(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）とエチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）を６０：４０〜９０：１０の重量比でブレンドした非ハロゲンゴム材料の１００重量部に対して、平均粒子径が１０μｍ以下の赤燐系難燃剤を１０〜５０重量部と、メラミンシアヌレートを１０〜５０重量部と、金属水酸化合物を１０〜５０重量部とを配合し、且つ該赤燐系難燃剤中における燐分の合計量を組成物全体の５〜１０重量％とすると共に、該メラミンシアヌレートに含まれる窒素原子の割合を組成物全体の５〜１０重量％とした難燃性ゴム組成物を用いて製造された、肉厚寸法が０．６ｍｍ以下の難燃ベルトである転写ベルト。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は、難燃性のゴム部材を与える難燃性ゴム組成物とそれを用いた難燃ベルトに係り、特に複写機やプリンタ，ファクシミリ等のＯＡ機器において採用される画像の転写ベルトに関するものである。
【０００２】
【背景技術】
複写機やプリンタ，ファクシミリ等のＯＡ機器は、長時間に亘って電源を入れたままの状態で使用されることが多いこと等の理由で、火災防止の観点から、使用部品に対する難燃性が要求されている。また、これらのＯＡ機器の多くは、コロナ放電による帯電機構等を備えており、機器内のオゾン濃度が高いことから、使用部品に対して耐オゾン性が要求される。
【０００３】
そこで、従来から、ＯＡ機器における画像の転写用のゴムベルトとしては、特開平９−１７９４１４号公報等に記載されているように、クロロプレンゴム等のハロゲンゴムに臭素系難燃剤や酸化アンチモン系難燃剤等を配合した難燃性ゴムが採用されている。
【０００４】
ところが、近年の環境問題に対する意識の向上等に伴って、焼却時にダイオキシンの発生原因となるおそれがあるハロゲン化物の使用や、発癌性の疑いが指摘されている酸化アンチモン系難燃剤の使用が問題となってきている。
【０００５】
なお、このような問題に対処するために、酸化アンチモン系難燃剤を用いないで，リン系難燃剤を使用したり、酸化アルミニウムと膨張性黒鉛を併用することによって難燃性を付与したゴム組成物が提案されているが、これらの難燃性ゴム組成物は、未だ十分な難燃性を実現することが難しかった。
【０００６】
特に、０．６mm以下の肉厚寸法を有する転写ベルトにおいては、酸化アンチモン系難燃剤を採用しないで、難燃性の基準であるＵＬ９４Ｖ−１や９４Ｖ−０を実現することが極めて困難だったのである。
【０００７】
【解決課題】
ここにおいて、本発明は、上述の如き事情を背景として為されたものであって、その解決課題とするところは、ハロゲン化物や酸化アンチモン系難燃剤などを用いることなく、難燃性に優れた転写ベルトを提供することにある。
【０００８】
また、本発明は、ハロゲン化物や酸化アンチモン系難燃剤などを用いることなく、０．６mm以下の肉厚寸法においても高度な難燃性を実現し得る、ＯＡ機器に好適に採用され得る難燃ベルトである転写ベルトを提供することも、目的とする。
【０００９】
【解決手段】
このような課題を解決するために為された難燃性ゴム組成物に関する本発明は、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）とエチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）を６０：４０〜９０：１０の重量比でブレンドした非ハロゲンゴム材料の１００重量部に対して、平均粒子径が１０μｍ以下の赤燐系難燃剤を１０〜５０重量部と、メラミンシアヌレートを１０〜５０重量部と、金属水酸化合物を１０〜５０重量部とを配合し、且つ該赤燐系難燃剤中における燐分の合計量を組成物全体の５〜１０重量％とすると共に、該メラミンシアヌレートに含まれる窒素原子の割合を組成物全体の５〜１０重量％とした難燃性ゴム組成物を用いて製造された、肉厚寸法が０．６ｍｍ以下の難燃ベルトである転写ベルトを、特徴とする。
【００１０】
【発明の実施形態】
本発明に係る難燃性ゴム組成物において採用される非ハロゲンゴム材料としては、環境問題等の点から、非ハロゲン系のものが採用され、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）とエチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）のゴム材料が、ブレンド体で採用される。
【００１１】
ここにおいて、特にＯＡ機器における画像の転写部材に使用される無端ベルトである転写ベルトを得るに際しては、適当な導電性などの電気特性を有利に得るために、例えばＮＢＲのように主鎖に二重結合を有する電子伝導系のものを配合する。中でも特に、導電性と耐オゾン性，耐久性および伸び特性等、ＯＡ機器用無端ベルトに要求される特性を一層高度に達成するために、ゴム材料としてＮＢＲとＥＰＤＭが、ブレンドされて採用されることとなり、特性チューニングの自由度確保等の点から、ＮＢＲとＥＰＤＭの配合比率が６０：４０〜９０：１０の重量比でブレンドされたものが、採用されることとなる。
【００１２】
また、本発明に係る難燃性ゴム組成物においては、かかる非ハロゲンゴム材料に対して、赤燐系難燃剤が添加される。かかる赤燐系難燃剤としては、例えば赤燐単体を採用することも可能であるが、取扱性等を考慮して、水酸化アルミニウム等のバインダを配合させた、従来から合成樹脂やゴムの材料添加剤として知られている赤燐系難燃剤が好適に採用され得る。具体的には、例えば日本化学工業株式会社製のヒシガード（商品名）や燐化学工業株式会社製のノーバレッド（商品名）等が挙げられる。
【００１３】
ここにおいて、赤燐系難燃剤の含有量は、非ハロゲンゴム材料の１００重量部に対して１０〜５０重量部とされる。また、それに加えて、本発明に係る組成物における燐分の含有量がゴム組成物全体の５〜１０重量％となるようにされる。赤燐系難燃剤の含有量が１０重量部より少なかったり、燐分が５重量％より少ないと、十分な難燃効果を得ることが出来ず、一方、赤燐系難燃剤の含有量が５０重量部より多かったり、燐分が１０重量％より多いと、得られるゴムの永久伸びや吸湿性などの物性が低下することに加えて、難燃性も逆に悪化するおそれがあるからである。
【００１４】
更にまた、本発明に係る難燃性ゴム組成物においては、上述の赤燐系難燃剤とは別途調製されたメラミンシアヌレートが添加される。メラミンシアヌレートは、リン原子を含有しないメラミン化合物であって、具体的には、日産化学工業株式会社製のメラミンシアヌレート（商品名）等が好適に採用されることとなる。
【００１５】
ここにおいて、メラミンシアヌレートの含有量は、非ハロゲンゴム材料の１００重量部に対して１０〜５０重量部とされる。また、それに加えて、メラミンシアヌレートに含まれる窒素原子の割合がゴム組成物全体の５〜１０重量％となるようにされる。メラミンシアヌレートの含有量が１０重量部より少なかったり、窒素原子の割合が５重量％より少ないと、十分な難燃効果を得ることが出来ず、一方、メラミンシアヌレートの含有量が５０重量部より多かったり、窒素原子の割合が１０重量％より多いと、得られるゴムにおける弾性や永久伸びなどの物性が低下するからである。
【００１６】
さらに、本発明に係る難燃性ゴム組成物においては、上述のメラミンシアヌレートとは別途調製された金属水酸化合物が添加される。かかる金属水酸化合物としては、周期表第２族及び第１３族の金属の水酸化物が好適に採用され得、特にマグネシウムやアルミニウム，カルシウムの金属水酸化物が有利に採用され得る。なお、この金属水酸化合物は、単体で配合される他、前述の赤燐系難燃剤にバインダ等として含まれて配合されても良い。また、金属水酸化合物は、ゴム材料との親和性や機械的性能の向上等の観点から、適当なカップリング剤等の表面処理剤で表面処理されていても良い。
【００１７】
ここにおいて、金属水酸化物の含有量は、非ハロゲンゴム材料の１００重量部に対して１０〜５０重量部とされる。金属水酸化物の含有量が１０重量部より少ないと、十分な難燃効果を得ることが出来ず、一方、金属水酸化物の含有量が５０重量部より多いと、ゴムの成形性の低下や、得られるゴムにおける弾性および破断伸びなどの物性の低下が問題となるからである。
【００１８】
また、前述の赤燐系難燃剤は、平均粒子径を１０μｍ以下とする。より好適には、全ての粒子の粒子径が０．０５〜３０μｍの範囲内とされたものが望ましい。蓋し、粒子径が大き過ぎると、ゴム組成物中での分散性に問題の生ずるおそれがあるからであり、一方、粒子径が小さ過ぎると、取扱性が悪化する傾向にあるからである。なお、金属水酸化物の粒子径も、その取扱性と分散性の観点から、好ましくは０．０５〜３０μｍ、より好ましくは０．１〜１０μｍとされる。更に、メラミンシアヌレートの粒子径も、その取扱性と分散性の観点から、好ましくは０．０５〜３０μｍ、より好ましくは０．１〜１０μｍとされる。
【００１９】
さらに、本発明に係る難燃性ゴム組成物においては、上述の赤燐系難燃剤やメラミンシアヌレートおよび金属水酸化物の他、ゴム組成材における物性や成形性等を調節するために、各種の配合剤が添加され得る。具体的には、例えば、カーボンブラックやシリカ等の補強剤，重質炭酸ナトリウム等の充填剤，パラフィン系やナフテン系オイル等の軟化剤，硫黄等の加硫剤の他、公知の加硫助剤や加硫促進剤，老化防止剤，可塑剤などが、適宜に添加配合される。なお、これらの添加剤は、目的とするゴム製品の用途や特性等に応じて、従来から公知のものが何れも適宜に採用されるものであることから、詳細な説明は省略する。
【００２０】
そして、上述の如く調製されたゴム組成物は、通常のゴムの成形方法に従って加硫成形されることにより、目的とするゴム成形品とされ得る。具体的には、例えば、上述の如く配合されたゴム組成物をロール式やバンバリ式等の混練機を用いて混合することによって得た加硫可能なゴム組成物を、押出成形機やカレンダロール成形機，プレス成形機，射出成形機，トランスファ成形機などの適当な成形機に供給して所望の形状に成形し、成形と同時に、或いは成形後に、プレス加硫やスチーム加硫，ホットエア加硫等によって適当な温度に加熱保持されて架橋されることにより、目的とするゴム成形品とされる。
【００２１】
このようにして得られたゴム成形品は、ハロゲン化物や酸化アンチモン系難燃剤を含有していない環境等に優れた特性を有していると共に、ゴム本来の機械的特性を十分に維持しつつ、優れた難燃性を発揮し得るものである。そこにおいて、特にかかるゴム成形品は、肉厚寸法を十分に薄くしてもゴム本来の弾性や耐久性，耐オゾン性等を発揮し得ると共に、難燃性を発揮し得ることから、ＯＡ機器における転写ベルトに対して好適に適用され得、それによって、肉厚寸法を０．６mm以下とした転写ベルトが有利に実現され得る。
【００２２】
【実施例】
以下、本発明を具体的に明らかにするために実施例を記載するが、本発明は、これらの実施例の記載および上述の発明の実施形態に関する具体的な記載によって、何等、限定的に解釈されるものでなく、当業者の知識に基づいて種々なる変更，修正，改良等を加えた態様において実施され得るものであり、また、そのような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限り、何れも、本発明の範囲内に含まれるものであることは、言うまでもない。
【００２３】
下記（表１）に示されている配合で、前述の如き本発明に従う構成とされた実施例１，２のゴム組成物を得、それら各ゴム組成物をミキサで混練りした後、オープンロールで成形し、その後加硫することによって、本発明に係る肉厚寸法：０．５mmのゴムベルトを得た。そして、かかるゴムベルトを切断することによって、それぞれ、長さ：１２５±５mm，幅：１３±０．５mm，厚さ：０．５mmの試験片（実施例１，２）を得た。なお、原料ゴムにおいて、ＮＢＲには日本合成ゴム社製ＪＳＲ  ＮＢＲ中高ニトリル品を使用し、ＥＰＤＭには日本合成ゴム社製ＪＳＲ  ＥＰＤＭ（ＥＮＢタイプ）を使用した。また、赤燐系難燃剤には、赤燐分７６％で平均粒子径が１０μｍ以下のものを使用した。更にまた、メラミン系難燃剤には、メラミンシアヌレート９８％品を使用した。
【００２４】
【表１】
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【００２５】
また、かかる実施例と同じ配合材等の条件下で、下記（表２）に示されているように成分の配合比を異ならせた比較例１〜５のゴム組成物についても、上記実施例と同様な成形操作によってゴムベルトを得、そこから上記実施例と同じ大きさの試験片（比較例１〜５）を得た。
【００２６】
【表２】
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【００２７】
そして、得られた実施例１，２および比較例１〜５の各ゴムベルト（試験片）について、それぞれ試験を行い、難燃性，永久歪み，耐オゾン性，導電性の各項目について評価した。その結果を下記（表３）および（表４）に示す。なお、難燃性は、ＵＬ９４の標準試験方法に従って試験を行った。永久歪みについては、伸張率：２０％で７０℃×２４時間保持せしめた後の永久伸びの変化量を測定し、かかる変化率（即ち、外力を除いた後に永久伸びとして残存した伸長率）が１０％以下の物を○と評価した。耐オゾン性については、オゾン濃度：５０pphmの雰囲気中において、伸長率：２０％で７２時間放置し、そのベルト表面にクラックが発生するか否かを目視確認することによって行い、７２時間経過後にベルト表面にクラックが発生しないか、クラック状態が軽微な場合に○と評価すると共に、比較的大きなクラックが発生した場合とベルトが破断した場合を×と評価した。導電性については、ベルトの電気抵抗値を直接測定し、試験片１枚中のばらつきを確認して、抵抗値のばらつきが１桁以内の場合を○、抵抗値のばらつきが１桁より大きい場合を×と評価した。
【００２８】
【表３】
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【００２９】
【表４】
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【００３０】
上記（表３）に示された本実施例の測定結果から明らかなように、肉厚寸法が０．５mmと極めて薄肉なゴムベルトにおいて、ＵＬ９４Ｖ−１という高レベルな難燃性が実現され得るのであり、しかも、永久歪みや導電性の試験結果から明らかなように、弾性等のゴム本来の特性や導電性等の要求特性も、難燃性と併せて十分に確保され得るのである。また、原料ゴムを適当に選定したり、或いは老化防止剤や耐オゾン性薬品を適当に配合すること等によって、耐オゾン性も有利に実現され得ることが認められる。
【００３１】
なお、（表４）に示されているように、比較例１のゴム組成物では、赤燐系難燃剤に含まれる燐分が５％に満たないために十分な難燃性が得られなかった。また、比較例２のゴム組成物では、逆に赤燐系難燃剤の添加量が多すぎたために永久歪みが悪く、且つ難燃性に関しても、赤燐系難燃剤を多量に添加しているにも拘わらず逆に難燃効果が悪くなっていることが認められる。比較例３のゴム組成物では、メラミン系難燃剤の添加が無いために、十分な難燃性が得られなかった。比較例４のゴム組成物では、逆にメラミン系難燃剤の添加量が多すぎるために、永久伸びや耐オゾン性，導電性が十分に得られず、機械特性に問題が発生した。比較例５のゴム組成物では、金属酸化物の添加量が少ないために十分な難燃性が得られなかった。
【００３２】
また、比較例１〜３及び５の試験片も、ＵＬ９４の標準試験片として一般に用いられている肉厚寸法を２〜３mmとした場合には、難燃性がＶ−１レベルまで向上することもあると考えられるが、本実施例および比較例で用いた試験片のように、ＯＡ機器用ベルト等に用いられる０．５mmの肉厚寸法を設定した場合には、Ｖ−１レベルの難燃性を達成することは、到底、できないことが確認され得た。
【００３３】
【発明の効果】
上述の説明から明らかなように、本発明に従う難燃性ゴム組成物からなる転写ベルトにおいては、ハロゲン含有ポリマやハロゲン系難燃剤，アンチモン系難燃剤などの環境的に問題が指摘されている配合材や添加剤を採用することなく、弾性等のゴム本来の特性と転写ベルトに要求される導電性の特性とを十分に確保しつつ、高度な難燃性を有する、０．６ｍｍ以下の薄肉の転写ベルトを提供することが可能となるのである。
【００３４】
また、本発明に従う転写ベルトにおいては、上述の如き環境的に問題が指摘されている配合材や添加材を採用することなく、０．６ｍｍ以下という薄肉のゴム材においても高度な難燃性を達成せしめ得たのであり、特にＯＡ機器の画像転写部材用の無端ベルト（転写ベルト）として、有利に採用され得る程の実用性が実現され得るのである。