JP5948466B2 - Polyurethane foam and sealing material using the same - Google Patents

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Description

本発明はトナーシール材に関し、詳しくは、複写機やプリンタ等の画像形成装置内で、トナーの漏出を防止するために用いられるトナーシール材に関する。   The present invention relates to a toner seal material, and more particularly to a toner seal material used for preventing toner leakage in an image forming apparatus such as a copying machine or a printer.

近年の電子写真技術の進歩に伴って、乾式電子写真装置等の画像形成装置においては、帯電や現像、転写、トナー供給、クリーニングなど各種用途に供される部材として、ポリウレタンフォームを用いた部材が注目されている。このようなポリウレタンフォームを用いた部材は、例えば、帯電ローラや現像ローラ、転写ローラ、トナー供給ローラ、クリーニングローラなどの弾性を有する画像形成装置用部材の形態で用いられている。   With recent advances in electrophotographic technology, in an image forming apparatus such as a dry electrophotographic apparatus, a member using polyurethane foam is used as a member for various purposes such as charging, development, transfer, toner supply, and cleaning. Attention has been paid. Such a member using polyurethane foam is used in the form of a member for an image forming apparatus having elasticity such as a charging roller, a developing roller, a transfer roller, a toner supply roller, and a cleaning roller.

また、上記ローラ部材の他にも、シーリング性に優れたポリウレタンフォームを用いた画像形成装置の内部部材として、トナー収容部や画像形成体等の周辺に貼り付けることで、部材の合わせ目等からのトナーの漏出や拡散を防止する機能を奏するトナーシール材がある。トナーシール材に用いられるポリウレタンフォームにおいては、通気性が低く、かつ、微細なセル構造を有していることが要求される。   In addition to the above roller member, as an internal member of an image forming apparatus using polyurethane foam having excellent sealing properties, it can be attached to the periphery of a toner containing portion, an image forming body, etc. There is a toner sealing material that functions to prevent leakage and diffusion of toner. A polyurethane foam used for a toner seal material is required to have a low air permeability and a fine cell structure.

画像形成装置における現像部においては、一般に、静電潜像を保持する感光体等の画像形成体と、この画像形成体に当接して表面に担持したトナーを付着させることにより静電潜像を可視画像化する現像ローラと、この現像ローラにトナーを供給するトナー供給ローラとが設けられている。この現像部においては、トナーを、トナー収容部から、トナー供給ローラおよび現像ローラを介して画像形成体まで搬送する一連のプロセスにより、画像形成が行われる。   In a developing section of an image forming apparatus, generally, an electrostatic latent image is formed by attaching an image forming body such as a photoconductor that holds an electrostatic latent image and a toner abutting on the image forming body to be carried on the surface. A developing roller that forms a visible image and a toner supply roller that supplies toner to the developing roller are provided. In the developing unit, image formation is performed by a series of processes for conveying toner from the toner storage unit to the image forming body via the toner supply roller and the developing roller.

一方、ポリウレタンフォームは、一般に、ポリオール、イソシアネートおよび触媒を含み、発泡に際し、発泡セルを整えるために整泡剤が用いられる。かかる整泡剤としては、ポリジメチルシロキサンとエチレンオキシド/プロピレンオキシド共重合物からの水溶性ポリエーテルシロキサン、スルホン化リシノール酸のナトリウム塩やこれらとポリシロキサン・ポリオキシアルキレンコポリマーとの混合物などが挙げられる。   On the other hand, a polyurethane foam generally contains a polyol, an isocyanate and a catalyst, and a foam stabilizer is used to prepare foamed cells during foaming. Examples of the foam stabilizer include water-soluble polyether siloxane from polydimethylsiloxane and ethylene oxide / propylene oxide copolymer, sodium salt of sulfonated ricinoleic acid, and a mixture of these with a polysiloxane / polyoxyalkylene copolymer. .

また、触媒としては、有機金属触媒や第三級アミン触媒が、従来より一般的に用いられており、中でも、第三級アミン触媒が、ポリウレタン製造用の優れた触媒として知られている。この第三級アミン触媒の中でも、工業的に利用されているポリウレタン用の触媒としては、トリエチレンジアミン、N,N,N’,N”,N”−ペンタメチルジエチレントリアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルヘキサメチレンジアミン、N−メチル−N’−(2−ジメチルアミノエチル)ピペラジン、トリエチルアミン、N−メチルモルホリン、N−エチルモルホリン等が挙げられる。これらのうち、比較的低分子量で揮発性の高い触媒、例えば、N−メチルモルホリン、N−エチルモルホリン、トリエチルアミンなどは、ポリウレタンの硬化速度やフォーム物性に大きな影響を及ぼす重要な作用をもつことが知られており、多用されている。   As the catalyst, an organometallic catalyst and a tertiary amine catalyst have been generally used, and among them, a tertiary amine catalyst is known as an excellent catalyst for producing polyurethane. Among these tertiary amine catalysts, industrially utilized polyurethane catalysts include triethylenediamine, N, N, N ′, N ″, N ″ -pentamethyldiethylenetriamine, N, N, N ′, N'-tetramethylhexamethylenediamine, N-methyl-N '-(2-dimethylaminoethyl) piperazine, triethylamine, N-methylmorpholine, N-ethylmorpholine and the like can be mentioned. Of these, relatively low molecular weight and highly volatile catalysts, such as N-methylmorpholine, N-ethylmorpholine, triethylamine, etc., may have an important effect that greatly affects the cure rate and foam physical properties of polyurethane. Known and widely used.

ポリウレタンフォームを用いた画像形成装置用部材に係る技術としては、例えば、特許文献1に、アミン触媒やシリコーンの蒸散ないし移行を防止するための技術として、(A)ポリオールが質量平均分子量2000〜10000で、かつ、末端にエチレンオキシド5モル%以上を結合したポリエーテルポリオールの少なくとも一種を含み、(B)ポリイソシアネートがジフェニルメタンジイソシアネート又はその誘導体の少なくとも一種を含み、さらに、(C)触媒が、ポリイソシアネートと反応可能なOH基又はアミノ基を少なくとも1個以上を有する反応性アミン触媒の少なくとも1種を含むポリウレタンフォームからなる画像形成装置用部材が開示されている。   As a technique relating to a member for an image forming apparatus using a polyurethane foam, for example, in Patent Document 1, as a technique for preventing transpiration or migration of an amine catalyst or silicone, (A) a polyol has a mass average molecular weight of 2000 to 10,000. And (B) polyisocyanate contains at least one of diphenylmethane diisocyanate or a derivative thereof, and (C) a catalyst is a polyisocyanate. There is disclosed a member for an image forming apparatus comprising a polyurethane foam containing at least one reactive amine catalyst having at least one OH group or amino group capable of reacting with.

また、特許文献2には、他部材の汚染が少なく劣化が生じにくい画像形成装置用高分子部材を得るための技術として、5質量%以上のエチレンオキシドを末端に有するポリエーテルポリオールを含有する、質量平均分子量2000以上10000以下のポリオール(A)と、ジフェニルメタンジイソシアネート又はその誘導体を一種類以上含有するポリイソシアネート(B)と、発泡剤と、130℃以下の沸点を有するアミン触媒(C)とを反応させてポリウレタンフォームを得るにあたり、ポリウレタンフォームを、アミン触媒(C)の沸点以上140℃以下で乾燥処理する製造方法が開示されている。さらに、特許文献3には、用途の異なるポリウレタンフォームに係る技術として、ダイマー酸ポリオールを主体とするポリオール、及び、ジフェニルメタンジイソシアネートを主体とするイソシアネートを含むポリウレタンフォーム原料を発泡させてなる止水性ポリウレタンフォームが開示されている。   Patent Document 2 discloses a mass containing a polyether polyol having 5% by mass or more of ethylene oxide as a terminal, as a technique for obtaining a polymer member for an image forming apparatus that is less contaminated with other members and hardly deteriorates. A reaction between a polyol (A) having an average molecular weight of 2,000 or more and 10,000 or less, a polyisocyanate (B) containing at least one kind of diphenylmethane diisocyanate or a derivative thereof, a blowing agent, and an amine catalyst (C) having a boiling point of 130 ° C. or less. In order to obtain a polyurethane foam, a production method is disclosed in which the polyurethane foam is dried at a temperature not lower than the boiling point of the amine catalyst (C) and not higher than 140 ° C. Furthermore, Patent Document 3 discloses a water-resistant polyurethane foam obtained by foaming a polyurethane foam raw material containing a polyol mainly composed of dimer acid polyol and an isocyanate mainly composed of diphenylmethane diisocyanate as a technology related to polyurethane foams having different uses. Is disclosed.

特開2006−145594号公報(特許請求の範囲等)JP 2006-145594 A (Claims etc.) 特開2007−182497号公報(特許請求の範囲等)JP 2007-182497 A (claims, etc.) 特開2009−173806号公報(特許請求の範囲等)JP 2009-173806 A (Claims etc.)

しかしながら、画像形成装置用の部材にシリコーン整泡剤を含むポリウレタンフォームを用いた場合、低分子のシリコーンが気化して装置内部の接点等に付着し、導電性が低下して、ハードディスク等の読み書きエラーを引き起こすという問題があった。また、ポリウレタンフォームに含まれるシリコーン整泡剤が、装置内で接触するローラ等の他の部材に移行し、さらに画像にまで転移して、変色などの問題を生ずる場合もあった。これらの問題に対しては、反応基を有するシリコーン整泡剤を使用することが考えられるが、反応性シリコーンを使用すると、ポリウレタンフォーム原料の発泡が困難となるという難点があった。   However, when a polyurethane foam containing a silicone foam stabilizer is used as a member for an image forming apparatus, low molecular weight silicone vaporizes and adheres to contacts inside the apparatus, resulting in a decrease in conductivity, and reading / writing on hard disks and the like. There was a problem that caused an error. In addition, the silicone foam stabilizer contained in the polyurethane foam may be transferred to another member such as a roller that contacts in the apparatus, and further transferred to an image, causing problems such as discoloration. For these problems, it is conceivable to use a silicone foam stabilizer having a reactive group. However, when a reactive silicone is used, there is a problem that foaming of the polyurethane foam raw material becomes difficult.

また、アミン触媒についても、残存するアミン触媒が部材のポリウレタンフォームから滲出して、接触する部材等を変色させたり劣化させたりする場合があり、さらに、揮発性のアミン触媒が部材から気化して、大気中の酸成分と塩を形成し、これが付着した部位で不具合を生じるなど、種々の問題を有していた。   As for the amine catalyst, the remaining amine catalyst may ooze out from the polyurethane foam of the member, and the contacted member may be discolored or deteriorated. Further, the volatile amine catalyst is vaporized from the member. However, it has various problems such as formation of a salt with an acid component in the atmosphere, causing a problem at a site where the acid component is attached.

上記特許文献1,2に開示されているように、トナー供給ローラ等のローラ部材用のポリウレタンフォーム配合については、これまでに種々検討されてきている。しかし、トナーシール材に用いるポリウレタンフォーム配合については、これまで十分な検討がなされてきておらず、シール材としての要求性能を担保しつつ、配合成分に起因する問題の発生を抑制することのできるシール材用のポリウレタンフォーム配合の実現が望まれていた。   As disclosed in Patent Documents 1 and 2 above, various studies have been made on the blending of polyurethane foam for roller members such as toner supply rollers. However, the polyurethane foam blending used in the toner sealant has not been sufficiently studied so far, and the occurrence of problems due to blending components can be suppressed while ensuring the required performance as a sealant. It has been desired to realize a polyurethane foam formulation for a sealing material.

そこで本発明の目的は、上記問題を解消して、良好なトナーシール性能を有するとともに、ポリウレタンフォーム配合中のシリコーン整泡剤やアミン触媒の付着、移行等による不良や不具合の発生のないトナーシール材を提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, have a good toner sealing performance, and do not cause defects or malfunctions due to adhesion or migration of a silicone foam stabilizer or an amine catalyst in a polyurethane foam formulation. To provide materials.

本発明者は鋭意検討した結果、下記構成とすることにより、上記課題を解決できることを見出して、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies, the present inventors have found that the above-described problems can be solved by adopting the following configuration, and have completed the present invention.

すなわち、本発明は、ポリオール、イソシアネート、触媒および整泡剤を含むポリウレタンフォーム原料を発泡させてなるポリウレタンフォームであって、
前記ポリオールがダイマー酸ポリオールであり、前記イソシアネート中のジフェニルメタンジイソシアネートの比率が55〜75質量%であり、前記触媒が反応性アミンであり、かつ、前記ポリウレタンフォーム原料が、前記ポリオール100質量部に対し、該反応性アミンを0.2〜0.5質量部にて、前記整泡剤を3〜5質量部にて、架橋剤を1〜3質量部にて、それぞれ含むことを特徴とするものである。本発明においては、前記イソシアネート中のジフェニルメタンジイソシアネートの比率が65〜70質量%であることが好ましく、前記ポリウレタンフォームの、通気性が5cc/cm/sec.以下であり、セル数が65個/inch以上であることが好ましい。
That is, the present invention is a polyurethane foam obtained by foaming a polyurethane foam raw material containing a polyol, an isocyanate, a catalyst and a foam stabilizer.
The polyol is a dimer acid polyol, the ratio of diphenylmethane diisocyanate in the isocyanate is 55 to 75% by mass, the catalyst is a reactive amine, and the polyurethane foam raw material is 100 parts by mass of the polyol. The reactive amine is contained at 0.2 to 0.5 parts by mass, the foam stabilizer is contained at 3 to 5 parts by mass, and the crosslinking agent is contained at 1 to 3 parts by mass. It is. In the present invention, the ratio of diphenylmethane diisocyanate in the isocyanate is preferably 65 to 70% by mass, and the air permeability of the polyurethane foam is 5 cc / cm 2 / sec. The number of cells is preferably 65 / inch or more.

本発明によれば、上記構成としたことにより、良好なトナーシール性能を有するとともに、ポリウレタンフォーム配合中のシリコーン整泡剤やアミン触媒の付着、移行等による不良や不具合の発生のないトナーシール材を実現することが可能となった。   According to the present invention, because of the above-described configuration, the toner seal material has good toner sealing performance and does not cause defects or defects due to adhesion or migration of a silicone foam stabilizer or an amine catalyst in the polyurethane foam compounding. It became possible to realize.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
本発明のトナーシール材は、画像形成装置内において、トナーの漏出を防止するために用いられるものであって、ポリオール、イソシアネート、触媒および整泡剤を含むポリウレタンフォーム原料を発泡させて形成される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
The toner sealing material of the present invention is used for preventing leakage of toner in an image forming apparatus, and is formed by foaming a polyurethane foam raw material containing a polyol, an isocyanate, a catalyst, and a foam stabilizer. .

本発明のトナーシール材においては、上記ポリウレタンフォーム原料の構成成分のうち、ポリオールとしてダイマー酸ポリオール(ダイマー酸ポリエステルポリオール)を用いる。ダイマー酸とは、二塩基性酸であって、2つの一塩基性脂肪鎖(通常は、炭素数18)が、炭素−炭素の共有結合により、二分し結合して得られる分子量が2倍の二塩基性酸をいう。その代表的な化合物としては、リノール酸、オレイン酸を加熱することによって得られる、下記構造式で示されるものなどが挙げられる。

Figure 0005948466
In the toner seal material of the present invention, dimer acid polyol (dimer acid polyester polyol) is used as the polyol among the components of the polyurethane foam raw material. The dimer acid is a dibasic acid, and the molecular weight obtained by dividing two monobasic fatty chains (usually 18 carbon atoms) into two by a carbon-carbon covalent bond is doubled. Refers to a dibasic acid. Typical examples of the compound include those represented by the following structural formula obtained by heating linoleic acid and oleic acid.
Figure 0005948466

ダイマー酸ポリオールは、上記ダイマー酸と短鎖のジオール、トリオールまたはポリオールとの反応生成物であり、ダイマー酸ポリエステル;ダイマー酸とポリアルキレングリコール、ポリアルキレントリオールまたは長鎖のポリオールとの反応生成物;ダイマー酸にその他のポリカルボン酸、例えば、アジピン酸を混合したものに、上記各種のジオール、トリオールまたはポリオールを反応させた反応生成物;ダイマー酸とアルキレンオキサイドとの反応生成物またはそれらの混合物が挙げられるが、これに限定されるものではない。   The dimer acid polyol is a reaction product of the dimer acid and a short-chain diol, triol or polyol, a dimer acid polyester; a reaction product of a dimer acid and a polyalkylene glycol, polyalkylene triol or a long-chain polyol; A reaction product obtained by reacting dimer acid with other polycarboxylic acid, for example, adipic acid, and the above-mentioned various diols, triols or polyols; a reaction product of dimer acid and alkylene oxide or a mixture thereof. Although it is mentioned, it is not limited to this.

ダイマー酸ポリオールの数平均分子量は、好適には1000〜10000であり、また、その水酸基価は、好適には11.2〜180mg−KOH/gである。これらのダイマー酸ポリオールは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。   The number average molecular weight of the dimer acid polyol is preferably 1000 to 10,000, and the hydroxyl value thereof is preferably 11.2 to 180 mg-KOH / g. These dimer acid polyols may be used alone or in combination of two or more.

本発明においては、ポリオールとして、上記ダイマー酸ポリオール以外のポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリエステルポリエーテルポリオール等のポリオールを併用してもよいが、この場合、ダイマー酸ポリオールを用いることによる本発明の効果を有効に得る上で、全ポリオール成分中のダイマー酸ポリオールの割合は80質量%以上、特には90質量%以上、さらには95質量%以上とすることが好ましく、最も好ましくはダイマー酸ポリオールのみを用いる。   In the present invention, polyols such as polyether polyols, polyester polyols, and polyester polyether polyols other than the above-mentioned dimer acid polyols may be used in combination. In this case, the effect of the present invention by using dimer acid polyols Is effectively 80% by mass or more, particularly 90% by mass or more, more preferably 95% by mass or more, and most preferably only dimer acid polyol. Use.

また、本発明においては、上記ポリウレタンフォーム原料の構成成分のうち、イソシアネートとしてジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)を用いることが必要である。イソシアネート中のMDIの比率は、55〜75質量%とすることが必要であり、好適には、65〜70質量%とする。このMDIの比率が少なすぎると、発泡セルの微細化が不十分となり、多すぎると、得られるポリウレタンフォームの伸びが不十分となるので、いずれにおいても、トナーシール材としての要求性能を満足できないものとなる。   Moreover, in this invention, it is necessary to use diphenylmethane diisocyanate (MDI) as an isocyanate among the structural components of the said polyurethane foam raw material. The ratio of MDI in the isocyanate is required to be 55 to 75% by mass, and preferably 65 to 70% by mass. If the MDI ratio is too small, the foamed cells will not be sufficiently refined. If the MDI ratio is too large, the resulting polyurethane foam will be insufficiently stretched, and in either case, the required performance as a toner seal material cannot be satisfied. It will be a thing.

MDIとしては特に限定されるものではなく、分子量分布の広狭を問わずに用いることができ、例えば、純(ピュア)MDI(4,4’−MDI)、ポリメリックMDI、粗(クルード)MDIなどを好適に用いることができる。また、MDIと併用できるイソシアネートとしては、例えば、トリレンジイソシアネート(TDI)等を挙げることができ、特に、MDIとTDIとを併用することが好ましい。   The MDI is not particularly limited, and can be used regardless of the molecular weight distribution. For example, pure MDI (4,4'-MDI), polymeric MDI, crude MDI, etc. It can be used suitably. Examples of the isocyanate that can be used in combination with MDI include tolylene diisocyanate (TDI), and it is particularly preferable to use MDI and TDI in combination.

本発明のトナーシール材においては、ポリオールとしてダイマー酸ポリオールを用いるとともに、イソシアネート中のMDIの比率を55〜75質量%とすることにより、得られるポリウレタンフォームのセル径を微細化することができるので、良好なシール性能が確保できる。   In the toner seal material of the present invention, since the dimer acid polyol is used as the polyol and the ratio of MDI in the isocyanate is 55 to 75% by mass, the cell diameter of the obtained polyurethane foam can be made fine. Good sealing performance can be secured.

さらに、本発明においては、上記ポリウレタンフォーム原料の構成成分のうち、触媒が反応性アミンを含み、かつ、反応性アミンの配合量を、ポリオール100質量部に対し0.2〜0.5質量部、好適には0.25〜0.40質量部とすることが必要である。反応性アミンはイソシアネートと反応するので、触媒として反応性アミンを用いることにより、湿熱条件下等であってもアミン触媒の気化やブリードアウト、飛散等が生じにくくなり、これにより触媒成分の付着による不具合の発生を防止できるので、印字性能を向上することが可能となる。一方で、反応性アミンを用いると、ポリウレタンの発泡が困難となり、得られるポリウレタンフォームの圧縮残留歪等の諸物性に影響を与えるので、配合量は上記範囲内とすることが必要となる。反応性アミンの配合量が少なすぎても多すぎても、ポリウレタンフォーム原料の発泡性が悪化し、実質的にポリウレタンフォームが得られないものとなる。   Furthermore, in the present invention, among the constituent components of the polyurethane foam raw material, the catalyst contains a reactive amine, and the compounding amount of the reactive amine is 0.2 to 0.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyol. , Preferably, it is necessary to set it as 0.25-0.40 mass part. Since reactive amines react with isocyanates, the use of reactive amines as catalysts makes it difficult for amine catalysts to vaporize, bleed out, scatter, etc. even under wet heat conditions, etc. Since the occurrence of defects can be prevented, the printing performance can be improved. On the other hand, if a reactive amine is used, foaming of polyurethane becomes difficult and affects various physical properties such as compression residual strain of the resulting polyurethane foam, so the blending amount must be within the above range. If the amount of the reactive amine is too small or too large, the foamability of the polyurethane foam raw material deteriorates, and a polyurethane foam cannot be obtained substantially.

反応性アミンとしては、イソシアネート基と反応する官能基を有するものであればよく、好適には、少なくとも一つの水酸基を有するアミン系化合物を用いる。このようなアミン系化合物としては、例えば、N,N−ジメチルアミノエトキシエタノール(花王(株)製,商品名:カオーライザーNo.23NP)、N,N−ジメチルアミノヘキサノール(花王(株)製,商品名:カオーライザーNo.25)、N,N−ジメチルアミノエトキシエタノール(DMAEE,花王(株)製,商品名:カオーライザーNo.26)、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ジメチルアミノエタノール(DMEA)、N,N,N’−トリメチルアミノエチルエタノールアミン(TMAEEA)、N−メチル−N’−(2−ヒドロキシエチル)−ピペラジン(MHEP)、N−(2−ヒドロキシエチル)モルホリン(HEMO)等を挙げることができる。これらの反応性アミンは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   Any reactive amine may be used as long as it has a functional group capable of reacting with an isocyanate group, and an amine compound having at least one hydroxyl group is preferably used. Examples of such amine compounds include N, N-dimethylaminoethoxyethanol (manufactured by Kao Corporation, trade name: Kao Riser No. 23NP), N, N-dimethylaminohexanol (manufactured by Kao Corporation, Product name: Cao Raiser No. 25), N, N-dimethylaminoethoxyethanol (DMAEE, manufactured by Kao Corporation, product name: Cao Raiser No. 26), monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, dimethylaminoethanol (DMEA), N, N, N′-trimethylaminoethylethanolamine (TMAEEA), N-methyl-N ′-(2-hydroxyethyl) -piperazine (MHEP), N- (2-hydroxyethyl) morpholine (HEMO) And the like. These reactive amines may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.

なお、本発明においては、触媒として、上記反応性アミン以外のものを併用してもよい。併用できる触媒としては、例えば、スズ触媒等の有機金属触媒が挙げられ、その配合量は、ポリオール100質量部に対し、0.08〜0.12質量部とすることができる。   In the present invention, a catalyst other than the reactive amine may be used in combination. Examples of the catalyst that can be used in combination include an organometallic catalyst such as a tin catalyst, and the blending amount thereof can be 0.08 to 0.12 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyol.

さらにまた、本発明においては、上記ポリウレタンフォーム原料の構成成分のうち、整泡剤の配合量を、ポリオール100質量部に対し3〜5質量部、好適には3.5〜4.5質量部とすることが必要である。整泡剤の配合を上記範囲内とすることにより、従来のシリコーンの付着や移行等による不具合の発生を防止して印字性能を向上しつつ、ポリウレタンフォーム原料の発泡性を担保して、所望の連通セルを有する加工性の良好なポリウレタンフォームを得ることができる。整泡剤の配合量が少なすぎても多すぎても、ポリウレタンフォーム原料の発泡性が悪化し、実質的にポリウレタンフォームが得られないものとなる。かかる整泡剤としては、汎用のシリコーン整泡剤を用いることができ、特に制限されるものではない。特には、シロキサン含有量の低いシリコーン整泡剤が好適である。   Furthermore, in the present invention, among the constituents of the polyurethane foam raw material, the blending amount of the foam stabilizer is 3 to 5 parts by mass, preferably 3.5 to 4.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyol. Is necessary. By making the blend of the foam stabilizer within the above range, it is possible to prevent the occurrence of problems due to the adhesion or migration of conventional silicone and improve the printing performance, while ensuring the foamability of the polyurethane foam raw material, and to achieve the desired A processable polyurethane foam having continuous cells can be obtained. If the blending amount of the foam stabilizer is too small or too large, the foamability of the polyurethane foam raw material deteriorates, and a polyurethane foam cannot be obtained substantially. As the foam stabilizer, a general-purpose silicone foam stabilizer can be used, and is not particularly limited. In particular, a silicone foam stabilizer having a low siloxane content is suitable.

本発明に係るポリウレタンフォーム原料の構成成分としては、上記ポリオール、イソシアネート、触媒および整泡剤に加えて、架橋剤を、ポリオール100質量部に対し1〜3質量部にて含むことが好ましい。架橋剤を、上記配合量範囲にて配合することで、上記MDIの混合比率の適正化と併せて、得られるポリウレタンフォームの通気性をごく低い領域で適正に制御することができ、シール性をより向上することが可能となる。かかる架橋剤としては、ポリウレタンフォームの製造に使用される汎用のものを用いることができ、特に制限されない。   As a constituent component of the polyurethane foam raw material according to the present invention, in addition to the polyol, isocyanate, catalyst and foam stabilizer, it is preferable to contain a crosslinking agent in an amount of 1 to 3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyol. By blending the cross-linking agent in the above blending range, it is possible to appropriately control the air permeability of the obtained polyurethane foam in a very low region in combination with the optimization of the mixing ratio of the MDI. It becomes possible to improve further. As such a crosslinking agent, a general-purpose one used in the production of polyurethane foam can be used, and is not particularly limited.

本発明に係るポリウレタンフォーム原料には、さらに、通常、ポリウレタンフォームの製造に用いられる各種添加剤を配合することができる。具体的には例えば、発泡剤、顔料等の着色剤、炭酸カルシウム等の充填材、酸化防止剤、難燃剤、紫外線吸収剤、光安定剤、カーボンブラック等の導電性物質、抗菌剤などが挙げられる。このうち発泡剤としては、水、メチレンクロライド等の従来公知の一般的な発泡剤を用いることができるが、好ましくは水が用いられる。発泡剤、特に水の配合量は、ポリオール100質量部に対し、1.0〜5.0質量部とすることができる。   The polyurethane foam raw material according to the present invention can further be blended with various additives usually used for the production of polyurethane foam. Specific examples include foaming agents, colorants such as pigments, fillers such as calcium carbonate, antioxidants, flame retardants, ultraviolet absorbers, light stabilizers, conductive materials such as carbon black, and antibacterial agents. It is done. Among these, as the blowing agent, conventionally known general blowing agents such as water and methylene chloride can be used, but water is preferably used. The blending amount of the foaming agent, particularly water, can be 1.0 to 5.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyol.

本発明のトナーシール材は、上記ポリウレタンフォーム原料を用いて、常法に従い製造することができる。ポリウレタンフォーム原料の混合方法は、通常使用されるワンショット法またはプレポリマー法のいずれでもよい。また、発泡によるポリウレタンフォームの製造方法としては、スラブストック法、スプレー塗布やロールによる塗布などのキャスティング法、型内で成形するモールド法、細いノズルからキャストするディスペンサー法等を採用することができる。   The toner seal material of the present invention can be produced according to a conventional method using the above polyurethane foam raw material. The mixing method of the polyurethane foam raw material may be either a commonly used one-shot method or prepolymer method. In addition, as a method for producing polyurethane foam by foaming, a slab stock method, a casting method such as spray coating or roll coating, a molding method for molding in a mold, a dispenser method for casting from a thin nozzle, or the like can be employed.

本発明のトナーシール材の通気性は、上記MDI比率および架橋剤配合量の調整により、5cc/cm/sec.以下、特には0.5〜1cc/cm/sec.程度とすることができる。また、本発明のトナーシール材は、上記MDI比率の調整によりセルを微細化することで、セル数が65個/inch以上、特には70〜80個/inch程度であるような微細なセル構造を有することが好ましい。このような低通気性かつ微細セル構造とすることにより、優れたトナーシール性能が得られるものとなる。 The air permeability of the toner seal material of the present invention is 5 cc / cm 2 / sec. By adjusting the MDI ratio and the amount of the crosslinking agent. Hereinafter, in particular, 0.5 to 1 cc / cm 2 / sec. Can be about. In addition, the toner seal material of the present invention has a fine cell structure in which the number of cells is 65 cells / inch or more, particularly about 70 to 80 cells / inch by miniaturizing cells by adjusting the MDI ratio. It is preferable to have. With such a low air permeability and a fine cell structure, excellent toner sealing performance can be obtained.

さらに、本発明のトナーシール材の密度は、通常、28〜32kg/m程度とすることができる。さらにまた、本発明のトナーシール材の硬度(25%硬度)は、上記密度範囲において、100〜160N程度とすることができる。これらトナーシール材の密度および硬度は、JIS K 6400に準拠して評価することができる。本発明においては、ポリウレタンフォーム原料の構成成分の配合比率の調整により、上記諸物性を満足するトナーシール材が得られるものである。 Further, the density of the toner seal material of the present invention can be usually about 28 to 32 kg / m 3 . Furthermore, the hardness (25% hardness) of the toner seal material of the present invention can be about 100 to 160 N in the above density range. The density and hardness of these toner seal materials can be evaluated according to JIS K 6400. In the present invention, a toner sealing material satisfying the above-mentioned various properties can be obtained by adjusting the blending ratio of the constituent components of the polyurethane foam raw material.

以下、本発明を、実施例を用いてより詳細に説明する。
下記の表中に示すポリウレタンフォーム原料を、ワンショット法により混合、発泡させて、ポリウレタンフォームを得た。得られた各ポリウレタンフォームにつき、下記に従い評価を行った結果を、下記の表中に併せて示す。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples.
Polyurethane foam raw materials shown in the following table were mixed and foamed by a one-shot method to obtain polyurethane foam. The results of evaluating the obtained polyurethane foams according to the following are also shown in the following table.

<通気性評価>
得られた各ポリウレタンフォームの通気性を、JIS L 1004のフラジール型により、フォーム厚さを10mmとして、測定した。通気性が、1cc/cm/sec.以下の場合を◎とし、1cc/cm/sec.を超える場合を×とした。
<Breathability evaluation>
The air permeability of each of the obtained polyurethane foams was measured with a JIS L 1004 fragile type with a foam thickness of 10 mm. Breathability is 1 cc / cm 2 / sec. The following cases are designated as と し, and 1 cc / cm 2 / sec. The case of exceeding X was set as x.

<印字性能評価>
得られた各ポリウレタンフォームを用いて、20mm×200mm×10mm厚のトナーシール材を作製し、印字性能を評価した。印字性能は、印刷時での印字抜けがない場合を◎とし、ある場合を×とした。
<Print performance evaluation>
Using each of the obtained polyurethane foams, a toner sealing material having a thickness of 20 mm × 200 mm × 10 mm was prepared, and the printing performance was evaluated. As for the printing performance, the case where there was no printing omission at the time of printing was marked with ◎, and the case where it was marked with x.

<フォーム発泡性評価>
得られた各ポリウレタンフォームにつき、発泡性を評価した。発泡性は、良好にフォームが形成され、健康泡がある場合を◎、良好にフォームは形成されているが健康泡がない場合を○、フォーム内にクラックがあるなどフォーム形成に不具合が生じた場合を△、フォームが形成されない場合を×とした。
<Foam foam evaluation>
The foamability of each obtained polyurethane foam was evaluated. As for foamability, when foam is well formed and there is healthy foam, ◎, when foam is well formed but there is no healthy foam, ○, there is a defect in foam formation such as cracks in foam The case was marked with Δ, and the case where no foam was formed was marked with ×.

<フォーム伸び評価>
得られた各ポリウレタンフォームにつき、JIS K6400−5.3に準拠して、伸び率を評価した。伸び率が、80%以上である場合を◎、70%以上80%未満である場合を○、70%未満である場合を×とした。
<Form elongation evaluation>
About each obtained polyurethane foam, elongation rate was evaluated based on JISK6400-5.3. The case where the elongation was 80% or more was rated as ◎, the case where it was 70% or more and less than 80%, and the case where it was less than 70%.

<セル数>
得られた各ポリウレタンフォームブロックの成長方向により水平裁断した試験片を、実体顕微鏡により観察して、長さ1inchの範囲にあるセル数を計測し、3点の測定値の平均値を求めた。フォーム外観性は、セル数が、65個/inch以上である場合を◎、60〜64個/inchである場合を○、59個/inch以下である場合を×とした。
<Number of cells>
The test piece horizontally cut according to the growth direction of each obtained polyurethane foam block was observed with a stereomicroscope, the number of cells in the range of 1 inch in length was measured, and the average value of the three measured values was obtained. As for the foam appearance, the case where the number of cells is 65 / inch or more is indicated by ◎, the case of 60-64 / inch is indicated by ◯, and the case of 59 / inch or less is indicated by ×.

Figure 0005948466
*1)ダイマー酸ポリエステルポリオール,日立化成ポリマー(株)製,「TESLAC2458」(数平均分子量:2500,水酸基価:75mg−KOH/g)
*2)TDI,三井化学ポリウレタン(株)製,「コスモネートT80」
*3)MDI,住化バイエルウレタン(株)製,「44V20」(クルードMDI)
*4)反応性アミン,エアープロダクツジャパン(株)製,「DABCO NE300」
*5)シリコーン,モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製,「NIAX SILICONE L−5340」
*6)架橋剤,三井化学(株)製,「アクトコールT880」
Figure 0005948466
* 1) Dimer acid polyester polyol, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd., “TESLAC2458” (number average molecular weight: 2500, hydroxyl value: 75 mg-KOH / g)
* 2) TDI, manufactured by Mitsui Chemicals Polyurethanes, Cosmonate T80
* 3) MDI, Sumika Bayer Urethane Co., Ltd., “44V20” (crude MDI)
* 4) Reactive amine, manufactured by Air Products Japan, "DABCO NE300"
* 5) “NIAX SILICON L-5340”, manufactured by Silicone, Momentive Performance Materials Japan GK.
* 6) Cross-linking agent, manufactured by Mitsui Chemicals, "Accor T880"

Figure 0005948466
Figure 0005948466

Figure 0005948466
Figure 0005948466

Figure 0005948466
Figure 0005948466

上記表中に示すように、ポリオールとしてダイマー酸ポリオールを用い、イソシアネート中のMDIを所定比率とし、かつ、触媒としての反応性アミンおよび整泡剤を所定量にて用いた各実施例においては、発泡不良等による不具合の発生なしで、良好なトナーシール性能が得られることが確かめられた。   As shown in the above table, in each example in which dimer acid polyol is used as a polyol, MDI in isocyanate is in a predetermined ratio, and a reactive amine and a foam stabilizer are used in a predetermined amount as a catalyst, It was confirmed that good toner sealing performance can be obtained without the occurrence of defects due to poor foaming.

これに対し、比較例1では、イソシアネート中のMDIの比率が高すぎるためにフォームの伸びが不十分であり、比較例2では、イソシアネート中のMDIの比率が低すぎるためにセル数が少なくフォーム外観性が悪化した。   On the other hand, in Comparative Example 1, the ratio of MDI in the isocyanate is too high and the foam is not sufficiently stretched. In Comparative Example 2, the ratio of MDI in the isocyanate is too low and the number of cells is small. Appearance deteriorated.

Claims (3)

ポリオール、イソシアネート、触媒および整泡剤を含むポリウレタンフォーム原料を発泡させてなるポリウレタンフォームであって、
前記ポリオールがダイマー酸ポリオールであり、前記イソシアネート中のジフェニルメタンジイソシアネートの比率が55〜75質量%であり、前記触媒が反応性アミンであり、かつ、前記ポリウレタンフォーム原料が、前記ポリオール100質量部に対し、該反応性アミンを0.2〜0.5質量部にて、前記整泡剤を3〜5質量部にて、架橋剤を1〜3質量部にて、それぞれ含むことを特徴とするポリウレタンフォーム。
A polyurethane foam obtained by foaming a polyurethane foam raw material containing a polyol, an isocyanate, a catalyst and a foam stabilizer,
The polyol is a dimer acid polyol, the ratio of diphenylmethane diisocyanate in the isocyanate is 55 to 75% by mass, the catalyst is a reactive amine, and the polyurethane foam raw material is 100 parts by mass of the polyol. , polyurethanes the reactive amine at 0.2 to 0.5 parts by mass, the foam stabilizer at 3 to 5 parts by weight, a crosslinking agent at from 1 to 3 parts by weight, characterized in that it comprises respectively Form.
前記イソシアネート中のジフェニルメタンジイソシアネートの比率が65〜70質量%である請求項1記載のポリウレタンフォーム。The polyurethane foam according to claim 1, wherein the ratio of diphenylmethane diisocyanate in the isocyanate is 65 to 70 mass%. 前記ポリウレタンフォームの、通気性が5cc/cm/sec.以下であり、セル数が65個/inch以上である請求項1または2記載のポリウレタンフォーム。 The polyurethane foam has an air permeability of 5 cc / cm 2 / sec. The polyurethane foam according to claim 1 or 2 , wherein the number of cells is 65 / inch or more.
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