本發明涉及彈性體的導熱性改性劑、導熱性改性液晶性彈性體、液晶性高分子及其前體的使用方法、彈性體的導熱性改性方法。同時,本發明涉及彈性體的導熱性改性劑、發熱體和被加熱體,所述發熱體和被加熱體使用了導熱性改性液晶性彈性體。
背景技術:
過去以來,作為得到高導熱性彈性體成型體的方法的一個實例,公知的有在彈性體中添加導熱性填充物的方法。具體來說,過去,這樣的方法作為形成彩色調色劑定影用的環形帶的彈性層的方法而被采用(參見例如,日本特開2013-130712號公報等)。
現有技術文獻
專利文獻
專利文獻1:日本特開2013-130712號公報
技術實現要素:
發明要解決的技術問題
然而,在制備高導熱性彈性體成型體時,相對于彈性體導熱性填充物的添加量越多,彈性體成型體的導熱性越高。但是,其添加量過多的話,就失去了彈性體成型體的彈性。因此,在需要彈性體成型體具有一定水平以上的彈性的情況下,必然會限制導熱性填充物的添加量。因此,僅就單純地在彈性體中添加導熱性填充物的方法而言,彈性體成型體的導熱率比以前提高極其困難。然而,在這樣的狀況中,從節約能源等觀點來看,期待彈性體成型體的導熱率進一步提高。鑒于這樣的現狀,將彈性體成型體的導熱率比以前提高作為本發明的課題。
解決技術問題的技術手段
本發明的第一方面所涉及的方法是將液晶性高分子及其前體的至少其中之一作為彈性體的導熱性改性劑使用的方法。即,在本發明的第一方面所涉及的彈性體的導熱性改性劑中,含有液晶性高分子及其前體的至少其中之一。另外,此處所說的“彈性體”是指橡膠或熱塑性彈性體,優選為硅橡膠。同時,液晶性高分子可以是主鏈型,可以是側鏈型,也可以是復合型,優選為側鏈型。同時,液晶性高分子優選為具有介晶基團的聚硅氧烷系聚合物。在液晶性高分子是側鏈型的情況下,此液晶性高分子的主鏈為聚硅氧烷系聚合物。另外,在此情況下,“其前體”是指,例如,聚硅氧烷系聚合物和可與該聚硅氧烷系聚合物反應的介晶化合物的混合物。進一步地,該液晶性高分子優選顯示近晶相或向列相。構成這樣的液晶性高分子的介晶基團,優選為從下述組成的組中選擇的至少一種基團:4-(4-戊烯基氧基)苯甲酸4-甲氧基苯酯、4-(4-戊烯基氧基)苯甲酸4-氰基苯酯、4-氰基-4′-(4-戊烯基氧基)-1,1′-聯苯、4-(4-戊烯基氧基)苯甲酸4-硝基苯酯、4-(4-戊烯基氧基)苯甲酸4-聯苯酯和4-(4-戊烯基氧基)苯甲酸4′-氰基-4-聯苯酯,較優選為從下述組成的組中選擇的至少一種基團:4-(4-戊烯基氧基)苯甲酸4-甲氧基苯酯、4-(4-戊烯基氧基)苯甲酸4-氰基苯酯和4-氰基-4′-(4-戊烯基氧基)-1,1′-聯苯。同時,介晶基團的導入率優選在20質量%以上且70質量%以下的范圍內。并且,導熱性改性劑優選以液晶性高分子及其前體的至少其中之一為主要成分,較優選僅由液晶性高分子及其前體任選其一構成。同時,該樹脂導熱性改性劑可以在彈性體或其原材料中添加使用,也可以作為彈性體的原材料使用。
本發明人潛心研究的結果表明,將液晶性高分子及其前體的至少其中之一作為彈性體的導熱性改性劑使用的話,彈性體成型體的導熱率可以比以前提高。因此,本發明的第一方面所涉及的方法和導熱性改性劑可以使彈性體成型體的導熱率比以前提高。
本發明的第二方面所涉及的方法是在彈性體原料中導入介晶基團而使彈性體的導熱性改性的方法。另外,本方法的詳細補充與第一方面所涉及的方法的詳細補充的內容相同。
本發明的第三方面所涉及的方法是在彈性體原料中添加液晶性高分子及其前體的至少其中之一而使彈性體的導熱性改性的方法。另外,本方法的詳細補充與第一方面所涉及的方法的詳細補充的內容相同。
本發明的第四方面所涉及的液晶性彈性體(即彈性體成型體)優選具有0.21W/m·K以上的導熱率。同時,該液晶性彈性體優選具有在3度以上且50度以下的范圍內的JIS-A硬度。
本發明的第五方面所涉及的發熱體具備發熱部和彈性部。另外,此處所說的“發熱體”是指,例如,電阻發熱復合管狀物(電阻發熱定影管等)或感應發熱復合管狀物(感應發熱定影管等)等。彈性部由顯示液晶性的彈性體形成。顯示液晶性的彈性體優選顯示近晶相或向列相。并且,該彈性部設置在發熱部的至少一部分上。另外,優選在彈性部填充導熱性填充物。
本發明人潛心研究的結果表明,由顯示液晶性的彈性體形成的彈性部比沒有顯示液晶性的彈性體形成的以前的彈性部導熱性高。因此,該發熱體比以前的發熱體能更有效地向外部發熱。
另外,在上述發熱體是發熱無縫復合管狀物的情況下,發熱部成為發熱層,彈性部成為彈性層。同時,在此情況下,在發熱無縫復合管狀物是感應發熱無縫復合管狀物的情況下,發熱層成為感應發熱層。同時,在此情況下,彈性層優選具有在3度以上且50度以下的范圍內的JIS-A硬度。進一步地,在上述發熱體中,“顯示液晶性的彈性體”優選與前述液晶性高分子和液晶性彈性體具有同樣的特征。
本發明的第五方面所涉及的被加熱體具備基體部和彈性部。另外,此處所說的“被加熱體”是指,例如:定影管;柔性印刷基板的緩沖片;在電子儀器內的發熱元件和散熱元件之間設置的散熱用導熱性復合片;在加壓、加熱金屬工具與柔性印刷基板之間設置的導熱性復合片;功率晶體管、MOS晶體管、FET、晶閘管、整流器、互感器等發熱性電子、電氣元件的散熱用的導熱性材料;電磁波吸收體等。彈性部由顯示液晶性的彈性體形成。顯示液晶性的彈性體優選顯示近晶相或向列相。并且,該彈性部設置在基體部的至少一部分上。另外,優選在彈性部填充導熱性填充物。
本發明人潛心研究的結果表明,由顯示液晶性的彈性體的形成的彈性部比沒有顯示液晶性的彈性體形成的以前的彈性部導熱性高。因此,該被加熱體比以前的被加熱體能更有效地吸收熱或使熱量通過。
另外,在上述被加熱體是無縫復合管狀物的情況下,基體部成為基層,彈性部成為彈性層。同時,在此情況下,優選彈性部具有在3度以上且50度以下的范圍內的JIS-A硬度。進一步地,在上述被加熱體中,“顯示液晶性的彈性體”優選與上述液晶性高分子和液晶性彈性體具有同樣的特征。
附圖說明
圖1是本發明的實施方式所涉及的彈性體用導熱性改性劑的第一應用例所涉及的無縫定影管狀物的外觀立體圖。
圖2是本發明的實施方式所涉及的彈性體用導熱性改性劑的第一應用例所涉及的無縫定影管狀物的正面圖。
圖3是圖2的A-A剖面圖。
圖4是組裝有本發明的實施方式所涉及的彈性體用導熱性改性劑的第一應用例所涉及的無縫定影管狀物的圖像定影裝置的結構示意圖。
圖5是本發明的實施方式所涉及的彈性體用導熱性改性劑的第二應用例所涉及的電阻發熱無縫定影管狀物的側面圖。
圖6是本發明的實施方式所涉及的彈性體用導熱性改性劑的第二應用例所涉及的電阻發熱無縫定影管狀物的中央部分的縱剖面圖。
圖7是圖5的B-B的剖面圖。
圖8是組裝有本發明的實施方式所涉及的彈性體用導熱性改性劑的第二應用例所涉及的電阻發熱無縫定影管狀物的圖像定影裝置的結構示意圖。
圖9是圖8的C-C剖面圖。
圖10是本發明的實施方式所涉及的彈性體用導熱性改性劑的第三應用例所涉及的感應發熱無縫定影管狀物的中央部分的縱剖面圖。
圖11是組裝有本發明的實施方式所涉及的彈性體用導熱性改性劑的第三應用例所涉及的感應發熱無縫定影管狀物的圖像定影裝置的結構示意圖。
具體實施方式
本發明的實施方式所涉及的方法是將液晶性高分子及其前體的至少其中之一作為彈性體的導熱性改性劑(以下簡稱“彈性體用導熱性改性劑”)使用的方法。即,本發明的實施方式所涉及的彈性體用導熱性改性劑是液晶性高分子自身、液晶性高分子的前體自身或液晶性高分子及其前體的混合物、或含有液晶性高分子及其前體的至少其中之一的組合物。總之,該彈性體用導熱性改性劑可以添加在彈性體或其原材料中使用。同時,在液晶性高分子(包含由前體轉換的分子)具有彈性體性的情況下,彈性體用導熱性改性劑也可以作為彈性體的原材料使用。以下,對該彈性體用導熱性改性劑及其使用方法進行詳細描述。
另外,作為彈性體用導熱性改性劑的添加對象的“彈性體或其原材料”是橡膠或熱塑性彈性體、或者它們的原材料。以下,對橡膠和熱塑性彈性體進行詳細描述。
作為此處所說的“橡膠”,可以列舉例如:硅橡膠、異戊二烯橡膠、丁二烯橡膠、丁基橡膠、氯丁二烯橡膠(氯丁橡膠,neoprene rubber)、乙丙橡膠、氯化聚乙烯橡膠、苯乙烯-丁二烯系共聚橡膠、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯橡膠、氯丁系橡膠、丙烯腈-丁二烯系共聚橡膠、α,β-不飽和丁腈-丙烯酸酯-共軛二烯共聚橡膠、乙烯-醋酸乙烯共聚物橡膠、氯磺酸化聚乙烯橡膠、溴化丁基橡膠、丙烯酸酯橡膠、丙烯酸酯聚合物橡膠、氟橡膠、環氧氯丙烷橡膠、丁腈橡膠、泰坦橡膠(タイタンゴム)、聚氨酯橡膠、聚硫橡膠、氫化二烯系橡膠、橡膠改性型環氧樹脂,其它具有這些構成單元的嵌段共聚物和接枝共聚物等。另外,這些橡膠既可以單獨使用,也可以兩種以上組合使用(即,“橡膠”含有從上述多種橡膠組成的組中選擇的至少一種橡膠)。同時,在上述橡膠中,特別優選硅橡膠。
同時,作為此處所說的“熱塑性彈性體”,可以列舉例如:苯乙烯系熱塑性彈性體、烯烴系熱塑性彈性體、酯系熱塑性彈性體、聚氨酯系熱塑性彈性體、聚酰胺等熱塑性彈性體等。另外,這些熱塑性彈性體既可以單獨使用,也可以兩種以上組合使用(即,“熱塑性彈性體”含有從上述多種熱塑性彈性體組成的組中選擇的至少一種熱塑性彈性體)。
作為苯乙烯系熱塑性彈性體,可以列舉例如:苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)共聚物、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯(SIS)共聚物、苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯(SEPS)共聚物、苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯(SEBS)共聚物、苯乙烯-異戊二烯/丁二烯-苯乙烯共聚物、被馬來酸酐熱塑性彈性體接枝的苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯共聚物等。另外,這些苯乙烯系熱塑性彈性體既可以單獨使用,也可以兩種以上組合使用(即,“苯乙烯系熱塑性彈性體”含有從上述多種苯乙烯系熱塑性彈性體組成的組中選擇的至少一種苯乙烯系熱塑性彈性體)。
作為烯烴系熱塑性彈性體,可以列舉例如:乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丙烯-二烯三元共聚物、乙烯-1-丁烯共聚物、乙烯-丁烯-二烯三元共聚物橡膠、丙烯-1-丁烯共聚物、乙烯-1-己烯共聚物、丙烯-1-己烯共聚物、乙烯-1-辛烯共聚物、丙烯-1-辛烯共聚物等。另外,這些烯烴系熱塑性彈性體既可以單獨使用,也可以兩種以上組合使用(即,“烯烴系熱塑性彈性體”含有從上述多種烯烴系熱塑性彈性體組成的組中選擇的至少一種烯烴系熱塑性彈性體)。
作為聚酯系熱塑性彈性體,可以列舉例如:聚醚酯共聚物、聚酯酯共聚物等。另外,這些酯系熱塑性彈性體既可以單獨使用,也可以兩種以上組合使用(即,“酯系熱塑性彈性體”含有從上述多種酯系熱塑性彈性體組成的組中選擇的至少一種酯系熱塑性彈性體)。
作為聚氨酯系熱塑性彈性體,可以列舉例如:聚酯型聚氨酯彈性體、聚醚型聚氨酯彈性體、聚碳酸酯型聚氨酯彈性體等。另外,這些聚氨酯系熱塑性彈性體既可以單獨使用,也可以兩種以上組合使用(即,“聚氨酯系熱塑性彈性體”含有從上述多種聚氨酯系熱塑性彈性體組成的組中選擇的至少一種聚氨酯系熱塑性彈性體)。
作為聚酰胺系熱塑性彈性體,可以列舉例如:聚醚嵌段酰胺共聚物、聚醚酰胺共聚物、聚酯酰胺共聚物等。另外,這些聚酰胺系熱塑性彈性體既可以單獨使用,也可以兩種以上組合使用(即,“聚酰胺系熱塑性彈性體”含有從上述多種聚酰胺系熱塑性彈性體組成的組中選擇的至少一種聚酰胺系熱塑性彈性體)。
彈性體用導熱性改性劑的詳細說明
如上所述,本發明的實施方式所涉及的彈性體用導熱性改性劑可以是液晶性高分子自身,可以是液晶性高分子的前體,可以是液晶性高分子及其前體的混合物,也可以是含有液晶性高分子及其前體的至少其中之一的組合物。在彈性體用導熱性改性劑是含有液晶性高分子等的組合物的情況下,該組合物優選以液晶性高分子等為主要成分。另外,此處所說的“主要成分”是指其組合物中質量比最高的成分,其質量比優選為50質量%以上,較優選為60質量%以上,進一步優選為70質量%以上,特別優選為80質量%以上,最優選為90質量%以上。首先,對本發明實施方式中可以利用的液晶性高分子及其前體進行詳細描述,此后,對可以與該液晶性高分子等一起構成組合物的添加劑等進行詳細描述。
(1)液晶性高分子及其前體
顧名思義,液晶性高分子是顯示液晶性的高分子,可以是主鏈型,可以是側鏈型,也可以是復合型,優選是側鏈型。在本發明的實施方式中,該液晶性高分子優選顯示近晶相或向列相。同時,該液晶性高分子優選具有彈性體性。作為這樣的液晶性高分子,可以列舉例如,具有介晶基團的聚硅氧烷系聚合物(以下簡稱“液晶性聚硅氧烷系聚合物”)。
作為這樣的液晶性聚硅氧烷系聚合物,可以列舉例如,在聚硅氧烷系聚合物的末端導入介晶基團的液晶性聚硅氧烷系聚合物(參見例如,日本特開平1-160986號公報等)以及作為聚硅氧烷系聚合物的側鏈導入介晶基團的液晶性聚硅氧烷系聚合物(參見例如,日本特開2007-45759號公報等),從可以提高介晶基團的密度等觀點來看,優選后者。以下,對后者的液晶性聚硅氧烷系聚合物(以下簡稱“側鏈型液晶性聚硅氧烷系聚合物”)進行詳細描述。另外,優選相對于聚硅氧烷系聚合物的介晶基團的導入率在20質量%以上且70質量%以下的范圍內。因為將相對于聚硅氧烷系聚合物的介晶基團的導入率設定在這些范圍內的話,既不會失去聚硅氧烷系聚合物的柔軟性,又可以有效提高其導熱率。另外,該導入率較優選在30質量%以上且70質量%以下的范圍內,進一步優選在40質量%以上且70質量%以下的范圍內,特別優選在50%質量%以上且70質量%以下的范圍內。
側鏈型液晶性聚硅氧烷系聚合物可以通過例如下述方法得到:使聚甲基氫硅氧烷(甲基氫聚硅氧烷)和含有乙烯基的介晶化合物進行氫化硅烷化反應。另外,優選聚甲基氫硅氧烷的重復單元為26-51左右,其重均分子量為1700-3200左右。
作為在本發明的實施方式中可以利用的含有乙烯基的介晶化合物,可以列舉例如以下化學式(1)-(6)所示的化合物。另外,化學式(1)所示的化合物是4-(4-戊烯基氧基)苯甲酸4-甲氧基苯酯,化學式(2)所示的化合物是4-(4-戊烯基氧基)苯甲酸4-氰基苯酯,化學式(3)所示的化合物是4-氰基-4′-(4-戊烯基氧基)-1,1′-聯苯,化學式(4)所示的化合物是4-(4-戊烯基氧基)苯甲酸4-硝基苯酯,化學式(5)所示的化合物是4-(4-戊烯基氧基)苯甲酸4-聯苯酯,化學式(6)所示的化合物是4-(4-戊烯基氧基)苯甲酸4′-氰基-4-聯苯酯。
[化1]
[化2]
[化3]
[化4]
[化5]
[化6]
作為液晶性高分子的前體是例如具有反應性官能團的高分子和可與其反應性官能基反應的介晶化合物的混合物等。作為這樣的混合物是例如聚甲基氫硅氧烷和可與該聚甲基氫硅氧烷進行氫化硅烷化反應的含有乙烯基的介晶化合物的混合物等。
(2)添加物
作為添加物,可以列舉例如:與添加對象彈性體相溶性良好的相溶解劑、導熱率調整用的導熱性填充物、液晶性聚合物的交聯劑、稀釋劑(稀釋用聚合物等)、反應抑制劑、固化助劑等。另外,這些添加物的添加量可以根據最終的彈性體的物理性質等酌情決定。
側鏈型液晶性聚硅氧烷系彈性體的物理特性
將上述側鏈型液晶性聚硅氧烷系聚合物交聯得到的側鏈型液晶性聚硅氧烷系彈性體優選具有0.21W/m·K以上的導熱率,較優選具有0.25W/m·K以上的導熱率,進一步優選具有0.30W/m·K以上的導熱率,進一步優選具有0.35W/m·K以上的導熱率,進一步優選具有0.40W/m·K以上的導熱率,特別優選具有0.45W/m·K以上的導熱率。另外,不具有液晶性的聚硅氧烷系彈性體一般具有0.20W/m·K左右的導熱率。
同時,該側鏈型液晶性聚硅氧烷系彈性體優選與側鏈型液晶性聚硅氧烷系聚合物同樣顯示近晶相或向列相。
彈性體用導熱性改性劑的應用
本發明的實施方式所涉及的彈性體用導熱性改性劑可以應用于對彈性和導熱性雙者都需要的構件等。以下,顯示具體的應用例作為參考。
(1)第一應用例
本發明的實施方式所涉及的彈性體用導熱性改性劑可以應用作為形成彩色復印機、彩色激光光束打印機等彩色圖像形成裝置的圖像定影裝置所使用的無縫定影帶和無縫定影管(以下,總稱為“無縫定影管狀物”)的彈性層的原材料。以下,對該無縫定影管狀物進行詳細描述。另外,該無縫定影管狀物成為在圖像定影裝置中設置的陶瓷加熱器等加熱器加熱的對象,即被加熱體。
無縫定影管狀物的構成
本應用例所涉及的無縫定影管狀物100是具有可撓性的管狀體,如圖1-圖3所示,無縫定影管狀物100主要由基層111、彈性層112和脫模層113構成。以下,對這些層111、112、113進行詳細描述。另外,因為這樣的無縫定影管狀物100的制造方法已經是公知的,所以省略其說明。
(1)基層
基層111是無縫的管狀層,優選由可以承受無縫定影管狀物100的使用溫度的耐熱絕緣材料形成。作為這樣的耐熱絕緣材料,可以列舉例如,特殊不銹鋼、耐熱性樹脂等。耐熱性樹脂優選以聚酰亞胺樹脂和聚酰胺酰亞胺樹脂等為主要成分的樹脂,較優選聚酰亞胺樹脂自身。并且,該基層111優選具有可以承受圖像定影裝置的動作的機械特性。基層111的膜厚在30μm以上為好。
(2)彈性層
如上所述,彈性層112由“含有彈性體用導熱性改性劑的彈性體”或“彈性體用導熱性改性劑自身”形成。另外,該彈性層112優選以硅橡膠或氟橡膠為主要成分。該彈性層112優選硬度低的柔性的彈性層。具體來說,優選具有例如JIS-A硬度在3度以上且50度以下的范圍內的硬度。同時,該彈性層112的厚度優選在100μm以上且500μm以下的范圍內。
(3)脫模層
脫模層113優選為從氟樹脂、硅橡膠和氟橡膠組成的組中選擇的至少一種材料形成。作為氟樹脂,可以列舉例如:聚四氟乙烯(PTFE)、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP),這些既可以單獨使用,也可以混合使用。同時,在此情況下,脫模層113優選在5μm以上且30μm以下的范圍內的厚度,較優選在10μm以上且20μm以下的范圍內的厚度。
并且,該脫模層113優選經由底漆粘接在彈性層112上。在此情況下,底漆的厚度優選在2μm以上且5μm以下的范圍內。
彩色圖像形成裝置的圖像定影裝置
在此,對組裝了本應用例所涉及的無縫定影管狀物100的圖像定影裝置的一種實施方式進行說明。如圖4所示,圖像定影裝置400主要由上述無縫定影管狀物100、導帶件210、陶瓷加熱器220、熱敏電阻230和加壓輥300構成。
無縫定影管狀物100如上所述。導帶件210由聚苯硫醚、聚酰胺酰亞胺、聚醚醚酮、液晶聚合物等耐熱絕緣性樹脂形成。陶瓷加熱器220是通過通電而進行電阻發熱的陶瓷加熱器,對無縫定影管狀物100進行加熱。另外,該陶瓷加熱器220的發熱溫度基于熱敏電阻230的測量值進行控制。加壓輥300由輥本體301和軸302構成。軸302沿著輥本體301的旋轉軸向兩側延伸并與驅動電機(未圖示)連接。如圖4所示,輥本體301壓接在無縫定影管狀物100上,其結果,在輥本體301與無縫定影管狀物100之間形成輥隙部N。即,驅動電機被驅動的話,輥本體301以旋轉軸為中心進行旋轉,與加壓輥300壓接的無縫定影管狀物100進行從動。而且,如圖4所示,對于該輥隙部N,形成有未定影調色劑圖像Tn的復印紙PP依次被送入,未定影調色劑圖像Tn依次在復印紙PP上被熱定影(定影后的調色劑圖像以符號Th表示)。
(2)第二應用例
本發明的實施方式所涉及的彈性體用導熱性改性劑可以應用作為形成彩色復印機、彩色激光光束打印機等彩色圖像形成裝置的圖像定影裝置所使用的電阻發熱無縫定影帶和電阻發熱無縫定影管(以下,總稱為“電阻發熱無縫定影管狀物”)的彈性層的原材料。以下,對該電阻發熱無縫定影管狀物進行詳細描述。另外,該電阻發熱無縫定影管狀物是通過通電自行發熱的發熱體。
電阻發熱無縫定影管狀物的構成
本應用例所涉及的電阻發熱無縫定影管狀物100A是與第一應用例所涉及的無縫定影管狀物100同樣具有可撓性的管狀體,如圖5所示,主要由主體120和一對電極130構成。以下,對這些構成要素120、130進行詳細描述。另外,這樣的電阻發熱無縫定影管狀物100A的制造方法已經是公知的,因此省略其說明。
(1)本體
如圖4和圖5所示,本體110主要由發熱樹脂層121、彈性層122和脫模層123構成。以下,對這些層121、122、123進行詳細描述。
(1-1)發熱樹脂層
如圖5至圖7所示,發熱樹脂層121是無縫的管狀層,優選主要由可以承受電阻發熱無縫定影管狀物100的使用時的溫度的耐熱絕緣材料形成。作為這樣的耐熱絕緣材料,可以列舉例如耐熱性樹脂等。另外,在本實施方式所涉及的電阻發熱無縫定影管狀物100中,耐熱性樹脂優選以聚酰亞胺樹脂為主要成分的樹脂,較優選聚酰亞胺樹脂自身。另外,在耐熱性樹脂是以聚酰亞胺樹脂為主要成分的樹脂的情況下,在不損害本發明的本質的范圍內,在耐熱性樹脂中也可以添加聚酰胺酰亞胺和聚醚砜等其它耐熱性樹脂。并且,在該發熱樹脂層121中,在此耐熱性樹脂中包含碳納米材料和金屬微粒等導電性填充材料。另外,相對于該發熱樹脂層121,導電性填充材料的體積分數可以依據作為目標的電阻值進行調整。
同時,在該發熱樹脂層121中,為了提高導熱性等,可以加入氧化鋁、氮化硼、氮化鋁、碳化硅、氧化鈦、二氧化硅、鈦酸鉀、氧化鋁、氮化硅等電絕緣顆粒;為了提高機械特性等,也可以加入鈦酸鉀纖維、針狀氧化鈦、硼酸鋁晶須、四針狀氧化鋅晶須、海泡石、玻璃纖維等纖維狀顆粒以及蒙脫石、滑石等粘度礦物。
(1-2)彈性層
如上所述,彈性層122由“含有彈性體用導熱性改性劑的彈性體”或“彈性體用導熱性改性劑的彈性體自身”形成。另外,該彈性層122優選以硅橡膠或氟橡膠為主要成分。該彈性層122優選硬度低的柔性的彈性層。具體來說,優選例如JIS-A硬度在3度以上且50度以下的范圍內的硬度。同時,該彈性層122的厚度優選在100μm以上且500μm以下的范圍內。
(1-3)脫模層
脫模層123優選為從氟樹脂、硅橡膠和氟橡膠組成的組中選擇的至少一種材料形成。作為氟樹脂,可以列舉例如:聚四氟乙烯(PTFE)、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP),這些既可以單獨使用,也可以混合使用。同時,在此情況下,脫模層123優選具有在5μm以上且30μm以下的范圍內的厚度,較優選在10μm以上且20μm以下的范圍內的厚度。
并且,該脫模層123優選經由底漆粘接在發熱樹脂層112上。在此情況下,底漆的厚度優選在2μm以上且5μm以下的范圍內。
(2)電極
如圖5和圖7所示,電極130在本體120的兩端部分設置,使之在外表面露出。該電極130由例如銀漿等形成而得到。另外,作為銀漿,可以利用例如在國際專利公開第08/016148號中公開的銀漿。并且,在使用電阻發熱無縫定影管狀物100A時,如圖8所示,該電極130與供電構件510接觸。由此,向在電極130上接觸設置的發熱樹脂層121進行供電,發熱樹脂層121進行電阻發熱。另外,作為供電構件510,可以列舉例如:供電刷、供電輥、供電棒等。
彩色圖像形成裝置的圖像定影裝置
在此,對組裝了本應用例所涉及的電阻發熱無縫定影管狀物100A的圖像定影裝置的一種實施方式進行說明。如圖8和圖9所示,該圖像定影裝置600主要由上述電阻發熱無縫定影管狀物100A、帶支承體250、加壓輥310和供電輥510構成。
電阻發熱無縫定影管狀物100A如上所述。帶支承體250由聚苯硫醚、聚酰胺酰亞胺、聚醚醚酮、液晶聚合物等耐熱絕緣性樹脂形成,主要由圓筒部251和導帶部252構成。如圖8所示,圓筒部251自由旋轉地布置在電阻發熱無縫定影管狀物100A的內側。電阻發熱無縫定影管狀物100A在寬度方向蛇行的情況下,導帶部252起著制動器的作用。加壓輥310由輥本體311和軸312構成。軸312沿著輥本體311的旋轉軸向兩側延伸,與驅動電機(未圖示)連接。如圖8和圖9所示,輥本體311壓接在電阻發熱無縫定影管狀物100A上,其結果,在輥本體311與電阻發熱無縫定影管狀物100A之間形成輥隙部N。即,驅動電機被驅動的話,輥本體311以旋轉軸為中心進行旋轉,與加壓輥310壓接的電阻發熱無縫定影管狀物100A進行從動。并且,如圖9所示,對于該輥隙部N,形成有未定影調色劑圖像Tn的復印紙PP依次被送入,未定影調色劑圖像依次在復印紙PP上被熱定影(定影后的調色劑圖像以符號Th表示)。供電輥510在通過引線520與交流電源530連接,同時,與電阻發熱無縫定影管狀物100A的電極130接觸。因此,由交流電源530借助供電輥510對電阻發熱無縫定影管狀物100A進行供電。如上所述,電阻發熱無縫定影管狀物100A被通電的話,發熱樹脂層121進行電阻發熱。
第三應用例
本發明的實施方式所涉及的彈性體用導熱性改性劑可以應用作為形成彩色復印機、彩色激光光束打印機等彩色圖像形成裝置的圖像定影裝置所使用的感應發熱無縫定影帶和感應發熱無縫定影管(以下,總稱為“感應發熱無縫定影管狀物”)的彈性層的原材料。以下,對該感應發熱無縫定影管狀物進行詳細描述。另外,該感應加熱無縫定影管狀物是通過電磁感應自行發熱的發熱體。
感應發熱無縫定影管狀物的構成
如圖10所示,本應用例所涉及的感應發熱無縫定影管狀物100B主要由基層141、非導磁性金屬層142、彈性層143和脫模層144構成。以下,對這些層141、142、143、144進行詳細描述。
(1)基層
基層141主要是由樹脂形成。此處所說的“樹脂”優選可以承受感應發熱無縫定影管狀物100B的使用時溫度的耐熱性樹脂。在本實施方式中,這樣的耐熱性樹脂優選以聚酰亞胺樹脂為主要成分的樹脂,較優選聚酰亞胺樹脂自身。另外,在耐熱性樹脂是以聚酰亞胺樹脂為主要成分的樹脂的情況下,在耐熱性樹脂中也可以添加聚酰胺酰亞胺和聚醚砜等其它耐熱性樹脂。
(2)非導磁性金屬層
非導磁性金屬層142主要由銀、鋁、鐵、銅、不銹鋼等非導磁性金屬形成,并且在基層141的外周側與基層141接觸設置。
(3)彈性層
如上所述,彈性層143由“含有彈性體用導熱性改性劑的彈性體”或“彈性體用導熱性改性劑自身”形成。另外,該彈性層143優選以硅橡膠或氟橡膠為主要成分。該彈性層143優選硬度低的柔性的彈性層。具體來說,優選具有例如JIS-A硬度在3度以上且50度以下的范圍內的硬度。另外,該彈性層143的厚度優選在100μm以上且500μm以下的范圍內。
(4)脫模層
脫模層144由從氟樹脂、硅橡膠和氟橡膠組成的組中選擇的至少一種材料形成,與彈性層143的外周接觸設置。作為氟樹脂,可以列舉例如:聚四氟乙烯(PTFE)、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP),這些既可以單獨使用,也可以混合使用。同時,在此情況下,脫模層144優選在5μm以上且30μm以下的范圍內的厚度,較優選在10μm以上且20μm以下的范圍內的厚度。
并且,該脫模層144優選經由底漆粘接在彈性層143上。在此情況下,底漆的厚度優選在2μm以上且5μm以下的范圍內。
彩色圖像形成裝置的圖像定影裝置
在此,對組裝了本應用例所涉及的感應發熱無縫定影管狀物100B的圖像定影裝置的一種實施方式進行說明。如圖11所示,該圖像定影裝置800主要由上述感應發熱無縫定影管狀物100B、上側帶支承體260、下側帶支承體270、加壓輥320和感應加熱線圈710構成。
感應發熱無縫定影管狀物100B如上所述。上側帶支承體260由聚苯硫醚、聚酰胺酰亞胺、聚醚醚酮、液晶聚合物等耐熱絕緣性樹脂形成,如圖11所示,支承感應發熱無縫定影管狀物100B的上側。如圖11所示,下側帶支承體270支承感應發熱無縫定影管狀物100B的下側。加壓輥320由輥本體321和軸322構成。軸322沿著輥本體321的旋轉軸向兩側延伸,與驅動電機(未圖示)連接。如圖11所示,輥本體321與感應發熱無縫定影管狀物100B壓接,其結果,在輥本體321與感應發熱無縫定影管狀物100B之間形成輥隙部N。即,驅動電機被驅動的話,輥本體321以旋轉軸為中心進行旋轉,與加壓輥320壓接的感應發熱無縫定影管狀物100B進行從動。而且,如圖11所示,對于此輥隙部N,形成有未定影調色劑圖像的復印紙PP依次被送入,未定影調色劑圖像依次在復印紙PP上被熱定影(定影后的調色劑圖像以符號Th表示)。如圖11所示,感應加熱線圈710設置為覆蓋感應發熱無縫定影管狀物100B的上半部分,通過通電產生磁束。并且,該磁束的產生使感應發熱無縫定影管狀物100B的非導磁性金屬層142進行感應發熱。
實施例
以下,顯示實施例對本發明更詳細地進行說明。但是,本發明不受到以下所示的實施例的限定。
實施例1
液晶性有機硅聚合物的合成
將下述化學式(3)的4-氰基-4′-(4-戊烯基氧基)-1,1′-聯苯16.1g(61.2mmol)與下述化學式(A)的聚甲基氫硅氧烷(聚合度:26-51,重均分子量(Mw):1700-3200)6.25g溶解于200mL甲苯(以下,將該溶液簡稱為“溶液A”)。同時,將催化劑量的白金催化劑Pt/C分散于2-丙醇中(以下,將該分散液簡稱為“分散液B”)。接下來,在溶液A添加分散液B之后,將其混合液的溫度調節至110℃。此后,將其混合液保持110℃并攪拌24小時。攪拌完畢后,使用旋轉蒸發器從混合液蒸餾除去溶劑,得到粗化合物。接著,將其粗化合物溶解于丙酮。然后,在粗化合物的丙酮溶液中,加入粗化合物的貧溶劑乙醇,將粗化合物進行再沉淀。進一步地,將此再沉淀操作進行3次后,回收沉淀物,得到液晶性有機硅聚合物。另外,相對于聚甲基氫硅氧烷,介晶基團的導入率為約43%。
[化7]
[化8]
液晶性有機硅彈性體的合成
相對于如上操作得到的液晶性有機硅聚合物1.0g,添加下述化學式(B)的交聯劑0.1g、下述化學式(C)的反應抑制劑300μL和下述化學式(D)的白金催化劑Pt(dvs)0.1mL之后,將它們充分混合。接下來,將該混合物在150℃加熱0.5小時(30分鐘),進一步地,在200℃加熱0.5小時(30分鐘),得到液晶性有機硅彈性體。
[化9]
[化10]
[化11]
液晶性有機硅彈性體的特性
(1)液晶結構的確認
使用偏光顯微鏡確認所得到的液晶性有機硅彈性體的液晶結構,表明該液晶性有機硅彈性體顯示近晶相。
(2)導熱率的測定
通過根據ASTM C518和JIS A 1412-2的熱流計法(HFM法)測定上述液晶性有機硅彈性體的導熱率,其導熱率為0.737W/m·K。
(3)硬度測定
按照JIS K 6253記載的硬度測定方法測定上述液晶性有機硅彈性體的邵氏A型硬度,其硬度為30。
無縫定影管狀物的制作
在表面進行了脫模處理的圓筒模具的表面,將聚酰胺酸溶液(組成:3,3′,4,4′-聯苯四甲酸二酐(以下簡稱“BPDA”)/對苯二胺(以下簡稱“PPD”),固體成分:17.0質量%)均勻地涂布后,將其涂膜在100℃ 10分鐘、150℃ 20分鐘、250℃ 30分鐘、400℃ 15分鐘的條件下依次加熱,得到厚度60μm的聚酰亞胺管狀物A。
接著,在聚酰亞胺管狀物A的表面,涂布底漆液,將其涂膜在150℃加熱10分鐘。接下來,在涂布底漆液的部分上均勻涂布上述液晶性有機硅彈性體后,在150℃ 30分鐘、200℃ 30分鐘的條件下依次進行加熱,進行液晶性硅橡膠的硫化,形成厚度300μm的彈性層。
接著,在彈性層的外表面涂布底漆液,將其涂膜在150℃加熱10分鐘。接下來,將氟樹脂分散液均勻涂布在底漆涂布部分之后,將其涂膜在60℃干燥10分鐘,進一步地,在340℃煅燒10分鐘,形成厚度20μm的脫模層。其結果,得到厚度382μm、內徑18.00mm、長度390mm的無縫定影管狀物。
將該無縫定影管狀物組裝在彩色激光打印機的定影裝置上,進行彩色印刷,得到調色劑的定影狀態也良好的優質的圖像。
實施例2
除了將“液晶性有機硅彈性體的合成”中在200℃的加熱時間替換為0.75小時(45分鐘)以外,與實施例1同樣操作,得到液晶性有機硅彈性體,與實施例1同樣操作,評價此液晶性有機硅彈性體的特性。
該液晶性有機硅彈性體顯示近晶相。同時,該液晶性有機硅彈性體的導熱率為0.475W/m·K。進一步地,該液晶性有機硅彈性體的硬度為45。
同時,除了使用上述液晶性有機硅彈性體以外,與實施例1同樣操作得到無縫定影管狀物。并且,將該無縫定影管狀物組裝在彩色激光打印機的定影裝置上,進行彩色印刷,得到調色劑的定影狀態也良好的優質的圖像。
實施例3
除了將“液晶性有機硅彈性體的合成”中在200℃的加熱時間替換為1小時以外,與實施例1同樣操作,得到液晶性有機硅彈性體,與實施例1同樣操作,評價此液晶性有機硅彈性體的特性。
該液晶性有機硅彈性體顯示近晶相。同時,該液晶性有機硅彈性體的導熱率為0.290W/m·K。進一步地,該液晶性有機硅彈性體的硬度為47。
同時,除了使用上述液晶性有機硅彈性體以外,與實施例1同樣操作得到無縫定影管狀物。并且,將該無縫定影管狀物組裝在彩色激光打印機的定影裝置上,進行彩色印刷,得到調色劑的定影狀態也良好的優質的圖像。
實施例4
除了將“液晶性有機硅彈性體的合成”中在200℃的加熱時間替換為3小時以外,與實施例1同樣操作,得到液晶性有機硅彈性體,與實施例1同樣操作,評價此液晶性有機硅彈性體的特性。
該液晶性有機硅彈性體顯示近晶相。同時,該液晶性有機硅彈性體的導熱率為0.284W/m·K。進一步地,該液晶性有機硅彈性體的硬度為64。
同時,除了使用上述液晶性有機硅彈性體以外,與實施例1同樣操作得到無縫定影管狀物。并且,將該無縫定影管狀物組裝在彩色激光打印機的定影裝置上,進行彩色印刷,得到調色劑的定影狀態也良好的優質的圖像。
實施例5
除了將“液晶性有機硅彈性體的合成”中在200℃的加熱時間替換為5小時以外,與實施例1同樣操作,得到液晶性有機硅彈性體,與實施例1同樣操作,評價此液晶性有機硅彈性體的特性。
該液晶性有機硅彈性體顯示近晶相。同時,該液晶性有機硅彈性體的導熱率為0.212W/m·K。進一步地,該液晶性有機硅彈性體的硬度為71。
同時,除了使用上述液晶性有機硅彈性體以外,與實施例1同樣操作得到無縫定影管狀物。并且,將該無縫定影管狀物組裝在彩色激光打印機的定影裝置上,進行彩色印刷,得到調色劑的定影狀態也良好的優質的圖像。
實施例6
除了將“液晶性有機硅彈性體的合成”中反應抑制劑的添加量替換為400μL、將在200℃的加熱時間替換為1小時以外,與實施例1同樣操作,得到液晶性有機硅彈性體,與實施例1同樣操作,評價此液晶性有機硅彈性體的特性。
該液晶性有機硅彈性體顯示近晶相。同時,該液晶性有機硅彈性體的導熱率為0.275W/m·K。進一步地,該液晶性有機硅彈性體的硬度為58。
同時,除了使用上述液晶性有機硅彈性體以外,與實施例1同樣操作得到無縫定影管狀物。并且,將該無縫定影管狀物組裝在彩色激光打印機的定影裝置上,進行彩色印刷,得到調色劑的定影狀態也良好的優質的圖像。
實施例7
除了將“液晶性有機硅彈性體的合成”中反應抑制劑的添加量替換為200μL、將在200℃的加熱時間替換為1小時以外,與實施例1同樣操作,得到液晶性有機硅彈性體,與實施例1同樣操作,評價此液晶性有機硅彈性體的特性。
該液晶性有機硅彈性體顯示近晶相。同時,該液晶性有機硅彈性體的導熱率為0.345W/m·K。進一步地,該液晶性有機硅彈性體的硬度為48。
同時,除了使用上述液晶性有機硅彈性體以外,與實施例1同樣操作得到無縫定影管狀物。并且,將該無縫定影管狀物組裝在彩色激光打印機的定影裝置上,進行彩色印刷,得到調色劑的定影狀態也良好的優質的圖像。
實施例8
除了將“液晶性有機硅彈性體的合成”中白金催化劑Pt(dvs)的添加量替換為0.5g、將在200℃的加熱時間替換為1小時以外,與實施例1同樣操作,得到液晶性有機硅彈性體,與實施例1同樣操作,評價此液晶性有機硅彈性體的特性。
該液晶性有機硅彈性體顯示近晶相。同時,該液晶性有機硅彈性體的導熱率為0.234W/m·K。進一步地,該液晶性有機硅彈性體的硬度為82。
同時,除了使用上述液晶性有機硅彈性體以外,與實施例1同樣操作得到無縫定影管狀物。并且,將該無縫定影管狀物組裝在彩色激光打印機的定影裝置上,進行彩色印刷,得到調色劑的定影狀態也良好的優質的圖像。
實施例9
除了將“液晶性有機硅彈性體的合成”中白金催化劑Pt(dvs)的添加量替換為0.01g、將在200℃的加熱時間替換為1小時以外,與實施例1同樣操作,得到液晶性有機硅彈性體,與實施例1同樣操作,評價此液晶性有機硅彈性體的特性。
該液晶性有機硅彈性體顯示近晶相。同時,該液晶性有機硅彈性體的導熱率為0.854W/m·K。并且,該液晶性有機硅彈性體的硬度為15。
同時,除了使用上述液晶性有機硅彈性體以外,與實施例1同樣操作得到無縫定影管狀物。并且,將該無縫定影管狀物組裝在彩色激光打印機的定影裝置上,進行彩色印刷,得到調色劑的定影狀態也良好的優質的圖像。
實施例10
將“液晶性有機硅彈性體的合成”中4-氰基-4′-(4-戊烯基氧基)-1,1′-聯苯的添加量替換為12.9g(49.0mmol),將聚甲基氫硅氧烷的添加量替換為5g,得到液晶性有機硅聚合物(介晶基團的導入率約50%),并將“液晶性有機硅彈性體的合成”中在200℃的加熱時間替換為1小時,除此以外,與實施例1同樣操作,得到液晶性有機硅彈性體,與實施例1同樣操作,評價此液晶性有機硅彈性體的特性。
該液晶性有機硅彈性體顯示近晶相。同時,該液晶性有機硅彈性體的導熱率為0.351W/m·K。進一步地,該液晶性有機硅彈性體的硬度為70。
同時,除了使用上述液晶性有機硅彈性體以外,與實施例1同樣操作得到無縫定影管狀物。并且,將該無縫定影管狀物組裝在彩色激光打印機的定影裝置上,進行彩色印刷,得到調色劑的定影狀態也良好的優質的圖像。
實施例11
將“液晶性有機硅彈性體的合成”中4-氰基-4′-(4-戊烯基氧基)-1,1′-聯苯的添加量替換為7.75g(29.4mmol),將聚甲基氫硅氧烷的添加量替換為5g,得到液晶性有機硅聚合物(介晶基團的導入率約37%),并將“液晶性有機硅彈性體的合成”中在200℃的加熱時間替換為1小時,除此以外,與實施例1同樣操作,得到液晶性有機硅彈性體,與實施例1同樣操作,評價此液晶性有機硅彈性體的特性。
該液晶性有機硅彈性體顯示近晶相。同時,該液晶性有機硅彈性體的導熱率為0.289W/m·K。進一步地,該液晶性有機硅彈性體的硬度為60。
同時,除了使用上述液晶性有機硅彈性體以外,與實施例1同樣操作得到無縫定影管狀物。并且,將該無縫定影管狀物組裝在彩色激光打印機的定影裝置上,進行彩色印刷,得到調色劑的定影狀態也良好的優質的圖像。
實施例12
將“液晶性有機硅彈性體的合成”中4-氰基-4′-(4-戊烯基氧基)-1,1′-聯苯的添加量替換為12.9g(49.0mmol),將聚甲基氫硅氧烷的添加量替換為5g,得到液晶性有機硅聚合物(介晶基團的導入率約50%),將“液晶性有機硅彈性體的合成”中白金催化劑Pt(dvs)的添加量替換為0.01g,進一步添加固化助劑1-十二烯0.086g,并將在200℃的加熱時間替換為3小時,除此以外,與實施例1同樣操作,得到液晶性有機硅彈性體,與實施例1同樣操作,評價此液晶性有機硅彈性體的特性。
該液晶性有機硅彈性體顯示近晶相。同時,該液晶性有機硅彈性體的導熱率為1.07W/m·K。
同時,除了使用上述液晶性有機硅彈性體以外,與實施例1同樣操作得到無縫定影管狀物。并且,將該無縫定影管狀物組裝在彩色激光打印機的定影裝置上,進行彩色印刷,得到調色劑的定影狀態也良好的優質的圖像。
實施例13
除了將200℃的加熱時間替換為5小時以外,與實施例12同樣操作,得到液晶性有機硅彈性體,與實施例1同樣操作,評價此液晶性有機硅彈性體的特性。
該液晶性有機硅彈性體顯示近晶相。同時,該液晶性有機硅彈性體的導熱率為0.505W/m·K。
同時,除了使用上述液晶性有機硅彈性體以外,與實施例1同樣操作得到無縫定影管狀物。并且,將該無縫定影管狀物組裝在彩色激光打印機的定影裝置上,進行彩色印刷,得到調色劑的定影狀態也良好的優質的圖像。
實施例14
將“液晶性有機硅彈性體的合成”中4-氰基-4′-(4-戊烯基氧基)-1,1′-聯苯的添加量替換為12.9g(49.0mmol),將聚甲基氫硅氧烷的添加量替換為5g,得到液晶性有機硅聚合物(介晶基團的導入率約50%),將“液晶性有機硅彈性體的合成”中化學式(C)的反應抑制劑替換為下述化學式(E)的甲基丁炔醇,將白金催化劑Pt(dvs)的添加量替換為0.01g,并將200℃的加熱時間替換為3小時,除此以外,與實施例1同樣操作,得到液晶性有機硅彈性體,與實施例1同樣操作,評價此液晶性有機硅彈性體的特性。
[化12]
該液晶性有機硅彈性體顯示近晶相。同時,該液晶性有機硅彈性體的導熱率為0.366W/m·K。
同時,除了使用上述液晶性有機硅彈性體以外,與實施例1同樣操作得到無縫定影管狀物。并且,將該無縫定影管狀物組裝在彩色激光打印機的定影裝置上,進行彩色印刷,得到調色劑的定影狀態也良好的優質的圖像。
實施例15
除了將甲基丁炔醇的添加量替換為30μL以外,與實施例14同樣操作,得到液晶性有機硅彈性體,與實施例1同樣操作評價此液晶性有機硅彈性體的特性。
該液晶性有機硅彈性體顯示近晶相。同時,該液晶性有機硅彈性體的導熱率為0.455W/m·K。
同時,除了使用上述液晶性有機硅彈性體以外,與實施例1同樣操作得到無縫定影管狀物。并且,將該無縫定影管狀物組裝在彩色激光打印機的定影裝置上,進行彩色印刷,得到調色劑的定影狀態也良好的優質的圖像。
實施例16
除了在“液晶性有機硅彈性體的合成”中將化學式(C)的反應抑制劑替換為下述化學式(E)的甲基丁炔醇以外,與實施例12同樣操作,得到液晶性有機硅彈性體,與實施例1同樣操作其液晶性有機硅彈性體的特性評價。
該液晶性有機硅彈性體顯示近晶相。同時,該液晶性有機硅彈性體的導熱率為0.449W/m·K。
同時,除了使用上述液晶性有機硅彈性體以外,與實施例1同樣操作得到無縫定影管狀物。并且,將該無縫定影管狀物組裝在彩色激光打印機的定影裝置上,進行彩色印刷,得到調色劑的定影狀態也良好的優質的圖像。
實施例17
將“液晶性有機硅彈性體的合成”中4-氰基-4′-(4-戊烯基氧基)-1,1′-聯苯的添加量替換為7.7g(29.3mmol),將聚甲基氫硅氧烷的添加量替換為5.0g,得到液晶性有機硅聚合物(介晶基團的導入率約30%),并將“液晶性有機硅彈性體的合成”中在200℃的加熱時間替換為5小時,除此以外,與實施例1同樣操作,得到液晶性有機硅彈性體,與實施例1同樣操作,評價此液晶性有機硅彈性體的特性。
該液晶性有機硅彈性體顯示近晶相。同時,該液晶性有機硅彈性體的導熱率為0.443W/m·K。
同時,除了使用上述液晶性有機硅彈性體以外,與實施例1同樣操作得到無縫定影管狀物。并且,將該無縫定影管狀物組裝在彩色激光打印機的定影裝置上,進行彩色印刷,得到調色劑的定影狀態也良好的優質的圖像。
實施例18
將“液晶性有機硅彈性體的合成”中4-氰基-4′-(4-戊烯基氧基)-1,1′-聯苯的添加量替換為10.2g(38.8mmol),將聚甲基氫硅氧烷的添加量替換為5.0g,得到液晶性有機硅聚合物(介晶基團的導入率約40%),并將“液晶性有機硅彈性體的合成”中在200℃的加熱時間替換為5小時以外,與實施例1同樣操作,得到液晶性有機硅彈性體,與實施例1同樣操作,評價此液晶性有機硅彈性體的特性。
該液晶性有機硅彈性體顯示近晶相。同時,該液晶性有機硅彈性體的導熱率為0.447W/m·K。
同時,除了使用上述液晶性有機硅彈性體以外,與實施例1同樣操作得到無縫定影管狀物。并且,將該無縫定影管狀物組裝在彩色激光打印機的定影裝置上,進行彩色印刷,得到調色劑的定影狀態也良好的優質的圖像。
實施例19
將“液晶性有機硅彈性體的合成”中4-氰基-4′-(4-戊烯基氧基)-1,1′-聯苯的添加量替換為62.3g(2.35mmol),將聚甲基氫硅氧烷的添加量替換為24.1g,得到液晶性有機硅聚合物(介晶基團的導入率約60%),并將“液晶性有機硅彈性體的合成”中在200℃的加熱時間替換為5小時以外,與實施例1同樣操作,得到液晶性有機硅彈性體,與實施例1同樣操作,評價此液晶性有機硅彈性體的特性。
該液晶性有機硅彈性體顯示近晶相。同時,該液晶性有機硅彈性體的導熱率為0.467W/m·K。
同時,除了使用上述液晶性有機硅彈性體以外,與實施例1同樣操作得到無縫定影管狀物。并且,將該無縫定影管狀物組裝在彩色激光打印機的定影裝置上,進行彩色印刷,得到調色劑的定影狀態也良好的優質的圖像。
實施例20
將“液晶性有機硅彈性體的合成”中4-氰基-4′-(4-戊烯基氧基)-1,1′-聯苯16.1g(61.2mmol)替換為下述化學式(2)的4-(4-戊烯基氧基)苯甲酸4-氰基苯酯0.689g(2.25mmol),將聚甲基氫硅氧烷的添加量替換為0.5g,得到液晶性有機硅聚合物(介晶基團的導入率約20%),并將“液晶性有機硅彈性體的合成”中在200℃的加熱時間替換為1小時,除此以外,與實施例1同樣操作,得到液晶性有機硅彈性體,與實施例1同樣操作,評價此液晶性有機硅彈性體的特性。
[化13]
該液晶性有機硅彈性體顯示近晶相。同時,該液晶性有機硅彈性體的導熱率為0.315W/m·K。
同時,除了使用上述液晶性有機硅彈性體以外,與實施例1同樣操作得到無縫定影管狀物。并且,將該無縫定影管狀物組裝在彩色激光打印機的定影裝置上,進行彩色印刷,得到調色劑的定影狀態也良好的優質的圖像。
實施例21
除了將“液晶性有機硅彈性體的合成”中4-(4-戊烯基氧基)苯甲酸4-氰基苯酯的添加量替換為1.04g(3.39mmol),得到液晶性有機硅聚合物(介晶基團的導入率約30%)以外,與實施例20同樣操作,得到液晶性有機硅彈性體,與實施例1同樣操作,評價此液晶性有機硅彈性體的特性。
該液晶性有機硅彈性體顯示近晶相。同時,該液晶性有機硅彈性體的導熱率為0.378W/m·K。
同時,除了使用上述液晶性有機硅彈性體以外,與實施例1同樣操作得到無縫定影管狀物。并且,將該無縫定影管狀物組裝在彩色激光打印機的定影裝置上,進行彩色印刷,得到調色劑的定影狀態也良好的優質的圖像。
實施例22
除了將“液晶性有機硅彈性體的合成”中4-(4-戊烯基氧基)苯甲酸4-氰基苯酯的添加量替換為1.38g(4.50mmol),得到液晶性有機硅聚合物(介晶基團的導入率約40%)以外,與實施例20同樣操作,得到液晶性有機硅彈性體,與實施例1同樣操作,評價此液晶性有機硅彈性體的特性。
該液晶性有機硅彈性體顯示近晶相。同時,該液晶性有機硅彈性體的導熱率為1.134W/m·K。
同時,除了使用上述液晶性有機硅彈性體以外,與實施例1同樣操作得到無縫定影管狀物。并且,將該無縫定影管狀物組裝在彩色激光打印機的定影裝置上,進行彩色印刷,得到調色劑的定影狀態也良好的優質的圖像。
實施例23
除了將“液晶性有機硅彈性體的合成”中4-(4-戊烯基氧基)苯甲酸4-氰基苯酯的添加量替換為1.73g(5.64mmol),得到液晶性有機硅聚合物(介晶基團的導入率約50%)以外,與實施例20同樣操作,得到液晶性有機硅彈性體,與實施例1同樣操作,評價此液晶性有機硅彈性體的特性。
該液晶性有機硅彈性體顯示近晶相。同時,該液晶性有機硅彈性體的導熱率為0.989W/m·K。
同時,除了使用上述液晶性有機硅彈性體以外,與實施例1同樣操作得到無縫定影管狀物。并且,將該無縫定影管狀物組裝在彩色激光打印機的定影裝置上,進行彩色印刷,得到調色劑的定影狀態也良好的優質的圖像。
實施例24
將“液晶性有機硅彈性體的合成”中4-氰基-4′-(4-戊烯基氧基)-1,1′-聯苯16.1g(61.2mmol)替換為下述化學式(1)的4-(4-戊烯基氧基)苯甲酸4-甲氧基苯酯12.1g(38.7mmol),將聚甲基氫硅氧烷的添加量替換為5.0g,得到液晶性有機硅聚合物(介晶基團的導入率約30%),并將“液晶性有機硅彈性體的合成”中在200℃的加熱時間替換為5小時,除此以外,與實施例1同樣操作,得到液晶性有機硅彈性體,與實施例1同樣操作,評價此液晶性有機硅彈性體的特性。
[化14]
該液晶性有機硅彈性體顯示向列相(但是,液晶性有機硅聚合物顯示近晶相)。同時,該液晶性有機硅彈性體的導熱率為0.517W/m·K。
同時,除了使用上述液晶性有機硅彈性體以外,與實施例1同樣操作得到無縫定影管狀物。并且,將該無縫定影管狀物組裝在彩色激光打印機的定影裝置上,進行彩色印刷,得到調色劑的定影狀態也良好的優質的圖像。
以上的實施例的結果歸納在以下表1中。
另外,在上表中,“PMHS”表示化學式(A)的聚甲基氫硅氧烷(聚合度:26-51,重均分子量(Mw):1700-3200),“MSGN”表示含有乙烯基的介晶化合物,“Pt/C”表示白金催化劑,“LCT”表示液晶性有機硅聚合物,“CR”表示化學式(B)的交聯劑,“CT”表示化學式(D)的白金催化劑,“DDC”表示1-十二烯,“RI”表示反應抑制劑,“DMHO”表示化學式(C)的3,5-二甲基-1-己炔-3-醇,“MB”表示化學式(E)的甲基丁炔醇,“t@200℃”表示在200℃的加熱時間,“Sm”表示近晶相,“N”表示向列相。
實施例25
液晶性有機硅聚合物的合成
將實施例1中的4-氰基-4′-(4-戊烯基氧基)-1,1′-聯苯62.3g(2.35mmol)與實施例1中化學式(A)的聚甲基氫硅氧烷(聚合度:26-51,重均分子量(Mw):1700-3200)24.1g溶解于200mL甲苯(以下,將該溶液簡稱為“溶液A”)。同時,將催化劑量的白金催化劑Pt/C分散于2-丙醇中(以下,將該分散液簡稱為“分散液B”)。接下來,在溶液A中添加分散液B之后,將該混合物的溫度調節至110℃。此后,將其混合液保持110℃并攪拌24小時。攪拌完畢后,使用旋轉蒸發器從混合液蒸餾除去溶劑,得到粗化合物。接著,將其粗化合物溶解于丙酮。然后,在粗化合物的丙酮溶液中,加入粗化合物的貧溶劑乙醇,將粗化合物進行再沉淀。進一步地,將此再沉淀操作進行3次后,回收沉淀物,得到液晶性有機硅聚合物。另外,相對于聚甲基氫硅氧烷,介晶基團的導入率為約60%。
加入填充物的液晶性有機硅彈性體的制備
相對于如上操作得到的液晶性有機硅聚合物1.0g,添加實施例1中化學式(B)的交聯劑0.1g、實施例1中化學式(C)的反應抑制劑300μL和實施例1中化學式(D)的白金催化劑Pt(dvs)0.1mL之后,將它們充分混合。接下來,將該混合物加熱至100℃之后,在其中加入0.208g金屬硅(日本セイマテツク社制造,M-Si#600,7μm)攪拌混合。接著,將該混合物3次通過三輥滾軋機進一步揉捏。此后,將該混合物在150℃加熱0.5小時(30分鐘),進一步在200℃加熱5小時,得到加入填充物的液晶性有機硅彈性體。另外,該加入填充物的液晶性有機硅彈性體中的金屬硅含量為20質量%(10體積%)。
加入填充物的液晶性有機硅彈性體的導熱率的測定
與實施例1同樣操作,測定加入填充物的液晶性有機硅彈性體的導熱率,其導熱率為0.595W/m·K。
無縫定影管狀物的制作
除了使用上述液晶性有機硅彈性體以外,與實施例1同樣操作得到無縫定影管狀物。并且,將該無縫定影管狀物組裝在彩色激光打印機的定影裝置上,進行彩色印刷,得到調色劑的定影狀態也良好的優質的圖像。
實施例26
除了將金屬硅的添加量替換為0.356g以外,與實施例24同樣制備加入填充物的液晶性有機硅彈性體。另外,該加入填充物的液晶性有機硅彈性體中的金屬硅含量為30質量%(15體積%)。同時,與實施例1同樣操作,測定該加入填充物的液晶性有機硅彈性體的導熱率,其導熱率為0.771W/m·K。
同時,除了使用上述液晶性有機硅彈性體以外,與實施例1同樣操作得到無縫定影管狀物。并且,將該無縫定影管狀物組裝在彩色激光打印機的定影裝置上,進行彩色印刷,得到調色劑的定影狀態也良好的優質的圖像。
實施例27
除了將金屬硅的添加量替換為0.830g以外,與實施例24同樣制備加入填充物的液晶性有機硅彈性體。另外,該加入填充物的液晶性有機硅彈性體中的金屬硅含量為50質量%(30體積%)。同時,與實施例1同樣操作,測定該加入填充物的液晶性有機硅彈性體的導熱率,其導熱率為1.421W/m·K。
同時,除了使用上述液晶性有機硅彈性體以外,與實施例1同樣操作得到無縫定影管狀物。并且,將該無縫定影管狀物組裝在彩色激光打印機的定影裝置上,進行彩色印刷,得到調色劑的定影狀態也良好的優質的圖像。
實施例28
除了將金屬硅的添加量替換為1.02g以外,與實施例24同樣制備加入填充物的液晶性有機硅彈性體。另外,該加入填充物的液晶性有機硅彈性體中的金屬硅含量為55質量%(35體積%)。同時,與實施例1同樣操作,測定該加入填充物的液晶性有機硅彈性體的導熱率,其導熱率為2.16W/m·K。另外,該熱導電率的上升幅度比上述實施例高。
同時,除了使用上述液晶性有機硅彈性體以外,與實施例1同樣操作得到無縫定影管狀物。并且,將該無縫定影管狀物組裝在彩色激光打印機的定影裝置上,進行彩色印刷,得到調色劑的定影狀態也良好的優質的圖像。
將以上實施例的結果歸納于以下表2。
表2
實施例29
液晶性有機硅聚合物的合成
除了將4-氰基-4′-(4-戊烯基氧基)-1,1′-聯苯的添加量替換為32.6g(0.124mmol)、將聚甲基氫硅氧烷的添加量替換為10.0g以外,與實施例1同樣操作,得到液晶性有機硅聚合物(介晶基團的導入率約75%)。液晶性有機硅彈性體的合成
相對于硅橡膠(生橡膠,KE-1950-10(日本信越化學工業制造))100質量份,加入如上操作得到的液晶性有機硅聚合物30質量份和5-甲基-2-己烷40質量份,將該混合物在100℃邊加熱邊攪拌。
接下來,除了使用液晶性有機硅聚合物替換混合物以外,與實施例1同樣操作,在該混合物中混合交聯劑、反應抑制劑和白金催化劑。接下來,將該混合物在80℃加熱5分鐘后,在140℃加熱30分鐘,進一步在150℃加熱30分鐘,進一步在170℃加熱30分鐘,最后在200℃加熱60分鐘,得到液晶性有機硅彈性體(白色。另外,將硅橡膠(生橡膠,KE-1950-10(日本信越化學工業制造)進行與上述同樣的加工的橡膠是無色透明的)。另外,各加熱模式之間的升溫以5℃/分鐘的速度進行。
液晶性有機硅彈性體的特性
該液晶性有機硅彈性體顯示近晶相。同時,該液晶性有機硅彈性體的導熱率為0.535W/m·K(另外,將硅橡膠(生橡膠,KE-1950-10(日本信越化學工業制造)進行與上述同樣的加工的橡膠的導熱率為0.467W/m·K。)。
工業實用性
本發明所涉及的彈性體的導熱性改性劑具有彈性體成型體的導熱率可以比以前提高的特征,可以利用于例如:彩色圖像形成裝置的圖像定影裝置中使用的自發熱無縫定影管狀物;彩色圖像形成裝置的圖像定影裝置中使用的無縫定影管狀物;其它柔性印刷基板的緩沖片;電子設備內的在發熱元件與散熱元件之間設置的用于散熱的導熱性復合片;在加壓、加熱金屬工具與柔性印刷基板之間設置的導熱性復合片;功率晶體管、MOS晶體管、FET、晶閘管、整流器、互感器等發熱性電子、電氣元件的散熱用的導熱材料;電磁波吸收體等。
符號說明
100 無縫定影管狀物(被加熱體,發熱無縫復合管狀物)
100A 電阻發熱無縫定影管狀物(發熱體,發熱無縫復合管狀物)
100B 感應發熱無縫定影管狀物(發熱體,發熱無縫復合管狀物,感應發熱無縫復合管狀物)
111 基層(基體部,基層)
112 彈性層(彈性部,彈性層)
121 發熱樹脂層(發熱部)
122 彈性層(彈性部,彈性層)
142 非導磁性金屬層(發熱部,感應發熱部)
143 彈性層(彈性部,彈性層)