JP2002105214A - Ｏａ機器用ウレタン部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】加工性に優れた形成材料を用いて煩雑な工程を
経由することなく、優れた耐摩耗性および耐欠け性を有
するＯＡ機器用ウレタン部材を提供する。 【解決手段】下記の（Ａ）〜（Ｂ）を備えるウレタンイ
ミド組成物を用いて所定形状に形成したＯＡ機器用ウレ
タン部材である。 （Ａ）イソシアネート系化合物およびイミド変性イソシ
アネート系化合物の混合物 （Ｂ）ポリオール。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＯＡ（オフィス・
オートメイション：Office Automation ）機器の各種部
材、詳しくは電子写真複写機のクリーニングブレードや
層形成ブレード、給紙搬送ロール、帯電ロール、現像ロ
ール、転写ロール、定着ロール等の各種ロールや中間転
写ベルト等の無端ベルトであるＯＡ機器用ウレタン部材
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、ＯＡ機器用の各種部材、例え
ば、クリーニングブレードの形成材料としては耐摩耗性
等に優れていることからポリウレタンエラストマーが用
いられている。そして、さらに耐摩耗性、耐欠け性を向
上させるために、種々の提案がなされている。例えば、
ポリマーのソフトセグメントの規則性（結晶性）を乱
すことにより、上記特性を向上させる（特開平８−４４
２６４号公報）、ウレタン表面の低摩擦化を図ること
により上記特性を向上させる等の手法があげられる。上
記としては、具体的には、クリーニングブレード形成
材料に潤滑剤を添加する（特開平７−３０６６１６号公
報、特開平５−１５８３８９号公報、特開平５−１７３
４６４号公報等）、クリーニングブレード表面をコーテ
ィングする（特開平４−２６００８４号公報、特開平４
−２１２１９０号公報等）等があげられる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記
の手法では、形成材料の粘度が上昇してしまい、加工性
が低下するという問題が生じる。また、上記の手法で
は、クリーニングブレードの成形工程数が増加し煩雑に
なるという問題が生じる。このように、クリーニングブ
レードの耐摩耗性、耐欠け性の向上を図るための従来の
各種提案では、上記のような問題が生じるため、このよ
うな問題が生じることなく上記特性の向上を図ることが
要望されていた。

【０００４】本発明は、このような事情に鑑みなされた
もので、加工性に優れた形成材料を用いて煩雑な工程を
経由することなく、優れた耐摩耗性および耐欠け性を有
するＯＡ機器用ウレタン部材の提供をその目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、イミド基を含有するウレタン組成物を用
いて形成されてなるＯＡ機器用ウレタン部材という構成
をとり、詳しくは、下記の（Ａ）〜（Ｂ）を備えるウレ
タンイミド組成物を用いて所定形状に形成されてなると
いう構成、もしくは下記の（Ｃ）〜（Ｄ）を備えるウレ
タンイミド組成物を用いて所定形状に形成されてなると
いう構成をとる。 （Ａ）イソシアネート系化合物およびイミド変性イソシ
アネート系化合物の混合物。 （Ｂ）ポリオール。 （Ｃ）イソシアネート系化合物とポリオールとを用いて
なるプレポリマー。 （Ｄ）酸無水物。

【０００６】すなわち、本発明者らは、加工性に優れ煩
雑な工程を経由することなく、耐摩耗性および耐欠け性
に優れたＯＡ機器用ウレタン部材を得るために鋭意検討
を重ねた。その結果、ウレタン部材の形成材料として、
上記（Ａ）と（Ｂ）とを備えたウレタンイミド組成物を
用いると反応過程において二酸化炭素が発生しないため
に、もしくは上記（Ｃ）と（Ｄ）とを備えたウレタンイ
ミド組成物を用いると反応過程において二酸化炭素を前
もって発生させるために、それぞれ得られる硬化物は無
発泡で強度的に優れ、結果、耐摩耗性および耐欠け性に
優れたＯＡ機器用ウレタン部材が得られることを見出し
本発明に到達した。

【０００７】また、上記ポリオール（Ｂ）として、変性
シリコーンオイルおよび変性パーフルオロエーテルの少
なくとも一方を用いると、摩擦係数の低下が図れる。

【０００８】

【発明の実施の形態】つぎに、本発明の実施の形態を詳
しく説明する。

【０００９】本発明のＯＡ機器用ウレタン部材は、イソ
シアネート系化合物およびイミド変性イソシアネート系
化合物の混合物（Ａ）と、ポリオール（Ｂ）とを備えた
ウレタンイミド組成物を用いて所定の各種形状に成形さ
れてなるものである。

【００１０】上記イソシアネート系化合物およびイミド
変性イソシアネート系化合物の混合物（Ａ）は、例え
ば、無溶媒下、イソシアネート系化合物と酸無水物とを
イソシアネート系化合物過剰の状態で反応させることに
より得られる。

【００１１】上記イソシアネート系化合物としては、イ
ソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、４，４′−ジ
フェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、２，４−
トリレンジイソシアネート（２，４−ＴＤＩ）、２，６
−トリレンジイソシアネート（２，６−ＴＤＩ）、３，
３′−ビトリレン−４，４′−ジイソシアネート、３，
３′−ジメチルジフェニルメタン−４，４′−ジイソシ
アネート、２，４−トリレンジイソシアネートウレチジ
ンジオン（２，４−ＴＤＩの二量体）、１，５−ナフチ
レンジイソシアネート、メタフェニレンジイソシアネー
ト、ヘキサメチレンジイソシアネート、４，４′−ジシ
クロヘキシルメタンジイソシアネート（水添ＭＤＩ）、
カルボジイミド変性ＭＤＩ、オルトトルイジンジイソシ
アネート、キシレンジイソシアネート、パラフェニレン
ジイソシアネート、リジンジイソシアネートメチルエス
テル等のジイソシアネート、トリフェニルメタン−４，
４′，４″−トリイソシアネート等のトリイソシアネー
ト、ポリメリックＭＤＩ等があげられる。これらは単独
でもしくは２種以上併せて用いられる。これらイソシア
ネート系化合物のなかでも、加工性、機械的強度の観点
から、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、４，
４′−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）が
好適に用いられる。

【００１２】上記酸無水物としては、無水ピロメリット
酸（ＡＰＡ）、４，４′−ビフタル酸無水物（ＢｉＰ
Ａ）、４，４′−オキシジフタル酸無水物（ＯＤＰ
Ａ）、３，３′，４，４′−ジフェニルスルホンテトラ
カルボン酸無水物（ＤＰＳＡ）、３，３′，４，４′−
ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物等があげられ
る。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられ
る。これら酸無水物のなかでも、機械的強度の観点か
ら、無水ピロメリット酸（ＡＰＡ）が好適に用いられ
る。

【００１３】上記イソシアネート系化合物（ａ１）と酸
無水物（ａ２）の配合割合は、モル比で、ａ１／ａ２＝
１００／５０〜１００／０．１の範囲に設定することが
好ましく、特に好ましくはａ１／ａ２＝１００／３５〜
１００／５の範囲である。すなわち、酸無水物（ａ２）
が５０を超え多くなると、得られるイソシアネート系化
合物およびイミド変性イソシアネート系化合物の混合物
（Ａ）の粘度が高くなり注型成形が困難となる傾向がみ
られる。また、酸無水物（ａ２）が０．１未満では、イ
ミド変性が不充分でウレタンの充分な耐熱性が得られ難
いからである。

【００１４】上記イソシアネート系化合物（ａ１）と酸
無水物（ａ２）との反応により得られた、イソシアネー
ト系化合物およびイミド変性イソシアネート系化合物の
混合物（Ａ）における、両者の混合割合は、上記イソシ
アネート系化合物（ａ１）と酸無水物（ａ２）の配合割
合に基づき設定される。具体的には、イソシアネート系
化合物／イミド変性イソシアネート系化合物＝０／１０
０〜９９．８／０．２の範囲に設定されることが好まし
い。そして、上記化合物の反応により得られた混合物
（Ａ）中のイソシアネート系化合物およびイミド変性イ
ソシアネート系化合物の混合割合は、例えば、ＧＰＣ
（ゲル浸透クロマトグラフィー）により測定することが
できる。

【００１５】上記混合物（Ａ）とともに用いられるポリ
オール（Ｂ）としては、特に限定するものではなく、例
えば、ポリエチレンアジペート（ＰＥＡ），ポリブチレ
ンアジペート（ＰＢＡ），ポリヘキシレンアジペート等
のポリエステル系ポリオール、ポリカプロラクトン，ポ
リカーボネート，ポリプロピレングリコール（ＰＰ
Ｇ），ポリオキシテトラメチレングリコール（ＰＴＭ
Ｇ），ポリオキシプロピレングリコール等のポリエーテ
ル系ポリオール、変性シリコーンオイル、変性パーフル
オロエーテル等があげられる。これらは単独でもしくは
２種以上併せて用いられる。なかでも、耐摩耗性や低摩
擦性に優れるという点から、ポリブチレンアジペート
（ＰＢＡ）、変性シリコーンオイル、変性パーフルオロ
エーテルを用いることが好ましい。

【００１６】上記ポリオール（Ｂ）の数平均分子量（Ｍ
ｎ）は、１０００〜５０００の範囲が好ましく、特に好
ましくは１５００〜３０００である。すなわち、上記ポ
リオール（Ｂ）のＭｎが１０００未満であると、注型成
形により得られるＯＡ機器用部材（クリーニングブレー
ド、各種ロール等）の物性が低下する傾向がみられ、逆
にＭｎが５０００を超えると、作業性が悪くなる傾向が
みられるからである。

【００１７】上記イソシアネート系化合物およびイミド
変性イソシアネート系化合物の混合物（Ａ）とポリオー
ル（Ｂ）の配合割合（Ａ／Ｂ）は、モル比で、Ａ／Ｂ＝
１．５／１〜５／１の範囲に設定することが好ましく、
特に好ましくは２．２／１〜３．９／１である。すなわ
ち、Ａ／Ｂ比が１．５／１より小さくなるとイソシアネ
ート系化合物と鎖延長剤で形成されるハードセグメント
含量が少なくなり、機械強度が低下する傾向がみられ
る。また、Ａ／Ｂ比が５／１より大きくなると、ハード
セグメント含量が多くなりすぎて硬度が高くなり、ゴム
弾性が得られ難くなるからである。

【００１８】なお、上記ウレタンイミド組成物には、上
記イソシアネート系化合物およびイミド変性イソシアネ
ート系化合物の混合物（Ａ）、ポリオール（Ｂ）に加
え、必要に応じて、鎖延長剤、触媒、界面活性剤、難燃
剤、着色剤、充填剤、可塑剤、安定剤、離型剤等を適宜
配合して用いることも可能である。

【００１９】上記鎖延長剤としては、例えば、１，４−
ブタンジオール（１，４−ＢＤ）、エチレングリコー
ル、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジ
プロピレングリコール、ヘキサンジオール、１，４−シ
クロヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタ
ノール、キシレングリコール、トリエチレングリコー
ル、トリメチロールプロパン（ＴＭＰ）、グリセリン、
ペンタエリスリトール、ソルビトール、１，２，６−ヘ
キサントリオール等の、分子量３００以下のポリオール
等があげられる。これらは単独でもしくは２種以上併せ
て用いられる。

【００２０】上記触媒としては、第三級アミン等のアミ
ン系化合物、有機錫化合物等の有機金属化合物等があげ
られる。なかでも、アミン系化合物が好適に用いられ
る。

【００２１】上記第三級アミンとしては、例えば、トリ
エチルアミン等のトリアルキルアミン；Ｎ，Ｎ，Ｎ′，
Ｎ′−テトラメチル−１，３−ブタンジアミン等のテト
ラアルキルジアミン；ジメチルエタノールアミン等のア
ミノアルコール；エトキシル化アミン；エトキシル化ジ
アミン；ビス（ジエチルエタノールアミン）アジペート
等のエステルアミン；トリエチレンジアミン；Ｎ，Ｎ−
ジメチルシクロヘキシルアミン等のシクロヘキシルアミ
ン誘導体；Ｎ−メチルモルホリン、Ｎ−（２−ヒドロキ
シプロピル）−ジメチルモルホリン等のモルホリン誘導
体；Ｎ，Ｎ′−ジエチル−２−メチルピペラジン、Ｎ，
Ｎ′−ビス−（２−ヒドロキシプロピル）−２−メチル
ピペラジン等のピペラジン誘導体等があげられる。

【００２２】上記有機錫化合物としては、例えば、ジブ
チル錫ジラウレート、ジブチル錫ジ（２−エチルヘキソ
エート）等のジアルキル錫化合物や、２−エチルカプロ
ン酸第１錫、オレイン酸第１錫等があげられる。

【００２３】上記ウレタンイミド組成物は、上記各材料
を用い、例えばつぎのように調製して各種ＯＡ機器用部
材の成形材料として用いられる。すなわち、まず、無溶
媒下、イソシアネート系化合物と酸無水物とを上記所定
の割合となるイソシアネート系化合物過剰の状態で反応
させることによりイソシアネート系化合物およびイミド
変性イソシアネート系化合物の混合物（Ａ）を調製す
る。一方、ポリオール（Ｂ）および必要に応じて他の添
加剤を配合して減圧下で攪拌しながら脱泡脱水し硬化剤
液を調製する。つぎに、予め上記イソシアネート系化合
物およびイミド変性イソシアネート系化合物の混合物
（Ａ）を減圧脱泡し、これを上記硬化剤液に添加し、減
圧下で攪拌混合してウレタンイミド組成物を調製する。
ついで、このウレタンイミド組成物を予め加熱された所
定の成形用金型に注型して硬化させた後、上記成形用金
型から成形物を脱型し、さらに、２次硬化として１００
〜１２０℃の温度で硬化反応を行うことによりウレタン
イミド組成物を用いてなるＯＡ機器用の各種部材を製造
することができる。

【００２４】例えば、クリーニングブレードを作製する
場合は、予め加熱され、取付用板金が設置された成形用
金型にウレタンイミド組成物を注型して硬化させた後、
上記成形用金型から成形物を脱型する。さらに、上記と
同様、加熱して２次硬化させることによりクリーニング
ブレードを作製する。または、遠心成形によっても作製
することができる。

【００２５】そして、ＯＡ機器用ウレタン部材として上
記クリーニングブレード以外の他の部材、例えば、給紙
搬送ロール等の各種ロールや中間転写ベルト等の製造に
関しても、上記ウレタンイミド組成物を用い、それぞれ
の成形用金型を準備し、先に述べたと同様、注型成形や
遠心成形により作製することができる。

【００２６】上記イソシアネート系化合物およびイミド
変性イソシアネート系化合物の混合物（Ａ）の反応は、
無溶媒下はもちろん、窒素等の不活性雰囲気下にて１３
０〜１７０℃の高温条件下で行われることが好ましい。

【００２７】さらに、上記イソシアネート系化合物およ
びイミド変性イソシアネート系化合物の混合物（Ａ）の
製造工程では、上記イソシアネート系化合物、酸無水物
以外に、必要に応じて、他の添加剤を適宜配合すること
もできる。

【００２８】上記他の添加剤としては、先に述べた、鎖
延長剤、触媒、界面活性剤、難燃剤、着色剤、充填剤、
可塑剤、安定剤、離型剤等が用いられる。

【００２９】上記イソシアネート系化合物およびイミド
変性イソシアネート系化合物の混合物（Ａ）を予め減圧
脱泡する際の減圧条件としては、１３３．３２〜２６６
６．４Ｐａの範囲に設定することが好ましい。

【００３０】上記ポリオール（Ｂ）および必要に応じて
他の添加剤を配合して減圧下で攪拌しながら脱泡脱水し
硬化剤液を調製する際の減圧条件としては、１３３．３
２〜２６６６．４Ｐａの範囲に設定することが好まし
い。

【００３１】上記混合物（Ａ）を硬化剤液に添加し混合
攪拌する際の減圧条件としては、１３３．３２〜２６６
６．４Ｐａの範囲に設定することが好ましい。

【００３２】なお、上記ウレタンイミド組成物は、上記
混合物（Ａ）およびポリオール（Ｂ）を予め減圧脱泡し
た後、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）等の溶剤にそれ
ぞれ溶解させて、これらを常圧下で混合攪拌することに
より調製しても差し支えない。

【００３３】もしくは、本発明のＯＡ機器用ウレタン部
材は、イソシアネート系化合物とポリオールとを用いて
なるプレポリマー（Ｃ）と、酸無水物（Ｄ）とを備えた
ウレタンイミド組成物を用いて所定の各種形状に成形さ
れてなるものである。

【００３４】上記プレポリマー（Ｃ）に用いられるイソ
シアネート系化合物としては、特に限定はないが、前記
混合物（Ａ）に用いられるイソシアネート系化合物と同
様のものがあげられる。

【００３５】また、上記プレポリマー（Ｃ）に用いられ
るポリオールとしては、特に限定はないが、前記ポリオ
ール（Ｂ）と同様のものがあげられる。なかでも、耐摩
耗性に優れる点で、ポリエステル系ポリオール、ポリカ
ーボネート系ポリオールが好適に用いられる。

【００３６】上記プレポリマー（Ｃ）に用いられるイソ
シアネート系化合物とポリオールとの混合モル比は、通
常、イソシアネート系化合物／ポリオール＝１．２／１
〜１１／１の範囲である。

【００３７】上記プレポリマー（Ｃ）とともに用いられ
る酸無水物（Ｄ）としては、特に限定はないが、前記混
合物（Ａ）の作製に用いられるものと同様のものがあげ
られる。なかでも、機械的強度に優れる点で、無水ピロ
メリット酸（ＡＰＡ）が好適に用いられる。

【００３８】上記プレポリマー（Ｃ）と酸無水物（Ｄ）
との重量混合比は、Ｃ／Ｄ＝１００／０．８〜１００／
３０の範囲が好ましく、特に好ましくはＣ／Ｄ＝１００
／９〜１００／２５である。すなわち、酸無水物（Ｄ）
の重量混合比が０．８未満であると、イミド変性が不充
分でウレタンの充分な耐熱性が得られ難く、逆に酸無水
物（Ｄ）の重量混合比が３０を超えると、イミド含有量
が多くなりすぎて硬度が高くなり、ゴム弾性が得られに
くくなるからである。

【００３９】上記プレポリマー（Ｃ）は、ジメチルホル
ムアミド（ＤＭＦ）等の溶剤に溶解させて、プレポリマ
ー溶液として使用することが好ましい。また、上記酸無
水物（Ｄ）も、ＤＭＦ等の溶剤に溶解させて、酸無水物
溶液として使用することが好ましい。

【００４０】そして、上記ＯＡ機器用ウレタン部材は、
例えば、つぎのようにして作製することができる。すな
わち、まず、所定の条件（好ましくは、８０℃で１時
間）にて真空脱泡脱水したポリオールに対し、イソシア
ネート系化合物を添加し、窒素雰囲気下で所定の条件
（好ましくは、８０℃で３時間）にて反応させ、ＮＣＯ
末端のプレポリマー（Ｃ）を得る。ついで、このプレポ
リマー（Ｃ）をＤＭＦ等の溶剤に溶解させ、プレポリマ
ー溶液を調製する。一方、無水ピロメリット酸（ＡＰ
Ａ）等の酸無水物（Ｄ）をＤＭＦ等の溶剤に溶解させ、
酸無水物溶液を調製する。そして、上記プレポリマー溶
液と、上記酸無水物溶液とを、窒素雰囲気下で所定の条
件（好ましくは、１１０℃で２．５時間）にて混合攪拌
しながら反応させ、その後、必要に応じて、電気抵抗調
整剤を添加し、ウレタンイミド溶液を調製する。つい
で、このウレタンイミド溶液を用いて、前記と同様にし
て、ＯＡ機器用の各種ウレタン部材を製造することがで
きる。

【００４１】例えば、中間転写ベルト等の無端ベルトを
作製する場合は、上記ウレタンイミド溶液を円筒金型内
に注入し、所定の条件にて遠心成形した後、蓋を取り外
して脱型することにより作製することができる。

【００４２】本発明のＯＡ機器用部材としては、例え
ば、電子写真複写機のクリーニングブレードや層形成ブ
レード、給紙搬送ロール等の各種ロールや中間転写ベル
ト等の無端ベルト等があげられる。

【００４３】つぎに、実施例について比較例と併せて説
明する。

【００４４】

【実施例１】ポリブチレンアジペート（ＰＢＡ）（日本
ポリウレタン工業社製のニッポラン４０１０）１００重
量部（以下「部」と略す）と、無水ピロメリット酸（Ａ
ＰＡ）１１部と、４，４′−ジフェニルメタンジイソシ
アネート（ＭＤＩ）２５部とを配合し、ＤＭＦ２００部
中で窒素雰囲気下１１０℃で２．５時間混合攪拌しなが
ら反応させた後、遠心成形（１４０℃）に続いて２次硬
化（１１０℃×１２時間）を行うことにより、ウレタン
イミドシートおよび後接着法にてクリーニングブレード
を作製した。

【００４５】

【実施例２】〔イソシアネート系化合物とイミド変性イ
ソシアネート系化合物の混合物の作製〕イソホロンジイ
ソシアネート（ＩＰＤＩ）８８．８部と無水ピロメリッ
ト酸（ＡＰＡ）２１．８部とを、窒素雰囲気下、１５０
℃で５時間攪拌しながら反応させることにより、イソシ
アネート系化合物とイミド変性イソシアネート系化合物
の混合物Ａを作製した。なお、イソシアネート成分（Ｉ
ＰＤＩ）と酸無水物（ＡＰＡ）の配合割合はモル比で１
００／２５であった。

【００４６】〔ウレタンイミド組成物の作製およびウレ
タンイミドシート・クリーニングブレードの成形〕ま
ず、ポリブチレンアジペート（ＰＢＡ）（日本ポリウレ
タン工業社製のニッポラン４０１０、Ｍｎ：２０００）
１００部と、１，４−ブタンジオール（１，４−ＢＤ）
２部と、トリメチロールプロパン（ＴＭＰ）４部とを配
合し、減圧下（６６６．６Ｐａ）で攪拌しながら、８０
℃×２０分にて脱泡脱水した後、予め８０℃×２０分間
で減圧脱泡（６６６．６Ｐａ）した上記混合物Ａ４７部
を添加した。そして、６０秒間攪拌混合してウレタンイ
ミド組成物を作製した。このウレタンイミド組成物を、
１４０℃に予熱されたシート成形用金型に注型した。つ
ぎに、これを脱型した後、続いて２次硬化（１１０℃×
１２時間）を行うことによりウレタンイミドシートを作
製した。

【００４７】また、上記熱硬化ウレタンイミド組成物を
用いて上記と同様、クリーニングブレード成形用金型に
注型した。つぎに、これを脱型した後、続いて２次硬化
（１１０℃×１２時間）を行うことによりクリーニング
ブレードを作製した。

【００４８】

【実施例３】〔イソシアネート系化合物とイミド変性イ
ソシアネート系化合物の混合物の作製〕ＩＰＤＩ４４．
４部と４，４′−ジフェニルメタンジイソシアネート
（ＭＤＩ）５０部と無水ピロメリット酸（ＡＰＡ）２
１．８部とを、窒素雰囲気下、１５０℃で５時間攪拌し
ながら反応させることにより、イソシアネート系化合物
とイミド変性イソシアネート系化合物の混合物Ｂを作製
した。なお、イソシアネート成分（ＩＰＤＩ＋ＭＤＩ）
と酸無水物（ＡＰＡ）の配合割合はモル比で１００／２
５であった。

【００４９】〔ウレタンイミド組成物の作製およびウレ
タンイミドシート・クリーニングブレードの成形〕上記
混合物Ｂを４７部添加した。それ以外は実施例２と同様
にしてウレタンイミドシートおよびクリーニングブレー
ドを作製した。

【００５０】

【実施例４】〔イソシアネート系化合物とイミド変性イ
ソシアネート系化合物の混合物の作製〕ＭＤＩ１００部
と、ＡＰＡ５．２部とを、窒素雰囲気下、１５０℃で５
時間攪拌しながら反応させることにより、イソシアネー
ト系化合物とイミド変性イソシアネート系化合物の混合
物Ｃを作製した。なお、ＭＤＩとＡＰＡの配合割合はモ
ル比で１００／６であった。

【００５１】〔ウレタンイミド組成物の作製およびウレ
タンイミドシート・クリーニングブレードの成形〕１，
４−ＢＤを６部用いた。そして、上記混合物Ｃを４５部
添加した。それ以外は実施例２と同様にしてウレタンイ
ミドシートおよびクリーニングブレードを作製した。

【００５２】

【実施例５】〔イソシアネート系化合物とイミド変性イ
ソシアネート系化合物の混合物の作製〕ＩＰＤＩ８８．
８部とＡＰＡ４３．６部とを、窒素雰囲気下、１５０℃
で５時間攪拌しながら反応させることにより、イソシア
ネート系化合物とイミド変性イソシアネート系化合物の
混合物Ｄを作製した。なお、ＩＰＤＩとＡＰＡの配合割
合はモル比で１００／５０であった。

【００５３】〔ウレタンイミド組成物の作製およびウレ
タンイミドシート・クリーニングブレードの成形〕ポリ
オールとして変性シリコーンオイル（東レダウコーニン
グシリコーン社製のカルビノール変性シリコーンオイル
ＳＦ８４２７、Ｍｎ：２４００）１００部を用い、ＴＭ
Ｐを２．５部用いた。そして、上記混合物Ｄを４７部添
加した。それ以外は実施例２と同様にしてウレタンイミ
ドシートおよびクリーニングブレードを作製した。

【００５４】

【実施例６】〔イソシアネート系化合物とイミド変性イ
ソシアネート系化合物の混合物の作製〕ＭＤＩ１００部
とＡＰＡ０．０９部とを、窒素雰囲気下、１５０℃で５
時間攪拌しながら反応させることにより、イソシアネー
ト系化合物とイミド変性イソシアネート系化合物の混合
物Ｅを作製した。なお、ＭＤＩとＡＰＡの配合割合はモ
ル比で１００／０．１であった。

【００５５】〔ウレタンイミド組成物の作製およびウレ
タンイミドシート・クリーニングブレードの成形〕１，
４−ＢＤを９部、ＴＭＰを２部用いた。そして、上記混
合物Ｅを４７部添加した。それ以外は実施例２と同様に
してウレタンイミドシートおよびクリーニングブレード
を作製した。

【００５６】

【比較例１】〔イソシアネート系化合物〕ＩＰＤＩ３８
部を準備した。

【００５７】〔ウレタン組成物の作製およびウレタンシ
ート・クリーニングブレードの成形〕まず、ポリブチレ
ンアジペート（ＰＢＡ）（日本ポリウレタン工業社製の
ニッポラン４０１０）１００部と、１，４−ＢＤ６部
と、ＴＭＰ４部とを配合し、減圧下（６６６．６Ｐａ）
で攪拌しながら、８０℃×２０分にて脱泡脱水した後、
これに上記ＩＰＤＩ３８部を添加した。そして、６０秒
間攪拌混合してウレタン組成物を作製した。このウレタ
ン組成物を、１４０℃に予熱されたクリーニングブレー
ド成形用金型に注型した。つぎに、これを脱型した後、
続いて２次硬化（１１０℃×１２時間）を行うことによ
りウレタンシートおよびクリーニングブレードを作製し
た。

【００５８】

【比較例２】〔イソシアネート系化合物〕ＭＤＩ４４部
を準備した。

【００５９】〔ウレタン組成物の作製およびウレタンシ
ート・クリーニングブレードの成形〕ＭＤＩ４４部を添
加した。それ以外は比較例１と同様にしてウレタンシー
トおよびクリーニングブレードを作製した。

【００６０】このようにして得られた各ウレタンシート
およびクリーニングブレードについて、下記の方法に従
って特性を測定・評価した。その結果を後記の表１〜表
２に併せて示す。

【００６１】〔引張強さ（Ｔ_B ）〕各ウレタンイミドシ
ート（ウレタンシート）の引張強さ（Ｔ_B ）について、
２５℃および５０℃の各温度にて、ＪＩＳ Ｋ ６２５
１に準じて測定した。

【００６２】〔耐摩耗性〕クリーニングブレードを市販
のレーザープリンター（ＬＢＰ）に組み込み、常温常湿
環境下（２５℃×６０％ＲＨ）にて、Ａ４サイズで３万
枚画出ししたのち、走査型電子顕微鏡にてクリーニング
ブレードのエッジ部の摩耗量を観察し、摩耗した部分の
断面積（Ｕμｍ² ）と、先端部の単位長さ（Ｘμｍ）を
測定し、数式：Ｗ＝Ｕ×Ｘにより、摩耗量（Ｗμｍ³ ）
を算出した。なお、この摩耗量が小さいほど、耐摩耗性
に優れているといえる。そして、この摩耗量が５０μｍ
³ 未満のものを○、５０μｍ³ 以上のものを×として評
価した。

【００６３】〔耐エッジ欠け性〕各クリーニングブレー
ドを市販のレーザープリンター（ＬＢＰ）に組み込み、
低温低湿環境下（１５℃×１０％ＲＨ）にて、Ａ３サイ
ズで３万枚画出しを行った。そして、上記３万枚画出し
後のクリーニングブレードのエッジ部の欠けの有無を、
走査型電子顕微鏡を用いて倍率５００倍で観察した。そ
して、欠けがないものを○、欠けがあるものを×として
評価した。

【００６４】

【表１】

【００６５】

【表２】

【００６６】上記表１および表２の結果、実施例品は、
いずれも耐摩耗性および耐エッジ欠け性に優れたもので
あった。また、２５℃はもちろん５０℃の高温下でも引
張強さが高く摩擦熱等においても強度的に優れているこ
とがわかる。

【００６７】これに対して比較例品は、いずれも耐摩耗
性および耐エッジ欠け性に劣るものであった。そして、
引張強さに関して２５℃では良好な値が得られたが、５
０℃の高温ではその値が著しく低下した。

【００６８】

【実施例７〜１１、比較例３〜４】〔層形成ブレードの
作製〕上記実施例および比較例で調製したウレタンイミ
ド組成物を用い、層形成用ブレート成形用金型に注型し
て上記クリーニングブレードと同様の条件にて層形成ブ
レードを作製した。

【００６９】得られた各層形成ブレードについて、下記
の方法に従って特性を測定・評価した。その結果を後記
の表３に示す。

【００７０】〔耐摩耗性〕ヒューレットパッカード社製
のレーザービームプリンターＬＪ４０００の現像機に組
み込み、文字画像を１枚（Ａ４印字部分５％原稿使用）
画出し毎に、数秒間停止させる方法で６０００枚（６
Ｋ）耐久試験を行った後、層形成ブレード表面に生じた
摩耗深さを、表面粗さ計サーフコム（東京精密社製）で
測定した。その結果、摩耗深さが２０μｍ以下であった
ものに○、２０μｍを超えていたものに×をつけた。

【００７１】

【表３】

【００７２】

【実施例１２〜１６、比較例５〜６】〔給紙ロールの作
製〕上記実施例および比較例で調製したウレタンイミド
組成物を用い、円筒状軸体が配設されたロール成形用金
型に注型して上記クリーニングブレードと同様の条件に
て給紙ロールを作製した。

【００７３】得られた各給紙ロールについて、下記の方
法に従って特性を測定・評価した。その結果を後記の表
４に示す。

【００７４】〔耐摩耗性〕市販の複写機に装着して、常
温常湿環境下で６万枚の実機耐久評価を行った。評価前
後の外径を測定し、外径変化が６０μｍ未満のものを
○、６０μｍ以上のものを×とした。

【００７５】

【表４】

【００７６】

【実施例１７〜２１、比較例７〜８】〔中間転写ベルト
の作製〕上記実施例および比較例で調製したウレタンイ
ミド組成物（ウレタン組成物）に電気抵抗調整剤（日本
カーリット社製のＬＲ−１４７）１部を添加したものを
用い、１４０℃に予熱した遠心成形機に注型して中間転
写ベルトを成形し、上記クリーニングブレードと同様の
条件にて２次硬化を行い中間転写ベルトを作製した。

【００７７】得られた各中間転写ベルトについて、下記
の方法に従って特性を測定・評価した。その結果を後記
の表５に示す。

【００７８】〔耐久性〕市販のカラー複写機の中間転写
ユニットを取り出し、回転試験を７２０時間行った。そ
の間、安定して正常に回転したものを○、ベルト内面が
摩擦しその摩擦粉によるベルトの滑りが発生したものを
×とした。

【００７９】

【表５】

【００８０】上記表３〜表５の結果、実施例品である層
形成ブレード、給紙ロールおよび中間転写ベルトに関し
ては、耐摩耗性や耐久性に優れたものであり良好なＯＡ
機器用ウレタン部材が得られたことがわかる。

【００８１】これに対して、比較例品は、耐摩耗性や耐
久性に劣っていた。

【００８２】

【実施例２２〜２３、比較例９〜１１】実施例および比
較例の中間転写ベルトの作製に先立ち、下記に示す各溶
液を調製した。

【００８３】〔プレポリマー溶液Ａの調製〕８０℃にて
１時間真空脱泡脱水したポリブチレンアジペート（ＰＢ
Ａ）（日本ポリウレタン工業社製のニッポラン４００
９、Ｍｎ：１０００）１００部に対し、４，４′−ジフ
ェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）５８部を添加
し、窒素雰囲気下で８０℃にて３時間反応させ、ＮＣＯ
末端のプレポリマーを得た。ついで、これをジメチルホ
ルムアミド（ＤＭＦ）３００部に溶解させ、プレポリマ
ー溶液（ＮＣＯ％：７重量％）を調製した。

【００８４】〔プレポリマー溶液Ｂの調製〕ポリブチレ
ンアジペート（ＰＢＡ）（日本ポリウレタン工業社製の
ニッポラン４００９、Ｍｎ：１０００）に代えて、ポリ
カーボネートジオール（ＰＣＤ）（日本ポリウレタン工
業社製のニッポラン９８１、Ｍｎ：１０００）を用い
た。それ以外は、上記プレポリマー溶液Ａと同様にし
て、プレポリマー溶液（ＮＣＯ％：７重量％）を調製し
た。

【００８５】〔酸無水物溶液の調製〕酸無水物である無
水ピロメリット酸（ＡＰＡ）１０部を、ＤＭＦ９０部に
溶解させ、酸無水物溶液を調製した。

【００８６】〔鎖延長剤溶液の調製〕鎖延長剤である
１，４−ブタンジオール（１，４−ＢＤ）１０部を、Ｄ
ＭＦ９０部に溶解させ、鎖延長剤溶液（酸無水物不含）
を調製した。

【００８７】

【実施例２２】上記プレポリマー溶液Ａ２９０部と、上
記酸無水物溶液１８２部とを、窒素雰囲気下で１１０℃
にて２．５時間混合攪拌しながら反応させ、その後、電
気抵抗調整剤（日本カーリット社製のＬＲ−１４７）
１．２部を添加し、ウレタンイミド溶液を調製した。そ
して、このウレタンイミド溶液を円筒金型内に注入し、
遠心成形した後、蓋を取り外して脱型することにより、
単層構造（厚み１５０μｍ）の無端ベルトである中間転
写ベルトを作製した。

【００８８】

【実施例２３】プレポリマー溶液Ａに代えて、プレポリ
マー溶液Ｂを用いる以外は、実施例２２と同様にして、
ウレタンイミド溶液を調製した。そして、このウレタン
イミド溶液を用いて、実施例２２と同様にして、中間転
写ベルトを作製した。

【００８９】

【比較例９】上記プレポリマー溶液Ａ２９０部と、上記
鎖延長剤溶液（酸無水物不含）７５部とを、窒素雰囲気
下で１１０℃にて２．５時間混合攪拌しながら反応さ
せ、その後、電気抵抗調整剤（日本カーリット社製のＬ
Ｒ−１４７）１．１部を添加し、ウレタン溶液を調製し
た。そして、このウレタン溶液を用いて、実施例２２と
同様にして、中間転写ベルトを作製した。

【００９０】

【比較例１０】プレポリマー溶液Ａに代えて、プレポリ
マー溶液Ｂを用いる以外は、比較例９と同様にして、ウ
レタン溶液を調製した。そして、このウレタン溶液を用
いて、実施例２２と同様にして、中間転写ベルトを作製
した。

【００９１】

【比較例１１】ポリイミド樹脂（新日本理化社製のリカ
コートＰＮ−２０）１００部と、電気抵抗調整剤（日本
カーリット社製のＬＲ−１４７）１部とを、ＤＭＦ２５
０部に溶解混合させ、ポリイミド溶液を調製した。そし
て、このポリイミド溶液を用いて、実施例２２と同様に
して、中間転写ベルトを作製した。

【００９２】このようにして得られた実施例２２〜２３
品および比較例９〜１１品の中間転写ベルトを用いて、
下記の基準に従い、耐久性の評価を行った。その結果
を、下記の表６に示す。

【００９３】〔耐久性〕各中間転写ベルトについて、市
販のカラー複写機の中間転写ユニットを取り出し、回転
試験を７２０時間行い、耐久性の評価を行った。評価
は、回転試験の間、安定して正常に回転したものを○、
ベルト内面が摩耗し、その摩耗粉によるベルトの滑りが
発生したもの、またはベルト表面に割れやひびが発生し
たものを×とした。

【００９４】

【表６】

【００９５】上記表６の結果、実施例２２〜２３品は、
比較例９〜１１品に比べて、耐久性に優れることがわか
る。

【００９６】

【発明の効果】以上のように、本発明のＯＡ機器用ウレ
タン部材は、イソシアネート系化合物およびイミド変性
イソシアネート系化合物の混合物（Ａ）と、ポリオール
（Ｂ）とを備えたウレタンイミド組成物、もしくはイソ
シアネート系化合物とポリオールとを用いてなるプレポ
リマー（Ｃ）と、酸無水物（Ｄ）とを備えたウレタンイ
ミド組成物によって形成されたものである。このため、
上記混合物（Ａ）とポリオール（Ｂ）との反応過程にお
いて二酸化炭素が発生しないために、もしくは上記プレ
ポリマー（Ｃ）と酸無水物（Ｄ）との反応過程において
二酸化炭素を前もって発生させるために、それぞれ得ら
れる硬化物は無発泡で強度的に優れ、結果、耐摩耗性お
よび耐欠け性に優れた、特に摩擦熱のような高温におい
ても高い強度を備えたＯＡ機器用ウレタン部材が得られ
る。

【００９７】また、上記ポリオール（Ｂ）として、変性
シリコーンオイルおよび変性パーフルオロエーテルの少
なくとも一方を用いると、摩擦係数の低下が図れる。

【００９８】そして、本発明のＯＡ機器用ウレタン部材
としては、例えば、電子写真複写機のクリーニングブレ
ードをはじめ、層形成用ブレード、給紙搬送ロール等の
各種ロールや中間転写ベルト等の無端ベルト等に有用に
用いられる。

───────────────────────────────────────────────────── 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 15/20 １０３ Ｇ０３Ｇ 15/20 １０３ ４Ｊ０３４ 21/10 Ｃ０８Ｌ 75:12 // Ｃ０８Ｌ 75:12 Ｇ０３Ｇ 21/00 ３１８ (72)発明者 伊東 邦夫 愛知県小牧市東三丁目１番地 東海ゴム工 業株式会社内 Ｆターム(参考） 2H033 BB04 BB30 2H077 AD06 FA13 FA22 2H134 GA01 GB02 HD01 HD02 HD05 HD19 KD08 2H200 FA09 HB12 HB13 HB45 JA25 JB07 JB10 JB45 JC04 JC15 MA03 MA11 MA17 4F071 AA53 AF15 AF22 4J034 BA03 BA08 DA01 DA02 DB03 DB04 DD07 DD11 DF01 DF02 DF12 DG01 DG02 DG04 DG30 DG32 HA01 HA06 HA07 HA08 HA09 HA13 HA14 HB06 HC01 HC02 HC03 HC11 HC12 HC22 HC46 HC52 HC53 HC54 HC61 HC63 HC64 HC65 HC66 HC67 HC71 HC73 JA41 JA43 KD02 QB14 QD03 RA11

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 イミド基を含有するウレタン組成物を用
   いて形成されてなることを特徴とするＯＡ機器用ウレタ
   ン部材。
2. 【請求項２】 下記の（Ａ）〜（Ｂ）を備えるウレタン
   イミド組成物を用いて所定形状に形成されてなる請求項
   １記載のＯＡ機器用ウレタン部材。 （Ａ）イソシアネート系化合物およびイミド変性イソシ
   アネート系化合物の混合物。 （Ｂ）ポリオール。
3. 【請求項３】 上記（Ｂ）であるポリオールが、変性シ
   リコーンオイルおよび変性パーフルオロエーテルの少な
   くとも一方である請求項１または２記載のＯＡ機器用ウ
   レタン部材。
4. 【請求項４】 下記の（Ｃ）〜（Ｄ）を備えるウレタン
   イミド組成物を用いて所定形状に形成されてなる請求項
   １記載のＯＡ機器用ウレタン部材。 （Ｃ）イソシアネート系化合物とポリオールとを用いて
   なるプレポリマー。 （Ｄ）酸無水物。
5. 【請求項５】 上記（Ｃ）であるプレポリマーに用いる
   ポリオールが、ポリエステル系ポリオールおよびポリカ
   ーボネート系ポリオールの少なくとも一方である請求項
   ４記載のＯＡ機器用ウレタン部材。
6. 【請求項６】 上記ウレタンイミド組成物が、溶剤を含
   む溶液である請求項１〜５のいずれか一項に記載のＯＡ
   機器用ウレタン部材。
7. 【請求項７】 ＯＡ機器用ウレタン部材が、クリーニン
   グブレードまたは無端ベルトである請求項１〜６のいず
   れか一項に記載のＯＡ機器用ウレタン部材。