CN1257802C - 用于喷墨记录装置的弹性件、墨盒以及喷墨记录装置 - Google Patents

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Abstract

用于喷墨记录装置的弹性件，其由(1)一种热塑性弹性体组合物，其包括100重量份的氢化嵌段共聚物(a)，60到170重量份的用于非芳香族橡胶的软化剂(b)，和5～30重量份的聚丙烯(c)，(2)一种热塑性弹性体组合物，其中形成了具有孔径为5μm或更低的网络结构，并且包括100重量份的氢化嵌段共聚物(a)，60到170重量份的用于非芳香族橡胶的软化剂(b)，和5～30重量份的聚丙烯(c)或(3)一种热塑性弹性体组合物，其中通过毛细管仪测得的熔融粘度的剪切速率依赖性为-1.5～-0.8，且其包含：100重量份的氢化嵌段共聚物(a)，60到170重量份的用于非芳香族橡胶的软化剂(b)，和5～30重量份的聚丙烯(c)得到。该弹性件用作墨盒阀、墨盒的密封件和防止墨水从记录头中泄漏的密封件。

Description

用于喷墨记录装置的弹性件、墨盒以及喷墨记录装置
技术领域
本发明涉及用于喷墨记录装置的弹性件、墨盒以及喷墨记录装置，更具体地，本发明涉及用在磨盒中充当墨盒阀和墨盒的密封件的弹性件，使用该弹性件的墨盒以及喷墨记录装置，其中，该墨盒用于喷墨记录装置中给记录头提供墨水以在打印媒质上打印文字，该弹性件用作密封件以防止墨水从喷墨记录装置体的记录头中漏出，该喷墨记录装置体是通过二色模塑的方法注射模塑得到并且其中包括优良耐久性的材料。
背景技术
在喷墨记录装置中，安装有存储墨水的墨水室以及提供墨水的墨水供给部分。这种墨盒包括如，一种是使得装配在支架上的记录头通过安装在装置中的管道来供墨并且该墨盒可以与装置自由地分离，另一种是与记录头整合在一起并且可以与支架自由地分离。
在前一种墨盒中，所采取的构造是通过向记录头提供水头差来供墨。另一方面，在后一种墨盒中，所采取的构造是在墨盒的一侧提供负压产生源来给记录头供墨。
最近几年，出于减小装置大小以及维护容易程度的考虑，提议在大多数的装置中使用后一种构造的墨盒。
这就要求这种墨盒在记录的时候从记录头中释放出的墨水量与需要使用的墨水量相符合，并且在不进行记录的时候墨水不会漏出。
符合这样要求的墨盒包括：如将记录头和墨盒接合在一起的墨夹，其可以自由地从支架上分离开来，并且其中的墨盒填充有吸收体(泡沫物质)。因此，通过用填充吸收体为墨盒供墨，可以使得墨水在释放部分保持稳定的弯液面，并且通过该吸收体的毛细作用可以使墨水保留在墨盒中。在这种情况下，几乎整个墨盒需要填充该吸收体，并且略低于吸收体的最大吸收量的墨水存在于吸收体中，从而利用毛细作用可产生内部负压。相应地，即使在记录头和墨盒受到机械冲击如震动以及热冲击如温度改变时，将有更少的墨水从记录头的释放部以及从墨盒的空气流通部释放出，并且墨水能够稳定地得以存储。
然而，整个墨盒填充吸收体的系统存在的问题是，随着墨水被消耗，吸收体的负压上升，以致于大量的墨水残留在墨盒中而没有被供给记录头，从而导致了低的墨水使用率。
为了解决上述问题，提出了如下配置有喷墨记录头的墨夹的构造，通过位于墨盒较下部位的一个具有通道的隔壁将墨盒分为贮备室和空腔室，在该通道上具有一个可移动的伞状的检验阀，当记录头中的墨水的压力下降时，阀门打开，存储在墨水贮备室中的墨水流入到空腔室中并供给记录头(日本专利公开号231759/1987)。
根据以上所述，在墨夹中并不是必须提供吸收体，从而有可能增加墨盒中的墨水的实际接收量。而一般来讲，伞状的检验阀具有太大的偏移量从而不能精确控制供给记录头的墨水，并且较大的问题是墨水供给量的波动容易导致打印质量的下降。
在另一方面，当伞状的检验阀关闭时，墨水贮备室与记录头是完全隔开，当空腔室中的墨水受到环境温度的影响体积增大2～5％时，就会出现空腔室中的压力增大并导致通向记录头的连接口上的封口破裂，从而墨水发生泄漏。在另一方面，如果其被直接安装在记录头上，这个压力就会直接施加在记录头上，并且在记录头和墨盒之间不能保持负压从而导致墨水从记录头中发生泄漏。
此外，在伞状的检验阀中，为了稳定地给记录头提供墨水，必须保持几十mm的水压差，而该压力差不足以关闭检验阀，从而在移动墨夹时由于墨水的震动检验阀容易打开从而导致较低的打印稳定性。
相应地，为了解决装有伞状检验阀的墨盒中所产生的问题，试图使用墨盒阀，该墨盒阀处于将墨水室与墨水供给部分分离开的位置，并且根据墨水室和墨水供给部分之间的压力不同而移动从而可将墨水室中的墨水供给记录头(日本专利公开号174860/1996)。
安装这种墨盒阀可以对记录头微小的压力变化作出反应，并保持适合记录头进行打印所需的负压，而不会受到由于墨夹的移动所引起的墨水震动的影响，从而确保既为记录头供墨又不会因为温度的改变而引起墨水从墨水供给部和记录头发生泄漏。
在这种墨盒阀中，常常使用弹性材料以及将弹性材料粘合在塑料基料上所得到的材料。至今，通常将热塑性的橡胶用作这种弹性材料。然而，存在的问题就是很难通过二色模塑的方法与塑料注射成型得到这种热塑性橡胶，且会增加制备上述阀的生产费用，从而很难由降低了硬度并进行了硫化的材料来模塑具有期望形状的构件。
在另一方面，聚氨酯泡沫的发泡弹性构件目前适合用于可互换墨水盒的墨水供给部，从而可防止墨水的泄漏，但是在使用后的很长时间后，墨水就不能很好地存储在里面，因此就期望弹性构件具有优良的耐久性。
在喷墨记录装置中，当其在没有使用的情况下，记录头可以贴近喷墨记录装置体的末端，并且在这种待机状态下，记录头被密封件所包围，该密封件沿上述喷墨记录装置体的凹部安装，目的是为了防止墨水从记录头中漏出。通常，热塑性橡胶被用作该构件，且这种热塑性橡胶具有与前面所描述的橡胶相同的问题。
此外，在最近几年，因为彩色喷墨打印机的性能提高(打印性能：360dpi×360dpi(点/英寸)或更多种色彩)，就需要喷墨记录装置的构件能够对期望的色彩进行精确的打印并且对含有水、色素以及表面活性剂的墨水具有更优良的耐久性。
发明内容
在这种情况下，本发明的第一个目的就是提供一种用于喷墨记录装置的弹性件，其含有热塑性弹性体组合物，该热塑性弹性体组合物通过二色模塑的方法与塑料注射成型得到，弹性件可从降低了硬度并且经过硫化的材料模塑得到，其具有良好的耐溶剂性及优良的耐久性，并且有更少量的油渗出到墨水中。
本发明的第二个目的就是提供一种适用于墨盒阀的弹性件，该墨盒阀位于将墨水室从喷墨记录装置的供墨部分隔开的特殊位置上，并且其利用上述的墨水室和供墨部分之间的压力差进行移动，从而将墨水室中的墨水供给记录头。
本发明的第三个目的就是提供一种适用于密封件的弹性件，该密封件位于喷墨记录装置的供墨部处，并且防止墨水从上述的供墨部泄漏。
本发明的第四个目的就是提供一种适用于密封件的弹性件，该密封件位于喷墨记录装置体中，并且防止墨水从记录头发生泄漏，并防止记录头变干。
本发明的第五个目的就是提供一种使用该弹性件的墨盒以及喷墨记录装置。
本发明的发明者们为了达到上述的目的，反复进行了深入细致的研究，终于发现通过使用某种弹性件可达到上述目的，该弹性件是由含有特定的氢化嵌段共聚物及用于非芳香族橡胶的特定的软化剂和聚丙烯的热塑性弹性体组合物组成。
本发明的发明者们还发现通过使用弹性件可达到上述目的，该弹性件可通过对热塑性弹性体组合物进行快速冷却、固化和模塑得到，其中该热塑性弹性体组合物含有特定的氢化嵌段共聚物及用于非芳香族橡胶的特定的软化剂和结晶聚丙烯。
本发明的发明者们又发现通过使用弹性件可达到上述目的，该弹性件是由含有特定的氢化嵌段共聚物及用于非芳香族橡胶的特定的软化剂和结晶聚烯烃的热塑性弹性体组合物组成，并且其熔融粘度的剪切依赖性处于一个具体的范围内。
本发明根据这些发现得以实现。
即，本发明提供一种用于喷墨记录装置的弹性件，在该喷墨记录装置中填从墨水以在记录媒介上记录打印的文字，其特征在于，该弹性件由热塑性弹性体组合物组成，该热塑性弹性体组合物包括：
(a)100重量份的氢化嵌段共聚物，该氢化嵌段共聚物由对含有三种聚合物嵌段单元的嵌段共聚物进行加氢得到，在所述三种聚合物嵌段单元中，位于两端的聚合物嵌段单元主要包括乙烯基芳香族化合物，而位于该两端的聚合物嵌段单元之间的聚合物嵌段单元主要包括共轭二烯化合物，并且该氢化嵌段共聚物通过凝胶渗透色谱法(GPC)测得的重均分子量为200,000或更高，
(b)60到170重量份的用于非芳香族橡胶的软化剂，该软化剂在40℃的动态粘度为350～400mm2/sec，其通过凝胶渗透色谱法(GPC)测得的重均分子量与数均分子量的比率(Mw/Mn)为1.8或更低，以及
(c)5～30重量份的聚丙烯。
此外，本发明还提供了用于喷墨记录装置的弹性件，在该喷墨记录装置中填充墨水以在记录媒介上记录打印的文字，其特征在于，该弹性件由热塑性弹性体组合物组成，通过将组合物从熔点温度以70℃/分钟或更高的速度冷却至室温，该热塑性弹性体组合物中形成孔径为50μm或更低的网络结构，该热塑性弹性体组合物包括：
(a)100重量份的氢化嵌段共聚物，其由对含有三种聚合物嵌段单元的嵌段共聚物进行加氢得到，其中上述三种聚合物嵌段单元中位于两端的聚合物嵌段单元主要包括乙烯基芳香族化合物，而位于该两端的聚合物嵌段单元之间的聚合物嵌段单元主要包括共轭二烯化合物，并且该氢化嵌段共聚物通过凝胶渗透色谱法(GPC)测得的重均分子量为200,000或更高，
(b)60到170重量份的用于非芳香族橡胶的软化剂，该软化剂在40℃的动态粘度为300～500mm2/sec，通过凝胶渗透色谱法测得的重均分子量与数均分子量的比率(Mw/Mn)为1.8或更低以及
(c)5～30重量份的结晶聚烯烃。
此外，本发明还提供用于喷墨记录装置的弹性件，在该喷墨记录装置中填充墨水以在记录媒介上记录打印的文字，其特征在于，该弹性件由热塑性弹性体组合物组成，该热塑性弹性体组合物通过毛细管仪测得的熔融粘度的剪切速率依赖性为-1.5～-0.8，且其包含：
(a)100重量份的氢化嵌段共聚物，其由对含有三种聚合物嵌段单元的嵌段共聚物进行加氢得到，其中上述三个聚合物嵌段单元中位于两端的聚合物嵌段单元主要包括乙烯基芳香族化合物，而位于该两端的聚合物嵌段单元之间的聚合物嵌段单元主要包括共轭二烯化合物，并且该氢化嵌段共聚物通过凝胶渗透色谱法(GPC)测得的重均分子量为200,000或更高，
(b)60到170重量份的用于非芳香族橡胶的软化剂，该软化剂在40℃的动态粘度为300～500mm2/sec，以及
(c)5～30重量份的结晶聚烯烃。
另外，本发明还提供一种墨盒，其包括填充了墨水的墨水室以及给记录头提供墨水的墨水供给部分，其中使用了上述的各个弹性件。
此外，本发明还提供一种喷墨记录装置，其特征在于该喷墨记录装置使用了上述各个弹性件。
具体实施方式
(A)第一种热塑性弹性体组合物
构成本发明的弹性构件的第一种热塑性弹性体组合物包括(a)氢化嵌段共聚物；(b)用于非芳香族橡胶的软化剂；以及(c)聚丙烯作为其必需成分。用作组份(a)的氢化嵌段共聚物是通过对含有三种聚合物单元的嵌段共聚物进行加氢反应得到，其中上述三个聚合物嵌段单元中位于两端的聚合物嵌段单元主要包括乙烯基芳香族化合物，而位于该两端的聚合物嵌段单元之间的聚合物嵌段单元主要包括共轭二烯化合物。
上述嵌段共聚物包括，如苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物以及苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物。可通过对这种嵌段共聚物加氢后得到加氢的嵌段共聚物包括，如苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯的三元共聚物(SEBS)和苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯的三元共聚物(SEPS)。这些加氢后的嵌段共聚物主要是单独使用，但是也可以二种或二种以上混合使用。
组份(a)的加氢嵌段共聚物通过凝胶渗透色谱法(GPC)测得的重均分子量需为200,000或更高。如果重均分子量低于200,000，则当这种热塑性弹性体用作本发明中的墨盒中的弹性件时就会存在耐久性的问题。对重均分子量的上限并没有具体的限制，但其通常为400,000。
在用作本发明弹性件的第一种热塑性弹性体组合物中，混入用于非芳香族橡胶的软化剂(b)是为了减小上述氢化嵌段共聚物的硬度，该软化剂在40℃的动态粘度为350～400mm2/sec，通过凝胶渗透色谱法(GPC)测得的重均分子量与数均分子量的比率(Mw/Mn)为1.8或更低。如果这种软化剂在40℃时其动态粘度低于350mm2/sec，所带来的不利性在于氧化物中的渗油现象会显著增加。在另一方面，如果其动态粘度超过400mm2/sec，所带来的不利性在于橡胶不容易进行混合。
在该软化剂中如果Mw/Mn超过1.8，就易导致软化剂渗出。Mw/Mn优选为在1.0～1.5之间。该软化剂的重均分子量优选低于20,000，特别优选低于10,000或更低，尤其优选低于5000或更低。
通常，在常温下为液体的化合物常被用作这种软化剂。具有这种性质的软化剂可以从如矿物油基软化剂和合成基软化剂中选择，以用于各种橡胶或树脂。在这种情况下，矿物油基软化剂包括环烷基和石蜡基的加工油。
在这些物质中，优选的化合物是至少一种选自非芳香族油的化合物，特别是矿物油系列的石蜡基油、环烷基油以及合成基的聚异丁烯基油，并且所选择的化合物的重均分子量在450～5000之间。
这些软化剂可以单独使用，如果相互之间具有好的相容性，也可以二种或二种以上混合使用。
相对于每100重量份的氢化嵌段共聚物组份(a)，这些软化剂的混合量为60～170重量份，优选为70～160份，更加优选为100～160份。如果重量份数低于60重量份，则不会获得令人满意的降低硬度的效果，并且热塑性弹性体组合物也不具有令人满意的弹性。另一方面，如果重量份数大于170份，则软化剂容易渗出，并且容易引起热塑性弹性体组合物的力学强度的降低。优选地，软化剂的混合量应根据上述氢化嵌段共聚物的分子量以及加入到氢化嵌段共聚物中的其它组份的类型，在上述的范围内选择。
相对于每100重量份的氢化嵌段共聚物组份(a)，组份(c)的聚丙烯的混合量为5～30重量份，优选为5～20重量份，更加优选为10～15重量份。如果聚丙烯的混合重量份数低于5份，就会导致挤出模塑性和注射模塑性的下降。另一方面，如果重量份数大于30份，则组份就会变硬并且不能显示出弹性。
本发明的热塑性弹性体组合物可根据需要与聚亚苯基醚树脂进行混合来改善组合物的压缩形变。在这里使用的聚亚苯基醚树脂是一种均聚物，其含有下式表示的重复单元；或是含有上述重复单元的共聚物。
其中R1、R2、R3和R4分别独立地代表氢原子、卤素原子或烃基团。
众所周知，树脂可用作这种聚亚苯基醚树脂。具体地，这些树脂包括聚(2，6-二甲基-1，4-亚苯基醚)、聚(2-甲基-6-乙基-1，4-亚苯基醚)、聚(2，6-二苯基-1，4-亚苯基醚)、聚(2-甲基-6-苯基-1，4-亚苯基醚)和聚(2，6-二氯-1，4-亚苯基醚)。此外，还可使用聚亚苯基醚共聚物，如2，6-二甲苯苯酚与单价苯酚(如2，3，6-三甲苯酚和2-甲基-6-丁基苯酚)的共聚物。在它们当中，优选为使用聚(2，6-二甲基-1，4-亚苯基醚)和2，6-二甲苯酚与2，3，6-三甲苯酚的共聚物，更加优选为使用聚(2，6-二甲基-1，4-亚苯基醚)。
相对于每100重量份的热塑性弹性体组合物，聚亚苯基醚树脂合适的混合量在10～250重量份之间。如果混合量超过250重量份，容易导致热塑性弹性体组合物的硬度升高，因此，这种情况非优选。为了将压缩形变提高到令人满意的程度，优选的混合量为10重量份或更高。
根据本发明，热塑性弹性体组合物可与鳞片状无机添加剂如粘土、硅藻土、硅土、滑石、硫酸钡、碳酸钙、碳酸镁、金属氧化物、云母、石墨及氢氧化铝，粒状或粉末状固体填料如各种金属粉末、木头碎片、玻璃粉末、陶瓷粉末和粒状或粉末状聚合物，以及其它各种天然或人造短纤维和长纤维(如麦杆、头发、玻璃纤维、金属纤维以及其它各种聚合物纤维)进行混合。
为减轻重量可以与中空纤维进行混合，例如无机中空纤维，如中空玻璃球和中空硅土球，以及有机中空纤维，如含有聚偏二氟乙烯和聚偏二氟乙烯共聚物。另外，为了改善各种物理性能如减轻重量，也可混入各种发泡剂，并且，在混合中还可机械性地混入气体。
在本发明的热塑性弹性体组合物中，为了提高各种特性，除加入上述的组份外还可以加入常用的树脂组份等添加剂。
除聚丙烯和聚苯乙烯外，聚烯烃树脂还可以单独或组合用作树脂组份。根据本发明，这些物质的添加可以增加热塑性弹性体组合物的加工性和耐热性。除聚丙烯外的聚烯烃树脂还包括，例如带有少量α-烯烃的乙稀和丙烯的共聚物(如丙烯-乙稀共聚物、丙烯/4-甲基-1-戊烯共聚物)、聚(4-甲基-1-戊烯)和聚丁烯-1。当等规聚丙烯的共聚物被用作聚烯烃树脂时，共聚物的MFR(JIS K7210)的范围在0.1～50g/10分钟之间，特别适合的是在0.5～30g/10分钟之间。
由自由基聚合和离子聚合中的一种方法得到的树脂可以用于聚苯乙烯树脂，只要该聚苯乙烯树脂是通过常用的方法得到的即可。聚苯乙烯树脂的数均分子量优选为在5000～500000之间，更加优选为在1000～200000之间，并且分子量的分布[重均分子量(Mw)与数均分子量(Mn)的比率(Mw/Mn)]]优选为5或更低。
聚苯乙烯树脂包括，如聚苯乙烯、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物，其中苯乙烯单元的含量为60重量％或更高、橡胶增强的聚苯乙烯、聚(α-甲基苯乙烯)和聚(对叔丁基苯乙烯)，并且它们可以单独使用也可以二种或二种以上混合使用。此外，通过将组成这些聚合物的单体混合物进行聚合得到的共聚物也可以被使用。
此外，上述的每种聚烯烃树脂和聚苯乙烯树脂可以混合使用。根据本发明，当这些树脂被添加到热塑性材料中时，与聚苯乙烯树脂结合使用得到的最终材料的硬度会高于仅添加聚烯烃树脂所得到的材料的硬度。相应地，选择混合比例就可能控制最终热塑性材料的硬度。在这种情况下，聚烯烃树脂与聚苯乙烯树脂的混合比例优选为在95/5～5/95(重量比率)之间。
当这些树脂结合使用时，其使用比例的范围要以不会对本发明的结果产生破坏性的影响为条件，并且相对于每100重量份的热塑性弹性体组合物，混合物的量优选为在0～100重量份之间。如在使用聚烯烃的情况下，聚烯烃树脂的重量份数特别优选为在0.1～50重量份之间。如果树脂组份的混合重量超过100重量份，则得到的热塑性材料的硬度就会过高，从而并不适合使用。
此外，在能够使用的前题下，根据需要还可以加入的其它添加剂是阻燃剂；杀菌剂；受阻胺基光稳定剂；UV吸收剂；抗氧化剂；着色剂；各种胶粘剂如硅聚合物、苯并呋喃树脂、苯并呋喃-茚树脂、苯酚-萜烯树脂、石油基烃和松脂衍生物；各种粘合剂弹性体如Leostomer B(商品名称：由Riken Vinyl Co.，Ltd生产)；以及其它的热塑性弹性体或树脂如Hibler(商品名称：苯乙烯嵌段单元连接到乙烯基-聚异戊二烯的两端后得到嵌段共聚物，由Kuraray Co.，Ltd生产)和Norex(商品名称：通过降冰片烯开环聚合得到的聚降冰片烯，由Zeno Co.，Ltd生产)。
上述的硅聚合物重均分子量为10000或更高，优选为100000或更高。上述的硅聚合物可提高使用该组合物得到的模型制品的表面胶粘性。上述的硅聚合物与通用的热塑性聚合物如聚乙烯、聚丙烯和聚苯乙烯以高浓度进行混合的混合物可提高其加工性。特别是与聚丙烯混合得到的产品具有优良的加工性及物理性质。
可将在商业上能够方便得到的Toray Dow Corning Silicon公司生产的通用型的硅浓缩BY27系列用于上述的材料。
通过与硅聚合物混合可以提高模塑制品的表面状况，但是该硅聚合物与含有乙烯基芳香族化合物单元以及共轭二烯化合物单元的共聚物的混合性能却不一定好。这可以从各种聚合物具有明显不同的化学组成的事实中非常容易地想象得到。相应地，根据混合物质的组成和模塑制品的模塑条件有可能使硅聚合物产生分离。这种情况，通过将含有乙烯基芳香族化合物单元以及共轭二烯化合物单元的共聚物与具有相对优良的混合性能的聚合物混合而可以得到改善，例如，将聚烯烃树脂和硅聚合物通过化学结合后得到的接枝聚合物进行混合后可改善上述的情况。可将在商业上能方便得到的Toray Dow Corning Silicon公司生产的普用型的硅浓缩BY27系列用于上述的材料。
对本发明的热塑性材料的生产过程没有具体的限制，可以使用公知的生成过程。例如，可通过分别将上述的各种组份进行熔融和混合，在某些需要的情况下，还可以加入添加剂组份，通过单螺杆挤出机、双螺杆挤出机、滚筒机、班伯里混炼机、blavender、捏和机或高剪切型混合机来制备热塑性材料，此外还可以加入交联剂如有机过氧化物和交联助剂，或在对这些必要的组份进行同时混合，并对它们进行加热、熔融及混合。
此外，在本发明的热塑性材料中，可加入交联剂如有机过氧化物和交联助剂对材料进行交联。
在这种情况下，加入的适用于部分交联的交联剂包括有机过氧化物，具体地讲，包括如2，5-二甲基-2，5-二(叔丁基过氧化物)-己烷；2，5-二甲基-2，5-二(过氧苯甲酰)-己烷；叔丁基过氧化苯甲酸酯；二异丙苯基过氧化物；叔丁基异丙苯基过氧化物；二异丙基苯并过氧化氢；1，3-二-(叔丁基过氧异丙基)-苯；过氧化苯甲酰以及1，1-二(过氧化叔丁基)-3，3，5-三甲基环己烷。此外，有用的交联助剂包括如二乙烯基苯、三羟甲基丙烷、三丙烯酸盐、二甲基丙烯酸乙二醇酯、邻苯二甲酸二烯丙酯、醌二肟、亚苯基二马来酰亚胺、聚二甲基丙烯酸乙二醇酯和不饱和硅化合物。以整个混合物的重量份数为100份，使用0.1～5份的这些有机过氧化物和交联助剂来控制交联度。如需要，这些有机过氧化物和交联助剂可以二种或二种以上结合使用。当用不饱和硅化合物作为交联助剂时，可以在硅烷醇缩和催化剂存在下使之与水分接触以进行交联反应。
(B)第二种热塑性弹性体组合物
构成本发明的弹性构件的第二种热塑性弹性体组合物包括(a)氢化嵌段共聚物；(b)用于非芳香族橡胶的软化剂；以及(c)形成网络结构所必需的结晶聚烯烃。
在第二种热塑性弹性体组合物中的组份(a)与在第一种热塑性弹性体组合物中组成组份(a)的氢化嵌段共聚物相同，因此可参考前面的说明，在此处不再对该组份进行描述。
在第二种热塑性弹性体组合物中的组份(b)为用于非芳香族橡胶的软化剂，其在40℃的动态粘度为300～500mm2/sec，并且除使用的量以外，其它均与第一种热塑性弹性体组合物(b)相同，在这里如果以组份(a)的氢化嵌段共聚物的重量份数为100份，软化剂的混合量为60～170重量份，优选为70～150重量份，更加优选为100～150重量份。为简化描述，对于第二种热塑性弹性体组合物(b)的其它细节可参考第一种热塑性弹性体组合物(b)的描述。
在用于弹性件的热塑性弹性体组合物中，为了提供对墨水的耐久度，可加入组分(c)结晶聚烯烃。结晶聚烯烃包括聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯和丙烯酸的共聚物以及马来酸酐改性的聚丙烯，其中，在本发明中优选为使用聚丙烯。
相对于100重量份的组份(a)的氢化嵌段共聚物，组分(c)结晶聚烯烃的混合量为5～30重量份，优选为5～20重量份，更加优选为10～15重量份。如果结晶聚烯烃的混合量低于5重量份，就会导致挤出模塑性和注射模塑性的下降。另一方面，如果重量份数大于30份，则硬度增加并且其弹性受到损害。
第二种热塑性弹性体组合物中的网状结构的孔直径优选为50微米或更小，更加优选为10微米或更小。如果孔直径超过50微米，在模塑制品中就会存在没有得到网状结构增强的部分，从而就很难制备出稳定的产品。
与第一种热塑性弹性体组合物一样，第二种热塑性弹性体组合物也可以与聚亚苯基醚树脂、鳞片状无机添加剂、粒状或粉末状固体填料、天然或人造短纤维和长纤维、无机中空纤维、有机中空纤维以及发泡剂进行混合。此外，在混合过程中还可机械性地混入空气。
与第一种热塑性弹性体组合物一样，第二种热塑性弹性体组合物也可以与树脂组份如除结晶聚烯烃以外的聚烯烃树脂和聚苯乙烯树脂进行混合。
如果需要还可以将第二种热塑性弹性体组合物与阻燃剂、杀菌剂、受阻胺基光稳定剂、UV吸收剂、抗氧化剂、着色剂、各种胶粘弹性体和作为其它添加剂的其它热塑性弹性体或树脂进行混合，其中这些添加剂与第一种热塑性弹性体组合物中使用的添加剂相同。
可使用第一种热塑性弹性体组合物的生成过程来生产第二种热塑性弹性体组合物。为了形成孔直径优选为50微米或更小的网状结构，优选为使用3℃/min或更大的速率，更加优选为使用10℃/min或更大的速率将组合物从熔融温度冷却到室温。
(C)第三种热塑性弹性体组合物
构成本发明的弹性构件的第三种热塑性弹性体组合物包括(a)氢化嵌段共聚物；(b)用于非芳香族橡胶的软化剂；以及(c)结晶聚烯烃，其通过毛细管仪测得的熔融粘度的剪切速率依赖性为-1.5～-0.8。
在第三种热塑性弹性体组合物中的组份(a)与在第一种和第二种热塑性弹性体组合物中组成组份(a)的氢化嵌段共聚物相同。
在第三种热塑性弹性体组合物中的组份(b)与在第二种热塑性弹性体组合物中用于非芳香族橡胶的软化剂相同，并且混合的方式也相同。
第三种热塑性弹性体组合物中的组分(c)结晶聚烯烃包括聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯和丙烯酸的共聚物以及马来酸酐改性的聚丙烯和聚丁烯，其中在本发明中优选为使用聚丙烯。
相对于100重量份的组份(a)的氢化嵌段共聚物，组分(c)结晶聚烯烃的混合量为5～30重量份，优选为10～20重量份，更加优选为10～15重量份。如果结晶聚烯烃的混合量低于5重量份，就会导致挤出模塑性和注射模塑性的下降。另一方面，如果重量份数大于30份，则硬度增加并且其弹性受到损害。
与第一种和第二种热塑性弹性体组合物相同，第三种热塑性弹性体组合物也可以与聚亚苯基树脂、鳞片状无机添加剂、粒状或粉末状固体填料、天然或人造短纤维和长纤维、无机中空纤维、有机中空纤维以及发泡剂进行混合。此外，在混合过程中还可机械性地混入空气。其详细描述与第一种热塑性弹性体组合物中的描述相同。
与第一种和第二种热塑性弹性体组合物相同，第三种热塑性弹性体组合物也可以与树脂组份如除结晶聚烯烃以外的聚烯烃树脂和聚苯乙烯树脂进行混合。
如果需要，还可以将第三种热塑性弹性体组合物与阻燃剂、杀菌剂、受阻胺基光稳定剂、UV吸收剂、抗氧化剂、着色剂、各种胶粘弹性体和作为其它添加剂的其它热塑性弹性体或树脂进行混合，其中这些添加剂与第一种和第二种热塑性弹性体组合物中使用的添加剂相同。
对第三种热塑性弹性体组合物的生产过程没有具体的限制，并且上面所描述的用于第一种热塑性弹性体组合物的生产过程在此处同样适用。
在本发明的第三种热塑性弹性体组合物中，通过毛细管仪测得的熔融粘度的剪切速率依赖性为-1.5～-0.8。该剪切速率依赖性表示以毛细管仪(Toyo Seiki公司生产)测得的表观熔融粘度ηa的常用对数为横坐标，以表观剪切速率的常用对数为纵坐标所得到的直线斜率，其值为-1.5～-0.8，其中温度范围为170～200℃，ηa为101～106秒-1。在这种情况下，-0.8或更低的剪切速率依赖性表示剪切依赖性高。如果剪切速率依赖性超过-0.8，所带来的问题就是即使对几乎不流动的部分所施加的压力使得在使用注射模塑机进行注射模塑时不会产生毛边，组合物也不能够被填充到模具中。如果剪切速率依赖性低于-1.5，带来的问题就是由于压力的改变对模塑性产生较大影响，从而容易形成毛边。所以剪切速率依赖性优选为-1.2～-0.9。
本发明的弹性材料由第一种、第二种和第三种热塑性弹性体组合物组成，并且用于墨盒，其中墨盒含有装墨的墨室以及给记录头供墨的墨水供给部分。
该弹性材料可用于那些任何需要弹性的部件。优选为用作如墨盒阀，其所处的位置可将墨水室与墨水供给部分分离开并且根据墨水室和墨水供给部分之间的压力不同而移动从而可将墨水室中的墨水供给记录头；或作为墨盒的密封件，其安装在墨盒的墨水供给部位，为了防止墨水从墨水供给部位中漏出。此外，本发明的弹性材料还可用作喷墨打印机的机构件和喷墨打印机的墨盒构件。
下面讲述将前面所述的第一种、第二种和第三种热塑性弹性体组合物用于这些弹性材料所带来的效果。
上述的墨盒阀通常具有弹性材料在塑料基材的表面上一体形成的结构，并且可使用二色模塑法制备得到，因为二色模塑法生产这种结构的模塑制品具有步骤简单、费用低廉的特点。在通常用作上述弹性材料是热固性橡胶的情况下，使用塑料的二色模塑法生产时存在一定的困难，但是使用本发明的第一种、第二种和第三种热塑性弹性体组合物来进行二色模塑法是可行的，并且能够以较低的成本来生产墨盒阀。
此外，使用常规的热固性橡胶由降低了硬度的材料来模塑具有期望形状的构件并且对其进行硫化存在一定的困难，但是使用本发明的第一种、第二种和第三种热塑性弹性体组合物就有可能实现，并且生产的模塑制品具有合适的弹性和优良的力学性能。
此外，在本发明的第三种热塑性弹性体组合物中，在降低组份(a)的氢化嵌段共聚物如SEBS和SEPS的硬度时，可以使用与墨水具有很大不同极性的液体如石蜡来作为油组份，并且这种油组份与苯乙烯单元具有较低的相容性，其中苯乙烯单元为氢化嵌段共聚物如SEBS和SEPS中的凝固区域，并且对氢化嵌段共聚物的物理性质如强度的影响很小。此外，使用氢化嵌段共聚物如SEBS和SEPS可提供用于墨盒的墨盒阀、密封件以及用于防止墨水从记录头泄漏的密封件，其在受到墨水中的溶剂的溶胀时具有更小的变化并且具有优良的耐久性。
本发明中的密封件处于墨水的供给部位，并且还可以用于连接墨水供给部分和记录头的连接部分。
本发明另外还提供由上述的热塑性弹性体组合物组成的弹性件，特别优选为提供使用密封件的墨盒，其中密封件用于墨盒阀和/或墨盒。
对本发明的墨盒没有特别的限制，只要使用上述的弹性件即可，并且还可能填充发泡物质如聚氨酯或可以不填充这样的发泡物质。
对用于上述墨盒阀和墨盒的密封件的形状没有特别的限制，其形状可以为通常所使用的墨盒的形状。常规的模塑方法如注射模塑和挤出模塑可作为生产如墨盒密封件的方法。在另一方面，还可使用二色模塑的方法来生产墨盒阀，其中作为基材的塑料被熔融并注射到模具中，然后本发明的热塑性材料也被熔融并且注射模塑于其上将上述的热塑性材料层压在塑料模塑制品的表面，形成为一体。或者，也可使用插入模塑方法，其中第一步是，塑料被熔融并注射到模具中，然后将模塑制品插入到一个不同的模具中；并且将本发明的热塑性材料熔融并注射模塑在模塑制品表面，从而将上述的热塑性材料层压在塑料模塑制品的表面形成为一体。
下面，将参考实施例和对比例对本发明进行进一步的描述，但是本发明并不只局限于这些实施例。
按照在实施例1-7和对比例1-3中的方法评定物理性能。
(1)组合物的硬度
根据JIS K6253(A类型)测得。硬度优选为50度或更低，更加优选为15～45度。
(2)压缩形变
根据JIS K6262测得。压缩形变优选为40％或更低。
(3)软化剂的渗出
将直径为25mm和厚度为2mm的样品被放在铁板之间并被压缩到厚度变为1mm，并在70℃的条件下保持48小时。然后，测定此时样品的重量并用压缩前的重量减去现在的重量后得到一个值，该值被作为软化剂的析出量并用重量百分比(％)表示。如果软化剂的渗出低于3％，表明该产品是合格的，并且高性能的产品其软化剂的渗出须为1％或更低。
(4)打印评价
相应的组合物被用于生产商用墨盒出墨口的橡胶密封部件，并且将这些部件安装在实际的喷墨打印机中进行打印直到不能再从墨盒中输出墨水，从而确定是否漏掉打印的文字。
通过凝胶渗透色谱法[GPC：GMH-XL(二个色谱柱串联)，由Toso公司生产]测得重均分子量与数均分子量，其中以单分散性聚苯乙烯为标准的苯乙烯使用示差折射指数(RJ)来计算分子量的值。
使用Waters公司生产的alliance分析仪器，在流量为0.5毫升/分钟、色谱柱温度为40℃以及RI温度为40℃的条件下测得油的Mw/Mn，其中Super H-H柱和HM-M柱二个色谱柱被用作分离柱，并且THF被用作移动相，。
实施例1-7和对比例1-3
(1)热塑性弹性体合成物(用于墨盒中弹性材料的原材料)的制备
具有表1中所示成份的各种组份被充分混合来制备热塑性弹性体组合物的样品，并且对其物理性能进行评价。
从表1中所示的结果可以很明显看出，在实施例1-7中制备的组合物中几乎没有观察到渗出，但是在对比实施例1-3中制备的组合物中却观察到大量的渗出。
(2)墨盒阀的制备
下面，在上述(1)中制得的热塑性弹性体组合物在模具温度为80℃和树脂温度为190℃的条件下被用来生产墨盒阀，该墨盒阀处于墨盒中将墨水室与墨水供给部分分离开的位置。
(3)用于墨盒的密封件的制备
下一步，在上述(1)中制得的热塑性弹性体组合物在模具温度为80℃和树脂温度为170℃的条件下被用来生产用于墨盒的密封件，该密封件被安装在墨水供给部分的末端。
表1-1
                               实施例
  1   2   3   4   5
  混合率(重量份数)a-1a-2a-3a-4a-5a-6b-1b-2b-3c-1   -100-----150--12.5   --100----150--12.5   ---100---150--12.5   ----100--150--12.5   -----100-100--12.5
  评价硬度(JIS-A)(度)压缩形变(％)软化剂渗出(％)打印评价 20251或更低无丢失 20351或更低无丢失 20351或更低无丢失 20351或更低无丢失 25351或更低无丢失
表1-2
        实施例              对比例
  6   7   1   2   3
 混合率(重量份数)a-1a-2a-3a-4a-5a-6b-1b-2b-3c-1 100-----70--20 -100----70--20 -----100150--12.5 100------150-12.5 100-------15012.5
 评价硬度(JIS-A)(度)压缩形变(％)软化剂渗出(％)打印评价 45351或更低无丢失 45401或更低无丢失 20453～5有丢失 20253～5有丢失 20353～5有丢失
混合组份的描述
组份(a)
a-1：Septon 4077(SEPS具有350,000的重均分子量和30重量％的苯乙烯单元)，由Kuraray公司生产；
a-2：Septon 4055(SEPS具有290,000的重均分子量和30重量％的苯乙烯单元)，由Kuraray公司生产；
a-3：Septon 8006(SEPS具有290,000的重均分子量和30重量％的苯乙烯单元)，由Kuraray公司生产；
a-4：Crayton G(SEBS具有300,000的重均分子量和30重量％的苯乙烯单元)，由Shell化学公司生产；
a-5：Tufftech H1272(SEBS具有25,0000的重均分子量和30重量％的苯乙烯单元)，由Asahi化学公司生产；
a-6：Tufftech H1041(SEBS具有200,000的重均分子量和30重量％的苯乙烯单元)，由Asahi化学公司生产；
组份(b)
b-1：Diana Process Oil PW380(石蜡基油在40℃的动态粘度为380mm2/sec，重均分子量为750以及Mw/Mn为1.15)，由IdemitsuKosan公司生产；
b-2：Nisseki Polybutene HV-35(聚丁烯在40℃的动态粘度为330.0mm2/sec，重均分子量为750以及Mw/Mn为1.94)，由Nippon石化公司生产；
b-3：Diana Process Oil PW32(石蜡基油在40℃的动态粘度为30mm2/sec，重均分子量为404以及Mw/Mn为1.3)，由Idemitsu Kosan公司生产；
组份(c)
c-1：PP-BC05B(未改性的聚丙烯)，由Nippon聚合物化学公司生产；
通过下面的方法对实施例8-12和对比例4-7中样品的物理性质进行评估。
(1)网状结构
在SEM(扫描电子显微镜)下进行观察。
(2)耐墨性
在70℃的条件下将样品浸渍在用于商用喷墨打印机的墨水中，观察样品随时间的变化情况。如果在70℃的条件下保持3天没有观察到渗漏，则被评为A级，如果观察到渗漏，则样品被评为B级。
通过凝胶渗透色谱法[GPC：GMH-XL(二个色谱柱串联)，由Toso公司生产]测得共聚物的重均分子量，其中根据以单分散性聚苯乙烯为标准的聚苯乙烯，使用示差折射指数(RJ)来计算分子量的值。
实施例8-12和对比例4-7
具有表2中所示成份的各种组份被充分混合并在下面的冷却条件下制备热塑性弹性体组合物的样品，并且对样品的物理性质进行评价。
冷却条件A：从在模塑中的熔融温度到移开模子后的冷却速度高于-70℃/分钟；
冷却条件B：从在模塑中的熔融温度到移开模子后的冷却速度低于-5℃/分钟；
从表2中所示的结果可以很明显看出，在实施例8-12中制备的组合物中存在网状结构，并且没有因墨水而导致渗漏，但是在对比例4-7中制备的组合物因墨水而发生渗漏，并且发现墨盒阀不能够长时间使用。
表2-1
                           实施例
  8   9   10   11   12
  混合率(重量份数)a-1a-2b-1c-1 100-15012.5 100-7020 100-10030 -10015030 -10015015
  冷却条件   A   A   A   A   A
  网状结构评价墨水浸渍评价   存在A   存在A   存在A   存在A   存在A
表2-2
                         对比例
  4   5   6   7
  混合率(重量份数)a-1a-2b-1c-1 100-200- -100150- 100-15012.5 -10015015
  冷却条件   A   A   B   B
  网状结构评价墨水浸渍评价   无B   无B   无B   无B
混合原材料的描述
原材料(a)
a-1：Septon 4077(SEPS具有350,000的重均分子量和30重量％的苯乙烯单元)，由Kuraray公司生产；
a-2：Septon 2002(SEPS具有200,000的重均分子量和20重量％的苯乙烯单元)，由Kuraray公司生产；
原材料(b)
b-1：Diana Process Oil PW380(石蜡基油在40℃的动态粘度为380mm2/sec，重均分子量为750)，由Idemitsu Kosan公司生产；
原材料(c)
c-1：PP-BC05B(未改性的聚丙烯)，由Nippon聚合物化学公司生产；
通过下面的方法对实施例13-16和对比例8-11中样品的物理性质进行评估。
(1)粘度的剪切速率依赖性
通过毛细管法，使用长度为10mm、孔径为1mm的毛细管(由ToyoSeiki公司)测得。
(2)模塑性
在模具温度为80℃和组合物温度为170℃的条件下进行注射模塑时观察模塑性，其中在填充良好并且没有毛边时评为A；存在微量未填充部分时评为B；存在少量毛边时评为C；发现未填充部分且存在大量毛边时评为D。
通过凝胶渗透色谱法[GPC：GMH-XL(二个色谱柱串联)，由Toso公司生产]测得共聚物的重均分子量，其中根据以单分散性聚苯乙烯为标准的聚苯乙烯使用示差折射指数(RJ)来计算分子量的值。
实施例13-16和对比例8-11
(1)热塑性弹性体组合物(用于墨盒中弹性件的原材料)的制备
具有表3中所示成份的各种组份被充分混合来制备热塑性弹性体组合物的样品，并且对其物理性质进行评价。
(2)墨盒阀的制备
下一步，在上述(1)中制得的热塑性弹性体组合物在模具温度为80℃和树脂温度为190℃的条件下被用来生产墨盒阀，该墨盒阀处于墨盒中将墨水室与墨水供给部分分离开的位置。
(3)用于墨盒的密封件的制备
下一步，在上述(1)中制得的热塑性弹性体组合物在模具温度为80℃和树脂温度为170℃的条件下被用来生产用于墨盒的密封件，该密封件被安装在墨水供给部分的末端。
表3-1
            实施例         对比例
  13   14   15   8   9
  混合率(重量份数)a-1a-2b-1c-1c-2 100-7020- 100-15012.5- 100-150-12.5 -10015030- 100-1505-
  剪切速率依赖性评价可模塑性   -0.8A   -1.0A     1.5A     -0.6B     -1.7C
表3-2
          对比例
    8     9
  混合率(重量份数)a-1a-2b-1c-1c-2 100-300100- -1001502-
  剪切速率依赖性评价可模塑性     -0.5D     -1.8D
混合组份的描述
组份(a)
a-1：Septon 4077(SEPS具有350,000的重均分子量和30重量％的苯乙烯单元)，由Kuraray公司生产；
a-2：Septon 4055(SEPS具有290,000的重均分子量和30重量％的苯乙单元)，由Kuraray公司生产；
组份(b)
b-1：Diana Process Oil PW380(石蜡基油在40℃的动态粘度为380mm2/sec，重均分子量为750)，由Idemitsu Kosan公司生产；
组份(c)
c-1：PP-BC05B(未改性的聚丙烯)，由Nippon聚合物化学公司生产；
c-2：Hizex(聚乙烯)，由Mitsui石化公司生产；
根据本发明的用于喷墨记录装置的构件向墨盒的渗出量更少，并且可以在墨盒中长时间使用，且使用该构件的喷墨记录装置能够高精度地打印具有高质量的图像。此外，它还能够使用塑料并通过二色模塑法注射模塑得到，并且能够对降低了硬度和硫化过的材料进行模塑，还具有良好的抗溶剂性和优良的耐久度。它还适合用作墨盒阀，该墨盒阀位于可将墨水室与墨水供给部分分离开的位置，并且根据墨水室和墨水供给部分之间的压力差而移动从而可将墨水室中的墨水供给记录头；它还可用作安装在墨水供给口处的密封件，以防止墨水从上述墨水供给口处泄漏；以及用作安装在喷墨记录装置体上的密封件，其目的是为了防止墨水从记录头中漏出。此外，它还能够有效地用作连接部位的密封件，其中该连接部件用于连接墨水供给部分与记录头。

Claims (8)

1.一种用于喷墨记录装置的弹性件，在该喷墨记录装置中填充墨水以在记录媒介上记录打印的文字，其特征在于，该弹性件由热塑性弹性体组合物组成，通过将组合物从熔点温度以70℃/分钟或更高的速度冷却至室温，在该热塑性弹性体组合物中形成孔径为50μm或更低的网络结构，该热塑性弹性体组合物包括：
(a)100重量份的氢化嵌段共聚物，其由对含有三种聚合物嵌段单元的嵌段共聚物进行加氢得到，其中上述三种聚合物嵌段单元中位于两端的聚合物嵌段单元主要包括乙烯基芳香族化合物，而位于该两端的聚合物嵌段单元之间的聚合物嵌段单元主要包括共轭二烯化合物，并且该氢化嵌段共聚物通过凝胶渗透色谱法测得的重均分子量为200,000或更高，
(b)60到170重量份的用于非芳香族橡胶的软化剂，该软化剂在40℃的动态粘度为300～500mm2/sec，并且通过凝胶渗透色谱法测得的重均分子量与数均分子量的比率为1.8或更小，以及
(c)5～30重量份的结晶聚烯烃。
2.根据权利要求1所述的用于喷墨记录装置的弹性件，其特征在于，位于组分(a)中的聚合物嵌段单元两端的聚合物嵌段单元包含聚苯乙烯，并且组分(c)中的结晶聚烯烃包含聚丙烯。
3.根据权利要求1或2所述的用于喷墨记录装置的弹性件，其特征在于，该弹性件用作墨盒阀，该墨盒阀位于将墨水室与墨水供给部分分离开的位置，并且根据墨水室和墨水供给部分之间的压力差而移动从而将墨水室中的墨水供给记录头。
4.根据权利要求1或2所述的用于喷墨记录装置的弹性件，其特征在于，该弹性件用作墨盒的密封件，该密封件位于墨盒的墨水供给部分，以防止墨水从上述墨水供给部分泄漏。
5.根据权利要求1或2所述的用于喷墨记录装置的弹性件，其特征在于，该弹性件位于喷墨记录装置体上，并用作密封件。
6.一种墨盒，其包含填充墨水的墨水室和将墨水供给记录头的墨水供给部分，其特征在于，该墨盒使用了权利要求1所描述的弹性件。
7.一种喷墨记录装置，其特征在于，该喷墨记录装置使用了权利要求1所描述的弹性件。
8.根据权利要求7所述的喷墨记录装置，其特征在于，该喷墨记录装置具有360dpi×360dpi或更高的打印性能。
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