滑動構件的製作方法

2023-05-28 06:47:51 1

專利名稱：滑動構件的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種滑動構件。更特別地，本發明涉及一種滑動構件，其用於成像設備 如複印機，當運行時旋轉的記錄介質如CD (緻密磁碟)和DVD (數字多功能磁碟)，以及這種 記錄介質的記錄/複製設備。
背景技術：
為了穩定地向成像部進紙，迄今已將具有優異滑動性能的構件(在下文中稱為〃 滑動構件")用於成像設備如複印機的送紙部中。即，為了防止穩定送紙受到由紙和設備 部件之間的接觸而引起的摩擦的抑制，在紙和部件之間布置了滑動構件。同時，在當運行時 旋轉的記錄介質(CD、DVD等)中以及在這種記錄介質中記錄信息並複製信息的記錄/復 制設備中，也設置了滑動構件。例如，存在這樣的情況為了防止裝在殼體中的記錄介質在 旋轉時與殼體接觸從而受到損傷，在記錄介質和殼體之間布置了滑動構件(參見專利文獻 1)。還存在這樣的情況為了防止記錄介質旋轉時與部件接觸從而受到損傷，在記錄介質和 記錄/複製設備的部件(例如，光學頭)之間布置了滑動構件(參見專利文獻2)。作為滑動構件，通常使用低摩擦的塑料如聚四氟乙烯(在下文中稱為"PTFE") 和超高分子量聚乙烯(在下文中稱為"UHMWPE")。特別地，眾所周知使用了由這些塑料 製成的多孔材料。專利文獻3公開了一種滑動構件，其包括由多孔膜構成的可滑動基底、壓 敏粘合劑層以及布置在可滑動基底與壓敏粘合劑層之間的阻擋層，所述多孔膜主要由塑料 組成。布置該阻擋層是為了抑制壓敏粘合劑從所述壓敏粘合劑層移至可滑動基底，並將熱 塑性樹脂如聚乙烯或聚丙烯用作阻擋層。然而，由於在包括成像設備和記錄/複製設備的電子器材中趨於減小尺寸和重 量，所以這些器材的構成構件除了需要更小的尺寸和複雜的形狀之外，也開始需要具有更 高的尺寸精度。在這種情況下，也日益需要滑動構件滿足相同的要求並開始需要所述滑動 構件具有更小的尺寸(降低的厚度)和高尺寸精度。在以降低的厚度單獨應用常規滑動構 件的情況下，構成所述滑動構件的材料本身具有降低的強度。因此，在對所述材料施加張力 的同時利用模具對該滑動構件進行連續衝壓時，存在以伸展的狀態對所述材料進行加工的 情況。這種加工易於導致未獲得滿足所需高尺寸精度的滑動構件的問題。另外，這種加工 易於造成這樣的問題即隨著時間的流逝，由加工產生的殘餘應力還對尺寸變化產生影響， 從而降低了尺寸穩定性。專利文獻1 JP-A-2001-148175專利文獻2 JP-A-2007-265572專利文獻3 JP-A-2004-3109
發明內容
鑑於這些問題而完成了本發明，且本發明的目的是提供一種滑動構件，即使當以 降低的厚度來製造所述滑動構件時，也能夠以高尺寸精度對其進行加工，並且隨著時間的流逝，其尺寸的變化很小。本發明人勤奮地進行研究，結果發現，通過採用下列構造，能夠解決上述問題。由 此完成了本發明。因此，本發明涉及下列項(1)和⑵。

(1) 一種滑動構件，其包含片狀的可滑動基底；粘結至所述可滑動基底的一個主面的尺寸保持層；及形成於所述尺寸保持層上的粘合劑層或壓敏粘合劑層，其中所述尺寸保持層的拉伸模量為2GPa以上。(2)根據(1)的滑動構件，其中所述可滑動基底包括超高分子量聚乙烯的多孔膜。由於在本發明的滑動構件中形成了拉伸模量為2GPa以上的尺寸保持層，所以所 述滑動構件的構成材料在加工期間不易於因對其施加的張力而變形(伸展)。結果，能夠實 現即使當以降低的厚度來製造時也能夠以高尺寸精度進行加工的滑動構件。此外，即使當 在加工期間由於對其施加的張力等而在滑動構件中殘存應力時，通過這種尺寸保持層也能 夠對伴隨殘餘應力的膨脹或收縮進行修正。因此，也可以抑制滑動構件隨著時間的流逝而 發生尺寸變化。


圖1是說明本發明滑動構件的構造的截面圖。附圖標記1 滑動構件11 可滑動基底12 尺寸保持層13 粘合劑層(壓敏粘合劑層)
具體實施例方式下面對本發明滑動構件的實施方式進行說明。然而，不應該將下列說明理解為限 制本發明的範圍。如圖1中所示，作為一個實施方式的滑動構件1包括片狀的可滑動基底11、粘結至 所述可滑動基底11的一個主面的尺寸保持層12、以及形成於所述尺寸保持層12上的粘合 劑層(或壓敏粘合劑層)13。當將滑動構件1連接至某一部件時，將所述滑動構件1布置成使可滑動基底 11面對所述部件可能接觸的其它部件。因此，將具有優異滑動性能的材料用作可滑動 基底11。例如，優選的是，所述可滑動基底11應該由多孔的UHMWPE膜構成。這是因為 所述多孔的UHMWPE膜是由摩擦係數低的UHMWPE形成的多孔膜，所以具有低摩擦係數和 優異的滑動性能。術語"UHMWPE"是指平均分子量為500，000以上的聚乙烯。在本實 施方式中，為了獲得具有優異耐磨性的滑動構件，優選的是，應該使用利用平均分子量為 1，000, 000以上的聚乙烯作為原材料製得的多孔UHMWPE膜。這種UHMWPE的商品包括，例 如，「HizexMillion (註冊商標)〃(由三井化學株式會社(Mitsui Chemicals，Inc.)製造)、〃 Hostalen GUR(商品名)"(由泰克納公司(Ticona)製造)以及"SUNFINE(注 冊商標)"(由旭化成化學株式會社(Asahi Kasei ChemicalsCorp.)製造)。在本文中， UHMWPE的分子量是粘度法測定值。儘管在這裡說明的本實施方式中將多孔的UHMWPE膜用 作可滑動基底11，但是不應當將所述可滑動基底11理解為限於多孔膜。還可用作可滑動基 底11的是由具有優異滑動性能的UHMWPE製成的非多孔片；由PTFE、四氟乙烯/全氟烷基 乙烯基醚共聚物(PFA)、四氟乙烯/六氟丙烯共聚物(FEP)、乙烯/四氟乙烯共聚物(ETFE) 等製成並添加了填料的氟樹脂片；由聚乙烯、聚丙烯等製成的聚烯烴片；通過在這些氟樹 脂片和聚烯烴片中形成表面不規則而獲得的片；等等。可通過例如在JP-B-5-66855中公開的燒結法或在JP-A-2007-229943中公開的塗 布法來製造多孔的UHMWPE膜。不對可滑動基底11的厚度進行特別限制，並且可根據應用適當地進行設計。然 而，其厚度優選為0. 05mm以上且0. 5mm以下。在其厚度小於0. 05mm的情況下，這種可滑動 基底11具有顯著降低的強度且當與尺寸保持層12結合(粘附至)時易於變形或斷裂。另 一方面，在其厚度超過0. 5mm的情況下，由於當對滑動構件進行加工時在切割期間對其施 加應力，所以作為多孔材料的可滑動基底11在厚度方向上易於變形。因此存在這樣的情 況在加工時這種滑動構件的尺寸精度降低。此外，其它層在其上的疊加導致滑動構件1整 體的厚度太大，從而使得難以實現厚度的減小。可滑動基底11的孔隙率優選是在20 % 70 %的範圍內，更優選在25 % 50 %的 範圍內。在其 孔隙率低於20%的情況下，這種可滑動基底11具有增加的摩擦係數。另一方 面，在其孔隙率超過70%的情況下，這種片具有降低的強度並弱化了 UHMWPE粒子之間的結 合。因此存在這樣的情況這種太高的孔隙率導致在將這種滑動構件連接至產品後，UHMWPE 粒子從其中掉落的麻煩。通過由所述可滑動基底11的表面積和厚度的乘積來計算表觀體 積V(cm3)，並利用下列方程由所述可滑動基底11的重量W(g)和構成所述可滑動基底11的 材料的真比重P來計算孔隙率，能夠確定所述可滑動基底11的孔隙率。孔隙率(%) = (1-W/V/ P) XlOO可以進一步將抗靜電性能和令人滿意的滑動性能作為附加功能賦予可滑動基底 11。在賦予抗靜電性能的情況下，可利用例如其中將表面活性劑或導電性聚合物塗布至所 述可滑動基底11的表面的方法、或其中當形成所述可滑動基底11時將炭黑與原材料混合 的方法。在要賦予令人滿意的滑動性能的情況下，可利用例如其中將潤滑劑如有機矽塗布 至所述可滑動基底11的表面的方法。作為尺寸保持層12，使用拉伸模量為2GPa以上的片。所述尺寸保持層12的拉伸模 量是通過按照JIS K 7113的測量方法(試件2號試件；拉伸速率，IOmm/分鐘)測得的值。 其材料的實例包括塑料膜如聚對苯二甲酸乙二酯)(PET)、聚(對苯二甲酸丁二酯)(PBT)、 聚醯亞胺(PI)和聚醚醚酮(PEEK)以及金屬箔如鋁箔。在所述尺寸保持層12的拉伸模量 太高的情況下，這使得滑動構件1過硬，且存在這種過度的硬度導致下列麻煩的情況例如 當利用模具對滑動構件1進行加工時，加工困難或模具的壽命縮短。因此，所述尺寸保持層 12的拉伸模量優選為30GPa以下，更優選為20GPa以下。尺寸保持層12的厚度還取決於所用的材料。在塑料膜的情況下，其厚度優選為 10 μ m以上且300 μ m以下，更優選為20 μ m以上且200 μ m以下。在金屬箔的情況下，其厚度優選為5 μ m以上且150 μ m以下，更優選為10 μ m以上且100 μ m以下。在其厚度小於上 述指定範圍的下限的情況下，難以維持保持尺寸必需的強度。所以存在由於張力而易於發 生變形的情況。在所述尺寸保持層12的厚度超過上述指定範圍上限的情況下，這種材料的 硬度太高，且存在滑動構件的加工易於引起麻煩的情況。利用粘合劑層或壓敏粘合劑層將可滑動基底11和尺寸保持層12互相粘結。在粘 合劑層中含有的粘合劑的實例包括熱熔粘合劑，其包括EVA(乙烯/乙酸乙烯酯共聚物)、聚 烯烴、合成橡膠等作為主要成分。在壓敏粘合劑層中含有的壓敏粘合劑的實例包括一般的 壓敏粘合劑如丙烯酸類、橡膠基和有機矽基壓敏粘合劑。粘合劑層13是要用於將滑動構件1固定至所述滑動構件1要連接的部件的粘附 體表面的層。作為在粘合劑層13中含有的粘合劑，可以使用包括EVA、聚烯烴、合成橡膠等 作為主要成分的熱熔粘合劑。在使用壓敏粘合劑層代替粘合劑層13的情況下，可使用一般 的壓敏粘合劑如丙烯酸類、橡膠基或有機矽基壓敏粘合劑。為了製造滑動構件1，可以提及如下方法其中利用粘合劑或壓敏粘合劑將尺寸 保持層12粘結至可滑動基底11的表面，並在其上形成粘合劑層(或壓敏粘合劑層)13。或 者，可利用採用例如PET膜作為基底的雙面膠帶，通過將該雙面膠帶施加至可滑動基底11 的表面來製造滑動構件1。利用這種雙面膠帶的這種方法帶來了能夠減少用於粘結層的步 驟數的效果。此外，降低的粘結步驟數帶來了這樣的效果由在粘結期間施加的張力引起的 殘餘應力不易於造成影響。然而，應當注意當利用這種雙面膠帶時，必需選擇其中作為基底 的PET膜的拉伸模量為2GPa以上的雙面膠帶，因為該PET膜充當尺寸保持層。為了改進對粘合劑或壓敏粘合劑的粘合性，可以對由塑料材料製成的可滑動基底 11和尺寸保持層12進行表面改性處理如電暈放電處理、等離子體處理或濺射。實施例實施例1將UHMWPE粉末(平均分子量5，000, 000 ；堆積密度0. 47g/cm3 ；平均粒徑 120 μ m)填入內徑為500mm且高度為500mm的模子中。將該模子放入抽真空至1，OOOPa的 金屬壓力容器中。其後，將加熱的水蒸氣引入其中以在160°C下在0.6MPa(6atm)下將模子 加熱5小時，然後將模子逐漸冷卻以獲得圓柱形燒結的多孔物體。利用車床切割該燒結的 多孔物體以獲得厚度為0. 2mm的片。將該片用作可滑動基底。將雙面膠帶〃 No. 5610"(由日東電工株式會社(Nitto Denko Corp.)製造)用 作尺寸保持層和粘合劑層(或壓敏粘合劑層)。這種雙面膠帶具有PET膜作為基底。通過 按照JIS K7127的方法確定了在雙面膠帶中採用的PET膜的拉伸模量，結果發現為2. 5GPa。 拉伸模量的測量在已除去雙面膠帶的壓敏粘合劑之後進行。即，確定了雙面膠帶的基底膜 的拉伸模量。具體來說，進行包括如下的操作兩次以獲得雙面膠帶的基底膜將雙面膠帶在 甲苯中浸漬4小時，隨後用廢布除去雙面膠帶的壓敏粘合劑層，然後對所述膠帶進行乾燥。通過使其堆疊體以0. 5m/分鐘的速率穿過在60°C下加熱的一對橡膠輥之間的輥 隙來將這樣製備的多孔UHMWPE膜和雙面膠帶互相層壓。對通過上述方法獲得的實施例1的滑動構件的尺寸穩定性進行評價。評價方法如 下。首先，製造寬度為150mm且長度為20m的片的卷(roll)，然後對其進行衝壓以切出50個 尺寸為100mm X IOOmm的正方形片。對這些正方形片就在衝壓後的尺寸和在熱處理(60°C，24小時)後的尺寸進行檢查。表1顯示了通過利用投影儀(最小刻度，0.01mm)分別對長 度方向的尺寸和寬度方向的尺寸進行測量而獲得的尺寸的平均值、最小值和最大值。在表 1中，依據與相應的平均值的偏差，各自給出每個最小值和每個最大值。比較例1按照與實施例1中相同的方式製造了比較例1的滑動構件，不同之處在於省略了 尺寸保持層，並將雙面膠帶"No. 500"(由日東電工株式會社(Nitto Denko Corp.)製造) 用作粘合劑層(或壓敏粘合劑層)。也按照與實施例1中相同的方式評價了比較例1的這 種滑動構件的尺寸穩定性。將其結果示於表1中。比較例2在130°C的條件下，使用熱層壓機將作為尺寸保持層的聚烯烴基熱熔材料"Admer VE300"(由三井化學株式會社(Mitsui Chemicals, Inc.)製造)熱層壓至按照與實施例 1中相同的方式製備的可滑動基底120秒。對其進一步施加雙面膠帶"No. 500"(由日東 電工株式會社(NittoDenko Corp.)製造)以作為粘合劑層(或壓敏粘合劑層)。通過按照 JISK7127的方法確定了這裡使用的〃 Admer VE300"的拉伸模量，結果發現為0. 5GPa。也 按照與實施例1中相同的方式評價了比較例2的這種滑動構件的尺寸穩定性。將其結果示 於表1中。〈長度方向〉表權利要求
1.一種滑動構件，其包含 片狀的可滑動基底；粘結至所述可滑動基底的一個主面的尺寸保持層；及 形成於所述尺寸保持層上的粘合劑層或壓敏粘合劑層， 其中所述尺寸保持層的拉伸模量為2GPa以上。
2.根據權利要求1的滑動構件，其中所述可滑動基底包含超高分子量聚乙烯的多孔
全文摘要
本發明涉及一種滑動構件，其包含片狀的可滑動基底；粘結至所述可滑動基底的一個主面的尺寸保持層；及形成於所述尺寸保持層上的粘合劑層或壓敏粘合劑層，其中所述尺寸保持層的拉伸模量為2GPa以上。
文檔編號B32B3/24GK102126357SQ201010583458
公開日2011年7月20日 申請日期2010年12月8日 優先權日2009年12月8日
發明者桔俊光 申請人:日東電工株式會社