JPH058873A - 給紙ローラ用ウレタン系組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 下記の（Ａ）〜（Ｃ）成分を含有しており、
かつ（Ｃ）成分の配合割合が（Ａ）成分１００重量部に
対して５〜５０重量部に設定されている。 （Ａ）エーテル系ポリオールとイソシアネートとを反応
させてなるウレタンプレポリマー。 （Ｂ）グリコール系硬化剤。 （Ｃ）ジプロピレングリコールジベンゾエート。 【効果】 この給紙ローラ用ウレタン系組成物を用いて
得られる硬化体は、高い摩擦係数を有し、しかもその高
い摩擦係数を維持することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、給紙用ローラの形成
材料として用いられる給紙ローラ用ウレタン系組成物に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】普通紙複写機（ＰＰＣ），フアクシミリ
等の給紙装置では、図１に示すように、給紙ローラ１が
配設され、順次所定の場所に紙２を給紙するような構成
がとられている。このような給紙ローラ１は、通常、ゴ
ム製である。しかし、上記のように給紙ローラ１がゴム
製の場合、摩耗により生じた黒いゴム粉が紙に付着した
り、給紙ローラ１自体が偏摩耗しやすく変形してしま
う。また、ゴムの摩擦係数を上げると、硬度が低下し、
その摩擦係数の維持性を向上させるためにはさらに特殊
なオイルを添加する必要があり、このようなゴム成形品
は加工性が悪化してしまうという問題を有する。

【０００３】したがつて、例えば、上記ゴム製に代えて
ウレタンエラストマーが検討されている。そして、上記
ウレタンエラストマーを給紙ローラとして用いるために
はその摩擦係数を紙の摩擦係数よりも高く設定しなけれ
ばならず、上記摩擦係数を上げるために、例えば硬度が
ＪＩＳＡ２０〜５０°Hsの範囲で、エステル系ウレタン
プレポリマー１００重量部（以下「部」と略す）に対
し、可塑剤としてジプロピレングリコールジベンゾエー
トを１〜５０部添加するということが検討されている。
このジプロピレングリコールジベンゾエートはエステル
系ウレタンプレポリマーとの相溶性がよく、これを添加
すると、硬度が低くなり摩擦係数も高くなるが、その高
い摩擦係数を維持することができないという欠点を有し
ている。

【０００４】この発明は、このような事情に鑑みなされ
たもので、摩擦係数が高く、しかもこの高い摩擦係数の
維持性に優れた給紙ローラ用ウレタン系組成物の提供を
その目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明の給紙ローラ用ウレタン系組成物は、下記
の（Ａ）〜（Ｃ）成分を含み、（Ｃ）成分の配合割合が
（Ａ）成分１００部に対して５〜５０部に設定されてい
るという構成をとる。 （Ａ）エーテル系ポリオールとイソシアネートとを反応
させてなるウレタンプレポリマー。 （Ｂ）グリコール系硬化剤。 （Ｃ）ジプロピレングリコールジベンゾエート。

【０００６】

【作用】すなわち、本発明者らは、高い摩擦係数を有
し、しかも優れた高い摩擦係数の維持性を得るために一
連の研究を重ねた。その結果、ウレタンプレポリマー
（Ａ成分）と、グリコール系硬化剤（Ｂ成分）と、可塑
剤としてジプロピレングリコールジベンゾエート（Ｃ成
分）を用い、しかもジプロピレングリコールジベンゾエ
ート（Ｃ成分）を特定の割合で配合すると、摩擦係数が
上昇し、かつウレタンプレポリマー（Ａ成分）とジプロ
ピレングリコールジベンゾエート（Ｃ成分）との相溶性
が適度に低下し、ロール表面にジプロピレングリコール
ジベンゾエート（Ｃ成分）がブリードアウトするため、
給紙時の紙粉の付着が減少して高い摩擦係数を維持でき
ることを見出しこの発明に到達した。

【０００７】つぎに、この発明を詳しく説明する。

【０００８】この発明の給紙ローラ用ウレタン系組成物
は、ウレタンプレポリマー（Ａ成分）と、グリコール系
硬化剤（Ｂ成分）と、特定の可塑剤（Ｃ成分）とを用い
て得られる。

【０００９】上記ウレタンプレポリマー（Ａ成分）は、
エーテル系ポリオールとイソシアネートとを用いて得ら
れ、液状の熱硬化性のものである。上記エーテル系ポリ
オールとしては、例えばポリプロピレングリコール（Ｐ
ＰＧ），ポリテトラメチレンエーテルグリコール（ＰＴ
ＭＧ）等があげられる。また、上記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）、
４，４′−ジフエニルメタンジイソシアネート（ＭＤ
Ｉ）等があげられる。

【００１０】上記ウレタンプレポリマー（Ａ成分）は、
例えば上記エーテル系ポリオールとイソシアネートとを
用い、９０℃×２時間減圧（５mmHg以下）下で脱水した
エーテル系ポリオールを６０℃とし、これにＴＤＩ（６
０℃）を投入し３０分間反応させる。さらに、これを６
０〜７０℃で１時間撹拌，熟成することによつて作製さ
れる。この場合、上記エーテル系ポリオール（Ｘ）とイ
ソシアネート（Ｙ）との配合割合は、当量比でＸ／Ｙ＝
１．０／１．５〜１．０／３．５に設定するのが好まし
い。このようなウレタンプレポリマー（Ａ成分）として
は、具体的に市販品の日本ポリウレタン社製，コロネー
ト４０９０等が用いられる。

【００１１】上記グリコール系硬化剤（Ｂ成分）として
は、１，４−ブタンジオール（１，４−ＢＤ）、トリメ
チロールプロパン（ＴＭＰ）等があげられる。

【００１２】上記ウレタンプレポリマー（Ａ成分）に当
量のグリコール系硬化剤（Ｂ成分）を使用する。その割
合は、ウレタンプレポリマー（Ａ成分）１００部に対し
てグリコール系硬化剤（Ｂ成分）が２〜３０部となる。

【００１３】上記特定の可塑剤（Ｃ成分）は、ジプロピ
レングリコールジベンゾエートであり、透明で油状の液
体である。そして、この化合物は分子量３４２．３で、
脂肪族炭化水素および芳香族炭化水素に対して可溶性を
示す。

【００１４】上記特定の可塑剤（Ｃ成分）であるジプロ
ピレングリコールジベンゾエートの配合割合は、上記ウ
レタンプレポリマー（Ａ成分）１００部に対して５〜５
０部の範囲に設定する必要がある。特に好適なのは１０
〜３０部である。すなわち、ジプロピレングリコールジ
ベンゾエートの配合割合が５部未満ではこれを配合しな
い場合と比較して摩擦係数が上昇せず、逆に５０部を超
えると硬度，強度が大幅に低下してしまい、ウレタン本
来の耐摩耗性が損なわれる。また、加工性（特に研磨
性）も悪化するからである。

【００１５】なお、この発明の給紙ローラ用ウレタン系
組成物には、上記Ａ〜Ｃ成分以外に必要に応じてアミン
系触媒，エステル系可塑剤等が適宜用いられる。

【００１６】この発明の給紙ローラ用ウレタン系組成物
は、例えばつぎのようにして作製することができる。す
なわち、まず予めエーテル系ポリオールとイソシアネー
トとを反応させることによりウレタンプレポリマー（Ａ
成分）を合成する。つぎに、このウレタンプレポリマー
（Ａ成分）と、グリコール系硬化剤（Ｂ成分）と、可塑
剤であるジプロピレングリコールジベンゾエート（Ｃ成
分）とを配合，混合することにより作製することができ
る。

【００１７】そして、このようにして得られる給紙ロー
ラ用ウレタン系組成物を用いて、例えば給紙ローラは、
つぎのようにして製造することができる。すなわち、成
形型内にローラの芯金を配し、この成形型内に給紙ロー
ラ用ウレタン系組成物を注入する。そして、加熱硬化す
ることにより製造することができる。また、上記給紙ロ
ーラの表面層の硬度はＪＩＳＡ３０〜７０（°Hs) の範
囲に設定するのが好ましい。

【００１８】なお、この発明の給紙ローラ用ウレタン系
組成物は、給紙ローラの形成材料として限定するもので
はなく、高い摩擦係数と、その高い摩擦係数の優れた維
持性を必要とするものであれば適宜に使用することがで
きる。

【００１９】

【発明の効果】以上のように、この発明の給紙ローラ用
ウレタン系組成物は、ウレタンプレポリマー（Ａ成分）
と、グリコール系硬化剤（Ｂ成分）と、可塑剤としてジ
プロピレングリコールジベンゾエート（Ｃ成分）を含
み、しかも上記ジプロピレングリコールジベンゾエート
（Ｃ成分）の配合割合が特定範囲に設定されている。こ
のため、得られる給紙ローラ用ウレタン系組成物の硬化
体は、高い摩擦係数を有し、しかもその高い摩擦係数を
維持することができる。さらに、従来の低硬度の配合の
ものは、硬化時間が長く生産性が悪かつたが、この発明
の給紙ローラ用ウレタン系組成物は、短時間で硬化する
高硬度の配合を使用することができるため、生産性の向
上が実現する。

【００２０】つぎに、実施例を比較例と併せて説明す
る。

【００２１】

【実施例１〜４】下記の表１に示すエーテル系ポリオー
ルとイソシアネートとを同表に示す割合で配合し従来公
知の方法によりウレタンプレポリマーを作製した。つぎ
に、このウレタンプレポリマー１００部に対してグリコ
ール系硬化剤と可塑剤であるジプロピレングリコールジ
ベンゾエート各成分を同表に示す割合で配合し、混合す
ることにより給紙ローラ用ウレタン系組成物を得た。

【００２２】

【表１】

【００２３】＊１：ポリテトラメチレングリコール（Ｐ
ＴＭＧ）。 ＊２：トリレンジイソシアネート。 ＊３：１，４−ブタンジオール／トリメチロールプロパ
ン混合系。 ＊４：ベンゾフレツクス９８８ＳＧ、ベルシコールケミ
カル社製。

【００２４】

【比較例１〜４】下記の表２に示すエーテル系ポリオー
ルとイソシアネートとを同表に示す割合で配合し従来公
知の方法によりウレタンプレポリマーを作製した。つぎ
に、このウレタンプレポリマー１００部に対してグリコ
ール系硬化剤（またはアミン系硬化剤）と可塑剤である
ジプロピレングリコールジベンゾエート各成分を同表に
示す割合で配合し、混合することにより給紙ローラ用ウ
レタン系組成物を得た。

【００２５】

【表２】

【００２６】＊１：ポリテトラメチレングリコール（Ｐ
ＴＭＧ）。 ＊２：トリレンジイソシアネート。 ＊３：１，４−ブタンジオール／トリメチロールプロパ
ン混合系を用いた。 ＊４：４，４′−メチレンビス（２−クロロアニリン）
（ＭＯＣＡ）／トリイソプロパノールアミン（ＴＩＰ
Ａ）混合系を用いた。 ＊５：ベンゾフレツクス９８８ＳＧ、ベルシコールケミ
カル社製。

【００２７】このようにして得られた給紙ローラ用ウレ
タン系組成物を用いて給紙ローラを前述の方法と同様に
して作製した。また、参考例として給紙ローラ用ウレタ
ン系組成物に代えてゴム組成物（ノーソレツクス、日本
ゼオン社製）を用いて給紙ローラを作製した（参考
例）。そして、これらの初期の摩擦係数と、図１に示す
ように、給紙ローラ１として使用し普通グレード紙２を
２０万枚給紙した後の摩擦係数を測定し給紙ローラ用ウ
レタン系組成物硬化体およびゴム弾性体の特性を評価し
た。これを下記の表３および表４に示した。また、上記
給紙ローラ作製時の硬化条件および硬化体の硬度を表３
および表４に併せて示した。

【００２８】

【表３】

【００２９】

【表４】

【００３０】上記表３および表４の結果から、比較例１
品および参考例品は初期摩擦係数は高いが、２０万枚後
の摩擦係数が大幅に低下している。また、比較例２，３
品は初期の摩擦係数自体が低く給紙ローラ用形成材料と
して適さない。ちなみに、良質紙の摩擦係数は０．８〜
１．０、普通グレード紙の摩擦係数は１．５程度であ
り、給紙ローラの摩擦係数が上記数値より高くなければ
給紙することができない。さらに、実施例品はいずれも
短時間の硬化時間で作製することができ、生産性に優れ
ていることがわかる。

【００３１】そして、上記摩擦係数と給紙枚数との関係
を図２に示した。図において、曲線Ａは実施例１品，曲
線Ｂは実施例２品であり、一点鎖線Ｃは比較例１品，一
点鎖線Ｄは比較例２品，一点鎖線Ｅは参考例品である。
この図２から、実施例品は摩擦係数が高く、しかもその
摩擦係数が低下せず維持されていることがわかる。ま
た、上記初期摩擦係数と硬度の関係を図３に示した。図
において、Ａ点は実施例１品，Ｂ点は実施例２品であ
り、Ｃ点は比較例１品，Ｄ点は比較例２品，Ｆ点は比較
例３品であり、点線はウレタン単体の場合を示してい
る。この図３から、実施例品は高硬度を有したまま高い
摩擦係数を有していることがわかる。

【図面の簡単な説明】

【図１】給紙ローラを用いて紙を給紙している状態を示
す説明図である。

【図２】摩擦係数−給紙枚数の関係を示す曲線図であ
る。

【図３】摩擦係数−硬度の関係を示す曲線図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｇ 15/00 １０８ 7369−2Ｈ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下記の（Ａ）〜（Ｃ）成分を含み、
   （Ｃ）成分の配合割合が（Ａ）成分１００重量部に対し
   て５〜５０重量部に設定されていることを特徴とする給
   紙ローラ用ウレタン系組成物。 （Ａ）エーテル系ポリオールとイソシアネートとを反応
   させてなるウレタンプレポリマー。 （Ｂ）グリコール系硬化剤。 （Ｃ）ジプロピレングリコールジベンゾエート。
2. 【請求項２】 （Ｂ）成分であるグリコール系硬化剤の
   配合割合が、（Ａ）成分であるウレタンプレポリマー１
   ００重量部に対して２〜３０重量部に設定されている請
   求項１記載の給紙ローラ用ウレタン系組成物。