JP4193394B2 - Electronic copier cleaning blade - Google Patents

Description

【０００６】
（式中、Ｒ1〜Ｒ7は同一でも異なっていてもよいアルキル基又はアリール基であり、ｎは正の整数、Ｘは第１級水酸基を２個有する基である。）
【０００７】
一般式〔１〕のオルガノポリシロキサンは、好ましくはＲ１〜Ｒ７が炭素原子数１〜１０のアルキル基であるものである。また、上記一般式〔１〕のＸが、２個の第１級水酸基を有する基であれば特に限定されるものではなく、ポリオルガノシロキシル基と２個の第１級水酸基が、エーテル結合を介していてもよいアルキレン鎖で結合したものが挙げられ、Ｘとしては、具体的には、例えば次のものなどが挙げられる。
【化３】

【０００８】
（但し、Ｒはアルキル基であり、ａ、ｂ、ｃ、は同一でも異なっていてもよく、０または正の整数である。）
【０００９】
上記一般式〔１〕のオルガノポリシロキサンとしては、例えば、次のものなどが挙げられる。
【化４】

（但し、式中、ｎは正の整数である。）
【００１０】
上記一般式〔１〕中のオルガノポリシロキシル基の繰り返し単位ｎは、通常１０〜１０００、好ましくは２０〜１００である。この範囲内で繰り返し単位ｎが大きくなる程、摩耗係数が小さくなる傾向がある。
【００１１】
上記一般式〔１〕で示されるポリシロキサンは、例えば、アリロキシアルカンジオールと、１つの末端がシラン基であるオルガノポリシロキサンとを反応せしめることにより得られる。
【００１２】
また、一般式〔１〕で示されるポリシロキサンを製造するための原料としては、3-アリロキシ-1,2-プロパンジオール、2-アリロキシ-1,3-プロパンジオール、3-アリロキシ-2-メチル-1,2-プロパンジオール、2-アリロキシ-2-メチル-1,3-プロパンジオール、3-アリロキシ-2-エチル-1,2-プロパンジオール、2-アリロキシ-2-エチル-1,3-プロパンジオール、4-アリロキシ-3-メチル-3-ヒドロキシメチル-ブタン-1-オール、3-アリロキシ-3-メチル-1,5-ベンタンジオール、4-アリロキシ-3-エチル-3-ヒドロキシメチル-ブタン-1-オール、3-アリロキシ-3-エチル-1,5ペンタンジオール等のアリロキシアルカンジオール、一つの末端基がシラン基であるジメチルポリシロキサン又はメチルフェニルポリシロキサン、一つの末端基で置換されたシラン基であるジメチルポリシロキサン又はメチルフェニルポリシロキサンが挙げられる。
【００１３】
本発明に於いては、上記オルガノポリシロキサンを含有するポリヒドロキシ化合物がポリイソシアネートと反応してウレタンポリマーを形成する。該オルガノポリシロキサンがポリヒドロキシ化合物中に含有する量は、本発明の効果を達成すれば特に制限されないが、生成ウレタンポリマー中、好ましくは０．０１〜１０重量％、より好ましくは０．１〜５重量％である。尚、オルガノポリシロキサンの含有量が０．０１〜１０重量％であれば、低摩擦性に優れるばかりでなく、強度・伸度等の機械物性に於いてもより満足したものが得られることになる。
【００１４】
本発明では、上記オルガノポリシロキサン以外に他のポリヒドロキシ化合物も併用することが好ましく、かかる他のポリヒドロキシ化合物としては、例えばポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリエーテルポリオールの単純あるいはこれらの混合物及び共重合体等が使用できる。ポリエステルポリオールとしては、例えばエチレングリコール、1,2-プロピレングリコール、1,3-プロピレングリコール、2-メチル-1,3-プロパンジオール、1,2-ブチレングリコール、1,3-ブチレングリコール、1,4-ブチレングリコール、2,2-ジメチル-1,3-プロパンジオール、1,6-ヘキサンジオール、3-メチル-1,5-ベンタンジオール、1,8-オクタンジオール、1,9-ノナンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、シクロヘキサン、1,4-ジオール、シクロヘキサン-1,4-ジメタノール等のジオールや、グリセリン、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ペンタエリスリトール、ソルビトール等の多官能ポリオールの１種又は２種以上と、コハク酸、マレイン酸、アジピン酸、グルタル酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ヘキサヒドロイソフタル酸等のジカルボン酸の1種又は2種以上との縮合物などである。好ましくは、エチレングリコール、1,2-プロピレングリコール、2ーメチル-1,3-プロパンジオール、1,4-ブチレングリコール、3-メチル-1,5-ベンタンジオール、ジエチレングリコール等のジオールの単独または２種以上の併用とアジピン酸を反応させたアジペートや、前記グリコールを開始剤としてε-カプロラクトンを開環重合したポリカプロラクトンや、プロピレンオキサイドを開環重合させたポリプロピレングリコールや、テトラハイドロフランを開環重合させたポリテトラメチレングリコールや、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、3-メチル-1,5-ペンタンジオール等のジオールよりなるポリカーボネートジオール等が挙げられる。これらのうちでも、より高い性能を発揮し得ることから、特にポリエステルポリオールが好ましい。
【００１５】
本発明に於いて、上記オルガノポリシロキサンを含有するポリヒドロキシ化合物の数平均分子量は、好ましくは５００〜４０００、より好ましくは１０００〜３０００である。尚、ポリヒドロキシ化合物として、ポリエステルポリオールを構成し得る前記した低分子ジオールや多官能ポリオールを混合併用することもできる。
【００１６】
本発明でのポリイソシアネートとしては、例えばトリレンジソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネートが挙げられ、中でも、トリレンジソシアネート（ＴＤＩ）、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）を用いることが好ましい。
【００１７】
本発明の電子複写機クリーニングブレードを構成するウレタンポリマーとしては、上記ポリヒドロキシ化合物とポリイソシアネートとを主成分とするが、後述するように他に鎖伸長剤も反応成分として含有することができる。
【００１８】
かかる鎖伸長剤としては特に低分子ヒドロキシ化合物が好ましく、従来より知られているものを適時に用いることができ、例えば、1,4-ブタンジオール、エチレングリコール、ネオペンチルグリコール、ヒドロキノンービス（2-ヒドロキシエチル）エーテル、3,3'-ジクロロ-4,4'ージアミノジフェニルメタン、4,4'-ジアミノジフェニルメタン等の２官能性硬化剤や、トリメチロールプロパン、グリセリン、トリメチロールエタン、1,2,6ーヘキサントリオール、1,2,4-ブタントリオール、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、トリイソプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン等のアミノ多価アルコール、及びこれら多官能性化合物に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が用いられる。
【００１９】
本発明の電子複写機クリーニングブレードは、上記オルガノシロキサンを含むポリヒドロキシ化合物とポリイソシアネートとの反応より従来公知の方法例えばワンショット法、プレポリマー法、セミプレポリマー法等により製造される。プレポリマー法とは、ポリヒドロキシ化合物とポリイソシアネートをあらかじめ反応させＮＣＯ末端のプレポリマーを得、次いでこれに鎖伸長剤（低分子ポリヒドロキシ化合物）を添加混合反応させて成形するものであり、セミプレポリマー法とは、プレポリマーと同じＮＣＯ末端のプレポリマーを得、これに鎖伸長剤としての低分子ポリヒドロキシ化合物と重量平均分子量５００〜５０００のポリオールの混合物を添加混合させて成形するものであり、ワンショット法とは、プレポリマーを事前に作成せず、ポリヒドロキシ化合物とポリイソシアネートを一気に添加混合反応させるものである。
好ましくは、クリーニングブレードの物性、及びオルガノシロキサンの相溶性の問題より、プレポリマー法及びセミポリマー法がよい。特に、相溶性の面より、
上記オルガノシロキサンが混在するポリヒドロキシ化合物と、ポリイソシアネートと反応させ、事前に均一なＮＣＯ末端プレポリマーを作成後、鎖伸長剤との反応より、クリニングブレードを製造することがより好ましい。鎖伸長剤を併用する場合には、ＮＣＯ末端プレポリマーのＮＣＯ基／ＯＨ基の当量比が好ましくは１．０〜１．２程度になるように鎖伸長剤が使用される。
【００２０】
尚、本発明でＮＣＯ末端プレポリマーを製造する際は、ＮＣＯ／ＯＨ比（ポリイソシアネート中のイソシアネート基／ポリヒドロキシ化合物中の水酸基のモル比）は特に限定するものではないが、通常１．１〜３．０、好ましくは１．３〜２．３の範囲で反応される。その際の反応温度は、通常６０〜１２０℃の温度である。
【００２１】
また、プレポリマー法及びセミプレポリマー法でクリーニングブレードを成形する場合は、常法に従って、上記プレポリマーに鎖伸長剤と必要に応じて触媒とを加え、均一に混合した後、これを金型に注入し、通常、１００〜１５０の温度での加熱下に一次硬化させ、更に、通常、１００〜１５０℃の温度で二次硬化、すなわち、後架橋を行って、ウレタンポリマー（ポリウレタンエラストマー）を得る。
【００２２】
本発明の電子複写機クリーニングブレードには、必要に応じて、その他の樹脂、酸化防止剤、紫外線吸収剤、加水分解防止剤、顔料、染料、消泡剤、界面活性剤、帯電防止剤、難燃剤、消臭剤、充填剤、可塑剤等を添加することができる。
【００２３】
【実施例】
次に本発明を実施例により説明するが、何等これらに限定されるものではない。尚、例中の「部」、「％」は重量基準である。
【００２４】
合成例１
（ウレタンプレポリマー▲１▼の合成）
ミリオネート ＭＴ（ＭＤＩ：日本ポリウレタン（株）社製品）５００部をフラスコに入れ、ポリライト ＯＤ−Ｘ−６６８（ポリエステルポリオール：大日本インキ化学工業（株）製品）３４１.５部を混合し、窒素気流下６０℃で約４時間反応を行い、ＮＣＯ当量２３０のウレタンプレポリマーを得た。
【００２５】
合成例２
（ウレタンプレポリマー▲２▼の合成）
ミリオネート ＭＴ（日本ポリウレタン（株）社製品）５００部をフラスコに入れ、ポリライト ＯＤ−Ｘ−６６８（大日本インキ化学工業（株）製品）１１０８部を混合し、窒素気流下６０℃で約４時間反応を行い、ＮＣＯ当量５５６のウレタンプレポリマーを得た。
【００２６】
合成例３
（シリコン含有ウレタンプレポリマー▲３▼の合成）
ミリオネート ＭＴ（日本ポリウレタン（株）社製品）５００部をフラスコに入れ、ポリライト ＯＤ−Ｘ−６６８（大日本インキ化学工業（株）製品）／Ｘ−２２−１７６Ｂ（本発明で使用されるオルガノポリシロキサン：信越化学工業（株）社製品）３０３．７部／３４．２部を混合し、窒素気流下６０℃で約４時間反応を行い、ＮＣＯ当量２３０のウレタンプレポリマーを得た。
【００２７】
合成例４
（シリコン含有ウレタンプレポリマー▲４▼の合成）
ミリオネート ＭＴ（日本ポリウレタン（株）社製品）５００部をフラスコに入れ、ポリライト ＯＤ−Ｘ−６６８（大日本インキ化学工業（株）製品）／Ｘ−２２−１７６Ｂ（信越化学工業（株）社製品）１０５２．６部／５５．４部を混合し、窒素気流下６０℃で約４時間反応を行い、ＮＣＯ当量５５６のウレタンプレポリマーを得た。
【００２８】
合成例５
（ポリオールのブレンド）
ポリライト ＯＤ−Ｘ−６６８（大日本インキ化学工業（株）製品）１０００部、１，４ブタンジオール（三菱化学（株）製品）１１５．２２部、トリメチロールプロパン（三菱瓦斯化学（株）製品）４９．３８部を８０℃でブレンドし、ＯＨ当量２５０のポリオールコンパウンドを得た。
【００２９】
合成例６
（グリコールのブレンド）
１，４ブタンジオール（三菱化学（株）製品）７００部、トリメチロールプロパン（三菱瓦斯化学（株）製品）３００部を８０℃でブレンドし、グリコール混合物を得た。
【００３０】
比較合成例１
（シリコン含有ウレタンプレポリマー▲５▼の合成）
ミリオネート ＭＴ（日本ポリウレタン（株）社製品）５００部をフラスコに入れ、ポリライト ＯＤ−Ｘ−６６８（大日本インキ化学工業（株）製品）／Ｘ−２２−１６０Ａ（両末端に第１級の水酸基を有するオルガノポリシロキサン：信越化学工業（株）社製品）３０３．７部／３４．２部を混合し、窒素気流下６０℃で約４時間反応を行い、ＮＣＯ当量２３０のウレタンプレポリマーを得た。
【００３１】
比較合成例２
（シリコン含有ウレタンプレポリマー▲６▼の合成）
ミリオネート ＭＴ（日本ポリウレタン（株）社製品）５００部をフラスコに入れ、ポリライト ＯＤ−Ｘ−６６８（大日本インキ化学工業（株）製品）／Ｘ−２２−１６０Ａ（信越化学工業（株）社製品）１０５２．６部／５５．４部を混合し、窒素気流下６０℃で約４時間反応を行い、ＮＣＯ当量５５６のウレタンプレポリマーを得た。
【００３２】
実施例１〜３
８０℃に温調したシリコン含有ウレタンプレポリマー▲３▼単独（実施例３）、該ウレタンプレポリマー▲３▼とウレタンプレポリマー▲１▼との重量比率を２／１（実施例２）または１／２（実施例１）の割合で混合したもののそれぞれと、合成例５のポリオールコンパウンドとを１２０部／１２０部の配合で混合し、遠心成形機に注型して１４０℃×６０分間の条件で硬化させた後、二次キュアを１１０℃×１６時間の条件で行い２ｍｍ厚みの各成形シート（電子複写機クリーニングブレード材）を得た。
【００３３】
比較例１〜３
８０℃に温調したシリコン含有ウレタンプレポリマー▲５▼単独（比較例３）、該ウレタンプレポリマー▲５▼とウレタンプレポリマー▲１▼との重量比率を２／１（比較例２）または１／２（比較例１）の割合で混合したもののそれぞれと、合成例５のポリオールコンパウンドとを１２０部／１２０部の配合で混合し、実施例１と同条件で２ｍｍ厚みの各成形シート（電子複写機クリーニングブレード材）を得た。
【００３４】
比較例４
８０℃に温調したウレタンプレポリマー▲１▼と６０℃に温調した合成例５のポリオールコンパウンドを１２０部／１２０部の配合で混合し、実施例１と同条件で２ｍｍ厚みの成形シート（電子複写機クリーニングブレード材）を得た。
【００３５】
上記実施例及び比較例で得られた２ｍｍシートを下記に示す方法で、硬度（ショアーＡ）引張り強度、引張り応力、破断伸度、引裂強度、静・動摩擦係数を測定した。そして、この結果を表１に示した。尚、表中の配合は部単位である。
【００３６】
各試験は次に示す方法で行った。
〈硬度（ショアー Ａ）〉試料を温度２３℃、湿度５０％の部屋に２４時間以上置き、ＪＩＳ Ｋ７３１２に準じて２ｍｍ厚シート６枚を重ねて測定した。
〈引張り強度、引張り応力、破断伸度、引裂強度〉試料を温度２３℃、湿度５０％の部屋に２４時間以上置き、島津オートグラフＡＧ−１００ＫＮＧを使用して、ＪＩＳ Ｋ７３１２に準じて測定した。
〈静・動摩擦係数〉新東科学製表面測定機ＨＥＩＤＯＮ−１４型を使用し、移動速度１５０ｍｍ／ｍｉｎ、荷重２００ｇの条件で測定した。
【００３７】
【表１】
表 １

【００３８】
実施例４〜６
８０℃に温調したシリコン含有ウレタンプレポリマー▲４▼単独（実施例６）、該ウレタンプレポリマー▲４▼とウレタンプレポリマー▲２▼との重量比率を２／１（実施例２）または１／２（実施例１）の割合で混合したもののそれぞれと、合成例６のグリコール混合物とを１２０部／８．７４部の配合で混合し、遠心成形機に注型し１４０℃×６０分間の条件で硬化させた後、二次キュアを１１０℃×１６時間の条件で行い２ｍｍ厚みの各成形シート（電子複写機クリーニングブレード材）を得た。
【００３９】
比較例５〜７
８０℃に温調したシリコン含有ウレタンプレポリマー▲６▼単独（比較例７）、該ウレタンプレポリマー▲６▼とウレタンプレポリマー▲２▼との重量比率を２／１（比較例６）または１／２（比較例５）の割合で混合したもののそれぞれと、合成例６のグリコール混合物とを１２０部／８．７４部の配合で混合し、実施例４と同条件で２ｍｍ厚みの各成形シート（電子複写機クリーニングブレード材）を得た。
【００４０】
比較例８
８０℃に温調したウレタンプレポリマー▲２▼と室温の合成例６のグリコール混合物を１２０部／８．７４部の配合で混合し、実施例４と同条件で２ｍｍ厚みの各成形シート（電子複写機クリーニングブレード材）を得た。
【００４１】
実施例４〜６及び比較例５〜８で得られた２ｍｍシートを実施例１同様にして硬度（ショアーＡ）引張り強度、引張り応力、破断伸度、引裂強度、静・動摩擦係数を測定した。そして、この結果を表２に示した。尚、表中の配合は部単位である。
【００４２】
【表２】
表 ２

【００４３】
【発明の効果】
本発明の電子複写機クリーニングブレードは、低摩擦性に優れ、高度な強度・伸度等の機械物性を有し、低摩擦性の継続性に優れた電子複写機クリーニングブレードとして好適である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electronic copying machine cleaning blade particularly excellent in low friction.
[0002]
[Prior art]
In an electronic copying machine, the surface of a photoconductor is uniformly charged, an electrostatic latent image is formed by exposure, toner is attached in accordance with the latent image and developed, and then the photoconductor is applied to a transfer object such as paper. A system is adopted in which the toner on the surface is transferred and fixed. In this system, after the toner on the surface of the photoconductor is transferred to a transfer object such as paper, a cleaning member is installed to remove the toner still remaining on the surface of the photoconductor. Since the cleaning blade in this member is in direct contact with the surface of the photoreceptor, it is desirable that the cleaning blade be a low friction member.
In order to make this cleaning member low in friction, a technique for blending various compounds to obtain a cleaning blade has been developed. For example, (1) Japanese Patent Laid-Open No. 57-201275 discloses a technology for containing a fluorine compound in polyurethane rubber, and (2) Japanese Patent Laid-Open No. 57-201276 contains a polysiloxane oil in polyurethane rubber. Each technology is disclosed. However, the fluorine compound (1) and the polysiloxane oil (2) are simply added and mixed and do not react with the urethane rubber, so the compatibility with the urethane rubber is poor, and the initial value is low. Although it exhibits frictional properties, its effect does not last long, and further, the added compound bleeds and adheres to the surface of the photoconductor to adversely affect the chargeability of the photoconductor surface.
Further, (3) Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-224573 discloses a technique for reacting a polysiloxane diol having both terminal OHs with urethane rubber, and (4) Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-290601 has a polysiloxane monomer having one terminal OH. Techniques for reacting all with urethane rubber are disclosed. However, in the case of (3), since the polysiloxane chain is difficult to appear on the surface, the effect on the low friction is small, and in the case of (4), a polysiloxane monool having one end OH is used. Therefore, there is a drawback that the strength is lowered because the molecular weight of the generated urethane rubber is not increased.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In order to solve the various disadvantages of the prior art as described above, the present invention is an electronic copy having excellent low friction properties, high mechanical properties such as high strength and elongation, and excellent continuity of low friction properties. It is to provide a machine cleaning blade.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors have completed the present invention. That is, the present invention relates to an electrophotographic copying machine cleaning blade comprising a urethane polymer, wherein the urethane polymer has two primary hydroxyl groups at one end and is reactive at the other end, represented by the following general formula [1] . The present invention relates to an electrophotographic copying machine cleaning blade obtained from a polyhydroxy compound containing an organopolysiloxane having no group and a polyisocyanate.
[0005]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
As an organopolysiloxane having one end contained as a polyhydroxy compound of the urethane polymer used in the present invention having a non-reactive functional group with an isocyanate group and having two primary hydroxyl groups at the other end, What is shown by general formula [1] is mentioned.
[Chemical 2]

[0006]
(Wherein R1 to R7 are the same or different alkyl groups or aryl groups, n is a positive integer, and X is a group having two primary hydroxyl groups.)
[0007]
The organopolysiloxane of the general formula [1] is preferably one in which R1 to R7 are alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms. In addition, there is no particular limitation as long as X in the general formula [1] is a group having two primary hydroxyl groups, and the polyorganosiloxyl group and the two primary hydroxyl groups are ether-bonded. optionally via a include those bonded at even alkylene chain, as the X, specifically, for example, like the following ones.
[Chemical Formula 3]

[0008]
(However, R is an alkyl group, and a, b, and c may be the same or different, and are 0 or a positive integer.)
[0009]
Examples of the organopolysiloxane of the general formula [1] include the following.
[Formula 4]

(In the formula, n is a positive integer.)
[0010]
The repeating unit n of the organopolysiloxyl group in the general formula [1] is usually 10 to 1000, preferably 20 to 100. As the repeating unit n increases within this range, the wear coefficient tends to decrease.
[0011]
The polysiloxane represented by the general formula [1] can be obtained, for example, by reacting an allyloxyalkanediol with an organopolysiloxane having one silane group at one end.
[0012]
In addition, as a raw material for producing the polysiloxane represented by the general formula [1], 3-allyloxy-1,2-propanediol, 2-allyloxy-1,3-propanediol, 3-allyloxy-2-methyl -1,2-propanediol, 2-allyloxy-2-methyl-1,3-propanediol, 3-allyloxy-2-ethyl-1,2-propanediol, 2-allyloxy-2-ethyl-1,3- Propanediol, 4-allyloxy-3-methyl-3-hydroxymethyl-butan-1-ol, 3-allyloxy-3-methyl-1,5-bentanediol, 4-allyloxy-3-ethyl-3-hydroxymethyl- Allyloxyalkanediols such as butan-1-ol, 3-allyloxy-3-ethyl-1,5pentanediol , dimethylpolysiloxane or methylphenylpolysiloxane with one terminal group being a silane group, substituted with one terminal group Dimethylpolysiloxane which is a modified silane group or Examples include methylphenyl polysiloxane.
[0013]
In the present invention, the polyhydroxy compound containing the organopolysiloxane reacts with polyisocyanate to form a urethane polymer. The amount of the organopolysiloxane contained in the polyhydroxy compound is not particularly limited as long as the effect of the present invention is achieved, but is preferably 0.01 to 10% by weight, more preferably 0.1 to 10% by weight in the formed urethane polymer. 5% by weight. If the content of the organopolysiloxane is 0.01 to 10% by weight, not only is it excellent in low friction properties, but also more satisfactory mechanical properties such as strength and elongation can be obtained. Become.
[0014]
In the present invention, it is preferable to use other polyhydroxy compounds in addition to the above-mentioned organopolysiloxane. Examples of such other polyhydroxy compounds include simple or a mixture of polyester polyol, polycarbonate polyol, polyether polyol, and copolymer. Coalescence etc. can be used. Examples of the polyester polyol include ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 2-methyl-1,3-propanediol, 1,2-butylene glycol, 1,3-butylene glycol, 1, 4-butylene glycol, 2,2-dimethyl-1,3-propanediol, 1,6-hexanediol, 3-methyl-1,5-bentanediol, 1,8-octanediol, 1,9-nonanediol, Diethylene glycol, triethylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, diols such as cyclohexane, 1,4-diol, cyclohexane-1,4-dimethanol, glycerin, trimethylolpropane, trimethylolethane, pentaerythritol, sorbitol, etc. 1 type or 2 types or more of succinic acid, maleic acid, adipic acid, glu Examples thereof include condensates of one or more dicarboxylic acids such as taric acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, and hexahydroisophthalic acid. Preferably, diols such as ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 2-methyl-1,3-propanediol, 1,4-butylene glycol, 3-methyl-1,5-bentanediol and diethylene glycol are used alone or in combination. Adipate obtained by reacting the above combination with adipic acid, polycaprolactone obtained by ring-opening polymerization of ε-caprolactone using the glycol as an initiator, polypropylene glycol obtained by ring-opening polymerization of propylene oxide, and ring-opening polymerization of tetrahydrofuran. Polytetramethylene glycol prepared, polycarbonate diol composed of diols such as 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, and the like. Among these, polyester polyol is particularly preferable because higher performance can be exhibited.
[0015]
In the present invention, the number average molecular weight of the polyhydroxy compound containing the organopolysiloxane is preferably 500 to 4000, more preferably 1000 to 3000. In addition, as a polyhydroxy compound, the low molecular diol and polyfunctional polyol which can comprise a polyester polyol can be mixed and used together.
[0016]
Examples of the polyisocyanate in the present invention include aromatic diisocyanates such as tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, and naphthalene diisocyanate. Among these, tolylene diisocyanate (TDI) and diphenylmethane diisocyanate (MDI) are preferably used.
[0017]
The urethane polymer constituting the electronic copying machine cleaning blade of the present invention contains the above polyhydroxy compound and polyisocyanate as main components, but can also contain a chain extender as a reaction component, as will be described later.
[0018]
As such a chain extender, a low molecular hydroxy compound is particularly preferable, and conventionally known compounds can be used in a timely manner. For example, 1,4-butanediol, ethylene glycol, neopentyl glycol, hydroquinone-bis (2 -Hydroxyethyl) ether, 3,3'-dichloro-4,4'-diaminodiphenylmethane, bifunctional curing agents such as 4,4'-diaminodiphenylmethane, trimethylolpropane, glycerin, trimethylolethane, 1,2 , 6-hexanetriol, 1,2,4-butanetriol, 1,1,1-tris (hydroxyethoxymethyl) propane, diglycerin, pentaerythritol and other polyhydric alcohols, triethanolamine, Amino polyhydric alcohols such as triisopropanolamine and diisopropanolamine, and their polyfunctionality Alkylene oxide to compounds, e.g., ethylene oxide, propylene oxide, or amino polyhydric alcohol to a mixture thereof comprising by ring-opening polymerization used.
[0019]
The electronic copying machine cleaning blade of the present invention is produced by a conventionally known method such as a one-shot method, a prepolymer method, a semi-prepolymer method, etc., from the reaction of the polyhydroxy compound containing organosiloxane and the polyisocyanate. In the prepolymer method, a polyhydroxy compound and a polyisocyanate are reacted in advance to obtain an NCO-terminated prepolymer, and then a chain extender (low molecular weight polyhydroxy compound) is added and mixed to form a semipolymer. In the prepolymer method, the same NCO-terminated prepolymer as that of the prepolymer is obtained, and a mixture of a low molecular weight polyhydroxy compound as a chain extender and a polyol having a weight average molecular weight of 500 to 5,000 is added and mixed. The one-shot method is a method in which a prepolymer is not prepared in advance and a polyhydroxy compound and a polyisocyanate are added and reacted at once.
Preferably, the prepolymer method and the semipolymer method are preferred in view of the physical properties of the cleaning blade and the compatibility of the organosiloxane. Especially from the aspect of compatibility,
It is more preferable to produce a cleaning blade by reaction with a chain extender after preparing a uniform NCO-terminated prepolymer in advance by reacting the polyhydroxy compound in which the organosiloxane is mixed with polyisocyanate. When a chain extender is used in combination, the chain extender is used so that the NCO group / OH group equivalent ratio of the NCO-terminated prepolymer is preferably about 1.0 to 1.2.
[0020]
In the production of the NCO-terminated prepolymer in the present invention, the NCO / OH ratio (isocyanate group in the polyisocyanate / hydroxyl group in the polyhydroxy compound) is not particularly limited. The reaction is conducted in the range of -3.0, preferably 1.3-2.3. The reaction temperature in that case is a temperature of 60-120 degreeC normally.
[0021]
In addition, when forming a cleaning blade by the prepolymer method and the semi-prepolymer method, a chain extender and, if necessary, a catalyst are added to the prepolymer and mixed uniformly according to a conventional method, and then this is molded into a mold. In general, it is first cured under heating at a temperature of 100 to 150, and further, secondarily cured at a temperature of 100 to 150 ° C., that is, post-crosslinked, to obtain a urethane polymer (polyurethane elastomer). obtain.
[0022]
In the electronic copying machine cleaning blade of the present invention, other resins, antioxidants, ultraviolet absorbers, hydrolysis inhibitors, pigments, dyes, antifoaming agents, surfactants, antistatic agents, difficulty are included as necessary. A flame retardant, a deodorant, a filler, a plasticizer, etc. can be added.
[0023]
【Example】
EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention, it is not limited to these at all. In the examples, “parts” and “%” are based on weight.
[0024]
Synthesis example 1
(Synthesis of urethane prepolymer (1))
500 parts of Millionate MT (MDI: manufactured by Nippon Polyurethane Co., Ltd.) is placed in a flask, mixed with 341.5 parts of Polylite OD-X-668 (polyester polyol: manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.), and a nitrogen stream. The reaction was carried out at 60 ° C. for about 4 hours to obtain a urethane prepolymer having an NCO equivalent of 230.
[0025]
Synthesis example 2
(Synthesis of urethane prepolymer (2))
500 parts of Millionate MT (product of Nippon Polyurethane Co., Ltd.) is placed in a flask, 1108 parts of polylite OD-X-668 (product of Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.) is mixed, and it is about 4 hours at 60 ° C. under a nitrogen stream. Reaction was performed and the urethane prepolymer of NCO equivalent 556 was obtained.
[0026]
Synthesis example 3
(Synthesis of silicon-containing urethane prepolymer (3))
500 parts of Millionate MT (manufactured by Nippon Polyurethane Co., Ltd.) was placed in a flask and polylite OD-X-668 (product of Dainippon Ink and Chemicals) / X-22-176B (organopoly used in the present invention). Siloxane: manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) 303.7 parts / 34.2 parts were mixed and reacted at 60 ° C. for about 4 hours under a nitrogen stream to obtain a urethane prepolymer having an NCO equivalent of 230.
[0027]
Synthesis example 4
(Synthesis of silicon-containing urethane prepolymer (4))
Place 500 parts of Millionate MT (Nippon Polyurethane Co., Ltd.) in a flask, Polylite OD-X-668 (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.) / X-22-176B (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) ) 1052.6 parts / 55.4 parts were mixed and reacted at 60 ° C. for about 4 hours under a nitrogen stream to obtain a urethane prepolymer having an NCO equivalent of 556.
[0028]
Synthesis example 5
(Polyol blend)
Polylite OD-X-668 (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd. product) 1000 parts, 1,4 butanediol (Mitsubishi Chemical Corporation product) 115.22 parts, Trimethylolpropane (Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd. product) 49.38 parts were blended at 80 ° C. to obtain a polyol compound having an OH equivalent of 250.
[0029]
Synthesis Example 6
(Glycol blend)
700 parts of 1,4 butanediol (product of Mitsubishi Chemical Corporation) and 300 parts of trimethylolpropane (product of Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.) were blended at 80 ° C. to obtain a glycol mixture.
[0030]
Comparative Synthesis Example 1
(Synthesis of silicon-containing urethane prepolymer (5))
500 parts of Millionate MT (manufactured by Nippon Polyurethane Co., Ltd.) was placed in a flask, and Polylite OD-X-668 (manufactured by Dainippon Ink and Chemicals) / X-22-160A (primary hydroxyl groups at both ends) Having an N :: Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. product) 303.7 parts / 34.2 parts mixed and reacted under a nitrogen stream at 60 ° C. for about 4 hours to obtain a urethane prepolymer having an NCO equivalent of 230 It was.
[0031]
Comparative Synthesis Example 2
(Synthesis of silicon-containing urethane prepolymer (6))
Place 500 parts of Millionate MT (Nippon Polyurethane Co., Ltd.) in a flask, Polylite OD-X-668 (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.) / X-22-160A (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) ) 1052.6 parts / 55.4 parts were mixed and reacted at 60 ° C. for about 4 hours under a nitrogen stream to obtain a urethane prepolymer having an NCO equivalent of 556.
[0032]
Examples 1-3
Silicone-containing urethane prepolymer (3) temperature-controlled at 80 ° C. alone (Example 3), the weight ratio of the urethane prepolymer (3) and urethane prepolymer (1) is 2/1 (Example 2) or 1 / 2 (Example 1) and the polyol compound of Synthesis Example 5 were mixed at a ratio of 120 parts / 120 parts, and cast into a centrifugal molding machine at 140 ° C. for 60 minutes. After curing in step 2, secondary curing was performed under conditions of 110 ° C. × 16 hours to obtain 2 mm-thick molded sheets (electronic copying machine cleaning blade material).
[0033]
Comparative Examples 1-3
Silicon-containing urethane prepolymer (5) adjusted to 80 ° C. (Comparative Example 3) alone, the weight ratio of the urethane prepolymer (5) and urethane prepolymer (1) is 2/1 (Comparative Example 2) or 1 / 2 (Comparative Example 1) and the polyol compound of Synthesis Example 5 were mixed in a ratio of 120 parts / 120 parts, and each molded sheet (electronic) 2 mm thick under the same conditions as Example 1. A copying machine cleaning blade material) was obtained.
[0034]
Comparative Example 4
The urethane prepolymer (1) temperature-controlled at 80 ° C. and the polyol compound of Synthesis Example 5 temperature-controlled at 60 ° C. were mixed in a ratio of 120 parts / 120 parts. An electronic copying machine cleaning blade material) was obtained.
[0035]
The hardness (Shore A) tensile strength, tensile stress, elongation at break, tear strength, and static / dynamic friction coefficient of the 2 mm sheets obtained in the above Examples and Comparative Examples were measured by the following methods. The results are shown in Table 1. In addition, the mixing | blending in a table | surface is a part unit.
[0036]
Each test was conducted by the following method.
<Hardness (Shore A)> A sample was placed in a room at a temperature of 23 ° C. and a humidity of 50% for 24 hours or more, and six 2 mm thick sheets were stacked according to JIS K7312 and measured.
<Tensile strength, tensile stress, elongation at break, tear strength> A sample was placed in a room at a temperature of 23 ° C. and a humidity of 50% for 24 hours or more, and measured according to JIS K7312 using Shimadzu Autograph AG-100KNG.
<Static / Dynamic Friction Coefficient> Using a surface measuring machine HEIDON-14 manufactured by Shinto Kagaku, measurement was performed under conditions of a moving speed of 150 mm / min and a load of 200 g.
[0037]
[Table 1]
Table 1

[0038]
Examples 4-6
Silicone-containing urethane prepolymer (4) temperature-controlled at 80 ° C. (Example 6) alone, the weight ratio of the urethane prepolymer (4) and urethane prepolymer (2) is 2/1 (Example 2) or 1 / 2 (Example 1) and the glycol mixture of Synthesis Example 6 were mixed in a blend of 120 parts / 8.74 parts, and cast into a centrifugal molding machine at 140 ° C. for 60 minutes. After curing under the conditions, secondary curing was performed under the conditions of 110 ° C. × 16 hours to obtain each molded sheet (electronic copying machine cleaning blade material) having a thickness of 2 mm.
[0039]
Comparative Examples 5-7
Silicone-containing urethane prepolymer (6) temperature-controlled at 80 ° C. alone (Comparative Example 7), the weight ratio of the urethane prepolymer (6) and urethane prepolymer (2) is 2/1 (Comparative Example 6) or 1 / 2 (Comparative Example 5) and the glycol mixture of Synthesis Example 6 were mixed in a blend of 120 parts / 8.74 parts, and each molded sheet having a thickness of 2 mm under the same conditions as in Example 4 (Electronic copying machine cleaning blade material) was obtained.
[0040]
Comparative Example 8
The urethane prepolymer (2) adjusted to 80 ° C. and the glycol mixture of Synthesis Example 6 at room temperature were mixed in a blend of 120 parts / 8.74 parts, and each molded sheet (electronic) having a thickness of 2 mm under the same conditions as in Example 4 A copying machine cleaning blade material) was obtained.
[0041]
The 2 mm sheets obtained in Examples 4 to 6 and Comparative Examples 5 to 8 were measured for hardness (Shore A) tensile strength, tensile stress, elongation at break, tear strength, and static / dynamic friction coefficient in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2. In addition, the mixing | blending in a table | surface is a part unit.
[0042]
[Table 2]
Table 2

[0043]
【The invention's effect】
The electronic copying machine cleaning blade of the present invention is suitable as an electronic copying machine cleaning blade having excellent low friction properties, high mechanical properties such as strength and elongation, and excellent low friction continuity.

Claims (2)

In an electronic copying machine cleaning blade made of a urethane polymer, the urethane polymer has two primary hydroxyl groups at one end and no reactive group at the other end represented by the following general formula [1]. An electronic copying machine cleaning blade obtained from a polyhydroxy compound containing an organopolysiloxane and a polyisocyanate.

Wherein R 1 to R 7 are alkyl groups or aryl groups which may be the same or different, n is a positive integer, X is a group having two primary hydroxyl groups, and a polyorganosiloxyl group And two primary hydroxyl groups are bonded by an alkylene chain which may be via an ether bond.)   2. An electronic copying machine cleaning blade according to claim 1, wherein the organopolysiloxane is contained in the urethane polymer in an amount of 0.01 to 10% by weight.