CN100580581C - 成像设备用清洁刀片 - Google Patents

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Abstract

一种成像设备用清洁刀片,它是通过模塑含有橡胶组分(1),填料(2),交联剂(3)和分散提高剂(4)的热固性弹性体组合物形成的。相对于每100质量份橡胶组分(1),热固性弹性体组合物包含0.05~15质量份具有特定化学结构的硫醇或/和硫化物作为分散提高剂(4);或者,相对于每100质量份橡胶组分(1),热固性弹性体组合物包含0.05~10质量份氟取代苯硫醇或/和其金属盐作为分散提高剂(4)。

Description

成像设备用清洁刀片
技术领域
本发明涉及成像设备用清洁刀片,更具体地为由一种包含橡胶组分(1),填料(2),交联剂(3)和分散提高剂(4)的,具有优秀推斥弹性的,热塑性弹性体组合物模塑形成的成像设备用清洁刀片。这种清洁刀片具有优秀的耐磨损性能和清洁性能。
背景技术
在以普通纸为记录纸的静电照相复印设备中,复印操作是按下列方式进行的:通过放电将静电荷施加到感光器表面,图像曝光在感光器上在上面形成静电潜像,具有相反极性的色粉被吸附到静电潜像上从而使静电潜像显影,色粉图像被转印到记录纸上,这张已转印有色粉图像的记录纸在压力下加热使得色粉固定在记录纸上。因此为了将原始文件的图像依次复印在大量的记录纸上时,需要清除上述过程中色粉图像从感光器被转印到记录纸上后残留在感光器的表面上的色粉。清除残留在感光器磁鼓表面上的色粉的方法中,熟知的一种方法为滑动压在感光器磁鼓的表面并与感光器表面紧密接触的清洁刀片,称为刀片清洁法。
在上述方法的许多成像设备中使用的清洁刀片由聚氨酯橡胶构成。
例如,在日本专利申请公开NO.2000-75743(专利文献1)中公开的是用在电子照相设备中的清洁刀片,这台设备中刀片部件由聚氨酯构成,聚氨酯在23℃时的JIS A硬度为62~80以及5~15%的推斥弹性。
由聚氨酯橡胶构成的清洁刀片耐热性低。由于它和感光器之间的摩擦使它的刀刃磨损变圆。因此这个清洁刀片不能用刀刃清除色粉。专利文献1中所公开的刀片部件具有5~15%推斥弹性的低模量,并且总是紧密接触感光器的表面,于是刀片部件显示了它的清洁性能。因此清洁刀片的刀刃被高度磨损。
为了抑制磨损深度的降低,必需减小刀刃与感光器的接触压力(这里是指操作压力)。结果清洁刀片不能完全清除色粉。由聚氨酯橡胶构成的普通清洁刀片尽管操作压力低也不能清除被粉化的色粉或者变形的聚合色粉。目前的趋势是节约能源、减少成像设备的成本,以及形成高质量的图像。在这种情况下,开发了小直径色粉和球状聚合色粉。结果,如果不提高操作压力,很难清除残留在感光器表面上的色粉。因此色粉不容易完全清除掉。
专利文献1:日本专利申请公开NO.2000-75743。
专利文献2:日本专利申请公开NO.2001-187167。
专利文献3:日本专利申请公开NO.2003-33447。
专利文献4:日本专利申请公开NO.2003-38682。
发明内容
鉴于上述问题,进行了本发明。因此本发明的一个目的是提供一种刀刃耐磨损性优秀的清洁刀片,它能在高接触压力下与待清洁的感光器等部件接触,,并能显示出对于很难被清除的小直径色粉和球状聚合色粉的优秀清洁性能。
为了解决上述问题,第一发明提供一种清洁刀片,它用于成像设备,通过模塑包含橡胶组分(1),填料(2),交联剂(3)和分散提高剂(4)的热塑性弹性体组合物形成。
其中,以100质量份所述的橡胶组分(1)为基准,热塑性弹性组合物中包含0.05~15质量份由下面式(1)所示的化合物或/和由下面式(2)所示的化合物作为分散提高剂(4)、0.1~80质量份所述填料(2)和0.1~30质量份所述交联剂(3)。
化学式1
Figure C20071019344300061
(其中,X表示氯、溴、碘、硝基或氰基,k表示0~5的整数)
化学式2
Figure C20071019344300062
(其中,Y和Z表示卤素、硝基或氰基;l和m表示0~5的整数;n表示2)。
第二发明提供一种清洁刀片,它用于成像设备,通过模塑包含橡胶组分(1),填料(2),交联剂(3)和分散提高剂(4)的热塑性弹性体组合物形成。
其中,以100质量份所述的橡胶组分(1)为基准,热塑性弹性组合物中包含0.05~10质量份由下面式(3)所示的化合物或/和所述化合物的金属盐作为分散提高剂(4)、0.1~80质量份所述填料(2)和0.1~30质量份所述交联剂(3)。
化学式(3)
Figure C20071019344300063
(其中,F表示氟基;j表示1~5的整数)
所述橡胶组分(1)选自下列的橡胶的一种或多种:丙烯腈-丁二烯橡胶、引入羧基的丙烯腈-丁二烯橡胶、氢化丙烯腈-丁二烯橡胶、引入羧基的氢化丙烯腈-丁二烯橡胶、天然橡胶、丁二烯橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、异戊二烯橡胶、丁基橡胶、氯丁二烯橡胶、丙烯酸橡胶、表氯醇橡胶、乙烯-丙烯橡胶和乙烯-丙烯-二烯共聚橡胶。
本发明者重点研究了这种清洁刀片的刀刃的耐磨损性能,并且发现刀刃耐磨损性能能够通过由推斥弹性优选在50~70%范围的高模量热固性弹性体组合物构成的清洁刀片来提高。
在专利文献1中指出在由推斥弹性为20~60%模量的聚氨酯构成的刀片部件中,色粉像一层膜一样熔融在感光器表面上如同熔凝色粉,以及当色粉颗粒形成大的块状物时,刀片部件的清洁性能会恶化。但是如果清洁刀片的刀刃耐磨损性能够通过由高推斥弹性模量的热固性弹性体组合物构成的清洁刀片来提高,就可能使清洁刀片与感光器在高压下接触。因此,即使熔融色粉也可以被完全清除。
基于此发现,本发明者重点研究了提高构成清洁刀片的热固性弹性体组合物的推斥弹性的模量,并且成功提高了填料(2)的分散性以及通过在橡胶组分(1)中添加具有特定化学结构的硫醇或者/和硫化物作为分散提高剂(4)提高了热固性弹性体组合物推斥弹性的模量。
日本专利申请公开No.2001-187167(专利文献2),日本专利申请公开No.2003-33447(专利文献3),和日本专利申请公开No.2003-38682(专利文献4)描述的橡胶组合物包含化学式(1)所示的的硫醇,化学式(2)所示的硫化物和化学式(3)所示的氟代苯硫醇(氟代苯硫酚)。但是在三个已知文献中描述的发明涉及到高尔夫球的核心,在三个已知文献中既没有关于成像设备的清洁刀片的描述也没有关于它的建议。当然,对于成像设备中使用的清洁刀片的推斥弹性模量和它的耐磨损性及操作压力之间的关系,以及清洁刀片的推斥弹性模量和它的清洁性能之间的关系也没有描述和建议。
下面详细描述了构成用于成像设备的本发明的清洁刀片的热固性弹性体组合物的每一个组分。
在由化学式(1)所示的硫醇或者由化学式(2)所示的硫化物中,苯基的氢可以由用X,Y和Z所示的取代基团所取代。在化学式(1)和(2)中的取代基团X的数目,取代基团Y的数目,取代基团Z的数目可以分别表示为k,l和m,它们根据取代基团X,Y和Z的种类取化学上可允许的1~5的整数。当苯基没有用取代基团X,Y和Z进行修饰,k,l和m分别为零。当k是一个不小于2的整数时,取代基X占大多数。在这种情况下,取代基X可能是完全相同的或者是各不相同的。取代基Y和Z也是这样。
取代基团X,Y和Z可以是各种取代基团,只要它们在化学上是可允许的。更具体地说,可以举的例子有:(i)卤原子(例如F,Cl,Br,I都可以,但是取代基团X不包含F),(ii)硝基;(iii)氰基;(iv)羧基;(v)1-6个C的烷氧基-羰基基团(例如,甲氧羰基,乙氧羰基,叔丁氧羰基等);(vi)羟基;(vii)1-3个C的亚烷基二羟基(例如,亚甲基二羟基、亚乙基二羟基等);(viii)1-6个C的可以被卤化的烷基(例如,甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、三氟甲基等);(ix)1-6个C的可以被卤化的烷氧基(例如,甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基等);(x)苯偶酰氧基;(xi)苯基;(xii)苯甲酰基;(xiii)苯氧基;(xiv)氨基;(xv)单-1-6个C的烷基氨基基团或者二-1-6个C的烷基氨基基团(例如,甲基氨基、乙基氨基、二甲基氨基、二乙基氨基、甲基乙基氨基等);(xvi)1-6个C的烷基氨基羰基基团;(x vii)氨基甲酰基;(x viii)1-6个C的烷基-羰基基团(例如,甲基羰基、乙基羰基、丁基羰基等),以及(xix)1-6个C的卤化烷基羰基基团。
对于取代基团X,Y和Z,优选(i)卤素原子,(ii)硝基和(iii)氰基。取代基团Y和Z可以是氟,但取代基团X不是F。
化学式(2)中的参考符号n表示自然数。自然数n优选不小于2的整数并且进一步优选2。
化学式(1)中所示的硫醇包含苯硫酚类,例如苯硫醇(苯硫酚),4-氯苯硫醇,3-氯苯硫醇,4-溴苯硫醇,3-溴苯硫醇,4-碘苯硫醇,2,5-二氯苯硫醇,3,5-二氯苯硫醇,2,6-二氯苯硫醇,2,5-二溴苯硫醇,3,5-二溴苯硫醇,2-氯-5-溴苯硫醇,2,4,6-三氯苯硫醇,2,3,4,5,6-五氯苯硫醇,4-氰基苯硫醇,2-氰基苯硫醇,4-硝基苯硫醇和2-硝基苯硫醇。
优选苯硫醇、4-氯苯硫醇、4-溴苯硫醇、4-碘苯硫醇、2,5-二氯苯硫醇、3,5-二氯苯硫醇、2-氯-5-溴苯硫醇、2,4,6-三氯苯硫醇和2,3,4,5,6-五氯苯硫醇。
对于化学式(2)所示的硫化物,可以列出的有:二苯二硫、双(4-氯苯)二硫、双(3-氯苯)二硫、双(4-溴苯)二硫、双(3-溴苯)二硫、双(4-氟苯)二硫、双(4-碘苯)二硫、双(2,5-二氯苯)二硫、双(3,5-二氯苯)二硫、双(2,6-二氯苯)二硫、双(2,5-二溴苯)二硫、双(3,5-二溴苯)二硫、双(2-氯-5-溴苯)二硫、双(2,4,6-三氯苯)二硫、双(2,4,6-三溴苯)二硫、双(四溴苯)二硫、双(2,3,4,5,6-五氯苯)二硫、双(2,3,4,5,6-五氟苯)二硫、双(2,3,4,5,6-五溴苯)二硫、双(4-氰基苯)二硫、双(2-氰基苯)二硫、双(4-硝基苯)-二硫和双(2-硝基苯)二硫化物。
优选使用二苯二硫、双(4-氯苯)二硫、双(4-氟苯)二硫、双(4-碘苯)二硫、双(2,5-二氯苯)二硫、双(3,5-二氯苯)二硫、双(2-氯-5-溴苯)二硫、双(2,4,5-三氯苯)二硫、双(2,3,4,5,6-五氯苯)二硫和双(2,3,4,5,6-五氟苯)二硫。
化学式(2)所示的硫化物优选取代基Y和Z中至少一个是由溴基构成的化合物。尤其优选取代基Y不少于3个和取代基Z不少于3个是溴,最优选取代基Y和Z全部是溴。
对于取代基Y和Z中至少一个是由溴基构成的化合物,优选双(溴苯)二硫、双(二溴苯)二硫、双(三溴苯)二硫、双(四溴苯)二硫和双(五溴苯)二硫。进一步优选双(五溴苯)二硫。
化学式(3)所示的氟取代苯硫醇中,化学式(1)所示的苯硫醇的至少一个取代基X是由氟基团构成的。
在本发明中,氟取代苯硫醇被用来提高交联剂的分散性和将清洁刀片的推斥弹性的模量提高到与本发明的清洁刀片硬度相同的清洁刀片的推迟弹性模量以上。那就是说,在苯硫醇(苯硫酚)化合物中,化学式(3)所示的氟取代苯硫醇或和它的金属盐显示出了清洁刀片优秀的振动范围的推斥无关性。因此假设本发明的清洁刀片的推斥弹性模量和普通的清洁刀片的推斥弹性模量相等,本发明的清洁刀片能比普通的清洁刀片形成更软的。因此本发明的清洁刀片具有比普通清洁刀片更高的耐磨损性,并且提供了比普通刀片更大的间隙宽度和更好的清洁性能。
由使用化学式(3)所示的氟取代苯硫醇或/和它的金属盐的热固性弹性体组合物构成的清洁刀片在其性能方面不同于使用化学式(1)所示的具有除了氟以外取代基的苯硫醇的热固性弹性体组合物构成的清洁刀片,也不同于使用化学式(2)所示的硫化物的热固性弹性体组合物构成的清洁刀片。因此使用化学式(3)所示的氟取代苯硫醇或/和它的金属盐的热固性弹性体组合物与使用化学式(1)所示的热固性弹性体组合物被分别详细说明。但是可以将化学式(3)所示的氟取代苯硫醇和化学式(1)所示的硫醇或/和化学式(2)所示的硫化物组合使用。当上述的分散提高剂被组合使用时,以100质量份的橡胶组分(1)为基准,它的全部混合量设定为0.05~15质量份,优选设定为0.05~10质量份。
对于化学式(3)所示的氟取代苯硫醇,可以列出的有:氟苯硫醇(氟苯硫酚)、二氟苯硫醇(二氟苯硫酚)、三氟苯硫醇(三氟苯硫酚)、四氟苯硫醇(四氟苯硫酚)和五氟苯硫醇(五氟苯硫酚)。
在这些氟取代苯硫醇中,优选使用具有不少于3个氟基团的三氟苯硫醇、四氟苯硫醇和五氟苯硫醇。最优选使用具有不少于5个氟原子的五氟苯硫醇。
对于化学式(3)所示的氟取代苯硫醇的取代基,除了氟基团以外,,优选氢。
对于化学式(3)所示的氟取代苯硫醇的金属盐,可以列出的单价金属的金属盐如钠、锂等以及二价金属如锌、镁等的金属盐。优选使用氟取代苯硫醇的镁盐。
更具体地说,对于氟代苯硫醇的金属盐,可以列出的有:氟苯硫醇的锌盐,二氟苯硫醇的锌盐,三氟苯硫醇的锌盐,四氟苯硫醇的锌盐,五氟苯硫醇的锌盐,五氟苯硫醇的钠盐,氟苯硫醇的镁盐,二氟苯硫醇的镁盐,三氟苯硫醇的镁盐,四氟苯硫醇的镁盐,五氟苯硫醇的镁盐。
当使用化学式(2)所示的硫醇或/和化学式(2)所示的硫化物时,以100质量份橡胶组分为基准,硫醇或/和硫化物的混合量为0.05~15质量份。如果硫醇或/和硫化物的混合量小于0.05质量份,其它组分的分散性尤其填料(2)的分散性会恶化。另一方面,如果硫醇或/和硫化物的混合量大于15质量份,其它组分的分散性尤其填料(2)的分散性也会恶化。当硫醇或/和硫化物的混合量小于0.05质量份或者大于15质量份时,填料(2)的分散性会恶化并且热固性弹性组合物有低的推斥弹性模量。
化学式(3)所示的氟取代苯硫醇或/和它的金属盐被用作分散提高剂(4),以100质量份橡胶组分为基准,氟取代苯硫醇的混合量优选被设定为0.05~10质量份,并且进一步优选为0.05~5质量份。如果氟取代苯硫醇的混合量大于10质量份,会存在未反应的氟取代苯硫醇。因此热固性弹性体组合物的性能差并且不能取得想要的推斥性。另一方面,如果氟取代苯硫醇的混合量小于0.05质量份,其它组分的分散性尤其填料(2)的分散性会恶化。
当化学式(3)所示的氟取代苯硫醇或/和它们的金属盐被用作分散提高剂(4)时,化学式(3)所示的氟取代苯硫醇或/和它们的金属盐的混合量的上限被设定低于化学式(1)所示的硫醇的混合量或/和化学式(2)所示的硫化物的混合量。这是因为通过使用比后者更少混合量的前者,能形成高推斥弹性模量的热固性弹性组合物,并且另外,前者比后者具有更高的反应性。因此担心当一部分氟取代苯硫醇或/和它们的金属盐没有反应时,生成的热固性弹性体组合物的性能差。
对于橡胶组分(1),可以使用已知的橡胶,只要它的使用不与本发明的目的相矛盾即可。更具体地说,可以使用丙烯腈-丁二烯橡胶、引进羧基的丙烯腈-丁二烯橡胶、引进羧基的氢化丙烯腈-丁二烯橡胶、天然橡胶、丁二烯橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、异戊二烯橡胶、丁基橡胶、氯丁二烯橡胶、丙烯酸酯橡胶、表氯醇橡胶、乙烯-丙烯橡胶和乙烯-丙烯-二烯橡胶
对于橡胶组分(1),可以使用一种橡胶或者多种橡胶一起混合使用。
在通过互相混合使用两种橡胶时,假设橡胶组分的总体质量是100质量份,两种橡胶中的一种(橡胶“A”)的混合量被设定为90~50质量份,并且优选90~70质量份,其中两种橡胶中的另一种(橡胶“B”)的混合量被设定为10~50质量份,并且优选10~30质量份。
橡胶A的混合量被设定不小于50也不大于90质量份是因为下面的原因:如果橡胶A的混合量小于50质量份,橡胶组分的物理强度差。另一方面,如果橡胶A的混合量大于90质量份,会担心橡胶B的性能不能显示出来。
橡胶B的混合量被设定为不小于10也不大于50质量份是因为下面的原因:如果橡胶B的混合量小于10质量份,会担心橡胶B的性能不能被展示出来。另一方面,在橡胶A的基础上,如果橡胶B的混合量大于50质量份,橡胶组分的物理强度差。
优选橡胶组分(1)包含含有腈基的共聚橡胶。
含有氰基的共聚物橡胶通过共聚α,β-乙烯不饱和腈单体和其它单体得到的。对于α,β-乙烯不饱和腈单体可以列出丙烯腈、甲基丙烯睛、α-氯化丙烯腈等。优选丙烯腈。α,β-乙烯不饱和腈单体单元的含量被设定为10~60mass%,优选12~55mass%,并且进一步优选15~50mass%。
对于与α,β-乙烯不饱和腈单体共聚的单体可以列出的有:共轭二烯烃单体、非共轭二烯烃单体、和α-烯烃。在这些单体中,优选共轭二烯烃单体。可以与下列化合物组合使用这些单体:芳香乙烯基单体、含氟乙烯基单体、α,β-乙烯不饱和一元羧酸、α,β-乙烯不饱和多元羧酸,及其酐。
对于共轭单体,可以列出的有1,3-丁二烯、异戊二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯和1,3-戊二烯。优选1,3-丁二烯。
含有腈基的共聚橡胶包括氢化橡胶,它是通过用已知的方法氢化含有腈基的共聚橡胶的碳-碳不饱和双键而得到的。特别优选使用含有不大于10%的残留双键的氢化橡胶。
含有腈基的共聚橡胶也包括通过将羰基引入到含有腈基的共聚橡胶中形成的橡胶和通过将羰基引入到它的氢化橡胶中形成的橡胶。
对于含有腈基共聚橡胶的例子,可以列出的有:丙烯腈-丁二烯橡胶、丙烯腈-异戊二烯橡胶、丙烯腈-丁二烯-丙烯酸酯橡胶、丙烯腈-丁二烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯橡胶、这些橡胶的氢化橡胶、和通过将羰基引入这些橡胶中形成的橡胶。
优选橡胶组分(1)含有丙烯腈-丁二烯橡胶(这里记做NBR)或/和氢化丙烯腈-丁二烯橡胶(这里记作HNBR)。最优选使用具有不大于10%残留双键的氢化丙烯腈-丁二烯橡胶(这里记做HNBR)。
NBR和HNBR分别有高的拉伸强度、撕裂强度和抗断裂性以及另外能够实现均匀的交联密度和清洁刀片的刀刃的均匀的耐磨损性。因此不像由聚氨酯构成的普通清洁刀片,由含有NBR或者HNBR的热固性弹性体组合物构成的清洁刀片的刀刃能防止被不均匀地磨损。因此本发明的清洁刀片能够防止应力集中在刀刃的局部,从而显示出良好的清洁性能。
对于NBR或者被用作HNBR的NBR,可以使用任何的不超过25%丙烯腈结合量的低腈NBR,25%~31%丙烯腈结合量的中腈NBR,31%~36%丙烯腈结合量的中高腈NBR和不小于36%丙烯腈结合量的高腈NBR。
进一步优选使用31%~35%丙烯腈结合量的中高腈NBR和36%~50%丙烯腈结合量的高腈NBR。
进一步优选使用具有21%~46%丙烯腈结合量和20~160的门尼粘度ML1+4(100℃)的HNBR。HNBR的丙烯腈结合量被设定为21%~46%的原因如下:如果HNBR的丙烯腈结合量小于21%,最后所制得的热固性弹性体组合物的机械性质差,另一方面,如果HNBR的丙烯腈结合量大于46%,所制得的热固性弹性体组合物的玻璃化转变温度Tg高和在低温和低湿下的清洁性能差。HNBR的丙烯腈结合量优选在21%~44%的范围内,并且进一步优选在31%~35%的范围内。如果HNBR的门尼粘度ML1+4(100℃)小于20,最后所制得的热固性弹性体组合物的分子量低和耐磨损性低。另一方面,如果门尼粘度ML1+4(100℃)大于160,最后所制得的热固性弹性体组合物的分子量分布过大。因此很难进行捏合和模塑操作。HNBR的门尼粘度ML1+4(100℃)进一步优选在40~150的范围内。门尼粘度的测量根据JIS K 6300.
优选橡胶组分(1)由NBR或/和HNBR组成,但如果需要,其它的橡胶可以与NBR和HNBR组合使用。对于其它橡胶,可以使用上面列出的任意一种。特别优选使用丁二烯橡胶或者苯乙烯-丁二烯橡胶。
对于橡胶组分(1),可以使用除了橡胶组分(1)外的橡胶组分很好地分散在其中的橡胶,这种橡胶组分包含在构成本发明橡胶的清洁刀片的热固性弹性体组合物中。
对于具有上述模式橡胶的基体聚合物,可以使用上述列出的橡胶的任意一种。优选使用NBR或/和HNBR。进一步优选使用HNBR。
对于很好地分散在橡胶中的组分,除了橡胶组分(1)外,优选填料(2)。在填料(2)中,进一步优选共交联剂。在共交联剂中,特别优选α,β-不饱和羧酸的金属盐。通过在橡胶中高度分散共交联剂,被很好分散的共交联剂在交联时间进行了接枝聚合反应形成了很好的结构。最后制得的的热固性弹性体组合物的机械性能高。
优选构成本发明的清洁刀片的热固性弹性体组合物含有一种或多种选自下面的填料(2):共交联剂、硫化促进剂、硫化促进助剂、抗老化剂、橡胶用软化剂、增强剂和其它种类的添加剂。
以100质量份的橡胶组分(1)为基准,填料(2)的混合量优选被设定为0.1~80质量份。如果填料(2)的混合量少于0.1质量份,会担心橡胶组分没有被足够的增强或者没有被完全硫化。另一方面,如果填料(2)的混合量大于80质量份,热固性弹性体组合物的硬度就会太硬,因而担心本发明的成像设备使用的清洁刀片可能损坏感光器。
共交联剂交联其本身并且和橡胶分子进行反应从而将它们交联,于是形成完整的弹性体组合物聚合体。
共交联剂的的混合量应该是足以使橡胶组分被硫化。通常共交联剂的混合量以100质量份的橡胶组分为基准选自0~20质量份的范围,并且优选0.1~10质量份。
对于共交联剂,可以使用以甲基丙烯酸酯和甲基丙烯酸的金属盐或者丙烯酸的金属盐为代表的乙烯不饱和单体;利用1,2-聚丁二烯的官能团的多官能聚合物;和二肟。
对于乙烯不饱和单体,如以下所列的物质:
(a)一元羧酸如丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸等。
(b)二元羧酸如马来酸、富马酸、衣康酸等。
(c)上述(a)和(b)的酯或酐。
(d)上述(a)~(c)的金属盐。
(e)脂肪族共轭二烯烃如1,3-丁二烯、异戊二烯、2-氯-1,3-丁二烯等等。
(f)脂肪族乙烯基化合物如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、乙基乙烯基苯、二乙烯基苯等。
(g)带有杂环的乙烯基化合物如三烯丙基异氰脲酸酯、三烯丙基氰脲酸酯和乙烯基吡啶。
(h)丙烯腈化合物如(甲基)丙烯腈和α-氯丙烯腈、丙烯醛、甲酰基苯乙烯、乙烯基甲基酮、乙烯基乙基酮和乙烯基丁基酮。
对于上述(c)的一元羧酸的酯,如以下所列物质:
(甲基)丙烯酸的烷基酯如:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸正戊酯、(甲基)丙烯酸异戊酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸异壬酯、(甲基)丙烯酸特丁基环己酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸羟甲酯、(甲基)丙烯酸羟乙酯。
(甲基)丙烯酸的氨基烷基酯如:丙烯酸氨乙酯、丙烯酸二甲基氨乙酯、丙烯酸丁基氨乙酯等。
带有一个芳香环的(甲基)丙烯酸酯如:(甲基)丙烯酸苄基酯、(甲基)丙烯酸苯甲酰酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯等。
带有环氧基团的(甲基)丙烯酸酯如:(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸甲基缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸环氧基环己酯等。
带有功能基团的(甲基)丙烯酸酯如:N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺、γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷,(甲基)丙烯酸四氢糠酯等。以及
具有多官能团的(甲基)丙烯酸酯如:二(甲基)丙烯酸乙二醇酯、三(甲基)丙烯酸三羟甲基丙烷酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯(EDMA)、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、二甲基丙烯酸异丁烯乙二醇酯等。
对于上述(c)的二羧酸的酯,半酯如:马来酸甲酯、衣康酸甲酯、邻苯二甲酸二烯丙酯、衣康酸二烯丙酯等等。
对于上述(c)中的“不饱和羧酸的酐”,如丙烯酸酐、马来酸酐等。
对于上述(d)中的“金属盐”如列出的不饱和羧酸的钠盐、铝盐、钙盐、锌盐和镁盐,所述的不饱和羧酸如丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸和富马酸。
对于优选用于本发明的乙烯不饱和单体,如以下所列物质:
甲基丙烯酸;
甲基丙烯酸高级酯如:三甲基丙烯酸三羟甲基丙烷酯(TMPT)、二甲基丙烯酸亚乙酯(EDMA)、聚二甲基丙烯酸乙二醇酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸烯丙酯、甲基丙烯酸四氢糠酯和二甲基丙烯酸异丁烯亚乙酯;
α,β-不饱和羧酸的金属盐如:丙烯酸、甲基丙烯酸、富马酸、马来酸的锌盐、钠盐、镁盐、钙盐、铝盐等;以及
异氰脲酸三烯丙酯、氰脲酸三烯丙酯、邻苯二甲酸二烯丙酯、衣康酸二烯丙酯、乙烯基甲苯、乙烯基吡啶和二乙烯基苯。
优选使用甲基丙烯酸和α,β-不饱和羧酸的金属盐。对于α,β-不饱和羧酸的金属盐,进一步优选甲基丙烯酸的金属盐和丙烯酸的金属盐。
对于甲基丙烯酸的金属盐或丙烯酸的金属盐,可以列出的有:丙烯酸铝、甲基丙烯酸铝、丙烯酸锌、甲基丙烯酸锌、丙烯酸钙、甲基丙烯酸钙、丙烯酸镁、甲基丙烯酸镁。优选使用丙烯酸锌或甲基丙烯酸锌。最优选使用甲基丙烯酸锌。
列出了那些利用1,2-聚丁二烯的官能团的多官能聚合物。更具体列出的有:Buton 150、Buton 100、聚丁二烯R-15、双烯-35、Hystal-B2000等。
对于上述的二肟类化合物,列出的有:对醌二肟、p,p’-二苯甲酰醌二肟、N,N’-间亚苯基双马来酰亚胺等。
对于硫化促进剂,可以使用无机促进剂和有机促进剂。
对于无机促进剂,可以使用熟石灰、氧化镁、氧化钛和铅黄(Pbo)。
对于有机促进剂,有:秋兰姆、噻唑、硫脲、二硫代氨基甲酸盐、胍和亚磺酰胺。
对于秋兰姆,可以列出的有:一硫化四甲基秋兰姆、二硫化四甲基秋兰姆、二硫化四乙基秋兰姆、二硫化四丁基秋兰姆和四硫化二亚戊基秋兰姆。
对于噻唑,可以列出的有:2-巯基苯并噻唑、二硫化二苯并噻唑、N-环己基苯并噻唑等。
对于硫脲,可以列出的有:N,N’-二乙基硫脲、亚乙基硫脲和三甲基硫脲。
对于二硫代氨基甲酸盐(酯),可以列出的有:二甲基二硫代氨基甲酸锌、二乙基二硫代氨基甲酸锌、二丁基二硫代氨基甲酸锌、二甲基二硫代氨基甲酸钠、二乙基二硫代氨基甲酸钠、二甲基二硫代氨基甲酸铜、二甲基二硫代氨基甲酸铁(III)、二乙基二硫代氨基甲酸硒和二乙基二硫代氨基甲酸碲。
对于胍促进剂,可以列出的有:二邻甲苯胍、1,3-二苯胍、1-邻甲苯二胍和二儿茶酚硼酸酯的二邻甲苯胍盐。
对于亚磺酰胺,可以列出的有N-环己基-2-苯并噻唑亚磺酰胺、N-氧联二乙基-2-苯并噻唑亚磺酰胺、N-叔丁基-2-苯并噻唑亚磺酰胺和N,N’-二环己基-2-苯并噻唑亚磺酰胺。
硫化促进剂的混入量应足以使橡胶组分的性质得以充分显示。在使用无机硫化促进剂时,以每100质量份橡胶组分为基准,其混入量选择在0~15质量份的范围内。在使用有机硫化促进剂时,以每100质量份橡胶组分为基准,其混入量选择在0.3~3质量份的范围内。
本发明使用的硫化促进助剂包括:金属氧化物如氧化锌;脂肪酸如硬脂酸、油酸、棉籽脂酸;以及熟知的硫化促进助剂。金属氧化物如氧化锌也可用作下面讲的增强剂。
硫化促进助剂的混入量应足以使橡胶组分的性质得以充分显示。以每100质量份橡胶组分为基准,硫化促进助剂的混入量选择在0.5~20质量份的范围内,优选1~15质量份。
对于防老化剂,可以列出的有:胺、苯酚、咪唑、包含磷的物质和硫脲。
对于胺类,可以列出的有:苯基-α-萘胺、2,2,4-三甲基-1,2-二氢化喹啉聚合物(TMDQ),6-乙氧基-2,2,4-三甲基-1,2二氢化喹啉(ETMDQ)、p,p’-二辛基二苯胺(ODPA),p,p’-二枯基二苯胺(DCDP),N,N’-双-2-萘基-p-亚苯二胺(DNPD)、N,N’-二苯基-p-亚苯二胺(DPPD),N-苯基-N’-异丙基-p-亚苯二胺(IPPD)和N-苯基-N’-1,3-二甲基丁基-p-亚苯二胺(6PPD)。
本发明用的苯酚包括:2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(BHT、DTBMP)、苯乙烯化甲酚、2,2’-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)(MBMBP)、2,2’-亚甲基双(4-乙基-6-叔丁基苯酚)、4,4’-硫代双(3-甲基-6-叔丁基苯酚)(TBMTBP)、4,4’-亚丁基双(3-甲基-6-叔丁基苯酚)(BBMTBP)、2,5-二叔丁基氢醌(DBHQ)、以及2,5-二叔戊基氢醌(DAHQ)。
对于咪唑,列出的有:2-巯基苯并咪唑(MBI)、2-巯基苯并咪唑的锌盐(ZnMBI)和二丁基二硫代氨基甲酸镍(NiBDC)。
对于其它的防老化剂,可以使用含磷物质,例如三(壬基苯基)亚磷酸盐、硫脲如1,3-双(二氨丙基)-2-硫脲、三丁基硫脲等;以及用于防止臭氧造成恶化的蜡等。
防老化剂的混入量应足以使橡胶组分的性质得以充分显示。可以不少于两种防老化剂组合使用。以100质量份的橡胶组分(1)为基准,防老化剂的混合量优选在0.1~15质量份的范围内。以100质量份的橡胶组分(1)为基准,防老化剂的混合量设定在0.1~15质量份的范围内的原因如下:当防老化剂的混合量小于0.1质量份时,防老化剂的作用没有显现出来。因此担心最后所得的热固性弹性体组合物具有较差的机械性能和过多的磨损。另一方面,当防老化剂的混合量超过15质量份时,防老化剂由于过多的混合量而不能理想地分散。因此,担心热固性弹性体组合物的机械性能较差。以100质量份的橡胶组分(1)为基准,进一步优选防老化剂的混合量被设定为0.5~10质量份。
对于橡胶用软化剂,可以使用:邻苯二甲酸、间苯二甲酸、己二酸、癸二酸、苯甲酸和磷酸的衍生物。
更具体地,可以列出的有:对苯二甲酸二辛酯(DOP)如对苯二甲酸二丁酯(DBP)和邻苯二甲酸二-(2-乙基己基)酯、邻苯二甲酸二异辛酯(DIOP)、邻苯二甲酸高级醇酯、癸二酸二-(2-乙基己基)酯、聚酯型己二酸酯、己二酸二丁基二乙二醇酯、己二酸二(丁氧基乙氧基乙基)酯、异辛基妥尔油脂肪酯、磷酸三丁酯(TBP)、磷酸三丁氧基乙酯(TBEP)、磷酸三甲苯酯(TCP)、磷酸甲苯联苯酯(CDP)和二苯基烷烃等。
橡胶用软化剂的混入量应足以使橡胶组分的性质得以充分显示。以100质量份的橡胶组分(1)为基准,软化剂的混合量选在0.5~5质量份的范围内。
对于增强剂,除了主要用作填料的炭黑被用于控制炭黑与橡胶的相互作用以外,可以使用的无机增强剂如白炭(二氧化硅填料如干法二氧化硅或湿法二氧化硅、硅酸盐如硅酸镁)、碳酸钙、碳酸镁、硅酸镁、粘土(硅酸铝)、硅烷改性的粘土和滑石;有机增强剂如香豆酮与茚树脂、酚类树脂、高苯乙烯树脂和木粉填料。
优选使用具有出色的增强效果、分散性、耐磨性和低成本的炭黑。对于炭碳黑,优选使用SAF碳(平均粒径:18~22nm)、SAF-HS碳(平均粒径:约20nm)、ISAF碳(平均粒径:19~29nm)、N-339碳(平均粒径:约24nm)、ISAF-LS碳(平均粒径:21~24nm)、I-ISAF-HS碳(平均粒径:21~31nm)、HAF碳(平均粒径:约26~30nm)、HAF-HS碳(平均粒径:22~30nm)、N-351碳(平均粒径:约29nm)、HAF-LS碳(平均粒径:约25~29nm)、LI-HAF碳(平均粒径:约29nm)、MAF碳(平均粒径:30~35nm)、FEF碳(平均粒径:40~52nm)、SRF碳(平均粒径:58~94nm)、SRF-LM碳和GPF碳(平均粒径:49~84nm)。特别优选FEF碳、ISAF碳、SAF碳和HAF碳。
增强剂的混入量应足以使橡胶组分的性质得以充分显示。以100质量份的橡胶组分(1)为基准,增强剂的混合量被选在5~100质量份的范围内。
对于上述的添加剂,可以列出的有:酰胺类化合物、脂肪酸的金属盐和蜡。
对于酰胺类化合物,列出的有:脂族酰胺和芳族酰胺。对于脂族酰胺化合物,可以列出的有:油酸、硬脂酸、芥酸、己酸、辛酸、癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、花生酸、山嵛酸、棕榈油酸、二十碳烯酸、芥酸、反油酸、反式-11-二十碳烯酸、反式-13-二十二碳烯酸、亚油酸、亚麻酸、和蓖麻油酸。这些脂族酰胺化合物可以单独使用或者两种以上混合使用。对于脂族酰胺化合物,优选使用油酸酰胺、硬脂酸酰胺,并且特别优选芥酸酰胺。
为了形成脂肪酸的金属盐,作为脂肪酸可以列出的有:月桂酸、硬脂酸、棕榈酸、肉豆蔻酸和油酸。作为金属可以列出的有:锌、铁、钙、铝、锂、镁、锶、钡、铈、钛、锆、铅和锰。
对于所用的蜡,列出的有;石蜡、褐煤蜡和酰胺蜡。
这些添加剂的混合量应足以使橡胶组分的性能得以充分显示。在本发明中,以100质量份的橡胶组分为基准,添加剂的混合量被选在1~10质量份的范围内。
构成本发明的清洁刀片的热固性弹性体组合物优选包含下列物质中的一种或者不少于两种作为交联剂(3):硫、有机硫化合物、有机过氧化物、耐热性交联剂和树脂交联剂。
以100质量份的橡胶组分(1)为基准,交联剂(3)的混合量设定在0.1~30质量份的范围内的原因如下:如果交联剂(3)的混合量小于0.1质量份,交联密度变小,并且担心热固性弹性体组合物不具备所需的性能。另一方面,如果交联剂(3)的混合量超过30质量份,由于过多的交联反应,使热固性弹性体组合物的硬度太高以至于会担心本发明的成像设备用的清洁刀片会损坏感光器。
更具体地说,以100质量份的橡胶组分(1)为基准,硫或者有机硫化合物的混合量优选设定为0.1~20质量份。以100质量份的橡胶组分(1)为基准,有机过氧化物的混合量优选设定为0.5~10质量份,进一步优选设定为1~6质量份。以100质量份的橡胶组分为基准,树脂交联剂的混合量优选设定为5~20质量份,进一步优选设定为10~20质量份。
使用的硫是将再生硫磨成细粉来使用的。适合使用表面经过处理的提高了分散性能的硫。也能使用不溶性硫以防止从未硫化橡胶中起霜。
对于有机硫化合物,列出的有:N,N’-二硫代双吗啉、二苯二硫、五溴二硫等等。特别优选使用二苯二硫。
对于有机过氧化物,列出的有:过氧化苯甲酰、1,1-二-(叔丁基过氧化)-3,3,5-三甲基环己烷、2,5-二甲基-2,5-二-(苯甲酰过氧化)己烷、2,5-二甲基-2,5-二-(苯甲酰过氧化)-3-己炔、2,5-二甲基-2,5-二-(叔丁基过氧化)己烷、二叔丁基过氧化-二-异丙基苯、二叔丁基过氧化物、二叔丁基过氧化苯甲酸酯、过氧化二异丙苯、叔丁基过氧化异丙苯、2,5-二甲基-2,5-二-(叔丁基过氧化)-3-己炔、1,3-双(叔丁基过氧化异丙基)苯、正丁基-4,4-双(叔丁基过氧化)戊酸盐、对氯过氧化苯甲酰、2,4-二氯过氧化苯甲酰、碳酸叔丁基过氧化异丙酯、过氧二乙酰、过氧化月桂酰。
对于用于本发明的耐热交联剂,列出的有:1,3-双(柠康酰亚胺甲基)苯、六亚甲基-1,6-双硫代硫酸钠二水合物和1,6-双(二苄基硫代氨基甲酰二硫化)己烷。
对于树脂交联剂,列出的有:烷基酚树脂或溴化烷基酚醛树脂,如Tackrol 201(Taoka化学有限公司生产),Tackrol 250-III(Taoka化学有限公司生产)和Hiltano2501(Hitachi化学有限公司生产)。特别优选使用烷基酚树脂。
构成本发明的成像设备用清洁刀片的热固性弹性体组合物的模式没有具体限制,只要热固性弹性体组合物含有上述的组分。但是特别优选热固性弹性体组合物包含橡胶组分(1),填料(2),交联剂(3)和分撒提高剂(4),并且具有模式(I)和模式(II)。
(I)作为填料(2),热固性弹性体组合物至少包含α,β-不饱和羧酸的金属盐或者α,β-不饱和羧酸和金属氧化物的混合物。
(II)作为橡胶组分(1),热固性弹性体组合物包含构成HNBR的橡胶,HNBR中分散有α,β-不饱和羧酸的金属盐。
在模式(I)和(II)中,α,β-不饱和羧酸的金属盐起共交联剂的作用并且在交联时进行聚合接枝反应从而形成良好的结构。生成的热固性弹性体组合物比用炭黑增强的普通热固性弹性体组合物具有较高的机械性能和较高的耐磨损性。分散提高剂(4)有适当终止α,β-不饱和羧酸的金属盐链反应作用。终止反应可以使通过α,β-不饱和羧酸的金属盐进行的聚合接枝反应均匀地进行。因此,清洁刀片的刀刃均匀磨损并且清洁刀片的清洁性能能得到提高。
对于在模式(I)和(II)中α,β-不饱和羧酸的金属盐,可以列出的有:不饱和羧酸如丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸和富马酸的钠盐、铝盐、钙盐、锌盐和镁盐。优选甲基丙烯酸锌。
具有模式(I)的热固性弹性体组合物被详细描述如下。
除了将α,β-不饱和羧酸的金属盐和橡胶组分混合在一起外,可同时将α,β-不饱和羧酸和金属氧化物的混合物混合在一起。当α,β-不饱和羧酸和金属氧化物的混合物和橡胶组分混合在一起时,α,β-不饱和羧酸的金属盐会在橡胶组合物中产生,并且起到共交联剂的作用。在本发明中,与α,β-不饱和羧酸一起使用形成α,β-不饱和羧酸的金属盐的金属氧化物包含在共交联剂中而不是在硫化促进助剂中。
优选设定α,β-不饱和羧酸和金属氧化物的混合比例为2∶1。但是会有α,β-不饱和羧酸不能与所有的金属氧化物反应的情况。因此α,β-不饱和羧酸和金属氧化物的混合比例设定为1~2∶1,并且优选1∶1。
对于α,β-不饱和羧酸,可以列出的有:丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸和富马酸。对于金属氧化物,可以列出的有:氧化锌、氧化镁、氧化钙、氧化铝等。优选甲基丙烯酸和氧化锌组合使用。
除了金属氧化物,可以使用能够产生α,β-不饱和羧酸金属盐的金属盐。
以100质量份的橡胶组分为基准,α,β-不饱和羧酸的金属盐的混合量或者α,β-不饱和羧酸和金属氧化物的混合物的混合量优选设定为5~60质量份。
如果α,β-不饱和羧酸的金属盐的混合量或者α,β-不饱和羧酸和金属氧化物的混合物的混合量小于5质量份,α,β-不饱和羧酸的金属盐(例如甲基丙烯酸锌)的共交联效果不能展现出来。因此会担心生成的热固性弹性体组合物会有较差的机械性能和过高的磨损。另一方面,如果大于60质量份的α,β-不饱和羧酸的金属盐的混合量或者α,β-不饱和羧酸和金属氧化物的混合物的混合量与100质量份的橡胶组分相混合,也就是说,当过量的α,β-不饱和羧酸的金属盐或者α,β-不饱和羧酸和金属氧化物的混合物被混合在一起,会担心热固性弹性体组合物不能用橡胶捏合装置捏合。以100质量份的橡胶组分为基准,α,β-不饱和羧酸的金属盐的混合量或者α,β-不饱和羧酸和金属氧化物的混合物的混合量优选设定为5~50质量份。
模式(I)中使用的橡胶组分(1),交联剂(3)和分散提高剂(4)与前面描述的那些是相似的。对于填料(2),热固性弹性体组合物可以包含除了α,β-不饱和羧酸的金属盐或者α,β-不饱和羧酸和金属氧化物的混合物之外的上述的填料。
具有模式(II)的热固性弹性体组合物被详细描述如下。
为了获得由用作基体聚合物以及α,β-不饱和羧酸的金属盐分散在其中的HNBR构成的橡胶,α,β-不饱和羧酸的金属盐可以与HNBR混合在一起很好地将α,β-不饱和羧酸的金属盐分散在其中。或者可以将α,β-不饱和羧酸和金属氧化物与HNBR混合在一起,通过混合形成的α,β-不饱和羧酸的金属盐能很好地分散在HNBR中。也可以使用α,β-不饱和羧酸的金属盐与HNBR一起混合并且很好地分散在其中的市售商品。
优选用作基体聚合物的HNBR具有21%~46%的丙烯腈结合量以及20~160的门尼粘度ML1+4(100℃)。
在模式(II)中,优选其它的橡胶与由α,β-不饱和羧酸的金属盐分散在其中的HNBR构成的橡胶组合使用。对于其它的橡胶,上面列出的橡胶都可以使用。优选使用NBR或/和HNBR。
在模式(II)中,以100质量份的整个橡胶组分为基准,分散在由其中分散有α,β-不饱和羧酸金属盐的HNBR构成的橡胶中的α,β-不饱和羧酸的金属盐的混合量和在橡胶与其它橡胶间的混合比例应确定为以使α,β-不饱和羧酸的金属盐的混合量是5~60质量份,并且优选5~50质量份。
以100质量份的HNBR为基准,优选使用含有40~240质量份α,β-不饱和羧酸的金属盐的橡胶,进一步优选80~120质量份,最优选91~115质量份。
以100质量份的整个橡胶组分为基准,优选以100质量份HNBR为基准,91~115质量份的α,β-不饱和羧酸的金属盐分散在其中的橡胶的使用量为10~75质量份,进一步优选30~60质量份。
以100质量份的整个橡胶组分为基准,其中分散有91~115质量份的α,β-不饱和羧酸的金属盐(以100质量份HNBR为基准)的橡胶的使用量为10~75质量份的原因如下:如果橡胶的混合量小于10质量份,以100质量份的橡胶组分为基准,α,β-不饱和羧酸的金属盐的混合量小于5质量份。因此α,β-不饱和羧酸的金属盐的共交联效果不会展示出来。因此会担心生成的热固性弹性体组合物有较差的机械行能和过多的磨损。另一方面,如果橡胶的混合量大于75质量份,以100质量份的橡胶组分为基准,α,β-不饱和羧酸的金属盐的混合量大于60质量份。因此由于过量的α,β-不饱和羧酸的金属盐,会担心热固性弹性体组合物的组分不能用橡胶捏合设备捏合或者没有反应的物质分散不理想或者产生结块,这些对热固性弹性体组合物的耐磨损性有不利的影响。
在模式(II)中的填料(2),交联剂(3)和分散提高剂(4)与前述的那些是相似的。
因为α,β-不饱和羧酸的金属盐被预先加到橡胶组分(1)中,就不必要再在橡胶组分(1)中添加α,β-不饱和羧酸的金属盐或者α,β-不饱和羧酸和金属氧化物的混合物作为填料(2)。
本发明的成像设备中使用的清洁刀片可以从含有上述组分的热固性弹性体组合物中得到,描述如下。
首先,用橡胶捏合设备如单螺杆挤出机、1.5螺杆挤出机、双螺杆挤出机、开放式辊轧机、捏合机、班伯里混合剂或者热辊轧机等将上述组分捏合在一起得到热固性弹性体组合物。
对混合组分的顺序没有具体限制,但是可以将所有组分一起加到捏合设备中。也可以将一部分组分加到捏合设备中,捏合它们获得混合物,再将剩余的组分加到混合物中,再次进行捏合操作。最好进行预先捏合橡胶组分(1)和填料(2)得到混合物,再将交联剂(3)和分散提高剂(4)加到混合物中,然后再进行捏合操作。
被捏合的组分可以在被捏合材料被模塑之前或者之后进行交联或者与被捏合组分的模塑同时进行以缩短操作时间。在通过与被捏合组分的模塑同时进行的交联操作制备本发明成像设备用清洁刀片中,所需的模具被加热并且被捏合的组分被添加到这个模具中进行加压模塑(加压硫化)被捏合的组分。
本发明成像设备用清洁刀片的一个具体实施方式例被表示在图1中。
通常,清洁刀片10用胶粘剂固定到支持部件21上。支持部件21是由刚性金属、弹性金属、塑料或者陶瓷构成的。支持部件21优选由金属制成。对于将清洁刀片10和支持部件21固定在一起的胶粘剂可以使用聚酰胺或者聚氨酯热熔胶粘剂以及环氧或者苯酚胶粘剂。优选使用热熔胶粘剂。
清洁刀片10的表面10a有一个与要被清洁的部件对向的表面10a,一个结合到支持部件21上的背面10c和一个与表面10a及背面10c正交的厚表面10b。夹在表面10a和厚表面10b之间的刀刃部分10d清除与刀刃部分10d相接触的要被清洗的部件的色粉。
优选本发明的清洁刀片具有下述的特性。
优选构成本发明的清洁刀片的热固性弹性体组合物具有50~70%推斥弹性的模量。清洁刀片的刀刃的耐磨损性能通过包含具有高推斥弹性模量的热固性弹性体组合物的清洁刀片来提高。
通过使用与生产本发明的清洁刀片相同的方法生产的压缩球,根据JIS K 6255的Luple型测试在23℃下测试热固性弹性体组合物的推斥弹性的模量。
优选构成本发明的成像设备用清洁刀片的热固性弹性体组合物显示35~55MPa的拉伸强度。如果热固性弹性体组合物的拉伸强度小于35MPa,清洁刀片会脆及过度磨损。
第三号哑铃形试样从2mm厚的片材中冲压而成,该材用与生产本发明的清洁刀片相同的方法制成的。试样的拉伸强度根据JIS K 6255在500mm/min的拉伸速度下进行测试。
在通过将清洁刀片安装在成像设备上实施成像用纸张供应测试后进行磨损指示值测试时,本发明的成像设备用清洁刀片的磨损指示值优选被设定为不大于40μm,并且进一步优选不大于30μm。优选清洁刀片的磨损指示值的下限接近于零但不少于1μm。
磨损面的截面长度小于1μm意味着热固性弹性体组合物不磨损,这实际上不会发生。因此清洁刀片的磨损指示值的下限被设定为不小于1μm。由于上述的原因,清洁刀片磨损指示值的上限被设定为不大于40μm。如果清洁刀片磨损指示值的上限大于40μm,它的刀刃磨损太厉害。因此会担心不能完全清洁色粉。
在通过将清洁刀片安装在成像设备上实施成像用纸张供应测试后进行清洁性能测试时,本发明的成像设备用清洁刀片的清洁性能值优选不大于0.5,并且进一步优选不大于0.4。
清洁性能值是零意味着色粉被全部清除。清洁性能值是零的清洁刀片具有最好的清洁性能。清洁刀片的清洁性能值被设定为不大于0.5是因为如下原因。如果清洁刀片的清洁性能值大于0.5,在清洁刀片滑动接触感光器的表面后残留在感光器表面上的色粉量是大的。在这种情况下,会担心对所打印的图像有不好的影响。
磨损指示值和清洁性能值在通过将清洁刀片安装在成像设备上实施成像用纸张供应测试后用下面的方法进行测试和评估。
首先,实施成像用纸张供应测试。更具体地说,从2mm厚的由热固性弹性体组合物制成的片材上冲压成预定尺寸的清洁刀片被固定到支持部件上。随后,清洁刀片被安装在成像设备上并使清洁刀片与感光器相接触。成像设备是一台打印机,其中,感光器在里面旋转并且使色粉显影。色粉的平均体积粒径是5~10μm,被磨成了粉,并且有0.90~0.99的球面度。温度为23℃和相对湿度为55%时,通过以200~500mm/秒的旋转速度旋转感光器,以4%的打印密度在150,000张纸上进行打印。
在成像用纸张供应测试完成后,观察清洁刀片的刀刃,如截面视图2A所示刀刃被磨损。图2A的交叉阴影线部分表示清洁刀片的被磨损部分。如图2A所示,被磨损表面形成了一条直线,但可以形成一条曲线外。
被磨损表面的截面长度Ws(图2A中23d)是清洁刀片的倾斜面的长度,这是由连接清洁刀片表面10a的磨损长度的末端,也就是磨损深度Wm(图2A中23a,深度方向的磨损长度)的末端,和清洁刀片厚表面10b上的磨损长度的末端,也就是磨损宽度Wc(图2A中的23b,纵向的磨损长度)的末端之间所形成的长度。当磨损表面的截面长度Ws倾斜成45度角时,磨损指示值被作为磨损表面的截面长度Ws的水平距离进行测试。更具体地说,在成像用纸张供应测试完成后,从成像设备中取出的清洁刀片以45度的角倾斜,以使其表面10a放置在清洁刀片为竖直的状态、即其厚表面10b与地面平行的状态下的上侧。图2b是清洁刀片末端部分的放大截面图,此时清洁刀片以45度角倾斜。截面长度Ws(图2A中23d)的水平距离(图2B中24)就是磨损指示值。
在成像用纸张供应测试完成后,供应到感光器上每单位面积的色粉量被预先计算,以获得在清洁刀片滑动接触感光器表面前在感光器表面上的色粉量Ta。旋转感光器时用清洁刀片消去色粉。随后,残留在经清洁刀片处理后的感光器表面上的色粉量被转化成单位面积的量从而获得色粉量Tb,它是在清洁刀片滑动接触感光器表面后残留在感光器表面上的量。用这种方法,得到在清洁刀片滑动接触感光器表面后残留在感光器表面上的色粉量Tb。清洁性能值=(在清洁刀片滑动接触感光器表面后残留在感光器表面上的色粉量Tb)/(在清洁刀片滑动接触感光器表面前的色粉量)。
清洁刀片的刀刃的耐磨损性可以通过提高构成本发明成像设备用清洁刀片的热固性弹性体组合物的推斥弹性来头现。通过提高刀刀的耐磨损性,可以设定刀刃对要清洁的部件如感光器的高接触压力。因此清洁刀片具有高的清洁性能。本发明是用在推斥弹性的模量和耐磨损性及操作压力之间的关系和在推斥弹性模量和清洁刀片的清洁性能之间的关系来进行表征。更加具体地说,热固性弹性体组合物包含硫醇或/和具有特定化学结构的的硫化物作为分散提高剂(4)。于是可以提高填料(2)的分散性以及热固性弹性体组合物的推斥弹性的模量。因此本发明提供了成像设备用清洁刀片,它具有优秀的耐磨损性能和清洁性能。
被用作分散提高剂(4)的氟取代苯硫醇或/和它的金属盐提供了与通过硫醇或/和硫化物提供的相似效果。另外,氟取代苯硫醇或/和它的金属盐使生成的热固性弹性体组合物具有低的硬度和高的推斥弹性模量。因此,由于使用了氟取代苯硫醇或/和它的金属盐,本发明提供了成像设备用清洁刀片,它具有优秀的耐磨损性能和清洁性能。
附图说明
图1是本发明的成像设备用的具有清洁刀片的清洁部件的示意图。
图2解释了测量磨损指示值的一种方法;图2A是用来表示在通过将清洁刀片安装在成像设备上进行成像用纸张供应测试后本发明的成像设备用清洁刀片的刀刃的放大视图;图2B表示了磨损指示值被测量的部分。
图3是表示安装了本发明的清洁刀片的彩色成像设备的说明图。
具体实施方式
本发明的成像设备用清洁刀片10用热熔胶粘剂固定在支持部件21上。支持部件21由金属构成。优选无铬电镀锌钢板(SECC)作为金属。
具有如图3所示结构的本发明的成像设备用清洁刀片10被配置在成像设备中。清洁刀片10在清洁刀片10与感光器鼓表面接触时清除残留在感光器鼓表面上的色粉。更具体地说,通过下属机理形成图像。本发明的成像设备用清洁刀片清除残留在感光器鼓表面上的色粉。
首先,感光器12按照图3箭头所示的方向旋转。在感光器12通过充电辊11进行充电以后,一束激光17通过镜子16使感光器12的非成像部分曝光,因此去除非成像部分的静电。这时,对应图像部分的感光器12部分被充电。因此,色粉15a被供应到感光器12上并且附者在被充电的图像部分,从而形成第一个彩色色粉图像。该彩色粉图像通过第一转印辊19a被转印到中间转印带13上。用同样的方法,其它在感光器12上形成的彩色色粉15b~15d的每一个色粉图像被转印到中间转印带13上。由四种彩色色粉15a~15d构成的全彩色图像形成在中间转印带13上。通过第二转印辊19b全彩色图像被转印到要被转印的材料18(通常是纸)上。当要被转印的材料18通过一对被加热到预定温度的固定辊14之间时,全彩色图像被固定到它的表面上。
在上述过程中,为了将原始文件的图像按顺序复制到许多记录纸上,没有被转印到中间转印带13上而是留在感光器12上的色粉,要通过用压在感光器12表面上的清洁刀片10刮擦感光器12而使色粉被除掉,并且将其收集到色粉收集盒22中。
本发明第一实施方式的成像设备用清洁刀片10是由包含下述组分的热固性弹性体组合物形成的。
对于橡胶组分(1),使用丁腈橡胶(NBR)或氢化丁腈橡胶(HNBR)。
优选使用的丁腈橡胶为具有丙烯腈结合量在31%~35%之间的中高腈丁腈橡胶。
氢化丁腈橡胶优选氢化的中高腈丁腈橡胶,该氢化的中高腈丁腈橡胶的残留双键含量不超过10%。
对于填料(2),可以使用共交联剂和防老化剂。
对于共交联剂,在橡胶组分(1)中添加甲基丙烯酸和氧化锌。
以100质量份橡胶组合物(1)为基准,甲基丙烯酸和氧化锌的混合量总和被设定为5~40质量份,优选10~30质量份。
甲基丙烯酸和氧化锌之间的混合比例优选被设定为1~2∶1,并且进一步优选1∶1。
对于防老化剂,优选使用胺和咪唑。进一步优选组合使用p,p’-二枯基二苯胺和2-巯基苯并咪唑。
以100质量份橡胶组合物为基准,防老化剂的混合量优选被设定为0.1~10质量份,进一步优选为0.5~5质量份。
对于交联剂(3),可以使用有机过氧化物。特别优选使用过氧化二枯基。
以100质量份橡胶组合物为基准,有机过氧化物的混合量优选设定为0.5~10质量份,并且进一步优选1~6质量份
对于分散提高剂(4),可以使用化学式(1)所示的硫醇或者化学式(2)所示的硫化物。
苯硫醇优选作为化学式(1)所示的硫醇。
二苯二硫或者双(五溴苯基)二硫被优选作为化学式(2)所示的硫化物。
这些分散提高剂(4)可以单独使用也可以两种或两种以上组合使用。
以100质量份橡胶组合物为基准,分散提高剂(4)的混合量被设定为0.05~15质量份。更具体地说,以100质量份橡胶组合物为基准,优选设定如化学式(1)所示的硫醇的混合比例为0.1~15质量份。以100质量份橡胶组合物为基准,优选设定化学式(2)所示的硫化物的混合比例为0.05~10质量份。当化学式(1)所示的硫醇和化学式(2)所示的硫化物被互相混合在一起时,以100质量份橡胶组合物为基准,优选设定它们的混合比例为0.1~15质量份。
本发明第二实施方式的成像设备用清洁刀片10是由包含下述组分的热固性弹性体组合物形成的。
对于橡胶组分(1),使用甲基丙烯酸锌被很好分散在作为其基体聚合物的HNBR中的橡胶以100质量份HNBR为基准,要被分散在作为基体聚合物的HNBR中的甲基丙烯酸锌的混合量优选设定为91~110质量份。
优选作为基体聚合物的HNBR具有21%~44%的丙烯腈结合量以及40~150范围的门尼粘度ML1+4(100℃)。
在第二实施方式中,优选将其它橡胶与由使甲基丙烯酸锌很好分散在其中的HNBR构成的橡胶组合使用。对于其它橡胶,优选NBR或/和HNBR。进一步优选HNBR。
在将由甲基丙烯酸锌很好分散在其中的HNBR构成的橡胶与其它橡胶组合使用中,将前者和其它橡胶之间的混合比例调整为:以100质量份整个橡胶组合物(1)为基准,前者的混合量是30~60质量份,并且优选40~60质量份。
防老化剂被用作填料(2)。在第二实施方式中使用的防老化剂与第一实施方式中使用的相似。
在第二实施方式中使用的交联剂(3)和分散提高剂(4)也与第一实施方式中使用的相似。
本发明第三实施方式的成像设备用清洁刀片10是由通过模塑在分散提高剂(4)的种类和混合量方面不同于第一实施方式的热固性弹性体组合物形成的。更加具体地说,对于分散提高剂(4),使用化学式(3)所示的氟取代苯硫醇或/和它的金属盐。以100质量份橡胶组合物(1)为基准,分散提高剂(4)的混合量被设定为0.05~10质量份。氟苯硫酚的锌盐可以用作分散提高剂(4)。
化学式(1)所示的硫醇或/和化学式(2)所示的硫化物可以与化学式(3)所示的氟苯硫醇组合。在这种情况下,以100质量份橡胶组合物(1)为基准,分散提高剂(4)的所有混合量被设定为0.05~10质量份。
本发明第四头施方式的成像设备用清洁刀片10是通过模塑在分散提高剂(4)的种类和混合量方面不同于第二实施方式的热固性弹性体组合物形成的。对于算四实施方式的分散提高剂(4),其种类和使用的量与第三实施方式中的相同。
除了分散提高剂(4)的组分以及它们的混合量与第一实施方式是相似的。
本发明的第一到第四实施方式的成像设备用清洁刀片10通过如下的描述进行制备。
首先,用捏合设备如单螺杆挤出机、1.5螺杆挤出机、双螺杆挤出机、开放式辊轧机、捏合机、班伯里混合器和热辊轧机将橡胶组分(1)和填料(2)在80℃~120℃下捏合5~6分钟。如果捏合温度低于80℃,并且捏合时间少于5分钟,橡胶组合物(1)得不到充分塑化,并且混合物得不到充分捏合。如果捏合温度高于120℃,并且捏合时间多于6分钟,担心橡胶组合物(1)会降解。
在交联剂(3)和分散提高剂(4)被加到所得到的混合物后,它们在80℃~90℃条件下用上述捏合设备捏合5~6分钟。如果捏合温度小于80℃,并且时间少于5分钟,混合物将得不到充分塑化和捏合。如果捏合温度大于90℃且捏合时间多于6分钟,担心交联剂(3)会降解。
本发明的清洁刀片10是通过将上述方法制得的热固性弹性体组合物塑模而成。优选将热固性弹性体组合物塑模加工成1~3mm厚,10~40mm宽,200~500mm长的矩形清洁刀片10。
塑模的方法并不作具体的限制,注塑或压塑等熟知的方法均可以使用。更具体地,放在模具中的热固性弹性体组合物在160℃~170℃条件下加压硫化20~40分钟。如果硫化温度小于160℃,并且硫化时间少于20分钟,热固性弹性体组合物得不到充分硫化。如果硫化温度大于170℃,并且硫化时间多于40分钟,担心橡胶组分降解。
在通过将清洁刀片安装在成像设备上实施成像用纸张供应测试后进行磨损指示值测试时,本发明的成像设备用清洁刀片10的磨损指示值优选不大于40μm并且进一步优选在25μm~40μm的范围内。在通过将清洁刀片安装在成像设备上实施成像用纸张供应测试后进行清洁性能值测试时,清洁刀片10的清洁性能值优选不大于0.5,并且进一步优选在0.35~0.5的范围内。
优选构成本发明清洁刀片10的热固性橡胶组合物具有50~70%的推斥弹性的模量。也优选热固性橡胶组合物具有35~55MPa的拉伸强度。
本发明的实施例和对照例被描述如下。但是本发明不受以下实施例的限制。
实施例1~20和对照例1~13
在称量好如表1~4所示的橡胶组分(1)和填料(2)中每一个的混合量后,将橡胶组分(1)和填料(2a,2b)加到橡胶捏合设备如双螺杆挤出机、开放式辊轧机、班伯里混合器或捏合机中。然后,在加热到80℃~120℃的条件下捏合6分钟。
将得到的混合物、交联剂(3)和分散提高剂(4)按照表1~4所示的混合量(单位:质量份)加到橡胶捏合设备如开放式辊轧机、班伯里混合器或捏合机中。然后在加热到80℃~90℃的条件下捏合5~6分钟。
将得到的橡胶组合物放置在模具中后,在160℃的温度下加压硫化30分钟,从而得到2mm厚的薄板和Φ27.5mm×12mm厚的压缩球。
在将得到的2mm厚的薄板制成27mm宽,320mm长的清洁刀片后,将清洁刀片用热熔胶固定到由无铬SECC制成的支撑部件上。切割薄板的中间部分获得清洁部件。
Figure C20071019344300291
Figure C20071019344300301
Figure C20071019344300311
Figure C20071019344300321
Figure C20071019344300331
Figure C20071019344300341
下面的产品被用作表1和2所示的组分:
·NBR(丙烯腈-丁二烯橡胶):“N2326(商品名)”,JSR公司生产。(丙烯腈结合量:35%);
氢化丙烯腈-丁二烯橡胶:“Zetpol 2010H(商品名)”,产自Zeon公司(丙烯腈结合量:36%,门尼粘度:145);
含甲基丙烯酸锌的氢化丙烯腈-丁二烯橡胶:“Zeoforte ZSC 2195H(商品名)”,产自Zeon公司(100质量份的甲基丙烯酸锌被很好分散在100质量份用作基体聚合物的“Zetpol 2010H”HNBR中);
甲基丙烯酸:“MAA(商品名)”,Mitsubishi Rayon有限公司生产;
氧化锌:“二类氧化锌”,Mitsui Mining and Smelting有限公司生产;
防老化剂A:p,p’-二枯基二苯胺(“NOCRAC CD(商品名)”,产自Ouchishinko化学工业有限公司);
防老化剂B:2-巯基苯并咪唑(“NOCRAC MB(商品名)”,产自Ouchishinko化学工业有限公司);
有机过氧化合物(过氧化二枯基):“Percumyl D(商品名)”NOF公司生产;
分散提高剂A:苯硫醇,产自Sumitomo Seika化学有限公司;
分散提高剂B:二苯二硫,产自Sumitomo Seika化学有限公司;
分散提高剂C:双(五溴苯基)二硫;
分散提高剂D:4-氟苯硫酚的锌盐。
表1~4所示的特性用下面的方法测试。
(1)推斥弹性模量
通过使用制备的压缩球,根据JIS K 6255的Lupke类型测试,在23℃测试它的推斥弹性模量。
(2)拉伸强度
第三号哑铃试样是从具有2mm厚的片材中冲压而成。根据JIS K 6251,每个试样的拉伸强度是在500mm/分钟的拉伸速率下进行测试。
(3)耐磨损性的评估
实施例和对照例的每个清洁部件被安装在成像设备上,它是一台市售的打印机,其中,感光器并且能够成像。通过将感光器的旋转速度设定为200mm~500mm/秒以及打印密度为4%在150,000张纸上进行打印。随后,观察每个清洁刀片的刀刃。
如图2所示,当清洁刀片呈45度倾斜时,测量截面长度Ws(图2A中的23d),截面长度Ws也就是通过用直线互相连接磨损深度Wm(图2A中的23a)的已磨损末端和磨损宽度Wc(图2A中的23b)的已磨损末端得到的清洁刀片的倾斜表面的长度,并以此作为已磨损表面的截面长度Ws的水平距离(图2B中的24)。基于所获得的其磨损指示值的度数对每一个清洁刀片的耐磨损性能进行评价。
在23℃的常温和55%的相对湿度下进行测试。
(4)清洁性能的评估
实施例和对照例的每一个清洁部件被安装在感光器在其中旋转并且能够使色粉显影的成像设备(由本申请人制造)上。平均体积粒径为5~10μm的色粉被磨成粉,它的球面度为0.90~0.99。
通过将感光器的旋转速度设定为200mm~500mm/秒以及打印密度为4%在150,000张纸上进行打印。随后预先计算供应到感光器上的单位面积的色粉量(在清洁刀片滑动接触感光器的表面以前呈现在感光器表面上的色粉量Ta)。感光器旋转时通过清洁刀片消除色粉。因此经清洁刀片处理后残留在感光器表面上的色粉量(在清洁刀片滑动接触感光器的表面以后残留在感光器表面上的色粉量Tb)被转化成每单位面积的量。用这种方法,获得在清洁刀片滑动接触感光器的表面以后残留在感光器表面上的色粉量Tb。从得到的值中,通过下面的等式计算说明清洁性能的值。
清洁性能值=(在清洁刀片滑动接触感光器的表面以后残留在感光器表面上的色粉量Tb)/(在清洁刀片滑动接触感光器的表面以前呈现在感光器表面上的色粉量Ta)。
在23℃的常温和55%的相对湿度下进行测试。
不包含分散提高剂的对照例1,2,6,9,10和11的清洁刀片和含有少量分散提高剂的对照例3,4,7和12的清洁刀片在耐磨损和清洁性能方面是较差的。更具体地说,在它的耐磨损性的评价中,与除了分散提高剂外和上述对照例的清洁刀片有相同组分的实施例的清洁刀片的磨损深度相比,它的磨损深度至少大1.4倍,平均大约大2倍或者大3倍。在上述对照例清洁刀片的清洁性能的评价中,所有的清洁刀片不小于0.8。这说明它们没有显示出充分的清洁性能。
含有大量分散提高剂的对照例5和8的清洁刀片的清洁性能被提高到在对照例1~4,6和7的清洁刀片的清洁性能以上,但不能被实际使用并且它的耐磨损性能较差。以100重量份橡胶组分为基准含有13重量份分散提高剂D的对照例13的清洁刀片在清洁性能上超过了1.0,并且在耐磨损性方面较差。
另一方面,实施例1~20的清洁刀片具有不大于40μm的磨损指示值以及小于0.5的清洁性能。这说明清洁刀片能够实际使用并且在耐磨损性能和清洁性能方面是优秀的。

Claims (17)

1、一种成像设备用清洁刀片,它是通过模塑含有橡胶组分(1),填料(2),交联剂(3)和分散提高剂(4)的热固性弹性体组合物形成的,
其中,所述橡胶组分(1)选自下列的橡胶的一种或多种:丙烯腈-丁二烯橡胶、引入羧基的丙烯腈-丁二烯橡胶、氢化丙烯腈-丁二烯橡胶、引入羧基的氢化丙烯腈-丁二烯橡胶、天然橡胶、丁二烯橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、异戊二烯橡胶、丁基橡胶、氯丁二烯橡胶、丙烯酸橡胶、表氯醇橡胶、乙烯-丙烯橡胶和乙烯-丙烯-二烯共聚橡胶,
相对于每100质量份所述橡胶组分(1),所述热固性弹性体组合物中包含0.05~15质量份的由下面化学式(1)所示的化合物或/和由下面化学式(2)所示的化合物作为所述分散提高剂(4)、0.1~80质量份所述填料(2)和0.1~30质量份所述交联剂(3),
化学式1
Figure C2007101934430002C1
其中,X表示氯、溴、碘、硝基或氰基,k表示0~5的整数;
化学式2
Figure C2007101934430002C2
其中,Y和Z表示卤素、硝基或氰基;l和m表示0~5的整数;n表示2。
2、如权利要求1所述的清洁刀片,其特征在于,所述化学式(2)所示的化合物的取代基Y和Z中至少一个是溴基。
3、如权利要求1所述的清洁刀片,其特征在于,所述热固性弹性体组合物包含一种或多种选自下列的所述填料(2):共交联剂、硫化促进剂、硫化促进助剂、防老化剂、橡胶用软化剂、增强剂和其它种类的添加剂。
4、如权利要求1所述的清洁刀片,其特征在于,相对于每100质量份所述橡胶组分(1),所述热固性弹性体组合物包含5~60质量份的α,β-不饱和羧酸的金属盐作为所述填料(2)或者5~60质量份的α,β-不饱和羧酸和金属氧化物的混合物作为所述填料(2)。
5、如权利要求1所述的清洁刀片,其特征在于,对于全部质量的所述橡胶组分(1)100质量份,所述热固性弹性体组合物包含10~75质量份分散有α,β-不饱和羧酸金属盐的氢化丙烯腈丁二烯橡胶作为所述橡胶组分(1)。
6、如权利要求5所述的清洁刀片,其特征在于,所述热固性弹性体组合物进一步包含丙烯腈-丁二烯橡胶或/和氢化丙烯腈丁二烯橡胶作为所述橡胶组分(1)。
7、如权利要求1所述的清洁刀片,其特征在于,所述热固性弹性体组合物含有一种或不少于两种选自下列的物质作为所述交联剂(3):硫、有机硫化合物、有机过氧化物、耐热性交联剂和树脂交联剂。
8、如权利要求1所述的清洁刀片,其特征在于,所述热固性弹性体组合物的推斥弹性模量设定为50~70%。
9、如权利要求1所述的清洁刀片,使它与感光器鼓相接触以清除残留在感光器鼓表面的色粉,在所述清洁刀片安装在所述成像设备上实施成像用供纸测试完成后,对磨损指示值和清洁性能值加以测试,所述清洁刀片得到不大于40μm的磨损指示值和不大于0.5的清洁性能值。
10、一种成像设备用清洁刀片,它是通过模塑含有橡胶组分(1),填料(2),交联剂(3)和分散提高剂(4)的热固性弹性体组合物形成的,
其中,所述橡胶组分(1)选自下列的橡胶的一种或多种:丙烯腈-丁二烯橡胶、引入羧基的丙烯腈-丁二烯橡胶、氢化丙烯腈-丁二烯橡胶、引入羧基的氢化丙烯腈-丁二烯橡胶、天然橡胶、丁二烯橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、异戊二烯橡胶、丁基橡胶、氯丁二烯橡胶、丙烯酸橡胶、表氯醇橡胶、乙烯-丙烯橡胶和乙烯-丙烯-二烯共聚橡胶,
相对于每100质量份所述橡胶组分(1),所述热固性弹性体组合物中包含0.05~10质量份的由下面化学式(3)所示的化合物或/和其金属盐作为所述分散提高剂(4)、0.1~80质量份所述填料(2)和0.1~30质量份所述交联剂(3),
化学式3
Figure C2007101934430003C1
其中,F表示氟基团;j表示1~5的整数。
11、如权利要求10所述的清洁刀片,其特征在于,所述热固性弹性体组合物含有一种或多种选自下列的填料(2):共交联剂、硫化促进剂、硫化促进助剂、防老化剂、橡胶用软化剂、增强剂和其它种类的添加剂。
12、如权利要求10所述的清洁刀片,其特征在于,相对于每100质量份所述橡胶组分(1),所述热固性弹性体组合物包含5~60质量份的α,β-不饱和羧酸金属盐作为所述填料(2)或者5~60质量份的α,β-不饱和羧酸和金属氧化物的混合物作为所述填料(2)。
13、如权利要求10所述的清洁刀片,其特征在于,对于全部质量的所述橡胶组分(1)100质量份,所述热固性弹性体组合物包含10~75质量份分散有α,β-不饱和羧酸金属盐的氢化丙烯腈-丁二烯橡胶作为所述橡胶组分(1)。
14、如权利要求13所述的清洁刀片,其特征在于,所述热固性弹性体组合物进一步包含丙烯腈-丁二烯橡胶或/和氢化丙烯腈-丁二烯橡胶作为所述橡胶组分(1)。
15、如权利要求10所述的清洁刀片,其特征在于,所述热固性弹性体组合物含有一种或不少于两种选自下列的物质作为所述交联剂(3):硫、有机硫化合物、有机过氧化物、耐热性交联剂和树脂交联剂。
16、如权利要求10所述的清洁刀片,其特征在于,所述热固性弹性体组合物的推斥弹性模量设定为50~70%。
17、如权利要求10所述的清洁刀片,使它与感光器鼓相接触以清除残留在感光器鼓表面的色粉,在所述成像设备上实施成像用供纸测试完成后,对磨损指示值和清洁性能值加以测试,所述清洁刀片得到不大于40μm的磨损指示值和不大于0.5的清洁性能值。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2008299204A (ja) * 2007-06-01 2008-12-11 Sumitomo Rubber Ind Ltd 画像形成装置用クリーニングブレードの製造方法およびクリーニングブレード
US8648133B2 (en) * 2011-11-21 2014-02-11 Bridgestone Sports Co., Ltd. Rubber composition for golf ball
KR101869426B1 (ko) * 2018-02-06 2018-07-20 사단법인 한국 장애인 정보화 협회 토너 카트리지용 감광드럼 클리닝 장치
JP7255097B2 (ja) * 2018-06-27 2023-04-11 ブリヂストンスポーツ株式会社 ゴルフボール用ゴム組成物及びゴルフボール

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06263924A (ja) * 1993-03-16 1994-09-20 Nippon Zeon Co Ltd ゴム組成物
JPH06305157A (ja) * 1993-04-23 1994-11-01 Fuji Xerox Co Ltd インクジェットヘッドのクリーニングブレード
KR100466449B1 (ko) * 2000-12-22 2005-01-13 재단법인 포항산업과학연구원 아크릴로니트릴-부타디엔 고무 나노복합재 수지 조성물제조방법 및 이에 따라 제조된 아크릴로니트릴-부타디엔고무 나노복합재 수지 조성물

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