JPS5925885B2 - ゴムロ−ラ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は事務機器における紙送りローヤやプラテンロー
ラ、あるいはビデオコータのピンチローラ等比較的小径
のゴムローラの改良に関する。

従来この種ローラは第１図に示すように、金属芯体７上
に、天然ゴム又はブタジエンゴム、クロロプレンゴム、
ウレタンゴム、シリコンゴム、フッ素ゴムのような合成
ゴムよりなるゴム円筒体３’を一体的に形成してつくら
れているが、それらゴムは表１に示すように、要求され
る性能に関して一方の性能が良ければ他の性能が悪いと
いつたように、全ての性能を満足させるものはない。ま
た、この種ローラはその用途上かなりの硬度（ＪＩＳ硬
度７００以上）を具有することを要求されるので、上述
ゴムに対して相当量（通常５０重量部以上）のカーボン
ブラック、シリカ、炭酸カルシウム等の無機質補強充填
剤を配合したものでつくられる。そのため、未加硫ゴム
のムーニー粘度が極めて高くなり、ゴムローラ成形時に
ゴム圧力で金属芯体の歪曲が起り、成形後該芯体が再び
真直状態に復元することに伴なつて外周のゴムローラ部
分が歪曲したものとなる。この変形は外観的にはそれ程
目立つものではないが、何しろこの種ゴムローラに許容
される外寸精度は０．０５闘以内であるため、加硫成形
を完了した後にその外周面に対してパラ加工を行なわね
ばならない。さらに、金属芯体２’とゴム円筒体３’と
の強固な接着も必要な要件である。

本発明は上述の諸欠点を一挙に解消し、全ての所要性能
を同時に充足しうるゴムローラを提供することを目的と
するもので、その骨子は天然ゴム又はブタジエンゴムも
しくはそれらの混合物で形成されたゴム円筒体の表面に
ウレタンゴムを塗布することにより形成された薄い表面
層（以下「ウレタンゴム塗布層」と仮称する）を形成す
ること、及び該ゴム円筒体を、従来慣用の無機質補強充
填剤に代えて反応性補強充填剤を配合し、未加硫ゴムの
ムーニー粘度を低度に調整した前記ゴム組成物で構成す
ることに在る。

本発明ローラの主構成材料としてのゴム材は、表１から
判るように要求性能、殊に耐摩耗性、発熱性、表面粘着
性につき他のゴム材と比較して平均的に優れている天然
ゴム及びブタジエンゴムを選択使用する。

これらゴムに、完成ローラにおける外寸精度の均一化を
達成するために少量の反応性補強充填剤を配合すること
が本発明の特徴の一つであるが、その点は後に詳述する
。本発明の他の特徴は、天然ゴム及びブタジエンゴムの
上述特性、殊に表１に示すように他のゴム材と比較して
特に劣つている耐老化性、及び比較的に稍々劣つている
表面粘着性を補なうために、該ゴムでつくられたゴム円
筒体３の表面にウレタンゴムを塗布した表面層５を形成
することに在る。

（第２図参照）このウレタン塗布層５の厚みは、あまり
厚くすると、ゴム円筒体３における内部蓄熱を増大させ
ること、及びこの種ローラの許容外寸精度が土０．０５
ｍｍであつて、それ以上摩損してしまつたローラは最早
使用に耐えないこと等を考慮して、０．０５ｍｍ以下の
厚みに形成する。これ以上の厚みにすることと、経済的
にも無駄であるばかりでなく、刷毛塗りのよう簡単な方
法では形成することができず、ゴムシートの形で円筒体
３上に巻付け、プレス加硫成形のような手間のかかる方
法によらなければならない。上述ゴム円筒体３上にウレ
タンゴム塗布層５を形成するに際して、両層の強固な接
着を図るために、該円筒体３の表面を予め塩素水により
処理してハロゲン化層４を形成することが好ましい。

ゴム円筒体３を構成するゴム組成物に配合される反応性
補強充填剤の例としては、メタアクリル酸亜鉛のほか、
トリメチロールプロパン、トリメタアクリレート、テト
ラメチロールメタン、テトラメタアクリレートのような
多官能性モノマーを例挙することができる。これら化合
物は未加流の伏態では反応しないので、未加硫ゴムのム
ー[ヨ■■ ゴム分子とグラフト反応して、少量の添加にも拘わらず
完成ローラにおける硬度を所要値（ＪＩＳ硬度７００以
上）とすることができる。

該補強充填剤の好ましい添加量は、ゴム１００重量部に
対して約２０ないし３０重量部であり、これにより未加
硫ゴム組成物のムー[メ[粘度（ＭＬｌ＋４１００′Ｃ）
を４５以下とすることができ、したがつて加硫成形時に
金属芯体２の歪曲を生じさせることなく、完成ローラの
外寸精度の均一化を達成することができる。上述反応性
補強充填剤のうち、特に金属芯体２とゴム円筒体３との
強固な接着力を重視する場合にはメタアクリル酸亜鉛を
選択すればよく、又、ムー[メ[粘度をより低くして加工
性向土及び厳格な外寸精度の均一化を重視する場合には
トリメチロールプロパン、トリメタアクリレートのよう
な多官能性モノマーを用いるのが好ましい。

本発明のゴムローラは表１に示す通り、従来ローラと比
較して、耐摩耗性は極めて優れており、使用中に発生す
る熱による昇温も極めて低く、表面粘着も殆んどなく、
耐老化性も優れている等、全ての要求性能を充足する。

因みに、耐摩耗性は表面をウレタン塗装することにより
向上される一方、元来発熱性の点で劣る該ウレタンゴム
塗布層は０．０５ｍ７！ｌ以下と極薄に形成される上、
ゴム円筒体３のゴム材が低発熱性であるため、該ウレタ
ンゴム塗布層５の熱を吸収することにより全体として表
示の如く低発熱性のものとすることができる。また、ウ
レタンゴム特有の性能により表面粘着性も極めて小さく
する上、大気中酸素と内部の円筒体のゴムの接触を遮断
して該ゴム材の老化促進を防止する。なお、上表におけ
る各評価点は下記の試験方法及び基準に基いて決定され
た。

試験方法： 本発明ゴムローラを、これと平行対設する試験用金属ロ
ーラとの間に試１験用紙片を１ｋｇの押し圧で挟圧保持
させた上、１０００回転／分で１００時間、摩擦回転さ
せる。

なお、周囲雰囲気温度は３０℃に保たれる。評価基準： １摩耗性能はゴムローラ外径の摩耗量により次の通り定
める。

０．０１ｍｍ以下＝秀、 ０．０１〜０．０１９＝優、
０，０２〜０．０４二良、 ０．０４以上＝不良２発熱
性能は試験終了時のゴムローラの測定温度により次の通
り定める。

４５℃以下二小、 ４５〜６５℃一中、 ６５℃以上二大 ３表面粘着性は試験紙片の付着巻回が頻繁に生じたもの
を「大」とし、全く生じなかつたものを「小」、その中
間を「中」と評価する。

４耐老化性能は試験終了後、ゴムローラの温度が室温ま
で低下したときの硬度と当初硬度との増大量により次の
通り定める。

±００一秀、 ＋１り＝優、 ＋２初＝良、＋３０一不
良以下本発明の実施例を示して説明する。

実施例 １ １金属芯体２上に、下記配合のゴム組成物よりなるゴム
円筒体３を加硫成形する。

（第２図参照）ブタジエンＢＲＯｌ（ＪＳＲ製） １０
０重量部メタアクリル酸亜鉛 ２０〃ジクミ
ルパーオキサイド ０．５〃ムー[メ[粘度ＭＬｌ
＋４（１０００Ｃ） ４３加硫条件： １６
０℃×２０分２上記ゴム円筒体３の表面をサンドブラス
トし、次いで、塩素濃度０．５％の塩素水により２５℃
の室温下で２０分間含浸処理を行なう。

３表面処理４されたゴム円筒体３上に、ミラブルウレタ
ンゴム配合物の溶液を、０．０５ｍｍの厚みとなるまで
刷毛塗りし、ウレタン塗布層５を形成する。

４最後に、上記塗布層５を加熱して加硫する。

本例により完成されたゴムローラの硬度（ＪＩＳ硬度）
は７０成であり、外寸精度は０．０２ｍｍであつた。し
かも、先述試験方法によるテストの結果、摩耗量は０．
００６ｍｍ１発熱量は４０℃、老化（硬度変化量）は＋
１ｍであり、試験用紙片の付着巻付現象も全く見られな
かつた。さらに、ＪＩＳ６３Ｏｌ−８に規定される接着
試，験の結果も、ゴム部における破断を生じて金属と強
固に接着していることを示した。

実施例 ２ ゴム円筒体３を下記配合の天然ゴム組成物でつくる点を
除いては実施例１と同様にしてゴムローラを製作した。

天然ゴム １００重量部メタアクリ
ル酸亜鉛 ２０〃ジクミルパーオキサイド
１，０〃ムー[ヴS度（ＭＬｌ＋４１００℃）
４３加硫条件：１６０ｌＣＸ２０分本例ゴムローラの硬
度は７０分、外寸精度０．０１ｍ７！ｌであり、また先
述物性試験の結果、摩耗量０．００６顛、発熱量４３℃
、硬度変化量＋１の、試験用紙片の付着現象も全く見ら
れず表面粘着性能は極めて良好であつた。

実施例 ３ ゴム円筒体３を下記配合のブタジエンゴム組成物で形成
する点、該円筒体表面のハロゲン化処理を有機ハライド
（ケムロツクJモV０１）を用い刷毛塗りで２回行なう点
、及び二液性ウレタンコムの溶液を用い、加熱硬化によ
りウレタン塗布層を形成する点で実施例１と異なる。

ブタジエンＢＲＯｌ（ＪＳＲ製） １００重量部メタア
クリル酸亜鉛 ３０〃ジクミルパーオキサイ
ド １．０〃ムー[ヴS度（ＭＬｌ＋４１００ Ｃ
） ４５加硫条件：１６０℃Ｘ２Ｏ分本例ゴムロー
ラの諸性能は次の通り。

硬度（ＪＩＳ）＝９０能、 外寸精度＝０．０２ｍｍ１
摩耗量＝０．００５ｍｍ１発熱量＝４０℃、硬度変化量
−＋１５０実施例 ４ 反応性補強充填剤としてトリメチロールプロパン、トリ
メタアクリレート（ＴＭＰＴ）を用いた下記配合物によ
りゴム円筒体をつくることを除き実施例１と同様にして
ゴムローラを製作した。

ブタジエンＢＲＯｌ（ＪＳＲ製） １００重量部ＴＭＰ
Ｔ２Ｏ〃ジクミルパーオキサイド ０．５〃ムー
[メ[粘度（ＭＬｌ＋４１００℃） ３５加硫条件：１６
０℃Ｘ２Ｏ分本例ゴムローラの諸性能は次の通り。

硬度（ＪＩＳ）＝７３能、 外寸精度−０．０１ｍｍ．
摩耗量＝０．００６ｍＭ１発熱量＝４０℃、硬度変化量
一＋１化、表面粘着性一秀。

実施例 ５ 実施例４のゴム円筒体用組成物にブタジエンゴムに代え
て天然ゴムを用いた点を除いて同例と同様にしてゴムロ
ーラを製作した。

天然ゴム １００重量部ＴＭＰＴ２
Ｏ〃ジクミルパーオキサイド １．０〃ムー[メ
[粘度（ＭＬｌ＋４１０００Ｃ） ３５加硫条件：１
６０℃×２０分本例ゴムローラの諸性能は下記の通り。

硬度（ＪＩＳ）＝７３能、 外寸精度＝０．０１ｍＴ１
１１摩耗量二０．００６ＵＷ１発熱量＝４２℃、硬度変
化量−＋１６、 表面粘着性一秀。

本発明は以上詳述した通り、耐摩耗性、発熱性、表面粘
着性、耐老化性等の要求性能の悉くを充足すると共に、
外形寸法も均一で、内部の金属芯体と強固に接着したゴ
ムローラを提供する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来ローラの横断面図、第２図は本発明ローラ
の一例を示す横断面図イ及び縦断面図口である。 １，１′：ゴムローラ、２，２′：金属芯体、３，３′
：ゴム円筒体、４：ハロゲン化層、５：ウレタンゴム塗
布層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 天然ゴムもしくはブタジエンゴム又はそれらの混合
   体１００重量部に対して、約２０〜３０重量部の反応性
   補強充填剤を含有するムーニー粘度の低い未加硫ゴム組
   成物から形成された金属芯体入りゴムローラであつて、
   本ローラはその表面に薄いウレタンゴム被着層を有する
   ことを特徴とするゴムローラ。 ２ 反応性補強充填剤がメタアクリル酸亜鉛である特許
   請求の範囲第１項記載のゴムローラ。 ３ 反応性補強充填剤が多官能性モノマーである特許請
   求の範囲第１項記載のゴムローラ。 ４ ウレタンゴム塗布層の形成に先立ち、ゴム円筒体の
   表面にハロゲン化処理層を形成したことを特徴とする特
   許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに記載のゴ
   ムローラ。