專利名稱：：導電性聚氨酯成型體的制造方法以及導電性輥的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及導電性聚氨酯成型體的制造方法以及導電性輥。
背景技術：
：例如，傳真機、復印機等OA儀器中所用的輥部件用于電吸附并搬送調色劑等用途。因此，輥部件需要適當的導電性。此外，輥部件還需要具有不會損傷與其接觸的配合部件的程度的較低硬度。作為這種輥部件(以下將其稱為導電性輥。)的材料，可以廣泛使用異氰酸酯與多元醇反應所得的聚氨酯成型體(導電性聚氨酯成型體)。這時，有時使用甲苯二異氰酸酯(以下稱為TDI)作為異氰酸酯。然而，由于TDI的反應性低，因此生產率低。此外，由于TDI在進行成型的溫度區(qū)域中的蒸氣壓高，因此，從安全方面和衛(wèi)生方面考慮不優(yōu)選在高溫下的作業(yè)，其被指定為特定化學物質。為了避免這些不利情況，提出了使用二苯基甲烷二異氰酸酯(以下稱為MDI。)代替TDI來作為異氰酸酯的各種方法。這時，大多使用以存在多個異構體(結構異構體)中之一的、4，4，-MDI為主成分的MDI。然而，使用以4，4，-MDI為主成分的MDI所得的導電性輥的硬度未必足夠低，此外，隨著電子儀器的發(fā)展，存在有無法應對高度化的更加低硬度要求的問題。此外，在使用MDI代替TDI時，還指出存在由于粘度變高而對成型性產生影響的情況。為了改善這些問題，提出了使用MDI的異構體混合物作為異氰酸酯的方法。例如，為了謀求低硬度化，提出了使用MDI的異構體混合物作為異氰酸酯來制造電子照相用導電性彈性部件的方法(參照專利文獻1)。具體來說，優(yōu)選將50mol%~80mol%4,4，-MDI和20mol%~50mol%2，4，-MDI混合使用，如果2,4，-MDI不足20mol%，則無法充分謀求低硬度化，如果2,4'-MDI超過50mol%,則機械特性降低，表面產生粘性(發(fā)粘)。此外，對于由該方法所得的電子照相用導電性彈性部件，相對于100質量份多元醇原料配合1質量份作為導電性炭的科琴黑(KetjenBlack)時，其顯示出低硬度，但對于導電性程度尚不明確。此外，與上述專利文獻l觀點不同，為了得到表面柔軟感覺、支撐性、耐久性、寬范圍硬度和密度的聚氨酯泡沫板(polyurethaneslabfoam),-提出了一種方法作為特定的異氰酸酯和多元醇配合條件之一，在一部分異氰酸酯中4吏用含有5質量％~30質量％2,4，-MDI的MDI(參照專利文獻2)。然而，這時所得的聚氨酯泡沫板未示出作為導電性炭的科琴黑的配合條件。因此，對于使用2,4，-MDI作為異氰酸酯的一部分時，科琴黑的添加量對聚氨酯泡沫板的特性所帶來的影響、換句話說即2,4，-MDI和科琴黑的添加量關系未作任何公開，但認為所得的聚氨酯泡沫板的導電性未必高。此外，為了改善使用TDI時的作業(yè)環(huán)境問題，并進一步提高聚氨酯泡沫的物性，提出了使用MDI作為異氰酸酯，并使此時作為4，4'—MDI以外的異構體的2，4，-MDI、2,2，—MDI的總量為MDI總體的10質量％~50質量％(參照專利文獻3)。然而，即使在這種情況下，在以基于多元醇為3質量％~6質量％的量配合作為導電性炭的科琴黑的條件下，也認為所得的聚氨酯泡沫的導電性未必高。專利文獻1:日本特開2001-51525號公報專利文獻2:曰本斗爭開2001-2749號^>凈艮專利文獻3:曰本凈爭開2004—292718號/>才艮
發(fā)明內容發(fā)明要解決的問題如上所述，可以認為使用MDI的異構體混合物作為異氰酸酯的專利文獻l~專利文獻3的各技術均不是以進一步提高導電性作為直接目的，所得的電子照相用導電性彈性部件等的導電性并不良好，此外，例如，為了確保導電性而大量配合導電性炭，由此產生了成型性降低的不利情況。本發(fā)明鑒于上述問題而進行，其目的在于提供導電性聚氨酯成型體的制造方法和導電性輥，其中，所述導電性聚氨酯成型體兼具良好的導電性和成型性、或者代替此而在確保適度的成型性的同時可得到高的導電性。解決問題的方法
技術領域：
：本發(fā)明的導電性聚氨酯成型體的制造方法，其特征在于，以含有60質量％以上2,4，-二苯基曱烷二異氰酸酯的異氰酸酯和多元醇為主原料，至少配合導電性賦予劑進行反應、成型。此外，本發(fā)明的導電性聚氨酯成型體的制造方法，其特征在于，優(yōu)選進一步添加發(fā)泡劑進行反應。此外，本發(fā)明的導電性聚氨酯成型體的制造方法，其特征在于，優(yōu)選上述發(fā)泡劑是水。此外，本發(fā)明的導電性輥，其特征在于，使用通過上述制造方法獲得的導電性聚氨酯成型體。發(fā)明效果本發(fā)明的導電性聚氨酯成型體的制造方法，由于以含有60質量％以上2,4，-二苯基曱烷二異氰酸酯的異氰酸酯和多元醇為主原料，并至少配合導電性賦予劑來進行反應、成型，因此能夠得到兼具良好的導電性和成型性的導電性聚氨酯成型體，或者代替此而在確保適度的成型性的同時具有高的導電性的導電性聚氨酯成型體。此外，本發(fā)明的導電性輥由于使用了通過上述方法所得的導電性聚氨酯成型體，因此可以良好地得到上述導電性聚氨酯成型體的效果。具體實施例方式對于本發(fā)明的導電性聚氨酯成型體的制造方法和導電性輥的優(yōu)選實施方式，在下文中說明。本實施方式的導電性聚氨酯成型體的制造方法是以含有60質量％以上2,4，-二苯基甲烷二異氰酸酯(以下稱為2,4，-MDI。)的異氰酸酯和多元醇為主原料，并至少配合導電性賦予劑進行反應、成型。此處，作為上述主原料的異氰酸酯(異氰酸酯成分)，并不特別限定2,4'-MDI以外的其他異氰酸酯成分。也就是說，作為其他異氰酸酯成分，優(yōu)選使用例如異構體4，4'-MDI，但并不限于此，只要能夠實現(xiàn)本發(fā)明的目的，例如，可以使用聚亞苯基聚亞曱基多異氰酸酯，或者，還可以使用適量的曱苯二異氰酸酯，進一步，還可以使用適量的其它各種多異氰酸酯。此外，作為其他異氰酸酯成分，也可以使用適量的異氰酸酯的改性物或預聚物。6上述異氰酸酯中所含的2，4，-MDI的含量為60質量。/。以上，且越多越優(yōu)選。但是，如果考慮不可避免地混入了例如異構體2,2，-MDI等，則2，4'-MDI的含量的上限優(yōu)選為99.9質量。/o左右。另外，希望盡可能地除去2，2'-MDI,例如，從得到成型性良好的成型體觀點考慮，使其達到0.5質量％以下的程度是更力口<尤選的。此外，對于作為上述主原料的多元醇，沒有特別限定，例如，可以從各種聚醚系多元醇、聚酯系多元醇等中適當選擇使用。在本實施方式的導電性聚氨酯成型體的制造方法中，除上述的主原料之外，至少配合導電性賦予劑作為副材料，以對所得的成型體賦予導電性。所使用的導電性賦予劑的配合量，只要是為了賦予成型體希望的導電性所必需的量即可。在實施方式中，例如，為了確保和以往異氰酸酯成分中的2，4，-MDI的含量為50質量％以下的例子相同程度的導電性，與以往的例子相比可以減少導電性賦予劑的配合量，由此，可以得到在成型體制造時反應粘度降低，并且成型性良好的成型體。此外，通過在不會因粘度上升而對成型性產生影響的范圍內增加導電性賦予劑的配合量，與以往的例子相比可以對成型體賦予高的導電性。配合的導電性賦予劑沒有特別限定，例如可以使用導電性炭、離子導電劑等，此外，它們還可以組合使用。導電性炭可以使用作為具有高導電性的炭黑的科琴黑、乙炔黑、以及其它炭黑。如果考慮對導電性的貢獻，其中更優(yōu)選科琴黑。在使用科琴黑時，優(yōu)選其BET比表面積為200m2/g以上，更優(yōu)選為600m2/g以上。導電性炭適合使用作為具有高導電性的炭黑的科琴黑，但并不限于此，還可以使用乙炔黑等其它炭黑。離子導電劑適合使用亞胺鋰，尤其是本申請人所提出的雙(三氟曱烷石黃酰)亞胺鉀或雙(三氟曱烷石黃酰)亞胺鋰。作為其它添加物，還可以使用金屬氧化物作為填#牛。在本實施方式的導電性聚氨酯成型體的制造方法中，根據需要，適當配合上述導電性賦予劑以外的副材料。在得到導電性聚氨酯泡沫作為導電性聚氨酯成型體時，添加發(fā)泡劑作為副材料進行反應。這時，發(fā)泡劑沒有特別限定，可以使用各種物理或化學發(fā)泡劑，但是從環(huán)境保護的觀點考慮，優(yōu)選為水發(fā)泡，或者是在反應工序中進行機械攪拌時在反應液中混入氣體的機械起泡方式。此外，根據導電性聚氨酯成型體所需要的特性、生產率，可以配合適當量的催化劑、整泡劑、鏈增長劑、交聯(lián)劑、阻燃劑、穩(wěn)定劑等適當副材料。通過本實施方式的導電性聚氨酯成型體的制造方法所得到的導電性聚氨酯成型體的用途沒有特別限定，例如，對于發(fā)泡品來說，其適合為導電性輥用途，并且可以得到導電性和成型性的平衡優(yōu)異、或者在確保成型性的同時具有高的導電性的導電性輥。此處所述的導電性輥例如為用于電子照相裝置的調色劑傳送輥、帶電輥、顯影輥、轉印輥、清潔輥等。實施例下面列舉制造導電性聚氨酯泡沫的實施例來進一步說明本發(fā)明。另外，本發(fā)明并不限定于以下說明的實施例。(異氰酸酯末端預聚物的合成)在具備攪拌機、冷卻管、氮氣導入管、溫度計的、容量100L反應器中，加入異氰酸酯成分，并一邊攪拌一邊在80°C的溫度下反應4小時，得到異氰酸酯末端預聚物。這時，配合21.25份2,4，-MDI含量為99質量％以上的MDI、6.20份FA-103(公稱官能團數為3,數均分子量為3400,EO(環(huán)氧乙烷)含量為70%，三洋化成才朱式會社制造)、9.59份GL-600(公稱官能團數為3，數均分子量為600,EO含量為20%，三洋化成林式會社制造)和5.75份PL-2100(公稱官能團數為2,數均分子量為2000,EO含量為10%,三洋化成抹式會社制造)，得到預聚物1。此外，除了在預聚物1的配合條件中，使4,4，-MDI含量為99質量％以上的MDI為21.25份外，在和預聚物1相同的條件下進行配合，得到預聚物2，并且，除了在預聚物1的配合條件中，配合3.07份FA-103和3.07份GL-3000(公稱官能團數為3,數均分子量為3000，EO含量為20%，三洋化成林式會社制造)代替6.20份FA-103外，在和預聚物l相同的條件下進行配合，得到預聚物3,并且，除了在預聚物2的配合條件中，配合3.07份FA-103和3.07份GL—3000代替6.20份FA—103夕卜，在和預聚物2相同的條件下進行配合，得到預聚物4。(多元醇預混料的制備)在容器中加入100份GL-3000、2.0份TELA(三乙醇胺)、0.3份水、0.63<分L—5309(硅酮整泡劑，GE東芝'〉卩-一7社制造)、1.26份NC-IM(KAOLIZERNo.120,花王抹式會社制造)、0.31份催化劑(ToyocatT-ET,東/—林式會社制造)，攪拌、混合，得到多元醇預混料。(導電性聚氨酯泡沫的制造)在上述預聚物-1~預聚物-4中的任一種預聚物和上述多元醇預混料中，進一步混合攪拌作為導電性賦予劑的、選自科琴黑(力一求>ECP，，4才》抹式會社制造)、VXC-72R(弋水？卜v弋乂s乂抹式會社制造)和乙炔黑(denkablack，電氣化學工業(yè)抹式會社制造)這3種炭黑以及亞胺鋰(三光化學工業(yè)/>司制造，sankonolNEF268—20R)中的^f壬一種導電'性賦予劑后(INDEX:100),將混合液在才莫具中澆鑄成型，由此得到導電性聚氨酯泡沫的片材。對于所得的導電性聚氨酯泡沫的片材，測定以下各種物性，或者進行評價。體積電阻率(體積固有電阻)基于JISK6911,使用測定器(ADVANTESTCORPORATION制造，R8340),并在250V的施加電壓下進行測定。另外，測定氣氛為23。C,55RH。密度根據JISK6401進行測定。硬度(ASKER硬度)使用ASKER硬度計C型進行測定?；貜椥愿鶕﨡ISK7312進行測定。外觀(泡沫外觀)通過目視評價外觀，產生凹陷(粗糙)的情況為差，未產生的情況為良好。本發(fā)明實施例和比較例的原料配合條件及各種物性的結果概括示于表1表6。另外，表1表6中，單位份均為質量份。此外，導電性賦予劑的添加量是相對于有機多異氰酸酯和多元醇預混料總量的比例。10[表l]<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>[表2]<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>[表3]實施例有機多異氰酸酯(份)預聚物1預聚物2預聚物3預聚物41008020604010010010080206040多元醇預混料(份)154154154154154154154154導電性賦予劑(％)科琴黑VXC—72R乙炔黑亞胺鋰0.60.60.610.310.60.30.30.3體禾只固有電阻(x!08Qcm〉0.540.5520.6140.3590,3061.041.090.445密度(g/cm3)0.510.530.530.540.540.530.540.53ASKER硬度C(°)3636424241403941回彈性(％)5654505756565552泡沬外觀良好良好良好良好良好良好良好良好比較例有機多異氰酸酯(份)預聚物1預聚物2預聚物3預聚物41002080406010020804060多元醇預混料(份)154154154154154154導電性賦予劑(90科琴黑VXC—72R乙炔黑亞胺鋰111111體積固有電阻(x108Qcm)65.324998.018,043.844.8密度(g/cm3)0.490.490.510.460.490.49ASKER硬度C(。)373431373029回彈性(％)615145574951泡沫外觀良好良好良好良好良好良好12[表5]比較例有機多異氰酸酯(份)預聚物1預聚物2預聚物3預聚物41004060208010040602080多元醇預混料(份)154154154154154154導電性賦予劑(％)科琴黑VXC—72R乙炔黑亞胺鋰2.511110.610.6體積固有電阻(x108Qcm)29.43837209340.5660.803密度(g/cm3)0.510.530.520.530.510.49ASKER硬度C(。)394140403636回彈性(％)604750494556泡沫外觀不良良好良好良好良好良好比較例有機多異氰酸酯(份)預聚物1預聚物2預聚物3預聚物410040602080100多元醇預混料(份)154154154154導電性賦予劑(％)科琴黑VXC—72R乙炔黑亞胺鋰0.60.60.60.6體積固有電阻(x108Qcm)1.720.6930.7031.12密度(g/cm3)0.500.530.510.53ASKER硬度C(。)40424343回彈性(％)59595557泡沬外觀良好良好良好良好1權利要求1.一種導電性聚氨酯成型體的制造方法，其特征在于，以含有60質量％以上2，4’-二苯基甲烷二異氰酸酯的異氰酸酯和多元醇為主原料，至少配合導電性賦予劑進行反應、成型。2.根據權利要求1所述的導電性聚氨酯成型體的制造方法，其特征在于，進一步添加發(fā)泡劑進行反應。3.根據權利要求2所述的導電性聚氨酯成型體的制造方法，其特征在于，前述發(fā)泡劑是水。4.一種導電性輥，其特征在于，使用通過權利要求1~3任一項所述的制造方法獲得的導電性聚氨酯成型體。全文摘要本發(fā)明提供一種導電性聚氨酯成型體的制造方法以及導電性輥，其中，所述導電性聚氨酯成型體兼具良好的導電性和成型性、或者在確保適度的成型性的同時可得到高的導電性。一種導電性聚氨酯成型體，其以含有60質量％以上2，4′-二苯基甲烷二異氰酸酯的異氰酸酯和多元醇為主原料，至少配合導電性賦予劑進行反應、成型而得到。其中添加發(fā)泡劑進行反應所得的導電性聚氨酯泡沫可適用于導電性輥。文檔編號B29C39/02GK101588903SQ20088000301公開日2009年11月25日申請日期2008年1月16日優(yōu)先權日2007年1月24日發(fā)明者大森直之,山田卓申請人:日本聚氨酯工業(yè)株式會社