(57)【要約】【課題】紙送りローラ等に最適で、機械的強度が高く、また極性のものとの親和性が要求される用途に最適なエラストマー組成物を提供し、さらには、極性の水性インク等の記録液との親和性がよく、印刷時に印刷部分にローラ痕が残ることがなく、かつ、耐久性と高荷重下での耐摩耗特性に優れる上に、高い摩擦係数を有し、その高い摩擦係数が保持される紙送りローラを提供する。【解決手段】ゴムあるいは／及び熱可塑性エラストマーからなるエラストマー成分に、相容化剤を配合し、上記エラストマー成分からなるマトリックス中に、ポリアミド系熱可塑性樹脂が平均粒径１μｍ未満で微分散され、上記ポリアミド系熱可塑性樹脂は、上記平均粒径が数十ｎｍの小粒子と、上記平均粒径が数百ｎｍの大粒子とが混在しているエラストマー組成物を主原料として紙送りローラ１を成形する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴムあるいは／及び熱可塑性エラストマーからなるエラストマー成分に、相容化剤を配合し、上記エラストマー成分からなるマトリックス中に、ポリアミド系熱可塑性樹脂が平均粒径１μｍ未満で微分散され、上記ポリアミド系熱可塑性樹脂は、上記平均粒径が数十ｎｍの小粒子と、上記平均粒径が数百ｎｍの大粒子とが混在していることを特徴とするエラストマー組成物。
【請求項２】
上記小粒子と上記大粒子の体積比は、（上記小粒子：上記大粒子）＝（３０：７０）〜（７０：３０）である請求項１に記載のエラストマー組成物。
【請求項３】
上記エラストマー成分と、上記ポリアミド系熱可塑性樹脂との体積比が、（上記エラストマー成分：上記ポリアミド系熱可塑性樹脂）＝（９９．９：０．１）〜（８７．５：１２．５）であり、
上記相容化剤は、上記ポリアミド系熱可塑性樹脂の重量の０．１倍以上１．０倍以下の割合で配合されている請求項１又は請求項２に記載のエラストマー組成物。
【請求項４】
上記エラストマー成分として、ジエン系ゴム、あるいはＥＰＭ、ＥＰＤＭから選択される１種以上のゴムを用い、上記ポリアミド系熱可塑性樹脂として各種ナイロンを用いている請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のエラストマー組成物。
【請求項５】
上記ジエン系ゴム、あるいはＥＰＭ、ＥＰＤＭから選択される１種以上のゴムと上記ポリアミド系熱可塑性樹脂との相容化剤として、マレイン酸変性ポリマーを用いている請求項４に記載のエラストマー組成物。
【請求項６】
過酸化物により架橋されている請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のエラストマー組成物。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載のエラストマー組成物を主原料として成形され、
上記エラストマー成分と、上記ポリアミド系熱可塑性樹脂との体積比が、（上記エラストマー成分：上記ポリアミド系熱可塑性樹脂）＝（９９．９：０．１）〜（８７．５：１２．５）であることを特徴とする紙送りローラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エラストマー組成物及びそれを用いた紙送りローラに関し、詳しくは、エラストマー組成物の配合及び相構造を改良し、摩擦係数と耐摩耗性を高め、インクジェットプリンター等の画像形成装置の紙送り機構に用いられる紙送りローラ等に特に好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
異種のポリマーをブレンドし、新たな性質を生み出すポリマーアロイの分野において、ナイロンに対してポリオレフィンを配合することは、主に高衝撃化技術として利用されてきた。具体的には、ナイロン／ゴム系アロイが十分高い衝撃強度を発現するためには、ゴム粒子間距離が臨界値（０．３０４μｍ）より小さいことが必要である。従って、高衝撃強度を得るためにはナイロンマトリックス中で、ゴム粒子を細かく分散させることが重要であり、このための研究が種々なされている。
【０００３】
例えば、ＥＰＭに１％程度の微量の無水マレイン酸をグラフトさせると、ナイロンマトリックス中において、極めて微細なグラフト化ＥＰＭが分散した材料が得られ、このグラフト化ＥＰＭの粒径は約数１００ｎｍとなっている。
【０００４】
この様に、従来のポリアミド系熱可塑性樹脂とゴムとの組成物は、ポリアミド系熱可塑性樹脂がマトリックス相となっているものがほとんどである。
例えば、特開２０００−１２９０４７号では、ポリアミド系エラストマーがマトリックス相、エチレン−アクリル酸エステル共重合体ゴム成分が分散相となる熱可塑性エラストマーが開示されている。また、特開平８−３１１２５１号では、ポリオレフィン系等の熱可塑性樹脂がマトリックス相で、ＥＰＤＭ等のゴムがドメインである熱可塑性エラストマーが開示されている。
【０００５】
さらに、特開平１０−２５１４５２号では、水素添加ＮＢＲエラストマーマトリックス中にナイロンよりなる微粒子が分散して存在し、官能基含有エチレン系共重合体を含有するゴム組成物が開示されている。
【０００６】
また、インクジェットプリンタ、レーザープリンタ、静電気式複写機、及び普通紙ファクシミリ装置等のＯＡ機器や自動預金支払機（ＡＴＭ）等の紙送り機構において、紙やフィルム等の搬送物をピックアップし、分離する等の目的で紙送りローラが用いられている。このような紙送りローラは上記のような搬送物をピックアップし分離しながら紙送りをする必要があることから、優れた柔軟性と高い耐摩耗性が要求されている。しかし、例えば、高い摩擦係数を得たとすれば、耐摩耗性は損なうというように、同じ系の材料でこの要求を同時に満たすことは非常に困難であった。
【０００７】
さらに、上記のような紙送りローラの中で、インクジェットプリンタにおいて使用される紙送りローラでは、記録液（水性インク）との良好な親和性（相性）を有していることが要求されている。これは、インクジェット用記録液には、水や多価アルコール等の極性成分が多く含まれており、該記録液（極性）との親和性が悪いと、紙送り時に紙送りローラに接触した部分への記録液ののりが悪くなり、ローラ痕が残るという不都合が発生するためである。
【０００８】
この種の紙送りローラの材料として、従来、油展ＥＰＤＭや場合によっては油展塩素化ポリエチレン等の加硫物が使われていた。しかし、これらの加硫ゴムは、初期摩擦係数がそれ程高くない上に、通紙枚数の増加と共に摩擦係数が低下するという問題がある。また、油展ＥＰＤＭの単独加硫物、あるいは、それと極性の低い熱可塑性樹脂又は熱可塑性エラストマーとの動的架橋組成物では、全体が非極性のため、水性インク等の極性記録液との親和性が悪くなるという問題もある。
【０００９】
これらの点を鑑みて、本出願人は、特開２００２−６９２６４号において、動的架橋の手法を用いて、熱可塑性エラストマー中にゴムを微分散させて、加硫ゴム並の耐久性、弾性、柔軟性と、熱可塑性樹脂の様な成型性を併せ持つ、紙送りローラを提案している。
【００１０】
【特許文献１】
特開２０００−１２９０４７号公報
【００１１】
【特許文献２】
特開平８−３１１２５１号公報
【００１２】
【特許文献３】
特開平１０−２５１４５２号公報
【００１３】
【特許文献４】
特開２００２−６９２６４号公報
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のナイロン／ゴム系アロイ材料は高衝撃強度という良好な機械的特性を示し、従来の微細グラフト化ＥＰＭの粒径は約数１００ｎｍであるが、ナイロンがマトリックスとなっており、紙送りローラとして用いる場合には硬度が高く、不適である。
【００１５】
また、上記の特開２０００−１２９０４号及び特開平８−３１１２５号に開示の組成物もポリアミド系エラストマー又は熱可塑性樹脂がマトリックス相となり、ゴムが分散相となるモルフォロジィーを有している。このように、ナイロン等のポリアミド系樹脂をマトリックスとすると、紙送りローラとして用いる場合には硬度が高くなりすぎて十分な搬送力が出ず、紙送りローラとして実用に適さないという問題がある。また、通常、ポリアミドは熱可塑性樹脂であるために、溶融プレスすることで流動し、相分離が進行してしまうことが欠点である。
【００１６】
さらに、特開平１０−２５１４５２号に開示の組成物は、組成物中にナイロンよりなる微粒子が分散しているものの、粒子の分散状況によっては耐摩耗性が悪くなることがある。また、紙送りローラとして用いる場合には、十分な摩擦係数が得られず、十分な搬送力が出ないため、実用に適さないという問題がある。
【００１７】
また、昨今、複写機、プリンタの寿命が伸び、要求される耐久性のレベルが高くなっている上に、部品点数の削減によって高荷重下で使用されることが多くなっている。従って、紙送りローラの耐久性をさらに向上させることが要望されている。
【００１８】
上記した本出願人の特開２００２−６９２６４号に開示の紙送りローラはインクジェットプリンタ等でローラ痕が残ることがなく、好適に用いることができるが、長期使用時の摩擦係数について未だ改良の余地がある。
【００１９】
本発明は上記した問題に鑑みてなされたものであり、機械的強度が高く、また、極性のものとの親和性が要求される用途に有用な材料、特に紙送りローラ等に好適な組成物を提供することを課題としている。
また、インクジェットプリンタ等における給紙機構用いられ、記録液、特に、極性の水性インクとの親和性がよく、用紙に記録液で印刷された時に、印刷部分にローラ痕が残ることがなく、かつ、耐久性と高荷重下での耐摩耗特性に優れる上に、高い摩擦係数を持ち、それが保持されることを特徴とする紙送りローラを提供することも課題としている。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するために、本発明者は鋭意研究を重ねた結果、エラストマー成分であるゴムあるいは／及び熱可塑性エラストマーからなるエラストマー成分中に、ポリアミド系熱可塑性樹脂を平均粒径１μｍ未満で微分散させ、かつ、その平均粒径において、数十ｎｍサイズと数百ｎｍサイズの大小２種類が混在するモルフォロジィーを有するエラストマー組成物とする技術を開発した。これにより、摩擦係数と耐摩耗性の両面に優れ、新規で有用なエラストマー組成物を得ることができる。また、この組成物を、ＯＡ機器や自動預金支払機（ＡＴＭ）等の紙送り用の紙送りローラとしたときに、特に、高い摩擦係数が得られ、かつ、この高い摩擦係数を維持でき、耐摩耗性も高めることができる。さらに、水溶性記録液（極性）と良好な親和性を有する紙送りローラを得ることができる。
【００２１】
即ち、本発明では、ゴムあるいは／及び熱可塑性エラストマーからなるエラストマー成分に、相容化剤を配合し、上記エラストマー成分からなるマトリックス中に、ポリアミド系熱可塑性樹脂が平均粒径１μｍ未満で微分散され、上記ポリアミド系熱可塑性樹脂は、上記平均粒径が数十ｎｍの小粒子と、上記平均粒径が数百ｎｍの大粒子とが混在していることを特徴とするエラストマー組成物を提供している。
【００２２】
上記のように本発明のエラストマー組成物中には、引裂強度等の機械的強度に優れる上に高極性であるポリアミド系熱可塑性樹脂が、平均粒径１μ未満で微分散されている。また、エラストマー成分とポリアミド系熱可塑性樹脂との相容性を高めるために相容化剤を配合している。このため、架橋反応を伴う溶融プレス及び成形後もポリアミド系熱可塑性樹脂がナノ分散化しており、溶融プレスすることでポリアミド系熱可塑性樹脂が流動し、相分離が進行することがない。よって、機械的強度に優れると共に、極性と親和性を有する組成物を得ることができ、紙送りローラ、その他、摩耗しても常に高い摩擦係数を必要とされるもの、例えば、タイヤ等に使用することができる。
【００２３】
さらに、本発明のエラストマー組成物は、ポリアミド系熱可塑性樹脂の平均粒径が数十ｎｍサイズの小粒子と数百ｎｍサイズの大粒子の２種類が混在するモルフォロジィーを有している。この様に粒子径が二山分布となるメカニズムは以下の様に考察される。即ち、エラストマー成分とポリアミド系熱可塑性樹脂の界面で、相容化剤とポリアミド系熱可塑性樹脂が反応し、グラフトポリマーを形成する。そして、その界面より引き抜かれたグラフトポリマーが数十ｎｍサイズの小粒子のドメインとなり、引き抜かれずに残ったポリアミド系熱可塑性樹脂のドメインが数百ｎｍサイズの大粒子のドメインとなる。
【００２４】
このようなエラストマー組成物を用いた紙送りローラの通紙性能の結果から考察すると、数十ｎｍサイズのドメインが耐摩耗性を向上させ、数百ｎｍサイズのドメインが摩擦係数を向上させることが判明した。即ち、数百ｎｍサイズのドメインのみでは必ずしも耐摩耗性にはよい影響を与えないと考えられるものの、大小２種類のドメインが混在することで、耐摩耗性を高めると共に、高摩擦係数を実現でき、両性能をバランス良く向上することができる。
【００２５】
従って、例えば本発明のエラストマー組成物からなる紙送りローラは、耐久性と高荷重下での耐摩耗特性に優れる上に、高い摩擦係数を持ち、それが保持される上に、水性インク等の極性記録液との親和力が良くなり、ローラ痕が残ることなく、良好な画像を得ることができる。
【００２６】
ポリアミド系熱可塑性樹脂が、エラストマー成分中に、平均粒径１μｍ未満で微分散しているのは、平均粒径が１μｍより大きいと摩耗時にエラストマー成分と樹脂の界面からクラックが生じやすくなってしまい、また圧縮永久ひずみが大きくなってしまうためである。
上記平均粒径とは、後述の方法により、走査型プローブ顕微鏡で評価して得た値である。
【００２７】
具体的には、平均粒径が数十ｎｍの小粒子とは１０ｎｍ〜１００ｎｍ程度の粒径であり、平均粒径が数百ｎｍの大粒子とは１００ｎｍ〜１０００ｎｍ程度の粒径である。平均粒径が上記のような大きさであれば、球形、繊維形、柱形、楕円形等の種々の形状とすることができる。また、小粒子と大粒子は、各々が偏在せず均等に分散しているのが好ましい。
また、小粒子と大粒子の体積比は、（小粒子：大粒子）＝（３０：７０）〜（７０：３０）であることが好ましい。
上記範囲としているのは、上記範囲より小粒子が少ないと、耐摩耗性を向上させにくいためであり、一方、上記範囲よりる小粒子が多いと、摩擦係数を向上させにくいためである。
【００２８】
上記エラストマー成分と、上記ポリアミド系熱可塑性樹脂との体積比を、（上記エラストマー成分：上記ポリアミド系熱可塑性樹脂）＝（９９．９：０．１）〜（８７．５：１２．５）、好ましくは（９９．０：１．０）〜（９２．０〜８．０）とすることにより、ポリアミド系熱可塑性樹脂をより微細にすることができ、本発明のエラストマー組成物を容易に得ることができる。
上記エラストマー成分の体積分率をこの範囲より少なくした場合、ポリアミド系熱可塑性樹脂の分散相が密となり、もしくはマトリックス相となってしまう。他方、エラストマー成分の体積分率をこの範囲より多くした場合、エラストマー分が多すぎてポリアミド系熱可塑性樹脂によって生み出される特性が損なわれる。
本明細書中、上記エラストマー成分の体積とは、油展ゴムの場合は、ゴム及びその油展オイルの合計である。同様に、ポリアミド系熱可塑性樹脂の体積とは、油展ポリアミド系熱可塑性樹脂の場合は、樹脂及びその油展オイルの合計である。またゴム及び樹脂共に、その中に溶解する可塑剤、相容化剤を用いる場合には、それらを加えた合計の体積である。なお、ポリアミド系熱可塑性樹脂の量が多くなるほど、粒径は大きくなりやすく、均一な微分散も行いにくくなる。
【００２９】
相容化剤は、ポリアミド系熱可塑性樹脂（油展樹脂の場合はオイルを除く樹脂分）の重量の０．１倍以上１．０倍以下の割合で配合されているのが良い。さらには、０．２倍以上０．７倍以下が好ましい。
上記範囲としているのは、上記範囲より少ないとポリアミドの界面で反応する相容化剤の量が足りず、微分散されにくいためである。一方、上記範囲より多いと材料の特性（物性）が相容化剤の影響を受ける場合があるためである。さらに、相容化剤は高価な場合が多く、コスト高になりやすいためである。
【００３０】
また、上記体積比（分率）とすることにより、平均粒径を１μｍ未満に微分散させやすく、リアクティブブレンド手法によりアロイ化され微分散するのが好ましい。リアクティブブレンド手法とは、高性能ポリマーアロイを開発する有力な手法で、溶融混練と相容化を導く化学反応を同時に進行させる手法であり、優れた機械的特性が得られ、さらに新たな機能を付与することができる。
【００３１】
上記エラストマー成分として、ジエン系ゴム、あるいはＥＰＭ、ＥＰＤＭから選択される１種以上のゴムを用い、上記ポリアミド系熱可塑性樹脂として各種ナイロンを用いていることが好ましい。
【００３２】
上記エラストマー成分としては、主鎖が飽和炭化水素からなり、主鎖に二重結合を含まないため、高濃度オゾン雰囲気、光線照射等の環境下に長時間曝されても、分子主鎖切断が起こりにくく、耐候性に優れるという理由からエチレンプロピレンジエン共重合体ゴム（ＥＰＤＭ）を用いることが好ましい。その他、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、天然ゴム（ＮＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＲ）等を１種または複数種用いることができる。なお、上記エラストマー成分としては、スチレン系、オレフィン系等の各種熱可塑性エラストマーを用いても良い。
【００３３】
また、このようなジエン系ゴムあるいはＥＰＭ、ＥＰＤＭを油展する、あるいは軟化剤と共に用いることにより、低硬度を実現し、高い搬送力を有する紙送りローラを得ることができる。なお、ジエン系ゴムあるいはＥＰＭ、ＥＰＤＭは、有機過酸化物等による架橋が容易である。
【００３４】
上記ポリアミド系熱可塑性樹脂としては、汎用樹脂であり、比較的低コストである点と末端アミノ基を利用してマレイン酸変性ポリマーにグラフト化させて効率よく相容化できる点から、ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１１、ナイロン１２等のナイロン樹脂を好適に用いることができる。また、ブリードが発生しない範囲内で搬送力向上のためにポリアミド系熱可塑性樹脂を油展することもでき、油展する可塑剤の添加量は樹脂１００重量部に対して５重量部以上１５０重量部以下、好ましくは１０重量部以上１００重量部以下であるのが良い。
【００３５】
上記ジエン系ゴム、あるいはＥＰＭ、ＥＰＤＭから選択される１種以上のゴムと上記ポリアミド系熱可塑性樹脂との相容化剤として、マレイン酸変性ポリマーを用いていることが好ましい。このような相容化剤を用いることにより、通常、相容性の小さいジエン系ゴム、あるいはＥＰＭ、ＥＰＤＭと少量のポリアミド系熱可塑性樹脂とを効果的にアロイ化することができる。
特に、マレイン酸変性ポリマーを用いることにより、マレイン酸変性ポリマーの分子中に含む無水マレイン酸の部分が、ポリアミド系熱可塑性樹脂の末端のアミノ基と反応して、グラフト化した相容化剤をつくるため、非常に効率良く、ジエン系ゴム、あるいはＥＰＭ、ＥＰＤＭとポリアミド系熱可塑性樹脂を相容化することができる。
【００３６】
上記マレイン酸変性ポリマーとしては、エチレンエチルアクリレート（ＥＥＡ）のマレイン酸変性物、マレイン酸変性エチレンプロピレンゴム、マレイン酸変性エチレンプロピレンジエンゴム、マレイン酸変性スチレン系熱可塑性エラストマー等が挙げられ、マレイン酸変性エチレンプロピレンゴムあるいはマレイン酸変性スチレン系熱可塑性エラストマーを用いると、物性の悪化が少なく、より良好な紙送りローラを作製できる。これらの中でも、特にマレイン酸変性エチレンプロピレンゴムが好適に用いられる。
【００３７】
ゴムは油展ゴムで分子量が極力大きいものが好ましく、例えば、具体例として、住友化学工業株式会社製エスプレン６７０Ｆ、同じくエスプレン６０１Ｆ及び出光ＤＭＳ社製ケルタン５０９×１００等が挙げられる。
【００３８】
ゴムを油展する場合、油展されるオイルの添加量は、硬度と搬送力の観点より、ゴム１００重量部に対して１５重量部以上６００重量部以下、好ましくは２５重量部以上４００重量部以下であるのが良い。
【００３９】
上記軟化剤としてはオイル、可塑剤が挙げられるが低極性のものが特に好適に用いられる。オイルとしては、例えばパラフィン系、ナフテン系、芳香族系等の鉱物油や炭化水素系オリゴマーからなるそれ自体公知の合成油、またはプロセスオイルを用いることができる。合成油としては、例えば、α−オレフィンとのオリゴマー、ブテンのオリゴマー、エチレンとα−オレフィンとの非晶質オリゴマーが好ましい。特にパラフィン系オイルは揮発性が小さいため取り扱いやすく定量した量を確実に添加することができるので好ましい。
可塑剤としては、例えば、ジオクチルフタレート（ＤＯＰ）、ジブチルフタレート（ＤＢＰ）、ジオクチルセパケート（ＤＯＳ）、ジオクチルアジペート（ＤＯＡ）、トリクレジルフォスフェート等をゴムとの相溶性が悪化せず、ローラ痕が残らない範囲で１種または複数種用いることができる。
【００４０】
軟化剤がオイルである場合、ゴム１００重量部に対して１５重量部以上６００重量部以下、好ましくは２５重量部以上４００重量部以下であるのが良い。
オイルが１５重量部より小さいと紙送りローラの硬度が高くなりすぎることがあり、紙送りローラとしての適度な硬度を得にくくなるためである。一方、６００重量部より大きいと、動的架橋物の表面からオイルがブリードしてきたり、あるいはオイルが架橋阻害を起こして、ゴム分が十分に架橋されず、物性が低下するという問題があることに因る。
また、軟化剤が可塑剤である場合、ゴム１００重量部に対して１０重量部以上５００重量部以下、好ましくは、１５重量部以上４００重量部以下であるのが良い。
【００４１】
架橋系については、ブルームを起こし難く、圧縮永久歪みも小さくなるという理由から、過酸化物架橋又は樹脂架橋が好ましい。なお、硫黄架橋としても良い。
【００４２】
本発明では、特に、上記エラストマー組成物が過酸化物により架橋されていることが好ましい。上記過酸化物架橋に用いられる過酸化物としては、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）へキシン−３、ジクミルパーオキサイド、１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）３，３，５−トリメチルシクロへキサン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）へキサン、ベンゾイルパーオキサイド、２−５ジメチル２−５ジ（ベンゾイルパーオキシ）へキサン、ジ−ｔ−ブチルパーオキシ−ｍ−ジイソプロピルベンゼン、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、ｔ−ブチルパーオキシクメン、ジ−ｔ−ブチルパーオキシド等が挙げられる。各種の過酸化物を、ポリアミド系熱可塑性樹脂の融点や軟化点，混練機内の滞留時間に応じて選択することができる。
通常、過酸化物の配合量は、エラストマー成分（油展ゴムの場合はオイルを除くゴム分）１００重量部に対して０．１重量部以上３０重量部以下が好ましく、０．５重量部以上１０重量部以下が特に好ましい。
【００４３】
過酸化物架橋を行う場合には、疲労特性等の各種機械的物性を改良、調整したり、架橋密度を向上させる目的で、トリアリルイソシアヌレート（ＴＡＩＣ）、トリアリルシアヌレート（ＴＡＣ）、トリメチロールプロパントリメタクリレート（ＴＭＰＴ）、エチレングリコールジメタクリレート（ＥＤＭＡ）、Ｎ−Ｎ’−ｍ−フェニレンビスマレイミド等の多官能性モノマー等の架橋助剤を用いても良いし、必要に応じて、樹脂架橋や硫黄架橋と併用してもよい。
【００４４】
上記樹脂架橋では樹脂架橋剤が用いられるが、樹脂架橋剤は加熱等によってゴムに架橋反応を起させる合成樹脂であり、硫黄と加硫促進剤とを併用した場合に生ずるブルームの問題が起らないので好ましい。特に、樹脂架橋剤としてフェノール樹脂を用いると給紙性能を高めることができる。その他の樹脂架橋剤としては、メラミン・ホルムアルデヒド樹脂、トリアジン・ホルムアルデヒド縮合物、へキサメトキシメチル・メラミン樹脂等が挙げられる。
通常、樹脂架橋剤の配合量は、エラストマー成分（油展ゴムの場合はオイルを除くゴム分）１００重量部に対して１重量部以上５０重量部以下が好ましく、６重量部以上１５重量部以下が特に好ましい。
【００４５】
本発明における架橋又は部分架橋（動的架橋）は、塩素、臭素、フッ素、ヨウ素等のハロゲンの存在下に行ってもよい。動的架橋時にハロゲンを存在させるには、ハロゲン化された樹脂架橋剤を用いるか、エラストマー組成物中にハロゲン供与性物質を配合してもよい。ハロゲン化された樹脂架橋剤としては、上記の各付加縮合型樹脂がハロゲン化されたものが挙げられる。
【００４６】
架橋反応を適切に行うために架橋助剤（活性剤）を用いてもよい。架橋助剤としては金属酸化物が使用され、特に酸化亜鉛、炭酸亜鉛が好ましい。
【００４７】
また、エラストマー組成物中には上記の配合剤以外に、必要に応じて、老化防止剤、ワックス等を配合することができる。老化防止剤としては、例えば、２−メルカプトベンゾイミダゾールなどのイミダゾール類、フェニル−α−ナフチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジ−β−ナフチル−Ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ−フェニル−Ｎ’−イソプロピル−Ｐ−フェニレンジアミンなどのアミン類、ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、スチレン化フェノールなどのフェノール類等が挙げられる。
なお、複数種の老化防止剤を用いることが好ましい。
上記老化防止剤の配合量は、エラストマー成分（油展ゴムの場合はオイルを除くゴム分）１００重量部に対して０．５重量部以上１０重量部以下が好ましく、１重量部以上３重量部以下が特に好ましい。
【００４８】
エラストマー組成物の機械的強度を向上させるために、必要に応じて、充填剤を配合することができる。充填剤としては、例えば、シリカ、カーボンブラック、クレー、タルク、炭酸カルシウム、二塩基性亜リン酸塩（ＤＬＰ）、塩基性炭酸マグネシウム、アルミナ等の粉体を挙げることができる。充填剤を配合する場合、充填剤はエラストマー組成物全体当たり３０重量％以下とするのが好ましい。これは充填剤の配合はゴムの引っ張り強度及び引き裂き強度の改善には有効であるものの、余り多く配合するとゴムの柔軟性を大きく低下させるためである。
【００４９】
また、本発明では、本発明のエラストマー組成物を主原料として成形され、
上記エラストマー成分と、上記ポリアミド系熱可塑性樹脂との体積比が、（上記エラストマー成分：上記ポリアミド系熱可塑性樹脂）＝（９９．９：０．１）〜（８７．５：１２．５）であることを特徴とする紙送りローラをも提供している。
【００５０】
上記エラストマー成分と上記ポリアミド系熱可塑性樹脂との体積比は、（上記エラストマー成分：上記ポリアミド系熱可塑性樹脂）＝（９９．９：０．１）〜（８７．５：１２．５）とすることにより、高摩擦係数と低硬度を実現することができる上に体摩耗性にも優れ、より搬送力が高く、さらに圧縮永久歪みが小さい紙送りローラを得ることができる。より好ましくは（９８．５：１．５）〜（９２．０：８．０）である。
上記体積比を上記範囲としているのは、エラストマー成分の体積分率を８７．５より少なくした場合、硬度が高くなりすぎて十分な搬送力が出ず、実用に適さないためである。他方、エラストマー成分の体積分率を９９．９より多くした場合、ポリアミド系熱可塑性樹脂によって生み出された高搬送力の特性が損なわれ、さらには水性インク等の極性記録液との親和性の向上という効果が低下してしまうためである。
【００５１】
上記紙送りローラの硬度はＪＩＳ６３０１のＡ型硬度計で測定したときの硬度が一般に１５度〜６０度、好ましくは２０度〜５５度、さらに好ましくは２０度〜５０度の範囲であるのが良い。この範囲とすると、紙送りローラを比較的小さい圧接力で紙やフィルムに押付けても紙送りローラが充分に変形し、紙やフィルムとの間に大きい接触面積を得ることができる。
【００５２】
紙送りローラは円筒状に成形した状態でその肉厚は０．５ｍｍ〜２０ｍｍ、好ましくは１ｍｍ〜５ｍｍとしている。これは、紙送りローラの強度との兼ね合いにもよるが、肉厚が小さすぎると、紙送りローラが変形しても紙との間に大きな接触面積が形成され難い。一方、肉厚が大きすぎると、ローラを変形させるために紙送りローラの紙への圧接力を大きくしなければならず、紙送りローラを紙に圧接させるための機構が大型化するためである。なお、紙送りローラの中空部には軸芯を圧入するか、あるいは接着剤で接合し固定することができる。
【００５３】
また、可塑剤、その他必要に応じて相容化剤、老化防止剤等と上記ゴムとを混練機等で混入し、上記ゴムをマスターバッチとしていることが好ましい。これにより、作業性が向上すると共に、分散性を高めることができる。なお、ポリアミド系熱可塑性樹脂についても同様に、マスターバッチとすることが好ましい。
【００５４】
本発明のエラストマー組成物及びその組成物からなる紙送りローラは、例えば以下の方法により作製できる。
樹脂マスターバッチの作製について説明する。２軸押し出し機、ニーダー又はバンバリーミキサー等により、ポリアミド系熱可塑性樹脂中に、相容化剤等を練り込む。混練は１６０℃〜２８０℃の温度で、１分間〜２０分間行う。その後、該熱可塑性樹脂組成物を通例の方法によりペレット化し、樹脂マスターバッチのペレットを作製するのが良い。
【００５５】
ゴムマスターバッチの作製方法について説明する。２軸押し出し機、ニーダー又はバンバリーミキサー等により、ジエン系ゴム、あるいはＥＰＭ、ＥＰＤＭ等のゴム成分に必要に応じてパラフィンオイル等の可塑剤、相容化剤、老化防止剤、フィラー等を練り込む。混練は２０℃〜２５０℃の温度で、１分間〜２０分間行う。この組成物を通例の方法によりペレット化し、ゴムマスターバッチのペレットを作製するのが良い。なお、相容化剤は樹脂マスターバッチの中に高温中で練り込んで、それがマレイン酸変性ポリマーの場合、先にポリアミド系熱可塑性樹脂の末端のアミノ基と反応させてから、ポリマーブレンドを行っても良いし、ポリマーブレンド時にゴムマスターバッチや樹脂マスターバッチにドライブレンドして加えても良い。
【００５６】
成形方法について説明する。
ゴムマスターバッチのペレット、樹脂マスターバッチのペレット、亜鉛華、老化防止剤、フィラー等の所要の添加剤を２軸押し出し機に投入し、１６０℃〜２８０℃の温度で加熱しながら１分間〜２０分間混練してエラストマー成分／樹脂をブレンドした後押し出す。次いでこの押し出した混練ゴムからなるエラストマー組成物に架橋剤を、オープンロールによって混練した後、１７０℃〜２３０℃で熱プレス成形する。その後、所要寸法にカットを行い、紙送りローラとするのが良い。なお必要に応じて表面を研磨して用いても良い。
【００５７】
また、紙送りローラには、紙を送る目的で紙送りの方向に回転させて使うローラ（ナジャー（１本で使用）、フィード（後述するリタードと２本セットで使用））と、紙の重送を防止する目的で紙送りの方向と逆の方向にトルクをかけて使用するローラ（リタード）の三種類があるが、各種類のローラに使用することができる。なお、紙送りローラの形状は、円筒形状、その他Ｄ字形状等の異形ローラ等の種々の形状とすることができる。
【００５８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の第１実施形態にかかる円筒形状の紙送りの紙送りローラ１を示し、その中空部に円柱形状の軸芯（シャフト）２を圧入して取り付けている。
【００５９】
紙送りローラ１は、配合ゴムとして油展ＥＰＤＭを用い、この油展ＥＰＤＭにポリアミド系熱可塑性樹脂である油展ナイロン樹脂を平均粒径１μｍ未満にナノ分散化し、かつ、その粒径においては、数十ｎｍサイズの小粒子と数百ｎｍサイズの大粒子の２種類が混在するモルフォロジィーを有するエラストマー組成物を主原料として成形されている。小粒子と大粒子は互いに偏在せず均等に分散されている。ＥＰＤＭとポリアミド系熱可塑性樹脂の体積比は９８．０：２．０であり、相容化剤としてマレイン酸変性ポリマーを用いている。相容化剤はポリアミド系熱可塑性樹脂の重量の０．２５倍の重量で用いられており、リアクティブブレンド手法によりアロイ化され微分散させている。
【００６０】
具体的に、本実施形態では、平均粒径が数十ｎｍの小粒子とは１０ｎｍ〜１００ｎｍ程度の粒径であり、平均粒径が数百ｎｍの大粒子とは１００ｎｍ〜１０００ｎｍ程度の粒径であり、略球形状であり、各々マトリックスであるエラストマー成分中に均一に分散している。また、小粒子と大粒子の体積比は、組成物中、部分的な変動が少なくほぼ均一な値とし、（小粒子：大粒子）＝（３０：７０）〜（７０：３０）の範囲内としている。
【００６１】
具体的には、紙送りローラ１は、以下のようにして作製している。
まず、ニーダーにより、油展ＥＰＤＭ中に相容化剤、老化防止剤等を練り込み、２０℃〜２５０℃の温度で、１分間〜２０分間混練を行う。その後、このゴム組成物を通例の方法によりペレット化し、ゴムマスターバッチのペレットを作製する。なお油展ＥＰＤＭ中のオイルとゴム分は重量比が１：１としている。
【００６２】
次にニーダーにより、油展ナイロン樹脂中に、相容化剤等を練り込み、１６０℃〜２８０℃の温度で、加熱しながら１分間〜２０分間混練を行う。その後、該熱可塑性樹脂組成物を通例の方法によりペレット化し、樹脂マスターバッチのペレットを作製する。
【００６３】
そして、ゴムマスターバッチのペレット、樹脂マスターバッチのペレット、亜鉛華、老化防止剤、フィラー等の所要の添加剤を２軸押し出し機ＨＴＭ３８（アイベック（株）製）に投入し、１６０℃〜２８０℃の温度で加熱しながら１分間〜２０分間混練してゴム／樹脂をブレンドした後押し出す。次いでこの押し出した混練ゴムに過酸化物である架橋剤を、オープンロールによって混練した後、１７０℃〜２３０℃で熱プレス成形する。その後、所要寸法にカットを行い、紙送りローラ１としている。
【００６４】
紙送りローラ１は、極性の低い油展ＥＰＤＭに、機械的強度が高く極性の高いポリアミド該熱可塑性樹脂を少量で微分散させたエラストマーにより形成されている。このため、高い摩擦力を有し、その保持能力に優れている。また、低硬度と高い搬送力を得ることができ、ブリードの発生も防止することができる上に、水性インク（極性）との親和性が良くなり、ローラ痕が残ることなく、良好な画像を得ることができる。さらには、耐摩耗性にも優れ、インクジェットプリンター用の紙送りローラに最適である。
【００６５】
上記実施形態では、エラストマー成分としてＥＰＤＭを用いているが、その他、ＥＰＭ、ジエン系ゴム、あるいはスチレン系、オレフィン系等の各種熱可塑性エラストマーを用いることもできる。また、ポリアミド系熱可塑性樹脂や相容化剤の配合種や配合量は適宜設定可能であり、樹脂架橋や硫黄架橋等により架橋しても良い。
【００６６】
以下、本発明の組成物及び紙送りローラの実施例１〜実施例３、本発明の組成物の実施例４及び比較例１〜４について詳述する。
本発明の紙送りローラは、下記の表１、２に記載の各々の配合のエラストマー組成物を用い、上記実施形態と方法と同様の方法により熱プレスにより成形した後、外径１９．７ｍｍ、内径１０ｍｍ、幅１０ｍｍにカットし、円筒形の実施例１〜３の紙送りローラを作製した。
また、本発明の組成物は、下記の表１に記載の実施例４の配合を上記実施形態と方法と同様の方法により混練、熱プレス成形して実施例４のエラストマー組成物を作製した。なお、参考として実施例４の組成物を用いて上記同様に紙送りローラを作製した。
【００６７】
【表１】
2004149642.tif 000003
【００６８】
【表２】
2004149642.tif 000004
【００６９】
表中の各配合の数値は重量部である。また、表中、ゴム１としては、ＥＰＤＭ（１００％油展）、即ちＥＰＤＭゴム２００重量部（ゴム１００重量部、オイル１００重量部）を使用した。ポリアミド系樹脂としては、表に示す油展ナイロン１１を使用した。
【００７０】
（実施例１乃至実施例４）
実施例１〜４は、表１に示される様に、エラストマー成分として１００％油展ＥＰＤＭを使用し、相容化剤として、マレイン酸変性ポリマーであるエチレン・プロピレン共重合物のマレイン酸付加物を用いた。また、ポリアミド系熱可塑性樹脂として油展ナイロン１１を使用し、ゴム（ＥＰＤＭ＋油展オイル＋相容化剤）：樹脂（ナイロン＋油展オイル）の体積比率を９８．８：１．２〜８６．０：１４．０とした。また、ナイロン樹脂を平均粒径１μｍ未満にナノ分散化し、かつ、その粒径においては、数十ｎｍサイズと数百ｎｍサイズの２種類が混在するモルフォロジィーを形成させ、過酸化物架橋を行った。具体的な粒径の分布を以下に示す。いずれもリアクティブブレンドにより作製した。
実施例１：小粒子（１０〜１００ｎｍ）：大粒子（１００〜１０００ｎｍ）＝４０：６０
実施例２：小粒子（１０〜１００ｎｍ）：大粒子（１００〜１０００ｎｍ）＝５０：５０
実施例３：小粒子（１０〜１００ｎｍ）：大粒子（１００〜１０００ｎｍ）＝６０：４０
実施例４：小粒子（１０〜１００ｎｍ）：大粒子（１００〜１０００ｎｍ）＝２０：８０
【００７１】
（比較例１〜比較例４）
比較例１は、ポリアミド系熱可塑性樹脂を使用せず、実施例１〜４と同じ１００％油展ＥＰＤＭゴムのみを使用し、過酸化物架橋を行った。リアクティブブレンドにより作製した。
比較例２は、ナイロン樹脂を平均粒径１μｍ以上で分散した。なお実施例３の配合において相容化剤を用いない点のみが異なる配合であり、即ち、リアクティブブレンドしなかった。
比較例３は、ナイロン樹脂を平均粒径１μｍ以上で分散した。なお実施例４の配合において相容化剤を用いない点のみが異なる配合であり、即ち、リアクティブブレンドしなかった。
比較例４は、ポリアミド系熱可塑性樹脂を使用せず、実施例１〜４と異なる非油展のＥＤＰＭを使用し、可塑剤を添加した。
【００７２】
上記実施例１〜３、比較例１〜４の紙送りローラについて後述する方法により、ポリアミド系熱可塑性樹脂の粒子径、初期摩擦係数、３万枚通紙後の摩擦係数及び摩耗量、ローラ痕、硬度及び圧縮永久歪みについての評価・測定を行った。結果は表１、２中に記載した。
【００７３】
（ポリアミド系熱可塑性樹脂の粒子径）
走査型プローブ顕微鏡ＳＰＭ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｐｒｏｂｅ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）を用いて、実施例１〜４、比較例２の各組成物を観察し、材料のモルフォロジー及びポリアミド系熱可塑性樹脂の粒子径について評価した。この顕微鏡により観察された各組成物についての写真を図２に示す。各写真において、海島構造のモルフォロジーが観察され、島状のポリアミド系熱可塑性樹脂の粒子が、海状のＥＰＤＭからなるマトリクス中に微分散している。写真中、大きい分散粒子は数１００ｎｍ程度であり、小さい分散粒子は数１０ｎｍ程度である。一辺の長さは１０μｍである。
写真上に記載のＰＡ１１−１．２  ％とは、ポリアミド系熱可塑性樹脂のＥＰＤＭに対する体積分率（体積比）である。
【００７４】
（摩擦係数及び摩耗量の評価）
摩擦係数を図３に示す以下の方法で測定した。すなわち、紙送りローラ２１とプレート２３との間に、ロードセル２５に接続したＡ４サイズのＰＰＣ用紙（富士ゼロックスオフィスサプライ（株）製）２４をはさみ、図３中、黒矢印で示すように、紙送りローラ２１の回転軸２２に荷重Ｗ（Ｗ＝２５０ｇｆ）を加え、紙送りローラ２１をプレート２３に圧接させた。次いで、温度２２℃、湿度５５％の条件下で、上記紙送りローラ２１を図３中、実線の矢印ａで示す方向に、周速３００ｍｍ／秒で回転させ、通紙の前後において、図３中、白矢印で示す方向に発生した力Ｆ（ｇｆ）をロードセル２５によって測定した。そして、この測定値Ｆ（ｇｆ）と荷重Ｗ（２５０ｇｆ）とから、下記の式より摩擦係数μを求めた。この摩擦係数の測定は、通紙開始（初期摩擦係数）と３００００枚通紙終了後のそれぞれで行った。
また、上記３００００枚通紙終了前後の各紙送りローラの重量を測定することにより、摩耗量（ｍｇ）を求めた。
上記測定による３００００枚通紙後の摩擦係数の値は、１．７以上が優れており、１．５以上が適であり、１．５未満は不適である。
【００７５】
（数式１）
μ＝Ｆ（ｇｆ）／Ｗ（ｇｆ）
【００７６】
（ローラ痕評価）
さらに実施例、比較例の各紙送りローラを洗浄して、６０℃で２時間放置してから、セイコーエプソン  ＰＭ―７７０Ｃ機にセットした。印刷用紙としては、同じくセイコーエプソン（株）製のスーパーファイン専用光沢紙ＭＪＡ４ＳＰ３を用いた。紙送りローラ、印刷用紙、インク等をセットした状態で、スーパーファイン画質モードのもと、青べたの印刷命令を用い、印刷された画像を以下の３段階で評価した。
○：ローラ痕なし。
△：ローラ痕はわずかに認められるが、高画質機でなければ実用上問題ないレベル。
×：ローラ痕がはっきり認められ、実用不可。
記録液として使用したインクは、極性の水性インク（セイコーエプソン（株）製、カラーインクカートリッジＩＣ５ＣＬ０２Ｗ）である。
【００７７】
（硬度の測定）
上記紙送りローラの硬度をＪＩＳ６２５３のＡ型硬度計で測定した。
【００７８】
（圧縮永久歪みの測定）
上記紙送りローラの圧縮永久歪みをＪＩＳ−Ｋ６３０１の記載に従って測定した。数値単位は％とした。なお、圧縮永久歪みは０〜３０であるのが好ましい。
【００７９】
図２に示すように、実施例１〜実施例３の紙送りローラは、ポリアミド系熱可塑性樹脂がゴムマトリックス中で平均粒径１μｍ未満にナノ分散化され、かつ、その粒径においては、数十ｎｍサイズと数百ｎｍサイズの２種類が混在するモルフォロジィーを有するエラストマー組成物から成る紙送りローラであり、またその組成物は、表１に示すように、ＥＰＤＭとポリアミド系熱可塑性樹脂との体積比が規定体積比で配合されているので、実施例４よりも低硬度であり、よって実施例１〜実施例３の紙送りローラは、初期摩擦係数が非常に高く、通紙後も高い摩擦係数を保持する上に耐摩耗性にも優れていた。また、圧縮永久歪み、硬度に優れ、かつローラ痕もない、優れた高性能のローラであることが確認できた。
【００８０】
また、実施例４のエラストマー組成物は、図２に示すように、ポリアミド系熱可塑性樹脂がゴムマトリックス中で平均粒径１μｍ未満にナノ分散化され、かつ、その粒径においては、数十ｎｍサイズと数百ｎｍサイズの２種類が混在するモルフォロジィーを有するエラストマー組成物でるのえ、機械的強度が高く、また、極性のものとの親和性が要求される用途に適している。比較例４と比べ、その効果を確認できた。
【００８１】
詳細には、実施例１〜実施例３の紙送りローラは、比較例１と比べて耐摩耗性及び圧縮永久歪みは同等であり、初期摩擦係数はより高く、且つ、通紙後においても、その高い摩擦係数が保持された。
【００８２】
一方、表２に示すように、比較例１及び比較例４はポリアミド系熱可塑性樹脂を配合していないため、通紙前後の摩擦係数が不足し、またローラ痕が残り、紙送りローラとして不適であった。
比較例２及び比較例３はポリアミド系熱可塑性樹脂がゴムマトリックス中で平均粒径１μｍ未満にナノ分散化されておらず、平均粒径が１０００ｎｍ以上と大きく、かつ、その粒径においては、数十ｎｍサイズと数百ｎｍサイズの２種類が混在するモルフォロジィーを有していないので、通紙前後の摩擦係数が不足し、耐摩耗性及び圧縮永久歪みも悪く、ローラ痕評価も△であり、紙送りローラとして不適であった。
【００８３】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように、本発明によれば、ポリアミド系熱可塑性樹脂がマトリックスであるエラストマー成分中で平均粒径１μｍ未満にナノ分散化され、かつ、その粒径においては、数十ｎｍサイズと数百ｎｍサイズの２種類が混在するモルフォロジィーを有することにより、機械的強度が高く、また、極性のものとの親和性が要求される用途に最適であり、紙送りローラ、タイヤ等に有用な組成物が得ることができる。
【００８４】
また、ポリアミド系熱可塑性樹脂を上記規定量で少量かつ分散させることにより、紙送りローラとしたときに高い摩擦係数が得られ、かつ、通紙後も、この高い摩擦係数を維持でき、しかも、水溶性（極性）記録液と良好な親和性を有する紙送りローラが得ることができる。さらに、低硬度で柔軟性があり、耐久性と高荷重下での耐摩耗特性をも向上することができる。
【００８５】
このように本発明の紙送りローラは、上記の高摩擦係数、耐久性等の特性を有し、かつ極性記録液と良好な親和性を有しているので、紙送りローラとして広範囲に使用することができる。とりわけ、上記の優れた特性を活かして、薄い紙やフィルム等の搬送物をピックアップし分離しながら紙送りをする必要があるインジェクションプリンタ、レーザプリンタ、静電式複写機、普通紙ファクシミリ装置、ＡＴＭ等の給紙機構における紙送りローラとして好適であり、記録液、特に極性記録液と良好な親和性を有しているので高画質のインクジェットプリンタにおいても良好に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の紙送りローラの概略図である。
【図２】本発明のエラストマー組成物の走査型プローブ顕微鏡ＳＰＭによる観察写真である。
【図３】紙送りローラの摩擦係数を測定するための装置の概略図である。
【符号の説明】
１、２１  紙送りローラ
２  軸芯
２２  回転軸
２３  プレート
２４  ＰＰＣ用紙
２５  ロードセル
【図１】
2004149642.tif 000005
【図２】
2004149642.tif 000006
【図３】
2004149642.tif 000007