CN101684183B - 发泡橡胶部件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供硬度低且耐久性优异的发泡橡胶部件,该发泡橡胶部件是使用含有异氰酸酯化合物和有机溶剂的处理液对使橡胶基材发泡而成的发泡弹性体进行浸渗处理得到的,与浸渗处理前的上述发泡弹性体相比,压缩永久变形小,相对于浸渗处理前的上述发泡弹性体的应力上升率为50%以下。
Description
技术领域
本发明涉及发泡橡胶部件。上述发泡橡胶部件特别适合用于复印机、传真机、各种打印机等各种OA器械等中各种进行给纸、传送的给纸传送辊,或图像形成装置中使用的带电辊、转印辊、显影辊、导电性辊等中。
背景技术
对于各种OA器械的转印辊、显影辊,或给纸辊、传送的辊,要求降低硬度以不损伤接触的部件,例如感光体等。以往,这种辊使用EPDM橡胶(参照专利文献1、2)。但是,如这些文献所述,使用固体橡胶谋求降低低硬度时,有必要添加大量的软化剂,结果在由于渗出所导致的污染或耐久性方面存在问题。
另一方面,有时使用海绵即发泡体使辊为低硬度。海绵辊比较容易低硬度化,并且可以减轻质量,耐纸粉性也优异。但是,海绵辊有可能产生如下问题:若长期使用则产生图像不良问题(转印、显影辊),传送力降低(给纸、传送辊)。
此外,提出了在聚氨酯泡沫层表面上涂布浸渗异氰酸酯化合物而成的调色剂供给辊(参照专利文献3)。虽然硬度低、在辊表面上无未反应多元醇成分渗出,但是要求耐久性进一步提高。
[专利文献1]日本特开平5-77508号公报
[专利文献2]日本特开平7-242779号公报
[专利文献3]日本特开2008-15008号公报
发明内容
本发明鉴于上述问题,其目的在于,提供硬度低且耐久性优异的发泡橡胶部件。
解决上述问题的本发明的第1实施方式是泡橡胶部件,其特征在于,是使用含有异氰酸酯化合物(イソシアネ一ト化合物)和有机溶剂的处理液对使橡胶基材发泡而成的发泡弹性体进行浸渗处理得到的,与浸渗处理前的上述发泡弹性体相比,压缩永久变形小,相对于浸渗处理前的上述发泡弹性体的应力上升率为50%以下。
本发明的第2实施方式是上述第1实施方式中记载的发泡橡胶部件,其特征在于,上述压缩永久变形为上述浸渗处理前的发泡弹性体的压缩永久变形的90%以下。
本发明的第3实施方式是第1或第2实施方式中记载的发泡橡胶部件,其特征在于,上述橡胶基材是选自表氯醇橡胶、丙烯腈丁二烯橡胶(NBR)、天然橡胶、异戊二烯橡胶、苯乙烯丁二烯橡胶、丁二烯橡胶、氯丁二烯橡胶、含氟橡胶、氯化聚乙烯、丙烯酸橡胶(アクリルゴム)和聚氨酯橡胶中的至少1种,上述处理液中异氰酸酯化合物的浓度为0.1~3质量%。
本发明的第4实施方式是第1或第2实施方式中记载的发泡橡胶部件,其特征在于,上述橡胶基材是选自乙烯丙烯橡胶、硅橡胶中的至少1种,上述有机溶剂含有甲苯或苯,上述处理液中的异氰酸酯化合物的浓度为0.1~3质量%。
本发明的第5实施方式是第1~第4中任意一个实施方式记载的发泡橡胶部件,其特征在于,上述处理液浸渗至上述发泡橡胶状弹性体的厚度的50%以上。
本发明的第6实施方式是第1~第5中任意一个实施方式记载的发泡橡胶部件,其特征在于,硬度用Asker C测得为0~30°。
本发明的第7实施方式是第1~第6中任意一个实施方式记载的发泡橡胶部件,其特征在于,上述处理液含有选自氟系聚合物、硅氧烷系聚合物和聚醚系聚合物中的至少1种。
本发明的第8实施方式是发泡橡胶部件,其特征在于,第1~第7中任意一个实施方式记载的发泡橡胶部件为辊状。
本发明可以提供硬度低且耐久性优异的发泡橡胶部件。
附图说明
[图1]为表示本发明的试验例1的结果的图。
[图2]为表示本发明的试验例1的结果的图。
[图3]为表示本发明的试验例1的结果的图。
[图4]为表示本发明的试验例1的结果的图。
[图5]为表示本发明的试验例1的结果的图。
[图6]为表示本发明的试验例1的结果的图。
[图7]为表示本发明的试验例1的结果的图。
[图8]为表示本发明的试验例1的结果的图。
具体实施方式
本发明通过对发泡弹性体进行规定的浸渗处理,实现硬度低且耐久性优异的发泡橡胶部件。换而言之,本发明的发泡橡胶部件在维持发泡弹性体的低硬度性的同时,通过提高形状稳定性来提高耐久性。
对上述发泡橡胶部件进行规定的浸渗处理,从而与浸渗处理前的发泡弹性体相比,压缩永久变形小,相对于浸渗处理前的发泡弹性体的应力上升率为50%以下。其中所谓规定的浸渗处理是用含有异氰酸酯化合物和有机溶剂的处理液进行的处理,优选用异氰酸酯化合物浓度低的处理液进行的处理。通过使异氰酸酯化合物浓度低的处理液浸渗到发泡弹性体中并使其固化,几乎不会提高发泡弹性体的硬度,而可以降低压缩永久变形。由此,可以兼顾以往难以兼顾的低硬度和形状稳定性。
此外,发泡橡胶部件优选处理液浸渗至发泡弹性体的厚度方向内部。通过处理液浸渗至发泡弹性体的厚度方向内部,压缩永久变形更易降低,可以进一步提高形状稳定性。其中所谓的“浸渗至发泡弹性体的厚度方向内部”指的是例如发泡弹性体为辊状时,浸渗至直径方向的内部的状态。具体地说,优选处理液浸渗至使用发泡橡胶部件时变形形成夹角(ニツプ)的区域以上。例如进一步优选处理液浸渗至发泡弹性体的厚度的50%以上,特别优选处理液浸渗至发泡弹性体的厚度的80%以上。通过使处理液浸渗至发泡弹性体的厚度方向内部,因规定的挤压负荷变形时,发泡弹性体内部的未反应成分或赋予导电性的材料等不会溶出至表面。此外,与浸渗处理液前的发泡弹性体相比,耐久性、耐磨损性优异。
其中,发泡弹性体是使橡胶基材发泡而成的。对橡胶基材不特别限定,可以举出表氯醇橡胶、丙烯腈丁二烯橡胶(NBR)、天然橡胶、异戊二烯橡胶、苯乙烯丁二烯橡胶、丁二烯橡胶、氯丁二烯橡胶、含氟橡胶、氯化聚乙烯、丙烯酸橡胶、硅橡胶等。这些橡胶基材可以并用,根据用途、目的适当选择种类、组合。如上所述,对橡胶基材不特别限定,但是若使用由处理液中所用的有机溶剂的浸渗性高的橡胶基材成型得到的成型物,则由于处理液易浸渗至发泡弹性体的厚度方向内部,可以形成压缩永久变形进一步降低的发泡橡胶部件。
此外,对发泡弹性体可以用导电性赋予剂赋予导电性。作为导电性赋予剂,可以使用炭黑、金属粉末等电子导电性赋予材料,离子导电性赋予材料或混合使用这两者。炭黑有各种性质的炭黑,但是优选使用碳微粉。而且,添加炭黑来成型发泡弹性体时,优选充分分散炭黑。这是由于若炭黑的分散性不好则成型得到的发泡弹性体的压缩永久变形易增大。此外,添加大量炭黑时,难以对压缩永久变形造成影响,例如优选使用吸油量小的炭黑、粒径大的炭黑、不易形成结构(ストラクチヤ一)的炭黑等。作为离子导电性赋予材料,可以举出有机盐类、无机盐类、金属络合物、离子性液体等。作为有机盐类、无机盐类,可以举出高氯酸锂、季铵盐、三氟乙酸钠等。此外,作为金属络合物,可以举出卤化铁-乙二醇等,具体地说,可以举出日本专利第3655364号公报中记载的金属络合物。另一方面,离子性液体是室温下为液体的熔融盐,也被称为常温熔融盐,特别是指熔点为70℃以下、优选30℃以下的常温熔融盐。具体地说,可以举出日本特开2003-202722号公报中记载的常温熔融盐。
本发明涉及的发泡弹性体,在上述橡胶基材中添加炭黑来成型时,保持炭黑的分散状态直接加热固化进行成型。由此,将表现出0.1~10Ω·cm左右的电阻率的炭黑分散在橡胶基材中,稳定地形成104~108Ω·cm的中电阻率区域。
此外,发泡弹性体可以为连续气泡或独立气泡,但是优选为连续气泡。通过发泡弹性体为连续气泡,处理液易浸渗到发泡弹性体中,可以成型为形状稳定性更优异的发泡橡胶部件。
发泡弹性体是将上述橡胶基材以及根据需要添加的导电性赋予材料混合、发泡而成型的,可以进一步混合发泡剂、发泡助剂、硫化剂、硫化促进剂、填充剂等来进行成型。
处理液至少含有异氰酸酯化合物和有机溶剂,换而言之,是在有机溶剂中至少溶解异氰酸酯化合物而成的。
作为处理液中含有的异氰酸酯化合物,可以举出2,6-甲苯二异氰酸酯(TDI)、4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、对亚苯基二异氰酸酯(PPDI)、1,5-萘二异氰酸酯(NDI)和3,3-二甲基二苯基-4,4’-二异氰酸酯(TODI)等异氰酸酯化合物以及上述化合物的多聚物和改性物等。进一步可以举出含有多元醇和异氰酸酯的预聚物。
此外,处理液可以含有选自氟系聚合物和硅氧烷系聚合物中的至少1种。通过将这些聚合物配合在处理液中,例如将发泡橡胶部件适用于给纸辊等时,可以抑制调色剂、纸粉等的附着。由此,抑制发泡橡胶部件的表面的泡(cell)的堵塞,可以长期维持发泡橡胶部件的特性。
氟系聚合物和硅氧烷系聚合物优选为可溶于规定的有机溶剂中且可以与异氰酸酯化合物反应并化学结合的聚合物,作为氟系聚合物,可以举出丙烯酸氟系聚合物,作为硅氧烷系聚合物,可以举出丙烯酸硅氧烷系聚合物。丙烯酸氟系聚合物,例如是具有羟基、烷基或羧基的可溶于溶剂中的氟系聚合物,可以举出例如丙烯酸酯和丙烯酸氟化烷基酯的嵌段共聚物或其衍生物等。此外,丙烯酸硅氧烷系聚合物是可溶于溶剂中的硅氧烷系聚合物,可以举出例如丙烯酸酯和丙烯酸硅氧烷酯的嵌段共聚物或其衍生物等。
此外,处理液可以含有聚醚系聚合物。其中,聚醚系聚合物优选可溶于有机溶剂中,此外优选为具有活性氢、可以与异氰酸酯化合物反应并化学结合的聚醚系聚合物。
作为具有活性氢的优选的聚醚系聚合物,可以举出例如,表氯醇橡胶。其中所谓表氯醇橡胶指的是未硫化状态的橡胶。表氯醇橡胶由于可以对发泡弹性体同时赋予导电性和弹性而优选。表氯醇橡胶末端具有活性氢(羟基),但优选在单元中具有羟基、烯丙基等的活性氢。作为表氯醇橡胶,可以举出表氯醇均聚物、表氯醇-环氧乙烷共聚物、表氯醇-烯丙基缩水甘油基醚共聚物、表氯醇-环氧乙烷-烯丙基缩水甘油基醚三元共聚物或其衍生物等。
作为具有活性氢的其它优选的聚醚系聚合物,可以举出具有羟基或烯丙基的聚合物,可以举出例如多元醇、二元醇等。这种聚醚系聚合物,与在两末端具有含活性氢的基团的情况相比,优选为仅在一个末端具有含活性氢的基团的情况。此外,优选数均分子量为300~1000。这是由于这样可以对发泡橡胶部件赋予弹性。作为这种聚醚系聚合物,可以举出例如聚烷撑二醇单甲基醚、聚烷撑二醇二甲基醚、烯丙基化聚醚、聚烷撑二醇二醇、聚烷撑二醇三醇等。通过在处理液中添加聚醚系聚合物,发泡橡胶部件的柔软性或强度提高,从而不会将发泡橡胶部件的表面磨损或不会损伤对偶部件。
使用硅橡胶作为橡胶基材时,优选处理液含有与硅橡胶具有相溶性的反应性化合物。与硅橡胶具有相溶性的反应性化合物指的是与硅橡胶的相溶性良好、可以与硅橡胶或异氰酸酯化合物反应的化合物。与使用仅含有与硅橡胶的相溶性低的异氰酸酯化合物的处理液的情况相比,含有这种与硅橡胶具有相溶性的反应性化合物的处理液易浸渗到弹性层中。作为反应性化合物,可以举出含硅的化合物、烃化合物等,特别优选为含硅的化合物。作为含硅的化合物,优选为具有硅氧烷键的化合物、具有烷氧基甲硅烷基的硅烷偶联剂、具有氯甲硅烷基或硅氮烷的功能性硅烷、甲硅烷基化剂等,优选为具有硅氧烷键的化合物、具有烷氧基甲硅烷基的硅烷偶联剂。作为具有硅氧烷键的化合物,可以举出末端改性的二甲基硅氧烷、缩合型和加成型的液态硅氧烷、硅酸盐、上述丙烯酸硅氧烷系聚合物等。当然,具有硅氧烷键的化合物可以在末端具有烷氧基甲硅烷基。此外,与硅橡胶具有相溶性的反应性化合物优选为与异氰酸酯化合物反应的化合物,优选具有羟基、氨基、异氰酸酯基等。这是由于通过与异氰酸酯化合物化学结合,可以形成强度更优异的发泡橡胶部件。此外这是由于不会产生渗出。但是,在具有烷氧基甲硅烷基的硅烷偶联剂的情况下,若具有活性氢则容易与异氰酸酯化合物反应而缺乏稳定性,所以优选具有异氰酸酯基。
在处理液中,作为导电性赋予材料,可以进一步添加上述炭黑、金属粉末等电子导电性赋予材料、离子导电性赋予材料或混合添加它们两者。
此外,处理液中的氟系聚合物和硅氧烷系聚合物,优选相对于异氰酸酯化合物100质量份,总共配合氟系聚合物和硅氧烷系聚合物2~30质量份。若少于2质量份,则将炭黑等保持在发泡橡胶部件中的效果降低。另一方面,若聚合物量多于30质量份,则存在发泡橡胶部件的电阻率上升而放电特性降低的问题,或异氰酸酯化合物相对地减少而不能有效地进行浸渗处理的问题。
有机溶剂只要是溶解异氰酸酯化合物以及根据需要含有的这些氟系聚合物、硅氧烷聚合物和聚醚系聚合物、且不与异氰酸酯化合物反应的有机溶剂即可,可以举出例如,乙酸乙酯、甲基乙基酮(MEK)、甲基异丁基酮(MIBK)、甲苯等。有机溶剂优选为易浸渗到发泡弹性体中的有机溶剂,优选根据发泡弹性体的橡胶基材的种类来适当选择。
如上所述,优选使处理液中异氰酸酯化合物为低浓度。处理液中的异氰酸酯化合物的浓度因橡胶基材与有机溶剂的组合等不同而不同,例如使用选自表氯醇橡胶、丙烯腈丁二烯橡胶(NBR)、天然橡胶、异戊二烯橡胶、苯乙烯丁二烯橡胶、丁二烯橡胶、氯丁二烯橡胶、含氟橡胶、氯化聚乙烯、丙烯酸橡胶和聚氨酯橡胶中的至少1种作为橡胶基材时,优选为0.1~3质量%,更优选为0.2~2.0质量%。此外,使用选自乙烯丙烯橡胶、硅橡胶中的至少1种作为橡胶基材且使用甲苯、苯等作为有机溶剂时,处理液中的异氰酸酯化合物的浓度优选为0.1~3质量%,更优选为0.2~2.0质量%。通过如此使用异氰酸酯化合物的浓度非常低的处理液进行浸渗处理,可以形成维持低硬度的同时降低压缩永久变形的发泡橡胶部件。若如以往的处理液那样,增大异氰酸酯化合物的浓度,则在发泡弹性体的内部过度形成后述的交联结构,与浸渗处理液之前的发泡弹性体相比,硬度大幅增大或应力上升而橡胶弹性降低。
对本发明的发泡橡胶部件的制造方法进行说明。首先,将橡胶基材发泡成型为发泡弹性体。然后,对该发泡弹性体,使用至少含有异氰酸酯化合物和有机溶剂的处理液进行浸渗处理,由此形成发泡橡胶部件。此时使用异氰酸酯化合物浓度低的处理液。
其中,浸渗处理指的是使处理液浸渗到发泡弹性体中后,除去有机溶剂,使异氰酸酯化合物等含有成分固化的处理。浸渗到发泡弹性体中的异氰酸酯化合物与其它的异氰酸酯化合物、其它的含有成分(氟系聚合物等)、构成发泡弹性体的橡胶基材等反应,在发泡弹性体的内部形成它们的交联结构。由此,与浸渗处理液之前的发泡弹性体相比,形成形状稳定性优异的发泡橡胶部件。
使处理液浸渗到发泡弹性体中时,例如优选通过长期浸渍在处理液中或将发泡弹性体挤压的同时浸渍在处理液中,使处理液浸渗到整个发泡弹性体中。这是由于,通过使处理液浸渗到整个发泡弹性体中,发泡橡胶部件的压缩永久变形进一步降低。
此外,对固化不特别限定,只要可以使异氰酸酯化合物等在弹性层内部固化即可,有冷却至异氰酸酯化合物等的凝固点以下的温度后、通过环境气体的水分固化的方法,在减压下挥发溶剂后、通过热或水分固化的方法,一般是在常温干燥后根据需要进行加热处理。此时的加热温度例如为40~150℃。
通过上述方法得到的发泡橡胶部件,与浸渗处理前的发泡弹性体相比,压缩永久变形减小,相对于浸渗处理前的发泡弹性体的应力上升率为50%以下。发泡橡胶部件的压缩永久变形更优选为浸渗处理前的发泡弹性体的压缩永久变形的90%以下,特别优选为浸渗处理前的发泡弹性体的压缩永久变形的85%以下。压缩永久变形小的发泡橡胶部件形状稳定性优异,可以长期维持稳定的性能。此外,发泡橡胶部件更优选相对于浸渗处理前的发泡弹性体的应力上升率为30%以下。
发泡橡胶部件优选硬度用Asker C测得为0~30°。
上述发泡橡胶部件特别适合用于复印机、传真机、各种打印机等各种OA器械等中各种进行给纸、传送的给纸传送辊,图像形成装置中使用的带电辊、转印辊、显影辊、导电性辊等中。
以下基于实施例对本发明进行说明。但是,本发明不限于此。
(橡胶辊1)
向表氯醇橡胶(ECO)中添加硫化剂、发泡剂、发泡助剂等,进行硫化、发泡,由此得到辊。将得到的辊抛光、切断,以内径φ12mm×外径φ27mm×宽度12.5mm得到发泡倍率为3.0倍的橡胶辊1。橡胶辊1的硬度用Asker C测得为19°。
(实施例1)
向甲基乙基酮99.8质量份中添加数均分子量小于500的末端异氰酸酯化合物(MR-400:日本ポリウレタン社制、以下称为异氰酸酯化合物(1))0.2质量份并混合,制备处理液。将该处理液保持在25℃,浸渍30秒以使处理液充分浸渗到橡胶辊1中后,自然干燥1小时,在保持在120℃的烘箱中加热1小时,由此得到实施例1的发泡橡胶辊。
(实施例2)
除了使甲基乙基酮(MEK)为99.5质量份、使异氰酸酯化合物(1)为0.5质量份之外,与实施例1同样地操作,得到实施例2的发泡橡胶辊。
(实施例3)
除了使甲基乙基酮为99.0质量份、使异氰酸酯化合物(1)为1.0质量份之外,与实施例1同样地操作,得到实施例3的发泡橡胶辊。
(实施例4)
除了使甲基乙基酮为98.5质量份、使异氰酸酯化合物(1)为1.5质量份之外,与实施例1同样地操作,得到实施例4的发泡橡胶辊。
(实施例5)
除了使甲基乙基酮为98.0质量份、使异氰酸酯化合物(1)为2.0质量份之外,与实施例1同样地操作,得到实施例5的发泡橡胶辊。
(比较例1)
除了不配合异氰酸酯化合物(1)之外,与实施例1同样地操作,得到比较例1的发泡橡胶辊。
(比较例2)
除了使甲基乙基酮为95.0质量份、使异氰酸酯化合物(1)为5.0质量份之外,与实施例1同样地操作,得到比较例2的发泡橡胶辊。
(比较例3)
除了使甲基乙基酮为90.0质量份、使异氰酸酯化合物(1)为10.0质量份之外,与实施例1同样地操作,得到比较例2的发泡橡胶辊。
(实施例6)
除了使用数均分子量为2000左右的醚系末端异氰酸酯预聚物(アジプレン100:ユニロイヤル社制、以下称为异氰酸酯化合物(2))来替代异氰酸酯化合物(1)之外,与实施例1同样地操作,得到实施例6的发泡橡胶辊。
(实施例7)
除了使甲基乙基酮为99.5质量份、使异氰酸酯化合物(2)为0.5质量份之外,与实施例6同样地操作,得到实施例7的发泡橡胶辊。
(实施例8)
除了使甲基乙基酮为99.0质量份、使异氰酸酯化合物(2)为1.0质量份之外,与实施例6同样地操作,得到实施例8的发泡橡胶辊。
(实施例9)
除了使甲基乙基酮为98.5质量份、使异氰酸酯化合物(2)为1.5质量份之外,与实施例6同样地操作,得到实施例9的发泡橡胶辊。
(实施例10)
除了使甲基乙基酮为98.0质量份、使异氰酸酯化合物(2)为2.0质量份之外,与实施例6同样地操作,得到实施例10的发泡橡胶辊。
(比较例4)
除了使甲基乙基酮为95.0质量份、使异氰酸酯化合物(2)为5.0质量份之外,与实施例6同样地操作,得到比较例4的发泡橡胶辊。
(比较例5)
除了使甲基乙基酮为90.0质量份、使异氰酸酯化合物(2)为10.0质量份之外,与实施例6同样地操作,得到比较例5的发泡橡胶辊。
(实施例11)
除了使用甲苯来替代甲基乙基酮之外,与实施例3同样地操作,得到实施例11的发泡橡胶辊。
(实施例12)
除了使用甲苯来替代甲基乙基酮之外,与实施例5同样地操作,得到实施例12的发泡橡胶辊。
(比较例6)
除了使用甲苯来替代甲基乙基酮之外,与比较例1同样地操作,得到比较例6的发泡橡胶辊。
(比较例7)
除了使用甲苯来替代甲基乙基酮之外,与比较例2同样地操作,得到比较例7的发泡橡胶辊。
(比较例8)
除了使用甲苯来替代甲基乙基酮之外,与比较例3同样地操作,得到比较例8的发泡橡胶辊。
(橡胶辊2)
向乙烯丙烯橡胶(EPDM)中添加硫化剂、发泡剂、发泡助剂等,进行硫化、发泡,由此得到辊。将得到的辊抛光、切断,以内径φ12mm×外径φ27mm×宽度12.5mm得到发泡倍率为3.0倍的橡胶辊2。橡胶辊2的硬度用Asker C测得为26°。
(实施例13)
除了使用橡胶辊2之外,与实施例11同样地操作,得到实施例13的发泡橡胶辊。
(实施例14)
除了使用橡胶辊2之外,与实施例12同样地操作,得到实施例14的发泡橡胶辊。
(比较例11)
除了使用橡胶辊2之外,与比较例6同样地操作,得到比较例11的发泡橡胶辊。
(比较例12)
除了使用橡胶辊2之外,与比较例7同样地操作,得到比较例12的发泡橡胶辊。
(比较例13)
除了使用橡胶辊2之外,与比较例8同样地操作,得到比较例13的发泡橡胶辊。
(试验例)机械特性的评价
对橡胶辊1~2、各实施例和各比较例的发泡橡胶辊的压缩永久变形(Cs)进行测定。压缩永久变形是根据JIS K6262在70℃下用22小时压缩25%测定得到的。结果如表1~2和图1、3、5、7所示。
此外,对橡胶辊1~2、各实施例和各比较例的发泡橡胶辊的应力进行测定。结果如表1~2和图2、4、6、8所示。
(结果总结)
如图1和2所示,对由表氯醇橡胶形成的橡胶辊1使用异氰酸酯化合物(1)的浓度为0.2~2质量%的处理液进行浸渗处理的实施例1~5的发泡橡胶辊,与橡胶辊1和使用未配合异氰酸酯化合物的处理液进行浸渗处理的比较例1相比,压缩永久变形低,应力的上升率为37.9%以下。特别是异氰酸酯化合物浓度为1.0质量%的实施例3的发泡橡胶辊,压缩永久变形降低至橡胶辊1的64%。此外,即使是实施例1~5中硬度最高的实施例5的发泡橡胶辊,硬度也为低硬度、用Asker C测得为26°。
与此相对地,使用异氰酸酯化合物的浓度比较高、为5质量%的处理液的比较例2的发泡橡胶辊,虽然压缩永久变形降低,但是应力显著上升,未表现出橡胶弹性。此外,比较例3的发泡橡胶辊未见压缩永久变形降低,应力的上升也显著。
由此可知,若使用异氰酸酯化合物的浓度高的处理液则应力上升过大或不能确认压缩永久变形的降低,而通过使用异氰酸酯化合物为规定浓度的处理液(低浓度的处理液)进行浸渗处理,可以形成与浸渗处理前的发泡弹性体相比,压缩永久变形小,相对于浸渗处理前的发泡弹性体的应力上升率为50%以下的发泡橡胶部件。该发泡橡胶部件兼具低硬度和形状稳定性,可以长期稳定使用。
此外,如图3和4所示,使用异氰酸酯化合物(2)的浓度为0.2~2质量%的处理液进行浸渗处理的实施例6~10的发泡橡胶辊与橡胶辊1和比较例1相比,压缩永久变形也同样地低,应力的上升率也低。而且,即使是实施例6~10中硬度最高的实施例10的发泡橡胶辊,硬度也为低硬度、用Asker C测得为21°。与此相对地,使用异氰酸酯化合物的浓度高的比较例4和5中,压缩永久变形大幅上升,未表现出橡胶弹性。由此可知,与异氰酸酯化合物的种类无关,通过使用异氰酸酯化合物为规定的浓度(低浓度)的处理液进行浸渗处理,得到压缩永久变形低、低硬度的发泡橡胶部件。
另一方面可知,如图5和6所示,在使用甲苯作为有机溶剂的处理液的情况下也同样地,通过使用异氰酸酯化合物为规定浓度(低浓度)的处理液进行浸渗处理,得到压缩永久变形低、低硬度的发泡橡胶部件。
与此相对地,如图7和图8所示,通过使用甲苯作为有机溶剂的处理液进行浸渗处理时,处理液的浓度为1质量%和2质量%时,发现显著的压缩永久变形的降低。认为这是由于甲苯对于乙烯丙烯橡胶的浸渗性高、处理液浸渗至发泡弹性体的内部。
为了大幅降低压缩永久变形,不仅有必要降低异氰酸酯化合物的浓度,还有必要适当选择橡胶基材和有机溶剂的组合。通过使用有机溶剂的浸渗性高的橡胶基材或使用对于橡胶基材的浸渗性高的有机溶剂,更容易地得到压缩永久变形低、形状稳定性优异的发泡橡胶部件。
Claims (7)
1.发泡橡胶部件,其特征在于,是使用含有异氰酸酯化合物和有机溶剂的处理液对使橡胶基材发泡而成的发泡弹性体进行浸渗处理得到的,与浸渗处理前的所述发泡弹性体相比,压缩永久变形小,相对于浸渗处理前的所述发泡弹性体的应力上升率为50%以下,所述橡胶基材是选自表氯醇橡胶、丙烯腈丁二烯橡胶、天然橡胶、异戊二烯橡胶、苯乙烯丁二烯橡胶、丁二烯橡胶、氯丁二烯橡胶、含氟橡胶、氯化聚乙烯、丙烯酸橡胶和聚氨酯橡胶中的至少1种,所述处理液中异氰酸酯化合物的浓度为0.1~3质量%。
2.发泡橡胶部件,其特征在于,是使用含有异氰酸酯化合物和有机溶剂的处理液对使橡胶基材发泡而成的发泡弹性体进行浸渗处理得到的,与浸渗处理前的所述发泡弹性体相比,压缩永久变形小,相对于浸渗处理前的所述发泡弹性体的应力上升率为50%以下,所述橡胶基材是选自乙烯丙烯橡胶、硅橡胶中的至少1种,所述有机溶剂含有甲苯或苯,所述处理液中异氰酸酯化合物的浓度为0.1~3质量%。
3.如权利要求1或2所述的发泡橡胶部件,其特征在于,所述压缩永久变形为所述浸渗处理前的发泡弹性体的压缩永久变形的90%以下。
4.如权利要求1或2所述的发泡橡胶部件,其特征在于,所述处理液浸渗至所述发泡弹性体的厚度的50%以上。
5.如权利要求1或2所述的发泡橡胶部件,其特征在于,硬度用Asker C测得为0~30°。
6.如权利要求1或2所述的发泡橡胶部件,其特征在于,所述处理液含有选自氟系聚合物、硅氧烷系聚合物和聚醚系聚合物中的至少1种。
7.如权利要求1或2所述的发泡橡胶部件,其特征在于,该发泡橡胶部件为辊状。
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