CN106188879A

CN106188879A - 橡胶组合物和使用有该橡胶组合物的送纸辊

Info

Publication number: CN106188879A
Application number: CN201610182849.4A
Authority: CN
Inventors: 滨洼真司
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2015-06-01
Filing date: 2016-03-28
Publication date: 2016-12-07
Also published as: JP2016222829A; US20160347928A1

Abstract

本发明提供一种新颖的橡胶组合物以及由该橡胶组合物构成的送纸辊。所述新颖的橡胶组合物组合EPDM、过氧化物交联剂和非晶质二氧化硅而成，其可着色为白色等浅色或者黑色以外的任意颜色，同时，由于未阻碍上述EPDM的交联，因此能够形成机械特性优异的送纸辊。对于橡胶组合物，在含EPDM的橡胶、过氧化物交联剂和相对于每总量100质量份橡胶为10质量份以上的非晶质二氧化硅中，进一步配混有碳酸钙。送纸辊1由上述橡胶组合物构成。

Description

橡胶组合物和使用有该橡胶组合物的送纸辊

技术领域

本发明涉及橡胶组合物和使用该橡胶组合物形成的送纸辊。

背景技术

通常使用炭黑作为橡胶的增强剂，但是如其名称所示，炭黑为黑色，因此橡胶成型品基本上为黑色，不适合制造例如白色等浅色、或者黑色以外的其他任意颜色的橡胶成型品。

橡胶成型品中，特别是安装于例如激光打印机等利用电子照相法的成像装置、喷墨打印机、现金自动存取装置(ATM)等进行使用的送纸辊，为了防止由于擦痕导致对纸的污染，存在避讳其为黑色的趋势。

因此，为了降低炭黑的颜色的影响，考虑减少该炭黑的配混比例，但是该情况下增强效果变得不充分，特别是存在送纸辊的机械特性降低的问题，例如拉伸强度、断裂伸长率等拉伸特性降低，耐磨耗性、永久伸长率、压缩永久变形等耐应变特性等降低。

因此，研究了混配作为白色的增强剂表现出最高增强效果的非晶质二氧化硅代替炭黑，或者与炭黑、二氧化钛等其他的增强剂、填充剂等一同使用。

此外，对于送纸辊，例如为了在成像装置内使用，需要耐臭氧性、耐候性等优异，或为了在设置于各场所的ATM等中表现出稳定的性能，需要耐候性、耐热老化性、耐寒性、低温特性等优异，因此送纸辊多由这些方面的特性优异的三元乙丙橡胶(EPDM)形成。

但是，在使用EPDM作为橡胶、使用过氧化物交联剂作为交联剂的体系中，配混非晶质二氧化硅作为增强剂时，产生了下述问题，该非晶质二氧化硅阻碍了过氧化物交联剂对EPDM的交联，结果不能得到具有充分机械特性的送纸辊。

即，橡胶仅为EPDM的情况下，不能使其完全交联，此外合用其他橡胶的情况下，即使该其他橡胶成分能够交联，EPDM也不能交联，因此任一情况下均不能形成具有充分机械特性的送纸辊。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2003-261728号公报

发明内容

发明要解决的课题

本发明的目的在于提供一种新颖的橡胶组合物以及使用该橡胶组合物形成的送纸辊。所述新颖的橡胶组合物至少含有EPDM作为橡胶，且使用过氧化物交联剂作为交联剂，同时至少配混非晶质二氧化硅作为增强剂，其可着色成白色等浅色或者黑色以外的任意颜色，同时，由于未阻碍上述EPDM的交联，因此能够形成机械特性优异的送纸辊。

解决课题的手段

本发明为橡胶组合物，其含有：含三元乙丙橡胶的橡胶、过氧化物交联剂、碳酸钙和相对于每总量100质量份所述橡胶为10质量份以上的非晶质二氧化硅。

此外，本发明为由上述本发明的橡胶组合物构成的送纸辊。

发明效果

根据本发明能够提供一种新颖的橡胶组合物以及使用该橡胶组合物形成的送纸辊。所述新颖的橡胶组合物至少含有EPDM作为橡胶，且使用过氧化物交联剂作为交联剂，同时至少配混非晶质二氧化硅作为增强剂，其可着色为白色等浅色或者黑色以外的任意颜色，同时，由于未阻碍上述EPDM的交联，因此能够形成机械特性优异的送纸辊。

附图说明

图1为示出本发明的送纸辊的一例实施方式的立体图。

图2为对测定使用本发明的实施例、比较例的橡胶组合物制作的送纸辊的摩擦系数的方法进行说明的图。

具体实施方式

《橡胶组合物》

本发明的橡胶组合物的特征在于，其含有：含EPDM的橡胶、过氧化物交联剂、碳酸钙和相对于每总量100质量份所述橡胶为10质量份以上的非晶质二氧化硅。

由后述的实施例、比较例的结果也可明确，根据本发明的橡胶组合物，通过如上述那样地于至少含有含EPDM的橡胶、过氧化物交联剂、和作为增强剂的非晶质二氧化硅的体系中进一步配混碳酸钙，能够抑制非晶质二氧化硅对EPDM基于上述过氧化物交联剂的的交联，使含有该EPDM的橡胶充分交联。

因此，基于非晶质二氧化硅的增强效果以及与基于还可作为填充剂发挥功能的碳酸钙的填充效果相结合，能够形成与以往相比机械特性优异的送纸辊。

而且，碳酸钙呈现白色或浅色，因此与二氧化硅为白色相结合，可以将送纸辊着色为白色等浅色或者黑色以外的任意颜色。

需要说明的是，本发明中，相对于每总量100质量份橡胶，非晶质二氧化硅的配混比例限定为10质量份以上，这是因为配混比例小于该范围时，基于非晶质二氧化硅的增强效果不充分，不能得到具有充分机械特性的送纸辊。

需要说明的是，作为可以配混于组合有三元乙丙橡胶(EPM)和过氧化物交联剂的体系中的增强剂、填充剂的例子，专利文件1中并列记载了二氧化硅和碳酸钙。

但是，关于二氧化硅阻碍EPDM基于过氧化物交联剂的交联、合用碳酸钙时能够防止上述阻碍等，专利文献1中没有任何记载，且实际上也没有记载合用二氧化硅和碳酸钙验证上述效果的实施例。

并且，原本专利文献1中记载的发明特征在于，使用EPM作为橡胶，EPDM作为其以往技术，使用EPDM已经被否定了，因此专利文献1中的二氧化硅和碳酸钙的记载并不能对本发明有所示教或是启示。

<EPDM>

作为EPDM，可以任意使用通过在乙烯和丙烯中加入少量的第3成分(二烯成分)而在主链中导入了双键的各种的EPDM。

作为该EPDM，例如基于第3成分的种类和量的不同，有各种产品可提供。作为典型的第3成分，可以举出例如乙叉降冰片烯(ENB)、1,4-己二烯(1,4-HD)、双环戊二烯(DCP)等。

此外，作为EPDM，存在加入增量油而调整了柔软性的充油类型的EPDM和不加增量油的无充油类型的EPDM。但是，本发明中可以使用任意一种类型的EPDM。

可以使用这些EPDM的1种或者2种以上。

<其他橡胶>

在提高上述说明的送纸辊的耐臭氧性等效果的方面以及将结构简略化而实现降低成本的方面，优选单独使用EPDM(包括合用2种以上的EPDM的情况)作为橡胶。

但是，也可以合用其他橡胶。

作为该其他橡胶，可以举出例如天然橡胶、异戊二烯橡胶(IR)、苯乙烯丁二烯橡胶(SBR)等中的1种或者2种以上。此外，作为SBR，存在加入增量油而调整了柔软性的充油类型的SBR和不加增量油的无充油类型的SBR，但是可以使用这些中的任意一种。

合用这些其他橡胶时，例如对于送纸辊的情况，能够抑制由于反复送纸时纸粉蓄积导致的摩擦系数μ的降低、能够提高耐磨耗性。

合用其他橡胶的情况下，总量100质量份橡胶中，其配混比例优选为50质量份以下，特别优选为40质量份以下。

其他橡胶的配混比例超出该范围的情况下，则EPDM的比例相对变少，基于使用该EPDM而提高送纸辊的耐臭氧性等效果可能变得不充分。

其中，考虑良好地展现出合用其他橡胶带来的上述效果时，上述范围中，总量100质量份橡胶中，该其他橡胶的配混比例优选为5质量份以上，特别优选为10质量份以上。

需要说明的是，作为EPDM和其他橡胶的至少1种使用了充油橡胶的情况下，其配混比例的范围以除去该充油橡胶中所含的增量油的量的固形物计的橡胶本身的量进行规定。

〈过氧化物交联剂〉

作为过氧化物交联剂，可以举出例如过氧化苯甲酰、1,1-双(叔丁基过氧基)-3,3,5-三甲基环己烷、2,5-二甲基-2,5-二(苯甲酰过氧基)己烷、二(叔丁基过氧基)二异丙基苯、1,4-双[(叔丁基)过氧异丙基]苯、二(叔丁基过氧基)苯甲酸酯、过苯甲酸叔丁酯、过氧化二异丙苯(DCP)、过氧化叔丁基异丙苯、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷、二叔丁基过氧化物、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)-3-己烯等中的1种或者2种以上。

相对于每总量100质量份橡胶，过氧化物交联剂的配混比例优选为1质量份以上，优选为10质量份以下，特别优选为5质量份以下。

过氧化物交联剂的配混比例小于该范围时，交联不充分，可能不能形成具有适度的机械特性的良好的送纸辊。

另一方面，过氧化物交联剂的配混比例即使超过上述的范围，也不能得到更好的效果，不仅如此，加工中、成型中还可能产生焦烧。

与此相对，通过使过氧化物交联剂的配混比例为上述范围，不会产生焦烧等，交联充分，因此能够形成机械特性优异的送纸辊。

需要说明的是，如上所述EPDM和其他橡胶中的至少1种为充油橡胶的情况下，上述配混比例的范围以除去该充油橡胶中所含的增量油的量的固形物计的橡胶的总量作为100质量份进行规定。

对于下述各成分也是相同的。

〈非晶质二氧化硅〉

作为非晶质二氧化硅，可以使用根据其制造方法分类的湿式法二氧化硅、干式法二氧化硅中的任意一种。此外，可以使用经疏水化处理的非晶质二氧化硅。

作为该非晶质二氧化硅的具体例，可以举出例如东曹硅化工(株)制的Nipsil(注册商标)系列的各种非晶质二氧化硅、日本Aerosil(株)制的AEROSIL(注册商标)系列的各种非晶质二氧化硅等。

如上述说明那样，相对于每总量100质量份橡胶，非晶质二氧化硅的配混比例限定为10质量份以上，特别优选为15质量份以上。

非晶质二氧化硅的配混比例小于该范围时，增强效果不充分，送纸辊的机械特性有可能降低。

此外，上述范围中，非晶质二氧化硅的配混比例优选为50质量份以下，特别优选为30质量份以下。

非晶质二氧化硅的配混比例超出上述范围的情况下，橡胶组合物的粘度过高，成型可能变困难。此外，特别是作为送纸辊使用的情况下，永久拉伸率、压缩永久变形变大，还可能容易产生由于压接导致的变形、空转等缺陷。

与此相对，通过使非晶质二氧化硅的配混比例为上述范围，能够在维持橡胶组合物的适度粘度的同时进一步形成机械特性优异的送纸辊。

需要说明的是，二氧化硅限定为非晶质二氧化硅，这是因为即使配混等量程度或等量程度以上的结晶性二氧化硅，也不能得到同等的良好的增强效果，且不能得到具有充分机械特性的送纸辊。

〈碳酸钙〉

作为碳酸钙，可以举出例如根据制造方法分类的具有各种粒径的合成碳酸钙、重质碳酸钙、将这些碳酸钙的表面以脂肪酸、季铵盐、松香酸、木质素等中的1种或2种以上进行表面处理得到的表面处理碳酸钙、或者将碳酸钙的最外表面以硅烷偶联剂进行表面处理得到的改质碳酸钙等中的1种或2种以上。

作为碳酸钙的具体例，可以举出例如Shiraishi Calcium(株)制的Softon系列、白石工业(株)制的Whiton(注册商标)系列的各种重质碳酸钙、白石工业(株)制的白艳华(注册商标)系列、Lighton系列的各种合成碳酸钙、表面处理碳酸钙等。

碳酸钙的配混比例可以根据送纸辊的用途等适当设定。

例如在激光打印机等利用电子照相法的成像装置、喷墨打印机等中，对于一边将纸盒、纸盘上的纸张逐张分离，一边将其供给至装置内的拾取辊、进给辊、减速辊等所谓的供纸体系的辊要求高摩擦系数。

因此，对于用作供纸体系的辊的送纸辊要求尽可能柔软，如上所述，橡胶组合物中已经含有相对于每总量100质量份橡胶为10质量份以上的非晶质二氧化硅，因此为了不使送纸辊更硬，除了优选使橡胶的至少一部分为所述的充油橡胶，或是配混增塑剂、加工助剂、油等之外，碳酸钙的配混比例优选保持在抑制阻碍所述EPDM交联所需要的最小限度的范围。

具体地说，相对于每总量100质量份橡胶，碳酸钙的配混比例优选为0.5质量份以上，特别优选为1质量份以上，优选为15质量份以下，其中优选为12质量份以下，特别优选为10质量份以下。

碳酸钙小于该范围的情况下，不能基于合用非晶质二氧化硅和碳酸钙充分得到对非晶质二氧化硅阻碍EPDM的交联的抑制的效果，送纸辊的机械特性有可能降低。

另一方面，碳酸钙即使大于上述范围，也不能得到更好的添加效果，不仅如此，送纸辊变得过硬，有可能不能良好地用作上述供纸体系的辊。

此外，在上述成像装置、喷墨打印机等中，作为将纸张输送至下一工序的定位辊、排纸辊等所谓的输送体系的辊，多数情况下优选比供纸体系的辊硬的辊。

因此，作为橡胶，优选选择无充油橡胶，或者使碳酸钙的配混比例在取得与非晶质二氧化硅的平衡下尽可能地多，来调整硬度。

具体地说，相对于每总量100质量份橡胶，碳酸钙的配混比例优选为超过15质量份的范围，其中优选为30质量份以上，特别优选为40质量份以上，优选为100質量部以下，特别优选为50质量份以下。

〈其他增强剂、填充剂〉

本发明的橡胶组合物中可以进一步配混其他增强剂、填充剂。

作为该其他的增强剂、填充剂，可以举出例如炭黑、二氧化钛、氧化锌、非晶质二氧化硅以外的二氧化硅系化合物、粘土、滑石、碳酸镁、氢氧化铝等中的1种或者2种以上。

其中，作为炭黑，可以任意使用能够起到橡胶的增强剂功能的各种等级的炭黑。

相对于每总量100质量份橡胶，炭黑的配混比例优选为0.05质量份以上，特别优选为0.1质量份以上，优选为3质量份以下，特别优选为1.5质量份以下。

此外，作为二氧化钛，可以任意使用以其晶体结构分类的锐钛矿型、红金石型的二氧化钛。

相对于每总量100质量份橡胶，二氧化钛的配混比例优选为0.5质量份以上，特别优选为1质量份以上，优选为5质量份以下，特别优选为3质量份以下。

〈其他成分〉

橡胶组合物中可以进一步配混交联助剂。

作为交联助剂，能够辅助橡胶基于过氧化物交联剂交联的各种化合物均可以使用。

作为交联助剂，可以举出例如三甲基丙烷三甲基丙烯酸酯等甲基丙烯酸的高级酯；三烯丙基异氰脲酸酯(TAIC)等共交联剂，除此以外，也可以使用硫、二苯甲酰醌二肟、1,2-聚丁二烯等，但不限于此。

相对于每总量100质量份橡胶，交联助剂的配混比例优选为1质量份以上，优选为5质量份以下。

此外，进一步可以根据需要以任意比例在橡胶组合物中配混硅烷偶联剂、颜料等着色剂、抗老化剂、增塑剂、加工助剂、油等。

其中，作为增塑剂，可以举出例如邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、邻苯二甲酸二辛酯(DOP)、磷酸三甲苯酯等各种增塑剂、极性蜡等各种蜡类等。此外，作为加工助剂，可以举出硬脂酸等脂肪酸等。进一步作为油，可以举出例如操作油等。

增塑剂等的配混比例可根据送纸辊所需求的硬度等适当设定。

需要说明的是，使用充油EPDM作为橡胶的情况下可以省略增塑剂等的配混，也可以根据增量油的量减少配混比例。

《送纸辊》

图1为示出本发明的送纸辊的一例实施方式的立体图。

参照图1，对于该例的送纸辊1，将上述本发明的橡胶组合物成型为筒状的同时使其交联而形成该送纸辊1。

于送纸辊1的中心设置有截面圆形的通孔2，圆柱状的轴3插入并固定于该通孔2中。送纸辊1的与纸接触的外周面4与通孔2以及轴3形成同心的筒状。

通过例如在送纸辊1的通孔2中压入外径大于其内径的轴3，送纸辊1和轴3以不产生空转的形式被相互固定。

即，根据基于两者间的径差的过盈量，在该两者间确保一定的空转转矩(不产生空转的界限的转矩)。

轴3由例如金属、陶瓷、硬质树脂等形成。

可以根据需要将多个送纸辊1固定于1根轴3的多个位置。

对于送纸辊1，将橡胶组合物例如由挤出成型法等成型为筒状后，可由加压交联法等交联，或者由传递模塑成型法等成型为筒状的同时进行交联来制造送纸辊1。

对于送纸辊1，可在该制造工序的任意的时间，根据需要对其外周面4进行研磨、或滚花加工、印花加工等，使之成为规定的表面粗糙程度。

此外，可以切割送纸辊1的两端，使外周面4成为规定宽度。

对于送纸辊1的外周面4，可以以任意的涂层覆盖。此外，对于送纸辊1，可以形成为外周面4侧的外层和通孔2侧的内层的2层结构。该情况下，优选至少外层由上述本发明的橡胶组合物形成。

但是考虑将结构简化，提高工业性的同时降低制造成本等时，送纸辊1优选如图1所示为单层结构。

此外，送纸辊1可以为多孔质结构，但是考虑形成的送纸辊1的摩擦系数μ不易降低，且具有适度的硬度，同时压缩永久变形小，即使长期处于与其他的辊等在1个位置接触的状态也不易产生由于变形导致的凹陷的效果、减小永久拉伸率来抑制空转转矩的降低的效果以及提高耐磨耗性的效果等优异时，该送纸辊1优选实质为非多孔质结构。

根据送纸辊1的用途，通孔2可以设置于偏离该送纸辊1的中心的位置。此外，送纸辊1的外周面4可以并不是筒状而是异形形状，例如可以为外周面4的一部分被切失为平面状的形状等。

制造该异形形状的送纸辊1时，既可以根据上述说明的制造方法直接成型为异形形状的送纸辊1的同时进行交联，也可以通过后加工将制造为筒状的送纸辊1加工成异形形状。

此外，也可将对应于该送纸辊1的异形形状制成的变形形状的轴3压入制造为筒状的送纸辊1的通孔2中，使送纸辊1变形为异形形状。该情况下，能够对于变形前的筒状的外周面4实施外周面4的研磨、滚花加工、印花加工等，因此能够提高加工性。

特别是如上所述，上述本发明的送纸辊可以安装于激光打印机等利用电子照相法的成像装置、喷墨打印机中，用作供纸体系、输送体系的辊，或是安装于现金自动存取装置(ATM)中，用作纸币、利用明细等输送辊。

实施例

《供纸体系辊》

〈实施例1〉

(橡胶组合物的制备)

使用EPDM(I)[充油EPDM、住友化学(株)制的Esprene(注册商标)670F、乙烯含量：66质量％、二烯含量：4.0质量％、充油量：100phr]作为橡胶。

在200质量份该EPDM(I)[固形物(EPDM)：100质量份]中配混30质量份非晶质二氧化硅[东曹硅化工(株)制的Nipsil VN3、湿式法二氧化硅]、3质量份碳酸钙(I)[Shiraishi Calcium(株)制的Softon3200、平均粒径：0.7μm、比表面积：32000cm²/g、DOP吸油量：41ml/100g]、0.1质量份炭黑[三菱化学(株)制的Diablack(注册商标)H]、2质量份二氧化钛[堺化学工业(株)制的SA-1、锐钛矿型]以及3质量份作为过氧化物交联剂的过氧化二异丙苯[日油(株)制的Percumyl(注册商标)D]，使用3L捏合机以及开放式碾磨机进行混炼制备橡胶组合物。

〈比较例1〉

不配混碳酸钙(I)，除此之外，与实施例1同样地进行制备橡胶组合物。

〈比较例2〉

使非晶质二氧化硅的配混比例为5质量份，碳酸钙(I)的配混比例为1质量份，除此之外，与实施例1同样地进行制备橡胶组合物。

〈实施例2〉

使用与实施例1中使用的相同的EPDM(I)和IR[日本ZEON(株)制的Nipol(注册商标)IR2200]作为橡胶。

在140质量份上述EPDM(I)[固形物(EPDM)：70质量份]和30质量份IR中，配混与实施例1中使用的相同的20质量份非晶质二氧化硅、1质量份碳酸钙(I)、0.1质量份炭黑、2质量份二氧化钛和3质量份过氧化二异丙苯(过氧化物交联剂)，使用3L捏合机以及开放式碾磨机进行混炼制备橡胶组合物。

〈实施例3〉

使非晶质二氧化硅的配混比例为15质量份，且配混10质量份碳酸钙(II)[将合成碳酸钙的表面以脂肪酸进行表面处理得到的表面处理碳酸钙、白石工业(株)制的白艳华CC、一次粒径：50nm、BET比表面积：23～29m²/g]代替碳酸钙(I)，除此之外，与实施例2同样地进行制备橡胶组合物。

〈比较例3〉

不配混碳酸钙(II)，除此之外，与实施例3同样地进行制备橡胶组合物。

〈比较例4〉

不配混非晶质二氧化硅，除此之外，与实施例3同样地进行制备橡胶组合物。

〈交联的状态评价〉

以170℃×20分钟的条件对上述实施例1～3、比较例1～4中制备的橡胶组合物进行加压成型，观察是否发生交联，结果确认到实施例1～3、比较例2～4的橡胶组合物发生交联，因此交联性良好(○)，实施以下各试验。

但是，确认到比较例1的橡胶组合物未发生交联，因此交联性不良(×)，不实施以下的各试验。

〈机械特性试验〉

(硬度试验)

在170℃×20分钟的条件下对实施例1～3、比较例2～4中制备的橡胶组合物进行加压交联，形成厚度2mm的片状，将3片叠置作为试验片。

然后使用该试验片，在温度23±2℃的环境下，根据日本工业标准JISK6253-3_:2012“硫化橡胶以及热塑性橡胶-硬度测定-第3部：硬度计法”所述的测定方法，读取3秒后的数值作为类型A硬度计硬度。

(拉伸试验)

在170℃×20分钟的条件下对实施例1～3、比较例2～4中制备的橡胶组合物进行加压交联，形成厚度2mm的片状，进一步进行冲裁，制作日本工业标准JISK6251_:2010“硫化橡胶以及热塑性橡胶-拉伸特性的测定”中所规定的哑铃形状3号形的试验片。

然后使用该试验片，在温度23±2℃的环境下，根据上述标准中所述的试验方法求出进行拉伸试验时的拉伸强度TS(MPa)以及断裂伸长率E_b(％)。

(压缩永久变形试验)

在170℃×20分钟的条件下，对实施例1～3、比较例2～4中制备的橡胶组合物进行加压交联，制作日本工业标准JIS K6262_:2013“硫化橡胶以及热塑性橡胶-常温、高温以及低温的压缩永久变形的测定”中所规定的大形试验片。

然后，在温度70℃×24小时的条件下，实施上述标准中所述的压缩永久变形试验，求得压缩永久变形(％)。

(永久拉伸率试验)

在170℃×20分钟的条件下，对实施例1～3、比较例2～4中制备的橡胶组合物进行加压交联，形成厚度2mm的片状，进一步进行冲裁，制作日本工业标准JISK6301_-1995“硫化橡胶物理试验方法”中所规定的1号形哑铃形状试验片。

然后使用该试验片，在温度23±2℃的环境下，实施上述标准中所述的永久拉伸率试验，求出永久拉伸率PS(％)。

〈送纸辊试验(I)〉

(送纸辊的制作)

在170℃×30分钟的条件下，将实施例1～3、比较例2～4中制备的橡胶组合物传递模塑成型为圆筒状，使用外圆磨床，在外径17mm的轴3压入通孔2的状态进行研磨至外径达到23mm后，切割为宽度30mm，制作送纸辊1。

(摩擦系数试验)

如图2所示，在制作的送纸辊1与水平设置的聚四氟乙烯(PTFE)制的板5之间夹着一端接续于负载传感器6的60mm×210mm尺寸的纸7[富士施乐(株)制的P纸(普通纸)]的另一端，在该状态，如图中实线的箭头所示向送纸辊1的轴3上施加1.18N(＝120gf)的垂直负荷W。

在该状态，于温度23±2℃、相对湿度55±10％的环境下，以圆周速度300mm/秒在点划线的箭头所示方向上旋转送纸辊1，测定施加于负载传感器6的输送力F(gf)。

并且由测定的输送力F和垂直负荷W(＝120gf)通过式(1)求得摩擦系数μ。

[数1]

数1

μ＝F/W (1)

(耐磨耗性试验)

使用与上述摩擦系数试验相同的装置，以相同条件，使送纸辊1在固定于板5上的纸7上旋转10分钟。然后由使送纸辊1旋转前的质量W₀(g)和旋转后的质量W₁(g)通过式(2)求得质量变化率(％)，对耐磨耗性进行评价。

[数2]

数2

将以上结果列于表1、表2。

[表1]

表1

[表2]

表2

根据表1的比较例1的结果可知，在组合有EPDM和过氧化物交联剂的体系中配混非晶质二氧化硅时，EPDM的交联被阻碍，完全不能交联，与此相对，根据实施例1的结果可知，在相同体系中进一步配混碳酸钙时，能够使EPDM良好地交联，形成机械特性优异的送纸辊。

但是根据比较例2的结果可知，相对于每总量100质量份橡胶，非晶质二氧化硅的配混比例小于10质量份时，不能充分得到基于该非晶质二氧化硅的增强效果，特别是拉伸强度TS变小，或是耐磨耗性降低，因此为了改善这些特性等，形成机械特性充分优异的送纸辊，需要如实施例1那样，相对于每总量100质量份橡胶，使非晶质二氧化硅的配合比例为10质量份以上。

此外，根据表2的比较例3、4的结果可知，在合用EPDM和IR作为橡胶的体系中，即使不配混碳酸钙，IR成分能够交联，但非晶质二氧化硅阻碍了EPDM成分的交联，因此特别是压缩永久变形、永久拉伸率PS变大，若不配混非晶质二氧化硅，则橡胶中的EPDM成分也可能交联，但不能得到基于该非晶质二氧化硅的增强效果，因此特别是拉伸强度TS变小，或是耐磨耗性降低。

与此相对，根据实施例2、3的结果可知，在相同体系中配混非晶质二氧化硅和碳酸钙时，橡胶中的EPDM成分也能够充分交联，能够改善上述特性等，形成机械特性充分优异的送纸辊。

《输送体系辊》

〈实施例4〉

(橡胶组合物的制备)

使用EPDM(II)[无充油EPDM、住友化学(株)制的Esprene505A、乙烯含量：50质量％、二烯含量：9.5质量％]作为橡胶。

在100质量份上述EPDM(II)中，配混与上述各实施例中使用的相同的30质量份非晶质二氧化硅、40质量份碳酸钙(II)、0.1质量份炭黑、2质量份二氧化钛、3质量份过氧化二异丙苯(过氧化物交联剂)和2质量份作为共交联剂的TAIC[日本化成(株)制]，使用3L捏合机以及开放式碾磨机进行混炼制备橡胶组合物。

〈比较例5〉

不配混碳酸钙(II)，使非晶质二氧化硅的配混比例为40质量份，除此之外，与实施例4同样地进行制备橡胶组合物。

〈实施例5〉

使用与实施例1中使用的相同的EPDM(I)和与实施例4中使用相同的EPDM(II)作为橡胶。

在40质量份上述EPDM(I)[固形物(EPDM)：20质量份]和80质量份EPDM(II)中，配混与上述各实施例中使用的相同的20质量份非晶质二氧化硅、50质量份碳酸钙(II)、0.1质量份炭黑、2质量份二氧化钛、3质量份过氧化二异丙苯(过氧化物交联剂)和2质量份作为共交联剂的TAIC，使用3L捏合机以及开放式碾磨机进行混炼制备橡胶组合物。

〈比较例6〉

不配混非晶质二氧化硅，使碳酸钙(II)的配混比例为80质量份，除此之外，与实施例5同样地进行制备橡胶组合物。

〈比较例7〉

配混80质量份结晶性二氧化硅[(株)龙森制的CRYSTALITE(注册商标)VX-S、4μm]代替非晶质二氧化硅，不配混碳酸钙(II)，除此之外，与实施例5同样地进行制备橡胶组合物。

〈交联的状态评价〉

以170℃×20分钟的条件对上述实施例4、5、比较例5～7中制备的橡胶组合物进行加压成型，观察是否发生交联，结果确认到实施例4、5、比较例6、7的橡胶组合物发生交联，因此交联性良好(○)，实施以下各试验。

但是确认到比较例4的橡胶组合物未发生交联，因此交联性不良(×)，不实施以下的各试验。

〈机械特性试验〉

对于实施例4、5、比较例6、7中制备的橡胶组合物，实施上述的硬度试验、拉伸试验、压缩永久变形试验和永久拉伸率试验，对机械特性进行评价。

〈送纸辊试验(II)〉

(送纸辊的制作)

在170℃×30分钟的条件下，将实施例4、5、比较例6、7中制备的橡胶组合物传递模塑成型为圆筒状，使用外圆磨床，在外径8mm的轴3压入通孔2的状态进行研磨至外径达到15mm后，切割为宽度25mm，制作送纸辊1。

(摩擦系数试验)

如图2所示，在制作的送纸辊1与水平设置的聚四氟乙烯(PTFE)制的板5之间夹着一端接续于负载传感器6的60mm×210mm尺寸的纸7[富士施乐(株)制的P纸(普通纸)]的另一端，在该状态，如图中实线的箭头所示向送纸辊1的轴3上施加4.90N(＝500gf)的垂直负荷W。

并且由测定的输送力F和垂直负荷W(＝500gf)通过上述式(1)求得摩擦系数μ。

(耐磨耗性试验)

使用与上述摩擦系数试验相同的装置，以相同条件，使送纸辊1在固定于板5上的纸7上旋转10分钟。并且由使送纸辊1旋转前的质量W₀(g)和旋转后的质量W₁(g)通过上述式(2)求得质量变化率(％)，对耐磨耗性进行评价。

将以上结果列于表3。

[表3]

表3

根据表3的比较例5的结果可知，在组合有EPDM和过氧化物交联剂的体系中配混非晶質二氧化硅时，EPDM的交联仍然被阻碍，完全不能交联。

此外，根据比较例6、7的结果可知，若不配混非晶质二氧化硅，或是配混结晶性二氧化硅代替非晶质二氧化硅，则能够交联EPDM，但不能得到基于该非晶质二氧化硅的增强效果，因此特别是拉伸强度TS变小，或是与实施例4、5相比，耐磨耗性下降。

与此相对，根据实施例4、5的结果可知，在相同体系中进一步配混碳酸钙时，能够使EPDM良好地交联，形成机械特性优异的送纸辊。

符号说明

1 辊

2 通孔

3 轴

4 外周面

5 板

6 负载传感器

7 纸

F 输送力

W 垂直负荷

Claims

1.一种橡胶组合物，其含有：含三元乙丙橡胶的橡胶、过氧化物交联剂、碳酸钙和相对于每总量100质量份所述橡胶为10质量份以上的非晶质二氧化硅。

2.如权利要求1所述的橡胶组合物，其中，相对于每总量100质量份所述橡胶，所述非晶质二氧化硅的配混比例为50质量份以下。

3.一种送纸辊，其由所述权利要求1或2所述的橡胶组合物构成。

4.如权利要求3所述的送纸辊，其中，相对于每总量100质量份所述橡胶，所述橡胶组合物中的碳酸钙的配混比例为0.5质量份以上且为15质量份以下。

5.如权利要求3所述的送纸辊，其中，相对于每总量100质量份所述橡胶，所述橡胶组合物中的碳酸钙的配混比例超过15质量份且为100质量份以下。