CN104072971A - 表面保护膜 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种表面保护膜,其包含这样一种结构,其中主链中具有全氟亚烷基醚结构的氟树脂经过了交联聚合,其中在测量频率为10Hz的动态黏弹性测量中,在比动态玻璃化转变温度Tg高40K的温度下的储能弹性模量E’为10MPa至1000MPa。本发明的表面保护膜具有出色的损伤修复性、表面滑动性和制造性。
Description
技术领域
本发明涉及表面保护膜。
背景技术
在多个领域中,从抑制表面损伤的角度看,现有技术中已经在表面上设置了表面保护膜。
日本专利文献JP-A-10-142990(专利文献1)披露了通过在辊状基材的外表面上形成氟树脂层从而提供的定影辊,在辊状基材的外表面与氟树脂层之间夹有橡胶层,其中所述氟树脂层由这样的氟树脂混合物形成,该氟树脂混合物含有:(A)20重量%至97重量%的平均粒径为1μm至15μm的四氟乙烯-全氟代烷基乙烯基醚共聚物(PFA);以及(B)3重量%至80重量%的平均粒径为1μm以下的聚四氟乙烯(PTFE)。
日本专利文献JA-A-2003-36002(专利文献2)披露了通过在轴芯体上直接设置氟化树脂涂层或隔着其他涂层而设置氟化树脂涂层从而形成的辊,该辊的表面被交联的氟化树脂覆盖,其中所述氟化树脂涂层的内周侧由非交联的氟化树脂形成,并且其外周侧由交联的氟化树脂形成。
日本专利文献JP-A-2007-31690(专利文献3)披露了这样一种涂料组合物,其必须包含:含有短侧链羟基(a1)和长侧链羟基(a2)的丙烯酸树脂(A);以及多异氰酸酯预聚物(C),并且还可含有聚内酯多元醇(B),并且其短侧链羟基(a1)与长侧链羟基(a2)的含量之比、短侧链羟基(a1)与长侧链羟基(a2)的总羟值、丙烯酸类树脂(A)与聚内酯多元醇(B)的固体含量之比、以及多异氰酸酯预聚物(C)的混合含量均在其各自的特定范围内。
日本专利文献JP-A-2008-239722(专利文献4)披露了结晶性自修复材料,其为具有与聚合物交联结构相连接的悬链的结晶性聚合物交联体,通过将悬链与聚合物交联结构的连接量以及聚合物交联结构的交联点间的分子量调节至恒定的特定范围内,该结晶性自修复材料会在临界点附近表现出凝胶特性,该凝胶特性同时满足了材料形状的保持作用以及自我修复作用,由此可在结晶熔点以下使用该结晶性自修复材料。
日本专利文献JP-A-2013-082888(专利文献5)披露了一种可交联的氟橡胶组合物,其包含氟橡胶(A)和氟树脂(B),其中氟树脂(B)为:由四氟乙烯单元(a)和六氟丙烯单元(b)以摩尔比(a)/(b)为80.0/20.0至87.3/12.7形成的共聚物(B1);或者为由四氟乙烯单元(a)、六氟丙烯单元(b)、以及可与四氟乙烯和六氟丙烯进行单体共聚的聚合性单元(c)构成的共聚物(B2),其中摩尔比(a)/(b)为80.0/20.0至90.0/10.0,并且摩尔比(c)/{(a)+(b)}为0.1/99.9至10.0/90.0。
发明内容
本发明的目的是提供具有出色的损伤修复性和出色的表面滑动性的表面保护膜。
根据本发明的第一方面,提供了一种表面保护膜,其包含:
这样一种结构,其中主链中具有全氟亚烷基醚结构的氟树脂经过交联聚合,
其中在测量频率为10Hz的动态黏弹性测量中,在比动态玻璃化转变温度Tg高40K的温度下的储能弹性模量E’为10MPa至1000MPa。
根据本发明的第二方面,在根据第一方面所述的表面保护膜中,由以下表达式(A)计算得到的交联密度n为0.01摩尔/cm3以上:
表达式(A):n=E’(T)/3RT
其中E’(T)表示储能弹性模量E’(单位:达因/cm2),R表示气体常数,T表示比动态玻璃化转变温度Tg高40K的温度(单位:K)。
根据本发明的第三方面,在根据第一或第二方面所述的表面保护膜中,交联性基团的量为0.50毫摩尔/g以上。
根据本发明的第四方面,在根据第一至第三方面中任意一方面所述的表面保护膜中,25℃下的马氏硬度为15N/mm2至150N/mm2。
根据本发明的第五方面,在根据第一至第四方面中任意一方面所述的表面保护膜中,所述氟树脂包含选自由下式(1)表示的结构中的至少一种结构:
[化学式1]
式(1)
其中,R1和R2各自独立地表示氟原子或-CF3,前提是R1和R2不同时为氟原子;n1表示1至5的整数;n2表示0至2的整数,并且n1和n2之和为5以下。
根据本发明的第六方面,在根据第一至第五方面中任意一方面所述的表面保护膜中,所述氟树脂的主链的末端为被选自环氧基、丙烯酸基(CH2=CH-CO-)、甲基丙烯酸基(CH2=C(CH3)-CO-)、羟基、氨基、酯基、羧基、硫醇基、三烷氧基甲硅烷基、和含有这些基团的基团中的至少一个基团改性的树脂。
根据本发明的第七方面,在根据第一至第六方面中任意一方面所述的表面保护膜中,所述氟树脂的主链的末端被官能性的交联性基团(functional crosslinkable group)改性,并且所述交联性基团中的官能团的数目为2至10。
根据本发明的第八方面,根据第一至第七方面中任意一方面所述的表面保护膜还包含这样的结构,其中所述氟树脂通过交联剂而交联聚合。
与储能弹性模量E’不在10MPa至1000MPa范围内的情况相比,根据本发明的第一方面,提供了具有出色的损伤修复性和表面滑动性的表面保护膜。
与交联密度n不在0.01摩尔/cm3以上的情况相比,根据本发明的第二方面,提供了具有出色的损伤修复性和表面滑动性的表面保护膜。
与不包含上述构成的情况相比,根据本发明的第三、第五和第八方面,提供了具有出色的损伤修复性和表面滑动性的表面保护膜。
与25℃下的马氏硬度不在上述范围内的情况相比,根据本发明的第四方面,提供了具有出色的损伤修复性的表面保护膜。
与其中氟树脂的主链末端不是被上述基团改性的树脂的情况相比,根据本发明的第六方面,提供了具有出色的制造性的表面保护膜。
与其中交联性基团的官能团数目不在上述范围内的情况相比,根据本发明的第七方面,提供了具有出色的损伤修复性的表面保护膜。
附图说明
将基于以下附图对本发明的示例性实施方案进行详细说明,其中:
图1是示出根据示例性实施方案的环形带的示意性构造的透视图;
图2是根据示例性实施方案的环形带的截面图;
图3是示出使用了根据示例性实施方案的环形带的成像装置的示意性构造图;以及
图4是示出使用了根据示例性实施方案的环形带的图像定影装置的示意性构造图。
图5为示出了动态黏弹性测量中储能弹性模量E’随温度的改变的图。
具体实施方式
下面,将对本发明的表面保护膜的示例性实施方案进行详细描述。
根据示例性实施方案的表面保护膜包含这样一种结构,其中主链中具有全氟亚烷基醚结构的氟树脂经过交联聚合,并且在测量频率为10Hz的动态黏弹性测量中,在比动态玻璃化转变温度Tg高40K的温度下的储能弹性模量E’为10MPa至1000MPa。
此外,下面,将在比动态玻璃化转变温度Tg高40K的温度下的储能弹性模量E’称作“储能弹性模量E’40”。
近年来,在多个领域中,微小损伤随时间推移可被修复的自修复材料作为保护膜越来越受到关注。例如,自修复材料也已经实际用作:智能手机、移动电话和便携式游戏机等便携式终端的机体或屏幕;车体、车窗玻璃;计算机外壳;眼镜的镜片;诸如CD、DVD或BD等光盘的记录表面;太阳能电池面板或反射太阳光的面板;用于成像装置中的定影部件、中间转印部件、记录介质输送部件等的成像装置用环形带或辊;以及地板、镜子、或窗玻璃的保护膜。此外,对于用于上述应用的保护膜,某些情况下除了损伤修复性外,从手指滑动性能或防尘性的角度来看,表面的滑动性(剥离性)也是必要的。然而,同时满足损伤修复性和表面滑动性(剥离性)的自修复材料并不容易实现。
相反,在根据本示例性实施方案的表面保护膜中,主链中具有全氟亚烷基醚结构的氟树脂经过交联聚合,并且其储能弹性模量E’40被控制为10MPa至1000MPa。通过提供这样的结构,同时实现了损伤修复性和表面滑动性(剥离性)。
此处,树脂中的交联密度值按照如下所述由储能弹性模量E’计算得到,即,可由动态黏弹性测量获得的储能弹性模量E’为这样的物理性能,该物理性能为树脂的交联密度的指标。
具有出色的剥离性的全氟亚烷基醚还具有挠性优异的特性,并且通常被用作润滑剂等油类。据认为,通过提供这样的结构,从而使氟树脂表现出自修复性,在该结构中,具有全氟亚烷基醚结构(其具有出色的挠性)的主链的末端通过交联聚合被固定;并且认为通过使作为交联密度的指标的储能弹性模量E’40控制在上述范围内,从而表现出优异的损伤修复性。
储能弹性模量E’40
此外,动态黏弹性测量为涉及通过向表面保护膜周期性施加微小变形从而测量膜的粘度和弹性的评价方法,并且其是一种能够评价分子的网络状态等的已知方法。可通过动态黏弹性测量来计算储能弹性模量E’、损失弹性率E”、以及损耗角正切tanδ,具体而言,损耗角正切tanδ曲线的峰被定义为动态黏弹性测量中的动态玻璃化转变温度Tg。此外,该数值会随测量频率而改变,因此在本说明书中,将该数值定义为在10Hz下测得的值。
上述动态黏弹性测量通过如下方式进行:使用由A&D公司生产的动态黏弹性测量装置DDV-01FP-W作为测量装置,对尺寸为长40mm、宽4mm、厚0.5mm的带状表面保护膜样品进行测量,测量条件为:拉伸模式(tension mode),夹具间距为30mm,升温速率为3℃/分钟,频率为10Hz,设定温度为25℃至250℃,以测定储能弹性模量E’随温度的变化,并检测在比动态玻璃化转变温度Tg(即,损耗角正切tanδ曲线的峰)高40K的温度下的储能弹性模量E’40。
此外,采用比动态玻璃化转变温度Tg高40K的温度作为待计算的储能弹性模量E’的温度条件的原因如下。交联性树脂的储能弹性模量E’通常在如图5所示的温度范围内相对于温度而言具有恒定区域H。此外,已知可利用交点X处的温度以及该温度下的储能弹性模量,并通过橡胶弹性理论来计算得到交联密度,其中所述交点X为储能弹性模量曲线中获得最大斜率部分处的切线与所述恒定区域H的延长线的交点。然而,根据树脂的不同,存在这样的情况:即,上述恒定区域H并不严格呈现为直线以使储存弹性模量在特定温度以上为恒定值,因此在这种情况下,便难以由交点X处的温度以及该温度下的储能弹性模量来计算交联密度。
另一方面,交点X的温度基本等于比动态玻璃化转变温度Tg(即,损耗角正切tanδ曲线的峰)高40K的温度,其中交点X为储能弹性模量曲线中获得最大斜率部分处的切线与所述恒定区域H的延长线的交点。此外,优选将由比动态玻璃化转变温度Tg高40K的温度和该温度下的储能弹性模量E’40计算得到的交联密度用作代表交联性树脂的交联状态的指标。
从上述原因可知,本说明书采用了比动态玻璃化转变温度Tg高40K的温度作为待计算的储能弹性模量E’的温度条件。
根据本示例性实施方案的表面保护膜的储能弹性模量E’40在10MPa至1000MPa范围内。当储能弹性模量E’40低于上述下限时,由于不能表现出自修复性,因而不能获得出色的损伤修复性,并且可能也不会获得出色的表面滑动性。另一方面,当储能弹性模量E’40超过上述上限时,则易于产生难以进行自修复的破坏损伤。
此外,储能弹性模量E’40更优选为10MPa至800MPa,又更优选为20MPa至500MPa。
可通过调节交联性基团的量来控制表面保护膜的储能弹性模量E’40。更具体而言,可列举调节氟树脂的数均分子量、官能性的交联性基团中官能团的数目(在氟树脂的主链的末端被改性的情况中)、交联剂中的官能团的数目(在添加交联剂的情况中)等的方法。
交联密度
在根据示例性实施方案的表面保护膜中,优选的是,由如下表达式(A)计算得到的交联密度n为0.01摩尔/cm3以上。
表达式(A):n=E’(T)/3RT
在表达式(A)中,E’(T)表示储能弹性模量E’40(单位:达因/cm2),R表示气体常数,T表示比动态玻璃化转变温度Tg高40K的温度(单位:K)。
此处,上述表达式(A)中由R表示的气体常数的值为107达因·cm/K·摩尔(=8.31J/K·摩尔)。由于使用该气体常数来计算交联密度n(摩尔/cm3),因此代入表达式(A)中的E’(T)的储能弹性模量E’40用于计算的单位为“达因/cm2”。此外,1Pa计算为9.8达因/cm2。
通过使交联密度n位于上述范围内,表现出了出色的自修复性,并且损伤修复性和表面滑动性更为优异。
此外,上述交联密度n更优选为0.02摩尔/cm3以上,又更优选为0.1摩尔/cm3以上。另外,对其上限没有特别限定,其上限优选为10摩尔/cm3以下,更优选为1摩尔/cm3以下。
可通过调节交联性基团的量来控制表面保护膜的交联密度n。更具体而言,可列举调节氟树脂的数均分子量、官能性的交联性基团中官能团的数目(在氟树脂的主链的末端被改性的情况中)、交联剂中的官能团的数目(在添加交联剂的情况中)等的方法。
自修复性
这里,自修复性能是指由于应力而产生的变形在应力移除时恢复至最初形状的性质。
另外,在根据示例性实施方案的表面保护膜中,作为自修复性能的指标,使用以下测量方法计算得到的“恢复率(在100℃下测得的值)”优选地为80%以上。另外,恢复率更优选地为90%以上,并且越接近100%越优选。
恢复率的测量
使用Fischerscope HM2000(由Fischer Technology制造)作为测量装置,使用胶粘剂,将通过在聚酰亚胺膜上涂覆并聚合而形成的样品表面保护膜固定至载玻片上,并且设置在以上测量装置中。在100℃下,于15秒内向样品表面保护膜施加负荷至0.5mN,并且在0.5mN下保持5秒。将此时的最大变位设定为(h1)。然后,在15秒内移除负荷至0.005mN,并在0.005mN下保持1分钟,将此时的最大变位设定为(h2),然后计算恢复率[(h1-h2)/h1]。
马氏硬度
根据示例性实施方案,从改善损伤修复性的角度看,25℃下表面保护膜的马氏硬度优选为5N/mm2至200N/mm2,更优选为15N/mm2至150N/mm2,又更优选为20N/mm2至100N/mm2。
此外,利用如下方法进行马氏硬度的测量。
使用Fischerscope HM2000(由Fischer Technology制造)作为测量装置,使用胶粘剂,将通过在聚酰亚胺膜上涂覆并聚合而形成的样品表面保护膜固定至载玻片上,并且设置在以上测量装置中。在25℃下,于15秒内向样品表面保护膜施加负荷至0.5mN,并且在0.5mN下保持5秒,由此获得马氏硬度。
表面保护膜的组成
下面,将对示例性实施方案的表面保护膜的组成进行描述。
示例性实施方案的表面保护膜是通过主链中具有全氟亚烷基醚结构的氟树脂的交联聚合而形成的。
氟树脂
将主链中具有全氟亚烷基醚结构的氟树脂用作本示例性实施方案中表面保护膜的材料。
虽然对具有全氟亚烷基醚结构的氟树脂没有特别的限制,然而可列举具有选自由下式(1)表示的结构中的至少一种结构的氟树脂。
[化学式2]
式(1)
在式(1)中,R1和R2各自独立地表示氟原子或-CF3,前提是R1和R2不同时为氟原子。n1表示1至5的整数,n2表示0至2的整数,并且n1和n2之和为5以下。
如上所述,式(1)中的n1为1至5的整数,并且优选为1至3。
n2为0至2的整数,并且优选为0至1。
n1和n2之和为5以下,并且优选为1至3。
关于氟树脂,可包括除式(1)表示的结构以外的其他结构(构成单元),并且当包括其他构成单元时,由式(1)表示的构成单元在全部构成单元中所占的重量比例为至少20重量%以上,更优选为50重量%以上。
具有由式(1)表示的结构的氟树脂通常在其末端含有羟基。具有羟基的末端可被官能性的交联性基团改性。
此外,可通过调节末端改性的交联基团的种类或改性量来控制在溶剂中的溶解性。因此,通过使用末端改性的交联性基团来提高在溶剂中的溶解性,可获得制造性优异的表面保护膜形成用涂布液。
将末端改性的官能性的交联性基团的例子可包括环氧基、丙烯酸基(CH2=CH-CO-)、甲基丙烯酸基(CH2=C(CH3)-CO-)、羟基、氨基、酯基、羧基、硫醇基、三烷氧基甲硅烷基、和含有这些基团的基团。
此外,从通过提高溶剂中的溶解性从而改善保护膜的制造性的角度来看,在上述交联性基团中,环氧基、丙烯酸基(CH2=CH-CO-)和甲基丙烯酸基(CH2=C(CH3)-CO-)是优选的。
此外,从通过进一步提高交联密度从而进一步改善损伤修复性的角度来看,末端改性的交联性基团中官能团的数目优选为2至20,更优选为2至10。从这一观点来看,在这些交联性基团中,丙烯酸基(CH2=CH-CO-)、甲基丙烯酸基(CH2=C(CH3)-CO-)、羟基、或含有这些基团的基团是优选的。
此外,优选的是,主链中具有由式(1)表示的结构的氟树脂在其主链末端包括由下式(1A)或(1B)表示的结构。
[化学式3]
式(1A)
式(1B)
在式(1A)和(1B)中,R1、R2、n1和n2与式(1)中的R1、R2、n1和n2定义相同。X代表由下面的结构(a)至(d)表示的基团,Y表示官能性的交联性基团。此外,下面(d)中的o表示1以上的整数。
[化学式4]
此处,给出了主链中具有由式(1)表示的结构的氟树脂的具体例子。首先,作为末端具有羟基的氟树脂的例子,列举了如下结构。
[化学式5]
在如上氟树脂(1-1)至(1-8)中,X代表由如上结构(a)至(d)表示的基团,n和m各自独立地表示1以上的整数。
此外,下面所给出的结构为末端被官能性的交联性基团改性的氟树脂的例子。此外,如下结构中的A表示通过除去(1-1)至(1-8)的氟树脂中的末端羟基而形成的部分。R表示氢、甲基或三氟甲基。
[化学式6]
其中,由如下结构表示的氟树脂是更为优选的氟树脂。
[化学式7]
[化学式8]
从将储能弹性模量E’40控制在上述范围内的角度来看,氟树脂的数均分子量优选为200至小于4,000,更优选为400至3,500,又更优选为450至3,000。
此外,通过如下方法测量氟树脂的数均分子量。使用四氢呋喃溶液,通过凝胶渗透色谱GPC(聚苯乙烯换算分子量)来进行测量。此外,表面保护膜的状态的测定方法为:将表面保护膜在四氢呋喃、甲醇和50%的氢氧化钠水溶液的混合液中加热并搅拌,将反应液中和并用有机溶液进行萃取,并利用上述方法通过GPC测量浓缩后的残余物。
交联剂
在示例性实施方案的表面保护膜中,可通过交联剂使氟树脂进行交联聚合。此外,例如,当将末端被丙烯酸基改性的氟树脂用作上述氟树脂时,可以不使用交联剂而进行交联聚合。然而,特别是,当将末端具有羟基的氟树脂或者末端被环氧基、氨基、羧基改性的氟树脂用作所述氟树脂时,则将交联剂用作固化剂,或者将经过环氧基改性的氟树脂与经过氨基、羟基或羧基改性的氟树脂混合并使用。
氟树脂的末端被环氧基改性时可使用的交联剂包括季戊四醇、双季戊四醇、三季戊四醇、聚碳酸酯二元醇、或聚醚二醇、或1,3,5-三(2-羟乙基)氰尿酸。
作为氟树脂的末端被丙烯酸基改性时可使用的交联剂,含有2个以上的丙烯酸基的交联剂是优选的。其例子可包括2-丙烯酸-2-羟基-1,3-丙二酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯、1,10-癸二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、乙氧基化三聚异氰酸三丙烯酸酯(ethoxylated isocyanuricacid triacrylate)、ε-己内酯改性三(2-丙烯酰氧乙基)异氰尿酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸脂、双三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、聚丙烯酸二季戊四醇酯或聚二季戊四醇六丙烯酸酯。
作为氟树脂的末端为羟基、氨基或羧基时可使用的交联剂,含有2个以上的环氧基的交联剂是优选的。其例子包括1,2,5,6-二环氧己烷、1,2,7,8-二环氧辛烷、新戊二醇二缩水甘油醚、环己烷-1,2-二羧酸二缩水甘油酯、2,2-双(4-缩水甘油氧基苯基)丙烷、1,3,5-三缩水甘油-S-三嗪三酮、或2,2'-[1,6-亚萘基二(氧亚甲基)]二环氧乙烷。
在使用交联剂的情况中,添加至氟树脂中的量优选调节为氟树脂重量的1%至500%,更优选为5%至200%。
表面保护膜的形成方法(交联聚合方法)
示例性实施方案的表面保护膜是通过将至少含有氟树脂的涂布液涂布于基材上进行交联聚合而形成的。此外,当使用液态氟树脂作为所述氟树脂时,可将该氟树脂本身用作涂布液。当将可溶解于溶剂中的氟树脂用作所述氟树脂时,无论该氟树脂是固体还是液体,均可通过将氟树脂、固化剂(交联剂,如果需要固化剂的话)、其他添加剂等溶解于溶剂中以制备涂布液,并将该涂布液涂布于基材上进行交联聚合来形成表面保护膜。
此外,当将不溶解于溶剂中的固态氟树脂用作所述氟树脂时,通过如下方式形成表面保护膜:将氟树脂、固化剂(交联剂,如果需要固化剂的话)、其他添加剂等加热至可使氟树脂、固化剂、其他添加剂等溶解的温度,然后进行氟树脂的交联聚合。
然而,从制造性方面来看,优选使用可溶解于溶剂中的氟树脂或者在室温下呈液态的氟树脂来形成表面保护膜。
用于涂布液的溶剂的例子可包括丙酮、甲乙酮、甲基丁基酮、甲基异丁基酮、环戊酮、环己酮、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸异丙酯、乙酸丁酯、乙酸异丁酯、乙酸戊酯、甲苯、二甲苯、正己烷、庚烷、1,4-二氧六环、四氢呋喃、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚、乙二醇单乙醚醋酸酯、甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇和四氢呋喃。
当氟树脂进行交联聚合时,可由外界提供能量,例如,可由照射紫外线的单元、照射电子束的单元、加热单元等来提供能量。
此外,可添加用于进行氟树脂的交联聚合的聚合引发剂。聚合引发剂的具体例子可包括:作为自由基型聚合引发剂的IRGACURE184、IRGACURE651、IRGACURE123、IRGACURE819、DAROCURE1173、IRGACURE784、IRGACURE OXE01、和IRGACURE OXE02;以及作为阳离子型聚合引发剂的IRGACURE250和IRGACURE270(均由BASF Japan株式会社生产)。
交联性基团的量
此外,优选的是,将通过上述方法获得的示例性实施方案的表面保护膜中交联性基团的量调节至0.5毫摩尔/g以上。交联性基团的量更优选为0.60毫摩尔/g以上,又更优选为0.70毫摩尔/g以上。此外,对其上限没有限制,其上限优选为10毫摩尔/g以下,更优选为5毫摩尔/g以下。
作为控制交联性基团的量的方法,列举了调节氟树脂的数均分子量、官能性的交联性基团中官能团的数目(在氟树脂的主链的末端被改性的情况中)、交联剂中的官能团的数目(在添加交联剂的情况中)等的方法。即,交联性基团的量随着氟树脂数均分子量的降低而升高,并且交联性基团的量随着聚合性的交联性基团中官能团的数目或交联剂中官能团的数目的增加而升高。
此外,可通过紫外线等由外界提供的能量的量、聚合引发剂的种类或量(在添加聚合引发剂的情况中)、或降低固化时氧的影响来控制交联性基团的量。
此外,可通过用于表面保护膜的聚合的各组成物(氟树脂或交联剂)的量以及该组成物中聚合交联性基团的数目来计算交联性基团的量。
表面保护膜的物理性质
本示例性实施方案的表面保护膜在25℃下的水接触角优选为90°以上,更优选为100°以上。
此外,可利用接触角测量仪和水,在25℃下通过θ/2法对涂布在膜上的表面保护膜样品进行接触角测量。此外,下面所述的相对于十六烷的接触角是通过将水改为十六烷而测得的。
对表面保护膜的厚度没有特别限制,其优选为1μm至500μm,更优选为10μm至50μm。
用途
对以上述方式获得的根据示例性实施方案的表面保护膜的应用没有特别限定,只要该表面保护膜被用于可因与异物接触而在表面上产生损伤的材料即可。可因与异物接触而在表面上产生损伤的材料的例子包括:智能手机、移动电话和便携式游戏机等便携式终端的机体或屏幕;车体、车窗玻璃;计算机外壳;眼镜的镜片;诸如CD、DVD或BD等光盘的记录表面;太阳能电池面板或反射太阳光的面板;用于成像装置中的定影部件、中间转印部件、记录介质输送部件等的成像装置用环形带或辊;以及地板、镜子、或窗玻璃。
在智能手机、移动电话和便携式游戏机等便携式终端中,指尖(指甲)或触控笔笔尖接触机体或屏幕并发生摩擦时可能会划伤机体或屏幕。
此外,由于暴露于外部环境,窗玻璃、或者车窗玻璃或车体可能会因为(例如)与风运送的沙石、叶子、树枝等接触,或与虫子接触等各种因素而被划伤。
此外,细微颗粒(污染物)可能会附着于眼镜镜片的表面,因而有时会由于用干布擦拭该表面而产生划伤。
对于CD、DVD或BD等光盘的记录表面等,可能会因将光盘放入盒子和从中取出时记录表面与盒子边缘接触、放入再现装置或记录装置和从中取出时记录表面与装置边缘接触、或因与指尖(指甲)接触、并且与这些发生摩擦,从而造成损伤。
由于暴露于外部环境,反射太阳光的面板或太阳能电池面板会因为与风运送的沙石、叶子、树枝接触,或与虫子接触等各种因素而被划伤。
在用于成像装置中的定影部件、中间转印部件、记录介质输送部件等成像装置用环形带或辊中,由于与成像装置中的纸等记录介质或其他部件接触、以及与这些部件的摩擦,可能会造成损伤。
此外,除了上述方面以上,当材料表面可与异物接触时,也会发生因与异物间的摩擦而在表面上造成划伤的情况。
通过在与异物接触的材料的表面上设置根据示例性实施方案的表面保护膜,则能有效地修复由于与异物接触而产生的损伤。
环形带
根据示例性实施方案的用于成像装置的环形带包括带状基材、以及在带状基材上设置的根据示例性实施方案的表面保护膜。
图1是示出根据示例性实施方案的环形带的透视图(部分使用截面图示出),并且图2是从图1中箭头A的方向观察的环形带的截面图。
如图1和图2所示,示例性实施方案的环形带1是这样的环形带,其包括基材2和层叠在基材2的表面上的表面层3。
另外,使用根据示例性实施方案的表面保护膜作为表面层3。
可将环形带1用于成像装置中的定影带、中间转印带、或记录介质输送带。
下文将描述使用环形带1作为定影带的情况。
用于基材2的材料优选地是耐热材料,具体而言,使用选自多种已知的塑料材料和金属材料中的材料。
在塑料材料当中,工程塑料通常是适合的,并且优选的有(例如)氟树脂、聚酰亚胺(PI)、聚酰胺-酰亚胺(PAI)、聚苯并咪唑(PBI)、聚醚醚酮(PEEK)、聚砜(PSU)、聚醚砜(PES)、聚苯硫醚(PPS)、聚醚酰亚胺(PEI)或全芳族聚酯(液晶聚合物)等。此外,在以上塑料材料当中,具有优异的机械强度、耐热性、耐磨性和耐化学品性的热固性聚酰亚胺、热塑性聚酰亚胺、聚酰胺-酰亚胺、聚醚酰亚胺或氟树脂是优选的。
此外,对用于基材2的金属材料没有特别限定,可优选使用SUS、镍、铜、铝、铁等各种金属或合金材料。此外,可以将耐热树脂或金属材料层压成多层。
下文,将描述使用环形带1作为中间转印带或记录介质输送带的情况。
用于基材2的材料的例子可包括聚酰亚胺类树脂、聚酰胺-酰亚胺类树脂、聚酯类树脂、聚酰胺类树脂和氟树脂类树脂,其中,更优选使用聚酰亚胺类树脂和聚酰胺-酰亚胺类树脂。此外,当基材为环形形状(环状)时,可以包括或不包括接头,并且基材2的厚度优选地是0.02mm至0.2mm。
在使用环形带1作为成像装置的中间转印带或记录介质输送带的情况下,优选将表面电阻率控制在1×109Ω/□至1×1014Ω/□的范围内,并且优选将体积电阻率控制在1×108Ωcm至1×1013Ωcm的范围内。因此,如上文所述,优选地将如下材料作为导电材料加入基材2或表面层3中:炭黑,如科琴黑或乙炔黑;石墨;金属或合金,如铝、镍或铜合金;金属氧化物,如氧化锡、氧化锌、钛酸钾、氧化锡-氧化铟或氧化锡-氧化锑复合氧化物;或导电聚合物,如聚苯胺、聚吡咯、聚砜或聚乙炔等(这里,聚合物中的术语“导电”意指其体积电阻率小于107Ω·cm)。这些导电材料可以单独使用,或联合使用两种或多种导电材料。
这里,可使用Dia Instruments株式会社制造的HirestaUPMCP-450型UR探针,在22℃和55%RH的环境下根据JIS-K6911测量表面电阻率和体积电阻率。
在将环形带1用于定影的情况下,环形带1可以包括位于基材2和表面层3之间的弹性层。作为弹性层的材料,例如,可使用多种橡胶材料。多种橡胶材料的例子可包括聚氨酯橡胶、乙丙橡胶(EPM)、硅橡胶和氟橡胶(FKM),其中,具有优异的耐热性和可加工性的硅橡胶是优选的。硅橡胶的例子可包括RTV硅橡胶和HTV硅橡胶,并且其具体例子可包括聚二甲基硅橡胶(MQ)、甲基乙烯基硅橡胶(VMQ)、甲基苯基硅橡胶(PMQ)和氟硅橡胶(FVMQ)。
当使用环形带1作为电磁感应系统的定影装置中的定影带时,可以在基材2和表面层3之间设置发热层。
用于发热层的材料的例子可包括非磁性金属,并且其具体例子可包括诸如金、银、铜、铝、锌、锡、铅、铋、铍、锑等金属材料、以及它们的合金(包含上述金属的合金)。
发热层的膜厚度优选为5μm至20μm,更优选为7μm至15μm,并且特别优选为8μm至12μm。
辊
根据示例性实施方案的成像装置的辊包括圆筒状基材以及设置在圆筒状基材上的根据示例性实施方案的表面保护膜。
接下来,将描述根据示例性实施方案的辊。示例性实施方案的辊是包括基材和层叠在基材表面上的表面层的圆筒状辊。
另外,使用根据示例性实施方案的表面保护膜作为表面层。
该圆筒状辊可用于(例如)成像装置中的定影辊、中间转印辊、或记录介质输送辊。
下文将描述使用该圆筒状辊作为定影辊的情况。
对在图4中示出的作为定影部件的定影辊610的形状、结构和大小等没有特别限定,并且该定影辊具有位于圆筒状芯体611上的表面层613。此外,如图4中所示,可以在芯体611和表面层613之间设置弹性层612。
用于圆筒状芯体611的材料的例子可包括铝(例如,A-5052材料)、SUS、铁和铜等金属、合金、陶瓷和FRM。在示例性实施方案的定影装置72中,圆筒状芯体由外径φ为25mm、厚度为0.5mm且长度为360mm的圆筒状部件构成。
弹性层612的材料选自已知的材料,然而任何材料均可以使用,只要该材料是具有高度耐热性的弹性部件即可。具体而言,优选使用橡胶硬度大约为15°至45°(JIS-A)的橡胶或弹性体等弹性部件,并且其例子可包括硅橡胶和氟橡胶。
在示例性实施方案中,在以上材料当中,硅橡胶因小的表面张力和优异的弹性而优选。硅橡胶的例子可包括RTV硅橡胶和HTV硅橡胶,并且其具体例子可包括聚二甲基硅橡胶(MQ)、甲基乙烯基硅橡胶(VMQ)、甲基苯基硅橡胶(PMQ)和氟硅橡胶(FVMQ)。
此外,弹性层612的厚度优选为3mm以下,并且更优选为0.5mm至1.5mm。定影装置72的芯体被橡胶硬度为35°(JIS-A)且厚度为72μm的HTV硅橡胶涂覆。
表面层613的厚度为(例如)5μm至50μm,或者可以为10μm至30μm。
作为加热定影辊610的加热源,例如,可使用卤灯660。对加热源没有特别限定,只要该加热源具有可以容纳于芯体611中的形状和结构即可,并且可根据目的而选择。通过设置在定影辊610中的热敏元件690来测量被卤灯660加热的定影辊610的表面温度,并且使用控制单元控制该温度。对热敏元件690没有特别限定,并且其例子可包括热敏电阻和温度传感器。
成像装置
接下来,将描述使用示例性实施方案的环形带和示例性实施方案的辊的示例性实施方案的成像装置。图3是描述串联型成像装置的主要部分的示意图,所述成像装置包括作为定影装置的加压带的根据示例性实施方案的环形带、作为中间转印带的根据示例性实施方案的环形带、和作为定影装置的定影辊的根据示例性实施方案的辊。
具体而言,成像装置101被构造成包括感光体79(静电潜像保持部件)、对感光体79的表面进行充电的充电辊83、使感光体79的表面曝光并且形成静电潜像的激光发生装置78(静电潜像形成单元)、利用显影剂使在感光体79表面上形成的潜像显影并形成调色剂图像的显影装置85(显影单元)、通过显影装置85形成的调色剂图像由感光体79转印于其上的中间转印带86(中间转印部件)、将调色剂图像转印至中间转印带86的一次转印辊80(一次转印单元)、除去附着在感光体79上的调色剂或污物的感光体清洁部件84、将中间转印带86上的调色剂图像转印至记录介质的二次转印辊75(二次转印单元)、和将记录介质上的调色剂图像定影的定影装置72(定影单元)。一次转印辊80可以如图3所示布置在感光体79的正上方,或可以布置在偏离感光体79的正上方的位置处。
另外,将对图3中所示的成像装置101的构造进行详细说明。
在成像装置101中,将充电辊83、显影装置85、隔着中间转印带86而布置的一次转印辊80、和感光体清洁部件84逆时针布置在感光体79周围,并且一组这些部件形成对应于一种颜色的显影单元。此外,每个显影单元都分别设置有用显影剂补充显影装置85的调色剂盒71,并且设置有激光发生装置78,所述激光发生装置78根据感光体79的表面上的图像信息而照射激光,其中相对于各显影单元中的感光体79,激光发生装置78位于显影装置85的(感光体79的旋转方向上的)上游侧,而显影装置85位于充电辊83的下游侧。
与四种颜色(例如,青色、品红色、黄色和黑色)相对应的四个显影单元在成像装置101中以水平方向串联布置,并且这样设置中间转印带86,使之穿过这四个显影单元中感光体79和一次转印辊80之间的转印区域。中间转印带86由支撑辊73、支撑辊74和驱动辊81支撑,支撑辊73、支撑辊74和驱动辊81以逆时针方向依次设置在中间转印带86的内侧表面上,由此形成带支撑装置90。此外,四个一次转印辊位于支撑辊74的(中间转印带86的旋转方向的)上游侧,其中支撑辊74位于支撑辊73的下游侧。此外,如此设置清洁中间转印带86的外周面的转印清洁部件82,使得转印清洁部件82隔着中间转印带86在驱动辊81的相对侧上与驱动辊81接触。
二次转印辊用于转印形成于中间转印带86的外周面上的调色剂图像,这样设置二次转印辊,使得二次转印辊75隔着中间转印带86在支撑辊73的相对侧与支撑辊73在记录纸的表面处接触,其中该记录纸由供纸单元77经纸路径76供给。
此外,在成像装置101的底部设置有贮存记录介质的供纸单元77,并且以这种方式供给记录介质,使得记录介质由供纸单元77经纸路径76穿过二次转印辊75和支撑辊73之间的接触部分(该接触部分构成了二次转印单元)。通过输送单元(未示出)供给已经通过该接触部分的记录介质,从而将其插入定影装置72中的接触部分,并最终将其排出到成像装置101外部。
接下来,将描述使用图3中所示成像装置101的成像方法。通过各显影单元形成调色剂图像,通过充电辊83使感光体79沿逆时针方向转动并对其表面进行充电,随后,通过激光发生装置78(曝光装置)在感光体79的已充电表面上形成潜像(静电潜像),并使用由显影装置85供给的显影剂将潜像显影以形成调色剂图像,然后被输送至一次转印辊80和感光体79之间的接触部分的调色剂图像被转印至以箭头C方向转动的中间转印带86的外周面。此外,通过感光体清洁部件84将调色剂转印后附着于感光体79的表面上的调色剂或污物清除,从而为后续调色剂图像的形成做好准备。
将在各色的各显影单元中显影的调色剂图像以依次叠加在中间转印带86的外周面上从而对应于图像信息的状态被输送至二次转印单元后,转印至记录纸的表面,所述记录纸是通过二次转印辊75从供纸单元77经纸路径76而供给的。当其上已转印有调色剂图像的记录纸穿过定影装置72的接触部分时,对其进行加压并加热从而使调色剂图像定影,在于记录介质的表面上形成图像之后,将记录纸排至成像装置外部。
定影装置(图像定影装置)
图4是设置在根据示例性实施方案的成像装置101中的定影装置72的示意性构造图。图4中所示的定影装置72被构造为包括作为被转动驱动的转动部件的定影辊610、环形带620(加压带)和作为加压部件的加压垫640,所述加压垫640通过环形带620向定影辊610加压。此外,可通过加压垫640对环形带620和定影辊610进行相对加压。因此,可以将环形带620侧压向定影辊610,也可以将定影辊610侧压向环形带620。
在定影辊610中设置有卤灯660,作为用于加热咬合区域(nipping region)中未定影调色剂图像的加热单元的例子。加热单元不限于卤灯,可以使用其他发热的发热部件。
另一方面,设置有热敏元件690,使该热敏元件与定影辊610的表面接触。基于由热敏元件690测量的温度值来控制卤灯660的照明,并且将定影辊610的表面温度维持在预设温度(例如,150℃)。
环形带620通过设置在其中的加压垫640、带前进导轨(beltrunning guide)630以及边界导轨(edge guide)(未示出)旋转支撑。此外,这样设置环形带620,使得在咬合区域N中,环形带以被压向定影辊610的状态与定影辊610接触。
加压垫640以隔着环形带620压向定影辊610的状态设置在环形带620的内部,并且与定影辊610形成咬合区域N。加压垫640在咬合区域N的进口侧设有预咬合部件641以确保宽的咬合区域N,并且在咬合区域N的出口侧设有剥离咬合部件642,用于向定影辊610施加应力。
另外,为了减少环形带620的内周面和加压垫640之间的滑动摩擦,在预咬合部件641和剥离咬合部件642的与环形带620接触的表面上设置有低摩擦片680。此外,加压垫640和低摩擦片680由金属支架650支撑。
另外,带前进导轨630连接在支架650上,并且环形带被构造为可以平稳地旋转。即,由于带前进导轨630与环形带620的内周面上存在摩擦,因此带前进导轨由静摩擦系数小的材料制成。此外,带前进导轨630由具有低热导率的材料制成,从而来自环形带620的热量不容易被除去。
此外,定影辊610通过驱动电机(未示出)而沿箭头C的方向旋转,并且随着定影辊的旋转,环形带620以与定影辊610的转动方向相反的方向旋转。换言之,定影辊610在图4中顺时针旋转时,环形带620逆时针旋转。
具有未定影的调色剂图像的纸K由定影入口导轨560引导并被供至咬合区域N。然后,当纸K通过咬合区域N时,由于作用于咬合区域N的压力和由定影辊610提供的热量,纸K上的调色剂图像被定影。
在定影装置72中,通过符合定影辊610外周面的凹陷状预咬合部件641以确保咬合区域N。
此外,根据示例性实施方案的定影装置72具有这样的构造:通过设置剥离咬合部件642以向定影辊610的外周面突出,使得咬合区域N的出口区域中的局部变形增加。以上构造使纸K在定影后与定影辊610剥离。
此外,作为剥离辅助单元,在定影辊610的咬合区域N的下游侧设置了剥离部件700。剥离部件700以这样的状态由支架720支撑:剥离挡板710沿与定影辊610的旋转方向相反的方向(反方向)接近定影辊610。
便携式装置
根据示例性实施方案的表面保护膜可以用作便携式终端(便携式装置)中的显示图像的屏幕等的保护膜。
对于智能手机、移动电话和便携式游戏机等便携式终端(便携式装置)中的屏幕(例如,液晶屏)等,可能会因操作期间指尖(指甲)与屏幕接触、或者因使用触控笔时与触控笔笔尖发生接触并刮擦从而造成划伤。相反,通过使用根据示例性实施方案的表面保护膜作为保护膜时,即使在造成损伤的情况下,损伤也会被修复,因此能有效地抑制在表面上永久留下的损伤(永久性划伤)的产生。
窗玻璃和车体
根据示例性实施方案的表面保护膜可以用作建筑物或车辆的窗玻璃的保护膜。根据示例性实施方案的表面保护膜可以用作车体的保护膜。
由于暴露于外部环境,建筑物中的窗玻璃、车窗玻璃或车体会因与风运送的沙石、叶子、树枝接触或与虫子接触等各种原因而产生损伤。相反,通过使用根据示例性实施方案的表面保护膜作为保护膜时,即使在造成损伤的情况下,损伤也会被修复,因此能有效地抑制在表面上永久留下的损伤(永久性划伤)的产生。
眼镜镜片
根据示例性实施方案的表面保护膜可以用作眼镜镜片的保护膜。
细微颗粒(污染物)可能会附着于眼睛镜片的表面,因此用干布摩擦该表面可能会造成损伤。相反,通过使用根据示例性实施方案的表面保护,即使在造成损伤的情况下,损伤也会被修复,因此能有效地抑制在表面上永久留下的损伤(永久性划伤)的产生。
光盘
根据示例性实施方案的表面保护膜可以用作光盘记录表面的保护膜。
对于CD、DVD或BD等光盘的记录表面等,可能会因将光盘放入盒子和从中取出时记录表面与盒子边缘接触、放入再现装置或记录装置和从中取出时记录表面与装置边缘接触、或因与指尖(指甲)接触、或者因与这些发生摩擦,从而造成损伤。因此,因记录表面上造成的损坏从而有时会发生读取错误的情况。相反,通过使用根据示例性实施方案的表面保护膜作为保护膜时,即使在造成损伤的情况下,损伤也会被修复,因此能有效地抑制在表面上永久留下的损伤(永久性划伤)的产生。结果,能够有效地抑制读取错误的发生。
太阳光面板
根据示例性实施方案的表面保护膜可以用作太阳光面板反射表面的保护膜。
由于暴露于外部环境,反射太阳光的面板或太阳能电池面板会因与风运送的沙石、叶子、树枝接触,或与虫子接触等各种原因等而造成损伤。相反,通过使用根据示例性实施方案的表面保护膜作为保护膜时,即使在造成损伤的情况下,损伤也会被修复,因此能有效地抑制在表面上永久留下的损伤(永久性划伤)的产生。
例子
下文将参照实施例对本发明进行详细说明,但是本发明不限于下述的实施例。另外,在以下描述中,除非另有说明,否则“份”和“%”以重量计。
实施例1
表面保护膜形成用涂布液的制备
通过将如下组分混合而制备涂布液。
主链中具有全氟亚烷基醚结构的氟树脂(商品名:MT70,由Solvay Chemicals公司生产,结构/主链:式(1)中n1=1且n2=0的单元与式(1)中n1=2且n2=0的单元共聚,相对于全部构成单元,由式(1)表示的构成单元为100摩尔%,末端:两末端均被甲基丙烯酸酯改性,官能团的数目:4,数均分子量:2000),50份
聚合引发剂(商品名:DAROCURE1173,由BASF Japan株式会社生产),0.5份
溶剂:(化合物名:甲乙酮),50份
表面保护膜的形成(交联聚合)
用上述涂布液涂布(浇注)90μm厚的聚酰亚胺膜,并在80℃下干燥5分钟以使溶剂挥发,然后利用紫外线固化装置进行紫外线照射,从而获得固化膜。在氮气氛下(氧浓度为1%以下),利用强度为1000mmJ/cm2的高压汞灯进行紫外线照射。
实施例2
使用实施例1中所述方法来形成表面保护膜,不同之处在于:加入25份的交联剂(乙氧基化三聚异氰酸三丙烯酸酯),并且将溶剂(甲乙酮)的量改为75份。
实施例3
使用实施例1中所述方法来形成表面保护膜,不同之处在于:加入200份的交联剂(乙氧基化三聚异氰酸三丙烯酸酯),并且将溶剂(甲乙酮)的量改为300份。
实施例4
将两末端均具有醇(羟基)的50份全氟亚烷基醚D10H(由SolvayChemicals公司生产,结构/主链:式(1)中n1=1且n2=0的单元与式(1)中n1=2且n2=0的单元共聚,数均分子量:1500)溶解于50份的THF中,搅拌溶液的同时向其中加入10份的甲基丙烯酸异氰基乙酯和0.1份的辛酸亚锡。将所得物在60℃下搅拌5小时,然后用水和乙酸乙酯洗涤反应液,并获得44份两末端均被含氨基甲酸乙酯的甲基丙烯酸酯改性的全氟亚烷基醚。经IR证实,该结构具有甲基丙烯酸酯和氨基甲酸乙酯键的峰。
向其中加入0.5份的DAROCURE1173(聚合引发剂),用所得物涂布(浇注)厚度为90μm的聚酰亚胺膜,并在80℃下干燥5分钟以使溶剂挥发,然后利用紫外线固化装置进行紫外线照射,从而获得固化膜。在氮气氛下(氧浓度为1%以下),利用强度为1000mmJ/cm2的高压汞灯进行紫外线照射。
实施例5
将两末端均具有醇(羟基)的50份全氟亚烷基醚D10H(由SolvayChemicals公司生产)溶解于50份的THF中,并在搅拌溶液的同时小心地向其中逐渐加入2份的氢化钠以避免产生气泡。搅拌所得物30分钟后,向其中加入8份的丙烯酰氯。接下来,在室温下搅拌5小时,然后向其中加入水以使剩余的氢化钠分解,并用水洗去反应液,从而获得46份两末端均被丙烯酸酯改性的全氟亚烷基醚。
向其中加入0.5份的DAROCURE1173(聚合引发剂),用所得物涂布(浇注)厚度为90μm的聚酰亚胺膜,并在80℃下干燥5分钟以使溶剂挥发,然后利用紫外线固化装置进行紫外线照射,从而获得固化膜。在氮气氛下(氧浓度为1%以下),利用强度为1000mmJ/cm2的高压汞灯进行紫外线照射。
实施例6
将50份具有如下结构(该结构的两末端均具有醇(羟基))的全氟亚烷基醚溶解于50份的THF中,在搅拌溶液的同时向其中加入36份的三乙胺和23份的丙烯酰氯。接下来,在室温下搅拌5小时后用水洗去反应液,从而获得51份两末端均被丙烯酸酯改性的全氟亚烷基醚。
[化学式9]
向其中加入0.5份的DAROCURE1173(聚合引发剂),用所得物涂布(浇注)厚度为90μm的聚酰亚胺膜,并在80℃下干燥5分钟以使溶剂挥发,然后利用紫外线固化装置进行紫外线照射,从而获得固化膜。在氮气氛下(氧浓度为1%以下),利用强度为1000mmJ/cm2的高压汞灯进行紫外线照射。
比较例1
将20份的THF加入两末端均具有醇(羟基)的50份全氟亚烷基醚D4000(由Solvay Chemicals公司生产,结构/主链:式(1)中n1=1且n2=0的单元与式(1)中n1=2且n2=0的单元共聚,数均分子量:4000),搅拌溶液的同时向其中加入5份的甲基丙烯酸异氰基乙酯和0.1份的辛酸亚锡。将所得物在60℃下搅拌5小时,然后用水和乙酸乙酯洗涤反应液,并获得48份两末端均被含氨基甲酸乙酯的甲基丙烯酸酯改性的全氟亚烷基醚。
向其中加入0.5份的DAROCURE1173(聚合引发剂),用所得物涂布(浇注)厚度为90μm的聚酰亚胺膜,并在80℃下干燥5分钟以使溶剂挥发,然后利用紫外线固化装置进行紫外线照射,从而获得固化膜。在氮气氛下(氧浓度为1%以下),利用强度为1000mmJ/cm2的高压汞灯进行紫外线照射。
比较例2
将20份的THF加入两末端均具有醇(羟基)的50份全氟亚烷基醚D4000(由Solvay Chemicals公司生产),并在搅拌溶液的同时小心地向其中逐渐加入1份的氰化钠以避免产生气泡。在搅拌所得物30分钟后,向其中加入4份的丙烯酰氯。接下来,在室温下搅拌5小时,然后向其中加入水以使剩余的氰化钠分解,并用水洗去反应液,从而获得45份两末端均被丙烯酸酯改性的全氟亚烷基醚。
向其中加入0.5份的DAROCURE1173(聚合引发剂),用所得物涂布(浇注)厚度为90μm的聚酰亚胺膜,并在80℃下干燥5分钟以使溶剂挥发,然后利用紫外线固化装置进行紫外线照射,从而获得固化膜。在氮气氛下(氧浓度为1%以下),利用强度为1000mmJ/cm2的高压汞灯进行紫外线照射。
评价
使用以下方法,对实施例和比较例中形成的保护膜的样品的自修复性能、静态接触角、耐损伤性和调色剂剥离性进行测试。其中,使用上述方法进行动态黏弹性测量,并使用上述方法测量或计算储能弹性模量E’40、以及动态玻璃化转变温度Tg和Tg+40K下的交联密度n
·自修复性能(恢复率的测量)
使用上文描述的方法测量恢复率。测量结果示于下面表1中。
·接触角的测量
使用水或十六烷来测量实施例和比较例中获得的树脂层样品的接触角。此外,使用接触角测量仪(Kyowa Interface Science株式会社制造,型号:CA-S辊型),在25℃下通过θ/2法进行接触角的测量。结果示于表中。
耐损伤性
对于实施例和比较例中获得的树脂层样品,使用划痕硬度计(由ERICHSEN公司生产,压头(tip)直径:0.75mm)在100℃下进行损伤评价,然后测量直至损伤得以修复时的负荷。负荷越大,则样品的耐损伤性越高。
调色剂剥离性
将其上形成有树脂层样品的聚酰亚胺膜固定在定影机的定影辊表面上,并使具有黑色未定影的实心图像(solid image)的纸张通过,从而证实调色剂的定影。此外,将DocuCentre C2101(商品名,由Fuji Xerox株式会社生产)用作定影机。评价标准如下,结果列于表1中。
C:调色剂附着于树脂层样品的全部表面上。
B:调色剂附着于树脂层样品的大约一半表面上。
A:调色剂未附着于树脂层样品上。
已经为了举例和说明的目的对本发明的示例性实施方案进行了上述描述。并非旨在穷举,或将本发明限定为所公开的精确形式。明显地,对于本领域技术人员,各种变型和修改将是显而易见的。选择并描述这些实施方案为的是更好地阐释本发明的原理和其实际应用,从而使得本领域的其他技术人员理解本发明的多种实施方案,并且进行多种变型以适用于所预期的特定用途。本发明的范围旨在通过所附权利要求及其等同形式限定。
Claims (8)
1.一种表面保护膜,包含:
这样一种结构,其中主链中具有全氟亚烷基醚结构的氟树脂经过了交联聚合,
其中在测量频率为10Hz的动态黏弹性测量中,在比动态玻璃化转变温度Tg高40K的温度下的储能弹性模量E’为10MPa至1000MPa。
2.根据权利要求1所述的表面保护膜,其中由以下表达式(A)计算得到的交联密度n为0.01摩尔/cm3以上:
表达式(A):n=E’(T)/3RT
其中E’(T)表示储能弹性模量E’(单位:达因/cm2),R表示气体常数,T表示比所述动态玻璃化转变温度Tg高40K的温度(单位:K)。
3.根据权利要求1或2所述的表面保护膜,其中交联性基团的量为0.50毫摩尔/g以上。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的表面保护膜,其中25℃下的马氏硬度为15N/mm2至150N/mm2。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的表面保护膜,其中所述氟树脂包含选自由下式(1)表示的结构中的至少一种结构:
[化学式1]
式(1)
其中,R1和R2各自独立地表示氟原子或-CF3,前提是R1和R2不同时为氟原子;n1表示1至5的整数;n2表示0至2的整数,并且n1和n2之和为5以下。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的表面保护膜,其中所述氟树脂的主链的末端为被选自环氧基、丙烯酸基(CH2=CH-CO-)、甲基丙烯酸基(CH2=C(CH3)-CO-)、羟基、氨基、酯基、羧基、硫醇基、三烷氧基甲硅烷基、和含有这些基团的基团中的至少一个基团改性的树脂。
7.根据权利要求1至6中任意一项所述的表面保护膜,其中所述氟树脂的主链的末端被官能性的交联性基团改性,并且所述交联性基团中的官能团的数目为2至10。
8.根据权利要求1至7中任意一项所述的表面保护膜,还包含这样的结构,其中所述氟树脂通过交联剂而交联聚合。
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