WO2020240802A1 - ブレード用弾性体、およびこの弾性体を用いたクリーニングブレード - Google Patents

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賢 廣富
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バンドー化学株式会社
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    • G03G21/0011—Arrangements not provided for by groups G03G13/00 - G03G19/00, e.g. cleaning, elimination of residual charge for removing solid developer or debris from the electrographic recording medium using a blade; Details of cleaning blades, e.g. blade shape, layer forming
    • G03G21/0017—Details relating to the internal structure or chemical composition of the blades

Definitions

  • the present invention relates to an elastic body for a blade in which a contact portion used for a blade of an electrophotographic apparatus is made of a thermosetting polyurethane urea.
  • blades such as cleaning blades, developing blades, conductive blades, polishing blades, and coating blades are used.
  • the blade is composed of an elastic body and a support member, and the elastic body is usually made of thermosetting polyurethane having appropriate hardness and elasticity.
  • Patent Document 1 describes an edge layer (contact portion) and a base layer (back surface).
  • An elastic body is proposed in which the part) is formed of polyurethane made of different materials and only the edge layer has high hardness.
  • Patent Document 2 proposes an elastic body in which only the contact portion of an image carrier made of a single polyurethane is impregnated with an isocyanate compound to increase the hardness of only the image carrier and the contact portion. There is.
  • An object of the present invention is to provide a cleaning blade having excellent durability.
  • the means for solving the problem of the present invention is as follows. 1.
  • An elastic body for blades, wherein the abutting portion is made of a thermosetting polyurethane urea which is a reaction product of a curing agent containing at least a polyol, a polyisocyanate, and a diaminobenzoic acid ester represented by the following general formula (1). .. (In the formula, R 1 is a linear or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms which may be substituted with a halogen atom, and a linear or branched unsaturated hydrocarbon having 3 to 10 carbon atoms which may be substituted with a halogen atom.
  • R 2 represents a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms which may be substituted with a hydrogen atom, a halogen atom or a halogen atom.
  • R 2 is a chlorine atom or a methyl group.
  • the diaminobenzoic acid ester is isobutyl 4-chloro-3,5-diaminobenzoate represented by the following general formula (2). Or 2.
  • the curing agent is characterized by containing a polyhydric alcohol.
  • ⁇ 3. An elastic body for a blade according to any one of. 5. 3.
  • the polyhydric alcohol contains trimethylolpropane.
  • the molar ratio (-NH 2 : -OH) of the active hydrogen group to the diaminobenzoic acid ester and the polyhydric alcohol is in the range of 95 to 5: 5 to 95. Or 5.
  • the elastic body for blades described in. 7. 1.
  • the back surface portion is made of any one of a thermosetting polyurethane urea, a thermosetting polyurethane, and a thermosetting polyurea having a composition different from that of the contact portion.
  • An elastic body for a blade according to any one of. 8.1. ⁇ 7. A cleaning blade for an electrophotographic apparatus, wherein the elastic body for a blade according to any one of the above is attached to a support member.
  • the elastic body for blades of the present invention has excellent durability because the contact portion is made of a thermosetting polyurethane urea using a specific diaminobenzoic acid ester as a curing agent.
  • Polyurethane urea uses an amino compound as a curing agent, and usually has a fast reaction and is inferior in handleability.
  • the thermosetting polyurethane urea used in the present invention has a slow reaction progress and is excellent in handleability by using a specific diaminobenzoic acid ester.
  • the elastic body for blades of the present invention (hereinafter, also simply referred to as "elastic body") has a contact portion made of a specific thermosetting polyurethane urea containing diaminobenzoic acid ester as a curing agent. It is a feature.
  • the elastic body for the blade has a width of 5 mm or more and 20 mm or less and a thickness of 1 mm or more and 3 mm or less.
  • the length of the elastic body is appropriately selected according to the width of the photoconductor drum in contact, that is, the width of the paper to be printed, but is about 220 mm when A4 size paper is used.
  • the contact portion may be composed of a specific thermosetting polyurethane urea, the whole may be composed of the specific thermosetting polyurethane urea, and the back portion may be composed of the contact portion. It may be composed of a thermosetting polyurethane urea having a composition different from that of the thermosetting polyurethane urea, a thermosetting polyurethane, a thermosetting polyurea, or the like.
  • a structure in which the contact portion 11 is provided on the entire one surface of the elastic body 1 (for example, FIG. 1A), and the contact portion 11 is an elastic body.
  • An example is a structure (for example, FIG. 1B) provided along only one long side of 1.
  • the polyol used in the present invention is not particularly limited, and a polyether polyol, a polyester polyol, a polycarbonate polyol, or the like can be used. In addition, two or more of these can be used in combination.
  • polyether polyol examples include polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene glycol and the like.
  • polyester polyol examples include those obtained by reacting a dicarboxylic acid and a glycol according to a conventional method.
  • dicarboxylic acid examples include aromatic dicarboxylic acids such as terephthalic acid, isophthalic acid and 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, aliphatic dicarboxylic acids such as adipic acid, azelaic acid and sebacic acid, and oxycarboxylic acids such as oxybenzoic acid. , Those ester-forming derivatives and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
  • glycol examples include aliphatic glycols such as ethylene glycol, 1,4-butanediol, diethylene glycol, neopentyl glycol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 1,9-nonanediol, and triethylene glycol, and 1 , 4-Cyclohexanedimethanol and other alicyclic glycols, p-xylenediol and other aromatic diols, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene glycol and other polyoxyalkylene glycols and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
  • aliphatic glycols such as ethylene glycol, 1,4-butanediol, diethylene glycol, neopentyl glycol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 1,9-nonanediol, and triethylene glycol, and 1 , 4-Cyclohexane
  • polyester polyols examples include those that can be obtained by ring-opening polymerization of a lactone using a diol as an initiator.
  • diol examples include ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, and 3-methyl-1,5-pentanediol.
  • Neopentyl glycol diethylene glycol, 4-oxa-2,6-heptanediol, 4-oxaheptane-1,7-diol, 1,10-decanediol and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
  • lactone examples include ⁇ -propiolactone, ⁇ -butyrolactone, ⁇ -valerolactone, ⁇ -caprolactone, ⁇ -methyl- ⁇ -valerolactone and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
  • polycarbonate polyol examples include a reaction product of a dialkyl carbonate and a diol.
  • dialkyl carbonate examples include dialkyl carbonates such as dimethyl carbonate and diethyl carbonate, diaryl carbonates such as diphenyl carbonate, and alkylene carbonates such as ethylene carbonate. These may be used alone or in combination of two or more.
  • diol examples include 1,4-butanediol, diethylene glycol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,7-heptanediol, 1,8-octanediol, and 2-methyl-1,8.
  • -Octanediol 1,9-nonanediol, 1,10-dodecanediol, 2-ethyl-1,6-hexanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 2,4-dimethyl-1,5- Examples thereof include pentandiol, neopentyl glycol, 1,3-cyclohexanediol, 1,4-cyclohexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, and 2,2'-bis (4-hydroxycyclohexyl) -propane. These may be used alone or in combination of two or more.
  • polyisocyanate used in the present invention can be used without particular limitation from those conventionally used for the synthesis of polyurethane.
  • MDI 4,4'-diphenylmethane diisocyanate
  • NDI 1, 5-Naphthalenediocyanate
  • NDI 4,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate
  • carbodiimide-modified MDI 2,4-tolylene diisocyanate (2,4-TDI), 2,6-tolylene diisocyanate (2) , 6-TDI
  • the elastic body for a blade of the present invention is characterized by using a curing agent containing a diaminobenzoic acid ester represented by the following general formula (1).
  • the thermosetting polyurethane urea using this diaminobenzoic acid ester as a curing agent has higher hardness and excellent durability as compared with the thermosetting polyurethane using an alcohol-based curing agent.
  • R 1 is a linear or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms which may be substituted with a halogen atom, and a linear or branched unsaturated hydrocarbon having 3 to 10 carbon atoms which may be substituted with a halogen atom.
  • R 2 represents a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms which may be substituted with a hydrogen atom, a halogen atom or a halogen atom.
  • R 2 is preferably a chlorine atom or a methyl group.
  • R 2 is, diaminobenzoic acid ester is a chlorine atom or a methyl group is is presumed to be due to the balance of steric hindrance between the electron-donating and amine chlorine atom or a methyl group, the rate of progression of the curing reaction of the polyurethane-urea Is moderate and has excellent handleability.
  • a polyhydric alcohol can be further used as the curing agent of the present invention.
  • the polyhydric alcohol include ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 2-methyl-1,3-propanediol, and 2-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol.
  • Aliphatic dihydric alcohol cyclohexanedimethanol (eg 1,4-cyclohexanedimethanol), cyclohexanediol (eg 1,3-cyclohexanediol, 1,4-cyclohexanediol), 2-bis (4-hydroxycyclohexyl) -propane
  • Alicyclic dihydric alcohols such as: Trimethylol ethane, trimethylol propane, hexitols, pentitols, glycerin, polyglycerin, 1,2,6-hexanetriol, 1,2,4-butanetriol, sorbitol, penta Examples thereof include trihydric or higher polyhydric alcohols such as erythritol and dipentaerythritol tetramethylolpropane. Among these, 1,4-butanediol is preferable as the dihydric alcohol, and trimethylolpropane is preferable as
  • the compounding ratio of the diaminobenzoic acid ester and the polyhydric alcohol is not particularly limited, but the molar ratio (-NH 2 : -OH) of each active hydrogen group is within the range of 95 to 5: 5 to 95. It is preferable to blend so as to be in the range of 80 to 10:20 to 90, and more preferably.
  • the durability of the obtained thermosetting polyurethane urea can be enhanced with almost no change in the conventional manufacturing process.
  • a catalyst can be used to accelerate the curing reaction.
  • the catalyst is not particularly limited as long as it promotes urethanization of hydroxyl groups and isocyanate groups and urea formation of amino groups and isocyanate groups; trialkylamines such as triethylamine; N, N, N', N'- Tetraalkyldiamines such as tetramethyl-1,3-butanediamine; aminoalcohols such as dimethylethanolamine; ethoxylated amines; ethoxylateddiamines; esteramines such as bis (diethylethanolamine) adipate; triethylenediamine; N, N- Cyclohexylamine derivatives such as dimethylcyclohexylamine; morpholin derivatives such as N-methylmorpholin, N- (2-hydroxypropyl) -dimethylmorpholin; N, N'-diethyl-2-methylpiperazin, N, N'-bis- ( 2-Hyd
  • DBN diazabicyclononen
  • DBU diazabicycloundecene
  • phenolic resin salts octylates, stearate, oleates, formates, p-toluenesulfonates, etc.
  • a thermal catalyst or the like can be used.
  • urethane resin composition that forms the thermosetting polyurethane urea
  • a filler if necessary, a filler, a stabilizer, a reaction accelerating catalyst, a softening agent, a processing aid, a mold release agent, a defoaming agent, and a difficulty
  • Additives such as flame retardants can be blended.
  • the molar ratio of the active hydrogen group contained in the polyol and the curing agent to the isocyanate group of the polyisocyanate or the prepolymer is 0.8 or more and 1.0 or less. It is more preferable, it is more preferably 0.85 or more and 0.98 or less, and further preferably 0.90 or more and 0.95 or less.
  • the method for producing the elastic body for a blade of the present invention is not particularly limited, and the elastic body for a blade is produced by a centrifugal molding method, a method disclosed in Japanese Patent No. 4018033, Japanese Patent No. 4820161, Japanese Patent No. 4974490, etc. be able to. Further, the molding method may be any of a one-shot method, a prepolymer method, and a pseudo-prepolymer method.
  • a molded product of a thermosetting polyurethane urea is produced by collectively adding a polyol, a polyisocyanate, a curing agent, a catalyst, and the like and curing the mixture.
  • a polyol is chemically reacted with an excess amount of polyisocyanate to prepare a prepolymer having an isocyanate group at the terminal in advance, and a predetermined amount of a curing agent, a catalyst, or the like is mixed therein. Then, the prepolymer is cured to prepare a molded product of a thermosetting polyurethane urea.
  • a part of the polyol is mixed with a curing agent in advance, the prepolymer is prepared with the remaining polyol and polyisocyanate, and the polyol, the curing agent, the catalyst, etc. mixed therein are mixed in advance.
  • a molded body of a thermosetting polyurethane urea is prepared by mixing and curing the mixture of the above.
  • the blade elastic body of the present invention preferably has an international rubber hardness of 75 or more and 100 or less at the contact portion.
  • a blade can be manufactured by joining the elastic body for a blade of the present invention to a support member made of metal or the like.
  • the application of the blade of the present invention is not particularly limited, and it can be used as a cleaning blade, a developing blade, a conductive blade, a polishing blade, a coating blade and the like.
  • the elastic body for a blade of the present invention has excellent durability and can be suitably used as a cleaning blade.
  • MDI 4,4-diphenylmethane diisocyanate
  • Example 1 Prepolymer 1 in the prepolymer tank of the casting machine, Praxel 220 as polyol in the tank for active hydrogen-containing substances, isocyanate 4-chloro-3,5-diaminobenzoate and 1,1,1-trimethylol as curing agents.
  • Number of groups: 1,1,1-Trimethylolpropane has 95: 5 hydroxyl groups, the ratio of the total number of amino groups and hydroxyl groups to the number of isocyanate groups in the prepolymer is 0.95, and the amount of catalyst is 500 ppm with respect to the entire urethane urea.
  • the mixture was mixed and stirred so as to be the same, and injected into the continuous molding mold described in Japanese Patent No. 4974490. The injection amount was set so as to just fill the mold cavity.
  • the cross-sectional dimensions of the mold cavity were 25 mm in width and 2 mm in depth, the mold temperature was 140 ° C., and the cross-linking time was 45 seconds.
  • the obtained continuous strip-shaped sheet was cut to 342 mm in the length direction and then cut at the center in the width direction to obtain a strip having a width of 12.5 mm.
  • Example 2 The procedure was carried out in the same manner as in Example 1 except that the ratio of the number of amino groups of isobutyl 4-chloro-3,5-diaminobenzoate to the number of hydroxyl groups of 1,1,1-trimethylolpropane was 80:20.
  • Example 3 The same procedure as in Example 1 was carried out except that the ratio of the number of amino groups of isobutyl 4-chloro-3,5-diaminobenzoate to the number of hydroxyl groups of 1,1,1-trimethylolpropane was 50:50.
  • Example 4 The procedure was carried out in the same manner as in Example 1 except that the ratio of the number of amino groups of isobutyl 4-chloro-3,5-diaminobenzoate: 1,1,1-trimethylolpropane to the number of hydroxyl groups was 10:90.
  • Example 5" The procedure was carried out in the same manner as in Example 1 except that the ratio of the number of amino groups of isobutyl 4-chloro-3,5-diaminobenzoate to the number of hydroxyl groups of 1,1,1-trimethylolpropane was 5:95.
  • Example 6 The procedure was the same as in Example 3 except that isobutyl 4-chloro-3,5-diaminobenzoate was changed to methyl 4-chloro-3,5-diaminobenzoate.
  • Example 7 The procedure was the same as in Example 3 except that isobutyl 4-chloro-3,5-diaminobenzoate was changed to dodecyl 4-chloro-3,5-diaminobenzoate.
  • Example 8 The same procedure as in Example 3 was carried out except that isobutyl 4-chloro-3,5-diaminobenzoate was changed to 2,2,2-trifluoroethyl 4-chloro-3,5-diaminobenzoate.
  • Example 9 The procedure was the same as in Example 3 except that isobutyl 4-chloro-3,5-diaminobenzoate was changed to 1-propenyl 4-chloro-3,5-diaminobenzoate.
  • Example 10 The procedure was the same as in Example 3 except that isobutyl 4-chloro-3,5-diaminobenzoate was changed to linalyl 4-chloro-3,5-diaminobenzoate.
  • Example 11 The procedure was carried out in the same manner as in Example 3 except that isobutyl 4-chloro-3,5-diaminobenzoate was changed to phenyl 4-chloro-3,5-diaminobenzoate.
  • Example 12 The same procedure as in Example 3 was carried out except that isobutyl 4-chloro-3,5-diaminobenzoate was changed to p-pentylphenyl 4-chloro-3,5-diaminobenzoate.
  • Example 13 The procedure was carried out in the same manner as in Example 3 except that isobutyl 4-chloro-3,5-diaminobenzoate was changed to 4-chloro-3,5-diaminobenzoic acid 2', 4'-dichlorophenyl.
  • Example 14 The procedure was carried out in the same manner as in Example 3 except that isobutyl 4-chloro-3,5-diaminobenzoate was changed to isobutyl 3,5-diaminobenzoate.
  • Example 15 The same procedure as in Example 3 was carried out except that isobutyl 4-chloro-3,5-diaminobenzoate was changed to isobutyl 4-methyl-3,5-diaminobenzoate.
  • Example 16 The same procedure as in Example 3 was carried out except that isobutyl 4-chloro-3,5-diaminobenzoate was changed to isobutyl 4-chloromethyl-3,5-diaminobenzoate.
  • Example 17 The same procedure as in Example 3 was carried out except that isobutyl 4-chloro-3,5-diaminobenzoate was changed to isobutyl 4-isobutyl-3,5-diaminobenzoate.
  • Example 18 The same procedure as in Example 3 was carried out except that 1,1,1-trimethylolpropane was used as 1,1,1-trimethylolethane.
  • Example 19 The same procedure as in Example 3 was carried out except that 1,1,1-trimethylolpropane was used as pentaerythritol.
  • Example 20 The same procedure as in Example 3 was carried out except that 1,1,1-trimethylolpropane was used as dipentaerythritol.
  • MDI 4,4-diphenylmethane diisocyanate
  • Examples 21-40 Using a casting machine for abutting portions, the same formulation as in Examples 1 to 20 was injected into the center of the continuous molding die. The injection amount was set in an approximately arc shape with a width direction of 10 mm and a thickness direction of 0.3 mm.
  • the blade elastic bodies obtained in Examples 21 to 40 have a structure in which the contact portion shown in FIG. 1B is provided only at one corner of the elastic body.
  • Comparative Examples 4 to 6 The same procedure as in Examples 21 to 40 was carried out except that the same formulation as in Comparative Examples 1 to 3 was used as the formulation of the contact portion.
  • IRHD International Rubber Hardness
  • the international rubber hardness in the vicinity of the contact portion was measured using an IRHD rubber hardness tester (manufactured by Hildebrand) according to JIS K6253-2. Was measured.
  • the international rubber hardness of the back surface of the elastic blades for blades manufactured in Examples 21 to 40 and Comparative Examples 4 to 6 was measured in the same manner. The results are shown in Tables 1 and 2.
  • the international rubber hardness of the contact portion in the elastic body for blades manufactured in Examples 21 to 40 and Comparative Examples 4 to 6 is the same thermosetting polyurethane urea or thermosetting polyurethane as each contact portion.
  • the values of the international rubber hardness of the abutting portions of Examples 1 to 20 and Comparative Examples 1 to 3 using the above are shown.
  • a cleaning blade was prepared by joining the polyurethane rubber elastic members of Examples and Comparative Examples to a metal support of a steel plate having a thickness of 2.0 mm using a dimer acid-based hot melt adhesive.
  • thermosetting polyurethane urea using the diaminobenzoic acid ester of the present invention was excellent in durability.
  • isobutyl 4-chloro-3,5-diaminobenzoate was the most durable of the diaminobenzoic acid esters.
  • 1,1,1-trimethylolpropane had the most excellent durability.

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Abstract

耐久性に優れたクリーニングブレードを提供することを課題とする。解決手段として、当接部が、少なくともポリオール、ポリイソシアネート、下記一般式（１）で表されるジアミノ安息香酸エステルを含む硬化剤の反応物である熱硬化性ポリウレタンウレアからなるブレード用弾性体を提供する。

Description

ブレード用弾性体、およびこの弾性体を用いたクリーニングブレード
　本発明は、電子写真装置のブレードに用いる当接部が熱硬化性ポリウレタンウレアからなるブレード用弾性体に関する。
　複写機、プリンタ、ファクシミリ、複合機等の電子写真装置では、クリーニングブレード、現像ブレード、導電ブレード、研磨ブレード、塗布ブレード等のブレードが用いられている。ブレードは、弾性体と支持部材とからなり、通常、弾性体は、適度な硬度、弾性を有する熱硬化性ポリウレタンが用いられる。
　近年、電子写真装置において感光体ユニットの交換頻度を減らすために、ブレード等の各部材の長寿命化が求められている。また、ブレード用弾性体には、感光体ドラムへのトナー・外添剤などのフィルミング（固着）防止、感光体ドラムの摩耗低減等、システム全体の長寿命化に寄与することも求められている。
　ブレードの長寿命化のために、感光体等に当接する当接部を高硬度化する方法が提案されており、例えば、特許文献１には、エッジ層（当接部）とベース層（背面部）とを、材質が異なるポリウレタンから形成し、エッジ層のみを高硬度とした弾性体が提案されている。また、特許文献２には、単一なポリウレタンからなる弾性体の像担持体当接部のみにイソシアネート化合物を含浸させ、像担持体と当接部のみを高硬度化した弾性体が提案されている。
特許第４８１８９４５号公報 特開２００５－１５６６９６号公報
　本発明は、耐久性に優れたクリーニングブレードを提供することを課題とする。
　本発明の課題を解決するための手段は、以下のとおりである。
１．当接部が、少なくともポリオール、ポリイソシアネート、下記一般式（１）で表されるジアミノ安息香酸エステルを含む硬化剤の反応物である熱硬化性ポリウレタンウレアからなることを特徴とするブレード用弾性体。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
  （式中、Ｒ１は、ハロゲン原子で置換されてもよい炭素数１～１２の直鎖又は分岐アルキル基、ハロゲン原子で置換されてもよい炭素数３～１０の直鎖又は分岐不飽和炭化水素基、炭素数１～４の直鎖又は分岐アルキル基またはハロゲン原子で置換されてもよいフェニル基を示し、
Ｒ２は、水素原子、ハロゲン原子、ハロゲン原子で置換されてもよい炭素数１～４の直鎖又は分岐アルキル基を示す。）
２．Ｒ２が、塩素原子、またはメチル基であることを特徴とする１．に記載のブレード用弾性体。
３．前記ジアミノ安息香酸エステルが、下記一般式（２）で表される４－クロロ－３，５－ジアミノ安息香酸イソブチルであることを特徴とする１．または２．に記載のブレード用弾性体。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
  ４．前記硬化剤として、多価アルコールを含むことを特徴とする１．～３．のいずれかに記載のブレード用弾性体。
５．前記多価アルコールとして、トリメチロールプロパンを含むことを特徴とする４．に記載のブレード用弾性体。
６．前記ジアミノ安息香酸エステルと前記多価アルコールにおける活性水素基のモル比（－ＮＨ２：－ＯＨ）が、９５～５：５～９５の範囲内であることを特徴とする４．または５．に記載のブレード用弾性体。
７．背面部が、前記当接部とは異なる組成の熱硬化性ポリウレタンウレア、熱硬化性ポリウレタン、熱硬化性ポリウレアのいずれかからなることを特徴とする１．～６．のいずれかに記載のブレード用弾性体。
８．１．～７．のいずれかに記載のブレード用弾性体が、支持部材に取り付けられていることを特徴とする電子写真装置用クリーニングブレード。
　本発明のブレード用弾性体は、当接部が、硬化剤として特定のジアミノ安息香酸エステルを使用した熱硬化性ポリウレタンウレアからなり、耐久性に優れている。ポリウレタンウレアは、硬化剤としてアミノ系化合物を使用しており、通常、反応が早くて取扱性に劣る。本発明で使用する熱硬化性ポリウレタンウレアは、特定のジアミノ安息香酸エステルを用いることで、反応の進行が遅く、取扱性に優れている。
当接部と背面部とが異なる組成であるブレード用弾性体の概略図。
・ブレード用弾性体
　本発明のブレード用弾性体（以下、単に「弾性体」ともいう）は、当接部が、硬化剤としてジアミノ安息香酸エステルを含む特定の熱硬化性ポリウレタンウレアからなることを特徴とする。
　ブレード用弾性体は、幅が５ｍｍ以上２０ｍｍ以下、厚さが１ｍｍ以上３ｍｍ以下程度である。また、弾性体の長さは、接触する感光体ドラムの幅、すなわち、印刷する用紙の幅に応じて適宜選択されるが、Ａ４サイズの紙を使用する場合、２２０ｍｍ程度である。
　本発明の弾性体は、当接部が特定の熱硬化性ポリウレタンウレアから構成されていればよく、全体をこの特定の熱硬化性ポリウレタンウレアから構成してもよく、背面部を、当接部を構成する熱硬化性ポリウレタンウレアとは異なる組成の熱硬化性ポリウレタンウレア、熱硬化性ポリウレタン、熱硬化性ポリウレア等から構成してもよい。当接部１１と背面部１２とが異なる組成である弾性体としては、当接部１１を弾性体１の一方の面全体に設けた構造（例えば、図１Ａ）、当接部１１を弾性体１の一つの長辺のみに沿って設けた構造（例えば、図１Ｂ）が挙げられる。当接部と背面部とを異なる組成とする場合は、当接部と背面部とが、異なる色を有することが、弾性体と支持部材とを接合する際の作業性の向上と作業ミスの低減のために好ましい。
・ポリオール
　本発明で使用するポリオールは特に制限されず、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール等を用いることができる。また、これらを２種以上組み合わせて用いることもできる。
　ポリエーテルポリオールとしては、例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等が挙げられる。
　ポリエステルポリオールとしては、例えば、ジカルボン酸とグリコールとを常法に従って反応させることにより得ることができるものを挙げることができる。
　ジカルボン酸としては、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、２，６－ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸等の脂肪族ジカルボン酸、オキシ安息香酸等のオキシカルボン酸、それらのエステル形成性誘導体等が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、２種以上併用してもよい。
　グリコールとしては、例えば、エチレングリコール、１，４－ブタンジオール、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、３－メチル－１，５－ペンタンジオール、１，９－ノナンジオール、トリエチレングリコール等の脂肪族グリコール、１，４－シクロヘキサンジメタノール等の脂環族グリコール、ｐ－キシレンジオール等の芳香族ジオール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等のポリオキシアルキレングリコール等が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、２種以上併用してもよい。
　その他のポリエステルポリオールとしては、例えば、ジオールを開始剤として、ラクトンを開環重合して得ることができるものを挙げることができる。
　ジオールとしては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，３－プロピレングリコール、１，３－ブタンジオール、１，４－ブタンジオール、１，５－ペンタンジオール、３－メチル－１，５－ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール、４－オキサ－２，６－ヘプタンジオール、４－オキサヘプタン－１，７－ジオール、１，１０－デカンジオール等が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、２種以上併用してもよい。
　ラクトンとしては、例えば、β－プロピオラクトン、γ－ブチロラクトン、δ－バレロラクトン、ε－カプロラクトン、β－メチル－δ－バレロラクトン等が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、２種以上併用してもよい。
　ポリカーボネートポリオールとしては、例えば、ジアルキルカーボネートとジオールとの反応物が挙げられる。
　ジアルキルカーボネートとしては、例えば、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート等のジアルキルカーボネート、ジフェニルカーボネート等のジアリールカーボネート、エチレンカーボネート等のアルキレンカーボネート等が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、２種以上併用してもよい。
　ジオールとしては、例えば、１，４－ブタンジオール、ジエチレングリコール、１，５－ペンタンジオール、１，６－ヘキサンジオール、１，７－ヘプタンジオール、１，８－オクタンジオール、２－メチル－１，８－オクタンジオール、１，９－ノナンジオール、１，１０－ドデカンジオール、２－エチル－１，６－ヘキサンジオール、３－メチル－１，５－ペンタンジオール、２，４－ジメチル－１，５－ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、１，３－シクロヘキサンジオール、１，４－シクロヘキサンジオール、１，４－シクロヘキサンジメタノール、２，２’－ビス（４－ヒドロキシシクロヘキシル）－プロパン等が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、２種以上併用してもよい。
・ポリイソシアネート
　本発明で使用するポリイソシアネートは、従来からポリウレタンの合成に使用されているものを特に制限することなく使用することができ、例えば、４，４’－ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、１，５－ナフタレンジイソシアネート（ＮＤＩ）、４，４’－ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート（水添ＭＤＩ）、カルボジイミド変性ＭＤＩ、２，４－トリレンジイソシアネート（２，４－ＴＤＩ）、２，６－トリレンジイソシアネート（２，６－ＴＤＩ）、３，３’－ビトリレン－４，４’－ジイソシアネート、３，３’－ジメチルジフェニルメタン－４，４’－ジイソシアネート、２，４－トリレンジイソシアネートウレチジンジオン（２，４－ＴＤＩの二量体）、メタフェニレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、オルトトリジンジイソシアネート、キシレンジイソシアネート、パラフェニレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート等のジイソシアネート、トリフェニルメタン－４，４’，４”－トリイソシアネート等のトリイソシアネート、ポリメリックＭＤＩ等が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、２種以上併用してもよい。
・硬化剤
　本発明のブレード用弾性体は、下記一般式（１）で表されるジアミノ安息香酸エステルを含む硬化剤を用いることを特徴とする。硬化剤としてこのジアミノ安息香酸エステルを用いた熱硬化性ポリウレタンウレアは、アルコール系硬化剤を用いた熱硬化性ポリウレタンと比較して、硬度が高く、耐久性に優れている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
　式中、Ｒ１は、ハロゲン原子で置換されてもよい炭素数１～１２の直鎖又は分岐アルキル基、ハロゲン原子で置換されてもよい炭素数３～１０の直鎖又は分岐不飽和炭化水素基、炭素数１～４の直鎖又は分岐アルキル基またはハロゲン原子で置換されてもよいフェニル基を示す。
　Ｒ２は、水素原子、ハロゲン原子、ハロゲン原子で置換されてもよい炭素数１～４の直鎖又は分岐アルキル基を示す。
　上記一般式（１）において、Ｒ２は、塩素原子、またはメチル基であることが好ましい。Ｒ２が、塩素原子またはメチル基であるジアミノ安息香酸エステルは、塩素原子またはメチル基の電子供与性及びアミンとの立体障害のバランスによるものと推測されるが、ポリウレタンウレアの硬化反応の進行速度が適度であり、取扱性に優れている。
　本発明の硬化剤として、さらに多価アルコールを使用することができる。
　多価アルコールとしては、例えば、エチレングリコール、１，２－プロパンジオール、１，３－プロパンジオール、２－メチル－１，３－プロパンジオール、２－ブチル－２－エチル－１，３－プロパンジオール、１，３－ブタンジオール、１，４－ブタンジオール、ネオペンチルグリコール（２，２－ジメチル－１，３－プロパンジオール）、２－イソプロピル－１，４－ブタンジオール、３－メチル－２，４－ペンタンジオール、２，４－ペンタンジオール、１，５－ペンタンジオール、３－メチル－１，５－ペンタンジオール、２－メチル－２，４－ペンタンジオール、２，４－ジメチル－１，５－ペンタンジオール、２，４－ジエチル－１，５－ペンタンジオール、１，５－ヘキサンジオール、１，６－ヘキサンジオール、２－エチル－１，３－ヘキサンジオール、２－エチル－１，６－ヘキサンジオール、１，７－ヘプタンジオール、３，５－ヘプタンジオール、１，８－オクタンジオール、２－メチル－１，８－オクタンジオール、１，９－ノナンジオール、１，１０－デカンジオール等の脂肪族２価アルコール；シクロヘキサンジメタノール（例えば１，４－シクロヘキサンジメタノール）、シクロヘキサンジオール（例えば１，３－シクロヘキサンジオール、１，４－シクロヘキサンジオール）、２－ビス（４－ヒドロキシシクロヘキシル）－プロパン等の脂環式２価アルコール；トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ヘキシトール類、ペンチトール類、グリセリン、ポリグリセリン、１，２，６－ヘキサントリオール、１，２，４－ブタントリオール、ソルビトール、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトールテトラメチロールプロパン等の３価以上の多価アルコール等が挙げられる。これらの中で、２価アルコールとしては１，４－ブタンジオール、３価アルコールとしてはトリメチロールプロパンが好ましい。
　硬化剤において、ジアミノ安息香酸エステルと多価アルコールとの配合比は特に制限されないが、それぞれの活性水素基のモル比（－ＮＨ２：－ＯＨ）が、９５～５：５～９５の範囲内となるように配合することが好ましく、８０～１０：２０～９０の範囲内であることがより好ましい。硬化剤のジアミノ安息香酸エステルと多価アルコールとを、このモル比で配合することにより、従来の製造工程をほとんど変化させることなく、得られる熱硬化性ポリウレタンウレアの耐久性を高めることができる。
・触媒
　さらに、硬化反応を促進するために触媒を用いることができる。触媒としては水酸基とイソシアネート基とのウレタン化、アミノ基とイソシアネート基とのウレア化を促進するものであれば特に限定されず、トリエチルアミン等のトリアルキルアミン；Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－テトラメチル－１，３－ブタンジアミン等のテトラアルキルジアミン；ジメチルエタノールアミン等のアミノアルコール；エトキシル化アミン；エトキシル化ジアミン；ビス（ジエチルエタノールアミン）アジペート等のエステルアミン；トリエチレンジアミン；Ｎ，Ｎ－ジメチルシクロヘキシルアミン等のシクロヘキシルアミン誘導体；Ｎ－メチルモルホリン、Ｎ－（２－ヒドロキシプロピル）－ジメチルモルホリン等のモルホリン誘導体；Ｎ，Ｎ’－ジエチル－２－メチルピペラジン、Ｎ，Ｎ’－ビス－（２－ヒドロキシプロピル）－２－メチルピペラジン等のピペラジン誘導体等のアミン系化合物；ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジ（２－エチルヘキソエート）等のジアルキル錫化合物；２－エチルカプロン酸第１錫、オレイン酸第１錫等の有機スズ化合物；２－エチルヘキサン酸ビスマス、ネオデカン酸ビスマス等の有機ビスマス化合物；ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、ペンタデシル酸、パルミチン酸、マルガリン酸、ステアリン酸等の飽和脂肪酸と、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、フランシウムのアルカリ金属との塩である飽和脂肪酸アルカリ金属塩；ジアザビシクロノネン（ＤＢＮ）、ジアザビシクロウンデセン（ＤＢＵ）、及びこれらのフェノール樹脂塩、オクチル酸塩、ステアリン酸塩、オレイン酸塩、ギ酸塩、ｐ－トルエンスルホン酸塩等の感温性触媒等を使用することができる。
・その他成分
　熱硬化性ポリウレタンウレアを形成するウレタン樹脂組成物には、必要に応じて、充填剤、安定剤、反応性促進触媒、軟化剤、加工助剤、離型剤、消泡剤、難燃剤等の添加剤を配合することができる。
　本発明の当接部を構成する熱硬化性ポリウレタンウレアにおいて、ポリイソシアネートまたはプレポリマーのイソシアネート基に対する、ポリオール及び硬化剤の有する活性水素基のモル比は、０．８以上１．０以下であることが好ましく、０．８５以上０．９８以下であることがより好ましく、０．９０以上０．９５以下であることがさらに好ましい。
　本発明のブレード用弾性体の製造方法は特に制限されず、遠心成形法、本出願人による特許第４０１８０３３号公報、特許第４８２０１６１号公報、特許第４９７４４９０号公報に開示した方法等により、製造することができる。
　また、その成形方法は、ワンショット法、プレポリマー法、擬プレポリマー法のいずれでもよい。
　ワンショット法では、ポリオール、ポリイソシアネート、硬化剤、触媒等を一括して投入し、硬化させることにより熱硬化性ポリウレタンウレアの成形体を作製する。
　プレポリマー法では、ポリオールと化学量論的に過剰量のポリイソシアネートとを反応させて末端にイソシアネート基を有するプレポリマーを予め調製しておき、ここに所定量の硬化剤および触媒等を混合して、プレポリマーを硬化させることにより熱硬化性ポリウレタンウレアの成形体を作製する。
　擬プレポリマー法では、ポリオールの一部を予め硬化剤に混合しておき、残りのポリオールとポリイソシアネートによりプレポリマーの調製を行い、ここに予め混合しておいたポリオールと硬化剤および触媒等との混合物を混合して硬化させることにより熱硬化性ポリウレタンウレアの成形体を作製する。
　本発明のブレード用弾性体は、当接部の国際ゴム硬さが、７５以上１００以下であることが好ましい。
　本発明のブレード用弾性体を、金属等からなる支持部材に接合することにより、ブレードを製造することができる。本発明のブレードの用途は特に制限されず、クリーニングブレード、現像ブレード、導電ブレード、研磨ブレード、塗布ブレード等として用いることができる。これらの中で、本発明のブレード用弾性体は、耐久性に優れているため、クリーニングブレードとして好適に使用することができる。
「プレポリマー製造例１」
　ポリオールとしてポリカプロラクトン（（株）ダイセル製、プラクセル２２０、分子量２０００）を用いた。これを１１０℃で２時間減圧脱水した。このポリオール１００重量部に対し、ポリイソシアネートとして４，４－ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）（東ソー（株）製、ミリオネートＭＴ）を１０３．２重量部加え、８０℃で３時間、窒素雰囲気下で反応させ、ＮＣＯ％＝１５．０のプレポリマー１を得た。
「実施例１」
　注型機のプレポリマー用タンクにプレポリマー１を、活性水素含有物質用タンクにポリオールとしてプラクセル２２０、硬化剤として４－クロロ－３，５－ジアミノ安息香酸イソブチル及び１，１，１－トリメチロールプロパン、触媒として２－エチルヘキサン酸ビスマスを所定量仕込み（液温７０℃）、プレポリマー：ポリオール＝１００重量部：７１．４３重量部、４－クロロ－３，５－ジアミノ安息香酸イソブチルのアミノ基数：１，１，１－トリメチロールプロパンの水酸基数＝９５：５、プレポリマーのイソシアネート基数に対するアミノ基と水酸基の合計数の比が０．９５、触媒量がウレタンウレア全体に対して５００ｐｐｍとなるように混合攪拌し、特許第４９７４４９０号公報に記載の連続成形用金型に注入した。注入量は金型キャビティーを丁度満たす量とした。金型キャビティー断面寸法は幅２５ｍｍ、深さ２ｍｍ、金型温度は１４０℃、架橋時間は４５秒とした。
　得られた連続した帯状のシートを長さ方向に３４２ｍｍにカットし、次いで幅方向の中心でカットし、幅１２．５ｍｍの短冊を得た。
「実施例２」
　４－クロロ－３，５－ジアミノ安息香酸イソブチルのアミノ基数：１，１，１－トリメチロールプロパンの水酸基数の比を８０：２０とした以外は実施例１と同様に実施した。
「実施例３」
　４－クロロ－３，５－ジアミノ安息香酸イソブチルのアミノ基数：１，１，１－トリメチロールプロパンの水酸基数の比を５０：５０とした以外は実施例１と同様に実施した。
「実施例４」
　４－クロロ－３，５－ジアミノ安息香酸イソブチルのアミノ基数：１，１，１－トリメチロールプロパンの水酸基数の比を１０：９０とした以外は実施例１と同様に実施した。
「実施例５」
　４－クロロ－３，５－ジアミノ安息香酸イソブチルのアミノ基数：１，１，１－トリメチロールプロパンの水酸基数の比を５：９５とした以外は実施例１と同様に実施した。
「実施例６」
　４－クロロ－３，５－ジアミノ安息香酸イソブチルを４－クロロ－３，５－ジアミノ安息香酸メチルとした以外は実施例３と同様に実施した。
「実施例７」
　４－クロロ－３，５－ジアミノ安息香酸イソブチルを４－クロロ－３，５－ジアミノ安息香酸ドデシルとした以外は実施例３と同様に実施した。
「実施例８」
　４－クロロ－３，５－ジアミノ安息香酸イソブチルを４－クロロ－３，５－ジアミノ安息香酸２，２，２－トリフルオロエチルとした以外は実施例３と同様に実施した。
「実施例９」
　４－クロロ－３，５－ジアミノ安息香酸イソブチルを４－クロロ－３，５－ジアミノ安息香酸１－プロペニルとした以外は実施例３と同様に実施した。
「実施例１０」
　４－クロロ－３，５－ジアミノ安息香酸イソブチルを４－クロロ－３，５－ジアミノ安息香酸リナリルとした以外は実施例３と同様に実施した。
「実施例１１」
　４－クロロ－３，５－ジアミノ安息香酸イソブチルを４－クロロ－３，５－ジアミノ安息香酸フェニルとした以外は実施例３と同様に実施した。
「実施例１２」
　４－クロロ－３，５－ジアミノ安息香酸イソブチルを４－クロロ－３，５－ジアミノ安息香酸ｐ－ペンチルフェニルとした以外は実施例３と同様に実施した。
「実施例１３」
　４－クロロ－３，５－ジアミノ安息香酸イソブチルを４－クロロ－３，５－ジアミノ安息香酸２’，４’－ジクロロフェニルとした以外は実施例３と同様に実施した。
「実施例１４」
　４－クロロ－３，５－ジアミノ安息香酸イソブチルを３，５－ジアミノ安息香酸イソブチルとした以外は実施例３と同様に実施した。
「実施例１５」
　４－クロロ－３，５－ジアミノ安息香酸イソブチルを４－メチル－３，５－ジアミノ安息香酸イソブチルとした以外は実施例３と同様に実施した。
「実施例１６」
　４－クロロ－３，５－ジアミノ安息香酸イソブチルを４－クロロメチル－３，５－ジアミノ安息香酸イソブチルとした以外は実施例３と同様に実施した。
「実施例１７」
　４－クロロ－３，５－ジアミノ安息香酸イソブチルを４－イソブチル－３，５－ジアミノ安息香酸イソブチルとした以外は実施例３と同様に実施した。
「実施例１８」
　１，１，１－トリメチロールプロパンを１，１，１－トリメチロールエタンとした以外は実施例３と同様に実施した。
「実施例１９」
　１，１，１－トリメチロールプロパンをペンタエリスリトールとした以外は実施例３と同様に実施した。
「実施例２０」
　１，１，１－トリメチロールプロパンをジペンタエリスリトールとした以外は実施例３と同様に実施した。
「比較例１」
　４－クロロ－３，５－ジアミノ安息香酸イソブチルを１，４－ブタンジオールとした以外は実施例３と同様に実施した。
「比較例２」
　４－クロロ－３，５－ジアミノ安息香酸イソブチルを３，５－ジメチルチオ－２，４－トルエンジアミンとした以外は実施例３と同様に実施した。
「比較例３」
　４－クロロ－３，５－ジアミノ安息香酸イソブチルを２，２’－３，３’－テトラクロロ－４，４’－ジアミノジフェニルメタンとした以外は実施例３と同様に実施した。
「プレポリマー製造例２」
　ポリオールとしてポリテトラメチレングリコール（保土ヶ谷化学工業（株）製、ＰＴＧ２０００ＳＮ、分子量２０００）を用いた。これを８０℃で２時間減圧脱水した。このポリオール１００重量部に対し、ポリイソシアネートとして４，４－ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）（東ソー（株）製、ミリオネートＭＴ）を１０３．２重量部加え、８０℃で３時間、窒素雰囲気下で反応させ、ＮＣＯ％＝１５．０のプレポリマー２を得た。
「実施例２１～４０」
　当接部用注型機を用いて、実施例１～２０と同じ処方で連続成形用金型中央に注入した。注入量は、幅方向１０ｍｍ、厚み方向０．３ｍｍの概円弧状に設定した。
　背面部用注型機のプレポリマー用タンクにプレポリマー２、ポリオール用タンクにＰＴＧ２０００ＳＮ、硬化剤として１，４－ブタンジオール及び１，１，１－トリメチロールプロパン、触媒として１，８－ジアザビシクロ（５，４，０）－ウンデセン－７を所定量仕込み（液温６０℃）、プレポリマー：ポリオール＝１００重量部：８０重量部、１，４－ブタンジオールの水酸基数：１，１，１－トリメチロールプロパンの水酸基数＝５０：５０、プレポリマーのイソシアネート基数に対する水酸基の合計数の比が０．９５、触媒量がウレタンウレア全体に対して１０００ｐｐｍとなるように混合攪拌し、連続成形用金型に注入した。注入量は金型キャビティーを丁度満たす量とした。以下実施例１の記載同様に短冊を得た。なお、本実施例２１～４０で得られたブレード用弾性体は、図１Ｂに示す当接部を弾性体の一つの角部分のみに備える構造である。
「比較例４～６」
　当接部の処方として比較例１～３と同じ処方を用いた以外は実施例２１～４０と同様に実施した。
＜国際ゴム硬さ（ＩＲＨＤ）＞
　実施例１～２０、比較例１～３で製造したブレード用弾性体について、ＪＩＳ　Ｋ６２５３－２に準じて、当接部近傍の国際ゴム硬さをＩＲＨＤゴム硬度計（ヒルデブランド社製）を用いて測定した。
　実施例２１～４０、比較例４～６で製造したブレード用弾性体について、同様にして背面部の国際ゴム硬さを測定した。結果を表１、２に示す。なお、実施例２１～４０、比較例４～６で製造したブレード用弾性体における当接部の国際ゴム硬さとして、それぞれの当接部と同一の熱硬化性ポリウレタンウレア、または熱硬化性ポリウレタンを使用している実施例１～２０、比較例１～３の当接部の国際ゴム硬さの値を示す。
＜クリーニンブレードの作製＞
　厚さ２．０ｍｍの鋼板の金属製支持体にダイマー酸ベースのホットメルト接着剤を使用して、実施例及び比較例のポリウレタン製ゴム弾性部材を接合してクリーニングブレードを作製した。
＜耐久評価＞
　このクリーニングブレードをＲＩＣＯＨ　ＭＰ　Ｃ２５０３機に装着し、下記方法により耐久評価を行った。
　２８℃×８５％ＲＨで通紙試験をして、ブレードエッジの欠損、へたりに起因するトナーのすり抜け画像不具合発生までの通紙枚数で耐久性を評価した。通紙枚数は１０００枚を単位１Ｋとした。結果を表１、２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
  
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
  
　従来の熱硬化性ポリウレタンである比較例１～３と比較して、本発明のジアミノ安息香酸エステルを使用した熱硬化性ポリウレタンウレアは、耐久性に優れていた。特に、４－クロロ－３，５－ジアミノ安息香酸イソブチルは、ジアミノ安息香酸エステルの中で最も耐久性に優れていた。また、アルコール系硬化剤を併用する場合、１，１，１－トリメチロールプロパンが、最も耐久性に優れていた。
　当接部と背面部とを異なる組成の樹脂で構成することにより、さらに耐久性を高めることができた。

Claims (8)

  1. 　当接部が、少なくともポリオール、ポリイソシアネート、下記一般式（１）で表されるジアミノ安息香酸エステルを含む硬化剤の反応物である熱硬化性ポリウレタンウレアからなることを特徴とするブレード用弾性体。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
      （式中、Ｒ１は、ハロゲン原子で置換されてもよい炭素数１～１２の直鎖又は分岐アルキル基、ハロゲン原子で置換されてもよい炭素数３～１０の直鎖又は分岐不飽和炭化水素基、炭素数１～４の直鎖又は分岐アルキル基またはハロゲン原子で置換されてもよいフェニル基を示し、
    Ｒ２は、水素原子、ハロゲン原子、ハロゲン原子で置換されてもよい炭素数１～４の直鎖又は分岐アルキル基を示す。）
  2. 　Ｒ２が、塩素原子、またはメチル基であることを特徴とする請求項１に記載のブレード用弾性体。
  3. 　前記ジアミノ安息香酸エステルが、下記一般式（２）で表される４－クロロ－３，５－ジアミノ安息香酸イソブチルであることを特徴とする請求項１または２に記載のブレード用弾性体。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
  4. 　前記硬化剤として、多価アルコールを含むことを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載のブレード用弾性体。
  5. 　前記多価アルコールとして、トリメチロールプロパンを含むことを特徴とする請求項４に記載のブレード用弾性体。
  6. 　前記ジアミノ安息香酸エステルと前記多価アルコールにおける活性水素基のモル比（－ＮＨ２：－ＯＨ）が、９５～５：５～９５の範囲内であることを特徴とする請求項４または５に記載のブレード用弾性体。
  7. 　背面部が、前記当接部とは異なる組成の熱硬化性ポリウレタンウレア、熱硬化性ポリウレタン、熱硬化性ポリウレアのいずれかからなることを特徴とする請求項１～６のいずれかに記載のブレード用弾性体。
  8. 　請求項１～７のいずれかに記載のブレード用弾性体が、支持部材に取り付けられていることを特徴とする電子写真装置用クリーニングブレード。
     
     
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001183952A (ja) * 1999-12-27 2001-07-06 Tokai Rubber Ind Ltd クリーニングブレード
JP2007163676A (ja) * 2005-12-12 2007-06-28 Bando Chem Ind Ltd 電子写真装置用ブレードの製法および電子写真装置用ブレード
JP2008133343A (ja) * 2006-11-28 2008-06-12 Nippon Polyurethane Ind Co Ltd 主成分として２，４’−ｍｄｉを用いて得られるウレタンプレポリマーからなるウレタンエラストマー形成性組成物
US20140153987A1 (en) * 2012-11-30 2014-06-05 Samsung Electronics Co., Ltd Cleaning blades having excellent cleaning performance and durability, cleaning units, electrophotographic imaging apparatuses and electrophotographic cartridges employing the same
JP2018022074A (ja) * 2016-08-04 2018-02-08 キヤノン株式会社 電子写真用部材、プロセスカートリッジ及び電子写真装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4774380B2 (ja) * 2007-03-12 2011-09-14 株式会社リコー 保護剤塗布装置の評価方法
JP6255927B2 (ja) * 2013-11-15 2018-01-10 株式会社リコー クリーニングブレード、画像形成装置及びプロセスカートリッジ
US10274890B2 (en) * 2015-12-25 2019-04-30 Nok Corporation Cleaning blade

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001183952A (ja) * 1999-12-27 2001-07-06 Tokai Rubber Ind Ltd クリーニングブレード
JP2007163676A (ja) * 2005-12-12 2007-06-28 Bando Chem Ind Ltd 電子写真装置用ブレードの製法および電子写真装置用ブレード
JP2008133343A (ja) * 2006-11-28 2008-06-12 Nippon Polyurethane Ind Co Ltd 主成分として２，４’−ｍｄｉを用いて得られるウレタンプレポリマーからなるウレタンエラストマー形成性組成物
US20140153987A1 (en) * 2012-11-30 2014-06-05 Samsung Electronics Co., Ltd Cleaning blades having excellent cleaning performance and durability, cleaning units, electrophotographic imaging apparatuses and electrophotographic cartridges employing the same
JP2018022074A (ja) * 2016-08-04 2018-02-08 キヤノン株式会社 電子写真用部材、プロセスカートリッジ及び電子写真装置

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