本发明涉及弹性体的导热性改性剂、导热性改性液晶性弹性体、液晶性高分子及其前体的使用方法、弹性体的导热性改性方法。同时,本发明涉及弹性体的导热性改性剂、发热体和被加热体,所述发热体和被加热体使用了导热性改性液晶性弹性体。
背景技术:
过去以来,作为得到高导热性弹性体成型体的方法的一个实例,公知的有在弹性体中添加导热性填充物的方法。具体来说,过去,这样的方法作为形成彩色调色剂定影用的环形带的弹性层的方法而被采用(参见例如,日本特开2013-130712号公报等)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2013-130712号公报
技术实现要素:
发明要解决的技术问题
然而,在制备高导热性弹性体成型体时,相对于弹性体导热性填充物的添加量越多,弹性体成型体的导热性越高。但是,其添加量过多的话,就失去了弹性体成型体的弹性。因此,在需要弹性体成型体具有一定水平以上的弹性的情况下,必然会限制导热性填充物的添加量。因此,仅就单纯地在弹性体中添加导热性填充物的方法而言,弹性体成型体的导热率比以前提高极其困难。然而,在这样的状况中,从节约能源等观点来看,期待弹性体成型体的导热率进一步提高。鉴于这样的现状,将弹性体成型体的导热率比以前提高作为本发明的课题。
解决技术问题的技术手段
本发明的第一方面所涉及的方法是将液晶性高分子及其前体的至少其中之一作为弹性体的导热性改性剂使用的方法。即,在本发明的第一方面所涉及的弹性体的导热性改性剂中,含有液晶性高分子及其前体的至少其中之一。另外,此处所说的“弹性体”是指橡胶或热塑性弹性体,优选为硅橡胶。同时,液晶性高分子可以是主链型,可以是侧链型,也可以是复合型,优选为侧链型。同时,液晶性高分子优选为具有介晶基团的聚硅氧烷系聚合物。在液晶性高分子是侧链型的情况下,此液晶性高分子的主链为聚硅氧烷系聚合物。另外,在此情况下,“其前体”是指,例如,聚硅氧烷系聚合物和可与该聚硅氧烷系聚合物反应的介晶化合物的混合物。进一步地,该液晶性高分子优选显示近晶相或向列相。构成这样的液晶性高分子的介晶基团,优选为从下述组成的组中选择的至少一种基团: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′-联苯、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-联苯酯和4-(4-戊烯基氧基)苯甲酸4′-氰基-4-联苯酯,较优选为从下述组成的组中选择的至少一种基团: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′-联苯。同时,介晶基团的导入率优选在20质量%以上且70质量%以下的范围内。并且,导热性改性剂优选以液晶性高分子及其前体的至少其中之一为主要成分,较优选仅由液晶性高分子及其前体任选其一构成。同时,该树脂导热性改性剂可以在弹性体或其原材料中添加使用,也可以作为弹性体的原材料使用。
本发明人潜心研究的结果表明,将液晶性高分子及其前体的至少其中之一作为弹性体的导热性改性剂使用的话,弹性体成型体的导热率可以比以前提高。因此,本发明的第一方面所涉及的方法和导热性改性剂可以使弹性体成型体的导热率比以前提高。
本发明的第二方面所涉及的方法是在弹性体原料中导入介晶基团而使弹性体的导热性改性的方法。另外,本方法的详细补充与第一方面所涉及的方法的详细补充的内容相同。
本发明的第三方面所涉及的方法是在弹性体原料中添加液晶性高分子及其前体的至少其中之一而使弹性体的导热性改性的方法。另外,本方法的详细补充与第一方面所涉及的方法的详细补充的内容相同。
本发明的第四方面所涉及的液晶性弹性体(即弹性体成型体)优选具有0.21W/m·K以上的导热率。同时,该液晶性弹性体优选具有在3度以上且50度以下的范围内的JIS-A硬度。
本发明的第五方面所涉及的发热体具备发热部和弹性部。另外,此处所说的“发热体”是指,例如,电阻发热复合管状物(电阻发热定影管等)或感应发热复合管状物(感应发热定影管等)等。弹性部由显示液晶性的弹性体形成。显示液晶性的弹性体优选显示近晶相或向列相。并且,该弹性部设置在发热部的至少一部分上。另外,优选在弹性部填充导热性填充物。
本发明人潜心研究的结果表明,由显示液晶性的弹性体形成的弹性部比没有显示液晶性的弹性体形成的以前的弹性部导热性高。因此,该发热体比以前的发热体能更有效地向外部发热。
另外,在上述发热体是发热无缝复合管状物的情况下,发热部成为发热层,弹性部成为弹性层。同时,在此情况下,在发热无缝复合管状物是感应发热无缝复合管状物的情况下,发热层成为感应发热层。同时,在此情况下,弹性层优选具有在3度以上且50度以下的范围内的JIS-A硬度。进一步地,在上述发热体中,“显示液晶性的弹性体”优选与前述液晶性高分子和液晶性弹性体具有同样的特征。
本发明的第五方面所涉及的被加热体具备基体部和弹性部。另外,此处所说的“被加热体”是指,例如:定影管;柔性印刷基板的缓冲片;在电子仪器内的发热元件和散热元件之间设置的散热用导热性复合片;在加压、加热金属工具与柔性印刷基板之间设置的导热性复合片;功率晶体管、MOS晶体管、FET、晶闸管、整流器、互感器等发热性电子、电气元件的散热用的导热性材料;电磁波吸收体等。弹性部由显示液晶性的弹性体形成。显示液晶性的弹性体优选显示近晶相或向列相。并且,该弹性部设置在基体部的至少一部分上。另外,优选在弹性部填充导热性填充物。
本发明人潜心研究的结果表明,由显示液晶性的弹性体的形成的弹性部比没有显示液晶性的弹性体形成的以前的弹性部导热性高。因此,该被加热体比以前的被加热体能更有效地吸收热或使热量通过。
另外,在上述被加热体是无缝复合管状物的情况下,基体部成为基层,弹性部成为弹性层。同时,在此情况下,优选弹性部具有在3度以上且50度以下的范围内的JIS-A硬度。进一步地,在上述被加热体中,“显示液晶性的弹性体”优选与上述液晶性高分子和液晶性弹性体具有同样的特征。
附图说明
图1是本发明的实施方式所涉及的弹性体用导热性改性剂的第一应用例所涉及的无缝定影管状物的外观立体图。
图2是本发明的实施方式所涉及的弹性体用导热性改性剂的第一应用例所涉及的无缝定影管状物的正面图。
图3是图2的A-A剖面图。
图4是组装有本发明的实施方式所涉及的弹性体用导热性改性剂的第一应用例所涉及的无缝定影管状物的图像定影装置的结构示意图。
图5是本发明的实施方式所涉及的弹性体用导热性改性剂的第二应用例所涉及的电阻发热无缝定影管状物的侧面图。
图6是本发明的实施方式所涉及的弹性体用导热性改性剂的第二应用例所涉及的电阻发热无缝定影管状物的中央部分的纵剖面图。
图7是图5的B-B的剖面图。
图8是组装有本发明的实施方式所涉及的弹性体用导热性改性剂的第二应用例所涉及的电阻发热无缝定影管状物的图像定影装置的结构示意图。
图9是图8的C-C剖面图。
图10是本发明的实施方式所涉及的弹性体用导热性改性剂的第三应用例所涉及的感应发热无缝定影管状物的中央部分的纵剖面图。
图11是组装有本发明的实施方式所涉及的弹性体用导热性改性剂的第三应用例所涉及的感应发热无缝定影管状物的图像定影装置的结构示意图。
具体实施方式
本发明的实施方式所涉及的方法是将液晶性高分子及其前体的至少其中之一作为弹性体的导热性改性剂(以下简称“弹性体用导热性改性剂”)使用的方法。即,本发明的实施方式所涉及的弹性体用导热性改性剂是液晶性高分子自身、液晶性高分子的前体自身或液晶性高分子及其前体的混合物、或含有液晶性高分子及其前体的至少其中之一的组合物。总之,该弹性体用导热性改性剂可以添加在弹性体或其原材料中使用。同时,在液晶性高分子(包含由前体转换的分子)具有弹性体性的情况下,弹性体用导热性改性剂也可以作为弹性体的原材料使用。以下,对该弹性体用导热性改性剂及其使用方法进行详细描述。
另外,作为弹性体用导热性改性剂的添加对象的“弹性体或其原材料”是橡胶或热塑性弹性体、或者它们的原材料。以下,对橡胶和热塑性弹性体进行详细描述。
作为此处所说的“橡胶”,可以列举例如:硅橡胶、异戊二烯橡胶、丁二烯橡胶、丁基橡胶、氯丁二烯橡胶(氯丁橡胶,neoprene rubber)、乙丙橡胶、氯化聚乙烯橡胶、苯乙烯-丁二烯系共聚橡胶、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯橡胶、氯丁系橡胶、丙烯腈-丁二烯系共聚橡胶、α,β-不饱和丁腈-丙烯酸酯-共轭二烯共聚橡胶、乙烯-醋酸乙烯共聚物橡胶、氯磺酸化聚乙烯橡胶、溴化丁基橡胶、丙烯酸酯橡胶、丙烯酸酯聚合物橡胶、氟橡胶、环氧氯丙烷橡胶、丁腈橡胶、泰坦橡胶(タイタンゴム)、聚氨酯橡胶、聚硫橡胶、氢化二烯系橡胶、橡胶改性型环氧树脂,其它具有这些构成单元的嵌段共聚物和接枝共聚物等。另外,这些橡胶既可以单独使用,也可以两种以上组合使用(即,“橡胶”含有从上述多种橡胶组成的组中选择的至少一种橡胶)。同时,在上述橡胶中,特别优选硅橡胶。
同时,作为此处所说的“热塑性弹性体”,可以列举例如:苯乙烯系热塑性弹性体、烯烃系热塑性弹性体、酯系热塑性弹性体、聚氨酯系热塑性弹性体、聚酰胺等热塑性弹性体等。另外,这些热塑性弹性体既可以单独使用,也可以两种以上组合使用(即,“热塑性弹性体”含有从上述多种热塑性弹性体组成的组中选择的至少一种热塑性弹性体)。
作为苯乙烯系热塑性弹性体,可以列举例如:苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)共聚物、苯乙烯-异戊二烯-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-异戊二烯/丁二烯-苯乙烯共聚物、被马来酸酐热塑性弹性体接枝的苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯共聚物等。另外,这些苯乙烯系热塑性弹性体既可以单独使用,也可以两种以上组合使用(即,“苯乙烯系热塑性弹性体”含有从上述多种苯乙烯系热塑性弹性体组成的组中选择的至少一种苯乙烯系热塑性弹性体)。
作为烯烃系热塑性弹性体,可以列举例如: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-二烯三元共聚物橡胶、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,这些烯烃系热塑性弹性体既可以单独使用,也可以两种以上组合使用(即,“烯烃系热塑性弹性体”含有从上述多种烯烃系热塑性弹性体组成的组中选择的至少一种烯烃系热塑性弹性体)。
作为聚酯系热塑性弹性体,可以列举例如:聚醚酯共聚物、聚酯酯共聚物等。另外,这些酯系热塑性弹性体既可以单独使用,也可以两种以上组合使用(即,“酯系热塑性弹性体”含有从上述多种酯系热塑性弹性体组成的组中选择的至少一种酯系热塑性弹性体)。
作为聚氨酯系热塑性弹性体,可以列举例如:聚酯型聚氨酯弹性体、聚醚型聚氨酯弹性体、聚碳酸酯型聚氨酯弹性体等。另外,这些聚氨酯系热塑性弹性体既可以单独使用,也可以两种以上组合使用(即,“聚氨酯系热塑性弹性体”含有从上述多种聚氨酯系热塑性弹性体组成的组中选择的至少一种聚氨酯系热塑性弹性体)。
作为聚酰胺系热塑性弹性体,可以列举例如: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,这些聚酰胺系热塑性弹性体既可以单独使用,也可以两种以上组合使用(即,“聚酰胺系热塑性弹性体”含有从上述多种聚酰胺系热塑性弹性体组成的组中选择的至少一种聚酰胺系热塑性弹性体)。
弹性体用导热性改性剂的详细说明
如上所述,本发明的实施方式所涉及的弹性体用导热性改性剂可以是液晶性高分子自身,可以是液晶性高分子的前体,可以是液晶性高分子及其前体的混合物,也可以是含有液晶性高分子及其前体的至少其中之一的组合物。在弹性体用导热性改性剂是含有液晶性高分子等的组合物的情况下,该组合物优选以液晶性高分子等为主要成分。另外,此处所说的“主要成分”是指其组合物中质量比最高的成分,其质量比优选为50质量%以上,较优选为60质量%以上,进一步优选为70质量%以上,特别优选为80质量%以上,最优选为90质量%以上。首先,对本发明实施方式中可以利用的液晶性高分子及其前体进行详细描述,此后,对可以与该液晶性高分子等一起构成组合物的添加剂等进行详细描述。
(1)液晶性高分子及其前体
顾名思义,液晶性高分子是显示液晶性的高分子,可以是主链型,可以是侧链型,也可以是复合型,优选是侧链型。在本发明的实施方式中,该液晶性高分子优选显示近晶相或向列相。同时,该液晶性高分子优选具有弹性体性。作为这样的液晶性高分子,可以列举例如,具有介晶基团的聚硅氧烷系聚合物(以下简称“液晶性聚硅氧烷系聚合物”)。
作为这样的液晶性聚硅氧烷系聚合物,可以列举例如,在聚硅氧烷系聚合物的末端导入介晶基团的液晶性聚硅氧烷系聚合物(参见例如,日本特开平1-160986号公报等)以及作为聚硅氧烷系聚合物的侧链导入介晶基团的液晶性聚硅氧烷系聚合物(参见例如,日本特开2007-45759号公报等),从可以提高介晶基团的密度等观点来看,优选后者。以下,对后者的液晶性聚硅氧烷系聚合物(以下简称“侧链型液晶性聚硅氧烷系聚合物”)进行详细描述。另外,优选相对于聚硅氧烷系聚合物的介晶基团的导入率在20质量%以上且70质量%以下的范围内。因为将相对于聚硅氧烷系聚合物的介晶基团的导入率设定在这些范围内的话,既不会失去聚硅氧烷系聚合物的柔软性,又可以有效提高其导热率。另外,该导入率较优选在30质量%以上且70质量%以下的范围内,进一步优选在40质量%以上且70质量%以下的范围内,特别优选在50%质量%以上且70质量%以下的范围内。
侧链型液晶性聚硅氧烷系聚合物可以通过例如下述方法得到:使聚甲基氢硅氧烷(甲基氢聚硅氧烷)和含有乙烯基的介晶化合物进行氢化硅烷化反应。另外,优选聚甲基氢硅氧烷的重复单元为26-51左右,其重均分子量为1700-3200左右。
作为在本发明的实施方式中可以利用的含有乙烯基的介晶化合物,可以列举例如以下化学式(1)-(6)所示的化合物。另外,化学式(1)所示的化合物是4-(4-戊烯基氧基)苯甲酸4-甲氧基苯酯,化学式(2)所示的化合物是4-(4-戊烯基氧基)苯甲酸4-氰基苯酯,化学式(3)所示的化合物是4-氰基-4′-(4-戊烯基氧基)-1,1′-联苯,化学式(4)所示的化合物是4-(4-戊烯基氧基)苯甲酸4-硝基苯酯,化学式(5)所示的化合物是4-(4-戊烯基氧基)苯甲酸4-联苯酯,化学式(6)所示的化合物是4-(4-戊烯基氧基)苯甲酸4′-氰基-4-联苯酯。
[化1]
[化2]
[化3]
[化4]
[化5]
[化6]
作为液晶性高分子的前体是例如具有反应性官能团的高分子和可与其反应性官能基反应的介晶化合物的混合物等。作为这样的混合物是例如聚甲基氢硅氧烷和可与该聚甲基氢硅氧烷进行氢化硅烷化反应的含有乙烯基的介晶化合物的混合物等。
(2)添加物
作为添加物,可以列举例如:与添加对象弹性体相溶性良好的相溶解剂、导热率调整用的导热性填充物、液晶性聚合物的交联剂、稀释剂(稀释用聚合物等)、反应抑制剂、固化助剂等。另外,这些添加物的添加量可以根据最终的弹性体的物理性质等酌情决定。
侧链型液晶性聚硅氧烷系弹性体的物理特性
将上述侧链型液晶性聚硅氧烷系聚合物交联得到的侧链型液晶性聚硅氧烷系弹性体优选具有0.21W/m·K以上的导热率,较优选具有0.25W/m·K以上的导热率,进一步优选具有0.30W/m·K以上的导热率,进一步优选具有0.35W/m·K以上的导热率,进一步优选具有0.40W/m·K以上的导热率,特别优选具有0.45W/m·K以上的导热率。另外,不具有液晶性的聚硅氧烷系弹性体一般具有0.20W/m·K左右的导热率。
同时,该侧链型液晶性聚硅氧烷系弹性体优选与侧链型液晶性聚硅氧烷系聚合物同样显示近晶相或向列相。
弹性体用导热性改性剂的应用
本发明的实施方式所涉及的弹性体用导热性改性剂可以应用于对弹性和导热性双者都需要的构件等。以下,显示具体的应用例作为参考。
(1)第一应用例
本发明的实施方式所涉及的弹性体用导热性改性剂可以应用作为形成彩色复印机、彩色激光光束打印机等彩色图像形成装置的图像定影装置所使用的无缝定影带和无缝定影管(以下,总称为“无缝定影管状物”)的弹性层的原材料。以下,对该无缝定影管状物进行详细描述。另外,该无缝定影管状物成为在图像定影装置中设置的陶瓷加热器等加热器加热的对象,即被加热体。
无缝定影管状物的构成
本应用例所涉及的无缝定影管状物100是具有可挠性的管状体,如图1-图3所示,无缝定影管状物100主要由基层111、弹性层112和脱模层113构成。以下,对这些层111、112、113进行详细描述。另外,因为这样的无缝定影管状物100的制造方法已经是公知的,所以省略其说明。
(1)基层
基层111是无缝的管状层,优选由可以承受无缝定影管状物100的使用温度的耐热绝缘材料形成。作为这样的耐热绝缘材料,可以列举例如,特殊不锈钢、耐热性树脂等。耐热性树脂优选以聚酰亚胺树脂和聚酰胺酰亚胺树脂等为主要成分的树脂,较优选聚酰亚胺树脂自身。并且,该基层111优选具有可以承受图像定影装置的动作的机械特性。基层111的膜厚在30μm以上为好。
(2)弹性层
如上所述,弹性层112由“含有弹性体用导热性改性剂的弹性体”或“弹性体用导热性改性剂自身”形成。另外,该弹性层112优选以硅橡胶或氟橡胶为主要成分。该弹性层112优选硬度低的柔性的弹性层。具体来说,优选具有例如JIS-A硬度在3度以上且50度以下的范围内的硬度。同时,该弹性层112的厚度优选在100μm以上且500μm以下的范围内。
(3)脱模层
脱模层113优选为从氟树脂、硅橡胶和氟橡胶组成的组中选择的至少一种材料形成。作为氟树脂,可以列举例如: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),这些既可以单独使用,也可以混合使用。同时,在此情况下,脱模层113优选在5μm以上且30μm以下的范围内的厚度,较优选在10μm以上且20μm以下的范围内的厚度。
并且,该脱模层113优选经由底漆粘接在弹性层112上。在此情况下,底漆的厚度优选在2μm以上且5μm以下的范围内。
彩色图像形成装置的图像定影装置
在此,对组装了本应用例所涉及的无缝定影管状物100的图像定影装置的一种实施方式进行说明。如图4所示,图像定影装置400主要由上述无缝定影管状物100、导带件210、陶瓷加热器220、热敏电阻230和加压辊300构成。
无缝定影管状物100如上所述。导带件210由聚苯硫醚、聚酰胺酰亚胺、聚醚醚酮、液晶聚合物等耐热绝缘性树脂形成。陶瓷加热器220是通过通电而进行电阻发热的陶瓷加热器,对无缝定影管状物100进行加热。另外,该陶瓷加热器220的发热温度基于热敏电阻230的测量值进行控制。加压辊300由辊本体301和轴302构成。轴302沿着辊本体301的旋转轴向两侧延伸并与驱动电机(未图示)连接。如图4所示,辊本体301压接在无缝定影管状物100上,其结果,在辊本体301与无缝定影管状物100之间形成辊隙部N。即,驱动电机被驱动的话,辊本体301以旋转轴为中心进行旋转,与加压辊300压接的无缝定影管状物100进行从动。而且,如图4所示,对于该辊隙部N,形成有未定影调色剂图像Tn的复印纸PP依次被送入,未定影调色剂图像Tn依次在复印纸PP上被热定影(定影后的调色剂图像以符号Th表示)。
(2)第二应用例
本发明的实施方式所涉及的弹性体用导热性改性剂可以应用作为形成彩色复印机、彩色激光光束打印机等彩色图像形成装置的图像定影装置所使用的电阻发热无缝定影带和电阻发热无缝定影管(以下,总称为“电阻发热无缝定影管状物”)的弹性层的原材料。以下,对该电阻发热无缝定影管状物进行详细描述。另外,该电阻发热无缝定影管状物是通过通电自行发热的发热体。
电阻发热无缝定影管状物的构成
本应用例所涉及的电阻发热无缝定影管状物100A是与第一应用例所涉及的无缝定影管状物100同样具有可挠性的管状体,如图5所示,主要由主体120和一对电极130构成。以下,对这些构成要素120、130进行详细描述。另外,这样的电阻发热无缝定影管状物100A的制造方法已经是公知的,因此省略其说明。
(1)本体
如图4和图5所示,本体110主要由发热树脂层121、弹性层122和脱模层123构成。以下,对这些层121、122、123进行详细描述。
(1-1)发热树脂层
如图5至图7所示,发热树脂层121是无缝的管状层,优选主要由可以承受电阻发热无缝定影管状物100的使用时的温度的耐热绝缘材料形成。作为这样的耐热绝缘材料,可以列举例如耐热性树脂等。另外,在本实施方式所涉及的电阻发热无缝定影管状物100中,耐热性树脂优选以聚酰亚胺树脂为主要成分的树脂,较优选聚酰亚胺树脂自身。另外,在耐热性树脂是以聚酰亚胺树脂为主要成分的树脂的情况下,在不损害本发明的本质的范围内,在耐热性树脂中也可以添加聚酰胺酰亚胺和聚醚砜等其它耐热性树脂。并且,在该发热树脂层121中,在此耐热性树脂中包含碳纳米材料和金属微粒等导电性填充材料。另外,相对于该发热树脂层121,导电性填充材料的体积分数可以依据作为目标的电阻值进行调整。
同时,在该发热树脂层121中,为了提高导热性等,可以加入氧化铝、氮化硼、氮化铝、碳化硅、氧化钛、二氧化硅、钛酸钾、氧化铝、氮化硅等电绝缘颗粒;为了提高机械特性等,也可以加入钛酸钾纤维、针状氧化钛、硼酸铝晶须、四针状氧化锌晶须、海泡石、玻璃纤维等纤维状颗粒以及蒙脱石、滑石等粘度矿物。
(1-2)弹性层
如上所述,弹性层122由“含有弹性体用导热性改性剂的弹性体”或“弹性体用导热性改性剂的弹性体自身”形成。另外,该弹性层122优选以硅橡胶或氟橡胶为主要成分。该弹性层122优选硬度低的柔性的弹性层。具体来说,优选例如JIS-A硬度在3度以上且50度以下的范围内的硬度。同时,该弹性层122的厚度优选在100μm以上且500μm以下的范围内。
(1-3)脱模层
脱模层123优选为从氟树脂、硅橡胶和氟橡胶组成的组中选择的至少一种材料形成。作为氟树脂,可以列举例如: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),这些既可以单独使用,也可以混合使用。同时,在此情况下,脱模层123优选具有在5μm以上且30μm以下的范围内的厚度,较优选在10μm以上且20μm以下的范围内的厚度。
并且,该脱模层123优选经由底漆粘接在发热树脂层112上。在此情况下,底漆的厚度优选在2μm以上且5μm以下的范围内。
(2)电极
如图5和图7所示,电极130在本体120的两端部分设置,使之在外表面露出。该电极130由例如银浆等形成而得到。另外,作为银浆,可以利用例如在国际专利公开第08/016148号中公开的银浆。并且,在使用电阻发热无缝定影管状物100A时,如图8所示,该电极130与供电构件510接触。由此,向在电极130上接触设置的发热树脂层121进行供电,发热树脂层121进行电阻发热。另外,作为供电构件510,可以列举例如:供电刷、供电辊、供电棒等。
彩色图像形成装置的图像定影装置
在此,对组装了本应用例所涉及的电阻发热无缝定影管状物100A的图像定影装置的一种实施方式进行说明。如图8和图9所示,该图像定影装置600主要由上述电阻发热无缝定影管状物100A、带支承体250、加压辊310和供电辊510构成。
电阻发热无缝定影管状物100A如上所述。带支承体250由聚苯硫醚、聚酰胺酰亚胺、聚醚醚酮、液晶聚合物等耐热绝缘性树脂形成,主要由圆筒部251和导带部252构成。如图8所示,圆筒部251自由旋转地布置在电阻发热无缝定影管状物100A的内侧。电阻发热无缝定影管状物100A在宽度方向蛇行的情况下,导带部252起着制动器的作用。加压辊310由辊本体311和轴312构成。轴312沿着辊本体311的旋转轴向两侧延伸,与驱动电机(未图示)连接。如图8和图9所示,辊本体311压接在电阻发热无缝定影管状物100A上,其结果,在辊本体311与电阻发热无缝定影管状物100A之间形成辊隙部N。即,驱动电机被驱动的话,辊本体311以旋转轴为中心进行旋转,与加压辊310压接的电阻发热无缝定影管状物100A进行从动。并且,如图9所示,对于该辊隙部N,形成有未定影调色剂图像Tn的复印纸PP依次被送入,未定影调色剂图像依次在复印纸PP上被热定影(定影后的调色剂图像以符号Th表示)。供电辊510在通过引线520与交流电源530连接,同时,与电阻发热无缝定影管状物100A的电极130接触。因此,由交流电源530借助供电辊510对电阻发热无缝定影管状物100A进行供电。如上所述,电阻发热无缝定影管状物100A被通电的话,发热树脂层121进行电阻发热。
第三应用例
本发明的实施方式所涉及的弹性体用导热性改性剂可以应用作为形成彩色复印机、彩色激光光束打印机等彩色图像形成装置的图像定影装置所使用的感应发热无缝定影带和感应发热无缝定影管(以下,总称为“感应发热无缝定影管状物”)的弹性层的原材料。以下,对该感应发热无缝定影管状物进行详细描述。另外,该感应加热无缝定影管状物是通过电磁感应自行发热的发热体。
感应发热无缝定影管状物的构成
如图10所示,本应用例所涉及的感应发热无缝定影管状物100B主要由基层141、非导磁性金属层142、弹性层143和脱模层144构成。以下,对这些层141、142、143、144进行详细描述。
(1)基层
基层141主要是由树脂形成。此处所说的“树脂”优选可以承受感应发热无缝定影管状物100B的使用时温度的耐热性树脂。在本实施方式中,这样的耐热性树脂优选以聚酰亚胺树脂为主要成分的树脂,较优选聚酰亚胺树脂自身。另外,在耐热性树脂是以聚酰亚胺树脂为主要成分的树脂的情况下,在耐热性树脂中也可以添加聚酰胺酰亚胺和聚醚砜等其它耐热性树脂。
(2)非导磁性金属层
非导磁性金属层142主要由银、铝、铁、铜、不锈钢等非导磁性金属形成,并且在基层141的外周侧与基层141接触设置。
(3)弹性层
如上所述,弹性层143由“含有弹性体用导热性改性剂的弹性体”或“弹性体用导热性改性剂自身”形成。另外,该弹性层143优选以硅橡胶或氟橡胶为主要成分。该弹性层143优选硬度低的柔性的弹性层。具体来说,优选具有例如JIS-A硬度在3度以上且50度以下的范围内的硬度。另外,该弹性层143的厚度优选在100μm以上且500μm以下的范围内。
(4)脱模层
脱模层144由从氟树脂、硅橡胶和氟橡胶组成的组中选择的至少一种材料形成,与弹性层143的外周接触设置。作为氟树脂,可以列举例如: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),这些既可以单独使用,也可以混合使用。同时,在此情况下,脱模层144优选在5μm以上且30μm以下的范围内的厚度,较优选在10μm以上且20μm以下的范围内的厚度。
并且,该脱模层144优选经由底漆粘接在弹性层143上。在此情况下,底漆的厚度优选在2μm以上且5μm以下的范围内。
彩色图像形成装置的图像定影装置
在此,对组装了本应用例所涉及的感应发热无缝定影管状物100B的图像定影装置的一种实施方式进行说明。如图11所示,该图像定影装置800主要由上述感应发热无缝定影管状物100B、上侧带支承体260、下侧带支承体270、加压辊320和感应加热线圈710构成。
感应发热无缝定影管状物100B如上所述。上侧带支承体260由聚苯硫醚、聚酰胺酰亚胺、聚醚醚酮、液晶聚合物等耐热绝缘性树脂形成,如图11所示,支承感应发热无缝定影管状物100B的上侧。如图11所示,下侧带支承体270支承感应发热无缝定影管状物100B的下侧。加压辊320由辊本体321和轴322构成。轴322沿着辊本体321的旋转轴向两侧延伸,与驱动电机(未图示)连接。如图11所示,辊本体321与感应发热无缝定影管状物100B压接,其结果,在辊本体321与感应发热无缝定影管状物100B之间形成辊隙部N。即,驱动电机被驱动的话,辊本体321以旋转轴为中心进行旋转,与加压辊320压接的感应发热无缝定影管状物100B进行从动。而且,如图11所示,对于此辊隙部N,形成有未定影调色剂图像的复印纸PP依次被送入,未定影调色剂图像依次在复印纸PP上被热定影(定影后的调色剂图像以符号Th表示)。如图11所示,感应加热线圈710设置为覆盖感应发热无缝定影管状物100B的上半部分,通过通电产生磁束。并且,该磁束的产生使感应发热无缝定影管状物100B的非导磁性金属层142进行感应发热。
实施例
以下,显示实施例对本发明更详细地进行说明。但是,本发明不受到以下所示的实施例的限定。
实施例1
液晶性有机硅聚合物的合成
将下述化学式(3)的4-氰基-4′-(4-戊烯基氧基)-1,1′-联苯16.1g(61.2mmol)与下述化学式(A)的聚甲基氢硅氧烷(聚合度:26-51,重均分子量(Mw):1700-3200)6.25g溶解于200mL甲苯(以下,将该溶液简称为“溶液A”)。同时,将催化剂量的白金催化剂Pt/C分散于2-丙醇中(以下,将该分散液简称为“分散液B”)。接下来,在溶液A添加分散液B之后,将其混合液的温度调节至110℃。此后,将其混合液保持110℃并搅拌24小时。搅拌完毕后,使用旋转蒸发器从混合液蒸馏除去溶剂,得到粗化合物。接着,将其粗化合物溶解于丙酮。然后,在粗化合物的丙酮溶液中,加入粗化合物的贫溶剂乙醇,将粗化合物进行再沉淀。进一步地,将此再沉淀操作进行3次后,回收沉淀物,得到液晶性有机硅聚合物。另外,相对于聚甲基氢硅氧烷,介晶基团的导入率为约43%。
[化7]
[化8]
液晶性有机硅弹性体的合成
相对于如上操作得到的液晶性有机硅聚合物1.0g,添加下述化学式(B)的交联剂0.1g、下述化学式(C)的反应抑制剂300μL和下述化学式(D)的白金催化剂Pt(dvs)0.1mL之后,将它们充分混合。接下来,将该混合物在150℃加热0.5小时(30分钟),进一步地,在200℃加热0.5小时(30分钟),得到液晶性有机硅弹性体。
[化9]
[化10]
[化11]
液晶性有机硅弹性体的特性
(1)液晶结构的确认
使用偏光显微镜确认所得到的液晶性有机硅弹性体的液晶结构,表明该液晶性有机硅弹性体显示近晶相。
(2)导热率的测定
通过根据ASTM C518和JIS A 1412-2的热流计法(HFM法)测定上述液晶性有机硅弹性体的导热率,其导热率为0.737W/m·K。
(3)硬度测定
按照JIS K 6253记载的硬度测定方法测定上述液晶性有机硅弹性体的邵氏A型硬度,其硬度为30。
无缝定影管状物的制作
在表面进行了脱模处理的圆筒模具的表面,将聚酰胺酸溶液(组成:3,3′,4,4′-联苯四甲酸二酐(以下简称“BPDA”)/对苯二胺(以下简称“PPD”),固体成分:17.0质量%)均匀地涂布后,将其涂膜在100℃ 10分钟、150℃ 20分钟、250℃ 30分钟、400℃ 15分钟的条件下依次加热,得到厚度60μm的聚酰亚胺管状物A。
接着,在聚酰亚胺管状物A的表面,涂布底漆液,将其涂膜在150℃加热10分钟。接下来,在涂布底漆液的部分上均匀涂布上述液晶性有机硅弹性体后,在150℃ 30分钟、200℃ 30分钟的条件下依次进行加热,进行液晶性硅橡胶的硫化,形成厚度300μm的弹性层。
接着,在弹性层的外表面涂布底漆液,将其涂膜在150℃加热10分钟。接下来,将氟树脂分散液均匀涂布在底漆涂布部分之后,将其涂膜在60℃干燥10分钟,进一步地,在340℃煅烧10分钟,形成厚度20μm的脱模层。其结果,得到厚度382μm、内径18.00mm、长度390mm的无缝定影管状物。
将该无缝定影管状物组装在彩色激光打印机的定影装置上,进行彩色印刷,得到调色剂的定影状态也良好的优质的图像。
实施例2
除了将“液晶性有机硅弹性体的合成”中在200℃的加热时间替换为0.75小时(45分钟)以外,与实施例1同样操作,得到液晶性有机硅弹性体,与实施例1同样操作,评价此液晶性有机硅弹性体的特性。
该液晶性有机硅弹性体显示近晶相。同时,该液晶性有机硅弹性体的导热率为0.475W/m·K。进一步地,该液晶性有机硅弹性体的硬度为45。
同时,除了使用上述液晶性有机硅弹性体以外,与实施例1同样操作得到无缝定影管状物。并且,将该无缝定影管状物组装在彩色激光打印机的定影装置上,进行彩色印刷,得到调色剂的定影状态也良好的优质的图像。
实施例3
除了将“液晶性有机硅弹性体的合成”中在200℃的加热时间替换为1小时以外,与实施例1同样操作,得到液晶性有机硅弹性体,与实施例1同样操作,评价此液晶性有机硅弹性体的特性。
该液晶性有机硅弹性体显示近晶相。同时,该液晶性有机硅弹性体的导热率为0.290W/m·K。进一步地,该液晶性有机硅弹性体的硬度为47。
同时,除了使用上述液晶性有机硅弹性体以外,与实施例1同样操作得到无缝定影管状物。并且,将该无缝定影管状物组装在彩色激光打印机的定影装置上,进行彩色印刷,得到调色剂的定影状态也良好的优质的图像。
实施例4
除了将“液晶性有机硅弹性体的合成”中在200℃的加热时间替换为3小时以外,与实施例1同样操作,得到液晶性有机硅弹性体,与实施例1同样操作,评价此液晶性有机硅弹性体的特性。
该液晶性有机硅弹性体显示近晶相。同时,该液晶性有机硅弹性体的导热率为0.284W/m·K。进一步地,该液晶性有机硅弹性体的硬度为64。
同时,除了使用上述液晶性有机硅弹性体以外,与实施例1同样操作得到无缝定影管状物。并且,将该无缝定影管状物组装在彩色激光打印机的定影装置上,进行彩色印刷,得到调色剂的定影状态也良好的优质的图像。
实施例5
除了将“液晶性有机硅弹性体的合成”中在200℃的加热时间替换为5小时以外,与实施例1同样操作,得到液晶性有机硅弹性体,与实施例1同样操作,评价此液晶性有机硅弹性体的特性。
该液晶性有机硅弹性体显示近晶相。同时,该液晶性有机硅弹性体的导热率为0.212W/m·K。进一步地,该液晶性有机硅弹性体的硬度为71。
同时,除了使用上述液晶性有机硅弹性体以外,与实施例1同样操作得到无缝定影管状物。并且,将该无缝定影管状物组装在彩色激光打印机的定影装置上,进行彩色印刷,得到调色剂的定影状态也良好的优质的图像。
实施例6
除了将“液晶性有机硅弹性体的合成”中反应抑制剂的添加量替换为400μL、将在200℃的加热时间替换为1小时以外,与实施例1同样操作,得到液晶性有机硅弹性体,与实施例1同样操作,评价此液晶性有机硅弹性体的特性。
该液晶性有机硅弹性体显示近晶相。同时,该液晶性有机硅弹性体的导热率为0.275W/m·K。进一步地,该液晶性有机硅弹性体的硬度为58。
同时,除了使用上述液晶性有机硅弹性体以外,与实施例1同样操作得到无缝定影管状物。并且,将该无缝定影管状物组装在彩色激光打印机的定影装置上,进行彩色印刷,得到调色剂的定影状态也良好的优质的图像。
实施例7
除了将“液晶性有机硅弹性体的合成”中反应抑制剂的添加量替换为200μL、将在200℃的加热时间替换为1小时以外,与实施例1同样操作,得到液晶性有机硅弹性体,与实施例1同样操作,评价此液晶性有机硅弹性体的特性。
该液晶性有机硅弹性体显示近晶相。同时,该液晶性有机硅弹性体的导热率为0.345W/m·K。进一步地,该液晶性有机硅弹性体的硬度为48。
同时,除了使用上述液晶性有机硅弹性体以外,与实施例1同样操作得到无缝定影管状物。并且,将该无缝定影管状物组装在彩色激光打印机的定影装置上,进行彩色印刷,得到调色剂的定影状态也良好的优质的图像。
实施例8
除了将“液晶性有机硅弹性体的合成”中白金催化剂Pt(dvs)的添加量替换为0.5g、将在200℃的加热时间替换为1小时以外,与实施例1同样操作,得到液晶性有机硅弹性体,与实施例1同样操作,评价此液晶性有机硅弹性体的特性。
该液晶性有机硅弹性体显示近晶相。同时,该液晶性有机硅弹性体的导热率为0.234W/m·K。进一步地,该液晶性有机硅弹性体的硬度为82。
同时,除了使用上述液晶性有机硅弹性体以外,与实施例1同样操作得到无缝定影管状物。并且,将该无缝定影管状物组装在彩色激光打印机的定影装置上,进行彩色印刷,得到调色剂的定影状态也良好的优质的图像。
实施例9
除了将“液晶性有机硅弹性体的合成”中白金催化剂Pt(dvs)的添加量替换为0.01g、将在200℃的加热时间替换为1小时以外,与实施例1同样操作,得到液晶性有机硅弹性体,与实施例1同样操作,评价此液晶性有机硅弹性体的特性。
该液晶性有机硅弹性体显示近晶相。同时,该液晶性有机硅弹性体的导热率为0.854W/m·K。并且,该液晶性有机硅弹性体的硬度为15。
同时,除了使用上述液晶性有机硅弹性体以外,与实施例1同样操作得到无缝定影管状物。并且,将该无缝定影管状物组装在彩色激光打印机的定影装置上,进行彩色印刷,得到调色剂的定影状态也良好的优质的图像。
实施例10
将“液晶性有机硅弹性体的合成”中4-氰基-4′-(4-戊烯基氧基)-1,1′-联苯的添加量替换为12.9g(49.0mmol),将聚甲基氢硅氧烷的添加量替换为5g,得到液晶性有机硅聚合物(介晶基团的导入率约50%),并将“液晶性有机硅弹性体的合成”中在200℃的加热时间替换为1小时,除此以外,与实施例1同样操作,得到液晶性有机硅弹性体,与实施例1同样操作,评价此液晶性有机硅弹性体的特性。
该液晶性有机硅弹性体显示近晶相。同时,该液晶性有机硅弹性体的导热率为0.351W/m·K。进一步地,该液晶性有机硅弹性体的硬度为70。
同时,除了使用上述液晶性有机硅弹性体以外,与实施例1同样操作得到无缝定影管状物。并且,将该无缝定影管状物组装在彩色激光打印机的定影装置上,进行彩色印刷,得到调色剂的定影状态也良好的优质的图像。
实施例11
将“液晶性有机硅弹性体的合成”中4-氰基-4′-(4-戊烯基氧基)-1,1′-联苯的添加量替换为7.75g(29.4mmol),将聚甲基氢硅氧烷的添加量替换为5g,得到液晶性有机硅聚合物(介晶基团的导入率约37%),并将“液晶性有机硅弹性体的合成”中在200℃的加热时间替换为1小时,除此以外,与实施例1同样操作,得到液晶性有机硅弹性体,与实施例1同样操作,评价此液晶性有机硅弹性体的特性。
该液晶性有机硅弹性体显示近晶相。同时,该液晶性有机硅弹性体的导热率为0.289W/m·K。进一步地,该液晶性有机硅弹性体的硬度为60。
同时,除了使用上述液晶性有机硅弹性体以外,与实施例1同样操作得到无缝定影管状物。并且,将该无缝定影管状物组装在彩色激光打印机的定影装置上,进行彩色印刷,得到调色剂的定影状态也良好的优质的图像。
实施例12
将“液晶性有机硅弹性体的合成”中4-氰基-4′-(4-戊烯基氧基)-1,1′-联苯的添加量替换为12.9g(49.0mmol),将聚甲基氢硅氧烷的添加量替换为5g,得到液晶性有机硅聚合物(介晶基团的导入率约50%),将“液晶性有机硅弹性体的合成”中白金催化剂Pt(dvs)的添加量替换为0.01g,进一步添加固化助剂1-十二烯0.086g,并将在200℃的加热时间替换为3小时,除此以外,与实施例1同样操作,得到液晶性有机硅弹性体,与实施例1同样操作,评价此液晶性有机硅弹性体的特性。
该液晶性有机硅弹性体显示近晶相。同时,该液晶性有机硅弹性体的导热率为1.07W/m·K。
同时,除了使用上述液晶性有机硅弹性体以外,与实施例1同样操作得到无缝定影管状物。并且,将该无缝定影管状物组装在彩色激光打印机的定影装置上,进行彩色印刷,得到调色剂的定影状态也良好的优质的图像。
实施例13
除了将200℃的加热时间替换为5小时以外,与实施例12同样操作,得到液晶性有机硅弹性体,与实施例1同样操作,评价此液晶性有机硅弹性体的特性。
该液晶性有机硅弹性体显示近晶相。同时,该液晶性有机硅弹性体的导热率为0.505W/m·K。
同时,除了使用上述液晶性有机硅弹性体以外,与实施例1同样操作得到无缝定影管状物。并且,将该无缝定影管状物组装在彩色激光打印机的定影装置上,进行彩色印刷,得到调色剂的定影状态也良好的优质的图像。
实施例14
将“液晶性有机硅弹性体的合成”中4-氰基-4′-(4-戊烯基氧基)-1,1′-联苯的添加量替换为12.9g(49.0mmol),将聚甲基氢硅氧烷的添加量替换为5g,得到液晶性有机硅聚合物(介晶基团的导入率约50%),将“液晶性有机硅弹性体的合成”中化学式(C)的反应抑制剂替换为下述化学式(E)的甲基丁炔醇,将白金催化剂Pt(dvs)的添加量替换为0.01g,并将200℃的加热时间替换为3小时,除此以外,与实施例1同样操作,得到液晶性有机硅弹性体,与实施例1同样操作,评价此液晶性有机硅弹性体的特性。
[化12]
该液晶性有机硅弹性体显示近晶相。同时,该液晶性有机硅弹性体的导热率为0.366W/m·K。
同时,除了使用上述液晶性有机硅弹性体以外,与实施例1同样操作得到无缝定影管状物。并且,将该无缝定影管状物组装在彩色激光打印机的定影装置上,进行彩色印刷,得到调色剂的定影状态也良好的优质的图像。
实施例15
除了将甲基丁炔醇的添加量替换为30μL以外,与实施例14同样操作,得到液晶性有机硅弹性体,与实施例1同样操作评价此液晶性有机硅弹性体的特性。
该液晶性有机硅弹性体显示近晶相。同时,该液晶性有机硅弹性体的导热率为0.455W/m·K。
同时,除了使用上述液晶性有机硅弹性体以外,与实施例1同样操作得到无缝定影管状物。并且,将该无缝定影管状物组装在彩色激光打印机的定影装置上,进行彩色印刷,得到调色剂的定影状态也良好的优质的图像。
实施例16
除了在“液晶性有机硅弹性体的合成”中将化学式(C)的反应抑制剂替换为下述化学式(E)的甲基丁炔醇以外,与实施例12同样操作,得到液晶性有机硅弹性体,与实施例1同样操作其液晶性有机硅弹性体的特性评价。
该液晶性有机硅弹性体显示近晶相。同时,该液晶性有机硅弹性体的导热率为0.449W/m·K。
同时,除了使用上述液晶性有机硅弹性体以外,与实施例1同样操作得到无缝定影管状物。并且,将该无缝定影管状物组装在彩色激光打印机的定影装置上,进行彩色印刷,得到调色剂的定影状态也良好的优质的图像。
实施例17
将“液晶性有机硅弹性体的合成”中4-氰基-4′-(4-戊烯基氧基)-1,1′-联苯的添加量替换为7.7g(29.3mmol),将聚甲基氢硅氧烷的添加量替换为5.0g,得到液晶性有机硅聚合物(介晶基团的导入率约30%),并将“液晶性有机硅弹性体的合成”中在200℃的加热时间替换为5小时,除此以外,与实施例1同样操作,得到液晶性有机硅弹性体,与实施例1同样操作,评价此液晶性有机硅弹性体的特性。
该液晶性有机硅弹性体显示近晶相。同时,该液晶性有机硅弹性体的导热率为0.443W/m·K。
同时,除了使用上述液晶性有机硅弹性体以外,与实施例1同样操作得到无缝定影管状物。并且,将该无缝定影管状物组装在彩色激光打印机的定影装置上,进行彩色印刷,得到调色剂的定影状态也良好的优质的图像。
实施例18
将“液晶性有机硅弹性体的合成”中4-氰基-4′-(4-戊烯基氧基)-1,1′-联苯的添加量替换为10.2g(38.8mmol),将聚甲基氢硅氧烷的添加量替换为5.0g,得到液晶性有机硅聚合物(介晶基团的导入率约40%),并将“液晶性有机硅弹性体的合成”中在200℃的加热时间替换为5小时以外,与实施例1同样操作,得到液晶性有机硅弹性体,与实施例1同样操作,评价此液晶性有机硅弹性体的特性。
该液晶性有机硅弹性体显示近晶相。同时,该液晶性有机硅弹性体的导热率为0.447W/m·K。
同时,除了使用上述液晶性有机硅弹性体以外,与实施例1同样操作得到无缝定影管状物。并且,将该无缝定影管状物组装在彩色激光打印机的定影装置上,进行彩色印刷,得到调色剂的定影状态也良好的优质的图像。
实施例19
将“液晶性有机硅弹性体的合成”中4-氰基-4′-(4-戊烯基氧基)-1,1′-联苯的添加量替换为62.3g(2.35mmol),将聚甲基氢硅氧烷的添加量替换为24.1g,得到液晶性有机硅聚合物(介晶基团的导入率约60%),并将“液晶性有机硅弹性体的合成”中在200℃的加热时间替换为5小时以外,与实施例1同样操作,得到液晶性有机硅弹性体,与实施例1同样操作,评价此液晶性有机硅弹性体的特性。
该液晶性有机硅弹性体显示近晶相。同时,该液晶性有机硅弹性体的导热率为0.467W/m·K。
同时,除了使用上述液晶性有机硅弹性体以外,与实施例1同样操作得到无缝定影管状物。并且,将该无缝定影管状物组装在彩色激光打印机的定影装置上,进行彩色印刷,得到调色剂的定影状态也良好的优质的图像。
实施例20
将“液晶性有机硅弹性体的合成”中4-氰基-4′-(4-戊烯基氧基)-1,1′-联苯16.1g(61.2mmol)替换为下述化学式(2)的4-(4-戊烯基氧基)苯甲酸4-氰基苯酯0.689g(2.25mmol),将聚甲基氢硅氧烷的添加量替换为0.5g,得到液晶性有机硅聚合物(介晶基团的导入率约20%),并将“液晶性有机硅弹性体的合成”中在200℃的加热时间替换为1小时,除此以外,与实施例1同样操作,得到液晶性有机硅弹性体,与实施例1同样操作,评价此液晶性有机硅弹性体的特性。
[化13]
该液晶性有机硅弹性体显示近晶相。同时,该液晶性有机硅弹性体的导热率为0.315W/m·K。
同时,除了使用上述液晶性有机硅弹性体以外,与实施例1同样操作得到无缝定影管状物。并且,将该无缝定影管状物组装在彩色激光打印机的定影装置上,进行彩色印刷,得到调色剂的定影状态也良好的优质的图像。
实施例21
除了将“液晶性有机硅弹性体的合成”中4-(4-戊烯基氧基)苯甲酸4-氰基苯酯的添加量替换为1.04g(3.39mmol),得到液晶性有机硅聚合物(介晶基团的导入率约30%)以外,与实施例20同样操作,得到液晶性有机硅弹性体,与实施例1同样操作,评价此液晶性有机硅弹性体的特性。
该液晶性有机硅弹性体显示近晶相。同时,该液晶性有机硅弹性体的导热率为0.378W/m·K。
同时,除了使用上述液晶性有机硅弹性体以外,与实施例1同样操作得到无缝定影管状物。并且,将该无缝定影管状物组装在彩色激光打印机的定影装置上,进行彩色印刷,得到调色剂的定影状态也良好的优质的图像。
实施例22
除了将“液晶性有机硅弹性体的合成”中4-(4-戊烯基氧基)苯甲酸4-氰基苯酯的添加量替换为1.38g(4.50mmol),得到液晶性有机硅聚合物(介晶基团的导入率约40%)以外,与实施例20同样操作,得到液晶性有机硅弹性体,与实施例1同样操作,评价此液晶性有机硅弹性体的特性。
该液晶性有机硅弹性体显示近晶相。同时,该液晶性有机硅弹性体的导热率为1.134W/m·K。
同时,除了使用上述液晶性有机硅弹性体以外,与实施例1同样操作得到无缝定影管状物。并且,将该无缝定影管状物组装在彩色激光打印机的定影装置上,进行彩色印刷,得到调色剂的定影状态也良好的优质的图像。
实施例23
除了将“液晶性有机硅弹性体的合成”中4-(4-戊烯基氧基)苯甲酸4-氰基苯酯的添加量替换为1.73g(5.64mmol),得到液晶性有机硅聚合物(介晶基团的导入率约50%)以外,与实施例20同样操作,得到液晶性有机硅弹性体,与实施例1同样操作,评价此液晶性有机硅弹性体的特性。
该液晶性有机硅弹性体显示近晶相。同时,该液晶性有机硅弹性体的导热率为0.989W/m·K。
同时,除了使用上述液晶性有机硅弹性体以外,与实施例1同样操作得到无缝定影管状物。并且,将该无缝定影管状物组装在彩色激光打印机的定影装置上,进行彩色印刷,得到调色剂的定影状态也良好的优质的图像。
实施例24
将“液晶性有机硅弹性体的合成”中4-氰基-4′-(4-戊烯基氧基)-1,1′-联苯16.1g(61.2mmol)替换为下述化学式(1)的4-(4-戊烯基氧基)苯甲酸4-甲氧基苯酯12.1g(38.7mmol),将聚甲基氢硅氧烷的添加量替换为5.0g,得到液晶性有机硅聚合物(介晶基团的导入率约30%),并将“液晶性有机硅弹性体的合成”中在200℃的加热时间替换为5小时,除此以外,与实施例1同样操作,得到液晶性有机硅弹性体,与实施例1同样操作,评价此液晶性有机硅弹性体的特性。
[化14]
该液晶性有机硅弹性体显示向列相(但是,液晶性有机硅聚合物显示近晶相)。同时,该液晶性有机硅弹性体的导热率为0.517W/m·K。
同时,除了使用上述液晶性有机硅弹性体以外,与实施例1同样操作得到无缝定影管状物。并且,将该无缝定影管状物组装在彩色激光打印机的定影装置上,进行彩色印刷,得到调色剂的定影状态也良好的优质的图像。
以上的实施例的结果归纳在以下表1中。
另外,在上表中,“PMHS”表示化学式(A)的聚甲基氢硅氧烷(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”表示白金催化剂,“LCT”表示液晶性有机硅聚合物,“CR”表示化学式(B)的交联剂,“CT”表示化学式(D)的白金催化剂,“DDC”表示1-十二烯,“RI”表示反应抑制剂,“DMHO”表示化学式(C)的3,5-二甲基-1-己炔-3-醇,“MB”表示化学式(E)的甲基丁炔醇,“t@200℃”表示在200℃的加热时间,“Sm”表示近晶相,“N”表示向列相。
实施例25
液晶性有机硅聚合物的合成
将实施例1中的4-氰基-4′-(4-戊烯基氧基)-1,1′-联苯62.3g(2.35mmol)与实施例1中化学式(A)的聚甲基氢硅氧烷(聚合度:26-51,重均分子量(Mw):1700-3200)24.1g溶解于200mL甲苯(以下,将该溶液简称为“溶液A”)。同时,将催化剂量的白金催化剂Pt/C分散于2-丙醇中(以下,将该分散液简称为“分散液B”)。接下来,在溶液A中添加分散液B之后,将该混合物的温度调节至110℃。此后,将其混合液保持110℃并搅拌24小时。搅拌完毕后,使用旋转蒸发器从混合液蒸馏除去溶剂,得到粗化合物。接着,将其粗化合物溶解于丙酮。然后,在粗化合物的丙酮溶液中,加入粗化合物的贫溶剂乙醇,将粗化合物进行再沉淀。进一步地,将此再沉淀操作进行3次后,回收沉淀物,得到液晶性有机硅聚合物。另外,相对于聚甲基氢硅氧烷,介晶基团的导入率为约60%。
加入填充物的液晶性有机硅弹性体的制备
相对于如上操作得到的液晶性有机硅聚合物1.0g,添加实施例1中化学式(B)的交联剂0.1g、实施例1中化学式(C)的反应抑制剂300μL和实施例1中化学式(D)的白金催化剂Pt(dvs)0.1mL之后,将它们充分混合。接下来,将该混合物加热至100℃之后,在其中加入0.208g金属硅(日本セイマテツク社制造,M-Si#600,7μm)搅拌混合。接着,将该混合物3次通过三辊滚轧机进一步揉捏。此后,将该混合物在150℃加热0.5小时(30分钟),进一步在200℃加热5小时,得到加入填充物的液晶性有机硅弹性体。另外,该加入填充物的液晶性有机硅弹性体中的金属硅含量为20质量%(10体积%)。
加入填充物的液晶性有机硅弹性体的导热率的测定
与实施例1同样操作,测定加入填充物的液晶性有机硅弹性体的导热率,其导热率为0.595W/m·K。
无缝定影管状物的制作
除了使用上述液晶性有机硅弹性体以外,与实施例1同样操作得到无缝定影管状物。并且,将该无缝定影管状物组装在彩色激光打印机的定影装置上,进行彩色印刷,得到调色剂的定影状态也良好的优质的图像。
实施例26
除了将金属硅的添加量替换为0.356g以外,与实施例24同样制备加入填充物的液晶性有机硅弹性体。另外,该加入填充物的液晶性有机硅弹性体中的金属硅含量为30质量%(15体积%)。同时,与实施例1同样操作,测定该加入填充物的液晶性有机硅弹性体的导热率,其导热率为0.771W/m·K。
同时,除了使用上述液晶性有机硅弹性体以外,与实施例1同样操作得到无缝定影管状物。并且,将该无缝定影管状物组装在彩色激光打印机的定影装置上,进行彩色印刷,得到调色剂的定影状态也良好的优质的图像。
实施例27
除了将金属硅的添加量替换为0.830g以外,与实施例24同样制备加入填充物的液晶性有机硅弹性体。另外,该加入填充物的液晶性有机硅弹性体中的金属硅含量为50质量%(30体积%)。同时,与实施例1同样操作,测定该加入填充物的液晶性有机硅弹性体的导热率,其导热率为1.421W/m·K。
同时,除了使用上述液晶性有机硅弹性体以外,与实施例1同样操作得到无缝定影管状物。并且,将该无缝定影管状物组装在彩色激光打印机的定影装置上,进行彩色印刷,得到调色剂的定影状态也良好的优质的图像。
实施例28
除了将金属硅的添加量替换为1.02g以外,与实施例24同样制备加入填充物的液晶性有机硅弹性体。另外,该加入填充物的液晶性有机硅弹性体中的金属硅含量为55质量%(35体积%)。同时,与实施例1同样操作,测定该加入填充物的液晶性有机硅弹性体的导热率,其导热率为2.16W/m·K。另外,该热导电率的上升幅度比上述实施例高。
同时,除了使用上述液晶性有机硅弹性体以外,与实施例1同样操作得到无缝定影管状物。并且,将该无缝定影管状物组装在彩色激光打印机的定影装置上,进行彩色印刷,得到调色剂的定影状态也良好的优质的图像。
将以上实施例的结果归纳于以下表2。
表2
实施例29
液晶性有机硅聚合物的合成
除了将4-氰基-4′-(4-戊烯基氧基)-1,1′-联苯的添加量替换为32.6g(0.124mmol)、将聚甲基氢硅氧烷的添加量替换为10.0g以外,与实施例1同样操作,得到液晶性有机硅聚合物(介晶基团的导入率约75%)。液晶性有机硅弹性体的合成
相对于硅橡胶(生橡胶,KE-1950-10(日本信越化学工业制造))100质量份,加入如上操作得到的液晶性有机硅聚合物30质量份和5-甲基-2-己烷40质量份,将该混合物在100℃边加热边搅拌。
接下来,除了使用液晶性有机硅聚合物替换混合物以外,与实施例1同样操作,在该混合物中混合交联剂、反应抑制剂和白金催化剂。接下来,将该混合物在80℃加热5分钟后,在140℃加热30分钟,进一步在150℃加热30分钟,进一步在170℃加热30分钟,最后在200℃加热60分钟,得到液晶性有机硅弹性体(白色。另外,将硅橡胶(生橡胶,KE-1950-10(日本信越化学工业制造)进行与上述同样的加工的橡胶是无色透明的)。另外,各加热模式之间的升温以5℃/分钟的速度进行。
液晶性有机硅弹性体的特性
该液晶性有机硅弹性体显示近晶相。同时,该液晶性有机硅弹性体的导热率为0.535W/m·K(另外,将硅橡胶(生橡胶,KE-1950-10(日本信越化学工业制造)进行与上述同样的加工的橡胶的导热率为0.467W/m·K。)。
工业实用性
本发明所涉及的弹性体的导热性改性剂具有弹性体成型体的导热率可以比以前提高的特征,可以利用于例如:彩色图像形成装置的图像定影装置中使用的自发热无缝定影管状物;彩色图像形成装置的图像定影装置中使用的无缝定影管状物;其它柔性印刷基板的缓冲片;电子设备内的在发热元件与散热元件之间设置的用于散热的导热性复合片;在加压、加热金属工具与柔性印刷基板之间设置的导热性复合片;功率晶体管、MOS晶体管、FET、晶闸管、整流器、互感器等发热性电子、电气元件的散热用的导热材料;电磁波吸收体等。
符号说明
100 无缝定影管状物(被加热体,发热无缝复合管状物)
100A 电阻发热无缝定影管状物(发热体,发热无缝复合管状物)
100B 感应发热无缝定影管状物(发热体,发热无缝复合管状物,感应发热无缝复合管状物)
111 基层(基体部,基层)
112 弹性层(弹性部,弹性层)
121 发热树脂层(发热部)
122 弹性层(弹性部,弹性层)
142 非导磁性金属层(发热部,感应发热部)
143 弹性层(弹性部,弹性层)