(57)【要約】【課題】  用紙搬送部材に要求される機械的物理的特性を維持しつつ、難燃効果を向上させるのに好適な用紙搬送部材用ゴム組成物び用紙搬送部材の提供。【解決手段】  電子写真装置等の給紙装置における用紙搬送部材に用いられるゴム組成物であって、体積平均粒子径が１〜５００ｎｍの範囲の金属水和物を含んでなる難燃性粒子を含有する用紙搬送部材用ゴム組成物と、この用紙搬送部材用ゴム組成物を用いて形成された用紙搬送部材。【選択図】            なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子写真装置等の用紙搬送部材用であって、体積平均粒子径が１〜５００ｎｍの範囲の金属水和物を含んでなる難燃性粒子を含有することを特徴とする用紙搬送部材用ゴム組成物。
【請求項２】
前記難燃性粒子の表面に、有機化合物またはポリシリコーンを含む被覆層が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の用紙搬送部材用ゴム組成物。
【請求項３】
前記難燃性粒子がゴム材料１００質量部に対して５〜５０質量部含有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の用紙搬送部材用ゴム組成物。
【請求項４】
さらに難燃性助剤を含有することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の用紙搬送部材用ゴム組成物。
【請求項５】
前記金属水和物が、Ｍｇ、Ｃａ、Ａ１、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｂａ、Ｃｕ及びＮｉのうちから選択される１種類の金属の水和物であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の用紙搬送部材用ゴム組成物。
【請求項６】
前記金属水和物が、水酸化マグネシウムである請求項５に記載の用紙搬送部材用ゴム組成物。
【請求項７】
電子写真装置等の用紙搬送部材であって、その表面層に請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の用紙搬送部材用ゴム組成物で形成されていることを特徴とする用紙搬送部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真装置等の給紙装置に用いられる用紙搬送部材用のゴム組成物及び該ゴム組成物で形成された用紙搬送部材に関し、より具体的には、用紙搬送部材に要求される機械的物理的特性を維持しつつ、難燃効果を向上させるのに好適な用紙搬送部材用ゴム組成物及び用紙搬送部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機等などの給紙装置に搭載される紙送り機構の中で用いられる給紙ロールについては、優れた紙送り特性を有し、しかもロール間に挟まれる紙等の相手材に対する汚染がないもの、及び耐久性の優れたものとするためにその形状や材質に様々なものが提供されている。
【０００３】
このような給紙装置に搭載される給紙ロール用として使用される材料としてはシリコンゴム、ウレタンゴム、スチレン・ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、エチレンプロピレンゴム等の加硫ゴム又は架橋型エラストマー等から形成されている。そして、給紙ロールについては安定性の高い給紙特性を目的として、材質として特に低硬度のゴム材料とするためにゴム組成物に多量のオイル（可塑剤）を充填するのが一般的である。
【０００４】
近年、電子写真装置においては数千ボルトもの電圧を使用することがあり、それぞれの高性能化のひとつとして装置自体及びそれらに用いられる部材を難燃化することが要望されており、特に画像形成装置を小型化する場合は難燃化が極めて重要となる。しかし、難燃化と同時に画像形成装置におけるそれぞれの部材としての機械的物理的特性が維持されることが前提である。
【０００５】
近年、画像形成装置の用紙搬送ロールとして、エチレンプロピレンゴムやポリノルボルネンゴム（ノーソレックス）等が使用されているが、このロールは難燃性の点で不十分であった。
そこで難燃性の搬送ロールとしてＮＢＲとＥＰＤとをブレンドし、かつ水酸化アルミニウムあるいは水酸化マグネシウムを配合したものが提案されている。（特許文献１参照）
【０００６】
しかし、この用紙搬送ロールにおいては、ゴム組成物中に比較的多量の難燃剤としての水酸化アルミニウムあるいは水酸化マグネシウムが配合されているため、難燃効果はあるが、ゴム材料成分の共架橋性が乏しく、歪み特性が悪く反発弾性に乏しく、ゴム硬度も高いものであった。
したがって、用紙搬送ロールとしての機械的物理的な特性を維持しながら、難燃性を向上させることができる搬送ロール等の用紙搬送部材が要望されている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−１６０６９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、用紙搬送部材としての機械的物理的特性を維持ないし向上させつつ、難燃効果を向上させることができる用紙搬送部材用ゴム組成物とこのゴム組成物を用いた形成された用紙搬送部材を提供することにある。
【０００９】
本発明は、以下の構成を有するによって上記した課題が解決されることを見出した結果、得られたものである。すなわち
本発明の用紙搬送部材用ゴム組成物は、
＜１＞  電子写真装置等の用紙搬送部材用であって、体積平均粒子径が１〜５００ｎｍの範囲の金属水和物を含んでなる難燃性粒子を含有することを特徴とする用紙搬送部材用ゴム組成物である。
＜２＞  前記難燃性粒子の表面に、有機化合物またはポリシリコーンを含む被覆層が形成されていることを特徴とする＜１＞に記載の用紙搬送部材用ゴム組成物である。
＜３＞  前記難燃性粒子がゴム材料１００質量部に対して５〜５０質量部含有することを特徴とする＜１＞または＜２＞に記載の用紙搬送部材用ゴム組成物である。
＜４＞  さらに難燃性助剤を含有することを特徴とする＜１＞乃至＜３＞のいずれかに記載の用紙搬送部材用ゴムム組成物である。
＜５＞  前記金属水和物が、Ｍｇ、Ｃａ、Ａ１、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｂａ、Ｃｕ及びＮｉのうちから選択される１種類の金属の水和物であることを特徴とする＜１＞乃至＜４＞いずれかに記載の用紙搬送部材用ゴム組成物である。
＜６＞  前記金属水和物が、水酸化マグネシウムである＜５＞に記載の用紙搬送部材用ゴム組成物である。
＜７＞  電子写真装置等の用紙搬送部材であって、その表面層に＜１＞乃至＜６＞のいずれかに記載の用紙搬送部材用ゴム組成物で形成されていることを特徴とする用紙搬送部材。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば難燃性粒子の体積平均粒子径が１〜５００ｎｍの範囲と極めて小さいため、用紙搬送部材用ゴム組成物中に比較的少量の含有量で、かつ均一に分散されるため、高い難燃性を確保でき、用紙搬送部材用ゴム組成物に必要な機械的物理的特性を損なうこともない。また、この用紙搬送部材用ゴム組成物を用いた用紙搬送部材は、用紙搬送部材としての機械的物理的特性を維持ないし向上させつつ、難燃性効果を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を詳細に説明する。
＜用紙搬送部材用ゴム組成物＞
本発明の用紙搬送部材用ゴム組成物は、電子写真装置に用いられる用紙搬送部用のゴム組成物であって、体積平均粒子径が１〜５００ｎｍの範囲の金属水和物を含んでなる難燃性粒子を配合していることを特徴とする。
【００１２】
前述のように、従来難燃剤として使用されている水和金属化合物などの難燃性の粒子では、その他の有機系難燃化合物と比較して同等の難燃性を得るために多量にマトリックスゴム中に配合させなければならず、これによりゴム物性が著しく低下する。このため、ゴム物性の低下を防ぐためには、難燃剤の低充填化が必要である。
なお、上記難燃性とは、ＵＬ−９４試験にて規定されたＨＢグレード以上の難燃性を示すものをいう。
【００１３】
本発明において、前記低充填化の方法の一つとして、難燃性の粒子をさらにナノサイズに微粒子化することにより、粒子の比表面積を増加させ、その結果、ゴムとの接触面積を増加させることで、少量の添加でも従来のハロゲン系難燃剤に匹敵する難燃性能を発現させることができる。
【００１４】
すなわち、前記難燃剤として使用される水和金属化合物には、燃焼時に熱分解して水を放出することで燃焼時の熱量を低下させる効果と、燃焼時にポリマーから発する燃焼ガスを希釈する効果との二つの効果がある。そして、通常その効果は多量に充填しないと十分な難燃剤が出現しないことが知られているが、これらの現象は、あくまで従来のマイクロサイズ粒径の水和金属化合物における現象である。
【００１５】
本発明者等は、難燃剤の粒径をナノサイズにすることで熱量を低下させる効果と燃焼時にゴム成分から発する燃焼ガスを希釈する効果とをより緻密に、かつ効果的に働かせることができることを見出した。それは例えば、燃焼物に対して水をジョウロにて消火するのとより水滴が細かい霧吹きにて消火するのとどちらが効果的であるかは、自明の理であるように、マイクロサイズとナノサイズの粒径効果は歴然であるからである。
【００１６】
以下、本発明の用紙搬送部材用ゴム組成物の構成等について説明する。
＜難燃性粒子＞
本発明における金属水和物を含んでなる難燃性粒子の体積平均粒子径は、１〜５００ｎｍの範囲である。また、難燃性粒子の体積平均粒子径は１〜２００ｎｍの範囲であることが好ましく、５〜２００ｎｍの範囲であることがより好ましく、１０〜２００ｎｍの範囲（特に１０〜１００ｎｍ）であることがさらに好ましい。
【００１７】
難燃性粒子の体積平均粒子径が１ｎｍより小さいと、難燃性保持能が低下してしまう。また、５００ｎｍより大きいと、市販の体積平均粒子径が１μｍの難燃性粒子と同等の特性となり、難燃性を得るために多量に添加することが必要となってしまう。
【００１８】
また、体積平均粒子径が前記範囲の難燃性粒子は、ゴム中に均一に分散する。さらに、難燃性粒子の体積平均粒子径がナノメーターサイズであると、微細な複合体を形成できることと相まって、透明性の高い用紙搬送部材用ゴム組成物を得ることができる。
【００１９】
前記金属水和物としては、例えば、Ｍｇ、Ｃａ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｂａ、Ｃｕ及びＮｉのうちから選択される１種類の金属の水和物を用いることができる。これらの金属の水和物は微粒子化が容易であり、また水和物として安定であるだけでなく、加熱による吸熱性、脱水反応性に優れるため優れた難燃効果を発揮する。上記金属水和化合物の中では、Ｍｇ、Ａｌ、Ｃａの水和物が特に好ましい。
【００２０】
金属の水和物としては、難燃成分を保持するものであれば特に制限されないが、具体的には、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化鉄、水酸化亜鉛、水酸化銅、水酸化ニッケルなどの金属水和物；アルミン酸カルシウム、２水和石膏、ホウ酸亜鉛及びメタホウ酸バリウムの水和物などからなるもの；等が例示される。さらに、これらの複合化水和物も好適に使用される。これらの中では、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム及び水酸化カルシウムが好ましい。
【００２１】
また、前記金属水和物としては、Ｃａ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｂａ、Ｃｕ及びＮｉのうちから選択される１種以上とＭｇとを含む複合金属の水和物を用いることもできる。このようにＭｇ金属を必須としてこれに各種金属を複合化させた場合、難燃効果の向上を図ることができる。例えば、ＭｇとＮｉやＦｅとを複合化させると、燃焼時に気化した樹脂成分に由来する炭化水素中の水素を引き抜く作用を生じ、樹脂組成物の難燃化効果、低発煙化効果を高めることができる。また、ＭｇとＡｌとを複合化させると、燃焼時の水放出温度を調整して難燃効果を向上させることができる。
【００２２】
本発明において、難燃性粒子としてはＣａ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｂａ、Ｃｕ及びＮｉのうちから選択される１種以上とＭｇとを含む金属の水和物が用いられる場合、該金属の水和物は、下記一般式（１）で示される。
ＭｇＭｘ・（ＯＨ）ｙ  ・・・  一般式（１）
上式において、ＭはＣａ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｂａ、Ｃｕ及びＮｉから選択される１種以上の金属を表し、ｘは０．１〜１０の実数、ｙは２〜３２の整数を表す。
【００２３】
前記ＭｇＭｘとしてＭｇＡｌｘ、ＭｇＣａｘ、ＭｇＺｎｘ、ＭｇＦｅｘ、Ｍｇ（Ａｌ・Ｃａ）ｘが好ましく用いられる。
【００２４】
本発明における難燃性粒子には、ゴム中でのナノサイズの難燃性粒子の分散性を向上させるためには、難燃性粒子表面に均一な被覆層を形成することが好ましい（以下、この難燃性粒子を「表面被覆難燃性粒子」という場合がある）。被覆層を形成すると、難燃成分を金属水和物粒子中に安定に保持できるとともに、ゴムとの親和性を大きく向上させることができる。また、前記被覆層は有機化合物またはポリシリコーンを含むことが好ましい。
【００２５】
前記有機化合物としては、特に制限されないが、前記難燃性粒子と結合可能な有機基を有するものであることが好ましい。このような有機基を難燃性粒子に結合させることにより、難燃性粒子表面に薄層の有機層を均一に形成することができる。
【００２６】
前記有機化合物としては、前記有機基の末端に難燃性粒子と結合を形成するための結合性基を有したものが好ましい。
上記結合性基としては、例えば、ヒドロキシル基、リン酸基、ホスホニウム塩基、アミノ基、硫酸基、スルホン酸基、カルボキシル基、親水性複素環基、多糖基（ソルビトール、ソルビット、ソルビタン、ショ糖エステル、ソルビタンエステル残基など）、ポリエーテル基（ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン基などのアルキレンの炭素数が２〜４のポリオキシアルキレン基など）、加水分解性基（メトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソプロポキシ、ブトキシ基などの炭素数が１〜４のアルコキシ基、ハロゲン原子（臭素、塩素原子など）などが挙げられる。
【００２７】
なお、結合性基がアニオン性基（硫酸基、スルホン酸基、カルボキシル基など）の場合、種々の塩基と塩を形成していてもよい。該塩基としては、無機塩基（例えば、カルシウム、マグネシウムなどのアルカリ土類金属、ナトリウム、カリウムなどのアルカリ金属、アンモニアなど）、有機塩基（例えば、アミン類など）が挙げられる。また、結合性基がカチオン性基（例えば、アミノ基）の場合には、酸、例えば無機酸（塩酸、硫酸など）、有機酸（酢酸など）と塩を形成してもよい。さらに、上記カチオン性基は、アニオン性基（特に、カルボキシル基、硫酸基）と塩を形成してもよい。また、結合性基として、カチオン性基及びアニオン性基の両方を有していてもよい。
【００２８】
このように、好ましい結合性基には、イオン性基（アニオン性基、カチオン性基）、加水分解性基が含まれ、難燃性粒子と形成される結合は、イオン結合であっても共有結合であってもよい。
【００２９】
前記有機化合物の有機基としては、界面活性剤の疎水性基等として作用する基（例えば、高級脂肪酸残基、高級アルコール残基、アルキル−アリール基など）やポリアミノ酸残基等が挙げられる。
上記高級脂肪酸としては、例えば、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、アラキン酸、ベヘニン酸、リグノセリン酸、セロチン酸、カプリル酸、カプリン酸、ダチュリン酸、ステアリン酸、モンタン酸、メリシン酸などの炭素数８〜３０の飽和脂肪酸（好ましくは炭素数１０〜２８の飽和脂肪酸、さらに好ましくは１２〜２６の飽和脂肪酸）；エライジン酸、リノール酸、リノレン酸リンデル酸、マッコウ酸、オレイン酸、ガドレイン酸、エルカ酸、ブラシジン酸などの炭素数が１２〜３０の不飽和脂肪酸（好ましくは炭素数が１４〜２８の不飽和脂肪酸、さらに好ましくは炭素数が１４〜２６の不飽和脂肪酸）などが挙げられる。
【００３０】
前記疎水性基としては、また、これらの高級脂肪酸残基または前記高級脂肪酸に対応する高級アルコール残基（例えば、オクチル、ノニル、ドデシル、テトラデシル、ヘキサデシル（セチル）、オクタデシルなどの炭素数が８〜２４の高級脂肪酸残基（好ましくは炭素数が１０〜２２の高級脂肪酸残基、さらに好ましくは炭素数が１２〜２０の高級脂肪酸残基）などが挙げられる。
【００３１】
また、前記アルキル−アリール基としては、例えば、ヘキシルフェニル、オクチルフェニル、ノニルフェニル、デシルフェニル、ドデシルフェニル、イソプロピルフェニル、ブチルフェニル、アミルフェニル、テトラデシルフェニルなどのアルキル−アリール基（好ましくは炭素数が１〜２０のアルキル−炭素数が６〜１８のアリール基、さらに好ましくは炭素数が６〜１８のアルキル−炭素数が６〜１２のアリール基、特に炭素数が６〜１６のアルキル−フェニル基）などが挙げられる。
【００３２】
これらの疎水性基には、種々の置換基（例えば、炭素数が１〜４のアルキル基など）が置換していてもよい。
【００３３】
また、前記ポリシリコーンとしては、シロキサン結合を有するものであれば特に限定されないが、下記一般式（２）で示されるような環状オルガノシロキサン化合物の重合体を用いることが好ましい。
【００３４】
【化１】
2006273430.tif 000002
【００３５】
上記式中、ｎは３〜８の整数を表す。ｎの数が小さいほど沸点が低く、揮発して難燃性粒子に吸着する量が多くなり、ｎが７を超えると揮発しにくくなり被覆処理が不充分となるため好ましくない。また特に４量体、５量体、６量体はその立体的な性質から重合しやすく最も適している。
【００３６】
本発明においては、前記一般式（２）で示される環状オルガノシロキサン化合物（ａ）、（ｂ）のうちのいずれか、または２種を組み合わせて用いることができる。重合体の重合度（繰り返し単位数）は１０〜１０００の範囲であることが好ましく１０〜１００の範囲がより好ましい。また、被覆層としては、上記重合体と前記有機化合物と組み合わせて用いてもよい。
【００３７】
被覆層として、上記のような低表面エネルギーのポリシリコーンを用いることにより、難燃性シリコーンゴム組成物としたときに、燃焼時に表面のポリシリコーン層が熱バリア層を形成するが、粒子表面にポリシリコーンの被覆層を形成することで、金属水和物粒子より放出される水分が熱バリア層を発泡させるため、熱バリア層の断熱性を高め難燃効果を向上させることができる。
【００３８】
本発明における表面被覆難燃性粒子における有機化合物による表面被覆量は、表面被覆難燃性粒子全体の１〜２００質量％の範囲であることが好ましく、２０〜１００質量％の範囲であることがより好ましく、３０〜８０質量％の範囲であることがさらに好ましい。被覆量が１質量％に満たないと、マトリックスゴム中で凝集物が生成し、分散が不均一になってしまう場合がある。また、２００質量％を超えると、ゴムが可塑化してしまう場合がある。
【００３９】
また、表面被覆難燃性粒子におけるポリシリコーンによる表面被覆量は、表面被覆難燃性粒子全体の２０〜２００質量％の範囲であることが好ましく、２０〜８０質量％の範囲であることがより好ましい。被覆量が２０質量％に満たないと、マトリックス樹脂中で凝集物が生成し、分散が不均一になってしまう場合がある。また、２００質量％を超えると、マトリックスゴムに分散したときゴムが可塑化してしまう場合がある。
なお、被覆層の均一性は、表面被覆難燃性粒子を透過型電子顕微鏡で観察することにより確認することができる。
【００４０】
なお、本発明における表面被覆した難燃性粒子の場合も、体積平均粒子径（表面被覆難燃性粒子が非球状の場合にはその外接円の平均径）は前記と同様である。
【００４１】
また、本発明における難燃性粒子の分散度は、０．１〜３．０の範囲が好ましく。分散度は０．１〜１．０の範囲がさらに好ましく、０．１〜０．８の範囲が特に好ましい。
分散度が小さいことは、難燃性粒子の粒度分布が狭いこと、すなわち粒子の大きさがより均一であることを示しており、分散度が前記範囲にあると樹脂に分散した場合の難燃性、機械的特性も均一となる。
【００４２】
なお、前記体積平均粒子径、分散度は、レーザードップラーヘテロダイン型粒度分布計（ＵＰＡ日機装株式会社製、ＭＩＣＲＯＴＲＡＣ−ＵＰＡ１５０）により測定した（以下同様である）。具体的には、測定された粒度分布を基にして、体積について小粒径側から累積分布を引いて、累積５０％となる粒径を体積平均粒径とした。また、質量について粒度分布を引いて、小粒径側から累積９０％となる粒径をＤ90、累積１０％となる粒径をＤ10としたとき、分散度は下記式（１）で定義される。この測定法については、以下同様である。
分散度＝ｌｏｇ（Ｄ90／Ｄ10）  ・・・  式（１）
【００４３】
前記表面被覆した難燃性粒子の製造方法は、上記構成、特性を満足させることができる方法であれば特に制限されないが、例えば、有機化合物金属塩及び分散剤を溶解させた水溶液中に金属水和物粒子を分散させ、その表面に有機化合物層を形成する方法、金属水和物粒子表面に有機シロキサン化合物の気化物を作用させ、ポリシリコーン化合物層を形成する方法、さらにアルキル酸金属塩を有機溶媒に展開して逆ミセルを形成し、金属イオンを金属酸化物として表面被覆粒子を形成する方法などが挙げられる。
【００４４】
本発明の用紙搬送部材用ゴム組成物前記難燃性粒子の配合量は、後述するゴム成分１００質量部に対して５〜５０質量部の範囲であることが好ましく、２０〜４０質量部の範囲であることがより好ましい。
【００４５】
一方、ポリマーへの難燃剤添加による樹脂難燃化においては、難燃剤を一つではなくいくつか併用して用いる場合がほとんどあり、その場合に樹脂やゴムに対する配合量の多いものが主たる難燃剤であり、その主たる難燃剤の難燃効果をさらに高めるため少量添加されるものとして難燃助剤がある。
【００４６】
例えば、臭素系難燃剤に対する難燃助剤が酸化アンチモン化合物であり、主たる臭素系難燃剤に対し、燃焼時に臭素と反応性を持つ酸化アンチモン化合物がさらに難燃性能を高める。この場合、難燃助剤は臭素系難燃剤と反応し、吸熱効果を持つとされており、難燃剤と組合せてさらなる相乗効果を得るために使用されるものである。
【００４７】
また、難燃助剤の中には、積極的に酸化し、燃焼時にポリマー表面を覆い酸素を遮断する効果と、ポリマーから発せられる可燃物を遮断する二つの効果とを持つものがある。このような化合物をチャー形成化合物といい、その難燃効果は、前記水和金属化合物の持つ難燃効果と異なるものである。
【００４８】
本発明においては、これら水和金属化合物とチャー形成化合物（難燃助剤）との異なる二つの効果を組合せることにより、さらなる難燃効果の向上させることができる。
具体的には、ナノサイズの水和金属化合物とチャー形成化合物とを併用した場合には、前記水和金属化合物をナノサイズにした優位性とチャー形成化合物の持つ元々の効果とを組合せることで、従来のマイクロサイズ水和金属化合物とチャー形成化合物との組合せ効果より、さらに難燃性の向上が可能であることがわかった。これは、水和金属化合物がナノサイズであるがために、ポリマー中におけるチャー形成化合物との距離が非常に近くなるためであると考えられる。
【００４９】
さらに本発明においては、難燃剤としてナノサイズの金属水和物とチャーを形成し得る難燃助剤とを使用することで、前記のような両者の複合効果により、燃焼時に有害なガスが発生せず、かつリサイクル時の環境負荷の小さな難燃性シリコーンゴム組成物を得ることができる。
【００５０】
＜難燃助剤＞
本発明に用いられる難燃助剤としては、特に制限されないが、例えば、ホウ酸系難燃助剤、アンモン系難燃助剤、その他の無機系難燃助剤、チッ素系難燃助剤、その他の有機系難燃助剤及びコロイド系難燃助剤からなる群から少なくとも１種であることが好ましい。
【００５１】
前記ホウ酸系難燃助剤としては、例えば、ホウ酸亜鉛水和物、メタホウ酸バリウム、ほう砂などのホウ酸を含有する化合物が挙げられる。
【００５２】
前記アンモン系難燃助剤としては、例えば、硫酸アンモニウム等のアンモニア化合物が挙げられる。
前記その他無機系難燃助剤としては、例えば、フェロセンなどの酸化鉄系燃焼触媒、酸化チタンなどのチタンを含有する化合物、スルファミン酸グアニジンなどのグアニジン系化合物、さらに、ジルコニウム系化合物、モリブデン系化合物、錫系化合物、炭酸カリウムなどの炭酸塩化合物、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウムなどの水酸和金属及びその変性物が挙げられる。
前記チッ素系難燃助剤としては、例えば、トリアジン環を有するシアヌレート化合物が挙げられる。
【００５３】
前記その他の有機系難燃助剤としては、例えば、無水クロレンド酸、無水フタル酸、ビスフェノールＡを含有する化合物、グリシジルエーテルなどのグリシジル化合物、ジエチレングリコール、ペンタエリスリトールなどの多価アルコール、変性カルバミド、シリコーンオイル、オルガノシロキサン等のシリコーン化合物が挙げられる。
コロイド系難燃助剤としては、例えば、従来から使用されている難燃性を持つ水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウムなどの水和金属化合物、アルミン酸化カルシウム、２水和石膏、ホウ酸亜鉛、メタホウ酸バリウム、ホウ砂、カオリンクレーなどの水和物、硝酸ナトリウムなどの硝酸化合物、モリブデン化合物、ジルコニウム化合物、アンチモン化合物、ドーソナイト、プロゴパイトなどの難燃性化合物のコロイドが挙げられる。
【００５４】
以上の各種難燃助剤の多くは、水溶性又は親水性のものであり、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
本発明に用いられる難燃助剤としては、比較的少ない量で優れた難燃効果が得られることなどから、ホウ酸系難燃助剤、シリコーン化合物及びチッ素系難燃助剤のうちから選択される１種以上を用いることが好ましい。
【００５５】
本発明の用紙搬送部材用ゴム組成物における前記難燃助剤の配合量は、後述するゴム成分１００質量部に対して１〜５０質量部の範囲であることが好ましく、５〜３０質量部の範囲であることがより好ましい。
【００５６】
また、本発明の用紙搬送部材用ゴム組成物には、前記難燃性微粒子、難燃助剤のみだけではなく、さらに粒子径の大きい難燃剤と併用することによって、ポリマーマトリックス中において大きな粒子同志の隙間を小さな難燃性微粒子が埋める石垣のような効果により、隙間なくマトリックス樹脂中に難燃性物質を行き渡らせる効果がある。そして上記の効果によって、難燃性はさらに向上する。
【００５７】
前記難燃剤としては、体積平均粒子径が０．５〜５０μｍの範囲であるものが好ましく、０．５〜３０μｍの範囲であるものがより好ましい。体積粒子径が０．５μｍに満たないと、粒子が小さすぎて前記石垣のような構造を採ることができない場合がある。５０μｍより大きいと、ポリマーの機械的特性を低下させる原因となる場合がある。
【００５８】
前記難燃剤としては、特に制限されないが、水和金属化合物、無機水和物、窒素含有化合物、及び珪素含有無機充填剤から選択される１種以上を用いることが好ましい。
前記水和金属化合物としては、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、及び水酸化カルシウムのうちから選択されるいずれかであることが好ましい。また、前記無機水和物としては、アルミン酸化カルシウム、２水和石膏、ホウ酸亜鉛、メタホウ酸バリウム、ホウ砂、及びカオリンクレーのうちから選択されるいずれかであることが好ましい。また、前記窒素含有化合物は硝酸ナトリウムであることが好ましい。さらに、前記珪素含有無機充填剤は、モリブデン化合物、ジルコニウム化合物、アンチモン化合物、ドーソナイト、プロゴパイト、及びスメクタイト等から選択されるいずれかであることが好ましい。
【００５９】
上記難燃剤は１種単独で用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよい。また、上記難燃性化合物としては、前記難燃性微粒子に用いられる無機微粒子を構成する化合物と同一であっても、異なってもよい。
【００６０】
前記難燃剤の含有量は、前記難燃性粒子１００質量部に対し、０．１〜２００質量部の範囲であることが好ましく、０．１〜５０質量部の範囲であることがより好ましい。含有量が０．１質量部に満たないと、含有量が少なすぎ前記石垣のような構造を採ることができない場合がある。２００質量部を超えると、難燃剤の量が多くなりすぎポリマーの機械的特性が低下する場合がある。
【００６１】
また、本発明の用紙搬送部材用ゴム組成物には、前記難燃性粒子、難燃助剤のみだけではなく、有機化処理したスメクタイト類と併用することによって、マトリックスゴム中において大きなアスペクト比のスメクタイト類粒子同志の隙間を小さな難燃性微粒子が埋める点と線のような効果により、隙間なくマトリックスゴム中に難燃性物質を行き渡らせる効果がある。
【００６２】
付け加えるに、前記有機化処理したスメクタイト類がゴム中に分散した際にそのゴムは透明になりやすく、本発明の難燃性微粒子が可視光以下の大きさであり、かつ、シリコーンゴムに配合する際にも均一に分散するため、その併用配合シリコーンゴムは透明性に優れる。
【００６３】
本発明に係るゴム材料は、用紙搬送装置等に用いられる部材における環境条件や要求特性を考慮して選定することができる。例えば、給紙ロールとして使用される環境条件や要求性能の点からエチレンプロピレンゴム（ＥＰＲ、ＥＰＤＭ）、ブチルゴム、天然ゴム（ＮＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、シリコンゴム、ウレタンゴム（ＵＲ）等を単独あるいはブレンドして用いることができる。
【００６４】
本発明に係るゴム組成物に加硫剤（硫黄、ペルオキシド等）、加硫促進剤（テトラメチルチウラムモノサルファイド（ノクセラーＴＳ）、メルカプトベンゾチアゾール（ノクセラーＭ）、Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアジルサルフェンアミド（ノクセラーＣＺ）、ジフェニルグアニジン（ノクセラーＧ）等）、加硫助剤（エチレングリコールジメタクリレート（ＥＤＭＡ）、トリアリルイソシアヌレート（ＴＡＩＣ）、Ｎ、Ｎ′−ｍ−フェニレンジマレイミド（バルノックＰＭ）等）、各種充填剤（カーボンブラック、ホワイトカーボン、白艶華ＣＣ等）、老化防止剤（スチレン化フェノール（アンテージＳＰ−Ｐ）、２、６ジ−ターシャルブチル−４−メチルフェノール（ノクラック２００）、ジブチルハイドロゲンホスファイト（ＤＢＰ）等）、の一般的な配合剤及び帯電防止剤（導電性カーボン（ケッチェンブラックＥＣ）、白色導電粉等）を含有して加硫することにより用紙搬送部装置等に搭載されるゴムロールを得ることができる。
【００６５】
また、本発明は、上記のゴム材料の他に必要に応じて軟化剤、可塑剤、粘着付与剤、オリゴマー、滑剤等を配合することができる。
【００６６】
軟化材：鉱物油系、植物油系、合成系などの各種ゴム用または樹脂用軟化材。鉱物油系としては、アロマティック系、ナフテン系、パラフィン系などのプロセス油などが挙げられる。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、オリーブ油などが挙げられる。
【００６７】
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など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またはフタレート系、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、ポリエステル系などのＮＢＲ用可塑剤。
【００６８】
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、ロジン誘導体などの各種粘着付与剤（タッキファイヤー）。
【００６９】
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、ポリクロロプレンなど）、シリコーン系オリゴマー、ポリ−α−オレフィンなどの各種オリゴマー。
【００７０】
滑剤： パラフィン、ワックスなどの炭化水素系滑剤、高級脂肪酸、オキシ脂肪酸などの脂肪酸系滑剤、脂肪酸アミド、アルキレンビス脂肪酸アミドなど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などのエステル系滑剤、脂肪アルコール、多価アルコール、ポリグリコール、ポリグリセロールなどのアルコール系滑剤、金属石鹸、混合系滑剤の各種滑剤。
【００７１】
その他、ラテックス、エマルジョン、液晶、歴青組成物、粘土、天然のデンプン、糖、更に無機系のシリコンオイル、フォスファゼンなども低分子材料として適している。更に、牛油、豚油、馬油等の動物油、鳥油または魚油：はちみつ、果汁、またはチョコレート、ヨーグルトなどの乳製品系、炭化水素系、ハロゲン化炭化水素系、アルコール系、フェノール系、エーテル系、アセタール系、ケトン系、脂肪酸系、エステル系、窒素化合物系、硫黄化合物系などの有機溶剤：あるいは、種々の薬効成分、土壌改質剤、肥料類、石油類、水、水溶液が適している。これらの成分は１種でも２種以上混合しても良い。
【００７２】
本発明に係る用紙搬送部材が給紙ロールの場合、ＪＩＳ−Ａ硬度は６０°以下であり、好ましくは５０°以下、より好ましくは４０°以下、最も好ましいのは３０°以下であり、給紙装置に搭載される給紙ロールに適した範囲に設計、コントロールできる。
【００７３】
本発明の用紙搬送部材用ゴム組成物は、以上述べた難燃性粒子、マトリックスとしてのエラストマー材料及び必要に応じて難燃助剤、難燃剤、安定剤などを混合し、これを混練機で混練することにより得ることができる。
【００７４】
上記混練機としては、特に制限されないが、３本ロールや２本ロールを用い、せん断応力と位置交換の繰り返しによって、難燃性微粒子を分散させる方法、及びニーダー、バンバリーミキサー、インターミックス、１軸押出機、２軸押出機を用い、分散機壁面の衝突力やせん断力によって分散させる方法が、高い分散性を得る観点から好ましく用いられる
【００７５】
混練温度は用いるマトリックスとしてのエラストマー材料、難燃性粒子などの添加量等によって異なるが、５０〜１５０℃の範囲が好ましく、８０〜１２０℃の範囲がより好ましい。
【００７６】
一方、本発明における難燃性粒子は、表面に被覆層を好適に有していることから、前記ニーダー、２軸押出機及びロールなどの機械的混合により均一分散させることができる。
【００７７】
本発明の用紙搬送部材用ゴム組成物は、下記の条件で測定されたＵＬ−９４試験による難燃性がＶ２以上となるように組成を調整することが望ましい。
−ＵＬ−９４試験による難燃性−
得られたエラストマー組成物を２ｍｍ厚みのシートに成形し、この成形シートに対して、ＵＬ−９４試験による難燃試験を行ったときの性能を意味する。
【００７８】
用紙搬送部材用ゴム組成物が用いられる用途に応じて硬度（ＪＩＳ−Ａ硬度）、その他の機械的物理的特性を維持ないし向上させながら、難燃性としてはＵＬ−９４試験による難燃性能がＶ２以上とするためには、例えば、難燃性粒子の体積平均粒径の調整、ゴム組成物における難燃性粒子の含有量等を調整することによって任意の範囲を設定することが可能である。
【００７９】
本発明の用紙搬送部材用ゴム組成物で得られる成形品の形状は、用紙搬送部材の形態に応じて任意の形態を採り得るが、シート状（層状）、棒状、糸状など特に限定されるものではなく、また、その大きさも制限されるものではないが、用紙搬送部材用ゴム組成物の好ましい用途は、給紙（紙以外の薄葉体状物を含む）ロール及び該ロールを搭載した給紙装置、例えば、複写機、レーザープリンター、ファクシミリ等のＯＡ機器、或は現金自動取引装置（ＡＴＭ）、両替機、計数機、自動販売機、キャッシュデイスペンサー（ＣＤ）等の各種給紙機構を有する装置における各々の用紙搬送部材に適用することができる。
【００８０】
本発明の用紙搬送部材として特に好適な用途は、電子写真複写装置における用紙搬送部材であり、例えば、電子写真複写装置における用紙搬送ロール、用紙搬送ベルト、ブレード、シートであり、これらの部材において、難燃性を高めながら、該装置により用紙への対汚染性、給紙特性及び耐久性に優れた給紙ロールを提供できる。
【実施例】
【００８１】
以下、本発明について実施例により具体的に説明する。但し、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
まず、難燃性粒子を用いた用紙搬送部材用ゴム組成物を作製し、このゴム組成物の特性と用紙搬送部材（搬送ロール）の特性についても検討した。
【００８２】
下記の表１に示す配合の組成物をそれぞれ２本ロールで約２０分間混練した。この混練物をゴム成形金型により１６０℃で２０分間加硫成形することによって、ゴム物性測定用のテストピース(厚さ２ｍｍ）と、ゴムロール（外径２０ｍｍ、内径１０ｍｍ、幅１０ｍｍ)の表面に形成されたゴム組成物層(厚さ５ｍｍ）をプレス加硫機を用いて加硫成形し、テスト用ゴムロールを得た。
【００８３】
本発明においては、難燃粒子Ａの表面処理を除き、難燃成分としては全て工業的に入手可能な下記の材料を使用している。また，その他のゴム配合剤についても，公知の市販材料を使用している。
−配合成分−
（難燃剤  水酸化マグネシウムキスマ５）
協和化学工業社製の堆積平均粒径１０００ｎｍ難燃性粒子。
（難燃性粒子５００Ｈ）
宇部マテリアルズ社製の体積機平均粒径８０ｎｍの難燃性粒子。
（難燃性粒子Ａ）
難燃性粒子５００Ｈ（宇部マテリアルズ社製）に対して、気相法によりポリジメチルシロキサンで表面処理された難燃性粒子である。分散度は０．５であった。また、表面被覆難燃性粒子を精秤して表面被覆量を算出したところ５０質量％であった。
【００８４】
【表１】
2006273430.tif 000003
【００８５】
表１に示す配合割合（質量部で示す）でそれぞれのゴム組成物から得られたテストピースとテスト用ゴムロールを用いて表１に示す性能をついて測定、評価した。
なお、耐トナー性、感光体汚染性、耐摩耗量は、それぞれ下記の方法で評価した。
【００８６】
−耐トナー性−
１００ｃｃビーカーにトナー（富士ゼロックス社製  Ｄｏｃｕｃｅｎｔｒｅ  ７０５ＣＰ用トナー）を充填し、更にその中にゴムロールを埋没させた状態で、６０℃の恒温槽中に７２時間放置した後に、ゴムロールをトナー中より取り出し、ゴムロール表面へのトナーの固着の有無を観察した。比較例３のゴムロール表面には、エチルアルコールを少量含ませたガーゼ等により拭き取ることができない程、トナーが固着しているのが観察された。これは、ゴム中のオイル成分がトナーへと移行したためトナーが軟化し固着したと推定される。その他のゴムロールには、このような固着は観察されなかった。
【００８７】
−感光体汚染性−
感光体（富士ゼロックス社製  Ｄｏｃｕｃｅｎｔｒｅ  ７０５ＣＰ用感光体）表面に、ゴムロールを接触させた状態で、４０℃相対湿度９５％の恒温恒湿槽中に３０日間放置した後に、この感光体を（富士ゼロックス社製  Ｄｏｃｕｃｅｎｔｒｅ  ７０５ＣＰ）に用いて、画像形成を行ったところ、比較例３のゴムロールを接触させた部分で、感光体表面の電位不良及び付着物によると推定される画像欠陥が発生した。これは、ゴム中のオイル成分が感光体表面に移行し付着したためと推定される。その他のゴムロールには、このような画像欠陥は観察されなかった。
【００８８】
−耐摩耗量−
実施例及び比較例のゴムロールを給紙ロールとして（富士ゼロックス社製  Ｄｏｃｕｃｅｎｔｒｅ  ７０５ＣＰ）に組み込み、用紙（富士ゼロックス社製  Ｐ紙）をＡ４横送りにて、連続で１０万枚を走行し、走行前後の外形変化をレーザー外形測定機にて測定し、その減少量を摩耗量とした（表２）。その結果、本発明による難燃粒子は、ゴムロールの耐磨耗性を改良する効果があることが明らかとなった。これは、無機粒子の微粒子化の効果と推定される。また、表面処理により、さらに優れた耐摩耗性付与効果が得られることが明らかとなった。
【００８９】
【表２】
2006273430.tif 000004
【００９０】
表２の結果から、体積平均粒径１〜５００ｎｍの難燃性粒子を用いた実施例は難燃性能と紙送り性能が両立できることを示している。実施例１のゴム組成物は、ＳＥＭ観察により難燃性粒子の難燃性粒子の２凝集はあるのものの耐摩耗性にも優れていることが分かる。
実施例２，３は難燃性粒子がシリコーン（株）による表面処理が施されており、ゴム材料に対する分散性が高いため、耐摩耗性に優れている。
実施例３は難燃助剤が配合されており、高い難燃性能と紙送り性能が発揮されている。
比較例１は、難燃性が難燃性が劣り、比較例２、３は難燃性はよいが難燃剤の含有量が多く、紙送りに必要な特性が低下している。
なお、比較例２に示した配合物に可塑剤を加えることにより紙送りロールとして使用可能なゴム硬度に調整したが、可塑剤により耐トナー性、感光体への汚染性が不合格であった。