JP2001072733A - ポリウレタン発泡組成物および事務機器用ロール - Google Patents

ポリウレタン発泡組成物および事務機器用ロール

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JP2001072733A
JP2001072733A JP2000182931A JP2000182931A JP2001072733A JP 2001072733 A JP2001072733 A JP 2001072733A JP 2000182931 A JP2000182931 A JP 2000182931A JP 2000182931 A JP2000182931 A JP 2000182931A JP 2001072733 A JP2001072733 A JP 2001072733A
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Michiaki Ito
道明 伊藤
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Hokushin Industries Corp
Hokushin Industry Co Ltd
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Hokushin Industries Corp
Hokushin Industry Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 ポリウレタン発泡組成物および事務機器用ロ
ールを提供する。 【解決手段】 ポリオール及びポリイソシアネートを主
原料としたポリウレタン発泡組成物であって、難燃性付
与剤として、前記ポリオール100重量部に対して、5
〜30重量部のテトラブロモビスフェノールAもしくは
その誘導体を含有する。該組成物から成形されるロール
は事務機器用ロールとして有用である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、難燃性で非汚染性
の優れたウレタン発泡体組成物に関し、特に、複写機、
プリンタ、ファクシミリ等の電子写真機器に組み込まれ
る帯電ロール、転写ロール、クリーニングロール等の事
務機器用ロールに最適なものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、ポリウレタンフォームは、自
動車、列車等のシートのクッション剤、各種緩衝剤に使
用されているが、これらのポリウレタンフォームには難
燃性が要求される。また、これらの一般的な特性とし
て、低温環境になると硬度が高くなる。従って、低温特
性の良好なポリウレタンフォームが要求されている。
【0003】一方、電子写真機器に用いられる帯電、転
写、クリーニングのための各ロールには、適正な弾性お
よび硬度、適正かつ均一な導電性が要求されるため、従
来においては、一般的にはポリウレタン、シリコーンゴ
ム、クロロプレンゴム等が用いられるが、この中で、耐
摩耗性、耐圧縮永久歪み性に優れ、しかも感光体表面に
対して非汚染性があるなどの観点から、特にポリウレタ
ンが用いられる。また、このような事務機器用ロールに
も難燃性が要求される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このようなポリウレタ
ンフォームによる非汚染性、特に感光体への非汚染性に
優れたものとしてアセトンを溶剤として抽出される成分
が樹脂重量比で5%以下であるポリウレタン樹脂発泡体
からなる感光体に当接して使用される事務機器用ロール
が提案されている(特許第2577884号公報)。
【0005】しかしながら、このようなポリウレタンフ
ォームに、難燃性を付与するために、難燃性付与剤を添
加すると、非汚染性が低下するという問題がある。すな
わち、従来から使用されている添加型の難燃剤である有
機リン酸エステル等を使用した場合は、ポリウレタン層
に自己消失性を付与できるので難燃化の効果に優れる
が、この化合物はロール表面ににじみ出てしまうという
問題があり、事務機器用ロールとして用いた場合には感
光体を汚染しやすいという問題がある。
【0006】従って、従来より、難燃性で非汚染性の優
れたポリウレタンフォームの出現が要望され、特に感光
体への汚染性がなく、難燃性の事務機器用ロールの出現
が望まれている。
【0007】本発明はこのような事情に鑑み、難燃性で
非汚染性に優れたポリウレタン発泡組成物及び事務機器
用ロールを提供することを課題とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決する第1
の態様は、ポリオール及びポリイソシアネートを主原料
としたポリウレタン発泡組成物であって、テトラブロモ
ビスフェノールAもしくはその誘導体を含有することを
特徴とするポリウレタン発泡組成物にある。
【0009】本発明の第2の態様は、第1の態様におい
て、前記テトラブロモビスフェノールAもしくはその誘
導体を難燃性付与剤として含有することを特徴とするポ
リウレタン発泡組成物にある。
【0010】本発明の第3の態様は、第1又は2の態様
において、前記テトラブロモビスフェノールAもしくは
その誘導体の含有量が、前記ポリオール100重量部に
対して、5〜30重量部であることを特徴とするポリウ
レタン発泡組成物にある。
【0011】本発明の第4の態様は、第1〜3の何れか
の態様において、アセトンを溶剤として抽出される成分
が組成物重量に対して5重量%を越えることを特徴とす
るポリウレタン発泡組成物にある。
【0012】本発明の第5の態様は、シャフトと、この
シャフトの周囲に設けられると共にポリオール及びポリ
イソシアネートを主原料としたポリウレタン発泡組成物
からなるロール本体とからなる事務機器用ロールにおい
て、前記ロール本体が、テトラブロモビスフェノールA
もしくはその誘導体を含有することを特徴とする事務機
器用ロールにある。
【0013】本発明の第6の態様は、第5の態様におい
て、前記テトラブロモビスフェノールAもしくはその誘
導体が、難燃性付与剤として含有されることを特徴とす
る事務機器用ロールにある。
【0014】本発明の第7の態様は、第5又は6の態様
において、前記テトラブロモビスフェノールAもしくは
その誘導体の含有量が、前記ポリオール100重量部に
対して、5〜30重量部であることを特徴とする事務機
器用ロールにある。
【0015】本発明の第8の態様は、第5〜7の何れか
の態様において、アセトンを溶剤として抽出される成分
が組成物重量に対して5重量%を越えることを特徴とす
る事務機器用ロールにある。
【0016】本発明の第9の態様は、第5〜8の何れか
の態様において、前記ロール本体を構成するポリウレタ
ン発泡組成物のアスカーC硬度が、10〜70°である
ことを特徴とする事務機器用ロールにある。
【0017】本発明の第10の態様は、第5〜9の何れ
かの態様の事務機器用ロールが、感光体に接触されて使
用されるものであることを特徴とする事務機器用ロール
にある。
【0018】本発明の第11の態様は、第5〜10の何
れかの態様の事務機器用ロールが、電子写真機器用に使
用されるものであることを特徴とする事務機器用ロール
にある。
【0019】本発明のポリウレタン発泡組成物は、テト
ラブロモビスフェノールAもしくはその誘導体を含有す
る。
【0020】ここで、テトラブロモビスフェノールAも
しくはその誘導体の含有量は、例えば、前記ポリオール
100重量部に対して、5〜30重量部であるのが好ま
しく、特に好ましくは、10〜30重量部である。な
お、テトラブロモビスフェノールAもしくはその誘導体
は、1種用いてもよいし、2種以上混合して用いてもよ
い。
【0021】また、本発明のポリウレタン発泡組成物
は、例えば、アセトンを溶剤として抽出される成分が組
成物重量に対して5重量%を越える。すなわち、本発明
ではテトラブロモビスフェノールAもしくはその誘導体
を添加して難燃性を付与することによりアセトンを溶剤
として抽出される成分が組成物重量に対して5重量%を
越えるが、感光体汚染性はない。
【0022】また、本発明のロール本体を構成するポリ
ウレタン発泡組成物のアスカーC硬度は、例えば、10
〜70°である。
【0023】本発明のポリウレタン発泡組成物を得るた
めには、常法通り、上述したポリオールに、ポリイソシ
アネートと、難燃性付与剤、必要に応じて、導電性付与
剤その他の各種添加剤、整泡剤、触媒等を混合・撹拌
し、注型して反応硬化することにより所望の形状に成形
することができる。
【0024】ここで、本発明のポリウレタン発泡組成物
に用いられるポリオール及びポリイソシアネートは特に
限定されない。
【0025】ポリオールとしては、ポリエーテル系ポリ
オールでもポリエステル系ポリオールでもよい。耐加水
分解性、低温特性に優れたものとしては、ポリ−ε−カ
プロラクトン系ジオールを主成分としたもの、または、
多官能のポリエーテル系グリコールにポリ−ε−カプロ
ラクトン系ジオールを添加したもの等が好適である。
【0026】また、ポリイソシアネートとしては、2,
6−トルエンジイソシアネート(TDI)、4,4’−
ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、パラフ
ェニレンジイソシアネート(PPDI)、1,5−ナフ
タレンジイソシアネート(NDI)及び3,3−ジメチ
ルジフェニル−4,4’−ジイソシアネート(TOD
I)及びそれらの誘導体等を挙げることができる。
【0027】ポリオールとポリイソシアネートとの配合
割合は、一般的なものでよく、例えば、ジオールの水酸
基などの活性水素とイソシアネート基とがほぼ等モルと
なるように配合する。
【0028】また、触媒および整泡剤等も従来と同様な
ものを使用すればよい。例えば、触媒としては、トリエ
タノールアミン(TEA)、1,4−ジアザ[2,2,
2]ビシクロオクタン(DABCO)、ジアザビシクロ
ウンデセン(DBU)等を挙げることができ、整泡剤と
しては、シリコーンオイルや反応型有機変性シリコーン
オイル等を挙げることができる。
【0029】本発明で難燃性付与剤として用いるテトラ
ブロモビスフェノールAは、樹脂に添加される難燃剤と
して使用されることがある。しかしながら、本発明は、
ポリウレタン発泡体に、特に、アセトン溶媒による抽出
量が5重量%を越える程度まで添加した場合に良好なポ
リウレタン発泡体に良好な難燃性を付与し且つ非汚染性
の特性も併せ持つという新たな知見に基づくものであ
る。
【0030】ここで、アセトン抽出量とは、例えば、特
許2577884号公報に開示されるものである。この
ようなアセトン抽出率になるようにテトラブロモビスフ
ェノールAを添加することにより、良好な難燃性付与と
非汚染性の両方を実現したものである。
【0031】このようなテトラブロモビスフェノールA
による難燃性及び非汚染性は、ポリオール100重量部
に対して、5〜30重量部の添加で実現される。
【0032】以上説明した本発明のポリウレタン発泡組
成物は、良好な難燃性を示し、各種シート材、緩衝剤等
の用途に好適に使用できる。また、特に、事務機器用ロ
ールに用いて好適なものである。
【0033】なお、本発明の事務機器用ロールは、必要
に応じて導電性を付与してもよい。ここで、導電性付与
剤として、アルカリ金属塩、金属錯体、対称性の第四級
アンモニウム塩や導電性カーボンブラック等を適宜選択
して用いることができる。
【0034】導電性付与剤としての対称性第四級アンモ
ニウム塩としては、炭素数は2以上のアルキル基あるい
はこれを基本骨格とする誘導体が好ましく、カウンター
アニオンとしては、ハロゲンイオン、硫酸イオン、スル
ホン酸イオン、フルオロイオンが好ましい。また、この
場合、一種のドーピングとして、少量の導電性カーボン
ブラックをさらに加えることができる。対称性第四級ア
ンモニウム塩の含有量は、ポリオール100重量部に対
して、0.05〜20.0重量部、好ましくは、0.1
〜10.0重量部である。これは、この範囲より少ない
と良好な導電性を得ることができず、この範囲より多い
と、均一な分散が難しくなる上、コストの上昇をまねく
からである。さらに、少量のカーボンブラックの添加に
より、連続的な電圧印加による抵抗値の経時変化をさら
に減少させることができる。カーボンブラックは、イオ
ンによる電荷移動の中間媒体として作用する。カーボン
ブラックを材料マトリックスに分散させることにより、
電荷を運ぶイオンの移動距離を逓減させ、環境変化によ
るイオン移動度への影響を逓減し、イオンの分極の速度
を抑制することにより、結果として、抵抗値の経時、環
境安定性を増す。つまり、イオン性電解質へのドーピン
グである。導電性カーボンブラックの量としては、通常
ポリオール100重量部に対して0.5〜5.0重量部
が好ましく、特に1.0〜3.0重量部が好ましい。こ
れは、カーボンブラック単独では、所望するロールの抵
抗値を発現しない程度、つまり、いわゆる発達したカー
ボンストラクチャーを形成しない程度の量である。当該
導電性カーボンブラックの添加量が上記範囲を超える
と、得られる電気抵抗値のばらつきが大きくなり、画質
の良い複写物を得ることができないばかりでなく、ポリ
ウレタン生成原料の粘度が上昇しすぎて成型性も悪くな
る傾向があり、共に好ましくない。
【0035】
【発明の実施の形態】以下、実施例および比較例を示し
ながら本発明をさらに詳細に説明する。
【0036】(実施例)ポリカプロラクトン変性ポリプ
ロピレングリコール100重量部と、シリコーン系の整
泡剤2.0重量部と、アミン系の触媒0.04重量部
と、テトラブロモビスフェノールA10重量部と、ポリ
メリックMDIをインデックス(NCO/OH)1.0
5となるように配合し、混合撹拌・注型した後、110
℃で30分間加熱硬化し、ウレタンフォームからなる事
務機器用ロールを成形し、指定外径寸法に研磨機にて加
工した。かかるウレタンフォームの表面硬度はアスカー
Cで26°であった。
【0037】(比較例)テトラブロモビスフェノールA
を用いない以外は実施例と同様にしてポリウレタンフォ
ームからなる事務機器用ロールを成形した。
【0038】(難燃性試験)実施例及び比較例のポリウ
レタンフォームについての難燃性試験をUL94に基づ
いて行ったところ、実施例のポリウレタンフォームはH
BFの基準を満足するが、比較例のものは満足しないこ
とが確認された。
【0039】(感光体汚染性)各ロールから一定量のポ
リウレタンフォームサンプル(重量X)を採取し、それ
ぞれをソックスレー抽出器を用いてアセトンを溶剤とし
て6時間還流し、抽出残のポリウレタンフォームの重量
を測定した(これをYとする)。これより、抽出率=
[(X−Y)/X]×100%を求めた。この結果、実
施例のものが5.6%、比較例のものが1.8%であっ
た。
【0040】また、実施例及び比較例のロールを3日間
押し当てた感光体を用いて白紙に複写を行い、複写され
た白紙の汚染度を目視したところ、共に汚染の影響はな
く白紙のままであり、汚染された場合に生じる黒ずみ等
は見られなかった。
【0041】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
難燃性付与剤としてテトラブロモビスフェノールAを含
有することにより、アセトン抽出量が5重量%を越える
ような添加量とすると、難燃性で非汚染性に優れたポリ
ウレタン発泡組成物及び事務機器用ロールが提供でき
る。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G03G 21/10 G03G 21/00 312 //(C08G 18/00 101:00)

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリオール及びポリイソシアネートを主
    原料としたポリウレタン発泡組成物であって、テトラブ
    ロモビスフェノールAもしくはその誘導体を含有するこ
    とを特徴とするポリウレタン発泡組成物。
  2. 【請求項2】 請求項1において、前記テトラブロモビ
    スフェノールAもしくはその誘導体を難燃性付与剤とし
    て含有することを特徴とするポリウレタン発泡組成物。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2において、前記テトラブ
    ロモビスフェノールAもしくはその誘導体の含有量が、
    前記ポリオール100重量部に対して、5〜30重量部
    であることを特徴とするポリウレタン発泡組成物。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3の何れかにおいて、アセト
    ンを溶剤として抽出される成分が組成物重量に対して5
    重量%を越えることを特徴とするポリウレタン発泡組成
    物。
  5. 【請求項5】 シャフトと、このシャフトの周囲に設け
    られると共にポリオール及びポリイソシアネートを主原
    料としたポリウレタン発泡組成物からなるロール本体と
    からなる事務機器用ロールにおいて、前記ロール本体
    が、テトラブロモビスフェノールAもしくはその誘導体
    を含有することを特徴とする事務機器用ロール。
  6. 【請求項6】 請求項5において、前記テトラブロモビ
    スフェノールAもしくはその誘導体が、難燃性付与剤と
    して含有されることを特徴とする事務機器用ロール。
  7. 【請求項7】 請求項5又は6において、前記テトラブ
    ロモビスフェノールAもしくはその誘導体の含有量が、
    前記ポリオール100重量部に対して、5〜30重量部
    であることを特徴とする事務機器用ロール。
  8. 【請求項8】 請求項5〜7の何れかにおいて、アセト
    ンを溶剤として抽出される成分が組成物重量に対して5
    重量%を越えることを特徴とする事務機器用ロール。
  9. 【請求項9】 請求項5〜8の何れかにおいて、前記ロ
    ール本体を構成するポリウレタン発泡組成物のアスカー
    C硬度が、10〜70°であることを特徴とする事務機
    器用ロール。
  10. 【請求項10】 請求項5〜9の何れかの事務機器用ロ
    ールが、感光体に接触されて使用されるものであること
    を特徴とする事務機器用ロール。
  11. 【請求項11】 請求項5〜10の何れかの事務機器用
    ロールが、電子写真機器用に使用されるものであること
    を特徴とする事務機器用ロール。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008026401A (ja) * 2006-07-18 2008-02-07 Fuji Xerox Co Ltd 帯電部材クリーニングロール、帯電装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置
JP2010110828A (ja) * 2008-11-04 2010-05-20 Unimatec Co Ltd エア釘打ち機
JP2012083626A (ja) * 2010-10-13 2012-04-26 Gunze Ltd 難燃性を有する電子写真用導電性弾性部材およびその製造方法
CN109467669A (zh) * 2017-09-08 2019-03-15 北京化工大学 一种低温热可逆型热塑性聚氨酯聚合物的制备方法及聚合物

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