JP2011184640A - Soft polyurethane foam for toner sealing, and toner-sealing material using the same - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a soft polyurethane foam for toner sealing having low hardness and air permeability, small compression set and excellent flame retardancy, and a toner-sealing material using it. <P>SOLUTION: The soft polyurethane foam for toner sealing is obtained by reacting a foam material containing polyol, polyisocyanate and a phosphorus-based liquefied flame retardant, and the polyol contains polyol (a) having a viscosity at 25°C of 15,000-30,000 mPa s and polyol (b) having a content of an ethylene oxide unit of 60 mass% or more. The content of the polyol (a) is 50-98 mass%, the content of polyol (b) is 2-23 mass% and the content of phosphorus determined by energy dispersive fluorescence X-ray analysis is 0.3-2.1 mass%. The toner-sealing material uses the foam for toner sealing. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、トナーシール用軟質ポリウレタンフォーム及びそれを用いたトナーシール材に関する。更に詳しくは、本発明は、セルが微細であって通気性が低く、且つ硬度が低く柔軟であり、圧縮永久歪も小さく、ハロゲン系難燃剤を用いることなく、優れた難燃性を有するトナーシール用軟質ポリウレタンフォームに関する。また、このトナーシール用軟質ポリウレタンフォームを用いてなり、優れたシール性を有し、且つ経時後も優れたシール性が維持されるトナーシール材に関する。   The present invention relates to a flexible polyurethane foam for toner seal and a toner seal material using the same. More specifically, the present invention relates to a toner having fine flame resistance, low air permeability, low hardness and flexibility, low compression set, and excellent flame retardancy without using a halogen flame retardant. The present invention relates to a flexible polyurethane foam for sealing. The present invention also relates to a toner sealing material that uses this flexible polyurethane foam for toner sealing, has excellent sealing properties, and maintains excellent sealing properties even after aging.

各種プリンタ等の画像形成装置では、一様に帯電させた像担持体に選択的な露光を施して潜像を形成し、この潜像をトナーで顕像化し、形成されたトナー像を記録媒体に転写することにより画像が記録される。このような装置では、適時、トナーを補給しなければならないが、このトナーの補給には、像担持体、帯電器、現像器、クリーニング器等が一体化されたトナーカートリッジが用いられており、使用者がカートリッジを装置本体に着脱することにより、トナーの補給、或いは寿命となった像担持体の交換等をすることができ、メンテナンスが容易である。このプロセスカートリッジ方式は、多くの画像形成装置において採用されているが、トナーが漏出すると画像不良を生じるため、カートリッジ本体の枠体間、現像器の現像スリーブと現像枠体との隙間等の樹脂成形品の当接面などにトナーシール材が介装されている。また、クリーニング器の像担持体の端部と廃トナー留めとの隙間には、廃トナーが漏出しないように、像担持体の端部側にトナーシール材が介装されている。   In image forming apparatuses such as various printers, a uniformly charged image carrier is selectively exposed to form a latent image, the latent image is visualized with toner, and the formed toner image is recorded on a recording medium. The image is recorded by transferring the image onto the image. In such an apparatus, toner must be replenished in a timely manner. To replenish the toner, a toner cartridge in which an image carrier, a charging device, a developing device, a cleaning device and the like are integrated is used. When the user attaches / detaches the cartridge to / from the apparatus main body, the toner can be replenished or the image carrier that has reached the end of its life can be replaced, and maintenance is easy. This process cartridge system is used in many image forming apparatuses. However, if toner leaks, an image defect occurs. Therefore, a resin such as a gap between the cartridge body frames and a gap between the developing sleeve of the developing device and the developing frame body is used. A toner seal material is interposed on the contact surface of the molded product. In addition, a toner sealant is interposed on the end portion side of the image carrier so that the waste toner does not leak into the gap between the end portion of the image carrier of the cleaning device and the waste toner holder.

トナーシール材としては、ポリウレタンフォーム等の各種の樹脂フォーム、軟質ゴム、或いはエラストマー等の種々の弾性体からなるものが用いられている。また、樹脂フォームの場合、一般に、セルが微細であって通気性が低く、且つ硬度が低く柔軟であり、優れたシール性を有する製品が用いられており、よりシール性を高めるため、熱プレスされた樹脂フォームが用いられることも多い。更に、微細なセルを有するフォームとするためには、粘度の高いポリオールを用いる必要があるが、汎用のポリオールであるポリエーテルポリオールは一般に粘度が低く、微細セルの形成が難しく、十分なシール性を有するフォームを得ることは困難である。また、トナーシール材には、設計の自由度を高めるため、湿熱下等における圧縮永久歪が小さいこと等の特性も要求されている。更に、画像形成装置では、家電向けの燃焼試験規格に合格する優れた難燃性が必要とされるが、このような高い難燃性を付与するためには、これまではハロゲン系難燃剤を用いざるを得ない状況であった。   As the toner sealing material, various resin foams such as polyurethane foam, soft rubber, or various elastic bodies such as elastomer are used. In the case of resin foam, generally, a cell having fine cells, low air permeability, low hardness, softness, and excellent sealing properties is used. Often used resin foam is used. Furthermore, in order to obtain a foam having fine cells, it is necessary to use a polyol having a high viscosity. However, a polyether polyol, which is a general-purpose polyol, generally has a low viscosity, making it difficult to form fine cells, and sufficient sealing properties. It is difficult to obtain a foam having The toner seal material is also required to have characteristics such as a low compression set under wet heat and the like in order to increase the degree of freedom in design. Furthermore, in image forming apparatuses, excellent flame retardancy that passes the flame test standard for home appliances is required. In order to impart such high flame retardancy, halogen flame retardants have been used so far. It was a situation that had to be used.

また、上記のような微細なセルを有するポリウレタンフォームを安価に、良好に得ることを目的として、ポリオール成分として、ポリエーテルポリオールとイソシアネートとの反応により得られた水酸基末端プレポリマーを用いた製造方法が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。更に、硬度が低く柔軟なトナーシール材として、ポリイソシアネートと、特定のポリエーテルポリオールとポリエステルポリオールとを含有するフォーム原料を反応させてなる軟質ポリウレタンフォームを用いたトナーシール材が知られている(例えば、特許文献2参照。)。   Also, a production method using a hydroxyl group-terminated prepolymer obtained by reaction of a polyether polyol and an isocyanate as a polyol component for the purpose of obtaining a polyurethane foam having fine cells as described above inexpensively and satisfactorily. Has been proposed (see, for example, Patent Document 1). Furthermore, a toner seal material using a flexible polyurethane foam obtained by reacting a foam material containing polyisocyanate, a specific polyether polyol and a polyester polyol is known as a soft toner seal material having a low hardness ( For example, see Patent Document 2.)

特開2006−328295号公報JP 2006-328295 A 特開2003−48944号公報JP 2003-48944 A

しかし、熱プレスしたフォームでは、シール材が硬すぎ、反発弾性が過度に大きくなり、カートリッジ本体の枠体等の樹脂成形品が変形したり、亀裂が生じたりすることがある。また、特許文献1に記載されたポリウレタンフォームの製造方法は、硬いフォーム原料を得ることを目的としており、難燃性については全く言及されておらず、シール材として用いることについても記載はない。更に、引用文献2に記載されたトナーシール材は、硬度が低く柔軟であるかもしれないが、難燃性については何ら配慮されていない。   However, in the hot-pressed foam, the sealing material is too hard, the resilience elasticity becomes excessively large, and the resin molded product such as the frame of the cartridge main body may be deformed or cracked. In addition, the method for producing a polyurethane foam described in Patent Document 1 aims to obtain a hard foam raw material, does not mention flame retardancy at all, and does not describe use as a sealing material. Further, the toner seal material described in the cited document 2 may have low hardness and be flexible, but no consideration is given to flame retardancy.

また、このような用途に、既存の止水用フォームを転用することが考えられるが、このフォームは一般に湿熱歪が大きいという問題がある。プロセスカートリッジ、或いはこれが組み込まれた製品は、船輸送されることも多いが、輸送時に高温多湿等の過酷な雰囲気に曝されることがある。その際にカートリッジ本体の枠体間等に圧縮された状態で介装されたトナーシール材は、長期間、圧縮に対する反発力が維持されなければならない。即ち、圧縮永久歪が小さくなければならない。   In addition, it is conceivable to divert an existing water-stopping foam for such applications, but this foam generally has a problem of high wet heat strain. The process cartridge or a product in which the process cartridge is incorporated is often transported by ship, but may be exposed to a severe atmosphere such as high temperature and high humidity during transportation. At that time, the toner seal material interposed in a compressed state between the frames of the cartridge body must maintain a repulsive force against compression for a long period of time. That is, the compression set must be small.

本発明は、上記の従来の問題点を解決するものであり、セルが微細であって通気性が低く、且つ硬度が低く柔軟であり、圧縮永久歪も小さく、ハロゲン系難燃剤を用いることなく、優れた難燃性を有するトナーシール用軟質ポリウレタンフォーム(以下、「トナーシール用フォーム」と略記することもある。)を提供することを目的とする。また、このトナーシール用軟質ポリウレタンフォームを用いてなり、優れたシール性を有し、且つ経時後も優れたシール性が維持されるトナーシール材を提供することを目的とする。   The present invention solves the above-mentioned conventional problems, the cell is fine, the air permeability is low, the hardness is low and flexible, the compression set is small, and no halogen flame retardant is used. An object of the present invention is to provide a flexible polyurethane foam for toner seal (hereinafter sometimes abbreviated as “toner seal foam”) having excellent flame retardancy. Another object of the present invention is to provide a toner sealing material that uses this flexible polyurethane foam for toner sealing, has excellent sealing properties, and maintains excellent sealing properties even after elapse of time.

粘度の高い特定のポリオールと、多量のエチレンオキサイド単位を含有する特定のポリオールとを併用し、且つ難燃剤として縮合リン酸エステル系難燃剤等のリン系液状難燃剤を用いることにより、セルが微細であって通気性が低く、且つ硬度が低く柔軟であり、ハロゲン系難燃剤及び無機系難燃剤等を用いることなく、優れた難燃性を有するトナーシール用フォームとすることができる。また、このトナーシール用フォームを用いることにより、優れたシール性等を備えるトナーシール材とすることができる。
本発明は、このような知見に基づいてなされたものである。
By using a specific polyol having a high viscosity in combination with a specific polyol containing a large amount of ethylene oxide units, and using a phosphorus-based liquid flame retardant such as a condensed phosphate ester flame retardant as a flame retardant, the cell becomes fine. Therefore, the foam for toner seal can be made to have excellent flame retardancy without using a halogen-based flame retardant, an inorganic flame retardant, or the like, having low breathability, low hardness, and flexibility. Further, by using this toner seal foam, a toner seal material having excellent sealing properties and the like can be obtained.
The present invention has been made based on such knowledge.

本発明は以下のとおりである。
1.ポリオール、ポリイソシアネート及びリン系液状難燃剤を含有するフォーム原料を反応させてなるトナーシール用軟質ポリウレタンフォームであって、上記ポリオールは、25℃における粘度が15000〜30000mPa・sであるポリオール(a)と、アルキレンオキサイド単位の全量を100質量%とした場合に、エチレンオキサイド単位の含有量が60質量%以上であるポリオール(b)とを含有し、上記ポリオールを100質量%とした場合に、上記ポリオール(a)の含有量は50〜98質量%であり、上記ポリオール(b)の含有量は2〜23質量%であって、エネルギー分散型蛍光X線分析により定量したリンの含有量が0.3〜2.1質量%であることを特徴とするトナーシール用軟質ポリウレタンフォーム。
2.上記リン系液状難燃剤が縮合リン酸エステル系難燃剤である上記1.に記載のトナーシール用軟質ポリウレタンフォーム。
3.JIS K 7222により測定した密度が17〜27kg/mである上記1.又は2.に記載のトナーシール用軟質ポリウレタンフォーム。
4.JIS K 6400により測定した測定した硬さが65〜135Nである上記1.乃至3.のうちのいずれか1項に記載のトナーシール用軟質ポリウレタンフォーム。
5.JIS L 1096 8.27.1[A法(フラジール形法)]により測定した通気量が0.2〜2.2cm/cm/秒である上記1.乃至4.のうちのいずれか1項に記載のトナーシール用軟質ポリウレタンフォーム。
6.JIS K 6400−4 4.5.2 A法により測定した圧縮永久歪が2.0〜10.0%である上記1.乃至5.のうちのいずれか1項に記載のトナーシール用軟質ポリウレタンフォーム。
7.上記縮合リン酸エステル系難燃剤を100質量%とした場合に、リンの含有量が10〜20質量%である上記2.乃至6.のうちのいずれか1項に記載のトナーシール用軟質ポリウレタンフォーム。
7.上記1.乃至7.のうちのいずれか1項に記載のトナーシール用軟質ポリウレタンフォームを用いてなることを特徴とするトナーシール材。
The present invention is as follows.
1. A flexible polyurethane foam for toner seal obtained by reacting a foam raw material containing a polyol, a polyisocyanate and a phosphorous liquid flame retardant, wherein the polyol has a viscosity at 25 ° C. of 15000 to 30000 mPa · s (a) And when the total amount of alkylene oxide units is 100% by mass, the content of ethylene oxide units is 60% by mass or more, and the polyol is 100% by mass. The content of the polyol (a) is 50 to 98 mass%, the content of the polyol (b) is 2 to 23 mass%, and the phosphorus content determined by energy dispersive X-ray fluorescence analysis is 0. A flexible polyurethane foam for toner seal, characterized by being 3 to 2.1% by mass.
2. 1. The phosphorus-based liquid flame retardant is a condensed phosphate ester-based flame retardant. Soft polyurethane foam for toner seals as described in 1.
3. The density measured by JIS K 7222 is from 17 to 27 kg / m 3 . Or 2. Soft polyurethane foam for toner seals as described in 1.
4). The above-mentioned 1. in which the measured hardness measured according to JIS K 6400 is 65 to 135N. To 3. The flexible polyurethane foam for toner seals according to any one of the above.
5. 1. The air flow rate measured according to JIS L 1096 8.27.1 [Method A (Fragile type method)] is 0.2 to 2.2 cm 3 / cm 2 / sec. To 4. The flexible polyurethane foam for toner seals according to any one of the above.
6). JIS K 6400-4 4.5.2 The compression set as measured by the A method is 2.0 to 10.0%. To 5. The flexible polyurethane foam for toner seal according to any one of the above.
7). 2. The phosphorus content is 10 to 20% by mass when the condensed phosphate ester flame retardant is 100% by mass. To 6. The flexible polyurethane foam for toner seal according to any one of the above.
7). Above 1. To 7. A toner sealant comprising the soft polyurethane foam for toner seal according to any one of the above.

本発明のトナーシール用フォームでは、フォーム原料に、粘度の高いポリオール及び多量のエチレンオキサイド単位が含有されるポリオールが用いられており、セルが微細であって通気性が低く、且つ硬度が低く柔軟であり、トナーの漏出が確実に防止されるトナーシール用フォームとすることができる。また、圧縮永久歪が小さく、経時後も十分なシール性が維持される。更に、難燃剤が液状であるため、より多量に配合しても圧縮永久歪が大きくなることがなく、且つ家電向けの燃焼試験規格に合格する優れた難燃性を有するトナーシール用フォームとすることができる。
また、リン系液状難燃剤が縮合リン酸エステル系難燃剤である場合は、より容易に、通気性が低く、且つ柔軟であり、優れた難燃性を有するトナーシール用フォームとすることができる。
更に、JIS K 7222により測定した密度が17〜27kg/mである場合、及びJIS K 6400により測定した硬さが65〜135Nである場合は、より通気性が低く、且つ硬度が低く柔軟であり、優れたシール性を有するトナーシール用フォームとすることができる。
また、JIS L 1096 8.27.1[A法(フラジール形法)]により測定した通気量が0.2〜2.2cm/cm/秒である場合は、トナーの漏出をより十分に防止することができる。
更に、JIS K 6400−4 4.5.2 A法により測定した圧縮永久歪が2.0〜10.0%である場合は、経時によるへたりが抑えられ、優れたシール性が維持されるトナーシール用フォームとすることができる。
また、縮合リン酸エステル系難燃剤を100質量%とした場合に、リンの含有量が10〜20質量%である場合は、フォーム原料に所要量の難燃剤を配合することにより、容易に所定量のリンを含有するトナーシール用フォームとすることができる。
本発明のトナーシール材は、本発明のトナーシール用フォームを用いてなるため、圧縮永久歪が小さく、過酷な雰囲気に曝されても、適度な硬度と優れた耐湿熱老化性が損なわれることがなく、経時後も十分なシール性が維持される。また、家電向けの燃焼試験規格に合格する優れた難燃性を併せて有する。
In the toner seal foam of the present invention, a polyol having a high viscosity and a polyol containing a large amount of ethylene oxide units are used as the foam raw material, and the cell is fine, the air permeability is low, the hardness is low, and the softness is low. Thus, it is possible to provide a toner sealing foam in which toner leakage is reliably prevented. Further, the compression set is small, and sufficient sealing performance is maintained even after aging. Furthermore, since the flame retardant is in a liquid state, even if blended in a larger amount, the compression set does not increase, and the toner seal foam has excellent flame retardancy that passes the combustion test standard for home appliances. be able to.
Further, when the phosphorus-based liquid flame retardant is a condensed phosphate ester-based flame retardant, it can be easily formed into a toner seal foam having low breathability, flexibility, and excellent flame retardancy. .
Furthermore, when the density measured according to JIS K 7222 is 17 to 27 kg / m 3 and when the hardness measured according to JIS K 6400 is 65 to 135 N, the air permeability is lower and the hardness is lower and flexible. And a toner seal foam having excellent sealing properties.
Further, when the air flow rate measured by JIS L 1096 8.27.1 [Method A (Fragile type method)] is 0.2 to 2.2 cm 3 / cm 2 / sec, the leakage of the toner is more sufficiently prevented. Can be prevented.
Furthermore, when the compression set measured by the JIS K 6400-4 4.5.2 A method is 2.0 to 10.0%, sag over time is suppressed, and excellent sealing properties are maintained. A toner seal foam can be obtained.
Further, when the condensed phosphate ester flame retardant is 100% by mass and the phosphorus content is 10 to 20% by mass, the required amount of flame retardant can be easily added to the foam raw material. A toner seal foam containing a certain amount of phosphorus can be obtained.
Since the toner seal material of the present invention uses the foam for toner seal of the present invention, the compression set is small, and even when exposed to a harsh atmosphere, moderate hardness and excellent resistance to moist heat aging are impaired. And sufficient sealing performance is maintained even after aging. Moreover, it also has excellent flame retardancy that passes the combustion test standard for home appliances.

画像形成装置の1種であるプリンタにおいて、トナーカートリッジが配設される位置を説明するための模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram for explaining a position where a toner cartridge is disposed in a printer which is a kind of image forming apparatus.

以下、本発明を詳しく説明する。
[1]トナーシール用軟質ポリウレタンフォーム
本発明のトナーシール用軟質ポリウレタンフォームは、ポリオール、ポリイソシアネート及びリン系液状難燃剤を含有するフォーム原料を反応させてなり、ポリオールは、25℃における粘度が15000〜30000mPa・sであるポリオール(a)と、アルキレンオキサイド単位の全量を100質量%とした場合に、エチレンオキサイド単位の含有量が60質量%以上であるポリオール(b)とを含有し、ポリオールを100質量%とした場合に、ポリオール(a)の含有量は50〜98質量%であり、ポリオール(b)の含有量は2〜23質量%であって、エネルギー分散型蛍光X線分析により定量したリンの含有量が0.3〜2.1質量%である。
The present invention will be described in detail below.
[1] Soft polyurethane foam for toner seal The flexible polyurethane foam for toner seal of the present invention is obtained by reacting a foam raw material containing a polyol, a polyisocyanate and a phosphorus-based liquid flame retardant, and the polyol has a viscosity of 15000 at 25 ° C. Containing a polyol (a) of ˜30000 mPa · s and a polyol (b) having an ethylene oxide unit content of 60% by mass or more when the total amount of alkylene oxide units is 100% by mass, When the content is 100% by mass, the content of the polyol (a) is 50 to 98% by mass and the content of the polyol (b) is 2 to 23% by mass, which is determined by energy dispersive X-ray fluorescence analysis. The phosphorus content is 0.3-2.1% by mass.

上記「ポリオール」としては、粘度の高いポリオール(a)と、エチレンオキサイド単位の含有量が多いポリオール(b)とが併用される。また、ポリオール(a)、(b)と、少なくとも1種の他のポリオールとを併用することもできる。
上記「ポリオール(a)」は、25℃における粘度が15000〜30000mPa・sであり、且つ所定の質量割合で含有されることを除いて特に限定されない。このポリオール(a)としては、所定の粘度を有するヒドロキシル末端プレポリマー、ポリエステルポリオール及びポリエステルエーテルポリオールを用いることができる。
尚、ポリオール(a)の粘度はB型粘度計により、ローター番号 4、ローターの回転速度 12回転/分の条件で測定した値である。
As the “polyol”, a polyol (a) having a high viscosity and a polyol (b) having a high content of ethylene oxide units are used in combination. Also, the polyols (a) and (b) can be used in combination with at least one other polyol.
The “polyol (a)” is not particularly limited except that the viscosity at 25 ° C. is 15,000 to 30000 mPa · s and contained at a predetermined mass ratio. As the polyol (a), a hydroxyl-terminated prepolymer, a polyester polyol and a polyester ether polyol having a predetermined viscosity can be used.
The viscosity of the polyol (a) is a value measured with a B-type viscometer under the conditions of rotor number 4 and rotor rotation speed of 12 rotations / minute.

ポリオール(a)の粘度は17000〜27000mPa・s、特に18000〜25000mPa・sであることが好ましい。更に、ポリオール(a)の含有量は、ポリオールの全量を100質量%とした場合に、50〜98質量%であり、60〜95質量%、特に70〜95質量%とすることができる。また、ポリオール(a)の官能基数及び数平均分子量は特に限定されない。ポリオール(a)の官能基数は、通常、2又は3であり、数平均分子量は、3000〜15000、特に4000〜14000であることが好ましい。ポリオール(a)の数平均分子量が上記の範囲、特に4000〜14000であれば、容易に所定の粘度を有するポリオールとすることができ、セルが微細であって通気性が低く、且つ硬度が低く柔軟であり、圧縮永久歪が小さいトナーシール用フォームとすることができる。   The viscosity of the polyol (a) is preferably 17000 to 27000 mPa · s, particularly 18000 to 25000 mPa · s. Furthermore, content of a polyol (a) is 50-98 mass% when the whole quantity of a polyol is 100 mass%, It can be set as 60-95 mass%, especially 70-95 mass%. Further, the number of functional groups and the number average molecular weight of the polyol (a) are not particularly limited. The number of functional groups of the polyol (a) is usually 2 or 3, and the number average molecular weight is preferably 3000 to 15000, particularly 4000 to 14000. If the number average molecular weight of the polyol (a) is in the above range, particularly 4000 to 14000, a polyol having a predetermined viscosity can be easily obtained, the cell is fine, the air permeability is low, and the hardness is low. A toner seal foam which is flexible and has a small compression set can be obtained.

上記「ポリオール(b)」は、アルキレンオキサイド単位の全量を100質量%とした場合に、エチレンオキサイド単位(以下、「EO単位」と略記する。)の含有量が60質量%以上(100質量%であってもよい。)であり、且つ所定の質量割合で含有されることを除いて特に限定されない。このポリオール(b)の含有量は、セルが微細であって通気性が低く、且つ硬度が低く柔軟なトナーシール用フォームとするためには、ポリオールの全量を100質量%とした場合に、2〜23質量%であり、3〜15質量%であることが好ましい。   The “polyol (b)” has an ethylene oxide unit (hereinafter abbreviated as “EO unit”) content of 60% by mass or more (100% by mass) when the total amount of alkylene oxide units is 100% by mass. And is not particularly limited except that it is contained at a predetermined mass ratio. The content of the polyol (b) is 2 in the case where the total amount of polyol is 100% by mass in order to obtain a flexible toner seal foam having fine cells, low air permeability, low hardness and flexibility. It is -23 mass%, and it is preferable that it is 3-15 mass%.

ポリオール(b)の官能基数は特に限定されず、2又は3、特に3であることが好ましい。ポリオール(b)の官能基数が3であれば、難燃性に優れ、より圧縮永久歪が小さいトナーシール用フォームとすることができる。更に、ポリオール(b)の数平均分子量も特に限定されず、2000〜5000、特に3000〜4000であることが好ましい。ポリオール(b)の数平均分子量が上記の範囲、特に3000〜4000であれば、難燃性に優れ、より圧縮永久歪が小さいトナーシール用フォームとすることができる。   The number of functional groups of the polyol (b) is not particularly limited, and is preferably 2 or 3, particularly 3. When the number of functional groups of the polyol (b) is 3, a toner seal foam having excellent flame retardancy and smaller compression set can be obtained. Furthermore, the number average molecular weight of the polyol (b) is not particularly limited, and is preferably 2000 to 5000, particularly 3000 to 4000. When the number average molecular weight of the polyol (b) is in the above range, particularly 3000 to 4000, it is possible to obtain a toner seal foam having excellent flame retardancy and smaller compression set.

ポリオールとしては、ポリオール(a)及び(b)を除く少なくとも1種の他のポリオールを併用することができる。この他のポリオールは1種のみ用いてもよく、2種以上を併用してもよいが、特に2種以上を併用する必要はなく、1種のみで十分である。他のポリオールは特に限定されず、軟質ポリウレタンフォームの製造に用いられるポリエーテルポリオール及びポリエステルポリオール等の一般的なポリオールを使用することができる。また、他のポリオールとしては、アルキレンオキサイドの全量を100質量%とした場合に、EO単位の含有量が30質量%未満、特に15質量%以下、更に10質量%以下(EO単位が含有されていなくてもよい。)のポリオールが好ましい。   As the polyol, at least one other polyol other than the polyols (a) and (b) can be used in combination. Other polyols may be used alone or in combination of two or more. However, it is not necessary to use two or more in particular, and only one type is sufficient. Other polyols are not particularly limited, and general polyols such as polyether polyols and polyester polyols used for the production of flexible polyurethane foams can be used. As other polyols, when the total amount of alkylene oxide is 100% by mass, the content of EO units is less than 30% by mass, particularly 15% by mass or less, and further 10% by mass or less (EO unit is contained). The polyol may be omitted).

他のポリオールの官能基数も特に限定されず、2又は3、特に3であることが好ましい。他のポリオールの官能基数が3であれば、難燃性に優れ、圧縮永久歪が小さいトナーシール用フォームとすることができる。また、他のポリオールの数平均分子量も特に限定されず、2000〜5000、特に2000〜4000であることが好ましい。他のポリオールの数平均分子量が上記の範囲、特に2000〜4000であれば、難燃性に優れ、圧縮永久歪が小さいトナーシール用フォームとすることができる。この他のポリオールは、ポリオールの全量を100質量%とした場合に、この全量から、ポリオール(a)と(b)との合計を差し引いた含有量になる。   The number of functional groups of other polyols is not particularly limited, and is preferably 2 or 3, particularly 3. If the number of functional groups of other polyols is 3, a toner seal foam having excellent flame retardancy and low compression set can be obtained. Further, the number average molecular weight of other polyols is not particularly limited, and is preferably 2000 to 5000, particularly 2000 to 4000. When the number average molecular weight of the other polyol is in the above range, particularly 2000 to 4000, a toner seal foam having excellent flame retardancy and a small compression set can be obtained. The other polyol has a content obtained by subtracting the total of the polyols (a) and (b) from the total amount when the total amount of the polyol is 100% by mass.

他のポリオールとしては、上記の他のポリオールの他に、官能基数が3であり、数平均分子量が250〜1400であるポリエーテルポリオール及びポリエステルポリオール(以下、「低分子量トリオール」という。)の少なくとも一方を併用することもできる。この低分子量トリオールの併用によって、硬度をより低下させることができる。併用する他のポリオールの官能基数が3でない場合は、圧縮永久歪が大きくなる傾向がある。また、数平均分子量が250未満であると、トナーシール用フォームの硬度を十分に低下させることができないことがある。一方、1400を越えると、圧縮永久歪が大きくなる傾向がある。   As other polyols, in addition to the above-mentioned other polyols, at least polyether polyols and polyester polyols (hereinafter referred to as “low molecular weight triols”) having a functional group number of 3 and a number average molecular weight of 250 to 1400. One can also be used together. By using this low molecular weight triol in combination, the hardness can be further reduced. When the number of functional groups of other polyols used in combination is not 3, compression set tends to increase. If the number average molecular weight is less than 250, the hardness of the toner seal foam may not be sufficiently lowered. On the other hand, if it exceeds 1400, the compression set tends to increase.

低分子量トリオールの数平均分子量は、250〜1000、特に250〜700であることが好ましい。このような低分子量のトリオールを併用することにより、より圧縮永久歪の小さいトナーシール用フォームとすることができ、経時後も優れたシール性が維持される。更に、この低分子量トリオールとしては、ポリエーテルポリオールが特に好ましく、ポリエーテルポリオールであれば、硬度が十分に低く、且つ圧縮永久歪が小さいトナーシール用フォームとすることができる。   The number average molecular weight of the low molecular weight triol is preferably 250 to 1000, particularly preferably 250 to 700. By using such a low molecular weight triol in combination, a toner sealing foam having a smaller compression set can be obtained, and excellent sealing properties can be maintained even after aging. Further, as this low molecular weight triol, a polyether polyol is particularly preferable, and if it is a polyether polyol, a foam for toner seal can be obtained which has a sufficiently low hardness and a small compression set.

低分子量トリオールの含有量は特に限定されないが、低分子量トリオールを除くポリオールの合計を100質量部とした場合に、10〜60質量部とすることができ、20〜40質量部であることが好ましい。低分子量トリオールの含有量が10質量部未満であると、フォームの硬度を十分に低下させることができないことがある。一方、60質量部を越えると、圧縮永久歪が大きくなる傾向がある。   Although content of a low molecular weight triol is not specifically limited, When the sum total of the polyol except a low molecular weight triol is 100 mass parts, it can be set to 10-60 mass parts, and it is preferable that it is 20-40 mass parts. . If the content of the low molecular weight triol is less than 10 parts by mass, the hardness of the foam may not be sufficiently lowered. On the other hand, when it exceeds 60 parts by mass, compression set tends to increase.

他のポリオールとしては、トナーシール用フォームの低い通気性及び硬度、並びに優れた圧縮永久歪等が損なわれない範囲で、上記の特定のポリオールの他に、ポリカーボネート系ポリオール、ポリジエン系ポリオール等が含有されていてもよい。これらの特殊な他のポリオールは、1種のみであってもよく、2種以上が含有されていてもよい。   Other polyols include polycarbonate-based polyols, polydiene-based polyols, etc. in addition to the above-mentioned specific polyols as long as the low air permeability and hardness of the toner seal foam and excellent compression set are not impaired. May be. These other special polyols may be used alone or in combination of two or more.

上記「ポリイソシアネート」は特に限定されず、軟質ポリウレタンフォームの製造に一般に使用されるポリイソシアネートを用いることができる。このポリイソシアネートとしては、トルエンジイソシアネート(TDI)、粗TDI、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、粗MDIの他、1,5−ナフタ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等の芳香族ポリイソシアネートを用いることができる。更に、ヘキサメチレンジイソシアネート、水添MDI、イソホロンジイソシアネート等の脂肪族ポリイソシアネートを用いることもできる。これらの他、プレポリマー型のポリイソシアネートを用いることもできる。
ポリイソシアネートは1種のみ用いてもよく、2種以上を併用してもよいが、1種のみ用いられることが多い。
また、ポリオールとポリイソシアネートとは、イソシアネートインデックスが95〜120、特に100〜115となる質量割合で使用することができる。
The “polyisocyanate” is not particularly limited, and polyisocyanates generally used for the production of flexible polyurethane foams can be used. As this polyisocyanate, toluene diisocyanate (TDI), crude TDI, 4,4′-diphenylmethane diisocyanate (MDI), crude MDI, and aromatic polyisocyanates such as 1,5-naphthalene diisocyanate and paraphenylene diisocyanate should be used. Can do. Furthermore, aliphatic polyisocyanates such as hexamethylene diisocyanate, hydrogenated MDI, and isophorone diisocyanate can also be used. In addition to these, a prepolymer type polyisocyanate can also be used.
Only one type of polyisocyanate may be used, or two or more types may be used in combination, but only one type is often used.
Moreover, a polyol and polyisocyanate can be used in the mass ratio from which an isocyanate index becomes 95-120, especially 100-115.

上記「リン系液状難燃剤」としては、リン酸エステル系、ポリリン酸系等の有機リン化合物が用いられ、これらのうちではリン酸エステル系難燃剤、特に縮合リン酸エステル系難燃剤が好ましい。液状難燃剤を用いた場合、優れた圧縮永久歪が損なわれることがなく、経時によるシール性の低下が防止される。また、液状難燃剤としては、塩素、臭素等のハロゲンを含有するハロゲン含有タイプもあるが、ハロゲンは環境の面で問題があるため、本発明では、リン系液状難燃剤を用いる。   As the “phosphorous liquid flame retardant”, organic phosphorus compounds such as phosphoric acid esters and polyphosphoric acids are used, and among these, phosphoric acid ester flame retardants, particularly condensed phosphoric acid ester flame retardants are preferable. When a liquid flame retardant is used, excellent compression set is not impaired, and deterioration of sealing properties with time is prevented. In addition, as the liquid flame retardant, there is a halogen-containing type containing halogen such as chlorine and bromine. However, since halogen has a problem in terms of environment, a phosphorous liquid flame retardant is used in the present invention.

リン酸エステル系難燃剤としては、例えば、トリメチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリブチルホスフェート、トリイソブチルホスフェート、トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、トリキシレニルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート及びクレジルジ2,6−キシレニルホスフェート等が挙げられる。   Examples of phosphate ester flame retardants include trimethyl phosphate, triethyl phosphate, tributyl phosphate, triisobutyl phosphate, triphenyl phosphate, tricresyl phosphate, trixylenyl phosphate, cresyl diphenyl phosphate and cresyl di-2,6-xylate. Nyl phosphate and the like can be mentioned.

また、特に好ましいリン酸エステル系難燃剤である縮合リン酸エステル系難燃剤としては、レゾルシノールビス−ジフェニルホスフェート、レゾルシノールビス−ジキシレニルホスフェート及びビスフェノールAビス−ジフェニルホスフェート等が挙げられる。縮合リン酸エステル系難燃剤は、モノマー型の難燃剤と比べて高分子量であるため揮発し難く、可塑化作用もあるため、フォーム原料の粘度を適度に低下させることもできる。また、トナーシール用フォームの機械的強度等を低下させることもない。
リン系液状難燃剤は1種のみ用いてもよく、2種以上を併用してもよい
In addition, examples of the condensed phosphate ester flame retardant which is a particularly preferable phosphate ester flame retardant include resorcinol bis-diphenyl phosphate, resorcinol bis-dixylenyl phosphate, and bisphenol A bis-diphenyl phosphate. The condensed phosphate ester flame retardant has a high molecular weight compared to the monomer type flame retardant, and thus hardly volatilizes and has a plasticizing action, so that the viscosity of the foam raw material can be appropriately reduced. Further, the mechanical strength or the like of the toner seal foam is not lowered.
Only one type of phosphorus-based liquid flame retardant may be used, or two or more types may be used in combination.

フォーム原料にリン系液状難燃剤を含有させることにより、生成するトナーシール用フォームにリン(リン元素)が含有されることになる。このリンの含有量は、エネルギー分散型蛍光X線分析により定量した場合に、0.3〜2.1質量%(トナーシール用フォームを100質量%とする。)であり、0.7〜2.0質量%であることが好ましい。リンの含有量が0.75〜3.00質量%、特に0.7〜2.0質量%であれば、家電向けの燃焼試験規格に合格する優れた難燃性を有し、且つ圧縮永久歪が十分に小さいトナーシール用フォームとすることができる。   By including a phosphorus-based liquid flame retardant in the foam raw material, phosphorus (phosphorus element) is contained in the produced toner seal foam. The phosphorus content is 0.3-2.1% by mass (100% by mass of the toner seal foam) as determined by energy dispersive X-ray fluorescence analysis, and 0.7-2. It is preferably 0.0% by mass. If the phosphorus content is 0.75 to 3.00% by mass, particularly 0.7 to 2.0% by mass, it has excellent flame retardancy that passes the combustion test standard for home appliances, and is compression permanent. A toner seal foam with sufficiently small distortion can be obtained.

縮合リン酸エステル系難燃剤を用いる場合、この難燃剤におけるリン(リン元素)の含有量は特に限定されないが、縮合リン酸エステル系難燃剤を100質量%とした場合に、リンは10〜20質量%、特に12〜18質量%含有されていることが好ましい。縮合リン酸エステル系難燃剤におけるリンの含有量が10〜20質量%であれば、フォーム原料に所定量の縮合リン酸エステル系難燃剤を含有させることにより、前記のように、リンの含有量が0.3〜2.1質量%であるトナーシール用フォームとすることができる。
尚、縮合リン酸エステル系難燃剤におけるリンの含有量は、エネルギー分散型蛍光X線分析により定量することができる。
When the condensed phosphate ester flame retardant is used, the content of phosphorus (phosphorus element) in the flame retardant is not particularly limited. However, when the condensed phosphate ester flame retardant is 100% by mass, phosphorus is 10 to 20%. It is preferable that it is contained by mass%, particularly 12-18 mass%. If the content of phosphorus in the condensed phosphate ester flame retardant is 10 to 20% by mass, by adding a predetermined amount of condensed phosphate ester flame retardant to the foam raw material, the phosphorus content as described above Can be used as a foam for toner seals having an amount of 0.3 to 2.1% by mass.
The phosphorus content in the condensed phosphate ester flame retardant can be quantified by energy dispersive X-ray fluorescence analysis.

フォーム原料には、ポリオール、ポリイソシアネート及びリン系液状難燃剤の他、発泡剤、触媒、整泡剤等が含有される。また、必要に応じてその他の助剤等を含有させることもできる。
発泡剤としては、通常、水を用いる。この水は特に限定されず、例えば、イオン交換水、水道水、蒸留水等の各種の水を用いることができる。トナーシール用フォーム製造時の水の使用量は、ポリオールを100質量部とした場合に、2〜6質量部とすることができ、3〜5質量部であることが好ましい。水が2〜6質量部であれば、所定の密度、硬度及び圧縮永久歪等を有するトナーシール用フォームとすることができる。
The foam raw material contains a foaming agent, a catalyst, a foam stabilizer, and the like in addition to polyol, polyisocyanate, and phosphorus-based liquid flame retardant. Moreover, other auxiliary agents etc. can also be contained as needed.
As the foaming agent, water is usually used. This water is not particularly limited, and various waters such as ion exchange water, tap water, and distilled water can be used. The amount of water used for producing the toner seal foam can be 2 to 6 parts by mass, preferably 3 to 5 parts by mass, when the polyol is 100 parts by mass. When the amount of water is 2 to 6 parts by mass, a toner seal foam having a predetermined density, hardness, compression set, and the like can be obtained.

触媒としては、トリエチレンジアミン、トリエチルアミン、N−メチルモルホリンジメチルアミノメチルフェノール、イミダゾール、1,8−ジアザビシクロ[5,4,0]ウンデセン等の3級アミン化合物などのアミン系触媒を用いることができる。また、スタナスオクトエート等の有機錫化合物、ニッケルアセチルアセトネート等の有機ニッケル化合物などの金属系触媒を用いることもできる。この触媒としてはアミン系触媒、特にトリエチレンジアミンが好ましい。触媒は1種のみ用いてもよく、2種以上を併用してもよい。触媒の使用量は、ポリオールを100質量部とした場合に、0.1〜1.0質量部、特に0.2〜0.5質量部とすることができる。   As the catalyst, amine-based catalysts such as tertiary amine compounds such as triethylenediamine, triethylamine, N-methylmorpholine dimethylaminomethylphenol, imidazole, and 1,8-diazabicyclo [5,4,0] undecene can be used. In addition, a metal catalyst such as an organic tin compound such as stannous octoate or an organic nickel compound such as nickel acetylacetonate may be used. The catalyst is preferably an amine catalyst, particularly triethylenediamine. Only one type of catalyst may be used, or two or more types may be used in combination. The usage-amount of a catalyst can be 0.1-1.0 mass part when a polyol is 100 mass parts, and can be 0.2-0.5 mass part especially.

整泡剤としては、ジメチルポリシロキサンとポリエーテルとのブロック共重合体を用いることができる。更に、ポリシロキサンに有機官能基を付加した特殊な整泡剤を用いることもできる。このように、整泡剤としてはシリコーン系整泡剤が用いられることが多い。整泡剤は1種のみ用いてもよく、2種以上を併用してもよい。整泡剤の使用量は、ポリオールを100質量部とした場合に、0.5〜2.0質量部、特に0.8〜1.5質量部とすることができる。   As the foam stabilizer, a block copolymer of dimethylpolysiloxane and polyether can be used. Furthermore, a special foam stabilizer in which an organic functional group is added to polysiloxane can also be used. Thus, a silicone type foam stabilizer is often used as the foam stabilizer. Only one type of foam stabilizer may be used, or two or more types may be used in combination. The amount of the foam stabilizer used may be 0.5 to 2.0 parts by mass, particularly 0.8 to 1.5 parts by mass, when the polyol is 100 parts by mass.

また、必要に応じて用いられる助剤としては、酸化防止剤、紫外線吸収剤、着色剤、及びフォーム原料の粘度を低下させ、攪拌、混合を容易にするための各種の希釈剤などが挙げられる。これらはトナーシール用フォームの硬度、圧縮永久歪等が損なわれない範囲で適量を含有させることができる。
尚、発泡剤、触媒、整泡剤等は、通常、ポリオールに配合され、反応時にポリイソシアネートと混合される。
Examples of the auxiliary agent used as necessary include antioxidants, ultraviolet absorbers, colorants, and various diluents for reducing the viscosity of the foam raw material to facilitate stirring and mixing. . These can be contained in appropriate amounts within a range in which the hardness, compression set, etc. of the toner seal foam are not impaired.
In addition, a foaming agent, a catalyst, a foam stabilizer, etc. are normally mix | blended with a polyol, and are mixed with polyisocyanate at the time of reaction.

本発明のトナーシール用フォームの製造方法は特に限定されず、軟質ポリウレタンフォームの製造における一般的な方法をそのまま採用することができる。また、このトナーシール用フォームは、カートリッジ本体の枠体等の樹脂製の部材を化学的に侵す(所謂、ケミカルアタック)ことがなく、過酷な雰囲気に曝されても、適度な硬度、及び優れた耐湿熱老化性等がほとんど低下せず、優れたシール性が長期に渡って維持され、トナーの漏洩が十分に防止される。   The method for producing the toner seal foam of the present invention is not particularly limited, and general methods for producing flexible polyurethane foam can be employed as they are. The toner seal foam does not chemically attack resin members such as a frame of the cartridge body (so-called chemical attack), and has an appropriate hardness and excellent resistance even when exposed to a harsh atmosphere. In addition, the wet heat aging resistance and the like are hardly deteriorated, excellent sealing performance is maintained for a long time, and toner leakage is sufficiently prevented.

[2]トナーシール材
本発明のトナーシール材は、本発明のトナーシール用フォームを用いてなることを特徴とする。
本発明のトナーシール用フォームを用いてなるトナーシール材であれば、過酷な雰囲気に曝されても長期に渡って、適度な硬度、及び優れた耐湿熱老化性等が維持され、圧縮永久歪が小さく、トナーの漏出が十分に防止される。また、硬度が低く柔軟であってもシール性が良好であり、カートリッジ本体の枠体等の当接面に介装させ、適度に圧縮させるのみでトナーの漏出を十分に防止することができる。そのため、トナーカートリッジ本体の枠体等の部材の構造を簡易なものとすることができ、所要樹脂量を低減させることもできる。従って、コストを抑えるという観点でも有利である。
[2] Toner Seal Material The toner seal material of the present invention is characterized by using the toner seal foam of the present invention.
With the toner sealant using the toner seal foam of the present invention, even if exposed to a harsh atmosphere, moderate hardness, excellent moist heat aging resistance, etc. are maintained over a long period of time, and compression set And the leakage of toner is sufficiently prevented. Further, even if the hardness is low and flexible, the sealing property is good, and the leakage of the toner can be sufficiently prevented by simply interposing it on the contact surface of the cartridge body and the like and compressing it appropriately. Therefore, the structure of the member such as the frame of the toner cartridge main body can be simplified, and the required resin amount can be reduced. Therefore, it is advantageous from the viewpoint of cost reduction.

このトナーシール材となるトナーシール用フォームは、セル数が40〜60個/25mm、特に40〜55個/25mmであり、且つJIS K 7222により測定した密度が17〜27kg/m、特に20〜25kg/m、JIS K 6400により測定した硬度が65〜135N、特に70〜130N、JIS L 1096 8.27.1[A法(フラジール形法)]により測定した通気量が0.2〜2.2cm/cm/秒、特に0.2〜2.0cm/cm/秒、及びJIS K 6400−4 4.5.2 A法により測定した圧縮永久歪が2.0〜10.0%、特に3.0〜9.0%であることが好ましい。このようなトナーシール用フォームであれば、優れたシール性を有し、且つ経時後も優れたシール性が維持されるトナーシール材とすることができる。また、このトナーシール材は、UL−94 HF−1により測定した燃焼試験に合格することが好ましく、UL−94 HF−2により測定した燃焼試験に合格する必要がある。 The toner sealing foam as the toner sealing material has a cell number of 40 to 60/25 mm, particularly 40 to 55/25 mm, and a density measured according to JIS K 7222 of 17 to 27 kg / m 3 , particularly 20 ˜25 kg / m 3 , hardness measured according to JIS K 6400 is 65 to 135N, especially 70 to 130N, JIS L 1096 8.27.1 [Method A (Fragile type method)] has an air flow rate of 0.2 to 2.2 cm 3 / cm 2 / second, especially 0.2 to 2.0 cm 3 / cm 2 / second, and compression set measured by JIS K 6400-4 4.5.2 A method is 2.0 to 10 It is preferably 0.0%, particularly 3.0 to 9.0%. Such a toner seal foam can provide a toner seal material that has excellent sealing properties and maintains excellent sealing properties even after elapse of time. The toner sealant preferably passes a combustion test measured by UL-94 HF-1, and needs to pass a combustion test measured by UL-94 HF-2.

本発明のトナーシール材は、例えば、画像形成装置の1種であるプリンタ1(図1参照)に組み込まれたトナーカートリッジ本体2の内部に充填されたトナー21が外部に漏出しないように、トナーカートリッジ本体2の枠体間等に介装されて用いられる。このプリンタ1による印刷は、トナー21を現像シリンダ3を経由して感光ドラム4に付着させ、感光ドラム4に付着したトナーを転写ローラ5により用紙に付着させることによってなされる。この場合、特に長期間用いることによりトナーカートリッジ本体2の枠体間等からトナーが漏出することがあるが、枠体間等に本発明のトナーシール材を介装させることにより、トナーの漏出が十分に防止される。   The toner seal material of the present invention is, for example, a toner so that the toner 21 filled in the toner cartridge main body 2 incorporated in the printer 1 (see FIG. 1) which is a kind of image forming apparatus does not leak to the outside. It is used by being interposed between the frames of the cartridge body 2. Printing by the printer 1 is performed by attaching the toner 21 to the photosensitive drum 4 via the developing cylinder 3 and attaching the toner attached to the photosensitive drum 4 to the sheet by the transfer roller 5. In this case, the toner may leak from between the frames of the toner cartridge body 2 when used for a long period of time. However, if the toner seal material of the present invention is interposed between the frames, the toner leaks. It is sufficiently prevented.

以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
実施例1〜6及び比較例1〜8
[1]使用原料
(1)ポリオール
(A)ポリオール(a):ヒドロキシル末端プレポリマー[三洋化成社製、商品名「FA−136」(粘度;20000mPa・s、数平均分子量;12000、OH価;33)]
(B)ポリオール(b):ポリエーテルポリオール[三洋化成社製、商品名「FA−103」(EO単位含有量;80質量%、粘度;720mPa・s、数平均分子量;3400、官能基数;3、OH価;60)]
(C)ポリオール(a)、(b)を除く他のポリオール(c):ポリエーテルポリオール[三洋化成社製、商品名「GP−3050NS」(EO単位含有量;8質量%、粘度;500mPa・s、数平均分子量;3000、官能基数;3、OH価;56.1)]
(2)発泡剤:水(イオン交換水)
(3)触媒:アミン系触媒(花王社製、商品名「カオライザー No.81」)
(5)整泡剤:シリコーン系整泡剤(東レダウコーニング社製、商品名「SZ−1919」)
(6)難燃剤
(A)リン系液状難燃剤:縮合リン酸エステル系難燃剤[大八化学社製、商品名「D−880」(リン含有量;15質量%)]
(B)粉状難燃剤(a):メラミン(三井化学社製、商品名「メラミン」)
(C)粉状難燃剤(b):膨張黒鉛(三洋貿易社製、商品名「SYZR 502FP」)
(7)ポリイソシアネート:TDI[住友バイエルウレタン社製、商品名「テスモジュール T−80」(2,4−異性体比;80%)]
Hereinafter, the present invention will be described specifically by way of examples.
Examples 1-6 and Comparative Examples 1-8
[1] Raw materials used (1) Polyol (A) Polyol (a): Hydroxyl-terminated prepolymer [manufactured by Sanyo Chemical Co., Ltd., trade name “FA-136” (viscosity: 20000 mPa · s, number average molecular weight; 12000, OH number; 33)]
(B) Polyol (b): Polyether polyol [manufactured by Sanyo Chemical Co., Ltd., trade name “FA-103” (EO unit content: 80% by mass, viscosity: 720 mPa · s, number average molecular weight; 3400, number of functional groups; 3 OH value; 60)]
(C) Polyols other than polyols (a) and (b) (c): Polyether polyol [manufactured by Sanyo Kasei Co., Ltd., trade name “GP-3050NS” (EO unit content: 8 mass%, viscosity: 500 mPa · s] s, number average molecular weight; 3000, number of functional groups; 3, OH value; 56.1)]
(2) Foaming agent: water (ion exchange water)
(3) Catalyst: Amine-based catalyst (trade name “Kaolinizer No. 81” manufactured by Kao Corporation)
(5) Foam stabilizer: Silicone foam stabilizer (manufactured by Toray Dow Corning, trade name “SZ-1919”)
(6) Flame retardant (A) Phosphorus liquid flame retardant: Condensed phosphate ester flame retardant [manufactured by Daihachi Chemical Co., Ltd., trade name “D-880” (phosphorus content: 15 mass%)]
(B) Powdery flame retardant (a): Melamine (Mitsui Chemicals, trade name “melamine”)
(C) Powdered flame retardant (b): expanded graphite (manufactured by Sanyo Trading Co., Ltd., trade name “SYZR 502FP”)
(7) Polyisocyanate: TDI [manufactured by Sumitomo Bayer Urethane Co., Ltd., trade name “Tes Module T-80” (2,4-isomer ratio: 80%)]

[2]トナーシール用フォームの製造
表1(実施例1〜6)及び表2(比較例1〜8)に記載の配合により、先ず、ポリイソシアネートを除くそれぞれの成分を所定の量比でハンドミキサーを用いて攪拌した。その後、所定のイソシアネート指数に従ってポリイソシアネートを配合し、この混合物を発泡箱に投入して発泡、硬化させ、トナーシール用フォームを製造した。
[2] Manufacture of Toner Seal Foam First, each component excluding polyisocyanate is handed at a predetermined quantitative ratio according to the formulation described in Table 1 (Examples 1 to 6) and Table 2 (Comparative Examples 1 to 8). Stir using a mixer. Thereafter, polyisocyanate was blended according to a predetermined isocyanate index, and this mixture was put into a foaming box and foamed and cured to produce a toner seal foam.

[3]特性評価
上記[2]で製造したトナーシール用フォームのセル数を下記の方法により測定した。また、リンの含有量を前記の方法により測定した。更に、密度、硬度、通気量及び圧縮永久歪を下記の方法により測定し、難燃性を下記の方法により評価した。結果を表1、2に併記する。
[3] Characteristic evaluation The number of cells of the toner seal foam produced in the above [2] was measured by the following method. The phosphorus content was measured by the above method. Furthermore, density, hardness, air flow rate and compression set were measured by the following methods, and flame retardancy was evaluated by the following methods. The results are shown in Tables 1 and 2.

(a)セル数;マイクロスコープ(キーエンス社製、型式「VH−50」)により、長さ25mm当たりのセル数(個/25mm)を測定した。数値が大きいほど、セル径が小さく、セルが微細であり、シール性が良好である。
(b)密度;JIS K 7222により測定した。
(c)硬度;JIS K 6400により測定した。
(d)通気量;JIS L 1096 8.27.1[A法(フラジール形法)]により測定した。数値が小さいほど、通気性が低く、シール性が良好である。
(e)圧縮永久歪;JIS K 6400−4 4.5.2 A法により測定した。数値が小さいほど、湿熱下等の環境で長期間用いたときのへたりが少なく、十分なシール性が維持される。
(f)難燃性;UL−94 HF−1の燃焼試験により測定し、評価した。
尚、表1、2における「6mm」は、厚さ2.0〜6.0mmの試験片を用いて測定したときに合格したという意味である。
(A) Number of cells: The number of cells per 25 mm length (cells / 25 mm) was measured with a microscope (manufactured by Keyence Corporation, model “VH-50”). The larger the numerical value, the smaller the cell diameter, the finer the cell, and the better the sealing performance.
(B) Density: Measured according to JIS K 7222.
(C) Hardness: Measured according to JIS K 6400.
(D) Aeration rate: Measured according to JIS L 1096 8.27.1 [Method A (Fragile type method)]. The smaller the value, the lower the air permeability and the better the sealing performance.
(E) Compression set: Measured by JIS K 6400-4 4.5.2 A method. The smaller the value, the less the sag when used for a long time in an environment such as wet heat, and the sufficient sealing performance is maintained.
(F) Flame retardancy; measured and evaluated by a combustion test of UL-94 HF-1.
In Tables 1 and 2, “6 mm” means that the test piece passed when measured using a test piece having a thickness of 2.0 to 6.0 mm.

Figure 2011184640
Figure 2011184640

Figure 2011184640
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表1によれば、粘度が高いヒドロキシル末端プレポリマー及びEO単位の含有量が多いポリオールを使用し、且つ縮合リン酸エステル系難燃剤を含有するフォーム原料を用いた実施例1〜7のトナーシール用フォームでは、セルが微細であって、通気量が1.89cm/cm/秒以下であり、且つ密度及び硬度が低く、圧縮永久歪が小さく、優れたシール性を有するとともに、この優れたシール性が経時後も維持されることが推察される。また、燃焼試験では全てが合格である。 According to Table 1, the toner seals of Examples 1 to 7 using a high-viscosity hydroxyl-terminated prepolymer and a polyol having a high content of EO units and a foam raw material containing a condensed phosphate ester flame retardant In the foam for use, the cell is fine, the air flow rate is 1.89 cm 3 / cm 2 / sec or less, the density and hardness are low, the compression set is small, and the sealing property is excellent. It is presumed that the sealing performance is maintained even after aging. Moreover, all are passing in a combustion test.

一方、表2によれば、ポリオール(a)が含有されていない比較例1では、セル数が少なく(セル径が大きく)、通気量が極めて多く、ポリオール(a)が下限値未満である比較例2でも、セル数がやや少なく、通気量が多く、いずれも圧縮永久歪が大きい。また、リンが過少である比較例3では、燃焼試験に不合格であり、リンが過多である比較例4では、燃焼試験には合格するものの、圧縮永久歪がかなり大きくなる。更に、粉状難燃剤を用いた比較例5、6では、密度が高く、硬くなるとともに、圧縮永久歪がかなり大きくなり、問題である。また、EO単位の含有量が多いポリオールが含有されていない比較例7では、泡体がシュリンクしてしまい、フォームが生成せず、EO単位の含有量が多いポリオールが過多である比較例8では、通気量が多くなるとともに、圧縮永久歪がかなり大きく、問題である。   On the other hand, according to Table 2, in Comparative Example 1 in which the polyol (a) is not contained, the number of cells is small (the cell diameter is large), the air flow rate is extremely large, and the polyol (a) is less than the lower limit value. Also in Example 2, the number of cells is slightly small, the air flow rate is large, and all have large compression set. In Comparative Example 3 in which phosphorus is insufficient, the combustion test is rejected. In Comparative Example 4 in which phosphorus is excessive, the combustion test is passed, but the compression set is considerably increased. Furthermore, in Comparative Examples 5 and 6 using a powdered flame retardant, the density is high and hard, and the compression set is considerably large, which is a problem. Further, in Comparative Example 7 in which the polyol having a high content of EO units is not contained, in the comparative example 8 in which the foam shrinks, the foam is not generated, and the polyol having a high content of EO units is excessive. As the air flow increases, the compression set is considerably large, which is a problem.

本発明は、電子写真画像形成装置、例えば、各種プリンタ、ファクシミリ、複写機等に装着されるプロセスカートリッジなどに用いられるトナーシール材の分野において有用である。   The present invention is useful in the field of toner seal materials used in electrophotographic image forming apparatuses, for example, process cartridges mounted on various printers, facsimiles, copiers, and the like.

1;プリンタ、2;トナーカートリッジ本体、21;トナー、3;現像シリンダ、4;感光ドラム、5;転写ローラ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1; Printer, 2; Toner cartridge main body, 21; Toner, 3; Developing cylinder, 4; Photosensitive drum, 5;

Claims (8)

ポリオール、ポリイソシアネート及びリン系液状難燃剤を含有するフォーム原料を反応させてなるトナーシール用軟質ポリウレタンフォームであって、
上記ポリオールは、25℃における粘度が15000〜30000mPa・sであるポリオール(a)と、アルキレンオキサイド単位の全量を100質量%とした場合に、エチレンオキサイド単位の含有量が60質量%以上であるポリオール(b)とを含有し、
上記ポリオールを100質量%とした場合に、上記ポリオール(a)の含有量は50〜98質量%であり、上記ポリオール(b)の含有量は2〜23質量%であって、
エネルギー分散型蛍光X線分析により定量したリンの含有量が0.3〜2.1質量%であることを特徴とするトナーシール用軟質ポリウレタンフォーム。
A flexible polyurethane foam for toner seal obtained by reacting a foam raw material containing a polyol, a polyisocyanate and a phosphorous liquid flame retardant,
The polyol has a viscosity of 15,000 to 30000 mPa · s at 25 ° C. and a polyol having an ethylene oxide unit content of 60% by mass or more when the total amount of alkylene oxide units is 100% by mass. (B) and
When the polyol is 100% by mass, the content of the polyol (a) is 50 to 98% by mass, the content of the polyol (b) is 2 to 23% by mass,
A flexible polyurethane foam for toner seal, wherein the phosphorus content determined by energy dispersive X-ray fluorescence analysis is 0.3 to 2.1% by mass.
上記リン系液状難燃剤が縮合リン酸エステル系難燃剤である請求項1に記載のトナーシール用軟質ポリウレタンフォーム。   The flexible polyurethane foam for toner seal according to claim 1, wherein the phosphorous liquid flame retardant is a condensed phosphate ester flame retardant. JIS K 7222により測定した密度が17〜27 kg/mである請求項1又は2に記載のトナーシール用軟質ポリウレタンフォーム。 3. The flexible polyurethane foam for toner seal according to claim 1, wherein the density measured by JIS K 7222 is 17 to 27 kg / m 3 . JIS K 6400により測定した硬さが65〜135Nである請求項1乃至3のうちのいずれか1項に記載のトナーシール用軟質ポリウレタンフォーム。   The flexible polyurethane foam for toner seal according to any one of claims 1 to 3, having a hardness measured according to JIS K 6400 of 65 to 135N. JIS L 1096 8.27.1[A法(フラジール形法)]により測定した通気量が0.2〜2.2cm/cm/秒である請求項1乃至4のうちのいずれか1項に記載のトナーシール用軟質ポリウレタンフォーム。 The air flow rate measured according to JIS L 1096 8.27.1 [Method A (Fragile type method)] is 0.2 to 2.2 cm 3 / cm 2 / sec. Soft polyurethane foam for toner seals as described in 1. JIS K 6400−4 4.5.2 A法により測定した圧縮永久歪が2.0〜10.0%である請求項1乃至5のうちのいずれか1項に記載のトナーシール用軟質ポリウレタンフォーム。   The flexible polyurethane foam for toner seal according to any one of claims 1 to 5, wherein the compression set measured by JIS K 6400-4 4.5.2 A method is 2.0 to 10.0%. . 上記縮合リン酸エステル系難燃剤を100質量%とした場合に、リンの含有量が10〜20質量%である請求項2乃至6のうちのいずれか1項に記載のトナーシール用軟質ポリウレタンフォーム。   The flexible polyurethane foam for toner seal according to any one of claims 2 to 6, wherein the content of phosphorus is 10 to 20% by mass when the condensed phosphate ester flame retardant is 100% by mass. . 請求項1乃至7のうちのいずれか1項に記載のトナーシール用軟質ポリウレタンフォームを用いてなることを特徴とするトナーシール材。   A toner sealant comprising the soft polyurethane foam for toner seal according to any one of claims 1 to 7.
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