CN102467059A

CN102467059A - 清洁刮板

Info

Publication number: CN102467059A
Application number: CN2011103650417A
Authority: CN
Inventors: 深町良太; 釜井教义; 赤坂邦至
Original assignee: Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Neda Chemical Co., Ltd.
Priority date: 2010-11-17
Filing date: 2011-11-17
Publication date: 2012-05-23
Anticipated expiration: 2031-11-17
Also published as: JP2012108314A; CN102467059B; JP5615138B2

Abstract

本发明提供一种即使在使用聚合碳粉的情况下，也不会长期出现图像不良的、耐磨损性优异的清洁刮板。在利用静电转印程序的图像形成装置中所使用的、具有聚氨酯弹性体的清洁刮板中，所述聚氨酯弹性体通过使含异氰酸酯基的假预聚物、多元醇化合物和固化剂成分反应制得；所述含异氰酸酯基的假预聚物是使二异氰酸酯化合物与数均分子量(Mw)2000～4000的聚己内酯二醇(P1)反应制得；所述多元醇化合物为至少将所述聚己内酯二醇(P1)与数均分子量(Mw)500～1000的聚己内酯二醇(P2)混合而成，混合后的数均分子量(Mw)为1500～1950。

Description

清洁刮板

技术领域

本发明涉及一种在普通纸复印机、普通纸传真机、激光打印机等的静电方式图像形成装置中除去感光体表面残存的碳粉的清洁刮板。

背景技术

近年来，在图像形成装置中，为了使图像鲜明化，使用作为超细碳粉的聚合碳粉，在使用聚合碳粉的情况下，由于清洁刮板的轻微磨损，会发生清洁不彻底，因此，在清洁刮板中，要求比现有技术严格得多的耐磨损性能。

下述专利文献1中记载了一种具有将含异氰酸酯基的假预聚物与固化剂反应制得的聚氨酯的清洁刮板，所述含异氰酸酯基的假预聚物为二异氰酸酯化合物与分子量1000～3000的高分子量多元醇反应制得；所述固化剂由分子量1000～3000的高分子量多元醇与分子量60～250的低分子量多元醇构成。但是，所述清洁刮板不能说是充分提高了耐磨损性，实际情况是市场上要求进一步提高耐磨损性能。

现有技术文献

专利文献1：日本专利特开平05-150697号公报

发明内容

本发明是鉴于上述实际情况而完成的，其目的在于提供一种即使在使用聚合碳粉的情况下，也不会长期出现图像不良的、耐磨损性优异的清洁刮板。

上述目的能够通过如下所述的本发明完成。即，本发明所述的清洁刮板是一种在利用静电转印程序的图像形成装置中所使用的、具有聚氨酯弹性体的清洁刮板，其特征在于，所述聚氨酯弹性体为使含异氰酸酯基的假预聚物、多元醇化合物和固化剂成分反应制得的聚氨酯；所述含异氰酸酯基的假预聚物是使二异氰酸酯化合物与数均分子量(Mw)2000～4000的聚己内酯二醇(P1)反应制得；所述多元醇化合物为至少将所述聚己内酯二醇(P1)与数均分子量(Mw)500～1000的聚己内酯二醇(P2)混合而成，混合后的数均分子量(Mw)为1500～1950。

本发明所述的清洁刮板具有优异的耐磨损性能，因此即使是在使用聚合碳粉的情况下也不会长期出现图像不良。所述清洁刮板具有优异的耐磨损性能的原因尚不明确，但推测如下：

与含异氰酸酯基的假预聚物反应的多元醇化合物例如为数均分子量(Mw)500～1000左右的低分子量的聚己内酯二醇的情况下，反弹性能降低，会担心清洁刮板的清洁性能降低。但是，在本发明中，与含异氰酸酯基的假预聚物反应的多元醇化合物为至少将聚己内酯二醇(P1)与数均分子量(Mw)500～1000的聚己内酯二醇(P2)混合而成，混合后的数均分子量(Mw)为1500～1950，因此制得的聚氨酯中软链段的结晶性紊乱，从而聚氨酯弹性体的耐磨损性能提高。结果可认为本发明所述的清洁刮板的耐磨损性能提高。

此外，本发明所述的清洁刮板的制备方法为在利用静电转印程序的图像形成装置中所使用的、具有聚氨酯弹性体的清洁刮板的制备方法，其特征在于，其包括预聚物制备工序和聚氨酯制备工序；所述预聚物制备工序使二异氰酸酯化合物与数均分子量2000～4000的聚己内酯二醇(P1)反应，制备含异氰酸酯基的假预聚物；所述聚氨酯制备工序使所述含异氰酸酯基的假预聚物、多元醇化合物以及固化剂成分反应，制备聚氨酯弹性体；所述多元醇化合物为至少将所述聚己内酯二醇(P1)与数均分子量500～1000的聚己内酯二醇(P2)混合而成、混合后的数均分子量(Mw)为1500～1950。

根据上述清洁刮板的制备方法，能够制备即使在使用聚合碳粉的情况下，也不会长期出现图像不良的、耐磨损性能优异的清洁刮板。

附图说明

图1为表示耐磨损评价后的清洁刮板的耐磨损截面积、最大磨损深度的截面图。

具体实施方式

本发明所述的清洁刮板具有由金属板构成的支撑体、聚氨酯弹性体以及粘接支撑体与聚氨酯弹性体的粘接剂层。本发明中，所述聚氨酯弹性体为使含异氰酸酯基的假预聚物、多元醇化合物和固化剂成分反应制得的聚氨酯，所述含异氰酸酯基的假预聚物是使二异氰酸酯化合物与数均分子量(Mw)2000～4000的聚己内酯二醇反应制得；所述多元醇化合物为至少将所述聚己内酯二醇(P1)与数均分子量(Mw)500～1000的聚己内酯二醇(P2)混合而成，混合后的数均分子量(Mw)为1500～1950。

聚己内酯多元醇可以通过将乙二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、1，5-戊二醇、1，6-己二醇、二乙二醇等直链二醇，1，2-丙二醇、1，3-丁二醇、新戊二醇等含侧链的二醇等作为引发剂，使ε-己内酯开环加成而制得。使用了这些引发剂的聚己内酯多元醇可以使用公知的方法制备。

在本发明中，通过使用聚己内酯多元醇，能够制备由耐磨损性能优异的聚氨酯弹性体构成的清洁刮板。但是，在不损害本发明效果的范围内，在使用聚己内酯多元醇的基础上，还可以使用其他多元醇，没有限制，例举有除聚己内酯多元醇外的内酯类聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚碳酸酯多元醇等。但是，这些多元醇的用量在聚己内酯多元醇总量的10重量％以下，优选在5重量％以下。

二异氰酸酯化合物可以使用甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)等公知的二异氰酸酯。

作为固化剂成分，可以使用本领域技术人员公知的交联剂和/或链增长剂。作为交联剂，具体可例举甘油、三羟甲基丙烷、三乙醇胺、季戊四醇等三官能团或四官能团的多元醇。此外，作为链增长剂，可以使用聚氨酯技术领域中公知的链增长剂，具体可例举乙二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、二乙二醇、新戊二醇等二醇。

将上述聚己内酯多元醇、二异氰酸酯化合物及固化剂成分作为原料，能够制备聚氨酯弹性体。下面对聚氨酯弹性体的制备方法进行说明。

(1)预聚物制备工序

首先，使二异氰酸酯化合物及数均分子量(Mw)2000～4000的聚己内酯二醇(P1)反应，制备含异氰酸酯基的假预聚物。用于制备含异氰酸酯基的假预聚物的聚己内酯二醇(P1)，其数均分子量(Mw)更优选为2000～3000。此外，所述含异氰酸酯基的假预聚物中的NCO/OH的当量比(NCO指数)优选为4～6。

(2)聚氨酯制备工序

然后，使含异氰酸酯基的假预聚物、多元醇化合物及固化剂成分反应，通过假预聚物法制备聚氨酯弹性体；所述含异氰酸酯基的假预聚物为使二异氰酸酯化合物与部分聚己内酯二醇(P1)反应制得，所述多元醇化合物含有剩余的聚己内酯二醇(P1)及聚己内酯二醇(P2)。与含异氰酸酯基的假预聚物反应的多元醇化合物通过至少将聚己内酯二醇(P1)与数均分子量(Mw)500～1000的聚己内酯二醇(P2)混合，从而将数均分子量(Mw)调节至1500～1950。混合后的多元醇化合物的数均分子量(Mw)优选1500～1800。此外，含有上述含异氰酸酯基的假预聚物、多元醇化合物及固化剂成分的反应原液组合物的固化反应中，NCO/OH的当量比(NCO指数)优选为0.95～1.2，更优选为1.05～1.10。

本发明所述的清洁刮板例如可以通过具有以下成型工序的制备方法制备。

<1>薄板成型法

1)将反应原液组合物浇铸成薄板，使其反应固化成原料薄板，裁剪该原料薄板(裁剪工序)成刮板。在薄板成型中，通常使用离心成型法。

2)通过粘接等安装到用于将刮板安装到图像形成装置上的基材(金属配件等)上，成为刮板部件。

<2>直接成型法

根据需要，在模具中设置用于将刮板安装到图像形成装置上的基材(金属配件等)，所述模具具有待成型刮板形状的空腔；在成型空腔中浇铸反应原液组合物，成型成刮板或刮板与基材一体化的刮板部件。

实施例

下面，对具体显示出本发明结构和效果的实施例等进行说明。并且，实施例等中的评价项目如下所述进行测定。

(1)耐磨损性能

下述中，将制得的聚氨酯弹性体粘接到规定的金属配件上，成为清洁刮板。将该清洁刮板安装到使用了聚合碳粉的、静电转印程序方式的全彩色打印机IPSIO SP C811(理光(Ricoh)公司生产)上，进行耐磨损性能评价。评价在23℃、54％Rh环境下进行。

耐磨损性能评价为在连续形成15000张图像后，拆除清洁刮板，将两端和中央部的3处部位沿宽方向截断，从而能够看见与感光体抵接的抵接部的截面，用数码显微镜VHX100(基恩士(Keyence)公司生产)观察截面，根据清洁刮板的磨损截面积(μm²)及最大磨损深度(μm)进行评价。结果显示于表1的下段。

(磨损截面积、最大磨损深度的测定)

将上述评价后的清洁刮板，在两端和中央部的3处部位沿宽方向截断，从而能够看见与感光体抵接的抵接部的截面，用数码显微镜VHX100(基恩士(Keyence)公司生产)观察截面。磨损截面积为图1边缘由磨损所形成的三角形A的面积(μm²)的平均值，最大磨损深度为图1的Y(μm)的最大值。t为清洁刮板的厚度。

(2)硬度

聚氨酯的硬度(°)是以JIS-K 6253为依据，在23℃下进行测定的。

(3)反弹性

聚氨酯的反弹性(％)是以JIS-K 6255为依据，在23℃下进行测定的。

(4)机械物性

聚氨酯的杨氏模量(MPa)及25％模量(M25)(MPa)是以JIS-K6254为依据，100％模量(M100)(MPa)、300％模量(M300)(MPa)、拉伸强度(MPa)及伸长率(％)是以JIS-K 6251为依据，撕裂强度(N/mm)是以JIS-K 6252为依据，永久伸长率(％)是以JIS-K 6273为依据，分别在23±3℃下测定的。

(5)数均分子量

数均分子量用GPC(凝胶渗透色谱)测定，根据标准聚苯乙烯进行换算。

GPC装置：岛津制作所生产，LC-10A

色谱柱：Polymer Laboratories公司生产，将三个色谱柱(PLgel、5μm、

)，(PLgel、5μm、

)以及(PLgel、5μm、

)联用

流量：1.0ml/min

浓度：1.0g/l

进样量：40μl

柱温：40℃

洗脱液：四氢呋喃

实施例1～5、比较例1～2

以表1上段所述的配比制备含异氰酸酯基的假预聚物。使所述含异氰酸酯基的假预聚物、含有剩余聚己内酯二醇(P1)和聚己内酯二醇(P2)的多元醇化合物以及固化剂成分反应，通过假预聚物法制备聚氨酯弹性体。并且，与含异氰酸酯基的假预聚物反应的多元醇化合物通过混合聚己内酯二醇(P1)与聚己内酯二醇(P2)而进行调整，使得实施例1中的Mw＝1900、实施例2中的Mw＝1750、实施例3中的Mw＝1500、实施例4中的Mw＝1500、实施例5中的Mw＝1750。

使用的原料多元醇如下所示。

PCL220N：以直链二醇作为引发剂的聚己内酯二醇(数均分子量2000，羟值56.1，大赛璐(Daicel)化学工业)

PCL205：以直链二醇作为引发剂的聚己内酯二醇(数均分子量530，羟值214，大赛璐(Daicel)化学工业)

PCL210N：以直链二醇作为引发剂的聚己内酯二醇(数均分子量1000，羟值112.2，大赛璐(Daicel)化学工业)

BD：1，4-丁二醇(链增长剂)

TMP：三羟甲基丙烷(交联剂)

MDI：4，4’-二苯甲烷二异氰酸酯

表1

从表1的结果可以看出，与比较例1～2的清洁刮板相比，实施例1～5的清洁刮板在耐磨损性能方面特别优异。

Claims

1.一种清洁刮板，其为在利用静电转印程序的图像形成装置中所使用的、具有聚氨酯弹性体的清洁刮板，其特征在于，所述聚氨酯弹性体为使含异氰酸酯基的假预聚物、多元醇化合物和固化剂成分反应制得的聚氨酯；所述含异氰酸酯基的假预聚物是使二异氰酸酯化合物与数均分子量(Mw)2000～4000的聚己内酯二醇(P1)反应制得；所述多元醇化合物为至少将所述聚己内酯二醇(P1)与数均分子量(Mw)500～1000的聚己内酯二醇(P2)混合而成，混合后的数均分子量(Mw)为1500～1950。

2.一种清洁刮板的制备方法，所述清洁刮板为在利用静电转印程序的图像形成装置中所使用的、具有聚氨酯弹性体的清洁刮板，其特征在于，该方法包括预聚物制备工序和聚氨酯制备工序；

所述预聚物制备工序使二异氰酸酯化合物与数均分子量2000～4000的聚己内酯二醇(P1)反应，制备含异氰酸酯基的假预聚物；

所述聚氨酯制备工序使所述含异氰酸酯基的假预聚物、多元醇化合物以及固化剂成分反应，制备聚氨酯弹性体；所述多元醇化合物为至少将所述聚己内酯二醇(P1)与数均分子量500～1000的聚己内酯二醇(P2)混合而成、混合后的数均分子量(Mw)为1500～1950。