專利名稱：用于成像裝置的清潔刮板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于成像裝置的清潔刮板，并且特別涉及一種由包含橡膠組分并且其中混入了填料的熱固彈性體組合物形成的清潔刮板。
背景技術(shù)：
在使用普通紙張作為記錄紙的靜電復(fù)印設(shè)備中，復(fù)印操作過程如下通過放電將靜電電荷提供到感光器上，將圖像在感光器上曝光，從而在其上形成一個(gè)潛在的靜電圖像，使具有相反電荷的色粉吸附到該潛在的靜電圖像以使該潛在的靜電圖像顯影，色粉圖像被轉(zhuǎn)移到記錄紙上，于是，將被轉(zhuǎn)移上了色粉圖像的記錄紙?jiān)趬毫ο录訜?，從而將色粉圖像固定在記錄紙上。因此，為了連續(xù)不斷地將原始文件的圖像復(fù)印到多張記錄紙上，在上述過程中，當(dāng)色粉圖像從感光器上轉(zhuǎn)移到記錄紙上之后，必須將留在感光器表面的色粉除去。而除去色粉的方法，已知的清潔方法有使用壓在感光器表面清潔刮板，使清潔刮板與感光器表面接觸并滑動(dòng)。
在上述方法中的用于成像裝置的傳統(tǒng)清潔刮板是由聚氨酯橡膠組成的，可以清潔感光器上的研磨色粉或變形聚合色粉。由聚氨酯橡膠組成的清潔刮板耐熱性較差，因此對于清潔色粉具有重要作用的刮板邊緣會由于被磨損而且變得圓滑而變得無法除去色粉。即使在清潔刮板和感光器之間的接觸部分的壓力(以下稱之為線壓力)較低時(shí)，傳統(tǒng)的由聚氨酯橡膠組成的清潔刮板也可以清潔傳統(tǒng)的研磨色粉或變形聚合色粉。在這種情況下，還沒有開發(fā)出一種耐磨性優(yōu)于聚氨酯橡膠的材料。
目前的趨勢是節(jié)能，減少成像裝置的成本，以及形成高質(zhì)量的圖像。在這種情況下，開發(fā)了一種具有較小直徑的球形聚合色粉。結(jié)果是除非增加清潔刮板的線壓力，否則很難除去殘留在感光器表面的色粉。因此該色粉有難以清潔的缺點(diǎn)。當(dāng)由聚氨酯橡膠組成的清潔刮板和感光器之間的接觸部分的壓力增大時(shí)，摩擦力也隨之增加。于是，清潔刮板的邊緣的磨損更加嚴(yán)重，所以，如果使用的是由聚氨酯橡膠組成清潔刮板，則采用增加線壓力的方法是比較困難的。
為了解決上述問題，即由聚氨酯橡膠組成的清潔刮板在高溫下的耐熱性和機(jī)械性能較差的問題，在日本專利申請第2003-248404號(專利文獻(xiàn)1)中已經(jīng)提出并公開了一種由氫化丙烯腈-丁二烯橡膠和其中細(xì)分散的二甲基丙烯酸鋅組成的聚合物合金制成的清潔刮板。如該專利文獻(xiàn)1所述，通過在清潔刮板的兩個(gè)表面都包裹不銹鋼箔片，可以提高脫模特性和彈性拉伸模量。
但是在專利文獻(xiàn)1中公開的清潔刮板是由不具有橡膠彈性的未硫化橡膠組成的。因此，當(dāng)將橡膠組合物塑模為清潔刮板時(shí)，在其表面會形成細(xì)微的不規(guī)整。這些細(xì)微的不規(guī)整會對清潔刮板的清潔能力有不利的影響。磨損會導(dǎo)致在清潔刮板兩面包裹的不銹鋼箔片剝落。而不銹鋼箔片的顆粒會損害感光器的表面。
在專利文獻(xiàn)1中，細(xì)分散在氫化丙烯腈-丁二烯橡膠中的二甲基丙烯酸鋅的量并無特別限制。但如果二甲基丙烯酸鋅的量不合適，則不可能得到具有良好性能的清潔刮板的。
專利文獻(xiàn)1日本專利申請第2003-248404號發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是為了解決上述問題。因此，本發(fā)明的目的在于提供一種清潔刮板，通過提高其邊緣的耐磨性，可以使其具有增強(qiáng)的機(jī)械性能，并且可以提高對于具有較小直徑的球形聚合色粉的清潔能力。
為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種用于成像裝置中的清潔刮板，該清潔刮板是通過將下列(A)、(B)、(C)和(D)中的任意一種熱固彈性體組合物塑模制得的，其中每種熱固彈性體組合物都含有丙烯腈-丁二烯橡膠作為其橡膠組分(1)以及二丙烯酸鋅、二甲基丙烯酸鋅、甲基丙烯酸、氧化鋅和氧化鎂中的至少一種作為其填料(2)(A)一種熱固彈性體組合物，其中將5～60質(zhì)量份的作為填料(2)的二甲基丙烯酸鋅(2a)或甲基丙烯酸鋅和氧化鋅的混合物(2a)與100質(zhì)量份的橡膠組分(1)混合，(B)一種熱固彈性體組合物，在100質(zhì)量份的橡膠組分(1)中包含10～75質(zhì)量份的、分散有二甲基丙烯酸鋅作為填料(2)的氫化丙烯腈-丁二烯橡膠(1a)，(C)一種熱固彈性體組合物，在100質(zhì)量份的橡膠組分(1)中包含40～100質(zhì)量份的、引入了羧基的丙烯腈-丁二烯橡膠或引入了羧基的氫化丙烯腈-丁二烯橡膠，并且將0.1～20質(zhì)量份的作為填料(2)的氧化鋅或氧化鎂與100質(zhì)量份的橡膠組分(1)混合，以及(D)一種熱固彈性體組合物，在100質(zhì)量份的橡膠組分(1)中包含5～60質(zhì)量份的、引入了二丙烯酸鋅作為填料(2)的氫化丙烯腈-丁二烯橡膠(1b)。
通過使用其中將5～60質(zhì)量份的作為填料(2)的二甲基丙烯酸鋅(2a)或甲基丙烯酸鋅和氧化鋅的混合物(2a)與100質(zhì)量份的橡膠組分(1)混合的上述熱固彈性體(A)，起到交聯(lián)劑作用的二甲基丙烯酸鋅在交聯(lián)時(shí)促使發(fā)生接枝聚合反應(yīng)以形成精細(xì)結(jié)構(gòu)。制得的熱固彈性體組合物比傳統(tǒng)的使用炭黑增強(qiáng)的熱固彈性體組合物具有更高的機(jī)械性能。
當(dāng)將甲基丙烯酸和氧化鋅的混合物代替二甲基丙烯酸鋅與橡膠組分(1)混合時(shí)，在彈性體組合物中形成的二甲基丙烯酸鋅可以起到共交聯(lián)劑的作用。
在將甲基丙烯酸和氧化鋅的混合物與橡膠組分(1)混合時(shí)，優(yōu)選將甲基丙烯酸與氧化鋅的混合比定為2∶1。但由于甲基丙烯酸并不是總會和氧化鋅發(fā)生反應(yīng)，因此，通常將甲基丙烯酸與氧化鋅的混合比定為1∶1。以100質(zhì)量份的橡膠組分(1)為基準(zhǔn)，甲基丙烯酸和氧化鋅的混合物的總混合量為5～60質(zhì)量份。
將5～60質(zhì)量份的二甲基丙烯酸鋅或甲基丙烯酸和氧化鋅的混合物與100質(zhì)量份的橡膠組分(1)混合的原因如下當(dāng)與100質(zhì)量份的橡膠組分(1)混合的二甲基丙烯酸鋅或甲基丙烯酸和氧化鋅的混合物少于5質(zhì)量份時(shí)，則二甲基丙烯酸鋅無法體現(xiàn)出作為共交聯(lián)劑的作用。因此制得的熱固彈性體組合物的機(jī)械性能較差并且耐磨性也較差。另一方面，當(dāng)與100質(zhì)量份的橡膠組分(1)混合的二甲基丙烯酸鋅或甲基丙烯酸和氧化鋅的混合物大于60質(zhì)量份時(shí)，例如，當(dāng)混入了過量的二甲基丙烯酸鋅或甲基丙烯酸和氧化鋅的混合物時(shí)，在這種情況下彈性體組合物無法被橡膠捏合設(shè)備捏合。因此，優(yōu)選將5～60質(zhì)量份的二甲基丙烯酸鋅或甲基丙烯酸和氧化鋅的混合物與100質(zhì)量份的橡膠組分(1)混合。
除了可以將含有橡膠組份(1)以及與其混合的二甲基丙烯酸鋅(2a)或甲基丙烯酸和氧化鋅的混合物(2a)的熱固彈性體組合物塑模以外，還可以通過將在100質(zhì)量份的橡膠組分(1)中包含10～75質(zhì)量份的、分散了二甲基丙烯酸鋅作為填料(2)的氫化丙烯腈-丁二烯橡膠(1a)的上述熱固彈性體組合物(B)塑模形成清潔刮板。
也就是說，通過將二甲基丙烯酸鋅細(xì)分散在作為橡膠組分(1)的基礎(chǔ)聚合物的氫化丙烯腈-丁二烯橡膠(HNBR)中，細(xì)分散的二甲基丙烯酸鋅在交聯(lián)時(shí)會促使發(fā)生接枝聚合反應(yīng)以形成精細(xì)結(jié)構(gòu)。因此，制得的熱固彈性體組合物具有較高的機(jī)械性能。
在分散有二甲基丙烯酸鋅的氫化丙烯腈-丁二烯橡膠(1a)中，優(yōu)選將91～115質(zhì)量份的二甲基丙烯酸鋅與100質(zhì)量份的HNBR混合。
在100質(zhì)量份的橡膠組分(1)中包含10～75質(zhì)量份的、由HNBR組成的其中加入了91～115質(zhì)量份的二甲基丙烯酸鋅的橡膠組分(1a)的原因如下當(dāng)橡膠組分(1a)的混合量小于10質(zhì)量份時(shí)，以100質(zhì)量份的橡膠組分為基準(zhǔn)，二甲基丙烯酸鋅的量小于5質(zhì)量份。因此二甲基丙烯酸鋅無法體現(xiàn)出共交聯(lián)的效果。因此制得的熱固彈性體組合物的機(jī)械性能較差，而且耐磨性也較差。另一方面，當(dāng)橡膠組分(1a)的混合量大于75質(zhì)量份時(shí)，以100質(zhì)量份的橡膠組分為基準(zhǔn)，二甲基丙烯酸鋅的量大于60質(zhì)量份，例如，當(dāng)二甲基丙烯酸鋅過量時(shí)，制得的熱固彈性體組合物無法被捏合裝置捏合，并且會有未反應(yīng)的物質(zhì)分散在其中，或可能會生成凝聚物，從而會對制得的熱固彈性體組合物的耐磨性有不利的效果。
以100質(zhì)量份的橡膠組分(1)為基準(zhǔn)，作為橡膠組分(1)的基礎(chǔ)聚合物的、由HNBR組成的其中細(xì)分散了二甲基丙烯酸鋅的橡膠組分(1a)的混合量優(yōu)選設(shè)為30～60質(zhì)量份。
HNBR中鍵合的丙烯腈的含量優(yōu)選設(shè)為21～46％，并且在100℃時(shí)，其門尼粘度ML1+4優(yōu)選設(shè)為20～160。
在作為橡膠組分(1)的基礎(chǔ)聚合物的HNBR中鍵合的丙烯腈的量被設(shè)為21～46％的原因如下當(dāng)鍵合的丙烯腈的量小于21％時(shí)，制得的熱固彈性體組合物的機(jī)械性能較差。另一方面，當(dāng)鍵合的丙烯腈的含量大于46％時(shí)，制得的熱固彈性體組合物的玻璃化溫度較高，因此在低溫和潮濕環(huán)境下清潔刮板的清潔性能較差。在100℃下，在作為橡膠組分(1)的基礎(chǔ)聚合物的HNBR中鍵合的丙烯腈的量進(jìn)一步優(yōu)選為21～44％。
在100℃下，作為橡膠組分(1)的基礎(chǔ)聚合物的HNBR的門尼粘度ML1+4為20～160，其原因如下在100℃下當(dāng)HNBR的門尼粘度ML1+4小于20時(shí)，制得的熱固彈性體組合物的分子量較低并且耐磨性較差。在100℃下當(dāng)HNBR的門尼粘度ML1+4大于160時(shí)，制得的熱固彈性體組合物的分子量分布過寬。因此難以進(jìn)行捏合和塑模操作。
在100℃下門尼粘度ML1+4進(jìn)一步優(yōu)選為40～150。
為了在二甲基丙烯酸鋅和HNBR充分混合后制得其中分散二甲基丙烯酸鋅的氫化丙烯腈-丁二烯橡膠(1a)，將二甲基丙烯酸鋅混合到HNBR中，并且細(xì)分散在其中。另外，也可以將甲基丙烯酸和氧化鋅混合到HNBR中，并且使在混合過程中生成的二甲基丙烯酸鋅在HNBR中細(xì)分散。還可以使用二甲基丙烯酸鋅在HNBR中細(xì)分散的商品化的產(chǎn)品。
如上所述，本發(fā)明的清潔刮板可以通過將在100質(zhì)量份的橡膠組分(1)中包含40～100質(zhì)量份的、引入了羧基的丙烯腈-丁二烯橡膠或引入了羧基的氫化丙烯腈-丁二烯橡膠，并且中將0.1～20質(zhì)量份的、作為填料(2)的氧化鋅或氧化鎂與100質(zhì)量份的橡膠組分(1)混合的熱固彈性體組合物(C)塑模制得，或通過將在100質(zhì)量份的橡膠組分(1)中包含5～60質(zhì)量份的、引入了二丙烯酸鋅作為填料(2)的氫化丙烯腈-丁二烯橡膠(1b)的熱固彈性體組合物(D)塑模制得。
在熱固彈性體組合物中(C)的引入了羧基的丙烯腈-丁二烯橡膠或/和引入了羧基的氫化丙烯腈-丁二烯橡膠中，將丙烯酸或甲基丙烯酸作為丙烯腈-丁二烯橡膠的第三組分進(jìn)行三元共聚反應(yīng)，并且將羧基引入其側(cè)鏈或鏈端。
如下所示的化學(xué)式1顯示了氫化丙烯腈-丁二烯橡膠(HNBR)的化學(xué)結(jié)構(gòu)。如下所示的化學(xué)式2顯示了將丙烯酸(R＝H)或甲基丙烯酸(R＝CH3)作為HNBR的第三組分進(jìn)行三元共聚以向其中引入了羧基的HNBR的化學(xué)結(jié)構(gòu)。
化學(xué)式1 (在化學(xué)式1中，n1和m1為不小于1的整數(shù))化學(xué)式2 (在化學(xué)式2中，n2、m2和l2為不小于1的整數(shù)，R表示H或甲基(CH3))如化學(xué)式2所示，在引入了羧基的NBR或引入了羧基的HNBR中，氧化鋅或氧化鎂能夠和羧基形成離子鍵。此外，和羧基形成離子鍵的氧化鋅(鋅離子)或氧化鎂(鎂離子)還能夠和其它主鏈上的羧基形成離子鍵，從而起到了假交聯(lián)的作用。此外，由于引入了羧酸的氫鍵，能夠使NBR或HNBR具有更高的強(qiáng)度。
在熱固彈性體組合物(C)中，在100質(zhì)量份的橡膠組分(1)中包含40～100質(zhì)量份的、引入了羧基的丙烯腈-丁二烯橡膠或引入了羧基的氫化丙烯腈-丁二烯橡膠。如果在100質(zhì)量份的橡膠組分(1)中包含的、引入了羧基的丙烯腈-丁二烯橡膠或/和氫化丙烯腈-丁二烯橡膠小于40質(zhì)量份，則由羧酸引起的交聯(lián)反應(yīng)幾乎不可能發(fā)生。因此制得的熱固彈性體組合物的機(jī)械性能較差。在100質(zhì)量份的橡膠組分(1)中包含的、引入了羧基的丙烯腈-丁二烯橡膠或/和氫化丙烯腈-丁二烯橡膠，優(yōu)選為在50～100質(zhì)量份的范圍內(nèi)。
在上述熱固彈體組合物(C)中，將0.1～20質(zhì)量份作為填料(2)的氧化鋅或/和氧化鎂與100質(zhì)量份的橡膠組分(1)混合。
如果與100質(zhì)量份的橡膠組分(1)混合的氧化鋅或/和氧化鎂小于0.1質(zhì)量份，則交聯(lián)反應(yīng)不會加快。因此制得的熱固組合物的機(jī)械性能較差。另一方面，如果與100質(zhì)量份的橡膠組分(1)混合的氧化鋅或/和氧化鎂大于20質(zhì)量份，則會產(chǎn)生反應(yīng)殘?jiān)?。因此，制得的熱固組合物的機(jī)械性能較差。與100質(zhì)量份的橡膠組分(1)混合的氧化鋅或/和氧化鎂優(yōu)選為1～10質(zhì)量份。
在引入了羧基的熱固彈性體組合物(C)的丙烯腈-丁二烯橡膠或/和熱固彈性體組合物(C)的氫化丙烯腈-丁二烯橡膠中，羧基的含量比優(yōu)選為0.5～30mass％，并且進(jìn)一步優(yōu)選為10～20mass％。
如果將羧基的含量比設(shè)為小于0.5mass％，則交聯(lián)反應(yīng)性較低。因此制得的熱固彈性體組合物的機(jī)械性能較差。另一方面，如果將羧基的含量比設(shè)為大于30mass％，則羧基會過度反應(yīng)。因此橡膠會焦化并且制得的熱固彈性體組合物的機(jī)械性能較差。
而熱固彈性體組合物(C)中的引入了羰基的丙烯腈-丁二烯橡膠和氫化丙烯腈-丁二烯橡膠，可以使用其中進(jìn)行了共聚化的商品化產(chǎn)品。例如，可以使用Bayer有限公司生產(chǎn)的Krynac系列和Therban系列。
上述熱固彈性體組合物(D)在橡膠組分(1)中含有引入了二丙烯酸鋅的氫化丙烯腈-丁二烯橡膠(1b)。在引入了二丙烯酸鋅的氫化丙烯腈-丁二烯橡膠中，丙烯酸作為丙烯腈-丁二烯橡膠中的第三組分發(fā)生了三元共聚反應(yīng)，如以下化學(xué)式3所示。
化學(xué)式3 (在化學(xué)式3中，n3、m3和l3為不小于1的整數(shù))如化學(xué)式3所示，通過將二丙烯酸鋅和氫化丙烯腈-丁二烯橡膠三元共聚，丙烯酸中的乙烯基被引入到氫化丙烯腈-丁二烯橡膠側(cè)鏈或鏈端。由于乙烯基的存在，第三組分二丙烯酸鋅與其他主鏈的NBR或HNBR之間可以確保發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)。因此，制得的熱固彈性體組合物具有更高的耐磨性。
而引入了二丙烯酸鋅的丙烯腈-丁二烯橡膠(1b)，可以使用進(jìn)行了共聚化的商品化產(chǎn)品。例如，可以使用Bayer有限公司生產(chǎn)的Therban(注冊商標(biāo))系列。
在熱固彈性體組合物(D)中，在100質(zhì)量份的橡膠組分(1)中包含5～60質(zhì)量份的、引入了二丙烯酸鋅的氫化丙烯腈-丁二烯橡膠(1b)。如果在100質(zhì)量份的橡膠組分(1)中包含的、引入了二丙烯酸鋅的氫化丙烯腈-丁二烯橡膠(1b)少于5質(zhì)量份，則交聯(lián)反應(yīng)不能加速。因此制得的熱固彈性體組合物的機(jī)械性能較差。另一方面，如果在100質(zhì)量份的橡膠組分(1)中包含的、引入了二丙烯酸鋅的氫化丙烯腈-丁二烯橡膠(1b)大于60質(zhì)量份，則會產(chǎn)生反應(yīng)殘?jiān)?。因此制得的熱固彈性體組合物的機(jī)械性能較差。在100質(zhì)量份的橡膠組分中包含的、引入了二丙烯酸鋅的氫化丙烯腈-丁二烯橡膠(1b)優(yōu)選為5～50質(zhì)量份。
在引入了二丙烯酸鋅作為填料的氫化丙烯腈-丁二烯橡膠(1b)中，二丙烯酸鋅的用量優(yōu)選為1～60mass％，并且進(jìn)一步優(yōu)選為1～50mass％。
如果在引入了二丙烯酸鋅的氫化丙烯腈-丁二烯橡膠(1b)中包含的二丙烯酸鋅少于1mass％，則交聯(lián)反應(yīng)性較低。因此制得的熱固彈性體組合物的機(jī)械性能較差。另一方面，如果在引入了二丙烯酸鋅的氫化丙烯腈-丁二烯橡膠(1b)中包含的二丙烯酸鋅大于60mass％，則會產(chǎn)生反應(yīng)殘?jiān)?。因此制得的熱固彈性體組合物的機(jī)械性能較差。
熱固彈性體組合物(C)和(D)與熱固彈性體組合物(A)和(B)之間的不同之處有以下幾點(diǎn)
熱固彈性體組合物(A)和(B)含有丙烯酸、二甲基丙烯酸、金屬氧化物例如氧化鋅和氧化鎂、丙烯酸的金屬氧化物、以及甲基丙烯酸的金屬氧化物作為其添加劑和增強(qiáng)劑。因此，丙烯酸和甲基丙烯酸不與NBR或HNBR的主鏈反應(yīng)，而是作為未反應(yīng)物留在其中。
另一方面，在熱固彈性體組合物(C)和(D)中，丙烯酸、甲基丙烯酸或二丙烯酸鋅與NBR或/和HNBR反應(yīng)，從而將羧基或鏈端乙烯基引入其中。因此，丙烯酸和甲基丙烯酸不會作為未反應(yīng)物留在其中。
此外，羧基和乙烯基具有明確的反應(yīng)性，因此，會大幅提高制得的熱固彈性體組合物的機(jī)械性能和耐磨性。因此，通過使用熱固彈性體組合物(C)和(D)，本發(fā)明的用于成像裝置的清潔刮板在其機(jī)械性能方面的變化較少，因此具有非常高的機(jī)械強(qiáng)度和耐磨性。
而作為用于塑模為本發(fā)明的清潔刮板的熱固彈性體組合物的主要組分使用的橡膠組分(1)，除了上述丙烯腈-丁二烯橡膠(NBR)以外，還可以使用天然橡膠(NR)、丁二烯橡膠(BR)、丁苯橡膠(SBR)、異戊二烯橡膠(IR)、丁基橡膠(IIR)、氯丁二烯橡膠(CR)、丙烯酸橡膠(ACM、ANM)，表氯醇橡膠(ECO)、乙丙橡膠(EPR)、以及三元乙丙橡膠(EPDM)。這些橡膠組分可以單獨(dú)使用，也可以將其中兩種或以上互相混合使用。
丙烯腈-丁二烯橡膠(NBR)包括引入了羰基的丙烯腈-丁二烯橡膠、氫化丙烯腈-丁二烯橡膠(HNBR)、引入了羧基的丙烯腈-丁二烯橡膠、引入了羧基的氫化丙烯腈-丁二烯橡膠、二甲基丙烯酸鋅作為填料(2)分散于其中的氫化丙烯腈-丁二烯橡膠(1a)、以及引入了二丙烯酸鋅作為填料(2)的氫化丙烯腈-丁二烯橡膠(1b)。
優(yōu)選使用丙烯腈-丁二烯橡膠(NBR)橡膠或/和氫化丙烯腈-丁二烯橡膠(HNBR)作為熱固彈性體組合物(A)和(B)的橡膠組分(1)。進(jìn)一步優(yōu)選使用具有的剩余雙鍵少于10％的氫化丙烯腈-丁二烯橡膠(HNBR)。
而NBR或作為HNBR材料使用的NBR，可以使鍵合的丙烯腈含量少于25％的低腈NBR、鍵合的丙烯腈含量介于25～31％之間的中腈NBR、鍵合的丙烯腈含量介于31～36％之間的中高腈NBR、以及鍵合的丙烯腈含量不低于36％的高腈NBR中的任何一種。如上所述，在作為橡膠組分(1)的基礎(chǔ)聚合物使用并且細(xì)分散有二甲基丙烯酸鋅的HNBR中，鍵合的丙烯腈含量優(yōu)選為21～46％。
根據(jù)需要，也可以將其它橡膠和丙烯腈-丁二烯橡膠混合在一起。其他橡膠一樣可以使用任何上述舉例的橡膠。當(dāng)其他橡膠(橡膠b)和丙烯腈-丁二烯橡膠(橡膠a)混合在一起時(shí)，以總量即100質(zhì)量份的橡膠組分(1)為基準(zhǔn)，橡膠a的混合量優(yōu)選為90～50質(zhì)量份，并且進(jìn)一步優(yōu)選為90～70質(zhì)量份，而橡膠b的混合量優(yōu)選為10～50質(zhì)量份，并且進(jìn)一步優(yōu)選為10～30質(zhì)量份。
除了上述二甲基丙烯酸鋅、甲基丙烯酸和氧化鋅的混合物、二丙烯酸鋅、氧化鋅、和氧化鎂作為填料以外，被塑模為本發(fā)明的清潔刮板的熱固彈性體組合物(A)～(D)，還可以含有其中一種或多種選自填料組(2b)的填料作為填料(2)，包括交聯(lián)劑、硫化促進(jìn)劑、硫化促進(jìn)助劑抗老化劑、以及其他添加劑。
熱固彈性體組合物(A)～(D)還優(yōu)選含有交聯(lián)劑(3)，例如硫、含硫的有機(jī)化合物、有機(jī)過氧化物、耐熱交聯(lián)劑、以及樹脂交聯(lián)劑。
用于塑模為清潔刮板的熱固彈性體組合物，含有橡膠組分(1)、填料(2)和交聯(lián)劑(3)。
優(yōu)選將0.1～20質(zhì)量份的、除了上述填料(2a)以外的上述填料(2b)與100質(zhì)量份的橡膠組分(1)混合，并且將0.1～30質(zhì)量份的交聯(lián)劑(3)與100質(zhì)量份的橡膠組分混合。
在本發(fā)明中，如上所述，通過加入預(yù)定量的二丙烯酸鋅、二甲基丙烯酸鋅、甲基丙烯酸、氧化鋅和氧化鎂作為填料(2)和橡膠組分混合(1)，二甲基丙烯酸鋅顯示了共交聯(lián)的作用，提高了熱固彈性體組合物的機(jī)械性能。優(yōu)選如上所述將0.1～20質(zhì)量份的填料(2b)和橡膠組分(1)混合。當(dāng)填料(2b)的混合量少于0.1質(zhì)量份時(shí)，填料(2b)既不能夠?qū)峁虖椥泽w組合物提供增強(qiáng)作用，也不能提高其機(jī)械性能。另一方面，當(dāng)填料(2b)的混合量大于20質(zhì)量份時(shí)，也就是說，使用的填料(2b)過量時(shí)，熱固彈性體組合物在其機(jī)械性能方面不具有較高的彈性，即，熱固彈性體組合物的硬度較高，并且伸長率較低。
將交聯(lián)劑(3)的混合量設(shè)定為0.1～30質(zhì)量份的原因如下當(dāng)交聯(lián)劑(3)的混合量小于0.1質(zhì)量份時(shí)，硫化密度變小，并且熱固彈性體組合物不具有預(yù)想的性能。另一方面，交聯(lián)劑(3)的混合量大于30質(zhì)量份時(shí)，由于過度發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，熱固彈性體組合物的硬度太大，因此本發(fā)明的清潔刮板可能會損壞感光器。
作為上述填料(2)使用的共交聯(lián)劑可以與自身交聯(lián)，并且可以與橡膠分子反應(yīng)以使其交聯(lián)，因此，可以使整個(gè)彈性體組合物聚合。
共交聯(lián)劑可以使用乙烯基不飽和單體，如甲基丙烯酸酯以及甲基丙烯酸或丙烯酸的金屬鹽；多官能團(tuán)聚合物；以及二肟。
而乙烯基不飽和單體，可以使用下列物質(zhì)(a)單羧酸，例如，丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸及類似物；(b)二羧酸，例如，馬來酸、富馬酸、衣康酸及類似物；
(c)上述(a)或(b)的酯或酐；(d)上述(a)～(c)的金屬鹽；(e)脂肪族共軛二烯，例如，1，3-丁二烯、異戊二烯、2-氯-1，3-丁二烯及類似物；(f)芳香族乙烯基化合物，例如，苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、乙基乙烯基苯、二乙烯基苯及類似物；(g)含有雜環(huán)的乙烯基化合物，例如，三烯丙基異氰尿酸酯、三烯丙基氰尿酸酯、以及乙烯基吡啶；(h)乙烯基氰化物，例如，甲基丙烯腈、α-氯代丙烯腈、丙烯醛、甲酸苯乙烯、乙烯基甲基酮、乙烯基乙基酮、以及乙烯基丁基酮。
上述(c)的“單羧酸酯”，可以使用下列物質(zhì)烷基甲基丙烯酸酯，例如，甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸異丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸正戊酯、甲基丙烯酸異戊酯、甲基丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸環(huán)己酯、2-乙基己基-甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸異壬酯、叔丁基環(huán)己基甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸癸酯、甲基丙烯酸十二烷酯、羥甲基甲基丙烯酸酯、羥乙基甲基丙烯酸酯；氨烷基丙烯酸酯，例如，氨乙基丙烯酸酯、二甲基氨乙基丙烯酸酯、丁基氨乙基丙烯酸酯及類似物；具有一個(gè)芳環(huán)的甲基丙烯酸酯，例如，苯基甲基丙烯酸酯、苯甲?；谆┧狨ァ⑾┍谆┧狨ゼ邦愃莆?；具有一個(gè)環(huán)氧基的甲基丙烯酸酯，例如，縮水甘油基甲基丙烯酸酯、甲基縮水甘油基甲基丙烯酸酯、環(huán)氧環(huán)己基甲基丙烯酸酯及類似物；具有官能團(tuán)的甲基丙烯酸酯，例如，N-羥甲基甲基丙烯酰氨、γ-甲基丙烯酸基三甲氧基硅烷；具有多官能團(tuán)的甲基丙烯酸酯，例如，二甲基丙烯酸乙二酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯及類似物。
而上述(c)的“二羧酸酯”，可以使用單酯，例如，馬來酸一甲酯、衣康酸一甲酯；鄰苯二甲酸二烯丙酯、衣康酸二烯丙酯及類似物。
而上述(c)的“不飽和羧酸酐”，可以使用丙烯酸酐、馬來酸酐及類似物。
而上述(d)的“金屬鹽”，可以使用不飽和羧酸例如丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酸和富馬酸的鋁鹽、鈣鹽、鋅鹽和鎂鹽。
在本發(fā)明中，優(yōu)選作為共交聯(lián)劑使用的乙烯基不飽和單體的物質(zhì)如下甲基丙烯酸；甲基丙烯酸高酯，例如，三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPT)、二甲基丙烯酸乙二酯(EDMA)、聚二甲基丙烯酸乙二酯、甲基丙烯酸環(huán)己酯、甲基丙烯酸烯丙酯、四氫糠基甲基丙烯酸酯、以及異丁烯乙烯二甲基丙烯酸酯；甲基丙烯酸或丙烯酸的金屬鹽，例如，丙烯酸鋁、甲基丙烯酸鋁、二丙烯酸鋅、二甲基丙烯酸鋅、丙烯酸鈣、甲基丙烯酸鈣、丙烯酸鎂、甲基丙烯酸鎂及類似物；以及三烯丙基異氰尿酸酯、三烯丙基氰尿酸酯、二烯丙基鄰苯二甲酸酯、二烯丙基衣康酸酯、乙烯基甲苯、乙烯基嘧啶、以及二乙烯基苯。
而多官能團(tuán)聚合物，可以使用具有1，2-聚丁二烯官能團(tuán)的聚合物。特別可以使用Buton150、Buton 100、聚丁二烯R-15、Diene-35、Hystal-B2000及類似物。
而上述二肟，可以使用p-醌二肟、p，p’-二苯甲酰醌二肟、N，N’-間亞苯基二馬來酰亞胺及類似物。
在本發(fā)明中，在上述共交聯(lián)劑中，使用二甲基丙烯酸鋅作為主要的共交聯(lián)劑。而其他共交聯(lián)劑可以和二甲基丙烯酸鋅組合使用。
而硫化促進(jìn)劑，無機(jī)促進(jìn)劑和有機(jī)促進(jìn)劑均可以使用。
而無機(jī)促進(jìn)劑，可以使用熟石灰、氧化鎂、氧化鈦、以及一氧化鉛(PbO)。
而有機(jī)促進(jìn)劑，可以使用秋蘭姆、噻唑、硫脲、二硫代氨基甲酸鹽(或酯)、以及亞磺酰胺。
而秋蘭姆，可以使用四甲基秋蘭姆一硫化物、四甲基秋蘭姆二硫化物、四乙基秋蘭姆二硫化物、四丁基秋蘭姆二硫化物、以及二環(huán)戊烷秋蘭姆四硫化物。
而噻唑，可以使用2-巰基苯并噻唑、二苯并噻唑二硫化物、N-環(huán)己基苯并噻唑、N-環(huán)己基1-2-苯并噻唑亞磺酰胺、N-氧聯(lián)二乙基-2-苯并噻唑亞磺酰胺、N-四-丁基-2-苯并噻唑亞磺酰、N，N-二環(huán)己基-2-苯并噻唑亞磺酰胺。
而硫脲，可以使用N，N-二乙基硫脲、乙烯硫脲、以及三甲基硫脲。
作為二硫代氨基甲酸鹽，可以使用二甲基二硫代氨基甲酸鋅、二乙基二硫代氨基甲酸鋅、二丁基二硫代氨基甲酸鋅、二甲基二硫代氨基甲酸鈉、二乙基二硫代氨基甲酸鈉、二甲基二硫代氨基甲酸銅、二甲基二硫代氨基甲酸鐵(III)、二乙基二硫代氨基甲酸硒、以及二乙基二硫代氨基甲酸碲。
而胍促進(jìn)劑，可以使用以下這些物質(zhì)，二-鄰甲苯胍、1，3-二苯胍、1-鄰甲苯二胍、以及二-鄰甲基苯二胍的二鄰苯二酚硼酸鹽。
而亞磺酰胺，可以使用N-環(huán)己基-2-苯并噻唑亞磺酰胺及類似物。
硫化促進(jìn)劑的混合量應(yīng)該足夠大，從而可以充分顯示橡膠組分的性能。在本發(fā)明中，以100質(zhì)量份的橡膠組分為基準(zhǔn)，硫化促進(jìn)劑的混合量為0～3質(zhì)量份。
在本發(fā)明中使用的硫化促進(jìn)助劑包括金屬氧化物例如鋅白；脂肪酸例如硬脂酸、油酸、棉籽脂肪酸；以及已知的硫化促進(jìn)助劑。金屬氧化物例如鋅白也可以作為如下所述的增強(qiáng)劑使用。而增塑劑，可以使用的化合物為鄰苯二甲酸、脂肪酸、癸二酸、安息香酸及其類似物。尤其可以使用鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)、鄰苯二甲酸二辛酯(DOP)、磷酸三(鄰甲苯酯)(TCP)及其類似物。
在本發(fā)明中，將氧化鋅和甲基丙烯酸的混合物與橡膠組分(1)混合，從而在橡膠中形成二甲基丙烯酸鋅，于是使二甲基丙烯酸鋅顯示出共交聯(lián)劑的作用。但是也可以將除了氧化鋅以外的金屬氧化物或金屬鹽與橡膠組分(1)混合。以100質(zhì)量份的橡膠組分(1)為基準(zhǔn)，金屬氧化物或金屬鹽的混合量為0～30質(zhì)量份。
抗老化劑指的是一種用于防止老化例如氧化老化、熱老化、臭氧老化、以及疲勞老化的添加劑?？估匣瘎┛梢苑譃橛砂奉惡头宇惤M成的第一抗老化劑；以及由含硫的化合物和亞磷酸鹽組成的第二抗老化劑。第一抗老化劑具有向各種聚合物自由基提供氫并且終止自氧化鏈反應(yīng)的功能。第二抗老化劑通過將過氧化羥基變?yōu)榉€(wěn)定的醇而顯示出穩(wěn)定化作用。
近年來，用于成像裝置的清潔刮板需要在各種環(huán)境下使用。因此，需要采取措施防止清潔刮板的老化。感光器和清潔刮板之間的摩擦力會使聚合物老化。老化的聚合物釋放出的自由基會加速自氧化反應(yīng)。氧化老化會加速清潔刮板的磨損。因此需要采取措施防止清潔刮板的氧化老化。因?yàn)?，清潔刮板需要在高溫環(huán)境在使用，所以采取措施防止清潔刮板的熱老化也很重要。此外，由于電荷基理產(chǎn)生了臭氧，所以需要采取方法防止清潔刮板由于臭氧作用而發(fā)生的老化。因此，可以通過將各種抗老化劑組合使用以防止上述氧化老化、熱老化、臭氧老化和疲勞老化。尤其重要的是，可以將抗老化劑混合到熱固彈性體組合物(1)中以防止由氧化老化造成的清潔刮板邊緣的磨損。
而抗老化劑，可以使用胺類、酚類、咪唑、含磷的物質(zhì)、以及硫脲。
而胺類，可以使用苯基-α-萘胺、2，2，4-三甲基-1，2-二氫喹啉聚合物、6-乙氧基-2，2，4-三甲基-1，2-二氫喹啉聚合物、p，p’二辛基二苯胺、p，p’-二異丙苯基二苯胺、N，N’二-2-萘基-對苯二胺、N，N’二苯基-對苯二胺、N-苯基-N’-異丙基-對苯二胺、以及N-苯基-N’-1，3-二甲基丁基-對苯二胺。
在本發(fā)明中使用的酚類包括2，6-二-叔丁基-4-甲基苯酚；苯乙烯化甲基苯酚；2，2’-亞甲基雙(4-乙基-6-叔丁基苯酚)；2，2’-亞甲基雙(4-甲基-6-叔丁基苯酚)；4，4’-亞丁基雙(3-甲基-6-叔丁基苯酚)；4，4’-硫化雙(3-甲基-6-叔丁基苯酚)；2，5-二-叔丁基對苯二酚；以及2，5-二-叔戊基對苯二酚。而咪唑，可以使用2-巰基苯并咪唑、2-巰基苯并咪唑的鋅鹽、以及二丁基二硫代氨基甲酸鎳。
而其它抗老化劑，可以使用含磷的物質(zhì)，例如，三(壬基苯酚)亞磷酸酯；硫脲，例如1，3-二(二甲基氨丙基)-2-硫脲、三丁基硫脲及類似物；以及蠟，用于防止臭氧引起的老化。
以100質(zhì)量份的橡膠組分(1)為基準(zhǔn)，優(yōu)選將抗老化劑的混合量設(shè)定為0.1～15質(zhì)量份。以100質(zhì)量份的橡膠組分(1)為基準(zhǔn)，將抗老化劑的量設(shè)定為0.1～15質(zhì)量份的原因如下當(dāng)抗老化劑的混合量少于0.1質(zhì)量份時(shí)，無法顯示出抗老化劑的作用。因此制得的熱固彈性體組合物的機(jī)械性能較差，并且耐磨性較差。另一方面，當(dāng)抗老化劑的混合量大于15質(zhì)量份時(shí)，由于其混合量過大而使抗老化劑的分散較差。因此制得的熱固彈性體組合物的機(jī)械性能較差。
以100質(zhì)量份的橡膠組分(1)為基準(zhǔn)，抗老化劑的混合量進(jìn)一步優(yōu)選為0.5～10質(zhì)量份。
而橡膠軟化劑，可以使用鄰苯二甲酸、異酞酸、脂肪酸、癸二酸、安息香酸、以及磷酸的衍生物。
尤其可以使用鄰苯二甲酸二辛酯(DOP)、鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)、鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)酯、鄰苯二甲酸二異辛酯(DIOP)、鄰苯二甲酸高醇酯、癸二酸二(2-乙基己基)酯、己二酸酯聚酯、二丁基二甘醇己二酸酯、二(丁氧基乙氧基乙基)己二酸酯、異辛基-塔羅油脂肪酸酯、三丁基磷酸酯(TBP)、三丁氧基乙基磷酸酯(TBEP)、三甲苯基磷酸酯(TCP)、甲苯基二苯基磷酸酯(CDP)、以及二苯基鏈烷烴。
橡膠用軟化劑的混合量要足夠大以使橡膠組分的性能能夠充分顯示。以100質(zhì)量份的橡膠組分為基準(zhǔn)，軟化劑的混合量為0～5質(zhì)量份。
而增強(qiáng)劑，除了主要作為填料使用的可以和彈性體發(fā)生相互作用的炭黑以外，還可以使用無機(jī)增強(qiáng)劑，例如，白炭黑(二氧化硅填料例如干法二氧化硅或濕法二氧化硅、硅酸鹽例如硅酸鎂)、碳酸鈣、碳酸鎂、硅酸鎂、粘土(硅酸鋁)、硅烷改性粘土、以及滑石；以及有機(jī)增強(qiáng)劑，例如，香豆酮和茚樹脂、酚樹脂、高苯乙烯樹脂、以及木粉填料。
而具有出色的增強(qiáng)效果、價(jià)格低、分散性好、并且耐磨性好的炭黑，優(yōu)選使用SAF碳(平均粒徑18～22nm)、SAF-HS碳(平均粒徑約20nm)、ISAF碳(平均粒徑19～29nm)、N-339碳(平均粒徑約24nm)、ISAF-LS碳(平均粒徑21～24nm)、I-ISAF-HS碳(平均粒徑21～31nm)、HAF碳(平均粒徑約26～30nm)、HAF-HS碳(平均粒徑22～30nm)、N-351碳(平均粒徑約29nm)、HAF-LS碳(平均粒徑約25～29nm)、LI-HAF碳(平均粒徑約29nm)、MAF碳(平均粒徑30～35nm)、FEF碳(平均粒徑約40～52nm)、SRF碳(平均粒徑約58～94nm)、SRF-LM碳、以及GPF碳(平均粒徑約49～84nm)。
在本發(fā)明中，由于二甲基丙烯酸鋅或是二丙烯酸鋅的共交聯(lián)效果，可以大幅提高熱固彈性體組合物的機(jī)械性能。熱固彈性體組合物中不是必須含有上述增強(qiáng)劑。但根據(jù)需要，可以將0～100質(zhì)量份的增強(qiáng)劑與100質(zhì)量份的橡膠組分混合。
而其他的添加劑，可以使用酰胺化合物、脂肪酸、脂肪酸的金屬鹽以及蠟。
而酰胺化合物，可以使用脂肪族酰胺化合物和芳香族酰胺化合物。而脂肪族酰胺化合物中的脂肪酸，可以使用油酸、硬脂酸、芥子酸、己酸、羊蠟酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、花生酸、山崳酸、棕櫚油酸、二十烷酸、芥子酸、反式油酸、反式-11-二十烷酸、反式-13-甘二烷酸、亞油酸、亞麻酸、以及蓖麻油酸。而脂肪族酰胺化合物，優(yōu)選使用乙烯基-二-芥子酰胺、乙烯基-二-油酰胺、乙烯基-二-硬脂酰胺、油酰胺、硬脂酰胺、芥子酰胺以及山崳酰胺。進(jìn)一步優(yōu)選為油酰胺、硬脂酰胺以及芥子酰。
而脂肪酸，可以使用月桂酸、硬脂酸、棕櫚酸、肉豆蔻酸以及油酸。而用于形成脂肪酸金屬鹽的、脂肪酸包括月桂酸、硬脂酸、棕櫚酸、肉豆蔻酸以及油酸。金屬包括鋅、鐵、鈣、鋁、鋰、鎂、鍶、鋇、鈰、鈦、鋯、鉛以及錳。
而蠟，可以使用石蠟、褐煤蠟以及酰胺蠟。
這些添加劑的混合量必須足夠大才能充分顯示出橡膠組分的性能。在本發(fā)明中，以100質(zhì)量份的橡膠組分為基準(zhǔn)，添加劑的混合量為0～10質(zhì)量份。
而在組成本發(fā)明的清潔刮板的熱固彈性體組合物中使用的交聯(lián)劑(3)，如上所述，可以使用硫、有機(jī)含硫化合物、有機(jī)過氧化物、耐熱交聯(lián)劑以及樹脂交聯(lián)劑。
通過將回收的硫進(jìn)行研磨從而使用細(xì)粉末形式的硫?？梢赃m當(dāng)使用具有更好的分散性的表面處理過的硫。也可以使用不溶性硫以防止其從未硫化的橡膠中霜化。
而有機(jī)含硫化合物，可以使用N，N’-二硫二嗎啉、聯(lián)苯二硫化物、五溴二硫化物、五氯苯硫酚以及五氯苯硫酚鋅及類似物。
而有機(jī)過氧化物，可以使用過氧化苯甲酰、1，1-二(過氧化叔丁基)-3，3，5-三甲基環(huán)己烷、2，5-二甲基-2，5-二(過氧化苯甲酰)正己烷、2，5-二甲基-2，5-二(過氧化苯甲酰)-3-己烯、2，5-二甲基-2，5-二(過氧化叔丁基)正己烷、二過氧化叔丁基二異丙基苯、二叔丁基過氧化物、二叔丁基過氧化安息香酸鹽(或酯)、二異丙苯基過氧化物、叔丁基異丙苯基過氧化物、2，5-二甲基-2，5-二(過氧化叔丁基)3-己烯、1，3-二(叔丁基過氧化異丙基)苯、正丁基-4，4-二(過氧化叔丁基)戊酸鹽(或酯)、對氯代苯甲酰過氧化物、2，4-二氯代苯甲酰過氧化物、叔丁基過氧化異丙基碳酸鹽(或酯)、二乙酰過氧化物以及月桂酰過氧化物。
本發(fā)明中使用的耐熱交聯(lián)劑包括1，3-二(糠檸酰亞胺甲基)苯、六亞甲基-1，6-二硫代硫酸鈉二水合物、1，6-二(二苯基硫代氨基甲酰二硫化物)正己烷。
而樹脂交聯(lián)劑，可以使用烷基苯酚樹脂或溴化烷基苯酚甲醛樹脂例如TACKROL 201(由Taoka化學(xué)工業(yè)有限公司生產(chǎn))、TACKROL 250-III(由Taoka化學(xué)工業(yè)有限公司生產(chǎn))、以及Hitanol 2501(由Hitachi化學(xué)有限公司生產(chǎn))。
交聯(lián)劑的混合量必須足夠大，從而可以充分顯示出橡膠組分的性能。以100質(zhì)量份的橡膠組分為基準(zhǔn)，交聯(lián)劑的混合量為0.1～30質(zhì)量份。
本發(fā)明的由熱固彈性體組合物組成的清潔刮板是通過使用橡膠捏合設(shè)備如單螺桿擠出機(jī)、1.5-螺桿擠出機(jī)、雙螺桿擠出機(jī)、開放式輥軋機(jī)、捏合機(jī)、班伯里混合機(jī)或加熱輥軋機(jī)，將上述組分一一混合制得的。
各組分的混合順序沒有特別限制，但可以將所有組分一起加入到捏合設(shè)備中。也可以將一部分組分先加入到捏合設(shè)備中，將其捏合制得混合物后，再向其中加入剩余的其它組分，然后重復(fù)該捏合操作。優(yōu)選使用的方法為，先把橡膠組分(1)和填料(2)捏合制得混合物，再向其中加入交聯(lián)劑(3)，然后重復(fù)該捏合操作。
本發(fā)明的用于成像裝置的清潔刮板是通過使用已知的塑模方法例如壓模法或注模法將熱固彈性體組合物塑模制得的。
通過上述方法制得的本發(fā)明的清潔刮板具有的拉伸強(qiáng)度優(yōu)選為不小于10MPa。如果清潔刮板的拉伸強(qiáng)度小于10MPa，則清潔刮板比較脆，而且會過度磨損。清潔刮板的拉伸強(qiáng)度進(jìn)一步優(yōu)選為約20MPa。
本發(fā)明的用于成像裝置的清潔刮板的體積膨脹率優(yōu)選不大于200％。當(dāng)該清潔刮板的體積膨脹率大于200％時(shí)，清潔刮板就無法具有橡膠的彈性。清潔刮板的體積膨脹率進(jìn)一步優(yōu)選設(shè)為約150％。
本發(fā)明的作用如下。如上所述，本發(fā)明的用于成像裝置的清潔刮板是由熱固彈性體組合物塑模形成的，該熱固彈性體組合物可以是熱固彈性體組合物(A)、(B)、(C)和(D)中的任意一種，都含有丙烯腈-丁二烯橡膠作為其橡膠組分(1)以及二丙烯酸鋅、二甲基丙烯酸鋅、甲基丙烯酸、氧化鋅和氧化鎂中的至少一種物質(zhì)作為其填料(2)。由于二甲基丙烯酸鋅和二丙烯酸鋅的共交聯(lián)作用，二甲基丙烯酸鋅和二丙烯酸鋅能夠在交聯(lián)時(shí)促使發(fā)生接枝聚合反應(yīng)以形成精細(xì)結(jié)構(gòu)。制得的熱固彈性體組合物比傳統(tǒng)的用炭黑增強(qiáng)的熱固彈性體組合物具有更高的機(jī)械性能以及更好的耐磨性。因此，本發(fā)明的清潔刮板對于清潔具有較小直徑的球形聚合色粉具有出色的清潔效果。
由于在熱固彈性體組合物(C)和(D)中都含有由丙烯腈-丁二烯橡膠組成的橡膠組分，熱固彈性體組合物(C)在丙烯腈-丁二烯橡膠的側(cè)鏈引入了羧基、(D)在丙烯腈-丁二烯橡膠的側(cè)鏈引入了鏈端乙烯基，因此橡膠組分的側(cè)鏈能夠發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)。因此，由熱固彈性體組合物(C)和(D)形成的清潔刮板具有更高的機(jī)械性能和耐磨性。因此，本發(fā)明的清潔刮板對于清潔具有較小直徑的球形聚合色粉具有出色的清潔效果。


圖1是安裝了本發(fā)明的清潔刮板的彩色成像裝置的示意圖；以及圖2解釋了本發(fā)明的實(shí)施方式中檢查清潔效果的方法。
具體實(shí)施例方式
以下將參考附圖對本發(fā)明的用于成像裝置的清潔刮板的具體實(shí)施方式
進(jìn)行描述。
圖1顯示了本發(fā)明的清潔刮板20，以及一種安裝了本發(fā)明的清潔刮板20的成像裝置。
通過粘合劑將清潔刮板20與支架21粘合在一起。支架21由剛性金屬、彈性金屬，塑料或陶瓷制成。制作支架21的材料優(yōu)選為金屬，并且進(jìn)一步優(yōu)選為不含鉻的SECC。
而用于粘合清潔刮板20和支架21的粘合劑，可以使用聚酰胺或聚氨酯熱熔融粘合劑以及環(huán)氧或苯酚粘合劑。優(yōu)選為使用熱熔融粘合劑。
圖1所示的彩色成像裝置的成像過程如下所述首先，感光器12的旋轉(zhuǎn)方向如圖1中的箭頭所示。通過充電輥11給感光器12充電后，通過鏡子16使激光17曝光感光器12的非圖像部分，因此，除去了非圖像部分的靜電。在這時(shí)候，感光器12對應(yīng)于圖像的部分被充電。然后，色粉15a被提供給感光器12并且吸附在有圖像的部分以形成第一色的色粉圖像。色粉圖像通過主轉(zhuǎn)移輥19a被轉(zhuǎn)移到中間轉(zhuǎn)移帶13上。用同樣的方法，在感光器12上形成各個(gè)其他彩色色粉15b～15d的色粉圖像。因此在中間轉(zhuǎn)移帶13上形成了由四個(gè)彩色色粉15a～15d組成的全色圖像。通過第二轉(zhuǎn)移輥19b，將全色圖像轉(zhuǎn)移到待轉(zhuǎn)移的材料(通常為紙)18上。當(dāng)待轉(zhuǎn)移的材料18在一對加熱到預(yù)定溫度的固定輥14之間穿過時(shí)，全色圖像就被固定在了其表面上。
在上述過程中，為了將原始文件上的圖像連續(xù)復(fù)制到多張記錄紙上，通過使壓在感光器12表面的清潔刮板20摩擦感光器12，將沒有轉(zhuǎn)移到中間轉(zhuǎn)移帶13上、仍留在感光器12上的色粉從感光器12上除去，并且收集到色粉收集盒22中。
本發(fā)明中第一實(shí)施方式的用于成像裝置的清潔刮板20是通過將上述熱固彈性體組合物(A)塑模制得的。
熱固彈性體組合物(I)主要含有橡膠組分(1)、填料(2a、2b)以及交聯(lián)劑(3)。
而橡膠組分(1)，使用丙烯腈-丁二烯橡膠或/和氫化丙烯腈-丁二烯橡膠(1a)。
優(yōu)選使用鍵合的丙烯腈含量為31～36％的中高腈丙烯腈-丁二烯橡膠作為丙烯腈-丁二烯橡膠。
而氫化丙烯腈-丁二烯橡膠，優(yōu)選將中高腈的丙烯腈-丁二烯橡膠氫化，使氫化丙烯腈-丁二烯橡膠剩余的雙鍵量不多于10％。進(jìn)一步優(yōu)選使用剩余雙鍵量不多于10％的氫化丙烯腈-丁二烯橡膠作為橡膠組分(1)。
而填料(2)，使用共交聯(lián)劑和抗老化劑。而共交聯(lián)劑，使用二甲基丙烯酸鋅(2a)。以100質(zhì)量份的橡膠組分(1)為基準(zhǔn)，二甲基丙烯酸鋅的混合量設(shè)為5～60質(zhì)量份。
而作為其它填料(2b)使用的抗老化劑，優(yōu)選使用p，p’-二異丙苯基二苯胺和2-巰基苯并咪唑。以100質(zhì)量份的橡膠組分為基準(zhǔn)，抗老化劑的混合量設(shè)為0.1～15質(zhì)量份。
以100質(zhì)量份的橡膠組分為基準(zhǔn)，交聯(lián)劑(3)的混合量設(shè)為0.5～30質(zhì)量份。
而交聯(lián)劑(3)，使用含硫的化合物、有機(jī)過氧化物或樹脂交聯(lián)劑。這些交聯(lián)劑可以單獨(dú)使用，也可以將兩種或多種混合使用。
而含硫的化合物，優(yōu)選使用聯(lián)苯二硫化物。以100質(zhì)量份的橡膠組分為基準(zhǔn)，聯(lián)苯二硫化物的混合量設(shè)為0.1～20質(zhì)量份。
而有機(jī)過氧化物，優(yōu)選使用二異丙苯基過氧化物。以100質(zhì)量份的橡膠組分為基準(zhǔn)，有機(jī)過氧化物的混合量設(shè)為0.5～10質(zhì)量份，并且優(yōu)選為1～6質(zhì)量份。
而樹脂交聯(lián)劑，優(yōu)選使用烷基苯酚樹脂。以100質(zhì)量份的橡膠組分為基準(zhǔn)，樹脂交聯(lián)劑的混合量設(shè)為5～20質(zhì)量份，并且優(yōu)選為10～20質(zhì)量份。
本發(fā)明中使用的熱固彈性體組合物的制備過程如下首先將橡膠組分(1)和填料(2)在80～120℃的溫度下使用捏合設(shè)備如單螺桿擠出機(jī)、1.5-螺桿擠出機(jī)、雙螺桿擠出機(jī)、開放式輥軋機(jī)、捏合機(jī)、班伯里混合機(jī)或加熱輥軋機(jī)捏合5～6分鐘。如果捏合溫度低于80℃，并且捏合時(shí)間少于5分鐘，則橡膠組分(1)塑化不充分，并且混合物也沒有被充分捏合。如果捏合溫度大于120℃，并且捏合時(shí)間大于6分鐘，則橡膠組分(1)會分解。
將交聯(lián)劑(3)加入到制得的混合物后，使用上述捏合設(shè)備將其在80～90℃下捏合5～6分鐘。如果捏合的溫度低于80℃并且捏合時(shí)間少于5分鐘，則混合物沒有被充分塑化和捏合。如果捏合溫度大于90℃，并且捏合時(shí)間大于6分鐘，則交聯(lián)劑(3)會分解。
本發(fā)明的清潔刮板20是通過上述方法由熱固彈性體組合物塑模形成的。優(yōu)選將熱固彈性體組合物塑模加工為厚度為1～3mm、寬度為10～40mm、并且長度為200～500mm的長方形清潔刮板20。
塑模的方法沒有特別限制，但可以使用已知的方法例如注模法或壓模法。
進(jìn)一步特別將熱固彈性體組合物置于硬模中，在160～170℃下加壓硫化20～40分鐘。如果硫化溫度低于160℃并且硫化時(shí)間小于20分鐘，則熱固彈性體組合物的硫化不充分。如果硫化溫度高于170℃并且硫化時(shí)間大于40分鐘，則橡膠組分會分解。
通過使用上述方法制得的清潔刮板20具有的拉伸強(qiáng)度不小于10MPa，并且體積膨脹率不大于200％。
因?yàn)楸景l(fā)明的清潔刮板20具有上述特性，所以清潔刮板20具有出色的耐磨性，并且在清除具有較小直徑的球形聚合色粉方面也具有出色的效果。
用于成像裝置的本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施方式的清潔刮板20也是根據(jù)第一個(gè)實(shí)施方式將上述熱固彈性體組合物(A)塑模制得的。
但第二個(gè)實(shí)施方式的清潔刮板的制備方法與第一個(gè)實(shí)施方式類似，除了在第二個(gè)實(shí)施方式中，沒有將二甲基丙烯酸鋅作為填料與橡膠組分(1)混合，而是將作為共交聯(lián)劑的甲基丙烯酸和作為硫化促進(jìn)助劑的氧化鋅的混合物(2a)與橡膠組分(1)混合。
甲基丙烯酸和氧化鋅之間的混合比例設(shè)為1∶1。以100質(zhì)量份的橡膠組分為基準(zhǔn)，甲基丙烯酸和氧化鋅的混合物的混合量為5～60質(zhì)量份。
通過上述方法制得的清潔刮板20的拉伸強(qiáng)度和體積膨脹率與第一個(gè)實(shí)施方式制得的清潔刮板類似，并且具有出色的耐磨性，并且在清除具有較小直徑的球形聚合色粉方面也具有出色的效果。
用于成像裝置的本發(fā)明第三個(gè)實(shí)施方式的清潔刮板也是通過將上述熱固彈性體組合物(B)塑模制得的。
第三個(gè)實(shí)施方式的清潔刮板的生產(chǎn)方法與第一個(gè)和第二個(gè)實(shí)施方式相似，除了在第三個(gè)實(shí)施方式中，沒有將二甲基丙烯酸鋅或甲基丙烯酸和氧化鋅的混合物作為填料和橡膠組分(1)混合，而是將在作為橡膠組分(1)的基礎(chǔ)聚合物的HNBR中細(xì)分散的二甲基丙烯酸鋅與橡膠組分(1)混合。
更特別的是，作為橡膠組分(1)，類似于第一個(gè)和第二個(gè)實(shí)施方式，使用NBR或/和HNBR(橡膠a)。但100質(zhì)量份的橡膠組分(1)中的10～75質(zhì)量份由含有作為橡膠組分(1)基礎(chǔ)聚合物的HNBR的橡膠組分(1a)組成，并且二甲基丙烯酸鋅細(xì)分散在HNBR中。
以100質(zhì)量份的HNBR為基準(zhǔn)，作為上述填料(2)細(xì)分散在氫化丙烯腈-丁二烯橡膠(1a)中的二甲基丙烯酸鋅的量設(shè)為91～110質(zhì)量份。
作為橡膠組分(1)的基礎(chǔ)聚合物的HNBR中鍵合的丙烯腈的量設(shè)為21～44％。在100℃時(shí)的門尼粘度ML1+4被設(shè)為40～150。
通過使用上述方法制得的清潔刮板20的拉伸強(qiáng)度和體積膨脹率與第一個(gè)和第二個(gè)實(shí)施方式的清潔刮板類似，并且具有出色的耐磨性，并且在清除具有較小直徑的球形聚合色粉方面，也具有出色的效果。
在熱固彈性體組合物的第四個(gè)實(shí)施方式中，在100質(zhì)量份的第一個(gè)實(shí)施方式中的橡膠組分(1)中包括40～100質(zhì)量份的、引入了羧基的丙烯腈-丁二烯橡膠或引入了羧基的氫化丙烯腈-丁二烯橡膠。引入了羧基的丙烯腈-丁二烯橡膠或引入了羧基的氫化丙烯腈-丁二烯橡膠，都是通過將丙烯酸或甲基丙烯酸與丙烯腈-丁二烯橡膠或/和氫化丙烯腈-丁二烯橡膠三元共聚制得的，從而將羧基引入到其側(cè)鏈或鏈端。
因此，在第四個(gè)實(shí)施方式中，不同于第一～第三個(gè)實(shí)施方式，二甲基丙烯酸鋅或甲基丙烯酸與氧化鋅的混合物并沒有作為填料加入到橡膠組分中，而是將氧化鋅或氧化鎂加入其中。
在100質(zhì)量份的橡膠組分(1)中加入了0.1～20質(zhì)量份的氧化鋅或氧化鎂。
而交聯(lián)劑(3)，在第一個(gè)實(shí)施方式中使用硫或有機(jī)過氧化物。當(dāng)使用硫作為交聯(lián)劑(3)時(shí)，硫化促進(jìn)劑被作為其他填料(2b)使用。
而硫，使用粉末狀的硫。而有機(jī)過氧化物，使用二異丙苯基過氧化物。
以100質(zhì)量份的橡膠組分(1)為基準(zhǔn)，交聯(lián)劑(3)的混合量設(shè)為0.1～30質(zhì)量份。
而硫化促進(jìn)劑，使用二苯并噻唑二硫化物和四甲基秋蘭姆一硫化物。以100質(zhì)量份的橡膠組分(1)為基準(zhǔn)，硫化促進(jìn)劑的混合量設(shè)為0.5～3質(zhì)量份。
而除了硫化促進(jìn)劑以外的填料(2b)，使用硬酯酸、抗老化劑和炭黑。
以100質(zhì)量份的橡膠組分(1)為基準(zhǔn)，硬酯酸的混合量為0.5～10質(zhì)量份。
而抗老化劑，優(yōu)選使用p，p’-二異丙苯基二苯胺和2-巰基苯并咪唑。以100質(zhì)量份的橡膠組分為基準(zhǔn)，抗老化劑的混合量為0.1～15質(zhì)量份。
以與第一個(gè)實(shí)施方式類似的方法形成第四個(gè)實(shí)施方式的清潔刮板。
在引入了羧基的熱固彈性體組合物(C)的丙烯腈-丁二烯橡膠或熱固彈性體組合物(C)的氫化丙烯腈-丁二烯橡膠中，羧基的含量比被設(shè)為0.5～30mass％。
在以這種方法制得的清潔刮板20中，羧基被引入到丙烯腈-丁二烯橡膠或氫化丙烯腈-丁二烯橡膠的側(cè)鏈或鏈端。因此，第四個(gè)實(shí)施方式比第一個(gè)至第三個(gè)實(shí)施方式更容易發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)。因此，第四個(gè)實(shí)施方式的清潔刮板具有更高的拉伸強(qiáng)度和體積膨脹率，并且具有出色的耐磨性，并且在清除具有較小直徑的球形聚合色粉方面，也具有出色的效果。
在第五個(gè)實(shí)施方式中，使用和第四個(gè)實(shí)施方式類似的方法形成清潔刮板，除了在100質(zhì)量份的橡膠組分中包括引入了5～60質(zhì)量份的二丙烯酸鋅作為填料(2)的氫化丙烯腈-丁二烯橡膠(1b)，并且不包括氧化鋅或氧化鎂。
也就是說，100質(zhì)量份的橡膠組分(1)中的5～60質(zhì)量份是由引入了二丙烯酸鋅的氫化丙烯腈-丁二烯橡膠(1b)組成的。除了(1b)以外，將一種或多種NBR、HNBR、引入了羧基的NBR、引入了羧基的HNBR作為橡膠組分(1)使用。
在其中引入了二丙烯酸鋅作為填料的氫化丙烯腈-丁二烯橡膠(1b)中，氫化丙烯腈-丁二烯橡膠(1b)含有1～60mass％的二丙烯酸鋅。
在以這種方法制得的清潔刮板20中，二丙烯酸鋅作為橡膠組分的第三組分被引入。因此，第5個(gè)實(shí)施方式比第一～第三個(gè)實(shí)施方式更容易發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)。因此，第五個(gè)實(shí)施方式的清潔刮板具有與第一～第三個(gè)實(shí)施方式相同或相似的拉伸強(qiáng)度和體積膨脹率，并且具有出色的耐磨性，且在清除具有較小直徑的球形聚合色粉方面，也具有出色的效果。
實(shí)施例本發(fā)明的實(shí)施例和對照例如下所述。
實(shí)施例1～18和對照例1～8如下所述。
測定如表1～表3所示各種橡膠組分(1)和填料(2a、2b)的混合量，然后將橡膠組分(1)和填料(2a、2b)加入到橡膠捏合設(shè)備例如雙螺桿擠出機(jī)、開放式輥軋機(jī)、或班伯里混合機(jī)中。然后，將其在80～120℃的溫度下捏合5～6分鐘。
將制得的混合物與交聯(lián)劑(3)一起加入到橡膠捏合設(shè)備例如開放式輥軋機(jī)、班伯里混合機(jī)或捏合機(jī)中。交聯(lián)劑(3)的混合量如表1～表3所示。然后，將其在80～90℃的溫度下捏合5～6分鐘。
將制得的橡膠組合物置于硬模中，在160～170℃溫度下加壓硫化20～40分鐘，從而得到厚度為2mm的薄板。
從厚度為2mm的薄板上切割下寬度為27mm并且長度為320mm的清潔刮板后，通過熱熔融金剛石將清潔刮板粘合到由不含鉻的SECC制成的支架上。將薄板的中心部分切下以獲得清潔部件。
表1

在最上欄中的E和CE分別表示實(shí)施例和對照例。
表2

在最上欄中的E和CE分別表示實(shí)施例和對照例。
表3

在最上欄中的E和CE分別表示實(shí)施例和對照例。
如表1～表3所示的橡膠組分(1)、填料(2a、2b)以及交聯(lián)劑(3)的各個(gè)混合量的單位為質(zhì)量份。含有ZDMA的HNBR中的二甲基丙烯酸鋅(2a)的量為在橡膠組分(1)的含有ZDMA的HNBR中的二甲基丙烯酸鋅(2a)的量(質(zhì)量份)。
如表1～表3所示的“100質(zhì)量份的整個(gè)橡膠組分中填料(2a)的量”指的是以100質(zhì)量份的整個(gè)橡膠組分為基準(zhǔn)的、包括在含有ZDMA的HNBR中含有的二甲基丙烯酸鋅(2a)的量在內(nèi)的填料(2a)的總量，其中“整個(gè)橡膠組分”指的是除了含有ZDMA的HNBR以外的橡膠組分與含有ZDMA的HNBR中含有的HNBR(作為基礎(chǔ)聚合物)的總量。
用于表1～表3中所示組分的產(chǎn)品如下·NBR(丙烯腈-丁二烯橡膠)“N232S(商品名)”，購自JSR公司(鍵合的丙烯腈含量35％)；·HNBR(氫化丙烯腈-丁二烯橡膠)HNBR被用于橡膠組分(1)的基礎(chǔ)聚合物(“Zetpol 2010H(商品名)”，購自Zeon公司，鍵合的丙烯腈含量36％，門尼粘度145)；·含有ZDMA的HNBR-A(二甲基丙烯酸鋅細(xì)分散在作為橡膠組分(1)的基礎(chǔ)聚合物使用的HNBR中)“Zeoforte ZSC 2195H(商品名)”，購自Zeon公司(二甲基丙烯酸鋅含量50質(zhì)量份)；·含有ZDMA的HNBR-B(二甲基丙烯酸鋅細(xì)分散在作為橡膠組分(1)的基礎(chǔ)聚合物使用的“Zetpol 2020L(商品名)”(鍵合的丙烯腈含量36％，門尼粘度57.5)中)“Zeoforte ZSC2195H(商品名)”，購自Zeon公司(二甲基丙烯酸鋅含量50質(zhì)量份)；·二甲基丙烯酸鋅“Sunester SK-30(商品名)”，購自Sanshin化學(xué)工業(yè)有限公司；·甲基丙烯酸“MAA(商品名)”，購自Mitsubishi Rayon有限公司；·氧化鋅“兩種氧化鋅(商品名)”，購自Mitsui Mining and Smelting有限公司；·氧化鎂“150ST(商品名)”，購自Tokai Carbon有限公司；·炭黑“SEAST ISAF(商品名)”，購自Tokai Carbon Co.，Ltd.生產(chǎn)；·抗老化劑A(p，p’-二異丙苯基二苯胺)“Nocluck CD”，購自O(shè)uchishinko化學(xué)工業(yè)有限公司；·抗老化劑B(2-巰基苯并咪唑)“Nocluck MB”，購自O(shè)uchishinko化學(xué)工業(yè)有限公司；·含硫化合物(聯(lián)苯二硫化物)“DPDS(商品名)”，購自Sumitomo Seika化學(xué)有限公司；·有機(jī)過氧化物(二異丙苯基過氧化物)“Percumyl D”，購自NOF公司；表1～表3中所示的性能的測試方法如下(1)拉伸強(qiáng)度從制得的薄板上，沖壓制備的厚度為2mm的薄板獲得啞鈴形的三號試樣，根據(jù)JIS K 6251在500mm/minute的拉伸速率下測定其拉伸強(qiáng)度。
(2)體積膨脹率(％)根據(jù)JIS K 6258，將尺寸為20mm×20mm×2mm的各個(gè)樣片在40℃的溫度下在甲苯中浸泡24小時(shí)，并且計(jì)算每塊樣片的體積膨脹率。
(3)評估清潔效果如圖2所示，將具有較小直徑的球形聚合色粉(取自Canon生產(chǎn)的商品打印機(jī)中的商品色粉)依附到水平放置的應(yīng)用了OPC(由本發(fā)明者制造的有機(jī)光導(dǎo)體)的玻璃板23上。將應(yīng)用了OPC的玻璃板23以200mm/second滑動(dòng)率與粘合到支架21上的各個(gè)實(shí)施例和對照例的清潔刮板20發(fā)生滑動(dòng)，并且觀察色粉刮擦的狀態(tài)，其中支架21與應(yīng)用了OPC的玻璃板23之間的夾角為10～50度。在溫度為23℃并且相對濕度為55％的條件下進(jìn)行該測試。
而清潔效果，將能夠刮下所有色粉的樣片標(biāo)記為○。將即使在玻璃板23上留下少量色粉的樣片標(biāo)記為×。
(4)評估耐磨性將粘合了各個(gè)實(shí)施例和對照例的清潔刮板20的支架21安裝在成像裝置上，以200～500mm/second的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。將100,000紙放入到成像裝置中，打印濃度為4％，在送紙結(jié)束后觀察清潔刮板20的邊緣。通過測量邊緣磨損表面(部分Ws)的開口長度評估其耐磨性。在室溫23℃并且相對濕度為55％的條件下進(jìn)行該測試。
在表1～表3中，將開口長度為0～5μm的清潔刮板標(biāo)記為“◎”。將開口長度為5～10μm的清潔刮板標(biāo)記為“○”。將開口長度為10～50μm的清潔刮板標(biāo)記為“△”。將開口長度不小于50μm的清潔刮板標(biāo)記為“×”。
實(shí)施例1～6和對照例1、2如表1所示，對照對1的清潔刮板中含有100質(zhì)量份的橡膠組分(1)和4質(zhì)量份的作為填料(2)與其混合的二甲基丙烯酸鋅，并且該對照例在其清潔效果和耐磨性方面有問題。對照例2的清潔刮板中含有100質(zhì)量份的橡膠組分(1)和65質(zhì)量份的作為填料(2)與其混合的二甲基丙烯酸鋅，并且該對照例具有的體積膨脹率小于200％，并且在清潔效果和耐磨性方面有問題。
實(shí)施例1～6的清潔刮板中含有100質(zhì)量份的橡膠組分(1)和5～60質(zhì)量份的作為填料(2)與其混合的二甲基丙烯酸鋅，并且其拉伸強(qiáng)度不小于10MPa，并且體積膨脹率遠(yuǎn)小于200％。因此，該清潔刮板具有出色的清潔性能和耐磨性。
實(shí)施例7～11和對照例3～6如表2所示，對照例3的清潔刮板中含有100質(zhì)量份的橡膠組分(1)和4質(zhì)量份的作為填料(2)與其混合的甲基丙烯酸和氧化鋅以1∶1的比例互相混合的混合物，并且該清潔刮板的體積膨脹系數(shù)不小于200％，并且在清潔效果和耐磨性方面有問題。對照例4的清潔刮板中含有100質(zhì)量份的橡膠組分(1)和70質(zhì)量份的作為填料(2)與其混合的甲基丙烯酸和氧化鋅以1∶1的比例互相混合的混合物，并且該清潔刮板在清潔效果和耐磨性方面有問題。
對照例5的清潔刮板中的二甲基丙烯酸鋅的作用不是共交聯(lián)劑，并且該清潔刮板在測試其拉伸強(qiáng)度時(shí)發(fā)生斷裂。對照例6中的清潔刮板中的二甲基丙烯酸鋅的作用同樣不是共交聯(lián)劑，并且該清潔刮板的體積膨脹率不小于200％，并且在耐磨性方面有問題。
實(shí)施例7～11中的清潔刮板中含有100質(zhì)量份的橡膠組分(1)和5～60質(zhì)量份的作為填料(2)與其混合的甲基丙烯酸和氧化鋅以1∶1的比例互相混合的混合物，并且該清潔刮板的拉伸強(qiáng)度不小于10MPa，并且體積膨脹率遠(yuǎn)小于200％。因此，該清潔刮板具有出色的清潔效果和耐磨性。
實(shí)施例12～18和對照例7、8如表3所示，對照例7的清潔刮板中含有100質(zhì)量份的橡膠組分(1)和7質(zhì)量份的作為橡膠組分(1)的基礎(chǔ)聚合物的HNBR和在其中細(xì)分散的二甲基丙烯酸鋅的混合物(含有ZDMA的NHBR)，并且該清潔刮板的體積膨脹率不小于200％，并且在清潔效果和耐磨性方面有問題。對照例8的清潔刮板中含有100質(zhì)量份的橡膠組分(1)和80質(zhì)量份的HNBR和在其中細(xì)分散的二甲基丙烯酸鋅的混合物(含有ZDMA的NHBR)，并且該清潔刮板在清潔效果和耐磨性方面有問題。
在實(shí)施例12～18的清潔刮板中含有100質(zhì)量份的橡膠組分(1)和10～75質(zhì)量份的作為橡膠組分(1)的基礎(chǔ)聚合物的HNBR和在其中細(xì)分散的二甲基丙烯酸鋅的混合物(含有ZDMA的NHBR)，以100質(zhì)量份的整個(gè)橡膠組分為基準(zhǔn)，二甲基丙烯酸鋅的混合量為5～60質(zhì)量份，并且該清潔刮板的拉伸強(qiáng)度不小于10MPa，并且體積膨脹率遠(yuǎn)小于200％。因此，該清潔刮板具有出色的清潔效果和耐磨性。
實(shí)施例子19～30和對照例9～15如下所示。
測得如表4和表5中所示的各個(gè)橡膠組分(1)和填料(2)的混合量后，將橡膠組分(1)和填料(2)加入到橡膠捏合設(shè)備例如雙螺桿擠出機(jī)、開放式輥軋機(jī)或班伯里混合機(jī)中。然后，將其在80～120℃的溫度下捏合5～6分鐘。
將制得的混合物和交聯(lián)劑(3)加入到橡膠捏合設(shè)備例如開放式輥軋機(jī)、班伯里混合機(jī)或捏合機(jī)中。交聯(lián)劑(3)的混合量如表4和5所示。然后，將其在80～90℃的溫度下捏合5～6分鐘。
將制得的橡膠組合物置于硬模中后，在160～170℃的溫度下將其加壓硫化20～40分鐘，從而制得厚度為2mm的薄板。
從厚度為2mm的薄板上切割下寬度為27mm并且長度為320mm的清潔刮板后，通過熱熔融金剛石將清潔刮板粘合到由不含鉻的SECC制成的支架上。薄板的中心部分被切下，從而制得清潔部件。
表4

在最上欄中的E和CE分別表示實(shí)施例和對照例。
表5

在最上欄中的E和CE分別表示實(shí)施例和對照例。
如表4和表5所示的橡膠組分(1)、填料(2a、2b)以及交聯(lián)劑(3)的各個(gè)混合量的單位為質(zhì)量份。
用于表4和表5中所示組分的產(chǎn)品如下·NBR(丙烯腈-丁二烯橡膠)“N232S(商品名)”，購自JSR公司(鍵合的丙烯腈含量35％)；·HNBR(氫化丙烯腈-丁二烯橡膠)HNBR被作為橡膠組分(1)的基礎(chǔ)聚合物使用(“Zetpol2010H(商品名)”，購自Zeon公司，鍵合的丙烯腈含量36％，門尼粘度145)；·XNBR(羧基化丙烯腈-丁二烯橡膠)“Kryrac x7.50(商品名)”，購自Bayer有限公司；·HXNBR(羧基化氫化丙烯腈-丁二烯橡膠)“Therban XT VPKA8889(商品名)”，購自Bayer有限公司；·ART(其中引入了二丙烯酸鋅的氫化丙烯腈-丁二烯橡膠)“Therban ART VPKA8796(商品名)”，購自Bayer有限公司；·甲基丙烯酸“MAA(商品名)”，購自Mitsubishi Rayon有限公司；·硬脂酸“Tsubaki(商品名)”，購自NOF公司；·氧化鋅“兩種氧化鋅(商品名)”，購自Mitsui Mining and Smelting有限公司；·氧化鎂“150ST(商品名)”，購自Tokai Carbon有限公司；·炭黑“SEAST ISAF(商品名)”，購自Tokai Carbon有限公司；·抗老化劑A(p，p’-二異丙苯基二苯胺)“Nocluck CD(商品名)”，購自O(shè)uchishinko化學(xué)工業(yè)有限公司；·抗老化劑B(2-巰基苯并咪唑)“Nocluck MB(商品名)”，購自O(shè)uchishinko化學(xué)工業(yè)有限公司；·硫化促進(jìn)劑A(二苯并噻唑二硫化物)“Nocceler DM(商品名)”，購自O(shè)uchishinko化學(xué)工業(yè)有限公司；·硫化促進(jìn)劑B(四甲基秋蘭姆一硫化物)“Nocceler TS(商品名)”，購自O(shè)uchishinko化學(xué)工業(yè)有限公司；·硫粉末狀硫，購自Tsurumo化學(xué)工業(yè)有限公司；·有機(jī)過氧化物(二異丙苯基過氧化物)“Percumyl D(商品名)”，購自NOF公司。
在表4和表5中所示的性能中，通過運(yùn)用與測定實(shí)施例1～19和對照例1～8類似的方法，測定其拉伸強(qiáng)度、體積膨脹率和耐磨性。在耐磨性測試中在150,000張紙上進(jìn)行打印。
運(yùn)用下述方法測定其清潔效果。
評估其清潔效果通過沖壓制得厚度為2mm的刮板形薄板，并且安裝在支架上形成清潔部件。將該清潔部件安裝在成像裝置(由本發(fā)明者制造)上，其中感光鼓在轉(zhuǎn)動(dòng)。
預(yù)先計(jì)算出提供至感光鼓的單位面積上的色粉量(在滑過感光鼓之前的色粉量)。以4％的密度打印150,000張紙后，轉(zhuǎn)動(dòng)感光鼓以測定當(dāng)清潔刮板清潔時(shí)位于清潔刮板后面的感光鼓上存在的色粉量(在滑過感光鼓之后的色粉量)。將測得的色粉量轉(zhuǎn)化成單位面積上的量，以計(jì)算在下列條件下各個(gè)清潔刮板的清潔效果的值。
在室溫23℃并且相對濕度為55％的條件下進(jìn)行該測試。使用的色粉為平均直徑為5～10μm并且球面度為0.90～0.99的球形聚合色粉。
(清潔效果)＝(滑過感光鼓之后的色粉量)/(滑過感光鼓之前的色粉量)數(shù)值小于0.5的清潔刮板具有較好的清潔效果。
在表4和表5中，將數(shù)值小于0.3的清潔刮板標(biāo)記為“◎”。將數(shù)值大于0.3不大于0.5的清潔刮板標(biāo)記為“○”。將數(shù)值大于0.5不大于0.7的清潔刮板標(biāo)記為“×”。將數(shù)值大于0.7的清潔刮板標(biāo)記為“××”。
實(shí)施例19～24和對照例9～11如表4所示，對照例9和10的清潔刮板中不含任何引入了羧基的NBR(XNBR)、引入了羧基的氫化NBR(HXNBR)、甲基丙烯酸、氧化鋅、或氧化鎂，并且該清潔刮板的拉伸強(qiáng)度遠(yuǎn)小于10MPa，并且體積膨脹率不小于200％。因此，對照例9和10的各個(gè)清潔刮板在清潔效果和耐磨性方面有問題。對照例11的清潔刮板中在100質(zhì)量份的橡膠組分(1)中含有3質(zhì)量份的、少量的引入了羧基的氫化NBR(HXNBR)，并且不含氧化鋅或氧化鎂，并且其拉伸強(qiáng)度小于10MPa，并且體積膨脹率不小于200％。因此，對照例11的清潔刮板在清潔效果和耐磨性方面有問題。
實(shí)施例19～24的清潔刮板中，在100質(zhì)量份的橡膠組分(1)中含有40～100質(zhì)量份的引入了羧基的丙烯腈-丁二烯橡膠或引入了羧基的氫化丙烯腈-丁二烯橡膠，并且以100質(zhì)量份的橡膠組分(1)為基準(zhǔn)，還含有5～60質(zhì)量份的氧化鋅或氧化鎂。各個(gè)清潔刮板的拉伸強(qiáng)度都遠(yuǎn)大于10MPa，并且體積膨脹率不大于150％。因此，具有出色的清潔效果和耐磨性。實(shí)施例25～30和對照例12～15如表5所示，對照例11和對照例12的各個(gè)組合物中含有XNBR或HXNBR、甲基丙烯酸和氧化鋅，橡膠發(fā)生焦化并且不能進(jìn)行捏合操作。因此，無法形成清潔刮板。在對照例14的清潔刮板中，在100質(zhì)量份的橡膠組分(1)中含有3質(zhì)量份的、少量的中引入了二丙烯酸鋅作為填料的的氫化丙烯腈-丁二烯橡膠(ATR)，并且該清潔刮板的拉伸強(qiáng)度小于10MPa，并且體積膨脹率不小于200％。因此，對照例14的清潔刮板在清潔效果和耐磨性方面有問題。在對照例15的清潔刮板中，在100質(zhì)量份的橡膠組分(1)中含有65質(zhì)量份的大量的ART，因此，該清潔刮板的拉伸強(qiáng)度只有3MPa，并且體積膨脹率不小于200％。因此，該清潔刮板在清潔效果和耐磨性方面有問題。
實(shí)施例25～30的各個(gè)清潔刮板中，在100質(zhì)量份的橡膠組分(1)中含有5～60質(zhì)量份的、引入了二丙烯酸鋅作為填料的氫化丙烯腈-丁二烯橡膠，并且該清潔刮板的拉伸強(qiáng)度不小于10MPa，并且體積膨脹率小于160％。因此，具有出色的清潔效果和耐磨性。
權(quán)利要求
1.一種用于成像裝置的清潔刮板，它通過將以下(A)、(B)、(C)和(D)中任何一種熱固彈性體組合物塑模而成，每個(gè)(A)、(B)、(C)和(D)都含有丙烯腈-丁二烯橡膠作為其橡膠組分(1)，以及二丙烯酸鋅、二甲基丙烯酸鋅、甲基丙烯酸、氧化鋅和氧化鎂中的至少一種作為其填料(2)(A)一種熱固彈性體組合物，其中將5～60質(zhì)量份的作為所述填料(2)的所述二甲基丙烯酸鋅(2a)或所述甲基丙烯酸鋅和所述氧化鋅的混合物(2a)與100質(zhì)量份的所述橡膠組分(1)混合，(B)一種熱固彈性體組合物，在100質(zhì)量份的所述橡膠組分(1)中包含10～75質(zhì)量份的分散有所述二甲基丙烯酸鋅作為所述填料(2)的氫化丙烯腈-丁二烯橡膠(1a)，(C)一種熱固彈性體組合物，在100質(zhì)量份的所述橡膠組分(1)中包含40～100質(zhì)量份的引入了羧基的丙烯腈-丁二烯橡膠或引入了所述羧基的氫化丙烯腈-丁二烯橡膠，并且將0.1～20質(zhì)量份的作為所述填料(2)的所述氧化鋅或所述氧化鎂與100質(zhì)量份的橡膠組分(1)混合，以及(D)一種熱固彈性體組合物，在100質(zhì)量份的所述橡膠組分(1)中包含5～60質(zhì)量份的引入了所述二丙烯酸鋅作為所述填料(2)的氫化丙烯腈-丁二烯橡膠(1b)。
2.如權(quán)利要求1所述的清潔刮板，其特征在于，在分散有所述二甲基丙烯酸鋅作為所述填料(2)的所述氫化丙烯腈-丁二烯橡膠(1a)中，將91～115質(zhì)量份的所述二甲基丙烯酸鋅與100質(zhì)量份的所述氫化丙烯腈-丁二烯橡膠混合；所述氫化丙烯腈-丁二烯橡膠中鍵合的丙烯腈的量設(shè)為21％～46％；以及在100℃下，所述氫化丙烯腈-丁二烯橡膠的門尼粘度ML1+4設(shè)為20～160。
3.如權(quán)利要求1所述的清潔刮板，其特征在于，在引入了所述二丙烯酸鋅作為所述填料的所述氫化丙烯腈-丁二烯橡膠(1b)中，所述二丙烯酸鋅的用量為1～60mass％。
4.如權(quán)利要求1所述的清潔刮板，其特征在于，除了所述氫化丙烯腈-丁二烯橡膠以外，所述橡膠組分(1)還包括天然橡膠、丁二烯橡膠、丁苯橡膠、異戊二烯橡膠、丁基橡膠、氯丁二烯橡膠、丙烯酸橡膠、表氯醇橡膠、乙丙橡膠、三元乙丙橡膠、或兩種或多種所述橡膠組分的混合物。
5.如權(quán)利要求1所述的清潔刮板，其特征在于，每個(gè)所述熱固彈性體組合物(A)和(B)中的所述丙烯腈-丁二烯橡膠包括丙烯腈-丁二烯橡膠或/和氫化丙烯腈-丁二烯橡膠。
6.如權(quán)利要求1所述的清潔刮板，其特征在于，在引入了所述羧基的所述熱固彈性體組合物(C)的所述丙烯腈-丁二烯橡膠中或/和所述熱固彈性體組合物(C)的所述氫化丙烯腈-丁二烯橡膠中，所述羧基的含量比設(shè)為0.5～30mass％。
7.如權(quán)利要求1所述的清潔刮板，其特征在于，所述熱固彈性體組合物中含有一種或多種選自于包括共交聯(lián)劑、硫化促進(jìn)劑、硫化促進(jìn)助劑、抗老化劑、橡膠軟化劑、增強(qiáng)劑、以及其它添加劑的一組填料(2b)中的填料(2)；以及交聯(lián)劑(3)，包括硫、有機(jī)含硫化合物、有機(jī)過氧化物、耐熱交聯(lián)劑、以及樹脂交聯(lián)劑。
8.如權(quán)利要求7所述的清潔刮板，其特征在于，將0.1～20質(zhì)量份的所述填料(2b)與100質(zhì)量份的所述橡膠組分(1)混合；并且將0.1～30質(zhì)量份的所述交聯(lián)劑(3)與100質(zhì)量份的所述橡膠組分(1)混合。
9.如權(quán)利要求7所述的清潔刮板，其特征在于，將0.1～15質(zhì)量份的所述抗老化劑與100質(zhì)量份的所述橡膠組分(1)混合。
10.如權(quán)利要求1所述的清潔刮板，其特征在于，是通過將具有的拉伸強(qiáng)度不小于10MPa并且體積膨脹率不大于200％的所述熱固彈性體組合物塑模制得的。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于成像裝置的清潔刮板，是通過將熱固彈性體組合物塑模制得的。其中熱固彈性體組合物含有丙烯腈－丁二烯橡膠作為其橡膠組分(1)以及二丙烯酸鋅、二甲基丙烯酸鋅、甲基丙烯酸、氧化鋅和氧化鎂中的至少一種物質(zhì)作為其填料(2)。
文檔編號C08L23/16GK1987684SQ20061017202
公開日2007年6月27日 申請日期2006年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月20日
發(fā)明者杉本睦樹 申請人:住友橡膠工業(yè)株式會社