JP2000034375A

JP2000034375A - 架橋ゴム組成物、並びに、ゴムローラ及びその製造方法

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Publication number: JP2000034375A
Application number: JP10205276A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Kamisaka; 憲市上坂; Hiroshi Tajima; 啓田島
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 1998-07-21
Filing date: 1998-07-21
Publication date: 2000-02-02
Anticipated expiration: 2018-07-21
Also published as: DE69912889D1; JP2971861B1; EP0974618A1; DE69912889T2; EP0974618B1

Abstract

(57)【要約】【課題】耐オゾン性に優れ、配合剤のブルーミングがな
く、適度な柔軟性と優れた機械的強度を有する架橋ゴム
組成物を提供する。【解決手段】ＥＰＤＭゴムを主成分とするゴムと、該ゴ
ム１００重量部当たり１〜２０重量部の樹脂架橋剤と、
該ゴム１００重量部当たり０．０１〜１０重量部の炭酸
亜鉛とを混練し、架橋する。これにより、配合剤のブル
ーミングがなく適度な柔軟性と優れた機械的強度を有す
る架橋ゴム組成物が得られ、例えばローラ状に成形して
画像形成装置の紙送りローラとして用いると、長期間安
定した紙送り性能が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は耐オゾン性に優れ、
配合剤のブルーミングがなく、適度な硬度と優れた機械
的強度を有する架橋ゴム組成物に関し、詳しくは、成形
して電気部品、電線被覆、パッキン、シール用ガスケッ
ト、防水シート、ホース、ＯＡ機器のゴム部品、静電気
式複写機，レーザープリンター，及びファクシミリ等の
画像形成装置の紙送りローラに好適に使用されるように
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、電気部品、電線被覆、パッキ
ン、シール用ガスケット、防水シート、ホース等の産業
用及び生活用の各種ゴム製品は、耐オゾン性が要求され
る場合、ＥＰＤＭゴム（エチレン−プロピレン−ジエン
共重合ゴム）を主成分とするゴムを用いる場合が多い。
これは、ＥＰＤＭゴムの主鎖が化学的に安定な飽和炭化
水素からなり、日光や高濃度オゾン中に長時間晒されて
も主鎖が切断しにくく、劣化しにくいためである。

【０００３】また、静電気式複写機，レーザープリンタ
ー，及びファクシミリ等の画像形成装置はその構成上、
装置内にオゾンを発生する場合があり、該画像形成装置
に使用される紙送り用ゴムローラ（以下、単に紙送りロ
ーラと称する。）にも耐オゾン性に優れたＥＰＤＭゴム
を材料として用いる場合が多い。

【０００４】上記産業用及び生活用の各種ゴム製品で
は、その硬度を下げるためにプロセスオイル等の各種オ
イルや可塑剤等をゴム中に配合したり、ゴムに油展ゴム
を用いい場合がある。また、圧縮永久歪みを小さくする
ためにゴムを架橋（加硫）する場合がある。

【０００５】一方、静電気式複写機，レーザープリンタ
ー，及びファクシミリ等の画像形成装置に用いる紙送り
ローラは、良好な紙送り性能を長期間維持するために
は、紙との間に大きな接触面積を確保できる柔軟性とロ
ーラ表面が摩耗しにくい耐摩耗性が要求される。このた
め、ゴムにプロセスオイル等の各種オイルや可塑剤配合
したり、ゴムに油展ゴムを用いると共に、ゴムを架橋
（加硫）している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】通常、ゴムを架橋（加
硫）する場合、加硫（架橋）剤として硫黄や有機過酸化
物が使用されるが、上記オイルや可塑剤を配合した系で
は、有機過酸化物はこれらのオイルや可塑剤によりその
反応が阻害される。よって、実際には硫黄を用いる場合
が多い。しかし、ＥＰＤＭゴムを架橋（加硫）する場
合、ＥＰＤＭゴムの主鎖には二重結合がなく、二重結合
はジエン成分として配合するＤＣＰＤ（ジシクロペンタ
ジエン）、１，４−ＨＤ（１，４−ヘキサジエン）、Ｅ
ＮＢ（エチリデンノルボルネン）等の第三成分にしか存
在せず、また、これらの第三成分をポリマーに重合させ
る技術にも限界がある。このため、既存のＥＰＤＭゴム
のうちで最も大きいヨウ素価（ヨウ素価３５）のＥＰＤ
Ｍゴムを用いて硫黄により加硫しても、ＮＲ（天然ゴ
ム）、ＢＲ（ブタジエンゴム）等のジエン系ポリマーと
比較して加硫速度が遅く、ゴム成分の機械的強度を十分
に向上させることができないという問題がある。そこで
従来、加硫剤である硫黄とともに加硫促進剤を配合し、
加硫促進剤の種類及び配合量の最適化を行うことによ
り、加硫速度の向上を図っていた。

【０００７】しかしながら、加硫促進剤は極性が高く、
極性の低いＥＰＤＭゴム中には存在しにくい。このた
め、未加硫（架橋）のＥＰＤＭゴム中で加硫促進剤が均
一に分散せず、加硫後のゴム組成物において加硫促進剤
や加硫促進剤の反応生成物がブルーミングするという問
題が発生した。そして、このような加硫後のゴム組成物
におけるブルーミングは、かかるゴム組成物を所望の形
状に成形して各種ゴム製品（紙送りローラを含む）とし
た場合、製品に要求される諸特性が低下してしまう。例
えば、紙送りローラの場合、紙との間の摩擦係数を低下
させてしまう。

【０００８】そこで、吸着性の良好なシリカ等の充填剤
をＥＰＤＭゴムを主成分とするゴムに配合してブルーミ
ングを抑制する手法も試みられている。しかしながら、
この場合は、加硫促進剤や加硫促進剤の反応生成物のブ
ルーミングを抑制できるものの、充填剤の配合量が多く
なるにつれてゴム組成物の硬度が大きくなり、ゴム組成
物の柔軟性が損なわれる場合がある。

【０００９】特開昭５７−７３０３５号公報や特開昭５
７−１８０６４７号公報等ではポリアルキレングリコー
ルやエチレンアルキルエーテルをＥＰＤＭゴムに少量配
合して加硫促進剤のブルーミングを抑制することが提案
されている。しかしながら、この方法を用いても、満足
いくブルーミングの抑制効果は得られておらず、また、
ポリアルキレングリコールやエチレンアルキルエーテル
が加硫後のゴム組成物から析出して、新たな問題点を生
じてしまう。

【００１０】本発明は上記のような事情に鑑みてなされ
たもので、耐オゾン性に優れ、配合剤のブルーミングが
なく、適度な柔軟性と優れた機械的強度を有する架橋ゴ
ム組成物を提供することを課題としている。

【００１１】また、各種ゴム製品（紙送りローラを含
む）は金属部材と接触して用いられることが多く、金属
を腐蝕させないものであることが好ましい。よって、本
発明は、耐オゾン性に優れ、配合剤のブルーミングがな
く、適度な柔軟性と優れた機械的強度を有すると共に、
金属と接触した時に金属を腐蝕させにくい架橋ゴム組成
物を提供することを課題としている。

【００１２】また、本発明は、上記好ましい諸特性を有
する架橋ゴム組成物により紙送りローラを生産性良く製
造することを課題としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では、請求項１で、ＥＰＤＭゴムを主成分と
するゴム１００重量部当たり１〜２０重量部の樹脂架橋
剤とともに０．０１〜１０重量部の炭酸亜鉛を配合して
架橋してなる架橋ゴム組成物を提供している。

【００１４】すなわち、本発明は、樹脂架橋剤を用い、
ＥＰＤＭゴムを主成分とするゴムに対して樹脂架橋剤と
共に炭酸亜鉛を特定量を配合して架橋すると、耐オゾン
性に優れ、ブルーミングがなく、適度な柔軟性と優れた
機械的強度を有する架橋ゴム組成物を生産性良く得るこ
とができることを見出したものである。

【００１５】上記本発明の架橋ゴム組成物では、ＥＰＤ
Ｍゴムに対して相溶性の良い樹脂架橋剤を用いて架橋し
ているのでブルーミングを生じない。

【００１６】樹脂架橋剤としては、通常、フェノール樹
脂、ハロゲン化フェノール樹脂を用いる。また、トリア
ジン・ホルムアルデヒド樹脂、ヘキサメトキシメチル・
メラミン樹脂等の上記（ハロゲン化）フェノール樹脂以
外の他の付加縮合型樹脂を用いることもできる。通常、
フェノール樹脂やハロゲン化フェノール樹脂を用いるの
は、これらはＥＰＤＭゴムへの相溶性が特に良好で、ま
た、分子量、物性及び反応性の均一性に優れており、Ｅ
ＰＤＭゴムを主成分とするゴムをより均一に架橋できる
ためである。

【００１７】上記フェノール樹脂はフェノール類とアル
デヒド類の付加反応と縮合反応の２段階反応（付加縮合
反応）で得られるものである。また、ハロゲン化フェノ
ール樹脂とは、フェノール樹脂中のアルデヒドユニット
に少なくとも一個のハロゲン原子が結合したものであ
り、下記の構造式（化１）により表されるものである。

【００１８】

【化１】

【００１９】上記フェノール樹脂の具体例としては、フ
ェノール、アルキルフェノール、クレゾール、キシレノ
ール、レゾルシン等のフェノール類と、ホルムアルデヒ
ド、アセトアルデヒド、フルフラール等のアルデヒド類
との反応（付加反応と縮合反応）により合成された各種
フェノール樹脂を用いることができる。

【００２０】フェノール類としてはベンゼン環のオルト
位（ｏ−）又はパラ位（ｐ−）にアルキル基が結合した
アルキルフェノールが好ましい。これは、アルキルフェ
ノールはＥＰＤＭゴムとの相溶性が特に良好であるため
である。よって、フェノール樹脂としてはアルキルフェ
ノールを用いたアルキルフェノール樹脂を用いるのが好
ましい。また、アルデヒド類としてはホルムアルデヒド
が好ましい。これは、ホルムアルデヒドを用いたフェノ
ール樹脂は反応性が高く低コストであり、ゴム組成物
（製品）のコスト低減を図れるためである。よって、ア
ルキルフェノール・ホルムアルデヒド付加縮合物を用い
るのがより好ましい。アルキルフェノールのアルキル基
は、通常、炭素数が１〜１０のアルキル基で、具体的に
は、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基を挙げ
ることができる。

【００２１】また、ハロゲン化フェノール樹脂はフェノ
ール樹脂よりも反応性が良く、より好ましい結果が得ら
れる。よって、本発明では、ハロゲン化したアルキルフ
ェノール・ホルムアルデヒド付加縮合物を用いるのが最
も好ましい。なお、ハロゲン化フェノール樹脂はフェノ
ール樹脂を合成した後、該フェノール樹脂中のアルデヒ
ドユニットとハロゲン化水素（ＨＸ）を反応させ、アル
デヒドユニット中の水酸基とハロゲン原子を置換させた
ものを用いることができる。また、ゴム組成物中に上記
ハロゲン原子を含まない通常のフェノール樹脂とともに
ハロゲン化金属等のハロゲン供与性物質を配合し、架橋
段階でフェノール樹脂中のアルデヒドユニット中の水酸
基とハロゲン原子を置換させてハロゲン化フェノール樹
脂としてもよい。ハロゲン化フェノール樹脂のハロゲン
原子は、塩素である場合が多いが、臭素、フッ素、ヨウ
素等の塩素以外の他のハロゲン原子であってもよい。ま
た、上記ハロゲン供与性物質としては、例えば、塩化ス
ズ（塩化第２スズ）、塩化鉄（塩化第２鉄）、塩化銅
（塩化第２銅）等のハロゲン化金属、塩素化ポリエチレ
ン等のハロゲン化樹脂を用いることができる。

【００２２】フェノール樹脂及びハロゲン化フェノール
樹脂の重合度ｎ（繰り返し単位の結合数）は一般に１〜
１０、好ましくは、３〜６である。これは、重合度が小
さ過ぎると反応性が高くなり過ぎ（架橋反応速度が速く
なり過ぎ）、大きすぎると反応性が低くなり過ぎ（架橋
反応速度が遅くなり過ぎ）、好ましい結果が得難くなる
ためである。

【００２３】なお、硫化−ｐ−第三ブチルフェノールと
アルデヒド類を付加縮合させた変性アルキルフェノール
樹脂や、アルキルフェノール・スルフィド樹脂も本発明
の樹脂架橋剤として使用可能である。

【００２４】本発明において樹脂架橋剤の配合量はＥＰ
ＤＭゴムを主成分とするゴム（ポリマー分）１００重量
部当たり１〜２０重量部、好ましくは５〜１５重量部配
合するのがよい。これは、樹脂架橋剤の配合量が２０重
量部を越えると、過度に架橋が進行して架橋ゴム組成物
が硬く成り過ぎ、１重量部未満ではゴム組成物が十分に
架橋されず、架橋ゴム組成物に耐摩耗性を付与したり、
架橋ゴム組成物の圧縮永久歪み低減することが困難とな
る。

【００２５】炭酸亜鉛（ＺｎＣＯ_３）は樹脂架橋剤の
反応触媒であり、上記特定量の樹脂架橋剤と共にＥＰＤ
Ｍゴムを主成分とするゴム１００重量部当たり０．０１
〜１０重量部を配合することで、架橋反応速度が速くな
り、短時間でより均質な架橋構造の架橋ゴム組成物を得
ることができる。よって、機械的強度がより向上した
（耐摩耗性がより向上した、または、圧縮永久歪みがよ
り低減した）架橋ゴム組成物を生産性よく製造できる。
炭酸亜鉛の配合量が０．０１重量部未満では上記効果が
得られず、また、１０重量部を越えると架橋反応速度が
速くなりすぎ、例えば、射出成形、プレス成形等により
混練ゴム組成物を加熱した金型内に充填して成形と同時
に架橋して架橋ゴム組成物の成形品を得る場合に、金型
内にゴム組成物が隙間なく充填される前に架橋反応が進
行し、成形不良等を発生する場合がある。また、樹脂架
橋剤としてハロゲン化フェノール樹脂を用いた場合、架
橋ゴム組成物中の残留ハロゲンにより架橋ゴム組成物
（の成形品）に接触する金属を腐蝕させる場合がある
が、炭酸亜鉛（ＺｎＣＯ_３）を０．１〜１０重量部の
配合量で使用するとかかる不具合を解消できる。よっ
て、炭酸亜鉛（ＺｎＣＯ_３）はＥＰＤＭゴムを主成分と
するゴム（ポリマー分）１００重量部に対して好ましく
は０．１〜８重量部、さらに好ましくは１〜５重量部配
合するのがよい。

【００２６】上記樹脂架橋剤及び炭酸亜鉛の配合量はＥ
ＰＤＭゴムを主成分とするゴム全体が非油展ゴムからな
る場合、非油展ゴム１００重量部当たりの配合量であ
り、ＥＰＤＭゴムを主成分とするゴムが油展ゴムを含む
ものである場合、油展ゴム中のオイル成分を差し引いた
ゴム全体のポリマー分１００重量部当たりの配合量であ
る。

【００２７】ＥＰＤＭゴムを主成分とするゴムは、ＥＰ
ＤＭゴム（ポリマー分）を５０重量％以上、好ましくは
８０重量％以上、より好ましくは９５重量％以上含んで
いるのがよい。ＥＰＤＭゴム（ポリマー分）を５０重量
％以上含むことにより、架橋ゴム組成物に良好な耐オゾ
ン性を付与することができる。なお、ＥＰＤＭゴムのジ
エン成分は特に限定はなく、エチリデンノルボルネン
（ＥＮＢ）、ジクロロペンタジエン（ＤＣＰＤ）等が使
用可能である。

【００２８】ＥＰＤＭゴムを主成分とするゴム中のＥＰ
ＤＭゴム以外の他のゴムとしては、例えば、ブチルゴ
ム、ブタジエンゴム（ＢＲ）、イソプレンゴム、スチレ
ンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、クロロプレンゴム（Ｃ
Ｒ）、天然ゴム（ＮＲ）、クロロスルホン化ポリエチレ
ンゴム（ＣＳＭ）、エピクロヒドリン−エチレンオキシ
ド共重合ゴム（ＣＩＩＣ）、エピクロヒドリン単独重合
ゴム（ＣＨＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）の水素化物、
塩素化ポリエチレン、ウレタンゴム、シリコン−エチレ
ンプロピレン混合ゴム、１，２−ポリブタジエン、アク
リロニトリル−ブタジエンゴム、エチレンプロピレンゴ
ム（ＥＰＭ）、アクリルゴム、及びクロロスルフォン化
ポリエチエンから選ばれる１種又は２種以上を用いるこ
とができる。

【００２９】架橋ゴム組成物の硬度を低下させるため
に、組成物中にオイルや可塑剤の軟化剤を配合してもよ
い。オイルとしては、パラフィン系、ナフテン系、芳香
族系等の鉱物油や炭化水素系オリゴマーからなるそれ自
体公知の合成油、またはプロセスオイル等を用いること
ができる。合成油としては、例えば、α−オレフィンの
オリゴマー、ブテンのオリゴマー、エチレンとα−オレ
フィンのオリゴマー等を挙げることができ、特にエチレ
ンとα−オレフィンとの非晶質オリゴマーが好ましい。
可塑剤としては、例えば、ジオクチルフタレート（ＤＯ
Ｐ）、ジブチルフタレート（ＤＢＰ）、ジオクチルセパ
ケート（ＤＯＳ）、ジオクチルアジペート（ＤＯＡ）等
を用いることができる

【００３０】オイルを配合する場合、通常、ゴム１００
重量部当たり１〜２００重量部程度配合し、可塑剤を配
合する場合、通常ゴム１００重量部当たり１〜２０重量
部程度配合する。

【００３１】なお、ＥＰＤＭゴムを主成分とするゴムの
一部または全体に油展ゴムを用いることにより、油展ゴ
ム中のオイルが軟化剤として作用する。よって、油展ゴ
ムを用いる場合は、ゴムとは別にオイルや可塑剤を配合
しなくても、架橋ゴム組成物の硬度を低下させることが
できる。もちろん、油展ゴムを用いると共に、別途オイ
ルや可塑剤を配合してもよい。

【００３２】架橋ゴム組成物の機械的強度を向上させる
ために、必要に応じて、充填剤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、
充填剤はゴム組成物全体当たり１０重量％以下とするの
が好ましい。これは充填剤の配合はゴムの引っ張り強度
及び引き裂き強度の改善には有効であるものの、余り多
く配合するとゴム組成物の柔軟性を大きく低下させてし
まうためである。

【００３３】また、架橋ゴム組成物中には上記の配合剤
以外に、必要に応じて、老化防止剤、ワックス等を配合
することができる。老化防止剤としては、例えば、２−
メルカプトベンゾイミダゾールなどのイミダゾール類、
フェニル−α−ナフチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジ−β−ナフ
チル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ−フェニル−Ｎ’−
イソプロピル−ｐ−フェニレンジアミンなどのアミン
類、ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、スチレン
化フェノールなどのフェノール類などが挙げられる。

【００３４】本発明の架橋ゴム組成物は、通常、ＥＰＤ
Ｍゴムを主成分とするゴム、樹脂架橋剤、及び炭酸亜鉛
と、必要に応じて配合する各種配合剤を溶融混練し、該
混練物を架橋することにより製造する。混練は通常の方
法で行うことができ、例えば、オープンロール、バンバ
リミキサー等の公知のゴム混練装置を用いて８０℃〜１
５０℃で５〜２０分程度、混練りするのがよい。架橋ゴ
ム組成物は架橋の前段階または架橋と同時に所望の製品
に適した形状に成形加工して使用する。例えば、押出成
形、射出成形、プレス成形等により、ローラ状、シート
状、ホース状、リング状等の形状に成形する。なお、混
練物の架橋は混練物の成形前又は成形後に行っても、ま
た、作業時間を短縮するために混練物の成形と同時に行
ってもよい。なお、架橋温度と時間は使用する樹脂架橋
剤の種類によっても異なるが、一般に１５０℃〜１８０
℃の温度下、５〜４０分程度とする。

【００３５】例えば、混練物の成形後に架橋を行う手法
で画像形成装置の紙送り用ゴムローラを作製する場合、
図１に示すように、上記混練物の中空のローラ形状に成
形した成形品Ｒに軸Ｓを挿入して、該軸Ｓを支持体Ｃに
より回転可能に支持し、軸Ｓを中心にして、ローラ形状
の成形品Ｒを所定の回転速度で回転させながら、電子線
照射装置Ｅにより、所定の吸収線量の電子線を照射し
て、ロール形状の成形品Ｒの表層部を予備架橋し、しか
る後、架橋缶にローラ形状の成形品Ｒを入れて本架橋す
る。

【００３６】また、混練物の成形と同時に架橋を行う手
法で画像形成装置の紙送り用ゴムローラを作製する場
合、型部を所望のロール形状にした金型を加熱し、該加
熱した金型内に上記混練物を予備成形した予備成形物を
充填し、圧縮成形（プレス成形）する。この場合、混練
物の架橋は混練物を予備成形した予備成形物を加熱した
金型内に仕込むと同時に始まり、成形工程の終了前に完
了する。また、型部を所望のロール形状にした金型を加
熱し、該加熱した金型内に上記混練物を射出成形する。
この場合、混練物の架橋は混練物を加熱した金型内に射
出する前に混練物を予備加熱する段階からまり、成形工
程の終了前に完了する。

【００３７】本発明の架橋ゴム組成物により画像形成装
置の紙送り用ゴムローラを作製した場合、給紙ローラ、
紙搬送ローラ、定着装置後断の排紙ローラ等に使用し得
るが、紙との摩擦係数の変動がその紙送り性能に大きく
影響し、長期間長期に渡って給紙性能を保つ必要のある
給紙ローラに使用した場合に大きな効果を得ることがで
きる。

【００３８】図２は上記本発明の架橋ゴム組成物により
作製した紙送り用ゴムローラを静電式複写機の給紙ロー
ラに適用した模式図であり、ゴムローラ１の中心円筒部
には軸芯２が挿嵌され、ゴムローラ１に対設するように
パッド３が設けられている。軸芯２を矢印方向に回転さ
せると、ゴムローラ１も回転して、ゴムローラ１近傍に
ある紙４が巻き込まれ、これがゴムローラ１とパッド３
との隙間を通過し、コピー機の内部に紙４が供給され
る。

【００３９】図３は上記本発明の架橋ゴム組成物により
作製した紙送り用ゴムローラを静電式複写機の紙分離を
行いながら給紙を行う給紙ローラ（上側ローラと下側ロ
ーラ）に適用した模式図であり、下側のゴムローラ１０
ａの中心円筒部には軸芯２が挿嵌され、下側のゴムロー
ラ１０ａには軸芯２と一体に常に紙送り方向と逆方向の
トルク１１がかけられている。一方、上側ゴムローラ１
０ｂの中心円筒部には軸芯２が挿嵌され、該軸芯２の回
転により上側ゴムローラ１０ｂが矢印Ａ方向に回転す
る。上側ゴムローラ１０ｂが矢印Ａ方向に回転すると、
下側のゴムローラ１０ａにトルク１１がかけられている
ことにより、紙束１２の最上部の紙１３がその下の紙か
ら分離し、上側ローラ１０ｂと下側ローラ１０ａの間を
通過して、コピー機の内部に紙１３が供給される。

【００４０】上記軸芯２としては通常金属や樹脂からな
る丸棒材を使用し、該丸棒材をゴムローラ１０ａ（１０
ｂ）の内部貫通穴に嵌入する。また、軸芯２とゴムロー
ラ１０ａ（１０ｂ）との間に接着層等を設けることもで
きる。なお、この場合、ゴムローラの肉厚は０．５ｍｍ
未満では弾性が不足し、給紙性能が低下しやすいので、
０．５ｍｍ〜２０ｍｍとするのがよい。

【００４１】

【発明の実施の形態】以下、本発明を実施例と比較例に
より更に詳しく説明する。（実験例１）下記表１の上段に示す処方からなる実施例
１〜実施例７及び比較例１〜比較例５の架橋ゴム組成物
を作製し、それぞれについて、通紙試験用のローラサン
プルとブルーム試験用の板サンプルを作製した。表１の
上段における数値は重量部である。

【００４２】ハイシスポリブタジエンゴムは日本合成ゴ
ム製のＢＲＩＩ（商品名）を用いた。油展ＥＰＤＭゴム
は出光ＤＳＭ製のパラフィン系油展ＥＰＤＭゴムである
ＫＥＬＴＡＮ５０９×１００（商品名）を用いた。ハロ
ゲン化アルキルフェノ一ル樹脂は田岡化学製のタッキロ
ール２５（ハロゲン化アルキルフェノ一ル・ホルムアル
デヒド付加縮合物、アルキルフェノ一ルのアルキル基の
炭素数：５、重合度：４）を用いた。炭酸亜鉛（ΖｎＣ
Ｏ_３）は堺化学工業製のものを用いた。硫黄は鶴見化
学工業製のものを用いた。加硫促進剤は大内新興化学製
のノクセラーＭ（商品名）とノクセラーＴＥＴ（商品
名）を用いた。ノクセラーＭはメルカプトベンゾチアゾ
ール、ノクセラ−ＴＥＴはテトラエチルチウラムジスル
フィドである。

【００４３】なお、上記油展ＥＰＤＭゴム（ＫＥＬＴＡ
Ｎ５０９×１００）はＥＰＤＭポリマ−１００重量部に
対してプロセスオイル１００重量部を含有する。よっ
て、表中の数値の半分が実際のポリマー分（ゴム分）の
重量部である。

【００４４】全ての原料を混練機（５５Ｌニーダー）に
より、１００℃で、４５分間混練し、得られた混練物
を、プレス成形により、１６０℃、圧力２０ｋｇ／ｃｍ
^２の条件で３０分間かけて成形と同時に架橋して、外
径２０ｍｍ、内径９ｍｍ、幅１０ｍｍのゴムローラを作
成した。

【００４５】また、ブルーム試験用サンプルとして、上
記混練物を電気プレス機で１６０℃、圧力１００ｋｇ／
ｃｍ^２の条件で２０分間かけて成形と同時に架橋し
て、縦１００ｍｍ、横１００ｍｍ厚さ２ｍｍのゴム板を
作成した。

【００４６】全ての実施例及び比較例のそれぞれについ
て以下の試験を行った。

【００４７】［成形加工性］振動式架橋試験機であるキ
ュラストメーター（島津製作所製のキュラストメータ−
Ｖ型）を用いて、温度１７０℃、サンプル形状（φ４４
ｍ×厚さ２ｍｍ）、振幅角度±１度、周期１００ｃｐｍ
（１分間で１００往復）の条件で、サンプル（上記混練
物）を架橋し、サンプルに与えられる振動に応答する応
力（トルク）を測定し、図４に示す様に横軸を時間、縦
軸をトルク値したグラフにトルク曲線（架橋曲線）を描
き、架橋が完了してトルク値が最大となったところのそ
のトルク値をＴ_Ｍａｘとし、架橋開始からＴ_1O＝Ｔ
_Ｍａｘ ×０．１のトルク値に達するまでの時間ｔ_１０
（分）を求めて、各サンプルの結果とした。

【００４８】ｔ_１０は架橋反応の速さを示し、これが小
さくなりすぎると架橋反応が速すぎて、金型中で混練物
を成形すると同時に架橋する際に金型中に混練物が隙間
なく充填される前に架橋が進んで成形不良を起こしやす
くなる。逆にｔ_１０が長すぎると架橋反応が遅すぎて、
混練物全体を架橋するのに時間が掛かり、生産性が悪く
なる。また、生産性を上げるために、架橋工程の時間を
短縮すると、架橋不足となって、ゴム組成物の強度が不
足して耐摩耗性等が低下してしまう。ゴムローラを上記
の成形条件でプレス成形により作成する本実験例の場
合、ｔ _１０の適正範囲は０．３〜１．０分であり、この
範囲にある時に、成形不良を起こすことなく、十分に架
橋が進行して機械的強度が向上した成形品を再現性よく
作成できる。

【００４９】［硬度測定試験］ゴムローラの硬度をＪＩ
Ｓ６３０１のＡ型硬度計で測定した。

【００５０】［耐摩耗性試験］市販の複写機にゴムロー
ラを取り付けて、温度２２℃、湿度５５％の条件下で、
Ａ４サイズの紙（富士ゼロックスオフィスサプライ
（株）製のＰＰＣ用紙）１０００，０００枚を５時間か
けて通紙させる通紙試験を行った。そして、通紙試験前
後の各ゴムローラの重量を測定することにより、摩耗量
（ｍｇ）を求めた。

【００５１】［摩擦係数測定試験］上記通紙試験におい
て、ローラの摩擦係数を図５に示す方法で測定した。す
なわち、図５に示す様に、ゴムローラ２１とプレ−ト２
３との間にロードセル２５に接続したＡ４サイズのＰＰ
Ｃ用紙２４をはさみ、図中、黒矢印で示すように、ゴム
ローラ２１の軸芯（回転軸）２２に荷重Ｗ（Ｗ＝２５０
ｇ）を加え、ゴムローラ２１をプレート２３に圧接させ
た。次いで、温度２３℃、湿度５５％の条件下で、上記
ゴムローラ２１を図中実線の矢印ａで示す方向に、周速
３００ｍｍ／秒で回転させ、通紙の前後において、図
中、白矢印で示す方向に発生した力Ｆ（ｇ）をロードセ
ル２５によって測定した。そして、この測定値Ｆ（ｇ）
と荷重Ｗ（２５０ｇ）とから、下記の式（数１）より摩
擦係数を求めた。

【００５２】

【数１】ν＝Ｆ（ｇ）／Ｗ（ｇ）

【００５３】また、摩擦係数の経時的変化を調べるた
め、初期摩擦係数測定後、通紙試験は行わずに、温度２
３℃、湿度５５％の条件下で、ゴムローラを放置し、１
カ月後、３カ月後及び６カ月後における摩擦係数を上記
と同じ方法で測定した。

【００５４】［ブルーミング試験］温度２３℃、湿度５
５％の条件下にゴムローラを６カ月間放置し、６力月後
のゴムローラの表面析出物の有無を目視で判断し、○：
表面析出物が認められず良好、△：表面析出物が若干認
められるが問題のないレベル、×：表面析出物が多く不
良、の３段階評価を行った。

【００５５】［耐オゾン性試験］温度４O ℃、湿度１０
％、オゾン濃度５０ｐｐｈｍの条件下にゴムローラを４
日間放置して、クラックの有無を目視で判断し、○：ク
ラックが認められず良好、△：クラックが若干認められ
るが問題のないレベル、×：クラックが多く不良の３段
階評価を行った。以上の各試験の結果を表１の下段に示
した。

【００５６】

【表１】

【００５７】表１から分かるように全ての実施例の架橋
ゴム組成物は成形性に優れ（ｔ_１０が０．３〜１．０分
の範囲内）、しかも、その成形品（ゴム板）にはブルー
ミングの発生が認められなかった。ゴムローラにおいて
は、比較的低硬度で、耐摩耗性に優れ、長期に渡って高
い摩擦係数が得られ、良好な紙搬送性を得ることができ
た。また、経時による摩擦係数の低下も認められなかっ
た。また、耐オゾン性はゴム全体当たりＥＰＤＭゴムの
含有量を４０重量％としている実施例３ではローラ表面
にクラックが認められたがこれも問題のないレベルであ
り、ＥＰＤＭゴムの含有量を５０重量％以上としている
他の実施例はいずれもローラ表面にクラックが発生せ
ず、良好な耐オゾン性が得られた。

【００５８】これに対し、比較例１は樹脂架橋剤を用い
ず、硫黄及び架橋促進剤により架橋した架橋ゴム組成物
であり、架橋時間が実施例よりも長くかかった（ｔ_１０
＝１．８分）。また、その成形品はブルーミングがひど
く、また、ゴムローラにおける１０００，０００枚通紙
後及び経時後の摩擦係数が大きく低下していた。

【００５９】比較例２は炭酸亜鉛を用いない以外は実施
例１と同じ処方で作成した架橋ゴム組成物である。架橋
時間が実施例よりも長くかかった（ｔ_１０＝１．５
分）。また、ゴムローラにおける１０００，０００枚通
紙後及び経時後の摩擦係数の低下は比較的小さかった
が、１０００，００O 枚通紙後のローラ表面の摩耗量が
多く、１０００，０００枚よりも更に長期に使用するこ
とが困難であった。

【００６０】比較例３は炭酸亜鉛の配合量を１５重量部
とした以外は実施例１と同じ処方で作成した架橋ゴム組
成物である。炭酸亜鉛の配合量が多すぎてｔ１０が小さ
すぎ（ｔ_１０＝０．１分）、成形不良を起こしやすいも
のとなった。

【００６１】比較例４はハロゲン化アルキルフェノ一ル
樹脂の配合量を０．５重量部とした以外は実施例１と同
じ処方で作成した架橋ゴム組成物である。ハロゲン化ア
ルキルフェノ一ル樹脂の配合量が少なすぎるために架橋
不足が起こり、耐摩耗性が悪く、ゴムローラはｌ００
０，０００枚通紙後にローラ表面が大きく磨り減ってい
た。よって、１０００，０００枚よりも更に長期に使用
することが困難であった。

【００６２】比較例５はハロゲン化アルキルフェノ一ル
樹脂の配合量が２２重量部である点のみが実施例１の処
方と異なっている。ハロゲン化アルキルフェノ一ル樹脂
の配合量が２０重量部を越えて多すぎるために架橋が過
剰に起こり、硬度が著しく大きくなった。よって、ゴム
ローラにおいては初期から低い摩擦係数しか得ることが
できなかった。

【００６３】（実験例２）下記表２、表３の上段に示す
処方からなる実施例８〜実施例１７及び比較例６〜比較
例１０の架橋ゴム組成物を作製し、それぞれについて、
試験用のスラブ状ゴム部品を成形した。表２、３の上段
における数値は重量部である。

【００６４】油展ＥＰＤＭゴムは住友化学工業製のＥＮ
Ｂ系油展ＥＰＤＭゴムであるエスプレン６７０Ｆ（商品
名）を用いた。非油展ＥＰＤＭゴムは住友化学工業製の
ＥＮＢ系非油展ＥＰＤＭゴムであるエスプレン５０５Ａ
（商品名）を用いた。ハイシスホリプタジエンゴムは日
本合成ゴム製のＢＲ１１（商品名）を用いた。ハロゲン
化アルキルフェノ一ル樹脂は田岡化学製のタッキロール
２５０III （ハロゲン化アルキルフェノ一ル・ホルムア
ルデヒド付加縮合物、アルキルフェノ一ルのアルキル基
の炭素数：５、重合度：４）を用いた。炭酸亜鉛 (Ｚｎ
ＣＯ_３) は堺化学工業製のものを用いた。酸化マグネシ
ウム（ＭｇＯ）は協和化学工業製のキョーワマグ１５０
（商品名）を用いた。水酸化カルシウムは井上石灰製の
ものを用いた。カーボンブラックは三菱化学製のＩＳＡ
Ｆ（商品名）を用いた。硫黄は鶴見化学工業製のものを
用いた。加硫促進剤は大内新興化学製のノクヤラーＭ
（商品名）とノクセラーＴＥＴ（商品名）を用いた。ノ
クセラーＭはメルカプトベンゾチアゾール、ノクセラー
ＴＥＴはテトラエチルチウラムジスルフィドである。

【００６５】なお、上記油展ＥＰＤＭゴム（エスプレン
６７０Ｆ）はＥＰＤＭポリマ−１００重量部に対してプ
ロセスオイル１００重量部を含有する。よって、表申の
数値の半分が実際のポリマー分（ゴム分）の重量部であ
る。

【００６６】全ての原料を混練機 (５５Ｌ二−ダー）に
より混練し、得られた混練物をシート状に押し出し成形
した後、更にプレス成形（１７０℃×２０分×圧力１０
０ｋｇ／ｃｍ^２）にてスラブ状に成形し、試験用のス
ラブ状ゴム部品（２０ｍｍ×３０ｍｍ×２ｍｍ）を作成
した。なお、プレス成形時に混練物は架橋された。

【００６７】全ての実施例及び比較例のそれぞれについ
て以下の試験を行った。

【００６８】［成形加工性］上記実験例１と同様にして
架橋開始からＴ_１０＝Ｔ_Ｍａｘ ×０．１のトルク値に
達するまでの時間ｔ_１０（分）を求めて、各サンプルの
結果とした。

【００６９】スラブ状ゴム部品を上記条件のプレス成形
により作成する本実験例の場合、ｔ１０の適正範囲は
０．３〜２．０分であり、この範囲にある時に、成形不
良を起こすことなく、十分に架橋が進行して機械的強度
が向上した成形品を再現性よく作成できる。

【００７０】［硬度測定試験］スラブ状ゴム部品の硬度
（Ｈｓ）をスプリング硬さ試験機（Ａ型）により測定し
た。

【００７１】［圧縮永久歪み測定試験］スラブ状ゴム部
品を７０℃×２２時間×２５％圧縮後、残留歪み（％）
を測定した。

【００７２】［接触金属のサビ発生試験］サンプルのス
ラブ状ゴム部品に接触する金属面をショットブラストし
た後、該金属面をスラブ状ゴム部品に接触させ、ギャー
オーブンに２週間熱老化させた。その後、スラブ状ゴム
部品のみを取り出し、サンプルのみを７日間常温放置し
てサビの発生の有無を目視で確認した。

【００７３】［ブルーミング試験］温度２３℃、湿度５
５％の条件下にゴムローラを６カ月間放置し、６力月後
のゴムローラの表面析出物の有無を目視で判断した。

【００７４】［耐オゾン性試験］スラブ状ゴム部品を１
０％伸張させた後、温度４０℃、オゾン濃度５０ｐｐｈ
ｍの条件下にゴムローラを３００時間放置して、クラッ
クの発生の有無を目視で判断した。以上の各試験の結果
を表２の下段に示した。

【００７５】

【表２】

【００７６】表２から分かるように全ての実施例８〜１
０、実施例１２〜１７は架橋ゴム組成物は成形性に優れ
（ｔ１０が０．３〜２．０分の範囲内）、その成形品で
あるスラブ状ゴム部品はブルーミングの発生がなく、し
かも、圧縮永久歪みが小さく、接触する金属に対してサ
ビを発生させず、耐オゾン性にも優れたものであった。
なお、実施例１１は炭酸亜鉛（ΖｎＣＯ_３）の配合量
が０．０１重量部と少なくしていることから架橋の程度
が他の実施例に比べて小さく圧縮永久歪みが大きくなっ
たが問題のないレベルであった。また、接触する金属に
対するサビ発生の防止効果が得られなかった。

【００７７】これに対し、比較例６は炭酸亜鉛の配合量
を１５重量部とした以外は実施例８と同じ処方で作成し
た架橋ゴム組成物である。炭酸亜鉛の配合量が多すぎて
ｔ１０が小さくなりすぎ（ｔ_１０＝０．２分）、成形不
良を起した。

【００７８】比較例７、８は、炭酸亜鉛以外の金属化合
物である酸化マグネシウム、水酸化カルシウムの配合量
を５重量部とした以外は実施例８と同じ処方で作製した
架橋ゴム組成物である。炭酸亜鉛以外の金属化合物では
架橋が進まず、成形品であるスラブ状ゴム部品の圧縮永
久歪みが２５％を越える程度まで大きくなってしまっ
た。

【００７９】比較例９はハロゲン化アルキルフェノ一ル
樹脂の配合量を０．５重量部とした以外は実施例１４と
同じ処方で作成した架橋ゴム組成物である。ハロゲン化
アルキルフェノ一ル樹脂の配合量が少なすぎ、成形品で
あるスラブ状ゴム部品の圧縮永久歪みが２５％を越える
程度まで大きくなってしまった。

【００８０】比較例１０はハロゲン化アルキルフェノ一
ル樹脂の配合量を２５重量部とした以外は実施例１４と
同じ処方で作成した架橋ゴム組成物である。ハロゲン化
アルキルフェノ一ル樹脂の配合量が多すぎてｔ_１０が小
さくなりすぎ（ｔ_１０＝０．１分）、成形不良を起こし
た。

【００８１】

【発明の効果】以上の説明により明らかなように、本発
明によれば、配合剤のブルーミングがなく、耐オゾン性
に優れ、適度な柔軟性と優れた機械的強度を有する架橋
ゴム組成物を得ることができる。更に、これら好ましい
諸特性を有すると共に接触する金属に対してサビを発生
させない防サビ性を有する架橋ゴム組成物を得ることが
できる。

【００８２】よって、例えば、ローラ状に成形して、静
電気式複写機等の画像形成装置の紙送りローラとして使
用した場合に、多量枚数の通紙においても安定した紙送
り性能が得られ、かつ、経時による性能変化の小さい紙
送りローラを得ることができる。また、電気部品、電線
被覆、パッキン、シール用ガスケット、防水シート、ホ
ース等の産業用又は生活用のゴム製品に成形した場合
に、耐久性、耐候性に優れたゴム製品を得るこができ
る。

【００８３】また、架橋反応時の架橋反応速度が速く、
短時間で架橋不足を起こすことなくゴム組成物全体が均
質に架橋した架橋ゴム組成物を得ることができるので、
生産コストを低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】混練ゴム組成物をローラ状に成形して架橋す
る工程の一例を示す斜視図である。

【図２】本発明の架橋ゴム組成物より成形したゴムロ
ーラを静電式複写機の給紙ローラに適用した状態を示す
模式図である。

【図３】本発明の架橋ゴム組成物より成形したゴムロ
ーラを静電式複写機の紙分離を行いながら給紙を行う給
紙ローラに適用した状態を示す模式図である。

【図４】架橋ゴム組成物の架橋反応により得られる架
橋曲線（トルク曲線）の架橋開始からＴ_１０＝Ｔ_Ｍａｘ
×０．ｌ（Ｔ_Ｍａｘ：最大トルク値）に達するまでの
時間ｔ_１０（分）を説明する図である。

【図５】ゴムローラ摩擦係数の測定方法を示す模式図
である。

【符号の説明】

１給紙ローラ２軸体３パッド４紙１０ａ下側ローラ１０ｂ上側ローラ１１トルク１２紙束１３紙２２ゴムローラ２３プレート２４ＰＰＣ用紙２５ロードセル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０８Ｌ 61/06 Ｃ０８Ｌ 61/06 Ｆターム(参考） 3F343 FA01 FB02 FB03 FB04 JA01 KB04 KB05 KB06 KB16 4J002 AC013 AC033 AC063 AC073 AC083 AC093 BB151 BB183 BB243 BB273 BG043 CC032 CC152 CC182 DE246 FD010 FD020 FD030 FD142 FD206 GQ00 4J100 AA02P AA03Q AR22R AS11R AS15R BC08R CA05 DA49 HA53 HB37 HC10 HE17 JA28

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ＥＰＤＭゴムを主成分とするゴム１００
重量部当たり１〜２０重量部の樹脂架橋剤とともに０．
０１〜１０重量部の炭酸亜鉛を配合して架橋してなる架
橋ゴム組成物。
【請求項２】ＥＰＤＭゴムを主成分とするゴム１００
重量部当たり炭酸亜鉛を０．１〜１０重量部配合してい
る請求項１に記載の架橋ゴム組成物。
【請求項３】上記樹脂架橋剤がフェノール樹脂又はハ
ロゲン化フェノール樹脂である請求項１又は請求項２に
記載の架橋ゴム組成物。
【請求項４】上記フェノール樹脂がフェノール類にア
ルキルフェノールを用いたアルキルフェノール樹脂であ
り、上記ハロゲン化フェノール樹脂がフェノール類にア
ルキルフェノールを用いたハロゲン化アルキルフェノー
ル樹脂である請求項３に載の架橋ゴム組成物。
【請求項５】上記ＥＰＤＭゴムを主成分とするゴムは
ＥＰＤＭゴムを５０重量％以上含むものである請求項１
乃至請求項４のいずれか一項に記載の架橋ゴム組成物。
【請求項６】請求項１乃至請求項５のいずれか一項に
記載の架橋ゴム組成物をロール状に成形してなる紙送り
ローラ。
【請求項７】ＥＰＤＭゴムを主成分とするゴムと該ゴ
ム１００重量部当たり１〜２０重量部の樹脂架橋剤及び
０．０１〜１０重量部の炭酸亜鉛を混練した後、該混練
組成物を金型内に充填してロール状に成形すると同時に
架橋することを特徴とする紙送りローラの製造方法。