JP2003041066A - ゴム組成物および該ゴム組成物を使用した電子写真用ゴムロール - Google Patents

ゴム組成物および該ゴム組成物を使用した電子写真用ゴムロール

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JP2003041066A
JP2003041066A JP2001232322A JP2001232322A JP2003041066A JP 2003041066 A JP2003041066 A JP 2003041066A JP 2001232322 A JP2001232322 A JP 2001232322A JP 2001232322 A JP2001232322 A JP 2001232322A JP 2003041066 A JP2003041066 A JP 2003041066A
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rubber
rubber composition
sub
sulfur
roll
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Mihoko Hiuga
美穂子 日向
Masayuki Hashimoto
正幸 橋本
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Canon Chemicals Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】サブを配合しても圧縮永久歪が小さく、ゴム表
面へのブリードアウトがなく、研削後の表面性に優れた
ゴム組成物および該ゴム組成物から得られる電子写真用
ゴムロールを提供する。 【解決手段】任意のゴム組成物からなる硬度(タイプ
A)50°に調製された成形物Xと、該ゴム組成物中のゴ
ム主原料100質量部に対して30質量部の無硫黄サブ
をさらに添加したゴム組成物からなる成形物Yとを得
る。成形物Yの硬度(タイプA)を42°以上かつ50°
以下とする無硫黄サブをゴム組成物として用いて上記ゴ
ムロールを得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、圧縮永久歪が小さ
く、ブリードアウトがなく、研削後の表面性に優れたゴ
ム組成物および該ゴム組成物から得られる電子写真用ゴ
ムロールに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、電子写真複写機や静電記録装置等
にはロールやベルトを初めとする各種のゴム組成物が使
用されている。一般にゴム組成物は、ゴムの表面性や研
削性の改良を目的としてサブが添加されることがある。
さらに、サブを添加することで、押出し性や混練り時に
ゴム組成物が混練りロールへ粘着するのを防ぐ等の加工
性を向上させる効果がある。しかしながらサブを多量に
配合すると、サブ中に含まれる未反応油脂等の低分子量
分の影響で圧縮永久歪が大きくなり、さらにゴム表面へ
のブリードアウト等の問題が生じる。
【0003】また、ゴム組成物にサブを添加する従来技
術としては、主原料に対して20〜50質量部の塩化硫
黄ファクチス(サブ)を添加する配合が提案されている
(特開平9−40827号公報)。しかしながら、一般
に塩化硫黄サブは圧縮永久歪に影響を与えるので好まし
くない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、サブ
を配合しても圧縮永久歪が小さく、ゴム表面へのブリー
ドアウトがなく、研削後の表面性に優れたゴム組成物お
よび該ゴム組成物から得られる電子写真用ゴムロールを
提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、ゴム主原料に
対して、成形物Yの硬度(タイプA)が42°以上かつ5
0°以下となるように、無硫黄サブを添加することを特
徴とする電子写真用ゴムロールに用いられるゴム組成物
を提供するものである。
【0006】本発明者らは、サブを添加することにより
圧縮永久歪が大きくなるのはサブ中に含まれる未反応油
脂等の低分子量分の影響であると考え、低分子量分の少
ないサブを用いれば圧縮永久歪が大きくなるのを抑えら
れるのではないかと考えた。また、サブ中の低分子量分
の存在はサブを配合した時のゴム組成物の硬度変化に現
れるため、サブの配合前後での硬度変化に着目した。さ
らに、配合後の硬度変化が大きく、低分子量分が多く含
まれるサブについては、超臨界流体抽出によりサブから
低分子量分を除去する方法が効果的であると考えた。超
臨界流体抽出を用いることにより、容易かつ短時間でサ
ブの低分子量分を除去することができる。
【0007】
【発明の実施の形態】以下に本発明について詳細に説明
する。
【0008】本発明に使用されるサブは、硫黄および塩
素を含まない無硫黄サブである。サブは一般的に油脂を
硫黄または塩化硫黄で架橋したものであり、架橋間に硫
黄が存在する。これら一般的なサブとしては白サブ、黒
サブ、あめサブ等が挙げられる。このサブを添加した場
合、一般に圧縮永久歪が大きくなるが、それは硫黄が含
まれていることにより架橋構造の柔軟性が変形に追従
し、結果として変形が回復し難くなっていることや、新
たな架橋の進行等が理由として考えられる。それに対し
て、硫黄および塩素を含まない無硫黄サブは圧縮永久歪
への影響が少ないという特徴をもつ。
【0009】本発明に使用されるサブは、無硫黄サブの
中でも「任意のゴム組成物からなる硬度(タイプA)5
0°に調製された成形物Xと、該ゴム組成物中のゴム主
原料100質量部に対して30質量部の無硫黄サブをさ
らに添加したゴム組成物からなる成形物Yとを得たと
き、該成形物Yの硬度(タイプA)を42°以上かつ50
°以下とする該無硫黄サブ」である。成形物Yの硬度が
42°未満の場合、圧縮永久歪が大きくなり好ましくな
い。圧縮永久歪が大きくなる理由としては、未反応油脂
等の低分子量分が多く存在することが考えられ、これは
ブリードアウトの原因にもなる。したがって、圧縮永久
歪が小さく、ブリードアウトのないゴム組成物を与える
には、上記範囲のサブが好ましい。このようなサブとし
ては、例えばバイエル株式会社製のレノプレンEPSが
挙げられる。また、上記範囲にあてはまらないサブに対
しては、超臨界流体抽出でサブから低分子量分を除去す
る方法が効果的である。
【0010】電子写真用ゴムロールに用いられるゴム組
成物中のサブの配合割合は、ゴム主原料100質量部に
対して5〜100質量部である。サブの配合割合が5質
量部未満であるとゴムの表面性や押出し加工性に劣る。
また、サブの配合割合が100質量部を超えると圧縮永
久歪に影響を与えることから、上記範囲の添加量が好ま
しい。
【0011】本発明において使用される超臨界流体とし
ては、一般に知られているものであれば何でもよく、例
えば二酸化炭素、水、アンモニア、メタン、エタン、ヘ
キサン、メタノール、エタノール、ベンゼン、トルエ
ン、ヘキサノン等があり、これらの物質をそれぞれの臨
界温度以上の温度かつ臨界圧力以上の圧力で用いる。こ
の中でも特に実用的であるのは二酸化炭素の超臨界流体
であり、温度31°以上かつ圧力7.38MPa以上の
条件である。超臨界流体は、気体のように拡散係数が大
きく、液体のように密度が高いため、サブから低分子量
分が効率よく除去される。
【0012】超臨界流体抽出により低分子量分が除去さ
れ、「任意のゴム組成物からなる硬度(タイプA)50
°に調製された成形物Xと、該ゴム組成物中のゴム主原
料100質量部に対して30質量部の無硫黄サブをさら
に添加したゴム組成物からなる成形物Yとを得たとき、
該成形物Yの硬度(タイプA)を42°以上かつ50°以
下とする該無硫黄サブ」という条件を満たしたサブとし
ては、例えば天満サブ化工株式会社製の無硫黄U−10
が挙げられる。
【0013】抽出効率を高めるために、超臨界流体に適
当な溶媒をエントレーナーとして混合することもでき
る。エントレーナーとしては、例えばアセトン、メチル
エチルケトン、メタノール、エタノール等が使用され
る。エントレーナーの使用部数は、超臨界流体100質
量部に対して5〜10質量部が好ましい。
【0014】本発明に用いられるゴムは、一般に知られ
ているものであれば特に限定されず、例えばイソプレン
ゴム、ブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、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、エチレン−プロピレン−ジエンゴム、エチレン
−酢酸ビニルゴム、クロロプレンゴム、アクリルゴム、
エチレン−アクリルゴム、エピクロロヒドリンゴム、エ
ピクロロヒドリン−エチレンオキシドゴム、ウレタンゴ
ム、シリコーンゴム等がある。これらのゴムは単独で用
いてもよく、あるいは2種類以上ブレンドして用いても
よい。
【0015】本発明のゴム組成物は、前記例示のゴムに
必要に応じて添加剤を混練り分散し、それを架橋するこ
とによって得られる。添加剤としては、加硫剤、加硫促
進剤、充填剤、導電剤等、通常のゴム配合剤を適宜使用
することができる。
【0016】本発明のゴム組成物の加硫は、前記各成分
を配合して混練りし、160〜180℃で10〜40分
間加熱することによって行うことができる。
【0017】本発明のゴム組成物は無硫黄サブの効果で
加工性に優れており、通常のゴム加工で使用されている
プレス成形、押出し成形、射出成形、カレンダー等によ
り容易に成形される。例えば本発明のゴムロールは円筒
形状に押出し成形し、蒸気加硫にて加硫後、芯部材を圧
入し研削して製造されるのが一般的であるが、特にこれ
に限定されるものではない。
【0018】本発明のゴムロールは電子写真複写機や静
電記録装置等に用いられ、感光部材等に接触あるいは非
接触で使用されるゴムロール、特に帯電ロール、現像ロ
ール、転写ロールへの用途に好適である。
【0019】
【実施例】以下、実施例および比較例を挙げて、本発明
をより具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に
限定されるものではない。
【0020】〔サブの試験〕「任意のゴム組成物からな
る硬度(タイプA)50°に調製された成形物Xと、該ゴ
ム組成物中のゴム主原料100質量部に対して30質量
部の無硫黄サブをさらに添加したゴム組成物からなる成
形物Yとを得たとき、該成形物Yの硬度(タイプA)を4
2°以上かつ50°以下とする該無硫黄サブ」という条
件を満たすサブを選択するため、無硫黄サブのレノプレ
ンEPS、U−8、U−10について試験を行った。
【0021】アクリロニトリル−ブタジエンゴムを主原
料としたゴム組成物を作製し、160℃で30分間加熱
して得られる成形物の硬度(タイプA)が50°になる
ように配合を調製した。次に、該ゴム組成物中のゴム主
原料100質量部に対して30質量部の無硫黄サブをさ
らに添加したゴム組成物を作製し、160℃で30分間
加熱して得られる成形物の試験片を作製した。その試験
片を用い、JIS K6253に準じて硬度(タイプ
A)の試験を行った。その結果を表1に示した。
【0022】無硫黄サブとしてレノプレンEPSを用い
た場合の成形物Yの硬度は46°であり、これは「任意
のゴム組成物からなる硬度(タイプA)50°に調製さ
れた成形物Xと、該ゴム組成物中のゴム主原料100質
量部に対して30質量部の無硫黄サブをさらに添加した
ゴム組成物からなる成形物Yとを得たとき、該成形物Yの
硬度(タイプA)を42°以上かつ50°以下とする該
無硫黄サブ」という条件を満たした。同様にU−8およ
びU−10を用いて試験を行った結果、超臨界流体抽出
を行った場合に上記条件を満たすことがわかった。
【0023】表1中のサブの名称後に(超臨界)という
記載があるものは超臨界流体抽出を行ったサブ、記載が
ないものは超臨界流体抽出を行っていないサブを示す。
該サブの超臨界流体抽出は以下の方法で行った。サブ1
00gを図1に示す超臨界装置の抽出容器5(500m
l)に入れ、超臨界流体として二酸化炭素を用い、温度
40℃、圧力20MPa、流量30ml/minの条件
で超臨界流体抽出を行った。抽出後に抽出容器中に残っ
ているサブを表1に示す配合に用いた。
【0024】
【表1】 〔ゴム組成物および試験片の作製〕 (実施例1〜9および比較例1〜8)各実施例および比
較例について、表2に示す各成分を配合して混練りし、
そのゴム組成物を型に仕込み、160℃で30分間加熱
して加硫を行い、直径29mm、厚さ12.5mmの試
験片を作製した。
【0025】表2中のサブの名称後に(超臨界)という
記載があるものは、超臨界流体抽出を行ったサブである
ことを示す。超臨界流体抽出の方法は、前記と同様であ
る。抽出後に抽出容器中に残っているサブを表2に示す
配合に用いた。なお、表2のサブの名称後に(超臨界)
という記載がないものは、超臨界流体抽出を行っていな
いサブを示す。
【0026】
【表2】 表1および表2において、アクリロニトリル−ブタジエ
ンゴムには日本ゼオン株式会社製のニポール1042
を、エピクロロヒドリンゴムには日本ゼオン株式会社製
のゼクロン3106を、サブにはバイエル株式会社製の
レノプレンEPS、天満サブ化工株式会社製の無硫黄U
−8、無硫黄U−10、黒サブ純種を、酸化亜鉛にはハ
クスイテック株式会社製の酸化亜鉛2種を、ステアリン
酸には花王株式会社製のステアリン酸Sを、炭酸カルシ
ウムには白石工業株式会社製のシルバーWを、MDB、
TETD、DPTTには大内新興化学工業株式会社製の
ノクセラーMDB、ノクセラーTET、ノクセラーTR
Aを使用した。
【0027】また、表3に示す硬度、圧縮永久歪、表面
粗さおよびブリードアウトの特性は、以下の方法により
測定した。
【0028】〔硬度〕JIS K 6253に準じて試
験を行った、タイプAの硬度である。
【0029】〔圧縮永久歪〕圧縮永久歪(%)は、JI
S K 6262に準じ、40℃、72時間、25%圧
縮で試験を行った。
【0030】〔表面粗さ〕各実施例および比較例につい
て、表2に示す各成分を配合して混練りし、そのゴム組
成物を円筒形に押出し、160℃で30分間加硫して得
られた成形体に芯金を圧入した後、砥石GC80、回転
速度2000rpm、送り速度500m/分の条件で、
外径15mm、長さ250mmに研削してロールを作製
し、表面粗さ(Rz)を測定した。その結果から以下の基
準で評価を行った。 〇:表面粗さ(Rz)が5μm以下である。 ×:表面粗さ(Rz)が5μmより大きい。
【0031】〔ブリードアウト(感光体汚染性)〕ロー
ルの両端の芯金部に各500gの荷重をかけて感光ドラ
ムに押し付け、40℃、95%の温湿度環境下に1ヶ月
間放置した後ドラム表面を観察し、その結果から以下の
基準で評価を行った。 〇:ロール跡が認められない。 △:僅かにロール跡が認められる。 ×:ロール跡がある。
【0032】
【表3】 実施例1〜4より、「任意のゴム組成物からなる硬度
(タイプA)50°に調製された成形物Xと、該ゴム組成
物中のゴム主原料100質量部に対して30質量部の無
硫黄サブをさらに添加したゴム組成物からなる成形物Y
とを得たとき、成形物Yの硬度(タイプA)を42°以上
かつ50°以下とする該無硫黄サブ」の条件を満たすレ
ノプレンEPS、実施例5〜9より、超臨界流体抽出に
より条件を満たしたU−8およびU−10を用いた場合に
は、圧縮永久歪がサブを配合していない比較例1と比べ
てほとんど変わりなく、表面粗さ、感光体汚染性ともに
優れていた。
【0033】比較例4、7より、「任意のゴム組成物か
らなる硬度(タイプA)50°に調製された成形物Xと、
該ゴム組成物中のゴム主原料100質量部に対して30
質量部の無硫黄サブをさらに添加したゴム組成物からな
る成形物Yとを得たとき、成形物Yの硬度(タイプA)を
42°以上かつ50°以下とする該無硫黄サブ」の条件
を満たさないU−8およびU−10を用いた場合には、圧
縮永久歪がやや大きく、僅かに感光体汚染が見られた。
【0034】比較例1、2、5より、サブの配合割合が
5質量部未満であると表面粗さが悪く、比較例3、6よ
り、サブの配合割合が100質量部を超えると圧縮永久
歪が大きく、僅かに感光体汚染が見られた。
【0035】比較例8より、無硫黄サブ以外のサブとし
て、硫黄サブの中で一般的な黒サブを用いた場合には、
圧縮永久歪が大きくなった。
【0036】
【発明の効果】本発明によれば、任意のゴム組成物から
なる硬度(タイプA)50°に調製された成形物Xと、該
ゴム組成物中のゴム主原料100質量部に対して30質
量部の無硫黄サブをさらに添加したゴム組成物からなる
成形物Yとを得たとき、成形物Yの硬度(タイプA)を4
2°以上かつ50°以下とする該無硫黄サブをゴム組成
物に用いた場合に、圧縮永久歪が小さく、ゴム表面への
ブリードアウトがなく、研削後の表面性に優れたゴム組
成物および該ゴム組成物から得られる電子写真用ゴムロ
ールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の超臨界流体抽出に用いる超臨界装置の
概略図である。
【符号の説明】
1…超臨界流体用高圧ポンプ 2…冷却器 3…モディファイア用高圧ポンプ 4…オーブン 5…抽出容器 6…試料 7…背圧レギュレーター 8…回収ビン
フロントページの続き Fターム(参考) 2H071 BA43 3J103 AA02 BA41 EA02 EA03 EA11 FA12 GA02 GA57 HA03 HA12 HA53 4D056 AB14 AC02 AC03 AC05 AC06 AC11 AC21 AC24 BA16 CA21 CA39 4J002 AC031 AC061 AC071 AC081 AC091 AE012 BB061 BB151 BG041 CH001 CK001 CP031 GM00

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ゴム主原料に対して、成形物Yの硬度(タ
    イプA)が42°以上かつ50°以下となるように、無
    硫黄サブを添加することを特徴とする電子写真用ゴムロ
    ールに用いられるゴム組成物。
  2. 【請求項2】前記無硫黄サブが超臨界流体抽出により低
    分子量分を除去したものである請求項1に記載の電子写
    真用ゴムロールに用いられるゴム組成物。
  3. 【請求項3】前記超臨界流体が二酸化炭素である請求項
    1または2に記載の電子写真用ゴムロールに用いられる
    ゴム組成物。
  4. 【請求項4】前記ゴム主原料100質量部に対して前記
    無硫黄サブを5〜100質量部添加する請求項1〜3の
    いずれかに記載の電子写真用ゴムロールに用いられるゴ
    ム組成物。
  5. 【請求項5】請求項1〜4のいずれかに記載のゴム組成
    物を用いることを特徴とする電子写真用ゴムロール。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010111493A (ja) * 2008-11-07 2010-05-20 Synztec Co Ltd 紙葉類搬送用ゴム部材
JP2010230819A (ja) * 2009-03-26 2010-10-14 Canon Inc 帯電部材の製造方法

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