CN101666998A - 无缝带 - Google Patents
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Abstract
公开了防止在带的宽度方向被卷曲的大无缝带。
Description
本发明涉及无缝带,尤其涉及可用作高速电子照相(electrophotographic)复印机等的固定带或中间传送带,或运输带的无缝带。
在包括电子照相复印机,传真机,激光束打印机等在内的复印机或打印机中,一般采用热固定法,包括通过图像电子照相方法,静电记录或磁记录在记录纸上形成由热熔树脂制成的色粉的图像,然后用热固定所述图像。
用于热固定法的固定装置通常以热辊式固定装置为例,所述固定装置用于在两个辊之间供给在其上形成色粉图像的记录纸,所述两个辊包括含有加热器的热固定辊和固定色粉图像的压力辊。最近,使用由聚酰亚胺或聚酰胺亚胺制成的膜式无缝带代替所述热固定辊的膜固定方法被开发并广泛使用。
在彩色复印机或彩色打印机的静电复印过程中,为了获得全彩图像,在光感受器上形成各种颜色的色粉图像,并依次转移至中间传送带上,由此在中间传送带上形成多彩色粉图像,然后所述多彩色粉图像再次静电转移至转移片上,从而形成不散焦的彩色图像。
用于彩色复印机等的中间传送带的聚合物需要阻燃性,强度和电稳定性,因此使用氟树脂或聚酰亚胺树脂。在很多情况下,这些材料可以和导电添加剂比如碳黑混合以获得想要的电阻。特别地,聚酰亚胺是就强度和静电性质而言有用的材料。
制造无缝带比如固定带或中间传送带的方法的实例包括将聚酰亚胺前体溶液比如聚酰胺酸(polyamic acid)溶液涂布在管状金属基体的内表面,使用离心力保持其厚度均匀,并用热进行干燥和亚胺化,由此获得聚酰亚胺管状产品,然后从所述基体脱除该产品。该方法可用于生产直径为70~500mm的管状带。
还已知下列方法,所述方法包括将聚酰亚胺前体溶液比如聚酰胺酸溶液均匀地涂布在金属基体的外表面上,加热进行干燥和亚胺化,由此获得聚酰亚胺管状产品,然后从所述基体脱除该产品。该方法仅当制造直径为70mm或更小的管状带时使用。
如果在金属基体的外表面上涂布并干燥聚酰亚胺前体溶液以生产直径为70mm或更大的管状带,聚酰亚胺前体和金属基体之间的粘合面积大且它们之间的粘合性强。在脱除管状带时,管状带很容易被破坏。同时,聚酰亚胺前体用热亚胺化后,管状产品可能收缩并由此强烈地附着于金属基体,不合意地需要更强的脱除力。因此难以从基体容易地脱除带产品。
为了解决这些问题,已提出替代方法,所述方法包括将聚酰亚胺前体溶液涂布在涂有脱模剂的基体上,加热直到获得至少足以支持管状产品形状的强度,从所述基体脱除产品,将所述产品再次装入所述基体然后烧它;和包括在基体中形成小孔,将聚酰亚胺前体溶液涂布在所述基体上,煅烧,通过这些小孔从所述基体内强制供给空气并从所述基体脱除管状产品。
然而,当制造直径为500mm或更大的管状带时这些方法不能使用,因此没有大量生产的产品。如果制造直径为500mm或更大的管状金属基体并进行涂布基体内或外表面的上述方法,应高速旋转同时保持管状形状的金属基体的重量和体积增大,由此工作变得非常危险,机械能成本增大,机械装置的一些部分容易损耗,造成维护成本增大。
此外,挤出过程或注入过程要求机械装置的尺寸增大,不合意地增大制造成本。此外,控制均匀加热和聚合物行为的方法还未被开发。
目前有用的是下列方法,所述方法将聚酰亚胺膜的两端彼此结合,由此生产大直径的管状带。
然而,由膜的结合得到的管状带存在问题,因为结合部分的机械和电性质可根据用于结合部分的粘合剂的种类和膜的两端的重叠度而改变。在激光打印机中,因此难以均匀地转移色粉,次品率可增大。此外,因为结合部分存在接缝,接缝可和电子装置比如激光打印机的感光鼓接触,由此可在所述装置的工作期间产生破坏。因此,迫切需要开发新的大无缝管状带。
此外,当通过将聚合物树脂涂布在基体上并进行干燥和热处理获得的带具有大直径时,它可沿宽度方向卷曲,不合意地弯曲其预定部分。此外,这种卷曲可导致旋转器的弯曲活动(meandering motion),最终可发生带断裂的情况。因此,存在防止带卷曲的需要。
因此,本发明意在提供大无缝带。
本发明还意在提供卷曲受控的大无缝带。
本发明的一方面提供无缝带,所述无缝带处于内径为500mm或更大的管状形式,使用下列卷曲测量方法测量的卷曲为3厘米或更小:将无缝带切割至10cm×10cm的尺寸,将切割后的无缝带置于玻璃片上,然后测量它的角从玻璃片的表面向上最大卷曲高度。
在这方面,所述无缝带可包括选自下列组的任何一种或两种或多种的共聚物或混合物:聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、聚苯乙烯树脂、聚硅氧烷树脂和硅酮树脂。
在这方面,所述无缝带还可包括选自下列组的一种或多种:聚苯胺、聚噻吩、聚吡咯、聚乙炔、聚苯亚乙烯、聚亚苯基硫醚、酞青、和聚芴。
在这方面,所述无缝带可包括3~30重量%的选自下列组的一种或多种导电材料:选自氧化铟锡(ITO)、ITO的含量小的In2O3(ZnO)k(IZO)、三元氧化铟-锡-锌(In2O3-SnO2-ZnO)、氧化锑锡(ATO)和铝掺杂的氧化锌(AZO)的至少一种导电无机材料,碳黑,和石墨,或可包括0.01~3重量%的高导电材料。
在这方面,所述无缝带可包括0.3~30重量%的选自下列组的一种或多种热导电填料:氮化硼(BN)、氧化镁(MgO)、氧化锰(MnO)和锗(Ge)。
在这方面,所述无缝带的表面电阻率可在1.0×107到1.0×1015Ω/□的范围内。
在这方面,所述无缝带的表面粗糙度Rz可为3μm或更小。
在这方面,所述无缝带的热尺寸变化率可为1%或更小。
在这方面,所述无缝带的模数可为2.0Gpa或更大。
联系附图,从下列详细描述可以更清楚地理解本发明的特征和优势。
图1A和1B分别是显示根据本发明的第一个实施方案用于制造无缝带的设备的正视图和侧视图;
图2A和2B分别是显示根据本发明的第二个实施方案用于制造无缝带的设备的正视图和侧视图;
图3A和3B分别是显示根据本发明的第三个实施方案用于制造无缝带的设备的正视图和侧视图;
图4A和4B分别是显示根据本发明的第四个实施方案用于制造无缝带的设备的侧视图和俯视图;
图5是显示根据本发明的第五个实施方案用于制造无缝带的设备的侧视图。
具体实施方式
下面将给出本发明的详细描述。
本发明涉及无缝带,所述无缝带处于内径为500mm或更大的管状形式,由无接缝的单片制成。此外,所述无缝带使用下列卷曲测量方法测量的卷曲可为3厘米或更小:将无缝带切割至10cm×10cm的尺寸,将切割后的无缝带置于玻璃片上,然后测量它的角从玻璃片的表面向上最大卷曲高度。
根据本发明的无缝带可使用热塑或热固树脂,特别是高耐热树脂制造。例如,所述无缝带可包括选自下列组的任何一种或两种或多种的共聚物或混合物:聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、聚苯乙烯树脂、聚硅氧烷树脂和硅酮树脂。
聚酰亚胺树脂通过共聚合二胺和二酐制备作为聚酰亚胺前体的聚酰胺酸溶液然后亚胺化所述聚酰胺酸溶液获得,所述聚酰亚胺树脂的玻璃化转变温度为200℃或更高,因此显示高热抗性,故而不易变形。
所述二酐可以是选自下列组的一种或多种:2,2-二(3,4-二羧基苯基)六氟丙烷二酐(FDA)、4-(2,5-二氧四氢呋喃-3-基)-1,2,3,4-四氢萘-1,2-二羧酸酐(TDA)、4,4’-(4,4’-异亚丙基二苯氧基)二(邻苯二甲酸酐)(HBDA)、3,3’-(4,4’-氧化苯二甲酸二酐)(ODPA)、3,4,3’,4’-二苯四羧酸二酐(BPDA)、2,2-二[4-(二羧基苯氧基)苯基]丙烷二酐(BSAA)、苯四酸二酐(PMDA)、和苯酮四羧酸二酐(BTDA)。
所述二胺可以是选自下列组的一种或多种:对-苯二胺(p-PDA)、4,4-亚甲基二苯胺(MDA)、4,4-氧化二苯胺(ODA)、间-双氨基苯氧基二苯基砜(m-BAPS)、对-双氨基苯氧基二苯基砜(p-BAPS)、2,2-双氨基苯氧基苯基丙烷(BAPP)、2,2-双氨基苯氧基苯基六氟丙烷(HF-BAPP)、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)-苯基]丙烷(6HMDA)、2,2’-双(三氟甲基)-4,4’-二氨基联苯(2,2’-TFDB)、3,3’-双(三氟甲基)-4,4’-二氨基联苯(3,3’-TFDB)、4,4’-双(3-氨基苯氧基)二苯砜(DBSDA)、双(3-氨基苯基)砜(3DDS)、双(4-氨基苯基)砜(4DDS)、1,3-双(3-氨基苯氧基)苯(APB-133)、1,4-双(4-氨基苯氧基)苯(APB-134)、2,2’-双[3(3-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷(3-BDAF)、和2,2’-双[4(4-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷(4-BDAF)。
将所述二酐和二胺以等摩尔比例溶于有机溶剂然后使之反应,由此制备聚酰胺酸溶液。
用于上述单体的溶液聚合的溶剂没有特别限制,只要聚酰胺酸可以溶于其中。已知的反应溶剂可包括选自下列组的一种或多种极性溶剂:间甲酚、N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基乙酰胺(DMAc)、二甲亚砜(DMSO)、丙酮、和乙酸二己酯。此外,可使用低沸点溶剂比如四氢呋喃(THF)或氯仿,或低吸收溶剂比如γ-丁内酯。
除用于无缝带的聚合物树脂外,需要导电性的无缝带比如抗静电或中间传送带还可包括选自下列组的一种或多种导电聚合物树脂:聚苯胺、聚噻吩、聚吡咯、聚乙炔、聚苯亚乙烯、聚苯硫、酞青、和聚芴。
此外,为了增大电导率,根据本发明的无缝带可含有3~30重量%的选自下列组的一种或多种导电材料:选自氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO,In2O3(ZnO)k)、三元氧化铟-锡-锌(In2O3-SnO2-ZnO)、氧化锑锡(ATO)和铝掺杂的氧化锌(AZO)的至少一种导电无机材料;碳黑,和石墨,或可含有0.01~3重量%的高导电材料比如碳纳米管。
如果所述导电材料的量少于下限,电导率的改进度低,此外,制造过程步骤数增多,不合意地增大制造成本,造成过程低效。相反,如果所述导电材料的量大于上限,表面电阻率显著降低并由此可以另外改进电导率,但用于旋转器上的根据本发明的无缝带需要的机械性能可变差。
此外,根据本发明的无缝带还可包括选自下列组的一种或多种热导电填料:氮化硼(BN)、氧化镁(MgO)、氧化锰(MnO)和锗(Ge)。就增大热导率至想要的水平,和改进可归因于制造过程步骤数增大的关于制造成本的过程效率而言,同时考虑机械性能,可按0.3~30重量%的量使用热导电填料。因此,含有热导电填料的无缝带可适用于固定带。
考虑到导电性,根据本发明的无缝带的表面电阻率可在1.0×107到1.0×1015Ω/□的范围内,考虑到机械性能,模数可为2.0Gpa或更大。所述无缝带的厚度可为30~500μm。此外,考虑到抗热性,所述无缝带的热尺寸变化率可为1%或更小。此外,所述无缝带的表面粗糙度Rz可为3μm或更小以有效地起到中间传送带或固定带的作用,特别地,内表面粗糙度可为3μm或更小,外表面粗糙度可为1μm或更小。
根据本发明的无缝带可由以下方法制成:在旋转由金属或复合聚合物制成的处于沿着两个或多个旋转辊卷绕状态的环形带的同时将聚合物树脂或聚合物树脂前体涂布在所述环形带上,然后干燥。
下面引用附图具体说明本发明。但本发明不限于附图。
图1A和1B分别是显示根据本发明的第一个实施方案用于制造无缝带的设备的正视图和侧视图,图2A和2B分别是显示根据本发明的第二个实施方案用于制造无缝带的设备的正视图和侧视图,图3A和3B分别是显示根据本发明的第三个实施方案用于制造无缝带的设备的正视图和侧视图;图4A和4B分别是显示根据本发明的第四个实施方案用于制造无缝带的设备的侧视图和俯视图,图5是显示根据本发明的第五个实施方案用于制造无缝带的设备的侧视图。
根据本发明的无缝带以这样的方式制造:由金属或复合聚合物制成的环形带12沿两个或多个导辊11卷绕,以此使之旋转,将聚合物树脂或聚合物树脂前体涂布于旋转的环形带12上,然后干燥。
尽管环形带12的旋转速度难以特别限制,这是因为和涂布的聚合物树脂或聚合物树脂前体的粘度密切相关,考虑到能完全地将聚合物树脂或聚合物树脂前体涂布在环形带上而不留下任何未覆盖的点的最小速度,和考虑到防止涂布的聚合物树脂或聚合物树脂前体在通过圆柱辊期间因离心力被除去的最大速度,所述旋转速度可以设为3~30m/分钟的线速度。
用于制造无缝带的设备可包括由金属或复合聚合物制成的环形带12,一个或多个导辊11,通过至少一个驱动电动机10驱动的一个或多个驱动辊11′,一个或多个张力控制辊23,可活动的辊支持体13,用于涂布聚合物树脂的涂布头21,31,和干燥装置43。
此外,用于制造无缝带的设备可包括传送装置40,50和具有开口门41的干燥室44。
所述可活动的辊支持体13可以容易地附着或分离或打开或关闭,使得环形带12和无缝带沿驱动辊11’和导辊11或张力控制辊23卷绕或与之分离,并起到固定不动地支持驱动辊11’和导辊11或张力控制辊23的作用。所述可活动的辊支持体13可以设置于这些辊的至少一端。
用于制造无缝带的设备优选包括运输装置40,50,该装置用于将环形带12,涂布在所述环形带12上的聚合物树脂或聚合物树脂前体,驱动辊11’,导辊11,张力控制辊23和辊支持体13全部从涂布区45通过干燥室44运输至分离区46。因而,使用所述运输装置的运输方法可选自:在可靠地安装在平面旋转的转盘40的安装元件42上的状态下运输环形带12,涂布在所述环形带12上的聚合物树脂或聚合物树脂前体,驱动辊11’,导辊11,张力控制辊23和辊支持体13全部的方法,使用包括金属带或金属织带的传送带50和一个或多个驱动辊52的运输方法,和步进梁(Walking beam)运输方法,但不限于此。所述运输方法可以是连续型或半连续型。
因为在其上涂布用于无缝带的聚合物树脂或聚合物树脂前体的环形带12进行干燥过程,它优选由金属或非常抗热的复合聚合物制成。
例如,所述金属可以是选自下列组的一种或多种:不锈钢(SUS)、镍、铬、铜和铝,由金属制成的所述环形带的厚度可以设置为0.1~2mm。如果所述厚度小于0.1mm,则带可易皱,不合意地损害工作性能并增大材料成本。相反,如果所述厚度大于2mm,则带的柔韧性减低且辊的尺寸增大,从而增大机械装置的重量并缩短所述装置的一些部件的替换期,造成成本增加。
另一方面,由复合聚合物制成的环形带12可包括选自下列组的一种或多种:硅酮、聚酰亚胺、聚酰胺亚胺、液晶聚合物和氟树脂,优选还包括由玻璃纤维或芳纶制成的张力元件。如上所述的聚合材料,例如,硅酮、聚酰亚胺、聚酰胺亚胺、液晶聚合物或氟树脂,具有高热抗性,因此甚至在约250℃或更高时不因热引起热变形,最终适用于本发明。然而,当向仅由聚合物树脂制成的环形带施加强张力时,可易于发生尺寸变化,特别地,机械性能还可在加热时变差。因此,为了改进机械性能和热抗性,所述张力元件可以设置于带沿厚度方向的中部。所述张力元件优选由玻璃纤维或芳纶制成。所述由复合聚合物制成的环形带的厚度没有特别限制,但可以设置为0.03~5mm。由复合聚合物制成的环形带12可通过下列方法制造:切割由上述聚合材料制成的膜,使用热封或粘合剂结合所述切割膜的两端,由此形成带,选择性地在所述带上卷绕张力元件,再涂布和上述聚合物膜相同或不同的聚合物树脂溶液使得接缝不突起,然后进行干燥和热处理。
此外,所述环形带12还可包括表面张力为30达因(dyne)/cm或更小的低表面张力树脂层。所述树脂层可由选自下列组的一种或多种制成:氟树脂比如PTFE、PFA、FEP和ETFE,和硅酮树脂或硅酮油比如聚硅氧烷和聚二甲基硅氧烷。特别有用的是PTFE,它是表面张力为20~22达因/cm,熔点为320℃或更高并可在280℃或更高使用没有热变形的优良材料。所述硅酮树脂可通过下列方法使用:将它和其他固化剂混合,涂布所述混合物并固化涂布后的混合物。所述硅酮树脂具有和氟树脂相似的表面张力和热抗性,且比较经济。这种低表面张力树脂层的厚度可为100μm或更小。
当按照这种方式在环形带12上形成所述低表面张力树脂层时,得到的无缝带还可防止卷曲。这是因为假定卷曲是因为用于环形带的聚合物树脂和用于无缝带的聚合物树脂之间不同的热膨胀系数引起,而这种低表面张力树脂层可以防止热膨胀系数不同的树脂层彼此直接接触。
如果使用不具有低表面张力树脂层的环形带12,用于无缝带的聚合物树脂通过干燥和热处理而收缩的力可以保持为和环形带接触的无缝带表面上的压力,以及,无缝带的外表面和其内表面的收缩度不同,不合意地卷曲无缝带,所述无缝带沿向内或向外方向和所述环形带分离。
上述环形带12比一般的运输带具有更高的热抗性。特别地,所述环形带甚至在加热过程后具有低尺寸变化,因此产品可靠性增大。环形带12在加热过程后优选具有1%或更小的尺寸变化率。如果所述尺寸变化率超过1%,则所述无缝带上可形成褶,比如皱纹(corrugation)。
此外,环形带12的外表面粗糙度优选为3μm或更小。如果所述表面粗糙度超过3μm,则难以均匀地转移微粒比如激光打印机中使用的色粉,且分辨率可能降低。
根据本发明的无缝带通过涂布溶液状态下的聚合物树脂或聚合物树脂前体得到。因此使用涂布头,所述涂布头没有特别限制,只要所述聚合物树脂或聚合物树脂前体可以涂布在环形带12上,所述环形带12通过其自身的装置旋转。为了实现均匀涂布,涂布法可以包括例如给料器涂布、反向涂布、浸渍、模具涂布、点涂布(comma coating)、凹版涂布或唇式涂布(lip coating)。所述涂布头21,31可不活动,或可活动至通过自动装置22,32控制的方向和速度。例如,因为涂布头比如分配器31或反相器(reverse)21的涂布面积小,需要自动装置沿带的宽度方向活动。
使用热空气或加热器加热涂布在环形带上的聚合物树脂使得在聚合物树脂中含有的挥发性添加剂和溶剂被干燥,由此完成无缝带的制造。当涂布聚合物树脂前体比如聚酰胺酸时,通过干燥和热处理进行亚胺化,从而制造无缝带。
例如,当涂布聚酰胺酸溶液时,或涂布可溶于溶剂的聚酰亚胺树脂时,在80~200℃干燥聚合物树脂使得溶剂残留率为5%或更小,并在250~280℃热处理以热固化或亚胺化,从而完成无缝带的制造。
此外,为了进一步提高聚酰亚胺的机械性能和热抗性,可进行额外的热处理,其中最终温度增至400℃。聚酰亚胺无缝带分离后,其中的聚合物树脂层因在250~280℃热处理0.5~3小时的亚胺化引起的收缩终止,可使用高温热处理设备进行额外的热处理,所述设备包括金属制成的环形带12,驱动辊11′,导辊11,张力控制辊23和辊支持体13。在此情况下,因为聚合物树脂没有收缩或存在很小的收缩,这样额外的热处理不会大大影响最终产品的卷曲。此外,因为用于低表面张力树脂的材料,所述环形带和各种各样的辊应具有400℃或更高的热抗性,因此,需要这样的额外热处理。
通过下列实施例可以获得对本发明的更好的理解,所述实施例用于说明本发明,但不应认为限制本发明。
实施例1
在装有机械搅拌器,回流冷凝器和氮气进口的2L四口烧瓶中,混合922.20g DMF和6.5g(4.7重量%)Ketjen black(Ketjenblack EC 600 JD,可从KETJENBLACK,Japan获得),向其中供给氮气,用200W和40kHz的超声波进行分散1小时。然后,加入52.49g氧化二苯胺(可从WAKAYAMA,Japan获得),由此溶解,分三次加入85.31g二苯甲酮二酐,由此制备半导性的聚酰胺酸。
由此制备的所述半导性的聚酰胺酸是均匀的黑色溶液,粘度为400泊。
用于制造无缝带的设备含有直径为5m的转盘40,给料器涂布头31,包括远红外加热器和开口门41的干燥装置43,干燥室44和分离区46,结构如图4所示。
由不锈钢(SUS)制成的,直径为950mm,宽度为600mm,厚度为0.2mm,表面粗糙度为0.2μm,处于管状形式的环形带(可从NAMIL,Korea获得)沿着直径为120mm的两个辊11,11′卷绕,所述两个辊的轴牢固地附着于支持体13,之后所述辊11′和驱动电动机连接,由此制造环形带旋转器。
所述环形带旋转器牢固地安装在分离区的转盘的安装元件上,并通过所述转盘旋转90°运输至涂布区45,所述环形带以15m/分钟的线速度旋转,涂布氟涂布剂(表面张力13达因/cm,DURASURF DS DURASURF DS-3200,可从SAMIL CHEMICALS,Korea获得)并干燥,由此形成厚度为5μm的低表面张力树脂层。
此后,在所述环形带以相同的速度旋转时,使用给料器将所述聚酰胺酸溶液涂布在所述环形带的整个500mm宽度上。
涂布完成后,旋转所述转盘90°使得所述环形带旋转器运输至第一干燥室。关闭所述第一干燥室的开口门,此后使用所述远红外加热器将所述环形带和涂布于其上的聚酰胺酸溶液的表面加热至120℃并在相同温度干燥30分钟,然后进一步加热至180℃并在相同温度干燥30分钟。干燥过程终止后,所述聚酰胺酸溶液中含有的几乎全部DMF被干燥,因此溶剂残留率为1.5%。
此后,所述转盘旋转90°使得所述环形带旋转器运输至第二干燥室,使用所述远红外加热器将所述环形带和涂布于其上的聚酰胺酸溶液的表面加热至280℃并在相同温度热处理1小时。
此后,将所述环形带旋转器运输至分离区,使得所述环形带旋转器分离并除去支持体,由此从所述环形带分离干燥的和亚胺化的聚酰亚胺无缝带。所述聚酰亚胺无缝带处于管状形式,具有良好外观,直径为950mm,厚度为65μm,内表面粗糙度为0.3μm,外表面粗糙度为0.7μm。所述带的卷曲经测量为0.1cm。
所述无缝带用表面电阻率测量计测量的表面电阻率平均为4.2×1010Ω/□,模数为3.5Gpa,热尺寸变化率为0.11%。
实施例2
用实施例1获得的聚酰亚胺无缝带替换实施例1用于环形带的材料,此后用硅酮树脂(表面张力22达因/cm,Rhodorsil Resin 6405,可从RHODIA,EU获得)涂布所述聚酰亚胺带的外表面,然后固化,由此制造复合聚合物环形带。热处理后,所述环形带的厚度为75μm,外表面粗糙度为0.4μm,在纵向和横向的尺寸变化率均为0.1%。
此后,按照和实施例1相同的方式获得聚酰亚胺无缝带。所述聚酰亚胺无缝带具有管状形式,具有良好外观,直径为951mm,厚度为65μm,内表面粗糙度为0.5μm,外表面粗糙度为0.7μm。所述带的卷曲经测量为1.7cm。
所述无缝带用表面电阻率测量计测量的表面电阻率为4.0×1010Ω/□,模数为2.7Gpa,热尺寸变化率为0.10%,平均而言。
实施例3
按照和实施例1相同的方式进行本实施例,但是聚酰胺酸溶液按照下列方法制备。具体地,在装有机械搅拌器、回流冷凝器和氮气进口的1L四口烧瓶中,加入435g DMF,然后加入10g氮化硼粉末(SCP-1,可从ESKCERAMICS,Germany获得)以提高热强度和机械强度以及表面润滑性能,和1.3g(2.0重量%)多壁碳纳米管(Stock# 1231YJ,可从NANOBEST,Korea获得)以给予导电性。使用超声波仪分散3小时,向其中供给氮气。然后,向所述烧瓶中加入38.42g BPDA和26.58g 4,4-氧化二苯胺,然后在室温下反应3小时。反应完后,获得室温下的粘度为180泊的聚酰亚胺前驱体。
得到的聚酰亚胺无缝带具有管状形式,具有良好外观,直径为950mm,厚度为65μm,内表面粗糙度为0.6μm,外表面粗糙度为0.7μm。所述带的卷曲经测量为0.5cm。
所述无缝带用表面电阻率测量计测量的表面电阻率平均为3.8×1010Ω/□,模数为3.6Gpa,热尺寸变化率为0.08%。
比较实施例1
不在实施例1的环形带上形成氟树脂涂层制造无缝带。因而,在从所述环形带分离聚酰亚胺无缝带的过程中,环形带的强粘合性对其造成损伤。得到的聚酰亚胺无缝带具有管状形式,直径为950mm,厚度为65μm,内表面粗糙度为0.3μm,外表面粗糙度为0.7μm。所述带沿向内方向卷曲。用于测量带的卷曲的样品几乎全被卷曲,带的卷曲经测量为4.3cm。
所述无缝带用表面电阻率测量计测量的表面电阻率平均为2.5×1010Ω/□,模数为2.3Gpa,热尺寸变化率为0.42%。
比较实施例2
按照和比较实施例1相同的方式制造聚酰亚胺无缝带,但是用丙烯酸树脂获得的溶液替换聚酰胺酸溶液,所述丙烯酸树脂获得的溶液具体通过下列方法制备:将0.15g(0.47重量%)碳纳米管(XM Grade,可从UNYDIM,USA获得)加入200g甲苯中,使用超声波仪(200W,40kHz,可从ULTEC,Korea获得)分散1小时,加入30g丙烯酸树脂(可从AEKYOUNG CHEMICAL,Korea获得)和1.5g异氰酸酯,搅拌30分钟,将干燥温度设置为150℃。所述聚酰亚胺无缝带具有管状形式,直径为950mm,厚度为65μm,内表面粗糙度为0.3μm,外表面粗糙度为0.7μm。所述带沿向内方向卷曲。用于测量所述带的卷曲的样品几乎全都卷曲,所述带的卷曲经测量为4.5cm。
所述无缝带用表面电阻率测量计测量的表面电阻率为3.8×1010Ω/□,模数为1.3Gpa。所述无缝带的热尺寸变化率不能测量,因为所述无缝带在其测量过程中严重破坏。
评价
1.热尺寸变化率
测量仪表:无接触3D测量机(EG40600,可从VIMTEC获得)
测量方法:在25℃和60%RH的条件下穿孔和尺寸为10cm×13cm的无缝带的角相隔约1cm的部分以形成直径为4mm的圆孔,测量相邻孔的中心之间的距离,此后在250℃热处理所述环形带3小时并冷却,再次测量所述相邻孔的中心之间的距离。从这样测量的值确定热处理前后的尺寸变化率,然后取平均。
2.表面粗糙度
测量工具:LSM(Carl Zeiss LSM5 Pascal)
测量方法:放大50倍测量Rz
3.卷曲
将所述无缝带切割成尺寸为10cm×10cm的正方形,并置于平行于地面的光滑玻璃片上,此后测量带的角从所述玻璃片的表面最大限度向上卷曲的高度。
4.表面张力
测量工具:表面张力计(514-B2,可从ITHO,Japan获得)
5.表面电阻率
实施例的无缝带的表面电阻率按下列方法测量。
低电阻测量工具:CMT-SR2000N,Four Point Probe System(可从ADVANCED INSTRUMENT TECHNOLOGY获得)
低电阻测量方法
-用于测量表面电阻率的样品尺寸:10cm×10cm
-表面电阻率的测量方法:自动操作
-测量条件:23℃±1℃,30~70%RH
高电阻测量工具:Hiresta UP,Probe UR-100(可从DIA INSTRUMENTS获得)
高电阻测量方法
-用于测量表面电阻率的样品尺寸:10cm×10cm
-表面电阻率的测量方法:施加电压100V
-测量条件:23℃±1℃,30~70%RH
6.模数
无缝带的模数根据JIS K 6301使用可从Instron获得的通用试验机Model1000测量。
尽管出于说明的目的公开了本发明实施方案,本领域技术人员可以理解,在不脱离权利要求中公开的本发明范围和精神的情况下,可作多种修改,加入和替换。因此,这些修改,加入和替换也应理解为落入本发明范围。
Claims (11)
1.无缝带,所述无缝带处于管状形式,内径为500mm或更大,使用下列卷曲测量方法测量的卷曲为3厘米或更小:将无缝带切割至10cm×10cm的尺寸,将切割后的无缝带置于玻璃片上,然后测量它的角从所述玻璃片的表面向上卷曲的最大高度。
2.如权利要求1所述的无缝带,所述无缝带含有选自下列组的任何一种或两种或多种的共聚物或混合物:聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、聚苯乙烯树脂、聚硅氧烷树脂和硅酮树脂。
3.如权利要求2所述的无缝带,所述无缝带还含有选自下列组的一种或多种:聚苯胺、聚噻吩、聚吡咯、聚乙炔、聚苯亚乙烯、聚苯硫、酞青、和聚芴。
4.如权利要求1到3任意一项所述的无缝带,含有3~30重量%的选自下列组的一种或多种导电材料:选自氧化铟锡、氧化铟锌(In2O3(ZnO)k)、三元氧化铟-锡-锌(In2O3-SnO2-ZnO)、氧化锑锡和铝掺杂的氧化锌的至少一种导电无机材料;碳黑;和石墨。
5.如权利要求1到3中任意一项所述的无缝带,含有0.01~3重量%的高导电材料。
6.如权利要求5所述的无缝带,其中,所述高导电材料是碳纳米管。
7.如权利要求1到3中任意一项所述的无缝带,含有0.3~30重量%的选自下列组的一种或多种热导电填料:氮化硼(BN)、氧化镁(MgO)、氧化锰(MnO)和锗(Ge)。
8.如权利要求1到3中任意一项所述的无缝带,所述无缝带的表面电阻率在1.0×107到1.0×1015Ω/□的范围内。
9.如权利要求1到3中任意一项所述的无缝带,具有3μm或更小的表面粗糙度。
10.如权利要求1到3中任意一项所述的无缝带,所述无缝带的热尺寸变化率为1%或更小。
11.如权利要求1到3中任意一项所述的无缝带,所述无缝带的模数为2.0Gpa或更大。
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