WO2002060697A1 - Elements elastiques pour appareil d'impression a jet d'encre, reservoirs d'encre et appareil d'impression a jet d'encre - Google Patents

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WO2002060697A1
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recording apparatus
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Naruhiko Mashita
Youkou Saito
Tadashi Utsunomiya
Yasunori Fukuda
Jun Arai
Shoson Shibata
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Bridgestone Corporation
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    • C09K2200/0642Copolymers containing at least three different monomers

Definitions

  • the present invention relates to an elastic member for an ink jet recording apparatus, an ink tank, and an ink jet recording apparatus, and more particularly, to an ink tank used in an ink jet recording apparatus that supplies ink to a recording head and records a print on a recording medium. It is used as a seal member for ink tank valves and ink tanks, and as a seal member for preventing ink from leaking from the recording head in the ink jet recording device main body.
  • the present invention relates to an elastic member made of a material that can be molded and has excellent durability, and an ink tank and an ink jet recording apparatus using the elastic member. Background art
  • an ink jet recording apparatus is equipped with an ink tank having an ink chamber filled with ink and an ink supply unit for supplying ink to a recording head.
  • the type of the ink tank is configured such that ink is supplied to a recording head fixedly attached to the carriage, for example, through a tube turned around in the apparatus. Some are removable from the carriage, and others are configured integrally with the recording head and are removable from the carriage.
  • ink is supplied by providing a head difference to the recording head, while in the latter, a negative pressure generation ⁇ ⁇ ! Is provided on the ink tank side.
  • the recording head is configured to supply ink to the recording head.
  • many apparatuses adopting the latter type of ink tank have been proposed.
  • Such ink tanks are required to be able to supply ink that is appropriate for the amount of ink ejected from the recording head during printing, and to be free of ink leakage from the ejection ports during non-printing.
  • An ink tank that satisfies such requirements is, for example, a cartridge in which a recording head and an ink tank are integrated and that is detachable from a carriage, and an absorber (foam) is provided in the ink tank. Some are filled. By filling the ink tank with the absorber in this manner, it is possible to maintain a stable ink mescus at the ink discharge section of the recording head. Holds the ink.
  • the ink tank be almost completely filled with the absorber, and by holding the ink amount slightly smaller than the ink amount that the absorber can hold at the maximum, the capillary can be formed. Internal negative pressure is generated using force. Therefore, even if the print head and ink tank are subjected to mechanical shock such as vibration or thermal shock such as temperature change, etc., ink leakage from the print head ejection part or the air communication part of the ink tank will occur. Stable ink can be held with little discharge.
  • a wall provided with a through hole in the lower part of the ink tank is separated into an ink reservoir and a cavity, and an umbrella check valve is movably provided in this through hole to provide a recording head.
  • An ink cartridge for an ink jet recording head has been proposed in which, when the ink pressure drops, a valve is opened to discharge the ink in a tank reservoir into a cavity and supply the ink to a recording head. (Showa 62-2 3 1759).
  • this umbrella check vanoreb has a weak valve closing force with a pressure difference of about several tens of millimeters of water, which must be maintained in order to supply ink stably to the recording head. There is a risk that the valve will open in response to this, leading to poor printing stability.
  • the ink tank is provided at a position where the ink chamber and the ink supply unit are divided, and the pressure difference between the ink chamber and the ink supply unit is set.
  • an ink tank valve which moves the ink tank and supplies the ink filled in the ink chamber to a recording head.
  • ink tank valve By installing such an ink tank valve, it is possible to reliably respond to a small differential pressure between the recording head and the recording head without being affected by the ink swing caused by the movement of the carriage.
  • the ink can be reliably supplied to the recording head by maintaining a negative pressure suitable for printing between the recording head and the ink.Also, ink leakage from the ink supply port due to temperature change and ink from the recording head Leakage can be prevented.
  • an elastic material is generally used.
  • a material obtained by bonding an elastic material to a plastic base material is used.
  • thermosetting rubber has generally been used as this elastic material.
  • this thermosetting rubber it is difficult to perform injection molding by a two-color molding method with plastic, so that the production cost is high for manufacturing the above valve, and a material having a low hardness is desirable. There was a problem that it was difficult to mold and vulcanize shaped members.
  • a foam-like elastic member such as polyurethane foam has been attached to the ink supply port to prevent the ink from leaking.
  • ink cannot be retained, and there has been a demand for an elastic member having excellent durability.
  • thermosetting rubber is used as this member, but this thermosetting rubber has the same problems as described above.
  • a first object of the present invention is to enable injection molding by a two-color molding method with plastic, and to enable molding and vulcanization with a material having low hardness
  • An object of the present invention is to provide an elastic member for an ink jet recording apparatus comprising a thermoplastic elastomer 1 and a mer composition which has a solvent resistance of 1 ", is excellent in durability, and has little oil bleed into ink.
  • a second object of the present invention is to provide an ink jet recording apparatus, in particular, provided at a position where an ink chamber and an ink supply section are divided, and moved by a pressure difference between the ink chamber and the ink supply section.
  • An object of the present invention is to provide an elastic member suitably used as an ink tank valve for supplying the ink filled in the ink to the recording head section.
  • a third object of the present invention is to provide an elastic member provided in an ink supply port and suitably used as a seal member for preventing ink from leaking from the ink supply port in an ink jet recording apparatus. .
  • a fourth object of the present invention is to provide an elastic member which is provided in an ink jet recording apparatus main body and is preferably used as a seal member for preventing ink from leaking from a recording head and drying of the recording head. It is to provide.
  • a fifth object of the present invention is to provide an ink tank and an ink jet recording apparatus using the elastic member.
  • thermoplastic elastomer composition comprising a specific hydrogenated block copolymer, a specific non-aromatic rubber softener and polypropylene. It has been found that the purpose can be achieved by the constituted elastic member.
  • the present inventors further obtain a thermoplastic elastomer composition comprising a specific hydrogenated block copolymer, a specific non-aromatic rubber softener and a specific crystalline polyolefin by rapidly cooling and solidifying the composition. It has been found that the purpose can be achieved by the elastic member obtained.
  • thermoplastic elastomer yarn comprising a specific hydrogenated block copolymer, a specific non-aromatic rubber softener and a crystalline polyolefin, and having a specific range of the melt viscosity having a shear dependence in a specific range. It has been found that the purpose can be achieved by an elastic member made of a product.
  • the present invention has been completed based on such findings.
  • the present invention relates to an elastic member used in an ink jet recording apparatus that supplies ink to record a print on a recording medium, comprising: (a) three polymer blocks,
  • the polymer blocks at both ends of the blocks are polymer blocks mainly composed of a bullet aromatic compound, and a polymer block force intermediate the polymer blocks at both ends is a polymer mainly composed of a conjugated gen compound.
  • Another object of the present invention is to provide an elastic member for an ink jet recording apparatus, which is made of a thermoplastic elastomer yarn composed of 30 parts by weight.
  • the present invention further relates to an elastic member used in an ink jet recording apparatus for supplying ink to record a print on a recording medium, comprising: (a) three polymer blocks;
  • the polymer blocks at both ends of the polymer blocks are polymer blocks mainly composed of a butyl aromatic compound, and the polymer blocks mainly at the ends of the polymer blocks are polymer blocks mainly composed of conjugated gen compounds.
  • the present invention further relates to an elastic member used for an ink jet recording apparatus for supplying ink to record a print on a recording medium, comprising: (a) three polymer blocks;
  • the polymer blocks at both ends of the polymer blocks are polymer blocks mainly composed of a bullet aromatic compound, and the polymer blocks in the middle of the polymer blocks at both ends are polymers mainly composed of a conjugated gen compound.
  • GPC gel permeation mouth chromatography
  • the present invention provides an ink tank having an ink chamber filled with ink and an ink supply unit for supplying ink to a recording head unit, wherein each of the elastic members is used. Is what you do.
  • the present invention also provides an ink jet recording apparatus using each of the elastic members.
  • the first thermoplastic elastomer composition constituting the elastic member of the present invention contains (a) a hydrogenated block copolymer, (b) a softener for non-aromatic rubber, and (c) polypropylene as essential components. .
  • the component (a) is composed of three polymer blocks, and the polymer blocks at both ends of the three polymer blocks are mainly composed of a vinyl aromatic compound. Hydrogenation obtained by hydrogenating a polymer block, a polymer block mainly composed of a conjugated gen compound, which is a polymer block in the middle of the polymer blocks at both ends. A block copolymer is used.
  • Examples of the block copolymer include a styrene-butadiene styrene block copolymer and a styrene-isoprene-styrene block copolymer.
  • Examples of the hydrogenated block copolymer obtained by hydrogenating such a block copolymer include styrene-ethylene-butylene-styrene-triplock copolymer (SEBS) and styrene-ethylene-propylene-propylene. Examples include styrene triblock copolymer (SEPS). Although these hydrogenated block copolymers are mainly used alone, two or more kinds thereof may be blended and used.
  • the hydrogenated block copolymer (a) must have a weight average molecular weight of 200,000 or more as measured by gel permeation chromatography (GPC).
  • GPC gel permeation chromatography
  • the upper limit of the weight average molecular weight is not particularly limited, but is usually about 400,000.
  • thermoplastic elastomer composition used for the elastic member of the present invention (b) the kinematic viscosity at 40 ° C. is reduced for the purpose of reducing the hardness of the hydrogenated block copolymer.
  • MwZMn number average molecular weight
  • GPC gel permeation chromatography
  • kinematic viscosity at 40 ° C is less than 350 mm 2 / sec, oil bleeding from oxides becomes extremely large, and if it exceeds 40 Omm 2 / sec, mixing becomes difficult. Inconvenience occurs.
  • MwZMn in this softener exceeds 1.8, there is a problem that the softener easily bleeds.
  • This Mw / Mn is preferably between 1.0 and 1.5.
  • the softening agent those having a weight average molecular weight of less than 20000, particularly 1,000,000 or less, particularly preferably 5,000 or less are preferable.
  • a liquid or liquid at room temperature is suitably used as such a softening agent.
  • softeners having such properties include mineral oils and synthetics.
  • mineral oils include naphthenic and paraffinic process oils.
  • non-aromatic oils in particular, mineral oil paraffinic oil, naphthenic oil or synthetic polyisobutylene oil, having a weight average molecular weight of 45 It is preferably 0 to 5 ° 00.
  • One of these softeners may be used alone, or two or more of them may be used in combination as long as they have good compatibility with each other.
  • the amount of these softeners is from 60 to 170 parts by weight, preferably from 70 to 160 parts by weight, based on 100 parts by weight of the hydrogenated block copolymer (a). Parts by weight, more preferably 100 to 160 parts by weight. If this amount is less than 60 parts by weight, it is not possible to achieve a sufficiently low hardness, and the flexibility of the thermoplastic elastomer composition may be insufficient. It becomes thinner and causes a decrease in the mechanical strength of the thermoplastic elastomer composition.
  • the amount of the softening agent can be appropriately selected from the above range according to the molecular weight of the hydrogenated block copolymer and the type of other components added to the hydrogenated block copolymer. preferable.
  • the blending amount of the polypropylene of the component (c) is 5 to 30 parts by weight, preferably 5 to 20 parts by weight, based on 100 parts by weight of the hydrogenated block copolymer of the component (a). 0 to 15 parts by weight is more preferred. If the blending amount of the polypropylene is less than 5 parts by weight, there is a problem that the extrusion moldability and the injection moldability are deteriorated, and if it exceeds 30 parts by weight, it becomes hard and cannot exhibit flexibility. Inconvenience occurs.
  • the thermoplastic elastomer composition according to the present invention may optionally contain a polyphenylene ether resin for the purpose of improving the compression set of the composition.
  • the polyphenylene ether resin used here is a homopolymer composed of a repeating unit represented by the following general formula or a copolymer containing the repeating unit.
  • R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom Or represents a hydrocarbon group.
  • polyphenylene ether resin known resins can be used. Specifically, poly (2,6-dimethyl-1,4-phenylene ether), poly (2-methyl-6-ethylenolate 1,41) (Phenylene ether), poly (2,6-diphenylone 1; 41-phenylene ether), poly (2-methynole 1-6-phenyleneole 1, 1,4-phenylene ethere), poly (2,6-dichloro-) 2,4-dimethylphenol and monovalent phenols (eg, 2,3,6-trimethinolephenol and 2-methyl-6-butylphenol) And polyphenylene ether copolymers such as copolymers with the above.
  • poly (2,6-dimethyl-1,4-phenylene ether) and copolymers of 2,6-dimethinolephenol and 2,3,6-trimethylphenol are preferable, and poly (2,6-1 Dimethyl-1,4-phenylene ether) is preferred.
  • the blending amount of the polyphenylene ether resin can be suitably selected in the range of 10 to 250 parts by weight based on 100 parts by weight of the thermoplastic elastomer composition. If the amount exceeds 250 parts by weight, the hardness of the thermoplastic elastomer composition may increase, which is not preferable. In order to obtain a sufficient effect of improving the compression set, it is preferable to add 10 parts by weight or more.
  • thermoplastic elastomer composition includes flaky inorganic materials such as clay, diatomaceous earth, silica, tanolek, barium sulfate, calcium carbonate, magnesium carbonate, metal oxides, graphite, aluminum hydroxide and the like.
  • flaky inorganic materials such as clay, diatomaceous earth, silica, tanolek, barium sulfate, calcium carbonate, magnesium carbonate, metal oxides, graphite, aluminum hydroxide and the like.
  • -Based additives various metal powders, wood chips, glass powders, ceramic powders, granular or powdered solid fillers such as granular or powdered polymers, and other various natural or artificial short fibers and long fibers (eg, , Straw, wool, glass fiber, metal fiber, and various other polymer fibers).
  • hollow fillers such as inorganic hollow fillers such as glass balloons and silica balloons, and organic hollow fillers made of polyvinylidene fluoride and polyvinylidene fluoride copolymer.
  • inorganic hollow fillers such as glass balloons and silica balloons
  • organic hollow fillers made of polyvinylidene fluoride and polyvinylidene fluoride copolymer.
  • various foaming agents can be mixed in to improve various physical properties such as weight reduction, and gas can be mechanically mixed during mixing.
  • thermoplastic elastomer composition according to the present invention includes, in addition to the components described above, modification of various properties.
  • known additives such as resin components can be used in combination.
  • a polyolefin resin other than polypropylene, a polystyrene resin, or the like can be used alone or in combination. By adding these, the workability and heat resistance of the thermoplastic material according to the present invention can be improved.
  • Polyolefin resins other than propylene include, for example, polyethylene, copolymers of propylene with a small amount of other olefins (eg, propylene-ethylene copolymers, propylene / 4-methyl-11-pentene copolymers), and polyolefins. (4-methyl-11-pentene) and polybutene-11.
  • MFR JISK7210
  • JISK7210 is 0.1 to 50 g
  • it is 0.5 to 30 g, especially 0.5 to 30 g.
  • the polystyrene resin any one obtained by a radical polymerization method or an ionic polymerization method can be suitably used as long as it is obtained by a known production method.
  • the number average molecular weight of the polystyrene resin can be selected from the range of preferably 5000 to 500,000, more preferably 10,000 to 200,000, and the molecular weight distribution [the ratio of the weight average molecular weight (Mw) to the number average molecular weight (Mn) (MwZMn )] Is preferably 5 or less.
  • polystyrene resin examples include polystyrene, styrene-butadiene block copolymer having a styrene unit content of 60% by weight or more, rubber-reinforced polystyrene, polymethylstyrene, polypt-butyl / polystyrene, and the like. May be used alone or in combination of two or more. Further, a copolymer obtained by polymerizing a mixture of monomers constituting these polymers can also be used.
  • the polyolefin resin and the polystyrene resin can be used in combination.
  • the hardness of the resulting material tends to be higher when a polystyrene resin is used in combination than when polyolefin resin alone is added. Therefore, the hardness of the obtained thermoplastic material can be adjusted by selecting these compounding ratios.
  • the ratio of the polyolefin resin and the Z polystyrene resin is preferably selected from the range of 95/5 to 595 (weight ratio).
  • these resin components are used in combination, they are used within a range that does not impair the effects of the present invention. It should be used in an amount of about 0 to 100 parts by weight, based on 100 parts by weight of the thermoplastic elastomer.
  • the amount is preferably 0.1 to 5 parts by weight. 0 parts by weight is more preferred. If the amount of the resin component exceeds 100 parts by weight, the hardness of the thermoplastic material obtained is too high, which is not preferable.
  • a flame retardant As other additives, if necessary, a flame retardant; an antibacterial agent; a hindered amine light stabilizer; an ultraviolet absorber; an antioxidant; a coloring agent; a silicone polymer, a bear mouth resin, a cumarone-indene resin, Various tackifiers (Tatsuki Firer) such as nol terpene resin, petroleum hydrocarbons, and rosin derivatives; various adhesive elastomers such as Rheosummer B (trade name: manufactured by Riken Bull); Hibler (trade name: Kurarene) Other heat, such as clay, butyl-polyisoprene block, a block copolymer in which polystyrene blocks are linked to both ends, and Norex (trade name: Nippon Zeon, polynorpolene obtained by ring-opening polymerization of norbornene) A fusible elastomer or resin can be used in combination.
  • Tatsuki Firer such as nol terpene
  • the silicone polymer has a weight average molecular weight of 100,000 or more, preferably 100,000 or more.
  • the silicone polymer improves the surface tackiness of a molded article using the yarn.
  • a general-purpose thermoplastic polymer such as polyethylene, polypropylene, or polystyrene blended at a high concentration can be used in order to improve the handleability.
  • the blend with polypropylene has good workability and physical properties.
  • a commercially available silicone concentrate BY27 series general-purpose type commercially available from Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd. may be used.
  • the surface condition of the molded article can be improved.
  • the miscibility of the silicone polymer with the copolymer consisting of a vinylinole aromatic compound block and a co-gen compound block is as follows. Not always good. This can easily be imagined from the fact that the chemical composition of each polymer is significantly different. Therefore, the silicone polymer may be separated depending on the content of the compound and the molding conditions of the molded article.
  • a silicone polymer is chemically bonded to a polymer that is relatively miscible with the copolymer consisting of the BU aromatic compound and the conjugated gen-based compound block, for example, a polyolefin resin.
  • the use of a combined graft polymer can improve that condition.
  • a material for example, a material marketed as a BY27 series graft type by Toray Dow Koung Silicone Co., Ltd. may be used.
  • the method for producing the thermoplastic elastomer composition according to the present invention is not particularly limited, and a known method can be applied.
  • the above-mentioned components and optionally used additive components are mixed with a heating kneader, for example, a single-screw extruder, a twin-screw extruder, a roll, a Banbury mixer, a Brabender, an eder, a high-shear mixer, or the like.
  • a heating kneader for example, a single-screw extruder, a twin-screw extruder, a roll, a Banbury mixer, a Brabender, an eder, a high-shear mixer, or the like.
  • a crosslinking agent such as an organic peroxide, a crosslinking aid, or the like, or simultaneously mixing and heating and kneading these necessary components. be able to.
  • crosslinking can be carried out by adding a crosslinking agent such as an organic peroxide, a crosslinking assistant and the like.
  • an organic peroxide is preferably exemplified.
  • the second thermoplastic elastomer composition constituting the elastic member of the present invention comprises (a) a hydrogenated block copolymer, (b) a softener for non-aromatic rubber, and (c) a crystalline polyolefin as essential components. Contain, forming a network.
  • the component (a) of the second thermoplastic elastomer composition is the same as the hydrogenated block copolymer constituting the component (a) of the first thermoplastic elastomer composition.
  • the description above is omitted by using the above description.
  • the component (b) of the second thermoplastic elastomer composition is a softener for a non-aromatic rubber having a kinematic viscosity at 40 ° C. of 300 to 500 mm 2 Z sec. ) 60 to 170 parts by weight, preferably 70 to 150 parts by weight, more preferably 100 to 150 parts by weight based on 100 parts by weight of the hydrogenated block copolymer of the component It is the same as the component (b) of the first thermoplastic elastomer composition except that it is blended.
  • the description regarding the component (b) of the first thermoplastic elastomer composition is referred to for other details of the component (b) of the second thermoplastic elastomer composition.
  • the crystalline polyolefin of the component (c) is blended in the thermoplastic elastomer composition used for the elastic member to impart durability to ink.
  • the crystalline polyolefin include polyethylene, polypropylene, a copolymer of polyethylene and acrylic acid, and maleic anhydride-modified polypropylene. 'In the present invention, polypropylene is preferred.
  • the amount of the crystalline polyolefin of the component (c) is 5 to 30 parts by weight, preferably 5 to 2 ° parts by weight, based on 100 parts by weight of the hydrogenated block copolymer of the component (a). , 10 to 15 parts by weight are more preferred. If the compounding amount of the crystalline polyolefin is less than 5 parts by weight, there is a disadvantage that the extrusion moldability and the injection moldability are deteriorated, and if it exceeds 30 parts by weight, it becomes hard and the flexibility is impaired. Occurs.
  • the pore diameter of the network in the second thermoplastic elastomer composition is preferably 50 m or less, more preferably 10 m or less. If the pore diameter exceeds 50111, there is a possibility that a portion of the molded body that is not reinforced by the network structure may be formed, and there is a disadvantage that a stable product is not obtained.
  • the second thermoplastic elastomer composition also includes the first thermoplastic elastomer composition.
  • polyphenylene ether resin, scaly inorganic additives, granular or powdered solid fillers, natural or artificial short fibers, long fibers, inorganic hollow fillers, organic hollow fillers, and foaming agents It can be blended, and it is also possible to mechanically mix gas during mixing.
  • thermoplastic elastomer composition for example, a resin component such as a polyolefin resin other than the crystalline polyolefin ⁇ a polystyrene resin can be blended in the same manner as the first thermoplastic elastomer.
  • a resin component such as a polyolefin resin other than the crystalline polyolefin ⁇ a polystyrene resin can be blended in the same manner as the first thermoplastic elastomer.
  • the second thermoplastic elastomer composition may have the same flame retardant, antibacterial agent, hindered amine light stabilizer, ultraviolet absorber, antioxidant, etc. as the first thermoplastic elastomer composition.
  • Agents, coloring agents, tackifiers (tack fire ears), adhesive elastomers, other thermoplastic elastomers or resins can be added as other additives.
  • the second thermoplastic elastomer composition can be produced, for example, by the same method as the method for producing the first thermoplastic elastomer composition, except that the pore size is 50 / m or less.
  • cooling from the melting temperature to room temperature is preferably performed at a rate of 3 ° C / min or more, more preferably at a rate of 10 ° CZ min or more.
  • the third thermoplastic elastomer composition constituting the elastic member of the present invention comprises (a) a hydrogenated block copolymer, (b) a softener for a non-aromatic rubber, and (c) a crystalline polyolefin.
  • the shear rate dependency of the melt viscosity measured in the above is 1.1.50.8.
  • the component (a) of the third thermoplastic elastomer composition is the same as the hydrogenated block copolymer constituting the component (a) of the first and second thermoplastic elastomer compositions.
  • the component (b) of the third thermoplastic elastomer composition is the same as the non-aromatic rubber softener constituting the component (b) of the second thermoplastic elastomer composition, and is similarly blended. You.
  • polypropylene is preferred.
  • the amount of the crystalline polyolefin of the component (c) is 5 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the hydrogenated block copolymer of the component (a). Preferably, 10 to 15 parts by weight are more preferred. If the amount of the crystalline polyolefin is less than 5 parts by weight, the extrudability and the injectability deteriorate. If the amount is more than 30 parts by weight, the film becomes hard and loses flexibility.
  • the third thermoplastic elastomer composition includes, similarly to the first and second thermoplastic elastomer compositions, a polyphenylene ether resin, a scaly inorganic additive, a granular or powdery solid filler.
  • a polyphenylene ether resin similarly to the first and second thermoplastic elastomer compositions, a polyphenylene ether resin, a scaly inorganic additive, a granular or powdery solid filler.
  • natural or artificial short fibers, long fibers, inorganic hollow fillers, organic hollow fillers, and foaming agents can be blended, and gas can be mechanically mixed during mixing. The details are the same as described for the first thermoplastic elastomer composition.
  • thermoplastic elastomer composition for example, a resin component such as polyolefin resin or polystyrene resin other than crystalline polyolefin can be blended in the same manner as in the first and second thermoplastic elastomer compositions. .
  • the third thermoplastic elastomer composition may include a flame retardant, an antibacterial agent, a hindered amine-based light stabilizer, an ultraviolet absorber, and the like as in the first and second thermoplastic elastomer compositions, as necessary.
  • Antioxidants, coloring agents, tackifiers (tackifiers), adhesive elastomers, other thermoplastic elastomers or resins can be added as other additives.
  • the method for producing the third thermoplastic elastomer composition is not particularly limited.
  • the above-described method can be applied as the method for producing the first thermoplastic elastomer composition.
  • the fact that the shear rate dependence is not more than 0.8 indicates that the shear dependence is high.
  • This shear If the cutting speed dependency exceeds 10.8, the composition cannot be filled even when the pressure is increased to such an extent that no burr appears in the hard-to-flow part when the composition is injected in the injection molding machine. This causes a problem. If the shear rate dependence is less than 1.5, the influence of pressure fluctuations on the formability is large, and there is an inconvenience that burrs are easily generated. This shear rate dependence is preferably between 1.1 and 0.9.
  • the elastic member of the present invention is composed of each of the first to third thermoplastic elastomer compositions, and includes an ink chamber filled with ink, and an ink supply unit for supplying ink to a recording head unit. This is used for an ink tank having:
  • This elastic member is not particularly limited as long as it is a part that requires an elastic member in the ink tank.
  • a force that can be used for any part, for example, at a position where the ink chamber and the ink supply unit are divided Provided as an ink tank valve that moves due to the pressure difference between the ink chamber and the ink supply section and supplies the ink filled in the ink chamber to the recording head section, or is provided at the ink supply port of the ink tank. It is particularly preferable to use it as a seal member of an ink tank for preventing ink from leaking from the ink supply port.
  • the elastic member of the present invention is used as one ink jet printer member and an ink tank member in an ink jet printer.
  • thermoplastic elastomer compositions for these elastic members, the following effects can be obtained.
  • the above-mentioned ink tank valve usually has a structure in which an elastic material is integrally formed on the surface of a plastic base material.
  • a molded product having such a structure is produced, the process is simple, and the production is simple.
  • Injection molding by a low-cost two-color molding method is advantageous.
  • thermosetting rubber conventionally used as the elastic material it was difficult to perform two-color molding with plastic.
  • thermoplastic elastomer yarns of the present invention it is difficult to use each of the first to third thermoplastic elastomer yarns of the present invention.
  • two-color molding can be performed, and an ink tank valve can be manufactured at low cost.
  • thermosetting rubbers it has been difficult for conventional thermosetting rubbers to form and vulcanize a member having a desired shape with a material having reduced hardness.
  • thermoplastic elastomer compositions of the first to third aspects of the present invention are used. As a result, this is possible, and it has moderate elasticity and excellent mechanical properties. A molded article is obtained.
  • paraffin-based oils such as paraffin-based oils may be used as the oil component used to lower the hardness of the hydrogenated block copolymer such as SEBS and SEPS of the component (a).
  • the oil component used to lower the hardness of the hydrogenated block copolymer such as SEBS and SEPS of the component (a) may be used as the oil component used to lower the hardness of the hydrogenated block copolymer such as SEBS and SEPS of the component (a).
  • styrene block which is an aggregation domain of hydrogenated block copolymers such as SEBS and SEPS. Has little effect on physical properties such as strength of hydrogenated block copolymer.
  • the seal member of the present invention can be used not only for installing the ink supply port, but also for a connecting portion for connecting the ink supply section and the recording head.
  • the present invention also provides an ink tank using an elastic member composed of the thermoplastic elastomer composition, particularly preferably a seal member of an ink tank valve and / or an ink tank.
  • the ink tank of the present invention is not particularly limited as long as it uses the elastic member.
  • the ink tank may be one in which the ink is held by a foam such as polyurethane, and the ink is filled with such a foam. It may not be.
  • the shape of the ink tank valve and the seal member of the ink tank are not particularly limited, and may be the same as those conventionally used for ink tanks.
  • a conventionally known molding method such as injection molding or extrusion molding can be adopted.
  • an ink tank valve for example, a plastic serving as a base material is melt-injected and molded into a mold, and then the thermoplastic material according to the present invention is melt-injected and formed on the surface of the plastic molded product.
  • a two-color molding method in which thermoplastic materials are laminated and integrated can be adopted.
  • the plastic is melt-injected and molded into a mold, and then the molded article is inserted into another mold, and the thermoplastic material according to the present invention is melt-injected and molded on the surface of the molded article.
  • An insert molding method of laminating and integrating the thermoplastic material on the surface of the substrate can be employed.
  • the hardness is preferably 50 degrees or less, and more preferably 15 to 45 degrees.
  • the compression set is preferably 40% or less.
  • a sample with a diameter of 25 mm and a thickness of 2 mm is sandwiched between steel plates, compressed until the thickness of the sample becomes lmm, left at 70 ° C for 48 hours, and the weight of the sample is measured before compression.
  • the value subtracted from the weight of the sample was defined as the bleed amount of the softener, and was expressed as a percentage by weight (%). Bleed amount of softener is 3 ° /. If it is less than 1%, it is marketable, and it must be 1% or less for high performance products.
  • a rubber seal part used for the ink outlet of a commercially available ink tank is manufactured, and this part is installed in an actual ink jet printer to perform printing, and the ink can be taken out from the ink tank. It was printed until it disappeared, and it was checked whether there was any missing print.
  • the weight average molecular weight and the number average molecular weight of the copolymer were measured by gel permeation chromatography (GPC: Tosoh, GMH-XL (two in series)), and the differential refractive index (RI) was measured. Polystyrene conversion was performed using dispersed polystyrene as a standard.
  • the Mw / Mn measurement of the oil was performed using a Waters Alliance as an analyzer, a separation ram using two Super H-H power rams and two Super HM-M power rams manufactured by Tosoh, and THF as the mobile phase.
  • the flow rate was 0.5 ml Zmin
  • the column temperature was 40 ° C
  • the RI temperature was 40 ° C.
  • thermoplastic elastomer composition material for elastic member for ink tank
  • Table 1 The composition shown in Table 1 was sufficiently kneaded to prepare a sample of a thermoplastic elastomer composition, and the physical properties were evaluated.
  • thermoplastic elastomer composition obtained in the above (1) an ink tank valve was manufactured under the manufacturing conditions of a mold temperature of 80 ° C and a resin temperature of 190 ° C. was installed at a position where the ink chamber and the ink supply section were divided.
  • thermoplastic elastomer composition obtained in the above (1) a seal member for an ink tank is manufactured under the manufacturing conditions of a mold temperature of 80 ° C and a resin temperature of 170 ° C, and ink is supplied. It was attached to the end of the part.
  • a-1 Kuraray Co., Ltd., Septon 4077 (SEPS with a weight average molecular weight of 350,000 and styrene unit content of 30% by weight).
  • a-2 Kuraray Co., Ltd., Septon 4055 (weight average molecular weight 290,000, SEPS with a styrene unit content of 30% by weight)
  • Septon 8006, manufactured by Kuraray Co., Ltd. SEPS having a weight average molecular weight of 290,000 and a stainless unit content of 30% by weight
  • a -4 Clayton G (SEB with a weight-average molecular weight of 300,000 and a styrene unit content of 30% by weight) manufactured by Che / Re Chemical Co., Ltd.
  • Tuftec HI 272 SEBS with a weight average molecular weight of 250,000 and a styrene unit content of 30% by weight
  • Tuftec H 1041 manufactured by Asahi Kasei Corporation (SEBS with a weight-average molecular weight of 200,000 and a styrene unit content of 30 weight 0 /.)
  • Kinematic viscosity is 330.0 mm 2 / sec, weight average molecular weight is 750, and Mw ZMn is 1.94.
  • A shows the case where there was no damage for 3 days at 70 ° C
  • B shows the case where the damage occurred.
  • the weight average molecular weight of the copolymer was measured by Genole Permeation Chromatography [GPC: Tosoh, GMH-XL (two in series)], and the monodisperse polystyrene was measured using the differential refractive index (RI).
  • RI differential refractive index
  • thermoplastic elastomer composition Each component having the composition shown in Table 2 was sufficiently kneaded, and a sample of a thermoplastic elastomer composition was prepared under the following cooling conditions to evaluate the physical properties.
  • Cooling conditions A From the melting temperature during molding! Cooling speed to the mold is faster than 70 ° CZ min.
  • Cooling condition B The cooling rate from the melting temperature during molding to demolding is slower than 15 ° CZ.
  • a- 1 (manufactured by Kuraray Co., Ltd.), Septon 4077 (weight average molecular weight of 350,000, SEPS of styrene Ren unit content of 30 wt 0/0)
  • Raw material (b) b-1 Diana Process Oil PW380 manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd. A paraffinic oil with a kinematic viscosity at 40 ° C of 380 mm 2 / sec and a weight average molecular weight of 750)
  • the measurement was performed with a capillarograph (manufactured by Toyo Seiki Seisaku-sho, Ltd.) using a 10 mm long, lmm pore diameter cabinet.
  • the weight average molecular weight of the copolymer was measured by gel permeation chromatograph (GPC: Tosoh, GMH-XL (two in series)), and the difference was measured by the differential refractive index (RI). This was performed in terms of polystyrene using dispersed polystyrene as a standard. Examples 13 to 16, Comparative Examples 8 to 11
  • thermoplastic elastomer composition (raw material for elastic members for ink tanks) A sample of a thermoplastic elastomer composition was prepared by sufficiently kneading the components having the formulations shown in Table 3 and preparing physical properties. Was evaluated.
  • thermoplastic elastomer composition obtained in the above (1) an ink tank valve was manufactured under the manufacturing conditions of a mold temperature of 80 ° C and a resin temperature of 190 ° C, and this was used as an ink tank.
  • a mold temperature of 80 ° C and a resin temperature of 190 ° C was used as an ink tank.
  • thermoplastic elastomer composition obtained in the above (1), a seal member for an ink tank was prepared under the manufacturing conditions of a mold temperature of 80 ° C and a resin temperature of 170 ° C, and ink was supplied. It was attached to the end of the part.
  • Table 3 1
  • c-1 Nippon Polychem Co., Ltd., PP—BC0B (unmodified polypropylene)
  • c-2 Mitsui Chemicals, Hizex (polyethylene) Possibility of industrial use
  • the ink jet recording device member of the present invention has little oil bleed to the ink tank and can withstand use in the ink tank.
  • the ink jet recording device using this member has high accuracy and high image quality. Images can be printed.
  • it can be injection molded by two-color molding with plastic, can be molded and vulcanized with low-hardness materials, has good solvent resistance, and has excellent durability.
  • it is provided at a position where the ink chamber and the ink supply section are divided, and moves due to a pressure difference between the ink chamber and the ink supply section, and supplies the ink filled in the ink chamber to the recording head section.

Description

明 細 書 ィンクジェット記録装置用弾性部材、 インクタンク
及びィンクジェット記録装置 技術分野
本発明は、 インクジェット記録装置用弾性部材、 インクタンク及びインクジェ ット記録装置に関し、 さらに詳しくは、 記録ヘッドにインクを供給して記録媒体 に印字を記録するインクジェット記録装置などで用いられるィンクタンクにおい て、 インクタンク弁やインクタンクのシール部材などとして使用され、 また、 ィ ンクジエツト記録装置本体部において、 記録へッドからインクが洩れるのを防止 するシール部材などとして使用され、 二色成形法による射出成形が可能で、 かつ 耐久性に優れた材料からなる弾性部材、 並びにこのものを用いたィンクタンク及 びインクジエツト記録装置に関するものである。 背景技術
従来、 インクジェット記録装置においては、 インクが充填されるインク室と、 記録へッド部にィンクを供給するインク供給部とを有するィンクタンクが装着さ れている。 そして、 このインクタンクの形式としては、 例えばキヤリッジに対し 固定的に取付けられた記録へッドに対して、 装置内をはい回されたチューブを介 してインクを供給するように構成され、 装置に対して着脱自在なもの、 あるいは 記録へッドと一体的に構成され、キヤリッジに対して着脱自在なものなどがある。 前者のインクタンクにおいては、 記録へッドに対して水頭差を設けることでィ ンクを供給する形態をとつており、 一方、 後者においては、 インクタンク側に負 圧発生 ¾!を備えることで、 記録ヘッドにインクを供給する形態をとつている。 近年、 装置の小型化やメインテナンスの容易性などの面から、 後者の形態のィ ンクタンクを採用する装置が多く提案されている。
このようなインクタンクには、 記録時に記録へッドから吐出されるインク量に 見合ったインクを良好に供給できるとともに、 非記録時においては吐出口からの インクの洩れなどがないことが要求される。 このような要求を満たすインクタンクとしては、 例えば記録へッドとインクタ ンクとが一体化され、 キヤリッジに対して着脱自在とされたカートリッジであつ て、 インクタンク内に吸収体 (発泡体) が充填されているものがある。 このよう に、 インクタンク内に吸収体を充填することで、 記録へッドのィンク吐出部で安 定したインクのメエスカスを維持することができ、 また、 この吸収体の毛細管力 によってインクタンク内でインクが保持されている。 この場合、 インクタンク内 ほぼ全体に吸収体が充填されていることが必要であり、 吸収体が最大保持可能な インク量よりもやや少ないインク量を吸収体に保持させておくことにより、 毛細 管力を利用して内部負圧を発生させている。 したがって、 記録ヘッド及ぴインク タンクに振動などの機械的衝撃や温度変化などの熱的衝撃などが付与された場合 でも、 記録へッドの吐出部やインクタンクの大気連通部からのインクの洩出が少 なく、 安定したインクの保持を行うことができる。
しかしながら、 インクタンク内全体に吸収体を充填した方式は、 インクの消費 に伴って吸収体の負圧が大きくなり、 記録へッドに供給されずにインクタンク内 に残るインク量が多く、 使用効率が悪いという問題を有している。
このような問題を解決するために、 例えばインクタンクの下部に通孔を備えた 壁により、 インク溜めと空洞とに分離し、 この通孔にアンブレラチェックバルブ を移動可能に設けて、 記録ヘッドのインク圧が低下した時点で、 バルブを開弁し てタンク溜めのィンクを空洞に排出させて記録へッドに供給するように構成した インクジェット記録ヘッド用のインクカートリッジが提案されている (特開昭 6 2 - 2 3 1 7 5 9号公報)。
これによれば、 カートリッジ内に吸収体を収容する必要がなくなるため、 タン ク内の実質的ィンク収容量を大きくすることが可能となるが、 一般的にアンブレ ラチェックバルブは、 記録ヘッドのインクの供給を精密に調整するには、 そのォ フセット量が大きすぎ、 インク供給量に変動を来して印字品質の低下を招く.とい う大きな問題がある。
—方、 アンブレラチェックバルブが閉弁した状態では、 インク溜部と記録へッ ドとが完全に遮断されるため、 環境温度の変ィ匕で空洞のインクが 2〜 5 %程度体 積膨張した場合には、 空洞の圧力が上昇して、 記録ヘッドとの接続口のシールを 破損してインクが漏洩したり、 また記録ヘッドに装着されている状態では、 この 圧力がそのまま記録へッドに作用して、 記録へッドとインクタンクとの間での負 圧を維持できなくなって、 記録へッドからインクの漏洩が生じるという問題があ る。
さらに、 このアンブレラチェックバノレブは、 記録ヘッドへの安定なインク供給 を行うために維持すべき数十 mm水柱程度の圧力差では閉弁力が弱いため、 キヤ リッジの移動によるインクの揺動に応動して開弁するおそれがあり、 印字の安定 性に劣るという問題がある。
そこで、 このようなアンブレラチェックバルブを装着したインクタンクがもつ 問題を解決するために、 例えばィンク室とインク供給部とを分割する位置に設け られ、 かつ該インク室とインク供給部との圧力差により移動し、 インク室に充填 されたインクを記録へッド部に供給するインクタンク弁の使用が試みられている (特開平 8— 1 7 4 8 6 0号公報)。
このようなインクタンク弁を装着することにより、 記録へッドとの間の微小な 差圧に確実に応動し、 かつキヤリッジの移動によるインクの揺動に左右されるこ となく、 記録へッドとの間で印字に適した負圧を維持して記録へッドに確実にィ ンクを供給でき、 さらには温度変化によるインク供給口からのィンクの漏洩や、 記録へッドからのインクの漏洩を防止することができる。
このインクタンク弁においては、 通常、 弾性材料が用いられており、 また、 例 えばプラスチック基材に弾性材料を接着したものなどが用!/、られている。そして、 従来、 この弾性材料としては、 一般に熱硬化性ゴムが使用されていた。 し力 しな がら、 この熱硬化性ゴムでは、 プラスチックとの二色成形法による射出成形が困 難であり、 上記弁を作製するのに製造コストが高くつく上、 低硬度化した材料で 所望形状の部材を成形, 加硫するのが困難であるという問題があつた。
—方、 取替え用インクタンクには、 従来インク供給口に、 ポリウレタンフォー ムなどのフォーム状の弾性部材を取り付けることにより、 インクが洩れるのを防 止しているが、 長期間使用しているとインクが保持できない場合があり、 耐久性 に優れた弾性部材が求め .られていた。
また、 インクジェット記録装置において、 記録装置が未動作の場合、 記録へッ ドはィンクジェット記録装置本体部の端で待機させるが、 このような待機の際に 記録ヘッドからインクが洩れることを防止するため、 上記記録装置本体部に設け た凹部に沿って配置されたシール部材上に記録へッドを収容している。 通常この 部材としては熱硬化性ゴムが使用されているが、 この熱硬化性ゴムは上記と同様 の問題があった。
さらに、 近年、 カラーインクジェットプリンターの高性能化 (印字性能が 3 6 0 d p i X 3 6 0 d p i (ドット Zインチ) 以上、 多色化など) に伴い、 所望の 色彩が正確に印刷されること、 水、 色素及ぴ界面活性剤からなるインク中での耐 久性に優れることが、 インクジエツト記録装置用部材に要求されている。 発明の開示
このような状況下で、 本発明の第 1の目的は、 プラスチックとの二色成形法に よる射出成形が可能で、かつ低硬度化した材料による成形,加硫が可能である上、 良好な耐溶剤 1"生を有し、 耐久性に優れ、 インクへのオイルプリードが少ない熱可 塑性エラス 1、マー組成物からなるインクジエツト記録装置用弾性部材を提供する ことである。
本発明の第 2の目的は、 インクジェット記録装置において、 特にインク室とィ ンク供給部とを分割する位置に設けられ、 かつ該ィンク室とインク供給部との圧 力差により移動し、 インク室に充填されたインクを記録ヘッド部に供給するイン クタンク弁として好適に用いられる弾性部材を提供することである。
本発明の第 3の目的は、 インクジェット記録装置において、 インク供給口に設 けられ、 かつ該インク供給口からインクが洩れるのを防止するシール部材として 好適に用いられる弾性部材を提供することである。
本発明の第 4の目的は、 インクジェット記録装置本体部に設けられ、 記録へッ ドからインクが洩れることや記録へッドが乾燥することを防止するシール部材と して好適に用いられる弾性部材を提供することである。
本発明の第 5の目的は、 この弾性部材を用いたインクタンク及びインクジエツ ト記録装置を提供することである。
本発明者らは、 前記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、 特定の水添 プロック共重合体、 特定の非芳香族系ゴム用軟化剤及びポリプロピレンからなる 熱可塑性エラストマ一組成物で構成された弾性部材により、 その目的を達成しう ることを見出した。 本発明者らは、 更に、 特定の水添プロック共重合体、 特定の非芳香族系ゴム用 軟化剤及び特定の結晶性ポリオレフインからなる熱可塑性ェラストマー組成物を 急速に冷却固化成形することにより得られる弾性部材により、 その目的を達成し うることを見出した。
本 明者らは、 更に、 特定の水添プロック共重合体、 特定の非芳香族系ゴム用 軟化剤及び結晶性ポリオレフインからなり、 溶融粘度の剪断依存性が特定の範囲 にある熱可塑性エラストマ一糸且成物で構成された弾性部材により、 その目的を達 成しうることを見出した。
本発明は、 かかる知見に基づいて完成したものである。
すなわち、 本発明は、 インクを供給して記録媒体に印字を記録するインクジェ ット記録装置に使用される弾性部材であって、 ( a ) 3つの重合体ブロックからな り、 該 3つの重合体ブロックのうちの両末端の重合体ブロックが、 ビュル芳香族 化合物を主体とする重合体ブロックであり、 該両端の重合体ブロックの中間にあ る重合体プロック力 共役ジェン化合物を主体とする重合体プロックであるブロ ック共重合体に水素添加して得られる水添ブロック共重合体であって、 ゲルパー ミエイションクロマトグラフ (G P C ) 法により測定した重量平均分子量が 2 0 万以上の水添ブロック共重合体 1 0 0重量部、 ( b ) 4 0 °Cにおける動粘度が 3 5 0〜4 0 O mm 2 / s e cであり、 かつゲ /レバーミエイションクロマトグラフ (G P C) 法により測定した重量平均分子量 (Mw) と数平均分子量 (M n ) の 比 (Mw/M n ) が 1 . 8以下である非芳香族系ゴム用軟化剤 6 0〜 1 7 0重量 部及び (c ) ポリプロピレン 5〜 3 0重量部からなる熱可塑性エラストマー糸且成 物で構成されていることを特徴とするインクジヱット記録装置用弾性部材を提供 するものである。
本発明は、 さらに、 インクを供給して記録媒体に印字を記録するインクジエツ ト記録装置に使用される弾性部材であつて、 ( a ) 3つの重合体ブロックからなり、 該 3つの重合体プロックのうちの両末端の重合体ブロックが、 ビュル芳香族化合 物を主体とする重合体ブロックであり、 該両端の重合体ブロックの中間にある重 合体ブロック力 共役ジェン化合物を主体とする重合体ブロックであるプロック 共重合体に水素添加して得られる水添ブロック共重合体であって、 ゲルパーミエ イシヨンクロマトグラフ (G P C ) 法により測定した重量平均分子量が 2 0万以 上の水添ブロック共重合体 1 0 0重量部、 ( b ) 4 0 °Cにおける動粘度が 3 0 0〜 5 0 0 mm 2 / s e cである非芳香族系ゴム用軟化剤 6 0〜1 7 0重量部及び ( c ) 結晶性ポリオレフイン 5 ~ 3 0重量部からなる、 ? L径が 5 0 m以下の網 状組織体を形成している熱可塑性エラストマ一組成物で構成されていることを特 徴とするインクジエツト記録装置用弾性部材を提供するものである。 ' 本発明は、 さらに、 インクを供給して記録媒体に印字を記録するインクジエツ ト記録装置に使用される弾性部材であって、 ( a ) 3つの重合体プロックからなり、 該 3つの重合体プロックのうちの両末端の重合体プロックが、 ビュル芳香族化合 物を主体とする重合体ブロックであり、 該両端の重合体プロックの中間にある重 合体ブロックが、 共役ジェン化合物を主体とする重合体プロックであるブロック 共重合体に水素添加して得られる水添プロック共重合体であって、 ゲルパーミエ イシヨンク口マトグラフ (G P C ) 法により測定した重量平均分子量が 2 0万以 上の水添プロック共重合体 1 0 0重量部、 ( b ) 4 0 °Cにおける動粘度が 3 0 0〜 5 0 0 mm 2 / s e cである非芳香族系ゴム用軟化剤 6 0〜 1 7 0重量部及び ( c ) 結晶性ポリオレフイン 5〜3 0重量部からなり、 キヤピログラフで測定し た溶融粘度の剪断速度依存性が、 一 1 . 5〜一 0 . 8である熱可塑性エラストマ 一組成物で構成されていることを特徴とするィンクジェット記録装置用弾性部材 を提供するものである。
また、 本発明は、 インクが充填されるインク室と、 記録ヘッド部にインクを供 給するィンク供給部とを有するインクタンクにおいて、 前記各弾性部材を用いた ことを特徴とするインクタンクを提供するものである。
さらに、 本発明は、 前記各弾性部材を用いたことを特徴とするインクジェット 記録装置をも提供するものである。 発明を実施するための最良の形態
(A) 第 1の熱可塑性エラストマ一組成物
本発明の弾性部材を構成する第 1の熱可塑性エラストマ一組成物は (a ) 水添 プロック共重合体、 (b )非芳香族系ゴム用軟化剤及び(c ) ポリプロピレンを必 須成分として含む。 (a )成分として、 3つの重合体ブロックからなり、該 3つの 重合体プロックのうちの両末端の重合体プロックが、 ビニル芳香族化合物を主体 とする重合体ブロックであり、 該両端の重合体ブロックの中間にある重合体ブ口 ックカ S、 共役ジェン化合物を主体とする重合体プロックであるプロック共重合体 に水素添加して得られる水添ブロック共重合体が用いられる。
前記ブロック共重合体としては、 例えばスチレン一ブタジエンースチレ.ンブロ ック共重合体、 スチレン一イソプレン一スチレンブロック共重合体などが挙げら れる。 このようなプロック共重合体に水素添加して得られ _る水添プロック共重合 体としては、 例えばスチレン一エチレン プチレン一スチレンのトリプロック共 重合体(S EB S)、 スチレン一エチレンノプロピレン一スチレンのトリブロック 共重合体 (S E P S) などを挙げることができる。 なお、 これらの水添ブロック 共重合体は主に単独で用いられるが、 二種以上をブレンドして用-いてもよい。
(a) 成分の水添ブロック共重合体は、 ゲルパーミエイシヨンクロマトグラフ (G P C) 法により測定した重量平均分子量が 20万以上であることが必要であ る。 この重量平均分子量が 20万未満であると、 本発明に係る熱可塑性エラスト マー糸且成物をィンクタンク用弾性部材として用いたときに耐久性の点で問題があ る。 また、 この重量平均分子量の上限は特に制限はないが、 通常は 40万程度で ある。
本発明の弾性部材に用いられる第 1の熱可塑性エラストマ一組成物においては、 前記水添ブロック共重合体を低硬度化する目的で、 ( b ) 40 °Cにおける動粘度が
3 5 0〜40 0 mm2 / s e cであり、 かつゲルパーミエイションクロマトグラ フ (G P C)法により測定した重量平均分子量と数平均分子量の比(MwZMn) が 1. 8以下である非芳香族系ゴム用軟化剤を配合する。 この軟化剤において、
40°Cにおける動粘度が 3 5 0 mm2 / s e c未満であると、 酸化物からのオイ ルブリードが著しく大きくなるという不都合が生じ、 また 40 Omm2 / s e c を超えると、 混合がしにくくなるという不都合が生じる。
また、 この軟化剤における MwZMnが 1. 8を超えると、 軟化剤がブリード し易くなるという問題が生じる。 この Mw/Mnは好ましくは 1. 0〜1. 5で ある。 この軟化剤としては重量平均分子量が 200 00未満、 特に 1 00 0 0以 下、 とりわけ 5 0 0 0以下であるものが好ましい。
このような軟化剤としては、 通常、 室温で液体または液状のものが好適に用い られる。 このような性状を有する軟化剤としては、 例えば鉱物油系, 合成系など の各種ゴム用又は樹脂用軟ィヒ剤の中から適宜選択することができる。 ここで、 鉱 物油系としては、 ナフテン系, パラフィン系などのプロセス油が挙げられる。 なかでも、 非芳香族系オイル、 特に鉱物油系のパラフィン系オイル, ナフテン 系オイル又は合成系のポリイソブチレン系オイルから選択される一種又は二種以 上であって、 その重量平均分子量が 4 5 0〜 5◦ 0 0であるものが好ましい。 なお、 これらの軟化剤は一種を単独で用いてもよく、 互いの相溶性が良好であ れば二種以上を混合して用いてもよい。
これらの軟化剤の酉己合量は、 ( a )成分の水添プロック共重合体 1 0 0重量部に 対して 6 0〜 1 7 0重量部であるが、 好ましくは 7 0〜 1 6 0重量部、 より好ま しくは 1 0 0〜 1 6 0重量部である。 この量が 6 0重量部未満では充分な低硬度 化が達成できず熱可塑性ェラストマー組成物の柔軟性が不充分となるおそれがあ り、 また 1 7 0重量部を超えると軟化剤がブリードしゃすくなり、 かつ熱可塑性 エラストマ一組成物の機械的強度が低下する原因となる。 なお、 この軟化剤の配 合量は、 上記水添プロック共重合体の分子量及ぴ該水添プロック共重合体に添加 される他の成分の種類に応じて、 上記範囲で適宜選定することが好ましい。
( c )成分のポリプロピレンの配合量は、 ( a )成分の水添プロック共重合体 1 0 0重量部に対して 5〜 3 0重量部であるが、 5〜2 0重量部が好ましく、 1 0 〜 1 5重量部がより好ましい。ポリプロピレンの配合量が 5重量部未満であると、 押出し成形性や射出成形性が悪くなるという不都合が生じ、 また 3 0重量部を超 えると、 硬くなり、 柔軟性を発現させることができないいう不都合が生じる。 また、 本発明に係る熱可塑性エラストマ一組成物には、 組成物の圧縮永久歪み を改善するなどの目的で、 所望によりポリフエ二レンエーテノレ樹脂を配合するこ とができる。 ここで用いられるポリフエユレンエーテル樹脂は、 下記一般式で表 される繰り返し単位からなる単独重合体又は該繰り返し単位を含む共重合体であ る。
Figure imgf000010_0001
(式中、 R 1 , R 2 , R 3 及ぴ R 4 はそれぞれ独立に、 水素原子, ハロゲン原子 又は炭化水素基を表す。)
このポリフエエレンエーテル樹脂は公知のものを用いることができ、 具体的に は、 ポリ (2, 6—ジメチルー 1, 4一フエ-レンエーテノレ), ポリ (2—メチル —6—ェチノレー 1 , 4一フエエレンエーテノレ), ポリ .(2, 6—ジフエ二ノレ一 1 ; 4一フエエレンエーテル), ポリ (2—メチノレ一 6—フエニノレー 1, 4一フエニレ ンエーテノレ), ポリ (2 , 6—ジクロロー 1, 4一フエ-レンエーテル) などが挙 げられ、 また、 2 , 6—ジメチルフエノールと 1価のフエノール類 (例えば、 2, 3 , 6—トリメチノレフエノールや 2—メチルー 6—ブチルフエノール) との共重 合体の如きポリフエエレンエーテル共重合体も用いることができる。 なかでも、 ポリ (2, 6—ジメチルー 1, 4一フエエレンエーテル) や 2, 6—ジメチノレフ ェノールと 2, 3, 6—トリメチルフエノールとの共重合体が好ましく、 さらに、 ポリ (2 , 6一ジメチルー 1, 4一フエ二レンエーテル) が好ましい。
ポリフエ二レンエーテル樹脂の配合量は、 熱可塑性エラストマ一組成物 1 0 0 重量部に対して 1 0〜2 5 0重量部の範囲で好適に選択することができる。 この 配合量が 2 5 0重量部を超えると熱可塑性エラストマ一組成物の硬度が高くなる おそれがあり、 好ましくない。 圧縮永久歪みの充分な改善効果を得るためには、 1 0重量部以上配合するのが好ましい。
また、本発明に係る熱可塑性エラストマ一組成物は、 クレー, 珪藻土, シリカ, タノレク, 硫酸バリウム, 炭酸カルシウム, 炭酸マグネシウム, 金属酸化物, マイ 力, グラフアイト, 水酸化アルミェゥムなどのりん片状無機系添加剤、 各種の金 属粉, 木片, ガラス粉, セラミックス粉, 粒状あるいは粉末ポリマー等の粒状あ るいは粉末状固体充填剤, その他の各種の天然または人工の短繊維, 長繊維 (例 えば、 ワラ, 毛, ガラスファイバー, 金属ファイバー、 その他各種のポリマーフ アイバー等) などを配合することができる。
. また、 中空フィラー、 例えば、 ガラスバルーン, シリカバルーンなどの無機中 空フイラ一、 ポリフッ化ビ-リデン, ポリフッ化ビ-リデン共重合体などからな る有機中空フィラーを配合することにより、 軽量化を図ることができる。 更に軽 量化などの各種物性の改蓍のために、 各種発泡剤を混入することも可能であり、 また、 混合時等に機械的に気体を混ぜ込むことも可能である。
本発明に係る熱可塑性エラストマ一組成物には、 前記成分のほか、 諸特性の改 良のため、 公知の樹脂成分などの添加剤を併用することができる。
樹脂成分としては、 例えば、 ポリプロピレン以外のポリオレフィン樹脂ゃポリ スチレン樹脂などを単独使用あるいは併用することができる。 これらを添加する ことにより本発明に係る熱可塑性材料の加工性、 耐熱性の向上を図ることができ る。 プロピレン以外のポリオレフイン樹脂としては、 例えば、 ポリエチレン, プ ロピレンと他の少量のひーォレフィンとの共重合体 (例えば、 プロピレンーェチ レン共重合体, プロピレン / 4ーメチル一 1—ぺンテン共重合体)、 ポリ ( 4ーメ チル一 1一ペンテン)、ポリブテン一 1などを挙げることができる。ポリオレフィ ン樹脂としてアイソタクティックポリプロピレンの共重合体を用いる場合、 その MFR (J I S K7210) が 0. l~50gZl O分、 特に 0. 5〜30 g
Zl 0分の範囲のものが好適に使用できる。
また、 ポリスチレン樹脂としては、 公知の製造方法で得られたものであれば、 ラジカル重合法、 イオン重合法のいずれで得られたものも好適に使用できる。 ポ リスチレン樹脂の数平均分子量は、 好ましくは 5000〜 500000、 より好 ましくは 10000〜 200000の範囲から選択でき、 分子量分布 〔重量平均 分子量 (Mw) と数平均分子量 (Mn) との比 (MwZMn)〕 は 5以下のものが 好ましい。
このポリスチレン樹脂としては、 例えば、 ポリスチレン、 スチレン単位含有量 60重量%以上のスチレン一ブタジエンプロック共重合体、 ゴム補強ポリスチレ ン、 ポリひーメチルスチレン、 ポリ p_ t—プチ/レスチレンなどが挙げられ、 こ れらは一種または二種以上を併用してもよい。 さらに、 これらポリマーを構成す るモノマーの混合物を重合して得られる共重合体も用いることができる。
また、前記ポリオレフィン樹脂とポリスチレン樹脂とを併用することもできる。 本発明に係る熱可塑性材料にこれらの樹脂を添加する場合、 ポリオレフイン樹月旨 単独を添加する場合に比較してポリスチレン樹脂を併用すると、 得られる材料の 硬度が高くなる傾向にある。 したがって、 これらの配合比率を選択することによ り、 得られる熱可塑性材料の硬度を調整することもできる。 この場合、 ポリオレ フィン樹脂 Zポリスチレン樹脂の比率は 95/5〜5 95 (重量比) の範囲か ら選択することが好ましい。
これらの樹脂成分を併用する場合、 本発明の効果を損なわない範囲において使 用すべきであり、 配合量は熱可塑性エラストマ一 1 0 0重量部に対して、 0〜1 0 0重量部程度であることが好ましく、 例えばポリオレフィン樹脂の場合は、 特 に 0 . 1〜 5 0重量部がより好ましい。 樹脂成分の配合量が 1 0 0重量部を超え ると得られる熱可塑性材料の硬度が高くなり過ぎるため好ましくない。
また、 他の添加剤として、 必要に応じて、 難燃剤;抗菌剤; ヒンダードアミン 系光安定剤;紫外線吸収剤;酸化防止剤;着色剤;シリコーンポリマー、 クマ口 ン樹脂、 クマロン一インデン樹脂、 フ ノールテルペン樹脂、 石油系炭化水素、 ロジン誘導体などの各種粘着付与剤(タツキフアイヤー) ; レオストマ一 B (商品 名:理研ビュル社製) などの各種接着剤性エラストマ一;ハイブラー (商品名: クラレネ土製、 ビュル一ポリイソプレンブロックの両末端にポリスチレンブロック が連結したプロック共重合体)、 ノーレックス (商品名:日本ゼオン社製、 ノルボ ルネンを開環重合して得られるポリノルポルネン) などの他の熱可龜性ェラス卜 マー又は樹脂などを併用することができる。
上記シリコーンポリマーは、 重量平均分子量が 1 0 0 0 0以上、 好ましくは 1 0万以上であるものが望ましい。 上記シリコーンポリマーは、 糸且成物を用いた成 形品の表面粘着性を改善する。 該シリコーンポリマーは、 取扱い性を良くするた めに、 汎用の熱可塑性ポリマー、 例えばポリエチレン, ポリプロピレン, ポリス チレンなどに高濃度で配合されたものを用いることができる。 特に、 ポリプロピ レンとの配合品が作業性, 物性ともに良好である。
このような材料は、 例えば東レダウコーニングシリコーン (株) より市販され ている、 シリコーンコンセントレート B Y 2 7シリーズ汎用タイプとして容易に 入手できるものを使用してもよい。
シリコーンポリマーを配合することにより、 成形体の表面状況を改善すること ができるのであるが、 シリコーンポリマーと、 ビニノレ芳香族化合物ブロックと共 役ジェン系化合物ブロックからなる共重合体との混和性は、 必ずしも良好ではな い。 これは、 各々のポリマーの化学的な糸且成が、 著しく異なっていることからも 容易に想像できる。 従って、 配合物の内容、 成形体の成形条件によっては、 シリ コーンポリマーの分離が生じる可能性がある。 その際、 ビュル芳香族化合物プロ シクと共役ジェン系化合物ブロックからなる共重合体に対して比較的混和性の良 好なポリマー、 例えばポリオレフイン樹脂に、 シリコーンポリマーを化学的に結 合させたグラフトポリマーを使用することにより、 その状態を改善することがで きる。 このような材料としては、 例えば、 東レダウコーユングシリコーン (株) より B Y 2 7シリーズグラフトタイプとして市販されているもの等を使用しても よい。
本 明に係る熱可塑性エラストマ一組成物の製造方法は、 特に限定されず、 公 知の方法を適用することができる。 例えば、 前記の各成分及び所望により用いら れる添加剤成分を加熱混練機、 例えば、 一軸押出機, 二軸押出機, ロール, バン バリーミキサー, ブラベンダー, エーダー, 高剪断型ミキサーなどを用いて溶融 混練りし、 さらに、 所望により有機パーオキサイドなどの架橋剤、 架橋助剤など を添加したり、 又は、 これら必要な成分を同時に混合し、 加熱溶融混練りするこ とにより、 容易に製造することができる。
さらに、 本発明に係る熱可塑性エラストマ一組成物においては、 有機パーォキ サイドなどの架橋剤, 架橋助剤などを添加して架橋することも可能である。
ここで、 部分架橋のために添加し得る架橋剤としては、 有機パーオキサイドが 好適に挙げられ、 具体的には、 例えば、 2, 5—ジメチル一 2, 5—ジ (tーブ チノレパーォキシ) 一へキサン; 2, 5—ジメチルー 2, 5—ジ (ベンゾィノレパー 才キシ) 一へキサン; t一ブチルパーォキシベンゾエート ;ジクミルパーォキサ イド; t一プチルクミルパーォキサイド;ジィソプロピルべンゾハイ ドロパーォ キサイド; 1 , 3—ビス一 ( t—ブチルパーォキシィソプロピル) 一ベンゼン; ベンゾィノレパーオキサイド; 1 , 1ージ ( tーブチノレパーォキシ) 一 3, 3, 5 一トリメチルシク口へキサンなどが挙げられ、 また、 有用な架橋助剤としては、 例えば、 ジビュルベンゼン, トリメチロールプロパントリアタリレート, ェチレ ンジメタクリレート, ジァリルフタレート, キノンジォキシム, フエ二レンビス マレイミド, ポリエチレングリコールジメタクリレート, 不飽和シラン化合物な どが挙げられる。 これら有機パーオキサイド及び架橋助剤は、 配合材料全体を 1 0 0重量部としたとき、 0 . 1〜 5重量部の範囲で、 任意に使用して架橋度を調 整することができる。 これらの有機パーオキサイド及び架橋助剤は、 必要に応じ てそれぞれ二種以上を併用することもできる。 なお、 架橋助剤として不飽和シラ ン化合物を使用した場合には、 さらにシラノール縮合触媒の存在下で水分と接触 させて架橋を進行させることができる。 ( B ) 第 2の熱可塑性ェラストマー組成物
本発明の弾性部材を構成する第 2の熱可塑性エラストマー組成物は ( a ) 水添 ブロック共重合体、 (b )非芳香族系ゴム用軟化剤及び(c )結晶性ポリオレフィ ンを必須成分として含み、 網状組織体を形成している。
第 2の熱可塑性ェラストマー組成物の ( a ) 成分は、 第 1の熱可塑性ェラス ト マー組成物の (a ) 成分を構成する水添ブロック共重合体と同様であるので、 そ の詳細は、 前記記載を援用することにより省略する。
第 2の熱可塑性エラストマ一組成物の (b ) 成分は、 4 0 °Cにおける動粘度が 3 0 0〜5 0 0 mm 2 Z s e cである非芳香族系ゴム用軟化剤であり、 (a ) 成 分の水添ブロック共重合体 1 0 0重量部に対して 6 0〜1 7 0重量部、 好ましく は 7 0〜 1 5 0重量部、 より好ましくは 1 0 0〜 1 5 0重量部配合されることを 除いて、 第 1の熱可塑性エラストマ一組成物の (b ) 成分と同様である。 記載を 簡略にするために、 第 2の熱可塑性エラストマ一組成物の (b ) 成分の他の詳細 については、 第 1の熱可塑性エラストマ一組成物の (b ) 成分に関する記載を援 用する。
( c ) 成分の結晶性ポリオレフインは、 弾性部材に用いる熱可塑性エラストマ 一組成物において、 インクに対する耐久性を付与するために配合される。 結晶性 ポリオレフインとしては、 ポリエチレン、 ポリプロピレン、 ポリエチレンとァク リル酸の共重合体、 無水マレイン酸変性のポリプロピレンなどが挙げられ、 '本発 明においてはポリプロピレンが好ましい。
( c )成分の結晶性ポリオレフインの配合量は、 (a )成分の水添ブロック共重 合体 1 0 0重量部に対して 5〜3 0重量部であるが、 5〜2◦重量部が好ましく、 1 0〜1 5重量部がより好ましい。 結晶性ポリオレフインの配合量が 5重量部未 満であると、 押出し成形性や射出成形性が悪くなるという不都合が生じ、 また 3 0重量部を超えると、 硬くなり、 柔軟性を損なわれるという不都合が生じる。 第 2の熱可塑性エラストマ一組成物における網状組織体の孔径は、 5 0 m以 下であることが好ましく、 1 0 m以下がより好ましい。 この孔径が 5 0 111を 超えると、 成形体の中で、 網状組織に補強されていない部分ができるおそれがあ り、 安定した製品とはならないという不都合が生じる。
また、 第 2の熱可塑性エラストマ一組成物には、 第 1の熱可塑性エラストマ一 組成物同様、 ポリフエ-レンエーテル樹脂、 りん片状無機系添加剤、 粒状あるい は粉末状固体充填剤、 天然または人工の短繊維、 長繊維、 無機中空フィラー、 有 機中空フィラー、 発泡剤を配合することができ、 また、 混合時等に機械的に気体 を混ぜ込むことも可能である。
第 2の熱可塑性ェラストマー組成物には、 例えば、 結晶性ポリオレフィン以外 のポリオレフィン樹脂ゃポリスチレン樹脂などの樹脂成分を、 第 1の熱可塑性ェ ラストマ一糸且成物と同様に配合することができる。
また、 第 2の熱可塑性エラストマ一組成物には、 必要に応じて、 第 1の熱可塑 性エラストマ一組成物同様の難燃剤、 抗菌剤、 ヒンダードアミン系光安定剤、 紫 外線吸収剤、 酸化防止剤、 着色剤、粘着付与剤 (タツキフアイヤー)、接着剤性ェ ラストマ一他の熱可塑性エラストマ一又は樹脂などを他の添加剤として添加する ことが出来る。
第 2の熱可塑性エラストマ一組成物は、 例えば、 第 1の熱可塑性エラストマ一 組成物の製造方法と同様の方法により製造することが出来るが、 孔経が 5 0 / m 以下の網状,袓織体を形成するために、 溶融温度から室温まで、 3 °C/分以上の速 度で冷却するのが好ましく、 1 0 °CZ分以上の速度で冷却するのがさらに好まし レ、。
( C ) 第 3の熱可塑性ェラストマー組成物
本発明の弾性部材を構成する第 3の熱可塑性ェラストマー組成物は ( a ) 水添 プロック共重合体、 (b )非芳香族系ゴム用軟化剤及び(c )結晶性ポリオレフィ ンからなり、 キヤピログラフで測定した溶融粘度の剪断速度依存性が、 一1 . 5 0 . 8である。
第 3の熱可塑性エラストマ一組成物の (a ) 成分は、 第 1及び第 2の熱可塑性 エラストマ一組成物の(a )成分を構成する水添プロック共重合体と同様である。 第 3の熟可塑性エラストマ一組成物の (b ) 成分は、 第 2の熱可塑性エラスト マー組成物の (b ) 成分を構成する非芳香族系ゴム用軟化剤と同じであり、 同様 に配合される。
第 3の熱可塑性エラストマ一組成物の (c ) 成分の結晶性ポリオレフィンとし ては、 ポリエチレン、 ポリプロピレン、 ポリエチレンとアクリル酸の共重合体、 無水マレイン酸変性のポリプロピレン、 ポリブテンなどが挙げられ、 本発明にお ■ いてはポリプロピレンが好ましい。
( c )成分の結晶性ポリオレフィンの配合量は、 ( a )成分の水添プロック共重 合体 1 0 0重量部に対して 5〜3 0重量部であるが、 1 0〜2 0重量部が好まし く、 1 0〜 1 5重量部がより好ましい。 結晶性ポリオレフィンの配合量が 5重量 部未満であると、 押出し性や射出性が悪くなるという不都合が生じ、 また 3 0重 量部を超えると、 硬くなり、 柔軟性がなくなるという不都合が生じる。
また、 第 3の熱可塑性ェラストマー組成物には、 第 1及び第 2の熱可塑性ェラ ストマー組成物同様、 ポリフエエレンエーテル樹脂、 りん片状無機系添加剤、 粒 状あるいは粉末状固体充填剤、 天然または人工の短繊維、 長繊維、 無機中空フィ ラー、 有機中空フィラー、 発泡剤を配合することができ、 また、 混合時等に機械 的に気体を混ぜ込むことも可能である。 その詳細は、 第 1の熱可塑性エラストマ 一組成物に関して記載したのと同様である。
第 3の熱可塑性エラストマ一組成物には、 例えば、 結晶性ポリオレフイン以外 のポリオレフィン樹脂やポリスチレン樹脂などの樹脂成分を、 第 1及び第 2の熱 可塑性エラストマ一組成物と同様に配合することができる。
また、 第 3の熱可塑性エラストマ一組成物には、 必要に応じて、 第 1及び第 2 の熱可塑性エラストマ一組成物同様の難燃剤、 抗菌剤、 ヒンダードアミン系光安 定剤、 紫外線吸収剤、 酸化防止剤、 着色剤、粘着付与剤 (タツキフアイヤー)、接 着剤性エラストマ一他の熱可塑性エラストマ一又は樹脂などを他の添加剤として 添加することが出来る。
第 3の熱可塑性エラストマ一組成物の製造方法は、 特に限定されず、 例えば、 第 1の熱可塑性エラストマ一組成物の製造方法として前記した方法を適用するこ とができる。
本発明で用いる第 3の熱可塑性ェラストマ一組成物は、 キヤピログラフで測定 した溶融粘度の剪断速度依存性が一 1 . 5〜一 0 . 8であるものである。 この剪 断速度依存性とは、 キヤピログラフ ((株) 東洋精機製作所製) で測定した見かけ の溶融粘度 η a の常用対数を縦軸にとり、 見掛けの剪断速度の常用対数を横軸に とって得られた直線の傾きが、 温度1 7 0〜2 0 0 °〇、 V a = 1 0 1 〜1 0 6 s e c— 1の範囲において、 一1 . 5〜一 0 . 8であることをいう。 ここで、 剪断 速度依存性が一 0 . 8以下であることは、 剪断依存性が高いことを示す。 この剪 断速度依存性が一 0 . 8を超えると、 射出成形機において組成物を射出す際に、 流れにくい部分に、 バリが発現しない程度に圧力を上げても、 組成物を充填する ことができないという不具合を生じる。 また、 この剪断速度依存性が一 1 . 5未 満であると、 圧力の変動による成型性への影響が大きく、 バリが発現し易いとい う不都合が生じる。 この剪断速度依存性は、 好ましくは一 1 . 2〜一 0 . 9であ る。
本発明の弾性部材は、 前記第 1〜第 3の各熱可塑性エラストマー組成物から構 成されるものであって、 インクが充填されるインク室と、 記録ヘッド部にインク を供給するィンク供給部とを有するインクタンクに用いられる。
この弾性部材は、 前記インクタンクにおいて、 弾性部材を必要とするパーツで あれば、特に制限はなく、いかなるパーツにも使用することができる力 例えば、 インク室とインク供給部とを分割する位置に設けられ、 かつ該インク室とインク 供給部との圧力差により移動し、 インク室に充填されたインクを記録へッド部に 供給するインクタンク弁として、 あるいはインクタンクのインク供給口に設けら れ、 かつ該インク供給口からインクが洩れるのを防止するインクタンクのシール 部材として使用するのが、 特に好ましい。 また、 本発明の弾性部材は、 インクジ エツトプリンターにおいては、 インクジエツトプリンタ一部材及びィンクタンク 部材として用いられる。
これらの弾性部材に、 前記第 1〜第 3の各熱可塑性エラストマ一組成物を使用 することにより、 以下に示す効果を奏する。
前記ィンクタンク弁は、 通常ブラスチック基材の表面に弾性材料が一体的に形 成された構造を有しており、 このような構造の成形物を作製する場合には、 工程 が簡単で、 製造コストの低い二色成形法による射出成形が有利である。 該弾性材 料として従来用いられている熱硬化性ゴムでは、 プラスチックとの二色成形が困 難であつたが、 本発明の第 1〜第 3の各熱可塑性エラストマ一糸且成物を用いるこ とにより、 二色成形が可能となり、 低いコストでインクタンク弁を作製すること ができる。
また、 従来の熱硬化性ゴムでは、 低硬度化した材料で所望形状の部材を成形, 加硫するのが困難であつたが、 本発明の第 1〜 3の熱可塑性エラストマ一組成物 を用いることにより、 これが可能となり、 適度の弾性を有し、 かつ機械物性に優 れた成形体が得られる。
さらに、本発明で用いる熱可塑性エラストマ一組成物においては、 (a )成分の S E B S , S E P Sなどの水添プロック共重合体を低硬度化する際に使用するォ ィル成分として、 パラフィン系オイルなど、 インクに対して極性の大きく異なる 液体を使用することができ、 しかも、 それらのオイルは、 S E B S , S E P Sな どの水添プロック共重合体の凝集ドメインであるスチレンプロックに対して相溶 しにくく、 水添ブロック共重合体の強度などの物性に対して、 影響が少ない。 ま た、 S E B S , S E P Sなどの水添プロック共重合体を使用すると、 インクなど の溶媒による膨潤などの変化が小さく、 耐久性に優れるインクタンク弁ゃィンク タンクのシール部材、 記録へッドカ らィンクが洩れるのを防止するシール部材な どを与えることができる。
なお、 本発明のシール部材は、 インク供給口に設置するほか、 インク供給部と 記録へッドを連結する結合部等にも使用することができる。
本発明はまた、 前記の熱可塑性エラストマ一組成物から構成された弾性部材、 特に好ましくはインクタンク弁及び/又はィンクタンクのシール部材を用いたィ ンクタンクをも提供する。
本発明のインクタンクは、 該弾性部材を用いたものであればよく、 特に制限さ れず、 インクをポリウレタンなどの発泡体で保持したものであってもよく、 この ような発泡体を充填していないものであってもよい。
また、 前記インクタンク弁やインクタンクのシール部材の形状としては、 特に 制限はなく、 従来インクタンクに使用されているものと同じ形状のものを挙げる ことができる。 それらの製造方法については、 例えばインクタンクのシール部材 の場合は、 射出成形や押出成形など、 従来公知の成形方法を採用することができ る。 一方、 インクタンク弁の場合は、 例えば基材となるプラスチックを金型内に 溶融射出成形し、 次いでその上に本発明に係る熱可塑性 料を溶融射出成形して プラスチック成形物の表面に、 該熱可塑性材料を積層して一体化させる二色成形 法を採用することができる。 あるいは、 まず、 プラスチックを金型内に溶融射出 成形したのち、 その成形物を他の金型にインサートし、 その表面に、 本発明に係 る熱可塑性材料を溶融射出成形して、 プラスチック成形物の表面に、 該熱可塑性' 材料を積層して一体化させるインサート成形法を採用することができる。 次に、 本発明を実施例によりさらに詳しく説明するが、 本発明はこれらの例に よってなんら限定されるものではない。
なお、 実施例 1〜 7及ぴ比較例 1〜 3における物性評価は、 下記の方法により 行った。 '
(1) 組成物の硬度
J I S K6 2 5 3 (A型) に準拠した。 硬度は 5 0度以下が好ましく、 1 5〜4 5度であるのがさらに好ましい。
(2) 圧縮永久歪み
J I S- 6 2 6 2に準拠した。 圧縮永久歪みは 40%以下が好ましい。 (3) 軟化剤のブリード量
直径 2 5 mm, 厚さ 2 mmのサンプルを鉄板に挟み、 サンプルの厚みが lmm になるまで圧縮し、 7 0°Cで 4 8時間放置した後、 サンプルの重量を測定して圧 縮前のサンプルの重量から減じた値を軟化剤のブリード量とし、 それを重量百分 率 (%) で表示した。 軟化剤のブリード量が 3° /。未満の場合、 市場性があり、 高 性能品では 1 %以下であることを要する。
(4) 印字評価
各配合物を用いて、 市販のィンクタンクのインク取り出し口に用いられている ゴムシール部品を作製し、 この部品を実際のインクジエツトプリンターに設置し て印字を行ない、 インクタンクからインクを取り出すことができなくなるまで印 字させて、 印字の欠落の発生がないかどうか確認した。
なお、 共重合体の重量平均分子量及び数平均分子量の測定は、 ゲルパーミエィ シヨンクロマトグラフィ 〔GP C :東ソー製, GMH— XL (2本直列)〕 により 行い、 示差屈折率 (R I ) を用いて、 単分散ポリスチレンを標準としてポリスチ レン換算で行った。
オイルの Mw/Mnの測定は、 分析装置として Wa t e r s社製アライアンス を用い、 分離力ラムは東ソー製スーパー H— H力ラムとスーパー HM— M力ラム 2本を用い、 移動相としては THFを用い、 流量 0. 5ミリリットル Zm i n、 カラム温度 40 °C、 R I温度 40 °Cで行なつた。
実施例 1〜7, 比較例 1〜3
(1) 熱可塑性エラストマ一組成物 (インクタンク用弾性部材原料) の調製 第 1表に示した配合からなる各成分を充分に混練して熱可塑性ェラストマー組 成物のサンプルを調製し、 物性の評価を行った。
その結果、 第 1表から明らかなように、 実施例 1〜 7の組成物ではブリ一ドは 殆ど観測できなかつたが、 比較例 1 ~ 3の組成物では多量のブリ一ドが観測され た。
(2) インクタンク弁の作製
次に、 上記 (1) で得られた熱可塑性エラストマ一組成物を用い、 金型温度 8 0°C, 樹脂温度 190°Cの製造条件にて、 インクタンク弁を作製し、 これをイン クタンクのインク室とインク供給部とを分割する位置に装着した。
(3) インクタンクのシール部材の作製
次に、 上記 (1) で得られた熱可塑性エラストマ一組成物を用い、 金型温度 8 0°C, 樹脂温度 170°Cの製造条件にて、 インクタンクのシール部材を作製し、 ィンク供給部端部に装着した。 第 1表- 実施例 実施例 実施例 実施例 実施例
2 3 4 5 配合割合 (重量部)
a— 1 100
a 2 00
a - 3 100
a -4 00
a— 5 00 a— D
b— 1 50 150 150 150 00 b - 2
b— 3
c一 1 2. 5 12. 5 2. 5 2. 5 12. 5 評価
硬度 (JIS-A) (度) 20 20 20 20 25 圧縮永久歪 (%) 25 35 35 35 35 軟化剤フ Ί—ド (%) 1以下 1以下 1以下 1以下 1以下 印字評価 欠落無 欠落無 欠落無 欠落無 欠落無 第 1表一 2
実施例 実施例 比較例 比較例 比較例 6 7 1 2 3 配合割合 (重量部)
a— 1 00 00 00 a - 2 100
a— 3
a -4
a - 5
a— 6 . 00
b— 1 70 70 50
b - 2 150
b— 3 L 50 c— 1 20 20 12. 5 12. 5 2. 5 評価
硬度 (JIS- A) (度) 45 45 20 20 20 圧縮永久歪 (%) 35 40 45 25 35 軟化剤フ、、リ-ド (%) 1以下 1以下 3〜5 3〜 5 3〜5 印字評価 欠落無 欠落無 欠落有 欠落有 欠落有 配合成分の説明
成分 (a)
a-1 : (株) クラレ製, セプトン 4077 (重量平均分子量が 35万で、 スチレ ン単位含有量 30重量%の S E P S ) . a— 2 : (株) クラレ製, セプトン 4055 (重量平均分子量が 29万で、 スチレ ン単位含有量 30重量%の S E P S )
a -3 : (株) クラレ製, セプトン 8006 (重量平均分子量が 29万で、 スチン ン単位含有量 30重量%の S E P S )
a -4 :シェ /レ化学 (株) 製, クレイトン G (重量平均分子量が 30万で、 スチ レン単位含有量 30重量%の S E B S )
a— 5 :旭化成 (株) 製, タフテック HI 272 (重量平均分子量が 25万で、 スチレン単位含有量 30重量%の S E B S )
a— 6 :旭化成 (株) 製, タフテック H 1041 (重量平均分子量が 20万で、 スチレン単位含有量 30重量0 /。の S E B S )
成分 (b)
b - 1 :出光興産 (株) 製, ダイアナプロセスオイル PW380 (40°Cにおけ る動粘度が 380 mm2 /s e c, 重量平均分子量が 750、 Mw/M . nが 1. 15のパラフィン系オイル)
b- 2 : 日本石油化学 (株) 製, 日石ポリブテン HV— 35 (40°Cにおけ
る動粘度が 330. 0 mm2 /s e c, 重量平均分子量が 750、 Mw ZMnが 1. 94のポリブテン)
b— 3 :出光興産 (株) 製, ダイアナプロセスオイル PW32 (40°Cにおけ る動粘度が 30 mm2 /s e c, 重量平均分子量が 404、 Mw/Mn が 1. 3のパラフィン系オイル)
成分 (c)
c - 1 : 曰本ポリケム (株) 製, PP— BC05B (無変性のポリプロピレン) 以下の実施例 8〜 12及び比較例 4〜 7における物性評価は、 下記の方法によ り行った。
(1) 網状組織体
SEM (走査型電子顕微鏡) により観察した。
(2) 耐インク性
巿販のインクジェットプリンター用インクの中に、 70°Cにおいて浸漬し、 経 時変化を観察した。 70°Cにおいて 3日間破損しない場合を A、 破損が生じた場 合を Bで示した。
なお、 共重合体の重量平均分子量の測定は、 ゲノレパーミエイシヨンクロマトグ ラフィ 〔GPC :東ソー製, GMH— XL (2本直列)〕 により行い、示差屈折率 (R I) を用いて、単分散ポリスチレンを標準としてポリスチレン換算で行った。 実施例 8〜 12, 比較例 4〜 7
第 2表に示した配合からなる各成分を充分に混練し、 下記の冷却条件下にお 1、 て熱可塑性エラストマ一組成物のサンプルを調製し、 物性の評価を行った。
冷却条件 A:成形時の溶融温度から! ¾型までの冷却速度が、 一 70°CZ分より 速レヽ。
冷却条件 B :成形時の溶融温度から脱型までの冷却速度が、 一 5°CZ分より 遅い。
その結果、 第 2表から明らかなように、 実施例 8〜12の組成物では網状組織 体が観察され、 かつインク中において破損が生じなかったが、 比較例 :〜 7の組 成物ではィンク中で破損が生じ、 長期間にわたって使用することができないこと がわかった。 第 2表- 実施例 実施例 実施例 実施例 実施例
8 9 10 1 1 12 配合割合 (重量部)
a— 1 100 100 100
a— 2 100 100 b— 1 150 70 100 150 150 c一 1 12. 5 20 30 30 1 5 冷却条件 A A A A A 評価
網状組織体 有 有 有 有 有 ィンク浸漬評価 A A A A A
第 2表一 2
比較例 比較例 比較例 比較例
4 5 6 7
配合割合 (重量部)
a— 1 100 100
a - 2 100 100
b - 1 200 150 150 1 50
c一 1 1 2. 5 15
冷却条件 A A B B
評価
網状組織体
インク浸漬評価 B B B B
配合原料の説明
原料 (a)
a- 1 : (株) クラレ製, セプトン 4077 (重量平均分子量が 35万で、 スチ レン単位含有量 30重量0 /0の S E P S )
a— 2 : (株) クラレ製, セプトン 2002 (重量平均分子量が 20万で、 スチ レン単位含有量 20重量0 /。の S E P S )
原料 (b) b— 1 :出光興産 (株) 製, ダイアナプロセスオイル PW380 40°Cにおけ る動粘度が 380 mm2 /s e c, 重量平均分子量が 750のパラフィ ン系オイル)
原料 (c)
c一 1 : 日本ポリケム (株) 製, PP— BC05B (無変性のポリプロピレン) 以下の実施例 13〜 16及び比較例 8〜 11における物性評価は、 下記の方法 により行った。
(1) 粘度の剪断速度依存性
キヤピログラフ ((株) 東洋精機製作所製) で、 長さ 10mm、 孔径 lmmのキ ャビラリ一を用いて測定した。
(2) 成形性
金型温度 80°C、 組成物の温度を 170°Cで射出成型したときの成形性につい て評価した。 充填が良好でバリもなかった場合を A、 わずかに未充填部分があつ た場合を B、 わずかにバリがあった場合を C、 未充填部分があり、 バリも大きか つた場合を Dとした。
なお、 共重合体の重量平均分子量の測定は、 ゲルパーミエイシヨンクロマ.トグ ラフィ 〔GPC :東ソー製, GMH— XL (2本直列)〕 により行い、示差屈折率 (R I)を用いて、単分散ポリスチレンを標準としてポリスチレン換算で行った。 実施例 13〜 16, 比較例 8〜; 11
(1) 熱可塑性エラストマ一組成物 (インクタンク用弾性部材原料) の調製 第 3表に示した配合からなる各成分を充分に混練して熱可塑性ェラス トマー組 成物のサンプルを調製し、 物性の評価を行った。
(2) インクタンク弁の作製
次に、 上記 (1) で得られた熱可塑性エラストマ一組成物を用い、 金型温度 8 0°C, 樹脂温度 190°Cの製造条件にて、 インクタンク弁を作製し、 これをイン クタンクのインク室とィンク供給部とを分割する位置に装着した。
(3) インクタンクのシール部材の作製
次に、 上記 (1) で得られた熱可塑性エラストマ一組成物を用い、 金型温度 8 0°C, 樹脂温度 170°Cの製造条件にて、 インクタンクのシール部材を作製し、 ィンク供給部端部に装着した。 第 3表一 1
比較例 実施例 実施例 実施例 比較例 8 1 3 1 4 1 5 9 配合割合 (重量部)
a— 1 ― L 0 0 00 L 00 0 0 a— 2 1 0 0
b— 1 1 5 0 7 0 1 5 0 L 5 0 5 0 c— 1 3 0 20 L 2. 5 5 c - 2 一 2. 5
評価
粘度の剪断速度依存性 - 0. 6 0. 8 — 1. 0 5 . 7
.成形性 B A A A C
第 3表一 2
比較例 比較例
1 0
配合割合 (重量部)
a - 1 1 0 0
a— 2 — 00
b— 1 3 0 0 5 0
c一 1 1 0 0 2
c - 2 一
評価
粘度の剪断速度依存性 一 0. 5 - 1. 8
成形性 D D
配合成分の説明
成分 (a)
a - 1 : (株) クラレ製, セプトン 40 7 7 (重量平均分子量が 3 5万で、 スチ レン単位含有量 3 0重量0 /0の S E P S )
a— 2 : (株) クラレ製, セプトン 4 0 5 5 (重量平均分子量が 2 9万で、 スチ レン単位含有量 3 0重量0/。の S E P S )
成分 (b)
b— 1 :出光興産 (株) 製, ダイアナプロセスオイル PW3 8 0 (40°Cにおけ る動粘度が 3 8 0 mm2 / s e c , 重量平均分子量が 7 5 0のパラフィ ン系オイル)
成分 ( c )
c一 1 : 日本ポリケム (株) 製, P P— B C 0 5 B (無変性のポリプロピレン) c - 2 :三井化学 (株) 製, ハイゼックス (ポリエチレン) 産業上の利用の可能'性
本発明のィンクジェット記録装置用部材は、 インクタンクへのオイルブリード が少なく、 また、 インクタンク中での使用に耐え得るものであり、 この部材を用 いたィンクジェット記録装置は、高精度で高画質の画像を印刷することができる。 また、 プラスチックとの二色成形法による射出成形が可能で、 かつ低硬度化した 材料による成形, 加硫が可能である上、 良好な耐溶剤性を有し、 耐久性に優れる ものであって、 特にインク室とインク供給部とを分割する位置に設けられ、 かつ 該インク室とインク供給部との圧力差により移動し、 インク室に充填されたイン クを記録へッド部に供給するインクタンク弁、あるいはインク供給口に設けられ、 かつ該ィンク供給口からィンクが洩れるのを防止するシール部材、 更にはィンク ジエツト記録装置本体部に設けられ、 記録へッドからインクが洩れるのを防止す るシーノレ部材などとして、 好適である。 また、 インク供給部と記録ヘッドを連結 する結合部等のシール部材としても有効に使用できる。

Claims

請 求 の 範 囲
1 インクを供給して記録媒体に印字を記録するインクジェット記録装置に使用 される弾性部材であって、 (a ) 3つの重合体ブロックからなり、該 3つの重合体 プロックのうちの両末端の重合体ブロックが、 ビニル芳香族化合物を主体とする 重合体プロックであり、該両端の重合体プロックの中間にある重合体プロック力 共役ジェン化合物を主体とする重合体プロックであるプロック共重合体に水素添 加して得られる水添プロック共重合体であって、 ゲルパーミエイシヨンクロマト グラフ (G P C) 法により測定した重量平均分子量が 2 0万以上の水添プロック 共重合体 1 0 0重量部、 (b ) 4 0 °Cにおける動粘度が 3 5 0〜4 0 0 mm2 Z s e cであり、 かつゲルパーミエイシヨンクロマトグラフ (G P C ) 法により測 定した重量平均分子量 (Mw) と数平均分子量 (M n ) の比 (Mw/M n ) が 1 . 8以下である非芳香族系ゴム用軟化剤 6 0〜 1 7 0重量部及び ( c ) ポリプロピ レン 5〜3 0重量部からなる熱可塑性エラストマ一組成物で構成されていること を特徴とするインクジェット記録装置用弾性部材。
2 '熱可塑性エラストマ一組成物が、 J I S— K 6 2 6 2で規定される、 湿度 2 5 %、 温度 7 0 °Cで 2 2時間圧縮変形し、 開放した後の圧縮永久歪が 4 0 %以下 であり、 J I S—K 6 2 5 3で規定される、 A型デュロメーターで測定した硬度 が 5 0度以下のものである請求項 1に記載のインクジエツト記録装置用弾性部材。 3 インク室とインク供給部とを分割する位置に設けられ、 かつ該インク室とィ ンク供給部との圧力差により移動し、 インク室に充填されたインクを記録へッド 部に供給するインクタンク弁として用いられる請求項 1又は 2に記載のインクジ エツト記録装置用弾性部材。
4 インクタンクのインク供給口に設けられ、 かつ該インク供給口からインクが 洩れるのを防止するインクタンクのシール部材とし 用いられる請求項 1又は 2 に記載のィンクジェット記録装置用弾性部材。
5 インクジエツト記録装置本体部に設けられ、 かつシール部材として用いられ る請求項 1又は 2に記载のィンクジェット記録装置用弾性部材。
6 インクが充填されるインク室と、 記録ヘッド部にインクを供給するインク供 給部とを有するインクタンクにおいて、 請求項 1 ~ 5のいずれかに記載の弾性部 材を用いたことを特徴,
7 請求項 1〜 5のいずれかに記載の弾性部材を用いたことを特徴とするインク ジェット記録装置。
8 インクジェット記録装置が、 360 d p i X 3 60 d p i (ドットノィンチ) 以上の性能を有するものである請求項 7に記載のィンクジェット記録装置。
9 インクジェット記録装置が、 5色以上のカラーインクを使用するカラーイン クジェットプリンターである請求項 7又は 8に記載のインクジエツト記録装置。 1 0 インクを供給して記録媒体に印字を記録するインクジェット記録装置に使 用される弾性部材であって、 (a) 3つの重合体ブロックからなり、該 3つの重合 体ブロックのうちの両末端の重合体ブロックが、 ビュル芳香族化合物を主体とす る重合体ブロックであり、 該両端の重合体ブロックの中間にある重合体ブ口ック 1 共役ジェン化合物を主体とする重合体プロックであるプロック共重合体に水 素添加して得られる水添ブロック共重合体であって、 ゲルパーミエイシヨンクロ マトグラフ (GPC) 法により測定した重量平均分子量が 20万以上の水添プロ ック共重合体 1 00重量部、.(b) 40°Cにおける動粘度が 300〜500mm2 / s e cである非芳香族系ゴム用軟化剤 60-1 70重量部及び ( <; ) 結晶性ポ リオレフイン 5〜30重量部からなる、 孔径が 50 m以下の網状組織体を形成 している熱可塑 1"生ェラストマ一組成物で構成されていることを特徴とするインク ジエツト記録装置用弾性部材。
1 1 (a) 成分における両末端の重合体ブロックがポリスチレンであり、 (c) 成分の結晶性ポリオレフインがポリプロピレンである請求項 1◦に記載のィンク ジェット記録装置用弾性部材。
1 2 インク室とインク供給部とを分割する位置に設けられ、 かつ該インク室と ィンク供給部との圧力差により移動し、 ィンク室に充填されたィンクを記録へッ ド部に供給するインクタンク弁とレて用いられる請求項 1 0又は 1 1に記載のィ ンクジェット記録装置用弾性部材。
1 3 インクタンクのインク供給口に設けられ、 かつ該ィンク供給口からインク が洩れるのを防止するインクタンクのシール部材として用いられる請求項 1 0又 は 1 1に記載のィンクジエツト記録装置用弾性部材。
14 インクジェット記録装置本体部に設けられ、 かつシール部材として用いら れる請求項 10又は 1 1に記載のィンクジエツト記録装置用弾性部材。
15 インクが充填されるインク室と、 記録ヘッド部にインクを供給するインク 供給部とを有するインクタンクにおいて、 請求項 10〜14のいずれかに記載の 弾性部材を用いたことを特徴とするインク.タンク。
16 請求項 10〜14のいずれかに記載の弾性部材を用いたことを特徴とする インクジエツト記録装置。
17 インクジェット記録装置が、 360 d p i X 360 d p i (ドット/イン チ)以上の性能を有するものである請求項 16に記載のインクジエツト記録装置。 18 インクジェット記録装置が、 5色以上のカラーインクを使用する力ラーイ ンクジエツトプリンターである請求項 16又は 17に記載のインクジエツト記録
19 インクを供給して記録媒体に印字を記録するインクジェット記録装置に使 用される弾性部材であって、 (a) 3つの重合体ブロックからなり、該 3つの重合 体ブロックのうちの両末端の重合体プロックが、 ビニル芳香族化合物を主体とす る重合体ブロックであり、 該両端の重合体ブロックの中間にある重合体プロック が、 共役ジェン化合物を主体とする重合体プロックであるプロック共重合体に水 素添加して得られる水添プロック共重合体であって、 ゲルパーミエイシヨンクロ マトグラフ (GPC) 法により測定した重量平均分子量が 20万以上の水添プロ ック共重合体 100重量部、 (b) 40°Cにおける動粘度が 300〜500mm2 /s e cである非芳香族系ゴム用軟化剤 60〜1 Ί 0重量部及び (c) 結晶性ポ リオレフイン 5〜 30重量部からなり、 キヤピログラフで測定した溶融粘度の剪 断速度依存性が、 一 1. 5〜~ .0. 8である熱可塑性エラストマー組成物で構成 されていることを特徴とするインクジェット記録装置用弾性部材。
20 (a) 成分における両末端の重合体ブロックがポリスチレンであり、 (c) 成分の結晶性ポリオレフインがポリプロピレンである請求項 1 9に記载のィンク ジエツト記録装置用弾性部材。
21 インク室とインク供給部とを分割する位置に設けられ、 かつ該インク室と ィンク供給部との圧力差により移動し、 ィンク室に充填されたィンクを記録へッ ド部に供給するインクタンク弁として用いられる請求項 19又は 20に記載のィ ンクジエツ ト記録装置用弾性部材。 22 インクタンクのインク供給口に設けられ、 かつ該インク供給口からインク が洩れるのを防止するインクタンクのシール部材として用いられる請求項 19又 は 20に記載のィンクジェット記録装置用弾性部材。
23 インクジェット記録装置本体部に設けられ、 かつシール部材として用いら 5. れる請求項 19又は 20に記載のインクジェット記録装置用弹性部材。
24 インクが充填されるインク室と、 記録ヘッド部にインクを供給するインク 供給部とを有するインクタンクにおいて、 請求項 19〜23のいずれかに記載の 弾性部材を用いたことを特徴とするインクタンク。
25 請求項 19〜 23のいずれかに記載の弾性部材を用いたことを特徴とする0 インクジェット記録装置。
26 インクジェット記録装置が、 360 dp i X 360 d i) i (ドット Zイン チ)以上の性能を有するものである請求項 25に記載のインクジエツト記録装置。 27 インクジェット記録装置が、 5色以上のカラーインクを使用する力ラーイ ンクジエツトプリンターである請求項 25又は 26に記載のインクジエツト記録5
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