清洁刮板、处理盒和图像形成装置的制造方法_3

文档序号:9196521阅读:来源:国知局
硬度。当聚异氰酸酯的量为40重量份以下时,硬链段的尺寸 不会变的过大,并且获得了可延伸性。结果,抑制了清洁刮板剥落的发生。
[0098] 交联剂
[0099] 交联剂的实例包括使用二醇(双官能交联剂)、三醇(三官能交联剂)或四醇(四 官能交联剂)。它们可以组合使用。作为另一种选择,胺类化合物可用作交联剂。聚氨酯橡 胶可使用三官能以上的交联剂进行交联。三官能性交联剂的实例包括三羟甲基丙烷、甘油 和二异丙醇胺等。
[0100] 相对于100重量份的具有可与异氰酸酯基反应的官能团的树脂,交联剂的量优选 2重量份以下。当交联剂的量为2重量份以下时,通过老化形成的氨基甲酸酯所衍生的硬链 段大量生长,而分子运动将不受化学交联的约束。因此,容易获得所需的硬度。
[0101] 接触部件的形成方法
[0102] 在本发明示例性实施方式的构成接触部件的聚氨酯橡胶的生产中,使用产生聚氨 酯的典型方法,如预聚合物法或一步法。预聚合物法适合于本发明示例性实施方式,这是因 为获得了具有高强度和高耐磨耗性的聚氨酯。然而,生产方法没有限制。
[0103] 通过异氰酸酯化合物、交联剂等与上述多元醇混合,并形成所得混合物,从而获得 聚氨酯橡胶。通过形成接触部件用组合物,利用例如离心成型或挤出成型通过上述方法将 该组合物制备为片材,并对所得片材进行切割工序等,从而产生清洁刮板的接触部件。
[0104] 下面利用实例详细描述制造接触部件的方法。
[0105] 首先,将软链段材料(例如,聚己酸内酯多元醇)和硬链段材料(例如,具有2个 以上羟基的丙烯酸树脂)混合(以例如8:2的重量比)。
[0106] 然后,向软链段材料和硬链段材料的混合物中添加异氰酸酯化合物(例如,二苯 基甲烷-4, 4'-二异氰酸酯),并且将所得混合物例如在氮气气氛下进行反应。此反应过程 中的温度优选60°C以上至150°C以下,更优选80°C以上至130°C以下。反应时间优选0. 1 小时以上至3小时以下,更优选1小时以上至2小时以下。
[0107] 然后,向反应混合物中进一步添加异氰酸酯化合物,并且将所得混合物例如在氮 气气氛下进行反应。由此制备了预聚物。此反应过程中的温度优选40°C以上至KKTC以下, 更优选60°C以上至90°C以下。反应时间优选30分钟以上至6小时以下,更优选1小时以 上至4小时以下。
[0108] 然后,升高预聚物的温度,并对预聚物进行减压消泡。此时的温度优选为优选60°C 以上至120°C以下,更优选80°C以上至100°C以下。反应时间优选10分钟以上至2小时以 下,更优选30分钟以上至1小时以下。
[0109] 随后,向预聚物添加交联剂(例如,1,4- 丁二醇或三羟甲基丙烷),并且制备形成 接触部件用组合物。
[0110] 然后,将形成接触部件用组合物倒入离心成型机的模具中,然后进行固化反应。此 时模具温度优选80°C以上至160°C以下,更优选100°C以上至140°C以下。反应时间优选20 分钟以上至3小时以下,更优选30分钟以上至2小时以下。
[0111] 此外,对所得固化产物进行交联反应和冷却。该交联反应中用于老化的加热过程 中的温度优选70°c以上至130°C以下,更优选80°C以上至130°C以下,进而更优选KKTC以 上至120°C以下。反应时间优选1小时以上至48小时以下,更优选10小时以上至24小时 以下。
[0112] 在示例性实施方式中,为了获得满足上式(1)至(4)的部件,从控制硬链段团聚的 角度而言还可以进行后加热步骤。通过调整后加热步骤中的加热温度和时间,调整了硬链 段的团聚程度并且控制该部件从而满足式(1)至(4)。
[0113] 后加热步骤的加热温度优选90°C以上至140°C以下,更优选KKTC以上至120°C以 下,进而更优选l〇5°C以上至115°C以下。加热优选20分钟以上至60分钟以下,更优选30 分钟以上至50分钟以下,进而更优选35分钟以上至45分钟以下。
[0114] 当清洁刮板如图1所示仅包括接触部件的情况下,在后加热步骤之前或之后将所 得产物切割为具有预定形状,从而形成清洁刮板。
[0115] · tan δ峰值温度
[0116] 清洁刮板的接触部件的tan δ (损耗角正切)的峰值温度代表玻璃化转变温度 (Tg)。
[0117] 示例性实施方式接触部件的tan δ峰值温度优选-30°C以上至5°C以下,更优 选-25°C以上至2°C以下,进而更优选-20°C以上至0°C以下。
[0118] 当tan δ峰值温度为5°C以下时,获得了具有良好低温性质和良好耐剥落性的接 触部件。当tan δ峰值温度是-30°C以上时,室温下的tan δ不过低,因此保持了适度的冲 击强度,并且接触部件不过度振动。
[0119] 此处,tan δ峰值温度由下述贮存模量和损耗模量得出。在以恒定振动方式对线 性弹性体给予正弦波应变时,应力以式(A)表示。这里,|Ε*|称为"复数模量"。基于流变 学理论,弹性体成分以式(B)表示,粘性体成分以式(C)表示。此处,Ε'称为"贮存模量", Ε"被称为"损耗模量"。符号δ表示应力与应变的位相差角,其称为"力学损失角"。tan δ 值如式⑶所示用Ε"/Ε'表示,称为"损耗角正切"。tan δ的值越大,其线性弹性体的橡胶 弹性就越大。
[0120] 式(A) : 〇 = I Ε* I Y cos ( ω t)
[0121] 式(B) :E' = IE* I cos δ
[0122] 式(C) :E" = IE* I sin δ
[0123] 式(D) :tan δ = E" /E'
[0124] 利用 Rheospectoler DVE-V4 (Rheology Co.,Ltd.制造)在5% 的静止应变以 IOHz 正弦波拉伸振动在_60°C以上至KKTC以下的温度范围,测定tan δ值。
[0125] 通过例如下述方法控制接触部件的tan δ峰值温度。例如,在接触部件由聚氨酯 组成的情况下,通过降低多元醇的分子量,tan δ峰值温度趋于增加。在此情况下,作为另 一种选择,通过增加交联剂的量,tan δ峰值温度趋于增加。然而,调整tan δ峰值温度的 方法不限于这些方法。
[0126] · 100%模量(给定伸长时的应力)
[0127] 接触部件的100%模量优选为610^以上,更优选710^以上,进而更优选7.510^以 上。关于100%模量的上限,100%模量优选IlMPa以下,更优选IOMPa以下。
[0128] 当100%模量为6MPa以上时,获得合适的硬度,接触部件因此具有良好的耐磨耗 性。
[0129] 此处,根据JIS K6251 (2004)测定100%模量。具体而言,利用哑铃形3号测试片以 500_/分钟的拉伸速度进行测定,从而获得应力-应变曲线(环境温度:23°C ),并由该曲 线确定 100%模量。利用 Toyo Seiki Seisaku-sho, Ltd.制造的 Strograph AE Elastomer 作为测定装置。
[0130] (非接触部件)
[0131] 下面将描述在下述情况下的非接触部件的组合物:如图5所示的第二示例性实施 方式或图6所示的第三示例性实施方式,示例性实施方式的清洁刮板具有其中接触部件和 除接触部件以外的区域(非接触部件)由不同材料组成的结构。
[0132] 示例性实施方式的清洁刮板的非接触部件没有特别限制,任何已知的材料可用作 非接触部件。
[0133] 用作非接触部件的材料的实例包括聚氨酯橡胶、有机硅橡胶、氟橡胶、氯丁二烯橡 胶和丁二烯橡胶。这些材料中,优选聚氨酯橡胶。聚氨酯橡胶的实例包括基于酯的聚氨酯 和基于醚的聚氨酯。特别是,优选基于酯的聚氨酯。
[0134] 产生聚氨酯橡胶的方法的实例是利用多元醇和聚异氰酸酯的方法。
[0135] 多元醇的实例包括聚四亚甲基醚二醇、聚己二酸乙二酯和聚己内酯。
[0136] 聚异氰酸酯的实例包括2, 6-甲苯二异氰酸酯(TDI)、4, 4' -二苯甲烷二异氰酸酯 (MDI)、对苯二异氰酸酯(Proi)、1,5-萘二异氰酸酯(NDT)、3, 3-二甲基二苯基-4, 4'-二异 氰酸酯(TODI)。在聚异氰酸酯中,优选MDI。
[0137] 此外,使聚氨酯固化的固化剂的实例包括1,4-丁二醇、三羟甲基丙烷、乙二醇和 其混合物。
[0138] 下面将描述具体实例。4, 4' -二苯甲烷二异氰酸酯与已经接受过脱水处理的聚四 亚甲基醚二醇混合,并使所得混合物反应产生预聚物。1,4- 丁二醇和三羟甲基丙烷组合使 用作为固化剂,并添加到预聚物中。可向其中添加添加剂如反应控制剂。
[0139] 根据制备中采用的原料,使用公知方法作为非接触部件的制备方法。例如,通过离 心成型或挤出成型形成材料并对所得形成产物进行切割工序等获得预定形状,从而制备非 接触部件。
[0140] (清洁刮板的制造)
[0141] 在图1所示的清洁刮板仅包括接触部件的情况下,通过上述形成接触部件的方法 来制造清洁刮板。
[0142] 在清洁刮板具有多层结构(例如图5所示的双层结构)的情况下,通过使作为接 触部件的第一层和作为非接触部件的第二层(在具有三层以上的结构时为多层)相互粘合 来制备清洁刮板。在使层相互粘合的方法中,合适的是使用双面胶带或粘结剂等。作为另 一种选择,在不提供粘合层的情况下,多个层相互粘合的方式可以是在成型步骤中将各层 的材料以一定时间间隔注入模具中,从而使成型材料结合。
[0143] 在图6所示的清洁刮板具有接触部件(边缘部件)和非接触部件(背面部件) 的情况中,清洁刮板以下述方式制造。制备了第一模具和第二模具。第一模具具有通过下 述方式形成的与半圆柱形对应的空腔(其中注入形成接触部件用组合物的区域):排列两 个如图6所示的接触部件3421C,从而使部件3421C的正面3C相互接触。第二模具具有通 过下述方式形成的与下述形状相对应的空腔:排列两个接触部件3421C和两个非接触部件 3422C,从而使部件3421C和3422C的正面3C相互接触。将形成接触部件用组合物注入第 一模具的空腔中并进行固化,由此形成了具有两个接触部件3421C相互接触的形状的第一 成型体。然后,第一模具脱模。随后,安装第二模具,以将第一成型体置于第二模具的空腔 中。随后,将形成非接触部件用组合物注入第二模具的空腔中以覆盖第一成型体,随后进行 固化,由此形成了具有两个接触部件3421C和两个非接触部件3422C排列来使得部件3421C 和3422C的正面3C相互接触的形状的第二成型体。接下来,在中央(即,将成为正面3C的 部分)切割所形成的第二成型品。具
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