JP2002351277A - クリーニングブレード用ウレタン組成物及びその製造方法 - Google Patents

クリーニングブレード用ウレタン組成物及びその製造方法

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JP2002351277A
JP2002351277A JP2001154465A JP2001154465A JP2002351277A JP 2002351277 A JP2002351277 A JP 2002351277A JP 2001154465 A JP2001154465 A JP 2001154465A JP 2001154465 A JP2001154465 A JP 2001154465A JP 2002351277 A JP2002351277 A JP 2002351277A
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molecular weight
glycol
cleaning blade
liquid
urethane
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JP2001154465A
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Masahiro Watabe
政弘 渡部
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 低分子グリコールの分離のない安定な速硬化
セミワンショットシステムを完成し、安定なクリーニン
グブレードの製造方法を提供する。 【解決手段】 以上、ポリエステルグリコールとショー
トグリコールを共存させた硬化剤においては、ポリエス
テルの分子量を1000以下にし、かつポリエステルに
対し低分子量グリコールを約15wt%以下とし、さら
にこれら組成物にヘキサンジイソシアネートを1wt%
混合反応させることによって、それぞれの凝固点を近づ
けることによって、低分子量グリコールが分離すること
を抑制することができた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、静電写真プロセス
に用いられる残留したトナーを除去するクリーニングブ
レードにおいて、そのブレードを形成する反応時間を短
縮化したセミワンショットウレタンシステム用のクリー
ニングブレード用組成物とこれを用いた製造方法に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】速硬化システムの手法として、ウレタン
ゴムのセミワンショットシステムが提案されている。セ
ミワンショットシステムは、反応性のイソシアネートモ
ノマーを原料に多く残し、混合成型時の反応熱で硬化時
間を短縮する系である。この際、混合性の点から原料
を、主剤(A液:イソシアネート側)と硬化剤(B液:
ポリオール側)の二液を重量比で100:100にする
のが好ましいとされる。
【0003】特開平4−226308では、1、4−ブ
タンジオールやトリメチロールプロパンなどの低分子量
ポリオールであるポリオールを硬化剤側に添加する事に
より、プレポリマーの粘度を低減し、硬化剤成分として
用いている。プレポリマーの粘度低減により、混合攪拌
に要する時間を短縮出来ることや、衝突混合により混合
攪拌できることが記載されている。
【0004】またイミダゾール誘導体触媒による反応性
向上を伴って速硬化させ、型数少なくても大量生産可
能、二次硬化不要などの特徴が記載されている(表
1)。
【0005】
【表1】
【0006】特開平5−24049では、残りのポリオ
ールを硬化剤とともに添加し、注型架橋する事により、
クリーニングブレードの倒れ量の改善、耐久性の改善が
記載されている(表2)。
【0007】
【表2】
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
4−226308号公報、特開平5−24049号公報
のいずれも、100:100とする際に原料の硬化剤
(B液:ポリオール側)にポリオール(ポリエステルグ
リコール)と低分子量グリコールを共存させると、ポリ
オールと低分子量グリコールが分離するという問題があ
った。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明においては、上述
問題点を解決するため、ポリエステルグリコールとショ
ートグリコールを共存させた硬化剤においては、ポリエ
ステルの分子量を1000以下にし、かつポリエステル
に対し低分子量グリコールを約15wt%以下とし、さ
らにこれら組成物にヘキサンジイソシアネートを1wt
%混合反応させることによって、それぞれの凝固点を近
づけることによって、低分子量グリコールが分離するこ
とを抑制することができ、これによって、安定化した速
硬化なセミワンショットシステムを完成するに至った。
【0010】クリーニングブレードを構成する材料組成
としては、以下のものが適用できる。
【0011】イソシアネートとしては、4、4´−ジフ
ェニルメタンジイソシアネート(MDI)、またポリオ
ールとしては、エチレンアジペート系ポリエステルジオ
ールやブチレンアジペート系ポリエステルジオール、ヘ
キサメチレンアジペート系ポリエステルジオール、カプ
ロラクトンジオール、またエチレンブチレンアジペート
系ポリエステルジオール等の共重合ポリオールやこれら
ポリオールを任意にブレンドしたポリオールなどが用い
られる。
【0012】また、鎖延長剤としては、1、4−ブタン
ジオール、エチレングリコール、ポリエチレングリコー
ル、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレング
リコールなどが用いられ、架橋剤としてはトリメチロー
ルプロパン等の3官能の化合物が用いられる。
【0013】反応促進触媒としては、スズ系のジブチル
チンジラウレート、スタナスオクトエート等が良く、ア
ミン系ではトリエチレンジアミン、テトラメチルグアニ
ジン、ペンタメチルジエチレントリアミン、ジメチルイ
ミダゾール、テトラメチルプロパンジアミン等が良く、
好ましくは反応性の速い点でトリエチレンジアミンが良
い。また、反応を抑制する触媒としては以下のものが用
いられ、遅延性触媒としてはブロックドアミンや反応抑
制触媒としては塩酸、ベンゾイルクロライド、P−トル
エンスルホン酸等が用いられ、好ましくは反応抑制触媒
がより良い。
【0014】一般に、反応を速くするためには、NCO
%をできる限り高くし、二液を混合した後にイソシアネ
ート基が反応してウレタン結合等を生成する際に反応熱
が発生しさらに反応を速めていく方法が利用できるが、
RIM等のワンショット法はNCO%を高くした製造方
法であるが反応が速いために高圧での液の衝突混合方法
が用いられるが液の衝突で泡の発生の問題があること
や、NCO%の増加は作ろうとするクリーニングブレー
ドのゴム硬さなどによって限界があるため、求めるブレ
ードの特性と製造原料の組成などバランスのとれた組成
が必要になる。
【0015】また、反応を速める方法として、化学結合
の生成を速める促進触媒を添加する方法があり量に比例
して反応速度が進んでいくことが周知の事実であるが、
大量の触媒を添加すると反応が急激に起こるようにな
り、前述した反応熱がさらに蓄熱され反応の進行に伴う
粘度の上昇が速く型内のキャビティー全体に流動しない
うちに固まってしまうようになる。このため反応に起因
する粘度の上昇を液の混合・吐出時に高くならないよう
に、反応抑制触媒を一緒に添加することにより、初期の
反応段階を押さえ、混合した液が型の伝熱により一定温
度以上に上昇した時、今度は促進触媒が反応に寄与する
ようにしたことで、混合性と反応速度を制御が可能とな
った。
【0016】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施例について説
明する。
【0017】 (実施例1) 下記の二液を重量比で100:100に調整した。 主剤(A液:イソシアネート側) MDI 60.2gr PEBA 分子量2000 49.8gr 硬化剤(B液:ポリオール側) PEBA 分子量2000 9.5gr PEBA 分子量1000 69.2gr 1、4BG 7.4gr TMP 4.0gr HDI 10.0gr TEDA 300ppm MDI:4、4´−ジフェニルメタンジイソシアネート PEBA:エチレンブチレンアジペートポリエステルグリコール 1、4BG:1、4−ブタングリコール(鎖延長剤) TMP:トリメチロールプロパン(架橋剤) HDI:ヘキサンジイソシアネート TEDA:トリエチレンジアミン(触媒)300ppm まず、硬化剤(B液:ポリオール側)の低分子量グリコ
ールの分離性をみるため、硬化剤(B液:ポリオール
側)を80℃で溶解し、これらを1Lのメスシリンダー
(φ65×300mm)に小分けし、室温放置にて冷却
を行った。これらのサンプルの上澄みを採取しGPCで
ピーク面積を測定しその比率が理論値にあっているかど
うかで判断した。
【0018】次にそれぞれ、各液を60℃に加温し、液
を回転攪拌式の混合機で混合した。これを、あらかじめ
130℃に加熱されたブレード成形用の型に所定の重量
を投入して、型内のキャビティー全体に加圧流動させ
て、熱硬化させてクリーニングブレードを成形した。こ
の成形を、硬化剤を混合機のタンクに入れたまま、24
時間後、48時間後、72時間後に同じように成形しゴ
ムの硬さを測定した。
【0019】 (比較例1) 下記の二液を重量比で100:100に調整した。 主剤(A液:イソシアネート側) MDI 56.0gr PEBA 分子量2000 44.0gr 硬化剤(B液:ポリオール側) PEBA 分子量2000 87.4gr 1、4BG 8.2gr TMP 4.4gr TEDA 300ppm 実施例1と同様に、低分子量グリコールの分離性をみ
た。また同様にブレードを成形した。
【0020】表3に低分子量グリコールの分離性の結果
を示す。
【0021】
【表3】
【0022】この結果からわかるように、良く混合した
ものの分析値に実施例1はほぼ同じ値を示し、低分子量
グリコールの分離がないことをしめしている。一方、比
較例1は、良く混合したものの分析値と大きく異なって
おり、低分子量グリコールの分離があることをしめして
いる。
【0023】また、成形したブレードの硬度を測定した
結果を表4に示す。
【0024】
【表4】
【0025】この結果からわかるように、実施例1はほ
ぼ同じ値を示し、安定したゴム硬さを得られた。一方、
比較例1は、時間経過とともに硬さが軟らかくなる傾向
にあり、低分子量グリコールの分離があることをしめし
ている。
【0026】
【発明の効果】以上、ポリエステルグリコールとショー
トグリコールを共存させた硬化剤においては、ポリエス
テルの分子量を1000以下にし、かつポリエステルに
対し低分子量グリコールを約15wt%以下とし、さら
にこれら組成物にヘキサンジイソシアネートを1wt%
混合反応させることによって、それぞれの凝固点を近づ
けることによって、低分子量グリコールが分離すること
を抑制することができ、これによって、安定化した速硬
化なセミワンショットシステムを完成するに至った。こ
れにより硬化速度の速い安定なクリーニングブレードの
製造方法が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のクリーニングブレードの形状を示し
た説明図である。
【符号の説明】
1 ウレタンゴム 2 支持部材
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) B29L 31:00 C08L 75:06 C08L 75:06 G03G 21/00 318 Fターム(参考) 2H134 GA01 GB02 HD19 KD08 KE02 4F071 AA53 AA81 AH16 BA02 BB01 BB12 BC06 4F204 AA42 AH81 EA03 EB01 EK13 4J034 BA06 BA07 BA08 CA01 CA04 CA05 CB03 CB04 CB07 CC03 DA01 DB04 DB07 DF01 DF12 DF16 DF20 HA01 HA07 HC03 HC12 HC64 HC67 HC71 JA01 KA01 KB02 KC17 KD12 KE02 LB02 QB13 QB15 QC08 QD03 RA16

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電子写真プロセスの像担持体上に残留す
    るトナーを除去するウレタンゴム製クリーニングブレー
    ドであって、そのウレタンゴムが熱硬化性液状ウレタン
    からなり、その原料が100:100の重量比を有する
    二液から構成され、A液がイソシアネートとポリエステ
    ルポリオールからなり、B液がポリエステルポリオール
    と1、4ブタンジオールとトリメチロールプロパンとヘ
    キサメチレンジイソシアネートと反応促進触媒からなる
    ことを特徴とする請求項1に記載のクリーニングブレー
    ド用ウレタン組成物。
  2. 【請求項2】 B液のポリエステルポリオールの平均分
    子量がA液のポリエステルポリオールより平均分子量が
    小さくかつ1、4ブタンジオールとトリメチロールプロ
    パンの重量が15wt%以下であることを特徴とするク
    リーニングブレード用ウレタン組成物。
  3. 【請求項3】 電子写真プロセスの像担持体上に残留す
    るトナーを除去するウレタンゴム製クリーニングブレー
    ドであって、そのウレタンゴムが熱硬化性液状ウレタン
    からなり、その原料が100:100の重量比を有する
    二液から構成され、A液がイソシアネートとポリエステ
    ルポリオールからなり、B液がポリエステルポリオール
    と1、4ブタンジオールとトリメチロールプロパンとヘ
    キサメチレンジイソシアネートと反応促進触媒からな
    り、これら二液を混合して硬化反応を開始し、あらかじ
    め所定の温度に加熱されたブレード成形用の型に所定の
    重量を投入して、型内のキャビティー全体に加圧流動さ
    せて、熱硬化させてクリーニングブレード用ウレタン組
    成物を成形することを特徴とする製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021132559A1 (ja) * 2019-12-26 2021-07-01 三井化学株式会社 光学材料用重合性組成物、当該組成物から得られる成形体およびその用途

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WO2021132559A1 (ja) * 2019-12-26 2021-07-01 三井化学株式会社 光学材料用重合性組成物、当該組成物から得られる成形体およびその用途

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