JP2014070186A - ポリウレタンフォーム、クリーニングローラおよび製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 ポリオールとポリイソシアネートを主成分とし、エチレンオキシド単位の含有量が80%以上であるポリオールを2.5乃至22.5重量部含有し、低分子シロキサンを低減した整泡剤を0.3〜1.4重量部含有するポリウレタンフォームおよびこのポリウレタンフォームにより構成された帯電ロール用クリーニングローラ、およびこのポリウレタンフォームの製造方法。
【選択図】 なし
Description
即ち、ポリオールとポリイソシアネートを主成分とし、このポリオール100重量部中において、エチレンオキシド単位の含有量が80%以上であるポリオールを2.5乃至22.5重量部含有し、低分子シロキサンを低減した整泡剤を0.3〜1.4重量部含有する、ポリウレタンフォームが提供される。
これによれば、帯電ローラ用クリーニングローラに要求される仕様を満たし、初期印刷時における白スジなどの画質不具合を防止し、かつ、発泡安定性を確保しプロセスレンジを拡大することで生産性の高いポリウレタンフォームを提供することができる。
これによれば、帯電ローラ用クリーニングローラに要求される、高密度、高硬度、微細セル、圧縮永久歪などの仕様を満たし、初期印刷時における白スジなどの画質不具合を防止する帯電ローラ用クリーニングローラを提供することができる。
これによれば、帯電ローラ用クリーニングローラに要求される仕様を満たし、初期印刷時における白スジなどの画質不具合を防止し、かつ、発泡安定性を確保しプロセスレンジを拡大することで生産性の高いポリウレタンフォームの製造方法を提供することができる。
本発明に係るポリウレタンフォームは、ポリオールとポリイソシアネートを主成分とする原料を配合して反応させて発泡して得られる。
分析方法としては、ウレタンフォーム1グラムを100mlのアセトンに浸漬し、70℃8時間、ソックスレー抽出を行い、その後、その抽出液をガスクロマトグラフィーにてX4〜X20までのピークの定量分析により、X4〜X20までの存在量を定量した。(表1にデータを示す。)
その他必要に応じて、及び、本発明による効果を損なわない限りにおいて、架橋剤、充填剤、安定剤、着色剤、難燃剤、可塑剤、破泡剤、消泡剤等が配合される。
<実施例1>
表1に示すポリオール、ポリイソシアネート、発泡剤、整泡剤及び触媒からなるフォーム原料を調製した。このフォーム原料を混合撹拌し、ベルトコンベア上に反応混合液を吐出して連続生産する軟質スラブ発泡体であるウレタンフォームを製造した。その後、裁断し、直方体の形状とし、さらに、円筒加工によりロール形状とすることにより、帯電ローラ用クリーニングローラを得た。また、常態物性においては、このローラにおける、密度(Kg/m3)、硬さ(N)をJIS K6400−2に準じる25%ILDで、セル数(PPI)、及び圧縮永久歪(%)をJIS K6401に準じて測定した。
本実施例におけるフォーム原料は、ポリオール1を5重量部、ポリオール2を55重量部、ポリオール3を40重量部含む。その他の配合は、実施例1と同じである。
本実施例におけるフォーム原料は、ポリオール1を20重量部、ポリオール2を50重量部、ポリオール3を30重量部含む。その他の配合は、実施例1と同じである。
本実施例におけるフォーム原料は、整泡剤2を0.4重量部含む。その他の配合は、実施例1と同じである。
本実施例におけるフォーム原料は、整泡剤2を1.2重量部含む。その他の配合は、実施例1と同じである。
本実施例におけるフォーム原料は、整泡剤3を0.6重量部含む。その他の配合は、実施例1と同じである。
本比較例におけるフォーム原料は、ポリオール2を50重量部、ポリオール3を50重量部、ポリイソシアネートをイソシアネートインデックスとして105を含む。さらに、ポリオール100重量部に対して、発泡剤である水を1.15重量部、アミン系触媒を0.5重量部、整泡剤1を0.6重量部含む。
本比較例におけるフォーム原料は、整泡剤2を0.6重量部含む。その他の配合は、比較例1と同じである。
本比較例におけるフォーム原料は、ポリオール1を25重量部、ポリオール2を50重量部、ポリオール3を25重量部含む。また、整泡剤2を0.6重量部含む。その他の配合は、比較例1と同じである。
本比較例におけるフォーム原料は、整泡剤2を0.2重量部含む。その他の配合は、実施例1と同じである。
本比較例におけるフォーム原料は、整泡剤2を1.6重量部含む。その他の配合は、実施例1と同じである。
本比較例におけるフォーム原料は、ポリオール3を30重量部、ポリオール4を70重量部含む。その他の配合は、実施例1と同じである。
まず、実施例1と比較例1を比較する。実施例1は、高密度、高硬度、微細セルと言った帯電ローラ用クリーニングローラ向けポリウレタンフォームに要求される仕様を満たすため、比較的粘度の高いエステル基を有するポリオール2(粘度3500CPS)とポリエーテルポリオールをベースとするポリマーポリオールであるポリオール3(粘度4500CPS)を含むと共に、プロセスレンジを拡大するためにエチレンオキシド単位を80%以上含むポリオール1を含み、さらに、初期印刷時における白スジなどの画質不具合を防止するため、高活性だが低分子シロキサンを低減した整泡剤2を含む。
・ポリオール2: エステル基を有するポリオール。
・ポリオール3: PO付加型のエーテルポリオールをベース。疎水性を示す。ただし粘度を向上させる必要があるため、ポリマーポリオールが好ましい。)
従って、低分子シロキサンを低減した整泡剤2を含む場合、プロセスレンジを拡大するためのポリオール1の含有量は多すぎても良好なフォームを形成できないことが分かる。そうすると、ポリオール100重量部中において、エチレンオキシド単位の含有量が80%以上であるポリオール1を、20と25重量部の中間値である22.5重量部以下、好ましくは20重量部以下含むことが必要であると言える。
・ポリオール
ポリオール1;ポリエーテルポリオール(分子量3400、官能基数3、エチレンオキシド単位80%以上)
ポリオール2;エーテルエステルポリオール(分子量3000、官能基数3、水酸基価58mgKOH/mg)
ポリオール3;ポリマーポリオール(官能基数3、水酸基価34mgKOH/mg、グリセリンにプロピレンオキシドを付加重合したポリエーテルポリオールにスチレンおよびアクリロニトリルの混合物をグラフト重合したもの。固形分約40%)
ポリオール4;ポリエーテルポリオール(分子量3000、官能基数3、エチレンオキシド単位8%)
・ポリイソシアネート
TDI−65
・触媒
アミン系触媒;環状ジアミン(「DABCO 33−LV」、トリエチレンジアミン33%)
・整泡剤
整泡剤1;難燃タイプのシリコーン系整泡剤(低分子シロキサン含有量: 2313ppm(X4〜X20))
整泡剤2;低分子シロキサンを低減した、高活性タイプのシリコーン系整泡剤(低分子シロキサン含有量: 220ppm(X4〜X20))
整泡剤3;低分子シロキサンを低減した、低活性タイプのシリコーン系整泡剤(低分子シロキサン含有量: 524ppm(X4〜X20))
整泡剤4;低分子シロキサンを低減していない、高活性タイプのシリコーン系整泡剤( 低分子シロキサン含有量: 14121ppm(X4〜X20)) 低分子シロキサン含有量が高すぎ、ウレタンフォームを作成しても、初期印刷時不具合印字枚数の結果が40枚以上となって、悪すぎた。このため、表中には表記を省略した。
Claims (6)
- ポリオールとポリイソシアネートを主成分とし、
前記ポリオール100重量部中において、
エチレンオキシド単位の含有量が80%以上であるポリオールを2.5乃至22.5重量部含有し、
低分子シロキサンを低減した整泡剤を0.3〜1.4重量部含有する、
ポリウレタンフォーム。 - 前記ポリオールには、ポリエーテルポリオールおよびエステル基を有するポリオールが含まれることを特徴とする請求項1に記載のポリウレタンフォーム。
- 前記整泡剤中の低分子シロキサンの含有量は、直鎖シロキサンX4〜X20の含有量の合計が100〜600ppmであることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のポリウレタンフォーム。
- 前記ポリウレタンフォーム中の低分子シロキサンの含有量は、直鎖シロキサンX4〜X20の含有量の合計が10〜28ppmであることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のポリウレタンフォーム。
- 請求項1乃至請求項4のいずれかに記載されたポリウレタンフォームにより構成された帯電ロール用クリーニングローラ。
- 請求項2乃至請求項4のいずれかに記載のポリウレタンフォームの製造方法であって、
前記エチレンオキシド単位の含有量が80%以上であるポリオールと、
前記ポリエーテルポリオールと、
前記エステル基を有するポリオールと、を配合したポリオールを調合し、
前記調合したポリオールと前記ポリイソシアネートを、前記低分子シロキサンを低減した整泡剤の存在下で反応させるポリウレタンフォームの製造方法。
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