JP4125947B2

JP4125947B2 - Paper feed roller

Info

Publication number: JP4125947B2
Application number: JP2002359485A
Authority: JP
Inventors: 英之奥山
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2002-12-11
Filing date: 2002-12-11
Publication date: 2008-07-30
Anticipated expiration: 2022-12-11
Also published as: JP2004189883A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エラストマー組成物を用いた紙送りローラに関し、詳しくは、低硬度でありながら耐摩耗性に非常に優れ、インクジェットプリンター、レーザプリンター、静電式複写機、ファクシミリ装置等のＯＡ機器や、自動預金支払機（ＡＴＭ）等の紙送り機構に用いられる紙送りローラに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェットプリンター、レーザプリンター、静電式複写機、ファクシミリ装置等のＯＡ機器や、自動預金支払機（ＡＴＭ）等において紙・フィルム等を搬送する紙送り機構には、ゴム組成物、エラストマー組成物等からなる紙送りローラが使用されている。
【０００３】
近年、特に、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やフィルム等の搬送性を得るためには高い耐摩耗性と高い摩擦係数の確保が要求されている。そこで、上記のような紙送りローラに適したエラストマー組成物、ゴム組成物等について種々の提案がなされている。
【０００４】
例えば、本出願人は、特開平１１−２２８７０８号で、紙送り用ゴムローラに使用した時に紙との間に大きな摩擦係数が得られると共に優れた耐摩耗性を有することを目的として、ゴム１００重量部に対して水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーを１００〜３００重量部含み、かつ、ゴムを樹脂架橋剤により動的架橋して水素添加スチレン系熱可塑性エラストマー中に分散させたゴム組成物を提案している。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−２２８７０８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記特開平１１−２２８７０８号のゴム組成物は、低硬度で、耐摩耗性に優れ、良好な紙送り性能を長期間維持することができる。しかし、近年、上記のようなインクジェットプリンターやレーザービームプリンター、複写機等は低コスト化に向けて部品点数を少なくする傾向にあり、ゴムローラにかかる負担が大きくなっており、より高性能が要求されている。
【０００７】
特に、紙送り機構をよりシンプルにするために、紙等の搬送物を１枚送る毎に、紙送り用ローラが分離部材と空転する構成のものが開発されている。このため、摩擦係数が高いだけでなく耐摩耗性も高める必要がある。特に、空転のような荷重をかけて擦る摩耗に対しては、高い物理的強度が必要となり、例えば、引張強度ＴＢが大きいことが必要となる。
【０００８】
これまでは、紙を送るときに発生する紙との僅かなずれ等で起こる摩耗に対して要求される程度の摩耗性を有していれば良く、また、ローラにかかる荷重が低かったため、引張強度のような物理的強度はそれほど重要ではなかった。加硫ゴムでは、引張強度ＴＢがある程度大きい配合は作製可能であるが、加硫ゴムの製造方法では、コスト高になる。よって、生産性が良く、物性にも優れる点から熱可塑性エラストマー組成物で樹脂の工程での作製が望まれている。
【０００９】
本発明は上記した問題に鑑みてなされたものであり、硬度が低い上に、耐摩耗性に非常に優れたエラストマー組成物を用いて形成され、低硬度と良好な耐摩耗性を実現し、特に、空転時の耐摩耗性に優れた紙送りローラを提供することを課題としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、ジエン系ゴムまたはＥＰＤＭゴムの少なくとも１つを含むゴム成分（Ａ）と、
水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーとオレフィン系樹脂との混合組成物（Ｂ）と、
酸変性のＥＰＤＭまたは酸変性の水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーの少なくとも１つを含む相容化剤（Ｃ）と、
ポリアミド系樹脂（Ｄ）とを含み、
上記相容化剤（Ｃ）は上記混合組成物（Ｂ）１００重量部に対して２重量部以上４０重量部以下の割合で配合され、上記ポリアミド系樹脂（Ｄ）は上記混合組成物（Ｂ）１００重量部に対して１０重量部以上１００重量部以下の割合で配合され、上記ゴム成分（Ａ）が動的架橋されてなるエラストマー組成物を用いて形成されてなることを特徴とする紙送りローラを提供している。
【００１１】
このように、ジエン系ゴム又はＥＰＤＭゴム、スチレン系熱可塑性エラストマーとオレフィン系樹脂の混合物に、酸変性物の相容化剤を使ってポリアミド系樹脂を分散させているため、硬度が低い上に、引張強度が高く、耐摩耗性に非常に優れたエラストマー組成物を得ることができる。よって、低硬度と良好な耐摩耗性を実現し、特に、空転時の耐摩耗性に優れた紙送りローラを得ることができる。
【００１２】
具体的には、紙送りローラにおける空転摩耗は材料の強度との相関が高く、特に引張強度（ＴＢ）が高い必要があることを見出した。引張強度を高くするには、特にポリプロピレン（ＰＰ）等の樹脂成分を多くすれば良いが、これらの樹脂成分が多すぎると、硬度ＨＳも高くなってしまい、ローラとしては不適なものとなってしまう。よって、ＰＰ等に加えて、補強性が高く、かつ、あまり硬度上昇が発生しない樹脂として、ＰＰよりも柔らかく、かつ強靭なポリアミド系樹脂、例えば、ナイロン等を配合すれば良いことを見出した。また、相容化剤を加えることにより、ジエン系ゴム又はＥＰＤＭゴムやポリアミド系樹脂が動的架橋により、マトリクス樹脂中に均一に微分散され、分散性を向上することができ、その結果、引張強度を上昇させることができる。
【００１３】
上記相容化剤（Ｃ）は上記混合組成物（Ｂ）１００重量部に対して２重量部以上４０重量部以下の割合で配合している。これにより、熱可塑性エラストマー組成物中のゴム成分のゴム相と熱可塑性成分の樹脂相との界面の相容性を効率良く高めることができる。
上記範囲としているのは、上記範囲より少ないと相容化の効果があらわれず強度を向上できないためである。一方、上記範囲より多いとエラストマー組成物中の相容化剤の割合が大きくなりすぎ、逆に強度が低下したり、硬度が上昇する上に、相容化剤は高価であるためコストも上昇するためである。好ましくは５重量部以上２０重量部以下である。
【００１４】
上記ポリアミド系樹脂（Ｄ）は上記混合組成物（Ｂ）１００重量部に対して１０重量部以上１００重量部以下の割合で配合しているのは、上記範囲より少ないと補強効果を得られないためである。一方、上記範囲より多いと硬度Ｈｓが高くなり、特に紙送りローラとした場合摩擦係数が低くなり実用に適さなくなるためである。好ましくは１０重量部以上４０重量部以下である。
【００１５】
ジエン系ゴムまたはＥＰＤＭを用いているのは、動的架橋をスムーズに行わせるという理由による。ジエン系ゴムとしては、ブチルゴム（ＩＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、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）、１，２−ポリブタジエン、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）等が挙げられ１種又は複数種を用いることができ、ＥＰＤＭと混合しても良い。
【００１６】
水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーは、水素添加により飽和して二重結合を無くしたスチレン系熱可塑性エラストマーであって、従来からマトリクスとして用いているＴＰＵ（ウレタン系熱可塑性エラストマー）等に比して低硬度で摩擦係数が大きく、かつ、圧縮永久歪みも小さいものである。しかも、二重結合をもたないために、樹脂加硫剤と反応せず、ゴムの加硫を阻害することなくゴムをその内部に微細に分散して存在せしめる。よって、更に低硬度で、かつ、微細に分散したゴムの影響によって更に圧縮永久歪の小さいエラストマー組成物を作製できる。
【００１７】
水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーの原材料となるスチレン系熱可塑性エラストマーは、ポリスチレン相（Ｓ）末端ブロックと、ゴム（エラストマー）中間ブロックとからなるブロック共重合物であって、具体的には、ゴム（エラストマー）中間ブロックがポリブタジエン（Ｂ）からなるＳＢＳ系、ゴム（エラストマー）中間ブロックがポリイソプレン（Ｉ）からなるＳＩＳ系、ゴム（エラストマー）中間ブロックがポリエチレンからなるＳＥＳ系、ゴム（エラストマー）中間ブロックがエチレン／プロピレン（Ｅ／Ｐ）からなるＳＥＰＳ系、ゴム（エラストマー）中間ブロックがエチレン／ブタジエン（Ｅ／Ｂ）からなるＳＥＢＳ系等がある。これらのうち、ＳＥＳ系、ＳＥＰＳ系、ＳＥＢＳ系を用いるのが好ましい。
【００１８】
オレフィン系樹脂を用いているのは、水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーと、ジエン系ゴムまたはＥＰＤＭゴムの少なくとも１つを含むゴムとを相容化させるという理由による。本発明で用いるオレフィン系樹脂としては、市販されているオレフィン系樹脂であれば、いずれも使用できるが、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンが好ましく、その他、エチレンエチルアクリレート樹脂、エチレンビニルアセテート樹脂、エチレン−メタクリル酸樹脂、及びアイオノマー樹脂等から選ばれる１種または２種以上を用いることができる。
【００１９】
相容化剤としては、酸変性のＥＰＤＭ、酸変性の水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーが好ましい。また、酸変性としては、カルボン酸変性が好ましく、その他、各種酸変性等が挙げられる。また、相容化剤は複数種を併用しても良い。
【００２０】
ポリアミド系樹脂としては、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１２等の強靭な樹脂が好ましく、エラストマー組成物の耐摩耗性の点から、引張強度ＴＢが１０ＭＰａ以上の樹脂がより好ましい。
【００２１】
上記ゴム成分（Ａ）は上記混合組成物（Ｂ）１００重量部に対して５０重量部以上３００重量部以下の割合で配合されていることが好ましい。上記範囲より少ないと動的架橋されたゴムの含有量が少なくなり過ぎて、耐摩耗性が低下しやすく摩耗量が多くなることがあるためである。一方、上記範囲より多いと樹脂分が少なくなり過ぎて、水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーとオレフィン系樹脂の混合物中にゴムを分散及び架橋させる動的架橋工程での混練りが困難となるためである。さらには１００重量部以上２００重量部以下が良い。
【００２２】
上記混合組成物（Ｂ）において、上記水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーと上記オレフィン系樹脂との重量比は、（水素添加スチレン系熱可塑性エラストマー：オレフィン系樹脂）＝（１００：５）〜（１００：５０）が好ましい。さらには、（１００：２０）〜（１００：３５）が良い。
水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーはエラストマー組成物の硬度低下（ローラとした時の摩擦力向上）、耐熱性及び圧縮永久ひずみを良好にする点でオレフィン系樹脂よりも優れ、オレフィン系樹脂はエラストマー組成物の耐摩耗性、加工性（動的架橋時の混練り加工性）及びコストの点で水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーより優れている。よって、双方の不利な点を補償しあい、双方の利点を生かすために、上記の重量比としている。水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーを上記重量比より多く用いると、ゴム組成物の混練り加工性及びローラの耐摩耗性が低下する傾向となり、かつ、ローラのコストが高くなる。一方、水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーを上記重量比より少なくすると、ローラの耐熱性が劣化し（圧縮永久歪みが大きくなる）、ローラの摩擦係数も低下する傾向となる。
【００２３】
本発明で用いるエラストマー組成物は、ＪＩＳＫ６３０１に記載の引張強度ＴＢが４．５ＭＰａ以上８．５ＭＰａ以下であることが好ましい。これにより、良好な耐摩耗性を得ることができる。さらには６．０ＭＰａ以上８．０ＭＰａ以下が良い。
【００２４】
前記エラストマー組成物は、ＪＩＳＫ６３０１に記載のショアＡ硬度ＨＳが３０以上５０以下であることが好ましい。これにより紙送りローラにした時に良好な柔軟性を得ることができる。即ち、この範囲とすると、紙送りローラを比較的小さい圧接力で紙やフィルムに押付けても紙送りローラが充分に変形し、紙やフィルムとの間に大きい接触面積を得ることができる。さらには、３５以上４５以下が良い。
【００２５】
動的架橋は樹脂架橋剤を用いて行われるのが好ましい。樹脂架橋剤を使用するのは、硫黄架橋した場合にはブルーミングを発生しやすく、特に、ローラとしての強度等の性能を向上させるためには硫黄とともに加硫促進剤を多量に配合しなければならず、ブルーミングによるローラの摩擦係数の低下が生じやすいためである。また、パーオキサイドにより架橋した場合は、混練り中に架橋剤の分散不良が生じて爆発的にパーオキサイドが反応し、混練り物を吐き出して加工不能となりやすいためである。樹脂架橋剤の配合量は架橋剤の種類によっても異なるが、上記ゴム成分（Ａ）１００重量部に対して６重量部〜１８重量部が好ましい。
【００２６】
樹脂加硫剤としては、例えば、アルキルフェノール・ホルムアルデヒド樹脂、メラミン・ホルムアルデヒド縮合物、トリアジン・ホルムアルデヒド縮合物、硫化−ｐ−第三ブチルフェノール樹脂、アルキルフェノール・スルフィド樹脂、ヘキサメトキシメチル・メラミン樹脂等を挙げることができる。これらのうち、フェノール系が好ましく、特に、アルキルフェノール・ホルムアルデヒド樹脂（反応性のフェノール樹脂）を使用するのが好ましい。アルキルフェノール・ホルムアルデヒド樹脂を使用すると、他の樹脂架橋剤を使用した場合に比して良好な架橋が得られるため、エラストマー組成物の強度（耐摩耗性）が向上し、しかも、ローラにした時の耐熱性が向上して、圧縮永久歪みもより小さくなる。これは架橋密度が変わるためと考えられる。なお樹脂架橋剤とともに塩化錫等の触媒を添加することもできる。
【００２７】
架橋反応を適切に行うために架橋助剤（活性剤）を用いてもよい。架橋助剤としては金属酸化物が使用され、特に酸化亜鉛、炭酸亜鉛が好ましい。
【００２８】
また、本発明で用いるエラストマー組成物には、軟化剤として、市販の石油系軟化剤や可塑剤を使用できる。例えば、アロマ系、テフロン（Ｒ）系、パラフィン系等の石油系軟化剤や、フタレート系、アジペート系、セパケート系、フォスフェート系、ポリエーテル系、ポリエステル系等の可塑剤を使用できる。ここでの石油系軟化剤とは、石油系軟化剤として市販品されているもの、及び、上記樹脂架橋剤により動的加硫し得るゴムが油展ゴムである場合は油展ゴム中に含有されてるオイル成分を含んでいる。
軟化剤はゴム成分（Ａ）１００重量部に対して１０重量部〜２００重量部で配合しているが、これは、軟化剤が上記範囲よりも少ないと、軟化剤を添加した効果、すなわち、動的架橋時における水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーとオレフィン系樹脂の混合物中でのゴム等の分散性をより良化する効果が得られ難く、軟化剤を上記範囲より多くすると、エラストマー組成物の強度や耐摩耗性の向上効果が得られ難くいためである。なお、油展ゴムの場合、ゴムの重量部とは、油展ゴムからオイル成分の重量を差し引いたゴム成分のみの重量を表す。
【００２９】
さらに、エラストマー組成物中には、必要に応じて、老化防止剤、充填剤等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、充填剤はエラストマー組成物全重量の１５重量％以下で配合するのが好ましい。これは充填剤の配合はエラストマー組成物の引っ張り強度及び引き裂き強度等の改善には有効であるものの、余り多く配合するエラストマー組成物の柔軟性が低下してローラとした時のローラの摩擦係数が低下する傾向を示すためである。
【００３０】
本発明において、エラストマー組成物全体に対して、プロセスオイル、老化防止剤、フィラー等の非ポリマー分を除く、ポリマー分（ゴム＋水素添加スチレン系熱可塑性エラストマー＋オレフィン樹脂＋樹脂加硫剤＋その他の添加樹脂）の割合は、４０重量％以上９５重量％以下、より好ましくは５９重量％以上９５重量％以下が良い。上記４０重量％以上としているのは、エラストマー組成物の強度向上（耐摩耗性の確保）のためであり、９５重量％以下としているのはエラストマー組成物の混練り加工性及び成形性を確保するためである。
【００３１】
また、本発明で用いるエラストマー組成物は、水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーとオレフィン系樹脂との混合組成物（Ｂ）と、酸変性のＥＰＤＭまたは酸変性の水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーの少なくとも１つを含む相容化剤（Ｃ）と、ポリアミド系樹脂（Ｄ）とを混練りし、上記ポリアミド系樹脂（Ｄ）を上記混合組成物（Ｂ）中に微分散して熱可塑性組成分を得る工程と、
上記熱可塑性組成分と、ジエン系ゴムまたはＥＰＤＭゴムの少なくとも１つを含むゴム成分（Ａ）とを動的架橋してエラストマー組成物を製造する工程とを有する。
【００３２】
このように、上記相容化剤（Ｃ）を用いて、上記ポリアミド系樹脂（Ｄ）を上記混合組成物（Ｂ）中に分散させた熱可塑性組成分を得た後に、該熱可塑性組成分に樹脂架橋剤等の架橋剤とゴム成分（Ａ）を用いて動的架橋を行い、ゴム成分（Ａ）を熱可塑性組成分中に分散している。このため、ゴム成分（Ａ）とポリアミド系樹脂（Ｄ）とが共に、マトリックス樹脂相中に均一に微分散され、特に引張強度を向上することができ、耐摩耗性を向上することができる。
【００３３】
即ち、全ての材料をそのまま同時に混練りした場合に生じる分散不良を防止し、それに伴う強度低下も抑制することができる。特に、同時に混練した場合に生じるポリアミド系樹脂の分散不良を効果的に防止することができる。また、一度に混練した混練物を成形したものに比べて、ゴム微粒子の粒子径のバラツキが小さく、耐摩耗性が更に向上したものとなる。よって、耐摩耗性の良い、特に、空転摩耗の耐久性が良い。即ち、ＴＢが大きいエラストマー組成物を得ることができる。
【００３４】
熱可塑性組成分を得る工程において、混練温度は１８０℃〜２００℃が好ましく、混練時間は１分〜１０分が好ましい。混練及び動的架橋は、２軸押出機、オープンロール、バンバリーミキサー、ニーダー等のゴム混練装置で行うことができる。
【００３５】
樹脂架橋剤等の架橋剤や架橋助剤は、動的架橋してエラストマー組成物を製造する工程で配合されるのが好ましく、動的架橋時の温度は１８０℃〜２００℃が好ましく、架橋時間は１分〜１０分が好ましい。各配合材料は、上述したものを使用可能であり、上述した配合量等で適宜配合することができる。
【００３６】
エラストマー組成物は、ゴム混練装置より押し出してペレット化することが好ましい。ペレットを単軸押出機にてシート状に成形し、このシートをスライスまたは研磨することで、必要な厚みのシートとすることができる。また、ペレットを射出（インジェクション）成形機により射出成形してチューブ状に成形し、この成形品の表面を研磨した後、所要寸法にカットして紙送りローラとすることができる。なお、射出成形機のかわりに樹脂用単軸押出機等によってチューブ状に押し出し、それをカットすることによって紙送りローラとすることもできる。なお、紙送りローラ以外にも、分離シート、分離パッド等の紙葉類の重送防止部材、各種事務機器用部材にも用いることができる。
【００３７】
本発明は、前記エラストマー組成物を用いて形成されてなることを特徴とする紙送りローラを提供している。
混練及び動的架橋して得られたエラストマー組成物を押し出し成形、インジェクション成形等を用いてローラ状に成形して紙送り用のゴムローラとすることができる。よって、ローラとして許される低硬度のままで、引張強度ＴＢを７〜８ＭＰａ程度以上まで上げることができ、空転耐摩耗の改善、摩耗減量に効果があり、使用の繰り返しによるゴム粉の発生を低減することができる。
【００３８】
本発明の紙送りローラはその表面（紙やフィルム等の搬送物との接触面）が少なくとも上記エラストマー組成物で形成されていれば良い。具体的には、金属やセラミックス等からなる芯金の外周に、エラストマー組成物からなるチューブ状成形体を外嵌している。チューブ状成形体の厚さは１ｍｍ未満では弾性が不足し、搬送性能が低下しやすいので、１ｍｍ〜２０ｍｍ、好ましくは３ｍｍ〜２０ｍｍとする。なお、芯金と紙送りローラとの間に接着層等を設けることもできる。
【００３９】
また、本発明の紙送りローラは、その表面を研磨していることが好ましい。研磨を行うと、研磨されやすい水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーが先に切削され、ゴムは研磨されにくいので、ローラ表面にはこれら両者の研磨の程度差による凹凸（ゴムの凸部）が有効に形成される。よって、ゴムローラの表面が紙に対して大きなグリップ力が得られるように接触し、摩擦係数を大きく高めることができる。
【００４０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
本発明の紙送りローラを形成するために用いる第１実施形態のエラストマー組成物は、ジエン系ゴムまたはＥＰＤＭゴムの少なくとも１つを含むゴム成分（Ａ）として油展ＥＰＤＭ２００重量部（ゴム：オイル＝１００：１００）と、水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーとオレフィン系樹脂との混合組成物（Ｂ）としてＰＰ含有ＳＥＰＳコンパウンド１００重量部と、酸変性のＥＰＤＭまたは酸変性の水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーの少なくとも１つを含む相容化剤（Ｃ）としてカルボン酸変性ＳＥＢＳ５重量部と、ポリアミド系樹脂（Ｄ）としてナイロン樹脂２０重量部を含んでおり、反応性フェノール樹脂からなる樹脂架橋剤と架橋助剤として亜鉛華を用いて動的架橋されている。
【００４１】
このエラストマー組成物は、ゴム成分（Ａ）とポリアミド系樹脂（Ｄ）が、混合組成物（Ｂ）中に均一に微分散されており、その引張強度ＴＢは７．５ＭＰａであり、硬度ＨＳは３７である。
【００４２】
上記エラストマー組成物は、以下に示すエラストマー組成物の製造方法により製造している。
【００４３】
まず、水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーとオレフィン系樹脂との混合組成物（Ｂ）と、酸変性のＥＰＤＭまたは酸変性の水素添加スチレン系熱可塑性エラストマーの少なくとも１つを含む相容化剤（Ｃ）と、ポリアミド系樹脂（Ｄ）とを所定の配合量で２軸押出機にて２００℃で混練りし、上記ポリアミド系樹脂（Ｄ）を上記混合組成物（Ｂ）中に均一に微分散（０．１〜１０μｍ程度）して熱可塑性組成分を得ている。
【００４４】
その後、上記熱可塑性組成分と、ジエン系ゴムまたはＥＰＤＭゴムの少なくとも１つを含むゴム成分（Ａ）とに、フェノール系樹脂架橋剤及び架橋助剤を配合して、２軸押出機で２００℃で動的架橋を行い、ゴム成分を均一に微分散（０．５〜２０μｍ程度）させてエラストマー組成物をペレットとして製造している。
【００４５】
このペレットを単軸押出機を用いてチューブ状に押し出し、中空部に金属製の芯金を挿入して紙送りローラを得ている。紙送りローラ１０は、図１に示すように、上記エラストマー組成物からなり円筒状に形成されたローラ部１と、ローラ部１の中空部に芯金である軸芯２を圧入するか、あるいは両者を接着剤で接合して固定している。
【００４６】
これにより、硬度が低い上に、引張強度が高く、耐摩耗性に非常に優れたエラストマー組成物を得ることができる。よって、低硬度と良好な耐摩耗性を実現し、特に、空転時の耐摩耗性に優れた紙送りローラを得ることができる。
【００４７】
上記実施形態以外にも、ゴム成分としては、ジエン系ゴムを用いても良く、ＥＰＤＭとジエン系ゴムとを併用しても良い。また、相容化剤としては、酸変性のＥＰＤＭを用いても良く、酸変性スチレン系熱可塑性エラストマーと併用しても良い。なお、円筒形状に成形したローラ部の中空部に略Ｄ字形状の芯材を圧入することにより略Ｄ字形状の紙送りローラとすることもできる。なお、紙送りローラの表面にはローレット状の溝を設けても良い。
【００４８】
以下、本発明の紙送りローラの実施例、比較例について詳述する。下記の表１に示す各配合で、紙送りローラを製造した。
【００４９】
【表１】

【００５０】
・ゴム成分（Ａ）；ＥＰＤＭ：住友化学製エスプレン６７０Ｆ（１００％油展）、ＩＩＲ：日本合成ゴム製ブチルゴムｂｕｔｙｌ−２６８（非油展）
・混合組成物（Ｂ）；ＳＥＰＳ＋ＰＰ：クラレプラスチック製ＳＥＰＳコンパウンドＣＪＫ１（ＰＰ入り）（水素添加スチレン系熱可塑性エラストマー（ＳＥＰＳ）：オレフィン系樹脂（ＰＰ））＝（１００：３５）
・相容化剤（Ｃ）；カルボン酸変性ＳＥＢＳ：旭化成製タフテック１９４３、カルボン酸変性ＥＰＤＭ：日本合成ゴム製Ｔ７７４１Ｐ
・ポリアミド系樹脂（Ｄ）；ナイロン樹脂（ナイロン１１）ＰＡ１１
【００５１】
紙送りローラの具体的な製造方法を示す。
まず、材料の計量を行い、混合組成物（Ｂ）と、相容化剤（Ｃ）と、ポリアミド系樹脂（Ｄ）とをタンブラーにて室温で、１０分混合した後、２００℃で２軸押出機（アイベック製ＨＴＭ３８）にて熱可塑性組成分を作製し、押し出してペレット化した。
【００５２】
次に、材料計量を行い、熱可塑性組成分に、ゴム成分（Ａ）、及び樹脂架橋剤（田岡化学製、タッキロール２５０−ＩＩＩ）１２重量部、亜鉛華５重量部を配合し、タンブラーにて室温で１０分混合した後、２００℃で２軸押出機（アイベック製ＨＴＭ３８）にて動的架橋して熱可塑性エラストマー組成物を作製し、押し出してペレット化した。
【００５３】
このペレットを単軸押出機（笠松加工研究所製φ５０押出機、２０ｒｐｍ、温調１９０℃〜２３０℃）を用いてチューブ状に押し出し、外径２２ｍｍ、内径１８ｍｍの押出成形品を得た。このチューブ状押出成形品を１５ｍｍ幅に定寸カットし、チューブの中空部に芯金を挿入し紙送りローラとした。
【００５４】
（実施例１〜７）
表１に示すように、ゴム成分（Ａ）、混合組成物（Ｂ）、相容化剤（Ｃ）、ポリアミド系樹脂（Ｄ）を各々規定量配合した。上記のように、熱可塑性組成分を得る工程と、動的架橋を行う工程の２つの工程により製造した。
【００５５】
（比較例１〜４）
表１に示すように、比較例１は相容化剤（Ｃ）を用いなかった。比較例２は相容化剤（Ｃ）を少量とした。比較例３は相容化剤（Ｃ）を多量とした。比較例４はポリアミド系樹脂（Ｄ）を多量とした。製造方法は実施例と同様とした。
【００５６】
上記実施例及び比較例の紙送りローラについて、後述する方法により、摩耗減量、ゴム粉の発生の評価を行った。また、引張強度ＴＢ、硬度ＨＳの測定も行った。評価結果を表１に示す。
【００５７】
（引張強度）
インジェクションにて動的架橋組成物をシート状に成形し、ＪＩＳ−Ｋ６３０１に従い引張強度ＴＢを測定した。
【００５８】
（摩耗減量）
カット後の製品を径２０ｍｍの丸芯にはめて、荷重３００ｇをかけて１００ｒｐｍで分離部材（ゴム製シート）の上で空転させ、摩耗前後での重量減量（ｍｇ）を測定し、ゴム粉の発生具合を目視で確認した。摩耗減量は７ｍｇ以下を良好とした。
【００５９】
（硬度）
硬度ＨＳとは、ショアＡ硬度であり、ＪＩＳＫ６３０１に基づいて測定を行った。
【００６０】
表１に示すように、実施例１〜８は、本発明のエラストマー組成物を用い、本発明のエラストマーの製造方法により製造された紙送りローラであり、引張強度が高いために、耐摩耗性に非常に優れ、摩耗減量が極めて少なかく、ゴム粉がほとんど発生しなかった。
【００６１】
一方、相容化剤を配合しなかった比較例１、相容化剤の配合量が少なかった比較例２は、引張強度が非常に低く、耐摩耗性に劣っており、摩耗減量が多く、ゴム粉が多く発生した。比較例３は、ポリアミド系樹脂が多かったため、硬度が高かった。
【００６２】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように、本発明によれば、ジエン系ゴム又はＥＰＤＭゴム、スチレン系熱可塑性エラストマーとオレフィン系樹脂の混合物に、酸変性物の相容化剤を使ってポリアミド系樹脂を分散させているため、硬度が低い上に、引張強度が高く、耐摩耗性に非常に優れ、紙送りローラとして用いるに適したエラストマー組成物を得ることができる。
【００６３】
また、本発明で用いるエラストマー組成物は、ポリアミド系樹脂（Ｄ）を混合組成物（Ｂ）中に分散させた熱可塑性組成分を得た後に、該熱可塑性組成分に樹脂架橋剤等の架橋剤とゴム成分（Ａ）を配合して動的架橋を行っているため、ゴム成分（Ａ）とポリアミド系樹脂（Ｄ）とが共に、マトリックス樹脂相中に均一に微分散され、特に引張強度を向上することができ、耐摩耗性に優れたエラストマー組成物を生産性良く製造することができる。
【００６４】
本発明は、以上のように、低硬度でありながら、引張強度ＴＢが高く、耐摩耗性の良いエラストマー組成物を得ることができる。よって、低硬度と良好な耐摩耗性を実現し、特に、高い物理的強度が必要な高荷重のかかる空転時の耐摩耗性に優れた紙送りローラを得ることができる。従って、インクジェットプリンター、レーザプリンター、静電式複写機、ファクシミリ装置等のＯＡ機器や、自動預金支払機（ＡＴＭ）等において紙・フィルム等を搬送する紙送り機構等い好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の紙送りローラの概略図である。
【符号の説明】
１ローラ部
２軸芯
１０紙送りローラ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a paper feed roller using et elastomer composition, particularly, while a low hardness excellent in wear resistance, ink jet printers, laser printers, electrostatic copying machines, OA equipment facsimile machine and, it relates to the paper feed low-La to be used in the paper feed mechanism such as an automatic teller machine (ATM).
[0002]
[Prior art]
Rubber compositions, elastomer compositions, etc. for paper feeding mechanisms that transport paper and films in OA equipment such as inkjet printers, laser printers, electrostatic copying machines, facsimile machines, and automatic deposit payment machines (ATMs) A paper feed roller is used.
[0003]
In recent years, the number of OA devices for personal use has increased, and various types of paper have been passed. It is high in order to obtain stable transportability of paper and films even on various types of paper. There is a demand for ensuring wear resistance and a high coefficient of friction. Therefore, various proposals have been made on an elastomer composition, a rubber composition and the like suitable for the paper feed roller as described above.
[0004]
For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-228708, the applicant of the present invention has a rubber 100 weight in order to obtain a large coefficient of friction with paper and excellent wear resistance when used in a paper feed rubber roller. Proposed a rubber composition comprising 100 to 300 parts by weight of hydrogenated styrene thermoplastic elastomer with respect to parts, and dynamically crosslinking the rubber with a resin crosslinking agent and dispersing the rubber in the hydrogenated styrene thermoplastic elastomer. ing.
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 11-228708
[Problems to be solved by the invention]
The rubber composition described in JP-A-11-228708 has low hardness, excellent wear resistance, and can maintain good paper feeding performance for a long time. However, in recent years, inkjet printers, laser beam printers, copiers, and the like as described above have tended to reduce the number of parts for cost reduction, and the burden on rubber rollers has increased, and higher performance is required. ing.
[0007]
In particular, in order to make the paper feed mechanism simpler, a configuration has been developed in which a paper feed roller is idled with a separation member every time a transported object such as paper is fed. For this reason, it is necessary not only to have a high coefficient of friction but also to improve wear resistance. In particular, for wear that is rubbed under a load such as idling, high physical strength is required, for example, a high tensile strength TB is required.
[0008]
Up to now, it is sufficient to have the abrasion required for the abrasion caused by slight deviation from the paper generated when the paper is fed, and the load applied to the roller is low. Physical strength, such as strength, was not very important. With vulcanized rubber, a compound with a certain degree of tensile strength TB can be produced. However, the method for producing vulcanized rubber increases the cost. Therefore, it is desired to produce a thermoplastic elastomer composition in a resin process from the viewpoint of good productivity and excellent physical properties.
[0009]
The present invention has been made in view of the above problems, and is formed using an elastomer composition having a low hardness and a very excellent wear resistance, and achieves a low hardness and a good wear resistance. In particular, it is an object to provide a paper feed roller having excellent wear resistance during idling.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention provides a rubber component (A) containing at least one of a diene rubber or an EPDM rubber,
A mixed composition (B) of a hydrogenated styrene-based thermoplastic elastomer and an olefin-based resin;
A compatibilizer (C) comprising at least one of acid-modified EPDM or acid-modified hydrogenated styrenic thermoplastic elastomer;
A polyamide-based resin (D),
The compatibilizer (C) is blended at a ratio of 2 to 40 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the mixed composition (B), and the polyamide resin (D) is mixed with the mixed composition (B). ) 100 parts by weight or more 10 parts by weight per 100 parts by weight are blended in the following ratio, and wherein said rubber component (a) is formed using a Rue elastomer composition is dynamically crosslinked A paper feed roller is provided.
[0011]
Thus, since the polyamide resin is dispersed in the mixture of the diene rubber or EPDM rubber, the styrene thermoplastic elastomer and the olefin resin using the acid-modified compatibilizer, the hardness is low. In addition, an elastomer composition having high tensile strength and excellent wear resistance can be obtained. Therefore, it is possible to obtain a paper feed roller that achieves low hardness and good wear resistance, and is particularly excellent in wear resistance during idling.
[0012]
Specifically, it has been found that the idling wear in the paper feed roller has a high correlation with the strength of the material, and in particular, the tensile strength (TB) needs to be high. In order to increase the tensile strength, it is sufficient to increase the resin component such as polypropylene (PP) in particular. However, if there are too many of these resin components, the hardness HS also increases, making it unsuitable as a roller. End up. Therefore, it has been found that, in addition to PP and the like, a polyamide-based resin that is softer and tougher than PP, such as nylon, may be blended as a resin that has high reinforcing properties and does not generate a significant increase in hardness. In addition, by adding a compatibilizer, the diene rubber or EPDM rubber or polyamide resin is uniformly finely dispersed in the matrix resin by dynamic crosslinking, and the dispersibility can be improved. Strength can be increased.
[0013]
The compatibilizer (C) is blended at a ratio of 2 to 40 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the mixed composition (B). Thereby, the compatibility of the interface of the rubber phase of the rubber component in the thermoplastic elastomer composition and the resin phase of the thermoplastic component can be improved efficiently.
The reason for the above range is that if the amount is less than the above range, the compatibilizing effect does not appear and the strength cannot be improved. On the other hand, if the amount is more than the above range, the proportion of the compatibilizer in the elastomer composition becomes too large. On the contrary, the strength is lowered and the hardness is increased, and the compatibilizer is expensive, so the cost also increases. It is to do. Preferably they are 5 weight part or more and 20 weight part or less.
[0014]
The polyamide-based resin (D) is blended at a ratio of 10 parts by weight or more and 100 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the mixed composition (B). Because. On the other hand, if the amount is larger than the above range, the hardness Hs is increased, and particularly when a paper feed roller is used, the friction coefficient is lowered and is not suitable for practical use. Preferably they are 10 weight part or more and 40 weight part or less.
[0015]
The reason why diene rubber or EPDM is used is that dynamic crosslinking is performed smoothly. Diene rubbers include butyl rubber (IIR), butadiene rubber (BR), isoprene rubber (IR), styrene butadiene rubber (SBR), chloroprene rubber (CR), natural rubber (NR), 1,2-polybutadiene, acrylonitrile- Butadiene rubber (NBR) etc. are mentioned, 1 type or multiple types can be used and you may mix with EPDM.
[0016]
Hydrogenated styrene-based thermoplastic elastomer is a styrene-based thermoplastic elastomer that has been saturated by hydrogenation to eliminate double bonds, compared to TPU (urethane-based thermoplastic elastomer) that has been used as a matrix. Low hardness, high friction coefficient, and low compression set. In addition, since it does not have a double bond, it does not react with the resin vulcanizing agent, and the rubber is allowed to be finely dispersed therein without inhibiting the vulcanization of the rubber. Therefore, an elastomer composition having a lower hardness and a smaller compression set can be produced by the influence of the finely dispersed rubber.
[0017]
The styrene thermoplastic elastomer used as a raw material for the hydrogenated styrene thermoplastic elastomer is a block copolymer comprising a polystyrene phase (S) end block and a rubber (elastomer) intermediate block, specifically, rubber. (Elastomer) SBS series whose intermediate block is made of polybutadiene (B), SIS series whose rubber (elastomer) intermediate block is made of polyisoprene (I), SES series whose rubber (elastomer) intermediate block is made of polyethylene, rubber (elastomer) intermediate There are SEPS systems in which the block is made of ethylene / propylene (E / P), SEBS systems in which the rubber (elastomer) intermediate block is made of ethylene / butadiene (E / B), and the like. Of these, SES, SEPS, and SEBS are preferably used.
[0018]
The olefin resin is used because the hydrogenated styrene thermoplastic elastomer and the rubber containing at least one of diene rubber or EPDM rubber are made compatible. As the olefin resin used in the present invention, any commercially available olefin resin can be used. For example, polyethylene and polypropylene are preferable. In addition, ethylene ethyl acrylate resin, ethylene vinyl acetate resin, ethylene-methacrylic resin are preferable. 1 type (s) or 2 or more types chosen from an acid resin, an ionomer resin, etc. can be used.
[0019]
As the compatibilizer, acid-modified EPDM and acid-modified hydrogenated styrene thermoplastic elastomer are preferable. Further, as the acid modification, carboxylic acid modification is preferable, and various other acid modifications may be mentioned. A plurality of compatibilizers may be used in combination.
[0020]
As the polyamide-based resin, a tough resin such as nylon 6, nylon 66, nylon 12 or the like is preferable, and a resin having a tensile strength TB of 10 MPa or more is more preferable from the viewpoint of wear resistance of the elastomer composition.
[0021]
The rubber component (A) is preferably blended at a ratio of 50 parts by weight or more and 300 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the mixed composition (B). This is because if the amount is less than the above range, the content of the dynamically crosslinked rubber is excessively decreased, and the wear resistance is likely to be lowered and the wear amount may be increased. On the other hand, if the amount is more than the above range, the resin content becomes too small and it becomes difficult to knead in the dynamic crosslinking step of dispersing and crosslinking the rubber in the mixture of the hydrogenated styrene thermoplastic elastomer and the olefin resin. is there. Furthermore, 100 weight part or more and 200 weight part or less are good.
[0022]
In the mixed composition (B), the weight ratio of the hydrogenated styrene thermoplastic elastomer to the olefin resin is (hydrogenated styrene thermoplastic elastomer: olefin resin) = (100: 5) to (100 : 50) is preferred. Furthermore, (100: 20) to (100: 35) are preferable.
Hydrogenated styrene thermoplastic elastomers are superior to olefin resins in terms of reducing the hardness of the elastomer composition (improving frictional force when used as a roller), heat resistance and compression set. It is superior to hydrogenated styrene thermoplastic elastomers in terms of wear resistance, workability (kneading workability during dynamic crosslinking) and cost. Therefore, the above weight ratio is used in order to compensate both disadvantages and take advantage of both. If the hydrogenated styrene thermoplastic elastomer is used in an amount greater than the above weight ratio, the kneading processability of the rubber composition and the wear resistance of the roller tend to decrease, and the cost of the roller increases. On the other hand, when the amount of the hydrogenated styrene thermoplastic elastomer is less than the above weight ratio, the heat resistance of the roller is deteriorated (compression permanent strain is increased), and the friction coefficient of the roller tends to be lowered.
[0023]
The elastomer composition used in the present invention preferably has a tensile strength TB described in JIS K6301 of 4.5 MPa or more and 8.5 MPa or less. Thereby, favorable abrasion resistance can be obtained. Furthermore, 6.0 MPa or more and 8.0 MPa or less are good.
[0024]
The elastomer composition preferably has a Shore A hardness HS of 30 or more and 50 or less as described in JIS K6301. This makes it possible to obtain a good flexibility when the paper feeding low la. That is, within this range, even when the paper feed roller is pressed against the paper or film with a relatively small pressure contact force, the paper feed roller is sufficiently deformed, and a large contact area can be obtained between the paper and the film. Furthermore, 35 or more and 45 or less are good.
[0025]
The dynamic crosslinking is preferably performed using a resin crosslinking agent. The resin cross-linking agent is used because blooming is likely to occur when sulfur cross-linking, and in particular, a large amount of vulcanization accelerator must be blended together with sulfur in order to improve performance such as strength as a roller. This is because the friction coefficient of the roller is likely to decrease due to blooming. In addition, when the crosslinking is performed with peroxide, the crosslinking agent is poorly dispersed during kneading, and the peroxide reacts explosively, and the kneaded material is easily discharged to make the processing impossible. Although the compounding quantity of the resin crosslinking agent changes with kinds of crosslinking agent, 6 to 18 weight part is preferable with respect to 100 weight part of said rubber components (A).
[0026]
Examples of resin vulcanizing agents include alkylphenol / formaldehyde resins, melamine / formaldehyde condensates, triazine / formaldehyde condensates, sulfurized p-tert-butylphenol resins, alkylphenol / sulfide resins, hexamethoxymethyl / melamine resins, and the like. Can do. Of these, phenolic compounds are preferable, and alkylphenol / formaldehyde resins (reactive phenol resins) are particularly preferable. When alkylphenol / formaldehyde resin is used, better cross-linking is obtained than when other resin cross-linking agents are used. Therefore, the strength (wear resistance) of the elastomer composition is improved, and when it is used as a roller. The heat resistance is improved and the compression set is also reduced. This is probably because the crosslink density changes. A catalyst such as tin chloride can be added together with the resin crosslinking agent.
[0027]
In order to appropriately perform the crosslinking reaction, a crosslinking assistant (activator) may be used. As the crosslinking aid, a metal oxide is used, and zinc oxide and zinc carbonate are particularly preferable.
[0028]
In the elastomer composition used in the present invention , a commercially available petroleum softener or plasticizer can be used as the softener. For example, aroma-based, Teflon (R) -based, paraffin-based or other petroleum-based softeners, and phthalate-based, adipate-based, separate-based, phosphate-based, polyether-based, polyester-based plasticizers can be used. The petroleum-based softener here is one that is commercially available as a petroleum-based softener, and if the rubber that can be dynamically vulcanized by the resin cross-linking agent is an oil-extended rubber, it is contained in the oil-extended rubber. Contains the oil components that are used.
The softener is blended in an amount of 10 parts by weight to 200 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber component (A). This is the effect of adding the softener when the softener is less than the above range, that is, The effect of improving the dispersibility of rubber and the like in a mixture of a hydrogenated styrene thermoplastic elastomer and an olefin resin at the time of dynamic crosslinking is difficult to obtain. This is because it is difficult to obtain an effect of improving strength and wear resistance. In the case of oil-extended rubber, the weight part of rubber represents the weight of only the rubber component obtained by subtracting the weight of the oil component from the oil-extended rubber.
[0029]
Furthermore, an anti-aging agent, a filler, etc. can be mix | blended with an elastomer composition as needed. Examples of the filler include powders such as silica, carbon black, clay, talc, calcium carbonate, dibasic phosphite (DLP), basic magnesium carbonate, and alumina. When the filler is blended, the filler is preferably blended at 15% by weight or less of the total weight of the elastomer composition. Although the blending of the filler is effective in improving the tensile strength and tear strength of the elastomer composition, the flexibility of the elastomer composition to be blended too much is reduced, and the friction coefficient of the roller when used as a roller is reduced. This is to show a tendency to decrease.
[0030]
In the present invention, the polymer component (rubber + hydrogenated styrenic thermoplastic elastomer + olefin resin + resin vulcanizer + others, excluding non-polymer components such as process oil, anti-aging agent, filler, etc.) The ratio of the additive resin) is 40% by weight or more and 95% by weight or less, more preferably 59% by weight or more and 95% by weight or less. The above 40% by weight or more is for the purpose of improving the strength of the elastomer composition (ensure wear resistance), and 95% by weight or less ensures the kneadability and moldability of the elastomer composition. Because.
[0031]
The elastomer composition used in the present invention is at least one of a mixed composition (B) of a hydrogenated styrene thermoplastic elastomer and an olefin resin, and acid-modified EPDM or acid-modified hydrogenated styrene thermoplastic elastomer. The compatibilizer (C) containing one and the polyamide resin (D) are kneaded, and the polyamide resin (D) is finely dispersed in the mixed composition (B) to obtain a thermoplastic composition. Obtaining a step;
That Yusuke and the thermoplastic composition component, and a step of manufacturing a rubber component (A) and the dynamic crosslinking to an elastomer composition comprising at least one diene rubber or EPDM rubber.
[0032]
Thus, after obtaining the thermoplastic composition in which the polyamide resin (D) is dispersed in the mixed composition (B) using the compatibilizer (C), the thermoplastic composition In addition, dynamic crosslinking is performed using a crosslinking agent such as a resin crosslinking agent and the rubber component (A), and the rubber component (A) is dispersed in the thermoplastic composition. For this reason, both the rubber component (A) and the polyamide resin (D) are finely dispersed uniformly in the matrix resin phase, and in particular, the tensile strength can be improved and the wear resistance can be improved.
[0033]
That is, it is possible to prevent the dispersion failure that occurs when all the materials are kneaded simultaneously as they are, and to suppress the strength reduction associated therewith. In particular, it is possible to effectively prevent poor dispersion of the polyamide-based resin that occurs when kneading at the same time. In addition, the variation in the particle diameter of the rubber fine particles is smaller and the wear resistance is further improved as compared with a molded kneaded material kneaded at a time. Therefore, the wear resistance is good, especially the durability of idling wear is good. That is, an elastomer composition having a large TB can be obtained.
[0034]
In the step of obtaining the thermoplastic composition, the kneading temperature is preferably 180 ° C. to 200 ° C., and the kneading time is preferably 1 minute to 10 minutes. Kneading and dynamic crosslinking can be performed with a rubber kneading apparatus such as a twin-screw extruder, an open roll, a Banbury mixer, and a kneader.
[0035]
A crosslinking agent such as a resin crosslinking agent and a crosslinking aid are preferably blended in the step of producing an elastomer composition by dynamic crosslinking, and the temperature during dynamic crosslinking is preferably 180 ° C. to 200 ° C., and the crosslinking time. Is preferably 1 to 10 minutes. Each compounding material can use what was mentioned above, and can mix | blend suitably with the compounding quantity etc. which were mentioned above.
[0036]
The elastomer composition is preferably extruded from a rubber kneader and pelletized. The pellet can be formed into a sheet by a single screw extruder, and the sheet can be sliced or polished to obtain a sheet having a required thickness. Further, the pellets can be injection-molded by an injection molding machine and formed into a tube shape. After the surface of the molded product is polished, the pellets can be cut to a required size to form a paper feed roller. In addition, it can also be set as a paper feed roller by extruding in a tube shape with a single screw extruder for resin instead of an injection molding machine and cutting it. In addition to the paper feed roller, it can also be used for a multi-feed prevention member for paper sheets such as a separation sheet and a separation pad, and various office equipment members.
[0037]
The present invention provides a paper feed roller, characterized by comprising formed by using the elastomer composition.
The elastomer composition obtained by kneading and dynamic crosslinking can be formed into a roller shape using extrusion molding, injection molding, or the like to obtain a rubber roller for paper feeding. Therefore, the tensile strength TB can be increased to about 7-8 MPa or more with the low hardness allowed as a roller, which is effective in improving anti-slip wear resistance and weight loss, and reducing the generation of rubber powder due to repeated use. can do.
[0038]
The surface of the paper feed roller of the present invention (contact surface with a transported object such as paper or film) may be at least formed of the elastomer composition. Specifically, a tubular molded body made of an elastomer composition is fitted on the outer periphery of a metal core made of metal, ceramics, or the like. If the thickness of the tube-shaped molded body is less than 1 mm, the elasticity is insufficient, and the conveyance performance is likely to deteriorate. Therefore, the thickness is set to 1 mm to 20 mm, preferably 3 mm to 20 mm. An adhesive layer or the like can be provided between the core metal and the paper feed roller.
[0039]
Further, the surface of the paper feed roller of the present invention is preferably polished. When polishing is performed, the hydrogenated styrene thermoplastic elastomer that is easily polished is cut first, and the rubber is difficult to polish. Therefore, unevenness (rubber protrusion) due to the difference in the degree of polishing between the two is effective on the roller surface. It is formed. Therefore, the surface of the rubber roller comes into contact with the paper so as to obtain a large gripping force, and the friction coefficient can be greatly increased.
[0040]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
The elastomer composition of the first embodiment used for forming the paper feed roller of the present invention has 200 parts by weight of oil-extended EPDM (rubber: oil = as a rubber component (A) containing at least one of diene rubber or EPDM rubber). 100: 100), 100 parts by weight of PP-containing SEPS compound as a mixed composition (B) of a hydrogenated styrene-based thermoplastic elastomer and an olefin resin, and acid-modified EPDM or acid-modified hydrogenated styrene-based thermoplastic elastomer 5 parts by weight of a carboxylic acid-modified SEBS as a compatibilizer (C) containing at least one of the above and 20 parts by weight of a nylon resin as a polyamide resin (D), and a resin crosslinking agent comprising a reactive phenol resin It is dynamically crosslinked using zinc white as an auxiliary agent.
[0041]
In this elastomer composition, the rubber component (A) and the polyamide-based resin (D) are uniformly finely dispersed in the mixed composition (B), the tensile strength TB is 7.5 MPa, and the hardness HS is 37.
[0042]
The elastomer composition is manufactured by the manufacturing method of the shown to d elastomer composition below.
[0043]
First, a compatibilizing agent (C) comprising at least one of a mixed composition (B) of a hydrogenated styrene thermoplastic elastomer and an olefin resin and an acid-modified EPDM or an acid-modified hydrogenated styrene thermoplastic elastomer. And a polyamide-based resin (D) at a predetermined blending amount at 200 ° C. with a twin-screw extruder, and the polyamide-based resin (D) is finely dispersed uniformly in the mixed composition (B). (About 0.1 to 10 μm) to obtain a thermoplastic composition.
[0044]
Thereafter, a phenolic resin cross-linking agent and a cross-linking aid are blended with the thermoplastic component and the rubber component (A) containing at least one of diene rubber or EPDM rubber, and 200 ° C. in a twin screw extruder. The elastomer component is manufactured as pellets by performing dynamic cross-linking and uniformly finely dispersing the rubber component (about 0.5 to 20 μm).
[0045]
This pellet was extruded into a tube shape using a single screw extruder, and a metal cored bar was inserted into the hollow portion to obtain a paper feed roller. As shown in FIG. 1, the paper feed roller 10 includes a roller portion 1 made of the elastomer composition and formed into a cylindrical shape, and a shaft core 2 that is a core metal is press-fitted into a hollow portion of the roller portion 1. Both are joined and fixed with an adhesive.
[0046]
Thereby, it is possible to obtain an elastomer composition having low hardness, high tensile strength, and extremely excellent wear resistance. Therefore, it is possible to obtain a paper feed roller that achieves low hardness and good wear resistance, and is particularly excellent in wear resistance during idling.
[0047]
In addition to the above embodiment, a diene rubber may be used as the rubber component, and EPDM and diene rubber may be used in combination. As a compatibilizer, acid-modified EPDM may be used, or an acid-modified styrene thermoplastic elastomer may be used in combination. In addition, it can also be set as a substantially D-shaped paper feed roller by press-fitting a substantially D-shaped core material into the hollow portion of the roller portion formed into a cylindrical shape. A knurled groove may be provided on the surface of the paper feed roller.
[0048]
Hereinafter, examples and comparative examples of the paper feed roller of the present invention will be described in detail. Paper feed rollers were manufactured with the formulations shown in Table 1 below.
[0049]
[Table 1]

[0050]
・ Rubber component (A); EPDM: manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd. Esplene 670F (100% oil exhibition), IIR: manufactured by Nippon Synthetic Rubber Co., Ltd. Butyl rubber butyl-268 (non-oil exhibition)
-Mixture composition (B); SEPS + PP: Kuraray plastic SEPS compound CJK1 (with PP) (hydrogenated styrene-based thermoplastic elastomer (SEPS): olefin-based resin (PP)) = (100: 35)
-Compatibilizer (C): Carboxylic acid modified SEBS: Asahi Kasei Tuftec 1943, Carboxylic acid modified EPDM: Nippon Synthetic Rubber T7741P
・ Polyamide resin (D); nylon resin (nylon 11) PA11
[0051]
A specific method for manufacturing the paper feed roller will be described.
First, the materials are weighed, and the mixed composition (B), the compatibilizer (C), and the polyamide resin (D) are mixed with a tumbler at room temperature for 10 minutes, and then biaxial at 200 ° C. A thermoplastic composition was prepared with an extruder (HTM38 manufactured by Ibeck) and extruded to be pelletized.
[0052]
Next, the material is weighed, and the rubber component (A), 12 parts by weight of a resin cross-linking agent (manufactured by Taoka Chemical Co., Ltd., Tackol 250-III) and 5 parts by weight of zinc white are blended in the thermoplastic composition, and tumbler is used. After mixing at room temperature for 10 minutes, a thermoplastic elastomer composition was prepared by dynamic crosslinking at 200 ° C. with a twin screw extruder (HTM38 manufactured by Ibeck), and extruded to be pelletized.
[0053]
The pellets were extruded into a tube shape using a single screw extruder (φ50 extruder manufactured by Kasamatsu Processing Laboratory, 20 rpm, temperature control 190 ° C. to 230 ° C.) to obtain an extruded product having an outer diameter of 22 mm and an inner diameter of 18 mm. This tubular extruded product was cut into a 15 mm width, and a cored bar was inserted into the hollow portion of the tube to form a paper feed roller.
[0054]
(Examples 1-7)
As shown in Table 1, the rubber component (A), the mixed composition (B), the compatibilizer (C), and the polyamide resin (D) were each blended in specified amounts. As mentioned above, it manufactured by two processes, the process of obtaining a thermoplastic composition, and the process of performing dynamic crosslinking.
[0055]
(Comparative Examples 1-4)
As shown in Table 1, Comparative Example 1 did not use the compatibilizer (C). In Comparative Example 2, the compatibilizer (C) was used in a small amount. In Comparative Example 3, the compatibilizer (C) was used in a large amount. In Comparative Example 4, a large amount of polyamide resin (D) was used. The manufacturing method was the same as in the example.
[0056]
About the paper feed roller of the said Example and a comparative example, abrasion loss and generation | occurrence | production of rubber powder were evaluated by the method mentioned later. Further, the tensile strength TB and hardness HS were also measured. The evaluation results are shown in Table 1.
[0057]
(Tensile strength)
The dynamic cross-linking composition was molded into a sheet by injection, and the tensile strength TB was measured according to JIS-K6301.
[0058]
(Weight loss)
The cut product is put on a round core with a diameter of 20 mm, and a load of 300 g is applied and is idled on a separating member (rubber sheet) at 100 rpm, and the weight loss (mg) before and after wear is measured. The occurrence was confirmed visually. Abrasion weight loss was determined to be 7 mg or less.
[0059]
(hardness)
The hardness HS is Shore A hardness, and was measured based on JIS K6301.
[0060]
As shown in Table 1, Examples 1 to 8 are paper feed rollers produced by the method for producing an elastomer of the present invention using the elastomer composition of the present invention, and have high tensile strength. The rubber was extremely excellent, the wear loss was extremely small, and almost no rubber powder was generated.
[0061]
On the other hand, Comparative Example 1 in which no compatibilizer was blended, and Comparative Example 2 in which the blending amount of compatibilizer was small, the tensile strength was very low, the wear resistance was poor, and the wear loss was large. A lot of rubber powder was generated. In Comparative Example 3, the hardness was high because there were many polyamide-based resins.
[0062]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, according to the present invention, a polyamide resin is added to a mixture of a diene rubber or EPDM rubber, a styrene thermoplastic elastomer and an olefin resin using an acid-modified compatibilizer. Since it is dispersed, it is possible to obtain an elastomer composition having low hardness, high tensile strength, excellent wear resistance, and suitable for use as a paper feed roller .
[0063]
The elastomer composition used in the present invention is obtained by obtaining a thermoplastic composition in which the polyamide resin (D) is dispersed in the mixed composition (B), and then crosslinking the resin composition with a resin crosslinking agent or the like. The rubber component (A) and the polyamide-based resin (D) are both finely dispersed uniformly in the matrix resin phase, particularly the tensile strength. Thus, an elastomer composition having excellent wear resistance can be produced with high productivity.
[0064]
As described above, the present invention can provide an elastomer composition having a low tensile strength and a high tensile strength TB and good wear resistance. Therefore, it is possible to obtain a paper feed roller that achieves low hardness and good wear resistance, and in particular, has excellent wear resistance during idling with a high load that requires high physical strength. Accordingly, it can be suitably used for OA equipment such as ink jet printers, laser printers, electrostatic copying machines, facsimile machines, and paper feed mechanisms for transporting paper, films, etc. in automatic deposit payment machines (ATM).
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view of a paper feed roller of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Roller part 2 Axle core 10 Paper feed roller

Claims

A rubber component (A) containing at least one of diene rubber or EPDM rubber;
A mixed composition (B) of a hydrogenated styrene-based thermoplastic elastomer and an olefin-based resin;
A compatibilizer (C) comprising at least one of acid-modified EPDM or acid-modified hydrogenated styrenic thermoplastic elastomer;
A polyamide-based resin (D),
The compatibilizer (C) is blended at a ratio of 2 to 40 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the mixed composition (B), and the polyamide resin (D) is mixed with the mixed composition (B). ) 100 parts by weight or more 10 parts by weight per 100 parts by weight are blended in the following ratio, and wherein said rubber component (a) is formed using a Rue elastomer composition is dynamically crosslinked Paper feed roller.

The paper feed roller according to claim 1, wherein in the elastomer composition, the rubber component (A) is blended at a ratio of 50 parts by weight or more and 300 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the mixed composition (B). .

The tensile strength TB described in JIS K6301 of the elastomer composition is 4.5 MPa or more and 8.5 MPa or less, and the Shore A hardness HS described in JIS K6301 is 30 or more and 50 or less. Paper feeding roller .