JPH03177414A - 事務機器用ローラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、各種事務用機器において、印字部のプラテン
、給紙ローラ等の各種ローラ素材用に用し＼＾ガス」ヒ
オ悼雷姓ボ１１〜１ノ々ゝノフナーム局ｔドその製造方
法に関する。

［従来の技術］ ＠密で均一な気泡を有するポリウレタンフォームが、耐
久性や非汚染住、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か、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かあり、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、インシアネート、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、■ウレタンフオ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１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、塗料の溶媒が力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か認められ
る、等の難点かある。この点を改善するために特公昭５
７−２４３７１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
ンフオームの密度、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
、クツ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５００井鳳程度であるが、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、ｌＯ〜２０鰺慣であったものが、５〜
１０μ璽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くングにより均一
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１
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各種ローラ素材用の非帯電性ポリウ
レタンフォーム及びその製造方法を提供することにある
。

［課題を解決するための手段］ 本発明に係る各種ローラ素材用非帯電性ポリウレタンフ
ォームの製造方法は、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な形成させた後、該
泡体な熱硬化せしめるポリウレタンフォームの製造方法
において、該混合物に反応基を有する帯電防止剤を配合
して、添加した帯電防止剤が該泡体の表面へ移行するこ
とを実質的に防いだことを特徴とする。

又１本発明に係る各種ローラ素材用非帯電性ポリウレタ
ンフォームは、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
熱硬化せしめてず与られるポリウレタンフォームにおい
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、反応基を有する帯電
防止剤を配合したことを特徴とする。

本発明の帯電防止剤としては、そ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ンシアネ
ートと反応する活性水素を有する裁であることか特に好
ましい。

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オ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
ルボリオールであり、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オ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（ＴＤＩ）粗製Ｔ
ＤＩ　、　４，４°−ジフェニルメタンジイソシアネー
ト（ＭＤＩ）　、粗製ＭＤＩ　、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ト、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、ジメチルアくツ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５：ｌ−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１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オ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かできる。

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５ＴＡＴＵＲＥ　（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ｒ＆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。

Ｃ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工“チレンオキサ
イドを付加して１分子量５ｏｏｏとしたポリエーテル系
ポリオール（０１１価３３）　　ｔｏｏ部、ウレタン変
性したピュア　ＭＤＩ（ＮＣＯＸ＝２３２）　４５部、
１．４−ブタンジオール８部、シリコン界面活性剤（Ｌ
−５２０日本ユニ力社製）１５部、ニッケルアセチルア
セトネート０．５ｆｉ、４１ｍポリイソシアネートとの
反応性０１１基を持つ帯電防止剤（５ＴＡＴＵＲＥダウ
社製、０８価６１）２部の混合物に家庭用泡立機にて２
分間攪拌して、微細均一な泡体な得た。この泡体な５０
１＋１Ｘ　５０１１１Ｘ　３００１１１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／ｃ扉１
、セル径８０ル鳳の均一な緻密セルを有し、フオームの
体積抵抗値を■アトパ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Ｔ１１−４３
Ｇを接続して、印加電圧２０Ｖにて体積抵抗を測定した
ところ、７Ｘ１０”Ω／口であった。

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１　ｋｇ／ｃｒｎ”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ｚ　５ｏｏｏとしたポリエーテル系
ポリオール（０８価３３）　　１００部、ウレタン変性
シタご、Ｌ　７　ＭＤＩ（ＮＣＯ＄−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日本ユニ力社製）１５部、ニッケルアセチル
アセトネート０．５部、＊機ポリイソシアネートとの反
応性ａｌｌ基を持つ帯電防止剤（５ＴＡＴＩＪＲＥダウ
社製。

０部価６０１２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
泡体な５０ｍｍｘ　５０＋ｓｓｘ　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。

得られたフオームの体積抵抗値を■アトパンテスト製デ
ジタルエレクトロメータＴＲ８６５２に体積抵抗測定ユ
ニットＴＲ−４３（：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　Ｘ　１０’Ω／口であ
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／ａｍ″、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１分子ｚ　５ｏｏｏとしたポリエーテル系
ポリオール（０１価３３）・１００部、ウレタン変性シ
タピュア　ＭＤＩ（ＮＣＯ＄−２３，Ｘ）　４５部、１
．４−ブタンジオール８部、シリコン界面活性剤（Ｌ−
５２０日本ユニ力社製）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
泡体な５０ｓ鵬ｘ　５０ｍｍＸ　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。

得られたフオームの体積抵抗値を■アトパンテスト製デ
ジタルエレクトロメータＴＩ？１１１６５２に体ａ抵抗
測定ユニットＴＲ−４３Ｇ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　Ｘ　１０”Ω／口
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（へＢＭ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／ｃｍ”セル平均径８
５μ口の緻密セルから威る発泡体で体積抵抗値６×１０
１０Ω／口の非帯電フオームであったが、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。

［発明の効果コ 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２００　ＩＬｍ以下、１０
ＩＬＯ１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ンシアネー
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各種ロー
ラ用非帯電性ポリウレタンフォームの提供を可能にする
ものであり１頭記した課題が解決される。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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
   めるポリウレタンフォームの製造方法において、該混合
   物に反応基を有する帯電防止剤を配合して、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い
   だことを特徴とする各種ローラ素材用非帯電性ポリウレ
   タンフォームの製造方法。 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記載
   の各種ローラ素材用ポリウレタンフォームの製造方法。 ３、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
   めて得られるポリウレタンフォームにおいて、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、反応基を有する帯電防止剤を配合
   したことを特徴とする各種ローラ素材用非帯電性ポリウ
   レタンフォーム。 ４、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３記載
   の各種ローラ素材用ポリウレタンフォーム。