JP3031930B2 - 事務機器用ローラ - Google Patents

事務機器用ローラ

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JP3031930B2
JP3031930B2 JP1315896A JP31589689A JP3031930B2 JP 3031930 B2 JP3031930 B2 JP 3031930B2 JP 1315896 A JP1315896 A JP 1315896A JP 31589689 A JP31589689 A JP 31589689A JP 3031930 B2 JP3031930 B2 JP 3031930B2
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/28Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
    • C08G18/30Low-molecular-weight compounds

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  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Registering, Tensioning, Guiding Webs, And Rollers Therefor (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Handling Of Sheets (AREA)
  • Handling Of Cut Paper (AREA)
  • Delivering By Means Of Belts And Rollers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、非帯電性ポリウレタンフォームを用いた各
種事務機器用の印字部のプラテン、給紙ローラ等の各種
ローラに関する。
[従来の技術] 緻密で均一な気泡を有するポリウレタンフォームが、
耐久性や非汚染性、或いは組立作業の容易性に勝れてい
ることなどから、各種のローラ用素材として広く利用さ
れている。
事務機器用のローラは、その用途により、他の各種の
部品やペーパー、トナー等の消耗材料と接触するが、こ
の接触によってローラの表面が帯電して様々なマルファ
ンクションを生じさせることがあり、非帯電性のポリウ
レタンフォーム素材が開発されている。
従来、ポリウレタンフォームを非帯電性にする方法と
しては、ポリオール、イソシアネート、触媒、発泡剤
等の混合物中に導電性カーボンを配合して発泡させる方
法や、ウレタンフォーム生成後にカーボン塗料を含浸
させる方法、界面活性剤を添加する方法、が知られて
いる。
[発明が解決しようとする課題] 各種ローラ用素材としてのポリウレタンフォームに
は、緻密で均一なセル構造を持っていることが要求され
るが、非帯電性ポリウレタンフォームを製造する従来の
方法では、導電性カーボンの配合によって粘度が上昇
する結果、他の成分との混合が不十分となり、発泡体は
緻密で均一なセルが得られず、強度も低下する。また、
従来の方法によると、塗料の溶媒が有機溶剤か水であ
るかにより異るが、強度劣化や非帯電性の不均質が認め
られる、等の難点がある。この点を改善するために特公
昭57−24371号特許公報では、界面活性剤よりなる分散
助剤とカーボンブラック又はグラファイト等の炭素系の
導電性粒子とを併用して水に分散させ、更に自己架橋性
水分散性バインダを加えて処理液とし、これをウレタン
フォームの密度、厚みに合せて付着量を調整して含浸さ
せる方法が提案されている。しかし、カーボンブラック
等を含浸加工させるためには、泡体が連通性のもので比
較的大きなセル構造のものであることを要し、緻密で均
一なセル構造が得られない難点がある。
従来の方法、即ち、単に界面活性剤を添加する方法
は、クッション材等に利用する比較的セル径の大きなポ
リウレタンフォームに適用されるものであって、添加し
た界面活性剤が樹脂表面に移行することは問題にされな
い。これに対し、例えばトナー供給用のローラ等では、
ローラ表面に移行した界面活性剤による汚染を防止する
必要があり、この方法は単純には適用することができな
い。
従来のトナー供給用ローラに利用されているポリウレ
タンフォームのセル径は500μm程度であるが、このよ
うなセル径を持つポリウレタンフォームローラを、トナ
ーの粒径が従来、10〜20μmであったものが、5〜10μ
mのように超微粒子化の傾向にあるトナーの搬送に利用
すると、ローラ表面でのトナーの固着やフィルミングに
より均一なトナー搬送が困難となることが判った。この
ことから、トナー搬送ローラ素材として好適なポリウレ
タンフォームの開発が要望されている。
上記から明らかなように、本発明の目的は、緻密で均
一なセル構造を持ち、非帯電性を付加するための添加
物、例えば界面活性剤のローラ表面への移行を防止し
て、汚染の問題を解消した非帯電性ポリウレタンフォー
ムを用いた事務機器用ローラを提供することにある。
[課題を解決するための手段] 本発明に係る事務機器用ローラは、ポリヒドロキシ
ル化合物と有機ポリイソシアネート化合物、触媒、整泡
剤及び他の添加剤の混合物に、機械的攪拌によって該混
合物全体に不活性ガスを均一に分散させて安定な泡体を
形成させた後、該泡体を熱硬化せしめて得られるセル平
均径が10〜200μmのポリウレタンフォームを用いた事
務機器用ローラであって、該混合物に、添加した帯電防
止剤が該泡体の表面へ移行することを実質的に防止す
る、反応性基を有する帯電防止剤を配合したこと、帯
電防止剤の反応性基が水酸基、一級ないし二級アミン
基、カルボキシル基等イソシアネートと反応する活性水
素を有する基であること、を特徴とする。
本発明で使用されるポリヒドロキシル化合物として
は、一般の軟質ウレタンフォームやウレタンエラストマ
ー製造に用いられるポリオール、即ち末端にヒドロキシ
ル基を有するポリエーテルポリオール、ポリエステルポ
リオール及び両者の共重合物であるポリエーテルポリエ
ステルポリオールであり、また、ポリオール中でエチレ
ン性不飽和単量体を重合させて得られる所謂ポリマーポ
リオール等一般的なポリオール類が使用できる。
本発明で使用されるポリイソシアネート化合物として
は同様に一般的な軟質ウレタンフォームやウレタンエラ
ストマー製造に使用されるポリイソシアネートが使用で
きる。即ち、トリレンジイソシアネート(TD1)粗製TD
1、4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート(MD
1)、粗製MD1、炭素数2〜18の脂肪族ポリイソシアネー
ト、炭素数4〜15の脂環式ポリイソシアネート、炭素数
8〜15の芳香族ポリイソシアネート及びこれ等ポリイソ
シアネートの混合物や変性物、例えば部分的にポリオー
ル類と反応させて得られるプレポリマー等が用いられ
る。
本発明に用いられる触媒も一般的な有機金属化合物、
例えばジブチル錫ジラウレート、オクチル酸錫、オクチ
ル亜鉛、酢酸ナトリウム等、アルカリ及びアルカリ土類
金属のアルコキシドやフェノキシド、三級アミン類、例
えば、トリエチルアミン、トリエチレンジアミン、N−
メチルモルホリン、ジメチルアミノメチルフェノール
等、それに第四級アンモニウム塩、イミダゾール類等が
挙げられ、特公昭53−8735号に示されたニッケルアセチ
ルアセトネート、ジアセチルアセトネートニッケル等も
用いられる。
本発明に使用される整泡剤としては、ポリウレタンフ
ォームの発泡用に使用される公知の整泡剤を使用するこ
とが出来、特に制限はない。又、本発明に使用される、
その他の添加剤としては、公知の顔料、染料、有機無機
フィラー等ウレタンフォームの発泡時に配合されるもの
が必要に応じて用いることができる。
また、これ等の原材料組成物に混合される不活性ガス
であるが、乾燥状態の空気、チッ素、炭酸ガス等がコス
ト的な面で好ましいが、特に制限はない。
本発明の特徴である反応性基を有する帯電防止剤とし
ては、アニオン系、カチオン系、両性、非イオン系の界
面活性剤が用いられるが、少なくとも1ヶ以上の水酸
基、カルボキシル基、一級ないし二級アミン基等イソシ
アネートと反応する活性水素を有する基を持ったものが
使用され、その使用量はローラ素材用ポリウレタンフォ
ームに希望する体積抵抗値により特に制限はない。
その具体例としては、例えば、水酸基を有する帯電防
止剤 STATURE(ダウケミカル社製、OH価61)がある。
その使用量はローラ素材用ポリウレタンフォームに希望
する体積抵抗値により特に制限はないが、好ましくは原
材料組成物100部に対し、20部(重量部)以下である。
これは20部以上では、使用量増加の割りに、体積抵抗値
の低減の割合が非常に小さくなるからである。
[実施例] 以下、本発明の実施例について説明するが、本発明
は、これらによって限定されるものではない。
実施例1 グリセリンにプロピレンオキサイドとエチレンオキサ
イドを付加して、分子量5000としたポリエーテル系ポリ
オール(OH価33)100部、ウレタン変性したピュアMDI
(NC0%=23%)46部、1,4−ブタンジオール8部、シリ
コン界面活性剤(L−520日本ユニカ社製)15部、ニッ
ケルアセチルアセトネート0.5部、有機ポリイソシアネ
ートとの反応性OH基を持つ帯電防止剤(STATURE ダウ
社製、OH価61)2部の混合物に家庭用泡立機にて2分間
攪拌して、微細均一な泡体を得た。この泡体を50mm×50
mm×300mmの型に流し込み、140℃で7分間加熱し、ロー
ラ用ポリウレタンフォームを得た。得られた発泡体は密
度0.47g/cm2、セル径80μmの均一な緻密セルを有し、
フォームの体積抵抗値を(株)アドバンテスト製デジタ
ルエレクトロメータTR8652に体積抵抗測定ユニットTR−
43Cを接続して、印加電圧20Vにて体積抵抗を測定したと
ころ、7×1010Ω/□であった。
また、このポリウレタンフォームを裁断した面にポリ
エチレンフィルムを1kg/cm2の圧力で圧着し、60℃オー
ブン中で24時間経過した後に分離し、ポリエチレンフィ
ルムを赤外分光分析装置(日本分光工業株式会社製A−
102)で調べたところ汚染の形跡は認められなかった。
実施例2 グリセリンにプロピレンオキサイドとエチレンオキサ
イドを付加して、分子量5000としたポリエーテル系ポリ
オール(OH価33)100部、ウレタン変性したピュアMDI
(NC0%=23%)48部、1,4−ブタンジオール8部、シリ
コン界面活性剤(L−520日本ユニカ社製)15部、ニッ
ケルアセチルアセトネート0.5部、有機ポリイソシアネ
ートとの反応性OH基を持つ帯電防止剤(STATURE ダウ
社製、OH価61)12部の混合物に家庭用泡立機にて適当量
の乾燥空気を混入攪拌して、微細均一な泡体を得た。こ
の泡体を50mm×50mm×300mmの型に流し込み、140℃で7
分間加熱し、ローラ用ポリウレタンフォームを得た。
得られたフォームの体積抵抗値を(株)アドバンテス
ト製デジタルエレクトロメータTR8652に体積抵抗測定ユ
ニットTR−43Cを接続して、印加電圧20Vにて体積抵抗を
測定したところ、3×109Ω/□であった。
また、この実施例のポリウレタンフォームは、密度0.
48g/cm3、セル平均径80μmの均一な緻密セルを有し、
実施例1のものと同一の汚染性テストによっても汚染が
認められなかった。
比較例1 グリセリンにプロピレンオキサイドとエチレンオキサ
イドを付加して、分子量5000としたポリエーテル系ポリ
オール(OH価33)100部、ウレタン変性したピュアMDI
(NC0%=23%)45部、1,4−ブタンジオール8部、シリ
コン界面活性剤(L−520日本ユニカ社製)15部、ニッ
ケルアセチルアセトネート0.5部の混合物に家庭用泡立
機にて適当量の乾燥空気を混入攪拌して、微細均一な泡
体を得た。この泡体を50mm×50mm×300mmの型に流し込
み、140℃で7分間加熱し、ポリウレタンフォームを得
た。
得られたフォームの体積抵抗値を(株)アドバンテス
ト製デジタルエレクトロメータTR8652に体積抵抗測定ユ
ニットTR−43Cを接続して、引加電圧20Vにて体積抵抗を
測定したところ、3×1012Ω/□であり、要求される非
帯電性が得られなかった。
比較例2 実施例1に於て、帯電防止剤として、イソシアネート
との反応性基を持たないカチオン系界面活性剤(ABMケ
ミカル社製CATAFOR)12部を添加し、同様の方法でポリ
ウレタン発泡体を得た。
得られた発泡体は密度0.49g/cm3セル平均径85μmの
緻密セルから成る発泡体で体積抵抗値6×1010Ω/□の
非帯電フォームであったが、実施例1と同様の汚染性テ
ストでポリエチレンフィルムへの帯電防止剤の移行、汚
染が確認された。
[発明の効果] 軟質ウレタン樹脂組成物に不活性ガスを分散混合する
方法で緻密なセル(セル平均径200μm以下、10μm以
上)を有する各種ローラ素材用のポリウレタンフォーム
が得られ、しかもその原料系にイソシアネートと反応す
る基を持った帯電防止剤を添加することにより帯電を防
止して静電気のトラブルを解消する、かつ添加した界面
活性剤による汚染の問題を解消した非帯電性ポリウレタ
ンフォームを用いた事務機器用ローラの提供を可能にす
るものであり、頭記した課題が解決される。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ポリヒドロキシル化合物と有機ポリイソシ
    アネート化合物、触媒、整泡剤及び他の添加剤の混合物
    に、機械的撹拌によって該混合物全体に不活性ガスを均
    一に分散させて安定な泡体を形成させた後、該泡体を熱
    硬化せしめて得られるセル平均径が10〜200μmのポリ
    ウレタンフォームを用いた事務機器用ローラであって、
    該混合物に、添加した帯電防止剤が該泡体の表面へ移行
    することを実質的に防止する、反応性基を有する帯電防
    止剤を配合したことを特徴とする事務機器用ローラ。
  2. 【請求項2】帯電防止剤の反応性基が水酸基、一級ない
    し二級アミン基、カルボキシル基等イソシアネートと反
    応する活性水素を有する基であることを特徴とする請求
    項1に記載の事務機器用ローラ。
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