JPH10305537A - Heating member, its manufacture, and primer composition used therefor - Google Patents

Heating member, its manufacture, and primer composition used therefor

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JPH10305537A
JPH10305537A JP11465197A JP11465197A JPH10305537A JP H10305537 A JPH10305537 A JP H10305537A JP 11465197 A JP11465197 A JP 11465197A JP 11465197 A JP11465197 A JP 11465197A JP H10305537 A JPH10305537 A JP H10305537A
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primer
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heating member having excellent durability with satisfactory adhesive properties of a metal base material to releasable fluororesin layer of a surface without release even under severe conditions such as repeating of heating and cooling and pressurizing at a high temperature. SOLUTION: The heating member is obtained by forming a fluororesin layer on a surface of a metal base material via a primer layer. In this case, the primer layer contains primer composition containing silane coupling agent, fluororesin and heat resistant resin. The primer layer preferably contains a first layer containing the agent as a main agent and a second layer containing fluororesin and heat resistant resin.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電子複写機やファ
クシミリ等の定着部に使用される加熱ローラを始めとす
る加熱部材に関し、詳しくは、苛酷な条件下に於いても
金属基材上に形成されたフッ素樹脂等の表面層が剥離し
難い加熱部材及びその製造方法並びに加熱部材において
金属基材とフッ素樹脂との接着強度を高めるために好適
に使用される接着用プライマー組成物に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heating member such as a heating roller used in a fixing section of an electronic copying machine or a facsimile, and more particularly, to a heating member on a metal substrate even under severe conditions. The present invention relates to a heating member in which a formed surface layer of a fluororesin or the like is hardly peeled off, a method for producing the same, and an adhesive primer composition suitably used for increasing the adhesive strength between a metal substrate and a fluororesin in the heating member. is there.

【0002】[0002]

【従来の技術】静電式電子複写機等に於いて、用紙上に
形成されたトナー像を定着させる方法としては、通常ト
ナー像が形成された用紙を、内部に加熱ランプを配置
し、かつ互いに圧接されたロール対間に通して、トナー
像を用紙上に融着させる方法が採られている。
2. Description of the Related Art In an electrostatic electronic copying machine or the like, as a method for fixing a toner image formed on a sheet, a sheet on which a toner image is formed is usually provided with a heating lamp disposed inside, and A method is adopted in which a toner image is fused onto a sheet by passing between a pair of rolls pressed against each other.

【0003】この静電式電子複写機の定着装置の概略構
成図を図1に示す。図1に示すように定着装置は内部に
ランプ2を備える金属製の円筒体コアロール1と、この
外周面に接着された耐熱性のフッ素樹脂3から成る加熱
ローラ10と、この加熱ローラ10に圧接配置された加
圧ローラ20とで構成され、これらローラ10、20間
に未定着トナー像が形成された用紙を通す事により、加
熱定着するものである。このように加熱ローラ10は、
表面エネルギーの低いフッ素樹脂からなる表面層を有し
ている。
FIG. 1 shows a schematic configuration diagram of a fixing device of this electrostatic type electronic copying machine. As shown in FIG. 1, the fixing device includes a metal cylindrical core roll 1 having a lamp 2 therein, a heat roller 10 made of a heat-resistant fluororesin 3 bonded to an outer peripheral surface thereof, and a pressure contact with the heat roller 10. It is configured by a pressure roller 20 arranged, and heat-fixes the sheet by passing a sheet on which an unfixed toner image is formed between the rollers 10 and 20. Thus, the heating roller 10
It has a surface layer made of a fluororesin having a low surface energy.

【0004】ここで用いられるフッ素樹脂としては、テ
トラフルオロエチレン−パーフルオロアルコキシエチレ
ン共重合体(以下、適宜、PFAと称する)が用いられ
ている。このフッ素樹脂は、離型性が良い反面、金属基
材との接着性に劣るという問題があった。
As the fluororesin used here, a tetrafluoroethylene-perfluoroalkoxyethylene copolymer (hereinafter, appropriately referred to as PFA) is used. Although this fluororesin has good releasability, it has a problem of poor adhesion to a metal substrate.

【0005】また、加熱ローラのみならず、定着装置に
用いられる定着ベルト、加熱ローラに対向して配置され
る加圧ローラ等、加熱条件下において使用される加熱部
材においては、この離型性と金属基材との接着性の両立
は重要であり、接着性向上を目的とした様々な提案がな
されている。
Further, not only the heating roller but also a heating member used under heating conditions, such as a fixing belt used in a fixing device, a pressure roller opposed to the heating roller, etc. It is important to achieve compatibility with a metal substrate, and various proposals have been made for the purpose of improving the adhesion.

【0006】例えば、特開昭57−177067号公報
には、無水ピロメリット酸とジアミノジフェニルエーテ
ル又はジアミノジフェニルエーテル又はジアミノジフェ
ニルメタン等の反応で得られるポリイミド前駆体とPF
A樹脂とを含む接着用プライマーを介して、上記円筒体
コアロールとPFA樹脂層とを接着させる方法が記載さ
れ、特開昭63−112674号公報には、水溶性有機
溶剤と水の混合溶媒中に主成分として、無水ピロメリッ
ト酸と4,4′−ジアミノジフェニルスルホンとを反応
させて得られる芳香族ポリイミド前駆体又はその遊離カ
ルボン酸をアミン類で中和したもの、およびPFA樹脂
を含有するプライマーで金属性円筒体コアロールとPF
A樹脂層とを接着させる方法が提案されている。
For example, JP-A-57-177067 discloses a polyimide precursor obtained by a reaction between pyromellitic anhydride and diaminodiphenyl ether or diaminodiphenyl ether or diaminodiphenylmethane, and PF.
A method is described in which the cylindrical core roll and the PFA resin layer are adhered to each other via an adhesive primer containing A resin. JP-A-63-112677 discloses a method in which a mixed solvent of a water-soluble organic solvent and water is used. As a main component, an aromatic polyimide precursor obtained by reacting pyromellitic anhydride with 4,4'-diaminodiphenyl sulfone or a product obtained by neutralizing a free carboxylic acid thereof with amines, and a PFA resin. Metallic cylindrical core roll and PF with primer
A method of adhering to the A resin layer has been proposed.

【0007】また、PFA以外のフッ素樹脂材料である
ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)に適用する技
術として、米国特許第4,049,863号にはグリッ
ドブラスティング、金属もしくは金属酸化物の火炎溶射
またはフリットコーティングを用いて、好適に予備処理
されたコアロール、あるいはリン酸もしくはクロム酸処
理されたコアロールに、フルオロポリマーとして、例え
ばPTFE、コロイド状シリカ、及びポリアミドイミド
(PAI)を含有しているプライマーを示しており、P
TFE:PAIの比は1:9で、膜厚は2〜15μmの
乾燥厚みが提案されている。同じように、米国特許第
3,801,379号には、熱水もしくは蒸気でコアロ
ール表面を処理した後のアルミニウム基質に、直接ポリ
フェニルスルフィド(PPS)の如き、ポリ(アリーレ
ンスルフィド)コーティングが行なわれ、好適には45
5℃で加工処理する方法が記載され、PPSは5〜20
%のPTFEを含有できると提案している。又、カナダ
国特許887,122号には、PAIとPTFEをもち
いて傾斜構造的にコーティングする方法が提案され、英
国特許1,512,495号には、PTFE粉末を含有
しているPAIコーティングであって、PTFE:PA
Iの最小比率は1:7であるコーティング方法が提案さ
れている。
US Pat. No. 4,049,863 discloses grid blasting, flame spraying of metal or metal oxide, and techniques applied to polytetrafluoroethylene (PTFE) which is a fluorine resin material other than PFA. A primer containing, for example, PTFE, colloidal silica, and polyamidoimide (PAI) as a fluoropolymer is coated on a core roll suitably pre-treated or treated with phosphoric acid or chromic acid using a frit coating. Shows, P
A TFE: PAI ratio of 1: 9 and a dry thickness of 2-15 μm has been proposed. Similarly, U.S. Pat. No. 3,801,379 discloses that a poly (arylene sulfide) coating, such as polyphenyl sulfide (PPS), is applied directly to an aluminum substrate after treating the core roll surface with hot water or steam. And preferably 45
A method of processing at 5 ° C. is described, and PPS is 5 to 20.
% PTFE can be included. Also, Canadian Patent No. 887,122 proposes a method of coating with a gradient structure using PAI and PTFE, and British Patent No. 1,512,495 discloses a method of coating with a PAI coating containing PTFE powder. Oh, PTFE: PA
A coating method in which the minimum ratio of I is 1: 7 has been proposed.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の各接
着用プライマーを用いて金属製コアロールとフッ素樹脂
とを接着させた場合、初期段階に於いては良好な結果が
得られるものの、上記接着用プライマーが経時劣化を起
こして金属性コアロールとフッ素樹脂とが経時的に剥離
しやすくなり、長期間の使用に耐えないという問題点が
あった。すなわち、定着装置等に配置される加熱部材
は、装置の可動時には設定温度として約200℃の高温
に加熱され、一方、停止時には室温にまで冷却される
等、冷熱サイクルが繰り返しなされ、かつ、加圧ローラ
が圧接配置されてフッ素樹脂層には常時ストレスが加わ
っていると共に、その外周面には、用紙の加熱ローラへ
の巻きつきを防止する分離爪が常時圧接している等、苛
酷な条件にさらされているため、接着用プライマーの経
時劣化や表面のフッ素樹脂層と金属基材との剥離などに
起因して長期間の使用に耐えられないという問題点があ
った。
By the way, when a metal core roll and a fluororesin are bonded to each other using the above-mentioned bonding primers, good results can be obtained in the initial stage, but the above-mentioned bonding primers are used. There has been a problem that the primer is deteriorated with time, and the metallic core roll and the fluororesin are easily peeled off with time, and cannot be used for a long time. That is, the heating member disposed in the fixing device or the like is repeatedly heated and cooled to a high temperature of about 200 ° C. when the device is in operation, and is cooled to room temperature when the device is stopped. Severe conditions, such as pressure rollers being placed in pressure contact and the fluororesin layer constantly being stressed, and a separating claw that constantly prevents the paper from winding around the heating roller is pressed on the outer peripheral surface. Therefore, there has been a problem that the adhesive primer cannot be used for a long period of time due to deterioration with time of the bonding primer and separation of the fluororesin layer on the surface from the metal substrate.

【0009】従って、本発明の目的は、加熱、冷却の繰
り返しや、高温下での加圧、ストレスの付加等の苛酷な
条件下においても金属基材と表面の離型性フッ素樹脂層
との接着性が良好で剥離が生ぜず、さらにその接着性が
長期間持続する、耐久性に優れた加熱部材を提供するこ
とにある。さらに、本発明の他の目的はこの優れた特性
を有する加熱部材の簡易な製造方法及びそれに用いるプ
ライマー組成物を提供することにある。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for forming a releasable fluororesin layer between a metal substrate and a surface under severe conditions such as repeated heating and cooling, pressurization at high temperature, and application of stress. An object of the present invention is to provide a heating member excellent in durability, which has good adhesiveness, does not cause peeling, and maintains the adhesiveness for a long time. Still another object of the present invention is to provide a simple method for producing a heating member having such excellent characteristics and a primer composition used therefor.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明は、以上の問題点
に着目してなされたもので、従来技術において加熱部材
に用いられていたプライマーが、ポリイミド、ポリイミ
ドアミド、ポリフェニレンスルフィド等の前駆体を用い
た一部共有結合の有機接着であるには対し、本発明者ら
は、金属表面の水酸基と主に共有結合する事を意図した
材料構成に着目して本発明を完成させたものである。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and a primer used for a heating member in the prior art is a precursor of polyimide, polyimideamide, polyphenylene sulfide or the like. On the other hand, the present inventors have completed the present invention by focusing on a material configuration intended to mainly covalently bond with a hydroxyl group on a metal surface, while being a partially covalent organic bond using is there.

【0011】即ち、本発明の加熱部材は、金属基材の表
面にプライマー層を介してフッ素樹脂層を形成してなる
加熱部材であって、該プライマー層がシランカップリン
グ剤、フッ素樹脂及び耐熱性樹脂を含有するプライマー
組成物からなることを特徴とする。このプライマー層
は、シランカップリング剤を主剤とする第一層とフッ素
樹脂及び耐熱性樹脂を含有する第二層からなることが好
ましい。
That is, the heating member of the present invention is a heating member in which a fluororesin layer is formed on the surface of a metal substrate via a primer layer, and the primer layer is composed of a silane coupling agent, a fluororesin, and a heat-resistant resin. Characterized by comprising a primer composition containing a conductive resin. This primer layer preferably comprises a first layer mainly containing a silane coupling agent and a second layer containing a fluororesin and a heat-resistant resin.

【0012】また、本発明の加熱部材の製造方法は、金
属基材表面にシランカップリング剤、フッ素樹脂及び耐
熱性樹脂を含有するプライマー組成物を塗布、乾燥して
プライマー層を形成した後、該プライマー層上にフッ素
樹脂層を形成することを特徴とする。
Further, the method for producing a heating member according to the present invention is characterized in that a primer composition containing a silane coupling agent, a fluororesin and a heat-resistant resin is applied to a surface of a metal substrate and dried to form a primer layer. A fluorine resin layer is formed on the primer layer.

【0013】さらに、本発明のプライマー組成物は、前
記の加熱部材の製造に使用するものであって、シランカ
ップリング剤、フッ素樹脂及び耐熱性樹脂を含有するこ
とを特徴とする。このシランカップリング剤としては、
下記一般式(I)で表される化合物が好ましい。
Furthermore, the primer composition of the present invention is used for producing the above-mentioned heating member, and is characterized by containing a silane coupling agent, a fluororesin and a heat-resistant resin. As this silane coupling agent,
Compounds represented by the following general formula (I) are preferred.

【0014】[0014]

【化2】Embedded image

【0015】一般式(I) (X)4-n −Si−(OR)n 式中、Rはメチル基もしくはエチル基を表し、Xはビニ
ル基、エポキシ基、メタクリル基、メルカプト基、アミ
ノ基を含む1価の有機基を表す。nは2〜4の整数を表
す。
In the formula (I) (X) 4-n -Si- (OR) n , R represents a methyl group or an ethyl group, and X represents a vinyl group, an epoxy group, a methacryl group, a mercapto group, or an amino group. Represents a monovalent organic group containing n represents an integer of 2 to 4.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】まず、本発明の加熱部材の製造に
用いられるプライマー組成物について説明する。本発明
のプライマー組成物はシランカップリング剤、フッ素樹
脂及び耐熱性樹脂を含有するものであり、好ましくは、
シランカップリング剤を主剤とする第一液とフッ素樹脂
及び耐熱性樹脂を含有する第二液からなる二層式のプラ
イマー組成物である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First, a primer composition used for producing a heating member of the present invention will be described. The primer composition of the present invention contains a silane coupling agent, a fluororesin and a heat-resistant resin, preferably,
This is a two-layer primer composition comprising a first liquid mainly containing a silane coupling agent and a second liquid containing a fluororesin and a heat-resistant resin.

【0017】より具体的には、このプライマー層はSi
を分子内に有するシランカップリング剤(以下、適宜、
C.Fシランとも称する)と耐熱性樹脂あるいはその前
駆体とフッ素樹脂前駆体とを必須成分とするものであ
る。
More specifically, this primer layer is made of Si
Silane coupling agent having in the molecule (hereinafter, appropriately,
C. F-silane), a heat-resistant resin or a precursor thereof, and a fluororesin precursor as essential components.

【0018】本発明の加熱部材において、金属基材とフ
ッ素樹脂層との接着性及びその耐久性に優れるのは、結
合エネルギーの大きさの違いに注目し、従来の物理接着
の弱い結合力ではない完璧な共有結合の強い結合エネル
ギーを使うことによる。この共有結合をもたらす物質と
しては、Si、Ti、Al、Zn系等の公知のカップリ
ング剤が利用できるが、本発明の加熱部材の如く、有機
材料であるフッ素樹脂層と無機材料である金属製基体と
を強固に接着させるためにはSiを持ったシランカップ
リング剤が最も好ましく、従って本発明においてもこの
シランカップリング剤を選択したものである。
In the heating member of the present invention, the excellent adhesiveness between the metal substrate and the fluororesin layer and the durability thereof are due to the difference in the magnitude of the binding energy. Not by using strong binding energy of perfect covalent bonds. As the substance that brings about this covalent bond, known coupling agents such as Si, Ti, Al, and Zn can be used. However, as in the heating member of the present invention, a fluorine resin layer as an organic material and a metal as an inorganic material are used. A silane coupling agent having Si is most preferable in order to firmly adhere to the substrate made of the material. Therefore, this silane coupling agent is also selected in the present invention.

【0019】一般にシランカップリング剤は、分子中に
2個以上の異なった反応基をもち、有機材料と無機材料
を化学的に結合させる働きがあることが知られており、
この一般的なものを化学構造式で表すと下記のように表
される。
It is generally known that a silane coupling agent has two or more different reactive groups in a molecule and has a function of chemically bonding an organic material and an inorganic material.
This general one is represented by the following chemical structural formula.

【0020】[0020]

【化3】 Embedded image

【0021】ここでXは有機材料と化学結合する反応基
(例えば、ビニル基、エポキシ基、アミノ基、メタクリ
ル基、メルカプト基等)であり、−ORは、ガラス、金
属などの無機材料と化学結合する反応基(例えば、メト
キシ基、エトキシ基等)である。
Here, X is a reactive group (for example, a vinyl group, an epoxy group, an amino group, a methacryl group, a mercapto group, etc.) chemically bonded to an organic material, and -OR is a chemical group bonded to an inorganic material such as glass or metal. A reactive group to be bonded (eg, a methoxy group, an ethoxy group, etc.).

【0022】この両接着のメカニズムは、以下のように
説明される。即ち、シランカップリング剤のアルコキシ
シリル基(Si−OR)が水あるいは湿気により、加水
分解されシラノール基になる。このシラノール基と無機
質表面とが縮合反応により、Si−O−M結合を形成す
るものである。また、他方の反応基X−は、有機材料と
結合あるいは相溶化し、結果的に無機質と有機質の両方
を化学的に結合させる事ができる。
The mechanism of the two adhesions is explained as follows. That is, the alkoxysilyl group (Si-OR) of the silane coupling agent is hydrolyzed into silanol groups by water or moisture. The silanol group and the inorganic surface form a Si-OM bond by a condensation reaction. Further, the other reactive group X- is bonded or compatible with an organic material, and as a result, both inorganic and organic substances can be chemically bonded.

【0023】シランカップリング剤を本発明の加熱部材
へ適用する方法には、以下の2つの方法がある。1つは
インテグラルブレンド法と呼ばれるもので、樹脂層と無
機材料とを接着させる際に、シランカップリング剤を他
のプライマー組成物の材料と同時に添加混合したものを
無機材料表面に適用する方法で、製造工程に組み込みや
すく、作業性に優れている。しかし、この方法は無機表
面への直接処理に比較して効果がでにくいため、シラン
カップリング剤の使用量が多くなる。
There are the following two methods for applying the silane coupling agent to the heating member of the present invention. One method is called an integral blending method, in which a silane coupling agent is added and mixed with other primer composition materials at the time of bonding the resin layer and the inorganic material to the surface of the inorganic material. It is easy to incorporate into the manufacturing process and has excellent workability. However, this method is less effective than the direct treatment on the inorganic surface, so that the amount of the silane coupling agent used increases.

【0024】他の方法は、前処理法と呼ばれるものであ
り、無機材料をあらかじめシランカップリング剤を主剤
とする処理液で表面処理しておく方法で、シランカップ
リング剤の効果が得やすく、特に湿式で処理した場合、
処理効率が高く、均一な処理ができるため、広く工業的
に利用されている。
Another method is called a pretreatment method, in which the surface of an inorganic material is preliminarily treated with a treatment liquid containing a silane coupling agent as a main component, and the effect of the silane coupling agent is easily obtained. Especially when wet processing
Because of high processing efficiency and uniform processing, it is widely used industrially.

【0025】本発明の加熱部材を製造する場合にも、少
ないプライマー組成物により高い効果を得られる方法と
して、湿式前処理法が挙げられ、このとき用いるプライ
マー組成物は、シランカップリング剤を主剤とする第一
液と、フッ素樹脂及び耐熱性樹脂を含有する第二液とか
らなり、それらを順次塗布する二層式のものが好まし
い。
In the case of producing the heating member of the present invention, a wet pretreatment method can be used as a method for obtaining a high effect with a small amount of the primer composition. In this case, the primer composition used is mainly composed of a silane coupling agent. And a second liquid containing a fluororesin and a heat-resistant resin.

【0026】この二層式のプライマー組成物を用いる場
合、第一液のシランカップリング剤の一般的な添加量と
しては、溶剤に対して1〜20重量%、好ましくは1〜
10重量%である。 シランカップリング剤を含む第1
のプライマー層の乾燥後の膜厚は、1〜10μmであ
り、好ましくは、3〜7μm程度である。シランカップ
リング剤をプライマー組成物に用いる場合、1種のみを
用いてもよく、2種類のシランカップリング剤を組み合
せ、溶剤で1〜20重量%に希釈して使用する事もでき
る。この時の溶剤としてはアルコール類、トルエン、キ
シレン、酢酸エチル、メチルエチルケトン、アセトン、
またはアルコールと水の混合系などほとんどの有機溶剤
を適用する事ができる。
When this two-layer primer composition is used, the general addition amount of the silane coupling agent in the first liquid is 1 to 20% by weight, preferably 1 to 20% by weight, based on the solvent.
10% by weight. First containing silane coupling agent
The thickness of the primer layer after drying is 1 to 10 μm, and preferably about 3 to 7 μm. When a silane coupling agent is used in the primer composition, only one kind may be used, or two kinds of silane coupling agents may be used in combination and diluted to 1 to 20% by weight with a solvent. As the solvent at this time, alcohols, toluene, xylene, ethyl acetate, methyl ethyl ketone, acetone,
Alternatively, most organic solvents such as a mixed system of alcohol and water can be used.

【0027】ここで用いるシランカップリング剤の構造
について説明すれば、官能基として金属側に付着させる
意図のための前記一般式(I)中、−ORで表される官
能基としては、メトキシ基や、エトキシ基等が好まし
く、又、有機材料と化学結合するX−で表される官能基
としては、ビニル基、エポキシ基、アミノ基、メタクリ
ル基、メルカプト基等がそれぞれ使われる。
The structure of the silane coupling agent used here will be described. In the general formula (I) for the purpose of attaching to the metal side as a functional group, the functional group represented by -OR is a methoxy group. And an ethoxy group, etc., and as the functional group represented by X- which chemically bonds to an organic material, a vinyl group, an epoxy group, an amino group, a methacryl group, a mercapto group, etc. are used, respectively.

【0028】この中でも最も耐熱性がよいのは、エトキ
シ基やメトキシ基が4個並んだテトラメトキシシラン、
テトラエトキシシランである。これらの化合物は、カッ
プリング反応を行った際に、有機慙愧を有しないため
に、耐熱性がより向上すると考えられる。
Among them, tetramethoxysilane in which four ethoxy groups and methoxy groups are arranged has the highest heat resistance.
It is tetraethoxysilane. It is considered that these compounds do not have organic shame when the coupling reaction is performed, so that the heat resistance is further improved.

【0029】本発明の加熱部材に用いられるプライマー
組成物に用い得る耐熱性樹脂としては、連続使用温度が
180℃以上の耐熱性樹脂はいずれも用いることができ
るが、効果の観点から、ポリイミド、ポリアミドイミ
ド、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンスルフィ
ド等の芳香族耐熱性樹脂類が好ましいものとして挙げら
れる。ポリイミドは一般に、テトラカルボン酸二水物と
ジアミンを有機極性溶媒中で反応させる事により得られ
る。なお、本発明においては耐熱性樹脂に換えてその前
駆体を用いても同様の効果が得られるため、本発明にお
いて耐熱性樹脂と称する場合、その前駆体をも包含する
ものとする。例えば、本発明の加熱部材を構成するプラ
イマー層には、耐熱性樹脂としてポリイミドまたはその
前駆体(ポリアミド酸)を使用しうる。また、ポリアミ
ドイミドはイミド基とアミド基を交互に含む構造のポリ
マーであり、普通芳香族トリカルボン酸無水物と芳香族
ジアミンとから製造できる。酸クロリド法によれば、前
駆体のポリアミック酸が得られ、これを脱水閉環する
と、ポリアミドイミドとなり、イソシアネート法や直接
重縮合法によれば、1段でポリアミドイミドが得られ
る。本発明では、ポリアミドイミドまたはその前駆体が
使用される。ポリエーテルサルホン(PES)は、一般
にジクロルジフェニルスルホンを主原料にした縮合反応
により得られる芳香族重縮合系ポリマーの一種である。
ポリフェニレンスルフィド(PPS)は、融点283
℃、連続使用温度200〜220℃の芳香族ポリマーの
一種である。
As the heat-resistant resin that can be used for the primer composition used in the heating member of the present invention, any heat-resistant resin having a continuous use temperature of 180 ° C. or higher can be used. Aromatic heat-resistant resins such as polyamideimide, polyethersulfone, and polyphenylene sulfide are preferred. Polyimide is generally obtained by reacting tetracarboxylic dihydrate and diamine in an organic polar solvent. In the present invention, the same effect can be obtained even if a precursor thereof is used in place of the heat-resistant resin. Therefore, in the present invention, the term "heat-resistant resin" includes the precursor. For example, for the primer layer constituting the heating member of the present invention, polyimide or a precursor thereof (polyamic acid) can be used as a heat-resistant resin. Polyamide imide is a polymer having a structure containing imide groups and amide groups alternately, and can be usually produced from an aromatic tricarboxylic anhydride and an aromatic diamine. According to the acid chloride method, a precursor polyamic acid is obtained, and when this is dehydrated and ring-closed, it becomes a polyamideimide. According to the isocyanate method or the direct polycondensation method, the polyamideimide is obtained in one step. In the present invention, a polyamideimide or a precursor thereof is used. Polyethersulfone (PES) is a type of aromatic polycondensation polymer generally obtained by a condensation reaction using dichlorodiphenyl sulfone as a main raw material.
Polyphenylene sulfide (PPS) has a melting point of 283
° C, a kind of aromatic polymer having a continuous use temperature of 200 to 220 ° C.

【0030】また、本発明の加熱部材のプライマー層を
形成する第三の必須成分であるフッ素樹脂もまた、その
前駆体を用いることができる。このフッ素樹脂のうち、
好ましいものとしては先に述べたPFA樹脂が挙げら
れ、これは4−フッ化エチレンとパーフルオロアルコキ
シエチレンとを共重合させて得られたフッ素樹脂であ
り、耐熱性があり最外離型層のフッ素樹脂(PFA)と
傾斜構造をなすように設計するものである。
The precursor of the fluorine resin which is the third essential component for forming the primer layer of the heating member of the present invention can also be used. Of this fluororesin,
Preferred examples include the PFA resin described above, which is a fluororesin obtained by copolymerizing 4-fluoroethylene and perfluoroalkoxyethylene, and has heat resistance and an outermost release layer. It is designed so as to form an inclined structure with fluororesin (PFA).

【0031】本発明の加熱部材に適用するプライマー組
成物第二液は、上記耐熱性樹脂あるいは前駆体をフルフ
リルアルコール、ブタノール、イソプロパノール、エタ
ノール等の水溶性有機溶剤に溶解させた溶液と上記フッ
素樹脂を均一に分散させた水溶液とを混合して調整す
る。この第二液をCFシラン(シランカップリング剤)
を主剤とするプライマー第一液処理面にコートし、接着
用のプライマー層を形成するものである。
The second liquid of the primer composition applied to the heating member of the present invention comprises a solution prepared by dissolving the above-mentioned heat-resistant resin or precursor in a water-soluble organic solvent such as furfuryl alcohol, butanol, isopropanol, ethanol and the like. It is adjusted by mixing with an aqueous solution in which the resin is uniformly dispersed. This second solution is CF silane (silane coupling agent)
Is coated on the surface treated with the first primer liquid, which is a main component, to form a primer layer for adhesion.

【0032】なお、プライマー第二液における上記耐熱
性樹脂あるいはその前駆体とフッ素樹脂との混合割合
は、重量比で10:90〜90:10、好ましくは3
0:70〜70:30の範囲である。
The mixing ratio of the above-mentioned heat-resistant resin or its precursor to the fluororesin in the second primer liquid is 10:90 to 90:10, preferably 3 to 10 by weight.
The range is from 0:70 to 70:30.

【0033】これらのプライマー組成物には、必須成分
とそれを溶解する溶媒の他、本発明の効果を損なわない
範囲において、性状を改良するための種々の添加剤を併
用することができる。例えば、プライマー第二液におい
てフッ素樹脂の分散性を向上させるためにポリオキシエ
チレンフェニルエーテル等の界面活性剤を加えても良
い。
In these primer compositions, in addition to the essential components and a solvent for dissolving the components, various additives for improving the properties can be used in combination within a range that does not impair the effects of the present invention. For example, a surfactant such as polyoxyethylene phenyl ether may be added to improve the dispersibility of the fluororesin in the second primer solution.

【0034】本発明におけるプライマー層の乾燥後の膜
厚は、1〜20μmであり、好ましくは、3〜13μm
程度である。
The thickness of the dried primer layer in the present invention is 1 to 20 μm, preferably 3 to 13 μm.
It is about.

【0035】本発明の加熱部材の金属基材としては、公
知の部材はいずれも使用することができる。例えば、加
熱ローラを構成する金属製コアロールの材質としては、
熱伝導性の良好なアルミニウムやステンレス等の金属を
使用することができる。
As the metal substrate of the heating member of the present invention, any known members can be used. For example, as a material of the metal core roll constituting the heating roller,
Metals such as aluminum and stainless steel having good thermal conductivity can be used.

【0036】本発明の接着用プライマー組成物を適用し
て、金属基材と表面層であるフッ素樹脂層とを接着させ
る際に、金属基材とプライマー組成物との親和性を向上
させるために、金属基材表面に脱脂、洗浄処理、粗面化
処理などの前処理を施すことが好ましく、脱脂、洗浄な
どの表面清浄処理を行った後に、粗面化処理を施すこと
がさらに好ましい。この粗面化処理は、ブラスト処理、
化学的エッチング処理などの公知の方法により行うこと
ができる。
In order to improve the affinity between the metal base material and the primer composition when the metal base material and the fluororesin layer as the surface layer are bonded by applying the adhesive primer composition of the present invention. Preferably, the surface of the metal substrate is subjected to a pretreatment such as degreasing, cleaning, or surface roughening, and more preferably to a surface roughening after performing a surface cleaning such as degreasing or cleaning. This surface roughening process is a blast process,
It can be performed by a known method such as a chemical etching treatment.

【0037】次いで、CFシラン(シランカップリング
剤)を均一に塗布し前処理する。乾燥又は軽く湿潤状態
のうちに、耐熱性樹脂とフッ素樹脂の上塗りプライマー
を塗布する。同じように乾燥又は湿潤状態下に於て、こ
の上にPFA樹脂等のフッ素樹脂粉末あるいはディスパ
ージョンを塗布した後、焼きつけを行ない、上記上塗り
プライマー中の耐熱性樹脂や前駆体、例えばポリイミド
前駆体を脱水環化させポリイミドにするとともに、上塗
りプライマー中のPFA樹脂と上記塗布したフッ素樹脂
とを溶融させて、上記金属とフッ素樹脂とを接着させる
ものである。
Next, CF silane (silane coupling agent) is uniformly applied and pre-treated. Apply a top coat primer of a heat-resistant resin and a fluororesin in a dry or lightly wet state. Similarly, under a dry or wet state, a fluororesin powder such as PFA resin or a dispersion is applied thereon, followed by baking, and a heat-resistant resin or a precursor such as a polyimide precursor in the above-mentioned overcoat primer. Is dehydrated and cyclized to form a polyimide, and the PFA resin in the overcoat primer and the applied fluororesin are melted to bond the metal to the fluororesin.

【0038】本発明の加熱部材において離型性を有する
表面層に使用するフッ素樹脂としては、定着ローラ等に
おいては、200℃以上の温度での連続使用を可能とす
るために、特に耐熱性に優れたものが好ましく選択さ
れ、具体的には、例えば、四フッ化エチレン樹脂(PT
FE)、四フッ化エチレン−パーフロロアルコキシエチ
レン共重合体(PFA)、四フッ化エチレン−六フッ化
プロピレン共重合体(FEP)等が好ましく挙げられ
る。
As the fluororesin used for the surface layer having releasability in the heating member of the present invention, in the case of a fixing roller or the like, in order to enable continuous use at a temperature of 200 ° C. or more, heat resistance is particularly low. Excellent ones are preferably selected. Specifically, for example, ethylene tetrafluoride resin (PT
FE), ethylene tetrafluoride-perfluoroalkoxyethylene copolymer (PFA), ethylene tetrafluoride-propylene hexafluoride copolymer (FEP) and the like.

【0039】なお、最外層であるフッ素樹脂層には、離
型性や耐熱性などを損なわない限りに於て、充てん剤や
他の樹脂を適宜配合しても良い。例えば、少量のSiC
を添加したフッ素樹脂は定着ローラとして要求される離
型性の程度が損なわれない限りに於て使用可能である。
また、フッ素樹脂からなる最外層は、公知の方法で形成
され、例えば、ディスパージョン法によって成膜された
ものであってもよく、チューブ挿入法によるPFA製の
チューブからなるものであっても、更には静電塗装法に
よって付着されたPFA粒子からなるものであってもよ
い。
A filler or other resin may be appropriately added to the outermost fluororesin layer as long as the releasability and heat resistance are not impaired. For example, a small amount of SiC
Can be used as long as the releasability required for the fixing roller is not impaired.
Further, the outermost layer made of a fluororesin is formed by a known method, for example, it may be formed by a dispersion method, or may be formed of a PFA tube by a tube insertion method, Further, it may be composed of PFA particles adhered by an electrostatic coating method.

【0040】フッ素樹脂層の厚みは、5〜500μm、
好ましくは20〜50μmである。この厚みが小さすぎ
ると長期の使用で表面層が摩耗して、プライマー層や基
体表面が露出してしまい離型性の観点からも好ましくな
い。また、厚すぎると熱伝導性が悪くなり、ウォームア
ップ時間が長くかかってしまう。
The thickness of the fluororesin layer is 5 to 500 μm,
Preferably it is 20 to 50 μm. If the thickness is too small, the surface layer will be worn over a long period of use, and the primer layer and the substrate surface will be exposed, which is not preferable from the viewpoint of releasability. On the other hand, if it is too thick, the thermal conductivity will be poor, and the warm-up time will be long.

【0041】なお、本発明の加熱部材は、前記加熱ロー
ラの他、定着ベルト、加熱ローラと圧接される加圧ロー
ラなどの高温条件下で使用され、表面に離型性を要する
各部材に好適に使用することができる。また、この加熱
部材の製造に使用される接着用プライマー組成物は、苛
酷な条件下で使用される各種加熱部材に幅広く応用で
き、加熱部材における金属基材とフッ素樹脂層との接着
に優れた効果を発揮する。
The heating member of the present invention is used under high-temperature conditions, such as a fixing belt and a pressure roller which is in pressure contact with the heating roller, in addition to the above-mentioned heating roller, and is suitable for each member which requires a releasing property on the surface. Can be used for Further, the adhesive primer composition used in the production of this heating member can be widely applied to various heating members used under severe conditions, and has excellent adhesion between the metal substrate and the fluororesin layer in the heating member. It is effective.

【0042】[0042]

【実施例】以下、本発明について、実施例及び比較例を
あげて具体的に説明するが、本発明はこれらに制限され
るものではない。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited thereto.

【0043】以下の条件で実施例1〜12及び比較例1
のプライマー層を作製し、これらのプライマー層と金属
基材との接着性を次に述べる方法で評価した。接着性の評価方法 金属基材として鏡面のアルミニウム板(厚さ1mm)上
に以下の条件で各条件でプライマー層を形成し、アルミ
ニウム板とプライマー層との接着力及びその耐熱性をテ
ープ剥離法によって評価した。図2(A)〜(C)に評
価方法の概略を示す。図2(A)は金属基材である鏡面
加工アルミニウム板30を示す。該アルミニウム板30
の上に、各種の条件でプライマー層32を形成する。図
2(B)においてはこのプライマー層32は一層構造と
なっているが、二層式のプライマー組成物よりなる二層
構造の場合もある。基材上にプライマー層32を形成し
た後、形成されたプライマー層32にセロハンテープ3
4をはりつけ、400℃で48時間又は350℃で12
0時間保存後、図2(C)に示すようにテープ34の一
方から添付面に対して90°の角度でひき上げた。この
時、プライマー層部分がアルミニウム板部からはがれる
かどうかを目視で評価した。評価は以下の基準による。
Examples 1 to 12 and Comparative Example 1 under the following conditions
Were prepared, and the adhesion between these primer layers and the metal substrate was evaluated by the method described below. Evaluation Method of Adhesion A primer layer was formed on a mirror-finished aluminum plate (1 mm thick) as a metal substrate under the following conditions under the following conditions, and the adhesive force between the aluminum plate and the primer layer and its heat resistance were measured by a tape peeling method. Was evaluated by. FIGS. 2A to 2C schematically show the evaluation method. FIG. 2A shows a mirror-finished aluminum plate 30 which is a metal substrate. The aluminum plate 30
The primer layer 32 is formed on the substrate under various conditions. In FIG. 2B, the primer layer 32 has a single-layer structure, but may have a two-layer structure composed of a two-layer primer composition. After forming the primer layer 32 on the base material, the formed primer layer 32
4 and adhere for 48 hours at 400 ° C or 12 hours at 350 ° C.
After storage for 0 hours, the tape was pulled up from one side of the tape at an angle of 90 ° to the attached surface as shown in FIG. 2 (C). At this time, whether or not the primer layer portion was peeled off from the aluminum plate portion was visually evaluated. The evaluation is based on the following criteria.

【0044】 ○:まったく剥離なし △:一部剥離 ×:全て剥離 (実施例1)脱脂処理した鏡面アルミニウム板上にプラ
イマー第一液としてCFシラン(ビニルトリメトキシシ
ラン、KBM1003:信越化学製)の3重量%液を刷
毛で均一にコートした。温度105℃で5分間、加熱、
乾燥処理した。乾燥後のプライマー第一層膜厚は8μm
であった。
○: No peeling at all △: Partial peeling ×: Peeling all (Example 1) CF silane (vinyl trimethoxysilane, KBM1003: Shin-Etsu Chemical) as a first primer solution on a degreased mirror-finished aluminum plate A 3% by weight solution was uniformly coated with a brush. Heating at 105 ° C for 5 minutes,
It was dried. The thickness of the first primer layer after drying is 8 μm
Met.

【0045】この後、ポリイミドの前駆体としてのポリ
アミド酸3重量%、PFA粉末粒子4重量%及び酸化鉄
(ベンガラ)8重量%を含有し、さらに水とアルコール
をそれぞれ60重量%,25重量%を加えたプライマー
第二液を刷毛で塗布し、150℃で5分間、加熱、乾燥
してテストサンプルとした。プライマー層全体の乾燥後
の膜厚は13μmであった。
Thereafter, 3% by weight of polyamic acid as a precursor of polyimide, 4% by weight of PFA powder particles and 8% by weight of iron oxide (Bengara) are contained, and water and alcohol are respectively 60% by weight and 25% by weight. Was added with a brush, and heated and dried at 150 ° C. for 5 minutes to obtain a test sample. The thickness of the entire primer layer after drying was 13 μm.

【0046】このテストサンプルについて、上記の接着
性の評価を行ったところ、いずれの条件においても剥離
は全く観察されなかった。ここで用いたプライマー組成
物の詳細と接着性試験の結果を下記表1に示す。
When this test sample was evaluated for the adhesiveness, no peeling was observed under any of the conditions. The details of the primer composition used here and the results of the adhesion test are shown in Table 1 below.

【0047】(実施例2)プライマー第一液としてCF
シラン(ビニルトリメトキシシラン、KBM1003:
信越化学製)に換えて、エポキシ系CFシラン液(γ−
グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、KBM40
3:信越化学製)を使う以外は全く実施例1と同様に、
テストサンプルを作製し、同様に接着性試験を行ったと
ころ、いずれの条件においても剥離は全く観察されなか
った。結果を下記表1に示す。
(Example 2) CF as the first primer solution
Silane (vinyltrimethoxysilane, KBM1003:
Epoxy CF silane liquid (γ-
Glycidoxypropyltrimethoxysilane, KBM40
3: Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
A test sample was prepared and an adhesion test was performed in the same manner. As a result, no peeling was observed under any of the conditions. The results are shown in Table 1 below.

【0048】(実施例3)プライマー第一液として、メ
タクリル系CFシラン液(γ−メタクリロキシプロピル
トリメトキシシラン、KBM503:信越化学製)を使
う以外は全く実施例1と同様に、テストサンプルを作製
し、同様に接着性試験を行ったところ、いずれの条件に
おいても剥離は全く観察されなかった。結果を下記表1
に示す。
Example 3 A test sample was prepared in the same manner as in Example 1 except that a methacrylic CF silane liquid (γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, KBM503: manufactured by Shin-Etsu Chemical) was used as the first primer liquid. It was prepared and subjected to an adhesion test in the same manner. As a result, no peeling was observed under any conditions. The results are shown in Table 1 below.
Shown in

【0049】(実施例4〜7)プライマー第一液とし
て、メルカプト系CFシラン液(γ−メルカプトプロピ
ルトリメトキシシラン、KBM803:信越化学製)を
使う以外は全く実施例1と同様に、テストサンプルを作
製し、実施例4とした。以降、同様に実施例5ではアミ
ノエチル系CFシラン液[N−β(アミノエチル)γ−
アミノプロピルトリメトキシシラン、KBM603:信
越化学製]を、実施例6ではメチル系CFシラン液(メ
チルトリメトキシシラン)を、実施例7ではメトキシ系
CFシラン液(テトラメトキシシラン)を使う以外は全
く実施例1と同様に、テストサンプルを作製した。これ
らに実施例1と同様の接着性試験を行ったところ、いず
れの実施例においても剥離は全く観察されなかった。結
果を下記表1に示す。
(Examples 4 to 7) Test samples were prepared in the same manner as in Example 1 except that a mercapto CF silane solution (γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, KBM803: manufactured by Shin-Etsu Chemical) was used as the first primer solution. Was prepared as Example 4. Thereafter, similarly, in Example 5, an aminoethyl-based CF silane solution [N-β (aminoethyl) γ-
Aminopropyltrimethoxysilane, KBM603: Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.], a methyl CF silane solution (methyltrimethoxysilane) in Example 6, and a methoxy CF silane solution (tetramethoxysilane) in Example 7 A test sample was prepared in the same manner as in Example 1. When an adhesion test similar to that of Example 1 was performed on these, no peeling was observed in any of the examples. The results are shown in Table 1 below.

【0050】(実施例8)プライマー第一液として、エ
トキシ基−ビニル系CFシラン液(ビニルトリエトキシ
シラン、KBE1003:信越化学製)を使用した。こ
れは、実施例1〜7が一般式(I)の−ORが全てメト
キシ基であるのに対し、エトキシ基を持つものである。
実施例1と同様に、テストサンプルを作製し、同様に接
着性試験を行ったところ、いずれの条件においても剥離
は全く観察されなかった。結果を下記表1に示す。
Example 8 An ethoxy group-vinyl CF silane solution (vinyl triethoxysilane, KBE1003: Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was used as the first primer solution. This is one in which Examples 1 to 7 have an ethoxy group while -OR of the general formula (I) is a methoxy group.
A test sample was prepared in the same manner as in Example 1, and an adhesion test was performed in the same manner. No peeling was observed under any of the conditions. The results are shown in Table 1 below.

【0051】(実施例9)プライマー第一液として、実
施例8と同じビニルトリエトキシシラン(KBE100
3:信越化学製)を使用し、プライマー第二液における
ポリイミド前駆体の代わりにポリイミドアミド前駆体と
してのポリアミック酸を用いた他は、実施例1と同様
に、テストサンプルを作製し、同様に接着性試験を行っ
たところ、いずれの条件においても剥離は全く観察され
なかった。結果を下記表1に示す。
Example 9 As the first primer solution, the same vinyltriethoxysilane (KBE100) as in Example 8 was used.
3: Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), and a test sample was prepared in the same manner as in Example 1 except that a polyamic acid as a polyimide amide precursor was used instead of the polyimide precursor in the second primer solution. When an adhesion test was performed, no peeling was observed under any of the conditions. The results are shown in Table 1 below.

【0052】(実施例10)プライマー第一液として、
実施例8と同じビニルトリエトキシシラン(KBE10
03:信越化学製)を使用し、プライマー第二液におけ
るポリイミド前駆体の代わりにポリエーテルサルフォン
を用いた他は、実施例1と同様に、テストサンプルを作
製し、同様に接着性試験を行ったところ、いずれの条件
においても剥離は全く観察されなかった。結果を下記表
1に示す。
Example 10 As a first primer solution,
The same vinyltriethoxysilane (KBE10 as in Example 8)
03: Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) and a test sample was prepared in the same manner as in Example 1 except that polyethersulfone was used instead of the polyimide precursor in the second primer solution. As a result, no peeling was observed under any of the conditions. The results are shown in Table 1 below.

【0053】(実施例11)プライマー第一液として、
実施例8と同じビニルトリエトキシシラン(KBE10
03:信越化学製)を使用し、プライマー第二液におけ
るポリイミド前駆体の代わりにポリフェニレンスルフィ
ドを用いた他は、実施例1と同様に、テストサンプルを
作製し、同様に接着性試験を行ったところ、いずれの条
件においても剥離は全く観察されなかった。結果を下記
表1に示す。
Example 11 As a first primer solution,
The same vinyltriethoxysilane (KBE10 as in Example 8)
03: Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) and a test sample was prepared in the same manner as in Example 1 except that polyphenylene sulfide was used instead of the polyimide precursor in the second primer solution, and an adhesion test was performed in the same manner. However, no peeling was observed under any of the conditions. The results are shown in Table 1 below.

【0054】(実施例12)実施例1で使用したプライ
マー第二液に、5重量%の濃度となるように調整したビ
ニル系CFシラン液(ビニルトリメトキシシラン、KB
M1003:信越化学製)を混ぜてインテグラルブレン
ド法、即ち一液式のプライマー組成物を調整した。この
プライマー組成物液を刷毛でアルミニウム板上に塗布し
150℃で五分間、加熱、乾燥させテストサンプルとし
た。乾燥後のプライマー層膜厚は12μmであった。こ
のテストサンプルを作製し、同様に接着性試験を行った
ところ、400℃で48時間では全く剥離が観察され
ず、350℃の温度条件で120時間保存したものにつ
いてのみ、僅かに一部の剥離が観察されたが、実用上の
許容範囲と判断された。結果を表2に示す。
Example 12 The second primer solution used in Example 1 was mixed with a vinyl CF silane solution (vinyl trimethoxysilane, KB) adjusted to a concentration of 5% by weight.
M1003: manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) to prepare an integral blend method, that is, a one-part primer composition. This primer composition solution was applied on an aluminum plate with a brush, heated and dried at 150 ° C. for 5 minutes to obtain a test sample. The thickness of the primer layer after drying was 12 μm. When this test sample was prepared and subjected to an adhesion test in the same manner, no peeling was observed at 400 ° C. for 48 hours, and only a part of the film was stored at 350 ° C. for 120 hours. Was observed, but it was judged to be a practically acceptable range. Table 2 shows the results.

【0055】(比較例1)従来タイプの一液式プライマ
ー組成物として、実施例1で用いたのと同様のポリイミ
ド前駆体としてのポリアミド酸3重量%、PFA粉末粒
子4重量%及び酸化鉄8重量%を含有する水溶性組成物
を調整し、刷毛でアルミニウム液を塗布し、150℃で
五分間、加熱、乾燥させテストサンプルとした。乾燥後
のプライマー層膜厚は10μmであった。このテストサ
ンプルに対して、実施例1と同様に接着性試験を行った
ところ、いずれの条件においても剥離が観察され、実用
上の接着強度を有していないことが分かった。この評価
結果を表2に示す。
Comparative Example 1 As a conventional one-pack type primer composition, 3% by weight of polyamic acid as a polyimide precursor, 4% by weight of PFA powder particles and iron oxide 8 were used as in Example 1. A water-soluble composition containing 5% by weight was prepared, an aluminum solution was applied with a brush, and heated and dried at 150 ° C. for 5 minutes to obtain a test sample. The thickness of the primer layer after drying was 10 μm. When an adhesion test was performed on this test sample in the same manner as in Example 1, peeling was observed under any of the conditions, and it was found that the test sample had no practical adhesive strength. Table 2 shows the evaluation results.

【0056】[0056]

【表1】 [Table 1]

【0057】[0057]

【表2】 [Table 2]

【0058】これらの評価結果より、本発明のプライマ
ー組成物はいずれも金属基材との十分な接着性及び耐熱
性を有していることが確認された。また、実施例1〜1
1と実施例12との比較より、同じシランカップリング
剤を用いた場合には、二層式のプライマー組成物の方が
一液式のものに比較して優れた接着力と耐熱性を有する
ことがわかった。
From these evaluation results, it was confirmed that all of the primer compositions of the present invention had sufficient adhesiveness to metal substrates and heat resistance. Examples 1 to 1
From the comparison between Example 1 and Example 12, when the same silane coupling agent was used, the two-layer primer composition had better adhesive strength and heat resistance than the one-pack type. I understand.

【0059】次に、実施例に示した各プライマー組成物
を加熱部材に適用して、実機に展開した例を示す。
Next, examples are shown in which each of the primer compositions shown in the examples was applied to a heating member and developed on an actual machine.

【0060】(実施例13)金属基材として、外径50
mmφのアルミニウム製コアロール(パイプ状)の表面
をサンドブラストで粗面化したものを用い、その上にプ
ライマー第一液として、エトキシ系CFシラン液(テト
ラエトキシシラン、KBE04:信越化学製)を刷毛で
コートした後、温度105℃で5分間、加熱、乾燥させ
た。乾燥後のプライマー第一層膜厚は8μmであった。
その後、実施例1で用いたポリアミド酸、PFA粒子、
酸化鉄から成るプライマー第二液を同様に、刷毛で塗布
し150℃で5分間、乾燥させた。プライマー層全体の
乾燥後の膜厚は13μmであった。このプライマー層の
上に、PFAの粉末塗料を静電塗装法により塗装し40
0℃で30分間加熱して、溶融焼成し、フッ素樹脂表面
層を形成した。乾燥後のフッ素樹脂層の膜厚は30μm
であった。焼成後、表面を研磨フイルムで磨いて定着ロ
ーラを得た。
(Example 13) As a metal substrate, an outer diameter of 50 was used.
The surface of an aluminum core roll (pipe shape) of mmφ is roughened by sandblasting, and an ethoxy CF silane solution (tetraethoxysilane, KBE04: Shin-Etsu Chemical) is brushed on the surface as a first primer solution. After coating, it was heated and dried at a temperature of 105 ° C. for 5 minutes. The thickness of the first primer layer after drying was 8 μm.
Then, the polyamic acid and PFA particles used in Example 1,
The second primer solution composed of iron oxide was similarly applied with a brush and dried at 150 ° C. for 5 minutes. The thickness of the entire primer layer after drying was 13 μm. On this primer layer, a powder coating of PFA is applied by an electrostatic coating method to form a coating.
The mixture was heated at 0 ° C. for 30 minutes and melted and fired to form a fluororesin surface layer. The thickness of the fluororesin layer after drying is 30 μm
Met. After firing, the surface was polished with a polishing film to obtain a fixing roller.

【0061】(比較例2)外径50mmφのアルミニウ
ム製コアロールの表面を、実施例13と同様にサンドブ
ラストで粗面化し、その上に比較例1で使用したプライ
マー単独液を刷毛で塗布し、150℃で5分間加熱、乾
燥させプライマー層を形成した。プライマー層の乾燥後
の膜厚は5μmであった。このプライマー層の上に、実
施例13と同様にしてPFAの粉末塗料を静電塗装法に
より塗装し400℃で30分間加熱して、溶融焼成し、
フッ素樹脂表面層を形成した。乾燥後のフッ素樹脂層の
膜厚は30μmであった。焼成後、表面を研磨フイルム
で磨いて定着ローラを得た。
(Comparative Example 2) The surface of an aluminum core roll having an outer diameter of 50 mmφ was roughened by sand blasting in the same manner as in Example 13, and the primer single solution used in Comparative Example 1 was applied thereon with a brush. The coating was heated and dried at 5 ° C. for 5 minutes to form a primer layer. The thickness of the primer layer after drying was 5 μm. On this primer layer, a powder coating of PFA was applied by an electrostatic coating method in the same manner as in Example 13, heated at 400 ° C. for 30 minutes, and melted and fired.
A fluororesin surface layer was formed. The thickness of the fluororesin layer after drying was 30 μm. After firing, the surface was polished with a polishing film to obtain a fixing roller.

【0062】(実施例14)実施例12と同様にして、
二層からなるプライマー層を形成した。該プライマー層
上に、PFAのディスパージョンを塗装する以外は実施
例12と全く同様にして定着ローラを作製した。
(Example 14) In the same manner as in Example 12,
A two-layer primer layer was formed. A fixing roller was produced in exactly the same manner as in Example 12, except that a PFA dispersion was applied on the primer layer.

【0063】定着ローラの評価方法 上記実施例13、14及び比較例3で得られた各定着ロ
ールにおけるプライマー層について図3に示すような方
法で金属基材表面とプライマー層との剥離強度を測定し
た。剥離強度の測定は、図3に示すように、ロードセル
を使った剥離試験法であり、定着ローラ31表面をナイ
フで1cm巾に周方向に切り込みを入れ、金属基材31
表面とプライマー層32の一部を剥がし、剥離したプラ
イマー層32の端部を剥離試験機のチャック(図示せ
ず)に取付け周方向に90°で剥離した時の強度を測定
する。
Evaluation Method of Fixing Roller The peel strength between the surface of the metal substrate and the primer layer was measured for the primer layer in each of the fixing rolls obtained in Examples 13 and 14 and Comparative Example 3 by the method shown in FIG. did. The measurement of the peel strength is a peel test method using a load cell as shown in FIG. 3, in which the surface of the fixing roller 31 is cut in a circumferential direction with a knife to a width of 1 cm, and the metal substrate 31 is cut.
The surface and a part of the primer layer 32 are peeled off, and the end of the peeled primer layer 32 is attached to a chuck (not shown) of a peeling tester, and the strength when peeled at 90 ° in the circumferential direction is measured.

【0064】また、実施例13、14及び比較例3で得
られた各定着ロールを複写機の定着部に配置し、表面温
度200℃にて通紙耐久試験を行った。その結果を表3
に示す。
Each of the fixing rolls obtained in Examples 13 and 14 and Comparative Example 3 was placed in a fixing section of a copying machine, and a paper passing durability test was performed at a surface temperature of 200 ° C. Table 3 shows the results.
Shown in

【0065】[0065]

【表3】 [Table 3]

【0066】表3に明らかなように、剥離試験におい
て、初期には実施例13、14及び比較例2のいずれに
おいても金属基材とプライマー層との間の剥離は起こら
ず、プライマー層が破断したが、20万枚通紙後の剥離
強度には大きな差異が生じているのがわかった。
As is clear from Table 3, in the peeling test, peeling between the metal substrate and the primer layer did not occur in any of Examples 13 and 14 and Comparative Example 2 initially, and the primer layer was broken. However, it was found that there was a large difference in the peel strength after passing 200,000 sheets.

【0067】また、実施例13及び実施例14の加熱ロ
ーラを組み込んだ複写機において連続通紙による耐久試
験を行ったところ、50万枚でも異常を生じなかった。
一方、比較例2の加熱ローラを組み込んだ複写機におい
ては、30万枚通紙後に金属基材とプライマー層との間
で層間剥離が起こった。
Further, when a durability test was performed by continuous paper passing in a copying machine incorporating the heating rollers of Examples 13 and 14, no abnormality occurred even for 500,000 sheets.
On the other hand, in the copying machine incorporating the heating roller of Comparative Example 2, delamination occurred between the metal base material and the primer layer after passing 300,000 sheets.

【0068】このように、本発明の加熱部材は、従来品
に比較して金属基材と表面層との接着強度が高く、加熱
条件下において実際に使用した場合にもその耐久性が優
れていることがわかった。
As described above, the heating member of the present invention has a higher adhesive strength between the metal substrate and the surface layer than the conventional product, and has excellent durability even when actually used under heating conditions. I knew it was there.

【0069】[0069]

【発明の効果】本発明の加熱部材は、従来品に較べて特
に金属基材と剥離性のフッ素樹脂層との接着性に優れて
おり、苛酷な条件下においても経時変化が起こり難く、
金属基材とフッ素樹脂とが長期に亘って剥離する事がな
い。また、この加熱部材に用いるプライマー組成物は金
属基材とフッ素樹脂との接着性とその耐久性に優れ、加
熱部材の金属基材とフッ素樹脂との接着性向上に広く用
いることができる。
The heating member of the present invention is particularly excellent in the adhesiveness between the metal substrate and the releasable fluororesin layer as compared with the conventional product, and hardly changes with time even under severe conditions.
The metal substrate and the fluororesin do not peel off for a long time. Further, the primer composition used for the heating member has excellent adhesion between the metal substrate and the fluororesin and its durability, and can be widely used for improving the adhesion between the metal substrate of the heating member and the fluororesin.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の加熱部材の例である定着ロールを使
用する静電式電子複写機の一態様を示す概略構成図であ
る。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing one embodiment of an electrostatic electronic copying machine using a fixing roll as an example of a heating member of the present invention.

【図2】(A)〜(C) 金属基材とプライマー層との
接着性を評価するテープ剥離試験法のステップを示す概
略図である。
FIGS. 2A to 2C are schematic views showing steps of a tape peeling test method for evaluating the adhesion between a metal substrate and a primer layer.

【図3】 円筒形状の金属基材とプライマー層との接着
性を評価するロードセルを使った剥離試験法の概要を示
す概略図である。
FIG. 3 is a schematic view showing an outline of a peeling test method using a load cell for evaluating the adhesion between a cylindrical metal base material and a primer layer.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 金属製円筒体コアロール 2 ランプ 3 フッ素樹脂層 10 加熱ローラ 20 加圧ローラ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Metal core roll 2 Lamp 3 Fluororesin layer 10 Heating roller 20 Pressure roller

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基体の表面にプライマー層を介してフッ
素樹脂層を形成してなる加熱部材であって、 該プライマー層がシランカップリング剤、フッ素樹脂及
び耐熱性樹脂を含有するプライマー組成物からなること
を特徴とする加熱部材。
1. A heating member comprising a substrate and a fluororesin layer formed on a surface of the substrate via a primer layer, wherein the primer layer is formed of a primer composition containing a silane coupling agent, a fluororesin and a heat-resistant resin. A heating member, comprising:
【請求項2】 前記プライマー層が、シランカップリン
グ剤を主剤とする第一層とフッ素樹脂及び耐熱性樹脂を
含有する第二層からなることを特徴とする請求項1に記
載の加熱部材。
2. The heating member according to claim 1, wherein the primer layer comprises a first layer mainly containing a silane coupling agent and a second layer containing a fluororesin and a heat-resistant resin.
【請求項3】 前記フッ素樹脂がテトラフルオロエチレ
ン−パーフルオロアルコキシエチレン共重合体であるこ
とを特徴とする請求項1又は2に記載の加熱部材。
3. The heating member according to claim 1, wherein the fluororesin is a tetrafluoroethylene-perfluoroalkoxyethylene copolymer.
【請求項4】 前記シランカップリング剤が下記一般式
(I)で表される化合物であることを特徴とする請求項
1乃至3のいずれかに記載の加熱部材。 【化1】一般式(I) (X)4-n −Si−(OR)n 式中、Rはメチル基もしくはエチル基を表し、Xはビニ
ル基、エポキシ基、メタクリル基、メルカプト基、アミ
ノ基を含む1価の有機基を表す。nは2〜4の整数を表
す。
4. The heating member according to claim 1, wherein the silane coupling agent is a compound represented by the following general formula (I). ## STR1 general formula (I) (X) in 4-n -Si- (OR) n Formula, R represents a methyl or ethyl group, X is a vinyl group, an epoxy group, methacryl group, a mercapto group, an amino Represents a monovalent organic group containing a group. n represents an integer of 2 to 4.
【請求項5】 前記耐熱性樹脂がポリイミド、ポリアミ
ドイミド、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサ
ルフィドから選ばれる一種以上であることを特徴とする
請求項1乃至4のいずれかに記載の加熱部材。
5. The heating member according to claim 1, wherein the heat-resistant resin is at least one selected from the group consisting of polyimide, polyamide imide, polyether sulfone, and polyphenylene sulfide.
【請求項6】 前記加熱部材が金属製部材を基体とする
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の加
熱部材。
6. The heating member according to claim 1, wherein the heating member has a base made of a metal member.
【請求項7】 前記加熱部材が中空円筒状部材を基体と
することを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載
の加熱部材。
7. The heating member according to claim 1, wherein the heating member has a hollow cylindrical member as a base.
【請求項8】 前記加熱部材が金属製中空円筒状コアロ
ールを基体とする加熱ローラであることを特徴とする請
求項1乃至5のいずれかに記載の加熱部材。
8. The heating member according to claim 1, wherein the heating member is a heating roller having a metal hollow cylindrical core roll as a base.
【請求項9】 基体表面にシランカップリング剤、フッ
素樹脂及び耐熱性樹脂を含有するプライマー組成物を塗
布、乾燥してプライマー層を形成した後、該プライマー
層上にフッ素樹脂層を形成することを特徴とする加熱部
材の製造方法。
9. A method of applying a primer composition containing a silane coupling agent, a fluororesin and a heat-resistant resin on the surface of a substrate, forming a primer layer by drying, and forming a fluororesin layer on the primer layer. A method for producing a heating member, characterized in that:
【請求項10】 前記基体表面にシランカップリング剤
を含有するプライマー第一液を塗布、乾燥してプライマ
ー第一層を形成し、 その後、該プライマー第一層上に、フッ素樹脂及び耐熱
性樹脂を含有するプライマー第二液を塗布、乾燥してプ
ライマー第二層を形成し、 さらに、該プライマー第二層上にフッ素樹脂層を形成す
ることを特徴とする請求項9に記載の加熱部材の製造方
法。
10. A primer first solution containing a silane coupling agent is applied to the surface of the substrate and dried to form a first primer layer. Thereafter, a fluororesin and a heat-resistant resin are formed on the first primer layer. A primer second solution containing is applied and dried to form a primer second layer, and further, a fluororesin layer is formed on the primer second layer, the heating member according to claim 9, Production method.
【請求項11】 前記フッ素樹脂層が、静電塗装法、デ
ィスパージョン法、チューブ挿入法のいずれかの方法に
より形成されることを特徴とする請求項9又は10に記
載の加熱部材の製造方法。
11. The method according to claim 9, wherein the fluororesin layer is formed by any one of an electrostatic coating method, a dispersion method, and a tube insertion method. .
【請求項12】 シランカップリング剤、フッ素樹脂及
び耐熱性樹脂を含有し、前記請求項1乃至8に記載の加
熱部材のプライマー層形成に使用することを特徴とする
プライマー組成物。
12. A primer composition comprising a silane coupling agent, a fluororesin, and a heat-resistant resin, which is used for forming a primer layer of a heating member according to any one of claims 1 to 8.
【請求項13】 シランカップリング剤を主剤とする第
一液と、フッ素樹脂及び耐熱性樹脂を含有する第二液と
からなり、前記請求項1乃至8に記載の加熱部材の製造
に使用することを特徴とする二層式プライマー組成物。
13. A heating element according to claim 1, comprising a first liquid containing a silane coupling agent as a main component and a second liquid containing a fluororesin and a heat-resistant resin. A two-layer primer composition comprising:
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