一种多层管状加热膜及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种多层管状加热膜及其制造方法。涉及复印机或激光打印机的热定影构件中多层管状加热膜及其制造的技术领域。它由底层、中间层及面层构成，底层为以缩合型聚酰亚胺为主要成分的无缝管状物，中间层为粘结剂层，面层是含氟树脂层，底层中掺混有０．５～２０％（ｗｔ％）的润滑材料和／或１．０～６５％（ｗｔ％）的导热材料。产品具有在定影机构中转动流畅、无杂音、使用寿命长、导热性好的优点。制造中，完全环化后的底层采用机械打磨至设定的厚度，然后在此底层上涂布粘结剂层及含氟树脂层，再加热塑化及对其一端端部进行喷砂处理，涂布方法采用喷涂法，并且喷涂与干燥或／和加热环化等操作在传送带上半自动化完成。方法具有对模具的要求低且操作简单、工艺简单易操控、生产效率高、产品质量稳定、受人为因素影响小等优点。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种主要用于复印机或激光打印机的热定影构件中的表面覆盖有含氟树脂层的聚酰亚胺多层管状加热膜及其制造方法。采用多层管状膜的定影结构(参见附图说明图10)，是在管状膜的内侧设置驱动辊、张力辊和内加热器，在其外侧设置支撑辊，将已形成着色图象的纸张输送到管状膜和支撑辊之间，通过经内加热器加热了的管状膜表面，并利用管状膜的不粘性光滑表面对纸张上调色剂定影(加热熔融渗透)。其比传统热辊定影具有定影速度快、无需预热时间、体积小、重量轻、耗电量低等优点。为了得到这种多层管状膜，有人提出这样的方案将热塑性片状膜卷绕在圆柱状元件上，使膜的引出端和尾端彼此重叠后套入管状金属成型元件内，然后加热使其熔融粘合最终得到无缝的管状膜。该方法对模具要求苛刻，生产工艺复杂，并且不容易控制。另外，还有人提出采用浇注的方法和在半硬化表面涂布含氟树脂而制得这种管状膜。如中国专利94101107.0公开的“聚酰亚胺复合管状物及其制造方法”，其公开的管状物的基体材料是实质上以聚酰亚胺为主要成分的无缝管状物，在其外表面上有导电性底涂层，该底涂层的外表面上有含氟树脂的烧成层；其制造方法是采用浸渍法，将聚酰亚胺前体溶液在圆筒形金属模的表面上浇注成形，干燥后加热进行酰亚胺转化反应，然后在酰亚胺转化反应完成之前的阶段，在聚酰亚胺半硬化管状物的表面上涂布导电性底涂层成分，干燥后涂布含氟树脂，然后加热处理以便进行酰亚胺转化反应的完成处理和含氟树脂的烧成处理。该种管状膜内壁的摩擦系数较大，可能导致其装配于定影机构后，转动不够流畅、杂音较大、使用寿命可能因此而降低等缺陷，如果为增加其使用寿命而增加管状膜聚酰亚胺层的厚度的话，则又会降低其传热性能。该方法同样存在模具要求苛刻、生产工艺复杂、操作难度大和生产成本有待进一步降低的缺陷，需多次涂复才能达到所需膜厚，生产效率也比较低，并且，在聚酰亚胺半硬化后，金属成型摸与聚酰亚胺半硬化管状物之间可能存在缝隙，这样在随后浇注导电性底涂层和含氟树脂层时，浇注的溶液可能渗入缝隙之中而影响管状物的厚度状况甚至于其使用性能。本专利技术所要解决的另一个技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种对模具要求低、生产效率高、工艺简单易操作的制造多层管状加热膜的方法。本专利技术解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为该种多层管状加热膜，它由底层、覆盖于底层外表面的中间层及中间层之外的面层构成，所述的底层为以缩合型聚酰亚胺为主要成分的无缝管状物，其特征在于中间层为能与底层和面层均能牢固粘接的粘结剂层，面层是一种具有设定电阻率的含氟树脂层，所述的底层中掺混有0.5～20％(wt％)的润滑材料和/或1.0～65％(wt％)的导热材料。所述的润滑材料为选自聚四氟乙烯、全氟化烷基乙烯基醚共聚物、低分子PTFE和二硫化钼中的至少一种化合物。所述的导热材料为选自热塑性聚酰亚胺粉末、金属(Ag、Ni、Cr)或金属氧化物的微细颗粒、碳纤维、石墨、玻璃纤维及氮化硼中的至少一种化合物。所述的底层的厚度为30～110μm；太薄加工不易且使用寿命较短，太厚可能导致其导热性降低。所述的粘结剂层主要由选自聚醚砜(PES)、聚苯硫醚(PPS)、聚醚醚酮(PEEK)、聚酰亚胺(PI)、苯胺丙基三甲氧基硅烷、聚全氟乙丙烯(FEP)、全氟化烷基乙烯基醚共聚物(PEA)、低分子PTFE、特氟隆855-101及特氟隆855-103中的至少一种化合物组成。所述的粘结剂层中含有2～30％(wt％)的石墨或/和0.5～20％(wt％)的金属微细颗粒。所述的粘结剂层的涂布厚度为1～5μm。所述的含氟树脂层主要由选自PTFE、PFA、FEP和低分子PTFE中的至少一种化合物组成。所述的含氟树脂层中含有1～20％(wt％)的石墨和/或0.5～5％(wt％)的导电碳黑。所述的含氟树脂层的涂布厚度为1～30μm。所述的含氟树脂层的表面电阻率为1×103Ω·cm～1×106Ω·cm；因此可以有效地消除静电影响而产生的调色剂与纸张之间的静电吸附所引起的纸面污损。所述的含氟树脂层的一端端部进行了喷砂处理；喷砂部分为一2～5mm长的环形，用以增加与定位胶轮之间的摩擦性能，防止其在定影机构中可能发生的横向移动，以及使其具有良好静电接地，以消除表面的静电荷。与现有技术相比，本专利技术的优点在于其一，在聚酰亚胺底层中掺混有润滑材料，降低了管状膜内壁的摩擦系数，使之装配于定影机构中转动更为流畅、无杂音，因而其使用寿命得到延长，另外由于润滑材料的掺混，在加热和酰亚胺化的进程中有效地抑制了因溶剂挥发和脱水缩合过程中水蒸气的逸出所产生的气泡和皱折，因而加热环化过程的时间得以缩短，并可以通过传动式炉道完成其加热环化，与涂布机构形成一体化半自动作业；其二，由于在聚酰亚胺底层中掺混了导热材料，有效地提高了管状膜地导热性和抗热性，而导热性的提高，可以增加管状膜厚度继而延长管状膜的使用寿命；再者，改善了底层的涂布性能而使涂布一次即可完成其设定的厚度。本专利技术解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为该种制造多层管状加热膜的方法，其过程如下在经良好表面处理的圆柱形金属棒上涂布脱模剂，干燥后在其上涂布主要成分为聚酰亚胺的底层胶液，经加热脱水和完全环化后进行机械打磨至设定的厚度，然后在此底层上涂布粘结剂中间层，干燥后再涂布面层的含氟树脂，加热塑化，然后对其一端端部进行喷砂处理，喷砂处理完毕后从金属棒上取下膜层。机械打磨时，控制其设定厚度在轴向和径向偏差在±12～15％以内，底层厚度优选在30～110μm。底层胶液中掺混有占固含物0.5～20％(wt％)的润滑材料，所述的润滑材料为选自聚四氟乙烯、全氟化烷基乙烯基醚共聚物、低分子PTFE和二硫化钼中的至少一种化合物。底层胶液中掺混有占固含物1.0～65％(wt％)的导热材料，所述的导热材料为选自热塑性聚酰亚胺粉末、金属(Ag、Ni、Cr)或金属氧化物的微细颗粒、碳纤维、石墨、玻璃纤维及氮化硼中的至少一种化合物。配制底层涂布用胶液所用的稀释剂选自N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、甲苯及丁醚中至少一种，胶液的粘度为200～5000泊。涂布底层胶液采用的是热喷涂法，且喷涂和随后的加热环化在同一传送带上完成，喷涂的同时金属棒一面自转一面随传送带前移，随后进入炉道完成其加热环化。涂布粘结剂层采用的是喷涂法，且喷涂的同时金属棒一面自转一面随传送带前移，随后进入炉道完成其加热干燥。涂布含氟树脂层采用的是喷涂法，且喷涂的同时金属棒一面自转一面随传送带前移，随后进入炉道完成其加热塑化。喷涂底层胶液时金属棒的自转速度为10～20转/分钟，热喷涂温度为90～210℃，在炉道内加热环化时，为防止出现气泡，整个加热过程采取逐级升温方式，最后使温度控制在280～360℃，并保温10～60分钟，通过炉道的总时间为60～100分钟。与现有技术相比，本专利技术的优点在于在底层加热环化后，采用机械打磨的方法使底层至设定的厚度，因而其对模具的要求低且操作简单；再者，因采用热喷涂与加热环化一体化作业方式，因而工艺简单易操控且生产效率高，产品质量稳定、受人为因素影响小。实施例一图1～图7反应了本实施例制造多层管状加热膜的过程及其加工顺序。图1说明本实施例往铝制圆柱金属棒1上涂布脱膜剂a过程。将铝制圆柱本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多层管状加热膜，它由底层、覆盖于底层外表面的中间层及中间层之外的面层构成，所述的底层为以缩合型聚酰亚胺为主要成分的无缝管状物，其特征在于中间层为能与底层和面层均能牢固粘接的粘结剂层，面层是一种具有设定电阻率的含氟树脂层，所述的底层中掺混有０．５～２０％（ｗｔ％）的润滑材料和／或１．０～６５％（ｗｔ％）的导热材料。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈国义，
申请(专利权)人：陈贤斌，
类型：发明
国别省市：97[中国|宁波]