CN1955216A - 弹性体组合物和由弹性体组合物构成的橡胶辊 - Google Patents

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Abstract

一种弹性体组合物，基于100质量份橡胶组分(该橡胶组分包含二烯橡胶和/或乙烯－丙烯－二烯烃橡胶)，该弹性体组合物还包含2～150质量份热塑性弹性体和热塑性树脂混合物，50～250质量份软化剂，0.2～3.0质量份作为交联剂使用的有机过氧化物，2～20质量份树脂交联剂。橡胶组分进行动力学交联，以使橡胶组分分散到热塑性弹性体和热塑性树脂的混合物中。

Description

弹性体组合物和由弹性体组合物构成的橡胶辊
                                技术领域
本发明涉及一种弹性体组合物和由该弹性体组合物构成的橡胶辊。更具体地，本发明涉及一种具有橡胶弹性、耐候性和可加工性的弹性体组合物，它的耐磨性优异，适合用于成像设备的送纸器上的橡胶辊，这种成像设备可以是喷墨打印机、激光打印机、静电复印机和自动出纳机(ATM)。
                                背景技术
一种橡胶组分动力学交联(dynamically crosslink动力学)后，动力学交联的热塑性弹性体分散在热塑性弹性体和/或热塑性树脂中，显示出类似于硫化橡胶的性质。进一步用设备对热塑性树脂进行加工，可以发现，动力学交联的热塑性弹性体适用于注射成型方法、挤出成型方法和吹塑成型方法中任何一种。另外，动力学交联的热塑性弹性体，不需要如成型后硫化这样的热处理工序，并且可以循环使用。因此，动力学交联的热塑性弹性体对环境的影响较小，而且易于降低生产成本。由于这些优点，动力学交联的热塑性弹性体被用来制造高性能的燃料带管、空气阻隔软管、汽车上的密封条，成像设备的送纸辊，等等。
用于制造上述产品的动力学交联的热塑性弹性体，对其耐磨性是有所要求的。当弹性体组合物被用来制造成像设备的送纸辊，技术上要求送纸辊的硬度较低，这样它和纸之间才会产生较大的摩擦力。但同时，硬度较低的动力学交联热塑性弹性体，它的耐磨性就会差些。
目前已提出了许多方法用以改善动力学交联热塑性弹性体的耐磨性。
例如，在日本公开特许公报第11-236465号(专利文件1)中，氢化苯乙烯热塑性弹性体和烯烃树脂的混合物被作为基质以一定量混入橡胶，该橡胶通过树脂硫化而被动力学硫化。因此，包含有动力学交联热塑性弹性体的送纸橡胶辊的耐磨性就得到了改进。
在日本公开特许公报第2003-321580号(专利文件2)中，通过添加相容剂，可以使橡胶组分和有相反极性的热塑性组分相容，从而有效的形成混合物合金。通过将耐候性优异的无极性的橡胶和有极性且耐磨性优异的热塑性树脂或/和热塑性弹性体共混，可得到具有优异耐磨性的热塑性弹性体组合物。
在日本公开特许公报第2004-331781号(专利文件3)中，含有双键的苯乙烯热塑性弹性体(C)以一定比例加入到含有二烯橡胶和/或乙烯-丙烯-二烯橡胶的橡胶组分(以下称EPDM橡胶)(A)中，并加入到氢化苯乙烯热塑性弹性体和烯烃树脂的混合物(B)中。这样一来，就可增加弹性体组合物的强度和其耐磨性，具体说是提高了送纸辊或由弹性体组合物构成的类似物在它空转时的耐磨性。
交联剂应当能够动力学交联橡胶组分。对于上述发明的交联剂，上述专利文件1(权利要求1)记载了树脂交联剂的使用，专利文件2(权利要求1)记载了树脂交联剂或有机过氧化物交联剂的使用，专利文件3(权利要求2)记载了树脂交联剂的使用。
在用过氧化物交联剂动力学交联橡胶组分时，橡胶和树脂的主链被切断并交联。于是当热塑性弹性体组合物用于制造具有高耐磨性要求的产品时，其耐磨性还是有改进空间的。用过氧化物交联剂使橡胶动力学交联的方法所带来的另一个问题是会导致组分分散不良，并且在组分捏合期间发生剧烈反应。结果，捏合后组分被放电。因此组分不能被加工的可能性很高。
在橡胶组分用树脂交联剂动力学交联时，二烯橡胶的分子或含双键的EPDM的分子得以交联，但是氢化苯乙烯热塑性弹性体则难以交联。因此，这使得该方法在耐磨性方面的改进会有所限制。
如上所述，从交联剂角度看，上述公开的这些专利中耐磨性还是有改善空间的。
专利文件1：日本日本公开特许公报No.11-236465
专利文件2：日本日本公开特许公报No.2003-321580
专利文件3：日本日本公开特许公报No.2004-331781
发明内容
本发明旨在解决上面提到的问题。因此本发明的目的是提供一种弹性体组合物，它具有硫化橡胶的橡胶弹性和树脂的耐候性和可加工性、以及优异的耐磨性；还提供一种由弹性体组合物构成的橡胶辊，其具有高摩擦系数，并且耐用，例如，能够长时期保持较高的摩擦系数。
为了达到这一目的，本发明提供了一种弹性体组合物，基于100质量份含有二烯橡胶和/或乙烯-丙烯-二烯橡胶的橡胶组分，它还包含2～150质量份热塑性弹性体和热塑性树脂的混合物，50～250质量份软化剂，0.2～3质量份用作交联剂的有机过氧化物，2～20质量份树脂交联剂。该橡胶组分动力学交联后，分散到由热塑性弹性体和热塑性树脂的混合物中。
本发明的发明者对于在橡胶组分交联后如何使分散在热塑性弹性体和/或热塑性树脂中的已经动力学交联的热塑性弹性体进行交联的交联方法做了大量研究。结果，他们发现，动力学交联的热塑性弹性体的耐磨性，可以通过添加有机过氧化物和按特定比例添加树脂交联剂到已动力学交联的热塑性弹性体中得到提高。
作为包含在本发明的弹性体组合物中的有机过氧化物，可以使用能交联橡胶组分的化合物。例如可例举，过氧化苯甲酰、1，1-二(叔丁基过氧基)-3，3，5-三甲基环己烷、2，5-二甲基-2，5-二(过氧化苯甲酰)己烷、二-(叔丁基过氧基)二异丙苯、1，4-二(叔丁过氧异丙基)苯、苯甲酸二过氧化叔丁酯、苯甲酸过氧化叔丁酯、过氧化二异丙苯、叔丁基过氧化异丙苯、2，5-二甲基-2，5-二(叔丁基过氧基)己烷、二-叔丁基有机过氧化物、2，5-二甲基-2，5-二(叔丁基过氧基)-3-己烷。这些有机过氧化物可以单独使用，也可以把两种或几种混合在一起使用。
基于100质量份橡胶组分，有机过氧化物的混合量设定为0.2～3质量份。如果有机过氧化物混合量少于0.2质量份，弹性体和树脂就不能充分交联。于是就不能达到提高弹性体组合物的耐磨性的效果。另一方面，如果有机过氧化物混合量大于3质量份，弹性体组合物的性能就会下降，这是因为分子链被切断且发生分散不良。这样一来，就很难对弹性体组合物进行加工了。
基于100质量份橡胶组分，有机过氧化物混合量的下限优选为0.5质量份，更优选为1.0质量份。相对于100质量份橡胶组分，有机过氧化物的混合量的上限优选为2.5质量份，更优选为2.0质量份。
可以将共交联剂同有机过氧化物一起使用。共交联剂本身交联并与橡胶分子反应并使其交联，于是形成完整的弹性体组分聚合物。通过橡胶组分和共交联剂的共交联，交联后分子的分子量增加，于是弹性体组合物的耐磨性能得到提高。
作为共交联剂使用的化合物可例举，多官能团单体、甲基丙烯酸的金属盐类或丙烯酸的的金属盐类、甲基丙烯酸酯、芳烃类乙烯基化合物、杂环类乙烯基化合物、烯丙基类化合物、利用1，2-聚丁二烯和二肟类官能团的多官能团聚合物。
当把共交联剂和有机过氧化物一起添加到橡胶组分中时，共交联剂的加入量是和共交联剂的种类及其他组分的种类有关的。但是基于100质量份橡胶组分而言，共交联剂的混合量应该为5质量份以上且20质量份以下，更优选为10质量份以上且15质量份以下。
本发明中，弹性体组合物中包含的树脂交联剂是合成树脂。通过加热经捏合的弹性体组合物的组分，使橡胶发生交联反应。作为树脂交联剂可例举：酚醛树脂、三聚氰胺·甲醛树脂、三嗪·甲醛缩聚物、六甲氧基甲基·三聚氰胺树脂。优选使用酚醛树脂。
对于酚醛树脂，苯酚类组分可以是苯酚、烷基苯酚、甲酚、二甲苯酚、间苯二酚，通过使苯酚类组分和醛类(如，甲醛、乙醛、糠醛)反应，可以合成得到酚醛树脂。也可以使用卤代酚醛树脂，这类卤代酚醛树脂至少具有一个卤素原子连接在酚醛树脂的醛类单元上。
更优选为使用由甲醛和在苯的邻位或对位连有烷基的烷基苯酚反应得到的烷基苯酚-甲醛树脂。因为烷基苯酚-甲醛树脂和橡胶的相容性好，且反应活性大，所以选用这种树脂交联剂能使交联反应相对较早地开始。烷基苯酚-甲醛树脂上的烷基基团有1～10个碳原子。更具体地来说，这种烷基基团可以是甲基、乙基、丙基、丁基。可优选卤代烷基苯酚-甲醛树脂。
对于树脂交联剂，可以使用改性烷基苯酚树脂和烷基苯酚硫化物树脂。烷基苯酚硫化物树脂是指通过硫化的对位叔丁基苯酚和醛类的加成缩合形成的。
基于100质量份橡胶组分，树脂交联剂的混合量设定为2～20质量份。如果树脂交联剂的用量少于2质量份，橡胶组分无法充分交联。于是弹性体组合物的耐磨性就较差。另一方面，如果树脂交联剂的混合量大于20质量份，那么由弹性体组合物做成的橡胶辊会太硬，以至它和纸张的摩擦力会比较小。所以，基于100质量份橡胶组分，树脂交联剂的混合量优选为5～15质量份。
有机过氧化物和树脂交联剂的混合比例没有具体的限定。但是优选为(有机过氧化物的混合量)∶(树脂交联剂的混合量)＝1∶1～40，更优选为1∶1～20。
本发明的弹性体组合物，至少包含一种选自二烯烃类橡胶和/或EPDM橡胶的橡胶组分。
作为用于本发明的二烯烃类橡胶，可以是，天然橡胶(NR)、丁基橡胶(IIR)、异戊橡胶(IR)、丁二烯橡胶(BR)、丁苯橡胶(SBR)、氯丁橡胶(CR)、丁腈橡胶(NBR)、1，2-聚丁二烯橡胶。这些二烯橡胶可以单独使用，也可以一种或几种混合在一起使用。
EPDM橡胶包括不充油EPDM橡胶和充油的EPDM橡胶。不充油的EPDM橡胶由一种橡胶组分组成。而充油的EPDM橡胶由橡胶组分和充油剂组成。不管是充油的EPDM橡胶还是不充油的EPDM橡胶都可以在本发明中使用。EPDM橡胶中的二烯烃单体可例举，二环戊二烯、亚甲基降冰片烯、亚乙基降冰片烯、1，4-己二烯、环辛二烯。
橡胶组分中的橡胶可包括除了二烯橡胶和EPDM橡胶之外的其他橡胶。那些其他橡胶可以是，乙丙橡胶、丙烯酸类橡胶、氯磺酸聚乙烯。
本发明的弹性体组合物主要包含EPDM橡胶作为其橡胶组分。EPDM橡胶在整个橡胶组分中所占的比例优选不少于50％，更优选为不少于80％，最优选不少与95～100％。EPDM橡胶的主链由饱和碳氢键组成，不包含双键。所以，EPDM橡胶即使暴露在高浓度的臭氧环境下，或用光束照射，其分子主链也几乎不会被打断。因此，用含有EPDM橡胶的弹性体组合物做成的产品，如，橡胶辊，具有很好的耐候性。
本发明的弹性体组合物含有热塑性弹性体和热塑性树脂的混合物。优选热塑性弹性体和热塑性树脂相互混合后，它们的混合物可以作为弹性体使用。这是因为，所制得的含有分散在热塑性弹性体和热塑性树脂中的橡胶组分的弹性体组合物具有较小硬度。
通常所知的热塑性弹性体都可以用作上述的热塑性弹性体。具体来说，可以例举：苯乙烯弹性体、聚氯乙烯、氯乙烯弹性体、烯烃弹性体、聚氨酯弹性体、酯类弹性体、酰胺类弹性体、离子键弹性体、亚乙基丙烯酸乙酯(EEA)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)。
在上述这些热塑性弹性体中，优选使用苯乙烯弹性体，它可以是，一种嵌段共聚物，这是由主要由苯乙烯单体组成的聚合物链段(A)和主要由共轭二烯烃化合物组成的链段(B)嵌段共聚而成；它也可以是，氢化嵌段共聚物，其中，上述嵌段共聚物的含有共轭二烯的聚合单元被氢化。对于苯乙烯类单体，它可以是，苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、叔丁基苯乙烯。这些单体可以单独使用，也可以一种或几种混合在一起使用。在苯乙烯类单体中，优选为苯乙烯。对于共轭二烯烃类化合物，它可以是，丁二烯、异戊二烯、氯丁二烯、2，3-二甲基丁二烯。这些共轭二烯烃类化合物可以单独使用，也可以二种或几种混合在一起使用。
对于苯乙烯类弹性体，具体可以是，苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SBS)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物(SIS)、苯乙烯-乙烯/丁二烯-苯乙烯共聚物(SEBS)、苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯共聚物(SEPS)、苯乙烯-乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯共聚物(SEEPS)。
在苯乙烯类弹性体中，优选使用氢化苯乙烯热塑性弹性体，更优选为使用苯乙烯-乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯共聚物(SEEPS)。
对于热塑性树脂，通常所知的热塑性树脂都可是使用。例如，可以使用烯烃类树脂、聚苯乙烯(PS)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、尼龙。优选使用烯烃类树脂。对于烯烃类树脂，可以是，聚乙烯、聚丙烯、亚乙基丙烯酸乙酯树脂、亚乙基乙酸乙烯酯树脂、乙烯-甲基丙烯酸酯树脂、离子键树脂。在这些烯烃类树脂中，优选使用聚丙烯或是聚乙烯。更优选为聚丙烯。
本发明的弹性体组合物，基于100质量份橡胶组分，包含2～150质量份热塑性弹性体和热塑性树脂的混合物。
如果热塑性弹性体和热塑性树脂的混合物的混合量少于2质量份，那么树脂组分的含量就会太少，以至于不能使橡胶组分很好地分散到基质中，于是使弹性体组合物的加工变得困难，由弹性体组合物做成的产品的强度会比较低，耐磨性也会比较差。另一方面，如果热塑性弹性体和热塑性树脂的混合物的混合量大于150质量份，那么树脂组分的含量就会太多，以至于弹性体组合物硬度太大。如果把弹性体组合物做成的橡胶辊用作送纸辊，它和纸张的摩擦系数就会较小而且耐磨性也较低。
热塑性弹性体和热塑性树脂的混合比例，大致根据所用的弹性体和树脂的种类而决定。优选比例为，基于100质量份热塑性弹性体，使用大于1质量份且小于100质量份的热塑性树脂。如果热塑性树脂的用量少于1质量份，那么就不能达到混合热塑性树脂和热塑性弹性体的效果。另一方面，如果热塑性树脂的用量大于100质量份，那么混合物就不能被当作弹性体。更优选为，基于100质量份热塑性弹性体，热塑性树脂的用量为20～80质量份。
本发明的弹性体组合物中，基于100质量份橡胶组分，含有50～250质量份软化剂。如果软化剂的用量少于50质量份，那么把弹性体组合物加工成产品，并把弹性体组合物铸模成具有低硬度的橡胶辊都会变得困难。另一方面，软化剂的混合量大于250质量份时，由弹性体组合物做成橡胶辊的强度较低，它的耐磨性也较差。
石油基软化剂和增塑剂可以在本发明中使用。石油基软化剂，可以是矿物油，例如芳族油、环烷油、石蜡油、由碳氢低聚物组成的合成油、操作油。对于增塑剂，可以使用，邻苯二甲酸酯、己二酸酯增塑剂、癸二酸酯增塑剂、磷酸酯增塑剂、聚醚增塑剂、聚酯增塑剂。
在本发明中，优选石蜡油作为软化剂。石蜡油中优选不含有芳香族碳氢化合物的石蜡油。这是因为即使含有少量的芳香烃的石蜡油也会污染纸张。在本发明中，最优选的软化剂是石蜡操作油。
本发明中的弹性体组合物必要时可含有填料。对于填料，可以使用二氧化硅粉末、炭黑、粘土、滑石、碳酸钙、二代亚磷酸盐、碱式碳酸镁、氧化铝。填料含量优选不超过整个弹性体组合物质量的15mass％。其理由如下，填料的加入，可以有效提高弹性体组合物的拉伸强度和撕裂强度。但是，如果弹性体组合物中的填料量太大，那么弹性体组合物的挠性就会降低。于是，由弹性体组合物做成的橡胶辊，其摩擦系数就会比较小。
本发明的弹性体组合物中，除了以上这些组分，还可加入一些添加剂，例如，防老化剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、滑润剂、颜料、抗静电剂、阻燃剂、中和剂、成核剂、消泡剂。
聚合物组分的混合总量(橡胶组分+热塑性弹性体+热塑性树脂+树脂交联剂+其他添加树脂)，但不包括非聚合物组分，例如软化剂、填料，占整个弹性体组合物的总量，优选设为40～95质量份，更优选为59～95质量份。
聚合物组分的混合总量占整个弹性体组合物的总量，设定为不小于40质量份，以确保弹性体组合物的耐磨性。聚合物组分的混合总量占整个弹性体组合物的总量，设为不大于95质量份以确保弹性体组合物在捏合过程中的可操作性和它的成模性。
在本发明的弹性体组合物中，橡胶组分用交联剂进行动力学交联，并且使该橡胶组分分散到热塑性弹性体和热塑性树脂混合物中。
橡胶组分可在卤素存在下进行动力学交联，卤素可以是，氯、溴、氟或是碘。为了在动力学交联时，有卤素的存在，弹性体组合物包含氯化树脂交联剂，或是卤元素供体。卤元素供体可以是氯化锡，例如，四氯化锡、氯化铁、及氯化铜。卤元素供体可以单独使用，也可以两种或几种混合使用。
可使用交联助剂(活化剂)，以帮助交联反应更好地进行。金属氧化物可用作交联助剂。在金属氧化物中，优选氧化锌和碳酸锌。
本发明中弹性体组合物可以通过以下方法制得。
将橡胶组分、热塑性弹性体和热塑性树脂的混合物、软化剂、有机过氧化物、作为交联剂使用的树脂交联剂，以及其他需要时加入的添加剂加入到一台捏合机中，进行捏合。捏合机可以是亨舍尔混合机、超混合机、转筒式混合机。捏合过的组分再被加入到一台单螺杆挤出机、双螺杆挤出机、或捏合机中。其后，所有的组分被加热到150～250℃，以使橡胶组分分散到热塑性弹性体和热塑性树脂的混合物中，同时，橡胶组分用交联剂进行动力学交联。
本发明的弹性体组合物可以有很多种用途。最重要的是优选将弹性体组合物用作办公室自动化设备的送纸器组件，这些自动化设备可以是复印机、打印机、传真机、ATM机，等等。更具体地，弹性体组合物可以被用于形成隔片或隔垫，以防止多张纸一起被输送，弹性体组合物还可形成送纸辊。弹性体组合物特别优选用于构成送纸辊，例如，供纸辊、纸张传送辊、卸纸辊，也可以作为成像设备的供纸装置类似组件。
本发明提供了一种橡胶辊，它是用本发明中的弹性体组合物模塑制成的。
橡胶辊可有任何构型，只要橡胶辊在其表面至少有一层是用本发明的弹性体组合物做成的。但如果橡胶辊只有一层是用本发明的橡胶弹性体做成的，那么这种橡胶辊构型简单，且这种构造从生产过程的管理和制造成本来看，都有优越性。本发明所用的橡胶辊，具有一根插入其中心的金属或陶瓷材质的轴。
本发明的橡胶辊的厚度设定为1～20mm，更优选为2～20mm。如果橡胶辊的厚度小于1mm，那么橡胶辊就失去了弹性。这样一来，橡胶辊的输送性能就会下降。另一方面，如果橡胶辊的厚度大于20mm，橡胶辊就会太大，那么在复印机、打印机、及其他设备上安装橡胶辊都会变得困难。
本发明的橡胶辊的硬度，根据JIS K 6253进行测试，测得其硬度为20以上且50以下，这是因为橡胶辊的硬度在20～50之间的话，显示较好的挠性。当橡胶辊以相对较小的力压在纸上或薄膜上的话，橡胶辊充分形变，并和纸张和薄膜有很大的接触面积。如果橡胶辊的硬度小于20，其磨损量大。如果橡胶辊的硬度大于50，那么会造成在送纸过程中，橡胶辊无法送纸的问题。橡胶辊的硬度更优选为30以上且50以下，最优选为35以上且45以下。
本发明的橡胶辊可以按照以下方法制造。
本发明的弹性体组合物从双螺杆挤出机中挤出从而制得粒料，然后该粒料再从挤出机中呈管状挤出。管子被切断后得到橡胶辊。或者，粒料用注射成型机进行注射成型，形成管状物，成型后的管子表面进行抛光处理，然后被切成需要的尺寸，这样就得到了橡胶辊。
本发明的弹性体组合物表现出优异的耐磨性，这是因为其中包含特定量的有机过氧化物作为交联剂，以及特定量的与有机过氧化物组合使用的树脂交联剂。
在本发明的弹性体组合物中，橡胶组分被动力学交联，使其能够分散到热塑性弹性体和热塑性树脂的混合物中。因此，弹性体组合物表现出类似于硫化橡胶的弹性，同时也表现出类似于树脂的优异的耐候性，而且它适用于注射成型方法，挤出成型方法，吹塑成型方法中的任何一种。此外，不同于硫化橡胶，热塑性弹性体不需要热处理步骤，如成型后的硫化步骤，而且它还可以重复利用。因此，弹性体组合物对环境的影响较小，而且易于降低总生产成本。
本发明的橡胶辊有较高的摩擦系数，并且它的硬度为30～50。因此，当橡胶辊作为送纸辊装在如复印机、打印机等办公设备上时，送纸辊有很好的送纸性能，而且能够防止如无法送纸这样在送纸过程中产生的问题。
                                附图说明
图1是一设备的图解，该设备是用来测试本发明的实施方式中的摩擦系数。
                              具体实施方式
本发明的实施方式的说明如下。
所述实施方式的弹性体组合物包含由EPDM(乙烯-丙烯-二烯橡胶)组成的橡胶组分；氢化苯乙烯热塑性弹性体和聚丙烯(一种热塑性树脂)的混合物；由石蜡操作油组成的软化剂；酚醛树脂交联剂；作为交联剂使用的有机过氧化物，它由2，5-二甲基-2，5-二(叔丁基过氧基)己烷组成。橡胶组分用交联剂动力学交联，以使橡胶组分分散到热塑性弹性体和热塑性树脂的混合物中。
基于100质量份橡胶组分，酚醛树脂交联剂的用量应大于1.0质量份且小于2.0质量份。同样的，基于100质量份橡胶组分，由2，5-二甲基-2，5-二(叔丁基过氧基)己烷组成的有机过氧化物的用量设定大于5质量份且小于15质量份。
有机过氧化物和树脂交联剂的混合比例设定为如下：(有机过氧化物的混合量)∶(树脂交联剂的混合量)＝1∶1～10，更优选为1∶2～10。
如上所述，弹性体组合物包含EPDM橡胶作为它的橡胶组分，且包含氢化苯乙烯热塑性弹性体和聚丙烯的混合物。
基于100质量份EPMD橡胶，氢化苯乙烯热塑性弹性体和聚丙烯的混合物的用量设定为30～100质量份，更优选为50～90质量份。至于氢化苯乙烯热塑性弹性体和聚丙烯混合物的混合比例，基于100质量份氢化苯乙烯热塑性弹性体，聚丙烯的加入量设定为10～80质量份，更优选为20～60质量份。
基于100EPDM橡胶，石蜡操作油的用量为100～250质量份，更优选为150～250质量份。
在本发明的弹性体组合物中，优选含有氧化锌作为交联助剂。基于100质量份EPDM橡胶，氧化锌的用量设定为1～10质量份。
当把上述这些组分按所需的混合比例加入到转鼓式捏合机，它们在150～300℃中进行捏合，更优选为200～250℃，捏合时间定为1～60分钟，更优选为5～30分钟。捏合后的组分被送入到双螺杆挤出机中，对橡胶组分进行动力学交联，此时的温度设为150～250℃，更优选为200℃。因此，橡胶组分能被均一地分散到氢化苯乙烯热塑性弹性体和聚丙烯的混合物中，从而得到本发明的弹性体组合物粒料。
然后，再把弹性体组合物粒料，在190～230℃的温度下，从单螺杆挤出机中呈管状挤出，用加压装置或者用粘合剂使两者相互粘合，将金属轴插入到管子的芯部。用这种方法，就制得了本发明的橡胶辊。
一种近似于D状的轴通过加压装置被插入到圆柱状的橡胶辊的芯部中。因此，可以得到一种近似于D状的橡胶辊。可以在本发明的橡胶辊的表面形成滚花凹槽。
通过上述加工过程制得的橡胶辊，用JIS K 6253测试它的硬度，其硬度介于30～50之间。
实施例
本发明的实施例和比较例详述如下。
按照表1中的混合比例制得弹性体组合物，制取实施例和比较例的橡胶辊。通过下述方法，评价每个橡胶辊的硬度、耐磨性、摩擦系数。表1列出了评价结果。
表1
 E1  E2  CE1  CE2  CE3  CE4  CE5  CE6
  EPDM橡胶  100  100  100  100  100  100  100  100
  热塑性弹性体  50  50  50  50  50  50  50  50
  热塑性树脂  20  20  20  20  20  20  20  20
  软化剂  200  200  200  200  200  200  200  200
  有机过氧化物  1  2  2  0.1  4  2  2
  树脂交联剂  8  12  12  12  12  1  25
  交联助剂  5  5  5  5  5  5  5  5
  硬度  37  43  40  40  40  45  41  54
  耐磨性  110  115  100  103  99  105  101  120
  摩擦系数  106  102  100  98  100  100  99  88
最上一栏的E和CE分别代表实施例和比较例。
表1中列出的各项组分，所用的产品如下所示。
·EPDM橡胶：Sumitomo化学公司生产的“Esprene 505A”
·热塑性弹性体：氢化苯乙烯热塑性弹性体(Kuraray Co.，Ltd.生产的“Septon 4077”)
·热塑性树脂：聚丙烯(Janpan Polypropylene公司生产的“Novatec PP”)
·软化剂：石蜡操作油(Idemitsu Kosan Co.，Ltd.生产的“Diana Process Oil PW-380”)
·有机过氧化物：2，5-二甲基-2，5-二(叔丁基过氧基)己烷(NOFCorporation生产的“Perhexa25B-40”，纯度为40％)
·树脂交联剂：酚醛树脂交联剂(TaokaChemical Co.，Ltd.生产的“Tackrol 250-III”)
·交联助剂：锌白(Mitsui Mining and Smelting Co.，Ltd.生产的“Zinc White No.1”)
橡胶辊按下列方法制得：各个组分的重量称过之后，EPDM树脂、热塑性弹性体、热塑性树脂、软化剂、有机过氧化物、树脂交联剂、交联助剂加入到滚筒中，相互混合10分钟。在EPDM树脂在200℃的双螺杆挤出机(由IIbeck Inc.生产的HTM 38)中动力学交联之后，得到弹性体组合物。然后，弹性体组合物从挤出机中挤出，得到粒料。
接着，粒料以20rpm的速度从单螺杆挤出机中(Kasamatsu Kako Kenkyusho Inc.制造的Φ50挤出机)呈管状形式挤出，这时的温度为190～230℃，这样就得到了成型的产品，其外径为22mm，内径为18mm。管状成型产品被切断，得到橡胶辊，其宽度为15mm，一根轴被插入和固定到管子的芯部。
测试橡胶辊的硬度、耐磨性及摩擦系数的方法如下所示。
硬度
每根橡胶辊的硬度都在23℃室温下，根据JIS K 6253测得。
耐磨性
实施例和比较例中的每根橡胶辊被装在复印机上，用作送纸辊。把20000张A4的纸(由FuJi Xerox Office Supply Corporation生产)在23℃的温度下，相对湿度55％的情况下，连续10小时送到复印机中。在测试前和测试后，称量每根橡胶辊的质量，以得出每根橡胶辊的磨损程度。在表1中，每根橡胶辊的摩擦系数都是相对于比较例1的橡胶辊的摩擦系数设定为100的指数。指数值越大，表示耐磨性越好。
摩擦系数
摩擦系数用如图1所示设备来测试。
如图1黑箭头所示，通过对橡胶辊1的轴2施加250gf的垂直负荷(W)，使每个橡胶辊1压向平板3上，把A4的PPC纸4(由FuJi Xerox Office Supply Corporation生产)夹在辊1和平板3之间。PPC纸和负荷槽5相连。橡胶辊1的圆周转速为300mm/秒，方向见图1箭头(a)所示，温度为23℃，相对湿度为55％。在图1白箭头所示的方向产生的力F(gf)可以通过负荷槽5测得。摩擦系数μ可以由测得的力F(gf)和负荷W(250gf)通过运用如下所示的公式(1)，计算得到。
在表1中，每根橡胶辊的摩擦系数是用相对于比较例1的橡胶辊的摩擦系数设定为100的指数来表示的，指数值越大，表示摩擦系数越大。于是，有高摩擦系数的橡胶辊具有优异的送纸性能。
            μ＝F(gf)/W(gf)..................公式1
通过表1的数据可以证实，在耐磨性或摩擦系数方面，比较例2～6的橡胶辊的性能比比较例1差，而实施例1，2的橡胶辊的性能不管在耐磨性或摩擦系数方面都比比较例1好。

Claims (10)

1.一种弹性体组合物，基于所含有的橡胶组分100质量份，还含有2～150质量份热塑性弹性体和热塑性树脂混合物，50～250质量份软化剂，0.2～3.0质量份作为交联剂使用的有机过氧化物，和2～20质量份树脂交联剂，所述橡胶组分包含二烯橡胶和/或乙烯-丙烯-二烯橡胶，其中，
所述橡胶组分用所述交联剂动力学交联，以使所述橡胶组分分散到所述热塑性弹性体和热塑性树脂的混合物中。
2.如权利要求1所述的弹性体组合物，其其特征在于，所述热塑性弹性体是氢化苯乙烯热塑性弹性体。
3.一种使用如权利要求1所述的弹性体组合物模塑成型得到的橡胶辊。
4.一种使用如权利要求2所述的弹性体组合物模塑成型得到的橡胶辊。
5.如权利要求3所述的橡胶辊，其特征在于，所述橡胶辊根据JIS K 6253测得的硬度为20以上、50以下。
6.如权利要求4所述的橡胶辊，其特征在于，所述橡胶辊根据JIS K6253测得的硬度为20以上、50以下。
7.如权利要求3所述的橡胶辊，其特征在于，所述橡胶辊用作成像设备的送纸辊。
8.如权利要求4所述的橡胶辊，其特征在于，所述橡胶辊用作成像设备中的送纸辊。
9.如权利要求5所述的橡胶辊，其特征在于，所述橡胶辊用作成像设备的送纸辊。
10.如权利要求6所述的橡胶辊，其特征在于，所述橡胶辊用作成像设备的送纸辊。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102481808A (zh) * 2010-06-08 2012-05-30 横滨橡胶株式会社 充气轮胎及叠层体
CN102923505A (zh) * 2011-08-12 2013-02-13 住友橡胶工业株式会社 送纸辊
CN104395378A (zh) * 2012-06-15 2015-03-04 东洋橡胶工业株式会社 热塑性聚酯类树脂构件与橡胶构件的硫化粘接体及其制造方法
CN107266796A (zh) * 2016-04-05 2017-10-20 住友橡胶工业株式会社 橡胶组合物和使用有该橡胶组合物的橡胶成型品
CN108445722A (zh) * 2018-03-02 2018-08-24 郴州市展信龙科技有限公司 一种环保式显影辊
CN108508723A (zh) * 2018-03-02 2018-09-07 郴州市展信龙科技有限公司 一种环保式显影辊的生产工艺
CN110326845A (zh) * 2019-08-14 2019-10-15 安踏（中国）有限公司 一种鞋底用弹性体材料、运动鞋鞋底和运动鞋

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4373462B2 (ja) * 2007-08-03 2009-11-25 住友ゴム工業株式会社 画像形成装置用部材
DE102007049190B4 (de) * 2007-10-13 2014-10-02 Rehau Ag + Co. Verfahren zur Herstellung und Verwendung thermoplastischer Elastomere
JP5241775B2 (ja) * 2010-06-11 2013-07-17 住友ゴム工業株式会社 ゴム組成物および紙送りローラ
CN101921437B (zh) * 2010-10-11 2012-04-18 天龙伟业线缆有限公司 低烟无卤热塑性弹性体阻燃耐火线缆料及生产方法
CN102181101B (zh) * 2011-03-31 2013-01-30 上海东明橡塑制品有限公司 基于热塑性三元乙丙橡胶材质的建筑密封条及其制备方法
JP5437361B2 (ja) * 2011-12-29 2014-03-12 ヤマウチ株式会社 紙送りロール用ゴム組成物および紙送りロール
JP6222845B2 (ja) 2013-10-22 2017-11-01 住友ゴム工業株式会社 紙送りローラ
US10680256B2 (en) * 2016-03-31 2020-06-09 Sumitomo Riko Company Limited Sealing member for a fuel cell
CN111619175A (zh) * 2020-06-07 2020-09-04 沈阳东阳聚氨酯有限公司 一种耐高温聚氨酯弹性体胶辊
KR20220015268A (ko) * 2020-07-30 2022-02-08 코닝 인코포레이티드 유리 라미네이션 물품의 제조 장치 및 이를 사용한 유리 라미네이션 물품의 제조 방법
JP2023093156A (ja) * 2021-12-22 2023-07-04 住友ゴム工業株式会社 シート搬送ローラ用ゴム組成物およびシート搬送ローラ

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3991365B2 (ja) * 1995-09-21 2007-10-17 Ｊｓｒ株式会社 熱可塑性エラストマー組成物及びその製造方法
FR2749018B1 (fr) * 1996-05-21 1998-07-31 Hutchinson Elastomere reticule a transformation thermoplastique, son procede de fabrication et ses utilisations
JP3364162B2 (ja) * 1997-12-17 2003-01-08 住友ゴム工業株式会社 ゴム組成物を用いたゴムローラ及び該ゴムローラの製造方法
JP3828410B2 (ja) * 2001-11-30 2006-10-04 住友ゴム工業株式会社 紙送りローラ及び紙送りローラの製造方法
JP4115739B2 (ja) * 2002-04-26 2008-07-09 住友ゴム工業株式会社 熱可塑性エラストマー組成物を用いた給紙部材およびその製造方法
JP4077307B2 (ja) * 2002-12-11 2008-04-16 住友ゴム工業株式会社 帯電防止紙送りローラの製造方法及び該製造方法で製造された帯電防止紙送りローラ
JP4098663B2 (ja) * 2003-05-07 2008-06-11 住友ゴム工業株式会社 エラストマー組成物およびゴムローラ
JP2005036143A (ja) * 2003-07-17 2005-02-10 Riken Technos Corp 架橋効率向上用組成物及びそれを含む熱可塑性エラストマー組成物
JP4231367B2 (ja) * 2003-07-17 2009-02-25 リケンテクノス株式会社 熱可塑性エラストマー組成物

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102481808A (zh) * 2010-06-08 2012-05-30 横滨橡胶株式会社 充气轮胎及叠层体
CN102481808B (zh) * 2010-06-08 2013-02-13 横滨橡胶株式会社 充气轮胎及叠层体
CN102923505A (zh) * 2011-08-12 2013-02-13 住友橡胶工业株式会社 送纸辊
CN102923505B (zh) * 2011-08-12 2016-04-20 住友橡胶工业株式会社 送纸辊
CN104395378A (zh) * 2012-06-15 2015-03-04 东洋橡胶工业株式会社 热塑性聚酯类树脂构件与橡胶构件的硫化粘接体及其制造方法
CN107266796A (zh) * 2016-04-05 2017-10-20 住友橡胶工业株式会社 橡胶组合物和使用有该橡胶组合物的橡胶成型品
CN107266796B (zh) * 2016-04-05 2021-05-07 住友橡胶工业株式会社 橡胶组合物和使用有该橡胶组合物的橡胶成型品
CN108445722A (zh) * 2018-03-02 2018-08-24 郴州市展信龙科技有限公司 一种环保式显影辊
CN108508723A (zh) * 2018-03-02 2018-09-07 郴州市展信龙科技有限公司 一种环保式显影辊的生产工艺
CN110326845A (zh) * 2019-08-14 2019-10-15 安踏（中国）有限公司 一种鞋底用弹性体材料、运动鞋鞋底和运动鞋

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