JP3558545B2

JP3558545B2 - ゴム組成物およびこれを用いたゴムローラ

Info

Publication number: JP3558545B2
Application number: JP05556899A
Authority: JP
Inventors: 和久石川; 敏信浅井; 新司山崎; 政治伊藤
Original assignee: 昭和電線電纜株式会社
Priority date: 1999-03-03
Filing date: 1999-03-03
Publication date: 2004-08-25
Anticipated expiration: 2019-03-03
Also published as: JP2000248133A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、搬送用ローラに有用な、汚染性を改善したゴム組成物およびこれを用いたゴムローラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、紙やフィルムなどを搬送する搬送用ローラとして、ローラ心軸上に適度な弾性を有するゴム層を設けたものが広く用いられている。例えば、医療分野では、Ｘ線画像取込用フィルムなどの医療用フィルムを搬送するためのローラとして、また、ＯＡ機器分野では、電子写真複写機、レーザビームプリンタ、レーザファクシミリなどにおける紙またはフィルム搬送用ローラとして、さらには、写真分野でも、写真印刷用プリンタにおける紙またはフィルム搬送用ローラとして、このゴムローラが使用されている。
【０００３】
ところで、このようなローラに要求される特性としては、耐摩耗性に優れること、紙やフィルムが静電気のために巻き付くことがないこと、などがあげられる。特に、静電気の問題は、搬送性に大きく関わってくることから重要な問題であり、このため、従来は、ゴム材料に、カーボンブラックを多量に配合することにより帯電の防止を図っている。
【０００４】
しかしながら、その結果、搬送する紙やフィルムの表面がカーボンブラックで汚染されるという問題が発生し、特に、上述したＸ線画像取込用フィルムなどの医療用フィルムでは、繰り返し使用されるため、このカーボンブラックによる汚染が大きな問題となっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来より、紙やフィルムなどの搬送用ローラとして、カーボンブラックを多量に配合したゴム材料を用いたゴムローラが使用されているが、カーボンブラックにより表面が汚染するという問題があり、とりわけ、医療用フィルムなどでは、繰り返し使用されるため、この汚染が大きな問題となっている。
【０００６】
本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、耐摩耗性に優れ、しかも、静電気対策として配合されるカーボンブラックにより紙やフィルムの表面を汚染するおそれのない、搬送用ゴムローラのゴム材として有用なゴム組成物およびこれを用いたゴムローラ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】
本発明のゴム組成物は、ヨウ素価が20以上のエチレンプロピレンジエンゴムをベースとするゴム組成物であって、25重量％〜50重量％のヨウ素吸着量が40mg/g以上でＤＢＰ（フタル酸ジブチル）吸油量が100ml/100g以上のカーボンブラックと、5重量％〜20重量％のパラフィン系プロセス油とを含有し、かつ、架橋剤として有機過酸化物が配合されてなることを特徴としている。
【０００８】
本発明のゴム組成物において、エチレンプロピレンジエンゴムは、ヨウ素価が20〜40でムーニ粘度ML₁₊₄(100℃)が20〜120であるものが好ましく、カーボンブラックは、ヨウ素吸着量が40mg/g〜140mg/gでＤＢＰ（フタル酸ジブチル）吸油量が100ml/100g〜200ml/100gであるものが好ましい。
【０００９】
本発明のゴムローラは、ローラ芯軸外周に、前記ゴム組成物の架橋体からなるゴム弾性層を有することを特徴としている。
【００１０】
本発明のゴムローラは、請求項５に記載したように、ローラ芯軸外周に、前記ゴム組成物の架橋体からなるゴム弾性層を有することを特徴としている。
【００１１】
本発明のゴム組成物においては、ヨウ素価が２０以上のエチレンプロピレンジエンゴムをベースとしているので、圧縮永久歪み特性に優れたものとなる。また、ヨウ素吸着量が４０ｍｇ／ｇ以上でＤＢＰ（フタル酸ジブチル）吸油量が１００ｍｌ／１００ｇ以上のカーボンブラックを２５重量％〜５０重量％含有させるとともに、パラフィン系プロセス油を５重量％〜２０重量％含有させているので、カーボンブラックが十分に分散され、その導電性付与効果を十分に発揮するとともに、パラフィン系プロセス油の表面へのブリードが防止され、かつ、耐摩耗性の低下も防止される。さらに、架橋剤として有機過酸化物を配合しているので、硫黄のようにブルームが発生することはなく、しかも、高架橋が可能なため、圧縮永久歪み特性を向上させることができる。そして、これらの各組成成分のそれぞれの効果が相加相乗されて、耐摩耗性が向上するとともに、汚染性が改善される。したがって、これを用いて、耐摩耗性や搬送性に優れ、かつ、紙やフィルムを汚染するおそれのない、搬送用ローラとして有用なゴムローラを提供することが可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
【００１３】
図１は、本発明のゴムローラの一実施形態を示す横断面図である。
【００１４】
図１において、１は、鉄などの金属からなるローラ芯軸、２は、そのローラ芯軸１上に設けられたゴム弾性層を示している。
【００１５】
ゴム弾性層２は、ヨウ素価が２０以上のエチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）をベースとするゴム組成物であって、２５重量％〜５０重量％のヨウ素吸着量が４０ｍｇ／ｇ以上でＤＢＰ（フタル酸ジブチル）吸油量が１００ｍｌ／１００ｇ以上のカーボンブラックと、５重量％〜２０重量％のパラフィン系プロセス油とを含有し、かつ、架橋剤として有機過酸化物が配合されてなるゴム組成物の架橋体により構成されている。
【００１６】
エチレンプロピレンジエンゴムとしては、特に、ヨウ素価が２０〜４０でムーニ粘度ＭＬ_１＋４（１００℃）が２０〜１２０のエチレンプロピレンジエンゴムの使用が望ましい。ヨウ素価が２０未満のものでは、圧縮永久歪み特性が不十分になるだけでなく、汚染性の改善も十分に得られないおそれがある。具体的には、三井化学社製の三井ＥＰＴ４０７０、三井ＥＰＴ９０７０Ｅ、三井ＥＰＴ４０４５、三井ＥＰＴ８０７０Ｅ、三井ＥＰＴ４０９５、三井ＥＰＴ４０２１、日本合成ゴム社製のＪＳＲＥＰ３５、ＪＳＲＥＰ３７Ｃ、ＪＳＲＥＰ６５（以上、いずれも商品名）などが例示される。
【００１７】
また、カーボンブラックとしては、特に、ヨウ素吸着量が４０ｍｇ／ｇ〜１４０ｍｇ／ｇでＤＢＰ（フタル酸ジブチル）吸油量が１００ｍｌ／１００ｇ〜２００ｍｌ／１００ｇのものを使用することが望ましい。
【００１８】
なお、このカーボンブラックの配合量が２５重量％未満になると、導電性が低下し、紙やフィルム搬送時に発生する静電気を十分に防止することができなくなるおそれがある。逆に、５０重量％を超えると、本発明による効果が十分に得られず、紙やフィルムを汚染するおそれがある。また、このようなカーボンブラックとともに配合されるパラフィン系プロセス油は、その配合量が５重量％未満では、カーボンブラックの分散が不良となるおそれがあり、逆に、２０重量％を超えると、表面へブリードして紙やフィルムを汚染したり、耐摩耗性を低下させるおそれがある。
【００１９】
架橋剤として配合される有機過酸化物としては、２，５−ジメチル−２，５− ジ−（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、ジクミルパーオキシド、１，３−ビス（ｔ−ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼン、エチル−３，３− ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）ブチレート、ｔ−ブチルクミルパーオキシド、１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）−３，３，５− トリメチルシクロヘキサン、ｎ−ブチル−４，４− ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）バレレート、（ｔ−ブチルパーオキシイソプロピル）カルボナートなどがあげらるが、なかでも、低い圧縮永久歪みが得られる、２，５−ジメチル−２，５− ジ−（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、ジクミルパーオキシド、１，３−ビス（ｔ−ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼンが好ましい。これらは１種を単独で使用してもよく２種以上を混合して使用してもよい。本発明においては、２，５−ジメチル−２，５− ジ−（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサンの使用がより好ましい。この有機過酸化物は、通常、エチレンプロピレンジエンゴム１００重量部に対し６重量部〜１５重量部配合される。
【００２０】
本発明においては、このような有機過酸化物とともに、Ｎ，Ｎ ′−ｍ− フェニレンジマレイミド、トルアリルイソシアヌレート、アクリル酸亜鉛、メタクリル酸亜鉛、多官能性メタクリレートモノマなどの架橋助剤を配合することが望ましい、このような架橋助剤を配合することにより、耐摩耗性や圧縮永久歪み特性をさらに向上させることができる。
【００２１】
また、上記ゴム組成物には、エチレンプロピレンジエンゴムに通常配合される、充填剤、顔料、老化防止剤その他の添加剤を、適宜付加的に配合してもよく、本発明の効果を阻害しない範囲で他のエチレンプロピレンジエンゴム、すなわち、ヨウ素価が２０未満のエチレンプロピレンジエンゴムを併用してもよい。
【００２２】
上記ゴムローラは、上記各成分をニーダなどを用いて均一に混合してゴムコンパウンドを得、これをローラ心軸１上に被覆し常法により加熱架橋させることにより得られる。
【００２３】
このようにして得られるゴムローラは、耐摩耗性、圧縮永久歪み特性、耐久性などに優れるうえ、紙やフィルム搬送時に静電気が発生することはなく、また、紙やフィルムを汚染することもない。
【００２４】
なお、本発明において、ゴム弾性層２はローラ芯軸１上に他の被覆層を介して設けられていてもよい。
【００２５】
【実施例】
次に、本発明の実施例を記載する。
【００２６】
実施例１
ヨウ素価２２、ムーニ粘度ＭＬ_１＋４（１００℃）６９のエチレンプロピレンジエンゴム
（三井化学社製商品名三井ＥＰＴ４０７０、表中ＥＰＤＭＡと表記）１００重量部と、ヨウ素吸着量４３ｍｇ／ｇ、ＤＢＰ吸油量１１４ｍｌ／１００ｇのカーボンブラック（旭カーボン社製商品名旭＃６０、表中カーボンＡと表記）６０重量部と、パラフィン系プロセス油（出光石油化学社製商品名ＰＷ−３８０）３０重量部と、酸化亜鉛５重量部と、ステアリン酸１重量部と、架橋剤（２，５−ジメチル−２，５− ジ−（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン）８重量部と、および架橋助剤（Ｎ，Ｎ ′−ｍ− フェニレンジマレイミド）１重量部とを、ニーダーを用いて均一に混合してゴム組成物を得た。
【００２７】
実施例２、３
配合成分の組成比を表１に示すように変えた以外は実施例１と同様にしてゴム組成物を得た。
【００２８】
上記各実施例で得られたゴム組成物について、ＪＩＳＫ６３０１に準拠して、引張強さ、伸び、硬さ（ＪＩＳＡ）および圧縮永久歪み（試験条件７０℃×２２時間）を、また、ＪＩＳＫ６９１１に準拠して、体積抵抗率を、さらに、ＪＩＳＫ６２６４−１０（テーバー摩耗試験）に準拠して、耐摩耗性をそれぞれ測定した。結果を表１に示す。なお、これらはいずれも、１７０℃×３０分の条件で架橋して得た上記ゴム組成物の試験用サンプルによる測定値である。
【００２９】
また、汚染性を調べるため、圧縮永久歪み試験用サンプルをポリエチレンテレフタレートフィルム上に８０℃の温度で２４時間放置し、フィルム表面の汚染の有無を目視にて観察した（汚染性試験Ｉ）。さらに、テーバー摩耗試験機を利用し、同試験のために作製したサンプル（摩耗輪）をポリエチレンテレフタレートフィルム上で１万回回転させた後、フィルム表面の汚染の有無を目視にて観察した（汚染性試験ＩＩ）。これらの試験結果を、汚染が確認されなかったものを○、汚染が見られたものを×として表１に併せ示す。
【００３０】
比較例１〜５
また、比較のために、エチレンプロピレンジエンゴムとしてヨウ素価１２、ムーニ粘度ＭＬ_１＋４（１００℃）９５のエチレンプロピレンジエンゴム（三井化学社製商品名三井ＥＰＴ３０９５、表中ＥＰＤＭＢと表記）を用いた例（比較例１）、カーボンブラックを過少に配合した例（比較例２）、カーボンブラックとしてヨウ素吸着量２３ｍｇ／ｇ、ＤＢＰ吸油量６３ｍｌ／１００ｇのカーボンブラック（旭カーボン社製商品名旭＃５０、表中カーボンＢと表記）を用いた例（比較例３）、パラフィン系プロセス油を過剰に配合した例（比較例４）、架橋剤として有機過酸化物に代えて硫黄を用いるとともに、５種類の架橋促進剤（ジベンゾチアジルジスルフィド、Ｎ−シクロヘキシル−２− ベンゾチアジルスルフェンアミド、テトラエチルチウラムジスルフィド、ジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド、ジ−ｎ− ブチルジチオカルバミン酸）を配合した例（比較例５）について、実施例と同様の特性評価試験を行った。結果を組成とともに表１に併せ示す。
【００３１】
【表１】

表１からも明らかなように、本発明にかかるゴム組成物は、搬送用ゴムローラ用ゴム材料に要求される機械的特性、耐摩耗性、導電性などを十分に備えているうえ、汚染性も改善されているのに対し、比較例のものでは、例えば比較例１では圧縮永久歪み特性に劣り、比較例２では導電性が不十分であるなど、いずれかの特性に欠けるものとなっている。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、特定のエチレンプロピレンジエンゴムをベースとするとともに、これに配合するカーボンブラックその他の組成成分を特定したことにより、搬送用ゴムローラに用いるゴム材料に要求される諸特性を十分に備えたゴム組成物を得ることができ、これを用いて搬送性や耐久性に優れ、しかも、紙やフィルムなどを汚染するおそれのない搬送用ローラとして有用なゴムローラを得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のゴムローラの一実施形態を示す横断面図。
【符号の説明】
１………ローラ芯軸
２………ゴム弾性層

Claims

ヨウ素価が20以上のエチレンプロピレンジエンゴムをベースとするゴム組成物であって、25重量％〜50重量％のヨウ素吸着量が40mg/g以上でＤＢＰ（フタル酸ジブチル）吸油量が100ml/100g以上のカーボンブラックと、5重量％〜20重量％のパラフィン系プロセス油とを含有し、かつ、架橋剤として有機過酸化物が配合されてなるゴム組成物の架橋体からなるゴム弾性層を、ローラ芯軸外周に有することを特徴とするゴムローラ。
前記エチレンプロピレンジエンゴムは、ヨウ素価が20〜40でムーニ粘度ML₁₊₄(100℃)が20〜120であることを特徴とする請求項１記載のゴムローラ。
前記カーボンブラックは、ヨウ素吸着量が40mg/g〜140mg/gでＤＢＰ（フタル酸ジブチル）吸油量が100ml/100g〜200ml/100gであることを特徴とする請求項１または２記載のゴムローラ。
前記有機過酸化物が、2,5-ジメチル-2,5-ジ-(t-ブチルパーオキシ)ヘキサン、ジクミルパーオキシドおよび1,3-ビス（t-ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼンから選ばれた少なくとも1種であることを特徴とする請求項 1 乃至３のいずれか 1 項記載のゴムローラ。