(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
(A) (A)-1 ；平均重合度が 3,000以上で、全有機基中、ビニル基含有量が 0.2〜２モル％であるポリオルガノシロキサン50〜90重量部と、(A)-2 ；平均重合度が20〜500 で、末端がトリメチルシリル基で封鎖されたポリジメチルシロキサン10〜50重量部とから成るポリオルガノシロキサン混合物 100重量部
(B) 充填剤３〜40重量部
(C) 有機過酸化物0.05〜15重量部
を含むシリコーンゴム組成物を芯金上に被覆硬化してなることを特徴とする給紙ロール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の技術分野】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の事務機器に用いられる給紙ロールに関するものであり、高摩擦係数を有しかつ長期使用しても摩擦係数の低下が少ない給紙ロールに関する。
【０００２】
【発明の技術的背景とその問題点】
複写機、ファクシミリ、プリンタ等の事務機器には、紙送りのための給紙ロールが必要である。従来の給紙ロールには、ＥＰＤＭ、ウレタン、ポリノルボルネン等の合成ゴムが用いられているが、これらの合成ゴムからなる給紙用ロールは、耐フューザーオイル性、耐光性、耐熱性が十分でなかった。これらの点を改善するために種々検討され、例えば、ビニル基を有するオルガノポリシロキサン、ビニル基を有するレジン状オルガノポリシロキサン、オルガノハイドロジェンシロキサン、白金または白金化合物および帯電防止性付与剤からなるシリコーンゴム組成物を硬化してなるもの（特開昭６０−１３０６４８号公報参照）、シリコーンゴムを粉砕してなる不定形状シリコーンゴム粉体を配合してなるシリコーンゴム（特開平１−１５９２３９号公報参照）、ジフェニルシランジオールを配合してなる自動給紙用ゴムローラ（特開平４−２９８４２６号公報参照）、引裂強度が15kgf/cm以下のシリコーンゴムを成形してなる給紙用ゴム部材（特開平５−１１６７７８号公報参照）などが提案されている。
給紙ロールとしてシリコーンゴム以外の合成ゴムを使用した場合には、トナー離型の目的などにより、シリコーンオイルを使用すると徐々にオイルがゴムロールに移行、蓄積され、摩擦係数が著しく低下するという問題があり、これを改善するために、上記公報のようなシリコーンオイルに対応する給紙用ロールに用いるシリコーンゴム組成物が提案されたが、高い摩擦係数が得られないか、長期の給紙による摩擦が大きく、摩擦係数が変化するなどの問題があり、満足できるロールは未だ提供されていない。
【０００３】
【発明の目的】
本発明は、上記問題を解消し、コピー用紙、原稿紙を搬送するのに適した高摩擦係数を有し、かつ長期使用後も摩擦係数の低下が少ない給紙ロールを提供することを目的とする。
【０００４】
【発明の構成】
本発明者は、上記目的を達成すべく鋭意検討した結果、シリコーンゴム組成物中のポリオルガノシロキサン成分として、特定のビニル基含有ポリオルガノシロキサンと特定のポリジメチルシロキサンを併用することにより、高摩擦係数を有し、かつ長期使用後も摩擦係数の低下が少ない給紙ロールが得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、
(A) (A)-1 ；平均重合度が 3,000以上で、全有機基中、ビニル基含有量が 0.2〜２モル％であるポリオルガノシロキサン50〜90重量部と、(A)-2 ；平均重合度が20〜500 で、末端がトリメチルシリル基で封鎖されたポリジメチルシロキサン10〜50重量部とから成るポリオルガノシロキサン混合物 100重量部
(B) 充填剤３〜40重量部
(C) 有機過酸化物0.05〜15重量部
を含むシリコーンゴム組成物を芯金上に被覆硬化してなることを特徴とする給紙ロールに関するものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
まず、本発明のシリコーンゴム組成物を成す構成成分について説明する。
本発明の(A) 成分は、基体となるポリオルガノシロキサンであって、(A)-1 成分と(A)-2 成分を併用することを特徴とするものである。本発明では、このような分子量範囲の異なる２種のポリオルガノシロキサンを併用することにより、高摩擦係数を有し、かつ長期使用後も摩擦係数の低下が少ない給紙ロールを提供し得るのである。
(A)-1 成分のポリオルガノシロキサンは平均重合度 3,000以上であることが必要であり、より好ましくは平均重合度 5,000〜20,000である。平均重合度が3,000 未満であるとシリコーンゴムの機械的強度が低下する。さらに全有機基中、ビニル基含有量が 0.2〜２モル％であることが必要であり、より好ましくは 0.3〜１モル％である。ビニル基含有量が 0.2モル％未満であると摩擦係数が小さく、２モル％より多いと機械的強度が低下する。また、残りの有機基はメチル基であることが好ましく、分子鎖末端はトリメチルシリル基、ジメチルビニルシリル基、メチルジビニルシリル基、トリビニルシリル基で封鎖されているのが好ましい。このオルガノポリシロキサンは分子構造が直鎖状のものが好ましいが、分子中の一部が分岐した枝鎖状のものを含有しても問題はない。
(A)-2 成分の末端がトリメチルシリル基で封鎖されたポリジメチルシロキサンは平均重合度20〜500 であることが必要であり、より好ましくは平均重合度30〜400 である。平均重合度が20未満であるとシリコーンゴム中から揮発するおそれがあり、平均重合度が 500を超えると摩擦係数が低くなってしまう。また、末端はトリメチルシリル基で封鎖され、全有機基がメチル基であることが必要である。メチル基以外の有機基であると硬化後、シリコーンゴム中からブリードし、摩擦係数が低下してしまう。
(A)-1 成分と(A)-2 成分の配合量は、(A)-1 成分が50〜90重量部、(A)-2 成分が10〜50重量部で合計 100重量部であり、好ましくは(A)-1 成分が60〜80重量部、(A)-2 成分が20〜40重量部で合計 100重量部である。(A)-1 成分が50重量部未満であると加工性、機械的強度が低くなることがあり、(A)-1 成分が90重量部を超えると摩擦係数が低くなってしまう。
本発明では、上記(A)-1 成分を用いることにより、給紙時の紙への追随性を高め、(A)-2 成分を併用することにより、長期にわたる紙への追随性を安定して得ることができるのである。
【０００６】
(B) 成分の充填剤はシリコーンゴムの補強、加工性向上などの目的で配合されるものであり、通常、シリコーンゴムに配合するものであれば特に限定はないが、フュームドシリカ、湿式シリカ、表面を疎水化処理したフュームドシリカや湿式シリカ、カーボンブラックなどが好ましい。これらの充填剤はそのまま使用してもよく、またオルガノシロキサン、オルガノポリシロキサン、ヘキサオルガノシラザン等により表面処理してもよい。この充填剤の配合量は(A) 成分 100重量部に対して3 〜40重量部であり、5 〜30重量部がより好ましい。３重量部未満では目的とする補強性が得られず、40重量部を超えるとシリコーンゴムの硬さが高くなり摩擦係数が低くなってしまう。
【０００７】
(C) 成分の有機過酸化物としては、通常シリコーンゴムの加硫に使用されている従来公知のものを使用でき、これには例えば、ベンゾイルパーオキサイド、2,4 −ジクロロベンゾイルパーオキサイド、モノクロロベンゾイルパーオキサイド、2,5 −ジメチル−2,5 −ジ−ｔ−ブチルパーオキシヘキサン、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ジクミルパーオキサイド、クミル−ｔ−ブチルパーオキサイド等の有機過酸化物加硫剤が用いられ、熱空気加硫を行うには、ベンゾイルパーオキサイド等のジアシル系有機過酸化物が一般的である。なお、これらの有機過酸化物加硫剤は、１種または２種以上の混合物として用いられる。(C) 成分の有機過酸化物の配合量は、(A) 成分のオルガノポリシロキサン 100重量部に対し、0.05〜15重量部の範囲が好ましい。有機過酸化物の配合量が0.05重量部未満では加硫が十分に行われず、15重量部を超えて配合してもそれ以上の格別な効果がないばかりか、得られたシリコーンゴムの物性に悪影響を与えることがあるからである。
【０００８】
また、本発明のシリコーンゴム組成物には、上記(A) 〜(C) 成分の他に、酸化チタン、水酸化セリウム、酸化セリウム、酸化鉄、白金化合物、加工助剤、シランカップリング剤なども配合することができる。
【０００９】
本発明の給紙ロールは上記(A) 〜(C) 成分を含むシリコーンゴム組成物を芯金上に被覆硬化して得られるものであるが、その成形方法としては通常のロールを成形する方法を用いることができる。例えば、圧縮成形機、射出成形機、トランスファー成形機等を用いて芯金をシリコーンゴムで被覆し、次いで金型内で２〜15分、 100〜 200℃に加熱し硬化させ、 150〜 200℃で 0.5〜20時間アト加硫することにより得られる。また、必要に応じてロール表面を研磨加工しても良い。シリコーンゴム層の厚みは１〜30mmが好ましい。１mm未満であると芯金の影響で搬送力が低下し、30mmを超えると高速で紙を搬送する時にゴムの歪みにより搬送力が低下することがある。
【００１０】
【実施例】
以下、本発明を実施例でより詳細に説明する。尚、実施例中の部は重量部を示す。
実施例１
平均重合度7,000 でビニル基を 0.5モル％含有し末端がジメチルビニルシリル基で封鎖されたジメチルビニルポリオルガノシロキサン〔(A)-1 〕70部、平均重合度 100の末端がトリメチルシリル基で封鎖されたポリジメチルシロキサン〔(A)-2 〕30部、ヒュームドシリカ（アエロジル200 、日本アエロジル社製）(B) 20部、ヘキサメチルジシラザン１部をニーダーに仕込み、 150℃で２時間加熱混練りを行った。混練りしたコンパウンドを25℃に冷却後、ジクミルパーオキサイド(C) １部を添加・混練りし、圧縮成形機を用いて直径６mm、長さ100mm の芯金にシリコーンゴム層が厚さ22mmとなるよう金型で 170℃、10分間で硬化させ、オーブン中で 200℃、４時間アト加硫を行った。次いで研磨機でシリコーンゴム層が20mmとなるように表面を研磨し、ロールを得た。
得られたロールを用いて、図１に示すように50ｇの重りをつけた幅50mmの上質紙を引張り、その荷重より摩擦係数を測定した。
また、固定した上質紙の上で上記ロールに100gf の荷重を加えながら 300回／分の回転速度で 5,000回回転させた。上質紙は 1,000回毎交換した。次いで、このロールを再度上記の方法を用いて摩擦係数を測定した。
結果を表１に示す。
【００１１】
実施例２
平均重合度8,000 でビニル基を 0.3モル％含有し末端がジメチルビニルシリル基で封鎖されたジメチルビニルポリオルガノシロキサン〔(A)-1 〕80部、平均重合度200 の末端がトリメチルシリル基で封鎖されたポリジメチルシロキサン〔(A)-2 〕20部、表面をジメチルジクロロシランで表面処理されたヒュームドシリカ（アエロジルＲ-972、日本アエロジル社製）(B) 15部、末端が水酸基で封鎖された平均重合度10のポリジメチルシロキサン１部をニーダーに仕込み、混練りを行った。さらに 2,5−ジメチル−2,5 −ジ−ｔ−ブチルパーオキシヘキサン(C) １部を添加・混練りを行い、実施例１と同様に、ロールを成形し、摩擦係数を測定した。結果を表１に示す。
【００１２】
実施例３
平均重合度8,000 でビニル基を 0.7モル％含有し末端がトリメチルシリル基で封鎖されたジメチルビニルポリオルガノシロキサン〔(A)-1 〕80部、平均重合度70の末端がトリメチルシリル基で封鎖されたポリジメチルシロキサン〔(A)-2 〕20部、アセチレンブラック（デンカブラック、電気化学工業製）(B) 20部、 2,5−ジメチル−2,5 −ジ−ｔ−ブチルパーオキシヘキサン(C) ２部を添加・混練りを行い、実施例１と同様に、ロールを成形し、摩擦係数を測定した。結果を表１に示す。
【００１３】
実施例４
平均重合度9,000 でビニル基を 1.0モル％含有し末端がジメチルビニルシリル基で封鎖されたジメチルビニルポリオルガノシロキサン〔(A)-1 〕60部、平均重合度80の末端がトリメチルシリル基で封鎖されたポリジメチルシロキサン〔(A)-2 〕40部、実施例２で用いたヒュームドシリカ(B) 30部、末端が水酸基で封鎖された平均重合度10のポリジメチルシロキサン 1.5部をニーダーに仕込み、混練りを行った。さらにジクミルパーオキサイド(C) １部を添加・混練りを行い、実施例１と同様に、ロールを成形し、摩擦係数を測定した。結果を表１に示す。
【００１４】
比較例１
実施例１において、平均重合度100 の末端がトリメチルシリル基で封鎖されたポリジメチルシロキサン〔(A)-2 〕を使用せず、平均重合度 7,000でビニル基を 0.5モル％含有し末端がジメチルビニルシリル基で封鎖されたジメチルビニルポリオルガノシロキサン〔(A)-1 〕のみを 100部とした他は実施例１と同様にしてロールを成形し、摩擦係数を測定した。結果を表１に示す。
【００１５】
比較例２
実施例１において、平均重合度100 の末端がトリメチルシリル基で封鎖されたポリジメチルシロキサン〔(A)-2 〕の平均重合度を700 とした他は実施例１と同様にしてロールを成形し、摩擦係数を測定した。結果を表１に示す。
【００１６】
比較例３
実施例２において、平均重合度8,000 で末端がジメチルビニルシリル基で封鎖されたジメチルビニルポリオルガノシロキサン〔(A)-1 〕のビニル基含有量を0.15モル％とした他は実施例２と同様にしてロールを成形し、摩擦係数を測定した。結果を表１に示す。
【００１７】
比較例４
実施例２において、表面をジメチルジクロロシランで表面処理されたヒュームドシリカ（アエロジルＲ-972、日本アエロジル社製) (B) を50部とした他は実施例２と同様にしてロールを成形し、摩擦係数を測定した。結果を表１に示す。
【００１８】
比較例５
実施例１において、末端がトリメチルシリル基で封鎖された平均重合度100 のポリジメチルシロキサン〔(A)-2 〕の代わりに、側鎖にビニル基を２モル％含有した末端がトリメチルシリル基で封鎖された平均重合度100 のポリメチルビニルシロキサンを使用した他は実施例１と同様にしてロールを成形し、摩擦係数を測定した。結果を表１に示す。
【００１９】
【表１】
0003696342.tif 000002
【００２０】
ジメチルビニルポリオルガノシロキサン−１：
平均重合度7,000 でビニル基を 0.5モル％含有し末端がジメチルビニルシリル基で封鎖されたジメチルビニルポリオルガノシロキサン
ジメチルビニルポリオルガノシロキサン−２：
平均重合度8,000 でビニル基を 0.3モル％含有し末端がジメチルビニルシリル基で封鎖されたジメチルビニルポリオルガノシロキサン
ジメチルビニルポリオルガノシロキサン−３：
平均重合度8,000 でビニル基を 0.7モル％含有し末端がトリメチルシリル基で封鎖されたジメチルビニルポリオルガノシロキサン
ジメチルビニルポリオルガノシロキサン−４：
平均重合度9,000 でビニル基を 1.0モル％含有し末端がジメチルビニルシリル基で封鎖されたジメチルビニルポリオルガノシロキサン
ジメチルビニルポリオルガノシロキサン−５：
平均重合度8,000 でビニル基を0.15モル％含有し末端がジメチルビニルシリル基で封鎖されたジメチルビニルポリオルガノシロキサン
ポリジメチルシロキサン−１：
平均重合度100 の末端がトリメチルシリル基で封鎖されたポリジメチルシロキサン
ポリジメチルシロキサン−２：
平均重合度200 の末端がトリメチルシリル基で封鎖されたポリジメチルシロキサン
ポリジメチルシロキサン−３：
平均重合度70の末端がトリメチルシリル基で封鎖されたポリジメチルシロキサン
ポリジメチルシロキサン−４：
平均重合度80の末端がトリメチルシリル基で封鎖されたポリジメチルシロキサン
ポリジメチルシロキサン−５：
平均重合度700 の末端がトリメチルシリル基で封鎖されたポリジメチルシロキサン
ポリメチルシロキサン：
側鎖にビニル基を２モル％含有した末端がトリメチルシリル基で封鎖された平均重合度100 のポリメチルビニルシロキサン
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施例における摩擦係数の測定試験の状況を示す図である。
【図１】
0003696342.tif 000003