(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリイミドポリマーと、アルキルチオホスフェートとを含む基板層、前記基板層に配置された緩衝層、および、前記緩衝層に配置された剥離層を備える、フューザー部材。
【請求項２】
前記アルキルチオホスフェートが、金属ジアルキルジチオホスフェートを含み、前記金属が、亜鉛、モリブデン、鉛、マンガン、アンチモンおよびこれらの混合物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。
【請求項３】
前記アルキルチオホスフェートが、以下の構造
【化１】
0005722243.tif 000004
または
【化２】
0005722243.tif 000005
によってあらわされ、式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５およびＲ６は、それぞれ独立して、水素原子；アルキル、シクロアルキル、アリール、アルキルアリールまたはアリールアルキルをあらわし、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５およびＲ６の少なくとも１つはアルキル、シクロアルキル、アルキルアリールまたはアリールアルキルをあらわす、請求項１に記載のフューザー部材。
【請求項４】
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５およびＲ６は、それぞれ独立して、炭素原子を１個〜２０個含むアルキル；炭素原子を６個〜２６個含むシクロアルキル；それぞれ、炭素原子を６個〜５０個含むアリール、アルキルアリールまたはアリールアルキル；または、場合により、ヒドロカルビル基をあらわす、請求項３に記載のフューザー部材。
【請求項５】
前記アルキルチオホスフェートが、亜鉛ジアルキルジチオホスフェートを含み、前記アルキルが、炭素原子が２〜１８個の直鎖または分枝鎖のアルキルである、請求項１に記載のフューザー部材。
【請求項６】
前記基板層が、ポリシロキサンポリマーをさらに含む、請求項１に記載のフューザー部材。
【請求項７】
前記ポリシロキサンポリマーが、ポリエステル修飾されたポリジメチルシロキサン、ポリエーテル修飾されたポリジメチルシロキサン、ポリアクリレート修飾されたポリジメチルシロキサン、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からなる群から選択される、請求項６に記載のフューザー部材。
【請求項８】
前記基板層が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。
【請求項９】
ポリイミドポリマーおよびアルキルチオホスフェートを含む基板層と；
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み、前記中間層に配置される剥離層とを備える、フューザー部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般的に、デジタル式、多重現像式などを含む電子写真式の画像形成装置に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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。この様式で製造されるフューザーベルトは、費用が高い。製造コストを下げることが必要である。
【０００４】
それに加え、ポリイミドフューザーベルトは、４，０００ＭＰａより大きな弾性率を必要とする。いくつかの実施形態では、分解開始温度は、４００℃より大きくあるべきである。このような要求は、製造コストを下げることとともに望ましい。
【発明の概要】
【０００５】
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およびアルキルチオホスフェートを含む基板層を備えている。
【０００６】
別の実施形態によれば、ポリイミドポリマーおよびアルキルチオホスフェートを含む基板層を備えるフューザー部材が記載されている。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が、基板層に配置される。フルオロポリマー剥離層は、中間層に配置される。
【０００７】
別の実施形態によれば、ポリイミドポリマー、アルキルチオホスフェートおよび溶媒の組成物が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本教示にかかるベルト基板を有する例示的なフューザー部材を示す。
【図２Ａ】図２Ａは、本教示にかかる、図１に示されるフューザー部材を用いる例示的なフュージング構造を示す。
【図２Ｂ】図２Ｂは、本教示にかかる、図１に示されるフューザー部材を用いる例示的なフュージング構造を示す。
【図３】図３は、転写固定装置を用いるフューザー構造を示す。
【図４】図４は、最終的な硬化のためにフュージング部材を引っ張ることを示す。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
フューザー部材または固定部材は、その上に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からの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、このようなフューザー部材を、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。
【００１０】
種々の実施形態では、フューザー部材としては、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。
【００１１】
図１において、例示的なフュージング部材または転写固定部材２００は、その上に１つ以上の機能性中間層（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、ベルト基板２１０は、ポリイミドポリマーとアルキルチオホスフェートとから作られている。
【００１２】
（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。別の特定の例は、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Ａｌ２Ｏ３のような無機粒子と混合してもよい。
【００１３】
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、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；（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、上に列挙したものとともに、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  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）、ＦＬＵＯＲＥＬ  ＬＶＳ  ７６（登録商標）が挙げられ、ＦＬＵＯＲＥＬ（登録商標）は、３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙ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  Ｃｏｍｐａｎｙ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）、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。
【００１４】
フルオロエラストマーであるＶＩＴＯＮ  ＧＨおよびＶＩＴＯＮ  ＧＦは、フッ化ビニリデンの量が比較的少ない。ＶＩＴＯＮ  ＧＦおよびＶＩＴＯＮ  ＧＨ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。
【００１５】
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。
【００１６】
（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。
【００１７】
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。
【００１８】
（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（プライマー層とも呼ばれる）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塗り付けてもよい。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。
【００１９】
図２Ａおよび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〜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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
（基板層）
本明細書に開示されている基板層２１０は、ステンレス鋼のような金属基板から自己剥離するアルキルチオホスフェートの内部剥離剤を含むポリイミド組成物である。従来技術は、ポリイミド層をコーティングする前に外部剥離層を金属基板に塗布し、ポリイミド層を剥離することを教示している。開示されている組成物は、必要なのはたった１つのコーティング層であるため、費用対効果が高い。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
ポリイミド基板層に含まれてもよい、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、���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。
【００３２】
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、より特定的には、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。
【００３３】
開示されているアルキルチオホスフェートは、内部剥離剤として亜鉛ジアルキルチオホスフェートを含み、以下の構造
【化１】
0005722243.tif 000002
および
【化２】
0005722243.tif 000003
を含み、式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５およびＲ６は、それぞれ独立して、水素原子；アルキル、例えば、炭素原子を約１個〜約２０個含むアルキル；シクロアルキル、例えば、炭素原子を約６個〜約２６個含むシクロアルキル；炭素原子を約６個〜約５０個含むアリール基、アルキルアリール基またはアリールアルキル基；ヒドロカルビル基、例えば、炭素原子を約３個〜約２０個含み、エステル基、エーテル基、アルコール基またはカルボキシル基を含むヒドロカルビル基；直鎖または分枝鎖であってもよいアルキル基、例えば、炭素原子を約２個〜約１８個、または約４個〜約８個含むアルキル基をあらわす。アルキル基およびアルコキシ基の例としては、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ペンチル、ヘキシルエチルヘキシルなど、およびこれらの混合物、および対応するアルコキシドが挙げられる。
【００３４】
金属ジアルキルジチオホスフェートの特定の例としては、亜鉛ジエチルジチオホスフェート、アンチモンジアミルジチオホスフェート、モリブデンジ（２−エチルヘキシル）ジチオホスフェートなどが挙げられる。商業的な亜鉛ジアルキルジチオホスフェートとしては、Ｅｌｃｏ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（クリーブランド、ＯＨ）から入手可能なＥＬＣＯ（商標）１０２（一級亜鉛ジアルキルジチオホスフェートの混合物）、１０３（一級および二級の亜鉛ジアルキルジチオホスフェートの混合物）、１０６、１０８、１１４、１１９および１２１が挙げられる。多くのチオホスフェートは、特定の量の石油蒸留物、鉱物油（例えば、Ｖａｌｅｒｏ  Ｅｎｅｒｇｙ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（サンアントニオ、ＴＸ）から入手可能なＶａｌＰａｒ５００（商標））を含む。商業的なモリブデンジアルキルジチオホスフェートとしては、Ｒ．Ｔ．Ｖａｎｄｅｒｂｉｌｔ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．（ノーウォーク、ＣＴ）から入手可能なＭＯＬＹＶＡＮ  Ｌ（商標）（モリブデンジ（２−エチルヘキシル）ホスホロジチオエート）が挙げられる。商業的なアンチモンジアルキルジチオホスフェートとしては、Ｒ．Ｔ．Ｖａｎｄｅｒｂｉｌｔ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．（ノーウォーク、ＣＴ）から入手可能なＶＡＮＬＵＢＥ  ６２２（商標）および６４８（商標）（アンチモンジアルキルホスホロジチオエート）が挙げられる。金属ジアルキルジチオホスフェートに適した他の金属の例としては、鉛およびマンガンが挙げられる。
【００３５】
開示されている組成物は、ポリアミド酸（例えば、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）と、内部剥離剤（例えば、亜鉛ジアルキルジチオホスフェート（ＺＤＤＰ））とを含む。ステンレス鋼基板からポリイミド層を完全に剥離するには、０．５重量％を超えない内部剥離剤が必要である。
【００３６】
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、組成物の約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、アルキルチオホスホネート、ポリシロキサンポリマーは、約９９．８９／０．０９／０．０１〜約９５／４／１の重量比で存在する。
【００３７】
開示されているポリイミド基板層２１０は、ヤング弾性率が約４，０００ＭＰａ〜約１０，０００ＭＰａ、または約５，０００ＭＰａ〜約９，０００ＭＰａ、または約６，０００ＭＰａ〜約８，０００ＭＰａであり；分解開始温度が約４００℃〜約６００℃、または約４２５℃〜約５７５℃、または約４５０℃〜約５５０℃である。
【００３８】
また、本明細書には、フローコーティングによって、フューザーベルト基板のためのつなぎ目のないポリイミドベルトを調製するプロセスで用いられる組成物も記載されている。遠心成形プロセスでは、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し、次いで、ポリイミド層を塗布し、その後、硬化させ、マンドレルから剥離する。フローコーティングプロセスおよび開示されている組成物を用いると、剥離層を追加する必要性が排除され、製造コストが下がる。
【００３９】
基板層の組成物は、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、アルキルチオホスフェートの内部剥離剤とを含む。内部剥離剤は、組成物の約０．０５重量％〜約２重量％、または約０．１重量％〜約１重量％、または約０．２重量％〜約０．８重量％の量で存在する。アルキルチオホスフェート剥離剤は、ステンレス鋼基板からポリイミド層を完全に剥離するのに必要である。
【００４０】
ポリイミド−アルキルチオホスフェート組成物を、望ましい生成物の円周になるように、溶接したステンレス鋼ベルトまたは電鋳したつなぎ目のないニッケルベルトの表面にフローコーティングする。ポリイミド−アルキルチオホスフェートベルトを、約１５０℃〜約２５０℃、または約１８０℃〜約２２０℃で約３０分〜約９０分、または約４５分〜約７５分かけて部分的に硬化させるか、または前硬化させ、このベルトは、ステンレス鋼ベルトまたは電鋳したつなぎ目のないニッケルベルトから自己剥離し、次いで、図４に示されるような構造になるように引っ張りつつ、約２５０℃〜約３７０℃、または約３００℃〜約３４０℃で約３０分〜約１５０分、または約６０分〜約１２０分かけてさらに完全に硬化させる。この最終的な硬化は、張力が約１キログラム〜約１０キログラムである。図４に示されるように、前硬化させたベルト２１０を、矢印２０の方向に回転させつつ、２個のローラー２５０の間で引っ張る。最終的な硬化によって、フューザー部材として使用するのに適した弾性率を示すベルトが得られる。
【００４１】
つなぎ目のあるステンレス鋼ベルトについて、つなぎ目の厚みおよびプロフィールを最低限にすることができ、基板ベルトの表面仕上げおよび粗さは、特定のものであってもよい。例えば、粗くなめしたベルト、または磨いたベルトは、ポリイミド層を剥離するのに良好である。このような構造によって、種々の長さおよび幅のベルトを容易に製造することができる。回転マンドレルを用いることは、それぞれのベルトが別個のマンドレルを必要とするため、製造可能なベルトの幅および長さを制限する。
【００４２】
一実施形態では、コーティングベルト基板は、Ｒａ（平均粗さ）が約０．０１μｍ〜約０．５μｍ、または約０．０５μｍ〜約０．３μｍ、または約０．１μｍ〜約０．２μｍであり；Ｒｍａｘが、約０．０５μｍ〜約２μｍ、または約０．１μｍ〜約１μｍ、または約０．２μｍ〜約０．７μｍの粗くなめしたベルト基板である。この基板からフローコーティングされたポリイミドフューザー基板の裏側は、同様にあらくなめした状態である。
【００４３】
別の実施形態では、コーティングベルト基板は、Ｒａが約０．１５μｍ〜約１μｍ、または約０．２μｍ〜約０．８μｍ、または約０．３μｍ〜約０．７μｍであり；Ｒｍａｘが、約０．５μｍ〜約１０μｍ、または約１μｍ〜約７μｍ、または約２μｍ〜約４μｍの磨いたベルト基板である。この基板からフローコーティングされたポリイミドフューザー基板の裏側は、同様に磨かれた状態である。
【００４４】
ポリイミド−アルキルチオホスフェート層の厚みは、シングルパスコーティングまたはマルチパスコーティングによって達成することができる。シングルパスの場合、ポリイミド層をコーティングし、約１２５℃〜約１９０℃で約３０〜約９０分かけて前硬化させ、次いで、約２５０℃〜約３７０℃で約３０〜約９０分かけて完全に硬化させる。マルチパス（例えば、デュアルパス）の場合、底部のポリイミド層を基板にコーティングし、約１２５℃〜約１９０℃で約３０〜約９０分かけて前硬化させ、次いで、上部のポリイミド層をコーティングし、約１２５℃〜約１９０℃で約３０〜約９０分かけて前硬化させ、その後に、この二重層になったポリイミド層を約２５０℃〜約３７０℃で約３０〜約９０分かけて完全に硬化させる。一実施形態では、ステンレス鋼のベルトをコーティング基板として用いる。コーティングを熱硬化させている間、基板を約２０ｒｐｍ〜約１００ｒｐｍ、または約４０ｒｐｍ〜約６０ｒｐｍの速度で回転させる。
【００４５】
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、コーティング組成物の量を基準として、例えば、約７０重量％〜約９５重量％、約８０重量％〜約９０重量％の量で選択される。
【００４６】
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、上述の組成物中に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およびその後に形成される表面層のために使用してもよい。本明細書で用いられるフィラーとしては、カーボンブラック、例えば、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が挙げられる。種々の実施形態では、当業者にとって既知の他の添加剤も、開示されているコンポジット材料を作成するために含まれていてもよい。
【００４７】
組成物を任意の適切な既知の様式で基板上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。
【実施例】
【００４８】
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／亜鉛ジアルキルジチオホスフェート（ＺＤＤＰ）＝９９．５／０．５のポリアミド酸を含むある特定の組成物を、ＮＭＰ中、固形分約１６重量％で調製し、ここで、ポリアミド酸は、ＵＢＥ  Ａｍｅｒｉｃａ  Ｉｎｃ．から得られるＵ−ＶＡＲＮＩＳＨ  Ｓであり；ＺＤＤＰは、ＥＬＣＯ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから得られるＥｌｃｏ（商標）  １０３である。組成物の液をステンレス鋼基板にコーティングし、次いで、７５℃で３０分間、１９０℃で３０分間、３２０℃で６０分間硬化させる。得られたポリイミド基板は、ステンレス鋼コーティング基板から自己剥離し、８０μｍの平滑なポリイミド基板が得られた。
【００４９】
ポリイミド基板を、弾性率および分解開始温度についてさらに試験した。弾性率は、約８，８００ＭＰａであり、分解開始温度は約５８３℃であった。比較として、市販のポリイミド基板は、弾性率が約６，０００ＭＰａ〜約８，０００ＭＰａである。市販のポリイミド基板の分解開始温度は、約５３０℃である。したがって、開示されているポリイミド基板の鍵となる特性は、市販の基板に匹敵するものであった。
【図１】
0005722243.tif 000006
【図３】
0005722243.tif 000007
【図４】
0005722243.tif 000008
【図２Ａ】
0005722243.tif 000009
【図２Ｂ】
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