JPS6211719A - 電子写真複写機用クリーニングブレード - 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、ポリウレタン成形物に関し、詳しくは、ショ
アＡ硬度５０〜８０、好ましくは６５〜７５であって、
低温における反発弾性が高く、且つ、永久歪が著しく小
さいポリウレタン成形物に関し、特に、例えば、普通紙
を記録紙として用いる電子写真複写機の感光体表面を摺
擦して、これをクリーニングする電子写真複写機用クリ
ーニングブレードや、各種ロールに好適に用いることが
できるポリウレタン成形物に関する。

（従来の技術） 普通紙を記録紙として用いる静電式電子写真複写機によ
れば、一般に、感光体の表面に放電により静電荷を与え
、その上に画像を露光して静電潜像を形成し、次に、逆
極性を帯びたトナーを静電潜像に付着させて現像し、そ
のトナー像を記録紙に転写し、最後に、トナー像が転写
された記録紙を加熱し、トナーを記録紙上に定着させる
ことによって複写を行なう。従って、複数枚の記録紙に
順次複写を行なうためには、上記工程において、感光体
より記録紙にトナー像を転写した後、感光体の表面に残
留するトナーを除去する必要があり、その除去方式の一
つとして、ブレードを常時、ある角度をもって感光体表
面に圧接し、感光体を摺擦してクリーニングするブレー
ドクリーニング方式が知られている。このブレードクリ
ーニング方式のためのブレードの材料には、特に、耐摩
耗性等の機械的強度がすぐれていることから、ウレタン
ゴムが好ましく用いられている。

ここに、上記ブレードは、常時、感光体に対しである角
度をもって圧接されるために、適正な硬度をもつことが
要求され、他方、通常、長期間にわたる使用において永
久歪が生じ、圧接力が低下して、クリーニング機能が低
下するので、永久歪が小さいことが要求される。一般に
、得ら昨る成形物の硬度を小さくすれば、永久伸びを小
さくすることができるが、余りに低硬度とするときは、
ブレードとしては使用するに適さない。

そのために、従来、硬化剤として特殊なジオール、例え
ば、ヒドロキノンビス（２−ヒドロキシエチル）エーテ
ルを通常のジオール系硬化剤と併用することによって、
低永久歪性ポリウレタン成形物を得ることが提案されて
いるが、しかし、ウレタンプレポリマーと上記ジオール
系硬化剤を含有する組成物はポットライフが短く、作業
性に劣る。

また、トリメチロールプロパンのような３官能性硬化剤
を通常のジオール系硬化剤と併用することによって、低
歪性ポリウレタン成形物を得ることも提案されているが
、この場合、成形物の硬度が小さく、クリーニングブレ
ードの製造には適さない。更に、成形物は、永久歪が尚
、依然として大きい。更に、低温における反発弾性が小
さい場合は、ブレードと感光体との摩擦が大きいために
クリーニング不良を引き起こす。

また、上記した適正な硬度に加えて、低温における高い
反発弾性と小さい永久歪を有することは、各種のロール
や伝導ベルトにも要求される重要な性質である。

（発明の目的） 本発明者らは、上記したようなポリウレタン成形物にお
ける問題を解決するために鋭意研究した結果、特に、ウ
レタンプレポリマーを硬化させるための硬化剤として、
隣接する炭素原子が共に水酸基を有するビシナル（ｖｉ
ｃｉｎａｌ）ジオールと３官能性以上の多官能性硬化剤
を所定割合にて含む硬化剤を用いることによって、適正
な硬度、即ち、ショアＡ硬度５０〜８０、好ましくは６
５〜７５を有すると共に、永久歪が小さく、且つ、低温
における反発弾性が高いポリウレタン成形物を得ること
ができ、従って、例えば、感光体の表面に圧接するに必
要且つ適正な硬度を有すると共に、長期間にわたる使用
によっても安定してすぐれたクリーニング機能を有する
電子写真複写機用クリーニングブレードや各種ロールを
得ることができることを見出して、本発明に至ったもの
である。

（発明の構成） 本発明によるポリウレタン成形物は、分子量１０００〜
１００００のポリオールとポリイソシアネートとからな
るウレタンプレポリマー１００重量部及び （ａ）　　ビシナル水酸基を有しないジオール系硬化剤
５０〜９０モル％、 （ｂ）　　ビシナル水酸基を有するジオール系硬化剤５
〜２５モル％及び （ｃ）３官能性以上の多官能性硬化剤５〜２５モル％ からなる硬化剤５〜２０重量部を含む組成物を硬化させ
てなることを特徴とする。

本発明において、ウレタンプレポリマーの調製に用いら
れるポリオールとしては、エチレングリコール、ブチレ
ングリコール、ジエチレングリコール、■、５−ベンタ
ンジオール、１．６−ヘキサンジオール或いはネオペン
チルグリコール等のグリコール類の単独又は混合物と炭
素数２〜６の２価の有機酸からなるポリエステルポリオ
ール、例えば、ポリエチレンアジペートエステルポリオ
ール、ポリエチレンブチレンアジペートエステルポリオ
ール、カプロラクトンを開環重合して得られるポリカプ
ロラクトンエステルポリオール、ポリ炭酸エステルポリ
オールや、ポリエステルポリオール、例えば、ポリ　（
オキシテトラメチレン）グリコ−ル、ポリオキシプロピ
レンクリコール等を挙げることができる。

上記ポリオールは、分子量が１０００〜１００００の範
囲にあることが必要である。ポリオールの分子量％＜ｔ
ｏｏｏより小さいとき、最終的に得られるポリウレタン
成形物が低温特性において劣り、他方、１００００を越
えるときは、永久歪が大きくなるからである。

上記ポリオールと反応させるポリイソシアネートは、特
に限定されないが、トリレンジイソシアネート、ジフェ
ニルメタン−４，４゛−ジイソシアネート、ナフタレン
−１，５−ジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシ
アネート及びイソフオロンジイソシアネート等を代表例
として挙げることができる。

本発明によるポリウレタン成形物のための組成物は、上
記ウレタンプレポリマーと硬化剤とを主成分として含有
し、ここに、硬化剤は、（ａ）　　ビシナル水酸基を有
しないジオール系硬化剤５０〜９０モル％、 ｆｂ）　　ビシナル水酸基を有するジオール系硬化剤５
〜２５モル％及び （ｃ）３官能性以上の多官能性硬化剤５〜２５モル％ の混合物からなる。

先ス、ビシナル水酸基を有しないジオール系硬化剤は、
種々のポリウレタン成形物の製造のために、従来より一
般に用いられている硬化剤であって、かかる硬化剤とし
ては、例えば、■、３−ブタンジオール、１．４−ブタ
ンジオール、ジエチレングリコール、１，５−ベンタン
ジオール、１．６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグ
リコール等が用いられる。

この硬化剤は、本発明においては、硬化剤混合物におい
て、５０〜９０モル％の範囲で配合される。

５０モル％よりも少ないときは、最終的に得られるポリ
ウレタン成形物が低温特性に劣り、９０モル％より多い
ときは永久歪が大きくなるからである。

次に、ビシナル水酸基を有するジオール系硬化剤は、炭
素数２〜６、好ましくは２〜４である脂肪族ジオールで
あって、好ましくはエタンジオール、１，２−プロパン
ジオール、２．３−ブタンジオール等が用いられる。

この硬化剤は、前記硬化剤混合物において、５〜２５モ
ル％の範囲で用いられる。この硬化剤は、ウレタンプレ
ポリマーの架橋点間の炭素鎖間の距離を短くして、架橋
密度を高めることによって、得られる成形物における永
久歪を小さくすると共に、硬度を例えばクリーニングブ
レードに適正なショアＡ硬度５０〜８０、好ましくは６
５〜７５の範囲とすることができる。従って、この硬化
剤の配合量が′５モル％よりも少ないときは、得られる
ポリウレタン成形物の永久歪が大きく、また、硬度が小
さい。他方、２５モル％を越えて多量に配合するときは
、永久伸びを小さくすることはできるが、低温特性が悪
くなり、また、上記範囲の硬度を下回ることとなって、
クリーニングブレードの製造には不適当である。

また、３官能性以上の多官能性硬化剤としては、例えば
、１．１．Ｌ　）リメチロールプロパン、グリセリン、
１，２．６−ヘキサンジオール、１．２．４−ブタント
リオール、トリメチロールエタン、１，１．１−トリス
（ヒドロキシエトキシメチル）プロパン、ジグリセリン
、ペンタエリスリトール、カプロラクタムのトリメチロ
ールプロパンによる開環重合体（例えば、ダイセル化学
工業−よりプラクセル３０８　ＡＬとして市販されてい
る。）等の３価及びこれ以上の多価アルコール、トリエ
タノールアミン、トリイソプロパツールアミン、ジイソ
プロパツールアミン等のアミン多価アルコール、及びこ
れら多官能性化合物にてアルキレンオキサイド、例えば
、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、又はこ
れらの混合物を開環重合させてなるアミノ多価アルコー
ルを挙げることができる。これらの多官能性硬化剤は、
５〜２５モル％の範囲で用いられる。この硬化剤は、本
発明による組成物を成形加工する際の離型性を良好にす
るために用いられるが、５モル％よりも少ない配合量で
は離型性がよくなく、他方、２５モル％を越えて多量に
配合するときは、得られる成形物の低温における反発弾
性を低くする。

更に、本発明においては、上記混合物からなる硬化剤は
、ウレタンプレポリマー１００重量部について５〜２０
重量部の範囲で配合される。５重量部よりも少ないとき
は硬度が低すぎ、他方、２０重量部よりも多いときは硬
度が大きすぎて、特に、電子写真複写機用クリーニング
ブレードの製造に適しない。

本発明によるポリウレタン成形物は、脱水処理した上記
ポリオールとポリイソシアネートを混合し、７０〜１５
０℃の温度にて１０〜１８０分間反応させて、ウレタン
プレポリマーを得、次に、このウレタンプレポリマーに
上記した硬化剤を加えて、常法に従って、硬化させるこ
とによって得ることができる。尚、上記ウレタンプレポ
リマーと硬化剤とからなる組成物は、通常、液状である
。

例えば、クリーニングブレードは、上記ウレタンプレポ
リマーと硬化剤とからなる液状の組成物を、例えば、射
出成型法、押出成型法、遠心鋳造法或いは所望の金型に
流延することにより板状に成型した後、熱処理及び熟成
をしてクリーニングブレード用ゴムとする。このように
して得られた板状のクリーニングブレード用ゴムは、使
用する電子写真複写機の規格に合わせて裁断され、電子
写真複写機用クリーニングブレードとして供される。

（発明の効果） 本発明によるポリウレタン成形物は、上記のように、分
子ｉｔ　１０００〜１００００のポリオールとポリイソ
シアネートとからなるウレタンプレポリマーと、硬化剤
として、ビシナル水酸基を有するジオール系硬化剤及び
３官能性以上の多官能性硬化剤を含む硬化剤とを主成分
として含有する組成物を硬化させて得るので、かかる成
形物は、架橋密度が高く、ショアＡ硬度５０〜８０、好
ましくは６５〜７５の範囲にあり、且つ、低温に°おい
て反発弾性が高いと共に、永久歪が著しく小さい。従っ
て、例えば、電子写真複写機用クリーニングブレードや
、各種ロール、伝導ベルト等に好適に用いることができ
る。

例えば、電子写真複写機用クリーニングブレードの場合
であれば、適度の硬度と共に低温での反発弾性が大きく
、且つ、永久歪が著しく小さいので、ある角度をもって
感光体の表面に長期間圧接されても、すぐれたクリーニ
ング機能を安定して有する。

（実施例） 以下に本発明の実施例を比較例と共に示す。

実施例１ （１）　　ウレタンプレポリマーの調製表に示すように
、ポリオール（分子量２０００）とジイソシアネートと
を混合し、８０℃の温度にて１２０分間反応させて、ウ
レタンプレポリマーを得た。

（２）　　ウレタンゴムの調製及びクリーニングブレー
ドの製作 上記の各ウレタンプレポリマーに表に示すように所定量
の硬化剤を加え、１１０℃で２分間混合して反応させた
。得られた液状ゴム組成物を予め約１５０℃に加熱した
金型に注入し、２時間後に固化したゴム板を金型より取
出し、温度１２０℃の加熱炉で８時間熱処理した後、室
温で７日間熟成し、厚さ３．０１のウレタンゴム板を得
た。

以上のようにして得たウレタンプレポリマーと硬化剤と
の混合物のポットライフ及びウレタンゴム板の物性を表
に示す。

比較例１及び２は、硬化剤としてヒドロキノンビス（２
−ヒドロキシエチル）エーテルを含み、得られる成形物
の硬度は適正な範囲にあるが、２００％伸長時（以下、
同じ。）の永久伸びも大きく、また、組成物のポットラ
イフも短い。比較例３及び４は、硬化剤として３官能性
硬化剤を含み、永久伸びは幾分改善されるが、得られる
成形物の硬度が著しく低下する。更に、組成物のポット
ライフも短い。

これに対して、本発明によれば、用いる組成物がポット
ライフが長く、作業性にすぐれるうえに、得られる成形
物は永久伸びが著しく小さく、且つ、硬度も適正である
。更に、低温における反発弾性も高い。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）分子量１０００〜１００００のポリオールとポリ
   イソシアネートとからなるウレタンプレポリマー１００
   重量部及び （ａ）ビシナル水酸基を有しないジオール系硬化剤５０
   〜９０モル％、 （ｂ）ビシナル水酸基を有するジオール系硬化剤５〜２
   ５モル％及び （ｃ）３官能性以上の多官能性硬化剤５〜２５モル％ からなる硬化剤５〜２０重量部を含む組成物を硬化させ
   てなるポリウレタン成形物。
2. （２）ポリウレタン成形物が電子写真複写機用クリーニ
   ングブレードであることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載のポリウレタン成形物。