13)
- 一種無縫皮帶,其特徵為:主要係由具有下列化學式(1)所表示之重複單元之聚醯亞胺構成:
- 如申請專利範圍第1項之無縫皮帶,其中,該化學式(1)中,A之40~85莫耳%為該化學式(2)所表示之4價之單元、60~15莫耳%為該化學式(3)所表示之4價之單元、0~10莫耳%為從脂肪族四羧酸除去羧基而得之4價之單元,且B之15~70莫耳%為該化學式(4)所表示之2價之單元、85~30莫耳%為該化學式(5)所表示之2價之單元、0~10莫耳%為從脂肪族二胺除去胺基而得之2價之單 元。
- 如申請專利範圍第1或2項之無縫皮帶,其中,拉伸斷裂能量為100MJ/m3以上。
- 如申請專利範圍第1或2項之無縫皮帶,其係電子照相裝置之中間轉印用皮帶。
- 如申請專利範圍第1至或2項之無縫皮帶,其係電子照相裝置之固定用皮帶。
- 一種無縫皮帶之製造方法,其特徵為:在基材表面形成由聚醯亞胺前驅體溶液組成物構成的無縫塗膜,並且將該無縫塗膜進行加熱處理而獲得聚醯亞胺無縫皮帶,該聚醯亞胺前驅體溶液組成物係由將具有下列化學式(6)所表示之重複單元之聚醯胺酸溶於有機溶劑中而得之聚醯胺酸溶液而構成;
- 如申請專利範圍第6項之無縫皮帶之製造方法,其中,該聚醯亞胺前驅體溶液組成物含有吡啶類化合物及/或咪唑類化合物。
- 如申請專利範圍第6或7項之無縫皮帶之製造方法,其中,該聚醯胺酸溶液中之聚醯胺酸之對數黏度為0.4以下。
- 如申請專利範圍第6或7項之無縫皮帶之製造方法,其中,聚醯胺酸溶液之聚醯亞胺換算之固體成分濃度為20~60質量%,且於30℃之溶液黏度為50Pa‧sec以下。
- 如申請專利範圍第6或7項之無縫皮帶之製造方法,其中,該加熱處理之最高加熱溫度為250℃以下。
- 如申請專利範圍第6或7項之無縫皮帶之製造方法,其係以旋轉成形法進行。
- 一種聚醯亞胺前驅體溶液組成物,係由將具有下列化學式(6)所表示之重複單元之聚醯胺酸溶於有機溶劑中而成之聚醯胺酸溶液構成;其特徵為:於聚醯胺酸溶液中,聚醯胺酸之對數黏度為0.4以下;
- 如申請專利範圍第12項之聚醯亞胺前驅體溶液組成物,其中,該聚醯胺酸溶液之聚醯亞胺換算之固體成分濃度為20~60質量%,且於30℃之溶液黏度為50Pa‧sec以下。
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