JP4098663B2 - エラストマー組成物およびゴムローラ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術的分野】
本発明は、エラストマー組成物および該エラストマー組成物を用いたゴムローラに関し、詳しくは、適切な硬度でありながら耐摩耗性に非常に優れ、インクジェットプリンター、レーザープリンター、静電式複写機、ファクシミリ装置等のＯＡ機器や、自動預金支払機（ＡＴＭ）等の紙送り機構に使用されるゴムローラとして好適に用いられるエラストマー組成物およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェットプリンター、レーザープリンター、静電式複写機、ファクシミリ装置等のＯＡ機器や、自動預金支払機（ＡＴＭ）等において、紙・フィルム等を搬送する紙送り機構には、ゴム組成物、エラストマー組成物等からなる紙送りゴムローラが使用されている。
【０００３】
近年、特に、個人使用目的のＯＡ機器が増加し、多様な用紙が通紙されるようになっており、多様な用紙に対しても安定した紙やフィルム等の搬送性を得るためには高い耐摩耗性と高い摩擦係数の確保が要求されている。そこで、上記のようなゴムローラに適したエラストマー組成物、ゴム組成物等について種々の提案がなされている。
【０００４】
例えば、本出願人は、特開平１１−２２８７０８号（特許文献１）で、紙送り用ゴムローラに使用した時に紙との間に大きな摩擦係数が得られると共に優れた耐摩耗性を有することを目的として、ゴム１００重量部に対して水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーを１００〜３００重量部含み、かつ、ゴムを樹脂架橋剤により動的架橋して水素添加スチレン系熱可塑性エラストマー中に分散させたゴム組成物を提案している。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−２２８７０８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献１で提案したゴム組成物は、低硬度で、耐摩耗性に優れ、良好な紙送り性能を長期間維持することができる。しかし、近年、上記のようなインクジェットプリンターやレーザービームプリンター、複写機等は低コスト化に向けて部品点数を少なくする傾向にあり、ゴムローラにかかる負担は大きくなっており、より高性能なものが要求されてきている。
【０００７】
特に、紙送り機構をよりシンプルにするために、紙１枚送る毎に、ゴムローラが分離部材に対して空転する構成のものが開発されている。このため、摩擦係数が高いだけでなく耐摩耗性も高める必要がある。特に、空転のような荷重をかけて擦る摩耗に対しては、高い物理的強度が必要となり、引張強度ＴＢが大きいことが必要となる。
【０００８】
従来の紙送りゴムローラでは、紙を送るときに発生する紙との僅かなずれ等で起こる摩耗に対して要求される程度の摩耗性を有していればよく、また、ゴムローラにかかる荷重が低かったため、引張強度のような物理的強度はそれほど重要ではなかった。加硫ゴムでは、引張強度ＴＢがある程度大きく、かつ、摩擦係数の高い配合は作製可能であるが、加硫ゴムの製造方法では、コスト高になる。よって、生産性が良く、物性にも優れる点から熱可塑性エラストマー組成物で樹脂の工程での作製が望まれる。
【０００９】
また、上記特許文献１で最も性能の優れていた実施例１、実施例１ａでも引張強度ＴＢは４．０ＭＰａであり、この引張強度では空転して摩耗させると多量のゴム粉が発生し、摩耗減量も大きくなる。
【００１０】
本発明は、上記した問題に鑑みてなされたものであり、適切な硬度を有する上に、耐摩耗性に非常に優れたエラストマー組成物およびエラストマー組成物の製造方法を提供すると共に、低硬度と良好な耐摩耗性を実現し、特に、空転時の耐摩耗性に優れたゴムローラを提供することを課題としている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本出願人は、ゴムローラにおける空転摩耗は材料の強度との相関が高く、特に引張強度（ＴＢ）が高い必要があることを見出した。引張強度を高くするには、特にポリプロリレン（ＰＰ）等の樹脂成分を多くすればよいが、これらの樹脂成分が多すぎると、硬度Ｈｓも高くなってしまい、ゴムローラとしては不適なものとなる。また、樹脂成分とゴム成分がうまく結合しないことから、引張強度の向上が望めない。そこで、一部二重結合を残したスチレン系熱可塑性エラストマーを混練することによって、樹脂成分とゴム成分の分子鎖間に一部二重結合を残したスチレン系熱可塑性エラストマーが界面を架橋していることを見出した。その結果、得られた樹脂組成物では引張強度を上昇させることができる。上記知見に基づいて、本発明は達成されたものである。
【００１２】
即ち、本発明は、ＥＰＤＭゴムからなるゴム成分（Ａ）と、
二重結合を含まない水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーとポリプロピレンとの混合組成物（Ｂ）と、
一部二重結合を残したスチレン系熱可塑性エラストマー（Ｃ）を含み、
上記スチレン系熱可塑性エラストマー（Ｃ）は、上記混合物（Ｂ）２００重量部に対して２重量部以上１００重量部以下の割合で配合されると共に、
上記混合組成物（Ｂ）は上記ゴム成分（Ａ）１００重量部に対して２重量部以上１００重量部以下の割合で配合され、
上記ゴム成分（Ａ）を樹脂架橋剤で動的架橋させて、上記スチレン系熱可塑性エラストマー（Ｃ）を分散させた上記混合組成物（Ｂ）中に分散させており、
引張強度ＴＢが４．５ＭＰａ以上８．５ＭＰａ以下で、ショアＡ硬度Ｈｓが３０以上５０以下であるエラストマー組成物を提供している。
【００１３】
上記エラストマー組成物では、ＥＰＤＭゴム、二重結合を含まない水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーとポリプロピレンの混合物に、一部二重結合を残したスチレン系熱可塑性エラストマーを配合しているため、樹脂組成物（Ｂ）とゴム成分（Ａ）との分子間に成分（Ｃ）が界面を架橋して、樹脂成分とゴム成分とをうまく結合できる。その結果、得られたエラストマー組成物から成形するゴムローラの引張強度を上昇でき、耐摩耗性を高めることができる。よって、該ゴムローラを紙送りゴムローラとして用いると空転時の耐摩耗性が非常に優れたものとすることができる。
【００１４】
上記熱可塑性エラストマー（Ｃ）を上記混合物（Ｂ）２００重量部に対して２重量部以上１００重量部以下の割合で配合しているのは、熱可塑性エラストマー組成物中のゴム成分のゴム相と熱可塑性成分の樹脂相との相容性を効率よく高めることができるためである。２重量部未満であると、相溶性の効果がないという問題があるためである。一方、１００重量部より多いと、硬度が高くなり、耐摩耗性が低下するという問題があるためである。好ましくは、１０重量部以上８０重量部以下である。
【００１５】
上記混合組成物（Ｂ）は上記ゴム成分（Ａ）１００重量部に対して２重量部以上１００重量部以下の割合で配合され、
上記ゴム成分（Ａ）は樹脂架橋剤で動的架橋されている。
【００１６】
上記混合組成物（Ｂ）を上記ゴム成分（Ａ）１００重量部に対して２重量部以上１００重量部以下の割合で配合しているのは、２重量部未満であると、樹脂分が少なくなりすぎて、ゴム成分を樹脂マトリックス中に分散できず、ゴムローラとして加工しにくくなると共に、強度が低くなる問題がある。一方、１００重量部を越えると、樹脂分が多くなり過ぎ、硬度が高くなるとともに、かつ、耐摩耗性が低下しやすくなる問題があるためである。好ましくは、５重量部以上９０重量部以下である。
【００１７】
ＥＰＤＭゴムを用いているのは、動的架橋をスムーズに行わせるという理由による。
【００１８】
水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーは、水素添加により飽和して二重結合を無くしたスチレン系熱可塑性エラストマーであって、従来からマトリクスとして用いているＴＰＵ（ウレタン系熱可塑性エラストマー）等に比べて低硬度で摩擦係数が大きく、かつ、圧縮永久歪みも小さいものである。しかも、二重結合を持たないために、樹脂加硫剤と反応せず、ゴムの加硫を阻害することなくゴムをその内部に微細に分散して存在せしめる。よって、さらに低硬度で、かつ、微細に分散したゴムの影響によってさらに永久圧縮歪みの小さいエラストマー組成物を作製できる。
【００１９】
水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーの原材料となるスチレン系熱可塑性エラストマーは、ポリスチレン相（Ｓ）末端ブロックと、ゴム（エラストマー）中間ブロックとからなるブロック共重合物であって、具体的には、ゴム（エラストマー）中間ブロックがポリブタジエン（Ｂ）からなるＳＢＳ系、ゴム（エラストマー）中間ブロックがポリイソプレン（Ｉ）からなるＳＩＳ系、ゴム（エラストマー）中間ブロックがポリエチレンからなるＳＥＳ系、ゴム（エラストマー）中間ブロックがエチレン／プロピレン（Ｅ／Ｐ）からなるＳＥＰＳ系、ゴム（エラストマー）中間ブロックがエチレン／ブタジエン（Ｅ／Ｂ）からなるＳＥＢＳ系等がある。これらのうち、ＳＥＳ系、ＳＥＰＳ系、ＳＥＢＳ系を用いるのが好ましい。
【００２０】
ポリプロピレンを用いているのは、水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーと、ＥＰＤＭゴムとを相容化させるという理由による。
【００２１】
一部二重結合を残したスチレン系熱可塑性エラストマーとしては、クラレ（株）製のハイブラーが好適に用いられる。
【００２２】
上記混合組成物（Ｂ）の水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーとポリプロピレンとの重量比は、（水素添加スチレン系熱可塑性エラストマー：ポリプロピレン）＝（１００：０．１）〜（２：５０）であることが好ましい。
より好ましくは、（１００：４０）〜（１０：４）である。
【００２３】
水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーはエラストマー組成物の硬度低下（ローラとした時の摩擦力向上）、耐熱性および圧縮永久ひずみを良好にする点でポリプロピレンよりも優れ、ポリプロピレンはエラストマー組成物の耐摩耗性、加工性（動的架橋時の混練り加工性）およびコストの点で水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーより優れている。よって、双方の不利な点を補償しあい、双方の利点を生かすために、上記の重量比としている。水素添加エチレン系熱可塑性エラストマーを上記重量比より多く用いると、ゴム組成物の混練り加工性およびローラの耐摩耗性が低下する傾向となり、かつ、ローラのコストが高くなる。一方、水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーを上記重量比より少なくすると、ローラの耐熱性が劣化し（圧縮永久ひずみが大きくなる）、ローラの摩擦係数も低下する傾向となる。
【００２４】
動的架橋は樹脂架橋剤を用いて行われるのが好ましい。樹脂架橋剤を使用するのは、硫黄架橋した場合にはブルーミングを発生しやすく、特に、ローラとしての強度等の性能を向上させるためには硫黄とともに加硫促進剤を多量に配合しなければならず、ブルーミングによるローラの摩擦係数の低下が生じやすいためである。また、パーオキサイドにより架橋した場合は、混練り中に架橋剤の分散不良が生じて爆発的にパーオキサイドが反応し、混練り物を吐き出して加工不能となりやすいためである。樹脂架橋剤の配合量は架橋剤の種類によっても異なるが、上記ゴム成分（Ａ）１００重量部に対して６重量部〜１８重量部が好ましい。
【００２５】
樹脂加硫剤としては、例えば、アルキルフェノール・ホルムアルデヒド樹脂、メラニン・ホルムアルデヒド縮合物、トリアジン・ホルムアルデヒド縮合物、硫化−ｐ−第三ブチルフェノール樹脂、アルキルフェノール・スルフィド樹脂、ヘキサメトキシメチル・メラニン樹脂等を挙げることができる。これらのうち、フェノール系が好ましく、特に、アルキルフェノール・ホルムアルデヒド樹脂（反応性のフェノール樹脂）を使用するのが好ましい。アルキルフェノール・ホルムアルデヒド樹脂を使用すると、他の樹脂架橋剤を使用した場合に比べて良好な架橋が得られるため、エラストマー組成物の強度（耐摩耗性）が向上し、しかも、ローラにした時の耐熱性が向上して、圧縮永久ひずみもより小さくなる。これは架橋密度が変わるためと考えられる。なお、樹脂架橋剤とともに塩化銀等の触媒を添加することもできる。
【００２６】
架橋反応を適切に行うために架橋助剤（活性剤）を用いてもよい。架橋助剤としては、金属酸化物が使用され、特に酸化亜鉛、炭酸亜鉛が好ましい。
【００２７】
また、本発明のエラストマー組成物には、軟化剤として、市販の石油系軟化剤や可塑剤を使用できる。例えば、アロマ系、テフロン（登録商標）系、パラフィン系等の石油系軟化剤や、フタレート系、アジペート系、セパケート系、フォスフェート系、ポリエーテル系、ポリエステル系等の可塑剤を使用できる。ここでの石油系軟化剤とは、石油系軟化剤として市販されているもの、および上記樹脂架橋剤により動的加硫し得るゴムが油展ゴムである場合は油展ゴム中に含有されているオイル成分を含んでいる。
軟化剤はゴム成分（Ａ）１００重量部に対して１０重量部〜２００重量部で配合しているが、これは、軟化剤が上記範囲よりも少ないと、軟化剤を添加した効果、すなわち、動的架橋時における水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーとポリプロピレンの混合物中でのゴム等の分散性をより良化する効果が得られ難く、軟化剤を上記範囲より多くすると、エラストマー組成物の強度や耐摩耗性の向上効果が得られ難いためである。なお、油展ゴムの場合、ゴムの重量部とは、油展ゴムからオイル成分の重量を差し引いたゴム成分のみの重量を表す。
【００２８】
さらに、エラストマー組成物中には、必要に応じて、老化防止剤、充填剤等を配合することができる。充填剤としては、例えば、シリカ、カーボンブラック、クレー、タルク、炭酸カルシウム、二塩基性亜リン酸塩（ＤＬＰ）、塩基性炭酸マグネシウム、アルミナ等の粉体を挙げることができる。充填剤を配合する場合、充填剤はエラストマー組成物全重量の１５重量％以下で配合するのが好ましい。これは充填剤の配合はエラストマー組成物の引張強度および引き裂き強度等の改善には有効であるものの、あまり多く配合するとエラストマー組成物の柔軟性が低下してローラとした時のローラの摩擦係数が低下する傾向を示すためである。
【００２９】
本発明において、エラストマー組成物全体に対して、プロセスオイル、老化防止剤、フィラー等の非ポリマー分を除く、ポリマー分（ゴム＋水素添加スチレン系熱可塑性エラストマー＋ポリプロピレン＋樹脂架橋剤＋その他の添加樹脂）の割合は４０重量％以上９５重量％以下、より好ましくは５９重量％以上９５重量％以下がよい。４０重量％以上としているのは、エラストマー組成物の強度向上（耐摩耗性の確保）のためであり、９５重量％以下としているのは、エラストマー組成物の混練り加工性および成形性を確保するためである。
【００３０】
上記エラストマー組成物は、上記ゴム成分（Ａ）、混合組成物（Ｂ）、スチレン系熱可塑性エラストマー（Ｃ）、樹脂架橋剤にさらに他の各種配合剤を混練機に投入して混練する。この混練物を２軸押出機に投入し、１６０℃〜２００℃加熱しながら樹脂架橋剤によりゴム成分（Ａ）を動的架橋し、混合組成物（Ｂ）中に分散させている。
【００３１】
本発明は、上記エラストマー組成物を用いて形成されるゴムローラを提供している。
具体的には、エラストマー組成物を上記２軸押出機より押し出してペレット化し、該ペレットを押出機によりチューブ状に押し出し、それをカットすることによってゴムローラとしてもよいし、ペレットを射出（インジェクション）成形機により射出してチューブ状に成形し、この成形品の表面を研磨した後、所要寸法にカットしてゴムローラとしてもよい。
該ゴムローラは画像形成装置の紙送りローラとして好適に用いられる。
【００３２】
上記ゴムローラに用いられる上記エラストマー組成物は、引張強度ＴＢが４．５ＭＰａ以上８．５ＭＰａ以下、ショアＡ硬度Ｈｓが３０以上５０以下となる。
上記のように、引張強度ＴＢが４．５ＭＰａ以上８．５ＭＰａ以下で、ショアＡ硬度Ｈｓが３０以上５０以下であると、紙送りゴムローラとして許される低硬度のままで、引張強度ＴＢを８．５ＭＰａ程度以上まで上げることができ、空転耐摩耗の改善、摩耗減量に効果があり、使用の繰り返しによるゴム粉の発生を低減することができる。
上記特性をもつため、インクジェットプリンター、レーザープリンター、静電式複写機、ファクシミリ装置等の紙送りローラとして好適に用いることができる。
【００３３】
上記ゴムローラに用いられる上記エラストマー組成物の引張強度を４．５以上８．５以下としているのは、４．５未満では摩耗量が多くなるという問題があり、８．５を越えると摩擦係数が小さくなるからである。好ましくは、６．０ＭＰａ以上８．０ＭＰａ以下である。
また、上記ショアＡ硬度Ｈｓを３０以上５０以下としているのは、良好な柔軟性を得られ、ゴムローラを比較的小さい圧接力で紙やフィルムに押し付けてもゴムローラが充分に変形し、紙やフィルムとの間に大きい接触面積を得ることができる。３０未満であると摩耗量が多くなるという問題があり、５０を越えると通紙中に不送りが発生するという問題がある。より好ましくは３５以上４５以下である。
【００３４】
本発明のゴムローラは、具体的には、金属やセラミックス等からなる芯金の外周に、上記エラストマー組成物からなる上記ゴムローラを外嵌固着している。ゴムローラの厚さは１ｍｍ未満では弾性が不足し、搬送性能が低下しやすいので、１ｍｍ〜２０ｍｍ、好ましくは３ｍｍ〜２０ｍｍとである。
なお、ゴムローラは、その表面（紙やフィルム等の搬送物との接触面）に少なくとも上記エラストマー組成物からなる表層を備えたものでもよい。
【００３５】
また、本発明のゴムローラは、その表面を研磨していることが好ましい。研磨を行うと、研磨されやすい水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーが先に切削され、ゴムは研磨されにくいので、ローラ表面にはこれら両者の研磨の程度差による凹凸（ゴムの凸部）が有効に形成される。よって、ゴムローラの表面が紙に対して大きなグリップ力が得られるように接触し、摩擦係数を大きく高めることができる。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
本発明のエラストマー組成物は、ＥＰＤＭゴムからなるゴム成分（Ａ）として油展ＥＰＤＭを２００重量部（ＥＰＤＭゴム１００重量部＋パラフィンオイル１００重量部）と、二重結合を含まない水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーとポリプロピレンの混合組成物（Ｂ）としてＰＰ含有ＳＥＰＳコンパウンドを１００重量部と、一部二重結合を残したスチレン系熱可塑性エラストマー（Ｃ）としてハイブラーＶＳ−１を５０重量部含んでおり、反応性フェノール樹脂からなる樹脂架橋剤と架橋助剤として亜鉛華を用いて動的架橋されている。
【００３７】
上記成分とすることにより、混合組成物（Ｂ）はゴム成分（Ａ）１００重量部に対して１００重量部、熱可塑性エラストマー（Ｃ）は混合組成物（Ｂ）２００重量部に対して１００重量部の割合で配合されている。
【００３８】
このエラストマー組成物は、引張強度ＴＢは７．２ＭＰａ、硬度Ｈｓは４５、摩耗減量は２．２ｍｇである。
【００３９】
上記エラストマー組成物は、以下に示す本発明のエラストマー組成物の製造方法により製造している。
【００４０】
まず、ＥＰＤＭゴムからなるゴム成分（Ａ）と、二重結合を含まない水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーとポリプロピレンとの混合組成物（Ｂ）と、一部二重結合を残したスチレン系熱可塑性エラストマー（Ｃ）と、フェノール系樹脂架橋剤を所要配合比として混練機に投入して、混練りする。
この混練材を２軸押出機に投入して２００℃で動的架橋を行い、ゴム成分を均一に分散させて熱可塑性エラストマー組成物をペレットとして作製している。
【００４１】
このペレットを単軸押出機を用いてチューブ状に押し出し、中空部に金属製の芯金を挿入してゴムローラを得ている。ゴムローラ１０は、図１に示すように上記エラストマー組成物からなり円筒状に形成されたローラ部１１と、ローラ部１１の中空部に芯金である軸芯１２を圧入するか、あるいは両者を接着剤で接合して固定している。
【００４２】
これにより、引張強度が高い上に、適切な硬度を保ち、摩耗減量も少なく、耐摩耗性に非常に優れたゴムローラを得ることができる。よって、適切な硬度と良好な耐摩耗性を実現し、特に、空転時の耐摩耗性に優れた紙送りゴムローラを得ることができる。
【００４３】
上記実施形態以外にも、ゴム成分としては、ジエン系ゴムを用いても良く、ＥＰＤＭゴムとジエン系ゴムとを併用しても良い。また、相容化剤としては、酸変性のＥＰＤＭを用いても良く、酸変性スチレン系熱可塑性エラストマーと併用してもよい。さらに、円筒形状に成形したローラ部の中空部に略Ｄ字形状の芯材を圧入することにより略Ｄ字形状のゴムローラとすることもできる。なお、ゴムローラの表面にはローレット状の溝を設けても良い。
【００４４】
以下、本発明のエラストマー組成物を用いて製造したゴムローラの実施例、比較例について詳述する。下記の表１に示す各配合で、ゴムローラを製造した。
【００４５】
【表１】
【００４６】
・ゴム成分（Ａ）；ＥＰＤＭ：住友化学（株）製 エスプレン６７０Ｆ
ＩＩＲ：日本合成ゴム（株）製 ブチルゴムｂｕｔｙｌ− ２６８
・混合組成物（Ｂ）；ＳＥＰＳ＋ＰＰ：クラレプラスチック（株）製
ＳＥＰＳコンパウンド ＣＪＫ１（ＰＰ入り）
（水素添加スチレン系熱可塑性エラストマー（ＳＥＰＳ）：オレフィン系樹脂（ＰＰ））＝（１００：３５）
・熱可塑性エラストマー（Ｃ）；クラレ（株）製 ハイブラーＶＳ−１
【００４７】
ゴムローラの具体的な製造方法を示す。
まず、材料の計量を行い、ゴム成分（Ａ）、混合組成物（Ｂ）、熱可塑性エラストマー組成物（Ｃ）に、ゴム成分（Ａ）、樹脂架橋剤（田岡化学（株）製、タッキロール２５０−III）１２重量部、亜鉛華５重量部を配合し、タンブラに投入し２３℃で１０分混合した。その後、２００℃で２軸押出機（アイベック（株）製ＨＴＭ３８）にて、動的架橋して熱可塑性エラストマー組成物を作製し、押し出してペレット化した。
次に、このペレットを単軸押出機（笠松加工研究所（株）製Φ５０押出機、２０ｒｐｍ、温調１９０℃〜２３０℃）を用いてチューブ状に押し出し、外径２２ｍｍ、内径１８ｍｍの押出成形品を得た。このチューブ状押出成形品を１５ｍｍ幅に定寸カットし、ゴムローラとし、その中空部に芯金を挿入して固着した。
【００４８】
（実施例１〜６）
表１に示すように、ゴム成分（Ａ）、混合組成物（Ｂ）、熱可塑性スチレン系エラストマー組成物（Ｃ）を配合した。即ち、スチレン系エラストマー組成物（Ｃ）を混合組成物（Ｂ）２００重量部に対して２重量部以上１００重量部以下とし、ゴム成分としてＥＰＤＭを用いた。
【００４９】
（比較例１〜３）
表１に示すように、比較例１はエラストマー組成物（Ｃ）を用いなかった。比較例２、３は混合組成物（Ｂ）とエラストマー組成物（Ｃ）とを同量とした。
【００５０】
上記実施例および比較例のゴムローラについて、後述する方法により、引張強度ＴＢ、硬度Ｈｓ、摩耗減量、ゴム粉の発生の評価を行った。評価結果を表１に示す。
【００５１】
（引張強度）
インジェクションにて動的架橋組成物をシート状に成形し、旧ＪＩＳ Ｋ６３０１に基づいて引張強度ＴＢの測定を行った。
【００５２】
（硬度）
硬度Ｈｓとは、ショアＡ硬度であり、旧ＪＩＳ Ｋ６３０１に基づいて測定を行った。
【００５３】
（摩耗減量）
カット後の製品を径２０ｍｍの丸芯にはめて、荷重３００ｇをかけて１００ｒｐｍで分離部材（ゴム製シート）の上で空転させ、摩耗前後での重量減量（ｍｇ）を測定し、ゴム粉の発生具合を目視で確認した。摩耗減量は７ｍｇ未満を良好とした。
【００５４】
表１に示すように、実施例１〜６は、引張強度ＴＢが４．５〜７．４ＭＰａと高く、摩耗減量は０．６〜６．３ｍｇと少なかった。また、ショアＡ硬度は４０〜５０でローラとして許容される低硬度であり、ゴム粉発生量も少ないか殆ど無い状態であった。
一方、熱可塑性エラストマー（Ｃ）を配合しなかった比較例１、配合量が多かった比較例２、３は、引張強度が４．５ＭＰａ未満で低く、よって、摩耗減量が１０．８〜１５．６と多く、ゴム粉が多く発生した。
【００５５】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように、本発明のエラストマー組成物は、ＥＰＤＭゴム（Ａ）、二重結合を含まないスチレン系熱可塑性エラストマーとポリプロピレンとの混合組成物（Ｂ）、一部二重結合を残したスチレン系熱可塑性エラストマー（Ｃ）を所定の割合で配合し、このスチレン系熱可塑性エラストマー（Ｃ）により樹脂成分とゴム成分との結合を高めているため、引張強度を高めることができ、耐摩耗性に優れ、しかも、適切な硬度を有するものとなる。
【００５６】
上記エラストマー組成物を用いて形成したゴムローラは、適切な硬度を有しながら、引張強度ＴＢが高く、耐摩耗性の良いものとすることができ、特に、空転時に高荷重がかかる紙送りゴムローラとして好適に用いられる。よって、インクジェットプリンター、レーザープリンター、静電複写機、ファクシミリ装置等のＯＡ機器や、自動預金支払機（ＡＴＭ）等の紙送り機構において、１枚紙送り毎に分離部材に対して空転し、摩擦係数が高いだけでなく高い耐摩耗性が要求される紙送りローラとして適したものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のゴムローラの概略図である。
【符号の説明】
１０ ゴムローラ
１１ ローラ部
１２ 軸芯
【発明の属する技術的分野】
本発明は、エラストマー組成物および該エラストマー組成物を用いたゴムローラに関し、詳しくは、適切な硬度でありながら耐摩耗性に非常に優れ、インクジェットプリンター、レーザープリンター、静電式複写機、ファクシミリ装置等のＯＡ機器や、自動預金支払機（ＡＴＭ）等の紙送り機構に使用されるゴムローラとして好適に用いられるエラストマー組成物およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェットプリンター、レーザープリンター、静電式複写機、ファクシミリ装置等のＯＡ機器や、自動預金支払機（ＡＴＭ）等において、紙・フィルム等を搬送する紙送り機構には、ゴム組成物、エラストマー組成物等からなる紙送りゴムローラが使用されている。
【０００３】
近年、特に、個人使用目的のＯＡ機器が増加し、多様な用紙が通紙されるようになっており、多様な用紙に対しても安定した紙やフィルム等の搬送性を得るためには高い耐摩耗性と高い摩擦係数の確保が要求されている。そこで、上記のようなゴムローラに適したエラストマー組成物、ゴム組成物等について種々の提案がなされている。
【０００４】
例えば、本出願人は、特開平１１−２２８７０８号（特許文献１）で、紙送り用ゴムローラに使用した時に紙との間に大きな摩擦係数が得られると共に優れた耐摩耗性を有することを目的として、ゴム１００重量部に対して水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーを１００〜３００重量部含み、かつ、ゴムを樹脂架橋剤により動的架橋して水素添加スチレン系熱可塑性エラストマー中に分散させたゴム組成物を提案している。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−２２８７０８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献１で提案したゴム組成物は、低硬度で、耐摩耗性に優れ、良好な紙送り性能を長期間維持することができる。しかし、近年、上記のようなインクジェットプリンターやレーザービームプリンター、複写機等は低コスト化に向けて部品点数を少なくする傾向にあり、ゴムローラにかかる負担は大きくなっており、より高性能なものが要求されてきている。
【０００７】
特に、紙送り機構をよりシンプルにするために、紙１枚送る毎に、ゴムローラが分離部材に対して空転する構成のものが開発されている。このため、摩擦係数が高いだけでなく耐摩耗性も高める必要がある。特に、空転のような荷重をかけて擦る摩耗に対しては、高い物理的強度が必要となり、引張強度ＴＢが大きいことが必要となる。
【０００８】
従来の紙送りゴムローラでは、紙を送るときに発生する紙との僅かなずれ等で起こる摩耗に対して要求される程度の摩耗性を有していればよく、また、ゴムローラにかかる荷重が低かったため、引張強度のような物理的強度はそれほど重要ではなかった。加硫ゴムでは、引張強度ＴＢがある程度大きく、かつ、摩擦係数の高い配合は作製可能であるが、加硫ゴムの製造方法では、コスト高になる。よって、生産性が良く、物性にも優れる点から熱可塑性エラストマー組成物で樹脂の工程での作製が望まれる。
【０００９】
また、上記特許文献１で最も性能の優れていた実施例１、実施例１ａでも引張強度ＴＢは４．０ＭＰａであり、この引張強度では空転して摩耗させると多量のゴム粉が発生し、摩耗減量も大きくなる。
【００１０】
本発明は、上記した問題に鑑みてなされたものであり、適切な硬度を有する上に、耐摩耗性に非常に優れたエラストマー組成物およびエラストマー組成物の製造方法を提供すると共に、低硬度と良好な耐摩耗性を実現し、特に、空転時の耐摩耗性に優れたゴムローラを提供することを課題としている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本出願人は、ゴムローラにおける空転摩耗は材料の強度との相関が高く、特に引張強度（ＴＢ）が高い必要があることを見出した。引張強度を高くするには、特にポリプロリレン（ＰＰ）等の樹脂成分を多くすればよいが、これらの樹脂成分が多すぎると、硬度Ｈｓも高くなってしまい、ゴムローラとしては不適なものとなる。また、樹脂成分とゴム成分がうまく結合しないことから、引張強度の向上が望めない。そこで、一部二重結合を残したスチレン系熱可塑性エラストマーを混練することによって、樹脂成分とゴム成分の分子鎖間に一部二重結合を残したスチレン系熱可塑性エラストマーが界面を架橋していることを見出した。その結果、得られた樹脂組成物では引張強度を上昇させることができる。上記知見に基づいて、本発明は達成されたものである。
【００１２】
即ち、本発明は、ＥＰＤＭゴムからなるゴム成分（Ａ）と、
二重結合を含まない水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーとポリプロピレンとの混合組成物（Ｂ）と、
一部二重結合を残したスチレン系熱可塑性エラストマー（Ｃ）を含み、
上記スチレン系熱可塑性エラストマー（Ｃ）は、上記混合物（Ｂ）２００重量部に対して２重量部以上１００重量部以下の割合で配合されると共に、
上記混合組成物（Ｂ）は上記ゴム成分（Ａ）１００重量部に対して２重量部以上１００重量部以下の割合で配合され、
上記ゴム成分（Ａ）を樹脂架橋剤で動的架橋させて、上記スチレン系熱可塑性エラストマー（Ｃ）を分散させた上記混合組成物（Ｂ）中に分散させており、
引張強度ＴＢが４．５ＭＰａ以上８．５ＭＰａ以下で、ショアＡ硬度Ｈｓが３０以上５０以下であるエラストマー組成物を提供している。
【００１３】
上記エラストマー組成物では、ＥＰＤＭゴム、二重結合を含まない水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーとポリプロピレンの混合物に、一部二重結合を残したスチレン系熱可塑性エラストマーを配合しているため、樹脂組成物（Ｂ）とゴム成分（Ａ）との分子間に成分（Ｃ）が界面を架橋して、樹脂成分とゴム成分とをうまく結合できる。その結果、得られたエラストマー組成物から成形するゴムローラの引張強度を上昇でき、耐摩耗性を高めることができる。よって、該ゴムローラを紙送りゴムローラとして用いると空転時の耐摩耗性が非常に優れたものとすることができる。
【００１４】
上記熱可塑性エラストマー（Ｃ）を上記混合物（Ｂ）２００重量部に対して２重量部以上１００重量部以下の割合で配合しているのは、熱可塑性エラストマー組成物中のゴム成分のゴム相と熱可塑性成分の樹脂相との相容性を効率よく高めることができるためである。２重量部未満であると、相溶性の効果がないという問題があるためである。一方、１００重量部より多いと、硬度が高くなり、耐摩耗性が低下するという問題があるためである。好ましくは、１０重量部以上８０重量部以下である。
【００１５】
上記混合組成物（Ｂ）は上記ゴム成分（Ａ）１００重量部に対して２重量部以上１００重量部以下の割合で配合され、
上記ゴム成分（Ａ）は樹脂架橋剤で動的架橋されている。
【００１６】
上記混合組成物（Ｂ）を上記ゴム成分（Ａ）１００重量部に対して２重量部以上１００重量部以下の割合で配合しているのは、２重量部未満であると、樹脂分が少なくなりすぎて、ゴム成分を樹脂マトリックス中に分散できず、ゴムローラとして加工しにくくなると共に、強度が低くなる問題がある。一方、１００重量部を越えると、樹脂分が多くなり過ぎ、硬度が高くなるとともに、かつ、耐摩耗性が低下しやすくなる問題があるためである。好ましくは、５重量部以上９０重量部以下である。
【００１７】
ＥＰＤＭゴムを用いているのは、動的架橋をスムーズに行わせるという理由による。
【００１８】
水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーは、水素添加により飽和して二重結合を無くしたスチレン系熱可塑性エラストマーであって、従来からマトリクスとして用いているＴＰＵ（ウレタン系熱可塑性エラストマー）等に比べて低硬度で摩擦係数が大きく、かつ、圧縮永久歪みも小さいものである。しかも、二重結合を持たないために、樹脂加硫剤と反応せず、ゴムの加硫を阻害することなくゴムをその内部に微細に分散して存在せしめる。よって、さらに低硬度で、かつ、微細に分散したゴムの影響によってさらに永久圧縮歪みの小さいエラストマー組成物を作製できる。
【００１９】
水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーの原材料となるスチレン系熱可塑性エラストマーは、ポリスチレン相（Ｓ）末端ブロックと、ゴム（エラストマー）中間ブロックとからなるブロック共重合物であって、具体的には、ゴム（エラストマー）中間ブロックがポリブタジエン（Ｂ）からなるＳＢＳ系、ゴム（エラストマー）中間ブロックがポリイソプレン（Ｉ）からなるＳＩＳ系、ゴム（エラストマー）中間ブロックがポリエチレンからなるＳＥＳ系、ゴム（エラストマー）中間ブロックがエチレン／プロピレン（Ｅ／Ｐ）からなるＳＥＰＳ系、ゴム（エラストマー）中間ブロックがエチレン／ブタジエン（Ｅ／Ｂ）からなるＳＥＢＳ系等がある。これらのうち、ＳＥＳ系、ＳＥＰＳ系、ＳＥＢＳ系を用いるのが好ましい。
【００２０】
ポリプロピレンを用いているのは、水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーと、ＥＰＤＭゴムとを相容化させるという理由による。
【００２１】
一部二重結合を残したスチレン系熱可塑性エラストマーとしては、クラレ（株）製のハイブラーが好適に用いられる。
【００２２】
上記混合組成物（Ｂ）の水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーとポリプロピレンとの重量比は、（水素添加スチレン系熱可塑性エラストマー：ポリプロピレン）＝（１００：０．１）〜（２：５０）であることが好ましい。
より好ましくは、（１００：４０）〜（１０：４）である。
【００２３】
水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーはエラストマー組成物の硬度低下（ローラとした時の摩擦力向上）、耐熱性および圧縮永久ひずみを良好にする点でポリプロピレンよりも優れ、ポリプロピレンはエラストマー組成物の耐摩耗性、加工性（動的架橋時の混練り加工性）およびコストの点で水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーより優れている。よって、双方の不利な点を補償しあい、双方の利点を生かすために、上記の重量比としている。水素添加エチレン系熱可塑性エラストマーを上記重量比より多く用いると、ゴム組成物の混練り加工性およびローラの耐摩耗性が低下する傾向となり、かつ、ローラのコストが高くなる。一方、水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーを上記重量比より少なくすると、ローラの耐熱性が劣化し（圧縮永久ひずみが大きくなる）、ローラの摩擦係数も低下する傾向となる。
【００２４】
動的架橋は樹脂架橋剤を用いて行われるのが好ましい。樹脂架橋剤を使用するのは、硫黄架橋した場合にはブルーミングを発生しやすく、特に、ローラとしての強度等の性能を向上させるためには硫黄とともに加硫促進剤を多量に配合しなければならず、ブルーミングによるローラの摩擦係数の低下が生じやすいためである。また、パーオキサイドにより架橋した場合は、混練り中に架橋剤の分散不良が生じて爆発的にパーオキサイドが反応し、混練り物を吐き出して加工不能となりやすいためである。樹脂架橋剤の配合量は架橋剤の種類によっても異なるが、上記ゴム成分（Ａ）１００重量部に対して６重量部〜１８重量部が好ましい。
【００２５】
樹脂加硫剤としては、例えば、アルキルフェノール・ホルムアルデヒド樹脂、メラニン・ホルムアルデヒド縮合物、トリアジン・ホルムアルデヒド縮合物、硫化−ｐ−第三ブチルフェノール樹脂、アルキルフェノール・スルフィド樹脂、ヘキサメトキシメチル・メラニン樹脂等を挙げることができる。これらのうち、フェノール系が好ましく、特に、アルキルフェノール・ホルムアルデヒド樹脂（反応性のフェノール樹脂）を使用するのが好ましい。アルキルフェノール・ホルムアルデヒド樹脂を使用すると、他の樹脂架橋剤を使用した場合に比べて良好な架橋が得られるため、エラストマー組成物の強度（耐摩耗性）が向上し、しかも、ローラにした時の耐熱性が向上して、圧縮永久ひずみもより小さくなる。これは架橋密度が変わるためと考えられる。なお、樹脂架橋剤とともに塩化銀等の触媒を添加することもできる。
【００２６】
架橋反応を適切に行うために架橋助剤（活性剤）を用いてもよい。架橋助剤としては、金属酸化物が使用され、特に酸化亜鉛、炭酸亜鉛が好ましい。
【００２７】
また、本発明のエラストマー組成物には、軟化剤として、市販の石油系軟化剤や可塑剤を使用できる。例えば、アロマ系、テフロン（登録商標）系、パラフィン系等の石油系軟化剤や、フタレート系、アジペート系、セパケート系、フォスフェート系、ポリエーテル系、ポリエステル系等の可塑剤を使用できる。ここでの石油系軟化剤とは、石油系軟化剤として市販されているもの、および上記樹脂架橋剤により動的加硫し得るゴムが油展ゴムである場合は油展ゴム中に含有されているオイル成分を含んでいる。
軟化剤はゴム成分（Ａ）１００重量部に対して１０重量部〜２００重量部で配合しているが、これは、軟化剤が上記範囲よりも少ないと、軟化剤を添加した効果、すなわち、動的架橋時における水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーとポリプロピレンの混合物中でのゴム等の分散性をより良化する効果が得られ難く、軟化剤を上記範囲より多くすると、エラストマー組成物の強度や耐摩耗性の向上効果が得られ難いためである。なお、油展ゴムの場合、ゴムの重量部とは、油展ゴムからオイル成分の重量を差し引いたゴム成分のみの重量を表す。
【００２８】
さらに、エラストマー組成物中には、必要に応じて、老化防止剤、充填剤等を配合することができる。充填剤としては、例えば、シリカ、カーボンブラック、クレー、タルク、炭酸カルシウム、二塩基性亜リン酸塩（ＤＬＰ）、塩基性炭酸マグネシウム、アルミナ等の粉体を挙げることができる。充填剤を配合する場合、充填剤はエラストマー組成物全重量の１５重量％以下で配合するのが好ましい。これは充填剤の配合はエラストマー組成物の引張強度および引き裂き強度等の改善には有効であるものの、あまり多く配合するとエラストマー組成物の柔軟性が低下してローラとした時のローラの摩擦係数が低下する傾向を示すためである。
【００２９】
本発明において、エラストマー組成物全体に対して、プロセスオイル、老化防止剤、フィラー等の非ポリマー分を除く、ポリマー分（ゴム＋水素添加スチレン系熱可塑性エラストマー＋ポリプロピレン＋樹脂架橋剤＋その他の添加樹脂）の割合は４０重量％以上９５重量％以下、より好ましくは５９重量％以上９５重量％以下がよい。４０重量％以上としているのは、エラストマー組成物の強度向上（耐摩耗性の確保）のためであり、９５重量％以下としているのは、エラストマー組成物の混練り加工性および成形性を確保するためである。
【００３０】
上記エラストマー組成物は、上記ゴム成分（Ａ）、混合組成物（Ｂ）、スチレン系熱可塑性エラストマー（Ｃ）、樹脂架橋剤にさらに他の各種配合剤を混練機に投入して混練する。この混練物を２軸押出機に投入し、１６０℃〜２００℃加熱しながら樹脂架橋剤によりゴム成分（Ａ）を動的架橋し、混合組成物（Ｂ）中に分散させている。
【００３１】
本発明は、上記エラストマー組成物を用いて形成されるゴムローラを提供している。
具体的には、エラストマー組成物を上記２軸押出機より押し出してペレット化し、該ペレットを押出機によりチューブ状に押し出し、それをカットすることによってゴムローラとしてもよいし、ペレットを射出（インジェクション）成形機により射出してチューブ状に成形し、この成形品の表面を研磨した後、所要寸法にカットしてゴムローラとしてもよい。
該ゴムローラは画像形成装置の紙送りローラとして好適に用いられる。
【００３２】
上記ゴムローラに用いられる上記エラストマー組成物は、引張強度ＴＢが４．５ＭＰａ以上８．５ＭＰａ以下、ショアＡ硬度Ｈｓが３０以上５０以下となる。
上記のように、引張強度ＴＢが４．５ＭＰａ以上８．５ＭＰａ以下で、ショアＡ硬度Ｈｓが３０以上５０以下であると、紙送りゴムローラとして許される低硬度のままで、引張強度ＴＢを８．５ＭＰａ程度以上まで上げることができ、空転耐摩耗の改善、摩耗減量に効果があり、使用の繰り返しによるゴム粉の発生を低減することができる。
上記特性をもつため、インクジェットプリンター、レーザープリンター、静電式複写機、ファクシミリ装置等の紙送りローラとして好適に用いることができる。
【００３３】
上記ゴムローラに用いられる上記エラストマー組成物の引張強度を４．５以上８．５以下としているのは、４．５未満では摩耗量が多くなるという問題があり、８．５を越えると摩擦係数が小さくなるからである。好ましくは、６．０ＭＰａ以上８．０ＭＰａ以下である。
また、上記ショアＡ硬度Ｈｓを３０以上５０以下としているのは、良好な柔軟性を得られ、ゴムローラを比較的小さい圧接力で紙やフィルムに押し付けてもゴムローラが充分に変形し、紙やフィルムとの間に大きい接触面積を得ることができる。３０未満であると摩耗量が多くなるという問題があり、５０を越えると通紙中に不送りが発生するという問題がある。より好ましくは３５以上４５以下である。
【００３４】
本発明のゴムローラは、具体的には、金属やセラミックス等からなる芯金の外周に、上記エラストマー組成物からなる上記ゴムローラを外嵌固着している。ゴムローラの厚さは１ｍｍ未満では弾性が不足し、搬送性能が低下しやすいので、１ｍｍ〜２０ｍｍ、好ましくは３ｍｍ〜２０ｍｍとである。
なお、ゴムローラは、その表面（紙やフィルム等の搬送物との接触面）に少なくとも上記エラストマー組成物からなる表層を備えたものでもよい。
【００３５】
また、本発明のゴムローラは、その表面を研磨していることが好ましい。研磨を行うと、研磨されやすい水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーが先に切削され、ゴムは研磨されにくいので、ローラ表面にはこれら両者の研磨の程度差による凹凸（ゴムの凸部）が有効に形成される。よって、ゴムローラの表面が紙に対して大きなグリップ力が得られるように接触し、摩擦係数を大きく高めることができる。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
本発明のエラストマー組成物は、ＥＰＤＭゴムからなるゴム成分（Ａ）として油展ＥＰＤＭを２００重量部（ＥＰＤＭゴム１００重量部＋パラフィンオイル１００重量部）と、二重結合を含まない水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーとポリプロピレンの混合組成物（Ｂ）としてＰＰ含有ＳＥＰＳコンパウンドを１００重量部と、一部二重結合を残したスチレン系熱可塑性エラストマー（Ｃ）としてハイブラーＶＳ−１を５０重量部含んでおり、反応性フェノール樹脂からなる樹脂架橋剤と架橋助剤として亜鉛華を用いて動的架橋されている。
【００３７】
上記成分とすることにより、混合組成物（Ｂ）はゴム成分（Ａ）１００重量部に対して１００重量部、熱可塑性エラストマー（Ｃ）は混合組成物（Ｂ）２００重量部に対して１００重量部の割合で配合されている。
【００３８】
このエラストマー組成物は、引張強度ＴＢは７．２ＭＰａ、硬度Ｈｓは４５、摩耗減量は２．２ｍｇである。
【００３９】
上記エラストマー組成物は、以下に示す本発明のエラストマー組成物の製造方法により製造している。
【００４０】
まず、ＥＰＤＭゴムからなるゴム成分（Ａ）と、二重結合を含まない水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーとポリプロピレンとの混合組成物（Ｂ）と、一部二重結合を残したスチレン系熱可塑性エラストマー（Ｃ）と、フェノール系樹脂架橋剤を所要配合比として混練機に投入して、混練りする。
この混練材を２軸押出機に投入して２００℃で動的架橋を行い、ゴム成分を均一に分散させて熱可塑性エラストマー組成物をペレットとして作製している。
【００４１】
このペレットを単軸押出機を用いてチューブ状に押し出し、中空部に金属製の芯金を挿入してゴムローラを得ている。ゴムローラ１０は、図１に示すように上記エラストマー組成物からなり円筒状に形成されたローラ部１１と、ローラ部１１の中空部に芯金である軸芯１２を圧入するか、あるいは両者を接着剤で接合して固定している。
【００４２】
これにより、引張強度が高い上に、適切な硬度を保ち、摩耗減量も少なく、耐摩耗性に非常に優れたゴムローラを得ることができる。よって、適切な硬度と良好な耐摩耗性を実現し、特に、空転時の耐摩耗性に優れた紙送りゴムローラを得ることができる。
【００４３】
上記実施形態以外にも、ゴム成分としては、ジエン系ゴムを用いても良く、ＥＰＤＭゴムとジエン系ゴムとを併用しても良い。また、相容化剤としては、酸変性のＥＰＤＭを用いても良く、酸変性スチレン系熱可塑性エラストマーと併用してもよい。さらに、円筒形状に成形したローラ部の中空部に略Ｄ字形状の芯材を圧入することにより略Ｄ字形状のゴムローラとすることもできる。なお、ゴムローラの表面にはローレット状の溝を設けても良い。
【００４４】
以下、本発明のエラストマー組成物を用いて製造したゴムローラの実施例、比較例について詳述する。下記の表１に示す各配合で、ゴムローラを製造した。
【００４５】
【表１】
・ゴム成分（Ａ）；ＥＰＤＭ：住友化学（株）製 エスプレン６７０Ｆ
ＩＩＲ：日本合成ゴム（株）製 ブチルゴムｂｕｔｙｌ− ２６８
・混合組成物（Ｂ）；ＳＥＰＳ＋ＰＰ：クラレプラスチック（株）製
ＳＥＰＳコンパウンド ＣＪＫ１（ＰＰ入り）
（水素添加スチレン系熱可塑性エラストマー（ＳＥＰＳ）：オレフィン系樹脂（ＰＰ））＝（１００：３５）
・熱可塑性エラストマー（Ｃ）；クラレ（株）製 ハイブラーＶＳ−１
【００４７】
ゴムローラの具体的な製造方法を示す。
まず、材料の計量を行い、ゴム成分（Ａ）、混合組成物（Ｂ）、熱可塑性エラストマー組成物（Ｃ）に、ゴム成分（Ａ）、樹脂架橋剤（田岡化学（株）製、タッキロール２５０−III）１２重量部、亜鉛華５重量部を配合し、タンブラに投入し２３℃で１０分混合した。その後、２００℃で２軸押出機（アイベック（株）製ＨＴＭ３８）にて、動的架橋して熱可塑性エラストマー組成物を作製し、押し出してペレット化した。
次に、このペレットを単軸押出機（笠松加工研究所（株）製Φ５０押出機、２０ｒｐｍ、温調１９０℃〜２３０℃）を用いてチューブ状に押し出し、外径２２ｍｍ、内径１８ｍｍの押出成形品を得た。このチューブ状押出成形品を１５ｍｍ幅に定寸カットし、ゴムローラとし、その中空部に芯金を挿入して固着した。
【００４８】
（実施例１〜６）
表１に示すように、ゴム成分（Ａ）、混合組成物（Ｂ）、熱可塑性スチレン系エラストマー組成物（Ｃ）を配合した。即ち、スチレン系エラストマー組成物（Ｃ）を混合組成物（Ｂ）２００重量部に対して２重量部以上１００重量部以下とし、ゴム成分としてＥＰＤＭを用いた。
【００４９】
（比較例１〜３）
表１に示すように、比較例１はエラストマー組成物（Ｃ）を用いなかった。比較例２、３は混合組成物（Ｂ）とエラストマー組成物（Ｃ）とを同量とした。
【００５０】
上記実施例および比較例のゴムローラについて、後述する方法により、引張強度ＴＢ、硬度Ｈｓ、摩耗減量、ゴム粉の発生の評価を行った。評価結果を表１に示す。
【００５１】
（引張強度）
インジェクションにて動的架橋組成物をシート状に成形し、旧ＪＩＳ Ｋ６３０１に基づいて引張強度ＴＢの測定を行った。
【００５２】
（硬度）
硬度Ｈｓとは、ショアＡ硬度であり、旧ＪＩＳ Ｋ６３０１に基づいて測定を行った。
【００５３】
（摩耗減量）
カット後の製品を径２０ｍｍの丸芯にはめて、荷重３００ｇをかけて１００ｒｐｍで分離部材（ゴム製シート）の上で空転させ、摩耗前後での重量減量（ｍｇ）を測定し、ゴム粉の発生具合を目視で確認した。摩耗減量は７ｍｇ未満を良好とした。
【００５４】
表１に示すように、実施例１〜６は、引張強度ＴＢが４．５〜７．４ＭＰａと高く、摩耗減量は０．６〜６．３ｍｇと少なかった。また、ショアＡ硬度は４０〜５０でローラとして許容される低硬度であり、ゴム粉発生量も少ないか殆ど無い状態であった。
一方、熱可塑性エラストマー（Ｃ）を配合しなかった比較例１、配合量が多かった比較例２、３は、引張強度が４．５ＭＰａ未満で低く、よって、摩耗減量が１０．８〜１５．６と多く、ゴム粉が多く発生した。
【００５５】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように、本発明のエラストマー組成物は、ＥＰＤＭゴム（Ａ）、二重結合を含まないスチレン系熱可塑性エラストマーとポリプロピレンとの混合組成物（Ｂ）、一部二重結合を残したスチレン系熱可塑性エラストマー（Ｃ）を所定の割合で配合し、このスチレン系熱可塑性エラストマー（Ｃ）により樹脂成分とゴム成分との結合を高めているため、引張強度を高めることができ、耐摩耗性に優れ、しかも、適切な硬度を有するものとなる。
【００５６】
上記エラストマー組成物を用いて形成したゴムローラは、適切な硬度を有しながら、引張強度ＴＢが高く、耐摩耗性の良いものとすることができ、特に、空転時に高荷重がかかる紙送りゴムローラとして好適に用いられる。よって、インクジェットプリンター、レーザープリンター、静電複写機、ファクシミリ装置等のＯＡ機器や、自動預金支払機（ＡＴＭ）等の紙送り機構において、１枚紙送り毎に分離部材に対して空転し、摩擦係数が高いだけでなく高い耐摩耗性が要求される紙送りローラとして適したものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のゴムローラの概略図である。
【符号の説明】
１０ ゴムローラ
１１ ローラ部
１２ 軸芯
Claims (4)
- ＥＰＤＭゴムからなるゴム成分（Ａ）と、
二重結合を含まない水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーとポリプロピレンとの混合組成物（Ｂ）と、
一部二重結合を残したスチレン系熱可塑性エラストマー（Ｃ）を含み、
上記スチレン系熱可塑性エラストマー（Ｃ）は、上記混合物（Ｂ）２００重量部に対して２重量部以上１００重量部以下の割合で配合されると共に、
上記混合組成物（Ｂ）は上記ゴム成分（Ａ）１００重量部に対して２重量部以上１００重量部以下の割合で配合され、
上記ゴム成分（Ａ）を樹脂架橋剤で動的架橋させて、上記スチレン系熱可塑性エラストマー（Ｃ）を分散させた上記混合組成物（Ｂ）中に分散させており、
引張強度ＴＢが４．５ＭＰａ以上８．５ＭＰａ以下で、ショアＡ硬度Ｈｓが３０以上５０以下であるエラストマー組成物。 - 上記混合組成物（Ｂ）の水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーとポリプロピレンとの重量比は、（水素添加スチレン系熱可塑性エラストマー：ポリプロピレン）＝（１００：０．１）〜（２：５０）である請求項１に記載のエラストマー組成物。
- 請求項１または請求項２に記載のエラストマー組成物を用いて形成されているゴムローラ。
- 画像形成装置の紙送りローラとして用いられる請求項３に記載のゴムローラ。
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