JP2022168912A

JP2022168912A - 紙送りロール

Info

Publication number: JP2022168912A
Application number: JP2021074595A
Authority: JP
Inventors: 学作田; Manabu Sakuta; 里志遠藤; Satoshi Endo; 和志山口; Kazuyuki Yamaguchi
Original assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date: 2021-04-27
Filing date: 2021-04-27
Publication date: 2022-11-09

Abstract

【課題】可塑剤のブリードアウトを抑えつつ低硬度化を実現できる紙送りロールを提供する。【解決手段】軸体１２と、軸体１２の外周面上に形成された弾性体層１４と、を備え、弾性体層１４は、ポリオール成分としてポリエーテルポリオールおよびポリカーボネートポリオールを含むポリエーテルポリウレタンで構成されるバインダーポリマーとエステル基を有する可塑剤とを含み、ＪＩＳ－Ａ硬度が２５度以上５５度以下である、紙送りロール１０とする。【選択図】図１

Description

本発明は、電子写真方式を採用する複写機、プリンター、ファクシミリなどの電子写真機器において好適に用いられる紙送りロールに関するものである。

紙送りロールとしては、芯金などの軸体の外周面上にゴム架橋体などの弾性材料からなる弾性体層を有するものが知られている。例えば特許文献１には、弾性材料としてポリエーテルポリウレタンを用いた紙送りロールが示されている。

特許第４３５６８０１号公報

紙送りロールは、弾性体層を低硬度にすることによって、用紙とのニップ面積を広げることができ、また、摩擦係数を増加させて用紙の搬送力を向上することができる。弾性体層を低硬度にするためには、弾性体層に可塑剤を添加することが有効である。しかしながら、弾性材料としてポリエーテルポリウレタンを用いた紙送りロールでは、弾性体層に添加した可塑剤がブリードアウトしやすく、用紙への転写の問題が生じるおそれがある。

本発明が解決しようとする課題は、可塑剤のブリードアウトを抑えつつ低硬度化を実現できる紙送りロールを提供することにある。

本発明に係る紙送りロールは、軸体と、前記軸体の外周面上に形成された弾性体層と、を備え、前記弾性体層は、ポリオール成分としてポリエーテルポリオールおよびポリカーボネートポリオールを含むポリエーテルポリウレタンで構成されるバインダーポリマーとエステル基を有する可塑剤とを含み、ＪＩＳ－Ａ硬度が２５度以上５５度以下である。

前記ポリオール成分のうち、前記ポリカーボネートポリオールの含有量は、３質量％以上６０質量％以下であることが好ましい。前記エステル基を有する可塑剤は、ポリエーテル鎖を有することが好ましい。前記エステル基を有する可塑剤の含有量は、前記バインダーポリマー１００質量部に対し、３０質量部以上６０質量部以下であることが好ましい。前記ポリエーテルポリオールは、ポリテトラメチレンエーテル鎖を有することが好ましい。前記ポリカーボネートポリオールは、ポリエーテル鎖を有することが好ましい。前記ポリエーテル鎖は、ポリテトラメチレンエーテル鎖であることが好ましい。前記弾性体層のＪＩＳ－Ａ硬度は、３０度以上４０度以下であることが好ましい。

本発明に係る紙送りロールによれば、軸体と、前記軸体の外周面上に形成された弾性体層と、を備え、前記弾性体層は、ポリオール成分としてポリエーテルポリオールおよびポリカーボネートポリオールを含むポリエーテルポリウレタンで構成されるバインダーポリマーとエステル基を有する可塑剤とを含み、ＪＩＳ－Ａ硬度が２５度以上５５度以下であることから、可塑剤のブリードアウトを抑えつつ低硬度化を実現できる。

前記ポリオール成分のうち前記ポリカーボネートポリオールの含有量が３質量％以上６０質量％以下であると、可塑剤のブリードアウトを効果的に抑えつつ低硬度化を実現できる。

前記エステル基を有する可塑剤がポリエーテル鎖を有すると、バインダーポリマーを構成するポリオール成分との相溶性が向上し、可塑剤のブリードアウトがより一層抑えられる。

前記エステル基を有する可塑剤の含有量が前記バインダーポリマー１００質量部に対し３０質量部以上６０質量部以下であると、可塑剤の含有量が比較的多量であるにもかかわらず、可塑剤のブリードアウトが抑えられる。また、可塑剤の含有量が多量であるため、低硬度化の効果に優れる。

前記ポリエーテルポリオールがポリテトラメチレンエーテル鎖を有すると、分子骨格の強靭性に優れ、耐摩耗性が良好となる。

前記ポリカーボネートポリオールがポリエーテル鎖を有すると、ポリエーテル鎖およびエステル基を有する可塑剤との相溶性が向上し、可塑剤のブリードアウトがより一層抑えられる。この際、前記ポリエーテル鎖がポリテトラメチレンエーテル鎖であると、分子骨格の強靭性に優れ、耐摩耗性が良好となる。

前記弾性体層のＪＩＳ－Ａ硬度が３０度以上４０度以下であると、可塑剤のブリードアウトを効果的に抑えつつ低硬度化を実現できる。

本発明の一実施形態に係る紙送りロールの外観模式図（ａ）と、そのＡ－Ａ線断面図（ｂ）である。

本発明に係る紙送りロールについて詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る紙送りロールの外観模式図（ａ）と、そのＡ－Ａ線断面図（ｂ）である。

本発明の一実施形態に係る紙送りロール１０は、軸体１２と、軸体１２の外周面上に形成された弾性体層１４と、を備える。弾性体層１４は、紙送りロール１０のベースとなる層（基層）である。弾性体層１４は紙送りロール１０の表面に現れる層となっている。

軸体１２は、金属製または樹脂製の中実体、中空体（円筒体）のものなどが挙げられる。金属材料としては、鉄、ステンレス、アルミニウムなどが挙げられる。弾性体層１４は、接着剤層（プライマー層）を介して軸体１２に接着されていてもよい。接着剤、プライマーなどには、必要に応じて導電化を行っても良い。

弾性体層１４は、ポリオール成分としてポリエーテルポリオールおよびポリカーボネートポリオールを含むポリエーテルポリウレタンで構成されるバインダーポリマーとエステル基を有する可塑剤とを含む。弾性体層１４は、ポリオール成分としてポリエーテルポリオールを含むことで、機械物性が確保され、耐摩耗性に優れるものとなる。なお、ポリオール成分としてのポリエーテルポリオールには、ポリオール成分としてのポリカーボネートポリオールであってポリエーテル鎖を有するもの（ポリエーテル鎖を有するポリカーボネートポリオール）は含まれない。

バインダーポリマーのポリエーテルポリウレタンは、ウレタン組成物の硬化物からなる。ウレタン組成物は、ポリオール成分と、イソシアネート成分と、を含有する。

ポリエーテルポリオールは、分子内に２つ以上のエーテル結合と２つ以上のヒドロキシル基を有するものである。ポリエーテルポリオールは、環状エーテルの開環重合または共重合などによって得られるものなどが好適に挙げられる。環状エーテルとしては、例えば、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、トリメチレンオキサイド、ブチレンオキサイド、α－メチルトリメチレンオキサイド、３，３’－ジメチルトリメチレンオキサイド、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジオキサミン等が挙げられる。ポリエーテルポリオールは、具体的には、ポリテトラメチレンエーテルグリコール（ＰＴＭＧ）、ポリプロピレングリコール（ＰＰＧ）、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）などが挙げられる。

ポリエーテルポリオールとしては、分子骨格の強靭性に優れ、耐摩耗性が良好となるなどの観点から、ポリテトラメチレン鎖を有するものが好ましい。ポリテトラメチレン鎖を有するポリエーテルポリオールとしては、ポリテトラメチレンエーテルグリコール（ＰＴＭＧ）などが挙げられる。

ポリエーテルポリオールは、数平均分子量（Ｍｎ）１０００～３５００のものが好ましい。より好ましくは数平均分子量（Ｍｎ）１５００～２５００のものである。ポリエーテルポリオールの数平均分子量（Ｍｎ）が１０００以上であることで、ポリウレタンの物性を確保することができる。また、ポリエーテルポリオールの数平均分子量（Ｍｎ）が３５００以下であることで、ウレタンプレポリマーの粘度上昇が抑えられ、成形性を良好にすることができる。数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）による標準ポリスチレンに換算したときの分子量である。

ポリオール成分のうち、ポリエーテルポリオールの含有量は、４０質量％以上９７質量％以下であることが好ましい。ポリエーテルポリオールの含有量が４０質量％以上であると、機械特性が確保され、耐摩耗性に優れるものとなる。また、上記観点から、ポリエーテルポリオールの含有量は、より好ましくは５０質量％以上、さらに好ましくは６０質量％以上である。一方、ポリエーテルポリオールの含有量が９７質量％以下であると、可塑剤のブリードアウトを抑制する効果に優れる。また、上記観点から、ポリエーテルポリオールの含有量は、より好ましくは９５質量％以下、さらに好ましくは９３質量％以下である。

ポリカーボネートポリオールは、分子内に２つ以上のカーボネート結合と２つ以上のヒドロキシル基を有するものである。ポリカーボネートポリオールとしては、低硬度、弾性回復性などの観点から、ポリカーボネートジオールが好ましい。ポリカーボネートポリオールは、ポリオールとカーボネート化合物の縮合反応によって得られるものが好適である。カーボネート化合物としては、ジアルキルカーボネート、ジアリールカーボネート、アルキレンカーボネートなどが挙げられる。ポリカーボネートポリオールを構成するポリオールは、ヘキサンジオール、ブタンジオールなどの非重合性（低分子）のポリオールであってもよいし、ポリエーテルポリオールのような重合性（高分子）のポリオールであってもよい。ポリカーボネートポリオールを構成するポリオールとしては、ヘキサンジオール、ブタンジオールなどのジオール、２，４－ブタントリオールなどのトリオール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール（ＰＴＭＧ）、ポリプロピレングリコール（ＰＰＧ）、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）などが挙げられる。

ポリカーボネートポリオールは、数平均分子量（Ｍｎ）１０００～３５００のものが好ましい。より好ましくは数平均分子量（Ｍｎ）１５００～２５００のものである。ポリエーテルポリオールの数平均分子量（Ｍｎ）が１０００以上であることで、ポリウレタンの物性を確保することができる。また、ポリエーテルポリオールの数平均分子量（Ｍｎ）が３５００以下であることで、ウレタンプレポリマーの粘度上昇が抑えられ、成形性を良好にすることができる。数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）による標準ポリスチレンに換算したときの分子量である。

ポリカーボネートポリオールとしては、ポリエーテル鎖およびエステル基を有する可塑剤との相溶性が向上し、可塑剤のブリードアウトがより一層抑えられるなどの観点から、ポリエーテル鎖を有するものが好ましい。また、分子骨格の強靭性に優れ、耐摩耗性が良好となるなどの観点から、ポリエーテル鎖のうちでも、ポリテトラメチレンエーテル鎖が好ましい。

ポリオール成分のうち、ポリカーボネートポリオールの含有量は、３質量％以上６０質量％以下であることが好ましい。ポリカーボネートポリオールの含有量が３質量％以上であると、可塑剤のブリードアウトを効果的に抑えつつ低硬度化を実現できる。また、上記観点から、ポリカーボネートポリオールの含有量は、より好ましくは５質量％以上、さらに好ましくは７質量％以上である。一方、ポリカーボネートポリオールの含有量が６０質量％以下であると、給紙ロールとして好まれる反発弾性率が低下していく。また、上記観点から、ポリカーボネートポリオールの含有量は、より好ましくは５０質量％以下、さらに好ましくは４０質量％以下である。

ポリカーボネートポリオールとしては、以下の化学式（１）の構造のものが好適である。

式（１）において、ｌ，ｍはそれぞれ１以上の整数からなる繰り返し単位数であり、Ｒ_１はアルキレン基である。式（１）において、ｌが２以上のものは、ポリエーテル鎖を有するポリカーボネートポリオールである。ｌは２以上が好ましく、３以上が特に好ましい。Ｒ_１は炭素数２～４が好ましく、炭素数４が特に好ましい。

イソシアネートとしては、４，４’－ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、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）、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート（ＴＭＨＤＩ）、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、カルボジイミド変性ＭＤＩ、ポリメチレンフェニルイソシアネート（ＰＡＰＩ）、オルトトルイジンジイソシアネート（ＴＯＤＩ）、ナフチレンジイソシアネート（ＮＤＩ）、キシレンジイソシアネート（ＸＤＩ）、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＭＤＩ）、パラフェニレンジイソシアネート（ＰＤＩ）、リジンジイソシアネートメチルエステル（ＬＤＩ）、ジメチルジイソシアネート（ＤＤＩ）などが挙げられる。これらは、イソシアネート成分として、１種単独で用いられてもよいし、２種以上を併用してもよい。これらのうちでは、耐摩耗性の向上、取扱いやすさ、入手容易、コストなどの観点から、４，４’－ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）が特に好ましい。

イソシアネートは、上記するＭＤＩなどのイソシアネートとポリオールとを反応させて得られるＮＣＯ末端のウレタンプレポリマーであってもよい。イソシアネートとして用いられるウレタンプレポリマーは、ＮＣＯ末端とするため、ＮＣＯ％が５～３０質量％の範囲内であることが好ましい。ＮＣＯ％は、下記の式で算出される。

イソシアネートの配合量は、耐摩耗性の向上を図りやすい、強度を確保しやすい、ヘタリにくいなどの観点から、ＮＣＯインデックス（イソシアネートインデックス）が１１０以上となるように設定することが好ましい。ＮＣＯインデックスは、より好ましくは１１５以上、さらに好ましくは１２０以上、１２５以上、１３０以上である。一方、硬くなりすぎない、成形しやすいなどの観点から、ＮＣＯインデックスが１６０以下となるように設定することが好ましい。ＮＣＯインデックスは、より好ましくは１５５以下、さらに好ましくは１５０以下、１４５以下である。ＮＣＯインデックスは、イソシアネート基と反応する活性水素基（水酸基、アミノ基など）の合計当量１００に対するイソシアネート基の当量として算出する。

エステル基を有する可塑剤は、ポリウレタンに配合可能な可塑剤が好適である。エステル基を有する可塑剤としては、ポリエーテルエステル、アジピン酸エーテルエステル、アジピン酸ポリエステル、アジピン酸エステル、セバシン酸エステル、安息香酸エステル、アゼライン酸エステル、トリメリット酸エステル、フタル酸エステルなどが挙げられる。

エステル基を有する可塑剤としては、バインダーポリマーを構成するポリオール成分との相溶性が向上し、可塑剤のブリードアウトがより一層抑えられるなどの観点から、ポリエーテル鎖を有するものが好ましい。ポリエーテル鎖およびエステル基を有する可塑剤としては、ポリエーテルエステル、アジピン酸エーテルエステル、安息香酸エステル系などが挙げられる。また、これらのうちでも、ポリエーテルエステルが特に好ましい。

ポリエーテルエステル系可塑剤としては、以下の化学式（２）の構造のものが好適である。

式（２）において、ｎは２以上の整数からなる繰り返し単位数であり、Ｒ_２はアルキル基またはアリール基であり、Ｒ_３はアルキレン基である。Ｒ_２は、炭素数４以上が好ましい。Ｒ_３は炭素数２～４が好ましく、炭素数４が特に好ましい。

ポリエーテルエステル系可塑剤は、成形性などの観点から、数平均分子量４００～２０００が好ましい。

ポリエーテルエステル系可塑剤としては、例えば、ＡＤＥＫＡ製のアデカライザーＲＳ－７００，ＲＳ－７３５，ＲＳ－９６６，ＲＳ－１０００などが挙げられる。アジピン酸エーテルエステル系可塑剤としては、例えば、ＡＤＥＫＡ製のアデカライザーＲＳ－１０７などが挙げられる。アジピン酸ポリエステル系可塑剤としては、例えば、ＡＤＥＫＡ製のアデカライザーＰＮ－１５０，ＰＮ－１７０，Ｐ－２００，ＰＮ－３５０などが挙げられる。

アジピン酸エステルとしては、アジピン酸ジオクチル（ＤＯＡ）、アジピン酸ジイソノニル（ＤＩＮＡ）などが挙げられる。セバシン酸エステルとしては、セバシン酸ジオクチルなどが挙げられる。安息香酸エステルとしては、エチレングリコールジベンゾアート、ジエチレングリコールジベンゾアート、プロピレングリコールジベンゾアート、ジプロピレングリコールジベンゾアート、トリエチレングリコールジベンゾアート、１，４－シクロヘキセンジメタノールジベンゾアート、ポリエチレングリコールジベンゾアートなどが挙げられる。アゼライン酸エステルとしては、アゼライン酸ジオクチルなどが挙げられる。

トリメリット酸エステルとしては、トリメリット酸２－エチルヘキシル、トリメリット酸イソノニルなどが挙げられる。フタル酸エステルとしては、フタル酸ジオクチル（ＤＯＰ）、フタル酸ジイソノニル（ＤＩＮＰ）、フタル酸ジイソデシル（ＤＩＤＰ）、フタル酸ジブチル（ＤＢＰ）などが挙げられる。

エステル基を有する可塑剤の含有量は、バインダーポリマー１００質量部に対し、３０質量部以上６０質量部以下であることが好ましい。上記含有量が３０質量部以上であると、弾性体層をより一層、低硬度にすることができる。そして、この観点から、上記含有量としては、より好ましくは３５質量部以上、さらに好ましくは４０質量部以上である。また、上記含有量が６０質量部以下であると、可塑剤のブリードアウトが抑えられやすい。そして、この観点から、上記含有量としては、より好ましくは５５質量部以下、さらに好ましくは５０質量部以下である。

ウレタン組成物は、必要に応じて、鎖延長剤、架橋剤、触媒を含有してもよい。また、ウレタン組成物は、必要に応じて、イオン導電剤、発泡剤、界面活性剤、難燃剤、着色剤、充填剤、安定剤、離型剤などを適宜含有していてもよい。

鎖延長剤は、ポリウレタンと反応可能な、ジオールやジアミンなどの２官能の化合物である。数平均分子量３００以下のものが好ましい。鎖延長剤としては、１，４－ブタンジオール（１，４－ＢＤ）、エチレングリコール（ＥＧ）、１，６－ヘキサンジオール（１，６－ＨＤ）、ジエチレングリコール（ＤＥＧ）、プロピレングリコール（ＰＧ）、ジプロピレングリコール（ＤＰＧ）、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などのジオールや、２，２’，３，３’－テトラクロロ－４，４’－ジアミノジフェニルメタン、３，３’－ジクロロ－４，４’－ジフェニルメタン、トリメチレン－ビス（４－アミノベンゾエート）、４，４’－ジアミノ－３，３’－ジエチル－５，５’－ジメチルジフェニルメタン等の芳香族ジアミン等が挙げられる。これらは、鎖延長剤として１種単独で用いられてもよいし、２種以上を併用してもよい。これらのうちでは、物性確保、成形性の向上が得られやすいなどの観点から、１，４－ブタンジオール（１，４－ＢＤ）、エチレングリコール（ＥＧ）、１，６－ヘキサンジオール（１，６－ＨＤ）などが好適である。

架橋剤は、ポリウレタンと反応可能な、トリオールやトリアミンなどの３官能以上の化合物である。数平均分子量３００以下のものが好ましい。架橋剤としては、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などが挙げられる。これらは、架橋剤として１種単独で用いられてもよいし、２種以上を併用してもよい。これらのうちでは、物性確保、成形性の向上が得られやすいなどの観点から、トリメチロールプロパン（ＴＭＰ）などが好適である。

ウレタン組成物における鎖延長剤の含有量は、ウレタン化反応を好適に促進する範囲であれば特に限定されるものではない。例えば、ポリオール１００質量部に対し、１～５質量部の範囲内が好ましい。また、ウレタン組成物における架橋剤の含有量は、ウレタン化反応を好適に促進する範囲であれば特に限定されるものではない。例えば、ポリオール１００質量部に対し、１～５質量部の範囲内が好ましい。

触媒としては、特に限定はなく、例えば、第三級アミン等のアミン系化合物、有機錫化合物等の有機金属化合物等があげられる。第三級アミンとしては、例えば、トリエチルアミン等のトリアルキルアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラメチル－１，３－ブタンジアミン等のテトラアルキルジアミン、ジメチルエタノールアミン等のアミノアルコール、エトキシル化アミン，エトキシル化ジアミン，ビス（ジエチルエタノールアミン）アジペート等のエステルアミン、トリエチレンジアミン（ＴＥＤＡ）、Ｎ，Ｎ－ジメチルシクロヘキシルアミン等のシクロヘキシルアミン誘導体、Ｎ－メチルモルホリン，Ｎ－（２－ヒドロキシプロピル）－ジメチルモルホリン等のモルホリン誘導体、Ｎ，Ｎ’－ジエチル－２－メチルピペラジン，Ｎ，Ｎ’－ビス－（２－ヒドロキシプロピル）－２－メチルピペラジン等のピペラジン誘導体等が挙げられる。また、有機錫化合物としては、例えば、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジ（２－エチルヘキソエート）等のジアルキル錫化合物や、２－エチルカプロン酸第１錫、オレイン酸第１錫等が挙げられる。これらは、触媒として１種単独で用いられてもよいし、２種以上を併用してもよい。これらのなかでは、加水分解しにくい、ブリードによる汚染が少ないなどの観点から、トリエチレンジアミン（ＴＥＤＡ）が好適に用いられる。

ウレタン組成物における触媒の含有量は、ウレタン化反応を好適に促進する範囲であれば特に限定されるものではない。例えば、ポリオール１００質量部に対し、０．０１～５質量部の範囲内が好ましい。より好ましくは０．１～３質量部の範囲内である。

紙送りロール１０は、軸体１２となる芯金をセットしたロール成形金型内にウレタン組成物を注型し、反応・硬化させることにより、作製することができる。注型成形は、プレポリマー法、セミワンショット法、ワンショット法に準じて行うことができる。ウレタン組成物は、ポリオール成分とイソシアネート成分を予め反応させてＮＣＯ末端のウレタンプレポリマーとした後、ポリオール成分や鎖延長剤、架橋剤、触媒等を添加することにより調製することができる。

弾性体層１４は、可塑剤を含むことで、低硬度とされている。具体的には、弾性体層１４は、ＪＩＳ－Ａ硬度が２５度以上５５度以下である。弾性体層１４のＪＩＳ－Ａ硬度は、より好ましくは３０度以上４０度以下である。弾性体層１４をより低硬度にすることによって、用紙とのニップ面積を広げるとともに、摩擦係数を増加させて、用紙の搬送力を向上することができる。

弾性体層１４の厚さは、特に限定されるものではないが、１～１０ｍｍなどであればよい。

以上の構成の紙送りロール１０によれば、弾性体層１４が、ポリオール成分としてポリエーテルポリオールおよびポリカーボネートポリオールを含むポリエーテルポリウレタンで構成されるバインダーポリマーとエステル基を有する可塑剤とを含み、ＪＩＳ－Ａ硬度が２５度以上５５度以下であることから、可塑剤のブリードアウトを抑えつつ低硬度化を実現できる。

ポリオール成分のうちポリカーボネートポリオールの含有量が３質量％以上６０質量％以下であると、可塑剤のブリードアウトを効果的に抑えつつ低硬度化を実現できる。そして、エステル基を有する可塑剤がポリエーテル鎖を有すると、バインダーポリマーを構成するポリオール成分との相溶性が向上し、可塑剤のブリードアウトがより一層抑えられる。そして、エステル基を有する可塑剤の含有量がバインダーポリマー１００質量部に対し３０質量部以上６０質量部以下であると、可塑剤の含有量が比較的多量であるにもかかわらず、可塑剤のブリードアウトが抑えられる。また、可塑剤の含有量が多量であるため、低硬度化の効果に優れる。そして、ポリエーテルポリオールがポリテトラメチレンエーテル鎖を有すると、分子骨格の強靭性に優れ、耐摩耗性が良好となる。そして、ポリエーテル鎖およびエステル基を有する可塑剤との相溶性が向上し、可塑剤のブリードアウトがより一層抑えられる。この際、ポリエーテル鎖がポリテトラメチレンエーテル鎖であると、分子骨格の強靭性に優れ、耐摩耗性が良好となる。

弾性体層１４のバインダーポリマーを構成するウレタン組成物として特に好適な組み合わせとしては、ポリオール成分としてポリエーテルポリオールおよびポリエーテル鎖を有するポリカーボネートポリオールを含み、可塑剤としてポリエーテル鎖およびエステル基を有する可塑剤を含むものが挙げられる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改変が可能である。

例えば、上記実施形態では、紙送りロール１０は弾性体層１４のみの単層構造であるが、必要に応じて、弾性体層１４の外周面上に表層を形成してもよい。弾性体層１４の外周面は、平坦面であってもよいし、シボ形状などの凹凸形状を有していてもよい。

以下、実施例および比較例を用いて本発明を詳細に説明する。

（実施例１）
＜ウレタン組成物の調製＞
ポリテトラメチレンエーテルグリコール（ＰＴＭＧ）６５質量部、ポリプロピレングリコール（ＰＰＧ）２５質量部、ポリエーテル鎖を有するポリカーボネートジオール（ＰＥＰＣＤ＜１＞）１０質量部を８０℃にて１時間真空脱泡、脱水した後、イソシアネート（ＭＤＩ）を２５．５質量部混合し、窒素雰囲気下で８０℃にて３時間反応させ、ウレタンプレポリマー＜１＞を調製した。次いで、調製したウレタンプレポリマー＜１＞を９０℃にて３０分間真空脱泡した後、ウレタンプレポリマー＜１＞１００質量部に対し、ポリエーテルエステル（可塑剤＜１＞）１０質量部、鎖延長剤（１，４－ブタンジオール（１，４－ＢＤ））３．０質量部、架橋剤（トリメチロールプロパン（ＴＭＰ））２．０質量部、触媒（トリエチレンジアミン（ＴＥＤＡ））０．０１質量部を配合し、減圧下で２分間攪拌混合することで、未架橋のウレタン組成物を調製した。

＜紙送りロールの作製＞
軸体となる芯金（直径８ｍｍ、ＳＵＳ３０４製）をセットしたロール成形金型を準備し、１４０℃に加熱した。次いで、調製したウレタン組成物を金型内に注型し、１４０℃で６０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、二次硬化させた後、表面を研磨することにより、軸体の外周面に弾性体層（厚み６ｍｍ）が形成された紙送りロールを作製した。

（実施例２～６）
表３に記載の組成にて実施例１と同様にウレタン組成物を調製した。また、実施例１と同様にして紙送りロールを作製した。

（実施例７～１６）
表１に記載の組成にて、ウレタンプレポリマー＜１＞と同様に各ウレタンプレポリマー＜２＞～＜１１＞を調製した。調製した各ウレタンプレポリマーを用い、表３に記載の組成にて実施例１と同様にウレタン組成物を調製した。また、実施例１と同様にして紙送りロールを作製した。

（比較例１～１０）
表２に記載の組成にて、ウレタンプレポリマー＜１＞と同様に各ウレタンプレポリマーＡ～Ｆを調製した。調製した各ウレタンプレポリマーを用い、表４に記載の組成にて実施例１と同様にウレタン組成物を調製した。また、実施例１と同様にして紙送りロールを作製した。

用いた材料は以下の通りである。
（ポリエーテルポリオール）
・ＰＴＭＧ：保土谷化学製「ＰＴＧ２０００」、Ｍｎ＝２０００
・ＰＰＧ：ＡＧＣ製「エクセノール２０２０」、Ｍｎ＝３０００
（ポリカーボネートポリオール）
・ＰＥＰＣＤ＜１＞：三菱ケミカル製「ＮＴ２００２」、Ｍｎ＝２０００
・ＰＥＰＣＤ＜２＞：三菱ケミカル製「ＮＴ２００６」、Ｍｎ＝２０００
・ＰＣＤ：宇部興産製「ＰＨ－２００」、Ｍｎ＝２０００
（エステル基を有する可塑剤）
・可塑剤＜１＞（ポリエーテルエステル系可塑剤）：ＡＤＥＫＡ製「アデカサイザーＲＳ－１０００」
・可塑剤＜２＞（安息香酸エステル系可塑剤）：ＤＩＣ製「モノサイザーＰＢ１０」
・可塑剤＜３＞（アジピン酸エーテルエステル系可塑剤）：ＡＤＥＫＡ製「アデカサイザーＲＳ－１０７」

作製した紙送りロールの弾性体層のＪＩＳ－Ａ硬度を測定した。また、作成した紙送りロールの可塑剤がブリードアウトするか否かを調べた。

（ＪＩＳ－Ａ硬度）
ＪＩＳＫ７３２１に準じ、タイプＡデュロメータで荷重９．８Ｎにて弾性体層の外周面の硬度を測定した。

（ブリードアウト）
紙送りロールを荷重１５０ｇ重で用紙（レッドリバー）に押し付け、３２．５℃×８５％ＲＨ環境にて４８時間放置した。その後、紙送りロールを用紙から離し、用紙に転写した跡から評価した。跡がなかったか、跡の幅が１ｍｍ未満の場合を「〇」、跡の幅が１ｍｍ以上２ｍｍ未満の場合を「△」、跡の幅が２ｍｍ以上の場合を「×」とした。

比較例１は、弾性体層が可塑剤を含まないため、ＪＩＳ－Ａ硬度が６０度と硬い。比較例２～１０は、弾性体層が可塑剤を含み低硬度であるが、弾性体層はポリエーテル系のポリウレタンとエステル基を有する可塑剤で構成されているため、可塑剤がブリードアウトしている。

一方、実施例は、弾性体層がポリオール成分としてポリエーテルポリオールおよびポリカーボネートポリオールを含むポリエーテル系のポリウレタンとエステル基を有する可塑剤で構成されているため、低硬度でありながらも可塑剤のブリードアウトが抑えられている。そして、実施例２，５，６の比較から、同量添加においてより硬度が下がる点で、ポリエーテルエステル系の可塑剤が特によいことがわかる。

以上、本発明の実施形態・実施例について説明したが、本発明は上記実施形態・実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改変が可能である。

１０紙送りロール
１２軸体
１４弾性体層

Claims

軸体と、前記軸体の外周面上に形成された弾性体層と、を備え、
前記弾性体層は、ポリオール成分としてポリエーテルポリオールおよびポリカーボネートポリオールを含むポリエーテルポリウレタンで構成されるバインダーポリマーとエステル基を有する可塑剤とを含み、ＪＩＳ－Ａ硬度が２５度以上５５度以下である、紙送りロール。
前記ポリオール成分のうち、前記ポリカーボネートポリオールの含有量が、３質量％以上６０質量％以下である、請求項１に記載の紙送りロール。
前記エステル基を有する可塑剤が、ポリエーテル鎖を有する、請求項１または請求項２に記載の紙送りロール。
前記エステル基を有する可塑剤の含有量は、前記バインダーポリマー１００質量部に対し、３０質量部以上６０質量部以下である、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の紙送りロール。
前記ポリエーテルポリオールが、ポリテトラメチレンエーテル鎖を有する、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の紙送りロール。
前記ポリカーボネートポリオールが、ポリエーテル鎖を有する、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の紙送りロール。
前記ポリエーテル鎖が、ポリテトラメチレンエーテル鎖である、請求項６に記載の紙送りロール。
前記弾性体層のＪＩＳ－Ａ硬度が、３０度以上４０度以下である、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の紙送りロール。