加压用旋转构件、其制造方法和加热装置的制造方法_3

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的圆形状和角形状。
[0092] 由于能够更有效地抑制非通纸区域的温度升高,因此可以使用热导率A为500W/ (m?K)以上且900WAm?K)以下的针状填料。
[0093] 此类材料的具体实例包括沥青系碳纤维(pitch-basedcarbonfiber)。针状沥青 系碳纤维可具有例如,图3中的直径D为5至11ym(平均直径)和长度L(平均长度)为 大约50ym以上且1,000ym以下的形状作为更具体的形状。碳纤维是工业上容易可得的。
[0094] 此外,上述针状填料的含量、平均长度和热导率可以以下述方式求得。
[0095] 关于测量弹性层中的针状填料的含量(vol% )的方法,首先,从弹性层中切出样 品,并且使用液浸比重测量设备(SGM-6,由Mettler-ToledoInternationalInc?制成)测 量25°C下的体积(该体积下文中记载为Vall)。接下来,将已经测量过体积的评价样品使用 热重分析仪(商品名:TGA85le/SDTA,由Mettler-ToledoInternationalInc?制成)在 700°C下在氮气气氛中加热1小时,由此使硅橡胶组分分解且除去。当弹性层4b除针状填 料之外还包含无机填料时,分解和除去之后的残留物处于针状填料和无机填料混合这样的 状态下。
[0096] 在该状态下,使用干式自动密度计(商品名:Accupyc1330-1,由SHIMADZU CORPORATION制成)测量25°C下的体积(该体积下文中记载为^)。之后,将残留物在700°C 下在空气气氛中加热1小时,因此针状填料热分解且除去。使用干式自动密度计(商品名: Accupyc1330-1,由SHIMADZUCORPORATION制成)测量残留无机填料的25°C下的体积(该 体积下文中记载为Vb)。针状填料的重量可以基于这些值由以下表达式来求得。
[0097] 针状填料的体积(vol% ) = {(Va_Vb) /Vall}X100
[0098] 此外,针状填料的平均长度是通过使用光学显微镜测量随机选择的至少1,500个 针状填料的长度、并且将所得值算术平均而获得的值。
[0099] 此外,弹性层中针状填料的长度的算术平均值可以以下述方式来求得。具体地,将 已从弹性层切出的样品在700°C下在氮气气氛中焙烧1小时,并且硅橡胶组分灰化且除去。 以此方式,可以取出样品中的针状填料。从上述针状填料中随机选择至少100个针状填料, 使用光学显微镜测量长度,并且确定算术平均值。
[0100] 针状填料的热导率可以通过下述表达式由使用激光闪光法热常数测量系统(商 品名:TC-7000,由ULVAC-RIKO,Inc.制成)测量的热扩散率、使用差示扫描量热仪(商品 名:DSC823e,由Mettler-ToledoInternationalInc?制成)测量的定压比热、和使用干式 自动密度计(商品名:Accupyc1330-1,由SHIMADZUCORPORATION制成)测量的密度来求 得。
[0101] 热导率=热扩散率x定压比热x密度
[0102] (孔隙)
[0103] 孔隙4b2与取向的针状填料4bl-起存在于根据本发明的弹性层4b中。
[0104] 这里,关于根据本发明的弹性层中的孔隙的孔隙直径,在弹性层已经用刀片等沿 厚度方向切断之后的切割面上出现的80个数%以上的孔隙可以在5至30ym的范围内。这 里,孔隙的孔隙直径意指在已用扫描电子显微镜(例如,商品名:XL-30,由FEI制成,放大倍 率100倍)观察切割面和预定区域(例如,297X204像素)已进行二值化之后获得的在孔 隙部分中的最长长度和最短长度的合计值的一半的值。当切割面上的80个数%以上的孔 隙在上述范围内时,可以充分地保持弹性层的强度。
[0105] 此外,即使意欲通过将包含发泡剂和中空颗粒的液体组合物与针状填料一起注入 注塑成形用模具来形成具有沿着旋转轴的方向取向的针状填料和其中的孔隙的弹性层,也 难以使针状填料沿着旋转轴的方向取向。
[0106] 这被认为是因为当发泡剂发泡时针状填料的取向混乱,或者是因为中空颗粒导致 妨碍针状填料的取向。换言之,在其中具有孔隙的弹性层中惯例上难以使针状填料沿着加 压用旋转构件的旋转轴的方向取向。由于此,不可能调节弹性层的沿着旋转轴的方向的热 导率是弹性层的沿厚度方向的热导率的6倍以上。
[0107] 另一方面,在使用含水凝胶形成并且其中具有孔隙的弹性层中,较少阻碍针状填 料沿着旋转轴的方向取向。
[0108] 这里,含水凝胶意指例如,通过将材料用水溶胀而获得的吸水且可以溶胀的物质, 其在PTL3中记载为〃吸水性聚合物粉末〃。
[0109] 含水凝胶与弹性层形成用材料混合在一起,将混合物搅拌,并且制备乳液状液体 组合物。将液体组合物注入注塑成形用模具中并固化。由此,可以形成其中水均匀和微细 地分散的基础聚合物。之后,使水从基础聚合物中蒸发,由此可以形成其中均匀形成微细孔 隙的弹性层。
[0110] 此类吸水性聚合物粉末包括丙烯酸、甲基丙烯酸、这些的金属盐的聚合物和它 们的共聚物与交联体。特别地,可以使用给出可以将水充分地分散在包含加成固化型液 体硅橡胶的液体组合物中的含水凝胶的聚丙烯酸的碱金属盐、及其交联体。此类吸水性 聚合物包括例如,〃RHEOGIC250H〃(商品名;由ToagoseiCo.,Ltd?制成)和〃BEN-GEL W-200U〃(商品名;由HOJUNCo.,Ltd?制成)。
[0111] 当使用通过采用此类含水凝胶制备的乳液状液体组合物时,可以形成具有在弹性 层中沿着旋转轴方向的方向取向的针状填料并且其中具有孔隙的弹性层。本发明人推测机 理为下述方式。
[0112] 具体地,这被认为是因为在用于形成弹性层的液体组合物中吸水且溶胀的含水凝 胶不具有常规用作孔隙形成手段的中空颗粒的此类硬壳存在于其中,分散状态下的含水凝 胶的直径为大约10至30ym,并且含水凝胶较少阻碍针状填料沿着液体组合物的流动方向 的方向取向。
[0113] 在从弹性层4b的表面到500ym深度的区域中的孔隙率可以为lOvol%以上且 70vol%以下。另外,弹性层4b的孔隙率可以为20vol%以上且70vol%以下。当该孔隙率 小于20vol%时,难以获得上述缩短升温时间的效果,而当意欲形成70vol%以上的孔隙率 时,成形困难。升温时间可以随着孔隙率增大而缩短,并且孔隙率可以进一步为35vol%以 上且70vol%以下。
[0114] 在从弹性层4b的表面到500ym深度的区域中的孔隙率可以通过下述表达式来确 定。
[0115] 首先,使用刀片切出在从弹性层的表面到500ym深度的区域中的任意部分。使用 液浸比重测量设备(SGM-6,由Mettler-ToledoInternationalInc?制成)测量25°C下的 体积(上述记载的Vall)。接下来,将已经测量过体积的评价样品使用热重分析仪(商品名: TGA851e/SDTA,由Mettler-ToledoInternationalInc?制成)在700°C下在氮气气氛中加 热1小时,由此硅橡胶组分分解且除去。此时重量的减少量表示为Mp。当弹性层4b除针状 填料之外还包含无机填料时,分解和除去之后的残留物处于针状填料和无机填料混合这样 的状态下。
[0116] 在该状态下,使用干式自动密度计(商品名:Accupyc1330-1,由SHIMADZU CORPORATION制成)测量25°C下的体积(上述记载的Va)。孔隙率可以基于这些值由下述 表达式求得。此外,在该计算中,娃橡胶组分的密度假定是0. 97g/cm3(该密度下文中记载 为Pp)。
[0117] 孔隙率(vol% ) = [{(Vall_(Mp/pp+Va)}/Vall]X100
[0118] 另外,弹性层4b的孔隙率可以在从弹性层4b切出任意部分之后以与以上描述类 似的方式来测定。
[0119] 此外,本实例的孔隙率采用从上述任意部分切出的总计5个样品的平均值。
[0120] (4)加压用旋转构件的制造方法
[0121] 提供缩短升温时间同时抑制非通纸区域的温度升高的效果的加压用旋转构件可 以通过下述制造方法来获得。
[0122] (i)弹性层形成用液体组合物的制备工序
[0123] 将未交联的加成固化型液体硅橡胶与上述针状填料4bl和作为包含水且已经形 成为凝胶形态的吸水性聚合物的含水材料(下文中也称为"含水凝胶")共混。称量出预 定量的加成固化型液体硅橡胶、针状填料4bl和含水凝胶,使用公知的填料混合和搅拌手 段如行星式通用混合搅拌器来混合,并且制备了乳液状态下的弹性层形成用液体组合物, 其中水微细地分散在加成固化型液体硅橡胶中。
[0124] (ii)液体组合物的层形成工序
[0125] 将在以上描述(i)中已经制备的液体组合物注入其中配置具有用底漆处理的表 面的基体4a的注塑成形用模具的模腔中。
[0126] 此时,将液体组合物注入模腔中以致针状填料沿着加压用旋转构件的旋转轴的方 向取向,换言之,沿加压用旋转构件的横向取向。由此,针状填料4bl大致沿着旋转轴的方 向取向,并且可以有效地提高沿着旋转轴的方向的热导率。
[0127] 下面将参考图7来描述具体实例。图7为用于根据本发明的加压用旋转构件的注 塑成形用模具沿着基体的长度方向的方向的截面。图7中,示出具有圆柱状的内面的成形 模具71、成形模具71中配置的根据本发明的加压用旋转构件的基体74(芯棒)、在芯棒74 的外周面与成形模具71的内周面之间形成的模腔72、和使模
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