JP3304301B2 - 架橋ゴム組成物、並びに、ゴムローラ及びその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は配合剤のブルーミン
グがなく適度な硬度と優れた耐磨耗性を有する架橋ゴム
組成物に関し、詳しくは、例えば、ロール状に成形して
レーザープリンター、静電気式複写機、及び普通紙ファ
クシミリ装置等のＯＡ機器や自動預金支払機（ＡＴＭ）
の紙送り機構の紙送りローラとして用いた場合に長期間
安定した紙送り性能が得られるようにするものである

【０００２】

【従来の技術】静電気式複写機、レーザープリンター、
ファクシミリ等のＯＡ機器や、自動預金支払機などの紙
送りローラに使用されるゴム組成物は高い耐摩耗性と高
い摩擦係数を有することが要求される。特に、近年、個
人使用目的のＯＡ機器が増加し、多様な用紙が通紙され
るようになっており、多様な用紙に対しても安定した紙
送り性を得るためには高い摩擦係数と優れた耐磨耗性の
確保が要求されている。これは、繰り返しの使用によっ
てローラ表面が摩耗すると摩擦係数が低下し、これによ
ってスリップが起こり、紙のグリップ力が大きく低下し
てしまうためである。また静電気式複写機、レーザープ
リンター、ファクシミリ等の画像形成時にはオゾンが発
生するので、これらの紙送りローラに使用されるゴム組
成物はオゾンによって劣化しにくいことも要求される。

【０００３】そこで従来から、これらの紙送りローラに
使用されるゴム組成物としては、耐摩耗性及び耐オゾン
性に優れたＥＰＤＭゴムを用いたゴム組成物を用いるこ
とが多い。また、紙送りローラとした時に、紙との間に
高い摩擦係数が得られるように、硬度を下げる目的で上
記組成物中にプロセスオイル等の軟化剤を配合したり、
また、耐摩耗性がさらに向上するように、ＥＰＤＭゴム
として高分子量ポリマーである油展のＥＰＤＭゴムを使
用したりしている。

【０００４】ところで、上記ゴム成分は通常その物性
（特に機械的物性）を上げるために加硫（架橋）して用
いられ、加硫（架橋）剤としては硫黄や有機過酸化物が
使用されるが、上記オイルや軟化剤を配合した系では、
有機過酸化物はこれらのオイルや軟化剤により、その反
応が阻害されるため、実際には硫黄を用いる場合が多
い。しかし、上記の理由からゴム成分の主成分として使
用されることの多い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）、ＥＮＢ（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ＥＰＤＭゴムを用いて硫黄により架橋しても、
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
的物性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。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】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、加硫後の製品において
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製
品におけるブルーミングは、かかる製品（ゴム組成物）
をロール状に成形して上記ＯＡ機器や自動預金支払い機
（ＡＴＭ）の紙送りローラとして使用した場合にローラ
と紙との摩擦係数を低下させる原因となっていた。

【０００６】そこで、吸着性の良好なシリカ等の充填剤
をＥＰＤＭゴム等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る。よって、このゴム組成物を
ロール状に成形して、紙送りローラとした場合にもロー
ラと紙との摩擦係数を高めることはできない。

【０００７】また、特開昭５７−７３０３５号公報や特
開昭５７−１８０６４７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ことがある。

【０００８】本発明は上記のような事情に鑑みてなされ
たもので、配合剤のブルーミングがなく、比較的低硬度
で高い摩擦係数が得られると共に、優れた耐摩耗性を有
する架橋ゴム組成物を提供することを課題としており、
例えば、静電気式複写機、普通紙ファクシミリ装置、自
動預金支払機（ＡＴＭ）等の紙送り機構の紙送りローラ
とした時に長期間安定した紙送り特性が得られるように
するものである。また、上記優れた物性を有する架橋ゴ
ム組成物からなるゴムローラを生産性良く製造できるよ
うにすることを課題としている。

【０００９】

【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、ＥＰＤＭゴムを主成分とするゴム１０
０重量部当たり１〜２０重量部の樹脂架橋剤とともに
０．０１〜１０重量部の酸化亜鉛を配合して架橋してな
り、キュラストメーターを用いて温度１７０℃で得られ
た架橋曲線において、架橋が完了してトルク値が最大と
なったところのトルク値をＴ_Ｍａｘとし、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）の値が０．３〜０．９であることを特徴
とする架橋ゴム組成物を提供している。

【００１０】すなわち、本発明は、上記のように樹脂架
橋剤を用い、ＥＰＤＭゴムを主成分とするゴムに対して
樹脂架橋剤の特定量と共に酸化亜鉛の特定量を配合して
架橋し、後述するキュラストメーターを用いて上記ｔ
_１０（分）の値を規定すると、ブルーミングがなく、高
い摩擦係数を有し、しかも、優れた耐摩耗性と耐オゾン
性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。

【００１１】上記本発明の架橋ゴム組成物においてＥＰ
ＤＭゴムを主成分とするゴムのＥＰＤＭゴムの量を５０
重量％以上にすると、得られる架橋ゴム組成物の耐オゾ
ン性が更に向上する（請求項３）。

【００１２】上記本発明の架橋ゴム組成物では、従来の
ようなＥＰＤＭゴムに対して相溶性の乏しいチアゾール
系加硫促進剤、スルフェンアミド系加硫促進剤、チウラ
ム系加硫促進剤、及びジチオカルバミン酸塩系加硫促進
剤等の有機加硫促進剤を用いないので、加硫促進剤のブ
ルーミングを防止できる。樹脂架橋剤としては、フェノ
ール樹脂、ハロゲン化フェノール樹脂等を用いることが
でき、これらはＥＰＤＭゴムへの相溶性が良く、フェノ
ール類とアルデヒドが均一に共重合した重合体であり、
分子量の均一性、物性及び反応性の均一性に優れている
ため、ＥＰＤＭゴムを主成分とするゴムを均一に架橋す
る。よって、樹脂架橋剤を上記特定量配合することで架
橋ゴム組成物が硬くなり過ぎることなく、良好な機械的
特性（耐摩耗性）を有するものにできる。酸化亜鉛（Ｚ
ｎＯ）は樹脂架橋剤の反応触媒として作用し、上記特定
量を配合することで、架橋反応速度が速くなり、より均
質な架橋構造の架橋ゴム組成物が得られ、架橋ゴム組成
物の機械的特性（耐摩耗性）が一層向上し、かつ、架橋
反応時間が短縮して生産コストを低減できる。

【００１３】上記本発明の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用途に適した形状に成形加
工して使用する。例えば、円筒ロール、中実ロールに成
形してゴムローラとすることにより、静電気式複写機等
のＯＡ機器や自動預金支払い機（ＡＴＭ）の紙送りロー
ラとして使用する（請求項４）。

【００１４】上記樹脂架橋剤である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
階反応で得られるもので、従来から“フェノール樹脂”
と称されているものである。また、ハロゲン化フェノー
ル樹脂とは、上述の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。

【００１５】

【化１】

【００１６】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）により合成した各種フ
ェノール樹脂、及びその変性樹脂を用いることができ
る。

【００１７】フェノール類としては、ベンゼン環に少な
くとも一個の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。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特に反
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、フェノール樹脂と
してはアルキルフェノール・ホルムアルデヒド樹脂を用
いるのが好適である。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。

【００１８】また、ハロゲン化フェノール樹脂はフェノ
ール樹脂よりも更に反応性が良く、より好ましい結果が
得られる。ハロゲン化フェノール樹脂は上記例示のハロ
ゲン原子を含まない通常の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。

【００１９】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。

【００２０】上記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）るためである。

【００２１】本発明では上記のように樹脂架橋剤をＥＰ
ＤＭゴムを主成分とするゴム１００重量部当たり１〜２
０重量部配合する。ゴム（ポリマー分）１００重量部に
対して樹脂架橋剤が１重量部未満では架橋不足が起こ
り、架橋ゴム組成物に優れた耐摩耗性を付与できなくな
る。ゴム（ポリマー分）１００重量部に対して樹脂架橋
剤が２０重量部を越えると、架橋ゴム組成物が硬くなり
すぎ、ロール状に成形して紙送りローラとした時に紙と
の間に高い摩擦係数が得られなくなる。よって、樹脂架
橋剤はゴム（ポリマー分）１００重量部に対して好まし
くは３〜１８重量部、さらに好ましくは５〜１５重量部
配合するのがよい。

【００２２】上記樹脂架橋剤の配合量はＥＰＤＭゴムを
主成分とするゴムのＥＰＤＭゴムが非油展の場合、非油
展ＥＰＤＭゴム１００重量部、又は、非油展ＥＰＤＭと
他のゴムの合計重量の１００重量部に対する値であり、
ＥＰＤＭゴムが油展の場合は、オイル成分を油展ＥＰＤ
Ｍゴムから差し引いたＥＰＤＭゴム（ポリマー）成分１
００重量部、又は、ＥＰＤＭゴム（ポリマー）成分と他
のゴムの合計重量の１００重量部に対する値である。

【００２３】ＥＰＤＭゴムを主成分とするゴムは、非油
展又は／及び油展ＥＰＤＭゴムの単体、若しくは、非油
展又は／及び油展ＥＰＤＭゴムとＥＰＤＭゴム以外の他
のゴムとの混合物を用いることができる。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（ＣＲ）、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種または２種以上を用いることができる。

【００２４】架橋ゴム組成物を静電気式複写機等のＯＡ
機器内のにおける紙送りローラに用いる場合、架橋ゴム
組成物には耐オゾン性及び耐熱性が要求される。よっ
て、かかかる要求を満足するには、耐オゾン性及び耐熱
性に優れたＥＰＤＭゴムの割合をゴム（ポリマー）全体
当たり５０重量％とするのがよく（請求項２）、好まし
くは８０重量％以上、より好ましくは９５重量％以上と
する。最良の形態はゴム（ポリマー）全体をＥＰＤＭゴ
ムとするのがよい。

【００２５】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。

【００２６】樹脂架橋剤と共に配合する反応触媒として
の酸化亜鉛は上記のようにＥＰＤＭゴムを主成分とする
ゴム１００重量部当たり０．０１〜１０重量部配合す
る。酸化亜鉛の配合量がＥＰＤＭゴムを主成分とするゴ
ム１００重量部当たり０．０１重量部より少ない場合、
架橋反応速度が遅く、生産性が悪くなる。また、生産性
向上のために架橋時間を短くすると、架橋不足を生じ、
架橋ゴム組成物の機械的強度（耐摩耗性）が十分に向上
しなくなる。酸化亜鉛の配合量がＥＰＤＭゴムを主成分
とするゴム１００重量部当たり１．０重量部より多くな
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て、成形不良等を発生しや
すくなる。よって、酸化亜鉛はゴム（ポリマー分）１０
０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。

【００２７】架橋ゴム組成物の硬度を低下させるため
に、必要に応じて、組成物中にオイルや可塑剤を配合し
てもよく、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（ＤＯＰ）、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（Ｄ
ＯＡ）等を用いることができる

【００２８】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。

【００２９】また、架橋ゴム組成物の強度を向上させる
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
く配合するとゴムローラの柔軟性が低下して、ローラの
摩擦係数が低下する傾向を示すためである。

【００３０】また、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。

【００３１】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、及び酸化亜鉛
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。

【００３２】架橋ゴム組成物の成形品を得る場合、上記
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上記混練物の成形と同
時に行ってもよい。

【００３３】例えば、混練物の成形後に架橋を行う手法
でゴムローラ（成形品）を作製する場合、図１に示すよ
うに、上記混練部を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。

【００３４】また、混練物の成形と同時に架橋を行う手
法でゴムローラ（成形品）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。

【００３５】本発明においてゴム組成物（混練物）の架
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、１５０℃〜１８０℃の温度下、５〜４０分程度
で進行する。

【００３６】本発明の架橋ゴム組成物からなるゴムロー
ラを、ＯＡ機器用の紙送りローラとする場合、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。

【００３７】図２は本発明の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。

【００３８】また、図３は本発明の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１０ａ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１０ｂ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１
１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。

【００３９】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。

【００４０】

【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。

【００４１】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７の架橋ゴム組成物
を生成し、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成した。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ＢＲ１１（商品名）を用いた。油展ＥＰＤＭゴム
は住友化学工業製のＥＮＢ系油展ＥＰＤＭゴムであるエ
スプレンＥ６７０Ｆ（商品名）を用いた。ハロゲン化ア
ルキルフェノール樹脂は田岡化学製のタッキロール２５
０ＩＩＩ（ハロゲン化アルキルフェノール・ホルムアル
デヒド樹脂、アルキルフェノールのアルキル基の炭素
数：５、重合度：４）を用いた。酸化亜鉛（ＺｎＯ）は
三井金属鉱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
セラー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（エスプレン
６７０Ｆ）はＥＰＤＭポリマー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成分（ゴム分）である。

【００４４】全ての原料を混練機（５５Ｌニーダー）に
より、１００℃で、１５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／
ｃｍ² 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ーＶ型）を用いて、温度１７０
℃、サンプル形状（φ４４ｍｍ×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、縦軸をトルク値としたグラフ
に架橋曲線（トルク曲線）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_{M ax}と
し、架橋開始からＴ₁₀＝Ｔ_Max ×０．１のトルク値に達
するまでの時間ｔ₁₀（分）を求めて、各サンプルの結果
とした。

【００４８】ｔ₁₀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ゴム焼け、成形不良を起
こしやすくなる。逆にｔ₁₀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。

【００４９】［硬度測定試験］ ゴムローラの硬度をＪＩＳ６３０１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）１００，０
００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とプレート２３との間にロードセル２５に接続し
たＡ４サイズのＰＰＣ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＝２５０ｇ）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ν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、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】［ブルーミングの有無の評価］ 温度２３℃、湿度５５％の条件下で、ゴムローラを放置
し、6 ヶ月後における、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極めて良
好、○：表面析出物は極めて少量で良好、△：表面析出
物は若干多いが問題のないレベル、×：表面析出物が多
くて劣悪、××：表面析出物が大変多くて極めて劣悪、
の５段階評価を行った。

【００５５】以上の各試験及び評価の結果を表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、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

【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、架橋時間が実施例に比べて長くかかった。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１０００００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はゴムとして油展ＥＰＤＭゴム１
６０重量部（ポリマー分８０重量部）及びブタジエンゴ
ム２０重量部を使用した以外は比較例１と同じ処方で作
成した架橋ゴム組成物である。比較例１と同様に架橋時
間が長くかかった。また、その成形品はブルーミングが
ひどく、ゴムローラにおける１０００００枚通紙後及び
経時後の摩擦係数が大きく低下していた。また、耐摩耗
性が劣悪であった。

【００６０】比較例３の架橋ゴム組成物は比較例２より
もブタジエンゴムの配合量を更に増加したものである
が、その成形品はブルーミングがひどく、硬度が大きす
ぎるため、紙送りローラとして不適であった。

【００６１】比較例４は酸化亜鉛を配合しない点のみが
実施例１の処方と異なっている。酸化亜鉛を含有しない
ためにＴ₁₀が長くなり、生産性に劣るものであった。ま
た、実際に生成した架橋ゴム組成物は架橋不足から耐摩
耗性が劣悪で、ゴムローラにおける１０００００枚通紙
後の摩擦係数が大きく低下していた。

【００６２】比較例５は酸化亜鉛の配合量を１５重量部
とした点のみが実施例１の処方と異なっている。酸化亜
鉛の含有量が１０重量部を越えて多すぎるためにＴ₁₀が
短すぎ成形不良を起こしやすいものとなった。

【００６３】比較例６はハロゲン化アルキルフェノール
樹脂の配合量が０．５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ール樹
脂の配合量が１重量部よりも少ないために架橋不足で耐
摩耗性が悪く、ゴムローラは１０００００枚通紙後に表
面が大きく磨り減っていた。よって、１０００００枚よ
りも更に長期に使用することが困難であった。

【００６４】比較例７はハロゲン化アルキルフェノール
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ール樹脂
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。

【００６５】

【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、比較的低硬
度で高い摩擦係数が得られると共に、優れた耐摩耗性を
有する架橋ゴム組成物を得ることができる。よって、ロ
ール状に成形して、例えば、静電気式複写機、普通紙フ
ァクシミリ装置、自動預金支払機（ＡＴＭ）等の紙送り
機構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。

【００６６】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、生産コ
ストを低減することができる。

【００６７】

【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Ｔ₁₀＝Ｔ_Max ×
０．１（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 ２１ ゴムローラ ２２ 回転軸 ２３ プレート ２４ ＰＰＣ用紙 ２５ ロードセル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B65H 5/06 B65H 3/06

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【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重量部の酸化亜鉛を配合して架橋してなり、
   キュラストメーターを用いて温度１７０℃で得られた架
   橋曲線において、架橋が完了してトルク値が最大となっ
   たところのトルク値をＴ _Ｍａｘ とし、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）の値が０．３〜０．９であることを特徴と
   する架橋ゴム組成物。
2. 【請求項２】 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に記載の架橋ゴ
   ム組成物。
3. 【請求項３】 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
   又は請求項２に記載の架橋ゴム組成物。
4. 【請求項４】 請求項１乃至請求項３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ゴムロ
   ーラ。
5. 【請求項５】 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重量部の酸化亜鉛を配合し、キュラスト
   メーターを用いて温度１７０℃で得られた架橋曲線にお
   いて、架橋が完了してトルク値が最大となったところの
   トルク値をＴ _Ｍａｘ とし、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）の値が０．３〜０．９である組成物を混練し
   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ゴムローラの製
   造方法。