JPWO2016006591A1 - 表面改質処理剤、画像形成装置用部材及びトナー定着機構 - Google Patents
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Abstract
Description
表面に凹凸があると、その凹みに汚れや樹脂溶融物、塗料が付着してしまう。一度付着してしまうと落とすことが困難である。
(A)アルコキシオリゴマー、
(B)(1)粘度が50cSt〜50万cStの長鎖シリコーンオイル、又は(2)シリコーンオイルの末端及び/又は側鎖に官能性有機基を導入したカルビノール変性シリコーンオイル、カルボキシル変性シリコーンオイル、ポリエーテル変性シリコーンオイル、またはフロロアルキル変性シリコーンオイルから選ばれる少なくとも1種のシリコーンオイル、
(C)有機チタン化合物または有機アルミニウム化合物
からなる表面改質処理剤。
該押圧ローラは、前記定着ベルトを介して、前記加熱ローラと対接して配置されることを特徴とするトナー定着機構。
本発明の表面改質処理剤は、(A)アルコキシオリゴマー、(B)(1)粘度が50cSt〜50万cStの長鎖シリコーンオイル、又は(2)シリコーンオイルの末端及び/又は側鎖に官能性有機基を導入したカルビノール変性シリコーンオイル、カルボキシル変性シリコーンオイル、ポリエーテル変性シリコーンオイル、またはフロロアルキル変性シリコーンオイルから選ばれる少なくとも1種のシリコーンオイル、及び(C)有機チタン化合物または有機アルミニウム化合物からなる。
アルコキシオリゴマーは、有機基とアルコキシシリル基を併せ持つ比較的低分子の樹脂である。有機基としては、メチル基などのアルキル基、フェニル基などのアリール基などのほか、エポキシ基やメルカプト基などの有機官能基を持ったオリゴマーが挙げられる。アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基などが挙げられる。
アルコキシオリゴマーに用いられる触媒(硬化剤)としては、チタン系、アルミニウム系、リン酸系触媒が知られているが、耐屈曲性、耐衝撃性などの観点から、本発明では、有機チタン化合物または有機アルミニウム化合物を使用する。
シリコーンオイルを添加することにより、低摩擦化、潤滑性、非粘着性を得ることができる。
希釈溶剤としては、水系、有機溶剤系があり、乾燥速度に応じて、低沸点溶剤、高沸点溶剤を組み合わせることができる。
本発明の表面改質処理剤により改質対象となる基材としては、シリコーンゴム、フッ素ゴム等のゴム材料;樹脂材料;ステンレスなどの金属材料;コンクリート材料などが挙げられる。これらの基材に塗布層が形成されている場合には、それらの塗布面も基材に含まれる。
本発明の表面改質処理剤を好適に用いることができる画像形成装置用部材としては、押圧ローラを挙げることができる。
<表面改質処理剤の作成>
・アルコキシオリゴマー(アルコキシ基量24wt%)(信越化学社製「X−40−9225」) 100重量部
・チタン系触媒(信越化学社製「D−20」) 2.0重量部
・OH変性シリコーンオイル(信越化学工業社製「X−22−160AS」 4.2重量部
・希釈溶剤;メチルエチルケトン 50重量部
芯材の周囲に、シリコーンゴム基材層を形成し、次いで、Ni電鋳積層体を形成し、Ni電鋳表面にスプレーで表面改質処理剤をスプレー塗布し、風乾10分後焼成を行った。
この際の表面改質被覆層の厚みは2〜3μmであった。
SUS301厚み0.2mmの鋼板に同様にスプレーで塗布、焼成して、テストピースの金属積層板を作成した。
上記のテストピースの金属積層板に対して、下記の項目について評価を行ない、結果を表1に示した。
ASTM D−1894(JIS K7125:1999、P8147、ISO8295:1995)に準じ、新東科学製表面性試験機「ヘイドン・トライボギア」によって、厚み2mmの鋼板表面に、上記で得られた表面処理剤を2〜3μmになるように、スプレー塗布し、焼成後、動摩擦係数を測定した。その結果を表1に示した。
(試験条件)
相手材:直径10mmのSUS304鋼球
移動速度:50mm/分
荷重:0.49N
振幅:50mm
得られたテストピースの金属積層板について、JIS K5600−5−6:1999(ISO2409:1992)に準じ、碁盤目試験後テープ剥離試験を実施し、接着性を以下の基準で評価し、その結果を表1に示した。
<評価基準>
良:屈曲部のコーティング膜の剥れなし、カット線に波打ちなし
不良:屈曲部のコーティング膜の剥れあり
屈曲部のコーティング膜に剥がれがある場合は、画像形成装置用部剤に使用することは適さないため、不良と評価できる。
得られたテストピースの金属積層板について、JIS K5600−5−1:1999(ISO1519:1973)に準拠し、耐屈曲性試験(5mm径マンドレル使用)を実施し、目視により白色に変色するかどうかを確認し、また顕微鏡においてシート(被覆層)にクラックが発生したか否かを確認し、以下の基準で評価し、その結果を表1に示した。
<評価基準>
良:コーティング膜のクラックなし、白色変色なし
不良:コーティング膜のクラックが大きく、白色変色あり
屈曲部のコーティング膜にクラックが発生したり、白色変色する(コーティング膜にゆがみが生じている)場合は、画像形成装置用部材に使用することは適さないため、不良と評価できる。
得られたテストピースの金属積層板について、コーティング膜表面を、爪で50回こすり、はがれの有無を確認した。
得られたテストピースの金属積層板について、新東科学製表面性試験機ヘイドン・トライボギアを用いて、下記条件による試験終了後、被膜の剥がれの有無や、被膜の摩耗状態を評価した。
(試験条件)
相手材:直径10mmのSUS304鋼球
移動速度:400mm/分
荷重:0.49N
振動:30mm、500回
実施例1において、OH変性シリコーンオイルをジメチルシリコーンオイル(信越化学社製「KF−96−50CS」;粘度50cSt)に変更した以外は、実施例1と同様にして表面処理剤を得た。
実施例1において、OH変性シリコーンオイルをジメチルシリコーンオイル(信越化学社製「KF−96−1万CS」;粘度10,000cSt)に変更した以外は、実施例1と同様にして表面処理剤を得た。
実施例1において、OH変性シリコーンオイル4.2重量部をジメチルシリコーンオイル(信越化学社製「KF−96−1万CS」;粘度10,000cSt)0.5重量部に変更した以外は、実施例1と同様にして表面処理剤を得た。
実施例1において、OH変性シリコーンオイル4.2重量部をジメチルシリコーンオイル(信越化学社製「KF−96−1万CS」;粘度10,000cSt)0.5重量部に変更し、焼成条件を150℃30分から230℃30分へ変更した以外は、実施例1と同様にして表面処理剤を得た。
実施例1において、OH変性シリコーンオイルをアミン変性シリコーンオイル(信越化学社製「KF−393」)に変更した以外は、実施例1と同様にして表面処理剤を得た。
実施例1において、OH変性シリコーンオイル4.2重量部を0重量部と変更した以外は、実施例1と同様にして表面処理剤を得た。
実施例1において、アルコキシオリゴマー100重量部とチタン系触媒2.0重量部をシランカップリング剤(東レ・ダウ社製「APZ−6633」)100重量部と変更し、OH変性シリコーンオイル4.2重量部を0重量部と変更し、メチルエチルケトン50重量部を0重量部と変更した以外は、実施例1と同様にして表面処理剤を得た。
実施例1において、アルコキシオリゴマー100重量部とチタン系触媒2.0重量部をシランカップリング剤(東レ・ダウ社製「APZ−6633」)100重量部と変更し、OH変性シリコーンオイル4.2重量部をジメチルシリコーンオイル(信越化学社製「KF−96−1万CS」;粘度10,000cSt)0.33重量部に変更し、メチルエチルケトン50重量部を0重量部と変更した以外は、実施例1と同様にして表面処理剤を得た。
実施例1において、アルコキシオリゴマー100重量部とチタン系触媒2.0重量部をアルコキシシラン(ナノグラスコートジャパン社製「ナノグラスコートSV9000」)100重量部に変更し、OH変性シリコーンオイル4.2重量部を0重量部と変更し、メチルエチルケトン50重量部を0重量部と変更した以外は、実施例1と同様にして表面処理剤を得た。
1a:芯材
1b:ゴム基材層
1c:金属層
1d:被覆層
2:加熱ローラ
2a:ヒーター
3:定着ベルト
4:定着パッド
5:加圧ローラ
6:現像ロール
7:規制ブレード
8:供給ロール
9:感光体
10:トナー
Claims (5)
- (A)アルコキシオリゴマー、
(B)(1)粘度が50cSt〜50万cStの長鎖シリコーンオイル、又は(2)シリコーンオイルの末端及び/又は側鎖に官能性有機基を導入したカルビノール変性シリコーンオイル、カルボキシル変性シリコーンオイル、ポリエーテル変性シリコーンオイル、またはフロロアルキル変性シリコーンオイルから選ばれる少なくとも1種のシリコーンオイル、
(C)有機チタン化合物または有機アルミニウム化合物
からなる表面改質処理剤。 - 請求項1記載の表面改質処理剤によって表面改質処理された画像形成装置用部材。
- 摩擦係数が0.15以下となることを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置用部材。
- 前記画像形成装置用部材が押圧ローラであることを特徴とする請求項2又は3記載の画像形成装置用部材。
- 請求項4記載の押圧ローラと、定着ベルトと、加熱ローラを備えたトナー定着機構であって、
該押圧ローラは、前記定着ベルトを介して、前記加熱ローラと対接して配置されることを特徴とするトナー定着機構。
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