JP2007119734A - Primer composition, and fluorine resin composite laminate material and fixing belt of electronic photographic image-forming device by using the same - Google Patents
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本発明は、シリコーンゴムのように表面張力が低く濡れ難い基材表面に直接塗布することができ、フッ素樹脂層と基材とを十分な接着強度で接着することができるプライマー組成物、及びこれを用いたフッ素樹脂複合積層体に関する。さらに詳しくは、シリコーンゴムと、前記組成物からなるプライマー層と、プライマー層の上に形成されたフッ素樹脂層を含む、電子写真画像形成装置の定着ベルトなどに好適に使用される複合積層体に関する。 The present invention provides a primer composition that can be directly applied to the surface of a substrate that has low surface tension and is difficult to wet, such as silicone rubber, and can bond the fluororesin layer and the substrate with sufficient adhesive strength, and The present invention relates to a fluororesin composite laminate using More specifically, the present invention relates to a composite laminate including a silicone rubber, a primer layer composed of the above composition, and a fluororesin layer formed on the primer layer, and preferably used for a fixing belt of an electrophotographic image forming apparatus. .
電子写真方式を利用したファクシミリ、複写機、レーザービームプリンターなどのカラー画像形成装置において、カラートナー像を複写紙などに熱定着させるための定着装置では、数種類のカラートナー、例えば、シアン、イエロー、マゼンタ、ブラックの4色のカラートナーを140℃から180℃の温度で十分に熱溶融させて混色し、発色させ、中間色や各カラーの濃淡を鮮明に定着する必要がある。そのため、定着装置ではシリコーンゴムなど柔軟な弾性層を有する定着ベルトなどを用い、カラートナーを包み込むような状態で加熱し溶融させ混色発色させる方法がとられている。 In color image forming apparatuses such as facsimiles, copiers, and laser beam printers that use an electrophotographic method, a fixing device for thermally fixing a color toner image to a copy paper or the like has several types of color toners such as cyan, yellow, Magenta and black color toners must be sufficiently melted and mixed at a temperature of 140 ° C. to 180 ° C. for color development, and the intermediate colors and the shades of each color must be clearly fixed. Therefore, the fixing device uses a fixing belt having a flexible elastic layer such as silicone rubber, and is heated and melted in a state of wrapping the color toner to produce a mixed color.
このような画像形成装置の定着部材として特許文献1に、最外層、すなわちトナーと接触する層として、シリコーンゴム又はフッ素ゴムからなる弾性体層を成形した定着ベルトが開示されている。また、特許文献2では、導電性ポリイミド樹脂からなる管状内層の外周面に導電性シリコーンゴム又は導電性フッ素ゴムからなる管状外層を設けた2層管状物のさらに外面にフッ素樹脂離型層を設けた3層構造の定着ベルトが開示されており、また、このような定着ベルトがカラープリンタなどの定着ベルトとして使用されることも開示されている。
As a fixing member of such an image forming apparatus,
前記3層構造の定着ベルトではポリイミド・シリコーンゴム・フッ素樹脂の各層を強固に一体化する必要があるために各層を接着させるための接着材としてプライマー組成物が用いられているが、定着ベルトに用いられる各材料は接着性に乏しい材料であり、特にシリコーンゴムとフッ素樹脂との積層境界面では十分な接着力が得られず、プリンターなどの耐久性が短いという問題があった。 In the fixing belt having the three-layer structure, it is necessary to firmly integrate the polyimide, silicone rubber, and fluororesin layers. Therefore, a primer composition is used as an adhesive for adhering the layers. Each of the materials used is a material with poor adhesion, and there is a problem that the durability of a printer or the like is short because a sufficient adhesive force cannot be obtained particularly at the boundary surface between the silicone rubber and the fluororesin.
このような問題を解決するために多くの種類のプライマー組成物の開発が進められてきた。例えば、特許文献3では、リンを含有するフッ素化されたビニルエーテル類から誘導されたユニットを含むフルオロポリマー単体、及びそのフルオロポリマー単体と非官能性フルオロポリマーとの組成物が提案されている。 Many types of primer compositions have been developed in order to solve such problems. For example, Patent Document 3 proposes a fluoropolymer simple substance containing a unit derived from fluorinated vinyl ethers containing phosphorus, and a composition of the fluoropolymer simple substance and a non-functional fluoropolymer.
また、特許文献4では、フルオロポリマーのコアに官能基モノマーの共重合単位を含有するフッ素置換共重合体のシェルを持たせることによって接着性を改善したコア・シェル構造のフルオロポリマーが提案されている。 Further, Patent Document 4 proposes a fluoropolymer having a core / shell structure in which the adhesion of the fluoropolymer core is improved by providing the fluoropolymer core with a shell of a fluorine-substituted copolymer containing copolymerized units of functional monomers. Yes.
また、例えば、特許文献5〜8には、シリコーンゴムとフッ素樹脂とを接着するためのプライマー組成物として、水性フッ素樹脂塗料が開示されている。さらに、特許文献9には、リン酸基を有するフッ素樹脂又はこのリン酸基を有するフッ素樹脂と官能基を持たないフッ素樹脂との混合物をプライマー組成物として用いることが開示されている。
For example,
しかし、これらの従来技術によってもなお、フッ素樹脂層とシリコーンゴム層とを十分な接着強度で接着できるプライマー組成物は開発されておらず、プリンター等の耐久性の向上及び長寿命化という問題が解決されていなかった。 However, even with these conventional technologies, a primer composition that can bond the fluororesin layer and the silicone rubber layer with sufficient adhesive strength has not been developed, and there is a problem of improving durability and extending the life of printers and the like. It was not solved.
このため、本出願人は、特許文献10に開示しているように、シリコーンゴム表面をサンドブラストやペーパー研磨などで粗面化処理して凹部を形成し、この凹部内にフッ素樹脂粒子を含浸し埋め込むことによりアンカー効果を持たせ、さらにその上にフッ素樹脂をコーティングした後にフッ素樹脂の融点以上の温度で焼成して、融着一体化した定着ベルトを作製することを提案した。この定着ベルトではシリコーンゴム層とフッ素樹脂層との接着強度は十分であるが、粗面化処理には表面粗度管理の困難さだけでなく、異物発生の原因となる副作用的な問題点があった。 For this reason, as disclosed in Patent Document 10, the present applicant forms a recess by roughening the surface of the silicone rubber by sandblasting or paper polishing, and impregnating the fluororesin particles in the recess. It has been proposed to provide an anchoring effect by embedding, and further to coat a fluororesin thereon and then baked at a temperature equal to or higher than the melting point of the fluororesin to produce a fused and integrated fixing belt. In this fixing belt, the adhesive strength between the silicone rubber layer and the fluororesin layer is sufficient, but the roughening treatment not only has difficulty in managing the surface roughness, but also has side-effects that cause foreign matter. there were.
また、上記一連の特許文献で開示されているプライマー組成物は、そもそも水性塗料であるため、表面張力の低いシリコーンゴム上では「はじき現象」が生じてしまい、均一に塗布することは困難であった。この「はじき現象」は、シリコーンゴム表面にプライマー層を形成し更にその上にフッ素樹脂層を形成させる場合、シリコーンゴムとフッ素樹脂との十分な接着強度が得られない原因になるばかりでなく、フッ素樹脂層の表面粗度や厚みばらつきの増大につながるため、致命的な問題になる。また、シリコーンゴム表面に水溶性プライマー組成物を塗布するために、従来は、刷毛塗りと乾燥とを繰り返して「はじき現象」を抑える方法や、スポンジなどに含浸させたプライマー組成物をシリコーンゴム表面に擦り付けながら塗布する方法が用いられていたが、いずれの方法も均一な厚みで塗布することが難しく、接着強度のばらつきや異物発生の原因にもなり多くの問題を残していた。
本発明の目的は、上記従来技術の問題点を克服し、表面張力の低いシリコーンゴムなどの表面に直接ディッピングなどの方法で塗布することが可能で、「はじき現象」などの発生がなく均一なプライマー層を形成でき、且つ、シリコーンゴムとフッ素樹脂層とを強固に接着することができるプライマー組成物を提供することにある。 The object of the present invention is to overcome the above-mentioned problems of the prior art, and can be applied directly to the surface of a silicone rubber or the like having a low surface tension by a method such as dipping. An object of the present invention is to provide a primer composition capable of forming a primer layer and capable of firmly bonding a silicone rubber and a fluororesin layer.
本発明のプライマー組成物は、平均粒子径が5μm以上50μm以下である熱溶融性フッ素樹脂粉末と、常圧における沸点が200℃未満であるジオールと、ポリエチレングリコールと、エポキシシランとを含有する。なお、ここにいう「常圧」とは、1013hPaである。 The primer composition of the present invention contains a heat-meltable fluororesin powder having an average particle size of 5 μm or more and 50 μm or less, a diol having a boiling point of less than 200 ° C. at normal pressure, polyethylene glycol, and epoxysilane. Here, “normal pressure” is 1013 hPa.
なお、このプライマー組成物において、熱溶融性フッ素樹脂粉末は、テトラフルオロエチレン・パーフルオロ(アルキルビニルエーテル)共重合体(PFA)、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン・パーフルオロ(アルキルビニルエーテル)共重合体(EPE)、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体(ETFE)、ポリビニリデンフルオライド(PVDF)、ポリクロロトリフルオロエチレン(PCTFE)及びクロロトリフルオロエチレン・エチレン共重合体(ECTFE)より成る群から選ばれる少なくとも1つであることが好ましい。 In this primer composition, the heat-meltable fluororesin powder includes tetrafluoroethylene / perfluoro (alkyl vinyl ether) copolymer (PFA), tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer (FEP), and tetrafluoroethylene. Hexafluoropropylene / perfluoro (alkyl vinyl ether) copolymer (EPE), tetrafluoroethylene / ethylene copolymer (ETFE), polyvinylidene fluoride (PVDF), polychlorotrifluoroethylene (PCTFE) and chlorotrifluoro It is preferably at least one selected from the group consisting of ethylene / ethylene copolymers (ECTFE).
また、このプライマー組成物において、熱溶融性フッ素樹脂粉末の濃度は、ジオール及びポリエチレングリコールの合計重量に対して5重量%以上50重量%以下であることが好ましい。 Moreover, in this primer composition, it is preferable that the density | concentration of a heat-meltable fluororesin powder is 5 to 50 weight% with respect to the total weight of diol and polyethyleneglycol.
また、このプライマー組成物において、ジオールは、エチレングリコール、プロピレングリコール、又はエチレングリコール及びプロピレングリコールの混合物であることが好ましい。 In this primer composition, the diol is preferably ethylene glycol, propylene glycol, or a mixture of ethylene glycol and propylene glycol.
また、このプライマー組成物において、ポリエチレングリコールの数平均分子量は、200以上1,000未満であることが好ましい。 In the primer composition, the number average molecular weight of polyethylene glycol is preferably 200 or more and less than 1,000.
また、このプライマー組成物において、エポキシシランは、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、(3−グリシドキシプロピル)トリメトキシシラン、(3−グリシドキシプロピル)トリエトキシシラン、5,6−エポキシヘキシルトリエトキシシラン、(3−グリシドキシプロピル)メチルジエトキシシラン、(3−グリシドキシプロピル)メチルジメトキシシラン、及び(3−グリシドキシプロピル)ジメチルジエトキシシランより成る群から選ばれる少なくとも1つであることが好ましい。 In this primer composition, the epoxy silane is 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltriethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, (3-glycidoxypropyl) Trimethoxysilane, (3-glycidoxypropyl) triethoxysilane, 5,6-epoxyhexyltriethoxysilane, (3-glycidoxypropyl) methyldiethoxysilane, (3-glycidoxypropyl) methyldimethoxysilane And at least one selected from the group consisting of (3-glycidoxypropyl) dimethyldiethoxysilane.
また、このプライマー組成物において、エポキシシランの濃度は、ジオール及びポリエチレングリコールの合計重量に対して、1重量%以上10重量%以下であることが好ましい。 In the primer composition, the concentration of the epoxy silane is preferably 1% by weight or more and 10% by weight or less based on the total weight of the diol and the polyethylene glycol.
本発明のフッ素樹脂複合積層体は、上記プライマー組成物を基材上に形成してなるプライマー層と、プライマー層の上に形成されるフッ素樹脂層とを含む。 The fluororesin composite laminate of the present invention includes a primer layer formed by forming the primer composition on a substrate and a fluororesin layer formed on the primer layer.
また、本発明の電子写真画像形成装置の定着ベルトは、上記プライマー組成物を基材上に形成してなるプライマー層と、プライマー層の上に形成されるフッ素樹脂層とを含む。 The fixing belt of the electrophotographic image forming apparatus of the present invention includes a primer layer formed by forming the primer composition on a substrate and a fluororesin layer formed on the primer layer.
本発明によれば、シリコーンゴム層とフッ素樹脂層とを強固に接着することができるプライマー組成物を提供できる。本発明のプライマー組成物は、表面張力が小さく、接触角が大きく濡れ難い基材、例えばシリコーンゴムなどに対しても粗面化処理などを施すことなく直接ディッピングなどの方法で塗布でき、均一な被膜を得ることができる。また、本発明によれば、プライマー組成物を基材に塗布し乾燥して得られるプライマー層は、微粒子状の熱溶融性フッ素樹脂粉末で形成されるため、熱溶融性フッ素樹脂にとって好ましい表面粗度となる。このため、プライマー層の上にフッ素樹脂液を均一に塗布できる。この結果、シリコーンゴムとフッ素樹脂とを強固に接着することができる。プライマー層の表面粗度はその上に塗布するフッ素樹脂層の表面粗度にも影響を及ぼすことになるが、本発明のプライマー組成物では粒子径が所望の範囲の熱溶融性フッ素樹脂粉末を用いることによって電子写真画像形成装置の定着ベルトとして好適な表面粗度を有する定着ベルトを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the primer composition which can adhere | attach a silicone rubber layer and a fluororesin layer firmly can be provided. The primer composition of the present invention can be applied by a method such as dipping directly on a substrate having a small surface tension, a large contact angle, and difficult to wet, such as silicone rubber, without subjecting it to a roughening treatment. A coating can be obtained. In addition, according to the present invention, the primer layer obtained by applying the primer composition to the substrate and drying is formed of fine-particle heat-meltable fluororesin powder, and therefore the surface roughness preferable for the heat-meltable fluororesin. Degree. For this reason, a fluororesin liquid can be uniformly apply | coated on a primer layer. As a result, the silicone rubber and the fluororesin can be firmly bonded. The surface roughness of the primer layer also affects the surface roughness of the fluororesin layer applied thereon, but in the primer composition of the present invention, a heat-meltable fluororesin powder having a desired particle size is used. By using it, a fixing belt having a surface roughness suitable as a fixing belt of an electrophotographic image forming apparatus can be provided.
本発明は、プライマー組成物、及びプライマー組成物を基材上に形成してなるプライマー層と、プライマー層の上に形成させたフッ素樹脂層とを含むフッ素樹脂複合積層体に関するものである。フッ素樹脂複合積層体は、例えば、図1及び図2に示す電子写真画像形成装置に好適に使用される定着ベルトなどである。図1は本発明のフッ素樹脂複合積層体(定着ベルト)を用いた定着装置の概略図であり、図中、フッ素樹脂複合積層体は、複写紙7の表面に形成したトナー像8を熱定着するための定着ベルト1として使用されている。定着ベルト1の内側には、ベルトガイド2とセラミックヒーター3とが設けられる。そして、この定着装置では、セラミックヒーター3と圧接した加圧ロール4との間に、トナー像を形成した複写紙が順次送り込まれ、トナーが加熱溶融させられて複写紙上に熱定着される。なお、図1において符号5はサーミスタであり、符号9は定着されたトナーであり、符号6は加圧ローラーの芯金部であり、符号Nは定着ベルトと加圧ローラー4とのニップ面である。
The present invention relates to a primer composition and a fluororesin composite laminate comprising a primer layer formed by forming the primer composition on a substrate and a fluororesin layer formed on the primer layer. The fluororesin composite laminate is, for example, a fixing belt suitably used in the electrophotographic image forming apparatus shown in FIGS. FIG. 1 is a schematic view of a fixing device using a fluororesin composite laminate (fixing belt) of the present invention. In the figure, the fluororesin composite laminate heat fixes a toner image 8 formed on the surface of a copy paper 7. It is used as a
図2は定着ベルトの概略断面図である。図2には、3層構造の定着ベルトが示される。この3層構造の定着ベルトにおいて、基材11はポリイミドあるいは金属などの薄層の管状物である。また、弾性層12としてシリコーンゴム層などが用いられる。そして、弾性層12の外面には、フッ素樹脂離型層13が形成される。本発明のプライマー組成物は、ポリイミド管状物とシリコーンゴムとの境界面、及びシリコーンゴムとフッ素樹脂との境界面に塗布されてプライマー層14として存在し、前記した3層を強固に接着一体化している。
FIG. 2 is a schematic sectional view of the fixing belt. FIG. 2 shows a fixing belt having a three-layer structure. In the three-layer fixing belt, the
本発明のプライマー組成物には、熱溶融性フッ素樹脂粉末、ジオール、ポリエチレングリコール、及びエポキシシランとが含有される。 The primer composition of the present invention contains hot-melt fluororesin powder, diol, polyethylene glycol, and epoxy silane.
本発明のプライマー組成物において、熱溶融性フッ素樹脂粉末の平均粒子径は、5μm以上50μm以下であることが必要である。5μm未満では、プライマー組成物を基材に塗布し乾燥後に形成されるプライマー層の表面粗度が低すぎて水をはじくため、次工程でプライマー層の上にフッ素樹脂の水性塗料を塗布することができないからである。また、50μmを超えると、プライマー組成物において沈降が起こりやすく分散安定性が得られないだけでなく、乾燥後に形成されるプライマー層の表面粗度が高くなりすぎて、フッ素樹脂の水性塗料による平滑なフッ素樹脂層形成を阻害するからである。 In the primer composition of the present invention, the average particle size of the heat-meltable fluororesin powder needs to be 5 μm or more and 50 μm or less. If it is less than 5 μm, the surface roughness of the primer layer formed after applying the primer composition to the substrate and drying is too low to repel water, so apply a fluororesin aqueous coating on the primer layer in the next step. It is because it is not possible. On the other hand, if the thickness exceeds 50 μm, not only dispersion of the primer composition is likely to occur, but also dispersion stability is not obtained, and the surface roughness of the primer layer formed after drying becomes too high. This is because the formation of a proper fluororesin layer is hindered.
本発明において、熱溶融性フッ素樹脂粉末として、テトラフルオロエチレン・パーフルオロ(アルキルビニルエーテル)共重合体(PFA)、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン・パーフルオロ(アルキルビニルエーテル)共重合体(EPE)、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体(ETFE)、ポリビニリデンフルオライド(PVDF)、ポリクロロトリフルオロエチレン(PCTFE)、及びクロロトリフルオロエチレン・エチレン共重合体(ECTFE)より成る群から選ばれる少なくとも1つを用いることができる。必要に応じ、これらの混合物を用いてもよい。 In the present invention, as the heat-meltable fluororesin powder, tetrafluoroethylene / perfluoro (alkyl vinyl ether) copolymer (PFA), tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer (FEP), tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene Perfluoro (alkyl vinyl ether) copolymer (EPE), tetrafluoroethylene / ethylene copolymer (ETFE), polyvinylidene fluoride (PVDF), polychlorotrifluoroethylene (PCTFE), and chlorotrifluoroethylene / ethylene At least one selected from the group consisting of a copolymer (ECTFE) can be used. You may use these mixtures as needed.
本発明において、熱溶融性フッ素樹脂粉末の濃度は、ジオール及びポリエチレングリコールの合計重量に対して5重量%以上50重量%以下であることが好ましい。5重量%未満では、熱溶融性フッ素樹脂粉末の必要量が不足して、乾燥後に形成されるプライマー層の表面粗度が低すぎて水をはじくため、フッ素樹脂の水性塗料を塗布することができないからである。また、50重量%を超えると、プライマー組成物中において熱溶融性フッ素樹脂粉末が沈降を起こしやすくなるからである。より好ましくは、10重量%以上30重量%以下の濃度である。 In the present invention, the concentration of the heat-meltable fluororesin powder is preferably 5% by weight or more and 50% by weight or less with respect to the total weight of the diol and polyethylene glycol. If the amount is less than 5% by weight, the required amount of the heat-meltable fluororesin powder is insufficient, and the surface roughness of the primer layer formed after drying is too low to repel water. It is not possible. Further, if it exceeds 50% by weight, the heat-meltable fluororesin powder tends to precipitate in the primer composition. More preferably, the concentration is 10% by weight or more and 30% by weight or less.
本発明において、溶剤として用いられるジオールは常圧における沸点が200℃未満であることが必要である。沸点が200℃以上では、不揮発性が高くなるため、プライマー層形成のための乾燥温度が高くなってしまうからである。沸点が200℃未満であれば、150℃かつ20分程度の条件でプライマー層を形成できるため、好適である。なお、本発明において、沸点が200℃未満のジオールとして、エチレングリコール又はプロピレングリコールを用いることが好ましい。 In the present invention, the diol used as a solvent needs to have a boiling point at atmospheric pressure of less than 200 ° C. This is because when the boiling point is 200 ° C. or higher, the non-volatility becomes high, and the drying temperature for forming the primer layer becomes high. A boiling point of less than 200 ° C. is preferable because the primer layer can be formed under conditions of 150 ° C. and about 20 minutes. In the present invention, it is preferable to use ethylene glycol or propylene glycol as the diol having a boiling point of less than 200 ° C.
本発明において、フッ素樹脂粉末の結着樹脂として、ポリエチレングリコールを用いることが必要である。ポリエチレングリコールを用いないと、乾燥後、プライマー層からフッ素樹脂粉末が脱落してしまうからである。ポリエチレングリコールの数平均分子量は200以上1,000未満であることが好ましい。数平均分子量が200未満では、乾燥後に形成されるプライマー層の表面粗度が高くなりすぎて、平滑なフッ素樹脂層形成を阻害するからである。また、数平均分子量が1,000以上では、室温においてグリース状又はろう状であり、沸点が200℃未満のジオールに対する溶解性が著しく低くなるためプライマー層にポリエチレングリコールが残存しやすく、フッ素樹脂の水性塗料によるフッ素樹脂層形成の高温焼成時に揮発・分解して、フッ素樹脂層にクラックやピンホール欠陥を発生させる等の問題があるからである。 In the present invention, it is necessary to use polyethylene glycol as the binder resin of the fluororesin powder. This is because if polyethylene glycol is not used, the fluororesin powder falls off from the primer layer after drying. The number average molecular weight of polyethylene glycol is preferably 200 or more and less than 1,000. This is because if the number average molecular weight is less than 200, the surface roughness of the primer layer formed after drying becomes too high, which hinders the formation of a smooth fluororesin layer. In addition, when the number average molecular weight is 1,000 or more, it is grease-like or wax-like at room temperature, and the solubility in diol having a boiling point of less than 200 ° C. is remarkably low. This is because the fluororesin layer is volatilized and decomposed during high-temperature firing in forming the fluororesin layer with a water-based paint, causing cracks and pinhole defects in the fluororesin layer.
本発明において、エポキシシランとして、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、(3−グリシドキシプロピル)トリメトキシシラン、(3−グリシドキシプロピル)トリエトキシシラン、5,6−エポキシヘキシルトリエトキシシラン、(3−グリシドキシプロピル)メチルジエトキシシラン、(3−グリシドキシプロピル)メチルジメトキシシラン、及び(3−グリシドキシプロピル)ジメチルジエトキシシランより成る群から選ばれる少なくとも1つを用いることができる。中でも、価格の点から、(3−グリシドキシプロピル)トリメトキシシランが最も好ましい。 In the present invention, as the epoxy silane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltriethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, (3-glycidoxypropyl) trimethoxysilane, (3-glycidoxypropyl) triethoxysilane, 5,6-epoxyhexyltriethoxysilane, (3-glycidoxypropyl) methyldiethoxysilane, (3-glycidoxypropyl) methyldimethoxysilane, and (3 -Glycidoxypropyl) At least one selected from the group consisting of dimethyldiethoxysilane can be used. Among these, (3-glycidoxypropyl) trimethoxysilane is most preferable from the viewpoint of price.
本発明において、エポキシシランの濃度は、ジオール及びポリエチレングリコールの分散液の合計重量に対して、1重量%以上10重量%以下が好ましい。1重量%未満では十分な接着力を発現せず、10重量%を超えると価格の点で好ましくないからである。 In the present invention, the concentration of the epoxy silane is preferably 1% by weight or more and 10% by weight or less based on the total weight of the diol and polyethylene glycol dispersion. This is because if it is less than 1% by weight, sufficient adhesive strength is not exhibited, and if it exceeds 10% by weight, it is not preferable in terms of price.
なお、本発明のプライマー組成物を製造する際、次のような公知の充填剤を添加しても何ら差し支えない。例えば、マイカ、タルク、カオリン、ベントナイト、モンモリロナイト、カーボンブラックや、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、ホウ酸アルミニウム、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、チタン酸カリウム、チタン酸バリウムなどの粉末又は繊維や、フラーレン類、カーボンナノチューブ類などである。 In addition, when manufacturing the primer composition of this invention, even if the following well-known fillers are added, it does not interfere at all. For example, mica, talc, kaolin, bentonite, montmorillonite, carbon black, magnesium oxide, aluminum oxide, silicon oxide, titanium oxide, zinc oxide, tin oxide, aluminum borate, boron nitride, aluminum nitride, silicon nitride, potassium titanate And powders or fibers such as barium titanate, fullerenes, carbon nanotubes and the like.
また、本発明のプライマー組成物を製造する際、粘度調節等のため、次のような公知の溶剤を添加しても何ら差し支えない。例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、ジアセトンアルコールなどのアルコール類、ブチレングリコール、2−ブテン−1,4−ジオール、ペンタメチレングリコール、2−メチル−2,4−ペンタンジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコールなどのジオール類、グリセリン、2−エチル−2−ヒドロキシメチル−1,3−プロパンジオール、1,2,6−ヘキサントリオールなどのトリオール類、エチレングリコールメチルエーテル、エチレングリコールブチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエーテル、ジエチレングリコールブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコールなどのグリコールエーテル類、ジメチコンコポリオールやポリ(オキシエチレン・オキシプロピレン)メチルポリシロキサン共重合体その他、テトラヒドロフラン、ジオキサンなどの環状エーテル類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン類、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素類、酢酸エチル、酢酸ブチル、炭酸ジエチル、γ−ブチロラクトンなどのエステル類、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−2−ピロリドンなどのアミド類などである。中でも特に、プライマー組成物の塗布後の液ダレを防止するため、揮発性の溶剤を添加することが好ましい。さらに、エポキシシランのプライマー組成物中での反応による失効を防止するため、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、ジアセトンアルコールなどのアルコール類を添加することが好ましい。 Moreover, when manufacturing the primer composition of this invention, even if the following well-known solvent is added for viscosity adjustment etc., it does not interfere. For example, alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol, butanol, diacetone alcohol, butylene glycol, 2-butene-1,4-diol, pentamethylene glycol, 2-methyl-2,4-pentanediol, 2-ethyl- Diols such as 1,3-hexanediol, diethylene glycol, triethylene glycol, and tetraethylene glycol; triols such as glycerin, 2-ethyl-2-hydroxymethyl-1,3-propanediol, and 1,2,6-hexanetriol , Ethylene glycol methyl ether, ethylene glycol butyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol methyl ether, diethylene glycol butyl ether, diethylene glycol dimethyl Glycol ethers such as ether, triethylene glycol methyl ether, triethylene glycol dimethyl ether, polypropylene glycol, polytetramethylene glycol, polyoxyethylene polyoxypropylene glycol, dimethicone copolyol and poly (oxyethylene oxypropylene) methyl polysiloxane Polymers, other cyclic ethers such as tetrahydrofuran and dioxane, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone and cyclohexanone, aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene, ethyl acetate, butyl acetate, diethyl carbonate, and γ-butyrolactone Esters such as N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, etc. Amides and the like. Among these, in order to prevent dripping after application of the primer composition, it is preferable to add a volatile solvent. Furthermore, it is preferable to add alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol, butanol, and diacetone alcohol in order to prevent the epoxysilane from being deactivated by the reaction in the primer composition.
また、本発明のプライマー組成物を製造する際、次のような公知の添加剤を用いても何ら差し支えない。例えば、充填材、顔料、顔料分散剤、固体潤滑剤、沈降防止剤、レベリング剤、表面調節剤、チキソトロピー性付与剤、水分吸収剤、ゲル化防止剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、可塑剤、色分かれ防止剤、皮張り防止剤、界面活性剤、帯電防止剤、消泡剤、抗菌剤、防カビ剤、防腐剤、増粘剤などである。 Moreover, when manufacturing the primer composition of this invention, even if it uses the following well-known additives, it does not interfere at all. For example, fillers, pigments, pigment dispersants, solid lubricants, anti-settling agents, leveling agents, surface modifiers, thixotropic agents, moisture absorbers, anti-gelling agents, antioxidants, UV absorbers, light stability Agents, plasticizers, anti-coloring agents, anti-skinning agents, surfactants, antistatic agents, antifoaming agents, antibacterial agents, antifungal agents, antiseptics, thickeners and the like.
本発明において、プライマー層を形成する基材は特に限定されるものではなく、プライマー層を形成する基材として、鉄、ステンレス鋼、アルミニウム、真鍮などの金属、ガラス、ガラス板、ガラス繊維などのガラス類、ポリウレタン、ナイロン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアミドイミド、ポリイミドなどの耐熱性樹脂、シリコーンゴム、フッ素ゴムや、シリコーンEPDM(エチレンプロピレン)ゴム、シリコーンアクリル、シリコーンポリエチレンなどのシリコーンゴムと他の有機ポリマーとのハイブリッドゴムなどのゴム類などを用いることができる。なお、電子写真方式を利用したファクシミリ、複写機、レーザービームプリンターなどのカラー画像形成装置では、プライマー層を形成する基材としてシリコーンゴムや、ポリイミド、ステンレス、ニッケル、アルミニウムを選択することが好ましい。 In the present invention, the substrate for forming the primer layer is not particularly limited, and as a substrate for forming the primer layer, metals such as iron, stainless steel, aluminum, brass, glass, glass plate, glass fiber, etc. Heat resistant resins such as glass, polyurethane, nylon, polysulfone, polyethersulfone, polyetheretherketone, polyamideimide, polyimide, silicone rubber, fluororubber, silicone EPDM (ethylene propylene) rubber, silicone acrylic, silicone polyethylene, etc. Rubbers such as hybrid rubber of silicone rubber and other organic polymers can be used. In color image forming apparatuses such as facsimiles, copiers, and laser beam printers that use electrophotography, it is preferable to select silicone rubber, polyimide, stainless steel, nickel, or aluminum as the base material on which the primer layer is formed.
本発明において、基材にプライマー組成物を塗布する際、十分に脱脂、洗浄しておくことが好ましい。特にシリコーンゴム表面にプライマー組成物を塗布する際、接着力向上のために、予めシリコーンゴム表面を改質処理しておくことが好ましい。例えば、(a)大気中で電極間に高電圧をかけて絶縁破壊させるコロナ放電処理、(b)水銀灯からの短波長の紫外線による照射処理、(c)強い酸化炎中に通す火炎処理、(d)低圧の不活性ガスや、酸素、ハロゲンガスなどの中でのグロー放電によるプラズマ処理、及び(e)シラン系、チタン系、アルミニウム系等のカップリング剤を表面に塗布する処理などである。中でも特に、簡便な処理で接着強度を高くできる点から、コロナ放電処理が好ましい。また、これらの表面改質処理は一種ばかりでなく、複数を組み合わせてもよい。 In this invention, when apply | coating a primer composition to a base material, it is preferable to fully degrease and wash | clean. In particular, when applying the primer composition to the surface of the silicone rubber, it is preferable to modify the surface of the silicone rubber in advance in order to improve adhesion. For example, (a) Corona discharge treatment in which high voltage is applied between electrodes in the atmosphere to cause dielectric breakdown, (b) Irradiation treatment with a short wavelength ultraviolet ray from a mercury lamp, (c) Flame treatment to be passed through a strong oxidation flame, ( d) Plasma treatment by glow discharge in a low-pressure inert gas, oxygen, halogen gas, or the like, and (e) treatment of applying a coupling agent such as silane, titanium or aluminum on the surface. . Of these, the corona discharge treatment is particularly preferable because the adhesive strength can be increased by a simple treatment. Further, these surface modification treatments are not limited to one type, and a plurality thereof may be combined.
本発明において、プライマー組成物をシリコーンゴム等の基材表面に塗布する方法として、刷毛塗り法、スピン法、スプレー法、ディスペンサー法、ディップ法など、公知の方法を用いることができる。 In the present invention, a known method such as a brush coating method, a spin method, a spray method, a dispenser method, or a dip method can be used as a method for applying the primer composition to the surface of a substrate such as silicone rubber.
本発明において、プライマー層を形成する際の乾燥温度は熱溶融性フッ素樹脂粉末の融点未満であることが好ましい。より好ましくは、150℃未満である。融点以上では、熱溶融性フッ素樹脂粉末が溶融し、プライマー層の表面粗度が低くなって、好ましくない。具体的には、乾燥後に形成されるプライマー層の十点平均粗さRzは0.2μm以上20μm以下、かつ、算術平均粗さRaが0.1μm以上5μm以下であることが好ましい。Rzが0.2μm未満又はRaが0.1μm未満では、水をはじくため、フッ素樹脂の水性塗料を塗布することができないからである。Rzが20μmを超え、又はRaが5μmを超えると、フッ素樹脂の水性塗料を塗布することができるが、焼成後に形成されるフッ素樹脂層の表面粗度が高くなってしまうからである。 In this invention, it is preferable that the drying temperature at the time of forming a primer layer is less than melting | fusing point of a heat-meltable fluororesin powder. More preferably, it is less than 150 ° C. Above the melting point, the heat-meltable fluororesin powder is melted and the surface roughness of the primer layer is lowered, which is not preferable. Specifically, the 10-point average roughness Rz of the primer layer formed after drying is preferably 0.2 μm to 20 μm, and the arithmetic average roughness Ra is preferably 0.1 μm to 5 μm. This is because when Rz is less than 0.2 μm or Ra is less than 0.1 μm, water is repelled, so that a fluororesin aqueous paint cannot be applied. When Rz exceeds 20 μm or Ra exceeds 5 μm, a fluororesin aqueous paint can be applied, but the surface roughness of the fluororesin layer formed after firing becomes high.
本発明において、乾燥により形成したプライマー層は、適度な表面粗度を有する。このため、フッ素樹脂水性塗料をスピン法、スプレー法、ディップ法など、公知の方法で塗布することができる。 In the present invention, the primer layer formed by drying has an appropriate surface roughness. For this reason, the fluororesin water-based paint can be applied by a known method such as a spin method, a spray method, or a dip method.
以下、実施例及び比較例によって、本発明を詳細に説明する。なお、「粘度」は粘度計LVT(ブルックフィールド製)を用いて測定し、「表面粗度」は表面粗度測定器SE−3H(小坂研究所製)を用いて測定した。なお、ここにいう「表面粗度」はJIS−B0601に基づく十点平均粗さRz及び算術平均粗さRaである。また、定着ベルトにおけるシリコーンゴム層12とフッ素樹脂層13の「接着強度」は図3に示す測定機を用いて測定した。
Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of examples and comparative examples. “Viscosity” was measured using a viscometer LVT (manufactured by Brookfield), and “surface roughness” was measured using a surface roughness measuring device SE-3H (manufactured by Kosaka Laboratory). Here, the “surface roughness” is a ten-point average roughness Rz and an arithmetic average roughness Ra based on JIS-B0601. Further, the “adhesion strength” between the
図3に「接着強度」測定機50の概要を示す。測定機50において、試料取付け治具17の内側の両端部にはボールベアリングが挿入されている。つまり、この測定機50は、支持台18に取付けられている心棒19を軸にして試料取付け治具17が自由に回転できる機構になっている。なお、試料取付け治具17の持っている摩擦力は、本測定では問題にならない微小なものである。
FIG. 3 shows an outline of the “adhesion strength” measuring device 50. In the measuring machine 50, ball bearings are inserted into both end portions inside the sample mounting jig 17. That is, the measuring machine 50 has a mechanism that allows the sample mounting jig 17 to freely rotate around the
「接着強度」の測定サンプル20は、定着ベルトを長手方向の長さが40〜50mmとなるように切り取って作製される。つまり、測定サンプル20は、円筒形状を呈する。そして、この測定サンプル20は、試料取付け治具17に挿入された後に両端部が接着テープ21で試料取付け治具17に固定される。
The “adhesive strength”
取付け治具に装着された測定サンプル20の長さ方向の中央部に15mm幅の粘着テープ22を周方向に沿って1周貼り付け、粘着テープの終端部を引張試験機のチャックに掴めるように粘着テープを長めにカットする。その後、粘着テープを貼り付けた測定サンプル20の中央部に、ナイフで粘着テープの上から10mm幅で1周切り目(以下、この切り目を周方向切り目という)23を入れる。なお、このとき、粘着テープと最外層のフッ素樹脂層とにのみ周方向切り目23が入るようにナイフが入れられる。
The adhesive tape 22 having a width of 15 mm is attached to the central portion in the length direction of the
そして、粘着テープのローラーへの貼り付け起点に近い部分で週方向切り目23と垂直な切れ目(以下、垂直方向切り目という)を入れ、この垂直方向切れ目を剥離開始点とし、粘着テープの終端部側のフッ素樹脂層を予め少し剥がし、粘着テープに貼り付ける。なお、このとき、周方向切り目を入れる場合と同様に、粘着テープと最外層のフッ素樹脂層とにのみ切り目が入るようにナイフが入れられる。次いで、長めにカットした粘着テープを引張試験機のチャック24で掴み、50mm/分の速度で引張り、その「接着強度」を連続的にチャートに記録し、その平均値を定着ベルトの弾性層とフッ素樹脂層との「接着強度」とする。なお、ここで、測定サンプルのフッ素樹脂層表面に補助的に粘着テープを貼り付け粘着テープと一緒に引張試験機で剥離するのは、10mm幅で剥離テスト行うと、フッ素樹脂層の厚みが20〜30μmであるため被膜の伸びが生じ、正確な「接着強度」が測定できないためである。
Then, a cut perpendicular to the weekly cut 23 (hereinafter referred to as a vertical cut) is made in a portion close to the starting point of the adhesive tape to the roller, and this vertical cut is used as the peeling start point, and the end of the adhesive tape. The fluororesin layer is peeled off a little in advance and is attached to the adhesive tape. At this time, as in the case of making the circumferential cut, a knife is put so that the cut is made only in the adhesive tape and the outermost fluororesin layer. Next, the long cut adhesive tape is gripped by the
基材がポリイミドであり、弾性層がシリコーンゴムであり、及び離型層がフッ素樹脂である3層構造の定着ベルトを作製してプライマー組成物及びフッ素樹脂複合積層体を評価した。
(1)「ポリイミド管状物の作製」
外径が30mm、長さが500mmであり、表面に酸化ケイ素コーティング剤が焼き付けられたアルミ製の金型を用意した。次いで、1,000ポイズのポリイミド前駆体溶液(IST(株)製商品名"RC5063PyreMLワニス)を金型の表面に800μmの厚みで成形して乾燥し、その後段階的に400℃まで加熱しイミド化を完結させることによって、内径30mm、厚み50μmのポリイミド管状物を作製した。
(2)「プライマー組成物の調製」
エタノール100g、沸点が200℃未満のジオールとしてエチレングリコール(第一工業製薬製)700g、及び数平均分子量200のポリエチレングリコール(第一工業製薬製)300gの混合溶媒に増粘剤としてのKLUCEL G(三晶製)1gおよび熱溶融性フッ素樹脂粉末"FEP532−8000"(三井・デュポンフロロケミカル製)150gを添加しよく攪拌した。次に、エポキシシランとして(3−グリシドキシプロピル)トリメトキシシラン"TSL8350"(GE・東芝シリコーン製)50gを添加し、粘度35cP(23℃)のプライマー組成物を調製した。
(3)「シリコーンゴム弾性体の成形及び加硫」
金型に成形したポリイミド管状物にシリコーンゴム用プライマー組成物(GE・東芝シリコーン:商品名:XP−81−405)を、ディッピング法により乾燥後厚みが3μmになるように塗布し、150℃で20分間乾燥して、プライマー層を形成した。その後、プライマー層の外面にシリコーンゴム"XE−15−7354"(GE・東芝シリコーン製)を、厚みが均一に180μmとなるようにダイス落下法により成形した後、150℃で30分間、200℃で4時間加熱して加硫させることによって、ポリイミド基材からなる管状物の外面にシリコーンゴムからなる弾性層を成形した管状物を作製した。
(4)「プライマー組成物の塗布及び乾燥」
前記(3)項で作製したポリイミド・シリコーンゴムからなる管状物のシリコーンゴム層の表面を1kVで60秒間コロナ放電処理した。次に、ディッピング法を用いて前記(2)項で作製したプライマー組成物を乾燥後厚みが3μmになるように塗布し、150℃で20分間乾燥してプライマー層を形成した。プライマー層の十点平均粗さRz及び算術平均粗さRaは、それぞれ12μm及び1.2μmであった。
(5)「フッ素樹脂水性塗料の塗布及び焼成」
ディッピング法を用いて前記(4)項の管状物表面にフッ素樹脂水性塗料"EN−400CL"(三井・デュポンフロロケミカル製)を焼成後厚みが30μmになるよう塗布した後に350℃で30分間焼成してフッ素樹脂層を形成することによって、ポリイミド基材の外面にシリコーンゴム層と、さらにシリコーンゴム層の外面にフッ素樹脂層が形成された3層構造のフッ素樹脂複合積層体(定着ベルト)を作製した。
A primer layer and a fluororesin composite laminate were evaluated by preparing a fixing belt having a three-layer structure in which the base material was polyimide, the elastic layer was silicone rubber, and the release layer was fluororesin.
(1) “Preparation of polyimide tube”
An aluminum mold having an outer diameter of 30 mm and a length of 500 mm and having a silicon oxide coating agent baked on the surface was prepared. Next, a 1,000 poise polyimide precursor solution (trade name “RC5063 PyreML varnish” manufactured by IST Co., Ltd.) was formed on the surface of the mold with a thickness of 800 μm, dried, and then heated stepwise to 400 ° C. for imidization. Was completed to produce a polyimide tubular product having an inner diameter of 30 mm and a thickness of 50 μm.
(2) “Preparation of primer composition”
KLUCEL G as a thickener in a mixed solvent of 100 g of ethanol, 700 g of ethylene glycol (made by Daiichi Kogyo Seiyaku) as a diol having a boiling point of less than 200 ° C., and 300 g of polyethylene glycol (Daiichi Kogyo Seiyaku) with a number average molecular weight of 200 ( 3 g) and 150 g of heat-meltable fluororesin powder “FEP532-8000” (Mitsui / DuPont Fluorochemical) were added and stirred well. Next, 50 g of (3-glycidoxypropyl) trimethoxysilane “TSL8350” (GE, manufactured by Toshiba Silicone) was added as an epoxy silane to prepare a primer composition having a viscosity of 35 cP (23 ° C.).
(3) "Shaping and vulcanization of silicone rubber elastic body"
A silicone rubber primer composition (GE / Toshiba silicone: trade name: XP-81-405) was applied to a polyimide tubular product molded into a mold by a dipping method so as to have a thickness of 3 μm after drying, at 150 ° C. The primer layer was formed by drying for 20 minutes. Thereafter, a silicone rubber “XE-15-7354” (manufactured by GE / Toshiba Silicone) was formed on the outer surface of the primer layer by a die dropping method so that the thickness was uniformly 180 μm, and then at 150 ° C. for 30 minutes, 200 ° C. And vulcanized by heating for 4 hours to produce a tubular product in which an elastic layer made of silicone rubber was formed on the outer surface of the tubular product made of a polyimide base material.
(4) “Application and drying of primer composition”
The surface of the tubular silicone rubber layer made of polyimide / silicone rubber prepared in the item (3) was subjected to corona discharge treatment at 1 kV for 60 seconds. Next, the primer composition prepared in the above item (2) was applied using a dipping method so as to have a thickness of 3 μm after drying, and dried at 150 ° C. for 20 minutes to form a primer layer. The ten-point average roughness Rz and arithmetic average roughness Ra of the primer layer were 12 μm and 1.2 μm, respectively.
(5) "Application and baking of fluororesin aqueous paint"
Using a dipping method, a fluororesin aqueous paint “EN-400CL” (Mitsui / DuPont Fluorochemical) was applied to the surface of the tubular product in the above item (4) to a thickness of 30 μm and then fired at 350 ° C. for 30 minutes. By forming a fluororesin layer, a three-layer fluororesin composite laminate (fixing belt) in which a silicone rubber layer is formed on the outer surface of the polyimide base material and a fluororesin layer is further formed on the outer surface of the silicone rubber layer is formed. Produced.
このフッ素樹脂複合積層体におけるフッ素樹脂層とシリコーンゴム層との接着強度を上記測定方法に従って測定した結果、測定中にシリコーンゴム層が凝集破壊を起こす程にフッ素樹脂層とシリコーンゴム層とが強固に接着しており、その接着強度は235gf/cmであった。 As a result of measuring the adhesive strength between the fluororesin layer and the silicone rubber layer in the fluororesin composite laminate according to the above measurement method, the fluororesin layer and the silicone rubber layer are strong enough to cause the cohesive failure of the silicone rubber layer during the measurement. The adhesive strength was 235 gf / cm.
実施例1において熱溶融性フッ素樹脂粉末の添加量を150gから100gに代えた以外は、実施例1と同様にしてフッ素樹脂複合積層体(定着ベルト)を作製し評価した。その結果を表1に示す。 A fluororesin composite laminate (fixing belt) was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the addition amount of the heat-meltable fluororesin powder in Example 1 was changed from 150 g to 100 g. The results are shown in Table 1.
実施例1においてエチレングリコールに代えてプロピレングリコールを用いた以外は、実施例1と同様にしてフッ素樹脂複合積層体(定着ベルト)を作製し評価した。その結果を表1に示す。 A fluororesin composite laminate (fixing belt) was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that propylene glycol was used instead of ethylene glycol in Example 1. The results are shown in Table 1.
実施例1においてエポキシシランに代えて(3−グリシドキシプロピル)メチルジメトキシシラン"TSL8355"(GE・東芝シリコーン製)を用いた以外は、実施例1と同様にしてフッ素樹脂複合積層体(定着ベルト)を作製し評価した。その結果を表1に示す。 A fluororesin composite laminate (fixing) was carried out in the same manner as in Example 1 except that (3-glycidoxypropyl) methyldimethoxysilane “TSL8355” (GE, manufactured by Toshiba Silicone) was used instead of epoxysilane in Example 1. Belt) was prepared and evaluated. The results are shown in Table 1.
実施例1においてエポキシシランに代えて2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン(Gelest製)を用いた以外は、実施例1と同様にしてフッ素樹脂複合積層体(定着ベルト)を作製し評価した。その結果を表1に示す。 A fluororesin composite laminate (fixing belt) was prepared in the same manner as in Example 1 except that 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane (manufactured by Gelest) was used instead of epoxysilane in Example 1. Prepared and evaluated. The results are shown in Table 1.
(比較例1)
実施例1において熱溶融性フッ素樹脂粉末の添加量を150gから50gに代えた以外は、実施例1と同様にしてフッ素樹脂複合積層体(定着ベルト)を作製し評価した。しかし、フッ素樹脂層とシリコーンゴム層とは簡単に界面剥離した。なお、その接着強度は25gf/cmと低かった。
(比較例2)
実施例1においてエポキシシランの添加量を50gから5gに代えた以外は、実施例1と同様にしてフッ素樹脂複合積層体(定着ベルト)を作製し評価した。しかし、一部接着せずに浮きが見られた。
(比較例3)
実施例1においてエチレングリコールの添加量を700gから1,000gに、ポリエチレングリコールの添加量を300gから0gに代えた以外は、実施例1と同様にしてプライマー層を形成した。しかし、プライマー層のフッ素樹脂粉末が結着していないため、フッ素樹脂粉末がプライマー層から容易に脱落してしまった。
(比較例4)
実施例4おいてエポキシシランである(3−グリシドキシプロピル)メチルジメトキシシランの添加量を50gから5gに代えた以外は、実施例4と同様にしてフッ素樹脂複合積層体(定着ベルト)を作製し評価を行った。しかし、一部接着せずに浮きが見られた。
(比較例5)
実施例5においてエポキシシランである2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシランの添加量を50gから5gに代えた以外は、実施例5と同様にしてフッ素樹脂複合積層体(定着ベルト)を作製し評価を行った。しかし、一部接着せずに浮きが見られた。
(比較例6)
実施例1において熱溶融性フッ素樹脂粉末の添加量を150gから5gに代えた以外は、実施例1と同様にしてプライマー層を形成した。しかしながら、プライマー層の表面粗度が低すぎて、水をはじいてしまい、フッ素樹脂水性塗料を塗布することができなかった。
(比較例7)
実施例1において数平均分子量200のポリエチレングリコールに代えて、数平均分子量1,000のポリエチレングリコールを用いた以外は、実施例1と同様にして、実施例1と同様にして、フッ素樹脂複合積層体(定着ベルト)を作製した。しかしながら、塗膜に多数のピンホール欠陥が存在した。
(Comparative Example 1)
A fluororesin composite laminate (fixing belt) was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the addition amount of the heat-meltable fluororesin powder in Example 1 was changed from 150 g to 50 g. However, the interface between the fluororesin layer and the silicone rubber layer was easily peeled off. The adhesive strength was as low as 25 gf / cm.
(Comparative Example 2)
A fluororesin composite laminate (fixing belt) was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the amount of epoxysilane added in Example 1 was changed from 50 g to 5 g. However, some floating was observed without bonding.
(Comparative Example 3)
A primer layer was formed in the same manner as in Example 1 except that the addition amount of ethylene glycol was changed from 700 g to 1,000 g and the addition amount of polyethylene glycol was changed from 300 g to 0 g in Example 1. However, since the fluororesin powder of the primer layer is not bound, the fluororesin powder easily dropped off from the primer layer.
(Comparative Example 4)
A fluororesin composite laminate (fixing belt) was prepared in the same manner as in Example 4 except that the amount of epoxysilane (3-glycidoxypropyl) methyldimethoxysilane added in Example 4 was changed from 50 g to 5 g. It produced and evaluated. However, some floating was observed without bonding.
(Comparative Example 5)
A fluororesin composite laminate (fixing belt) was prepared in the same manner as in Example 5 except that the amount of 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane added as epoxy silane in Example 5 was changed from 50 g to 5 g. ) And evaluated. However, some floating was observed without bonding.
(Comparative Example 6)
A primer layer was formed in the same manner as in Example 1 except that the amount of the heat-meltable fluororesin powder added in Example 1 was changed from 150 g to 5 g. However, the surface roughness of the primer layer was too low to repel water, and the fluororesin aqueous paint could not be applied.
(Comparative Example 7)
In the same manner as in Example 1 except that polyethylene glycol having a number average molecular weight of 1,000 was used instead of polyethylene glycol having a number average molecular weight of 200 in Example 1, a fluororesin composite laminate was obtained. A body (fixing belt) was prepared. However, there were numerous pinhole defects in the coating.
本発明のプライマー組成物は、シリコーンゴムなど、表面張力が低く濡れ難い材料であても、直接塗布でき強固に接着することができる。また、本発明のフッ素樹脂複合積層体は電子写真画像形成装置の定着ベルトとして好適に用いることができ、プリンターや複写機の耐久性を大幅に延ばせることができる。 The primer composition of the present invention can be directly applied and firmly adhered even to a material that has a low surface tension and is difficult to wet, such as silicone rubber. Further, the fluororesin composite laminate of the present invention can be suitably used as a fixing belt of an electrophotographic image forming apparatus, and the durability of a printer or a copying machine can be greatly extended.
1,10 フッ素樹脂複合積層体(定着ベルト)
11 シリコーンゴム層
13 フッ素樹脂層
14 プライマー層
17 試料取付け治具
18 支持台
19 心棒
20 測定サンプル
21 接着テープ
22 粘着テープ
23 切れ目
24 引張試験機チャック
50 接着強度試験機
1,10 Fluororesin composite laminate (fixing belt)
11
Claims (9)
常圧における沸点が200℃未満であるジオールと、
ポリエチレングリコールと、
エポキシシランと
を含有するプライマー組成物。 A heat-meltable fluororesin powder having an average particle diameter of 5 μm or more and 50 μm or less;
A diol having a boiling point of less than 200 ° C. at normal pressure;
Polyethylene glycol,
A primer composition containing epoxy silane.
請求項1に記載のプライマー組成物。 The heat-meltable fluororesin powder includes tetrafluoroethylene / perfluoro (alkyl vinyl ether) copolymer (PFA), tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer (FEP), tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene / perfluoro. (Alkyl vinyl ether) copolymer (EPE), tetrafluoroethylene / ethylene copolymer (ETFE), polyvinylidene fluoride (PVDF), polychlorotrifluoroethylene (PCTFE), and chlorotrifluoroethylene / ethylene copolymer The primer composition according to claim 1, which is at least one selected from the group consisting of (ECTFE).
請求項1または2に記載のプライマー組成物。 The primer composition according to claim 1 or 2, wherein the concentration of the heat-meltable fluororesin powder is 5% by weight or more and 50% by weight or less based on the total weight of the diol and polyethylene glycol.
請求項1から3のいずれかに記載のプライマー組成物。 The primer composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the diol is ethylene glycol, propylene glycol, or a mixture of the ethylene glycol and the propylene glycol.
請求項1から4のいずれかに記載のプライマー組成物。 The polyethylene glycol has a number average molecular weight of 200 or more and less than 1,000.
The primer composition according to any one of claims 1 to 4.
請求項1から5のいずれかに記載のプライマー組成物。 The epoxy silane is 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltriethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, (3-glycidoxypropyl) trimethoxysilane, (3- Glycidoxypropyl) triethoxysilane, 5,6-epoxyhexyltriethoxysilane, (3-glycidoxypropyl) methyldiethoxysilane, (3-glycidoxypropyl) methyldimethoxysilane, and (3-glycid At least one selected from the group consisting of (xypropyl) dimethyldiethoxysilane,
The primer composition according to any one of claims 1 to 5.
請求項1から6のいずれかに記載のプライマー組成物。 The concentration of the epoxy silane is 1% by weight or more and 10% by weight or less based on the total weight of the diol and polyethylene glycol.
The primer composition according to any one of claims 1 to 6.
前記プライマー層の上に形成されるフッ素樹脂層と
を含むフッ素樹脂複合積層体。 A primer layer formed by forming the primer composition according to any one of claims 1 to 7 on a substrate;
A fluororesin composite laminate comprising a fluororesin layer formed on the primer layer.
前記プライマー層の上に形成されるフッ素樹脂層と
を含む電子写真画像形成装置の定着ベルト。 A primer layer formed by forming the primer composition according to any one of claims 1 to 7 on a substrate;
A fixing belt of an electrophotographic image forming apparatus comprising a fluororesin layer formed on the primer layer.
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JP5572859B2 (en) * | 2007-12-26 | 2014-08-20 | 株式会社大協精工 | Rubber molded product |
-
2006
- 2006-09-20 JP JP2006254872A patent/JP2007119734A/en active Pending
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