JPH1034768A

JPH1034768A - ロール部品の製造方法

Info

Publication number: JPH1034768A
Application number: JP19332396A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Yamaguchi; 政之山口; Yoshihiro Moridera; 祥浩森寺
Original assignee: Tosoh Corp
Current assignee: Tosoh Corp
Priority date: 1996-07-23
Filing date: 1996-07-23
Publication date: 1998-02-10

Abstract

(57)【要約】【課題】ロール芯材をゴムロールに簡便に挿入するロ
ール部品の製造方法を提供する。【解決手段】ロール形状に成形された熱可塑性エラスト
マーを室温で半径方向に広げてロール芯材を挿入し、そ
の後、加熱しロール部品を製造する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はロール部品の製造方
法に関するものである。さらに詳しくは、ゴムロールと
ロール芯材の接着性に優れたロール部品の製造方法に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】ＯＡ事務機器用ロール、紙送りロール、
工業用ロールなどに代表されるロール部品はゴムロール
とロール芯材から構成されている。ゴムロールとロール
芯材は密着固定されたり、接着剤によって接着される。
このうちゴム弾性を利用して密着固定する場合には、ロ
ール芯材挿入前のゴムロール内径をロール芯材外径より
小さくする必要がある。しかしながら、このような場
合、ロール芯材の挿入がきわめて困難であり、作業工程
上の大きな障害となっていた。また、接着剤で固定する
場合にも、ゴムロール内径とロール芯材外径の大きさは
ほぼ同じ程度にする必要があり、その結果、接着剤を塗
布したロール芯材を、ゴムロールに挿入しようとする
と、接着剤がゴムロールからはみでるなど問題が多かっ
た。このような問題は、ゴムロールの成形時にロール芯
材を挿入するインサート成形を行うことによって、ある
程度回避できる。しかしながら、本手法はロール芯材が
熱によって変形を受ける材料であると使用できず、ま
た、ロール芯材が金属であっても賦形後の冷却に長時間
を要し成形サイクルが悪化するため好ましくない。この
ようにゴムロールにロール芯材を挿入する方法に関して
は、未だ満足できる方法がなく改良が望まれていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ロー
ル芯材をゴムロールに簡便に挿入するロール部品の製造
方法を提供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、鋭意検討
した結果、本発明を完成させるに至った。即ち本発明
は、ロール形状に成形された熱可塑性エラストマーを室
温で半径方向に広げてロール芯材を挿入し、その後、加
熱することを特徴とするロール部品の製造方法、さらに
は熱可塑性エラストマーがハロゲン系ポリマー、架橋液
状ゴム及び可塑剤からなることを特徴とするロール部品
の製造方法に関するものである。

【０００５】以下に本発明を詳細に説明する。

【０００６】本発明で用いられる熱可塑性エラストマー
は特に限定を受けないが、歪の回復速度が遅い材料が好
ましい。具体的には、使用する温度で２００％伸長した
後、即座に応力を解放し、応力解放１分後の残留ひずみ
が１０％以上であることが望ましい。１０％未満である
と、歪の回復がはやく、ロールへの芯材の挿入が困難に
なる恐れがある。

【０００７】このような材料としては熱可塑性樹脂と架
橋ゴムから構成される熱可塑性エラストマーが挙げられ
る。特に、以下に詳細に説明するハロゲン系ポリマー、
架橋液状ゴム、可塑剤からなる熱可塑性エラストマーは
室温ではひずみの回復速度が遅く、かつ、加熱を行うと
瞬時にひずみが回復するため好適に用いられる。

【０００８】ハロゲン系ポリマーとは、ハロゲンを含有
する単量体の単独重合体、共重合体またはハロゲンによ
り変性された重合体を示し、例えば、エチレン−塩化ビ
ニル共重合体、塩化ビニル単独重合体、ポリ塩化ビニリ
デン、塩素化ポリエチレン、クロロスルフォン化ポリエ
チレン、酢酸−塩化ビニル共重合体、ポリ塩化ビニルグ
ラフトエチレン・酢酸ビニル共重合体、ポリウレタング
ラフトポリ塩化ビニル共重合体、部分架橋型塩化ビニル
単独重合体などが挙げられ、特に入手の容易さなどから
塩化ビニル単独重合体、エチレン−塩化ビニル共重合
体、塩素化ポリエチレン、酢酸ビニル−塩化ビニル共重
合体、ポリウレタングラフトポリ塩化ビニル共重合体な
どが好ましい。これらのハロゲン系ポリマーは、１種ま
たは２種以上を併用して用いることができる。

【０００９】架橋液状ゴムとしては１種または２種以上
の液状ゴムと必要に応じて硬化剤、架橋剤及び／または
架橋助剤とが反応して架橋した液状ゴムのことであり、
このような架橋液状ゴムとしては、例えばポリエステル
系ゴム、ポリウレタン系ゴム、ポリ尿素系ゴムなどが挙
げられ、これらのうち１種または２種以上が用いられ
る。架橋液状ゴムの原料となる液状ゴムとは、分子量１
０，０００以下のポリマーであり、必ずしも室温におい
て液状である必要はない。架橋液状ゴムは、液状ゴムの
段階あるいは架橋反応途中でハロゲン系ポリマーとの相
溶性のよいものが好ましく用いられる。相溶性のよいも
のを用いることによって、物理的性質が向上する。

【００１０】架橋液状ゴムが、ハロゲン系ポリマーとの
相溶性が良好となるためには、液状ゴムの段階あるいは
架橋反応途中で分子構中にケトン基を有していることが
望ましい。この場合、ケトン基に隣接して酸素原子もし
くは窒素原子が存在してもよい。即ち本発明に記したケ
トン基とはエステル基、カーボネート基、ウレタン基、
アロファネート基、ビュレット基、尿素基及びアミド基
などを含み、これらのうち１種または２種以上の原子団
を有した架橋液状ゴムを用いることが好ましい。

【００１１】可塑剤としては、一般にハロゲン系ポリマ
ーの可塑剤として用いられているものでよく、例えば、
フタル酸エステル、リン酸エステル、アジピン酸エステ
ル及びこれらの重縮合体などが挙げられる。より具体的
にはフタル酸エステルとしてはフタル酸ジ−２−エチル
ヘキシル、フタル酸ジ−ｎ−オクチル、フタル酸ジイソ
デシル、フタル酸ジイソノニル、フタル酸ジブチルベン
ジル、フタル酸ジメチルシクロヘキシル、イソフタル酸
じ−２−エチルヘキシルなど、リン酸エステルとしては
リン酸トリブチル、リン酸トリ−２−エチルヘキシル、
リン酸トリクレジル、リン酸トリブトキシエチルなど、
アジピン酸エステルとしてはアジピン酸ジ−２−エチル
ヘキシル、アジピン酸ジイソデシル、アジピン酸ジブチ
ル、アジピン酸ジブチルジグリコール、アジピン酸ジア
ルキレングリコール類などこのほかにアゼライン酸じ−
２−エチルヘキシル、セバシン酸ジブチル、セバシン酸
ジ−２−エチルヘキシルなどの脂肪族エステル系可塑
剤、アジピン酸エステル重縮合体としてアジピン酸とネ
オペンチルグリコールの重縮合したポリエステル、アジ
ピン酸とプロピレングリコールの重縮合したポリエステ
ルなどに代表される高分子可塑剤が挙げられる。これら
の１種または２種以上が使用できる。

【００１２】本発明に用いられる熱可塑性エラストマー
には必要に応じて各種添加剤が加えられていてもよい。
添加剤としてはカーボンブラック、ホワイトカーボン、
炭酸カルシウム、タルク、ハイドロタルサイト、マイ
カ、シリカ、硫酸バリウム、カオリンクレー、硫酸カル
シウム、パイロフェライト、ベントナイト、セリサイ
ト、ゼオライト、ネフェリンシナイト、ウォラストナイ
ト、フェライト、珪酸カルシウム、炭酸マグネシウム、
ドロマイト、三酸化アンチモン、酸化亜鉛、ほう酸亜
鉛、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化鉄、二硫化モ
リブデン、ガラスファイバー、ガラスビーズ、ガラスバ
ルーン、石英、石英ガラス、カーボンファイバー、各種
金属粒子、各種金属繊維などが挙げられる。

【００１３】また、無機顔料、有機顔料、離型剤、滑
剤、アンチブロッキング剤、熱安定剤、耐候性安定剤、
ＵＶ吸収剤、発泡剤、防錆剤、難燃助剤、加水分解抑制
剤などが添加されていてもよい。さらに改質剤として架
橋性ポリ塩化ビニル樹脂、軟質塩化ビニル樹脂、コアー
シェル型ラテックスゴム、ＮＢＲゴム粒子、アクリル系
樹脂、熱可塑性ポリウレタン、ポリエステル系熱可塑性
エラストマー、ポリエチレン系ワックスなどが添加され
ていてもよい。

【００１４】本発明はロール形状に成形した熱可塑性エ
ラストマーを半径方向に広げて、ロール芯材を挿入し、
加熱することを特徴とする。熱可塑性エラストマーは歪
の回復速度が遅いために、半径方向に広げた状態を架橋
ゴムより長く保持できることからロール芯材の挿入が容
易であり、また、加熱によって収縮、密着固定されるた
め接着性を高めることが可能である。

【００１５】半径方向に広げる手法に特に制限はない
が、円錐台のようにテーパーのついて筒などにゴムロー
ルを挿入することによって広げることができる。また、
広げる程度にも制限はなく、ロール芯材外径とゴムロー
ル内径の差によって適宜決められるが、元の半径の１．
０１倍以上２倍以下に広げることが好ましい。１．０１
倍未満であるとゴムロールの挿入が困難になる恐れがあ
り、２倍を超えるとゴムロールが破裂する恐れがある。

【００１６】本発明で用いるゴムロールの内径はロール
芯材外径の０．１倍以上１．０倍以下である。この範囲
であることによって良好な接着性が得られる。

【００１７】ロール芯材挿入後の加熱の条件に特に制限
はないが、３０℃以上１５０℃以下の温度で１秒以上加
熱することが望ましい。加熱条件が３０℃未満または１
秒未満であると熱可塑性エラストマーからなるゴムロー
ルの収縮が十分に行われず、その結果、ロール芯材との
接着性が劣る可能性がある。また、１５０℃より高い温
度で加熱すると熱可塑性エラストマーの融解によってロ
ールの形状が変化する恐れがある。

【００１８】本発明で用いるゴムロールは芯材に密着固
定を行っても接着剤によって接着してもよい。接着剤と
してはウレタン系接着剤、エポキシ系接着剤、ニトリル
ゴム系接着剤、スチレンーブタジエン共重合体系接着
剤、アクリル系接着剤、ブタジエンゴム系接着剤などが
挙げられる。

【００１９】また、本発明で用いられるロール芯材の材
料は特に限定を受けず、樹脂、金属およびセラミックス
などが用いられる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明を実施例を用いて説明するが、
本発明はこれら実施例に限定されるものではない。

【００２１】実施例１下記の配合からなる熱可塑性エラストマーを５０トン圧
縮成形機（シントー製）を用いてロール成形を実施し
た。

【００２２】配合重量部エチレン−塩化ビニル共重合体（大洋塩ビ（株）製、商品名大洋ＰＶＣＴＥ−２８００）１００ジメチルシクロヘキシルフタレート（ヘンケル白水、商品名エデノール３４４）１００ポリエステルポリオール（日本ポリウレタン製、２６６商品名ニッポランＮ−４０６７）イソシアネート（武田薬品製、商品名タケネートＮ−１７０）３４ステアリン酸バリウム（安定剤）２ステアリン酸亜鉛（安定剤）１アクリル系加工助剤（三菱レイヨン製、商品名メタブレンＰ−５３１）３成形条件は１７０℃加熱下で、１次加圧１０ｋｇ／ｃｍ
²にて７分間予熱後、２次加圧７０ｋｇ／ｃｍ²にて５分
間加熱成形しこれを３０℃で冷却加圧７０ｋｇ／ｃｍ²
にて１０分間保持し取りだした。成形品形状は内径２０
ｍｍ、外形２６ｍｍ、長さ３５ｍｍ形状のものとした。
このようにして得たゴムロールを半径方向に広げたとこ
ろ、ひずみの回復は遅く、容易にロール芯材を挿入する
ことができた。その後、９０℃のオーブンで３分間熱処
理したところ、ゴムロールは半径方向に収縮しロール芯
材と良好に接着した。

【００２３】また、ひずみ回復の速度を調べる目的で、
別途、同じ成形条件で圧縮成形を行い２ｍｍ厚みの平板
を得た。平板からＪＩＳＫ６３０１（１９７５年）３
号ダンベルを切り出し歪み回復速度測定用の試験片とし
た。

【００２４】実施例２下記の配合からなる熱可塑性エラストマーを５０トン圧
縮成形機（シントー製）を用いてロール成形を実施し
た。

【００２５】配合重量部エチレン−塩化ビニル共重合体１００（大洋塩ビ（株）製、商品名大洋ＰＶＣＴＥ−２８００）ジ−２−エチルヘキシルフタレート１００（花王、商品名ビニサイザー８０）ポリエステルポリオール２６６（クラレ製、商品名クラポールＰＫＡＡ−２）イソシアネート（武田薬品製、商品名タケネートＮ−１７０）３４ステアリン酸バリウム（安定剤）２ステアリン酸亜鉛（安定剤）１アクリル系加工助剤（三菱レイヨン製、商品名メタブレンＰ−５３１）３実施例１と同様の方法でゴムロールを得た。これを半径
方向に広げたところ、ひずみの回復は遅く、容易にロー
ル芯材を挿入することができた。その後、９０℃のオー
ブンで３分間熱処理したところ、ゴムロールは半径方向
に収縮しロール芯材と良好に接着した。

【００２６】また、ひずみ回復の速度を調べる目的で、
別途、実施例１と同様の手法で試験片を得た。

【００２７】比較例１下記の配合からなるエラストマーを５０トン圧縮成形機
（シントー製）を用いてロール成形を実施した。

【００２８】配合重量部天然ゴム１００酸化亜鉛（堺化学工業（株）製、亜鉛華３号）５ステアリン酸１硫黄３加硫促進剤（Ｎ−シクロヘキシル２−ベンゾチアゾイルスルフェン０．７アミド、大内新興化学工業（株）製、商品名ノクセラーＣＺ）成形温度は１５０℃、圧力は１００ｋｇ／ｃｍ²、加圧
時間は１５分とした。このようにして得たゴムロールを
半径方向に広げたところ、ひずみの回復は速く、ロール
芯材を挿入することは困難であった。

【００２９】また、ひずみ回復の速度を調べる目的で、
別途、同じ成形条件で圧縮成形を行い２ｍｍ厚みの平板
を得た。平板からＪＩＳＫ６３０１（１９７５年）
３号ダンベルを切り出し歪み回復速度測定用の試験片と
した。

【００３０】比較例２下記の配合からなるエラストマーを５０トン圧縮成形機
（シントー製）を用いてロール成形を実施した。

【００３１】配合重量部ノルボルネンポリマー（日本ゼオン製）１００エチレン・プロピレン・エチリデンノルボルネンランダム共重合体ゴム（ＪＳＲＥＰ３５，日本合成ゴム社製、ムーニー粘度ＭＬ₁₊₄（１００℃）８３、プロピレン量４３ｗｔ％，ヨウ素価２６）２０ナフテン系油（出光興産（株）製、商品名ＮＳ−１００）１５０亜鉛華５加硫促進剤（大内新興化学工業（株）製、商品名ノクセラーＣＺ）５ステアリン酸１硫黄０．５シリコーンオイル（東芝シリコン（株）製、１５商品名シリコーンオイルＴＳＦ４５１）成形温度は１７０℃、圧力は１００ｋｇ／ｃｍ²、加圧
時間は１５分とした。このようにして得たゴムロールを
半径方向に広げたところ、ひずみの回復は速く、ロール
芯材を挿入することは困難であった。

【００３２】また、ひずみ回復の速度を調べる目的で、
別途、同じ成形条件で圧縮成形を行い２ｍｍ厚みの平板
を得た。平板からＪＩＳＫ６３０１（１９７５年）
３号ダンベルを切り出し歪み回復速度測定用の試験片と
した。

【００３３】以上、ゴムロールへのロール芯材の挿入は
本発明の手法によって容易に行うことができることがわ
かる。また、実施例、および比較例で得られた試験片を
用いて歪み回復の速度を以下の方法によって調べた。結
果を表１に示す。

【００３４】（歪み回復速度の測定）試験片を引張試験
機にて引張速度５００ｍｍ／分で２００％伸長したの
ち、即座に応力を開放した。応力開放１分後のひずみを
測定し、弾性回復性の遅さの指標とした。試験温度は２
３℃とした。また、この試験片を９０℃に設定したオー
ブン中で３分間熱処理したのち取り出して、再度、残留
歪を測定した。

【００３５】

【表１】

【００３６】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の製造法によってゴムロールにロール芯材を容易に、か
つ密着性よく挿入することが可能である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ロール形状に成形された熱可塑性エラス
トマーを室温で半径方向に広げてロール芯材を挿入し、
その後、加熱することを特徴とするロール部品の製造方
法。
【請求項２】熱可塑性エラストマーがハロゲン系ポリ
マー、架橋液状ゴム及び可塑剤からなることを特徴とす
る請求項１に記載のロール部品の製造方法。