JPH04164741A - 複合ロール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） 本発明は、複合ロール、特に、径細りが極めて少なく寸
法安定性がすぐれているため、紙送りロール、転写ロー
ルなどに好適な複合ロールに関する。

（従来の技術） ファクシミリ、複写機又はプリンターなどの事務機器に
おける転写ロール、紙送りロールには、通常各種ゴムを
主材としたゴムロールが使用されているが、本用途では
一般の合成ゴムに比べて、硬度の温度依存性が小さく、
耐熱性、耐候性にもすぐれているということから、シリ
コーンゴム製のロールが広く用いられている。

しかしこのシリコーンゴム製ロールは、比較的非粘着性
ではあるが、紙送りの回数の増加に伴って、原稿の汚れ
１紙粉の付着、また複写機においてはトナーなどによっ
てロール表面が汚れ、それが画質にも影響を及ぼすとい
う欠点があった。

このような不利を解消するため、弾性部材の表面にフッ
素樹脂又はフッ素ゴムを被覆する方法がとられているが
、この場合内層となる弾性部材は、フッ素樹脂又はフッ
素ゴムの被覆工程が２００℃以上の高温に及ぶことから
、耐熱性のよいシリコーンゴムが主流となっている。し
かしながら、このシリコーンゴム及びフッ素樹脂又はフ
ッ素ゴムからなる複合ロールにおいては、紙送りの回数
増加に伴い、ロール径が減少するいわゆる径細りが生し
、紙との接触面（通称ニップ幅という）が減少し、紙シ
ワの発生、異音の発生があり、画質にも影響が及ぶとい
う大きな欠点があった。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は、上記問題を解決し、特に径細りが極めて少な
く、寸法安定性がすぐれるため、紙送りロール、転写ロ
ールなどに好適な複合ロールを提供することを目的とす
る。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は、円柱状の金属芯金の外周面に、最外珊がフッ
素樹脂又はフッ素ゴムで、内層がシリコーンゴムからな
る複合ロールにおいて、内層に四塩化炭素抽出量が５％
以下である付加反応型液状シリコーンゴムを用いること
を特徴とする複合ロールである。

本発明に用いるロールの金属芯金は、機械的強度が十分
であれば、鉄、アルミニウム、ステンレス鋼等いずれの
材質のものでもよく、またブライマー処理されたもので
あってもよい。

本発明の複合ロールは、以下の工程により製造される。

まず、金属芯金の外周へ付加反応型液状シリコーンゴム
の被覆層を形成した後フッ素樹脂の熱収縮チューブ又は
フッ素ゴムの水性塗料を塗装する方法やフッ素樹脂の熱
収縮チューブにおいては、付加反応型液状シリコーンゴ
ムと共に、金属芯金の外周に同時に１１１層を形成する
方法、すなわち、フッ素樹脂のｐＡ収収縮チュー円内付
加反応型液状シリコーンゴムを注入形成する方法がある
。このときフッ素樹脂又はフッ素ゴムと付加反応型液状
シリコーンゴムの界面はブライマー処理されたものであ
ってもよい。ここで用いる付加反応型液状シリコーンゴ
ムは、硬化後回塩化炭素抽出量が５％以下でなければな
らない。５％を超える抽出量の場合、紙送りの回数増加
に伴い、径細りが大きく進行し、紙シワの発生、異音発
生、画質不良が生じる。

この付加反応型液状シリコーンゴムは特に、下２の成分
（Ａ）〜（Ｄ）並びに組成からなる付加反応型液状シリ
コーンゴム組成物が好ましい。

（Ａ）一般式 ％式％（１） （式中、Ｒ１はビニル基を表し、Ｒ２は脂肪族不飽和結
合を含まない置換又は非置換の１価の炭化水素基を表わ
し、ａはｌ又は２を表し、ｂは０．１又は２を表す、た
だし、ａ＋ｂは１〜３である） で示される構成単位を分子中に少なくとも２個有し、２
５°Ｃにおける粘度が５００〜５００．０００ｃＰで、
かツー鍜式 ｉ−歴巴コ　　　　　　　（１１） （式中、ｎは３〜２０の整数を表す） からなる低分子シロキサン含有量が１．０００ｐｐｍ以
下のポリオルガノシロキサン １００重量部 （Ｂ）一般式 ％式％） （式中、Ｒ３は置換又は非置換の１価の炭化水素基を表
し、ＣはＯ，ｌ又は２を表し、ｄは１又は２を表す。た
だし、ｃ＋ｄは１〜３である） で示される構成単位からなり、ケイ素原子に結合した水
素原子を分子中に少なくとも３個有するポリオルガノハ
イドロジエンシロキサン、成分（Ａ）中のＲ’　１個 に対してケイ素原子に結 合した水素原子の個数が ０５〜４．０になる量 （Ｃ）無機質充填剤　　　５〜２００重量部および （Ｄ）白金系化合物 （Ａ）成分に対して白金属 子として１〜１１００ｐｐと なる量 本発明に用いる成分（Ａ）のポリオルガノシロキサンは
、ケイ素原子に結合したビニル基Ｒ１を含有する式（Ｉ
）で示される構成単位を１分子中に少なくとも２個有す
るものである。かかるポリオルガノシロキサンとしては
、直鎖状若しくは分岐状のいずれも用いることができ、
またこれらの混合物を用いることもできる。

脂肪族不飽和結合を含まない置換又は非置換の１価の炭
化水素基Ｒ２としては、例えばメチル、エチル、プロピ
ル、ブチル、ヘキシル、ドデシルなどのアルキル基、フ
ェニルのようなアリール基：β−フェニルエチル、β−
フェニルプロピルのようなアラルキル基：更には、クロ
ルメチル、３．３．３−１−リフルオルブロビルなどの
置換炭化水素基を挙げることができる。これらの基のう
ち、ポリオルガノシロキサンの合成が容易で、しかも硬
化後に良好な物理的性質を保つ上で必要な重合度を与え
、かつ硬化前においては低い粘度を与えるという点から
、炭化水素基Ｒ２としてはメチル基が最も好ましい。こ
のような式（Ｉ）で示される構成単位は、ポリオルガノ
シロキサンの分子鎖末端又は分子鎖中のいずれに存在し
ていてもよいが、硬化物に優れた機械的特性を付与する
ためには、少なくとも一方の分子鎖末端に存在すること
が好ましい。

また成分（Ａ）のポリオルガノシロキサンは、２５℃に
おける粘度が５００〜５００．０００ｃＰであり、特に
１．０００〜２００．０００ｃＰであることが好ましい
。粘度が５００ｃＰ未満の場合は、硬化物に十分な伸び
や弾性を付与することが困難であり、また５００．００
０ｃＰを超える場合は成形加工時における作業性の低下
を来す。

また成分（Ａ）のポリオルガノシロキサンは、一般式 曲繕歴呵コ　　　　　　　（旧 （式中、ｎは３〜２０の整数を表す） からなる低分子シロキサン含有量を１．０００ｐｐｍ以
下に削減することが必要である。この低分子シロキサン
は、成分（Ａ）のポリオルガノシロキサンを周知の方法
によって製造する際の原材料オリゴマー及び／又は生成
物であり、これを除去する方法としては、ポリオルガノ
シロキサン合成後、薄膜蒸留装置等を用い高真空下で加
熱除去する方法が簡便である。含有量が１．０００ｐｐ
ｍを超えると、寸法変化を生じやすいうえ、フッ素樹脂
又はフッ素ゴム面とのはく離が生じる。

本発明で用いる成分（Ｂ）のポリオルガノハイドロジエ
ンシロキサは、上記の一般式（ＩＩ［）で示される構成
単位からなり、ケイ素原子に結合した水素原子を分子中
に少なくとも３個有するものである１式中、Ｒ３として
は、例えば上記した一般式ＣＩ）中のＲ２において例示
したものと同様なものを挙げることができるが、合成の
容易さの点からメチル基が最も好ましい、また、このポ
リオルガノハイドロジエンシロキサンは、合成の容易さ
や、取り扱いの容易さから２５℃における粘度が１〜１
０，０００ｃＰであることが好ましい。このようなポリ
オルガノハイドロジエンシロキサンとしては、直鎖状、
分岐状若しくは環状の重合体又はこれらの混合物を用い
ることができる。

本発明の組成物における成分（Ｂ）の配合量は、成分（
Ａ）中のビニル基１個に対して、成分ＣＢ）中のケイ素
原子に結合した水素原子の数が、０．５〜４．０個、好
ましくは１．０〜３０個となるような量である。水素原
子の数が０．５個未満である場合は、組成物の硬化が充
分に進行せずに、硬化後の硬度が低下し、また水素原子
の数が４．０個を超える場合には、硬化後の硬化物の物
理的性質が低下する。

本発明で用いる成分（Ｃ）は無機質充填剤であり、例え
ば、煙霧質シリカ、沈降性シリカ、焼成シリカ、石英微
粉末、珪藻土、アルミナ、酸化鉄、酸化チタン、酸化亜
鉛、酸化セリウム、水酸化セリウム、酸化マグネシウム
、炭酸カルシウム、カーボンブラックなどを挙げること
ができ、これらは単独又は２種以上を併用して用いるこ
とができる。成分（Ｃ）の配合量は、成分（Ａ）１００
重量部に対し、５〜２００重量部であり。

５重量部未満では硬化物に十分な強度を付与することが
できず、２００重量部を超人る場合は、成形加工時にお
ける作業性が低下する。

本発明で用いる成分（Ｄ）の白金系化合物は、成分（Ａ
）中のビニル基と、成分（Ｂ）中のヒドロシリル基との
間の付加反応を促進させる触媒成分である。このような
白金系化合物としては、例えば白金単体や塩化白金酸、
白金−オレフィン錯体又は白金−アルコール錯体などの
白金配位化合物などを挙げることができる。

成分（Ｄ）の配合量は、成分（Ａ）に対して白金原子と
して１〜１１００ｐｐであり、好ましくは２〜５０ｐｐ
ｍである。配合量が１　　ｐｐｍ未満の場合は、ゴムの
十分な硬化を達成することができず、また１１００ｐｐ
を超える場合でも、もはやそれ以上の硬化速度の効果的
な向上は得られない。

本発明で使用するフッ素樹脂の例としては、四フッ化エ
チレン樹脂、四フッ化エチレンーパーフルオロビニルエ
ーテル共重合体、四フッ化エチレンー六フッ化プロピレ
ン共重合体、四フッ化エチレンーエチレン共重合体、ポ
リフッ化ビニリデンなどが挙げられ、フッ素ゴムの例と
しては、フッ化ビニリデン−六フッ化プロピレン共重合
体、フッ化ビニリデン−クロルトリフルオルエチレン共
重合体などが挙げられ、熱収縮チューブ、フィルム、水
性塗料などの形で人手できる。

［発明の効果コ 本発明の複合ロールは、特に径細りが極めて少なく、寸
法安定性がすぐれているため、各種の工業用ロールとし
て有用である。

（実施例） 以下、本発明を実施例によって、更に詳しく説明するが
、本発明はこれにより限定されるものではない。

なお、実施例中の「部」は「重量部」を表し、また粘度
は２５℃における値を表す。

本発明において、四塩化炭素抽出率は以下の測定法によ
り定義される。

測定法 ３００１ｄの共栓付フラスコ内に予め秤量された短ざく
状のシリコーンゴムサンプルを入れ、四塩化炭素１００
−を注入撹拌し、２４時間室温で放置する０次にサンプ
ルを、１２０℃で８時間加熱乾燥し、冷却後秤量し、抽
出前後の秤量値より四塩化炭素抽出率を、算出する。

調製例１ 粘度が１０．０ＯＯｃＰの分子鎖両末端がジメチルビニ
ルシリル基で封鎖されたポリジメチルシロキサンベース
オイル（ガスクロマトグラフ抽出法により測定した低分
子シロキサン含有量：２００ｐｐｍ１１００部、粉砕石
英粉４０部、、（ＣＨ，）。

ＨＳ　Ｉ　Ｏｌ／□単位と５ｉＯａ単位からなり、ケイ
素原子に結合した水素原子を１．００重量％含有してお
り、粘度が２０ｃＰのポリメチルハイドロジエンシロキ
サン１．５部、塩化白金酸のイソプロピルアルコール溶
液を白金原子としてベースオイルに対して２０ｐｐｍｆ
ｉ合し、均一に分散させて付加反応型液状シリコーンゴ
ム組成物１を調製した。このものを１５０℃で５分間加
熱しゴム状硬化物を得、四塩化炭素抽出量を測定したと
ころ１．８％であった。

調製例２ 粘度が１００．０ＯＯｃＰの分子鎖の両末端がジメチル
ビニルシリル基で封鎖されたポリジメチルシロキサンベ
ースオイル（ガスクロマトグラフ抽出法により測定した
低分子シロキサン含有量ニア　００　ｐｐｍ１１００部
、アエロジルＲ９７２（商品名、日本アエロジル社製）
２０部、両末端がトリメチルシリル基で封鎖され、ケイ
素原子に結合した水素原子を０．９０重量％含有し、粘
度が３０ｃＰの直鎖状ポリメチルハイドロジエンシロキ
サン１部、塩化白金酸とテトラメチルテトラビニルシク
ロテトラシロキサンを加熱して得られたビニルシロキサ
ン−白金錯体を白金原子としてベースオイルにｔｏｐｐ
ｍになるように混合し、均一に分散させて付加反応型液
状シリコーンゴム組成物２を調製した。

このものを１５０℃で５分間加熱した後、四塩化炭素抽
出量を測定したところ２７％であった。

調製例３ ポリメチルハイドロジエンシロキサンを３部にした以外
は、全て調製例１と同様な方法で、付加反応型液状シリ
コーンゴム組成物３を調製した。このものを１５０℃で
５分間加熱した後、四塩化炭素抽出量を測定したところ
４．１％であった。

調製例４ ポリメチルハイドロジエンシロキサンを４部にした以外
は、全て調製例１と同様な方法で、付加反応型液状シリ
コーンゴム組成物４を調製した。このものを１５０℃で
５分間加熱した後、四塩化炭素抽出量を測定したところ
５．２％であった。

調製例５ ２ハ恕巴コからなる環状低分子シロキサンを３部加えた
以外は、全て調製例２と同様な方法で、付加反応型液状
シリコーンゴム組成物５を調製した。このものを１５０
℃で５分間加熱した後、四塩化炭素抽出量を測定したと
ころ５．５％であった。

調製例６ 已がをハ歴竺コからなる環状低分子シロキサンを５部加
λた以外は、全て調製例３と同様な方法で、付加反応型
液状シリコーンゴム組成物６を調製した。このものを１
５０℃で５分間加熱した後、四塩化炭素抽出量を測定し
たところ７．４％であった。

実施例１ 直径８＋ｎｍＸ長さ３００＋ｎｍのアルミニウムシャフ
ト上に付加反応型液状シリコーンゴム用ブライマーＭＥ
１５１（商品名、東芝シリコーン■製）を塗布し、その
外周に調製例１の組成物１をロール外径２８ｍｗＸ長さ
２５０ｍｍの円筒状に被覆し、１５０℃で３０分間加熱
硬化させた後、その外層に四フッ化エチレンー六フッ化
プロピレン共重合体の熱収縮チューブを４０戸の厚さで
被覆した。

このロールの実装試験を行うために、このものをＰＰＣ
複写機の定着ロールとして組み込み、ロール間圧力３　
ｋｇｆ／ｃｍ″で１０万枚の複写を行ったところ、紙シ
ワが全く発生せずまた定着むらのない良好な複写物が得
られた。また１０万枚複写後のロール外径変化を第１表
に示す。

実施例２ 調製例１の付加反応型液状シリコーンゴム組成物ｌの代
りに調製例２の組成物２を用いた以外は、全て実施例１
と同様な方法で複合ロールを作製し、１０万枚複写のロ
ール実装試験を行ったところ、紙シワが全く発生せず、
また定着むらのない良好な複写物が得られた。１０万枚
複写後のロール外径変化を第１表に示す。

実施例３ 直径８ＩＩＩＩＩｌ×長さ３００闘のアルミニウムシャ
フト上に付加反応型液状シリコーンゴム用ブライマーＭ
Ｅ１５１を塗布し、その外周に調製例３の組成物３をロ
ール外径２８ｍｍＸ長さ２５０ｍｍの円筒状に被覆し、
１５０℃で３０分間加熱硬化させた後、その外層に、フ
ッ化ビニリデン−六フッ化プロピレン共重合体からなる
フッ票ゴム水性塗料を３０μの厚さで塗布、硬化、被覆
した。このロールの実装試験を行うためにこのものをＰ
ＰＣ複写機の定着ロールとして組み込み、ロール間圧力
３　ｋｇｆ／ｃｍ”で７万枚の複写を行ったところ、紙
シワが全く発生せずまた定着むらのない良好な複写物が
得られた。７万枚複写後のロール外径変化を第１表に示
す。

比較例１ 調製例１の付加反応型液状シリコーンゴム組成物ｌの代
りに調製例４の組成物４を用いた以外は、全て実施例１
と同様な方法で複合ロールを作製しロール実装試験を行
ったところ３万８千枚目で異常音と共に紙シワが発生し
た。このときのロール外径変化を第１表に示す。

比較例２ 調製例１の付加反応型液状シリコーンゴムの代りに調製
例５の組成物５を用いた以外は、全て実施例１と同様な
方法で複合ロールを作製しロール実装試験を行ったとこ
ろ３万２千校目で紙シワが発生したにのときのロール外
径変化を第１表に示す。

比較例３ 調製例３の付加反応型液状シリコーンゴムの代りに調製
例６の組成物６を用いた以外は、全て実施例３と同様な
方法で複合ロールを作製しロール実装試験を行ったとこ
ろ、２万１千枚目で紙シワが発生した。このときのロー
ル外径変化を第１表に示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、円柱状の金属芯金の外周面に、最外層がフッ素樹脂
   又はフッ素ゴムで、内層がシリコーンゴムからなる複合
   ロールにおいて、内層に四塩化炭素抽出量が５％以下で
   ある付加反応型液状シリコーンゴムを用いることを特徴
   とする複合ロール。 ２、付加反応型液状シリコーンゴムが、下記の成分（Ａ
   ）、（Ｂ）、（Ｃ）及び（Ｄ）並びに組成からなること
   を特徴とする請求項１記載の複合ロール。 （Ａ）一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ） （式中、Ｒ＾１はビニル基を表し、Ｒ＾２は脂肪族不飽
   和結合を含まない置換又は非置換の１価の炭化水素基を
   表わし、ａは１又は２を表し、ｂは０、１又は２を表す
   、ただし、ａ＋ｂは１〜３である） で示される構成単位を分子中に少なくとも２個有し、２
   ５℃における粘度が５００〜５００，０００ｃＰで、か
   つ一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼（II） （式中、ｎは３〜２０の整数を表す） からなる低分子シロキサン含有量が１，０００ｐｐｍ以
   下のポリオルガノシロキサン１００重量部 （Ｂ）一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼（III） （式中、Ｒ＾３は置換又は非置換の１価の炭化水素基を
   表し、ｃは０、１又は２を表し、ｄは１又は２を表す、
   ただし、ｃ＋ｄは１〜３である） で示される構成単位からなり、ケイ素原子に結合した水
   素原子を分子中に少なくとも３個有するポリオルガノハ
   イドロジエンシロキサン、 成分（Ａ）中のＲ＾１１個に対してケイ素原子に結合し
   た水素原子の個数が０．５〜４．０になる量 （Ｃ）無機質充填剤　５〜２００重量部 及び （Ｄ）白金系化合物（Ａ）成分に対して白金原子として
   １〜１００ｐｐｍとなる量