(57)【要約】【課題】加硫温度におけるゴム生地中の水分率を一定化させてその変動を無くし、均一な発泡ゴムを得ることができる発泡ゴムの製造方法を提供する。【解決手段】原料ゴムに発泡剤を添加し、原料ゴムの加硫時にその加硫温度で発泡剤を分解してゴム生地を発泡させる発泡ゴムの製造方法において、原料ゴムを構成するポリマー１００重量部に対し、ハイドロタルサイトを３〜９重量部配合添加する。好適例として、ハイドロタルサイトの配合添加量が５〜７重量部である。また、原料ゴムを構成するポリマーがＥＰＤＭである。さらに、原料ゴムがポリマーに加えて熱可塑性エラストマーを含む。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
原料ゴムに発泡剤を添加し、原料ゴムの加硫時にその加硫温度で発泡剤を分解してゴム生地を発泡させる発泡ゴムの製造方法において、原料ゴムを構成するポリマー１００重量部に対し、ハイドロタルサイトを３〜９重量部配合添加することを特徴とする発泡ゴムの製造方法。
【請求項２】
ハイドロタルサイトの配合添加量が５〜７重量部であることを特徴とする請求項１に記載の発泡ゴムの製造方法。
【請求項３】
原料ゴムを構成するポリマーがＥＰＤＭであることを特徴とする請求項１または２に記載の発泡ゴムの製造方法。
【請求項４】
原料ゴムがポリマーに加えて熱可塑性エラストマーを含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の発泡ゴムの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原料ゴムに発泡剤を添加し、原料ゴムの加硫時にその加硫温度で発泡剤を分解してゴム生地を発泡させる発泡ゴムの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＯＡ機器における帯電ローラ、転写ローラ、給紙ローラ、搬送ローラ、定着ローラ、加圧ローラなどのＯＡローラとして、ＯＡローラと、紙、感光ドラム、他のローラなどの被圧着体との密着性を高めるために、ゴムを発泡させたり、あるいは、発泡ゴムと非発泡ゴムとを組み合わせた積層構造にしたりした発泡ゴムローラが用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このような発泡ゴムで構成されたＯＡローラにおいて、発泡ゴムの製造方法として、原料ゴムに発泡剤を添加し、原料ゴムの加硫時、添加した発泡剤が加硫温度で分解して窒素ガス等の気体を発生させて、ゴム生地を発泡させる手法が一般的に知られている。
【特許文献１】特開２００３−２２０６２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した発泡ゴムにおいて、発泡ゴムを成型するにあたり、発泡セル(泡)の均一性と発泡度が重要なパラメータと成るが、ゴム材料中の水分が発泡剤の分解を阻害させてしまい、不均一な発泡ゴムが出来てしまう問題があった。また、ＯＡ機器の種々のローラは、導電性や摩擦係数等の特性が安定的に付与されていなければならず、高精度、精密な特性を得るには、このゴム成型における発泡度の安定化は最も重要な特性のひとつである。
【０００５】
本発明の目的は上述した問題点を解消して、加硫温度におけるゴム生地中の水分率を一定化させてその変動を無くし、均一な発泡ゴムを得ることができる発泡ゴムの製造方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の発泡ゴムの製造方法は、原料ゴムに発泡剤を添加し、原料ゴムの加硫時にその加硫温度で発泡剤を分解してゴム生地を発泡させる発泡ゴムの製造方法において、原料ゴムを構成するポリマー１００重量部に対し、ハイドロタルサイトを３〜９重量部配合添加することを特徴とするものである。
【０００７】
なお、本発明の発泡ゴムの製造方法の好適例としては、ハイドロタルサイトの配合添加量が５〜７重量部であること、原料ゴムを構成するポリマーがＥＰＤＭであること、原料ゴムがポリマーに加えて熱可塑性エラストマーを含むこと、がある。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、原料ゴムを構成するポリマー１００重量部に対し、ハイドロタルサイトを３〜９重量部配合添加することによって、ハイドロタルサイトが加硫温度で容易に水に解離する性質を利用し、加硫温度におけるゴム生地中の水分率を一定化させてその変動を無くし、均一な発泡ゴムを得ることができる発泡ゴムの製造方法を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
まず、本発明の製造方法で得られた発泡ゴムの使用例として、給紙ローラの例を説明する。図１は、本発明の製造方法で得られた発泡ゴムを使用する給紙ローラの一例の構成を示す図である。図１に示す例において、芯体１の外周面に、非発泡層からなる外層２と発泡層からなる内層３との２層からなる環状弾性体が形成されている。
【００１０】
上述した給紙ローラにおける内層３を構成する発泡ゴムは、原料ゴムに発泡剤を添加し、原料ゴムの加硫時にその加硫温度で発泡剤を分解してゴム生地を発泡させて製造されるが、本発明の発泡ゴムの製造方法における特徴は、原料ゴムを構成するポリマー１００重量部に対し、ハイドロタルサイトを３〜９重量部配合添加する点にある。
【００１１】
ここで、ハイドロタルサイトの添加量を３〜９重量部と限定するのは、以下の実施例からもわかるように、ハイドロタルサイトの添加量が３重量部未満であると、発泡が異常な勢いで進み、過発泡となり、例えば図１に示すような２層構造であると、ガスがうまく抜けず、表面の非発泡層からなる外層２を破壊してしまうためである。また、ハイドロタルサイトの添加量が９重量部を超えると、発泡が不充分となり、特に内部の発泡が不足し、所定の発泡ゴムを得られないためである。
【００１２】
上述したように、この発泡状態は加硫時のゴム生地の水分量に関係している。すなわち、水分量が少ないと過発泡となり、水分量が多いと発泡不足となる。このゴム生地の水分量のコントロールを、ハイドロタルサイトが加硫温度で容易に水に解離する性質を利用し、原料ゴムに所定量のハイドロタルサイトを添加することにより行っている。
【００１３】
本発明のハイドロタルサイトによるゴム生地中の水分量のコントロールは、温度が高い夏場は空気中の水分量が多く、雰囲気中に放置してその後加硫するときのゴム生地中の水分量は下限を下回ることはないため、それほど効果はない。一方、温度が低い冬場は空気中の水分量が少なく、雰囲気中に放置してその後加硫するときのゴム生地中の水分量は下限を下回ることが多く、効果が大きい。そのため、大気の温度に応じて、ハイドロタルサイトの添加量を所定の範囲内で細かく制御することが好ましい。
【００１４】
本発明の製造方法の対象となる発泡ゴムの材質としては、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリスチレンの他、加硫ゴムまたは熱可塑性エラストマーに発泡剤を添加したものを使用することができる。
【００１５】
加硫ゴムとしては、例えばエチレンプロピレンゴム（ＥＰＲ），エチレンプロピレンジエン三元共重合体ゴム（ＥＰＤＭ），天然ゴム，イソプレンゴム，スチレンブタジエンゴム，ポリノルボルネンゴム，ブタジエンゴム，ニトリルゴム，クロロプレンゴム，ブチルゴム，ハロゲン化ブチルゴム，アクリルゴム，エチレン−酢酸ビニルゴム（ＥＶＡ），ウレタンゴム等の一般ゴム、シリコーンゴム，フッ素ゴム，エチレンアクリルゴム，ポリエステルエラストマー，エピクロルヒドリンゴム，多硫化ゴム，ハイパロン（登録商標），塩素化ポリエチレン等の特殊ゴムが挙げられるが、これらの中で、エチレンプロピレンゴム，エチレンプロピレンジエン三元共重合体ゴム，天然ゴム，イソプレンゴム，スチレンブタジエンゴム，ポリノルボルネンゴム，ブタジエンゴム，クロロプレンゴム，ニトリルゴム，ブチルゴム，ハロゲン化ブチルゴム，アクリルゴム，エピクロルヒドリンゴム及び塩素化ポリエチレンゴムが好ましい。これらの加硫ゴムは、単独であるいは二種以上をブレンドして用いることができる。
【００１６】
熱可塑性エラストマーとしては、例えばポリオレフィン系，ポリウレタン系，ポリエステル系，ポリアミド系，ポリスチレン系などの中から、任意のものを選択して用いることができるが、中でも結晶構造，凝集構造などの硬質ブロックを形成しやすい部分と、アモルファス構造などの軟質ブロックとを一緒に持ち合わせているものが特に好ましく、具体的には、下記（１）〜（３）が挙げられる。
【００１７】
（１）ポリブタジエンとブタジエン−スチレンランダム共重合体とのブロック共重合体を水添して得られる結晶性ポリエチレンとエチレン／ブチレン−スチレンランダム共重合体とのブロック共重合体。
（２）ポリブタジエンとポリスチレンとのブロック共重合体、あるいは、ポリブタジエン又はエチレン−ブタジエンランダム共重合体とポリスチレンとのブロック共重合体を水添して得られる、例えば、結晶性ポリエチレンとポリスチレンとのジブロック共重合体、スチレン−エチレン／ブチレン−スチレンのトリブロック共重合体、スチレン−エチレン／プロピレン−スチレンのトリブロック共重合体など、中でも、スチレン−エチレン／ブチレン−スチレンブロック共重合体又はスチレン−エチレン／プロピレン−スチレンブロック共重合体。
（３）エチレン／ブチレン共重合体の片末端又は両末端に結晶性ポリエチレンが連結したブロック共重合体。
【００１８】
これらの中で、特に（２）に挙げられた、ビニル芳香族化合物を主体とする重合体ブロックの少なくとも一つと、共役ジエン化合物を主体とする重合体ブロックの少なくとも一つからなるブロック共重合体を水添して得られる水添ブロック共重合体であって、その数平均分子量が１５００００〜４０００００であるものが好ましい。これらの熱可塑性エラストマーは、単独であるいは二種以上をブレンドして用いることができる。
【００１９】
発泡剤としては、例えば、ｐ，ｐ’−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）（ＯＢＳＨ），ベンゼンスルホニルヒドラジド，トルエンスルホニルヒドラジド等のスルホニルヒドラジド、アゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ），アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ化合物、Ｎ，Ｎ’−ジニトロソペンタメチレンテトラミン，Ｎ，Ｎ’−ジメチル−Ｎ，Ｎ’−ジニトロソテレフタルアミド等のニトロソ化合物などの有機発泡剤；重炭酸ナトリウム，重炭酸アンモニウム等の無機発泡剤が挙げられる。これらの中でもＯＢＳＨ，ＡＤＣＡあるいはこれらを併用した発泡剤が好ましい。発泡剤の添加量は、ゴム１００重量部に対して１〜１０重量部が好ましく、３〜８重量部が特に好ましい。発泡剤は、その粒子径を可及的小さくすることが、発泡セルを小さくするために好ましい。発泡剤の粒子径は１０μｍ以下が好ましく、５μｍ以下が特に好ましい。
【００２０】
本発明によれば、原料ゴムを構成するポリマー１００重量部に対し、ハイドロタルサイトを３〜９重量部配合添加することによって、ハイドロタルサイトが加硫温度で容易に水に解離する性質を利用し、加硫温度におけるゴム生地中の水分率を一定化させてその変動を無くしている。具体的には、例えばゴム生地中の水分量が少なくなったときに、水分量を増加させて、加硫温度におけるゴム生地中の水分率を一定化させてその変動を無くしている。これにより、加硫速度を変化させずに発泡速度を遅延させることができ、過剰な発泡圧に依るセルの荒れ（不均一）を防止させて、微細の発泡セルを得ることが出来る。その結果、均一な発泡ゴムを得ることができる。
【実施例】
【００２１】
以下、実際の例について説明する。なお、本発明は以下の例によって限定されるものではない。
【００２２】
＜実験例１＞
ポリマーとしてのＥＰＤＭ（ＪＳＲ製ＥＰ３３）：１００重量部、その他、以下の表１に示す配合の原料ゴムに対し、ハイドロタルサイト（協和化学製：ＤＨＴ−４Ａ）を以下の表１に示すように３〜９重量部添加した実施例１〜５のゴム生地と、ハイドロタルサイトを添加しなかった比較例１〜３およびハイドロタルサイトを１０重量部添加した比較例４のゴム生地と、を準備した。準備したゴム生地を、それぞれ、１５０℃×３０分の加硫条件で加硫し、ゴム生地を発泡させて、発泡ゴムを得た。その際、発泡状態を評価した。発泡状態の評価は、発泡レオメータに７０％のゴム生地を仕込み、加硫が完結した時点の状態を評価した。結果を以下の表１に示す。
【００２３】
【表１】
2007308654.tif 000002
【００２４】
表１の結果から、ポリマー１００重量部に対してハイドロタルサイト３〜９重量部添加した実施例１〜５は、ハイドロタルサイトを添加しなかった比較例１〜３およびハイドロタルサイトを１０重量部添加した比較例４と比べて、発泡状態が良好であることがわかる。また、本発明例の中でも、ハイドロタルサイトを５〜７重量部添加した実施例２〜４は、ハイドロタルサイトの添加量が３重量部の実施例１およびハイドロタルサイトの添加量が９重量部の実施例５と比べて、発泡状態がより良好であることがわかる。
【００２５】
＜実験例２＞
実験例１と同じ組成の原料ゴムに対し、熱可塑性エラストマーＳＥＢＳ（スチレン・エチレン／ブチレン・スチレン）を以下の表２に示すように１５〜３０重量部添加し、さらに、ハイドロタルサイトを７重量部添加した実施例１１〜１４のゴム生地と、熱可塑性エラストマーおよびハイドロタルサイトのいずれも添加しなかった比較例１１のゴム生地と、を準備した。準備したゴム生地を、それぞれ、実験例１と同じ条件で加硫、発泡させて発泡ゴムを得るとともに、実験例１と同様に発泡状態を評価した。結果を以下の表２に示す。
【００２６】
【表２】
2007308654.tif 000003
【００２７】
表２の結果から、ハイドロタルサイトを７重量部添加した実施例１１〜１４とハイドロタルサイトを添加しなかった比較例１１とを比較することで、ＥＰＤＭに加えて熱可塑性エラストマーを添加した例においても、ハイドロタルサイト添加の効果が得られることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明の発泡ゴムの製造方法は、原料ゴムを構成するポリマー１００重量部に対し、ハイドロタルサイトを３〜９重量部配合添加することによって、ハイドロタルサイトが加硫温度で容易に水に解離する性質を利用し、加硫温度におけるゴム生地中の水分率を一定化させてその変動を無くし、均一な発泡ゴムを得ることができる発泡ゴムの製造方法を得ることができる。そのため、ＯＡ機器における帯電ローラ、転写ローラ、給紙ローラ、搬送ローラ、定着ローラ、加圧ローラなどのＯＡローラの発泡層として、本発明の製造方法で得られた発泡ゴムを好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の製造方法で得られた発泡ゴムを使用する給紙ローラの一例の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  芯体
２  外層
３  内層
【図１】
2007308654.tif 000004