CN1876715B - 送纸辊制造用组合物、送纸辊、及其制造方法 - Google Patents

送纸辊制造用组合物、送纸辊、及其制造方法 Download PDF

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Abstract

提供一种固化剂的液体稳定性优良、且能够制造机械特性和表面特性优良的送纸辊的热固性聚氨酯组合物。该组合物由主剂(A)和固化剂(B)组成，所述主剂(A)含有通过MDI类异氰酸酯和聚(氧化四亚甲基)二醇(PTMG)反应得到的NCO基封端聚氨酯预聚物，NCO含量为5～15％，75℃下的粘度为1000mm2/s或以下，所述固化剂(B)含有热敏性催化剂，所述热敏性催化剂包含如下成分：(B1)PTMG组成的长链二醇、(B2)含有超过50质量％比例的2-甲基-1，3-丙二醇的短链二醇、(B3)以三羟甲基丙烷(TMP)为必要成分的短链三醇、(B4)由1，2-二甲基咪唑(DMI)组成的催化剂、(B5)双环叔二胺(盐)；长链二醇(B1)的含量与短链二醇(B2)和短链三醇(B3)总含量的比例[(B1)/[(B2)+(B3)]]为80/20～95/5(质量)，短链二醇(B2)的含量与短链三醇(B3)的含量的比例[(B2)/(B3)]为55/45～95/5(质量)。

Description

送纸辊制造用组合物、送纸辊、及其制造方法
技术领域
本发明涉及送纸辊制造用组合物、送纸辊、及其制造方法，更具体地说，涉及用于形成送纸辊的弹性部件的热固性聚氨酯弹性体组合物、采用该组合物形成的送纸辊及其制造方法。
背景技术
作为送纸辊的弹性部件(芯金的覆盖层)，使用聚氨酯弹性体(参阅专利文献1～3)。
在送纸辊的弹性部件(聚氨酯弹性体)的制造方法中，从利用游离单体回避操作环境的恶化等观点出发，采用预聚物法。在预聚物法中，通过使异氰酸酯与聚(氧化四亚甲基)二醇(PTMG)等长链多元醇反应制备由NCO基封端聚氨酯预聚物所组成的主剂，同时，制备包含短链二醇(1，4-BD)、短链三醇(TMP)和催化剂(TEDA等)的固化剂。接着混合主剂和固化剂并在成型模具内进行固化处理，从而形成弹性部件。
然而，在预聚物法中，由于主剂的粘度过大，因而操作性差。此外，由于主剂和固化剂的混合比例的差变大(例如100/3～100/10)，因此存在难以进行均匀混合操作的问题。
因此，使用将长链元醇(PTMG)的一部分用于预聚物的合成中的同时、将长链多元醇(PTMG)的剩余部分用作固化剂的组成成分的半预聚物法。
此外，作为用于形成送纸辊等成型品的浇铸用聚氨酯类弹性体组合物(通过半预聚物法形成的组合物)，公开了由含通过MDI类异氰酸酯与PTMG反应得到的NCO基封端聚氨酯预聚物的A液体(主剂)和包含1，4-BD、在碳原子数为3～8的主链中具有烷基侧链的二醇、PTMG和催化剂的B液(固化剂)所组成的，相对于1，4-BD的具有烷基侧链的二醇的比例为5～100mol％的组合物(参阅下述专利文献4)。
根据该组合物，作为构成固化剂的短链二醇，通过包含一定比例的1，4-BD和具有烷基侧链的二醇，可以形成具有高硬度的透明成型品。
但是，在半预聚物法中，作为固化剂的组成成分的1，4-BD(短链二醇)与PTMG(长链二醇)的相溶性有限，因此难以将两者均匀地混合。因此，如果将所制备的固化剂冷却至室温固化，然后再加热使其溶解，则会产生两者分离为两层的问题。
此外，即使在下述专利文献4所公开的组合物中，固化剂组成成分的相溶性低，固化剂的液体稳定性低，因此也不能解决由于再加热导致的溶解后相分离的问题。
另一方面，在使用TEDA作为催化剂的情形中，从生产效率等的观点出发，如果需要确保必要的固化性(固化速度)，就必需添加一定的量，浇铸时间(储存寿命)变短，有时变得无法操作，或者操作性变得极差。此外，如果在确保必要的浇铸时间的程度下降低其使用量，则有时固化性变得不足够，完成脱模需要相当长的时间，或在脱模后的成型品的表面产生粘性。
这样的问题，构成固化剂的短链二醇中所占的具有烷基侧链的二醇的比例越高(随之而来的是所得到的固化物的结晶性降低)，变得越显著。此外，在得到较低硬度(例如，JIS-A硬度为40～70)的固化物的情形中，成型品表面的粘性会成为显著的问题。
具有粘性的成型品(辊)会导致在通过将其层叠来保管时，产生相互粘接等问题。
[专利文献1]特开平10-35937号公报
[专利文献2]特开2002-68515号公报
[专利文献3]特开2004-51249号公报
[专利文献4]特开平8-283368号公报
发明内容
本发明的第1目的在于提供一种固化剂的组成成分(长链二醇和短链多元醇)的相溶性高、固化剂的液体稳定性优良的通过半预聚物法制造的送纸辊制造用组合物(热固性聚氨酯弹性体组合物)。
本发明的第2目的在于提供一种浇铸粘度低、且能够充分确保必要的浇铸时间的操作性优良，同时固化速度高、即使在短时间内脱模也能够得到具有非粘性表面的辊的成型性(辊的生产效率)优良的送纸辊制造用组合物。
本发明的第3目的在于提供能够形成具备送纸辊的弹性部件所要求机械特性的固化物的送纸辊制造用组合物。
本发明的第4目的在于提供一种能够形成具备适合作为送纸辊的弹性部件的表面特性(高摩擦系数)和其稳定性的固化物的送纸辊制造用组合物。
本发明的第5目的在于提供一种生产性、弹性部件的机械特性、表面特性和其稳定性优良的送纸辊及其制造方法。
本发明的送纸辊制造用组合物是一种用于形成送纸辊弹性部件的热固性聚氨酯弹性体组合物，其特征在于含主剂[A]和固化剂[B]，所述主剂[A]
含有通过MDI类异氰酸酯和聚(氧化四亚甲基)二醇(PTMG)反应得到的NCO基封端聚氨酯预聚物，NCO含量为5～15％，75℃下的粘度为1000mm2/s或以下，
所述固化剂[B]包含由下列物质组成的热敏性催化剂：
(B1)PTMG组成的长链二醇
(B2)含有超过50重量％比例的2-甲基-1，3-丙二醇的短链二醇、
(B3)以三羟甲基丙烷(TMP)为必要成分的短链三醇、
(B4)由1，2-二甲基咪唑(DMI)组成的催化剂、
(B5)选自1，5-二氮杂双环[4.3.0]壬烯-5(DBN)、DBN的盐、1，8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳烯-7(DBU)和DBU的盐的至少1种双环叔二胺(盐)
长链二醇(B1)的含量与短链二醇(B2)和短链三醇(B3)总含量的比例[(B1)/[(B2)+(B3)]]为80/20～95/5(质量)，
短链二醇(B2)含量与短链三醇(B3)含量的比例[(B2)/(B3)]为55/45～95/5(质量)。
在本发明的组合物中，优选相对于100质量份由长链二醇(B1)、短链二醇(B2)和短链三醇(B3)组成的多元醇成分，包含按总量计为0.01～5质量份比例的催化剂(B4)和催化剂(B5)，且催化剂(B4)和催化剂(B5)的含有比例[(B4)/(B5)]为100/5～100/50(质量)。
此外，优选包含增塑剂(C)。
本发明的送纸辊，其特征在于具有通过在成型模具内对不含增塑剂的本发明组合物进行固化处理形成的、且JIS-A硬度为大于60，70以下的弹性部件。
此外，本发明的送纸辊，其特征在于具有通过在成型模具内对含有增塑剂的本发明组合物进行固化处理形成的，且JIS-A硬度为40～60的弹性部件。
本发明的制造方法，其特征在于包括：通过在成型模具内对不含增塑剂的本发明的组合物进行固化处理，形成JIS-A硬度为大于60、70以下的弹性部件的工序。
此外，本发明的制造方法，其特征在于包括：通过在成型模具内对含有增塑剂的本发明的组合物进行固化处理，形成JIS-A硬度为40～60的弹性部件的工序。
发明效果
(1)本发明的组合物，作为固化剂组成成分的长链二醇(B1)与短链多元醇(短链二醇(B2)和短链三醇(B3))的相溶性高，固化剂的液体稳定性优良。因此，当再加热在室温下固化的固化剂使其溶解时，其组成成分不会发生相分离。
(2)本发明的组合物的浇铸粘度低、能够充分确保必要的浇铸时间，操作性优良，同时固化速度高，即使在短时间内脱模，也能够得到具有非粘性表面的辊，成型性(辊的生产性)优良。
(3)根据本发明的组合物，能够形成具有送纸辊的弹性部件所要求机械特性的固化物。
(4)根据本发明的组合物，能够形成具有适合作为送纸辊弹性部件的表面特性(高摩擦系数)和其稳定性的固化物。
(5)本发明的送纸辊生产性优良，构成该辊的弹性部件的表面无粘性，进而该弹性部件的机械特性、表面特性和其稳定性优良。
具体实施方式
下面，针对本发明进行详细的说明。
本发明的组合物是一种用于形成送纸辊弹性部件的热固性聚氨酯弹性体组合物，其含：包含NCO基封端聚氨酯预聚物的主剂(A)；和含有热敏性催化剂(B5)的固化剂(B)，所述热敏性催化剂(B5)由长链二醇(B1)、短链二醇(B2)、短链三醇(B3)、由DMI所组成的催化剂(B4)、双环叔二胺(盐)所组成。
<主剂(A)>
作为主剂(A)必要成分的NCO基封端聚氨酯预聚物通过MDI类异氰酸酯和PTMG的反应得到。
作为该包含NCO基封端聚氨酯预聚物的主剂(A)的NCO含量，通常为5～15质量％。
此外，包含NCO基封端聚氨酯预聚物的主剂(A)的粘度(75℃)通常为1000mm2/s或以下，优选为500mm2/s或以下。
作为用于制备NCO基封端聚氨酯预聚物的MDI类异氰酸酯，可以举出4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(4，4’-MDI)、2，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(2，4’-MDI)、2，2’-二苯基甲烷二氰酸酯(2，2’-MDI)；它们的碳二亚胺改性物(碳二亚胺化MDI)和脲酮亚胺改性物(脲酮亚胺化MDI)等液态MDI，这些化合物可以单独使用，也可以2种或2种以上组合使用。
作为用于NCO基封端聚氨酯预聚物的制备的PTMG的平均分子量，优选为500～5000，更优选为800～3000。
主剂(A)可以通过使MDI类异氰酸酯与PTMG，在前者具有的NCO基团比后者具有的OH基团过量的比例下反应来制备。
其中，NCO/OH(摩尔比)优选为1.5～30.0，更优选为2.0～10.0。
该反应优选在氮气置换的反应容器中进行。
反应温度优选为60～100℃，更优选为70～90℃。
另外，在该反应中，根据需要，还可以使用有机金属类、胺类等已知的聚氨酯化催化剂。
此外，根据需要，可以在该反应系统中结合使用扩链剂。即，通过MDI类异氰酸酯、PTMG与扩链剂反应得到的预聚物也包含在构成主剂(A)的“NCO基封端聚氨酯预聚物”中。
作为该扩链剂，可以举出与用作后述短链二醇(B2)相同的化合物。
将通过这种方式得到的主剂(A)在反应温度下填充到收容容器中，使用氮气置换该容器的空隙后，密封、冷却。
<固化剂(B)>
构成固化剂(B)的长链二醇(B1)由PTMG组成，作为其平均分子量，优选为500～5000，更优选为700～3000。
作为构成固化剂(B)的短链二醇(B2)，为包含超过50质量％的比例的2-甲基-1，3-丙二醇的短链二醇。
作为构成短链二醇(B2)的二醇的分子量，优选为50～300，更优选为60～250。
作为可以用作短链二醇(B2)的除2-甲基-1，3-丙二醇之外的其他短链二醇，可以举出乙二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、1，5-戊二醇、1，6-己二醇、1，7-庚二醇、1，8-辛二醇、1，9-壬二醇、1，10-葵二醇、1，11-十一烷二醇、1，12-十二烷二醇、1，20-二十烷二醇等不合侧链的短链二醇，其中，优选1，4-丁二醇。
作为2-甲基-1，3-丙二醇在短链二醇(B2)中所占的比例，通常为超过50质量％的比例，优选为55质量％或以上，更优选为60质量％或以上，特别优选为65质量％或以上。
2-甲基-1，3-丙二醇的比例为50质量％或以下的短链二醇，PTMG(长链二醇)的相溶性低，因此在得到的固化剂中，不能解决再加热溶解后的相分离的问题(参阅后述比较例1)。
作为优选的短链二醇(B2)，可以举出55～100质量％的2-甲基-1，3-丙二醇与45～0质量％的1，4-丁二醇的混合物。
构成固化剂(B)的短链三醇(B3)以TMP作为必要成分。
作为构成短链三醇(B3)的三醇的分子量，优选为50～400，更优选为70～300。
作为可以用作短链三醇(B3)的除TMP以外的短链三醇，可以举出甘油、己三醇(包括各种异构体)。
作为TMP在短链三醇(B3)中所占的比例，优选为50质量％或以上，更优选为60质量％或以上，特别优选为100质量％。
通过包含短链三醇(B3)，在所得到的固化物中导入交联结构，该固化物具有送纸辊弹性部件要求的机械特性。
作为长链二醇(B1)的含量与短链二醇(B2)和短链三醇(B3)总含量的比例[(B1)/(B2)+(B3)]，通常为80/20～95/5(质量)，优选为85/15～90/10(质量)。
当该比例不足80/20时(长链二醇过少)，组成成分的相溶性极低，不能制备均匀的固化剂(参阅后述比较例3)。
另一方面，当该比例超过95/5时(长链二醇过量)，通过包含得到的固化剂的组合物形成的固化物的压缩永久变形变得过大，该固化物不具备送纸辊弹性部件要求的压缩特性。此外，该固化物的表面特性(摩擦系数)容易发生变化，作为送纸辊的耐久性差(参阅后述比较例4)。
作为短链二醇(B2)含量与短链三醇(B3)含量的比例[(B2)/(B3)]通常为55/45～95/5(质量)，优选为55/45～90/10(质量)，更优选为60/40～90/10(质量)，特别优选为70/30～90/10(质量)。
当该比例不足55/45时(短链二醇过少)，由包含得到的固化剂的组合物形成的固化物的拉伸强度和撕裂强度过低，不具备送纸辊弹性部件要求的机械特性。此外，虽然该固化物的压缩特性优良，但其表面特性(摩擦系数)容易变化，作为送纸辊的耐久性差。此外，由于拉伸强度和撕裂强度低，在使用中有时会产生龟裂(参阅后述比较例5)。
另一方面，当该比例超过95/5时(短链二醇过量)，如果将得到的固化剂冷却至室温使其固化之后，对其再加热使其溶解，组成成分就会分离成两层(参阅后述比较例2)。
在本发明的组合物中，作为构成固化剂(B)的催化剂，可以结合使用由DMI(1，2-二甲基咪唑)构成的催化剂(B4)、二环叔二胺(盐)构成的热敏性催化剂(B5)。
为了解决固化剂溶解时相分离的问题，作为固化剂的构成成分，在使用包含超过50质量％比例的2-甲基-1，3-丙二醇的短链二醇(B2)的情形中，如果使用通常用作催化剂的TEDA，得到的组合物(主剂和催化剂的混合物)的固化不足，完成脱模需要相当长的时间，脱模后的固化物(成型品)表面会产生粘性(参阅后述比较例8)。
因此，针对这类问题，可以通过将由二环叔二胺(盐)构成的热敏性催化剂(B5)用作代替TEDA的催化剂来解决。
但是，如果仅包含二环叔二胺(盐)作为催化剂的组合物(主剂和固化剂的组合物)达到一定的温度，尽管固化反应剧烈进行，但是在聚氨酯化反应进行的同时，还会发生脲基甲酸酯化、缩二脲化、异氰脲酸酯化等副反应，存在高分子化不足的倾向，这样得到的固化物的压缩永久变形变大(参阅后述比较例7)。
因此，在促进聚氨酯化的反应性比较缓和的DMI构成的催化剂(B4)中，通过结合使用热敏性催化剂(B5)，组合物剧烈的反应性得到缓和，在表面不会产生粘性，并且，可以形成充分高分子化的固化物(送纸辊的弹性部件)。
热敏性催化剂(B5)是初始反应性低，如果达到一定的温度(例如60～110℃)则反应可以剧烈进行的催化剂。
热敏性催化剂(B5)由选自DBN(1，5-二氮杂双环[4.3.0]壬烯-5)、DBN的盐、DBU(1，8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳烯-7)以及DBU的盐的至少1种二环叔二胺(盐)构成。
作为DBN的盐及DBU的盐，可以举出它们的甲酸盐、辛酸盐等。
作为催化剂(B4)和催化剂(B5)的使用量(两种的总量)，相对于100质量份由长链二醇(B1)、短链二醇(B2)和短链三醇(B3)构成的多元醇成分，优选为0.01～5质量份。
相对于100质量份多元醇成分，不含增塑剂的组合物中催化剂的使用量(两种催化剂的总量)优选为0.01～1质量份，更优选为0.03～0.8质量份，特别优选为0.05～0.5质量份。
相对于100质量份的多元醇成分，包含增塑剂的组合物中催化剂的使用量优选为0.01～5质量份，更优选为0.03～3质量份，特别优选为0.05～1质量份。
当催化剂(B4)和催化剂(B5)的使用量(两者的总量)过少时，得到的组合物的固化反应需要较长的时间，由该组合物形成的固化物不具备送纸辊弹性部件要求的机械特性。
另一方面，当催化剂的使用量(两者的总量)过量时，得到的组合物储存寿命变得极短，浇铸操作变得困难或者不可能。此外，通过该组合物形成的固化物表面有时会产生催化剂的渗出，污染纸张。
作为催化剂(B4)和催化剂(B5)的含有比例[(B4)/(B5)]，优选为100/5～100/50(质量)，更优选为100/8～100/40，特别优选为100/10～100/30。
当催化剂(B4)的比例过大(催化剂(B5)的比例过小)时，在得到的组合物中，不能充分满足确保必要的浇铸时间与高固化速度之间的平衡。
另一方面，当催化剂(B4)的比例过小(催化剂(B5)的比例过大)时，由得到的组合物形成的固化物有时黄化，显示出脆性。
固化剂(B)可以通过将长链二醇(B1)、短链二醇(B2)、短链三醇(B3)、催化剂(B4)、催化剂(B5)以及后述任意成分加热的同时混合来制备。
这里，混合时的温度优选为40～80℃，更优选为50～70℃。
在混合时的温度下将这样得到的固化剂(B)填充到收容容器中，使用氮气置换该容器的空隙后密封冷却。通过这种方式，固化固化剂(B)。
<增塑剂(C)>
在本发明的组合物中，优选进一步包含增塑剂(C)。
通过使用增塑剂(C)，可以调整得到组合物的粘度，调整由该组合物形成的固化物的机械特性(硬度)、表面特性(摩擦系数)。
具体来说，根据规格，将固化物的硬度调整到40～60，使得固化物表面的摩擦系数为一定值以上，从而可以在得到的辊中确实地实现纸张分离功能。
作为该增塑剂(C)，可以举出二丁基乙二醇(dibutylglycol)己二酸酯、己二酸二丁基卡必醇酯等己二酸酯类增塑剂；磷酸甲苯二苯酯、磷酸三丁酯、磷酸三辛酯、磷酸三丁氧基乙基酯等磷酸酯类增塑剂；作为“RS 700”(旭电化(株)制造)、“RS 735”(旭电化(株)制造)等市售的聚醚酯类增塑剂、作为“RS 705”(旭电化(株)制造)市售的聚醚类增塑剂；DOP、DINP等邻苯二甲酸酯类增塑剂；作为“日石ハイゾ一ルSAS-269”(新日本石油(株)制造)、“日石ハイゾ一ルSAS-LH”(新日本石油(株)制造)市售的芳烃类增塑剂等。
增塑剂(C)可以通过作为主剂(A)和固化剂(B)中的至少一方的构成成分预先混合使用，优选混合到主剂(A)中。通过这种方式，主剂(A)的粘度降低，能够容易地实施其与固化剂(B)的混合操作、以及混合得到的本发明组合物的浇铸操作。
作为增塑剂(C)的使用量，相对于100质量份由构成主剂(A)的NCO基封端聚氨酯预聚物、长链二醇(B1)、短链二醇(B2)和短链三醇(B3)构成的树脂成分，优选为5～80质量份，更优选为10～40质量份。
当增塑剂(C)的使用量过少时，不能充分发挥混合增塑剂所产生的效果(例如防止固化物表面的摩擦系数降低的效果)。另一方面，当增塑剂(C)的使用量过量时，固化物的机械特性(硬度和强度)大幅降低，聚氨酯弹性体本身的耐磨耗性受损。此外，还存在辊加工性(特别是研磨性)恶化的倾向。
<其他的任意成分>
在本发明的组合物中，还可以根据需要包含各种任意的成分。
作为该任意的成分，可以举出染料、颜料、填充剂、导电剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、防水解剂、抗菌剂等。
本发明的组合物是用于形成送纸辊弹性部件的组合物，与其相同组成的组合物还可以用于除送纸辊的弹性部件以外的用途(特别是，要求高摩擦系数和其稳定性的用途)。
<本发明的制造方法>
本发明的制造方法是送纸辊的制造方法，其包括在成型模具内对本发明组合物进行固化处理形成弹性部件的工序。
如果列举本发明制造方法的一个实例，是在60℃的温度下分别加热(再加热)主剂(A)和固化剂(B)，在同一温度下将两者混合，通过减压脱泡处理得到本发明的组合物，将其注入安装有辊芯金的成型模具内使其加热固化。
通过这种方式，可以得到辊芯金的表面被固化物(弹性部件)覆盖的送纸辊。
其中，作为主剂(A)和固化剂(B)的混合比例，优选前者具有的NCO基团与后者具有的OH基的摩尔比(NCO/OH)＝0.8/1～1.2/1，更优选为0.9/1～1.1/1。
另外，优选在成型模具的表面涂布脱模剂。作为该脱模剂，可以举出通常所使用的氟类、硅酮类、蜡类等脱模剂。
根据本发明的制造方法，能够在短时间内完成固化反应，即使在短时间内脱模，也能够得到具有不存在由于未反应的NCO基团、OH基团引起的粘性的表面的辊。
<本发明的送纸辊>
本发明的送纸辊为下述(1)或(2)所示的送纸辊。
(1)具有通过在成型模具内对不含增塑剂的本发明的组合物进行固化处理形成的、JIS-A硬度超过60、在70以下的弹性部件的送纸辊(以下也称为“第1送纸辊”)。
(2)具有通过在成型模具对含有增塑剂的本发明的组合物进行固化处理形成的、JIS-A硬度为40～60的弹性部件的送纸辊(以下也称为“第2送纸辊”)。
构成本发明送纸辊的弹性部件不仅具有优良的机械特性，还具有合适的表面特性(高摩擦系数和其稳定性)，良好的外观。
构成第1送纸辊弹性部件的JIS-A硬度为超过60至70以下。该弹性部件具有完全的无定形(非结晶性)的性质，且在其表面上不会产生粘性等。
第1送纸辊适合用作复印机或打印机等安装的纸张输送辊、ATM或自动售货机等安装的纸币传送辊等。
构成第2送纸辊的弹性部件的JIS-A硬度为40～60。并且，尽管是这样的较低的硬度，但在该弹性部件的表面上也没有产生粘性等。
第2送纸辊适合用作复印机或打印机等给纸装置上安装的分拣辊、进纸辊、返回辊等要求纸张分离功能的送纸辊等。
[实施例]
<制备例1>
按照下表1所述的配方，在氮气置换的反应容器中，加入MDI类异氰酸酯和PTMG，通过在80℃下反应4小时，得到NCO基封端的聚氨酯预聚物(通过NCO含量滴定确认反应的结束)，将其填充到收容容器中，使用氮气置换该容器的空隙，然后密封并冷却至室温，从而得到主剂(A)[主剂(A-1)]。
由NCO基封端聚氨酯预聚物构成的主剂(A-1)的NCO含量和粘度(75℃)在下表1中一并示出。
<制备例2～5>
按照下表1的配方，在氮气置换的反应容器中，加入MDI类异氰酸酯和PTMG，通过在80℃下反应4小时，得到NCO基封端的聚氨酯预聚物(通过NCO含量滴定确认反应的结束)，向其中加入增塑剂并搅拌混合1小时左右，然后将其填充到收容容器中，使用氮气置换该容器的空隙，然后密封，分别得到主剂(A)[主剂(A-2)～(A-5)]。
对于各个由NCO基封端聚氨酯预聚物和增塑剂构成的主剂(A-2)～(A-5)，其NCO含量和粘度(75℃)在下表1中一并示出。
表1
                                      制备例1                                       制备例2                                       制备例3                                       制备例4                                       制备例5
                                      主剂(A)                                       A-1                                       A-2                                       A-3                                       A-4                                       A-5
                                      MDI*1)                                       36.0                                       25.2                                       18.0                                       32.2                                       23.4
                                      碳二亚胺改性液态MDI*2)                                       6.5                                       4.6                                       3.3                                       -                                       4.2
                                      PTG-850 SN*3)                                       -                                       -                                       -                                       37.8                                       -
                                      PTG-1000 SN*4)                                       34.5                                       24.1                                       17.2                                       -                                       22.4
                                      PTG-2000 SN*5)                                       23.0                                       16.1                                       11.5                                       -                                       15.0
                                      烃类增塑剂*6)                                       30.0                                       50.0                                       30.0                                       35.0
                                      总计                                       100.0                                       100.0                                       100.0                                       100.0                                       100.0
                                      混合摩尔比[NCO]/[OH]                                       4.0                                       4.0                                       2.9                                       4.0                                       4.0
                                      NCO含量(％)                                       10                                       7                                       5                                       7                                       6.5
                                      粘度(75℃)[mm2/s]                                       450                                       230                                       160                                       250                                       210
*1)MDI：“ミリオネ一ト(注册商标)MT”(日本ポリウレタン工业(株)制造)，4，4’-MDI所占的比例为99质量％或以上。
*2)碳二亚胺改性的液态MDI：“ミリオネ一ト(注册商标)MTL”(日本ポリウレタン工业(株)制造)。
*3)“PTG-850 SN”：平均分子量为850的PTMG(保土谷化学工业(株)制造)
*4)“PTG-1000 SN”：平均分子量为1000的PTMG(保土谷化学工业(株)制造)
*5)“PTG-2000 SN”：平均分子量为2000的PTMG(保土谷化学工业(株)制造)
*6)烃类增塑剂：“日石ハイゾ一ル(注册商标)SAS-LH”(新日本石油化学(株)制造)。
<实施例1>
按照下表2所示的配方，通过在60℃的加热下将长链二醇(B1)、短链二醇(B2)、短链三醇(B3)、催化剂(B4)、热敏性催化剂(B5)混合1小时，制备固化剂(B)。通过目视观察制备后(液温＝60℃)的固化剂(B)的状态，显示出无悬浊、没有相分离的均匀状态。将得到的固化剂(B)填充到收容容器中，使用氮气置换该容器的空隙，然后密封并冷却至室温。从而将固化剂(B)固化。
然后，将固化剂(B)加热(再加热)至60℃，通过目视观测这样熔融的固化剂(B)的状态，显示出没有相分离的均匀状态。
接着，通过将加热至60℃的主剂(A-1)、该固化剂(B)(液温＝60℃)混合以制备本发明的组合物，针对得到的组合物，进行下述项目(1)～(8)的测定并进行评价。结果在下表4中示出。
(1)浇铸粘度
以主剂(A-1)和固化剂(B)混合后2分钟的粘度作为“浇铸粘度”，对其进行测定。从浇铸操作性的观点出发，浇铸粘度必须为4000mPa·s或以下，优选为2000mPa·s或更小。
(2)储存寿命
以将主剂(A)和固化剂(B)混合后、混合物(本发明的组合物)的粘度达到100000mPa·s(130℃)的时间作为“储存寿命”，对其进行测定。从浇铸操作性的观点出发，储存寿命优选为5～15分钟左右。
(3)可脱模的时间
将本发明的组合物注入成型模具内，测定在130℃下加热固化时的可脱模的时间。其中，所谓“可脱模的时间”是指在不产生破坏或龟裂、保持辊形状的状态下能够顺利脱模的时间。从成型性(生产性)的观点出发，该时间必须为60分钟或以内，优选为30分钟或以内。
(4)表面粘性
将本发明的组合物注成型模具内，在130℃加热60分钟的条件下使其固化，在室温下将得到的固化物静置7天，然后通过手指接触其表面确认有无粘性。
(5)固化物的机械特性
将本发明的组合物注入到成型模具内，在130℃加热60分钟的条件下使其固化，在室温下将得到的固化物静置7天，然后从该固化物制成测试样品，按照JIS K 7321，测定机械特性(JIS-A硬度、拉伸强度、伸长、撕裂强度、压缩永久变形(25％压缩，70℃×22小时))。
(6)固化物的表面特性(摩擦系数)
将本发明的组合物注入安装有辊芯金的成型模具内，在130℃加热60分钟的条件下使其固化，制造辊芯金的表面被固化物(弹性部件)覆盖的送纸辊。
测定通过这种方式得到的送纸辊表面(固化物表面)的摩擦系数(μ0)。送纸辊要求的表面摩擦系数必须为1.4或以上。
(7)表面特性的稳定性(作为辊的耐久性)
将通过上述(6)得到的送纸辊安装到实际机器(复印机)中，进行10万次送纸，然后和上述(6)一样，测定送纸辊表面的摩擦系数(μ)，求出其变化率[(μ0-μ)/μ0]。该变化率必须为20％或以下。
(8)有无龟裂发生(作为辊的耐久性)
将通过上述(6)得到的送纸辊安装到实际机器(复印机)中，进行10万次送纸，然后，观察辊表面，查看有无龟裂产生。
<实施例2～21>
按照下表2和表3所示的混合配方，除了改变组成成分的成分比例之外，和实施例1一样制备固化剂(B)。针对得到的各个固化剂(B)，通过目视观察制备后(液温＝60℃)的状态，所有的固化剂(B)均显示出无悬浊、没有相分离的均匀状态。将得到的各固化剂(B)填充到收容容器中，使用氮气置换该容器的空隙，然后密封并冷却至室温(通过这种方式将各个固化剂(B)固化)。
然后，将各个固化剂(B)加热(再加热)至60℃，目视观察通过这种方式熔融的固化剂(B)的状态，，所有的固化剂(B)均显示出没有相分离的均匀状态。
接着，通过将下表2和表3所示的主剂(A)(液温＝60℃)、该固化剂(B)(液温＝60℃)混合，从而制备本发明的组合物，针对得到的各个组合物，进行上述项目(1)～(8)的测定和评价。结果如表4和5所示。
                                                               表2
Figure G06199841820060719D000161
*5)“PTG-2000SN”：平均分子量为2000的PTMG(保土谷化学工业(株)制造)
*7)“2ME1，3PD”：2-甲基-1，3-丙二醇
表4
Figure G06199841820060719D000171
Figure G06199841820060719D000181
<比较例1>
按照下表6所示的混合配方，通过在60℃的加热条件下将组成成分(长链二醇、短链二醇、短链三醇)混合1小时，制备固化剂。通过目视观察制备后(液温＝60℃)固化剂的状态，显示出没有相分离的均匀状态。将所得到的固化剂填充到收容容器中，使用氮气置换该容器的空隙，然后密封并冷却至室温。从而将固化剂固化。
然后，将固化剂加热(再加热)至60℃，通过目视观测这样熔融的固化剂的状态，可以确认组成成分的相分离。因此，并未实施与主剂的混合操作。
该比较例1为2-甲基-1，3-丙二醇占短链二醇的比例为50质量％(50质量％或以下)的比较例。
<比较例2>
按照下表6所示的配方，通过在60℃的加热条件下将组成成分(长链二醇、短链二醇、短链三醇)混合1小时，制备固化剂。通过目视观察制备后(液温＝60℃)固化剂的状态，显示出没有相分离的均匀状态。将所得到的固化剂填充到收容容器中，使用氮气置换该容器的空隙，然后密封，并冷却至室温。从而将固化剂固化。
然后，将固化剂加热(再加热)至60℃，通过目视观测这样熔融的固化剂的状态，可以确认组成成分的相分离。因此，并未实施与主剂的混合操作。
该比较例2为短链二醇的含量与短链三醇的含量的质量比为96/4(＞95/5)的比较例。
<比较例3>
按照下表6所示的配方，通过在60℃的加热条件下将组成成分(长链二醇、短链二醇、短链三醇)混合1小时，制备固化剂。通过目视观察制备后(液温＝60℃)固化剂的状态，是悬浊状态，如果静置就会引起相分离。将得到的固化剂填充到收容容器中，使用氮气置换该容器的空隙，然后密封并冷却至室温。从而将固化剂固化。
然后，将固化剂加热(再加热)至60℃，通过目视观测这样熔融的固化剂的状态，可以确认组成成分的相分离。因此，并未实施与主剂的混合操作。
该比较例3为长链二醇(B1)的含量与短链二醇(B2)和短链三醇(B3)总含量的比例为78/22(＜80/20)的比较例。
<比较例4>
按照下表6所示的配方，通过在60℃的加热条件下将组成成分(长链二醇、短链二醇、短链三醇、催化剂)混合1小时，制备固化剂。通过目视观察制备后(液温＝60℃)固化剂的状态，显示出没有相分离的均匀状态。将所得到的固化剂填充到收容容器中，使用氮气置换该容器的空隙，然后密封并冷却至室温。从而将固化剂固化。
然后，将固化剂加热(再加热)至60℃，通过目视观测这样熔融的固化剂的状态，显示出没有相分离的均匀状态。
接着，通过将加热至60℃的主剂(A-5)、该固化剂(液温＝60℃)混合，制备比较用组合物，针对得到的组合物，进行上述项目(1)～(8)的测定并进行评价。结果在下表7中示出。
该比较例4为长链二醇(B1)的含量与短链二醇(B2)和短链三醇(B3)总含量的比例为96/4(＞95/5)的比较例。
<比较例5>
按照下表6所示的配方，通过在60℃的加热条件下将组成成分(长链二醇、短链二醇、短链三醇、催化剂)混合1小时，制备固化剂。通过目视观察制备后(液温＝60℃)固化剂的状态，显示出没有相分离的均匀状态。将所得到的固化剂填充到收容容器中，使用氮气置换该容器的空隙，然后密封并冷却至室温。从而将固化剂固化。
然后，将固化剂加热(再加热)至60℃，通过目视观测这样熔融的固化剂的状态，显示出没有相分离的均匀状态。
接着，通过将加热至60℃的主剂(A-2)、该固化剂(液温＝60℃)混合，制备比较用组合物，针对得到的组合物，进行上述项目(1)～(8)的测定并进行评价。结果在下表7中示出。
该比较例5为短链二醇的含量和短链三醇含量的比例为50/50(＜55/45)的比较例。
<比较例6～8>
按照下表6所示的配方，通过在60℃的加热条件下将组成成分(长链二醇、短链二醇、短链三醇、催化剂)混合1小时，制备固化剂。针对得到的各个固化剂，通过目视观察制备后(液温＝60℃)的状态，所有的固化剂均显示出没有相分离的均匀状态。将所得到的固化剂填充到收容容器中，使用氮气置换该容器的空隙，然后密封并冷却至室温(从而将固化剂固化)。
然后，将各个固化剂加热(再加热)至60℃，通过目视观测这样熔融的固化剂的状态，所有的固化剂均显示出没有相分离的均匀状态。
接着，通过将加热至60℃的主剂(A-2)、该固化剂(液温＝60℃)混合，制备比较用组合物，针对得到的各个组合物，进行上述项目(1)～(8)的测定并进行评价。结果在下表7中示出。
比较例6为单独使用DMI作为催化剂的比较例，比较例7为单独使用DBU的辛酸盐作为催化剂的比较例，比较例8为单独使用TEDA作为催化剂的比较例。
表6
Figure G06199841820060719D000221
*5)“PTG-2000SN”：平均分子量为2000的PTMG(保土谷化学工业(株)制造)
*7)“2 ME 1，3PD”：2-甲基-1，3-丙二醇
表7
工业实用性
本发明的组合物可以用于制造OA机器等中安装的送纸辊，通过本发明的组合物得到的送纸辊生产性优良，同时构成该辊弹性部件的机械特性、表面特性及其稳定性也优良。

Claims (7)

1.送纸辊制造用组合物，其为用于形成送纸辊弹性部件的热固性聚氨酯弹性体组合物，其特征在于，含主剂(A)和固化剂(B)，所述主剂(A)
含有通过MDI类异氰酸酯和聚(氧化四亚甲基)二醇反应得到的NCO基封端聚氨酯预聚物，NCO含量为5～15％，75℃下的粘度为1000mm2/s或以下，所述固化剂(B)含有如下成分：
(B1)平均分子量500～5000的含有聚(氧化四亚甲基)二醇的长链二醇
(B2)含有超过50质量％比例的2-甲基-1，3-丙二醇的分子量50～300的短链二醇、
(B3)以三羟甲基丙烷为必要成分的分子量50～400的短链三醇、
(B4)含1，2-二甲基咪唑的催化剂、
(B5)含选自1，5-二氮杂双环[4.3.0]壬烯-5、1，5-二氮杂双环[4.3.0]壬烯-5的盐、1，8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳烯-7和1，8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳烯-7的盐的至少1种双环叔二胺(盐)的热敏性催化剂
长链二醇(B1)的含量与短链二醇(B2)和短链三醇(B3)总含量的比例[(B1)/[(B2)+(B3)]]为80/20～95/5(质量)，
短链二醇(B2)含量与短链三醇(B3)含量的比例[(B2)/(B3)]为55/45～95/5(质量)，并且
相对于100质量份含长链二醇(B1)、短链二醇(B2)和短链三醇(B3)的多元醇成分，包含按总量计为0.01～5质量份比例的催化剂(B4)和催化剂(B5)。
2.如权利要求1所述的送纸辊制造用组合物，其中，催化剂(B4)和催化剂(B5)的含有比例[(B4)/(B5)]为100/5～100/50(质量)。
3.如权利要求1或2所述的送纸辊制造用组合物，其进一步包含增塑剂(C)。
4.送纸辊，其具有通过在成型模具内对不含增塑剂的如权利要求1或2所述的组合物进行固化处理形成的、JIS-A硬度超过60且小于或等于70的弹性部件。
5.送纸辊，其具有通过在成型模具内对如权利要求3所述的组合物进行固化处理形成的、JIS-A硬度为40～60的弹性部件。
6.送纸辊的制造方法，其包括通过在成型模具内对不含有增塑剂的如权利要求1或2所述的组合物进行固化处理，形成JIS-A硬度超过60且小于或等于70的弹性部件的工序。
7.送纸辊的制造方法，其包括：通过在成型模具内对如权利要求3所述的组合物进行固化处理、形成JIS-A硬度为40～60的弹性部件的工序。
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