[发明专利]用于高导热性的热定影辊或热定影带的硅橡胶组合物、定影辊及定影带

说明书

技术领域

本发明涉及一种高导热性硅橡胶组合物，以及使用该组合物制备的高导热性热定影辊和高导热性热定影带。更特别地，本发明涉及一种高导热性硅橡胶组合物，其在具有高导热性的同时，呈现出了低压缩永久变形，并且很适合用作复印机和激光束打印机中的例如热辊和压力辊等定影辊和定影带的涂料。本发明还涉及一种通过使用这种组合物制备的高导热性热定影辊和高导热性热定影带。

背景技术

硅橡胶在电绝缘、耐热性、耐气候性和阻燃性上性能优良，并且已被用作复印机或激光束打印机中包括热辊和压力辊的定影辊上的涂料。随着复印速度的增加和彩色复印的普及，需要具有更低硬度的定影辊。如今，常常使用由涂布氟树脂的高导热性硅橡胶制备的辊来替代传统的、不能处理高速与彩色复印的金属或氟树脂辊。更特别地，用作热辊的橡胶需要有高导热性，从而减少预热时间并且节约机器运行所需的能量。由于辊经常暴露于150至230℃的高温下，这种辊也应具有低压缩永久变形。

同时，也已降低了该橡胶层的厚度，从而减少升温所需的预热时间和打印机尺寸。在这样的情况下，除了通过在心轴上形成橡胶层来制备传统的辊之外，也已使用包括由薄金属片或耐热树脂片制成的环形带的定影带，该薄金属片或耐热树脂片之上形成有橡胶层和离型层。

然而，硅橡胶不具有高导热性，和已经将具有高导热性的填料加入到该硅橡胶中，从而满足这种需求。示例性的硅橡胶包括JP-A S58-219259、JP-AH03-221982和JP-A H10-39666中所公开的那些。这些硅橡胶通过将例如二氧化硅、氧化铝或氧化镁等导热性填料添加至传统硅橡胶中而制成。然而，当填料含量升高或者在高温下使用该产物时，则这些填料引起了硅橡胶劣化的问题。作为一种替代填料，JP-A 2003-208052中公开了将碳化硅用于导热性填料的用途。然而，碳化硅的使用存在这样的问题，即所生成产物的压缩永久变形的变化过度依赖于颗粒尺寸和处理方法。

因此，对开发具有高导热性的硅橡胶组合物存在需求，所述硅橡胶组合物可形成表现出高导热性，同时具有低压缩永久变形的硅橡胶，和其在高温条件下还具有较小的物理性质变化。

发明内容

鉴于上述情况已完成了本发明，和本发明的一个目的在于提供一种高导热性硅橡胶组合物，其在呈现出高导热性，同时具有低压缩永久变形和改善的耐热性，并且很适合用作定影辊或定影带中的涂料。本发明的另一个目的在于提供一种采用该组合物形成的高导热性热定影辊和高导热性热定影带。

为了实现这样的目的，本发明的发明人对具有高导热性和低压缩永久变形、并且具有改善的耐热性的材料作了充分的研究。发明人随后发现，如果将具有平均粒度为1至50μm、且其表面的铁含量为0.2％(“％”指代“重量百分数”，并且其同样应用于随后的描述)的碳化硅加入到可热固化硅橡胶组合物中，则可制造出一种具有高导热性、低压缩永久变形和改善的耐热性的非常适于用作定影辊涂料的高导热性硅橡胶组合物。发明人还发现，如果使用所述高导热性硅橡胶细合物形成定影辊或定影带的硅橡胶层，则可以高质量地生产高导热性热定影辊或高导热性热定影带。基于这些发现完成了本发明。

需要注意的是，JP-A 2005-70409公开了一种具有不同PH值的粉末浆料混合物的用途，并且作为粉末的一个实例提及了碳化硅。然而，这篇文献不包括任何实际上利用了碳化硅的实施方案，更未提及表面上铁含量的内容。这篇文件也未谈及浆料的PH值。

因此，本发明提供了一种用于如下所述的高导热性热定影辊或高导热性热定影带的硅橡胶组合物。本发明还提供了如下所述的定影辊和定影带。

[1]一种用于形成高导热性热定影辊或高导热性热定影带的硅橡胶组组合物，包括

100重量份的可热固化硅橡胶组合物，以及

50至800重量份的碳化硅，该碳化硅在其表面具有最高0.2重量％的铁含量，和平均粒度为1至50μm。

[2]根据[1]的形成热定影辊或带的硅橡胶组合物，其中，该碳化硅通过采用酸水溶液洗涤已粉碎的碳化硅而制备。

[3]根据[2]的形成热定影辊或带的硅橡胶组合物，其中，该酸水溶液的酸选自盐酸、硫酸、硝酸和氢氟酸中的一种。

[4]根据[1]至[3]中任何一项的形成热定影辊或带的硅橡胶组合物，其中，碳化硅是平均粒度至少为5μm的颗粒和平均粒度低于5μm的颗粒按99/1至50/50重量比的混合物。

[5]根据[1]至[4]中任何一项的形成热定影辊或带的硅橡胶组合物，基于每100重量份的可热固化硅橡胶组合物，进一步包括