JP2003104581A - 電子写真装置部材用コーティング剤 - Google Patents
電子写真装置部材用コーティング剤Info
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- JP2003104581A JP2003104581A JP2001299864A JP2001299864A JP2003104581A JP 2003104581 A JP2003104581 A JP 2003104581A JP 2001299864 A JP2001299864 A JP 2001299864A JP 2001299864 A JP2001299864 A JP 2001299864A JP 2003104581 A JP2003104581 A JP 2003104581A
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- Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
- Fireproofing Substances (AREA)
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電子写真装置に用いるロールやベルトの表面
に塗布して難燃性を付与するコーティング剤を提供す
る。 【解決手段】 リン含有ポリオールとジイソシアネート
及び下記の化学式で表されるグリコールより得られるイ
ソシアネート末端ポリウレタンプレポリマーを鎖延長す
ると同時に、水中に分散させることにより得られるポリ
ウレタンエマルジョンを主成分とし、ポリウレタン中の
リンの含有量が１．０重量％〜４．５重量％、該ポリウ
レタン中のカルボキシル基濃度が０．３ｍｍｏｌ／ｇ〜
１．０ｍｍｏｌ／ｇ以下である。 【化１】
に塗布して難燃性を付与するコーティング剤を提供す
る。 【解決手段】 リン含有ポリオールとジイソシアネート
及び下記の化学式で表されるグリコールより得られるイ
ソシアネート末端ポリウレタンプレポリマーを鎖延長す
ると同時に、水中に分散させることにより得られるポリ
ウレタンエマルジョンを主成分とし、ポリウレタン中の
リンの含有量が１．０重量％〜４．５重量％、該ポリウ
レタン中のカルボキシル基濃度が０．３ｍｍｏｌ／ｇ〜
１．０ｍｍｏｌ／ｇ以下である。 【化１】
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリンタ
ー等の電子写真装置や静電記録装置等に使用されるロー
ル、ベルト等の表面に塗布されるコーティング剤に関
し、詳しくは、ブリード現象を防止しつつ、難燃性をロ
ール、ベルト等に付与できるウレタンエマルジョン系の
コーティング剤に関するものである。
ー等の電子写真装置や静電記録装置等に使用されるロー
ル、ベルト等の表面に塗布されるコーティング剤に関
し、詳しくは、ブリード現象を防止しつつ、難燃性をロ
ール、ベルト等に付与できるウレタンエマルジョン系の
コーティング剤に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、電子写真装置や静電記録装置等に
使用される部材には、難燃性が要求されているが、上記
ロール、ベルト等の基材となるエラストマーを他の特性
を維持したまま難燃化することは難しい。そのため、上
記ロール、ベルト等の表面に難燃性のコーティング剤を
塗布することで難燃性を付与することが望まれている。
また、基材のロール、ベルトが難燃性であっても、コー
ティング層が非難燃性である場合には、コーティング層
が延焼することで難燃性を失することもある。
使用される部材には、難燃性が要求されているが、上記
ロール、ベルト等の基材となるエラストマーを他の特性
を維持したまま難燃化することは難しい。そのため、上
記ロール、ベルト等の表面に難燃性のコーティング剤を
塗布することで難燃性を付与することが望まれている。
また、基材のロール、ベルトが難燃性であっても、コー
ティング層が非難燃性である場合には、コーティング層
が延焼することで難燃性を失することもある。
【０００３】従来、上記ロール、ベルト等の基材となる
エラストマーを難燃化する方法としては、ハロゲン含有
化合物を用いる方法がある。例えば、特開２００１−７
２７３３号においては、難燃性付与剤としてテトラブロ
モビスフェノールＡもしくはその誘導体を含有するポリ
ウレタン発泡組成物が開示されている。また、特開平９
−１７６２６８号においては、難燃性付与剤として臭素
化芳香族トリアジン化合物を含有するウレタンフォーム
が開示されている。さらに、水酸化マグネシウム、水酸
化アルミニウム等の無機充填剤を用いる方法がある。そ
の他に、リン化合物を用いる方法があり、リン化合物と
して種々のリン酸エステルをポリマーに配合することに
より、ポリマーを難燃化することができ、これは難燃性
のコーティング剤にも適応できる。
エラストマーを難燃化する方法としては、ハロゲン含有
化合物を用いる方法がある。例えば、特開２００１−７
２７３３号においては、難燃性付与剤としてテトラブロ
モビスフェノールＡもしくはその誘導体を含有するポリ
ウレタン発泡組成物が開示されている。また、特開平９
−１７６２６８号においては、難燃性付与剤として臭素
化芳香族トリアジン化合物を含有するウレタンフォーム
が開示されている。さらに、水酸化マグネシウム、水酸
化アルミニウム等の無機充填剤を用いる方法がある。そ
の他に、リン化合物を用いる方法があり、リン化合物と
して種々のリン酸エステルをポリマーに配合することに
より、ポリマーを難燃化することができ、これは難燃性
のコーティング剤にも適応できる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記ハロゲン
含有化合物を用いる方法は、近年は環境問題から好まし
くない、また、水酸化マグネシウム等の無機充填剤を用
いる方法は、大量に配合する必要があるため、物性の維
持が難しいという問題がある。上記リン化合物を用いる
方法は、リン酸エステルは低分子量もしくはオリゴマー
（縮合型）であるため、ブリード現象により、電子写真
装置特有の感光体汚染及びトナーの固着の問題を生じる
ことがある。
含有化合物を用いる方法は、近年は環境問題から好まし
くない、また、水酸化マグネシウム等の無機充填剤を用
いる方法は、大量に配合する必要があるため、物性の維
持が難しいという問題がある。上記リン化合物を用いる
方法は、リン酸エステルは低分子量もしくはオリゴマー
（縮合型）であるため、ブリード現象により、電子写真
装置特有の感光体汚染及びトナーの固着の問題を生じる
ことがある。
【０００５】本発明は上記した問題に鑑みてなされたも
ので、環境汚染の原因となるハロゲン含有化合物を使用
せず、さらにはロール、ベルト等の基材となるエラスト
マーの物性維持が困難となる問題がないコーティング剤
によって、難燃性をロール、ベルト等に付与でき、ブリ
ード現象をも防止することを課題としている。
ので、環境汚染の原因となるハロゲン含有化合物を使用
せず、さらにはロール、ベルト等の基材となるエラスト
マーの物性維持が困難となる問題がないコーティング剤
によって、難燃性をロール、ベルト等に付与でき、ブリ
ード現象をも防止することを課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、電子写真装置に用いられるロールやベル
トの表面に塗布して難燃性を付与するコーティング剤で
あって、リン含有ポリオールとジイソシアネート及び下
記の化学式で表されるグリコールより得られるイソシア
ネート末端ポリウレタンプレポリマーを鎖延長すると同
時に、水中に分散させることにより得られるポリウレタ
ンエマルジョンを主成分とし、上記ポリウレタン中のリ
ンの含有量が、１．０重量％〜４．５重量％であり、か
つ、該ポリウレタン中のカルボキシル基濃度が０．３ｍ
ｍｏｌ／ｇ〜１．０ｍｍｏｌ／ｇ以下であることを特徴
とする電子写真装置部材用コーティング剤を提供してい
る。
め、本発明は、電子写真装置に用いられるロールやベル
トの表面に塗布して難燃性を付与するコーティング剤で
あって、リン含有ポリオールとジイソシアネート及び下
記の化学式で表されるグリコールより得られるイソシア
ネート末端ポリウレタンプレポリマーを鎖延長すると同
時に、水中に分散させることにより得られるポリウレタ
ンエマルジョンを主成分とし、上記ポリウレタン中のリ
ンの含有量が、１．０重量％〜４．５重量％であり、か
つ、該ポリウレタン中のカルボキシル基濃度が０．３ｍ
ｍｏｌ／ｇ〜１．０ｍｍｏｌ／ｇ以下であることを特徴
とする電子写真装置部材用コーティング剤を提供してい
る。
【化１】
（化学式中、Ｒは１〜３個の炭素数のアルキル基）
【０００７】上記コーティング剤では、リン化合物とし
てリン含有ポリオールを用い、ジイソシアネートと反応
させてポリウレタン中にリンを固定して、難燃性を付与
すると共に感光体汚染を防止している。このコーティン
グ剤を電子写真装置のロール、ベルトの表面に塗布する
ことにより、ロール、ベルトに難燃性を付与している。
てリン含有ポリオールを用い、ジイソシアネートと反応
させてポリウレタン中にリンを固定して、難燃性を付与
すると共に感光体汚染を防止している。このコーティン
グ剤を電子写真装置のロール、ベルトの表面に塗布する
ことにより、ロール、ベルトに難燃性を付与している。
【０００８】本発明に用いられる上記リン含有ポリオー
ルは、水酸基価が５０ＫＯＨ ｍｇ／ｇ〜１０００ＫＯ
Ｈ ｍｇ／ｇであるのが好ましく、さらに好ましくは１
００ＫＯＨ ｍｇ／ｇ〜５００ＫＯＨ ｍｇ／ｇであ
る。リン含有量は５重量％〜２０重量％であるのが好ま
しく、さらに好ましくは、８重量％〜１５重量％であ
る。１分子内の水酸基の数は１．０個〜５個が好まし
く、さらに好ましくは２．０個〜４個である。
ルは、水酸基価が５０ＫＯＨ ｍｇ／ｇ〜１０００ＫＯ
Ｈ ｍｇ／ｇであるのが好ましく、さらに好ましくは１
００ＫＯＨ ｍｇ／ｇ〜５００ＫＯＨ ｍｇ／ｇであ
る。リン含有量は５重量％〜２０重量％であるのが好ま
しく、さらに好ましくは、８重量％〜１５重量％であ
る。１分子内の水酸基の数は１．０個〜５個が好まし
く、さらに好ましくは２．０個〜４個である。
【０００９】上記リン含有ポリオールにおいて、水酸基
価が５０ＫＯＨ ｍｇ／ｇ〜１０００ＫＯＨ ｍｇ／ｇ
としているのは、５０ＫＯＨ ｍｇ／ｇ未満であると、
塗膜の物性が低くなる問題があり、１０００ＫＯＨ ｍ
ｇ／ｇを越えると合成時にゲル化したり、塗膜が硬くな
りすぎる問題が生じることに因る。また、リン含有量が
５重量％未満であると、塗膜の物性が低くなる問題があ
り、２０重量％を越えると合成時の反応性が悪くなる問
題が生じることに因る。さらに、１分子内の水酸基の数
が１．０個未満であると、塗膜の物性が悪くなる問題が
あり、５個を越えると合成時のゲル化の問題が生じるこ
とに因る。
価が５０ＫＯＨ ｍｇ／ｇ〜１０００ＫＯＨ ｍｇ／ｇ
としているのは、５０ＫＯＨ ｍｇ／ｇ未満であると、
塗膜の物性が低くなる問題があり、１０００ＫＯＨ ｍ
ｇ／ｇを越えると合成時にゲル化したり、塗膜が硬くな
りすぎる問題が生じることに因る。また、リン含有量が
５重量％未満であると、塗膜の物性が低くなる問題があ
り、２０重量％を越えると合成時の反応性が悪くなる問
題が生じることに因る。さらに、１分子内の水酸基の数
が１．０個未満であると、塗膜の物性が悪くなる問題が
あり、５個を越えると合成時のゲル化の問題が生じるこ
とに因る。
【００１０】上記リンを含有するポリオールとしては、
ジエチル−Ｎ，Ｎ−ビス（２ヒドロキシエチル）メチル
フォスフォネート、ｎ−ブチルービス（３−ヒドロキシ
プロビル）オスフォノキシド等が用いられ、特に、ｎ−
ブチル−ビス（３−ヒドロキシプロビル）ホスフィノキ
シドが好適に用いられる。
ジエチル−Ｎ，Ｎ−ビス（２ヒドロキシエチル）メチル
フォスフォネート、ｎ−ブチルービス（３−ヒドロキシ
プロビル）オスフォノキシド等が用いられ、特に、ｎ−
ブチル−ビス（３−ヒドロキシプロビル）ホスフィノキ
シドが好適に用いられる。
【００１１】上記ジイソシアネートとしては、２，４―
トリレンジイソシアネート、２，６―トリレンジイソシ
アネート、４，４’―ジフェニルメタンジイソシアネー
ト、ｍ―フェニレンジイソシアネート、キシリレンジイ
ソシアネート、テトラメチ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、１，４―シクロヘキシレ
ンジイソシアネート、４，４’―ジシクロヘキシルメタ
ンジイソシアネート、３，３’―ジメチル―４，４’―
ビフェニレンジイソシアネート、３，３’―ジメトキシ
―４，４’―ビフェニレンジイソシアネート、３，３’
―ジクロロ―４，４’―ビフェニレンジイソシアネー
ト、１，５―ナフタレンジイソシアネート、１，５―テ
トラヒドロナフタレンジイソシアネート、イソホロンジ
イソシアネートなどが挙げられ、イソホロンジイソシア
ネートが好適に用いられる。
トリレンジイソシアネート、２，６―トリレンジイソシ
アネート、４，４’―ジフェニルメタンジイソシアネー
ト、ｍ―フェニレンジイソシアネート、キシリレンジイ
ソシアネート、テトラメチ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、１，４―シクロヘキシレ
ンジイソシアネート、４，４’―ジシクロヘキシルメタ
ンジイソシアネート、３，３’―ジメチル―４，４’―
ビフェニレンジイソシアネート、３，３’―ジメトキシ
―４，４’―ビフェニレンジイソシアネート、３，３’
―ジクロロ―４，４’―ビフェニレンジイソシアネー
ト、１，５―ナフタレンジイソシアネート、１，５―テ
トラヒドロナフタレンジイソシアネート、イソホロンジ
イソシアネートなどが挙げられ、イソホロンジイソシア
ネートが好適に用いられる。
【００１２】上記リン含有ポリウレタンには、物性調整
等の必要に応じて、その他のポリオールを併用すること
ができる。例えば、トリメチロールプロパン、ポリテト
ラメチレンエーテルグリコール、ポリオキシプロピレ
ン、ポリオキシエチレン、ひまし油、ポリエステルポリ
オール、ポリカーボネートポリオール、シリコン系ポリ
オール、フッ素化ポリオール、ポリオレフィン系ポリオ
ール等が用いられる。
等の必要に応じて、その他のポリオールを併用すること
ができる。例えば、トリメチロールプロパン、ポリテト
ラメチレンエーテルグリコール、ポリオキシプロピレ
ン、ポリオキシエチレン、ひまし油、ポリエステルポリ
オール、ポリカーボネートポリオール、シリコン系ポリ
オール、フッ素化ポリオール、ポリオレフィン系ポリオ
ール等が用いられる。
【００１３】上記化学式で示されるグリコールとして
は、ジメチロールプロピオン酸、ジメチロールブタン
酸、ジメチロールヘキサン酸等が挙げられ、そのうち、
ジメチロールプロピオン酸が好適に用いられる。
は、ジメチロールプロピオン酸、ジメチロールブタン
酸、ジメチロールヘキサン酸等が挙げられ、そのうち、
ジメチロールプロピオン酸が好適に用いられる。
【００１４】さらに、触媒としてジブチルスズジラウレ
ート、各種金属のカルボン酸塩等が配合され、中和剤と
しては塩基性化合物が配合される。この塩基性化合物と
しては、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリ−
ｎ−プロピルアミン、トリブチルアミン、トリエタノー
ルアミン等の第３級アミン、及び水酸化ナトリウム、水
酸化カリウム、炭酸カリウム、重炭酸ナトリウム等の塩
基が挙げられ、トリエチルアミンが好ましく用いられ
る。
ート、各種金属のカルボン酸塩等が配合され、中和剤と
しては塩基性化合物が配合される。この塩基性化合物と
しては、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリ−
ｎ−プロピルアミン、トリブチルアミン、トリエタノー
ルアミン等の第３級アミン、及び水酸化ナトリウム、水
酸化カリウム、炭酸カリウム、重炭酸ナトリウム等の塩
基が挙げられ、トリエチルアミンが好ましく用いられ
る。
【００１５】上記イソシアネート末端ポリウレタンプレ
ポリマーの鎖延長は、水（イオン交換水）、ジアミンで
行い、ジアミンとしては、エチレンジアミン、ジフェニ
ルジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノシク
ロヘキシルメタン、ピペラジン、２―メチルピペラジ
ン、イソホロンジアミン等が挙げられ、エチレンジアミ
ンが好適に用いられる。
ポリマーの鎖延長は、水（イオン交換水）、ジアミンで
行い、ジアミンとしては、エチレンジアミン、ジフェニ
ルジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノシク
ロヘキシルメタン、ピペラジン、２―メチルピペラジ
ン、イソホロンジアミン等が挙げられ、エチレンジアミ
ンが好適に用いられる。
【００１６】上記リン含有ポリオール、ジイソシアネー
ト、グリコールより得られるイソシアネート末端ポリウ
レタンプレポリマーを鎖延長すると同時に、水中に分散
させることにより得られるポリウレタンエマルジョンに
おいて、ポリウレタン中のリンの含有量が、１．０重量
％〜４．５重量％としているのは、１．０重量％より小
さいと難燃性が生じないためであり、４．５重量％より
多いとコーティング剤の製膜性が悪くなるためである。
ト、グリコールより得られるイソシアネート末端ポリウ
レタンプレポリマーを鎖延長すると同時に、水中に分散
させることにより得られるポリウレタンエマルジョンに
おいて、ポリウレタン中のリンの含有量が、１．０重量
％〜４．５重量％としているのは、１．０重量％より小
さいと難燃性が生じないためであり、４．５重量％より
多いとコーティング剤の製膜性が悪くなるためである。
【００１７】また、上記ポリウレタン中のカルボキシル
基濃度を０．３ｍｍｏｌ／ｇ〜１．０ｍｍｏｌ／ｇとし
ているのは、０．３ｍｍｏｌ／ｇより小さいと、エマル
ジョンの安定性が悪くなり、１．０ｍｍｏｌ／ｇより大
きいとコーティング剤の製膜性が悪くなるためである。
基濃度を０．３ｍｍｏｌ／ｇ〜１．０ｍｍｏｌ／ｇとし
ているのは、０．３ｍｍｏｌ／ｇより小さいと、エマル
ジョンの安定性が悪くなり、１．０ｍｍｏｌ／ｇより大
きいとコーティング剤の製膜性が悪くなるためである。
【００１８】さらに、本発明のコーティング材には添加
剤として、摩擦係数低減剤、レベリング剤、消泡剤、補
強剤等が添加され、これら添加剤は必要に応じた配合量
としている。上記摩擦係数低減剤としては、フッ素樹脂
パウダー等が好ましく用いられる。レベリング剤として
は、アクリル系共重合体，シリコーン系化合物等が用い
られ、非イオン系界面活性剤／アニオン界面活性剤の混
合物が好適に用いられる。消泡剤としては、シリコーン
化合物、アクリル／ビニルエーテル系共重合物、アクリ
ル系共重合物、ビニル系共重合物等が使用できる。補強
剤としては、エポキシ化合物、メラミン化合物、オキサ
ゾリン化合物等が用いられるが、エポキシシラン化合物
が好ましく用いられる。さらに、必要に応じて各種顔料
を添加することができるが、あらかじめトナー化した顔
料を用いることが好ましい。
剤として、摩擦係数低減剤、レベリング剤、消泡剤、補
強剤等が添加され、これら添加剤は必要に応じた配合量
としている。上記摩擦係数低減剤としては、フッ素樹脂
パウダー等が好ましく用いられる。レベリング剤として
は、アクリル系共重合体，シリコーン系化合物等が用い
られ、非イオン系界面活性剤／アニオン界面活性剤の混
合物が好適に用いられる。消泡剤としては、シリコーン
化合物、アクリル／ビニルエーテル系共重合物、アクリ
ル系共重合物、ビニル系共重合物等が使用できる。補強
剤としては、エポキシ化合物、メラミン化合物、オキサ
ゾリン化合物等が用いられるが、エポキシシラン化合物
が好ましく用いられる。さらに、必要に応じて各種顔料
を添加することができるが、あらかじめトナー化した顔
料を用いることが好ましい。
【００１９】また、本発明のコーティング剤には、難燃
性を補助する添加剤として、水酸化マグネシウム、水酸
化アルミニウム、赤燐、ホウ酸亜鉛、メラミン化合物等
を適宜添加してもよい。
性を補助する添加剤として、水酸化マグネシウム、水酸
化アルミニウム、赤燐、ホウ酸亜鉛、メラミン化合物等
を適宜添加してもよい。
【００２０】本発明のコーティング剤は、通常の方法で
製造できる。例えば、撹拌機及び冷却器を備えた容器中
に所定量のリン含有ポリオール、其の他のポリオール、
グリコール、メチルエチルケトン（試薬）、触媒等を仕
込み、窒素置換後に所要温度に加温し、ジイソシアネー
トを滴下し、所要時間反応させる。冷却後、所定量の中
和剤を配合して撹拌後に、所定量の鎖延長用成分を配合
した水溶液中に投入し、高速撹拌混合する。得られた反
応液を減圧下、メチルエチルケトンを留去し、ポリウレ
タエマルジョンを得る。このポリウレタエマルジョンに
レベリング剤、消泡剤、水、補強剤を配合してコーティ
ング剤を製造している。
製造できる。例えば、撹拌機及び冷却器を備えた容器中
に所定量のリン含有ポリオール、其の他のポリオール、
グリコール、メチルエチルケトン（試薬）、触媒等を仕
込み、窒素置換後に所要温度に加温し、ジイソシアネー
トを滴下し、所要時間反応させる。冷却後、所定量の中
和剤を配合して撹拌後に、所定量の鎖延長用成分を配合
した水溶液中に投入し、高速撹拌混合する。得られた反
応液を減圧下、メチルエチルケトンを留去し、ポリウレ
タエマルジョンを得る。このポリウレタエマルジョンに
レベリング剤、消泡剤、水、補強剤を配合してコーティ
ング剤を製造している。
【００２１】本発明のコーティング剤の塗布は、スプレ
ー塗装、ディッピング、ロールコート、ナイフコート等
によりロール、ベルト等の表面に塗布される。上記コー
ティング剤が塗布されるロール、ベルトの素材はエラス
トマー、ゴム等のいずれから成形されたものでも良く、
限定されないが、特に、エラストマー製のロール、ベル
トに好適に塗布される。
ー塗装、ディッピング、ロールコート、ナイフコート等
によりロール、ベルト等の表面に塗布される。上記コー
ティング剤が塗布されるロール、ベルトの素材はエラス
トマー、ゴム等のいずれから成形されたものでも良く、
限定されないが、特に、エラストマー製のロール、ベル
トに好適に塗布される。
【００２２】
【発明の実施の態様】以下、本発明の実施態様を説明す
る。本発明のコーティング剤は、電子写真装置部材であ
るロールやベルトの表面に塗布して難燃性を付与するも
のである。
る。本発明のコーティング剤は、電子写真装置部材であ
るロールやベルトの表面に塗布して難燃性を付与するも
のである。
【００２３】上記コーティング剤は、リン含有ポリオー
ルとジイソシアネート及び下記の化学式で表されるグリ
コールより得られるイソシアネート末端ポリウレタンプ
レポリマーを鎖延長すると同時に、水中に分散させるこ
とにより得られるポリウレタンエマルジョンに、レベリ
ング剤、消泡剤、水、補強剤を配合したものからなる。
ルとジイソシアネート及び下記の化学式で表されるグリ
コールより得られるイソシアネート末端ポリウレタンプ
レポリマーを鎖延長すると同時に、水中に分散させるこ
とにより得られるポリウレタンエマルジョンに、レベリ
ング剤、消泡剤、水、補強剤を配合したものからなる。
【化１】
【００２４】具体的には、上記リン含有ポリオールとし
て、ｎ−ブチル−ビス（３−ヒドロキシプロピル）ホス
フィンオキシド（水酸基価５０４．８ ＫＯＨ ｍｇ／
ｇ、リン含有量１３．９％、１分子内の水酸基の数２）
を用いている。上記ジイソシアネートとしては、イソホ
ロンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネー
トを用いている。上記（Ｉ）式で表されるグリコールと
しては、ジメチロールプロピオン酸を用いている。ま
た、中和剤としてトリエチルアミン、触媒としてジブチ
ルスズジラウレートを配合している。上記イソシアネー
ト末端ポリウレタンプレポリマーを鎖延長させるために
エチレンジアミンを配合している。
て、ｎ−ブチル−ビス（３−ヒドロキシプロピル）ホス
フィンオキシド（水酸基価５０４．８ ＫＯＨ ｍｇ／
ｇ、リン含有量１３．９％、１分子内の水酸基の数２）
を用いている。上記ジイソシアネートとしては、イソホ
ロンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネー
トを用いている。上記（Ｉ）式で表されるグリコールと
しては、ジメチロールプロピオン酸を用いている。ま
た、中和剤としてトリエチルアミン、触媒としてジブチ
ルスズジラウレートを配合している。上記イソシアネー
ト末端ポリウレタンプレポリマーを鎖延長させるために
エチレンジアミンを配合している。
【００２５】上記イソシアネート末端ポリウレタンプレ
ポリマーを鎖延長させると共に水中に分散させて得られ
るポリウレタンエマルジョンを主成分としたコーティン
グ剤において、ポリウレタン中のリンの含有量は１．０
重量％〜４．５重量％で、該ポリウレタン中のカルボキ
シル基濃度は０．３ｍｍｏｌ／ｇ〜１．０ｍｍｏｌ／ｇ
としている。
ポリマーを鎖延長させると共に水中に分散させて得られ
るポリウレタンエマルジョンを主成分としたコーティン
グ剤において、ポリウレタン中のリンの含有量は１．０
重量％〜４．５重量％で、該ポリウレタン中のカルボキ
シル基濃度は０．３ｍｍｏｌ／ｇ〜１．０ｍｍｏｌ／ｇ
としている。
【００２６】「実施例」実施例１〜４及び比較例１〜４
のエマルジョンを作成し、その安定性を見ると共に、得
られたエマルジョンにレベリング剤等の所要の添加剤を
添加してコーティング剤を作成し、製膜性、難燃性につ
いて試験した。
のエマルジョンを作成し、その安定性を見ると共に、得
られたエマルジョンにレベリング剤等の所要の添加剤を
添加してコーティング剤を作成し、製膜性、難燃性につ
いて試験した。
【００２７】「ポリウレタンエマルジョンの作成」実施
例１〜４及び比較例１〜４の各コーティング剤に用いる
ポリウレタンエマルジョン１〜８を以下の様に作製し
た。攪拌機及び冷却機を備えた５００ｃｃのフラスコ
に、下記の表１に記載の各所定量のリン含有ポリオー
ル、その他のポリオールとしてＰＴＭＧ、グリコールと
してＤＭＰＡ、メチルエチルケトン及び触媒を仕込み、
窒素置換後、８０℃に加温し、下記の表１に記載の各所
定量のＩＰＤＩ及びＨＤＩからなるジイソシアネートを
滴下した。２時間反応させ、冷却後、下記の表１に記載
の各所定量のトリエチルアミンを中和剤として添加し攪
拌した。撹拌後、下記の表１に記載の各所定量のイオン
交換水、１０％エチレンジアミン水溶液中に投入し、高
速攪拌した。得られた反応液からエバポレーターで減圧
下、メチルエチルケトンを留去し、ポリウレタンエマル
ジョンを作成した。
例１〜４及び比較例１〜４の各コーティング剤に用いる
ポリウレタンエマルジョン１〜８を以下の様に作製し
た。攪拌機及び冷却機を備えた５００ｃｃのフラスコ
に、下記の表１に記載の各所定量のリン含有ポリオー
ル、その他のポリオールとしてＰＴＭＧ、グリコールと
してＤＭＰＡ、メチルエチルケトン及び触媒を仕込み、
窒素置換後、８０℃に加温し、下記の表１に記載の各所
定量のＩＰＤＩ及びＨＤＩからなるジイソシアネートを
滴下した。２時間反応させ、冷却後、下記の表１に記載
の各所定量のトリエチルアミンを中和剤として添加し攪
拌した。撹拌後、下記の表１に記載の各所定量のイオン
交換水、１０％エチレンジアミン水溶液中に投入し、高
速攪拌した。得られた反応液からエバポレーターで減圧
下、メチルエチルケトンを留去し、ポリウレタンエマル
ジョンを作成した。
【００２８】
【表１】
【００２９】表１に示すリン含有ポリオールは、ｎ−ブ
チル−ビス（３−ヒドロキシプロピル）ホスフィンオキ
シド（水酸基価５０４．８ ＫＯＨ ｍｇ／ｇ、リン含
有量１３．９％、１分子内の水酸基の数２）からなる。
上記ＰＴＭＧはＰｏｌｙ−ＴＨＦ６５０（ＢＡＳＦジャ
パン（株）製）であり、ＤＭＰＡはジメチロールプロピ
オン酸（試薬）である。上記ＩＰＤＩはイソホロンジイ
ソシアネート（住化バイエルウレタン（株）製）であ
り、ＨＤＩはヘキサメチレンジイソシアネート（住化バ
イエルウレタン（株）製）である。また、触媒として
は、ジブチルスズジラウリレート（５％トルエン溶液）
の試薬を用いた。メチルエチルケトン、トリエチルアミ
ンも試薬を用いた。エチレンジアミン（１０％）はエチ
レンジアミンの１０％水溶液であり、試薬を用いた。
チル−ビス（３−ヒドロキシプロピル）ホスフィンオキ
シド（水酸基価５０４．８ ＫＯＨ ｍｇ／ｇ、リン含
有量１３．９％、１分子内の水酸基の数２）からなる。
上記ＰＴＭＧはＰｏｌｙ−ＴＨＦ６５０（ＢＡＳＦジャ
パン（株）製）であり、ＤＭＰＡはジメチロールプロピ
オン酸（試薬）である。上記ＩＰＤＩはイソホロンジイ
ソシアネート（住化バイエルウレタン（株）製）であ
り、ＨＤＩはヘキサメチレンジイソシアネート（住化バ
イエルウレタン（株）製）である。また、触媒として
は、ジブチルスズジラウリレート（５％トルエン溶液）
の試薬を用いた。メチルエチルケトン、トリエチルアミ
ンも試薬を用いた。エチレンジアミン（１０％）はエチ
レンジアミンの１０％水溶液であり、試薬を用いた。
【００３０】表１中、各配合の数値は重量部である。ま
た、表１中、イオン濃度とは、ポリウレタン１ｇ中に含
まれるカルボキシ基のｍｍｏｌ数であり、リン濃度と
は、ポリウレタン中のリンの重量％である。
た、表１中、イオン濃度とは、ポリウレタン１ｇ中に含
まれるカルボキシ基のｍｍｏｌ数であり、リン濃度と
は、ポリウレタン中のリンの重量％である。
【００３１】上記の製法で得られたポリウレタンエマル
ジョンは実施例１〜４、比較例１、２、４は乳白色から
半透明の均一なエマルジョンが得られたが、比較例３は
固形分が分離沈殿し、均一なエマルジョンが得られなか
った。
ジョンは実施例１〜４、比較例１、２、４は乳白色から
半透明の均一なエマルジョンが得られたが、比較例３は
固形分が分離沈殿し、均一なエマルジョンが得られなか
った。
【００３２】「コーティング剤の作製」表１に記載の実
施例１〜４、比較例１、２、４のポリウレタンエマルジ
ョンに下記の表２に記載のレベリング剤、消泡剤、水、
補強剤を添加してコーティング剤を作成した。
施例１〜４、比較例１、２、４のポリウレタンエマルジ
ョンに下記の表２に記載のレベリング剤、消泡剤、水、
補強剤を添加してコーティング剤を作成した。
【００３３】
【表２】
【００３４】表２中、各配合の数値は重量部である。レ
ベリング剤として非イオン系界面活性剤／アニオン界面
活性剤の混合物を用いた。消泡剤として特殊シリコーン
系消泡剤を用い、補強剤としてはエポキシシランを用い
た。
ベリング剤として非イオン系界面活性剤／アニオン界面
活性剤の混合物を用いた。消泡剤として特殊シリコーン
系消泡剤を用い、補強剤としてはエポキシシランを用い
た。
【００３５】上記のように作製した実施例１〜４及び比
較例１，２，４のコーティング剤について、製膜性及び
難燃性の試験を下記の仕様に行った。その結果を上記表
１の最下段に示す。
較例１，２，４のコーティング剤について、製膜性及び
難燃性の試験を下記の仕様に行った。その結果を上記表
１の最下段に示す。
【００３６】「製膜性の試験」実施例１〜４及び比較例
１，２，４の各コーティング剤を型枠に流し込み、室温
乾燥後、１７０℃で１時間加熱して、厚み０．３ｍｍの
フィルムシートを作成した。実施例１〜４及び比較例１
のコーティング剤からは均一なフィルムが得られたが、
比較例２及び比較例４のコーティング剤からは多数のひ
び割れが発生し、均一なフィルムは得られなかった。
１，２，４の各コーティング剤を型枠に流し込み、室温
乾燥後、１７０℃で１時間加熱して、厚み０．３ｍｍの
フィルムシートを作成した。実施例１〜４及び比較例１
のコーティング剤からは均一なフィルムが得られたが、
比較例２及び比較例４のコーティング剤からは多数のひ
び割れが発生し、均一なフィルムは得られなかった。
【００３７】「難燃性の試験」上記の製膜性の試験で得
られた試料（フィルムシート）を用いて、ＵＬ−９４
（１９９６）ＶＴＭグレード評価を行った。
られた試料（フィルムシート）を用いて、ＵＬ−９４
（１９９６）ＶＴＭグレード評価を行った。
【００３８】表１から分かるように、比較例１のコーテ
ィング剤は、リン濃度が１．０重量より小さいために、
難燃性試験の結果は不適合であった。また、比較例２
は、リン濃度が４．５重量％より多いために製膜性が悪
かった。比較例４のコーティング剤は、カルボキシル基
濃度が１．０ｍｍｏｌ／ｇより大きいため、コーティン
グ剤の製膜性が悪かった。
ィング剤は、リン濃度が１．０重量より小さいために、
難燃性試験の結果は不適合であった。また、比較例２
は、リン濃度が４．５重量％より多いために製膜性が悪
かった。比較例４のコーティング剤は、カルボキシル基
濃度が１．０ｍｍｏｌ／ｇより大きいため、コーティン
グ剤の製膜性が悪かった。
【００３９】一方、実施例１〜４のコーティング剤に使
用したポリウレタンエマルジョンは全て安定性が良く、
実施例１〜４のコーティング剤は全て、製膜性及び難燃
性試験の結果が共に良好であった。
用したポリウレタンエマルジョンは全て安定性が良く、
実施例１〜４のコーティング剤は全て、製膜性及び難燃
性試験の結果が共に良好であった。
【００４０】
【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
によれば、水酸基を２つ以上持つリン化合物を用いてジ
イソシアネートと重付加反応させることでポリウレタン
を合成し、これにより、ポリマー中にリンを固定化して
いるので、ブリード現象を防止して難燃性を付与するこ
とができるコーティング剤を得ることができる。よっ
て、本発明のコーティング剤を、複写機、プリンター等
の電子写真装置や静電記録装置等に使用されるロール、
ベルト等のオーバーコーティング剤として使用すると、
ブリード現象が防御されるので、感光体汚染及びトナー
固着等を引き起こすことなく、難燃性を付与することが
できる。
によれば、水酸基を２つ以上持つリン化合物を用いてジ
イソシアネートと重付加反応させることでポリウレタン
を合成し、これにより、ポリマー中にリンを固定化して
いるので、ブリード現象を防止して難燃性を付与するこ
とができるコーティング剤を得ることができる。よっ
て、本発明のコーティング剤を、複写機、プリンター等
の電子写真装置や静電記録装置等に使用されるロール、
ベルト等のオーバーコーティング剤として使用すると、
ブリード現象が防御されるので、感光体汚染及びトナー
固着等を引き起こすことなく、難燃性を付与することが
できる。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｃ０９Ｄ 5/18 Ｃ０９Ｄ 5/18 ４Ｊ０３８
175/04 175/04
Ｃ０９Ｋ 21/14 Ｃ０９Ｋ 21/14
Ｆ１６Ｃ 13/00 Ｆ１６Ｃ 13/00 Ａ
Ｇ０３Ｇ 15/00 ５５０ Ｇ０３Ｇ 15/00 ５５０
(72)発明者 籔下 俊一
兵庫県神戸市中央区脇浜町３丁目６番９号
住友ゴム工業株式会社内
(72)発明者 上坂 憲市
兵庫県神戸市中央区脇浜町３丁目６番９号
住友ゴム工業株式会社内
Ｆターム(参考） 2H071 BA42 BA43
3F049 AA10 BA14 CA14 LA01 LB01
3J103 AA02 AA51 FA07 FA18 GA02
GA57 GA58 HA04 HA48 HA54
4H028 AA46 BA04 BA05
4J034 BA08 CA04 CA11 CA15 CA22
CA36 CB02 CC02 CD07 DA01
DD11 DF01 DF02 DG02 EA12
HA07 HC02 HC03 HC12 HC13
HC17 HC22 JA30 JA42 QA02
RA07 RA14
4J038 DG081 DG091 GA06 GA14
MA10 NA15 NA27 PB06 PB09
PB11
Claims (2)
- 【請求項１】 電子写真装置に用いられるロールやベル
トの表面に塗布して難燃性を付与するコーティング剤で
あって、 リン含有ポリオールとジイソシアネート及び下記の化学
式で表されるグリコールより得られるイソシアネート末
端ポリウレタンプレポリマーを鎖延長すると同時に、水
中に分散させることにより得られるポリウレタンエマル
ジョンを主成分とし、 上記ポリウレタン中のリンの含有量が、１．０重量％〜
４．５重量％であり、かつ、該ポリウレタン中のカルボ
キシル基濃度が０．３ｍｍｏｌ／ｇ〜１．０ｍｍｏｌ／
ｇ以下であることを特徴とする電子写真装置部材用コー
ティング剤。 【化１】 （化学式中、Ｒは１〜３個の炭素数のアルキル基） - 【請求項２】 上記リン含有ポリオールは、水酸基価が
５０ＫＯＨ ｍｇ／ｇ〜１０００ＫＯＨ ｍｇ／ｇ、リ
ン含有量が５重量％〜２０重量％、１分子内の水酸基の
数が１．０個〜５個としている請求項１に記載の電子写
真装置部品用コーティング剤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001299864A JP4870293B2 (ja) | 2001-09-28 | 2001-09-28 | 電子写真装置部材用コーティング剤 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001299864A JP4870293B2 (ja) | 2001-09-28 | 2001-09-28 | 電子写真装置部材用コーティング剤 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003104581A true JP2003104581A (ja) | 2003-04-09 |
| JP4870293B2 JP4870293B2 (ja) | 2012-02-08 |
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|---|---|---|---|
| JP2001299864A Expired - Fee Related JP4870293B2 (ja) | 2001-09-28 | 2001-09-28 | 電子写真装置部材用コーティング剤 |
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|---|---|
| JP (1) | JP4870293B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012042732A1 (ja) * | 2010-09-28 | 2012-04-05 | 株式会社Adeka | 難燃性塗工材用水系ポリウレタン樹脂組成物、及び該組成物を塗布してなる塗工品 |
| JP2014119652A (ja) * | 2012-12-18 | 2014-06-30 | Ricoh Co Ltd | 中間転写体、中間転写体の製造方法、及び、画像形成装置 |
| JP2015193762A (ja) * | 2014-03-31 | 2015-11-05 | 三菱化学株式会社 | 複合樹脂組成物及びその製造方法 |
| JP2022511712A (ja) * | 2018-12-21 | 2022-02-01 | シュタール インタナショナル ベーフェー | ハロゲンフリー難燃性水性ポリウレタン分散物の調製方法 |
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| JPH11181350A (ja) * | 1997-12-19 | 1999-07-06 | Nippon Nsc Ltd | ウレタン被覆剤組成物、ウレタン被覆剤及びウレタン被覆ローラ |
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| JP2003003116A (ja) * | 2001-06-22 | 2003-01-08 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | 電子写真装置部材用のコーティング剤 |
-
2001
- 2001-09-28 JP JP2001299864A patent/JP4870293B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2012072246A (ja) * | 2010-09-28 | 2012-04-12 | Adeka Corp | 難燃性塗工材用水系ポリウレタン樹脂組成物、及び該組成物を塗布してなる塗工品 |
| US9315677B2 (en) | 2010-09-28 | 2016-04-19 | Adeka Corporation | Aqueous polyurethane resin composition for flame retardant coated materials and coated products obtained by applying said composition |
| JP2014119652A (ja) * | 2012-12-18 | 2014-06-30 | Ricoh Co Ltd | 中間転写体、中間転写体の製造方法、及び、画像形成装置 |
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| JP2022511712A (ja) * | 2018-12-21 | 2022-02-01 | シュタール インタナショナル ベーフェー | ハロゲンフリー難燃性水性ポリウレタン分散物の調製方法 |
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