JPH07174133A - 低硬度ロール - Google Patents

低硬度ロール

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JPH07174133A
JPH07174133A JP5324000A JP32400093A JPH07174133A JP H07174133 A JPH07174133 A JP H07174133A JP 5324000 A JP5324000 A JP 5324000A JP 32400093 A JP32400093 A JP 32400093A JP H07174133 A JPH07174133 A JP H07174133A
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JP
Japan
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organic material
macromolecular organic
molecular weight
low
low molecular
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Application number
JP5324000A
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English (en)
Inventor
Shinichi Toyosawa
真一 豊澤
Shigehiko Mashita
成彦 真下
Yasushi Imai
康 今井
Takahiro Matsuse
貴裕 松瀬
Yuichiro Wakana
裕一郎 若菜
Yoshihide Fukahori
美英 深堀
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bridgestone Corp
Original Assignee
Bridgestone Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 高特性低硬度ロールを提供する。 【構成】 高分子有機材料と低分子材料とを主成分と
し、高分子有機材料の含有割合が低分子材料の含有割合
よりも少ない高分子ブレンド材料であって、高分子有機
材料が三次元連続の網状骨格構造を有する高分子ブレン
ド材料よりなる低硬度ロール。 【効果】 物性的及び製造加工的にも従来技術の欠点を
大幅に改善し、更に、長期の使用においてもロール間に
挟まれる物体への汚染性の少ない新しい低硬度ロールが
提供される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は低硬度ロールに係り、あ
らゆる産業分野、特に複写機、プリンター等の電子写真
装置や静電記録装置等に用いられる低硬度ロールに関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の装置に用いられる低硬度
ロールとしては、ゴム組成物にオイルを充填してなるゴ
ム材料よりなるものが一般的であり、ゴム材料のみから
なるもの或いはゴム材料と剛体とを貼り合わせて構成さ
れた低硬度ゴムロールが用いられている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ゴム組成物にオイルを
充填することにより、非常に硬度の低いゴム材料を得る
ためには、多量のオイルを充填する必要があるため、次
のような欠点がある。
【0004】 混練時にオイルが混合しにくいため、
ローターが空転し易い。 多量のオイルを含んだ未加硫ゴムは粘着性が強く、
ローターや混練機に付着又は他のロールにも強く付着す
る等、作業性が悪い。 物性的には加硫ゴムの破壊強度の低下が大きい。 加硫ゴムの物性の温度依存性が増大する。 金属との接着性が低下する。 更に、重要な問題として、長期使用時に混合したオ
イルの移行(ゴム組成物内部及びゴムの表面への移行
等)が起こり、製品の性能上、外観上の問題を引き起こ
す。例えば、紙送りロールに使用した場合、長期間使用
していると紙を汚染するなどの欠点が発生する。
【0005】このために、オイル充填による一般のゴム
材料の低硬度化には限界があり、従って、上記のような
欠点のない低硬度ゴム材料を得るには、特殊なゴム分子
(例えば、ノーソレックス、ソルボセン、αゲル等)が
必要とされる。しかし、これらは特殊な製造方法が必要
とされ、実用化に有利とはいえない。
【0006】本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされ
たものであり、物性的にも製造加工的にも従来技術の欠
点を大幅に改善し、更に、長期の使用においてもロール
間に挟まれる物体への汚染性の少ない新規低硬度ロール
を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の低硬度ロール
は、高分子有機材料と低分子材料とを主成分とし、高分
子有機材料の含有割合が低分子材料の含有割合よりも少
ない高分子ブレンド材料であって、高分子有機材料が三
次元連続の網状骨格構造を有する高分子ブレンド材料を
用いて構成されてなることを特徴とする。
【0008】即ち、本発明者らは、優れた低硬度材料に
ついて鋭意研究を重ねた結果、本発明に係る高分子ブレ
ンド材料が極めて良好な特性を有し、この高分子ブレン
ド材料を用いることによって極めて優れた低硬度ロール
を得ることができることを知見し、本発明を完成させ
た。
【0009】以下に本発明を詳細に説明する。
【0010】本発明において、高分子有機材料として
は、数平均分子量が20,000以上、特に30,00
0以上、とりわけ40,000以上での熱可塑性高分子
有機材料が好ましく、例えば、スチレン系(ブタジエン
スチレン系、イソプレンスチレン系等)、塩化ビニル
系、オレフィン系(ブタジエン系、イソプレン系、エチ
レンプロピレン系等)、エステル系、アミド系、ウレタ
ン系などの各種熱可塑性エラストマー、並びに、それら
の水添、その他による変性物、スチレン系、ABS系、
オレフィン系(エチレン系、プロピレン系、エチレンプ
ロピレン系、エチレンスチレン系、プロピレンスチレン
系等)、塩化ビニル系、アクリル酸エステル系(アクリ
ル酸メチル系等)、メタクリル酸エステル系(メタクリ
ル酸メチル系等)、カーボネート系、アセタール系、ナ
イロン系、ハロゲン化ポリエーテル系(塩化ポリエーテ
ル系等)、ハロゲン化オレフィン系(四フッ化エチレン
系、フッ化−塩化エチレン系、フッ化エチレンプロピレ
ン系等)、セルロース系(アセチルセルロース系、エチ
ルセルロース系等)、ビニリデン系、ビニルブチラール
系、アルキレンオキサイド系(プロピレンオキサイド系
等)等の熱可塑性樹脂、及びこれらの樹脂のゴム変性物
などが挙げられる。
【0011】熱可塑性高分子材料としては、このうちで
結晶構造、凝集構造などの硬質ブロックを形成しやすい
部分と、アモルファス構造などの軟質ブロックとを一緒
にもち合わせているものが特に好ましく、具体的には、
下記(i) 〜(iii) が挙げられる。
【0012】(i) ポリブタジエンとブタジエン−スチ
レンランダム共重合体とのブロック共重合体を水添して
得られるポリエチレンとエチレン−スチレンランダム共
重合体とのブロック共重合体 (ii) ポリブタジエンとポリスチレンとのブロック共重
合体、或いは、ポリブタジエン又はエチレン−ブタジエ
ンランダム共重合体とポリスチレンとのブロック共重合
体を水添して得られるポリエチレンとポリスチレンとの
ブロック共重合体 (iii) エチレン−プロピレンゴム このうち特にポリエチレンとエチレン−スチレンランダ
ム共重合体とのブロック共重合構造のものが好ましい。
【0013】これらの各種熱可塑性高分子有機材料は主
に単独で用いられるが、2種以上をブレンドして用いて
も良い。
【0014】一方、低分子材料としては、100℃にお
ける粘度が5×105 センチポイズ以下、特に1×10
5 センチポイズ以下であることが好ましく、また、分子
量の観点からは、低分子材料の数平均分子量は20,0
00以下、特に10,000以下、とりわけ5,000
以下であることが好ましい。このような低分子材料とし
ては、通常、室温で液体又は液体状の材料が好適に用い
られる。また、親水性、疎水性のいずれの低分子材料も
使用できる。低分子材料としては特に制限はないが、次
のものが適している。
【0015】軟化剤: 鉱物油系、植物油系、合成系
等の各種ゴム用或いは樹脂用軟化剤。鉱物油系として
は、アロマティック系、ナフテン系、パラフィン系等の
プロセス油等が挙げられる。植物油系としては、ひまし
油、綿実油、あまに油、なたね油、大豆油、パーム油、
やし油、落花生油、木ろう、パインオイル、オリーブ油
等が挙げられる。
【0016】可塑剤: フタル酸エステル、フタル酸
混基エステル、脂肪族二塩基酸エステル、グリコールエ
ステル、脂肪酸エステル、リン酸エステル、ステアリン
酸エステル等の各種エステル系可塑剤、エポキシ系可塑
剤、その他プラスチック用可塑剤又は、フタレート系、
アジペート系、セバケート系、フォスフェート系、ポリ
エーテル系、ポリエステル系等のNBR用可塑剤。
【0017】粘着付与剤: クマロン樹脂、クマロン
−インデン樹脂、フェノールテルペン樹脂、石油系炭化
水素、ロジン誘導体等の各種粘着付与剤(タッキファイ
ヤー)。
【0018】オリゴマー: クラウンエーテル、含フ
ッ素オリゴマー、ポリイソブチレン、キシレン樹脂、塩
化ゴム、ポリエチレンワックス、石油樹脂、ロジンエス
テルゴム、ポリアルキレングリコールジアクリレート、
液状ゴム(ポリブタジエン、スチレン−ブタジエンゴ
ム、ブタジエン−アクリロニトリルゴム、ポリクロロプ
レン等)、シリコーン系オリゴマー、ポリ−α−オレフ
ィン等の各種オリゴマー。
【0019】滑剤: パラフィン、ワックス等の炭化
水素系滑剤、高級脂肪酸、オキシ脂肪酸等の脂肪酸系滑
剤、脂肪酸アミド、アルキレンビス脂肪酸アミド等の脂
肪酸アミド系滑剤、脂肪酸低級アルコールエステル、脂
肪酸多価アルコールエステル、脂肪酸ポリグリコールエ
ステル等のエステル系滑剤、脂肪アルコール、多価アル
コール、ポリグリコール、ポリグリセロール等のアルコ
ール系滑剤、金属石鹸、混合系滑剤等の各種滑剤。
【0020】これらの低分子材料は1種を単独で用いて
も、2種以上を混合して用いても良い。
【0021】本発明においては、多量の低分子材料と高
分子有機材料によって、多量に低分子材料を含む高分子
ブレンド材料を得るために、用いる低分子材料と高分子
有機材料の各々の溶解性パラメーター値δ(=ΔE/
V)1/2 (ΔE=モル蒸発エネルギー,V=モル体積)
の差が3.0以下、好ましくは2.5以下となるよう、
両材料を選択するのが好ましい。この差が3.0を超え
ると両材料の相溶性の点から、低分子材料が多量に保持
されにくく、得られる高分子ブレンド材料の低弾性率化
の障害となり、また、低分子材料のブリードが発生し易
くなるので好ましくない。
【0022】なお、本発明に係る高分子ブレンド材に
は、必要に応じて、更に、次のような充填剤を配合して
も良い。即ち、クレー、珪藻土、カーボンブラック、シ
リカ、タルク、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、炭酸マ
グネシウム、金属酸化物、マイカ、グラファイト、水酸
化アルミニウム等の鱗片状無機充填剤、各種の金属粉、
木片、ガラス粉、セラミックス粉、粒状ないし粉末ポリ
マー等の粒状ないし粉末状固体充填剤、その他各種の天
然又は人工の短繊維、長繊維(例えば、ワラ、毛、ガラ
スファイバー、金属ファイバー、その他各種のポリマー
ファイバー等)等を配合することができる。
【0023】また、特に、導電性カーボン、あるいは、
Cu、Ag、Niなど導電性金属材料の粉末又は短繊維
等、ポリアニリン、ポリピカール等の導電性ポリマーの
粉末又は繊維等を、本発明の高分子ブレンド材料に配合
することによって、あるいはその他の公知の方法による
導電化処理を施すことによって、低硬度でかつ導電性の
ばらつきが少なく、その上経時変化の少ない導電ロール
が得られ、各種のOA用機器に好適である。
【0024】また、中空フィラー、例えばガラスバルー
ン、シリカバルーン、等の無機中空フィラー、ポリフッ
化ビニリデン、ポリフッ化ビニリデン共重合物等からな
る有機中空フィラーを配合することにより、軽量化を図
ることができる。更に軽量化等の各種物性の改善のため
に、各種発泡剤を混入することも可能であり、また、混
合時等に機械的に気体をまぜこむことも可能である。
【0025】ところで、本発明の低硬度ロールを構成す
る高分子ブレンド材料は、JIS−A硬度が40°以
下、好ましくは35°以下、より好ましくは30°以
下、最も好ましくは25°以下であることが望ましい。
本発明に係る高分子ブレンド材料は、このような低硬度
であっても、物性及び作業性に優れたものである。
【0026】このような低硬度を備えるためには、高分
子ブレンド材料を構成する高分子有機材料で形成される
三次元連続の網状骨格構造は、その骨格の平均径が50
μm以下、好ましくは30μm以下、セル(網目)の平
均径は500μm以下、好ましくは300μm以下であ
り、高分子有機材料の体積分率を[高分子有機材料の体
積/(高分子有機材料の体積+低分子材料の体積)]×
100(%)と定義したとき、高分子有機材料の体積分
率が30%以下、特に25%以下であることが望まし
い。
【0027】本発明で用いられる高分子ブレンド材料
は、所定量の高分子有機材料及び低分子材料、必要に応
じてその他の配合剤を、高分子有機材料が三次元連続の
網状骨格構造の形成し得る混合条件にて混合することに
より得ることができるが、この場合、高分子有機材料に
よる均一な三次元連続の網状骨格構造を有すると共に、
低分子材料のブリードが少なく、しかも前述の低硬度を
満たす高分子ブレンド材料を得るためには、混合機とし
ては高剪断型混合機を用いるのが好ましく、特に、固定
壁と回転するローターとの間で高い剪断力、高い剪断速
度を与え得るものであって、固定壁と回転部(ロータ
ー)との距離(クリヤランス)をt(m),ローターの
回転周速度をv(m/sec)とし、ローターの剪断速
度VをV=v/t(sec-1)と定義した場合、 V≧5.0×102 (sec-1) 好ましくは V≧1.0×103 (sec-1) より好ましくは V≧2.5×103 (sec-1) 最も好ましくは V≧5.0×103 (sec-1) を満たす高剪断型特殊ミキサーを用いるのが有利であ
る。
【0028】本発明に係る高分子ブレンド材料は、通常
のバルク状、ゲル状、フォーム状など特に制限されない
が、ゲル状態であるもの、特に熱可塑性高分子材料より
なる三次元連続の均一な網状骨格構造を有するゲル状態
であるものはとりわけ本発明に有効である。
【0029】本発明の低硬度ロールの構成には特に制限
はなく、上述の高分子ブレンド材料のみで構成されるも
のであっても良く、また、鉄、アルミニウム、銅、亜
鉛、ステンレス等の金属材料や各種セラミックス材料と
組み合わせて用いても良い。また、高分子ブレンド材料
の表層にウレタン系、ポリ酢酸ビニル系、シリコーン系
等の有機材料や布などを被覆して用いることもできる。
【0030】本発明の低硬度ロールは、例えば、複写
機、プリンター等の電子写真装置、あらゆる産業分野の
低硬度ロールとして有効に使用することができる。
【0031】
【作用】高分子有機材料と低分子材料とを主成分とし、
高分子有機材料の含有割合が低分子材料の含有割合より
も少ない高分子ブレンド材料であって、高分子有機材料
が三次元連続の網状骨格構造を有する高分子ブレンド材
料は、優れた低硬度特性を示す。しかも、長期の使用に
おいてもロール間に挟まれる物体への汚染性は殆どない
上に、その他の特性においても低硬度ロールとして極め
て優れている。更に、高い生産性にて、経済的に製造可
能である。特に、熱可塑性高分子有機材料を用いた場合
には、成形性、リサイクル性にも優れた低硬度ロールが
提供される。
【0032】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に
説明する。
【0033】実施例1 表1に示す材料を表1に示す配合にて高剪断型特殊ミキ
サー(「T.K.オートホモミクサー」特殊機化工業
(株)製)を用いて表1に示す混合条件で混合して、均
一な外観の高分子ブレンド材料を得た。
【0034】混合終了後、得られた高分子ブレンド材料
をロール形状の金型に流し込んで、プリンター用低硬度
ロールを製造した。
【0035】この高分子ブレンド材料のJIS−A硬度
は10°であり、また、この高分子ブレンド材料の切片
を切り出し、光学顕微鏡で観察したところ、熱可塑性高
分子有機材料からなる三次元連続の網状構造(骨格の平
均径15μm,セルの平均径30μm)が形成されてい
ることが確認された。
【0036】このプリンター用低硬度ロールを実使用し
たところ、長期にわたり、ロール間に挟まれるものを汚
染することなく、良好に使用することができた。
【0037】
【表1】
【0038】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の低硬度ロー
ルによれば、物性的及び製造加工的にも従来技術の欠点
を大幅に改善し、更に、長期の使用においてもロール間
に挟まれる物体への汚染性の少ない新しい低硬度ロール
が提供される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 若菜 裕一郎 東京都小平市小川東町3−5−5 (72)発明者 深堀 美英 東京都八王子市散田町2−9−7

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高分子有機材料と低分子材料とを主成分
    とし、高分子有機材料の含有割合が低分子材料の含有割
    合よりも少ない高分子ブレンド材料であって、高分子有
    機材料が三次元連続の網状骨格構造を有する高分子ブレ
    ンド材料を用いて構成されてなる低硬度ロール。
JP5324000A 1993-12-22 1993-12-22 低硬度ロール Pending JPH07174133A (ja)

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JP5324000A JPH07174133A (ja) 1993-12-22 1993-12-22 低硬度ロール

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1095886A (ja) * 1996-09-23 1998-04-14 Bridgestone Corp エラストマー類とシンジオタクテイツクポリスチレンのブレンド物から生じさせた増量ポリマー組成物
WO2006114576A1 (en) 2005-04-25 2006-11-02 Lucite International Uk Ltd Acrylic blends
US9944791B2 (en) 2007-06-08 2018-04-17 Lucite International Uk Ltd. Polymer composition

Cited By (8)

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JPH1095886A (ja) * 1996-09-23 1998-04-14 Bridgestone Corp エラストマー類とシンジオタクテイツクポリスチレンのブレンド物から生じさせた増量ポリマー組成物
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US8263706B2 (en) 2005-04-25 2012-09-11 Lucite International Uk Limited Acrylic Blends
EP2924073A1 (en) 2005-04-25 2015-09-30 Lucite International UK Limited Acrylic blends
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