Способ получения антиадгезионного покрытия

 

Изобретение относится к области получения антиадгезионных покрытий на валах электрографических копировальных аппаратов. Изобретение позволяет за счет получения покрытий путем нанесения грунтовочного слоя на основе водной суспензии политетрафторэтилена (ПТФЭ) или сополимера тетрафторэтилена с гексафторпропиленом (ТФЭ-ГФП) добавлением хромовой и серной кислот промежуточного слоя, выполненного из композиции, включающей водную суспензию ПТФЭ или сополимера ТФЭ-ГФП, электропроводящий наполнитель и двуокись титана, и верхнего слоя, выполненного из композиции, включающей, мас.%: водную суспензию ПТФЭ или сополимера ТФЭ-ГФП в пересчете на сухое вещество 35-59, электропроводящий наполнитель 2-3, двуокись титана 3-5, водорастворимый силикат щелочного металла 0,2-2,4, вода - остальное, сушки и спекания каждого слоя при 300-430°С. Причем перед спеканием последнего слоя покрытие термообрабатывают при 130-250°С в течение 10-20 мин. Повышается также износостойкость покрытий при температуре их эксплуатации (250°С) и увеличивается ресурс безостановочного копирования. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ЗГГРИЗЮД

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ. .;1,JJ i1 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

RO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHRM

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4082158/23-05 (22) 04.07.86 (46) 30.07.89. Бюл. У 28 (72) А.П.Клингенберг, Г.Н.Берлин, С.Г.Санников и Е.В.Алексеева (53) 667.637.4 (088.8) (56) Патент ФРГ У 2247821, кл. G 03 G 15/20, опублик, 1977.

Явзина Н.Е., Паншин Ю.А., Петрова А.Л. Опыт использования противопригарных фторполимерных покрытий в различных областях техники и народного хозяйства. Л.: ЛДНТП, 1982, с.12-14, 23-26. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ.АНТИАДГЕЗИОННОГО ПОКРЫТИЯ (57) Из бретение относится к области получения антиадгезионных покрытий на валах электрографических копировальных аппаратов. Изобретение позволяет за счет получения покрытия путем нанесения грунтовочного слоя на основе водной суспензии политетраИзобретение относится к получению антиадгезионных термостойких покрытий на металлических валах электрографических копировальных аппаратов, предназначенных для изготовления копий методом термосилового закрепления.

Термосиловое закрепление заключается в нанесении на лист бумаги под действием электрического .поля порошка тонера и последующем пропускании листа с изображением между закрепляющим и поджимным валами аппарата, где.. „„SU„„1497199 А1 (51)4 С 09 D 3/78, 5/20, В 05 D 5/08

2 фторэтилена (ПТФЭ) или сополимера тетрафторэтилена с гексафторпропиленом (ТФЭ-ГФИ) добавлением хромовой .и серной кислот промежуточного слоя, выполненного из композиции, включающей водную суспензию ПТФЭ или сополимера ТФЭ-ГФП, электропроводящий наполнитель и двуокись титана, и верхнего слоя, выполненного из композиции, включающей, мас.7.: водная сус" пензия ПТФЭ или сополимера ТФЭ-ГФП в пересчете на сухое вещество 35-59, электропроводящий наполнитель 2-3, двуокись титана 3-5, водорастворимый силикат щелочного металла 0,22 4 вода — остальное, сушки и спеЭ Э о кания каждого слоя при 300-430 С, причем перед спеканием последнего слоя покрытие термообрабатывают при

130-250 С в течение 10-20 мин, повысить износостойкость покрытий при о температуре их эксплуатации (250 С) и увеличить ресурс безостановочного копирования. 2 табл. под действием температуры происходит закрепление изображения, причем для предотвращения налипания тонера на закрепляющий вал постоянно подается противоотмарывающая силоксановая жидкость, Целью изобретения является повышение износостойкости покрытий при повышенной температуре и улучшение сма-. чиваемости покрытий полиметил илоксановой жидкостью. покрытий аналогично описанному спо-. собу на алюминиевой фольге толщиной

300 икм. Адгезию покрытий определяют на разрывной машине РМИ-5 путем отрыва полоски покрытия шириной 10 мм и длиной 10 см от фольги под углом

180 С в соответствии с ГОСТом 1514069. Прочность при разрыве определяют на образцах свободных пленок, полушириной 10 мм и длиной 10 см, на разрывной машине РИИ-5 в соответствии с ГОСТ 18299-72. Объемное электросопротивленйе определяют для образцов покрытий размером 5х5 ñì по

ОСТ 6-05-423-76 с помощью моста переменного тока Р551.

Грунтовочный состав готовят следуВ смеситель наливают суспензию политетрафторзтилена (ПТФЭ) или сополимера тетрафторэтилена с гексафторпропиленом (ТФЭ-ГФП) с концентрацией 38 мас.X. При перемешивании последовательно добавляют ЗЗХ-ный водный раствор хромовой кислоты (107. от массы суспензии) и ЗЗХ-ный водный раствор серной кислоты (5Х мас от массы суспенэии). Состав наносят сразу после приготовления.

Состав для нанесения второго слоя готовят следующим образом.

В смеситель с суспензией ПТФЭ или сополимера ТФЭ-ГФП концентрацией

50 мас.Х добавляют пасту технического углерода марки П234 по ГОСТ 7885-83 (или газовой сажи) и пасту двуокиси титана (ГОСТ 9808-75). Пигментные пасты предварительно получают диспергированием пигментов с водой в шаровой мельнице в течение 24 ч. Содержание пигментов в пастах - 50мас.X.

Состав для нанесения верхнего слоя готовят следующим образом.

В композицию для нанесения второго слоя вводят при перемешивании водорастворимый силикат щелочного металла.

В составах используют суспензию

ПТФЭ по ТУ 6-05-1246-81 и суспензию сополимера ТФЭ-ГФП по ТУ 6-05-041508-79).

В качестве водорастворимого силиката щелочного металла используют силикат калия (ГОСТ 18958-73, плотностью 1,25 г/см, модуль 3,35, масс. доля окиси кремния 31,47), силикат .натрия (ГОСТ 13078-81, плотность

3 t497199 4

На валы электрографических аппаратов покрытия наносят следуюшим образом. (Закрепляющий вал из алюминия Д-16

„5 диаметром 30 мм подвергают пескоструйной обработке электрокорундом и обезжиривают ацетоном. Подготовленный вал погружают в ванну с грунтовочным составом (суспензия политетрафторэти- 10 лена или сополимера тетрафторэтилена ченных отделением покрытия от фольги, с гексафторпропиленом в пересчете на сухое вещество 38 мас.Х: хромовая кислота 10 мас.7, серная кислота

5 иас., вода — остальное). Получен- 15 ное грунтовочное покрытие сушат при

70 С в течение 3-60 мин и спекают при 300-430 С в течение 20 мин. После охлаждения наносят методом окунания слой из состава, включающего сус- 20 ющим образом. пензию политетрафторэтилена или сополимера, тетрафторэтилена с гексафто-пропнленом в пересчете на сухое вещество 50 мас.Х, электропроводящий наполнитель 3 мас.Х, двуокись титана 25

5 мас..7, вода — остальное. Полученное покрытие сушат при 70 С в течение

10 мин и спекают при 300-430 С в течение 3-60 мин. Последний верхний слой наносят путем окунания вала в 30 состав, включающий суспензию политетрафторэтилена в пересчете на су. хое вещество 35-59,мас.7, электропроводящий наполнитель 2-3 мас.Х, водорастворимый силикат щелочного металла О, 1-1,4 мас./, двуокись титана 35 мас.Х, вода — остальное. Покрытие сушат при 70 С в .течение 10 мин, о термообрабатывают при 130-250 С в течение 10-20 мин и спекают при 300- 40

430 С в течение 3-60 мин.

Затем вал с покрытием устанавливают z электрографический аппарат термосилового закрепления типа ЭР11Р1, включают аппарат. При вращении 45 закрепляющего вала с покрытием со скоростью 200 мм/с на него с расходом 0,1 г/мин подают противоотмарывающую полиметилсилоксановую жидкость марки ИИС-300. В процессе копирования лист бумаги с нанесенным на него тонером. пропускают между нагретым закрепляющим валом с покрытием и поджимным валом, в результате чего происходит закрепление тонера, фикси55 руя на бумаге нанесенное изображение.

Для определения адгезии, прочности при разрыве и объемного электросопротивления покрытий готовят образцы

Таблица l

Примеры

Тех иологяч хоитрольиме Аналог Прототип

1 й:Е::: Г Я Ю .Г "1»t" i "1По ивобретеяюе

Ткп ксполвэуемого фторполимера.

П1ФЭ

ПТФЭ ТФЭ-ГФП птеэ птеэ, теэ- птеэ птеэ птеэ птеэ

Геп птеэ птеэ

ПТФЭ ПТФЭ ПТФЭ ПТФЭ

Тип электролроводл%его лаполиителя

Тип силикатa Sa>foeмого металла

Сама Сака бама Сама

Сама Сака Сама Casa Сава Сама Сама Сака

Сака Сака

Сача

Сиди- Силл" Сялм- CWs- Сипя Сипи- Сила- Силл- Сипи- Силм- Смлм- Силикат К кат K хат K.êàò к кат Е кат а кат Х кат 2 кат х кат х кат х кат K

Силмкат K

Содермеиие силиката иелочиого металла> масЛ

Температуре дополнительиоа термообработки верхнего слоя, C

Врамл дополиительмаа термовбработкм> мми о, Температура спекаиия, С

Время спекахмя, мим

Содермаиме электроправодяиего иаполиителл, меиэт

Содеркаиие двуохиск. титана, мас.т!

>5 2>4 0,2 1,5 1,5 l>5 2,4 2,6 0,1 \>5 1,5 1,5

200 200 200 250 130 200 250 200 200 220 130

200

15 15 15 1О 20 15 1О 15

380 380 . 380 380 380 370 300 380

20 20 20 20 20 . 30 60 20

20 зво

15 зво

ЗВО го

60. зво

10 зво. го

3 . 25 25 гр5 2 ° 5 2 ° 5 25 25

2 5

2,5

2,S

2,5

5 . 4 4 4 4 4

Таблила2

llpwapv ло яэобрет

:Г 1 1: 1

Пои а э в тели! 2 3 4 . 5 6 7 В 9 10 11 12 !4 15 16

Топлива покрмтия, >а>

Апгеэия, Нlм

Прочность при раста келии, НПа Объемное электрмческое лопротиелеиие> Ом см

25 27 20 30 27 25 23 28 23 25 24 26 20 21 22 20

0>10 009 010 009 011 0>10 012 01! 009 010 009 009 010 009 009 0 !2.

24,7 26,1 28>2 26,2 26,0 28>0 27,2 2S>9 27,! 25 1 26,! 24,5 26,0 24 ° 9 25,2 26>5

5xlO> 6x10т Ви!0 Ох10 8AIO> 5xlO 5х10 7иlот lx10 9х10 1х!О 8х10 8xfO 1х!0 1х10 !х!О

5 14971

1,38 r//сc9м51п, модуль 3„07, мас.доля окиси кремния 30э1%) э силикат лития (ТУ 6-09-04-196-76, плотность

1,19 г/см, модуль 2,80,мас. доля окиси кремния 31,5Х).

Примеры, иллюстрирующие изобретение, приведены в табл.1, а свойства .покрытий — в табл.2.

Как видно из табл.2, покрытие, 10 получаемое по изобретению, обладает более высокой износостойкостью при температуре эксплуатации и за счет хорошей смачиваемости его противоотмарывающей жидкостью (полиметил- 15 силоксановой жидкостью) снижается загрязнение жидкости тонером и соответственно возрастает ресурс копирования.

Формула изобретения

Способ получения антиадгезионного покрытия путем нанесения грунтовочного слоя на основе водной суспензии политетрафторэтилена или сополимера 25 тетрафторэтилена с гексафторпропиленом с добавлением хромовой и серной кислот и двух слоев из композиции, включающей водную суспензию политетра99 6 фторэтилена или сополимера тетрафторэтилена с гексафторпропиленом, электропроводящий наполнитель и двуокись титана, сушки и спекания каждого слоя при 300-430 С, о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью повышения износостойкости покрытий при повышенной температуре и улучшения смачивания покрытия полиметилсилоксановой жидкостью, верхний слой покрытия нанесен из,омпозиции, включающей,мас.X:

Водная суспензия политетрафторэтилена или сополимера тетрафторэтилена с гексафторпропиленом (пересчете на сухое вещество) 35-50

Электропроводящий наполнитель 2-3

Двуокись титана 3-5

Водорастворимый силикат щелочного металла 0,2-2,4

Вода Остальное а перед спеканием покрытие термообрабатывают при 130-250 С в течение

10 -20 мин.

1497199

Продолжение табл.2

Пр>в>ери ло изосретених> (7 )6 7

Покаеат

2 3 4

18 19 -.18 19 . 20 22 23

22 2Э

13 12 .:,12

1,6 1>6 1,6

2750 260 2700

5 S 5>5 5>S

12 11 13 12

2,2 2,4,. 2;Э,2 2,4 2,7 2,6

2, 7 2,8

l>S 1,3 1,6 1,4

1650

1300 1250 .1300

S 5 5,0 5 5

2850 2600 2S50 2650

1200

1200 1050

5,5 5,0 5,0

5,0 5,5

1 t

52 58

3 Э

5,5 6,0 5,5 6>0

5 0! . t 1 2 2 l .!. 1

6t. 59 69 51 53 SO 54 55 S3 55

3 3 3 3 Э 3 3 3 3 3

Э! 1 1

68 57 65

3 Э Э

1! 7

Составитель П.Котнов

Корректор N. Васильева

Техред М.Дидык

Редактор К.Крупкина

Заказ 4404/28 Тираж 631 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб>а д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãoðoä, ул. Гагарина, 101 краевой угол сиачнва- мил полииетилснлнхсаноеой нндкостьв похр»тик, град.

Интенсивность наноса покритик прн темпера, туре зхсллатаянк 250 С> гlи х10

Ресурс хопировамиа (холичествф копий наеду сиеиаии очистителя) . Прочность на удар>

ll >>

Прочпость на кегио>

lal

Твердость, Wta количество слоав

Kpaesott угол скачи" ваянк покрытии ведой,, l рад

Пемосостойкость и яориальпь>х условиях> ИПа

115 114 115 116 . 119;112 1!О 118 112 f17 t t8 120. l l5 119 !.1О

68 . 57 48 43 45 57 31 39 35 Эй . 40 38 40 38 43