[发明专利]炭黑分散聚酰胺酸溶液组合物,用该组合物制造半导电聚酰亚胺树脂带的方法和半导电聚酰亚胺树脂带

说明书

技术领域

本发明涉及炭黑分散聚酰胺酸溶液组合物，利用这种组合物制造半导电聚酰亚胺带的方法和半导电聚酰亚胺树脂带。本发明的半导电聚酰亚胺树脂带用作中间转印带，用于具有彩色成像单元的装置，如电子照相复印机、打印机、传真机、它们的多功能装置和数字打印机。

背景技术

最近对于办公室自动化设备不仅要求更高的速度和成像质量，而且要求提高主要部件的耐久性，如今对中间转印带而言不可缺少的是具有设计为长时间稳定产生高质量转印图像的材料。开发用于制造具有优异的电学和物理特性的中间转印带的技术变得越来越重要。优异的电学特性包括例如在彩色成像单元中获得精确图像转印的能力和防止电阻由于转印电压而改变的能力，使得能够长时间稳定地产生高质量转印图像。优异的物理特性包括例如因施加在带的宽度方向上的负载引起塑性变形所导致的平面度劣化很小，优异的耐弯曲性以及即使在长时间使用时也可稳定操作。

作为这种中间转印带的原料使用的炭黑分散聚酰胺酸溶液组合物一般通过在四羧酸二酐和二胺聚合制备的聚酰胺酸溶液中加入均匀分散和混合的炭黑而制成。考虑到带的力学特性等，中间转印带中所用的聚酰胺酸溶液一般具有高分子量。但是，这种高分子量的聚酰胺酸在有机极性溶剂中只具有有限的溶解度，并且其浓度不能提高。

此外，由于在聚酰胺酸溶液中添加炭黑增加了溶液的粘度，因此即使利用诸如珠磨机等分散机的球之间的冲击力也难以将炭黑粉碎。因此，在聚酰胺酸溶液中形成均匀分散的炭黑必须涉及用分散机研磨炭黑以及已知为“润湿”的表面现象，其中待粉碎的炭黑被溶剂润湿。目前，均匀炭黑分散是通过将大量有机极性溶剂和炭黑一起加入而获得的。结果，所得的含炭黑的聚酰胺酸溶液组合物的固含量只能增加到一般约15至约20重量％。

具有这样低固含量的聚酰胺酸溶液组合物不易于在一次操作中模制成厚带。此外，由于组合物含有大量有机极性溶剂，因此蒸发移除溶剂需要花费大量时间。这些因素增加了完成整个工艺的时间和成本，因此存在改善工艺效率和经济性的余地。

多种炭黑分散聚酰胺酸溶液组合物已被考虑用作中间转印带的原料。例如，已知的有，利用其中导电填料分散在由3，3’，4，4’-联苯四羧酸二酐和对苯二胺反应获得的高分子量聚酰胺酸溶液中的原料溶液生产的半导电聚酰亚胺树脂带(参见例如专利文件1至3)。但是，这些专利文件中公开的聚酰胺酸溶液具有至多约20重量％的固含量，因此仅具有有限的固含量。此外，在这些聚酰亚胺树脂中含15重量％以上炭黑的半导电带非常脆，已经失去了聚酰亚胺树脂的内在韧性。因此，当使用这种半导电带作为中间转印带时，它们会由于施加在带的宽度方向上的负载而发生破裂。

已知含有3，3’，4，4’-联苯四羧酸二酐、对苯二胺和4，4’-二氨基二苯醚的共聚物的半导电带是保持聚酰亚胺树脂的内在韧性的带(参见例如专利文件4和5)。但是，即使是这些专利文件中公开的聚酰胺酸溶液，也只具有至多20重量％的固含量。

旋转成型已被认为是生产由聚酰亚胺树脂制成的中间转印件的方法。旋转成型是在圆筒形模具的内表面涂布聚酰亚胺树脂前体溶液并且通过离心成型形成膜的方法。接着，移除部分溶剂并且使前体经部分酰亚胺化反应直至膜变为自支撑的。然后，从模具上剥离膜，用剥离的膜覆盖管状模具的外表面，并且移除溶剂和完成酰亚胺化反应。

作为这种旋转成型工艺，已经公开了一种在特定条件下进行模制使得可以降低离心成型步骤中离心力的影响的工艺(参见例如专利文件6)。根据专利文件6，离心成型步骤中离心力影响的降低防止了炭黑颗粒等在带的厚度方向上浓缩，因此能够制造平面度为2mm以下的带。但是该工艺具有以下问题：在酰亚胺化步骤中，剥离的带中残留的溶剂聚集在带与管状模具之间，从而导致带膨胀。随后在酰亚胺化反应过程中发生的带收缩使带的平面度劣化，从而导致带出现波纹。

专利文件1：日本未经审查专利公报No.7-156287

专利文件2：日本未经审查专利公报No.10-63115

专利文件3：日本未经审查专利公报No.10-83122

专利文件4：日本未经审查专利公报No.2002-341673

专利文件5：日本未经审查专利公报No.2003-266454

专利文件6：日本未经审查专利公报No.2001-260151

发明内容

本发明所要解决的问题