JPH01275033A - シリコーンゴムローラーの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はシリコーンゴムローラーの製造方法、特にはプ
ライマーなどの接着助剤の使用なしでもシリコーンゴム
と芯金とが強固に接着するので、容易にかつ連続的に安
価にシリコーンゴムロールを押出し成形方法で製造する
ことができる方法に関するものである。

（従来の技術） 従来、ファクシミリ、複写機、各種プリンターなどに使
用されているプラテンローラー、読取りローラー、定着
ローラーなどは耐熱性１品質安定性にすぐれていること
からシリコーンゴムローラーが汎用されているが、この
シリコーンゴムローラーは芯金とシリコーンゴムとの接
着性を向上させるためにまずステンレス、アルミニウム
、ニッケルメッキした鉄などからなる芯金の表面をサン
ドペーパー、ショツトブラスト、サンドブラストなど処
理してその表面を粗くしたのち、こ＼にプライマーと呼
ばれる接着助剤をハケまたはスプレーなどで塗布し、つ
いで専用の金型を用いてシリコーンゴムをこへにコンプ
レッション成形または射出成形するという方法で作られ
ている。

しかし、この芯金の必要な接着面だけを粗くするにはマ
スキングしたり、あるいは１〜数本づ＼のバッチ処理が
必要とされるために手間がかぎって能率がわるいもので
コストの高いものになるし、プライマーの塗布もこのプ
ライマーが湿気に弱く、加水分解すると接着力がなくな
ってしまうために品質を安定に保持することが難しく、
塗布後におけるゴムの硬化も早い時間に行なわないと接
着不良を起すという問題点がある。また、このものはシ
リコーンゴムの成形加工が専用の金型を用いたコンプレ
ッション成形または射出成形のようなバッチ方式で行な
われるために、生産能率がわるく、したがってコストの
高いものとなるし、品質的にも金型上下の合わせ目部分
におけるゴムの流れの違いによってこの部分が他の部分
にくらべてゴム硬度が高くなったり、オーバーキュアの
ためにゴムが非常に欠は易いものになるという問題点が
あった。

（発明の構成） 本発明はこのような問題点を解決したシリコーンゴムロ
ーラーの製造方法に関するものであり。

これはビニル基含有オルガノポリシロキサン、オルガノ
ハイドロジエンポリシロキサンおよび白金系触媒とから
なる付加反応型のオルガノシロキサン組成物を押出し機
を用いてチューブ状に押出しく賦形）、一次キュアー（
半硬化状態、すなわち指で触っても表面がべたつかず、
しかもチューブの寸法形状が損なわれない程度）させた
のち、これに芯金を圧入し、再度加熱後処理してゴム材
と芯材とを接着一体成形してなることを特徴とするもの
である。

すなわち、本発明者らはシリコーンゴムローラーを容易
にしかも連続的に生産することのできる方法について種
々検討した結果、こ＼に使用するオルガノシロキサン組
成物をビニル基含有オルガノポリシロキサン、オルガノ
ハイドロジエンポリシロキサンおよび白金系触媒とから
なる、いわゆる付加反応型のものとすると、このオルガ
ノシロキサン組成物を加熱硬化させて得たシリコーンゴ
ムと芯金とがプライマーなどの接着助剤を使用しなくて
も強固に接着すること、したがってこのオルガノポリシ
ロキサン組成物を押出し機を用いてチューブ状に連続的
に押し出して一次キュアーさせたのち、これに芯金を圧
入して熱処理すればシリコーンゴムと芯金とが強固に接
着一体化されたシリコーンゴムローラーが容易に連続的
に得られることを見出し、これによればコンプレッショ
ン成形、トランスファ成形、インジェクション成形にく
らべて数倍の生産能力で安価に目的とするシリコーンゴ
ムローラーを得ることができることを確認して本発明を
完成させた。

以、下にこれをさらに詳細に説明する。

本発明の方法において使用されるオルガノポリシロキサ
ン組成物は１）ビニル基含有オルガノポリシロキサン、
２）オルガノハイドロジエンポリシロキサンおよび３）
白金系触媒とからなる、第１成分としてのビニル基含有
オルガノポリシロキサン中のビニル基と第２成分として
のオルガノハイドロジエンポリシロキサン中に含まれて
いるけい素原子に結合した水素原子（ミ５ｉＨ）とを第
３成分としての白金系触媒の存在下で反応させて＝５　
ｉ　（ＣＨ＝ＣＨ２）＋＝Ｓ　ｉ　Ｈ→＝ｓｉ　−ＣＨ
□−ＣＨ。

とする、いわゆる付加反応型のものとされる。

この第１成分としてのビニル基含有オルガノポリシロキ
サンはビニル基を０．０５〜３．０モル％含有するもの
とすればよく、このビニル基は分子中のどこにあるもの
であってもよいが、好ましくは次式 で示され　Ｒ１がメチル基、エチル基、ビニル基、フェ
ニル基から選択される同一または異種の１価炭化水素基
、Ｑが１００〜１０，０００の整数とされる、分子鎖両
末端がジオルガノビニルシリル基で封鎖されたものとす
ることがよい。

また、この第２成分としてのオルガノハイドロジエンポ
リシロキサンは式 で示され１分子中に上記した第１成分としてのビニル基
含有オルガノポリシロキサン中のビニル基と付加反応す
るけい素原子に結合した水素原子（ミ５ｉＨ）を少なく
とも２個含有するものとする必要があり、Ｒ２は水素原
子、メチル基、エチル基、フェニル基から選択される原
子または１価炭化水素基、ｍは１０〜１，０００の整数
であるものとすればよい。なお、このオルガノハイドロ
ジエンポリシロキサンの配合量は上記した第１成分とし
てのビニル基含有オルガノポリシロキサンに対して０．
５重量部より少ないとこの組成物が加熱しても硬化し難
いものとなるし、得られるシリコーンゴムが所望の物性
をもつものにならず、３０重量部より多くすると力ｉ熱
硬化して得られるシリコーンゴムが非常にもろいものと
なるので０゜５〜３０重量部の範囲とすることがよい。

つぎにこの第３成分としての白金系触媒は白金黒、白金
海綿のような白金、塩化第２白金、塩化白金酸、塩化白
金酸と一価アルコールとの反応物。

塩化白金酸とオレフィンまたはビニルシロキサンとの錯
体などの白金化合物から選択されたものとすればよいが
、この配合量は触媒量とすればよく、したがって通常こ
れは第１成分としてのビニル基含有オルガノポリシロキ
サン　１００重量部に対して５０〜２．ＯＯＯｐｐｍの
範囲とすればよい。

なお、このオルガノシロキサン組成物についてはこれを
加熱硬化して得られるシリコーンゴムを機械的強度のす
ぐれたものとするということから補強性充填剤を添加し
たものとすることがよく。

これには乾式性シリカ、湿式性シリカ、けいそう土、ま
たはこれらをオルガノシラン、オルガノシロキサンなど
で疎水化処理したものなどが例示されるが、この配合量
は１０重量部より少ないとゴムローラーとしたときのゴ
ム強度が得られず、１２０重量部より多くするとシリコ
ーンゴムのゴム弾性が失われるので１０〜１２０重量部
の範囲とすることがよい。また、シリコーンゴムロール
についてはこのシリコーンゴムを導電性とした導電性シ
リコーンゴムロールも必要とされるが、この場合にはア
セチレンブラック、ファーネスブラック、ケッチエンブ
ラックなどのカーボンブラックを添加すればよく、この
添加量は第１成分とじてのビニル基含有オルガノポリシ
ロキサン　１００重量部に対して２重量部より少ないと
導電性を得ることができず、６０重量部より多くすると
シリコーンゴムのゴム弾性が失われるので２〜６０重量
部の範囲とすることがよく、これによれば有機過酸化物
などを使用して硬化させる際にも硬化不良を起さずに良
好な導電性を示すシリコーンゴムを得ることができなる
。なお、このオルガノシロキサン組成物の付加反応速度
を調節するために、これに有機窒素化合物、アルキン系
化合物、すず化合物などの付加反応速度遅延剤を添加す
ることは任意とされる。

このオルガノシロキサン組成物によるシリコーンゴムロ
ーラーの製造はこれをまずチューブ状に押出して一次キ
ュアーし、ついでこのチューブに芯金を圧入し再度加熱
処理してシリコーンゴムと芯金を接着一体成形するよう
にすればよい。なお、このチューブに芯金を圧入する方
法としてはチューブをシリコーンオイルの有機溶剤溶液
に含浸し膨潤させて圧入する方法（特公昭６２−３６２
２３号公報参照）、油圧もしくは空気圧シリンダーを用
いて芯金をチューブに嵌挿する方法、チューブの一端を
密栓し、他端から圧縮空気を流し込ませたのち芯金で塞
いでチューブをふくらませ、ついで芯金の挿通分だけの
空気を抜きながら芯金をチューブに圧入する方法、ある
いはパンチングプレートなどの多孔質板からなる内筒内
にチューブを配置すると共に、これらを適宜の減圧装置
内におき、チューブを減圧してその内径を広げたのち芯
金を圧入する方法などが例示される。このオルガノシロ
キサン組成物から作られるチューブはシリコーンゴムと
芯金材とをよりよく密着させるということからその内径
が芯金材の外径よりも小さいものとすることが必要とさ
れるが、この内径と芯金材の外径との差が０．２ｍｍよ
り小さいとシリコーンゴムの芯金への締付は力が少なく
なって均一な接着が得られず、またこれが５　、０　ｍ
ｍより大きいとシリコーンゴムに対するストレスがが＼
りすぎる状態となってゴム本来のもつ圧縮永久歪、引裂
き強度などがわるくなるので、チューブ内径は芯金材外
径より０．２〜５　、０　ａｍ小さいものとすることが
よい。また、この一次キュアーは通常の熱風乾燥炉、赤
外、遠赤外乾燥炉などを使用してシリコーンゴムが一次
キュアーする程度（本来のチューブの寸法形状が損なわ
れない程度）に硬化させればよい、このチューブに対す
る芯金材の圧入はチューブを所望の長さに切断したのち
、この切断されたチューブに圧入すればよく、このもの
はついで加熱処理することによってシリコーンゴムと芯
金材とが接着一体成形されたものになるにの加熱は熱風
乾燥炉、赤外、遠赤外乾燥炉などで行えばよいが、１５
０℃より低い温度ではすぐれた接着力が得られず、２５
０℃より高い温度とするとゴムの劣化が生じるので１５
０〜２５０℃の温度範囲で行なう必要があり、この加熱
時間については３０分より短いと強い接着力が得られず
、１５時間より多くすると矢張りゴムが劣化するので３
０分〜１５時間の範囲とする必要がある。このように処
理されたシリコーンゴムローラーはシリコーンゴムが芯
金材に強く接着しているのでゴムローラーとしてすぐれ
た物性を示すし、このものはシリコーンゴムの連続押出
しで作られたチューブに芯金材を圧入し、加熱するとい
う簡単な工程で作られるので安価であり、量産もできる
という有利性をもつものになる。なお、本発明の方法で
使用される芯金は従来公知のステンレス、アルミニウム
、ニツメルメッキ鉄などで作られたものとすればよく、
その大きさはこれが使用される機器の大きさに応じて適
宜選択すればよい。この芯金は二＼に使用されるオルガ
ノシロキサン組成物が芯金材とよく接着する付加反応型
のものとされているので、従来法に準じてショツトブラ
スト、サンドブラストなどで予じめ粗面加工したり、そ
の接着面にプライマーを塗布する必要がないという利便
性が与えられるが、より強固な接着性を得るという目的
においてこのような前処理をすることは任意とされる。

つぎに本発明の実施例をあげるが、例中の部は重量部を
示したものである。

実施例１ 付加反応型シリコーンゴムコンパウンド・ＫＥ１５３ｕ
　（信越化学工業■製部品名〕１００部に、付加反応用
硬化剤・Ｃ１５３Ａ　（信越化学工業■製部品名〕２．
５部と白金触媒・Ｃａｔ−ＰＬ−２〔信越化学工業■製
部品名）０．０３部を加えたゴム材料を押出し機を用い
て内径８．５ｍｍ、厚さ４ｎ＋ｍのチューブとして押出
してから、熱風乾燥炉中において３５０℃で２分間加熱
して一次キュアーをした。

ついでこのチューブを長さ３００ｃｍに切断し。

こ＼にステンレス製の直径１０ｍ＋＋ｅＸ長さ２８０ｆ
ｆＩＩＩ＋の芯金を圧入し、熱風乾燥炉中において２０
０℃で５時間加熱したところ、シリコーンゴムチューブ
が硬化して芯金上に完全に接着したシリコーンゴムロー
ラーが得られたので、このようにして得た５個のシリコ
ーンゴムローラーについての加熱成形前後のゴム材と芯
金との回転トルクをトルクゲージで測定したところ、つ
ぎに第１表、第２表に示したとおりの結果が得られた。

第１表　チューブに芯金を圧入直後の回転トルク第２表
　加熱後の回転トルク 実施例２ 付加反応型シリコーンゴムコンパウンド・ＫＥ９４１ｕ
　（信越化学工業ｌ１１製商品名〕１ｏｏ部に、付加反
応用硬化剤・Ｃ１５３Ａ　（前出）２．０部と白金触媒
・Ｃａｔ−ＰＬ−２１：前出）０．０５部およびカーボ
ンブラック・ケッチエンブラックＥＣ（ライオンアクゾ
■製商品名）１０部を添加し混練したゴム材料を押出し
機を用いて内径６゜５ｍｍ、厚さ５Ｉのチューブとして
押し出してから、熱風乾燥炉中において４００℃で１．
５分間加熱して一次キュアーをした。

ついで、このチューブを長さ２５０＋＋＋＋ａに切断し
。

二Ｎにニッケルメッキ処理した鉄製の直径８１！１Ｉ１
１×長さ２３０ｍ＋ｏの芯金を圧入し、熱風乾燥炉中に
おいて２００℃で１０時間加熱したところ、シリコーン
ゴムが硬化して芯金上に完全に接着したシリコーンゴム
ローラーが得られたので、このようにして得た５個のシ
リコーンゴムローラーについてのゴム材と芯金との回転
トルクを測定したところ、第３表に示したとおりの結果
が得られ、このシリコーンゴムローラーのゴム硬度をＪ
ＩＳ　　Ａ型ゴム硬度計を用いて１本につき任意２０点
、ｎ＝５０で■り定したところ、第４表に示した結果が
得られ、このものは非常にバラツキの少ないものである
ことが確認された。

第　　　３　　　表 第　　　４　　　表

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、ビニル基含有オルガノポリシロキサン、オルガノハ
   イドロジエンポリシロキサンおよび白金系触媒とからな
   る付加反応型のオルガノシロキサン組成物を押出し機を
   用いてチューブ状に押出し、一次キュアさせたのち、こ
   れに芯金を圧入し、再度加熱後処理してゴム材と芯金と
   を接着一体成形してなることを特徴とするシリコーンゴ
   ムローラーの製造方法。