(57)【要約】【課題】発泡弾性体のゴム硬度を比較的自由に調整することができる発泡弾性体の製造方法を提供する。【解決手段】弾性体の原料に発泡剤を添加した発泡体原料を加硫して発泡弾性体を製造する方法において、前記発泡体原料の加硫の際の温度及び圧力の条件を独立して制御することにより発泡率及びゴム硬度を調整する。【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性体の原料に発泡剤を添加した発泡体原料を加硫して発泡弾性体を製造する方法において、前記発泡体原料の加硫の際の温度及び圧力の条件を独立して制御することにより発泡率及びゴム硬度を調整することを特徴とする発泡弾性体の製造方法。
【請求項２】
請求項１において、前記発泡体原料を変更することなく加硫度を一定に保つように加硫条件を制御しつつ圧力を変更することにより平均セル径を変化させ、所定のゴム硬度を得ることを特徴とする発泡弾性体の製造方法。
【請求項３】
請求項１において、前記発泡体原料を変更することなく発泡率及びゴム硬度をそれぞれ独立して調整することを特徴とする発泡弾性体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発泡弾性体の製造方法に関し、特に、電子写真式複写機及びプリンタ、またはトナージェット式複写機及びプリンタなどの画像形成装置等に用いられる発泡体ロールの製造方法へ適用可能な発泡弾性体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子写真式複写機及びプリンタ、またはトナージェット式複写機及びプリンタなどの画像形成装置には、発泡弾性体ロール等が使用されている。
【０００３】
例えば、本出願人も、支持体上に設けられた導電性弾性発泡層と、この導電性弾性発泡層上に設けられた離型層とからなり、離型層は導電性樹脂で予め成形されたスリーブ部材である転写部材を先に開発した（特許文献１参照）。
【０００４】
このような用途においては、発泡弾性体の硬度が所定の範囲に設定する重要なファクターの一つとなるが、従来の発泡弾性体の製造方法においては硬度を自由に設定することはできなかった。すなわち、未発泡ゴムの硬度、発泡剤の種類及び量、発泡条件等を変化させることにより発泡状態が変化すると共にゴム硬度が変化するが、通常、ある種の配合はある種の所定のゴム硬度を得るためのものであり、異なるゴム硬度が必要な場合には、異なる配合、つまり、異なる原料を用意しなければならなかった。
【０００５】
また、発泡成形の際に直接加圧水蒸気で加熱する加硫缶を用い、加硫缶内に加圧水蒸気を入気して所定の昇温で加熱工程を実施することにより、気泡径のバラツキが少なく且つ圧縮歪みの少ない導電性発泡体ローラを製造する方法が提案されている（特許文献２参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−２４４４５７号公報  （特許請求の範囲、［００１８］等）
【特許文献２】
特開平１１−１１４９７８号公報  （特許請求の範囲、［０００９］〜［００１２］）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した特許文献２の方法でも発泡弾性体のゴム硬度を任意に調整することができないという問題があった。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑み、発泡弾性体のゴム硬度を比較的自由に調整することができる発泡弾性体の製造方法を提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決する本発明の第１の態様は、弾性体の原料に発泡剤を添加した発泡体原料を加硫して発泡弾性体を製造する方法において、前記発泡体原料の加硫の際の温度及び圧力の条件を独立して制御することにより発泡率及びゴム硬度を調整することを特徴とする発泡弾性体の製造方法にある。
【００１０】
本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記発泡体原料を変更することなく加硫度を一定に保つように加硫条件を制御しつつ圧力を変更することにより平均セル径を変化させ、所定のゴム硬度を得ることを特徴とする発泡弾性体の製造方法にある。
【００１１】
本発明の第３の態様は、第１の態様において、前記発泡体原料を変更することなく発泡率及びゴム硬度をそれぞれ独立して調整することを特徴とする発泡弾性体の製造方法にある。
【００１２】
かかる本発明によると、発泡体原料の加硫の際の温度及び圧力を調整することにより、発泡率及びゴム硬度を比較的自由に調整できるので、一種類の原料である程度任意のゴム硬度の発泡弾性体を製造することができる。
【００１３】
本発明方法は、反応容器槽の内部の圧力を制御でき且つ反応容器槽内の温度が昇温可能な反応容器、例えば、オートクレーブ等を用いることにより、実施できる。
【００１４】
ここで、発泡弾性体の平均セル径は、反応容器の内部圧力に依存して変化し、内部圧力と発泡によるガス圧とが平衡に達した時点でセルの成長が抑制される。
したがって、平均セル径は、反応容器の内部圧力が高いほど小さくなる。
【００１５】
一方、発泡弾性体のゴム硬度は、未発泡原料のゴム硬度、加硫度、及び発泡倍率等によって決定される。ここで、発泡倍率は平均セル径に依存しており、同じ原料を用いて加硫度を同じとした場合には、発泡弾性体のゴム硬度は、平均セル径によって規定される。すなわち、加硫度を一定に保って平均セル径を内部圧力の制御により調整すると、ゴム硬度を変化させることができるということである。
【００１６】
また、平均セル径をほぼ一定に保つように圧力を設定した状態で加硫度を変更するように条件設定することにより、ゴム硬度を調整することができる。
【００１７】
本発明はこのような知見に基づいて完成されたものであり、一種類の未発泡ゴム材料でゴム硬度の異なる発泡弾性体を製造する際に有用である。
【００１８】
ここで、発泡弾性体の材料としては、従来から公知の、各種発泡ゴムおよび発泡熱可塑性エラストマから選択される材質を用いることができる。具体的には、ＥＰＤＭ、ＮＢＲ、ＳＢＲ、ＮＲ、ポリウレタンゴム等のゴム材質、ポリエチレン系又はポリスチレン系エラストマ等の熱可塑性エラストマ材質を用いることができ、特に限定されない。
【００１９】
また、発泡前の未発泡ゴム材料は、未加硫ゴム材料に加硫剤、加硫助剤、発泡剤、充填剤、可塑剤などを必要に応じて混合したものであり、発泡剤の種類、量なども通常使用する範囲で使用すればよく、特に限定されない。
【００２０】
以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
【００２１】
（実施例１）
ＥＰＤＭ１００重量部に、発泡剤３重量部、発泡助剤２重量部、硫黄１．５重量部、加硫促進剤４重量部、可塑剤５０重量部を混合して未発泡ゴム材料とした。これは通常の自由発泡をさせた場合にアスカーＣで約１７°のゴム硬度が得られるものである。
【００２２】
この未発泡ゴム材料を用い、下記表１の加硫温度及び負荷圧力（オートクレーブ内の圧力）を０〜０．７ＭＰａまで変化させて加硫させたときのゴム硬度（アスカーＣ）、発泡倍率、平均セル径及びその標準偏差を測定した結果を併せて表１に示す。
【００２３】
また、加硫温度が１５０℃、１６０℃、１７０℃の場合の、ゴム硬度と平均セル径の変化を図１〜図３に示す。
【００２４】
この結果、各加硫温度において、負荷圧力を変化させた場合、平均セル径がほぼリニアー低下し、これに伴って硬度が上昇することがわかった。また、加硫温度を高くすると、発泡の状態と比較して加硫速度が速くなるので、温度が高いほど平均セル径が小さく、ゴム硬度が大きくなった。
【００２５】
この結果、加硫温度及び加硫圧力を変化させるだけで、ゴム硬度を任意に設定できる。また、同じゴム硬度を得る場合にも、加硫温度を変化させることにより、平均セル径を調整できるので、ゴム硬度とともに圧縮永久歪み等の他の機械的特性を調整することもできる。
【００２６】
【表１】
2004315701.tif 000002
【００２７】
（実施例２）
通常の自由発泡で約３５°のゴム硬度の発泡体が得られる未発泡ゴム材料とした以外は、実施例１と同様にした。
【００２８】
加硫温度１６０℃で負荷圧力を０〜０．７ＭＰａまで変化して加硫させたときのゴム硬度（アスカーＣ）、発泡倍率、平均セル径及びその標準偏差を測定した結果を併せて表２に示す。
【００２９】
また、ゴム硬度と平均セル径の変化を図４に示す。
【００３０】
この結果、圧力の上昇にしたがってゴム硬度がリニアーに上昇し、ゴム硬度がアスカーＣで３５〜５８°の発泡弾性体が得られることがわかった。
【００３１】
【表２】
2004315701.tif 000003
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、発泡体原料の加硫の際の温度及び圧力を調整することにより、発泡率及びゴム硬度を比較的自由に調整できるので、一種類の原料である程度任意のゴム硬度の発泡弾性体を製造することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１の結果を示すグラフである。
【図２】実施例１の結果を示すグラフである。
【図３】実施例１の結果を示すグラフである。
【図４】実施例２の結果を示すグラフである。
【図１】
2004315701.tif 000004
【図２】
2004315701.tif 000005
【図３】
2004315701.tif 000006
【図４】
2004315701.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成15年4月24日(2003.4.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の詳細な説明
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発泡弾性体の製造方法に関し、特に、電子写真式複写機及びプリンタ、またはトナージェット式複写機及びプリンタなどの画像形成装置等に用いられる発泡体ロールの製造方法へ適用可能な発泡弾性体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子写真式複写機及びプリンタ、またはトナージェット式複写機及びプリンタなどの画像形成装置には、発泡弾性体ロール等が使用されている。
【０００３】
例えば、本出願人も、支持体上に設けられた導電性弾性発泡層と、この導電性弾性発泡層上に設けられた離型層とからなり、離型層は導電性樹脂で予め成形されたスリーブ部材である転写部材を先に開発した（特許文献１参照）。
【０００４】
このような用途においては、発泡弾性体の硬度が所定の範囲に設定する重要なファクターの一つとなるが、従来の発泡弾性体の製造方法においては硬度を自由に設定することはできなかった。すなわち、未発泡ゴムの硬度、発泡剤の種類及び量、発泡条件等を変化させることにより発泡状態が変化すると共にゴム硬度が変化するが、通常、ある種の配合はある種の所定のゴム硬度を得るためのものであり、異なるゴム硬度が必要な場合には、異なる配合、つまり、異なる原料を用意しなければならなかった。
【０００５】
また、発泡成形の際に直接加圧水蒸気で加熱する加硫缶を用い、加硫缶内に加圧水蒸気を入気して所定の昇温で加熱工程を実施することにより、気泡径のバラツキが少なく且つ圧縮歪みの少ない導電性発泡体ローラを製造する方法が提案されている（特許文献２参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−２４４４５７号公報  （特許請求の範囲、［００１８］等）
【特許文献２】
特開平１１−１１４９７８号公報  （特許請求の範囲、［０００９］〜［００１２］）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した特許文献２の方法でも発泡弾性体のゴム硬度を任意に調整することができないという問題があった。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑み、発泡弾性体のゴム硬度を比較的自由に調整することができる発泡弾性体の製造方法を提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決する本発明の第１の態様は、弾性体の原料に発泡剤を添加した発泡体原料を加硫して発泡弾性体を製造する方法において、前記発泡体原料の加硫の際の温度及び圧力の条件を独立して制御することにより発泡率及びゴム硬度を調整することを特徴とする発泡弾性体の製造方法にある。
【００１０】
本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記発泡体原料を変更することなく加硫度を一定に保つように加硫条件を制御しつつ圧力を変更することにより平均セル径を変化させ、所定のゴム硬度を得ることを特徴とする発泡弾性体の製造方法にある。
【００１１】
本発明の第３の態様は、第１の態様において、前記発泡体原料を変更することなく発泡率及びゴム硬度をそれぞれ独立して調整することを特徴とする発泡弾性体の製造方法にある。
【００１２】
かかる本発明によると、発泡体原料の加硫の際の温度及び圧力を調整することにより、発泡率及びゴム硬度を比較的自由に調整できるので、一種類の原料である程度任意のゴム硬度の発泡弾性体を製造することができる。
【００１３】
本発明方法は、反応容器槽の内部の圧力を制御でき且つ反応容器槽内の温度が昇温可能な反応容器、例えば、オートクレーブ等を用いることにより、実施できる。
【００１４】
ここで、発泡弾性体の平均セル径は、反応容器の内部圧力に依存して変化し、内部圧力と発泡によるガス圧とが平衡に達した時点でセルの成長が抑制される。
したがって、平均セル径は、反応容器の内部圧力が高いほど小さくなる。
【００１５】
一方、発泡弾性体のゴム硬度は、未発泡原料のゴム硬度、加硫度、及び発泡倍率等によって決定される。ここで、発泡倍率は平均セル径に依存しており、同じ原料を用いて加硫度を同じとした場合には、発泡弾性体のゴム硬度は、平均セル径によって規定される。すなわち、加硫度を一定に保って平均セル径を内部圧力の制御により調整すると、ゴム硬度を変化させることができるということである。
【００１６】
また、平均セル径をほぼ一定に保つように圧力を設定した状態で加硫度を変更するように条件設定することにより、ゴム硬度を調整することができる。
【００１７】
本発明はこのような知見に基づいて完成されたものであり、一種類の未発泡ゴム材料でゴム硬度の異なる発泡弾性体を製造する際に有用である。
【００１８】
ここで、発泡弾性体の材料としては、従来から公知の、各種発泡ゴムおよび発泡熱可塑性エラストマから選択される材質を用いることができる。具体的には、ＥＰＤＭ、ＮＢＲ、ＳＢＲ、ＮＲ、ポリウレタンゴム等のゴム材質、ポリエチレン系又はポリスチレン系エラストマ等の熱可塑性エラストマ材質を用いることができ、特に限定されない。
【００１９】
また、発泡前の未発泡ゴム材料は、未加硫ゴム材料に加硫剤、加硫助剤、発泡剤、充填剤、可塑剤などを必要に応じて混合したものであり、発泡剤の種類、量なども通常使用する範囲で使用すればよく、特に限定されない。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
【００２１】
（実施例１）
ＥＰＤＭ１００重量部に、発泡剤３重量部、発泡助剤２重量部、硫黄１．５重量部、加硫促進剤４重量部、可塑剤５０重量部を混合して未発泡ゴム材料とした。これは通常の自由発泡をさせた場合にアスカーＣで約１７°のゴム硬度が得られるものである。
【００２２】
この未発泡ゴム材料を用い、下記表１の加硫温度及び負荷圧力（オートクレーブ内の圧力）を０〜０．７ＭＰａまで変化させて加硫させたときのゴム硬度（アスカーＣ）、発泡倍率、平均セル径及びその標準偏差を測定した結果を併せて表１に示す。
【００２３】
また、加硫温度が１５０℃、１６０℃、１７０℃の場合の、ゴム硬度と平均セル径の変化を図１〜図３に示す。
【００２４】
この結果、各加硫温度において、負荷圧力を変化させた場合、平均セル径がほぼリニアー低下し、これに伴って硬度が上昇することがわかった。また、加硫温度を高くすると、発泡の状態と比較して加硫速度が速くなるので、温度が高いほど平均セル径が小さく、ゴム硬度が大きくなった。
【００２５】
この結果、加硫温度及び加硫圧力を変化させるだけで、ゴム硬度を任意に設定できる。また、同じゴム硬度を得る場合にも、加硫温度を変化させることにより、平均セル径を調整できるので、ゴム硬度とともに圧縮永久歪み等の他の機械的特性を調整することもできる。
【００２６】
【表１】
2004315701.tif 000008
【００２７】
（実施例２）
通常の自由発泡で約３５°のゴム硬度の発泡体が得られる未発泡ゴム材料とした以外は、実施例１と同様にした。
【００２８】
加硫温度１６０℃で負荷圧力を０〜０．７ＭＰａまで変化して加硫させたときのゴム硬度（アスカーＣ）、発泡倍率、平均セル径及びその標準偏差を測定した結果を併せて表２に示す。
【００２９】
また、ゴム硬度と平均セル径の変化を図４に示す。
【００３０】
この結果、圧力の上昇にしたがってゴム硬度がリニアーに上昇し、ゴム硬度がアスカーＣで３５〜５８°の発泡弾性体が得られることがわかった。
【００３１】
【表２】
2004315701.tif 000009
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、発泡体原料の加硫の際の温度及び圧力を調整することにより、発泡率及びゴム硬度を比較的自由に調整できるので、一種類の原料である程度任意のゴム硬度の発泡弾性体を製造することができるという効果を奏する。