JP4666044B2 - Oa機器用のチューブ - Google Patents
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Description
で示されるニトリル基含有単量体、臭素含有単量体、カルボキシル基含有単量体、アルコキシカルボニル基含有単量体などがあげられ、通常、ヨウ素含有単量体、ニトリル基含有単量体、カルボキシル基含有単量体などが好適である。
(1)VdF/TFE(0〜100/100〜0)、特にVdF/TFE(70〜99/30〜1)、PTFEまたはPVdF;
(2)エチレン/TFE/HFP(6〜43/40〜81/10〜30)、3,3,3−トリフルオロプロピレン−1,2−トリフルオロメチル−3,3,3−トリフルオロプロピレン−1/PAVE(40〜60/60〜40);
(3)TFE/CF2=CF−Rf 1(非エラストマー性を示す組成範囲、すなわち、CF2=CF−Rf 1が15モル%未満、Rf 1はCF3またはORf 2(Rf 2は炭素数1〜5のパーフルオロアルキル基));
(4)VdF/TFE/CTFE(50〜99/30〜0/20〜1);
(5)VdF/TFE/HFP(60〜99/30〜0/10〜1);
(6)エチレン/TFE(30〜60/70〜40);
(7)ポリクロロトリフルオロエチレン(PCTFE);
(8)エチレン/CTFE(30〜60/70〜40)
などがあげられる。
CF2=CF−Rf 1 (1)
(式中Rf 1はCF3またはORf 2(Rf 2は炭素数1〜5のパーフルオロアルキル基))0〜15モル%未満からなるポリマー鎖であるものが特に好ましい。このものは、OA機器ロール、定着用ロールに用いたばあい、優れた耐熱性、耐摩耗性とともに、トナーなどの非粘着性にも優れた性能を示す。
(i)アルミニウムやステンレススチールなどの金属からなる芯金。
(ii)エラストマー性セグメントAとしてテトラフルオロエチレン50〜85モル%およびパーフルオロ(アルキルビニルエーテル)15〜50モル%からなる単量体を共重合してなる分子量5,000〜750,000の重合体鎖からなる1種または2種以上のセグメントと非エラストマー性セグメントBとしてテトラフルオロエチレン85モル%を超え100モル%以下および式(1)
CF2=CF−Rf 1 (1)
(式中、Rf 1はCF3または−ORf 2(Rf 2は炭素数1〜5のパーフルオロアルキル基))0〜15モル%未満からなる単量体を重合してなる分子量3,000〜1,200,000の重合体鎖からなる1種または2種以上のセグメントとを有する含フッ素多元セグメント化ポリマー。
(i)に(ii)を外層として積層した定着部の定着ロールまたは加圧ロール。
(i)アルミニウムやステンレススチールなどの金属からなる芯金。
(ii)構成例1の(ii)(外層)に示した含フッ素多元セグメント化ポリマーに、導電性を付与できる充填剤を混合した組成物。
(i)に(ii)を外層として積層した定着部の定着ロールまたは加圧ロール。
(i)アルミニウムやステンレススチールなどの金属からなる芯金。
(ii)シリコーンゴム。
(iii)構成例1の(ii)(外層)に示した含フッ素多元セグメント化ポリマー。
(i)の芯金にシリコーンゴム層(ii)を積層し、その上に(iii)を最外層に積層した定着部の定着ロールまたは加圧ロール。
(i)アルミニウムやステンレススチールなどの金属からなる芯金。
(ii)シリコーンゴム。
(iii)構成例1の(ii)(外層)に示した含フッ素多元セグメント化ポリマーに導電性を付与できる充填剤を混合した組成物。
(i)にシリコーンゴム層(ii)を積層し、その上に(iii)を最外層に積層した定着部の定着ロールまたは加圧ロール。
着火源をもたない内容積47リットルのステンレス製オートクレーブに、純水30リットルおよび乳化剤としてC7F15COONH4 300g、pH調整剤としてリン酸水素二ナトリウム・12水塩300gを仕込み、系内を窒素ガスで充分に置換したのち、200rpmで攪拌しながら、50℃に昇温し、TFE/パーフルオロ(メチルビニルエーテル)(PMVE)(32/68モル比)の混合ガスを、内圧が8.0kgf/cm2Gになるように仕込んだ。ついで、加硫酸アンモニウム(APS)の55.8mg/mlの濃度の水溶液100mlを窒素圧で圧入して反応を開始した。
着火源をもたない内容積47リットルのステンレス製オートクレーブに、純水30リットルおよび乳化剤としてC7F15COONH4を300g、pH調整剤としてリン酸水素二ナトリウム・12水塩300gを仕込み、系内を窒素ガスで充分に置換したのち、200rpmで攪拌しながら、50℃に昇温し、TFE/PMVE(32/68モル比)の混合ガスを、内圧が8.0kgf/cm2Gになるように仕込んだ。ついで、加硫酸アンモニウム(APS)の27.9mg/mlの濃度の水溶液100mlを窒素圧で圧入して反応を開始した。
着火源をもたない内容積47リットルのステンレス製オートクレーブに、純水30リットルおよび乳化剤としてC7F15COONH4を300g、pH調整剤としてリン酸水素二ナトリウム・12水塩2.7gを仕込み、系内を窒素ガスで充分に置換したのち、200rpmで攪拌しながら、50℃に昇温し、TFE/PMVE(32/68モル比)の混合ガスを、内圧が8.5kgf/cm2Gになるように仕込んだ。ついで、加硫酸アンモニウム(APS)の87.35mg/mlの濃度の水溶液100mlを窒素圧で圧入して反応を開始した。
着火源をもたない内容積100リットルのステンレス製オートクレーブに、純水60リットルおよび乳化剤としてC7F15COONH4 600g、pH調整剤としてリン酸水素二ナトリウム・12水塩600gを仕込み、系内を窒素ガスで充分に置換したのち、120rpmで攪拌しながら、50℃に昇温し、TFE/パーフルオロ(メチルビニルエーテル)(PMVE)(25/75モル比)の混合ガスを、内圧が8.0kgf/cm2Gになるように仕込んだ。ついで、過硫酸アンモニウム(APS)の55.8mg/mlの濃度の水溶液100ml(APS5.58g)を窒素圧で圧入して反応を開始した。
内容積3リットルのステンレス製オートクレーブに、合成例1でえられた水性分散体1096gと、パーフルオロ(プロピルビニルエーテル)(PPVE)4.15gを仕込み、系内を窒素ガスで充分に置換したのち、系内の温度を80℃に保った。400rpmで撹拌を行ないながら、テトラフルオロエチレンを内圧8.0kgf/cm2Gとなるよう圧入した。
内容積3リットルのステンレス製オートクレーブに、合成例2でえられた水性分散体993.7gと、パーフルオロ(プロピルビニルエーテル)(PPVE)10.3gを仕込み、系内を窒素ガスで充分に置換したのち、系内の温度を80℃に保った。400rpmで撹拌を行ないながら、テトラフルオロエチレンを内圧8.0kgf/cm2Gとなるよう圧入した。
内容積3リットルのステンレス製オートクレーブに、合成例1でえられた水性分散体694gと、純水368g、パーフルオロ(プロピルビニルエーテル)(PPVE)17.5gを仕込み、系内を窒素ガスで充分に置換したのち、系内の温度を80℃に保った。400rpmで撹拌を行ないながら、テトラフルオロエチレンを内圧8.0kgf/cm2Gとなるよう圧入した。
内容積3リットルのステンレス製オートクレーブに、合成例1でえられた水性分散体349gと、純水685g、パーフルオロ(プロピルビニルエーテル)(PPVE)26.4gを仕込み、系内を窒素ガスで充分に置換したのち、系内の温度を80℃に保った。400rpmで撹拌を行ないながら、テトラフルオロエチレンを内圧8.0kgf/cm2Gとなるよう圧入した。
内容積6リットルのステンレス製オートクレーブに、合成例3でえられたディスパージョン3000gを仕込み、系内を窒素ガスで充分に置換したのち、系内の温度を80℃に保った。600rpmで撹拌を行ないながら、テトラフルオロエチレンを内圧2.0kgf/cm2Gとなるよう圧入した。
内容積6リットルのステンレス製オートクレーブに、合成例3でえられたディスパージョン300gを仕込み、系内を窒素ガスで充分に置換したのち、系内の温度を80℃に保った。600rpmで撹拌を行ないながら、テトラフルオロエチレンを内圧2.0kgf/cm2Gとなるよう圧入した。
(1)エラストマー性含フッ素ポリマー鎖セグメントの合成
6リットルのステンレス製オートクレーブに純水3000gおよびパーフルオロオクタン酸アンモニウム6gを仕込み、内部空間を純窒素ガスで完全に置換した後、フッ化ビニリデン/テトラフルオロエチレン/ヘキサフルオロプロピレン(VdF/TFE/HFP)の69/11/20モル%混合ガスで80℃、撹拌下に15kg/cm2Gに加圧した。1%APS水溶液4gを槽内に圧入すると直ちに圧力低下が起るので、圧力を保つようにVdF/TFE/HFP(50/20/30モル比)混合ガスを圧入しながら反応を継続し、追加混合ガスが2g消費した段階で1,4−ジヨードパーフルオロブタン3.1gを圧入した。以後3時間毎に1%APS水溶液2gを圧入しながら15時間反応を行なった後、急速降温およびガス放出を行なって反応を終了させた。固形分含量25%の白色水性ディスパージョンがえられた。このディスパージョンの一部をとり、強力な剪断力を有するラインミキサーにより凝析し、凝析物を水洗、乾燥して、無色透明な弾性状ポリマーをえた。19F−NMR分析より共重合体の組成は、VdF/TFE/HFP=50/20/30モル%、DSC分析によるガラス転移点は−10℃、[η]=0.65(dl/g、35℃、MEK)。ムーニー粘度ML1+20(100℃)=75であった。
内容積6リットルのステンレス製オートクレーブに、上記(1)でえられたディスパージョン3000gを仕込み、系内を窒素ガスで充分に置換した後、系内の温度を80℃に保った。200rpmで撹拌を行ないながら、テトラフルオロエチレンを内圧1.0kgf/cm2Gとなるよう圧入した。
{(後重合でえられたポリマー得量)−(仕込んだポリマー量)}÷(後重合でえられたポリマー得量)×100
は4.5重量%であった。
テトラフルオロエチレンとパーフルオロ(プロピルビニルエーテル)との共重合体(ダイキン工業(株)製ネオフロンPFA AP−201)13.5g(15重量%)を350℃に設定した内容積60cm3のブラベンダーミキサーに投入、回転数10rpmで3分間溶融させたのち、合成例1でえられたエラストマー性含フッ素ポリマー鎖セグメントのみからなるポリマー73.5g(85重量%)を加え回転数30rpmで5分間混練し、組成物をえた。
テトラフルオロエチレンとパーフルオロ(プロピルビニルエーテル)との共重合体(参考例2と同じ)を22.5g(25重量%)、合成例1でえたエラストマー性含フッ素ポリマー鎖セグメントのみからなるポリマー67.5g(75重量%)を用いること以外は参考例2と同様にして混練し、組成物をえた。
テトラフルオロエチレンとパーフルオロ(プロピルビニルエーテル)との共重合体(参考例2と同じ)を42.5g(50重量%)、合成例1でえたエラストマー性含フッ素ポリマー鎖セグメントのみからなるポリマー42.5g(50重量%)を用いること以外は参考例2と同様にして混練し、組成物をえた。
テトラフルオロエチレンとパーフルオロ(プロピルビニルエーテル)との共重合体(参考例2と同じ)を60.0g(75重量%)、合成例1でえたエラストマー性含フッ素ポリマー鎖セグメントのみからなるポリマー20.0g(25重量%)を用いること以外は参考例2と同様にして混練し、組成物をえた。
実施例1〜4および6と参考例1でえた含フッ素多元セグメント化ポリマー及び、参考例2でえた組成物について以下に示した方法でブロック化率を測定した。結果を表4に示す。
ブロック化率とは、第1工程(エラストマー性含フッ素ポリマーの合成)でえたポリマーから後重合によって含フッ素多元セグメント化ポリマーをうる工程において、原料となるエラストマー性含フッ素ポリマーの何%がブロック化(あるいはセグメント化)するかを表わす割合を示し、以下の方法で測定した。
実施例1〜4、参考例2〜5でえた含フッ素多元セグメント化ポリマーまたはエラストマー性セグメントAと非エラストマー性セグメントBとのブレンド物、およびPFA(ダイキン工業(株)製ネオフロンPFA AP230)をそれぞれ100mmφの金型に入れ、350℃に設定したプレス機にセットし、予熱を30分間行なったのち、70kg/cm2で1分間圧縮成形を行ない、厚さ約0.5mmのフィルムをえた。
JIS K 6301に従い、A硬度およびD硬度を測定した。
(2)引張強度
上記それぞれのフィルムまたはシートをASTM−1467記載のダンベル状に切りとり、オリエンテック(株)製のテンシロン万能試験機を用い、クロスヘッドスピード200mm/minにて測定した。
(3)粘弾性
約35×5mmの短冊状に切断し、レオメトリック社製の粘弾性測定装置RSA−2にセットし、周波数1Hzにて各温度で引張弾性率を測定した。
実施例3の含フッ素多元セグメント化ポリマー、参考例4のエラストマー性セグメントAと非エラストマー性セグメントBとのブレンド物を実施例12と同様にして圧縮成形にて厚さ約0.5mmのフィルムを作製した。
各種フィルムそれぞれについて、室温にて摩耗輪CS−17を使用し、荷重1kgで1000、2000、3000、4000回転後のそれぞれの摩耗損失量を調べた。結果を表6に示す。
実施例1〜4および参考例1の含フッ素多元セグメント化ポリマー、PFA(参考例2と同じ)について実施例12と同様にして圧縮成形にて厚さ約0.5mmのフィルムを作製した。
接触角計を用い、室温にてフィルム表面の対水接触角を測定した。
エチレングリコール97.5(v/v%)とホルムアルデヒド2.5(v/v%)を混合し、表面張力が31ダイン/cmとなるような液(31ダイン液)を調製した。
接触角計を用いて、この31ダイン液での接触角を測定した。
内容積170リットルのガラスライニング製オートクレーブに合成例4でえられた水性分散体68.5kg(ポリマー濃度16%、ポリマー約11kg)、純水16.0kg、パーフルオロ(プロピルビニルエーテル)(PPVE)990gを仕込み系内を窒素ガスで充分に置換したのち、系内の温度を50℃に保った。120rpmで撹拌を行ないながら、テトラフルオロエチレンを内圧5.5kgf/cm2Gとなるように圧入した。
230℃に保った電気炉中に実施例22でえた白色固体を入れ、炉内を窒素で置換した後、20容量%のフッ素ガス(窒素80容量%)を0.5リットル/minの流速で5時間、流通させた。終了後、充分に窒素ガスで置換、冷却後、白色固体をえた。
実施例23でえた含フッ素多元セグメント化ポリマーの白色固体を用いて、実施例7と同様にしてブロック化率を測定し、また実施例12と同様にして圧縮成形により厚さ0.5mmのフィルムを作製後、フィルムを用いて同様に硬度、引張強度を測定し、さらに実施例18と同様にして非粘着性の測定を行なった。結果を表8に示す。
実施例23でえた含フッ素多元セグメント化ポリマーの白色固体から押出機を用いて350℃〜370℃で押出しを行ないペレットを作製した。
実施例25でえたチューブを、中心部に外径(直径)3mmのステンレス製の芯金が配置された筒状成形体の内表面に、該内表面とチューブ外表面が接触するように配置し、かつチューブの内表面と、前記あらかじめ配置された芯金とが間隔を有するように構成しておき、芯金とチューブ内面との間隔にシリコーン系の液状ゴムを流し込み加硫した後、最外部に位置する筒状成形体を取り除き、柔軟性を有する含フッ素セグメント化ポリマーを最外層、シリコーンゴムを中間層に配したロールをえた。
含フッ素多元セグメント化ポリマーにかえてPFA(ダイキン工業(株)製ネオフロン(登録商標)PFA AP230)を用いた以外は実施例25と同様に外径(直径)10mm、厚さ100μmのチューブを作製し、実施例26と同様に、PFAを最外層、シリコーンゴムを中間層に配したロールを作製した。
実施例26、比較例11でえたロールの表面硬度をJIS K 6301に従い、A硬度を測定した(実施例27、比較例12)。
Claims (4)
- エラストマー性含フッ素ポリマー鎖セグメントAと非エラストマー性含フッ素ポリマー鎖セグメントBを有する含フッ素多元セグメント化ポリマーであって、
エラストマー性含フッ素ポリマー鎖セグメントAがガラス転移点25℃以下のポリマー鎖であって、テトラフルオロエチレン50〜85モル%およびパーフルオロ(アルキルビニルエーテル)15〜50モル%からなる弾性ポリマー鎖であり、
非エラストマー性含フッ素ポリマー鎖セグメントBが結晶融点150℃以上のポリマー鎖であって、テトラフルオロエチレン85モル%を超え100モル%以下および式(1):
CF2=CF−Rf1 (1)
(式中、Rf1はCF3またはORf2(Rf2は炭素数1〜5のパーフルオロアルキル基))0〜15モル%未満からなるポリマー鎖であり、
エラストマー性含フッ素ポリマー鎖セグメントAと非エラストマー性含フッ素ポリマー鎖セグメントBの存在比率A:Bが、5:95〜98:2(重量%)である
含フッ素多元セグメント化ポリマーからなるチューブ。 - 前記含フッ素多元セグメント化ポリマーの150℃での弾性率が7×108dyn/cm2以下であることを特徴とする請求項1記載のチューブ。
- 前記含フッ素多元セグメント化ポリマー中に含まれる非エラストマー性含フッ素ポリマー鎖セグメントBが結晶融点250℃以上のポリマー鎖であることを特徴とする請求項1または2記載のチューブ。
- 前記含フッ素多元セグメント化ポリマー中に含まれる非エラストマー性含フッ素ポリマー鎖セグメントBがテトラフルオロエチレン85〜99.7モル%および式(1):
CF2=CF−Rf1 (1)
(式中、Rf1はCF3またはORf2(Rf2は炭素数1〜5のパーフルオロアルキル基))0.3〜15モル%からなるポリマー鎖であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のチューブ。
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