JP2005182072A - Rubber member for electrophotographic use - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rubber member for electrophotographic use, the member having resilience remaining satisfactorily stable over changes in environmental conditions. <P>SOLUTION: The rubber member is a rubber elastic material, comprising polyurethane which is obtained by using a long-chain polyol and comprising a polyester polyol having 500 to 5,000 number average molecular weight and 6 to 8 mmol/g ester concentration defined by Formula (1): concentration of ester(mmol/g)=(number of moles of ester group)/(weight of polyester polyol), polyisocyanate, and a short-chain polyol having <500 molecular weight, wherein the long-chain polyol essentially comprises polyester polyol prepared by condensation of at least either 1,9-nonanediol or methyl-1,8-octanediol with adipic acid. The material has ≤ 55% for ΔRb expressed by Formula (2): ΔRb(%)=Rb<SB>T50</SB>-Rb<SB>T10</SB>, wherein Rb<SB>T10</SB>and Rb<SB>T50</SB>represent the resilience of the rubber elastic material at 10°C and 50°C, respectively. The rubber elastic material has ≥15% resilience at 10°C, and ≤70% resilience at 50°C. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、電子写真法のクリーニング部、帯電部、現像部、転写部、給紙部などに用いられる電子写真用ゴム部材に関し、特に、電子写真法において感光体や転写ベルトなど、トナー像が形成され且つその後当該トナー像を転写材に転写するトナー像担持体上のトナーを除去するクリーニング部材、現像部に用いられる現像部材及び感光体を帯電させる帯電部材などの電子写真用ゴム部材に関する。   The present invention relates to a rubber member for electrophotography used in a cleaning unit, a charging unit, a developing unit, a transfer unit, a paper feeding unit, etc. in electrophotography, and in particular, a toner image such as a photoreceptor or a transfer belt in electrophotography. The present invention relates to an electrophotographic rubber member such as a cleaning member that removes toner on a toner image carrier that is formed and then transfers the toner image to a transfer material, a developing member that is used in a developing unit, and a charging member that charges a photoreceptor.

一般に電子写真プロセスでは、電子写真感光体に対して、少なくとも帯電、露光、現像、転写およびクリーニングの各プロセスが実行される。かかる電子写真プロセスでは、トナー像が形成され且つその後当該トナー像を転写材に転写するトナー像担持体上のトナーを除去するクリーニング部材、現像部に用いられる現像部材及び感光体を帯電させる帯電部材などにポリウレタンが使用される。   In general, in an electrophotographic process, at least charging, exposure, development, transfer, and cleaning processes are performed on an electrophotographic photosensitive member. In such an electrophotographic process, a toner image is formed and then the toner image is transferred to a transfer material. The cleaning member removes the toner on the toner image carrier, the developing member used in the developing unit, and the charging member that charges the photosensitive member. For example, polyurethane is used.

ポリウレタンは、耐摩耗性が良好で、補強剤などを添加しなくても十分な機械的強度を有し、非汚染性であるからである。   This is because polyurethane has good abrasion resistance, has sufficient mechanical strength without adding a reinforcing agent, and is non-staining.

しかしながら、ポリウレタンの物性には温度依存性があることが知られている。温度依存性は特に反発弾性に現れ、特に、ポリウレタンでクリーニングブレードとした場合のクリーニング上の問題となっている。すなわち、低温で反発弾性が低下するとクリーニング不良となり、高温で反発弾性が増加すると、エッジの欠けや鳴きの問題となる。   However, it is known that the physical properties of polyurethane have temperature dependence. The temperature dependence is particularly manifested in the resilience and is a problem in cleaning particularly when a cleaning blade is made of polyurethane. That is, when the impact resilience is lowered at a low temperature, a cleaning failure is caused.

ところで、最近の電子写真技術における高画質化により、トナーの小粒径化が図られ、さらに高機能なブレードが望まれている。   By the way, the recent improvement in image quality in electrophotographic technology has made it possible to reduce the particle size of the toner, and there is a demand for a blade with higher functionality.

本発明はこのような事情に鑑み、環境が変化しても十分に安定した反発弾性を有し、高機能なクリーニングブレードなどとすることができる電子写真用ゴム部材を提供することを課題とする。   In view of such circumstances, an object of the present invention is to provide a rubber member for electrophotography that has sufficiently stable rebound resilience even when the environment changes, and can be a highly functional cleaning blade or the like. .

前記課題を解決する本発明の第1の態様は、数平均分子量500〜5000で且つ下記式に定義したエステル濃度が2〜8mmol/gの範囲にあるポリエステルポリオールを長鎖ポリオールとして用いて得られるポリウレタンからなるゴム弾性体であることを特徴とする電子写真用ゴム部材にある。   The first aspect of the present invention that solves the above-mentioned problems is obtained by using, as a long-chain polyol, a polyester polyol having a number average molecular weight of 500 to 5000 and an ester concentration defined by the following formula in the range of 2 to 8 mmol / g. The rubber member for electrophotography is a rubber elastic body made of polyurethane.

Figure 2005182072
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本発明の第2の態様は、第1の態様において、前記ポリエステルポリオールが、ジオール成分と二塩基酸との脱水縮合により得られたものであることを特徴とする電子写真用ゴム部材にある。   A second aspect of the present invention is the rubber member for electrophotography according to the first aspect, wherein the polyester polyol is obtained by dehydration condensation of a diol component and a dibasic acid.

本発明の第3の態様は、第1の態様において、前記ポリエステルポリオールが、ジオール成分と二塩基酸との脱水縮合する際にラクトン類を共重合したもの又は脱水縮合したものにラクトン類を重付加したものであることを特徴とする電子写真用ゴム部材にある。   According to a third aspect of the present invention, in the first aspect, the polyester polyol is obtained by copolymerizing a lactone with a dehydration condensation of a diol component and a dibasic acid or by dehydration condensation with a lactone. An electrophotographic rubber member characterized by being added.

本発明の第4の態様は、第1〜3の何れかの態様において、前記ポリウレタン中の前記長鎖ポリオールが60〜80重量%であることを特徴とする電子写真用ゴム部材にある。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the electrophotographic rubber member according to any one of the first to third aspects, wherein the long-chain polyol in the polyurethane is 60 to 80% by weight.

本発明の第5の態様は、第1〜4の何れかの態様において、前記ゴム弾性体の−20℃〜60℃の温度範囲の反発弾性最小値が、0℃以下にあることを特徴とする電子写真用ゴム部材にある。   According to a fifth aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects, the rubber elastic body has a rebound resilience minimum value in a temperature range of −20 ° C. to 60 ° C. of 0 ° C. or less. It is in the rubber member for electrophotography.

本発明の第6の態様は、第1〜5の何れかの態様において、前記ゴム弾性体の10℃及び50℃の反発弾性をそれぞれRbT10及びRbT50としたとき、下記式で表されるΔRbが、55%以下であることを特徴とする電子写真用ゴム部材にある。 A sixth aspect of the present invention is represented by the following formula when the rebound resilience at 10 ° C. and 50 ° C. of the rubber elastic body is Rb T10 and Rb T50 , respectively, in any of the first to fifth aspects. ΔRb is an electrophotographic rubber member characterized in that it is 55% or less.

Figure 2005182072
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本発明の第7の態様は、第1〜6の何れかの態様において、前記ゴム弾性体の10℃の反発弾性が15%以上であり且つ50℃の反発弾性が70%以下であることを特徴とする電子写真用ゴム部材にある。   According to a seventh aspect of the present invention, in any one of the first to sixth aspects, the rubber elastic body has a 10 ° C. rebound resilience of 15% or more and a 50 ° C. rebound resilience of 70% or less. The rubber member for electrophotography is a feature.

本発明の第8の態様は、第1〜7の何れかの態様において、前記ゴム弾性体の硬度が、JIS Aで50〜90°であることを特徴とする電子写真用ゴム部材にある。   An eighth aspect of the present invention is the rubber member for electrophotography according to any one of the first to seventh aspects, wherein the rubber elastic body has a hardness of 50 to 90 ° according to JIS A.

本発明の第9の態様は、第1〜8の何れかの態様において、前記ポリウレタンが、前記エステル濃度が6〜8mmol/gの範囲にあるポリエステルポリオールを用いたものであることを特徴とする電子写真用ゴム部材にある。   According to a ninth aspect of the present invention, in any one of the first to eighth aspects, the polyurethane uses a polyester polyol having an ester concentration in the range of 6 to 8 mmol / g. It is in a rubber member for electrophotography.

本発明の第10の態様は、第9の態様において、前記ポリウレタンが、前記ポリエステルポリオールからなる長鎖ポリオールと、ポリイソシアネートと、分子量500未満の短鎖ポリオールとから構成されることを特徴とする電子写真用ゴム部材にある。   According to a tenth aspect of the present invention, in the ninth aspect, the polyurethane is composed of a long-chain polyol composed of the polyester polyol, a polyisocyanate, and a short-chain polyol having a molecular weight of less than 500. It is in a rubber member for electrophotography.

本発明の第11の態様は、第10の態様において、前記長鎖ポリオールの主成分が1,9−ノナンジオール及びメチル−1,8−オクタンジオールの少なくとも一方とアジピン酸との縮合によるポリエステルポリオールであることを特徴とする電子写真用ゴム部材にある。   An eleventh aspect of the present invention is the polyester polyol according to the tenth aspect, wherein the main component of the long-chain polyol is a condensation of at least one of 1,9-nonanediol and methyl-1,8-octanediol with adipic acid. The rubber member for electrophotography is characterized by the above.

本発明の第12の態様は、第10又は11の態様において、前記ポリイソシアネートの主成分がジフェニルメタンジイソシアネートであることを特徴とする電子写真用ゴム部材にある。   A twelfth aspect of the present invention is the rubber member for electrophotography according to the tenth or eleventh aspect, wherein the main component of the polyisocyanate is diphenylmethane diisocyanate.

本発明の第13の態様は、第10〜12の何れかの態様において、前記短鎖ポリオールの主成分が1,3−プロパンジオールであることを特徴とする電子写真用ゴム部材にある。   A thirteenth aspect of the present invention is the rubber member for electrophotography according to any one of the tenth to twelfth aspects, wherein the main component of the short-chain polyol is 1,3-propanediol.

本発明の第14の態様は、第10〜13の何れかの態様において、前記短鎖ポリオールがトリメチロールエタンを含むことを特徴とする電子写真用ゴム部材にある。   A fourteenth aspect of the present invention is the rubber member for electrophotography according to any one of the tenth to thirteenth aspects, wherein the short-chain polyol contains trimethylolethane.

本発明の第15の態様は、第1〜14の何れかの態様において、ブレード形状であることを特徴とする電子写真用ゴム部材にある。   According to a fifteenth aspect of the present invention, in any one of the first to fourteenth aspects, there is an electrophotographic rubber member characterized by having a blade shape.

本発明では、数平均分子量500〜5000で且つ上記式に定義したエステル濃度が2〜8mmol/gの範囲にあるポリエステルポリオールを用いて得られるポリウレタンをゴム弾性体の材料とする。   In the present invention, polyurethane obtained by using a polyester polyol having a number average molecular weight of 500 to 5000 and an ester concentration defined in the above formula in the range of 2 to 8 mmol / g is used as a material for the rubber elastic body.

すなわち、本発明は、エステル濃度が2〜8mmol/gと、従来用いられていたポリオールより低いエステル濃度のポリエステルポリオールを用いたポリウレタンとすると、反発弾性の温度依存性が低減し、且つ低温域での反発弾性がある程度確保されると共に高温域での反発弾性の上昇を抑えてエッジの欠け等を減少させることができるという知見に基づくものである。特に、エステル濃度が6〜8mmol/gのものは、機械的強度と反発弾性などの温度依存性とを両立させる上で好適である。   That is, in the present invention, when the polyester concentration is 2 to 8 mmol / g and the polyurethane using the polyester polyol having a lower ester concentration than the conventionally used polyol is used, the temperature dependence of the resilience is reduced, and in a low temperature range. This is based on the knowledge that the rebound resilience of the resin is ensured to some extent, and the rise of the resilience resilience in the high temperature range can be suppressed to reduce edge chipping and the like. In particular, an ester concentration of 6 to 8 mmol / g is suitable for achieving both mechanical strength and temperature dependency such as rebound resilience.

また、このような所定のエステル濃度を有するポリオールは、従来標準的に用いられていたカプロラクトン系ジオールよりも、ジオール成分と二塩基酸との脱水縮合により得られるポリエステルポリオールを用いる方がよいことを知見した。但し、ジオール成分と二塩基酸との脱水縮合により得られるポリエステルポリオール以外のポリオールを用いても、エステル濃度が上述した所定の範囲に入れば、上述した特性を得ることができる。   In addition, it is better to use a polyester polyol obtained by dehydration condensation of a diol component and a dibasic acid as a polyol having such a predetermined ester concentration than a caprolactone-based diol conventionally used as a standard. I found out. However, even when a polyol other than the polyester polyol obtained by dehydration condensation between the diol component and the dibasic acid is used, the above-described characteristics can be obtained if the ester concentration falls within the predetermined range described above.

本発明で用いられる所定のポリエステルポリオールとしては、エチレングリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオール、ノナンジオール、デカンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、2,4−ジエチル1,5−ペンタンジオール、ブチルエチルプロパンジオール、1,9−ノナンジオール、2−メチル−1,8−オクタンジオールなどのジオールと、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ダイマー酸、水添ダイマー酸などの二塩基酸との組み合わせで上述した条件を満足するエステル濃度を有するものを挙げることができる。具体的には、ノナンジオールアジペート、2−メチル−1,8−オクタンジオールアジペート、デカンジオールアジペート、ヘキサンジオールアゼレート、ノナンジオールアゼレート、2−メチル−1,8−オクタンジオールアゼレート、デカンジオールアゼレート、ブタンジオールセバケート、ヘキサンジオールセバケート、ノナンジオールセバケート、2−メチル−1,8−オクタンジオールセバケート、デカンジオールセバケート、各種グリコールのダイマー酸エステル及び水添ダイマー酸エステルなどを挙げることができる。数種類のジオールおよび二塩基酸を組み合わせることも差し支えない。   Examples of the predetermined polyester polyol used in the present invention include ethylene glycol, butanediol, hexanediol, nonanediol, decanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, neopentyl glycol, 2,4-diethyl 1,5. -Diols such as pentanediol, butylethylpropanediol, 1,9-nonanediol, 2-methyl-1,8-octanediol, and two such as adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, dimer acid, and hydrogenated dimer acid What has ester concentration which satisfies the conditions mentioned above in combination with a basic acid can be mentioned. Specifically, nonanediol adipate, 2-methyl-1,8-octanediol adipate, decanediol adipate, hexanediol azelate, nonanediol azelate, 2-methyl-1,8-octanediol azelate, decanediol Azelate, butanediol sebacate, hexanediol sebacate, nonanediol sebacate, 2-methyl-1,8-octanediol sebacate, decanediol sebacate, dimer acid ester and hydrogenated dimer acid ester of various glycols, etc. Can be mentioned. Several types of diols and dibasic acids can be combined.

また、上述した条件の範囲内でε−カプロラクトンやδ−バレロラクトンなどのラクトン類を、重付加もしくは共重合することもできる。すなわち、ジオール成分と二塩基酸との脱水縮合する際にラクトン類を共重合してランダム共重合体とするか、または、脱水縮合したものにラクトン類を重付加するかなどにより得たポリオールを用いることもできる。このようにラクトン類を用いることにより、低温時の反発弾性をさらに向上させることができる。   Also, lactones such as ε-caprolactone and δ-valerolactone can be polyadded or copolymerized within the above-mentioned conditions. That is, when a diol component and a dibasic acid are subjected to dehydration condensation, a lactone is copolymerized into a random copolymer, or a polyol obtained by polyaddition of a lactone to a dehydrated condensation product is used. It can also be used. By using lactones in this way, the resilience at low temperatures can be further improved.

特に、性能およびコスト面で好適なものは1,9−ノナンジオールおよびメチル−1,8−オクタンジオールなどのジオールと、アジピン酸とを脱水縮合してなるポリエステルポリオールである。勿論、これらを主成分とし、一部の成分を他のグリコールや二塩基酸で置換したものも好適に用いることができる。ここで、メチル−1,8−オクタンジオールとは、1又は8以外の位置にメチル基を有するオクタンジオールであり、代表的なものは2−メチル−1,8−オクタンジオールであるが、これに限定されるものではない。   Particularly suitable in terms of performance and cost are polyester polyols obtained by dehydrating condensation of diols such as 1,9-nonanediol and methyl-1,8-octanediol with adipic acid. Of course, those having these as the main components and having some components substituted with other glycols or dibasic acids can also be suitably used. Here, methyl-1,8-octanediol is an octanediol having a methyl group at a position other than 1 or 8, and a typical one is 2-methyl-1,8-octanediol. It is not limited to.

また、ポリエステルポリオールと反応させる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)、3,3−ジメチルジフェニル−4,4’−ジイソシアネート(TODI)などを挙げることができる。特に、性能およびコスト面で好適なものはMDIである。   Examples of the polyisocyanate to be reacted with the polyester polyol include 2,6-toluene diisocyanate (TDI), 4,4′-diphenylmethane diisocyanate (MDI), paraphenylene diisocyanate (PPDI), 1,5-naphthalene diisocyanate (NDI), Examples include 3,3-dimethyldiphenyl-4,4′-diisocyanate (TODI). In particular, MDI is preferable in terms of performance and cost.

上述したポリエステルポリオールを用いてポリウレタンを製造するには、ポリエステルポリオール及び鎖長延長剤としての短鎖ポリオールに、ポリイソシアネートを配合し、反応させる。反応はプレポリマー法やワンショット法など、ポリウレタンの一般的な製造方法を用いることができる。プレポリマー法は強度、耐摩耗性にすぐれるポリウレタンが得られるため本発明には好適であるが、製法により制限されるものではない。   In order to produce polyurethane using the above-described polyester polyol, polyisocyanate is blended and reacted with the polyester polyol and the short-chain polyol as the chain extender. For the reaction, a general method for producing polyurethane such as a prepolymer method or a one-shot method can be used. The prepolymer method is suitable for the present invention because a polyurethane having excellent strength and abrasion resistance is obtained, but is not limited by the production method.

ここで、短鎖ポリオールは、数平均分子量が500以下のものであり、例えば、エチレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオールなどの主鎖の炭素数が2〜12の直鎖グリコール;ネオペンチルグリコール、3−メチル−1,5−ペンタンジオールなどの炭素数12以下の側鎖を有するジオール類;3−アリルオキシ−1,2−プロパンジオールなどの炭素数12以下の不飽和基を有するジオール類;および、1,4−ビス(ヒドロキシエトキシ)ベンゼン、パラキシレングリコールなどの芳香族環を含む炭素数20以下のジオール類、シクロへキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール等の脂環式ジオール類、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、グリセリンなどのトリオール類およびペンタエスリトールやソルビトールなどの4官能以上のポリオールを挙げることができる。これらの短鎖ポリオールは、勿論、二種以上混合して用いてもよい。   Here, the short-chain polyol has a number average molecular weight of 500 or less, for example, a straight chain having 2 to 12 carbon atoms in the main chain such as ethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol. Chain glycols; diols having a side chain of 12 or less carbon atoms such as neopentyl glycol and 3-methyl-1,5-pentanediol; unsaturated groups of 12 or less carbon atoms such as 3-allyloxy-1,2-propanediol Diols having a group; and diols having 20 or less carbon atoms including aromatic rings such as 1,4-bis (hydroxyethoxy) benzene and paraxylene glycol; cycloaliphatic diols such as cyclohexanediol and cyclohexanedimethanol Diols, triols such as trimethylolethane, trimethylolpropane, glycerin, and pentae It can be mentioned tetrafunctional or higher polyols such as Lithol or sorbitol. Of course, these short-chain polyols may be used in combination of two or more.

特に、性能およびコスト面で好適なものは、1,4−ブタンジオール及び1,3−プロパンジオールである。特に、1,3−プロパンジオールはエステル濃度が6〜8mmol/gのポリオールと組み合わせることにより、より一層の効果を示す。また、クリープや応力緩和などの特性を改良するために添加される3官能以上のポリオールとしてトリメチロールエタンを併用することが好適である。   Particularly suitable in terms of performance and cost are 1,4-butanediol and 1,3-propanediol. In particular, 1,3-propanediol exhibits a further effect when combined with a polyol having an ester concentration of 6 to 8 mmol / g. Further, it is preferable to use trimethylolethane in combination as a trifunctional or higher functional polyol added to improve characteristics such as creep and stress relaxation.

本発明で用いられるポリウレタンでは、ポリウレタン中の長鎖ポリオールが60〜80重量%であるのが好ましい。   In the polyurethane used in the present invention, the long-chain polyol in the polyurethane is preferably 60 to 80% by weight.

また、本発明では、上述した所定のポリエステルポリオールの他、本発明の効果を損なわない範囲で他のポリオールを併用することができるが、ポリエステルポリオールの含有量は、長鎖ポリオール中、90〜30重量%であるのが好ましい。   In the present invention, in addition to the above-mentioned predetermined polyester polyol, other polyols can be used in combination as long as the effects of the present invention are not impaired. The content of the polyester polyol is 90 to 30 in the long-chain polyol. It is preferable that it is weight%.

本発明のゴム状弾性体のゴム硬度は、JIS Aで50〜90°であるのが好ましい。   The rubber hardness of the rubber-like elastic body of the present invention is preferably 50 to 90 ° according to JIS A.

本発明のポリウレタンを用いると、電子写真用ゴム部材として要求される機械的特性を維持した上で、反発弾性の温度依存性が著しく小さいものとなり、特に、クリーニングブレードなどの電子写真用ゴム部材として用いて好適である。   When the polyurethane of the present invention is used, the temperature dependence of the rebound resilience is remarkably small while maintaining the mechanical properties required as a rubber member for electrophotography, and particularly as a rubber member for electrophotography such as a cleaning blade. It is suitable for use.

以上説明したように、本発明によると、環境が変化しても十分に安定した反発弾性を有し、高機能なクリーニングブレードなどとすることができる電子写真用ゴム部材を提供することができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to provide an electrophotographic rubber member that has sufficiently stable rebound resilience even when the environment changes, and can be a highly functional cleaning blade or the like.

以下、本発明を実施例に基づいて説明する。   Hereinafter, the present invention will be described based on examples.

(実施例1)
1,9−ノナンジオールとアジピン酸とから分子量2000のポリエステルポリオールを得た。ポリエステルポリオール中のエステル濃度は、6.8mmol/gである。
(Example 1)
A polyester polyol having a molecular weight of 2000 was obtained from 1,9-nonanediol and adipic acid. The ester concentration in the polyester polyol is 6.8 mmol / g.

このポリエステルポリオールと、MDIおよび鎖長延長剤としての1,4−ブタンジオール/トリメチロールプロパン混合液とを用いて熱硬化型ポリウレタンとし、テストサンプル及びクリーニングブレードを製造した。なお、ポリウレタン中のポリエステルポリオールは約65重量%とした。   A test sample and a cleaning blade were produced by using the polyester polyol, MDI, and 1,4-butanediol / trimethylolpropane mixed solution as a chain extender to form a thermosetting polyurethane. The polyester polyol in the polyurethane was about 65% by weight.

(実施例2)
ヘキサンジオールと水添ダイマー酸とから分子量2000のポリエステルポリオールを得た。ポリエステルポリオール中のエステル濃度は、3.0mmol/gである。
(Example 2)
A polyester polyol having a molecular weight of 2000 was obtained from hexanediol and hydrogenated dimer acid. The ester concentration in the polyester polyol is 3.0 mmol / g.

このポリエステルポリオールを用いた以外は、実施例1と同様にしてテストサンプル及びクリーニングブレードを製造した。なお、ポリウレタン中のポリエステルポリオールは約65重量%とした。   A test sample and a cleaning blade were produced in the same manner as in Example 1 except that this polyester polyol was used. The polyester polyol in the polyurethane was about 65% by weight.

(実施例3)
1,9−ノナンジオール/2−メチル−1,8−オクタンジオール(モル比65/35)とアジピン酸とから分子量2000のポリエステルポリオールを得た。ポリエステルポリオール中のエステル濃度は、6.8mmol/gである。
(Example 3)
A polyester polyol having a molecular weight of 2000 was obtained from 1,9-nonanediol / 2-methyl-1,8-octanediol (molar ratio 65/35) and adipic acid. The ester concentration in the polyester polyol is 6.8 mmol / g.

このポリエステルポリオールと、MDIおよび鎖長延長剤としての1,3−プロパンジオール/トリメチロールエタン混合液とを用いて熱硬化型ポリウレタンとし、テストサンプル及びクリーニングブレードを製造した。なお、ポリウレタン中のポリエステルポリオールは約65重量%とした。   A test sample and a cleaning blade were produced by using the polyester polyol, MDI, and 1,3-propanediol / trimethylolethane mixed liquid as a chain extender to form a thermosetting polyurethane. The polyester polyol in the polyurethane was about 65% by weight.

(実施例4)
実施例3でε−カプロラクトンを25重量%共重合させて分子量2000のポリエステルポリオールを得た。ポリエステルポリオール中のエステル濃度は、7.3mmol/gである。
Example 4
In Example 3, 25 weight% of ε-caprolactone was copolymerized to obtain a polyester polyol having a molecular weight of 2000. The ester concentration in the polyester polyol is 7.3 mmol / g.

このポリエステルポリオールと、MDIおよび鎖長延長剤としての1,3−プロパンジオール/トリメチロールエタン混合液とを用いて熱硬化型ポリウレタンとし、テストサンプル及びクリーニングブレードを製造した。なお、ポリウレタン中のポリエステルポリオールは約65重量%とした。   A test sample and a cleaning blade were produced by using the polyester polyol, MDI, and 1,3-propanediol / trimethylolethane mixed liquid as a chain extender to form a thermosetting polyurethane. The polyester polyol in the polyurethane was about 65% by weight.

(比較例1)
エチレングリコールとアジピン酸からなる分子量2000のポリエステルポリオール(エステル濃度11.3mmol/g)を用いた以外は、実施例1と同様にしてテストサンプル及びクリーニングブレードを製造した。なお、ポリウレタン中のポリエステルポリオールは約65重量%とした。
(Comparative Example 1)
A test sample and a cleaning blade were produced in the same manner as in Example 1 except that a polyester polyol having a molecular weight of 2000 (ester concentration: 11.3 mmol / g) composed of ethylene glycol and adipic acid was used. The polyester polyol in the polyurethane was about 65% by weight.

(比較例2)
エチレングリコールを開始剤とし、これにε−カプロラクトンを付加させて得た、数平均分子量2000のポリエステルジオール(カプロラクトンA:エステル濃度8.5mmol/g)を用いた以外は実施例1と同様にしてテストサンプル及びクリーニングブレードを製造した。なお、ポリウレタン中のポリエステルポリオールは約65重量%とした。
(Comparative Example 2)
Example 1 was used except that a polyester diol having a number average molecular weight of 2000 (caprolactone A: ester concentration 8.5 mmol / g) obtained by adding ε-caprolactone to ethylene glycol as an initiator was used. Test samples and cleaning blades were produced. The polyester polyol in the polyurethane was about 65% by weight.

(比較例3)
ドデカンジオールを開始剤とし、これにε−カプロラクトンを付加させて得た、数平均分子量1500のポリエステルジオール(カプロラクトンB:エステル濃度7.6mmol/g)を用いた以外は実施例1と同様にしてテストサンプル及びクリーニングブレードを製造した。なお、ポリウレタン中のポリエステルポリオールは約65重量%とした。
(Comparative Example 3)
Example 1 was repeated except that polyester diol (caprolactone B: ester concentration 7.6 mmol / g) having a number average molecular weight of 1500 obtained by adding ε-caprolactone to dodecane diol as an initiator was used. Test samples and cleaning blades were produced. The polyester polyol in the polyurethane was about 65% by weight.

(試験例1)
各実施例及び比較例のテストサンプルについて、0℃〜50℃の反発弾性を測定してその温度依存性を評価した。この結果は、表1及び図1に示す。反発弾性はJIS K6255に準拠したリュプケ式反発弾性試験装置により求めた。また、ゴム硬度はJIS K6253に準拠して求めた。
(Test Example 1)
About the test sample of each Example and a comparative example, the impact resilience of 0 degreeC-50 degreeC was measured, and the temperature dependence was evaluated. The results are shown in Table 1 and FIG. The rebound resilience was determined by a Lüpke-type rebound resilience test apparatus based on JIS K6255. The rubber hardness was determined according to JIS K6253.

この結果より、実施例1〜4のテストサンプルは、比較例1〜3のものと比較して、反発弾性の温度依存性が著しく小さく、ΔRbが55%以下であり、10℃の反発弾性が15%以上であり且つ50℃の反発弾性が70%以下であることがわかった。   From this result, the test samples of Examples 1 to 4 have remarkably small temperature dependence of rebound resilience as compared with those of Comparative Examples 1 to 3, ΔRb is 55% or less, and rebound resilience at 10 ° C. It was found that the resilience at 15 ° C. was 15% or more and 70% or less.

Figure 2005182072
Figure 2005182072

(試験例2)
各実施例及び比較例のクリーニングブレードを用いて、クリーニング特性をLL(10℃15%RH)、NN(23℃50%RH)、HH(35℃85%RH)の各条件で評価し、また、エッジの摩耗状態を観察した。なお、クリーニング特性は、平均粒径6μmの球状重合のトナーを用いて行った。この結果は表2に示す。また、それぞれの反発弾性のデータを併せて示した。
(Test Example 2)
Using the cleaning blades of the examples and comparative examples, the cleaning characteristics were evaluated under the conditions of LL (10 ° C., 15% RH), NN (23 ° C., 50% RH), and HH (35 ° C., 85% RH). The edge wear state was observed. The cleaning characteristics were performed using a spherical polymerization toner having an average particle diameter of 6 μm. The results are shown in Table 2. Moreover, the data of each impact resilience were shown together.

この結果より、実施例1〜4のクリーニングブレードは温度変化に対して安定したクリーニング特性を示し、低温時のクリーニング特性が良好で、高温使用時におけるエッジの耐久性が良好であることがわかった。これらの試料は、ΔRbが55%以下であり、10℃の反発弾性が15%以上かつ50℃の反発弾性が70%以下の値を示した。   From this result, it was found that the cleaning blades of Examples 1 to 4 showed stable cleaning characteristics against temperature changes, good cleaning characteristics at low temperatures, and good edge durability when used at high temperatures. . These samples had a value of ΔRb of 55% or less, a rebound resilience at 10 ° C. of 15% or more and a rebound resilience at 50 ° C. of 70% or less.

これに対し、エステル濃度が高い比較例1では、エッジの摩耗状態は良好であったが低温時のクリーニングが不良であった。この試料は、ΔRbが55%以下であるが、10℃の反発弾性が15%より小さい値を示した。   On the other hand, in Comparative Example 1 having a high ester concentration, the edge wear state was good, but the cleaning at low temperature was poor. This sample had ΔRb of 55% or less, but the rebound resilience at 10 ° C. was less than 15%.

また、比較例2では、高温時のクリーニングが困難であることがわかった。この試料は、ΔRbが64%と反発弾性の温度依存性が大きく、しかも、50℃の反発弾性が70%を越えていた。   In Comparative Example 2, it was found that cleaning at high temperatures was difficult. In this sample, ΔRb was 64% and the temperature dependence of the resilience was large, and the resilience at 50 ° C. exceeded 70%.

さらに、比較例3では、エステル濃度が8mmol/gより小さいポリエステルポリオールを用いたポリウレタンであるが、良好なクリーニングができなかった。この試料は、ΔRbが38%と反発弾性の温度依存性が比較的小さく、50℃の反発弾性が70%より小さいが、反発弾性の最小値が20℃と0℃より高い値を示した。   Further, Comparative Example 3 was a polyurethane using a polyester polyol having an ester concentration of less than 8 mmol / g, but good cleaning could not be performed. In this sample, ΔRb was 38%, and the temperature dependence of the resilience was relatively small. The resilience at 50 ° C. was less than 70%, but the minimum value of the resilience was 20 ° C. and higher than 0 ° C.

この結果から、粒径が比較的大きく、粉砕型の形状の従来のトナーではクリーニング特性が良好であった、ポリエチレンアジペートやポリカプロラクトンを原料としたポリエステル系ウレタンでは、小粒径、真球度の高いトナーに対しては十分なクリーニング特性が得られず、このような小粒径、真球度の高いトナーに対しては本発明の条件を満足するポリウレタンを用いた方がより優れた特性が得られることがわかった。   From these results, it was found that polyester-based urethanes made from polyethylene adipate or polycaprolactone had a small particle size and sphericity, which had a relatively large particle size and had good cleaning characteristics with conventional toners having a pulverized shape. Sufficient cleaning characteristics cannot be obtained for high toner, and it is better to use polyurethane that satisfies the conditions of the present invention for toner with such a small particle size and high sphericity. It turns out that it is obtained.

Figure 2005182072
Figure 2005182072

表中のクリーニング特性は、クリーニングが良好にできたのを○、クリーニングができなかったのを×で示した。エッジの摩耗状態は、画像に支障をきたさない均一な摩耗をOK、画像に不具合を生じる欠落などの不均一な摩耗をNGで示した。   The cleaning characteristics in the table are indicated by ◯ when the cleaning was good and by × when the cleaning was not possible. As for the edge wear state, the uniform wear that does not disturb the image is indicated as OK, and the non-uniform wear such as a defect causing a defect in the image is indicated as NG.

試験例の結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of a test example.

Claims (5)

数平均分子量500〜5000で且つ下記式に定義したエステル濃度が6〜8mmol/gの範囲にあるポリエステルポリオールからなる長鎖ポリオールと、ポリイソシアネートと、分子量500未満の短鎖ポリオールとを用いて得られるポリウレタンからなると共に前記長鎖ポリオールの主成分が1,9−ノナンジオール及びメチル−1,8−オクタンジオールの少なくとも一方とアジピン酸との縮合によるポリエステルポリオールであるゴム弾性体であり、且つ前記ゴム弾性体の10℃及び50℃の反発弾性をそれぞれRbT10及びRbT50としたとき、下記式で表されるΔRbが、55%以下であると共に前記ゴム弾性体の10℃の反発弾性が15%以上であり且つ50℃の反発弾性が70%以下であると共に−20℃〜60℃の温度範囲の反発弾性最小値が0℃以下にあることを特徴とする電子写真用ゴム部材。
Figure 2005182072
Figure 2005182072
Obtained by using a long-chain polyol composed of a polyester polyol having a number average molecular weight of 500-5000 and an ester concentration defined by the following formula in the range of 6-8 mmol / g, a polyisocyanate, and a short-chain polyol having a molecular weight of less than 500. And a rubber elastic body, wherein the main component of the long-chain polyol is a polyester polyol obtained by condensation of at least one of 1,9-nonanediol and methyl-1,8-octanediol with adipic acid, and When the rebound resilience at 10 ° C. and 50 ° C. of the rubber elastic body is Rb T10 and Rb T50 , respectively, ΔRb represented by the following formula is 55% or less and the rebound resilience at 10 ° C. of the rubber elastic body is 15 %, And the resilience at 50 ° C. is 70% or less, and the temperature range is −20 ° C. to 60 ° C. An electrophotographic rubber member having a minimum rebound resilience value of 0 ° C. or less.
Figure 2005182072
Figure 2005182072
請求項1において、前記ポリイソシアネートの主成分がジフェニルメタンジイソシアネートであることを特徴とする電子写真用ゴム部材。 2. The rubber member for electrophotography according to claim 1, wherein the main component of the polyisocyanate is diphenylmethane diisocyanate. 請求項1又は2において、前記短鎖ポリオールの主成分が1,3−プロパンジオールであることを特徴とする電子写真用ゴム部材。 3. The rubber member for electrophotography according to claim 1, wherein the main component of the short-chain polyol is 1,3-propanediol. 請求項1〜3の何れかにおいて、前記短鎖ポリオールがトリメチロールエタンを含むことを特徴とする電子写真用ゴム部材。 4. The rubber member for electrophotography according to claim 1, wherein the short chain polyol contains trimethylolethane. 請求項1〜4の何れかにおいて、ブレード形状であることを特徴とする電子写真用ゴム部材。
5. The rubber member for electrophotography according to claim 1, wherein the rubber member has a blade shape.
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