KR101376438B1 - Seamless belt and preparation method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 적정한 표면저항값을 가지며 우수한 저항 균일성을 확보할 수 있고 또한 내열성이 우수하여 전사벨트 등으로 적용시 궁극적으로 우수한 화상을 제공할 수 있는 심리스 벨트와 이를 제조하는 방법을 제공한다.The present invention provides a seamless belt and a method of manufacturing the same, which has an appropriate surface resistance value, can secure excellent resistance uniformity, and can provide excellent images when applied to a transfer belt or the like because of excellent heat resistance.
Description
본 발명은 전자기기 또는 컨베이어 등에 사용되는 심리스 벨트 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a seamless belt for use in an electronic device or a conveyor, and a manufacturing method thereof.
일반적으로 벨트의 용도는 매우 다양하며 전자기기, 자동차 또는 컨베이어 등과 같이 회전축과 전동기를 이용하는 산업에 있어서 기어를 대체하는 주요 부품으로 사용되어 왔다. 특히, 전자기기에 있어서 복사기나 레이저빔프린터, 팩시밀리 등에 사용되어 복사지나 전사지 위에 형성된 토너상을 정착 및 전사시키는 용도로 정착벨트 또는 중간전사벨트, 이송벨트로 사용되기도 하였다. 자동차에 사용되는 타이밍 벨트와 컨베이어 벨트는 일반인들에게도 익숙한 부품이다.BACKGROUND OF THE INVENTION Generally, the use of belts is very diverse and has been used as a major replacement for gears in industries that use rotating shafts and motors, such as electronics, automobiles, or conveyors. In particular, it has been used as a fixing belt, an intermediate transfer belt, and a conveyance belt for use in a copying machine, a laser beam printer, a facsimile, and the like in electronic equipment for fixing and transferring a toner image formed on a copying or transferring paper. Timing belts and conveyor belts used in automobiles are familiar parts of the public.
벨트는 대체로 회전하는 중에 정전기가 쉽게 발생하기 때문에 대전 방지 기능을 요구한다. 대전 방지 기능을 위한 반도전성은 전자기기에 있어서 토너 전사를 위한 물성으로 활용되기도 한다.The belt generally requires antistatic function since static electricity easily occurs during rotation. Semi-conductive property for antistatic function is also utilized as physical property for toner transfer in electronic equipment.
이러한 벨트는 관형 기준으로 직경이 20mm 수준인 소형 벨트에서부터 수 m 까지 다양하다. 그러나 대부분의 벨트는 평벨트 또는 V벨트 등을 이어 붙인 이음 매가 있는 벨트인데, 이는 이음매 부위에 요철을 가지고 있고 이음매 부위의 표면 특성이 주변과 다른 문제점을 가지고 있다. 특히 벨트의 고른 평면을 이용하는 전자기기, 특히 칼라레이저 프린터의 중간전사 벨트는 벨트 표면의 요철이 광학 드럼에 손상을 입히거나 인쇄 화상의 품질을 저하시키기도 한다. 또한 이음매가 조금씩 뒤틀릴 경우 관형벨트의 직진성이 훼손되어 회전중에 사행(邪行)의 원인이 되기도 한다. 벨트의 사행으로 인해 구동롤로부터 벨트가 이탈하는 경우 기기 자체의 손상도 발생할 가능성이 있는 문제점이 있다.These belts range from small belts up to a few meters in diameter with a diameter of 20 mm on a tubular basis. However, most of the belt is a belt having a seam connected to the flat belt or V-belt, etc., which has irregularities in the seam and the surface characteristics of the seam are different from the surroundings. Particularly, the intermediate transfer belt of an electronic apparatus using a flat surface of a belt, in particular, a color laser printer, may cause irregularities of the belt surface to damage the optical drum or deteriorate the quality of a printed image. Also, if the joint is twisted little by little, the straightness of the tubular belt may be damaged, which may cause wicking during rotation. There is a possibility that the belt itself may be damaged when the belt is separated from the driving roll due to the skew of the belt.
따라서 관형 벨트에 이음매가 없다면 벨트 소재가 가지는 최대의 내구성을 얻을 수 있으며, 요철이 없기 때문에 회전 중에 벨트 또는 벨트와 접촉하는 사물이 튀는 현상을 방지할 수 있고, 용이하게 벨트의 직진성을 확보할 수 있다.Therefore, if there is no joint on the tubular belt, the maximum durability of the belt material can be obtained. Since there is no unevenness, it is possible to prevent the object contacting the belt or the belt from spinning during rotation and to secure the straightness of the belt easily have.
특히 프린터, 복사기, 복합기, 팩스 등의 전자기기용으로 사용되는 정착벨트, 중간전사벨트 등은 내오염성, 내열성, 방열특성, 탄성률, 제전성, 내구성, 발수성, 발유성, 및 대전방지 특성이 우수해야 하고, 토너(toner)를 전사시키는 기능을 위하여 적절한 표면저항값을 구비하는 특성이 요구되는데, 요구되는 표면저항 값보다 높거나 낮은 경우 이들의 대전방지특성, 전사성, 화상특성, 이형성 및 내오염성과 같은 물성이 저하되어 이로 인한 인쇄 화상 불량의 치명적인 결함이 발생될 수 있다.In particular, fixing belts and intermediate transfer belts used for electronic devices such as printers, copying machines, multifunctional apparatuses, facsimile machines and the like must have excellent stain resistance, heat resistance, heat radiation characteristics, elasticity, antistatic properties, durability, water repellency, oil repellency, And a property of having a proper surface resistance value for the function of transferring toner is required. When the surface resistance value is higher or lower than the required surface resistance value, the antistatic property, the transfer property, the image property, The physical properties such as the performance may be deteriorated and fatal defects of the printed image defect may be caused.
이러한 정착벨트, 중간전사벨트 등의 제조에는 폴리카보네이트, 폴리비닐리덴 플루오라이드, 폴리아미드이미드, 폴리이미드 수지나 고무를 사용하고 있으며, 여기에 카본블랙 등의 전도성 첨가제를 혼합, 분산시켜 제조한다. 그러나 카본블랙 과 같은 전도성 첨가제의 경우 상당량이 첨가되지 않는 한 반도전성 수지의 전기전도성을 원하는 정도로 충분히 확보하기 어려우며 표면저항의 균일성을 확보하기 위해서는 다량의 분산제가 포함되어야 하는데, 이는 결과적으로 벨트의 내열성 및 내구성을 떨어뜨릴 수 있다. Polycarbonate, polyvinylidene fluoride, polyamideimide, polyimide resin or rubber is used for the manufacture of such fixing belts, intermediate transfer belts, and the like, and are prepared by mixing and dispersing conductive additives such as carbon black. However, in the case of conductive additives such as carbon black, it is difficult to sufficiently secure the electrical conductivity of the semiconducting resin unless a considerable amount is added, and a large amount of dispersant must be included to secure uniformity of surface resistance. It may lower the heat resistance and durability.
본 발명은 대전 방지 기능 및 반도전성, 우수한 저항 균일성 및 내열성을 만족하는 심리스 벨트를 제공하고자 한다. The present invention seeks to provide a seamless belt that satisfies antistatic function and semiconductivity, excellent resistance uniformity and heat resistance.
본 발명은 전사벨트로 적용시 우수한 화상을 제공할 수 있는 심리스 벨트를 제공하고자 한다. The present invention is to provide a seamless belt that can provide an excellent image when applied as a transfer belt.
본 발명은 바람직한 제1구현예로서, 폴리이미드 또는 폴리아미드이미드 수지를 포함하고, 열중량분석법에 의해 측정되는 5% 무게감소 개시온도가 300℃ 이상의 온도에서 존재하며, 표면저항값이 107~1013Ω/□이고, 한 개의 제품 내 임의의 10군데 위치에서 잰 표면저항의 최대값과 최소값의 차이로 정의되는 표면저항 편차가 101 이하인 심리스 벨트를 제공한다. As a first preferred embodiment of the present invention, a polyimide or polyamideimide resin is included, a 5% weight loss onset temperature measured by thermogravimetric analysis is present at a temperature of 300 ° C. or higher, and the surface resistance value is 10 7 ~. Provides a seamless belt having a surface resistance deviation of 10 13 Ω / □ and a surface resistance deviation of 10 1 or less defined by the difference between the maximum and minimum values of the surface resistances measured at any 10 positions in a single product.
본 발명의 일 구현예에 의한 심리스 벨트는, 탄소나노튜브를 수지 100중량부에 대해 최대 1중량부로 포함하는 것일 수 있다.The seamless belt according to the embodiment of the present invention may include carbon nanotubes up to 1 part by weight based on 100 parts by weight of the resin.
본 발명의 일 구현예에 의한 심리스 벨트는, 분산제를 탄소나노튜브 100중량 부에 대해 최대 100중량부로 포함하는 것일 수 있다.The seamless belt according to the embodiment of the present invention may include a dispersant in an amount of up to 100 parts by weight based on 100 parts by weight of carbon nanotubes.
본 발명의 다른 일 구현예에서는 탄소나노튜브 100중량부 및 분산제를 최대 100중량부로 포함하는 용액을 초음파 분산한 후, 원심 분리하여 상층부의 탄소나노튜브 분산액을 얻는 공정; 관형 벨트 기재를 회전시키면서, 탄소나노튜브 분산액과 폴리아믹산 중합체를 포함하는 고분자 수지를 관형 벨트 기재의 내면에 균일하게 도포하되, 고분자 수지 중 탄소나노튜브는 폴리아믹산 중합체 100중량부에 대하여 최대 1중량부되도록 하는 공정; 관형 벨트 기재의 내면에 도포된 폴리아믹산 중합체를 건조 및 경화하는 공정; 및 관형 벨트 기재로부터 심리스 벨트를 탈리하는 공정;을 포함하는 심리스 벨트의 제조방법을 제공한다.Another embodiment of the present invention is the step of ultrasonic dispersion of a solution containing 100 parts by weight of carbon nanotubes and a dispersant up to 100 parts by weight, followed by centrifugation to obtain a carbon nanotube dispersion of the upper layer; While rotating the tubular belt substrate, the polymer resin containing the carbon nanotube dispersion and the polyamic acid polymer is uniformly applied to the inner surface of the tubular belt substrate, wherein the carbon nanotubes in the polymer resin are at most 1 weight based on 100 parts by weight of the polyamic acid polymer. To be poured; Drying and curing the polyamic acid polymer applied to the inner surface of the tubular belt substrate; And detaching the seamless belt from the tubular belt substrate.
본 발명의 일 구현예에 의한 심리스 벨트는 대전 방지 기능, 반도전성 및 저항 균일성 측면에서 우수하고, 내열성 및 내구성이 우수하여 전자기기, 컨베이어 등에 유용하다.The seamless belt according to the embodiment of the present invention is excellent in terms of antistatic function, semiconductivity and resistance uniformity, and is excellent in heat resistance and durability, which is useful for electronic devices, conveyors, and the like.
이와 같은 본 발명을 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.
본 발명의 일 구현예에 의하면 심리스 벨트는 폴리이미드 또는 폴리아미드이미드 수지로 구성되는 것이 내열성 및 내구성 측면에서 적합하다. According to one embodiment of the present invention, the seamless belt is made of polyimide or polyamideimide resin, and is suitable in terms of heat resistance and durability.
또한 본 발명의 일 구현예에 의한 심리스 벨트는 열중량분석법에 의해 측정되는 5% 무게감소 개시온도가 300℃ 이상의 온도범위에서 존재하는 것이다. In addition, in the seamless belt according to the embodiment of the present invention, a 5% weight loss start temperature measured by thermogravimetric analysis is present in a temperature range of 300 ° C. or more.
열중량분석법(Thermogravimetric analysis)은 온도 또는 시간변화에 따른 시료의 무게 변화를 측정하는 것으로, 특히 고분자의 경우 열분해에 따른 중량감소를 측정하여 열분해의 시작온도, 분해속도, 최종 잔류량 등의 열분해 특성 또는 열안정성에 대한 정보 뿐만 아니라 용매, 가소제, 단량체 등 휘발성 저분자량 물질의 흡탈착에 대한 정보를 얻을 수 있는 실험방법이다. 온도(시간)의 함수로 무게 혹은 무게 백분율을 도시한 것을 thermogram 혹은 열분해 곡선이라고 부르며 이 thermogram에서 우선적으로 그 시료가 무게를 잃는 온도를 측정할 수 있는데, 이 무게의 감소는 그 물질이 분해 됐거나 증발됐음을 의미한다. Thermogravimetric analysis measures the change in the weight of a sample with temperature or time changes. In particular, in the case of polymers, the weight loss due to thermal decomposition is measured to determine the thermal decomposition characteristics such as the starting temperature, decomposition rate, and final residual amount of pyrolysis. It is an experimental method to obtain the information on the thermal stability as well as the adsorption and desorption of volatile low molecular weight materials such as solvents, plasticizers and monomers. The plot of weight or percentage by weight as a function of temperature is called a thermogram or pyrolysis curve, and in this thermogram you can measure the temperature at which the sample loses weight first, a decrease in weight that causes the substance to degrade or evaporate. It means.
본 발명에서 열중량분석법에 의해 5% 무게감소 개시온도를 측정하는 방법은, Perkin Elmer사의 TGA7 기기를 사용하여, 가열속도 20℃/min으로 35 내지 900℃ 범위 내에서 승온하면서 중량의 감소를 관찰하였으며, 이때 전기로의 대기 조건은 질소 분위기로 하였다. In the present invention, the method for measuring the 5% weight loss onset temperature by thermogravimetric analysis, using a Perga Elmer TGA7 instrument, observed a weight loss while heating up in the range of 35 to 900 ℃ at a heating rate of 20 ℃ / min At this time, the atmospheric conditions of the electric furnace was a nitrogen atmosphere.
이와 같은 측정방법에 의해 측정되는 5% 무게감소 개시온도가 300℃ 보다 낮으면 고속으로 연속 프린트 시 벨트의 열화로 인한 변형으로 수명 단축의 문제가 있을 수 있다. 5% 무게감소 개시온도의 상한치는 내열성을 갖는 고분자의 종류에 따라 달라질 수 있는 것으로, 그 하한치로써 의의를 갖는 것이다. When the 5% weight loss start temperature measured by such a measuring method is lower than 300 ° C., there may be a problem of shortening the life due to deformation due to deterioration of the belt during continuous printing at high speed. The upper limit of the 5% weight loss start temperature may vary depending on the type of the polymer having heat resistance, and has a significance as the lower limit.
또한 본 발명의 심리스 벨트는 우수한 대전방지성, 제전성 및 인쇄성을 제공하기 위하여는 표면저항값이 107~1013Ω/□ 범위, 구체적으로는 109~ 1011Ω/□의 표면저항값을 갖는 것이 바람직하다.In addition, the seamless belt of the present invention has a surface resistance value in the range of 10 7 to 10 13 Ω / □, specifically, 10 9 ~ 10 11 Ω / □ in order to provide excellent antistatic, antistatic and printability It is desirable to have a value.
또한 균일한 토너 전사를 통하여 출력물 화상의 품질 향상을 제고하기 위해서는 표면저항 편차가 101 이하인 것이 바람직하다. In addition, in order to improve the quality of the output image through uniform toner transfer, the surface resistance variation is preferably 10 1 or less.
여기서 표면저항 편차는 한 개의 제품 내 임의의 10군데 위치를 정하여 표면 저항을 측정하고, 측정값 중의 최대값과 최소값의 차이로 정의될 수 있다.Herein, the surface resistance deviation may be defined as a difference between the maximum value and the minimum value of the measured values by measuring the surface resistance by arranging any ten positions in one product.
심리스 벨트를 제조할 수 있는 폴리이미드 수지는 열안정성이 우수하고, 기계적, 전기적 특성이 우수한 장점들을 갖는 반면, 높은 유리전이온도로 인하여 가공상 많은 제약이 따르고, 비교적 대전되기 쉬운 특성이 있다. 또한 표면저항값이 심리스 벨트로서 요구되는 저항값보다 높은 값을 갖고 있다. 따라서 전도성 필러를 혼합하는 것이 바람직하며, 용매에 전도성 필러를 혼합한 후 분산안정성을 위하여 분산제를 더 투입할 수도 있다.The polyimide resin capable of producing the seamless belt has advantages of excellent thermal stability, excellent mechanical and electrical properties, and high glass transition temperature, resulting in many restrictions on processing and relatively easy charging. Moreover, the surface resistance value has a higher value than the resistance value required as a seamless belt. Therefore, it is preferable to mix the conductive filler, and after the conductive filler is mixed with the solvent, a dispersant may be further added for dispersion stability.
심리스 벨트를 제조하는 방법을 폴리이미드 수지를 이용하는 경우를 예를 들어 설명하면 다음과 같다. 전도성 필러 및 첨가제를 더 투입하는 경우 첨가제를 용매에 분산시키고, 여기에 디아민과 디안하이드라이드를 투입하여 전도성 필러가 함유된 폴리아믹산 용액을 0~30℃에서 30분~12시간 반응시켜 제조한다. 또는 상기 전도성 필러 및 첨가제를 폴리아믹산 용액이 제조된 이후에 첨가하여도 무방하다.The case of using a polyimide resin as a method of manufacturing a seamless belt is explained as follows. In the case where the conductive filler and the additive are further added, the additive is dispersed in a solvent, and diamine and dianhydride are added thereto to prepare a polyamic acid solution containing the conductive filler at 0-30 ° C. for 30 minutes to 12 hours. Alternatively, the conductive filler and the additive may be added after the polyamic acid solution is prepared.
상기 디아민 및 디안하이드라이드는 폴리이미드 수지 제조시 사용되는 것이라면 특별히 제한되지는 않는 바, 예컨대, 디아민으로는 옥시디아닐린(4,4′-Oxydianiline, ODA), p-페닐렌디아민(para-Phenylene Diamine, pPDA), m-페닐렌디 아민(meta-Phenylene Diamine, mPDA), p-메틸렌디아민(para-Methylene Diamine, pMDA), m-메틸렌디아민(meta-Methylene Diamine, mMDA), 옥시페닐렌디아민(4,4′-Oxyphenylen Diamine, OPDA) 등을 사용할 수 있으며, 상기 디안하이드라이드로는 파이로멜리틱 디안하이드라이드(1,2,4,5-benzenetetracarboxylic dianhydride, PMDA), 벤조페논 디안하이드라이드(3,3′,4,4′-Benzophenonetetracarboxylic dianhydride, BTDA), 비페닐 디안하이드라이드(3,3′,4,4′-Biphenyltetracarboxylic Dianhydride, BPDA), 옥시디프탈릭 디안하이드라이드(4,4-Oxydiphthalic anhydride, ODPA) 등을 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 통상 디아민과 디안하이드라이드는 1:0.99 내지 0.99:1 몰비의 동몰량으로 사용될 수 있다.The diamines and dianhydrides are not particularly limited as long as they are used in the production of polyimide resins. For example, diamines may be oxydianiline (4,4′-Oxydianiline, ODA), p-phenylenediamine (para-Phenylene). Diamine, pPDA), m-phenylenediamine (mPDA), p-methylenediamine (para-Methylene Diamine, pMDA), m-methylenediamine (mMDA), oxyphenylenediamine ( 4,4′-Oxyphenylen Diamine, OPDA) may be used, and the dianhydride may be pyromellitic dianhydride (1,2,4,5-benzenetetracarboxylic dianhydride (PMDA), benzophenone dianhydride (PMDA). 3,3 ′, 4,4′-Benzophenonetetracarboxylic dianhydride (BTDA), biphenyl dianhydride (3,3 ′, 4,4′-Biphenyltetracarboxylic Dianhydride (BPDA), oxydiphthalic dianhydride (4,4-Oxydiphthalic anhydride, ODPA) and the like, but is not limited thereto. Typically diamine and dianhydride can be used in equimolar amounts of 1: 0.99 to 0.99: 1 molar ratio.
상기 제조된 폴리아믹산 용액을 심리스 벨트을 형성하기 위한 관형벨트 기재의 외주면에 도포한 후 촉매에 담지하거나 열처리하여 이미드화한다. The polyamic acid solution prepared above is applied to the outer circumferential surface of the tubular belt base material for forming the seamless belt, and then imidized by being supported on a catalyst or heat treatment.
상기 촉매는 피리딘(Pyridine) 또는 이소퀴놀린(Isoquinoline) 및 무수아세트산(Acetic anhydride)이 용매에 희석된 혼합물 용액일 수 있다. 상기 폴리아믹산 용액이 도포된 관형벨트 기재가 회전하면서 상기 촉매 혼합물 용액에 담지되도록 하여 탈수반응에 의해 이미드화 반응을 진행하고, 이후 100℃ 내지 300℃ 구간에서 승온하며 용매와 수분을 완전히 제거하여 고상화된 폴리이미드 필름을 제조하고 관형벨트 기재로부터 이형하여 심리스 벨트를 제조할 수 있다.The catalyst may be a mixture solution of pyridine or isoquinoline and acetic anhydride diluted in a solvent. The tubular belt substrate coated with the polyamic acid solution was rotated to be supported in the catalyst mixture solution to proceed with the imidization reaction by dehydration. Then, the temperature was raised from 100 ° C. to 300 ° C. to completely remove the solvent and water. A polyimide film can be prepared and released from a tubular belt substrate to produce a seamless belt.
상기 열처리는 60~400℃에서 단계적으로 이루어지는데, 우선 프리베이킹(pre-baking)을 60~80℃에서 5~100분간 실시하여 표면에 잔존하고 있는 용매 및 수분을 일차적으로 제거한다. 이후 분당 1~10℃의 승온속도를 유지시켜 최고온도 250~400℃까지 승온시킨 후 10분~3시간 유지하여 최종적으로 후경화(post-curing)시킴으로써 표면에 존재하는 용매 및 수분을 완전히 제거하여 이미드화를 진행 및 완료시킴과 동시에 고상화된 폴리이미드 필름을 제조하고 관형벨트 기재로부터 이형하여 심리스 벨트를 제조할 수 있다.The heat treatment is carried out stepwise at 60 ~ 400 ℃, first pre-baking (pre-baking) at 60 ~ 80 ℃ 5 to 100 minutes to remove the solvent and water remaining on the surface first. After maintaining the temperature increase rate of 1 ~ 10 ℃ per minute, the temperature is raised to the maximum temperature 250 ~ 400 ℃ and then maintained for 10 minutes to 3 hours to finally remove the solvent and water present on the surface by post-curing Simultaneously proceeding and completing the imidization, a solidified polyimide film may be prepared and released from the tubular belt substrate to produce a seamless belt.
심리스 벨트의 전기저항값을 조절하기 위한 전도성 필러로는 바람직하기로는 탄소나노튜브를 포함하는 것이다. The conductive filler for adjusting the electrical resistance value of the seamless belt preferably includes carbon nanotubes.
탄소나노튜브를 합성하는 방법은 전기방전법, 레이저 어블레이션법, 플라즈마 화학기상증착법, 열화학 기상증착법, 전기분해법 등이 있으며, 본 발명에서 사용할 수 있는 탄소나노튜브를 어떤 합성방법에 의해 얻어지는 것으로 국한되는 것은 아니다. Methods of synthesizing carbon nanotubes include electro discharge, laser ablation, plasma chemical vapor deposition, thermochemical vapor deposition, and electrolysis, and the like. It doesn't happen.
탄소나노튜브는 그 벽의 개수에 따라 단일벽 탄소나노튜브(single wall carbon nanotube), 이중벽 탄소나노튜브(double wall carbon nanotube), 다중벽 탄소나노튜브(multi wall carbon nanotube)로 나뉠 수 있는데, 본 발명에서 사용할 수 있는 탄소나노튜브는 그 종류에 제한을 두지 않으나, 다중벽 구조의 카본 나노튜브(Multi-wall Carbon nanotube)는 대전방지특성과 반도전성을 나타낼 수 있는 전도성 탄소 소재의 일종으로, 타 소재에 비하여 전도성이 우수하며, 적은 양의 투입에 대하여 우수한 전기적 특성을 발현하며, 불순물 함량이 매우 적어, 본 발명에 사용하기 적합하다.Carbon nanotubes can be divided into single wall carbon nanotubes, double wall carbon nanotubes, and multiwall carbon nanotubes, depending on the number of walls. Carbon nanotubes that can be used in the invention is not limited to the kind, but multi-wall carbon nanotubes (Multi-wall Carbon nanotube) is a kind of conductive carbon material that can exhibit antistatic properties and semi-conductive properties, Compared to the material, the conductivity is excellent, the electrical properties are excellent for a small amount of input, and the content of impurities is very low, which is suitable for use in the present invention.
탄소나노튜브의 크기는 직경이 1 내지 25nm인 것이 바람직하고, 10 내지 20nm인 것이 더욱 바람직하다. 길이는 1 내지 15㎛인 것이 바람직하고, 1 내지 10㎛인 것이 전기전도성 측면에서 바람직하다. The size of the carbon nanotubes is preferably 1 to 25nm in diameter, more preferably 10 to 20nm. It is preferable that it is 1-15 micrometers in length, and it is preferable in terms of electroconductivity that it is 1-10 micrometers.
탄소나노튜브의 함량은 폴리이미드 수지 또는 폴리아미드 수지 100중량부에 대하여 최대 1중량부이면 상기 목적하는 전기전도성을 얻을 수 있으며, 또한 분산성 측면에서도 유리하여 5% 무게감소 개시온도를 높일 수 있다. If the content of carbon nanotube is up to 1 part by weight with respect to 100 parts by weight of polyimide resin or polyamide resin, the desired electrical conductivity can be obtained, and also in terms of dispersibility, it is possible to increase the start temperature of 5% weight loss. .
전도성 필러는 심리스 벨트를 구성하는 고분자 수지 용액에 혼합되어 분산시키거나, 고분자 수지에 사용된 용매에 별도로 분산한 후 고분자 수지 용액과 혼합할 수 있다. 분산방법은 볼밀(Ball Mill), 비드밀(Beads Mill), 샌드밀(Sand Mill), 3-롤밀(3-Roll Mill), 호모게나이저(Homogenizer), 초음파 분산기 등을 선택적으로 1종 이상 이용할 수 있으며, 분산 안정성을 향상시키기 위해 분산제를 추가할 수 있다. 분산제의 종류는 BYK사의 Disperbyk류, Synergist류 등으로부터 선택할 수 있다. 상기와 같이 탄소나노튜브를 사용하는 경우라면 탄소나노튜브의 함량을 낮춤에 따라 이를 분산시키기 위해 사용되는 분산제의 양 또한 상당량 줄일 수 있는데, 분산제의 함량은 탄소나노튜브 100중량부를 기준으로 하여 최대 100중량부 정도면 우수한 저항 균일성을 확보할 수 있으면서, 이로 인해 높은 5% 무게감소 개시온도를 가질 수 있다. The conductive filler may be mixed and dispersed in the polymer resin solution constituting the seamless belt, or may be separately dispersed in a solvent used in the polymer resin and then mixed with the polymer resin solution. Dispersion method can selectively use one or more kinds of ball mill, bead mill, sand mill, 3-roll mill, homogenizer, ultrasonic disperser, etc. And dispersants may be added to improve dispersion stability. The type of dispersant can be selected from BYK's Disperbyk, Synergist, and the like. In the case of using carbon nanotubes as described above, the amount of the dispersant used to disperse the carbon nanotubes can also be considerably reduced as the content of the carbon nanotubes is reduced. The content of the dispersant may be up to 100 based on 100 parts by weight of carbon nanotubes. It is possible to have a good resistance uniformity of about a weight part, thereby having a high 5% weight loss start temperature.
심리스 벨트의 폭과 두께는 사용하는 용도가 다양하므로 특별히 한정되지 않는다. 다만, 복사기, 프린터, 복합기, 팩스 등과 같은 인쇄장치에 사용되는 심리스 벨트는 두께가 40㎛ 내지 500㎛인 것이 바람직하고, 폭은 200mm 내지 500mm인 것이 바람직하다.The width and the thickness of the seamless belt are not particularly limited because they are used in various ways. However, the seamless belt used in a printing apparatus such as a copy machine, a printer, a multifunction printer, a fax machine, or the like is preferably 40 μm to 500 μm in thickness, and preferably 200 mm to 500 mm in width.
본 발명의 심리스 벨트를 제조하는데 사용할 수 있는 관형 벨트 기재는 소재의 종류와 크기에 있어서 특별히 한정하는 것은 아니다. 특히, 관형 벨트 기재는 원통형의 것일 수 있고 유연한 벨트형일 수 있으며, 이 때, 유연한 벨트형인 경우 심리스 벨트를 구성하는 고분자수지를 유연한 벨트 외주면에 도포하여 제조하는 방법으로 사용될 수 있다.The tubular belt base material which can be used to manufacture the seamless belt of the present invention is not particularly limited in kind and size of material. In particular, the tubular belt base material may be cylindrical and may be a flexible belt type, in which case the flexible belt type may be used as a method of manufacturing by applying a polymer resin constituting the seamless belt to the outer peripheral surface of the flexible belt.
유연한 관형 벨트 기재는 심리스 벨트 수지를 도포하고 형성시키기 위하여, 복수 이상의 원통형 롤러에 장착되어 회전할 수 있도록 충분한 유연성을 가져야 한다. The flexible tubular belt substrate must have sufficient flexibility to be mounted and rotated on a plurality of cylindrical rollers in order to apply and form the seamless belt resin.
상기 관형 벨트 기재는 그 재질이 스테인리스 스틸, 철, 구리, 크롬, 니켈 및 세라믹 혼합소재 등이 단독 또는 복합적인 것 일 수 있다. 또한 이형성을 향상시키기 위한 목적으로 이형층을 내주면 또는 외주면에 구비할 수 있으며, 이형층은 내열성을 갖춘 소재라면 특별히 한정되는 것이 아니고, 비제한적으로 실리콘, 내열성 복합 테프론 등을 들 수 있다.The tubular belt substrate may be made of stainless steel, iron, copper, chromium, nickel, and ceramic mixed materials alone or in combination. In addition, the release layer may be provided on the inner circumferential surface or the outer circumferential surface for the purpose of improving the release property, and the release layer is not particularly limited as long as it is a material having heat resistance, and non-limiting examples include silicone, heat resistant composite Teflon, and the like.
상기 관형 벨트 기재에 심리스 벨트용 수지를 도포하는 방법은 디스펜서(Dispenser)를 이용하는 방법, 그라비아(Gravure) 코팅법, 다이 캐스팅(Die Casting)법, 리버스(Reverse) 코팅법, 디핑(Dipping)법, 콤마(Comma) 코팅법, 스프레이 코팅법 등이 적용될 수 있다.The method for applying the seamless belt resin to the tubular belt base material is a method using a dispenser, a gravure coating method, a die casting method, a reverse coating method, a dipping method, Comma coating, spray coating and the like can be applied.
상기 제조된 심리스 벨트는 제품의 폭에 맞게 양끝단을 재단한다. The seamless belt is cut at both ends to fit the width of the product.
이로부터 대전방지성, 제전성 및 인쇄성 등이 향상된 반도전성 형태의 레이저 프린터, 팩시밀리 및 복사기 등의 전자기기에 사용할 수 있는 심리스 벨트를 제공할 수 있다.From this, it is possible to provide a seamless belt that can be used for electronic devices such as a semi-conductive type laser printer, a facsimile machine, and a copier with improved antistatic property, antistatic property, and printability.
이하, 본 발명의 실시예로 더욱 상세히 설명하나, 본 발명의 범위가 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, examples of the present invention will be described in more detail, but the scope of the present invention is not limited to these examples.
<실시예 1> ≪ Example 1 >
기계적 교반기, 환류 냉각기 및 질소유입구가 장착된 2L 용량의 4구 플라스크에 DMF 1480g과 탄소나노튜브 1.96g(나노카본社, 규격 Powder Dual structure CNT 50 다중벽탄소나노튜브) 및 분산제로 PEG400을 1.96g 혼합하고, 질소를 유입시켜주고, 200W 40kHz의 초음파로 30분간 분산한 후, Sorvall Instruments社 RC5C 원심분리기에서 12000rpm으로 5분간 원심분리 후, 가라앉는 고형분을 제거하여 상층부에 남은 탄소나노튜브 분산액을 얻었다. 여기에 ODA(Wakayama社, 일본) 95.5g과 p-PDA(듀폰社) 12.9g을 용해하고, s-BPDA(우베社, 일본) 87.7g과 PMDA(DAICEL社, 일본) 65.0g을 투입하여 반도전성 폴리아믹산을 제조하였다.In a 2-liter four-necked flask equipped with a mechanical stirrer, reflux condenser and nitrogen inlet, DMF 1480g and carbon nanotubes 1.96g (Nanocarbon standard powder dual structure CNT 50 multi-walled carbon nanotubes) and dispersant 1.96g After mixing, flowing nitrogen and dispersing for 30 minutes with an ultrasonic wave of 200 W 40 kHz, centrifuging for 5 minutes at 12000 rpm in a Sorvall Instruments RC5C centrifuge, and then removing the solids remaining to obtain a carbon nanotube dispersion remaining in the upper layer. . Dissolve 95.5g ODA (Wakayama, Japan) and 12.9g p-PDA (Dupont), 87.7g s-BPDA (Ube, Japan) and 65.0g PMDA (DAICEL, Japan) A malleable polyamic acid was prepared.
제조된 반도전성 폴리아믹산은 균일한 상태의 검정색 용액이며, 점도가 200poise였다.The prepared semiconductive polyamic acid was a uniform black solution having a viscosity of 200 poise.
크롬 도금된 SUS 304 재질의 직경 300mm, 두께 5mm, 폭 500mm인 이음매 없는 성형 금형에 이형제((주)카피아, 한국)를 스프레이 코팅한 후 회전 성형기 위에서 회전시키고, 상기 제조된 반도전성 폴리아믹산 용액과 이소퀴놀린 용액과 무수아세트산이 50:50으로 DMAc에 30wt% 농도로 희석된 촉매 용액을 2액 혼합형 디스펜서 코터를 통해 균일하게 도포하여 이미드화 반응을 진행시켰다. 이후 건조 오븐에 상기 성형 금형을 넣고 승온속도 10℃/min의 속도로 승온하고, 100℃, 200℃, 300℃에서 각각 30분씩 정치하여 이미드화 반응을 완료하는 동시에 용매와 수분을 완전히 제거하고, 냉각한 후, SUS 벨트로부터 폴리이미드 필름을 취득하여 두께 65㎛의 심리스 벨트를 제조하고, 심리스 벨트를 양끝단을 제단하여 폭 300mm가 되도록 하였다.After spray coating a release agent (Capia Co., Ltd.) on a seamless molding mold having a diameter of 300 mm, a thickness of 5 mm, and a width of 500 mm of chromium plated SUS 304, it was rotated on a rotary molding machine, and the prepared semiconductive polyamic acid solution was prepared. The isoquinoline solution and acetic anhydride were 50:50, and the catalyst solution diluted to 30 wt% concentration in DMAc was uniformly applied through a two-liquid mixing dispenser coater to proceed with the imidization reaction. Thereafter, the molding die was placed in a drying oven, and the temperature was raised at a rate of 10 ° C./min. After cooling, a polyimide film was obtained from the SUS belt to prepare a seamless belt having a thickness of 65 µm, and the seamless belt was cut at both ends to have a width of 300 mm.
<실시예 2> ≪ Example 2 >
기계적 교반기, 환류 냉각기 및 질소유입구가 장착된 2L 용량의 4구 플라스크에 DMF 1480g과 탄소나노튜브 1.96g(Bayer社, 규격 C150P인 다중벽탄소나노튜브) 및 분산제로 Triton X-100을 1.96g 혼합하고, 질소를 유입시켜주고, 200W 40kHz의 초음파로 30분간 분산한 후, Sorvall Instruments社 RC5C 원심분리기에서 12000rpm으로 5분간 원심분리 후, 가라앉는 고형분을 제거하여 상층부에 남은 탄소나노튜브 분산액을 얻었다. 여기에 ODA(Wakayama社, 일본) 95.5g과 p-PDA(듀폰社) 12.9g을 용해하고, s-BPDA(우베社, 일본) 87.7g과 PMDA(DAICEL社, 일본) 65.0g을 투입하여 반도전성 폴리아믹산을 제조하였다.In a 2-liter four-necked flask equipped with a mechanical stirrer, reflux condenser and nitrogen inlet, 1.96g of DMF and 1.96g of carbon nanotubes (Bayer, multi-walled carbon nanotubes of standard C150P) and 1.96g of Triton X-100 as a dispersant Nitrogen was introduced, dispersed for 30 minutes with an ultrasonic wave of 200 W 40 kHz, and then centrifuged at 12000 rpm for 5 minutes in a Sorvall Instruments RC5C centrifuge to remove the sinking solids to obtain a carbon nanotube dispersion remaining in the upper layer. Dissolve 95.5g ODA (Wakayama, Japan) and 12.9g p-PDA (Dupont), 87.7g s-BPDA (Ube, Japan) and 65.0g PMDA (DAICEL, Japan) A malleable polyamic acid was prepared.
제조된 반도전성 폴리아믹산은 균일한 상태의 검정색 용액이며, 점도가 200poise였다.The prepared semiconductive polyamic acid was a uniform black solution having a viscosity of 200 poise.
크롬 도금된 SUS 304 재질의 직경 300mm, 두께 5mm, 폭 500mm인 이음매 없는 성형 금형에 이형제((주)카피아, 한국)를 스프레이 코팅한 후 회전 성형기 위에서 회전시키고, 상기 제조된 반도전성 폴리아믹산 용액과 이소퀴놀린 용액과 무수아세트산이 50:50으로 DMAc에 30wt% 농도로 희석된 촉매 용액을 2액 혼합형 디스펜서 코터를 통해 균일하게 도포하여 이미드화 반응을 진행시켰다. 이후 건조 오븐에 상기 성형 금형을 넣고 승온속도 10℃/min의 속도로 승온하고, 100℃, 200℃, 300℃에서 각각 30분씩 정치하여 이미드화 반응을 완료하는 동시에 용매와 수분을 완전히 제거하고, 냉각한 후, SUS 벨트로부터 폴리이미드 필름을 취득하여 두께 65㎛의 심리스 벨트를 제조하고, 심리스 벨트를 양끝단을 제단하여 폭 300mm가 되도록 하였다.After spray coating a release agent (Capia Co., Ltd.) on a seamless molding mold having a diameter of 300 mm, a thickness of 5 mm, and a width of 500 mm of chromium plated SUS 304, it was rotated on a rotary molding machine, and the prepared semiconductive polyamic acid solution was prepared. The isoquinoline solution and acetic anhydride were 50:50, and the catalyst solution diluted to 30 wt% concentration in DMAc was uniformly applied through a two-liquid mixing dispenser coater to proceed with the imidization reaction. Thereafter, the molding die was placed in a drying oven, and the temperature was raised at a rate of 10 ° C./min. After cooling, a polyimide film was obtained from the SUS belt to prepare a seamless belt having a thickness of 65 µm, and the seamless belt was cut at both ends to have a width of 300 mm.
<비교예 1> ≪ Comparative Example 1 &
기계적 교반기, 환류 냉각기 및 질소유입구가 장착된 2L 용량의 4구 플라스크에 DMF 1450g과 카본블랙 28.7g(Denki Kagaku Kogyo社, A-Black) 및 분산제로 PEG400을 28.7g 혼합하고, 질소를 유입시켜주고, 200W 40kHz의 초음파로 30분간 분산한 후, 상기의 플라스크에 ODA(Wakayama社, 일본) 95.5g과 p-PDA(듀폰社) 12.9g을 용해하고, s-BPDA(우베社, 일본) 87.7g과 PMDA(DAICEL社, 일본) 65.0g을 투입하여 반도전성 폴리아믹산을 제조하였다.In a 2-liter four-necked flask equipped with a mechanical stirrer, reflux condenser and nitrogen inlet, 28.7 g of PEG400 was mixed with 1450 g of DMF, 28.7 g of carbon black (Denki Kagaku Kogyo, A-Black) and dispersant, and nitrogen was introduced. After dispersing for 30 minutes with an ultrasonic wave of 200 W 40 kHz, 95.5 g of ODA (Wakayama, Japan) and 12.9 g of p-PDA (Dupont) were dissolved in the flask, 87.7 g of s-BPDA (Ube, Japan) And 65.0 g of PMDA (DAICEL, Japan) were added to prepare a semiconductive polyamic acid.
제조된 반도전성 폴리아믹산은 균일한 상태의 검정색 용액이며, 점도가 200poise였다.The prepared semiconductive polyamic acid was a uniform black solution having a viscosity of 200 poise.
크롬 도금된 SUS 304 재질의 직경 300mm, 두께 5mm, 폭 500mm인 이음매 없는 성형 금형에 이형제((주)카피아, 한국)를 스프레이 코팅한 후 회전 성형기 위에서 회전시키고, 상기 제조된 반도전성 폴리아믹산 용액과 이소퀴놀린 용액과 무수아세트산이 50:50으로 DMAc에 30wt% 농도로 희석된 촉매 용액을 2액 혼합형 디스펜서 코터를 통해 균일하게 도포하여 이미드화 반응을 진행시켰다. 이후 건조 오븐에 상기 성형 금형을 넣고 승온속도 10℃/min의 속도로 승온하고, 100℃, 200℃, 300℃에서 각각 30분씩 정치하여 이미드화 반응을 완료하는 동시에 용매와 수분을 완전히 제거하고, 냉각한 후, SUS 벨트로부터 폴리이미드 필름을 취득하여 두께 65㎛의 심리스 벨트를 제조하고, 심리스 벨트를 양끝단을 제단하여 폭 300mm가 되도록 하였다.After spray coating a release agent (Capia Co., Ltd.) on a seamless molding mold having a diameter of 300 mm, a thickness of 5 mm, and a width of 500 mm of chromium plated SUS 304, it was rotated on a rotary molding machine, and the prepared semiconductive polyamic acid solution was prepared. The isoquinoline solution and acetic anhydride were 50:50, and the catalyst solution diluted to 30 wt% concentration in DMAc was uniformly applied through a two-liquid mixing dispenser coater to proceed with the imidization reaction. Thereafter, the molding die was placed in a drying oven, and the temperature was raised at a rate of 10 ° C./min. After cooling, a polyimide film was obtained from the SUS belt to prepare a seamless belt having a thickness of 65 µm, and the seamless belt was cut at both ends to have a width of 300 mm.
<비교예 2> Comparative Example 2
기계적 교반기, 환류 냉각기 및 질소유입구가 장착된 2L 용량의 4구 플라스크에 DMF 1450g과 카본블랙 28.7g(Denki Kagaku Kogyo社, A-Black) 및 분산제로 Polyvinyl pyrrolidone을 28.7g 혼합하고, 질소를 유입시켜주고, 200W 40kHz의 초음파로 30분간 분산한 후, 상기의 플라스크에 ODA(Wakayama社, 일본) 95.5g과 p-PDA(듀폰社) 12.9g을 용해하고, s-BPDA(우베社, 일본) 87.7g과 PMDA(DAICEL社, 일본) 65.0g을 투입하여 반도전성 폴리아믹산을 제조하였다.In a 2-liter four-necked flask equipped with a mechanical stirrer, reflux condenser and nitrogen inlet, 28.7g of DMF 1450g and 28.7g of carbon black (Denki Kagaku Kogyo, A-Black) and a dispersant were mixed with 28.7g of polyvinyl pyrrolidone. After dispersion for 30 minutes with an ultrasonic wave of 200 W 40 kHz, 95.5 g of ODA (Wakayama, Japan) and 12.9 g of p-PDA (Dupont) were dissolved in the flask, and s-BPDA (Ube, Japan) 87.7 g and PMDA (DAICEL, Japan) 65.0g were prepared to prepare a semiconductive polyamic acid.
제조된 반도전성 폴리아믹산은 균일한 상태의 검정색 용액이며, 점도가 200poise였다.The prepared semiconductive polyamic acid was a homogeneous black solution with a viscosity of 200 poise.
크롬 도금된 SUS 304 재질의 직경 300mm, 두께 5mm, 폭 500mm인 이음매 없는 성형 금형에 이형제((주)카피아, 한국)를 스프레이 코팅한 후 회전 성형기 위에서 회전시키고, 상기 제조된 반도전성 폴리아믹산 용액과 이소퀴놀린 용액과 무수아세트산이 50:50으로 DMAc에 30wt% 농도로 희석된 촉매 용액을 2액 혼합형 디스펜서 코터를 통해 균일하게 도포하여 이미드화 반응을 진행시켰다. 이후 건조 오븐에 상기 성형 금형을 넣고 승온속도 10℃/min의 속도로 승온하고, 100℃, 200℃, 300℃에서 각각 30분씩 정치하여 이미드화 반응을 완료하는 동시에 용매와 수분을 완전히 제거하고, 냉각한 후, SUS 벨트로부터 폴리이미드 필름을 취득하여 두께 65㎛의 심리스 벨트를 제조하고, 심리스 벨트를 양끝단을 제단하여 폭 300mm가 되도록 하였다.After spray coating a release agent (Capia Co., Ltd.) on a seamless molding mold having a diameter of 300 mm, a thickness of 5 mm, and a width of 500 mm of chromium plated SUS 304, it was rotated on a rotary molding machine, and the prepared semiconductive polyamic acid solution was prepared. The isoquinoline solution and acetic anhydride were 50:50, and the catalyst solution diluted to 30 wt% concentration in DMAc was uniformly applied through a two-liquid mixing dispenser coater to proceed with the imidization reaction. Thereafter, the molding die was placed in a drying oven, and the temperature was raised at a rate of 10 ° C./min, and the solvent was left at 100 ° C., 200 ° C., and 300 ° C. for 30 minutes to complete the imidization reaction. After cooling, a polyimide film was obtained from the SUS belt to prepare a seamless belt having a thickness of 65 µm, and the seamless belt was cut at both ends to have a width of 300 mm.
<비교예 3> Comparative Example 3
기계적 교반기, 환류 냉각기 및 질소유입구가 장착된 2L 용량의 4구 플라스크에 DMF 1450g과 카본블랙 28.7g(Denki Kagaku Kogyo社, A-Black) 및 분산제로 Triton X-100을 28.7g 혼합하고, 질소를 유입시켜주고, 200W 40kHz의 초음파로 30분간 분산한 후, 상기의 플라스크에 ODA(Wakayama社, 일본) 95.5g과 p-PDA(듀폰社) 12.9g을 용해하고, s-BPDA(우베社, 일본) 87.7g과 PMDA(DAICEL社, 일본) 65.0g을 투입하여 반도전성 폴리아믹산을 제조하였다.In a 2-liter four-necked flask equipped with a mechanical stirrer, reflux condenser and nitrogen inlet, 28.7 g of Triton X-100 was mixed with 1450 g of DMF, 28.7 g of carbon black (Denki Kagaku Kogyo, A-Black), and a dispersant. After dispersing for 30 minutes with an ultrasonic wave of 200 W and 40 kHz, 95.5 g of ODA (Wakayama, Japan) and 12.9 g of p-PDA (Dupont) were dissolved in the flask, and s-BPDA (Ube, Japan) was dissolved. ) 87.7g and PMDA (DAICEL, Japan) 65.0g was prepared to prepare a semiconductive polyamic acid.
제조된 반도전성 폴리아믹산은 균일한 상태의 검정색 용액이며, 점도가 200poise였다.The prepared semiconductive polyamic acid was a uniform black solution having a viscosity of 200 poise.
크롬 도금된 SUS 304 재질의 직경 300mm, 두께 5mm, 폭 500mm인 이음매 없는 성형 금형에 이형제((주)카피아, 한국)를 스프레이 코팅한 후 회전 성형기 위에서 회전시키고, 상기 제조된 반도전성 폴리아믹산 용액과 이소퀴놀린 용액과 무수아세트산이 50:50으로 DMAc에 30wt% 농도로 희석된 촉매 용액을 2액 혼합형 디스펜서 코터를 통해 균일하게 도포하여 이미드화 반응을 진행시켰다. 이후 건조 오븐에 상기 성형 금형을 넣고 승온속도 10℃/min의 속도로 승온하고, 100℃, 200℃, 300℃에서 각각 30분씩 정치하여 이미드화 반응을 완료하는 동시에 용매와 수분을 완전히 제거하고, 냉각한 후, SUS 벨트로부터 폴리이미드 필름을 취득하여 두께 65㎛의 심리스 벨트를 제조하고, 심리스 벨트를 양끝단을 제단하여 폭 300mm가 되도록 하였다.After spray coating a release agent (Capia Co., Ltd.) on a seamless molding mold having a diameter of 300 mm, a thickness of 5 mm, and a width of 500 mm of chromium plated SUS 304, it was rotated on a rotary molding machine, and the prepared semiconductive polyamic acid solution was prepared. The isoquinoline solution and acetic anhydride were 50:50, and the catalyst solution diluted to 30 wt% concentration in DMAc was uniformly applied through a two-liquid mixing dispenser coater to proceed with the imidization reaction. Thereafter, the molding die was placed in a drying oven, and the temperature was raised at a rate of 10 ° C./min. After cooling, a polyimide film was obtained from the SUS belt to prepare a seamless belt having a thickness of 65 µm, and the seamless belt was cut at both ends to have a width of 300 mm.
<비교예 4> <Comparative Example 4>
기계적 교반기, 환류 냉각기 및 질소유입구가 장착된 2L 용량의 4구 플라스크에 DMF 1420g과 카본블랙 28.7g(Denki Kagaku Kogyo社, A-Black)을 혼합하고, 질소를 유입시켜주고, 200W 40kHz의 초음파로 30분간 분산한 후, 상기의 플라스크에 ODA(Wakayama社, 일본) 95.5g과 p-PDA(듀폰社) 12.9g을 용해하고, s-BPDA(우베社, 일본) 87.7g과 PMDA(DAICEL社, 일본) 65.0g을 투입하여 반도전성 폴리아믹산을 제조하였다.DMF 1420g and carbon black 28.7g (Denki Kagaku Kogyo, A-Black) were mixed in a 2 L four-necked flask equipped with a mechanical stirrer, reflux condenser and nitrogen inlet, nitrogen was introduced, and 200W 40kHz ultrasonic wave was used. After dispersion for 30 minutes, 95.5 g of ODA (Wakayama, Japan) and 12.9 g of p-PDA (Dupont) were dissolved in the flask, 87.7 g of s-BPDA (Ube, Japan) and PMDA (DAICEL, Japan) 65.0 g was added to prepare a semiconductive polyamic acid.
제조된 반도전성 폴리아믹산은 균일한 상태의 검정색 용액이며, 점도가 200poise였다.The prepared semiconductive polyamic acid was a uniform black solution having a viscosity of 200 poise.
크롬 도금된 SUS 304 재질의 직경 300mm, 두께 5mm, 폭 500mm인 이음매 없는 성형 금형에 이형제((주)카피아, 한국)를 스프레이 코팅한 후 회전 성형기 위에서 회전시키고, 상기 제조된 반도전성 폴리아믹산 용액과 이소퀴놀린 용액과 무수아세트산이 50:50으로 DMAc에 30wt% 농도로 희석된 촉매 용액을 2액 혼합형 디스펜서 코터를 통해 균일하게 도포하여 이미드화 반응을 진행시켰다. 이후 건조 오븐에 상기 성형 금형을 넣고 승온속도 10℃/min의 속도로 승온하고, 100℃, 200℃, 300℃에서 각각 30분씩 정치하여 이미드화 반응을 완료하는 동시에 용매와 수분을 완전히 제거하고, 냉각한 후, SUS 벨트로부터 폴리이미드 필름을 취득하여 두께 65㎛의 심리스 벨트를 제조하고, 심리스 벨트를 양끝단을 제단하여 폭 300mm가 되도록 하였다.After spray coating a release agent (Capia Co., Ltd.) on a seamless molding mold having a diameter of 300 mm, a thickness of 5 mm, and a width of 500 mm of chromium plated SUS 304, it was rotated on a rotary molding machine, and the prepared semiconductive polyamic acid solution was prepared. The isoquinoline solution and acetic anhydride were 50:50, and the catalyst solution diluted to 30 wt% concentration in DMAc was uniformly applied through a two-liquid mixing dispenser coater to proceed with the imidization reaction. Thereafter, the molding die was placed in a drying oven, and the temperature was raised at a rate of 10 ° C./min, and the solvent was left at 100 ° C., 200 ° C., and 300 ° C. for 30 minutes to complete the imidization reaction. After cooling, a polyimide film was obtained from the SUS belt to prepare a seamless belt having a thickness of 65 µm, and the seamless belt was cut at both ends to have a width of 300 mm.
상기 실시예 및 비교예로 제조된 심리스 벨트를 하기의 방법으로 평가하였으며, 그 결과는 하기 표 1 과 같다.The seamless belts prepared in Examples and Comparative Examples were evaluated by the following methods, and the results are shown in Table 1 below.
(1) 표면저항(1) surface resistance
Mitsubishi Chemical社의 Hiresta UP 고저항율계에 UR-100 프루브를 장착하고 100V의 인가전압 하에서 10초간 측정하였다. The UR-100 probe was mounted on a Hiresta UP high resistivity meter manufactured by Mitsubishi Chemical Co., Ltd. and measured for 10 seconds under an applied voltage of 100V.
(2) 표면저항 편차(2) surface resistance variation
한 개의 제품 내 임의의 10군데 위치를 정하여 상기 (1)의 방법으로 표면 저항을 측정하고, 측정값 중의 최대값과 최소값의 차이를 표면저항 편차로 계산하였다.The surface resistance was measured by the method of (1) by arranging arbitrary ten positions in one product, and the difference between the maximum value and the minimum value in the measured value was calculated as the surface resistance deviation.
(3) 열중량분석(3) thermogravimetric analysis
Perkin Elmer사의 TGA7을 이용하여 5mg의 시료를 백금 cell에 넣고 질소기류하에서 20℃/min의 승온속도로 무게감소를 관찰하여 5% 무게감소 개시온도를 측정하였다.5 mg of the sample was put into a platinum cell using Perkin Elmer's TGA7, and the weight loss was observed at a temperature rise rate of 20 ° C./min under nitrogen flow to measure the 5% weight loss initiation temperature.
(4) 화상 평가(4) image evaluation
컬러레이저프린터(HP사제 CLJ1600)에서 전사벨트 부분을 상기 실시예 및 비교예로부터 제조된 것으로 사용하고, 페이지당 전체 면적의 10%가 인쇄되도록 하였다. 5만장 연속프린트하여 화상에 농도 얼룩이나 반점 모양의 발생 정도를 평가하였다. 화상 평가기준은 ◎: 상당히 양호, ○: 양호, △: 초기 프린트 시에는 사용상에 문제가 없지만 5만장 연속프린트시 프린트된 것의 품질이 점점 나빠짐, ×: 불량으로 나타내었다. The transfer belt portion in the color laser printer (CLJ1600 manufactured by HP) was used as prepared from the above examples and comparative examples, and 10% of the total area per page was printed. 50,000 sheets were printed continuously to evaluate the occurrence of density spots and spots on the images. The image evaluation criteria were ◎: considerably good, ○: good, Δ: there was no problem in use during the initial printing, but the quality of the printed product became worse and worse during the continuous printing of 50,000 sheets, and ×: it was indicated as defective.
상기 표 1의 결과로부터, 표면저항, 표면저항 편차 및 TGA 5% 무게감소 개시온도를 모두 만족하는 실시예의 전사벨트의 경우 내구성이 우수하고 화상이 우수함을 알 수 있다. From the results of Table 1, it can be seen that the transfer belt of the embodiment that satisfies both the surface resistance, surface resistance variation and TGA 5% weight loss start temperature is excellent in durability and excellent in image.
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