JP2004051249A - Urethane composition for paper feed roll, and paper feed roll using the urethane composition - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、紙送りロール用ウレタン組成物およびそれを用いた紙送りロールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
複写機に用いられる給紙ロール、搬送ロール等の紙送りロールには、摩擦係数が高く、耐摩耗性に優れ、低へたりであることが要求される。そのため、従来は、上記紙送りロールとして、ゴムロールや、ポリウレタン材料からなるウレタンロールが用いられていた。近年、ゴムロールと比較して、摩擦係数の維持性が良好である点で、ウレタンロールが用いられつつある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、一般に、ウレタンロールは、ゴムロールに比べて硬度が高く、紙への負担が大きいため、ウレタンロールと紙とが摩耗して紙粉が発生しやすい。特に、近年の印刷システム（複写機、プリンター、自動改札機等）の高速化に伴い、高速で回転するウレタンロールと紙との摩擦がより大きくなり、紙粉の発生がより顕著になってきている。そして、この紙粉がウレタンロールの表面に付着して、摩擦係数が大幅に低下するため、高い摩擦係数を維持することができず、耐摩耗性に劣るという難点がある。
【０００４】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、紙粉の発生を抑制でき、高い摩擦係数を維持することができる、耐摩耗性に優れた紙送りロール用ウレタン組成物およびそれを用いた紙送りロール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、少なくとも２官能のポリオールを含むポリオール成分と、ポリイソシアネートを含有する紙送りロール用ウレタン組成物であって、この紙送りロール用ウレタン組成物の硬化体が、下記の特性（α）、（β）および（γ）を全て備えている紙送りロール用ウレタン組成物を第１の要旨とし、上記紙送りロール用ウレタン組成物を用いてなる紙送りロールを第２の要旨とする。
（α）硬度（ＪＩＳ タイプＡ）が４０°未満。
（β）７０℃×２２時間での圧縮永久歪みが１０％未満。
（γ）摩擦係数が１．０以上５．０以下。
【０００６】
すなわち、本発明者らは、紙粉の発生を抑制でき、高い摩擦係数を維持することができる、耐摩耗性に優れた紙送りロールを得るべく、紙送りロール用ウレタン組成物を中心に鋭意研究を重ねた。そして、少なくとも２官能のポリオールを含むポリオール成分と、ポリイソシアネートを含有する紙送りロール用ウレタン組成物に着目し、このウレタン組成物の硬化体の硬度を低硬度化すると、紙へのストレス（負担）が減少し、紙粉の発生を抑制できるのではないかと考えた。しかし、上記ウレタン組成物の硬化体の硬度を低硬度化すると、圧縮永久歪み特性が悪くなるとともに、強度が低下するため、紙送り等の特性が悪くなり、実用性に乏しいことを突き止めた。そこで、上記ウレタン組成物の硬化体の硬度、圧縮永久歪みおよび摩擦係数の好適範囲についてさらに研究を重ねた結果、硬度（ＪＩＳ タイプＡ）を４０°未満、７０℃×２２時間での圧縮永久歪みを１０％未満、かつ、摩擦係数を１．０以上５．０以下の範囲内に設定すると、紙粉の発生を抑制でき、高い摩擦係数を維持することができる、耐摩耗性に優れた紙送りロールが得られることを見出し、本発明に到達した。
【０００７】
なお、本発明において「紙送りロール」とは、ピックアップロール，フィードロール，リタードロール等の給紙ロール、搬送ロール等の狭義の紙送りロールに限定されるものではなく、紙送りベルト等も含む趣旨である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の実施の形態について説明する。
【０００９】
本発明の紙送りロール用ウレタン組成物は、少なくとも２官能のポリオールを含むポリオール成分と、ポリイソシアネートとを用いて得ることができる。
【００１０】
上記ポリオール成分としては、特に限定はなく、例えば、ポリプロピレングリコール（ＰＰＧ），ポリテトラメチレンエーテルグリコール（ＰＴＭＧ）等のポリエーテルポリオール、ポリカプロラクトン（ＰＣＬ），ポリイソブチレンアジペート等のポリエステル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。これらのなかでも、強度と柔軟性のバランスの点で、ポリテトラメチレンエーテルグリコール（ＰＴＭＧ）とポリプロピレングリコール（ＰＰＧ）が好適に用いられる。
【００１１】
本発明において、上記ポリオール成分が、少なくとも２官能のポリオールを含むとは、上記ポリオール成分が、２官能のポリオールのみからなる場合も含む趣旨である。このように、少なくとも２官能のポリオールを含むポリオール成分を用いると、ポリオール成分で柔軟性および摩耗係数を上げることができ、ウレタン結合（架橋点）により、強度、摩耗性、圧縮永久歪み、摩擦係数維持の点で有利になる。
【００１２】
なお、本発明のポリオール成分としては、上記２官能のポリオールとともに、３官能のポリオールや、官能基数２未満のポリオール等を、必要に応じて併用することも可能である。そして、３官能のポリオールを併用すると、結晶性を下げることができるため、柔軟性と摩擦係数と圧縮永久歪みのバランスを取りやすくでき、また、官能基数２未満のポリオールを併用すると、硬度を下げて、摩擦係数を上げることができるようになる。
【００１３】
上記２官能のポリオールの数平均分子量（Ｍｎ）は、通常、１０００〜２００００の範囲内であり、好ましくは２０００〜１２０００の範囲内である。また、上記３官能のポリオールの数平均分子量（Ｍｎ）は、通常、５００〜２００００の範囲内であり、好ましくは１０００〜１２０００の範囲内である。上記官能基数２未満のポリオールの数平均分子量（Ｍｎ）は、２０００以上が好ましく、特に好ましくは２０００〜１００００の範囲内である。
【００１４】
上記ポリオール成分とともに用いられるポリイソシアネートとしては、特に限定はなく、例えば、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、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、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。これらのなかでも、耐摩耗性の観点から、ＭＤＩが好適に用いられる。
【００１５】
上記ポリイソシアネートの配合量は、ＮＣＯインデックス（イソシアネートインデックス）が０．８〜１．３の範囲内になるよう設定することが好ましく、特に好ましくは０．９５〜１．２の範囲内である。すなわち、ＮＣＯインデックスが０．８未満であると、耐摩耗性、耐欠け性が劣る傾向がみられ、逆に１．３を超えると、硬度が高くなるため、脆くなったり、成型後に経時的に硬度が上昇する傾向がみられるからである。
【００１６】
なお、ＮＣＯインデックスとは、イソシアネート基と反応する水酸基を持つ原料成分の合計当量１００に対するイソシアネートの当量を意味する。
【００１７】
本発明の紙送りロール用ウレタン組成物には、上記ポリオール成分およびポリイソシアネートに加えて、導電性物質、中空フィラー等を適宜配合することが好ましい。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。
【００１８】
上記導電性物質としては、例えば、過塩素酸リチウム、第四級アンモニウム塩、ホウ酸塩等があげられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。
【００１９】
上記導電性物質の配合割合は、上記ポリオール成分１００重量部（以下「部」と略す）に対して５部以下が好ましく、特に好ましくは０．１〜３部の範囲内である。
【００２０】
また、上記中空フィラーとしては、例えば、マイクロカプセルやマイクロバルーン等があげられる。上記マイクロバルーンとしては、例えば、ガラスバルーン、シリカバルーン、カーボンバルーン、アルミナバルーン、ジルコニアバルーン、シラスバルーンあるいはフェノール樹脂バルーン、塩化ビニリデン樹脂バルーン等のプラスチックバルーン等各種のものがあげられる。これらマイクロバルーンのなかでも、マイクロバルーン自体が弾性を持つものが好ましく、塩化ビニリデン、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステルの重合物、あるいはこれら２種以上の共重合物等からなる熱可塑性樹脂性マイクロバルーンが好適に用いられる。そして、上記中空フィラーの平均粒径は、通常、５〜２００μｍの範囲内であり、好ましくは１５〜１２０μｍの範囲内である。
【００２１】
上記中空フィラーの配合割合は、上記ポリオール成分１００部に対して、通常、１〜３０部の範囲内であり、好ましくは２〜５部の範囲内である。
【００２２】
なお、本発明の紙送りロール用ウレタン組成物においては、上記各成分に加えて、鎖延長剤、可塑剤等を配合しても差し支えない。
【００２３】
上記鎖延長剤としては、特に限定はなく、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。これらのなかでも、耐摩耗性および低へたり性の点で、１，４−ブタンジオール（１，４−ＢＤ）、トリメチロールプロパン（ＴＭＰ）が好ましい。
【００２４】
上記鎖延長剤の配合割合は、上記ポリオール成分１００部に対して、０．１〜３５部の範囲内が好ましく、特に好ましくは２〜１０部の範囲内である。
【００２５】
また、上記可塑剤としては、特に限定はなく、例えば、ポリエステル系可塑剤、ジオクチルフタレート（ＤＯＰ）等のフタル酸系可塑剤、アジピン酸ジイソデシル（ＤＩＤＡ）等のアジピン酸系可塑剤等があげられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。これらのなかでも、相溶性の点で、ポリエステル系可塑剤が好ましく、ポリエステル系可塑剤のなかでも、低硬度とした場合、特に相溶性、摩耗係数維持性（耐久性）が優れることから、ポリエーテルエステル系可塑剤が好適に用いられる。上記ポリエステル系可塑剤は、アジピン酸等の公知の多塩基酸成分と、エチレングリコールやプロパンジオール等の多価アルコール成分を縮合して得られたものであり、ポリエーテルエステル系可塑剤はポリエーテルの含有量を増加または高分子化したものである。
【００２６】
上記可塑剤の配合割合は、摩擦係数、耐摩耗性の観点から、上記ポリオール成分１００部に対して、２〜５０部の範囲内が好ましく、特に好ましくは１０〜４０部の範囲内である。
【００２７】
さらに、本発明の紙送りロール用ウレタン組成物には、上記各成分に加えて、触媒、発泡剤、界面活性剤、難燃剤、着色剤、充填剤、安定剤、離型剤等を適宜配合しても差し支えない。
【００２８】
本発明の紙送りロール用ウレタン組成物は、例えば、つぎのようにして調製することができる。すなわち、まず、少なくとも２官能のポリオールを含むポリオール成分を用意し、このポリオール成分にポリイソシアネートを混合し、窒素雰囲気下で所定の条件（好ましくは、８０℃×３時間）にて反応させ、末端にＮＣＯ基を有するウレタンプレポリマーを作製する。つぎに、このウレタンプレポリマーに対して、鎖延長剤を配合することにより、目的とする紙送りロール用ウレタン組成物を得ることができる。なお、導電性物質、中空フィラー等の添加剤を配合する場合は、予めウレタンプレポリマーに配合した後、鎖延長剤を配合することにより、目的とする紙送りロール用ウレタン組成物を得ることができる。
【００２９】
なお、本発明の紙送りロール用ウレタン組成物の調製は、上記のようなプレポリマー法に限定されるものではなく、全ての成分を一度に混合して硬化させるワンショット法や、セミワンショット法等を適用しても差し支えない。
【００３０】
本発明の紙送りロール用ウレタン組成物は、その硬化体が下記の特性（α）、（β）および（γ）を全て備えていることが必要である。
（α）硬度（ＪＩＳ タイプＡ）が４０°未満。
（β）７０℃×２２時間での圧縮永久歪みが１０％未満。
（γ）摩擦係数が１．０以上５．０以下。
【００３１】
すなわち、硬度（ＪＩＳ タイプＡ）が４０°以上であると、紙へのストレスが大きくなり、紙粉の発生が多くなるとともに、摩擦による摩擦係数の低下が大きくなるからである。なお、硬度は、ＪＩＳのタイプＡデュロメーターを用い、荷重９．８Ｎにて測定した値である。また、上記圧縮永久歪みが１０％以上であると、紙送り性能が低下するからである。さらに、上記摩擦係数が１．０未満であると、紙送り性能が低下し、逆に５．０を超えると、紙との摩擦により発生した紙粉が付着し耐久性が悪くなるからである。なお、上記摩擦係数は、上記紙送りロール用ウレタン組成物の硬化体の表面の摩擦係数を意味する。
【００３２】
なかでも、硬度は１０°以上４０°未満の範囲内が好ましく、圧縮永久歪みは０％以上１０％未満の範囲内が好ましく、摩擦係数は１．２〜３の範囲内が好ましい。
【００３３】
本発明の紙送りロールとしては、例えば、図１に示すように、軸体１の外周面に、本発明の紙送りロール用ウレタン組成物を硬化させてなるウレタンエラストマー層２が形成された構造のものがあげられる。
【００３４】
上記軸体１は、特に制限するものではなく、例えば、金属製の中実体からなる芯金や、内部を中空にくり抜いた金属製の円筒体等が用いられる。そして、その材料としては、ステンレス、アルミニウム、鉄にメッキを施したもの等があげられる。なお、必要に応じて、上記軸体１上に接着剤、プライマー等を塗布してもよく、また上記接着剤、プライマー等は必要に応じて導電化してもよい。
【００３５】
上記図１に示した紙送りロールは、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、軸体１となる芯金をセットした紙送りロール成形用金型を準備し、これを所定温度（好ましくは、１４０℃）に加熱する。ついで、この金型内に、前述の方法で調製した紙送りロール用ウレタン組成物を注型し、所定の条件（好ましくは、１４０℃×３０分間）で硬化反応させて硬化体を得る。得られた硬化体を脱型し、所定の条件（好ましくは、１１０℃×１２時間）で２次硬化させた後、表面を研磨することにより、図１に示したような、軸体１の外周面にウレタンエラストマー層２が形成されてなる紙送りロールを得ることができる。
【００３６】
このようにして得られた紙送りロールのウレタンエラストマー層２の厚みは、通常、１〜８ｍｍであり、好ましくは３〜６ｍｍである。
【００３７】
なお、本発明の紙送りロール用ウレタン組成物は、複写機用の給紙ロール、搬送ロール等の紙送りロールとして好適に用いられるが、自動販売機、自動改札機、現金自動引き取り装置、両替機、計数機、キャッシュディスペンサー等の紙送りベルト、紙送りロールとして使用することも可能である。
【００３８】
つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。
【００３９】
まず、実施例および比較例に先立ち、下記に示す材料を準備した。
【００４０】
〔２官能ポリオール〕
２官能ＰＰＧ（旭硝子社製、エクセノール２０２０、Ｍｎ：２０００）
【００４１】
〔２官能ポリオール〕
２官能ＰＰＧ（旭硝子社製、エクセノール５３０、Ｍｎ：３０００）
【００４２】
〔２官能ポリオール〕
２官能ＰＰＧ（旭硝子社製、エクセノール５１１、Ｍｎ：４０００）
【００４３】
〔２官能ポリオール〕
２官能ＰＰＧ（武田薬品工業社製、アクトコールＰＣ２４４、Ｍｎ：４６００）
【００４４】
〔２官能ポリオール〕
２官能ＰＴＭＧ（保土谷化学工業社製、ＰＴＧ３０００、Ｍｎ：３０００）
【００４５】
〔２官能ポリオール〕
ポリエステルポリオール（日本ポリウレタン社製、ニッポラン４０１０、Ｍｎ：２０００）
【００４６】
〔２官能ポリオール〕
ポリイソブチレンアジペート（日立化成社製、テスラックＴＡ２２−５１０Ａ、Ｍｎ：２０００）
【００４７】
〔３官能ポリオール〕
グリセリン３官能ポリオール（旭硝子社製、エクセノール５０３０、Ｍｎ：５１００）
【００４８】
〔３官能ポリオール〕
グリセリン３官能ポリオール（旭硝子社製、エクセノール８５０、Ｍｎ：７０００）
【００４９】
〔１．２官能ポリオール〕
旭硝子社製、ＰＭＬ１００３、Ｍｎ：３７００
【００５０】
〔導電性物質〕
ホウ酸カリウム塩（日本カーリット社製、ＬＲ１４７）
【００５１】
〔触媒〕
ＴＥＤＡ（トリエチレンジアミン）
【００５２】
〔ポリイソシアネート〕
ＭＤＩ（日本ポリウレタン社製、シリオネートＭＴ）
【００５３】
〔ポリイソシアネート〕
ＴＤＩ（日本ポリウレタン社製、コロネートＴ６５）
【００５４】
〔ポリエーテルエステル系可塑剤〕
旭電化工業社製、アデカサイザーＲＳ７００（Ｍｎ：５５０）
【００５５】
〔ポリエーテルエステル系可塑剤〕
旭電化工業社製、アデカサイザーＲＳ１０７（Ｍｎ：４３４）
【００５６】
〔フタル酸系可塑剤〕
ジオクチルフタレート（ＤＯＰ）
【００５７】
〔中空フィラー〕
日本フィライト社製、エクスパンセル０９１ＤＥ８０（平均粒径８０μｍ）
【００５８】
〔鎖延長剤〕
１，４−ブタンジオール（１，４−ＢＤ）
【００５９】
〔鎖延長剤〕
トリメチロールプロパン（ＴＭＰ）
【００６０】
【実施例１】
後記の表１に示す各成分を同表に示す割合で配合し、これを軸体となる芯金（直径１０ｍｍ、ＳＵＳ３０４製）をセットした紙送りロール成形用金型内に注型し、１４０℃で３０分間硬化反応させて硬化体を得た。得られた硬化体を脱型し、１１０℃にて１２時間２次硬化させた後、表面を研磨することにより、軸体の外周面にウレタンエラストマー層（厚み５ｍｍ）が形成された紙送りロールを得た。
【００６１】
【実施例２〜１２】
各成分の配合割合および種類を、後記の表１および表２に示す内容に変更する以外は、実施例１と同様にして紙送りロールを作製した。
【００６２】
【表１】
【表２】
【比較例１】
特許第２８４４９９８号公報に記載の比較例１に準じて、紙送りロールを作製した。すなわち、２官能のエーテル系ポリオール（ＰＴＭＧ）８０部と、イソシアネート（ＴＤＩ）１６部とを配合し、従来公知の方法によりウレタンプレポリマーを作製した。つぎに、このウレタンプレポリマー１００部に対して、多価アルコール系硬化剤（１，４−ブタンジオール／トリメチロールプロパン混合系＝１／１）５部を配合し、混合することにより、ウレタン組成物を調製した。そして、このウレタン組成物を用いる以外は、実施例１と同様にして、紙送りロールを作製した。
【００６５】
【比較例２】
特許第２８４４９９８号公報に記載の比較例５に準じて、紙送りロールを作製した。すなわち、２官能のエーテル系ポリオール（ＰＴＭＧ）８０部と、イソシアネート（ＴＤＩ）１６部とを配合し、従来公知の方法によりウレタンプレポリマーを作製した。つぎに，このウレタンプレポリマー１００部に対して、アミン系硬化剤〔４，４′−メチレンビス（２−クロロアニリン）（ＮＯＣＡ）／トリイソプロパノールアミン（ＴＩＰＡ）混合系〕５部と、ポリエーテルエステル系可塑剤３０部を配合し、混合することにより、ウレタン組成物を調製した。そして、このウレタン組成物を用いる以外は、実施例１と同様にして、紙送りロールを作製した。
【００６６】
【比較例３】
特開平７−２４２７７９号公報に記載の実施例１に準じて、紙送りロールを作製した。すなわち、エチレンプロピレンジエン共重合体（ＥＰＤＭ）ポリマー１００部と、パラフィン系鉱物油（軟化剤）１００部とからなるＥＰＤＭゴム（住友化学社製、エスプレン６７０Ｆ）２００部に対して、加硫促進剤をトータルイオウ量として０．６重量％、そのうちイオウ単体量０．１重量％を添加してゴム組成物を調製した。この場合にＥＰＤＭポリマーのムーニー粘度（ＭＬ１２１℃）は１８０、これはＥＰＤＭポリマーの平均分子量としておよそ３２万に相当するが、このＥＰＤＭゴム組成物中のエチレン含有率としては７０重量％として、エチレンとプロピレンの含有比率を調整している。また、加硫促進剤としてはチアゾール、チウラム等を併用して用い、これに単体イオウは０．１重量％を加えている。その他、実際には、加硫促進剤としてＥＰＤＭゴム１００部に対して、ステアリン酸１部、酸化亜鉛５部を添加し、また着色剤としてカーボンブラック１部を加え、さらに充填剤として炭酸カルシウムを１０部加えている。そして、このゴム組成物を、軸体となる芯金（直径１０ｍｍ、ＳＵＳ３０４製）の回りに被覆してゴム層を形成し、しかる後所定温度で加熱加硫して、軸体の外周面にゴム層（厚み５ｍｍ）が形成された紙送りロールを作製した。
【００６７】
【比較例４，５】
各成分の配合割合および種類を、後記の表３に示す内容に変更する以外は、実施例１と同様にして紙送りロールを作製した。
【００６８】
【表３】
このようにして得られた実施例品および比較例品の紙送りロールを用いて、下記の基準に従い、各特性の評価を行った。これらの結果を後記の表４〜表６に併せて示した。
【００７０】
〔硬度〕
紙送りロールの表面の硬度を、ＪＩＳのタイプＡデュロメーターを用いて、荷重９．８Ｎにて測定した。
【００７１】
〔圧縮永久歪み〕
ＪＩＳ Ｋ ６２６２に準じ、温度７０℃、試験時間２２時間、圧縮率２５％の条件で、圧縮永久歪みを測定した。
【００７２】
〔反発弾性等〕
ＪＩＳ Ｋ ６２５１に準じて、反発弾性、引張応力（Ｍ１００ ）、引張強さ（Ｔｂ）および伸び（Ｅｂ）を測定した。
【００７３】
〔電気抵抗〕
芯金とウレタンエラストマー層（もしくはゴム層）に１ｃｍ２ の電極をそれぞれ取り付け、印加電圧１０Ｖで電気抵抗を測定した。
【００７４】
〔摩擦係数〕
各紙送りロールを搬送ロールとしてＦＲＲ方式の給紙システムを持った市販の複写機に組み込み、通紙搬送耐久試験を行った。初期および５０万枚搬送後の紙送りロールを、周速度２００ｍｍ／ｓｅｃで荷重２．９Ｎを負荷して紙の曲率が大きい試験機を用いて摩擦係数を測定した。
【００７５】
〔給紙性能〕
各紙送りロールを搬送ロールとしてＦＲＲ方式の給紙システムを持った市販の複写機に組み込み、給紙性能の評価を行った。評価は５０万枚の搬送中に給紙不良や重送が発生しなかったものを○、４０万枚以上５０万枚未満の搬送中に給紙不良や重送が発生したものを△、４０万枚未満で給紙不良や重送が発生したものを×とした。
【００７６】
〔紙粉の発生〕
各紙送りロールを搬送ロールとしてＦＲＲ方式の給紙システムを持った市販の複写機に組み込み、紙粉の発生の評価を行った。評価は、紙粉の発生がなかったものを○、紙粉の発生があったものを×とした。
【００７７】
【表４】
【表５】
【表６】
上記結果から、実施例品はいずれも、低硬度で、圧縮永久歪み特性が良好で、摩擦係数も所定の範囲内であるため、紙粉の発生を抑制でき、高い摩擦係数を維持できることがわかる。このなかでも、ポリエーテルエステル系可塑剤を用いた実施例品、２官能未満のポリオールを用いた実施例品、ＰＰＧとＰＴＭＧのブレンド品を用いた実施例品が、耐久試験前後の摩擦係数変化が少ないことがわかる。特に、４０°未満という低硬度ロールには、ポリエーテルエステル系可塑剤が有効であることがわかる。
【００８１】
これに対して、比較例１品は、硬度が高すぎるため、耐久後の摩擦係数が低く、耐久後の給紙性能が劣り、紙粉が発生することがわかる。比較例２品は、圧縮永久歪みが悪く、摩擦係数低下が大きいため、初期および耐久後の給紙性能が劣り、紙粉が発生することがわかる。比較例３品は、ゴムローラであるため、低硬度であるが、圧縮永久歪みが悪く、耐久後の給紙性能が劣り、酸化亜鉛と炭酸カルシウムが配合されているため、紙が削れやすく紙粉が発生することがわかる。比較例４品は、硬度が高いため、耐久後の摩擦係数が低く、耐久後の給紙性能が劣り、紙粉が発生することがわかる。比較例５品は、摩擦係数が高すぎるため、給紙性能が悪いことがわかる。
【００８２】
【発明の効果】
以上のように、本発明の紙送りロール用ウレタン組成物は、少なくとも２官能のポリオールを含むポリオール成分と、ポリイソシアネートを含有し、その硬化体が、硬度（ＪＩＳ タイプＡ）４０°未満で、７０℃×２２時間での圧縮永久歪みが１０％未満で、かつ、摩擦係数が１．０以上５．０以下の範囲内であるため、紙粉の発生を抑制でき、高い摩擦係数を維持することができ、耐摩耗性に優れるという効果を奏する。
【００８３】
そして、ポリエステル系可塑剤、特にポリエーテルエステル系可塑剤を配合すると、相溶性、摩耗係数維持性（耐久性）が特に優れるようになる。
【００８４】
また、導電性物質を配合すると、この導電性物質が帯電防止剤として作用するため、ロール表面への紙粉の付着防止効果が向上し、高摩耗係数保持性がさらに向上する。
【００８５】
さらに、上記官能基数２未満で、かつ数平均分子量２０００以上のポリオールを含むポリオール成分を用いると、硬度を下げて、摩擦係数を上げることができるようになる。
【００８６】
そして、中空フィラーを配合すると、摩擦係数がさらに高くなるため好ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の紙送りロールの一例を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 軸体
２ ウレタンエラストマー層[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a urethane composition for a paper feed roll and a paper feed roll using the same.
[0002]
[Prior art]
Paper feed rolls such as a feed roll and a transport roll used in a copying machine are required to have a high coefficient of friction, excellent abrasion resistance, and low set. Therefore, conventionally, a rubber roll or a urethane roll made of a polyurethane material has been used as the paper feed roll. In recent years, urethane rolls are being used because they maintain friction coefficient better than rubber rolls.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in general, urethane rolls are higher in hardness than rubber rolls and have a greater load on paper, so that the urethane rolls and paper are abraded and paper dust is likely to be generated. In particular, with the speeding up of printing systems (copiers, printers, automatic ticket gates, etc.) in recent years, the friction between urethane rolls rotating at high speed and paper has increased, and the generation of paper dust has become more pronounced. I have. Then, since the paper powder adheres to the surface of the urethane roll and the friction coefficient is significantly reduced, a high friction coefficient cannot be maintained, and there is a problem that the wear resistance is poor.
[0004]
The present invention has been made in view of such circumstances, and it is possible to suppress the generation of paper powder and maintain a high friction coefficient, and to provide a urethane composition for a paper feed roll excellent in abrasion resistance and to use the same. The purpose is to provide a paper feed roll.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention relates to a urethane composition for a paper feed roll containing a polyol component containing at least a bifunctional polyol and a polyisocyanate, and a cured product of the urethane composition for a paper feed roll However, a first aspect of the present invention is a paper feed roll urethane composition having all of the following characteristics (α), (β) and (γ), and a paper feed roll using the urethane composition for a paper feed roll. Is the second gist.
(Α) Hardness (JIS type A) is less than 40 °.
(Β) Compression set at 70 ° C. × 22 hours is less than 10%.
(Γ) The coefficient of friction is 1.0 or more and 5.0 or less.
[0006]
In other words, the present inventors have concentrated on a urethane composition for a paper feed roll in order to obtain a paper feed roll excellent in abrasion resistance that can suppress the generation of paper dust and maintain a high friction coefficient. Repeated research. Attention is paid to a polyol component containing at least a bifunctional polyol and a urethane composition for a paper feed roll containing a polyisocyanate. If the hardness of a cured body of the urethane composition is reduced, the stress (burden) on paper is reduced. ) Was reduced, and the generation of paper dust could be suppressed. However, when the hardness of the cured body of the urethane composition is reduced, the compression set characteristics are deteriorated and the strength is reduced, so that the characteristics such as paper feeding are deteriorated, and it has been found that the practical use is poor. Therefore, as a result of further study on the preferable range of the hardness, compression set and friction coefficient of the cured product of the urethane composition, the hardness (JIS type A) was less than 40 ° and the compression set at 70 ° C. × 22 hours. Is less than 10% and the friction coefficient is in the range of 1.0 or more and 5.0 or less, the generation of paper dust can be suppressed, and a high friction coefficient can be maintained. The present inventors have found that a feed roll can be obtained, and have reached the present invention.
[0007]
In the present invention, the term "paper feed roll" is not limited to a paper feed roll such as a pickup roll, a feed roll, and a retard roll, and a paper feed roll in a narrow sense such as a transport roll, but also includes a paper feed belt and the like. It is the purpose.
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, an embodiment of the present invention will be described.
[0009]
The urethane composition for a paper feed roll of the present invention can be obtained using a polyol component containing at least a bifunctional polyol and a polyisocyanate.
[0010]
The polyol component is not particularly limited, and examples thereof include polyether polyols such as polypropylene glycol (PPG) and polytetramethylene ether glycol (PTMG), and polyester polyols such as polycaprolactone (PCL) and polyisobutylene adipate. . These may be used alone or in combination of two or more. Among these, polytetramethylene ether glycol (PTMG) and polypropylene glycol (PPG) are preferably used in terms of balance between strength and flexibility.
[0011]
In the present invention, the expression that the polyol component contains at least a difunctional polyol means that the polyol component includes only a difunctional polyol. As described above, when a polyol component containing at least a bifunctional polyol is used, the flexibility and abrasion coefficient can be increased by the polyol component, and strength, abrasion, compression set, friction coefficient can be increased by urethane bond (crosslinking point). This is advantageous in terms of maintenance.
[0012]
In addition, as the polyol component of the present invention, a trifunctional polyol, a polyol having less than 2 functional groups, or the like can be used in combination with the bifunctional polyol as necessary. When a trifunctional polyol is used in combination, the crystallinity can be reduced, so that it is easy to balance the flexibility, the coefficient of friction, and the compression set. In addition, when a polyol having less than 2 functional groups is used, the hardness is reduced. Thus, the coefficient of friction can be increased.
[0013]
The number average molecular weight (Mn) of the bifunctional polyol is generally in the range of 1,000 to 20,000, preferably in the range of 2,000 to 12,000. The number average molecular weight (Mn) of the trifunctional polyol is usually in the range of 500 to 20,000, and preferably in the range of 1000 to 12,000. The number average molecular weight (Mn) of the polyol having less than 2 functional groups is preferably 2,000 or more, and particularly preferably in the range of 2,000 to 10,000.
[0014]
The polyisocyanate used together with the polyol component is not particularly limited. For example, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI), 2,4-tolylene diisocyanate (2,4-TDI), 2,6-tolylene diisocyanate Isocyanate (2,6-TDI), 3,3'-vitrilen-4,4'-diisocyanate, 3,3'-dimethyldiphenylmethane-4,4'-diisocyanate, 2,4-tolylene diisocyanate uretidinedione (2 Dimer of 1,4-TDI), 1,5-naphthylene diisocyanate, metaphenylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate (IPDI), 4,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate (hydrogenated MDI), carbodiimide-modified MDI, Diisocyanates such as toluidine diisocyanate, xylene diisocyanate, paraphenylene diisocyanate, and lysine diisocyanate methyl ester; triisocyanates such as triphenylmethane-4,4 ', 4 "-triisocyanate; and polymeric MDI. MDI is preferably used from the viewpoint of abrasion resistance.
[0015]
The compounding amount of the polyisocyanate is preferably set so that the NCO index (isocyanate index) is in the range of 0.8 to 1.3, and particularly preferably in the range of 0.95 to 1.2. That is, when the NCO index is less than 0.8, the abrasion resistance and chipping resistance tend to be inferior. When the NCO index is more than 1.3, the hardness increases, so that the NCO index becomes brittle, This is because the hardness tends to increase.
[0016]
The NCO index means an equivalent of isocyanate to a total equivalent of 100 of raw material components having a hydroxyl group that reacts with an isocyanate group.
[0017]
It is preferable that the urethane composition for a paper feed roll of the present invention appropriately contains a conductive substance, a hollow filler, and the like in addition to the polyol component and the polyisocyanate. These may be used alone or in combination of two or more.
[0018]
Examples of the conductive substance include lithium perchlorate, quaternary ammonium salts, borates, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
[0019]
The mixing ratio of the conductive substance is preferably 5 parts or less, more preferably 0.1 to 3 parts with respect to 100 parts by weight of the polyol component (hereinafter abbreviated as "part").
[0020]
Examples of the hollow filler include microcapsules and microballoons. Examples of the microballoon include various types such as a glass balloon, a silica balloon, a carbon balloon, an alumina balloon, a zirconia balloon, a shirasu balloon, and a plastic balloon such as a phenol resin balloon and a vinylidene chloride resin balloon. Among these microballoons, those having the elasticity of the microballoon itself are preferable, and are composed of a polymer of vinylidene chloride, acrylonitrile, methacrylonitrile, acrylate, methacrylate, or a copolymer of two or more of these. Thermoplastic microballoons are preferably used. And the average particle diameter of the said hollow filler is in the range of 5-200 micrometers normally, Preferably it is in the range of 15-120 micrometers.
[0021]
The mixing ratio of the hollow filler is usually in the range of 1 to 30 parts, preferably in the range of 2 to 5 parts with respect to 100 parts of the polyol component.
[0022]
In addition, in the urethane composition for a paper feed roll of the present invention, a chain extender, a plasticizer, and the like may be blended in addition to the above components.
[0023]
The chain extender is not particularly limited, and includes, for example, 1,4-butanediol (1,4-BD), ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, hexanediol, 1,4-cyclohexanediol, Examples thereof include polyols having a molecular weight of 300 or less, such as 1,4-cyclohexanedimethanol, xylene glycol, triethylene glycol, trimethylolpropane (TMP), glycerin, pentaerythritol, sorbitol, and 1,2,6-hexanetriol. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, 1,4-butanediol (1,4-BD) and trimethylolpropane (TMP) are preferable in terms of abrasion resistance and low sag.
[0024]
The mixing ratio of the chain extender is preferably in the range of 0.1 to 35 parts, more preferably in the range of 2 to 10 parts, based on 100 parts of the polyol component.
[0025]
The plasticizer is not particularly limited, and examples thereof include a polyester plasticizer, a phthalic acid plasticizer such as dioctyl phthalate (DOP), and an adipic acid plasticizer such as diisodecyl adipate (DIDA). . These may be used alone or in combination of two or more. Among these, polyester plasticizers are preferable in terms of compatibility, and among the polyester plasticizers, when the hardness is low, the compatibility and wear coefficient maintenance (durability) are particularly excellent. An ether ester plasticizer is preferably used. The polyester-based plasticizer is obtained by condensing a known polybasic acid component such as adipic acid and a polyhydric alcohol component such as ethylene glycol and propanediol, and the polyetherester-based plasticizer is polyether. Is increased or polymerized.
[0026]
The mixing ratio of the plasticizer is preferably from 2 to 50 parts, more preferably from 10 to 40 parts, based on 100 parts of the polyol component, from the viewpoint of friction coefficient and abrasion resistance.
[0027]
Further, the urethane composition for a paper feed roll of the present invention appropriately contains a catalyst, a foaming agent, a surfactant, a flame retardant, a coloring agent, a filler, a stabilizer, a release agent, and the like in addition to the above-described components. No problem.
[0028]
The urethane composition for a paper feed roll of the present invention can be prepared, for example, as follows. That is, first, a polyol component containing at least a bifunctional polyol is prepared, a polyisocyanate is mixed with the polyol component, and the mixture is reacted under predetermined conditions (preferably 80 ° C. × 3 hours) under a nitrogen atmosphere. A urethane prepolymer having an NCO group is prepared. Next, by blending a chain extender with the urethane prepolymer, a desired urethane composition for a paper feed roll can be obtained. In addition, when an additive such as a conductive substance and a hollow filler is added, the urethane composition for the paper feed roll can be obtained by adding the chain extender after adding the additive to the urethane prepolymer in advance. it can.
[0029]
Note that the preparation of the urethane composition for a paper feed roll of the present invention is not limited to the above-described prepolymer method, and a one-shot method in which all components are mixed and cured at once, or a semi-one-shot method Applying a law or the like is acceptable.
[0030]
The urethane composition for a paper feed roll of the present invention needs to have a cured product having all of the following properties (α), (β) and (γ).
(Α) Hardness (JIS type A) is less than 40 °.
(Β) Compression set at 70 ° C. × 22 hours is less than 10%.
(Γ) The coefficient of friction is 1.0 or more and 5.0 or less.
[0031]
That is, when the hardness (JIS type A) is 40 ° or more, the stress on the paper increases, the generation of paper dust increases, and the reduction in the friction coefficient due to friction increases. The hardness is a value measured with a load of 9.8 N using a JIS type A durometer. Further, when the compression set is 10% or more, the paper feeding performance is reduced. Further, if the friction coefficient is less than 1.0, the paper feeding performance is reduced, and if it is more than 5.0, paper powder generated by friction with paper adheres and durability is deteriorated. . In addition, the said friction coefficient means the friction coefficient of the surface of the hardened body of the said urethane composition for paper feed rolls.
[0032]
Among them, the hardness is preferably in the range of 10 ° to less than 40 °, the compression set is preferably in the range of 0% to less than 10%, and the friction coefficient is preferably in the range of 1.2 to 3.
[0033]
As the paper feed roll of the present invention, for example, as shown in FIG. 1, a structure in which a
[0034]
The shaft body 1 is not particularly limited. For example, a metal core made of a solid metal body, a metal cylindrical body whose inside is hollowed out, or the like is used. Examples of the material include stainless steel, aluminum, and iron plated. Note that an adhesive, a primer, or the like may be applied on the shaft 1 as needed, and the adhesive, the primer, or the like may be made conductive as needed.
[0035]
The paper feed roll shown in FIG. 1 can be manufactured, for example, as follows. That is, first, a paper feed roll forming die on which a core metal serving as the shaft body 1 is set is prepared, and is heated to a predetermined temperature (preferably 140 ° C.). Next, the urethane composition for a paper feed roll prepared by the above-described method is cast into this mold, and a curing reaction is performed under predetermined conditions (preferably, 140 ° C. for 30 minutes) to obtain a cured product. The obtained cured product is removed from the mold, subjected to secondary curing under predetermined conditions (preferably, 110 ° C. × 12 hours), and then polished to obtain a shaft body 1 as shown in FIG. A paper feed roll in which the
[0036]
The thickness of the
[0037]
The urethane composition for a paper feed roll of the present invention is suitably used as a paper feed roll such as a paper feed roll for a copying machine, a transport roll, or the like. However, a vending machine, an automatic ticket gate, an automatic cash collection device, It can also be used as a paper feed belt or paper feed roll for machines, counters, cash dispensers and the like.
[0038]
Next, examples will be described together with comparative examples.
[0039]
First, prior to Examples and Comparative Examples, the following materials were prepared.
[0040]
[Bifunctional polyol]
Bifunctional PPG (Exenol 2020, Mn: 2000, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.)
[0041]
[Bifunctional polyol]
Bifunctional PPG (Exenol 530, Mn: 3000, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.)
[0042]
[Bifunctional polyol]
Bifunctional PPG (Exenol 511, Mn: 4000, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.)
[0043]
[Bifunctional polyol]
Bifunctional PPG (Takeda Pharmaceutical Co., Ltd., Actcol PC244, Mn: 4600)
[0044]
[Bifunctional polyol]
Bifunctional PTMG (manufactured by Hodogaya Chemical Industry Co., Ltd., PTG3000, Mn: 3000)
[0045]
[Bifunctional polyol]
Polyester polyol (Nipporan 4010, manufactured by Nippon Polyurethane Co., Mn: 2000)
[0046]
[Bifunctional polyol]
Polyisobutylene adipate (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd., Teslac TA22-510A, Mn: 2000)
[0047]
[Trifunctional polyol]
Glycerin trifunctional polyol (Exenol 5030, Mn: 5100, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.)
[0048]
[Trifunctional polyol]
Glycerin trifunctional polyol (Exenol 850, Mn: 7000, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.)
[0049]
[1.2 functional polyol]
Asahi Glass Co., Ltd., PML1003, Mn: 3700
[0050]
(Conductive substance)
Potassium borate (LR147, manufactured by Nippon Carlit)
[0051]
〔catalyst〕
TEDA (triethylenediamine)
[0052]
(Polyisocyanate)
MDI (Nippon Polyurethanes Co., Ltd., Cylionate MT)
[0053]
(Polyisocyanate)
TDI (Nihon Polyurethane Co., Coronate T65)
[0054]
(Polyetherester plasticizer)
Adeka Sizer RS700 (Mn: 550) manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.
[0055]
(Polyetherester plasticizer)
Adeka Sizer RS107 (Mn: 434) manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.
[0056]
(Phthalic acid plasticizer)
Dioctyl phthalate (DOP)
[0057]
(Hollow filler)
Nippon Philite Expancel 091DE80 (average particle size 80 μm)
[0058]
(Chain extender)
1,4-butanediol (1,4-BD)
[0059]
(Chain extender)
Trimethylolpropane (TMP)
[0060]
Embodiment 1
The components shown in Table 1 below were blended in the proportions shown in the same table, and the mixture was poured into a paper feed roll molding die in which a core (diameter: 10 mm, made of SUS304) serving as a shaft was set. A curing reaction was performed at 30 ° C for 30 minutes to obtain a cured product. The obtained cured product is removed from the mold, subjected to secondary curing at 110 ° C. for 12 hours, and then polished to form a paper feed roll having a urethane elastomer layer (thickness: 5 mm) formed on the outer peripheral surface of the shaft. Got.
[0061]
Examples 2 to 12
A paper feed roll was produced in the same manner as in Example 1, except that the mixing ratio and type of each component were changed to the contents shown in Tables 1 and 2 below.
[0062]
[Table 1]
[Table 2]
[Comparative Example 1]
A paper feed roll was manufactured according to Comparative Example 1 described in Japanese Patent No. 2844998. That is, 80 parts of a bifunctional ether-based polyol (PTMG) and 16 parts of isocyanate (TDI) were blended to prepare a urethane prepolymer by a conventionally known method. Next, 5 parts of a polyhydric alcohol-based curing agent (1,4-butanediol / trimethylolpropane mixed system = 1/1) is blended with 100 parts of this urethane prepolymer, and the urethane composition is mixed. Was prepared. Then, a paper feed roll was produced in the same manner as in Example 1 except that this urethane composition was used.
[0065]
[Comparative Example 2]
A paper feed roll was produced according to Comparative Example 5 described in Japanese Patent No. 2844998. That is, 80 parts of a bifunctional ether-based polyol (PTMG) and 16 parts of isocyanate (TDI) were blended to prepare a urethane prepolymer by a conventionally known method. Next, based on 100 parts of the urethane prepolymer, 5 parts of an amine-based curing agent [4,4'-methylenebis (2-chloroaniline) (NOCA) / triisopropanolamine (TIPA) mixed system] and polyetherester A urethane composition was prepared by blending and mixing 30 parts of a system plasticizer. Then, a paper feed roll was produced in the same manner as in Example 1 except that this urethane composition was used.
[0066]
[Comparative Example 3]
A paper feed roll was manufactured according to Example 1 described in JP-A-7-242779. That is, a vulcanization accelerator is added to 200 parts of an EPDM rubber (Esprene 670F, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) comprising 100 parts of an ethylene propylene diene copolymer (EPDM) polymer and 100 parts of a paraffinic mineral oil (softening agent). Was added as a total sulfur amount of 0.6% by weight, of which 0.1% by weight of a sulfur alone was added to prepare a rubber composition. In this case, the EPDM polymer has a Mooney viscosity (ML121 ° C.) of 180, which corresponds to an average molecular weight of the EPDM polymer of about 320,000. The EPDM rubber composition has an ethylene content of 70% by weight, The content ratio of propylene is adjusted. Also, thiazole, thiuram and the like are used in combination as a vulcanization accelerator, and 0.1% by weight of elemental sulfur is added thereto. In addition, actually, 1 part of stearic acid and 5 parts of zinc oxide are added to 100 parts of EPDM rubber as a vulcanization accelerator, 1 part of carbon black is added as a coloring agent, and calcium carbonate is further added as a filler. 10 copies have been added. Then, this rubber composition is coated around a core metal (diameter 10 mm, made of SUS304) serving as a shaft to form a rubber layer, and then heated and vulcanized at a predetermined temperature to form an outer peripheral surface of the shaft. A paper feed roll on which a rubber layer (5 mm in thickness) was formed was produced.
[0067]
[Comparative Examples 4 and 5]
A paper feed roll was prepared in the same manner as in Example 1, except that the mixing ratio and type of each component were changed to the contents shown in Table 3 below.
[0068]
[Table 3]
Using the paper feed rolls of the example product and the comparative example product thus obtained, each characteristic was evaluated according to the following criteria. These results are shown in Tables 4 to 6 below.
[0070]
〔hardness〕
The hardness of the surface of the paper feed roll was measured under a load of 9.8 N using a JIS type A durometer.
[0071]
(Compression set)
According to JIS K 6262, the compression set was measured under the conditions of a temperature of 70 ° C., a test time of 22 hours, and a compression ratio of 25%.
[0072]
(Rebound resilience, etc.)
In accordance with JIS K 6251, impact resilience, tensile stress (M 100), tensile strength of the (Tb) and elongation (Eb) were measured.
[0073]
(Electric resistance)
Electrodes of 1 cm 2 were attached to the core metal and the urethane elastomer layer (or rubber layer), respectively, and the electric resistance was measured at an applied voltage of 10 V.
[0074]
〔Coefficient of friction〕
Each paper feed roll was incorporated as a transport roll into a commercially available copying machine having a FRR type paper feed system, and a paper feed transport durability test was performed. The friction coefficient was measured using a test machine having a large paper curvature by applying a load of 2.9 N to the paper feed roll initially and after transporting 500,000 sheets at a peripheral speed of 200 mm / sec.
[0075]
(Feeding performance)
Each paper feed roll was incorporated as a transport roll into a commercially available copying machine having a FRR type paper feed system, and the paper feed performance was evaluated. The evaluation was as follows: ○ indicates that no feeding failure or double feeding occurred during transport of 500,000 sheets, and △ indicates that feeding failure or double feeding occurred during transport of 400,000 to less than 500,000 sheets. If the number of sheets is less than 10,000 sheets and a paper feeding failure or double feed occurs, the result is indicated by x.
[0076]
[Generation of paper powder]
Each paper feed roll was incorporated as a transport roll into a commercially available copying machine having a FRR type paper feed system, and the generation of paper dust was evaluated. In the evaluation, ○ indicates that no paper dust was generated, and X indicates that paper dust was generated.
[0077]
[Table 4]
[Table 5]
[Table 6]
From the above results, it can be seen that all of the examples have low hardness, good compression set characteristics, and a friction coefficient within a predetermined range, so that generation of paper dust can be suppressed and a high friction coefficient can be maintained. . Among these, the example product using a polyetherester plasticizer, the example product using a difunctional polyol, and the example product using a blend of PPG and PTMG showed a change in friction coefficient before and after the durability test. Is small. In particular, it can be seen that a polyetherester plasticizer is effective for a low hardness roll of less than 40 °.
[0081]
On the other hand, it can be seen that the product of Comparative Example 1 has too low a hardness, so that the coefficient of friction after durability is low, the paper feeding performance after durability is inferior, and paper dust is generated. It can be seen that the product of Comparative Example 2 has a poor compression set and a large decrease in the coefficient of friction, so that the paper feeding performance at the initial stage and after the running is inferior and paper dust is generated. Comparative Example 3 is a rubber roller, which has a low hardness because of a rubber roller, but has a poor compression set, poor paper feed performance after durability, and contains zinc oxide and calcium carbonate. It can be seen that an error occurs. It can be seen that the product of Comparative Example 4 has a high hardness, so the coefficient of friction after durability is low, the paper feeding performance after durability is inferior, and paper dust is generated. It can be seen that the product of Comparative Example 5 had poor paper feed performance because the coefficient of friction was too high.
[0082]
【The invention's effect】
As described above, the urethane composition for a paper feed roll of the present invention contains a polyol component containing at least a bifunctional polyol and a polyisocyanate, and the cured product thereof has a hardness (JIS type A) of less than 40 °, Since the compression set at 70 ° C. × 22 hours is less than 10% and the friction coefficient is in the range of 1.0 or more and 5.0 or less, generation of paper dust can be suppressed and a high friction coefficient is maintained. And has an effect of being excellent in abrasion resistance.
[0083]
When a polyester-based plasticizer, particularly a polyetherester-based plasticizer, is blended, compatibility and wear coefficient maintenance (durability) become particularly excellent.
[0084]
Further, when a conductive substance is blended, the conductive substance acts as an antistatic agent, so that the effect of preventing paper powder from adhering to the roll surface is improved, and the retention of a high wear coefficient is further improved.
[0085]
Further, when a polyol component containing a polyol having a number of functional groups of less than 2 and a number average molecular weight of 2,000 or more is used, the hardness can be reduced and the friction coefficient can be increased.
[0086]
It is preferable to add a hollow filler because the friction coefficient is further increased.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating an example of a paper feed roll of the present invention.
[Explanation of symbols]
1
Claims (11)
（α）硬度（ＪＩＳ タイプＡ）が４０°未満。
（β）７０℃×２２時間での圧縮永久歪みが１０％未満。
（γ）摩擦係数が１．０以上５．０以下。A urethane composition for a paper feed roll containing a polyol component containing at least a bifunctional polyol and a polyisocyanate, wherein the cured product of the urethane composition for a paper feed roll has the following properties (α) and (β) And (γ). A urethane composition for a paper feed roll.
(Α) Hardness (JIS type A) is less than 40 °.
(Β) Compression set at 70 ° C. × 22 hours is less than 10%.
(Γ) The coefficient of friction is 1.0 or more and 5.0 or less.
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| JP2002207644A JP2004051249A (en) | 2002-07-17 | 2002-07-17 | Urethane composition for paper feed roll, and paper feed roll using the urethane composition |
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