(57)【要約】  ポリウレタン弾性基材の少なくとも一部の表面において第一の塗料と第二の塗料を段階的に施すことと、前記ポリウレタンアクリレートを硬化させて、前記ポリウレタン弾性基材の前記表面において硬化層を形成することとを含むゴムスクレーパの製造方法を開示する。前記第一の塗料はイソシアネート基末端型のポリイソシアネートと第一の溶媒という成分を含み、前記第二の塗料は第一の単量体と光開始剤と第二の溶媒という成分を含み、前記第一の単量体は活性水酸基を含んだアクリレート単量体及びメタクリレート単量体の少なくとも一方であり、前記ポリイソシアネートの前記イソシアネート基を前記第一の単量体の前記活性水酸基と反応させてウレタン基を生成することで、ポリウレタンアクリレートが得られる。また、ゴムスクレーパをさらに開示する。【選択図】図２
2021509921.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリウレタン弾性基材の少なくとも一部の表面において、イソシアネート基末端型のポリイソシアネート及び第一の溶媒という成分を含む第一の塗料と、活性水酸基を含んだアクリレート単量体及びメタクリレート単量体の少なくとも一方である第一の単量体、光開始剤、並びに第二の溶媒という成分を含む第二の塗料と、を段階的に施すことと、
前記ポリイソシアネートの前記イソシアネート基を前記第一の単量体の前記活性水酸基と反応させてウレタン基を生成することで、ポリウレタンアクリレートが得られることと、
紫外線照射により前記第一の塗料と第二の塗料を硬化させ、前記ポリウレタン弾性基材の前記表面において硬化層を形成することと、
を含むゴムスクレーパの製造方法。
【請求項２】
前記ポリイソシアネート中のＮＣＯの質量百分率が５％ないし３０％であることを特徴とする、請求項１に記載のゴムスクレーパの製造方法。
【請求項３】
前記ポリイソシアネートはイソシアネート単量体とポリマーポリオールとが反応したプレポリマーであり、前記ポリマーポリオールの数平均分子量が８０００よりも小さい又はそれと等しいことを特徴とする、請求項１に記載のゴムスクレーパの製造方法。
【請求項４】
前記ポリマーポリオールの数平均分子量が２００ないし４０００であることを特徴とする、請求項３に記載のゴムスクレーパの製造方法。
【請求項５】
前記ポリマーポリオールはポリエーテルポリオール及びポリエステルポリオールの少なくとも一方を含むことを特徴とする、請求項３に記載のゴムスクレーパの製造方法。
【請求項６】
前記ポリマーポリオールの官能価が２ないし５であることを特徴とする、請求項３に記載のゴムスクレーパの製造方法。
【請求項７】
前記ポリイソシアネートと第一の溶媒との重量比が９０：１０ないし１０：９０であり、前記第一の単量体と第二の溶媒との重量比が７０：３０ないし９５：５であってもよいことを特徴とする、請求項１に記載のゴムスクレーパの製造方法。
【請求項８】
前記第二の塗料は、活性水酸基を含んでいないアクリレート単量体及びメタクリレート単量体の少なくとも一方である第二の単量体をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載のゴムスクレーパの製造方法。
【請求項９】
前記ポリウレタン弾性基材の少なくとも一部の表面において第一の塗料と第二の塗料を段階的に施すことは、
前記表面において第一の塗料を施してから、前記第一の塗料の施された前記表面において第二の塗料を施すこと、又は、
前記表面において第二の塗料を施してから、前記第二の塗料の施された前記表面において第一の塗料を施すことを含むことを特徴とする、請求項１に記載のゴムスクレーパの製造方法。
【請求項１０】
前記第一の塗料と第二の塗料の一方を施した後であって他方を施す前においては、
前記表面に付着した余分な塗料を除去することをさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載のゴムスクレーパの製造方法。
【請求項１１】
前記施すことは、前記ポリウレタン弾性基材の前記表面について前記第一の塗料と第二の塗料にてそれぞれ浸漬塗装を行うことであることを特徴とする、請求項１に記載のゴムスクレーパの製造方法。
【請求項１２】
前記第一、第二の塗料のそれぞれでの滞在時間が１分ないし６０分であることを特徴とする、請求項１１に記載のゴムスクレーパの製造方法。
【請求項１３】
前記紫外線照射による熱で前記イソシアネート基と前記活性水酸基とを反応させることは、前記ポリウレタンアクリレートの硬化と同一の紫外線照射工程において行われることを特徴とする、請求項１に記載のゴムスクレーパの製造方法。
【請求項１４】
前記第一の塗料と第二の塗料の少なくとも一方は室温より高い温度環境で施されるものであることを特徴とする、請求項１に記載のゴムスクレーパの製造方法。
【請求項１５】
前記ポリウレタン弾性基材は作業対象の表面に接触するためのリッジを有し、前記少なくとも一部の表面は前記リッジに隣接することを特徴とする、請求項１に記載のゴムスクレーパの製造方法。
【請求項１６】
ポリウレタン弾性基材と、
前記ポリウレタン弾性基材の少なくとも一部の表面に設けられた硬化層とを含み、
前記硬化層は少なくとも一部が前記表面から前記ポリウレタン弾性基材に浸透して、少なくとも一部の前記ポリウレタン弾性基材と複合しており、前記硬化層はポリウレタンアクリレートが硬化したものであるゴムスクレーパ。
【請求項１７】
前記ポリウレタン弾性基材と前記硬化層とが複合した箇所と複合しなかった箇所とのショアＡ硬度差の値が１％ないし８％であることを特徴とする、請求項１６に記載のゴムスクレーパ。
【請求項１８】
前記ポリウレタン弾性基材は、前記硬化層の表面又は前記表面に隣接するリッジを作業対象の表面にて移動させながら付勢可能なようにする役目を果たすものであることを特徴とする、請求項１６に記載のゴムスクレーパ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴムスクレーパ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリウレタン弾性体を使用したゴムスクレーパは優れた弾性を持ちながら、硬度を調整しやすいため、平面構造を有する被清掃物の表面における水や油の清浄作業や、接着シートの貼り合わせに際した空気の取り除きや、レーザプリンタ中の感光体に残したトナーの清掃等に広く用いられてきている。ポリウレタン弾性体としては、ポリイソシアネートとポリエーテルポリオール及び／又はポリエステルポリオール等や、関連する触媒、並びに必要となる他の助剤とを反応させることで製造可能である。例えば、まず、ジフェニルメタンイソシアネート（ＭＤＩ）又はポリメチレンポリフェニルイソシアネート（ｐ−ＭＤＩ）を、エチレンオキサイドやプロピレンオキサイド等のオレフィンオキサイド化合物と活性水酸基を持つ開始剤とが開環重合したポリオキシプロピレンポリオール（ＰＰＧ）、あるいは、エチレングリコールやプロピレングリコール等のジオールとアジピン酸等の二塩基酸とが重合したポリエステルポリオール（ＰＥＳ）と反応させて、末端がイソシアネート基であるプレポリマーを生成する。前記した末端がイソシアネート基であるプレポリマーを短鎖ポリオール架橋鎖延長剤及び触媒と混合し、予熱された遠心成形機に流し込んで、シート材として硬化成形させてから剪断し、ゴムスクレーパに適するポリウレタン弾性体を得る。
【０００３】
ゴムスクレーパは、ゴム基材のリッジを作業面として被清掃物上の液体や粉末を清掃するものであり、リッジの精度を確保して高い清掃効果を得るために、スクレーパに用いられるゴム基材、特にゴム基材の作業面には良好な弾性が必要となるとともに、良好な耐摩耗性も必要である。
【０００４】
従来技術では、耐摩耗性を高める方法として、ゴム基材の作業面にアクリレート／メタクリレート単量体を塗布し、紫外線硬化を行うものがあった。しかし、硬化したコーティングは硬くて脆く、物性として例えば延伸性がゴム基材自体よりも低いので、ゴム基材自体が変形した場合、コーティング面の追従性（ｃｏｎｆｏｒｍａｂｉｌｉｔｙ）に劣るという原因でクラックや切欠き等の不具合が発生してしまった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
これらの問題点に鑑みて、確かに耐摩耗性が良好で、耐摩耗コーティングの追従性が良好なゴムスクレーパ及びその製造方法を提供する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
ポリウレタン弾性基材の少なくとも一部の表面において、イソシアネート基末端型のポリイソシアネート及び第一の溶媒という成分を含む第一の塗料と、活性水酸基を含んだアクリレート単量体及びメタクリレート単量体の少なくとも一方である第一の単量体、光開始剤、並びに第二の溶媒という成分を含む第二の塗料と、を段階的に施すことと、
前記ポリイソシアネートの前記イソシアネート基を前記第一の単量体の前記活性水酸基と反応させてウレタン基を生成することで、ポリウレタンアクリレートが得られることと、
紫外線照射により前記第一の塗料と第二の塗料を硬化させ、前記ポリウレタン弾性基材の前記表面において硬化層を形成することと、
を含むゴムスクレーパの製造方法。
【０００７】
その一実施例では、前記ポリイソシアネート中のＮＣＯの質量百分率が５％ないし３０％である。
【０００８】
その一実施例では、前記ポリイソシアネートはイソシアネート単量体とポリマーポリオールとが反応したプレポリマーであり、前記ポリマーポリオールの数平均分子量が８０００よりも小さい又はそれと等しい。
【０００９】
その一実施例では、前記ポリマーポリオールの数平均分子量が２００ないし４０００である。
【００１０】
その一実施例では、前記ポリマーポリオールはポリエーテルポリオール及びポリエステルポリオールの少なくとも一方を含む。
【００１１】
その一実施例では、前記ポリマーポリオールの官能価が２ないし５である。
【００１２】
その一実施例では、前記ポリイソシアネートと第一の溶媒との重量比が９０：１０ないし１０：９０であり、前記第一の単量体と第二の溶媒との重量比が７０：３０ないし９５：５であってもよい。
【００１３】
その一実施例では、前記第二の塗料は、活性水酸基を含んでいないアクリレート単量体及びメタクリレート単量体の少なくとも一方である第二の単量体をさらに含む。
【００１４】
その一実施例では、前記第一の塗料と前記第二の塗料の少なくとも一つにさらに触媒、難燃剤、可塑剤、抗酸化剤、着色剤、充填剤の少なくとも一方が含まれてもよい。
【００１５】
その一実施例では、前記したポリウレタン弾性基材の少なくとも一部の表面において第一の塗料と第二の塗料を段階的に施すことは、
前記表面において第一の塗料を施してから、前記第一の塗料の施された前記表面において第二の塗料を施すこと、あるいは、
前記表面において第二の塗料を施してから、前記第二の塗料の施された前記表面において第一の塗料を施すことを含む。
【００１６】
その一実施例では、前記第一の塗料と第二の塗料の一方を施した後であって他方を施す前においては、
前記表面に付着した余分な塗料を除去することをさらに含む。
【００１７】
その一実施例では、前記施すことは、前記ポリウレタン弾性基材の前記表面について前記第一の塗料と第二の塗料にてそれぞれ浸漬塗装を行うことである。
【００１８】
その一実施例では、前記第一、第二の塗料のそれぞれでの滞在時間が１分ないし６０分である。
【００１９】
その一実施例では、前記紫外線照射による熱で前記イソシアネート基と前記活性水酸基とを反応させることは、前記ポリウレタンアクリレートの硬化と同一の紫外線照射工程で行われる。
【００２０】
その一実施例では、前記第一の塗料と第二の塗料の少なくとも一方は室温より高い温度環境で施されるものである。
【００２１】
その一実施例では、前記ポリウレタン弾性基材は作業対象の表面に接触するためのリッジを有し、前記少なくとも一部の表面は前記リッジに隣接する。
【００２２】
ポリウレタン弾性基材と、
前記ポリウレタン弾性基材の少なくとも一部の表面に設けられた硬化層とを含み、
前記硬化層は少なくとも一部が前記表面から前記ポリウレタン弾性基材に浸透して、少なくとも一部の前記ポリウレタン弾性基材と複合しており、前記硬化層はポリウレタンアクリレートが硬化したものであるゴムスクレーパ。
【００２３】
その一実施例では、前記ポリウレタン弾性基材と前記硬化層とが複合した箇所と複合しなかった箇所とのショアＡ硬度差の値が１％ないし８％である。
【００２４】
その一実施例では、前記ポリウレタン弾性基材は、前記硬化層の表面又は前記表面に隣接するリッジを作業対象の表面にて移動させながら付勢可能にする役目を果たすものである。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によるゴムスクレーパの製造方法は、ポリイソシアネートを含む第一の塗料及び活性水酸基を持つアクリレート及び／又はメタクリレート単量体を含む第二の塗料をゴム基材としてのポリウレタン弾性基材の表面へ段階的に施すことによって、ポリイソシアネートのイソシアネート基とアクリレート及び／又はメタクリレート単量体の活性水酸基とが前記ポリウレタン弾性基材に施された後から反応するようになり、二つの塗料の小さい粘度という特性でポリウレタン弾性基材への浸透性が向上し、硬化した硬化層の少なくとも一部又は全部が前記ポリウレタン弾性基材の内部に入ってそれと複合するようになることで、施す箇所の耐摩耗性やゴムスクレーパの追従性が向上した。粘度の低い第一、第二の塗料を段階的に施す手法によれば、材料への浸透を短時間で完了可能になり、作業性や生成効率が向上した。第一の塗料中のイソシアネート基と第一の単量体中の水酸基との間に化学反応が発生し、ポリウレタンアクリレート構造が生成される。それとともに、アクリレート及び／又はメタクリレート構造は短時間でラジカル重合やイオン重合を行って硬化でき、前記硬化層が得られる。本発明にかかるゴムスクレーパは良好な耐摩耗性を有し、使用中にクラックや切欠き等の不具合が発生しにくいものとなっている。
【００２６】
本発明による技術手段を詳しく説明するために、以下、実施例において使用される図面について簡単に紹介する。以下に述べた図面は本願のいくつかの実施例であり、当業者にとっては、進歩性のある働きをすることなく、これらの図面に基づいて他の図面をも得られることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施例にかかるゴムスクレーパの製造方法のフローチャートである。
【図２】本発明の実施例にかかるゴムスクレーパの正面構造模式図である。
【図３】本発明の実施例にかかるゴムスクレーパの側面構造模式図である。
【図４】本発明の実施例にかかる耐摩耗試験機の構造模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明による技術手段を明らかに説明するために、以下、図面及び実施例に合わせて詳細に説明する。具体的な実施例は本願を限定するものではないことを理解すべきである。
【００２９】
図１を参照すると、本発明の実施例は、
ポリウレタン弾性基材の少なくとも一部の表面において、イソシアネート基末端型のポリイソシアネート及び第一の溶媒という成分を含む第一の塗料と、活性水酸基を含んだアクリレート単量体及びメタクリレート単量体の少なくとも一方である第一の単量体、光開始剤、並びに第二の溶媒という成分を含む第二の塗料と、を段階的に施すことと、
前記ポリイソシアネートの前記イソシアネート基を前記第一の単量体の前記活性水酸基と反応させてウレタン基を生成することで、ポリウレタンアクリレートが得られることと、
紫外線照射により前記第一の塗料と第二の塗料を硬化させ、前記ポリウレタン弾性基材の前記表面において硬化層を形成することと、
を含むゴムスクレーパの製造方法を提供する。
【００３０】
本発明の実施例によるゴムスクレーパの製造方法は、ポリイソシアネートを含む第一の塗料及び活性水酸基を持つアクリレート及び／又はメタクリレート単量体を含む第二の塗料をゴム基材としてのポリウレタン弾性基材の表面へ段階的に施すことによって、ポリイソシアネートのイソシアネート基とアクリレート及び／又はメタクリレート単量体の活性水酸基とが前記ポリウレタン弾性基材に施された後から反応するようになり、二つの塗料の小さい粘度という特性でポリウレタン弾性基材への浸透性が向上し、硬化した硬化層の少なくとも一部又は全部が前記ポリウレタン弾性基材の内部に入ってそれと複合するようになることで、浸漬塗装箇所の耐摩耗性やゴムスクレーパの追従性が向上する。粘度の低い第一、第二の塗料を段階的に施す手法によれば、材料への浸透を短時間で完了可能になり、作業性や生成効率が向上する。ポリイソシアネート単量体のみを施せば、高温で長時間硬化を行わなければならず、耐摩耗性の向上も顕著ではない。これに対して、本願実施例では、ポリウレタンアクリレートはポリイソシアネートの末端にアクリレート及び／又はメタクリレートユニットが接続される構造となり、短時間でラジカル重合やイオン重合を行って硬化でき、前記硬化層が得られる。本願にかかるゴムスクレーパは良好な耐摩耗性を有し、使用中にクラックや切欠き等の不具合が発生しにくいものとなっている。
【００３１】
前記ポリウレタン弾性基材はゴム基材とされ、作業対象の表面に接触するためのリッジ、及び、前記リッジに隣接する少なくとも一つの表面を有する。前記リッジ又は前記リッジに隣接する表面が前記作業対象の表面にて移動しながら付勢するということは、清掃待ち表面に対する清掃や、貼り合わせようとする二つのシート材の間の空気の取り除き又はスクリーン印刷を含むが、これらに限定されるものではない。一実施例では、前記ポリウレタン弾性基材はストリップ状の長方体で、長さ、幅及び厚さを有するものであり、前記リッジは長さ方向に延びる辺となる。前記第一の塗料と第二の塗料は、前記リッジに隣接する表面へ段階的に施されてもよい。以下において、前記第一の塗料と第二の塗料が施される（例えば浸漬塗装される）表面は「処理表面」又は「浸漬塗装表面」とも称される。前記第一の塗料と前記第二の塗料を施す手段を例示的に述べる場合には浸漬塗装を具体例とするが、施す手段は浸漬塗装に限らず、他の手段、例えばスプレーコーティング、ブレードコーティング又はスピンコーティング等であってもよい。
【００３２】
清掃作業を例とすると、ゴム基材としてのポリウレタン弾性体はそのショア硬度（ショアＡ硬度）が８０°を超えると、材料の柔軟性が低下し、清掃待ち表面に対するリッジの追従性が低下してしまう。即ち、清掃中においてリッジが清掃待ち表面の形状に合致するように合わせようとする性能が低下してしまう。ポリウレタン弾性体のショアＡ硬度が３０°より低いと、材料が柔軟になりすぎることで、清掃待ち表面に付勢される力が不十分となり、ゴムスクレーパの清掃性能の低下に繋がる。ポリウレタン弾性体の反発弾性率（ｍｏｄｕｌｕｓ  ｏｆ  ｒｅｐｕｌｓｉｏｎ  ｅｌａｓｔｉｃｉｔｙ）が８５％を超えると、清掃に際して反発が大きくなり、均一な清掃とはならない。ポリウレタン弾性体の反発弾性率が２０％より低いと、清掃待ち表面と接触する作業部、つまりリッジの変形回復速度が遅くなることで、ゴムスクレーパの清掃性能の低下を招く。一実施例では、前記ポリウレタン弾性基材は２５℃の環境で測定されたショアＡ硬度が３０°ないし８０°で、反発弾性率が２０％ないし８５％である。
【００３３】
前記第一の塗料では、前記ポリイソシアネートはイソシアネート単量体とポリマーポリオールとが反応したプレポリマーであってもよい。イソシアネート単量体とポリマーポリオールとの割合を制御することで、ポリイソシアネートの末端はイソシアネート基（ＮＣＯ）により封止することが可能になる。イソシアネート単量体とポリマーポリオールとの割合を制御することで、前記ポリイソシアネート中のＮＣＯの質量百分率（ＮＣＯ％）を５％ないし３０％にさせるように制御することも可能である。前記ポリイソシアネート中のＮＣＯ％が５％以下だと、ポリイソシアネートの粘度が向上しポリウレタン弾性基材に浸入しにくくなり、浸漬塗装工程での浸透性が低くなってしまう。前記ポリイソシアネート中のＮＣＯ％が３０％以上になると、ポリオールの量が不足することから、清掃表面に対するゴムスクレーパの追従性が低くなってしまう。
【００３４】
前記ポリマーポリオールはポリエーテルポリオール及びポリエステルポリオールの少なくとも一方を含んでもよい。前記ポリマーポリオールは分子量が高いと、ポリイソシアネートの粘度がその分大きくなり、浸透性が低下してしまい、官能価が２より小さいと、イソシアネート単量体との架橋が出来にくく、ポリイソシアネートの物性が低下することで、ゴムスクレーパの耐摩耗効果が顕著に下がってしまい、官能価が大きくなりすぎると、ポリイソシアネートの粘度の増大や、浸透性の低下をも招く。一実施例では、前記ポリマーポリオールの官能価が２よりも大きい又はそれと等しく、さらなる実施例では、前記ポリオールの官能価が２ないし５である。一実施例では、前記ポリマーポリオールの数平均分子量が８０００よりも小さい又はそれと等しいことで、ポリイソシアネートにわずかな粘度を持たせ、更に浸透性の向上に役立ち、ポリイソシアネートの前記ポリウレタン弾性基材への浸入を容易にした。さらなる実施例では、前記ポリマーポリオールの数平均分子量が２００ないし４０００であってもよい。前記ポリエーテルポリオールは、例えばエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド等のオレフィンオキサイド化合物と活性水酸基を持つ開始剤とが開環重合を行うことで形成され得る。前記ポリエステルポリオールは、エチレングリコール、プロピレングリコール等のジオールとアジピン酸等の二塩基酸とが重合することで形成され得る。
【００３５】
分子当たりの前記イソシアネート単量体は二つ又は複数のイソシアネート基を含む。前記イソシアネート単量体は脂肪族イソシアネート、環式脂肪族イソシアネート、芳香族イソシアネート及び芳香族−脂肪族イソシアネートの一つ又は複数であってもよい。前記イソシアネート単量体はヘキサメチレンジイソシアネート、メチルペンタンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチ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、イソホロンジイソシアネート、シクロヘキサンジメチルジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、ｐ−フェニレンジイソシアネート、ｍ−フェニレンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート、ジメチルフェニルジイソシアネート、ジメチルビフェニルジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、ポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネート（ｐ−ＭＤＩ）の一つ又は複数から選ばれ得るがそれらに限定されていない。
【００３６】
一実施例では、前記ポリイソシアネートは、ＭＤＩとｐ−ＭＤＩとを混合し、ポリエーテルポリオール及び／又はポリエステルポリオールで改質した末端がＮＣＯとなるプレポリマーである。前記ＭＤＩとｐ−ＭＤＩとの割合は特に限定されず、任意の割合であってもよい。
【００３７】
前記第一の溶媒は前記ポリイソシアネートを希釈可能なあらゆる溶媒であり、前記ポリイソシアネートは前記第一の溶媒に溶解し又は均一に分散される。前記第一の溶媒は、例えばケトン類、エステル類及びエーテル類溶媒の少なくとも一方、例えばエチルアセテート、ブチルアセテート、３−メトキシブチルアセテート、アセトン、２−ブタノン、４−メチル−２−ペンタノン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、トルエン、キシレン及びクロロベンゼンの一つ又は複数から選ばれ得る。一実施例では、ポリイソシアネートと反応せずポリイソシアネートの官能価の低下を招かない溶媒が選ばれ、例えば、第一の溶媒には活性水酸基を持つ溶媒が含まれていない。前記ポリイソシアネートと第一の溶媒との重量比が９０：１０ないし１０：９０であってもよく、一実施例では３０：７０ないし４０：６０である。第一の塗料における溶媒の割合が高すぎる、例えば９０％を超えると、溶媒がポリウレタン弾性基材に浸入してそれを膨潤させ、前記リッジの加工精度が下がることで、ゴムスクレーパの清掃性能が低下してしまう。また、第一の塗料におけるポリイソシアネートの含有量が低すぎると、浸漬塗装工程の効率向上にも不利で、より長い浸漬塗装時間を要するようになってしまう。
【００３８】
第二の塗料では、分子当たりの第一の単量体に含まれている活性水酸基の数は１よりも大きい又はそれと等しい。前記活性水酸基は、ＮＣＯ基と反応してウレタン基を生成可能な水酸基である。前記活性水酸基を含んだアクリレート単量体及び／又はメタクリレート単量体としては、アクリル酸−２−サクシノイルオキシエチル、３−（アクリロイルオキシ）−２−ヒドロキシプロピルメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、グリセロールジメタクリレート、アクリル酸２−ヒドロキシエチル、メタクリル酸２−ヒドロキシエチル、アクリル酸２−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸２−ヒドロキシプロピル、アクリル酸４−ヒドロキシブチルの少なくとも一方が挙げられ得るがそれらに限定されていない。
【００３９】
一実施例では、粘度又は最終的に硬化した硬化層材料の物性を調整するために、前記した第一の塗料及び／又は第二の塗料には第二の単量体がさらに含まれてもよい。一実施例では、前記第二の塗料には前記第二の単量体がさらに含まれている。前記第二の単量体は、活性水酸基を含んでいない、第一の単量体とステップＳ２の硬化条件で重合反応を行える単量体である。一実施例では、前記第二の単量体は活性水酸基を含んでいないアクリレート単量体及びメタクリレート単量体の少なくとも一方である。前記の活性水酸基を含んでいないアクリレート単量体及び／又はメタクリレート単量体はアクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、メタクリル酸プロピル、アクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸ｉ−ブチル、メタクリル酸ｉ−ブチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸ラウリル、メタクリル酸ラウリル、１，１０−ドデカノールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、トリシクロデカンジメタノールアクリレートの一つ又は複数から選ばれ得るがそれらに限定されていない。
【００４０】
前記第二の溶媒は、前記第一の単量体を希釈可能なあらゆる溶媒であり、前記第一の単量体は前記第二の溶媒に溶解し又は均一に分散できる。前記第二の溶媒は、例えばケトン類、エステル類及びエーテル類溶媒の少なくとも一方、例えばエチルアセテート、ブチルアセテート、３−メトキシブチルアセテート、アセトン、２−ブタノン、４−メチル−２−ペンタノン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、トルエン、キシレン及びクロロベンゼンの一つ又は複数から選ばれ得る。一実施例では、第一の単量体及び／又はポリイソシアネートと反応せず、例えばポリイソシアネートの官能価の低下を招かない溶媒が選ばれ、例えば、第二の溶媒にも活性水酸基を持つ溶媒が含まれていない。前記第一の単量体と第二の溶媒との重量比が７０：３０ないし９５：５であってもよく、一実施例では７５：２０ないし８５：１０である。第二の塗料における溶媒の割合が高すぎる、例えば９５％を超えると、溶媒がポリウレタン弾性基材に浸入してそれを膨潤させ、前記リッジの加工精度が下がることで、ゴムスクレーパの清掃性能が低下してしまう。また、第二の塗料における第一の単量体の含有量が低すぎると、浸漬塗装工程の効率向上にも不利で、より長い浸漬塗装時間を要するようになってしまう。
【００４１】
前記第二の塗料には光開始剤がさらに含まれている。前記光開始剤は、前記第一の単量体に紫外線照射条件で重合反応を行わせることで、アクリレート／メタクリレート塗料を硬化させることができる化合物である。前記光開始剤は、例えばラジカル重合光開始剤、カチオン重合光開始剤又はアニオン重合光開始剤であってもよい。より具体的には、前記光開始剤は２．２−ジメチル−α−ヒドロキシエタノン、（２，４，６−トリメチルベンゾイル）ジフェニルホスフィンオキシド、酸化ベンゾイル、メチルシクロヘキサノンパーオキサイド、アゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）の少なくとも一方から選ばれ得るがそれらに限定されていない。前記光開始剤の添加量は前記硬化層に必要な物性又は硬化条件に応じて変えることができ、特に制限がない。
【００４２】
一実施例では、ポリイソシアネートと第一の単量体との反応を促進するために、前記第一の塗料と第二の塗料の少なくとも一つにさらに触媒が含まれてもよい。前記触媒はトリメチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、Ｎ−エチルモルホリン、Ｎ，Ｎ−ジメチルベンジルアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチル−１，６−ヘキサメチレンジアミン、トリエチレンジアミン、１−ブチル−２−メチルイミダゾール等の第三級アミン、ジメチルアミノエタノール、Ｎ，Ｎ−ジメチル−Ｎ−ヘキサノールアミン等の反応性アミン、ジラウリン酸ジブチルスズ、オクチル酸スズ、ビス（ドデシルチオ）ジブチルスズ及び二酢酸ジブチルスズ等の有機金属化合物の少なくとも一方から選ばれ得るがそれらに限定されていない。
【００４３】
一実施例では、前記第一の塗料と第二の塗料の少なくとも一つにさらに難燃剤、可塑剤、抗酸化剤、着色剤、充填剤等の助剤の少なくとも一方が含まれてもよい。前記助剤は第一の塗料及び第二の塗料と反応する活性基を含まないものであれば、前記第一の塗料又は第二の塗料に含まれ得る。
【００４４】
前記した段階的に施すことは、前記第一の塗料と第二の塗料を異なる時間帯で施すこと、即ち、一方の塗料を施し終わった後に他方の塗料を施すように段階的に施すことを指す。前記第一の塗料と第二の塗料は前記ポリウレタン弾性基材の同一の表面、即ち、同一の位置に施されている。前記第一の塗料と第二の塗料を施す順序に要求がなく、同時に施さなければよい。一実施例では、前記ポリウレタン弾性基材の表面において前記第一の塗料と第二の塗料を段階的に施す工程は、前記表面において第一の塗料を施してから、前記第一の塗料の施された前記表面において第二の塗料を施すことを含む。他の実施例では、前記ポリウレタン弾性基材の表面において前記第一の塗料と第二の塗料を段階的に施す工程は、前記表面において第二の塗料を施してから、前記第二の塗料の施された前記表面において第一の塗料を施すことを含む。
【００４５】
前記施すことは、前記ポリウレタン弾性基材の前記処理表面について前記第一の塗料と第二の塗料にてそれぞれ浸漬塗装を行ってもよく、例えば、前記ポリウレタン弾性基材の前記処理表面を前記第一の塗料と第二の塗料の一方に含浸させて所定時間保持し、そして取り出して他方に浸して別の所定時間保持してから取り出す。
【００４６】
一実施例では、浸漬塗装後の表面に良好な平坦性や滑らかさを持たせて、前記表面に隣接するリッジと清掃待ち表面との良好な接触を保持するために、前記第一の塗料と第二の塗料の一方を施した（例えば浸漬塗装した）後であって、他方を施す前に、前記表面に付着した余分な塗料を除去し、例えば削り取り、拭き取り、溶媒洗浄、気流による吹き払い等を採ってもよい。より具体的には、例えばきさげで削り取る又は織物で拭き取ることである。前記第一の塗料と第二の塗料の他方を施した（例えば浸漬塗装した）後であって、ステップＳ２を行う前に、前記表面に付着した余分な塗料を除去し、例えば削り取り、拭き取り、溶媒洗浄、気流による吹き払い等を採ってもよい。より具体的には、例えばきさげで削り取る又は織物で拭き取ることである。
【００４７】
含浸時間、つまり前記第一、第二の塗料のそれぞれでの滞在時間が１分ないし６０分であってもよく、一実施例では、それぞれ５分ないし３０分である。第一の塗料の含浸時間が１分より短いと、ポリウレタン弾性基材に浸透したポリイソシアネートの量が少なくなり、ゴムスクレーパの追従性の向上に不利であり、第二の塗料の含浸時間が１分より短いと、ポリウレタン弾性基材に浸透したアクリレート／メタクリレート単量体の量が少なくなり、ゴムスクレーパの耐摩耗性の向上に不利であり、第一の塗料又は第二の塗料の含浸時間が６０分を超えると、多すぎる溶媒がポリウレタン弾性基材に浸透することで、ポリウレタン弾性基材は膨潤し、前記リッジの加工精度の低下を招き、ゴムスクレーパの清掃性能が低下してしまう。また、含浸時間は前記第一、第二の塗料の濃度にも左右され、第一、第二の塗料中の溶媒の割合が高くなると、含浸時間がその分短くなり、逆もまた同様である。
【００４８】
ポリイソシアネートと第一の単量体を前記ポリウレタン弾性基材に滲入させるために、浸漬塗装以外の他の手段、例えばスプレーコーティング、ブレードコーティング又はスピンコーティング等の手段によって、第一、第二の塗料を前記表面へ段階的に施して一定時間保持するようにしてもよいことは理解可能であろう。他の手段で前記第一、第二の塗料のそれぞれを段階的に施した後に、上記と同様な方法で前記処理表面に付着した余分な塗料を除去してもよい。
【００４９】
前記ポリウレタン弾性基材の重合体分子ネットワークに微細孔又は隙間があるため、前記第一の塗料中のポリイソシアネート及び第二の塗料中の第一の単量体は前記処理表面から前記ポリウレタン弾性基材内に浸透し、前記処理表面に隣接する一部の領域で前記ポリウレタン弾性基材と複合することが可能である。同じ表面において前記第一の塗料と第二の塗料を段階的に施すことによって、前記第一の塗料と第二の塗料を前記ポリウレタン弾性基材において反応させることができ、ポリウレタンアクリレートが生成されてポリウレタン弾性基材と複合するようになる。つまり、本発明実施例では、前記第一の塗料と第二の塗料を段階的に施すことによって、前記ポリウレタン弾性基材中にポリウレタンアクリレートが原位置で生成されるようになる。ポリウレタンアクリレートは極めて粘度の高い重合体であるため、ポリウレタンアクリレートの合成に用いられる反応物、即ち第一の塗料と第二の塗料をそれぞれ施すことで、反応物としてのポリイソシアネートと第一の単量体は粘度が小さく、よりポリウレタン弾性基材に浸透しやすいという有利な点がある。それによって、直接ポリウレタンアクリレートを施す場合において粘度が高いために短時間でポリウレタン弾性基材内に十分に浸入しにくく、ポリウレタンアクリレートがポリウレタン弾性基材としっかりと結合しにくく、作業性に劣るという問題が回避されている。
【００５０】
選択的には、さらに第一の塗料及び／又は第二の塗料の粘度を下げ、基材への浸透量を高めるために、室温より高い温度で塗料の浸漬作業を行ってもよいが、具体的な温度に要求がなく、製品に要求される性能やゴム基材の耐熱性等に応じて定めることができる。一実施例では、前記の室温より高い温度が３０℃ないし９０℃であってもよく、さらなる実施例では、７０℃ないし８０℃であってもよい。具体的には、前記第一の塗料、第二の塗料と前記ポリウレタン弾性基材の少なくとも一つを前記の室温より高い温度に加熱してから、前記の塗料を施す工程を行ってもよく、あるいは、前記第一の塗料及び／又は第二の塗料を施してから、前記塗料をポリウレタン弾性基材とともに前記の室温より高い温度に加熱してもよい。
【００５１】
一実施例では、前記紫外線照射による熱でポリイソシアネートのイソシアネート基と前記第一の単量体の前記活性水酸基とを反応させて、アクリレート／メタクリレート構造で末端が封止されるポリウレタンアクリレートとすることができる。このため、前記イソシアネート基と前記活性水酸基との反応及び前記ポリウレタンアクリレートの硬化は同一の紫外線照射工程において行われてもよい。
【００５２】
前記光照射は、例えば紫外線によるものとすることができる。ポリウレタン弾性基材の処理表面について紫外線照射を行うことで、前記アクリレート及び／又はメタクリレート構造においてラジカル重合又はイオン重合反応が発生し、ポリウレタンアクリレートが架橋重合し硬化した高分子重合体、即ち前記硬化層の材料が生成されるようになる。一実施例では、前記ポリウレタン弾性基材の前記表面に残した塗料を除去した後、高圧水銀ランプやメタルハライドランプにより前記ポリウレタン弾性基材における前記第一、第二の塗料が段階的に施された表面に対して紫外線照射を行い、前記ポリウレタン弾性基材に浸透された活性官能基のポリウレタン化反応及び塗料の硬化反応を発生させて前記硬化層を形成するようになっている。ポリイソシアネートと第一の単量体とともにポリウレタン弾性基材に浸透したため、光照射硬化工程において発生した架橋重合反応も基本的にポリウレタン弾性基材内部、より具体的には、前記処理表面から基材内部へ一定距離延びた一部の領域において発生したものとなり、生成した硬化層は少なくとも一部又は全部がポリウレタン弾性基材の高分子ネットワークと複合されている。
【００５３】
上記方法で得られた硬化層を有するポリウレタン弾性体はそのままゴムスクレーパ又はそのゴム基材とされてもよく、より良好な寸法精度を得るために、硬化層を有する表面又はリッジを研磨してもよい。
【００５４】
図２と図３を参照すると、本発明実施例はゴムスクレーパ２０をさらに提供し、例えばきさげやスキージ（Ｓｑｕｅｅｇｅｅ）とすることができ、前記ゴムスクレーパ２０は上記方法で製造可能である。前記ゴムスクレーパ２０は、ポリウレタン弾性基材１０と、前記ポリウレタン弾性基材１０の少なくとも一部の表面に設けられた硬化層１２とを含む。前記硬化層１２は少なくとも一部が前記表面から前記ポリウレタン弾性基材１０に浸透し、少なくとも一部の前記ポリウレタン弾性基材１０と複合しており、前記硬化層１２はポリウレタンアクリレートが硬化したものである。
【００５５】
前記硬化層１２と複合した場合、前記ポリウレタン弾性基材１０は両部分の領域、即ち、前記硬化層１２と複合した部分及び前記硬化層１２と複合しなかった部分を有するようになり、この両部分の間のショアＡ硬度差が１％ないし８％であってもよく、一実施例では、１％ないし４％である。硬度差＝（Ａ１−Ａ２）／Ａ１＊１００％であり、ただし、Ａ１はポリウレタン弾性基材１０の硬度、Ａ２は硬化層１２の硬度を表している。ショアＡ硬度差が小さく、例えば１％より小さいと、塗料の浸漬塗装によるゴムスクレーパの耐摩耗性の改良効果が低くなる。ショアＡ硬度差が大きく、例えば８％より大きいと、ポリウレタン弾性基材１０の変形時における硬化層１２の追従性が低下し、清掃表面に前記処理表面の変形による跡がつきやすい。
【００５６】
一実施例では、前記ゴムスクレーパ２０は、前記ポリウレタン弾性基材１０を支持する硬質の支持体１４をさらに含み、前記硬質の支持体１４は前記ポリウレタン弾性基材１０における前記硬化層１２から離れた端に取り付け可能である。
【００５７】
前記ポリウレタン弾性基材１０の前記硬化層１２を有する表面又は前記表面に隣接するリッジが作業対象の表面にて移動しながら付勢するということは、平面構造である被清掃物の表面における水や油に対する清浄作業、接着シートの貼り合わせに際した空気の取り除き、レーザプリンタ中の感光体に残したトナーの清掃等を含むがこれらに限定されていない。一実施例では、前記ゴムスクレーパ２０は、清掃待ち表面における残留物、例えば水、油や粉体の少なくとも一方を清浄するために、前記ポリウレタン弾性基材１０の前記硬化層１２を有する表面又は前記表面に隣接するリッジが清掃待ち表面を移動するようにされている。
【００５８】
以下の実施例及び比較例では、「％」は「質量％」、「割合」は「重量比」を表している。
【００５９】
まず、実施例及び比較例において用いられる原料を紹介する。
【００６０】
（ゴム基材）
ゴム基材は、ポリウレタンプレポリマーと架橋鎖延長剤とを混合し遠心機に流し込んで硬化成形を行うことで製造可能である。具体的には、ポリウレタンプレポリマー（Ｉ）（大日本インキ化学工業製、タイプ：ＣＰＵ−Ｐ７８Ｔ、ＮＣＯ％：７．９ないし８．１％）と２，２’−（ｍ−フェニレンビスオキシ）ジエタノール（Ｊ）及びトリメチロールプロパン（Ｋ）について９０℃でそれぞれ加熱と真空脱気を行い、Ｉ：Ｊ：Ｋを８７：１１：２の割合で混合して撹拌し、さらに混合液を予め１５０℃に加熱された遠心成形機に流し込んで１時間反応させることで、厚さ２ミリメートル（ｍｍ）のポリウレタン弾性体シート材が得られる。ポリウレタン弾性体シート材を常温環境で三日間養生させ、それぞれ２４０ｍｍ×４０ｍｍ×２ｍｍの矩形シート（ＰＵ−１）及び同心円の中心孔を有する円形シート（ＰＵ−２）として裁断し、中心孔の内径を１０ｍｍ、円形シートの外径を１８０ｍｍとした。
【００６１】
（ポリイソシアネート）
ポリイソシアネート１（ＮＣＯ−１）：市販のイソシアネート基末端プレポリマー（東ソー株式会社製、タイプ：Ｃｏｒｏｎａｔｅ  １３３３）をＮＣＯ−１とする。ＮＣＯ−１中のＮＣＯの含有量が２６．１％である。
【００６２】
ポリイソシアネート２（ＮＣＯ−２）：２．５０ｋｇのＭＤＩ（東ソー株式会社製、タイプ：Ｍｉｌｌｉｏｎａｔｅ  ＭＴ）と２．５０ｋｇの数平均分子量１０００であるプロピレンオキサイドが開環重合したポリオキシプロピレンポリオール（三洋化成工業株式会社製、タイプ：ＰＰ−１０００）とを反応器において撹拌して混合し、８０℃で１．５時間加熱した後、２．５ｋｇのｐ−ＭＤＩ（東ソー株式会社製、タイプ：ＭＲ−２００）を加え６０℃で１時間撹拌することで、ＮＣＯ−２が生成される。ＮＣＯ−２中のＮＣＯの含有量が１８．７３％である。
【００６３】
ポリイソシアネート３（ＮＣＯ−３）：ＭＤＩ（Ｌ）（東ソー株式会社製、タイプ：Ｍｉｌｌｉｏｎａｔｅ  ＭＴ）とｐ−ＭＤＩ（Ｍ）（東ソー株式会社製、タイプ：ＭＲ−２００）とをＬ：Ｍ＝２０：８０の割合で４５℃で混合して撹拌することで、ＮＣＯ−３が得られる。ＮＣＯ−３中のＮＣＯの含有量が３１．５２％である。
【００６４】
ポリイソシアネート４（ＮＣＯ−４）：１．５４ｋｇのＭＤＩ（東ソー株式会社製、タイプ：Ｍｉｌｌｉｏｎａｔｅ  ＭＴ）と０．３１ｋｇのｐ−ＭＤＩ（東ソー株式会社製、タイプ：ＭＲ−２００）とを８０℃で混合して撹拌すると同時に、６．１５ｋｇの数平均分子量１０００であるプロピレンオキサイドが開環重合したポリオキシプロピレンポリオール（三洋化成工業株式会社製、タイプ：ＰＰ−１０００）を滴下し、反応器において撹拌して混合し８０℃で１．５時間加熱することで、ＮＣＯ−４が生成される。ＮＣＯ−４中のＮＣＯの含有量が１．２２％である。
【００６５】
（アクリレート／メタクリレート単量体）
活性水酸基を持つペンタエリスリトールトリアクリレート（新中村化学工業株式会社製、タイプ：Ａ−ＴＭＮ−３ＬＭ−Ｎ）を第一の単量体（ＡＣ−１）とする。
【００６６】
活性水酸基を持たず、粘度を調整するためのトリシクロデカンジメタノールジアクリレート（新中村化学工業株式会社製、タイプ：Ａ−ＤＣＰ）を第二の単量体（ＡＣ−２）とする。
【００６７】
（溶媒）
第一の溶媒はシクロヘキサノン（溶媒−１）又はブチルアセテート（溶媒−２）とされ、第二の溶媒はシクロヘキサノン（溶媒−１）とされる。
【００６８】
（光開始剤）
下記の各実施例と比較例における光開始剤はいずれも２．２−ジメチル−α−ヒドロキシエタノン（南京瓦力化工科技有限公司製、タイプ：１１７３）と（２，４，６−トリメチルベンゾイル）ジフェニルホスフィンオキシド（南京瓦力化工科技有限公司製、タイプ：ＴＰＯ）との混合物とされる。
【００６９】
（触媒）
ポリイソシアネート中のＮＣＯ基と第一の単量体中のＯＨとの反応を促進するために、下記の各実施例と比較例のいずれにおいても触媒であるジラウリン酸ジブチルスズ（ＤＢＴＤＬ）が添加される。
【００７０】
（実施例１）
ＮＣＯ−１と溶媒−１を３０：７０の割合で混合して、第一の塗料が得られる。ＡＣ−１、ＡＣ−２、光開始剤、ＤＢＴＤＬ及び溶媒−１を４５：３０：５：０．５：１９．５の割合で混合して、第二の塗料が得られる。
【００７１】
２４０ｍｍのエッジから２ｍｍ厚さまでのＰＵ−１に第一の塗料を浸透させるように、ＰＵ−１を垂直的に第一の塗料に浸入して１０分含浸させた後、垂直方向に持ち上げ、無塵布でＰＵ−１の表面に残した第一の塗料を清掃する。また、２４０ｍｍの側リッジから２ｍｍ厚さまでのＰＵ−１に第二の塗料を浸透させるように、ＰＵ−１を垂直的に第二の塗料に浸入して２０分含浸させた後、垂直方向に持ち上げ、無塵布でＰＵ−１の表面に残した第二の塗料を清掃する。そして、直ちに水銀ランプ（波長３６５ｎｍ、硬化用紫外線の積算エネルギ量２３００ｍＪ／ｃｍ２）で紫外線硬化を行って、硬化層が形成される。
【００７２】
ＰＵ−２全体を第一の塗料に浸入して１０分含浸させた後、第一の塗料から取り出し、無塵布でＰＵ−２の表面に残した第一の塗料を清掃する。また、ＰＵ−２全体を第二の塗料に浸入して２０分含浸させた後、第二の塗料から取り出し、無塵布でＰＵ−２の表面に残した第二の塗料を清掃する。そして、直ちに水銀ランプ（波長３６５ｎｍ、硬化用紫外線の積算エネルギ量２３００ｍＪ／ｃｍ２）で紫外線硬化を行って、硬化層が形成される。
【００７３】
（実施例２）
ＮＣＯ−１と溶媒−２とを３０：７０の割合で混合して、第一の塗料が得られる。ＡＣ−１、ＡＣ−２、光開始剤、ＤＢＴＤＬ及び溶媒−１を６０：２５：５：０．５：９．５の割合で混合して、第二の塗料が得られる。
【００７４】
第一、第二の塗料によりポリウレタン弾性基材ＰＵ−１とＰＵ−２の表面に硬化層を形成する方法は基本的に実施例１と同じ、第一の塗料においてのポリウレタン弾性基材の含浸時間が５分となる点のみで異なっている。
【００７５】
（実施例３）
ＮＣＯ−２と溶媒−１とを４０：６０の割合で混合して、第一の塗料が得られる。ＡＣ−１、ＡＣ−２、光開始剤、ＤＢＴＤＬ及び溶媒−１を６０：２５：５：０．５：９．５の割合で混合して、第二の塗料が得られる。
【００７６】
第一、第二の塗料によりポリウレタン弾性基材ＰＵ−１とＰＵ−２の表面に硬化層を形成する工程や条件は基本的に実施例１と同じ、第一の塗料においてのポリウレタン弾性基材の含浸時間が５分となる点のみで異なっている。
【００７７】
（実施例４）
ＮＣＯ−２と溶媒−２とを４０：６０の割合で混合して、第一の塗料が得られる。ＡＣ−１、ＡＣ−２、光開始剤、ＤＢＴＤＬ及び溶媒−１を４５：３０：５：０．５：１９．５の割合で混合して、第二の塗料が得られる。
【００７８】
第一、第二の塗料によりポリウレタン弾性基材ＰＵ−１とＰＵ−２の表面に硬化層を形成する工程や条件は実施例１と同様である。
【００７９】
（比較例１）
ポリウレタン弾性基材ＰＵ−１とＰＵ−２を処理せずにそのまま耐摩耗試験サンプルとする。
【００８０】
（比較例２）
ポリウレタン弾性基材ＰＵ−１とＰＵ−２の表面に第二の塗料のみを施す。具体的には、ＡＣ−１、ＡＣ−２、光開始剤、ＤＢＴＤＬ及び溶媒−１を４５：３０：５：０．５：１９．５の割合で混合して、第二の塗料が得られる。
【００８１】
２４０ｍｍのエッジから２ｍｍ厚さまでのＰＵ−１に第二の塗料を浸透させるように、ＰＵ−１を垂直的に第二の塗料に浸入して２０分含浸させた後、垂直方向に持ち上げ、無塵布でＰＵ−１の表面に残した第二の塗料を清掃する。そして、直ちに水銀ランプ（波長３６５ｎｍ、硬化用紫外線の積算エネルギ量２３００ｍＪ／ｃｍ２）で紫外線硬化を行って、硬化層が形成される。
【００８２】
ＰＵ−２全体を第二の塗料に浸入して２０分含浸させた後、第二の塗料から取り出し、無塵布でＰＵ−２の表面に残した第二の塗料を清掃する。そして、直ちに水銀ランプ（波長３６５ｎｍ、硬化用紫外線の積算エネルギ量２３００ｍＪ／ｃｍ２）で紫外線硬化を行って、硬化層が形成される。
【００８３】
（比較例３）
ポリウレタン弾性基材ＰＵ−１とＰＵ−２の表面に第一の塗料のみを施す。具体的には、ＮＣＯ−１と溶媒−１とを３０：７０の割合で混合して、第一の塗料が得られる。
【００８４】
２４０ｍｍのエッジから２ｍｍ厚さまでのＰＵ−１に第一の塗料を浸透させるように、ＰＵ−１を垂直的に第一の塗料に浸入して１０分含浸させた後、垂直方向に持ち上げ、無塵布でＰＵ−１の表面に残した第一の塗料を清掃する。そして、直ちに１００℃で６０分加熱硬化して、硬化層が形成される。
【００８５】
ＰＵ−２全体を第一の塗料に浸入して１０分含浸させた後、第一の塗料から取り出し、無塵布でＰＵ−２の表面に残した第一の塗料を清掃する。そして、直ちに１００℃で６０分加熱硬化して、硬化層が形成される。
【００８６】
（比較例４）
ＮＣＯ−３と溶媒−２とを３０：７０の割合で混合して、第一の塗料が得られる。ＡＣ−１、ＡＣ−２、光開始剤、ＤＢＴＤＬ及び溶媒−１を４５：３０：５：０．５：１９．５の割合で混合して、第二の塗料が得られる。
【００８７】
第一、第二の塗料によりポリウレタン弾性基材ＰＵ−１とＰＵ−２の表面に硬化層を形成する工程や条件は実施例１と同様である。
【００８８】
（比較例５）
ＮＣＯ−３と溶媒−２とを４０：６０の割合で混合して、第一の塗料が得られる。ＡＣ−１、ＡＣ−２、光開始剤、ＤＢＴＤＬ及び溶媒−１を６０：２５：５：０．５：９．５の割合で混合して、第二の塗料が得られる。
【００８９】
第一、第二の塗料によりポリウレタン弾性基材ＰＵ−１とＰＵ−２の表面に硬化層を形成する工程や条件は実施例１と同様である。
【００９０】
（比較例６）
ＮＣＯ−４と溶媒−２とを２０：８０の割合で混合して、第一の塗料が得られる。ＡＣ−１、ＡＣ−２、光開始剤、ＤＢＴＤＬ及び溶媒−１を４５：３０：５：０．５：１９．５の割合で混合して、第二の塗料が得られる。
【００９１】
第一、第二の塗料によりポリウレタン弾性基材ＰＵ−１とＰＵ−２の表面に硬化層を形成する工程や条件は実施例１と同様である。
【００９２】
（硬度及び耐摩耗テスト）
実施例１ないし４及び比較例１ないし６によるサンプルのゴム基材と硬化層のショアＡ硬度を標準方法で計測し、両者間の硬度差を計算した。
【００９３】
テーバー（Ｔａｂｅｒ）耐摩耗試験機（昆山海達設備有限公司製）にて実施例１ないし４及び比較例１ないし６にかかるＰＵ−２をゴム基材としたサンプルについて、下記の同様の条件で耐摩耗試験を行った。
砥石車タイプ：１１＃
ウェイト荷重：２ｋｇ
回転速度：７２回／分（ｒｐｍ）
回転積算値：２００００回
試験前後での試験サンプルの重量変化の百分率を計算し、結果を表１に示した。
【００９４】
自製の試験機にて実施例１ないし４及び比較例１ないし６にかかるＰＵ−１をゴム基材とした試験サンプルについて、同様の条件で耐摩耗試験を行った。
【００９５】
図４を参照すると、自製の試験機は台座３１、台座３１に設けられた縦ホルダ３２、横ホルダ３３、円柱状の金属ローラ３４、発電機３５、固定板３６、位置調整素子３７及び固定子３８を含む。金属ローラ３４は両端が縦ホルダ３２で支持され、軸方向が台座３１と平行である。発電機３５は金属ローラ３４の中心軸に接続され、金属ローラが定速度で回転可能とされる。固定板３６には試験サンプルが接着固定され、具体的には、ゴム基材における硬化層から離れた端が接着固定される。固定板３６の両端は固定子３８により横ホルダ３３に固定され、硬化層が金属ローラ３４と接触する。位置調整素子３７は、横ホルダ３３の位置や角度を調整することで、試験サンプルと金属ローラ３４との接触角度や変形量を調整可能なものである。自製の試験機の構造によれば、ゴムスクレーパを結像機器に用いる場合の作業状況をより良好に模擬可能になる。
【００９６】
自製の試験機にて実施例１ないし４及び比較例１ないし６の試験サンプルについて耐摩耗テストを行った。具体的には、まず、レーザ走査顕微鏡（ＫＥＹＥＮＣＥ社製、タイプ：ＶＫ−８７００）により硬化層のリッジがスムーズで切欠きのないものであることを確認する。そして、試験サンプルを自製の試験機に取り付け、位置調整素子３７により硬化層を有する表面と金属ローラ３４の表面との夾角を１５°とするとともに、金属ローラ３４の表面でのサンプルの押圧量を１ｍｍとして、１９０ｒｐｍの定速度で２０分回転させたところ、４３０メートルの距離に相当する、合計３８００回の回転が行われた。そして、試験サンプルを試験機から取り出し、μｍ単位で試験サンプルの摩耗深さを計測し、また試験サンプルの反転破壊があるか否かや、リッジの切欠きの度合いを記録した。反転破壊とは、試験サンプルと金属ローラ３４との接触箇所に反転や反りが出ることを言い、リッジの切欠きとは、リッジ及び硬化層を有する表面の外観に切欠きが出ることを言い、結果は表１に示される。
【００９７】
【表１】
2021509921.tif 000003
【００９８】
表１では、○は良い、△は普通、■は悪いを表している。
【００９９】
硬度及び耐摩耗テストにより、実施例１ないし４のいずれもゴムスクレーパの耐摩耗性を向上させながら硬化層の追従性の問題を良好に改善可能なものであることがわかっている。比較例１による未処理のゴムスクレーパサンプルは弾性基材表面の摩擦係数がやや大きいため、耐摩耗実験中に反転破壊が出た。比較例２と３では、第一の塗料又は第二の塗料のみで処理されたゴムスクレーパサンプルも硬度が高く耐摩耗性に劣るため、ある程度のリッジの切欠きが生じ、比較例４と５では、ポリオールによるＮＣＯ−３の改質がなかったため、ＮＣＯの含有量が高く、硬度がやや高くなり、追従性に劣り、リッジの切欠きという問題が顕著となった。
【０１００】
本発明の実施例にかかるゴムスクレーパは作業面のリッジ領域の耐摩耗性に優れ、耐用年数が長く、またゴム基材に対する硬化層の追従性が良好で、特に高精度、高耐久性が要求されるゴムスクレーパに関連する分野、例えばレーザプリンタ中の感光体に付着・残留したトナーに対する清掃に適用される。
【０１０１】
上記実施例は本発明のいくつかの実施の形態を述べただけのものであり、その記述が具体的かつ詳細なものとなったが、それにより本願の特許請求の範囲に対する制限と理解すべきものではない。指摘すべきなのは、当業者にとって、本発明の思想から逸脱することなく、若干の変形や改良を行うことができ、それらもすべて本発明の保護範囲に属するものである。このため、本発明の保護範囲は請求項によるものとなるはずである。
【図１】
2021509921.tif 000004
【図２】
2021509921.tif 000005
【図３】
2021509921.tif 000006
【図４】
2021509921.tif 000007
【国際調査報告】
2021509921.tif 000008
2021509921.tif 000009
2021509921.tif 000010
2021509921.tif 000011
2021509921.tif 000012
2021509921.tif 000013
2021509921.tif 000014