CN117327350A - 片材输送辊用橡胶组合物和片材输送辊 - Google Patents

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CN117327350A
CN117327350A CN202310711600.8A CN202310711600A CN117327350A CN 117327350 A CN117327350 A CN 117327350A CN 202310711600 A CN202310711600 A CN 202310711600A CN 117327350 A CN117327350 A CN 117327350A
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藤井良辅
伊藤哲
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Abstract

本发明的课题在于提供一种能够制作摩擦系数优异的片材输送辊的橡胶组合物。其解决手段为一种片材输送辊用橡胶组合物,其特征在于,含有基材橡胶和萜烯系树脂,所述基材橡胶含有乙烯‑α烯烃共聚物。所述片材输送辊用橡胶组合物优选通过将含有乙烯‑α烯烃共聚物的基材橡胶和萜烯系树脂,在萜烯系树脂的软化点以上的温度下进行混炼而得到。

Description

片材输送辊用橡胶组合物和片材输送辊
技术领域
本发明涉及一种用于形成片材输送辊的橡胶组合物。
背景技术
在静电复印机、激光打印机、普通纸传真机、以及它们的复合机、喷墨打印机等图像形成装置、以及自动现金存取机(ATM)等设备类的片材输送结构中,组装有各种片材输送辊。所述片材输送辊一边与纸、塑料膜等片材接触一边旋转,通过摩擦来输送片材。
作为片材输送辊的材料,从价格、耐臭氧性的性能观点考虑,大多使用乙烯丙烯二烯单体共聚物(EPDM)。近年来,在图像形成装置等中使用的片材的种类变得多种多样,有时对片材输送辊要求较高的摩擦系数。因此,提出了提高使用EPDM的辊的摩擦系数的技术。
例如,在专利文献1中,作为EPDM,记载了并用了非充油EPDM和充油EPDM的橡胶组合物,以及含有非充油EPDM、充油EPDM和异戊二烯橡胶的橡胶组合物(参照专利文献1(权利要求1、4))。
现有技术文献
【专利文献1】日本专利特开2020-2271号公报
发明内容
发明所解决的课题
本发明的目的在于提供一种能够制作摩擦系数优异的片材输送辊的橡胶组合物。
用于解决课题的方法
能够解决上述课题的本发明的片材输送辊用橡胶组合物,其特征在于,含有基材橡胶和萜烯系树脂,所述基材橡胶含有乙烯-α烯烃共聚物。
通过橡胶组合物含有作为基材橡胶的乙烯-α烯烃共聚物和萜烯系树脂,得到的辊的摩擦系数提高。
发明效果
根据本发明,能够制作摩擦系数优异的片材输送辊。
附图说明
【图1】表示本发明的片材输送辊的一例的立体图。
【图2】说明摩擦系数测定方法的示意图。
符号说明
1:片材输送辊、2:辊主体、3:通孔、4:轴、10:板、11:纸、12:负荷传感器
具体实施方式
<片材输送辊用橡胶组合物>
片材输送辊用橡胶组合物(以下,有时仅称为“橡胶组合物”)含有作为基材橡胶的乙烯-α烯烃共聚物和萜烯系树脂。
(基材橡胶)
所述橡胶组合物,作为基材橡胶含有乙烯-α烯烃共聚物。所述乙烯-α烯烃共聚物是至少含有乙烯和α烯烃作为构成成分的共聚物。另外,所述乙烯-α烯烃共聚物中,还包括通过在乙烯和α烯烃中加入少量的二烯成分而在主链中导入双键的乙烯-α烯烃-二烯共聚物。所述乙烯-α-烯烃共聚物可以单独使用1种,也可以并用2种以上。
作为所述α烯烃,可以举出丙烯、1-丁烯、1-己烯、1-辛烯等。
作为所述二烯成分,可以举出乙叉降冰片烯(ENB)、1,4-己二烯(1,4-HD)、双环戊二烯(DCP)等,优选乙叉降冰片烯。
作为所述乙烯-α烯烃共聚物,可以举出乙烯-丙烯共聚物(EPM)、乙烯-丁烯共聚物(EBR)、乙烯-辛烯共聚物(EOR)等。另外,作为所述乙烯-α烯烃-二烯共聚物,可以举出乙烯-丙烯-二烯共聚物(EPDM)、乙烯-丁烯-二烯共聚物(EBDM)、乙烯-丙烯-丁烯-二烯共聚物(EPBDM)等。
所述乙烯-α烯烃共聚物的乙烯成分的含有率优选为40质量%以上,更优选为42质量%以上,进一步优选为43质量%以上,优选为79质量%以下,更优选为78质量%以下,进一步优选为77质量%以下。如果乙烯单元的含有率在所述范围内,则可得到作为市售品容易获得,能够成型加工为片材输送辊,适合作为片材输送辊的橡胶。
使用所述乙烯-α烯烃-二烯共聚物作为所述乙烯-α烯烃共聚物时,二烯成分的含有率优选为0.5质量%以上,更优选为0.7质量%以上,进一步优选为1.0质量%以上,优选为15质量%以下,更优选为14质量%以下,进一步优选为13质量%以下。如果二烯单元的含有率在所述范围内,则可得到作为市售品中容易获得,能够成型加工为片材输送辊,适合作为片材输送辊的橡胶。
所述乙烯-α烯烃共聚物,有加入增量油调整了柔软性的充油型和不加入增量油的非充油型,均可使用。另外,在充油型的情况下,添加的增量油的质量应作为加工助剂。
优选含有所述乙烯-α烯烃共聚物作为主要成分。所述橡胶成分中的乙烯-α烯烃共聚物的含有率优选为50质量%以上,更优选为80质量%以上,进一步优选为90质量%以上。另外,在本发明中,作为所述基材橡胶仅含有乙烯-α烯烃共聚物也是优选的方式。
作为所述其他橡胶成分,可以举出例如,天然橡胶(NR)、异戊二烯橡胶(IR)、丁二烯橡胶(BR)、苯乙烯丁二烯橡胶(SBR)、丙烯腈丁二烯橡胶(NBR)、氯丁二烯橡胶(CR)等二烯系橡胶;环氧氯丙烷系橡胶、丙烯酸橡胶、丁基橡胶、硅橡胶等非二烯橡胶。这些其他橡胶成分可以单独使用,也可以并用2种以上。
所述橡胶组合物中,作为基材橡胶,优选含有二烯系橡胶,特别优选含有异戊二烯橡胶、天然橡胶。通过含有异戊二烯橡胶、天然橡胶作为基材橡胶,得到的片材输送辊的摩擦系数进一步提高。
在基材橡胶含有二烯系橡胶的情况下,基材橡胶100质量%中的二烯系橡胶的含有率优选为5质量%以上,更优选为10质量%以上,进一步优选为15质量%以上,优选为45质量%以下,更优选为40质量%以下,进一步优选为35质量%以下,特别优选为30质量%以下。如果二烯系橡胶的含有率在所述范围内,则能够维持较高的摩擦系数,同时能够削减所得到的片材输送辊的制造成本。
在基材橡胶含有二烯系橡胶的情况下,基材橡胶中的乙烯-α烯烃共聚物与二烯系橡胶的质量比(乙烯-α烯烃共聚物/二烯系橡胶)优选为55/45以上,更优选为60/40以上,进一步优选为70/30以上,优选为95/5以下,更优选为90/10以下,进一步优选为85/15以下。
(萜烯系树脂)
所述橡胶组合物含有萜烯系树脂。通过含有萜烯系树脂,可以提高片材输送辊的摩擦系数。所述萜烯系树脂可以单独使用1种,也可以并用2种以上。
所述萜烯系树脂只要是以萜烯化合物为构成成分的聚合物即可,没有特别限定。作为所述萜烯系树脂,可以举出萜烯树脂、芳香族改性萜烯树脂。
所述萜烯树脂是由萜烯化合物聚合得到的均聚物。所述萜烯化合物是由(C5H8)n的组成表示的烃及其含氧衍生物,其为以可被分类为单萜烯(C10H16)、倍半萜烯(C15H24)、二萜烯(C20H32)等的萜烯为基本骨架的化合物。作为所述萜烯化合物,可以举出例如,α-蒎烯、β-蒎烯、二戊烯、柠烯、香叶烯、别罗勒烯、罗勒烯、α-水芹烯、α-萜品烯、γ-萜品烯、萜品油烯、1,8-桉树脑、1,4-桉树脑、α-松油醇、β-松油醇、γ-松油醇等。所述萜烯化合物可以单独使用或2种以上混合使用。
作为所述萜烯树脂,可以举出例如,α-蒎烯聚合物、β-蒎烯聚合物、柠烯聚合物、二戊烯聚合物、β-蒎烯/柠烯聚合物。
所述芳香族改性萜烯树脂是所述萜烯化合物与芳香族化合物的共聚物。作为所述芳香族改性萜烯树脂,可以举出萜烯酚树脂、萜烯苯乙烯树脂、萜烯酚苯乙烯树脂等。
所述萜烯酚树脂是例如,所述萜烯化合物与酚系化合物的共聚物。作为所述酚系化合物,可以举出例如,苯酚、甲酚、二甲苯酚、邻苯二酚、间苯二酚、对苯二酚、双酚A等。作为所述萜烯酚树脂,优选萜烯化合物与苯酚的共聚物。
所述萜烯苯乙烯树脂是例如,所述萜烯化合物与苯乙烯系化合物的共聚物。作为所述苯乙烯系化合物,可以举出例如,苯乙烯、α-甲基苯乙烯等。作为所述萜烯苯乙烯树脂,优选所述萜烯化合物与α-甲基苯乙烯的共聚物。
所述萜烯酚苯乙烯树脂是例如,所述萜烯化合物、所述酚系化合物和所述苯乙烯系化合物的共聚物。作为所述萜烯酚苯乙烯树脂,优选所述萜烯化合物、苯酚和α-甲基苯乙烯的共聚物。
另外,萜烯系树脂也可以使用在所述芳香族改性萜烯树脂中加成了氢原子的氢化萜烯系树脂。通过加成氢原子,分子中的双键被氢化。氢化物可以使用分子中的双键全部氢化的完全氢化萜烯系树脂、分子中的双键的一部分氢化的部分氢化萜烯系树脂中的任一种。
作为氢化萜烯系树脂,可以举出所述萜烯酚树脂加氢而得到的氢化萜烯酚树脂、所述萜烯苯乙烯树脂加氢而得到的氢化萜烯苯乙烯树脂、所述萜烯酚苯乙烯树脂加氢而得到的氢化萜烯酚苯乙烯树脂等。
作为所述萜烯系树脂,优选选自萜烯树脂、萜烯酚树脂、萜烯苯乙烯树脂、萜烯酚苯乙烯树脂、氢化萜烯酚树脂、氢化萜烯苯乙烯树脂和氢化萜烯酚苯乙烯树脂组成的群中的至少1种。
所述萜烯系树脂的软化点优选为50℃以上,更优选为60℃以上,进一步优选为70℃以上,优选为150℃以下,更优选为140℃以下,进一步优选为130℃以下。如果所述软化点为50℃以上,则保管或计量时的容易操作,如果为150℃以下,则在混炼时树脂容易软化,容易混炼。另外,萜烯系树脂的软化点依照JIS K6220 -1(2015)的7.7软化点测定。
所述萜烯系树脂的羟值没有特别限定,可以根据片材输送辊所要求的性能进行适当调整。羟值通过电位滴定法(JIS K0070(1992))测定。
所述橡胶组合物含有有机过氧化物作为后述的硫化剂时,所述萜烯系树脂的羟值优选为50mgKOH/g以下,更优选为30mgKOH/g以下,进一步优选为20mgKOH/g以下。在使用有机过氧化物作为硫化剂的情况下,萜烯系树脂的羟值较小,得到的辊的耐磨损性提高。
相对于所述基材橡胶100质量份,所述橡胶组合物中的萜烯系树脂的含量优选为1.0质量份以上,更优选为1.5质量份以上,进一步优选为2.0质量份以上,优选为15质量份以下,更优选为14质量份以下,进一步优选为12质量份以下。如果萜烯系树脂的含量为1.0质量份以上,则片材输送辊的摩擦系数进一步提高,如果为15质量份以下,则能够抑制混炼时粘着于装置内壁,加工性良好。
(硫化剂)
所述橡胶组合物中,作为硫化剂,优选含有硫系硫化剂、有机过氧化物。通过含有这些硫化剂,得到的片材输送辊的耐磨损性进一步提高。
作为所述硫系硫化剂,可以举出单质硫、硫供体化合物。作为所述单质硫,可以举出粉末硫、沉淀硫、胶体硫、不溶性硫。作为所述硫供体化合物,可以举出4,4’-二硫代二吗啉等。
作为所述有机过氧化物,可以举出过氧化二异丙苯、α,α’-双(叔丁过氧化)间二异丙基苯、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧化)己烷、1,1-二叔丁基过氧化-3,3,5-三甲基环己烷等。所述硫化剂可以单独使用,也可以并用2种以上。
配合所述硫化剂时,其含量相对于所述基材橡胶100质量份,优选为0.5质量份以上,更优选为0.8质量份以上,进一步优选为1.0质量份以上,优选为3.0质量份以下,更优选为2.7质量份以下,进一步优选为2.5质量份以下。如果所述硫化剂的含量为0.5质量份以上,则所形成的辊的耐磨损性进一步提高,如果为3.0质量份以下,则所形成的辊的硬度不会过高,摩擦系数良好。
(硫化促进剂)
所述橡胶组合物可以含有硫化促进剂。作为所述硫化促进剂,可以使用无机促进剂、有机促进剂中的任一种。作为所述无机促进剂,可以举出消石灰、氧化镁(MgO)、氧化铅(PbO)等。作为所述有机促进剂,可以举出例如,噻唑系促进剂、秋兰姆系促进剂、次磺酰胺系促进剂、二硫代氨基甲酸盐系促进剂等。硫化促进剂可以单独使用,也可以并用2种以上。作为与所述硫系硫化剂组合的硫化促进剂,优选并用噻唑系促进剂和秋兰姆系促进剂。
作为所述噻唑系促进剂,可以举出2-巯基苯并噻唑、二-2-苯并噻唑二硫化物、2-巯基苯并噻唑的锌盐、2-巯基苯并噻唑的环己胺盐、2-(N,N-二乙基硫代氨基甲酰硫代)苯并噻唑、2-(4’-吗啉基二硫代)苯并噻唑等,优选二-2-苯并噻唑二硫化物。
作为所述秋兰姆系促进剂,可以举出四甲基秋兰姆单硫化物、四甲基秋兰姆二硫化物、四乙基秋兰姆二硫化物、四丁基秋兰姆二硫化物、四(2-乙基己基)秋兰姆二硫化物、四硫化双五亚甲基秋兰姆等,优选四甲基秋兰姆单硫化物。
相对于所述基材橡胶100质量份,所述噻唑系促进剂的使用量优选为0.1质量份以上、10质量份以下。
相对于所述基材橡胶100质量份,所述秋兰姆系促进剂的使用量优选为0.1质量份以上、10质量份以下。
(硫化促进助剂)
所述橡胶组合物可以含有硫化促进助剂。作为所述硫化促进助剂,可以举出氧化锌。相对于所述基材橡胶100质量份,所述硫化促进助剂的使用量优选为1质量份以上、10质量份以下。
(其他成分)
所述橡胶组合物中,在不损害本发明宗旨的范围内,可以使用填充剂、加工助剂、防老剂、塑解剂、颜料等通常作为橡胶配合剂使用的配合剂。
作为所述填充剂,可以使用作为橡胶的配合剂一般使用的填充剂,可以举出例如,炭黑、二氧化硅、碳酸钙、滑石、粘土、碳酸镁、氧化铝等,优选炭黑、碳酸钙。通过配合填充剂,可以提高得到的辊的机械强度等。
相对于基材橡胶100质量份,所述填充剂的含量优选为3质量份以上,更优选为5质量份以上,进一步优选为10质量份以上,优选为100质量份以下,更优选为70质量份以下,进一步优选为50质量份以下,特别优选为28质量份以下。
作为所述加工助剂,可以举出碳原子数为12~30的脂肪酸(硬脂酸等)、脂肪酸酯、脂肪酸金属盐、脂肪酸酰胺、烃(石蜡)、操作油等。
作为所述防老剂,可以举出二乙基二硫代氨基甲酸镍、二丁基二硫代氨基甲酸镍等。
所述橡胶组合物的固化物的硬度(硬度计法、A型硬度)优选为10以上,更优选为15以上,进一步优选为20以上,优选为90以下,更优选为85以下,进一步优选为80以下。如果固化物的硬度为10以上,则成为适于片材输送的硬度,输送能力进一步提高,如果为90以下,则辊轴的压入更容易。
<片材输送辊用橡胶组合物的制造>
所述片材输送辊用橡胶组合物,可以通过混合基材橡胶以及根据需要的其他原料,用捏合机、班伯里密炼机、开放式辊轧机等进行混炼来制备。混炼的方法和条件可根据生产规模适当选择。
作为所述橡胶组合物的制造方法,优选将含有乙烯-α烯烃共聚物的基材橡胶和萜烯系树脂在萜烯系树脂的软化点以上的温度下进行混炼。即,所述片材输送辊用橡胶组合物,优选通过将含有乙烯-α烯烃共聚物的基材橡胶和萜烯系树脂,在萜烯系树脂的软化点以上的温度下进行混炼而得到。
混合所述基材橡胶和萜烯系树脂时的混合温度(材料温度)优选为萜烯系树脂的软化点以上。通过在萜烯树脂软化点以上的温度下混合,可以均匀地混合到橡胶中。另外,在含有多个萜烯系树脂的情况下,在软化点最高的萜烯系树脂的软化点以上的温度下混合。在将萜烯系树脂的软化点设为T℃时,所述混合温度更优选为T+3℃以上,进一步优选为T+5℃以上。另外,在含有多个萜烯系树脂的情况下,将软化点最高的萜烯系树脂的软化点设为T℃。所述混合温度的上限没有特别限定,通常小于200℃。
在所述橡胶组合物含有硫化剂的情况下,作为橡胶组合物的制造方法,优选具有:将含有乙烯-α烯烃共聚物的基材橡胶和萜烯系树脂,在萜烯系树脂的软化点以上的温度下进行混炼,得到混炼物的第1工序,以及在所述混炼物中混合硫化剂的第2工序。通过具有第1工序和第2工序,可以使萜烯系树脂均匀地分散在橡胶成分中,可以抑制由硫化剂引起的焦烧。
在所述第1工序中,通过混合基材橡胶和萜烯系树脂来制备混合物。混合所述基材橡胶和萜烯系树脂时的混合温度(材料温度)优选为萜烯系树脂的软化点以上。通过在萜烯系树脂软化点以上的温度下混合,可以均匀地混合到橡胶中。另外,在含有多个萜烯系树脂的情况下,在软化点最高的萜烯系树脂的软化点以上的温度下混合。所述第1工序的混合温度,在将萜烯系树脂的软化点设为T℃时,更优选为T+3℃以上,进一步优选为T+5℃以上。所述第1工序的混合温度的上限没有特别限定,通常小于200℃。另外,在含有多个萜烯系树脂的情况下,将软化点最高的萜烯系树脂的软化点设为T℃。所述混合温度的上限没有特别限定,通常小于200℃。
所述第1工序的混合可以用捏合机、班伯里密炼机、开放式辊轧机等进行,优选用捏合机进行。
所述第1工序可以仅混合基材橡胶和萜烯系树脂,也可以混合硫化剂以外的其他成分(硫化促进剂、填充剂、加工助剂、防老剂)。另外,在所述第1工序中,不混合硫化剂和硫化促进剂。
在所述第2工序中,将所述混合物与硫化剂混合,制备橡胶组合物。将所述混合物和硫化剂混合时的混合温度(材料温度)优选为30℃以上,更优选为40℃以上,进一步优选为50℃以上,优选为150℃以下,更优选为120℃以下,进一步优选为100℃以下。如果所述混合温度为30℃以上,则通过橡胶的塑化而容易混合硫化剂,如果为150℃以下,则能够抑制焦烧。
所述第2工序的混合可以用捏合机、班伯里密炼机、开放式辊轧机等进行,优选用开放式辊轧机进行。
在所述橡胶组合物含有硫化促进助剂的情况下,优选在第2工序中添加硫化促进助剂。当所述橡胶组合物含有填充剂、加工助剂或防老剂时,优选在第1工序中添加这些成分。
<片材输送辊>
本发明的片材输送辊由所述片材输送辊用橡胶组合物成型而成。
作为片材输送辊的形状,可以举出圆筒状、圆柱状、多边形筒状、多棱柱状。在片材输送辊为圆筒状、多边形筒状的情况下,片材输送辊优选具有轴。所述轴的材质没有特别限定,可以举出金属、陶瓷、树脂等。
图1显示片材输送辊的一例。图1所示的片材输送辊1具有将所述本发明的橡胶组合物形成为筒状的辊主体2。在所述辊主体2的中心设有截面为圆形的通孔3,在该通孔3中插通并固定有圆柱状的轴4,该轴4与未图示的驱动系统连接等。辊主体2的外周面形成为与通孔3和轴4同心的筒状。
辊主体2和轴4通过例如在辊主体2的通孔3中,压入外径大于该通孔3的内径的轴4等,以不产生空转的方式相互固定。即,通过基于两者间的直径差的紧固量,在该两者间确保一定的空转转矩(不产生空转的极限的转矩)。
轴4由例如金属、陶瓷、硬质树脂等形成。也可以根据需要,将多个辊主体2固定在1根轴4的多个部位。
制造辊主体2的方法可以举出有,通过挤压成型法等将橡胶组合物成型为筒状后,通过加压交联法等进行交联的方法;通过传递成型法等成型为筒状的同时进行交联的方法等。
辊主体2也可以在所述制造工序的任意时点,根据需要进行研磨、或进行滚花加工、毛化加工等,使外周面成为规定的表面粗糙度。另外,也可以切割辊主体2的两端,使外周面成为规定宽度。辊主体2的外周面可以被任意涂层覆盖。
另外,辊主体2也可以形成为外周面侧的外层和通孔3侧的内层的2层结构。在这种情况下,优选至少外层由所述本发明的橡胶组合物形成。但是,考虑到简化结构、提高生产率并且降低制造成本等,优选辊主体2如图1所示为单层结构。
另外,辊主体2也可以是多孔结构。但是,为了提高耐磨损性、减小压缩永久变形、即使在以一个位置接触的状态下持续较长时间也难以产生变形引起的凹陷,优选辊主体2实质上为非多孔的结构。
根据片材输送辊1的用途,所述通孔3也可以设置在从辊主体2的中心偏心的位置。另外,辊主体2的外周面也可以不是筒状而是异形形状,例如,也可以是筒状的外周面的一部分被切成平面状的形状等。为了制造具有这些异形形状的辊主体2的片材输送辊1,可以通过前面说明的制造方法,直接将异形形状的辊主体2成型后使其交联,也可以通过后处理,将成型为筒状的辊主体2做成异形形状。
另外,也可以在成型为筒状的辊主体2的通孔3中,压入与该辊主体2的异形形状对应的变形形状的轴4,使辊主体2变形为异形形状。
在这种情况下,能够对变形前的筒状的外周面5实施外周面5的研磨、滚花加工、毛化加工等,因此能够提高加工性。
<图像形成装置>
本发明的片材输送辊可以组装在例如,激光打印机、静电复印机、普通纸传真机或它们的复合机等利用电子照相法的各种图像形成装置中。另外,本发明的片材输送辊也可以组装在例如喷墨打印机、ATM等中。
本发明的片材输送辊一边与片材接触一边旋转,通过摩擦来输送片材。作为所述片材,可以举出单张纸等单张片材、连续纸等连续片材。所述片材输送辊可以用作例如,进纸辊、输送辊、压印辊、排纸辊等。
【实施例】
以下,通过实施例详细说明本发明,但本发明不受下述实施例的限定,在不脱离本发明主旨的范围内的变更、实施方式均包含在本发明的范围内。
[评价方法]
(1)硬度
橡胶组合物的固化物的硬度根据JIS K6253-3(2012)测定。具体而言,使用橡胶组合物,在170℃下压制20分钟,制作厚度为2mm的片材。为了不受测定基板等的影响,将该片材在3片重叠的状态下,与A型硬度计的加压板接触,在接触3秒后读取数值。
(2)拉伸强度、断裂伸长率
根据JIS K6251(2017)测定橡胶组合物的固化物的拉伸强度、断裂伸长率(断裂时伸长率)。具体而言,使用橡胶组合物,在170℃下压制20分钟,制作厚度为2mm的片材,将其冲裁成哑铃形状(哑铃状3号形、平行部分厚2mm、初始标线间距20mm),制作试验片。使用拉伸试验测定装置测定物性(测量温度23℃、拉伸速度500mm/分)。然后,通过将拉伸至试验片断裂时记录下的最大的拉伸力除以试验片的试验前的截面积,计算出拉伸强度。
(3)测定摩擦系数
如图2所示,将普通纸11(FUJIFILM Business Innovation公司制造、P纸(宽60mm、长210mm))载置在水平设置的聚四氟乙烯(PTFE)制的板10上。在该纸11上载置片材输送辊1的辊主体2,在轴4上施加铅直荷载W1(=300gf),使其向板10压接。
接着,在温度23℃、相对湿度55%的环境下,使辊主体2沿点划线箭头R1所示方向以200rpm旋转时,测定施加在与纸11的一端连接的负荷传感器12上的输送力F(gf)。
根据测定的输送力F和铅直荷载W1(=300gf),通过式(1)求出初始的摩擦系数μ。
μ=F(gf)/W1(gf) (1)
(4)强制磨损试验
如图2所示,将普通纸11(FUJIFILM Business Innovation公司制造、P纸)载置在水平设置的聚四氟乙烯(PTFE)制的板10上。在该纸11上载置片材输送辊1的辊主体2,在轴4上施加铅直荷载W1(=500gf),使其向板10压接。
接着,在温度23℃、相对湿度55%的环境下,使辊主体2沿点划线箭头R1所示方向以200rpm连续旋转10分钟。然后,根据旋转前的辊主体2的质量W0(g)和旋转后的辊主体2的质量W1(g),通过下式(2)求出磨损减量率(%)。
磨损减量率(%)=100×(W0-W1)/W0(式2)
[橡胶组合物的制备]
按照表1、2所示的配合,混合各原料,制备橡胶组合物。具体而言,首先,使用捏合机将基材橡胶、萜烯系树脂和填充剂混合,制备混合物。此时,在捏合机槽内的温度(材料温度)达到规定的温度后混合1分钟。接着,将得到的混合物冷却,使用将表面温度控制在30℃~50℃的开放式辊轧机,将所述混合物与硫化剂、硫化促进剂和硫化促进助剂混合,制备橡胶组合物。对于得到的橡胶组合物,固化物的测定结果如表1、2所示。
【表1】
【表2】
※No.13~16中,EPDM2为EPDM成分25质量份、增量油25质量份。
表1、2中使用的原料如下所示。
EPDM1:住友化学制造,“ESPRENE(注册商标)505A”(非充油EPDM)(乙烯-丙烯-乙叉降冰片烯共聚物,乙烯含有率50质量%,二烯成分含有率9.5质量%)
EPDM2:住友化学制造,“ESPRENE 670F”(充油EPDM)(乙烯含有率66质量%、二烯成分含有率4.0质量%、相对于EPDM100质量份的充油量100质量份)
EPDM 3:住友化学制造,“ESPRENE 586”(非充油EPDM)(乙烯含有率66质量%、二烯成分含有率12.5质量%)
SBR:日本瑞翁制造,“Nipol(注册商标)1502”(非充油苯乙烯丁二烯橡胶,键合苯乙烯含量:23.5质量%,门尼粘度ML1+4(100℃)52.0)
IR:日本瑞翁制造,“Nipol(注册商标)IR2200”(异戊二烯橡胶)
萜烯系树脂1:安原化学制造,“YS Resin PX1000”(萜烯树脂,软化点100℃,羟基0mgKOH/g)
萜烯系树脂2:安原化学制造,“YS Resin TO105”(芳香族改性萜烯树脂,软化点105℃,羟基0mgKOH/g)
萜烯系树脂3:安原化学制造,“YS Polyster U115”(萜烯酚树脂,软化点115℃,羟值40mgKOH/g)
萜烯系树脂4:安原化学制造,“YS Polyster K125”(萜烯酚醛脂,软化点125℃,羟值200mgKOH/g)
萜烯系树脂5:安原化学制造,“YS Polyster UH115”(氢化萜烯酚树脂,软化点115℃,羟值20mgKOH/g)
炭黑:东海碳素公司制造,SEAST(注册商标)3
碳酸钙:备北粉化工业公司制造,BF-300
氧化锌:三井金属矿业公司制造,氧化锌2号
硬脂酸:日油制造,硬脂酸“椿”
硫:鹤见化学制造,5%含油硫
硫化促进剂1:大内新兴化学工业制造,“NOCCELER(注册商标)TOT-N”(四(2-乙基己基)秋兰姆二硫化物)
硫化促进剂2:大内新兴化学工业制造,“NOCCELER DM”(二-2-苯并噻唑基二硫化物)
有机过氧化物:日油制造,“PERCUMYL(注册商标)D”(过氧化二异丙苯)
[片材输送辊的制造]
使用上述得到的橡胶组合物,通过传递成型,在170℃、30分钟的成型条件下成型为圆筒状。将轴(外径12mm)压入圆筒状的成型体中,使用圆筒磨床研磨成橡胶辊的外径为22mm,将橡胶辊部分的宽度切割为25mm,制作出片材输送辊。得到的片材输送辊的评价结果如表1、2所示。
橡胶组合物No.1~5是含有作为基材橡胶的乙烯-α烯烃共聚物、萜烯系树脂、作为硫化剂的硫的情况。橡胶组合物No.6是含有乙烯-α-烯烃共聚物和硫,但不含萜烯系树脂的情况。由橡胶组合物No.1~5形成的片材输送辊,较之于由不含萜烯系树脂的橡胶组合物No.6形成的片材输送辊,摩擦系数得到提升。
橡胶组合物No.7~11是含有作为基材橡胶的乙烯-α烯烃共聚物、萜烯系树脂、作为硫化剂的有机过氧化物的情况。橡胶组合物No.12是含有乙烯-α-烯烃共聚物和有机过氧化物,但不含萜烯系树脂的情况。由橡胶组合物No.7~11形成的片材输送辊,较之于由不含萜烯系树脂的橡胶组合物No.12形成的片材输送辊,摩擦系数得到提升。
橡胶组合物No.13~15是含有作为基材橡胶的非充油乙烯-α烯烃共聚物、充油乙烯-α烯烃共聚物、萜烯系树脂、作为硫化剂的有机过氧化物的情况。橡胶组合物No.16是含有非充油乙烯-α-烯烃共聚物、充油乙烯-α-烯烃共聚物、有机过氧化物,但不含萜烯系树脂的情况。由橡胶组合物No.13~15形成的片材输送辊,较之于由不含萜烯系树脂的橡胶组合物No.16形成的片材输送辊,摩擦系数得到提升。
橡胶组合物No.17和18是含有作为基材橡胶的乙烯-α烯烃共聚物、苯乙烯丁二烯橡胶、萜烯系树脂、作为硫化剂的有机过氧化物的情况。橡胶组合物No.19是含有乙烯-α-烯烃共聚物、苯乙烯丁二烯橡胶、有机过氧化物,但不含萜烯系树脂的情况。由橡胶组合物No.17和18形成的片材输送辊,较之于由不含萜烯系树脂的橡胶组合物No.19形成的片材输送辊,摩擦系数得到提升。
橡胶组合物No.20和21,是含有作为基材橡胶的乙烯-α烯烃共聚物、异戊二烯橡胶、萜烯系树脂、作为硫化剂的有机过氧化物的情况。橡胶组合物No.22是含有乙烯-α-烯烃共聚物、异戊二烯橡胶、有机过氧化物,但不含萜烯系树脂的情况。由橡胶组合物No.20和21形成的片材输送辊,较之于由不含萜烯系树脂的橡胶组合物No.22形成的片材输送辊,摩擦系数得到提升。
另外,根据橡胶组合物7~22的评价结果,在橡胶组合物配合了作为硫化剂的有机过氧化物的情况下,如果萜烯系树脂的羟值为50mgKOH/g以下,则得到的片材输送辊的耐磨损性提高。
本发明(1)是一种片材输送辊用橡胶组合物,其特征在于,含有基材橡胶和萜烯系树脂,所述基材橡胶含有乙烯-α烯烃共聚物。
本发明(2)是根据本发明(1)所述的片材输送辊用橡胶组合物,其中,所述基材橡胶100质量%中的乙烯-α烯烃共聚物的含有率为50质量%以上。
本发明(3)是根据本发明(1)或(2)所述的片材输送辊用橡胶组合物,其中,相对于所述基材橡胶100质量份,所述萜烯系树脂的含量为1质量份~15质量份。
本发明(4)是根据本发明(1)~(3)中任一项所述的片材输送辊用橡胶组合物,其中,作为硫化剂含有有机过氧化物,所述萜烯系树脂的羟值为50mgKOH/g以下。
本发明(5)是根据本发明(1)~(4)中任一项所述的片材输送辊用橡胶组合物,其中,作为所述基材橡胶,还含有二烯系橡胶。
本发明(6)是根据本发明(5)所述的片材输送辊用橡胶组合物,其中,所述二烯系橡胶为异戊二烯橡胶和/或天然橡胶。
本发明(7)是根据本发明(1)~(6)中任一项所述的片材输送辊用橡胶组合物,其中,所述片材是单张纸。
本发明(8)是一种片材输送辊,其特征在于,由本发明(1)~(7)中任一项所述的片材输送辊用橡胶组合物成型。
本发明(9)是一种片材输送辊用橡胶组合物的制造方法,是其特征在于,是一种含有基材橡胶和萜烯系树脂的片材输送辊用橡胶组合物的制造方法,将含有乙烯-α烯烃共聚物的基材橡胶和萜烯系树脂在萜烯系树脂的软化点以上的温度下进行混炼。
本发明(10)是一种片材输送辊用橡胶组合物的制造方法,其特征在于,是一种含有基材橡胶、萜烯系树脂和硫化剂的片材输送辊用橡胶组合物的制造方法,具有:第1工序,将含有乙烯-α烯烃共聚物的基材橡胶和萜烯系树脂在萜烯系树脂的软化点以上的温度下进行混炼而得到混炼物,以及第2工序,在所述混炼物中混合硫化剂。

Claims (10)

1.一种片材输送辊用橡胶组合物,其特征在于,含有基材橡胶和萜烯系树脂,所述基材橡胶含有乙烯-α烯烃共聚物。
2.根据权利要求1所述的片材输送辊用橡胶组合物,其中,所述基材橡胶100质量%中的乙烯-α烯烃共聚物的含有率为50质量%以上。
3.根据权利要求1或2所述的片材输送辊用橡胶组合物,其中,相对于所述基材橡胶100质量份,所述萜烯系树脂的含量为1质量份~15质量份。
4.根据权利要求1或2所述的片材输送辊用橡胶组合物,其中,作为硫化剂,含有有机过氧化物,
所述萜烯系树脂的羟值为50mg KOH/g以下。
5.根据权利要求1或2所述的片材输送辊用橡胶组合物,其中,所述基材橡胶还含有二烯系橡胶。
6.根据权利要求5所述的片材输送辊用橡胶组合物,其中,所述二烯系橡胶为异戊二烯橡胶和/或天然橡胶。
7.根据权利要求1或2所述的片材输送辊用橡胶组合物,其中,所述片材是单张纸。
8.一种片材输送辊,其特征在于,由权利要求1或2所述的片材输送辊用橡胶组合物成型。
9.一种片材输送辊用橡胶组合物的制造方法,其特征在于,其为一种含有基材橡胶和萜烯系树脂的片材输送辊用橡胶组合物的制造方法,
将含有乙烯-α烯烃共聚物的基材橡胶和萜烯系树脂在萜烯系树脂的软化点以上的温度下进行混炼。
10.一种片材输送辊用橡胶组合物的制造方法,其特征在于,其为一种含有基材橡胶、萜烯系树脂和硫化剂的片材输送辊用橡胶组合物的制造方法,包括:
第1工序,将含有乙烯-α烯烃共聚物的基材橡胶和萜烯系树脂在萜烯系树脂的软化点以上的温度下进行混炼而得到混炼物,以及
第2工序,在所述混炼物中混合硫化剂。
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