MXPA06013477A - Composiciones de fluoropolimero resistentes a la abrasion que contienen zeolita. - Google Patents

Abstract

La presente invencion proporciona una composicion de un recubrimiento resistente a la abrasion que comprende un fluoropolimero y una cantidad efectiva de zeolita para incrementar la resistencia a la abrasion de una pelicula formada de la composicion con al menos 25% en comparacion con una pelicula formada por el mismo fluoropolimero. La invencion tambien se proporciona para un proceso para incrementar la resistencia a la abrasion de un revestimiento de pelicula de fluoropolimero sobre un rodillo fusor, formando una pelicula de fluoropolimero con una cantidad efectiva de zeolita suficiente para incrementar la resistencia la abrasion de la pelicula.

Description

electrostática latente. El uso de los revestimientos de película de resina de fluoropolímero sobre los rodillos fusores metálicos calentados proporciona una película de polímero resistente al calor que tiene una superficie de desprendimiento que evita la adherencia del tóner al rodillo fusor y permite que más tóner se fije al receptor para producir imágenes impresas de alta calidad. El rodillo fusor caliente es calentado hasta una alta temperatura, generalmente a aproximadamente 200°C, para fundir las partículas de tóner depositadas electrostáticamente sobre un receptor y después desprender la imagen fundida resultante conforme se adhiere al receptor. Si las partículas de tóner fundidas permanecen adheridas al rodillo fusor, estas se pueden depositar posteriormente sobre un receptor suministrado y proporcionar una imagen indeseable. De esta forma, la aplicación de revestimiento de resina de fluoropolímero al rodillo fusor ilustra un requerimiento crítico para desprender con exactitud el tóner fundido, el cuál por su naturaleza de fundido y necesidad de adherencia al receptor es un material adherente. Mientras que el revestimiento de resina de fluoropolímero se ha utilizado exitosamente en esta aplicación, el revestimiento sufre del inconveniente de que se desgasta tanto por los receptores que entran en contacto secuencialmente con el rodillo fusor y más aún severamente por los dedos del recogedor que se frotan contra la superficie del rodillo fusor para retirar un receptor del rodillo fusor. El problema es cómo incrementar la resistencia a la abrasión del revestimiento sin afectar adversamente su propiedad de desprendimiento. La incorporación de zeolita como un aditivo se describe en la Patente Norteamericana 4,425,448 por Concannon et al. Las zeolitas son silicatos de aluminio hidratados reversiblemente que contienen generalmente óxidos metálicos alcalinotérreos o alcalinos los cuales algunas veces pueden tener intercambios de iones por otro metal o por hidrógeno. Concannon et. al. incorpora cantidades pequeñas (menos de 2.6 % en peso basados en el peso de la película seca) de zeolita, particularmente azul ultramar, en una composición de revestimiento de politetrafluoroetileno (PTFE, por sus siglas en inglés) para retardar la degradación de oxidación de la resina PTFE. Adicionalmente es sabido que para incorporar las zeolitas, tal como azul ultramar, dentro de las composiciones del cebador de fluoropolímero utilizadas en utensilios de cocina, para alcanzar la pigmentación para ocultar los defectos del sustrato cuando tales capas finas del cebador se aplican y después se recubren con una composición de acabado transparente . Sin embargo, las referencias que describen las ventajas de incorporar aditivos de zeolita en fluoropolímeros no tratan el problema de incrementar la resistencia a la abrasión en resinas de fluoropolímero mientras que mantienen las características de desprendimiento del polímero, ni describen cualquier aplicación a las cubiertas del rodillo fusor. Sigue habiendo una necesidad por una composición que tenga las cualidades combinadas de resistencia a la abrasión y al desprendimiento, especialmente en el área de la reproducción electrostatógrafica . SUMARIO DE LA INVENCION La presente invención satisface la necesidad de formar una composición de revestimiento de película de fluoropolímero sobre un rodillo fusor de forma que una película formada de la composición muestre una resistencia a la abrasión mejorada mientras que mantiene excelentes propiedades de desprendimiento. El proceso para incrementar la resistencia a la abrasión de un recubrimiento de película de fluoropolímero sobre un rodillo fusor, comprende incorporar dentro del fluoropolímero antes de formar el revestimiento de película de la misma cantidad efectiva de zeolita suficiente para incrementar la resistencia a la abrasión de la película formada de la composición por al menos el 25% en comparación con la película formada del mismo fluoropolímero . Además la invención se relaciona con una composición de recubrimiento que comprende un fluoropolímero y una cantidad efectiva de zeolita para incrementar la resistencia a la abrasión de la película formada de la composición por al menos el 25% en comparación con la película formada con el mismo fluoropolímero . La zeolita es preferiblemente un silicato de aluminio metálico alcalino, más preferiblemente un pigmento azul ultramar. La invención también se relaciona con una composición de recubrimiento eléctricamente conductiva que comprende fluoropolímero, una cantidad efectiva de material particulado eléctricamente conductivo y una cantidad efectiva de zeolita para incrementar la resistencia a la abrasión de la película formada a partir de la composición por al menos 25% en comparación con la película formada del mismo fluoropolímero .

En la aplicación del recubrimiento del rodillo fusor, la composición usualmente contendrá una cantidad pequeña de material particulado eléctricamente conductivo en una cantidad efectiva para evitar la acumulación de carga eléctrica sobre el rodillo fusor que podría atraer partículas de tóner del receptor antes de entrar en contacto y ser fusionadas por el rodillo fusor. Este aditivo tiene un efecto insignificante sobre la resistencia a la abrasión del revestimiento de resina de fluoropolímero y por lo tanto puede ser incluida en el fluoropolímero en la prueba de abrasión para determinar la resistencia a la abrasión del mismo fluoropolímero . DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION El proceso mejorado y la composición de ésta invención que resulta en la proporción de ambos, buena resistencia a la abrasión y buen desprendimiento, es mejor ilustrado con el uso de esta composición como un revestimiento de película para rodillos fusores en máquinas copiadoras e impresoras láser. Por ejemplo, en la reproducción electrostatografica en una máquina copiadora, un rodillo que forma imágenes cargadas uniformemente está expuesto a un lasér para crear una serie de imágenes electrostáticas. El tonér es aplicado subsecuentemente a cada una de las imágenes en el rodillo que forma imágenes para crear una serie de imágenes de tóner que corresponde a imágenes electrostáticas. Las imágenes de tóner son transferidas a un receptor tal como un papel o una película. El receptor que produce las imágenes de tóner es separado del rodillo que forma una imagen y alimenta a un aparato de fusión. El aparato de fusión está compuesto comúnmente de dos rodillos los cuales forman una ranura a través de la cual pasa el receptor. El rodillo superior es generalmente un rodillo metálico recubierto de un fluoropolímero, más adelante designado como el "rodillo fusor". El segundo rodillo, más adelante designado como el "rodillo de soporte", colabora con el rodillo fusor para formar la ranura y es elaborada comúnmente de un material elastomerico flexible, tal como goma de silicón. El rodillo fusor se calienta, frecuentemente por una fuente de calor interna dispuesta en el núcleo del rodillo fusor. El uso de revestimientos de película de resina de fluopolímero en el rodillo fusor metálico calentado proporciona una película de polímero resistente al calor que tiene una superficie de desprendimiento que impide la adhesión del tóner al rodillo fusor y permite que más tóner se fije al receptor para la producción de imágenes impresas de alta calidad. Sin embargo, el alto volumen de papel que pasa a través de una copiadora y la presión de los dedos del recogedor sobre la superficie del rodillo fusor tiene un efecto de desgaste, en el estado previo de la técnica los revestimientos de fluoropolímero provocan que el revestimiento se desgaste, y de esta forma pierden su efectividad como una superficie de desprendimiento. Como será demostrado en los ejemplos, la composición de resina de fluoropolímero de la presente invención contiene una cantidad efectiva de zeolita que mejora sorprendentemente la resistencia a la abrasión de una película formada de una composición por lo menos 25%, preferiblemente por lo menos 50%, en comparación con una película formada del mismo fluoropolímero . Esta invención ha encontrado inesperadamente que por la adición de una cantidad efectiva de zeolita a las resinas de fluoropolímero hay tanto como un mejoramiento de 200% en la resistencia a la abrasión de una película formada de la composición comparada con una película formada del mismo fluoropolímero . Adicionalmente, a pesar de la incorporación aumentada del aditivo de zeolita, las propiedades de desprendimiento del revestimiento de la película de fluoropolímero se conservan.

Fluoropolímeros El fluoropolímero en la composición de la película de esta invención se selecciona independientemente del grupo de polímeros y de copolímeros del trifluoroetileno, hexafluoropropileno, monoclorotrifluoroetileno, diclorodifluoroetileno, tetrafluoroetileno, etileno de perfluorobutil, perfluoro (alquil vinil éter) , fluoruro de vinilideno, y fluoruro de vinilo y mezclas de los mismos y mezclas de los polímeros con un polímero sin flúor. Los fluoropolímeros utilizados en esta invención son preferiblemente de fusión procesable. Por fusión procesable se entiende que el polímero puede ser procesado en el estado de fundido (en este caso, fabricado de la fusión en los artículos formados tales como películas, fibras, y tubos etc. que exhiben suficiente fuerza y dureza para ser útiles a su propósito previsto) . Ejemplos de fluoropolímeros de fusión procesable incluyen los copolímeros de tetrafluoroetileno (TFE, por sus siglas en inglés) y por lo menos un monómero copolimerizable fluorinado (comonómero) está presente en el polímero en una cantidad suficiente para reducir el punto de fusión del copolímero substancialmente abajo del homopolímero de TFE, el politetrafluoruroetileno (PTFE) , por ejemplo, para una temperatura de fusión no mayor a 315°C. Tales fluoropolímeros incluyen policlorotrifluoroetileno, copolímeros de tetrafluoroetileno (TFE) o clorotrifluooroetileno (CTFE, por sus siglas en inglés) . Los comonómeros preferidos de TFE son perfluoroolefina que tiene de 3 a 8 átomos de Carbono, tal como hexafluoropropileno (HFP, por sus siglas en inglés) , y/o perfluoro (alquil vinil éter) (PAVE, por sus siglas en inglés) en el cual el grupo alquilo ramificado o lineal contiene de 1 a 5 átomos de carbono. Los monómeros preferidos PAVE son aquellos en los cuales el grupo alquilo contiene 1, 2, 3 ó 4 átomos de carbono y el copolímero puede ser elaborado utilizando varios monómeros PAVE. Los copolímeros TFE preferidos incluyen FEP (copolímero TFE/HFP) , PFA (copolímero TFE/PAVE) , TFE/HFP/PAVE en donde PAVE es PEVE y/o PPVE y MFA (TFE/PMVE/PAVE en dondel grupo alquilo de PAVE tiene al menos dos átomos de carbono) . El copolímero de fusión procesable es elaborado por la incorporación de una cantidad de un comónomero dentro del copolímero para proporcionar un copolímero el cual típicamente tiene una velocidad de flujo de fusión de aproximadamente 1-100 g/10 min de acuerdo a como es medido de conformidad con ASTM D-1238 a la temperatura que es estándar para el copolímero específico. Típicamente, la viscosidad de fusión se extenderá desde 102 Pa-s hasta aproximadamente 106 Pa-s, preferiblemente 103 a aproximadamente 105 Pa-s medido a 372°C por el método de ASTM D-1238 modificado como se describe en la Patente Norteamericana 4, 380, 618. Los fluoropolímeros de fusión procesable adicionales son los copolímeros de etileno o propileno' con TFE ó CTFE, notablemente ETFE, ECTFE y PCTFE. Adicionalmente los polímeros convenientes son los polímeros que forman una película de fluoruro polivinilideno (PVDF, por sus siglas en inglés) y copolímeros de fluoruro de vinilideno así como fluoruro de polivinil (PVF) y copolímeros de fluoruro de vinilo. Mientras el componente del fluoropolímero es preferiblemente de fusión procesable, el politetrafluoroetileno (PTFE) incluye PTFE modificado el cual no es de fusión procesable que puede ser utilizado junto con el fluoropolímero de fusión procesable o en lugar del fluoropolímero . Por PTFE modificado se entiende que contiene una pequeña cantidad de comonómero modificador el cual mejora la capacidad de formar una película durante el cocido (fusión) , tal como una perfluorolefina, notablemente hexafluoropropileno (HFP, por sus siglas en inglés) o perfluoro (alquil vinil) éter (PAVE) , en dondel grupo alquilo contiene de 1 a 5 átomos de carbono, con perfluoro (etil vinil) éter (PEVE) y perfluoro (propil vinil) éter (PPVE) han sido preferidos. La cantidad del modificador será insuficiente para otorgar fabricabilidad de fusión al PTFE, generalmente no más del 0.5 % mol. El PTFE, también por simplicidad, puede tener una sola viscosidad de fusión, usualmente al menos 1 X 109 Pa*Si pero una mezcla de PETFE's que tiene diferentes viscosidades de fusión puede ser utilizada para formar el componente de fluoropolímero . La viscosidad de fusión alta indica que el PTFE no fluye en el estado de fundido y por lo tanto no es de fusión procesable. Una persona experimentada en la técnica reconocerá, que las mezclas de diferentes tipos de fluoropolímeros pueden ser utilizadas en la práctica de esta invención. Las composiciones de la presente invención incluyen la composición aplicada al rodillo fusor para formar una cubierta sobre este y la composición de la cubierta, o en términos más generales, la película tal como la que se forma sobre la superficie del rodillo fusor. Con respecto a la composición utilizada para formar la cubierta, estos fluoropolímeros como los utilizados en la presente invención están en forma de partículas, que tienen un tamaño de partícula promedio de menos de 1 um hasta aproximadamente 100 um. Muchos de los fluoropolímeros son elaborados por la polimerización de dispersión acuosa, en donde las partículas del fluoropolímero cuando son polimerizadas están típicamente en el rango de 0.01 a 0.3 um de diámetro. Los tamaños de partículas descritos aquí son tamaños de partícula promedio. El componente de fluoropolímero también puede estar presente en partículas de tamaños grandes, tal como de 5 a 100 um, preferiblemente de 10 a 20 um de diámetro. Tales partículas grandes pueden ser elaboradas por la coagulación de la dispersión o por secado por pulverización como se describe en la Patente Norteamericana 6 , 518 , 349 Bl (Félix et al.) con un paso de molido opcional para obtener partículas del tamaño deseado. En una modalidad preferida, las partículas submicrónicas (partículas de dispersión) y partículas más grandes (partículas de polvo) ambas están presentes. Mientras que los fluoropolímeros utilizados en la presente invención son de fusión procesable, la película de la composición que contiene el fluoropolímero generalmente será formada suministrando primero la composición como un medio líquido, en donde las partículas del fluoropolímero son dispersadas en cualquier solvente orgánico o agua o una mezcla de los mismos, aplicando esta composición líquida al sustrato a ser recubierto, seguido por secado y cocción del revestimiento para formar un revestimiento de desprendimiento sobre el sustrato. Preferiblemente, la dispersión contiene partículas de fluoropolímero de ambos agrupamientos del tamaño de partícula mencionadas anteriormente, por ejemplo, desde aproximadamente 15 % en peso hasta aproximadamente 30 % en peso de las partículas de tamaño submicrónicas junto con aproximadamente 10 % en peso hasta aproximadamente 20 % en peso de las partículas del tamaño más grande. El medio líquido puede ser agua o un solvente orgánico o una mezcla de los mismos. Los ejemplos de solventes orgánicos incluyen N-metilpirrolidona, butirolactona, solventes aromáticos de alta ebullición, incluye alcoholes tales como metanol, etanol, isopropanol y t-butanol, cetonas tales como acetona y metil etil cetona (MEK, por sus siglas en inglés) , y mezclas de los mismas . En otra modalidad, la composición de esta invención puede estar en forma de polvo como un revestimiento de polvo de una superficie, tal como una superficie de rodillo fusor, para formar una película. En ambas modalidades, un revestimiento de un medio líquido y un revestimiento de polvo, la procesabilidad de fusión del fluoropolímero permite a las partículas de fluoropolímero fundirse juntas durante la cocción para formar una película continua (revestimiento) . Zeolita Esta invención está dirigida a las composiciones del fluoropolímero que contienen zeolita que exhiben un aumento en la resistencia a la abrasión en una película formada de la composición comparada con una película formada de un solo fluoropolímero . La resistencia a la abrasión de una película de la composición que comprende fluoropolímero y zeolita se incrementa por lo menos el 25% , preferiblemente por lo menos 50% , más preferiblemente por lo menos 100% , y lo más preferiblemente por lo menos 200% . Cuando la composición se forma en una película, la cantidad total de zeolita es por lo menos de 3 % en peso, preferiblemente en el rango desde 3 % en peso hasta 25 % en peso basados en el peso de la película seca, más preferiblemente desde 3 % en peso hasta 12 % en peso. Las zeolitas son silicatos de aluminio hidratados reversiblemente que contienen generalmente óxidos metálicos alcalinotérreos o alcalinos los cuales algunas veces pueden intercambiar iones por otros metales o hidrógeno. Una definición general de la estructura es Mx/fl[ (Al02)x(Si02)y]mH20 en donde M es un catión de la valencia n, y n es 1 ó 2. El radio desde x hasta y puede variar de 1 a un número grande como es conocido en la técnica. Las zeolitas incluyen muchos minerales naturales y materiales sintéticos. La clase de los minerales conocidos como feldespatoides se relaciona de cerca con las zeolitas y se incluyen aquí en el significado del término zeolita. Los Feldespatoides , incluyendo la sodalita y el ultramar, con la estructura abierta y las cavidades grandes se relacionan de cerca con las zeolitas. Una zeolita preferida es azul ultramar, un silicato de aluminio metálico alcalino. Generalmente el tamaño de partícula de las zeolitas utilizadas en esta invención es generalmente menos de 5 micrómetros y típicamente en el rango desde 0.5 hasta 3 micrómetros. La adición del azul ultramar a la composición se proporciona para revestimientos lisos y como un atractivo, el revestimiento de película coloreada azul se identifica fácilmente . Adicionalmente La pigmentación se proporciona para incrementar la absorción de calor de la composición durante la aplicación lo cual es una ventaja sobre el estado previo de la técnica de las capas transparentes para acelerar el tiempo de proceso que será explicado con mayor detalle más adelante. Partículas Eléctricamente Conductivas La composición de esta invención puede contener otros aditivos además de fluoropolímero y de zeolita. Se prefiere generalmente que las composiciones de revestimiento usadas en los rodillos fusores contenga material particulado eléctricamente conductivo que ayuda en la disipación de la acumulación estática. En una modalidad preferida de esta invención el material particulado eléctricamente conductivo tal como una mica se incluye en la composición de esta invención. A la mica se le imparte conductividad mediante una capa de las películas tales como antimonio u óxido de estaño. La composición podría alternativamente contener grafito o negro de etjen como un aditivo eléctricamente conductivo. Conductivo eléctricamente, significa que la resistividad de la superficie del material particulado cuando es medido con un metro Pinion es menos de 108 ohms /cuadrado . La cantidad efectiva de material particulado eléctricamente conductivo para prevenir la acumulación estática dependerá del material usado en particular. Por ejemplo, cuando el material particulado es carbono conductivo, solamente aproximadamente de 1 hasta 2 % en peso del mismo es necesario. Cuando el material es una mica eléctricamente conductiva (mica cubierta con material eléctricamente conductivo) , generalmente aproximadamente de 3 hasta 8 % peso del mismo es necesario. Estos pesos se basan sobre el total de peso seco de la composición, que es el mismo que el peso de cocido. Ambos, el carbono eléctricamente conductivo y la mica eléctricamente conductiva pueden ser utilizados en la misma composición . para disminuir la cantidad de carbono eléctricamente conductivo y reducir su influencia en el color de la composición. La mica está en forma de partículas con forma de plaqueta. Las partículas con forma de plaqueta preferidas tienen un tamaño de partícula promedio de aproximadamente 10 hasta 200 micrones, preferiblemente 20-100 micrones, con no más del 50% de las partículas de la capa que tiene un tamaño de partícula promedio de más de aproximadamente 300 micrones. Las partículas de mica recubiertas con una capa de óxido son aquellas que se describen en la patente Norteamericana Nos. 3 , 087 , 827 (Klenke y Stratton) ; 3 , 087 , 828 (Linton) ; y 3 , 087 , 829 (Linton) . En una modalidad preferida especialmente, la composición de esta invención es una dispersión líquida de un fluoropolímero, zeolita y partículas eléctricamente conductivas. Cuando la composición está formada dentro de una película formada, la cantidad total de zeolita y un material particulado eléctricamente conductivo, por lo menos 5% en peso basado en el peso total de estos ingredientes más el fluoropolímero, preferiblemente en el rango desde 5% en peso hasta 30% en peso, y más preferiblemente desde 8% en peso hasta 15% en peso. La composición puede contener cantidades grandes de zeolita y material eléctricamente conductivo debido a sus bajas densidades relativo a la densidad del fluoropolímero, lo cual resulta en cantidades de % de volumen mucho más pequeñas de estos aditivos. De esta forma, mientras las composiciones de la presente invención contendrán desde aproximadamente 85% en peso hasta aproximadamente 92% en peso de fluoropolímero, el % de volumen de este componente será mucho más alto. Formación de la película La invención se relaciona a un proceso para incrementar la resistencia a la abrasión de un recubrimiento de la película de fluoropolímero en un rodillo fusor, que comprende incorporar en el fluoropolímero antes de formar el recubrimiento de la película del mismo una cantidad efectiva de zeolita suficiente para incrementar la resistencia a la abrasión de la película formada de la composición con por lo menos 25%, preferiblemente por lo menos 50%, en comparación con la película formada por el mismo fluoropolímero . En una modalidad, una composición de la película de esta invención está formada por la aplicación de la composición directamente a un sustrato como una dispersión líquida por medios convencionales tales como recubrimiento por aspersión, inmersión, recubrimiento con rodillo o recubrimiento por cortina seguido por calentamiento y fusión a una temperatura de 310 °C a 430 °C para generar el revestimiento de una película a un espesor en el rango de 0 . 3 milésimas ( 7 . 6 micrómetros) hasta 2 milésimas ( 50 micrómetros), preferiblemente 0 . 7 milésimas ( 18 micrómetros) hasta 1 . 4 milésimas ( 3 6 micrómetros) . En una modalidad preferida, la dispersión de esta invención se aplica después de primero preparar el sustrato con una composición de capa base que contiene una cubierta de polímero resistente al calor, la presencia de la cual permite a el cebador adherirse al sustrato. La composición de la cubierta puede contener fluoropolímero opcionalmente . El componente de la cubierta se compone del polímero que es una película formada por calentamiento para fusionarse y también es estable térmicamente. Este componente es bien conocido en aplicaciones capa base para acabados antiadherentes , para adherir una capa base que contiene el fluoropolímero a los sustratos y para una película formada dentro y como parte de una capa base. La cubierta generalmente no contiene flúor y aún se adhiere al fluoropolímero . Ejemplos de polímeros térmicamente estables sin flúor incluyen poliamideimida (PAI, por sus siglas en inglés) pliimida (PI, por sus siglas en inglés) , sulfuro de polifenileno (PPS, por sus siglas en inglés) polietersulfona (PES, por sus siglas en inglés), poliarileno-etercetona, y poli (1, 4 (2, 6-dimetilfenil ) óxido) conocido comúnmente como óxido de polifenileno (PPO, por sus siglas en ingles) . Estos polímeros también son libres de flúor y son termoplásticos . Todas estas resinas son térmicamente ' estables a una temperatura de por lo menos 140°C. En una modalidad alternativa, las películas obtenidas por aplicación electrostática de composiciones de polvo de esta invención directamente al sustrato, preferiblemente un rodillo fusor, o a un sustrato preparado con calentamiento subsecuente y fundido a temperaturas en el rango desde 310°C hasta 430°C.

Cuando las composiciones de esta invención se aplican como un recubrimiento sobre una capa base, el cebador generalmente tiene un espesor desde aproximadamente 4 micrómetros hasta aproximadamente 15 micrómetros y el recubrimiento generalmente tiene un espesor desde aproximadamente 12 micrómetros hasta aproximadamente 50 micrómetros. Múltiples recubrimientos pueden ser aplicados. Las películas de la composición de esta invención están formadas por cualquier material de sustrato el cual puede resistir la temperatura de cocción, tal como metal en el caso de los rodillos fusores y cerámicos, ejemplos de los cuales incluyen aluminio, aluminio anodinado, acero laminado en frío, acero inoxidable, esmalte, y pyroceram. El sustrato puede ser liso, grabado o granaliado. En una modalidad preferida, una dispersión de fluoropolímero que contiene zeolita se aplica a un rodillo fusor metálico y cocido utilizando calentadores IR. La presencia de zeolita en la composición se proporciona para incrementar la absorción de calor del revestimiento, cuando se compara con revestimientos de fluoropolímeros transparentes . La absorción de calor incrementada resulta en tiempos de cocción mas rápida de forma que los revestimientos se curan más rápidamente y los rodillos fusores terminados son producidos a una velocidad más rápida, un recurso importante de producción comercial . Una buena propiedad de desprendimiento de la composición de recubrimiento eléctricamente conductivo utilizado en la aplicación de rodillo fusor puede ser mejorada por emprender el paso adicional de lijar la superficie de la película formada de la composición, utilizando una gravilla fina tal como gravilla 600. Cuando la película forma la superficie de un rodillo tal como un rodillo fusor, el rodillo puede ser girado y la piedra afiladora pasada a través de su superficie durante la rotación para proporcionar la suavidad deseada. Este lijado remueve "picos" de zeolita y de fluoropolímero revestido para suavizar la superficie y de esta forma reducir la aspereza que puede disminuir la propiedad de liberación de la película. La película perfeccionada resultante proporciona tanto resistencia a la abrasión como la buena propiedad de desprendimiento. La suavidad de la superficie de la película deseada generalmente es determinada en forma visual, en este caso, la superficie de la película debe tener una superficie suave generalmente libre de topografía. Los productos preferidos tienen películas de superficie formada utilizando composiciones de la presente invención que incluye rodillos fusores y correas, tubos, transportadores, equipo de proceso químico, incluyendo tanques, rampas, superficies de rodillos, hojas cortantes, soleras de hierro, utensilios de cocina, utensilios para hornear, etc. METODOS DE PRUEBA Prueba de abrasión - Método de empuje La fricción de Falex y la máquina de prueba de desgaste disponible de la corporación Falex, Sugar Grove, IL y designado en ASTM D3072 se utiliza para determinar el índice de desgaste de un revestimiento. Una muestra de arandela de aluminio estacionario es colocada en el mango inferior de la muestra. La configuración de la arandela está designada en ASTM D3072. Una muestra de disco giratorio recubierto es montada sobre el eje giratorio en contacto con la muestra de arandela inferior de aluminio estacionario. Una carga de 21.8 kilogramos es aplicada después. La velocidad de rotación de la muestra se fija a 500 rpm. Después, de cada 5,000 ciclos, la prueba es detenida y el peso perdido es registrado. La prueba continua hasta 30 , 000 ciclos o cuando el sustrato empieza a mostrarse a través de (el sustrato se vuelve visible) . El índice de desgaste es determinado en ciclos totales de abrasión por el total de peso perdido en miligramos (ciclos/miligramos de desgaste) . Prueba de abrasión - abrasión del rodillo Una prueba de resistencia de abrasión significa simular la abrasión contra un rodillo de fusión con un papel en una maquina copiadora que es utilizado para determinar la velocidad de desgaste de un revestimiento. El diámetro del rodillo de prueba está medido cuidadosamente y exactamente. El rodillo de prueba es montado en una configuración de rotación. La cinta de caja registradora de papel estándar, de 2 . 25 pulgadas ( 5 . 7 cm) de ancho es presionado contra el rodillo aplicando un peso de 610 g al papel a lo largo de una trayectoria de contacto 0 . 25 pulgadas ( 0 . 64 cm) . El rodillo gira a 60 rpm. Después cada 10 giros, la cinta de papel se mueve 0 . 29 pulgadas ( 0 . 74 cm) para aplicar papel nuevo a la superficie que se ha desgastado. La temperatura es temperatura ambiente, con aire acondicionado aproximadamente a 75°F ( 24 °C ) . Después de 10 , 000 ciclos o cuando el sustrato se empieza a mostrar a través de, la prueba es parada y las revoluciones son registradas . El diámetro del rodillo en el área desgatada es medido. El índice de desgaste es calculado como ciclos por micrón de desgaste.

Prueba de desprendimiento . El desprendimiento de la composición de revestimiento en un rodillo fusor fue probado en una máquina copiadora comercial, Ricoh AF 350. El revestimiento fue juzgado por el número dé copias producidas sin contaminación de tóner. La contaminación de tóner es un resultado de desprendimiento pobre de un tóner del rodillo fusor de forma que el tóner se acumula en el rodillo resultado en copias de calidad pobre. EJEMPLOS En los siguientes ejemplos, los sustratos para un revestimiento son purificados por cocción 30 minutos a 800°F (427°C) y granallado con gravilla 40 de oxido de aluminio) para una aspereza de aproximadamente 70-125 micropulgadas Ra. Los revestimientos líquidos son aplicados utilizando una pistola de rocío, Número de Modelo MSA-510 disponible de DeVilbiss localizado en Glendale Heights, IL. Por ejemplo 1, una capá base es aplicada sobre una muestra de disco giratorio de acero seguido por una cocción a 66°C por 5 minutos. La configuración del disco giratorio está designada en ASTM D3072. El espesor de la película seca (DFT, por sus siglas en inglés) del cebador es aproximadamente 10 micrómetros . El recubrimiento se aplica dos veces seguido por cocción a 66°C por 5 minutos y después cocido a 149°C por 10 minutos. El disco recubierto es finalmente cocido a 399°C por 5 minutos. El total del espesor de la película seca (DFT) del revestimiento es de alrededor de 100 micrómetros. Esta muestra cubierta es probada por el Método de perdida de peso de la abrasión de empuje. El cebador utilizada en los ejemplos tiene la siguiente composición pre-cocida: Tabla 1 -Capa base liquida * Otros orgánicos pueden incluir solventes tal como N-metil-2-pirrolidina, MIBK (metil isobutil cetona) , hidrocarburos tal como nafta pesada, xileno etc., furfuril alcohol, trietanol amina o una mezcla de los mismos. Dispersión PTFE: sólidos PTFE 59-61%, tamaño de partícula 170-210 nm, punto de fusión (1er) 337°C, (22) 317°C Dispersión PFA: sólidos PFA 58-62%, tamaño de partícula 185-245 nm, contenido PPVE 2.9-3.6 % en peso, MRF 1.3-2.7 g/10 min a 372°C Dispersión PFE: sólidos FEP 54.5-55.5%, tamaño de partícula 160-220 nm, contenido HFP 9 .3-12 . 4% en peso, MFR 11 . 8-21 . 3 g/10 min a 372°C Ejemplo 1- Resistencia a la abrasión de un fluoropolímero y UMB Una serie de sustratos de disco purificados y recubiertos con una capa base son preparados como se describe anteriormente. Los recubrimientos son aplicados a los sustratos preparados. Los recubrimientos formados en el ejemplo 1 tienen la siguiente composición como se muestra en la Tabla 2 . La proporción de carga de azul ultramar (UMB) es variada en el rango desde 0% en peso hasta 20 . 0% en peso de una película seca. Los resultados de la prueba de abrasión para muestras probadas por el Método de pérdida de peso de la abrasión de empuje descrito anteriormente son mostrados en la Tabla 3 para diferentes cargas UMB. Tabla 2 composición de recubrimiento modificado por azul ultramar * Otros orgánicos pueden incluir solventes tal como N-metil-2-pirrolidona, dietileno glicol monobutil éter, hidrocarburos tales como nafta pesado, xileno, etc. ácido oleico, trietanol amina o mezclas del mismo. ** Otros aditivos incluyen mica no conductiva, carbón negro. *** Azul ultramar y agua son combinados en una dispersión. Dispersión PFA: sólidos PFA 58-62% tamaño de partícula 185-245 nm, contenido PPVE 2.9-3.6 % en peso, MFR 1.3-2.7 g/10 min a 372°C Polvo PFA: resina de fluoropolímero TFE/PPVE que contiene 3.5-4.6 % en peso de PPVE que tiene un índice de flujo de fusión de 9.7-17.7 g/10 min y un tamaño de partícula promedio de 20 micrómetros . Tabla 3- Resultados de la Prueba de abrasión de empuje Las capas de recubrimiento formadas en los siguientes ejemplos comparativos A y 2 tienen las siguientes composiciones pre-cocidas : Tabla 4 -Composiciones de recubrimiento para Ejemplos A, 2 Relación de carga de azul ultramar 0 (Control) 6.4 película seca % en peso A 2 Ingrediente % en peso % en peso Fluoropolímero Dispersión PFA 37.9 36.3 Polvo PFA 12.3 11.7 Solventes Agua 24.8 25.7 Otros orgánicos* 17.4 6.7 Pigmentos Mica Conductiva 1.9 1.8 Azul ultramar 2.4 Otros pigmentos* 0.2 Agente de 5.5 5.4 Dispersión Total 100.0 100.0 * Otros orgánicos pueden incluir solventes tal como N-metil-2-pirrolidona, dietileno glicol monobutil éter, hidrocarburos tal como nafta pesado, xileno, etc., ácido oleico, trietanol amina o mezclas del mismo. ** Otros pigmentos incluyen mica no conductiva, carbón negro, dispersión PFA: sólidos PFA 58-62%, tamaño de partícula 185-245 nm, contenido PPVE 2.9-3.5 % en peso, MFR 1.3-2.7 g/10 min a 372°C Polvo PFA: resina de fluoropolímero TEF/PPVE que contiene 3.5-4.6 % en peso PPVE que tiene un índice de flujo de fusión de 9.7-17.7 g/10 min y un tamaño de partícula promedio de 20 micrómetros . Ejemplo Comparativo A - Recubriendo de Control Una capa base como se describió anteriormente se aplica a un rodillo de prueba de aluminio ( 10 . 5 pulgadas, 26 . 7 cm de largo; 1 . 125 pulgadas, 2 . 9 cm de diámetro) seguida por cocción a 150°C por 5 minutos. El espesor de la película seca (DFT) del cebador es 8-12 micrómetros. El recubrimiento A que no contiene azul ultramar y no contiene micropulpa es aplicado seguido por cocción a 800°F ( 427°C) por 10 minutos. El espesor de la película seca total (DFT) del recubrimiento es 35-45 micrómetros. Este recubrimiento cuando se probó en la prueba de abrasión del rodillo como se describió anteriormente resulta en 1068 ciclos/micrón de desgaste. El recubrimiento fue sometido a la prueba de desprendimiento descrita anteriormente probando en una maquina copiadora universal , Ricoh AF 350 . La contaminación de tóner resultó después de aproximadamente 35 , 000 copias debido al desgaste del recubrimiento . Ejemplo 2 - modificación de azul ultramarino Una capa base como se describió anteriormente se aplica a un rodillo de prueba de aluminio ( 10 . 5 pulgadas, 26 . 7 cm de largo; 1 . 125 pulgadas, 2 . 9 cm de diámetro) seguido por cocción a 150°C por 5 minutos. El espesor de la película seca (DFT) de la capa de iniciador es de 8-12 micrómetros. El recubrimiento 2 que contiene azul ultramares aplicado seguido por cocción a 800°F (427°C) por 10 minutos. El total del espesor de la película seca (DFT) del recubrimiento es de 35-45 micrómetros. Este recubrimiento cuando fue probado en la prueba de abrasión del rodillo como se describió anteriormente resultó en 3814 ciclos/micrón de desgaste. El recubrimiento fue sometido a la prueba de desprendimiento descrita anteriormente probando en una máquina copiadora comercial, Ricoh AF 350. La contaminación del tóner resultó después de aproximadamente 50,000 copias debido al desgaste del recubrimiento. Tabla 5 - Sumario de las pruebas de abrasión del rodillo A 2 Control UMB % en peso de UMB, película 0 6.4 Ciclos por micrón 1068 3814 Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por el solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (15)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones.

1. El proceso para incrementar la resistencia a la abrasión del revestimiento de una película de fluoropolímero sobre un rodillo fusor, caracterizado porque se incorpora dentro del fluoropolímero antes de formar el revestimiento de la película de este, una cantidad efectiva de zeolita suficiente para incrementar la resistencia a la abrasión de la película formada de la composición por al menos 25% en comparación con la película formada del mismo fluoropolímero .

2. El proceso de conformidad con la reivindicación 1 caracterizado porque la resistencia a la abrasión de una película formada de una composición comprende un fluoropolímero y una cantidad efectiva de zeolita se incrementa por lo menos 50% en comparación con la película formada del mismo fluropolímero .

3 . Una composición de recubrimiento caracterizada porque comprende un fluoropolímero y una cantidad efectiva de zeolita par incrementar la resistencia a la abrasión de una película formada de la composición por al menos 25% en comparación con la película formada del mismo fluoropolímero .

4. Una composición de recubrimiento eléctricamente conductiva caracterizada porque comprende un fluoropolímero, una cantidad efectiva de material particulado eléctricamente conductivo y una cantidad efectiva de zeolita para incrementar la resistencia a la abrasión de una película formada de la composición por lo menos 25% en comparación con la película formada del mismo fluoropolímero .

5. La composición de conformidad con la reivindicación 3 caracterizada porque la cantidad de zeolita presente es al menos 3% en peso de la composición de la película seca, la composición resulta cuando se forma en un recubrimiento de una película por un rodillo fusor que es resistente a la adhesión del tóner de la copiadora de este.

6. La composición de conformidad con la reivindicación 5 caracterizada porque la cantidad de la zeolita presente es de aproximadamente 3% en peso a aproximadamente 25% en peso.

7. La composición de conformidad con la reivindicación 5 caracterizada porque también contiene una cantidad efectiva de material particulado eléctricamente conductivo.

8. La composición de conformidad con la reivindicación 3 caracterizada porque la zeolita es un silicato de aluminio metálico alcalino.

9. La composición de conformidad con la reivindicación 5 caracterizada porque el silicato es un pigmento azul ultramar.

10. La composición de conformidad con la reivindicación 3 caracterizada porque está en forma de un recubrimiento de una película para un rollo fusor.

11. La composición de conformidad con la reivindicación 3 caracterizada porque está dispersada en un medio líquido.

12. La composición de conformidad con la reivindicación 3 caracterizada porque está en forma de un polvo.

13. La película de la composición caracterizada porque es de conformidad con la reivindicación 3.

14. La película de conformidad con la reivindicación 12 caracterizada porque está como un revestimiento de una película sobre un rodillo fusor.

15. El uso de la composición de conformidad con la reivindicación 3 para formar un revestimiento de película sobre un rodillo fusor.