JP2016222829A

JP2016222829A - ゴム組成物とそれを用いた紙送りローラ

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Publication number: JP2016222829A
Application number: JP2015111668A
Authority: JP
Inventors: 眞司 ▲濱▼窪; Shinji Hamakubo
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2015-06-01
Filing date: 2015-06-01
Publication date: 2016-12-28
Also published as: US20160347928A1; CN106188879A

Abstract

【課題】ＥＰＤＭ、過酸化物架橋剤、および非晶質シリカを組み合わせてなり白色等の淡色としたり黒以外の任意の色に着色したりできるとともに、ＥＰＤＭの架橋が阻害されないため機械的特性に優れた紙送りローラを形成しうる新規なゴム組成物、および当該ゴム組成物からなる紙送りローラを提供する。【解決手段】ゴム組成物は、ＥＰＤＭを含むゴム、過酸化物架橋剤、およびゴムの総量１００質量部あたり１０質量部以上の非晶質シリカに、さらに炭酸カルシウムを配合した。紙送りローラ１は、上記ゴム組成物からなる。【選択図】図１

Description

本発明は、ゴム組成物および当該ゴム組成物を用いて形成した紙送りローラに関するものである。

ゴムの補強剤としては一般にカーボンブラックが用いられるが、カーボンブラックはその名の示すとおり黒色であるため基本的にゴム成形品は黒色になり、例えば白色等の淡色や、あるいは黒以外の他の任意の色のゴム成形品を製造するのには適していない。
特にゴム成形品のうち、例えばレーザープリンタ等の電子写真法を利用した画像形成装置、インクジェットプリンタ、現金自動預け払い装置（ＡＴＭ）等に組み込んで使用される紙送りローラは、擦れ跡による紙の汚れを防止するために黒色であることを嫌う傾向がある。

そこでカーボンブラックの色の影響を低減するために当該カーボンブラックの配合割合を少なくすることが考えられるが、その場合には補強効果が不十分になって特に紙送りローラの機械的特性、例えば引張強さや切断時伸び等の引張特性、耐摩耗性、永久伸び、圧縮永久ひずみ等の耐ひずみ特性などが低下するという問題がある。
そこでカーボンブラックに代えて、またはカーボンブラックや酸化チタン等の他の補強剤、充填剤等とともに、白色の補強剤として最も高い補強効果を示す非晶質シリカを配合することが検討されている。

また紙送りローラは、例えば画像形成装置内で使用するために耐オゾン性や耐候性等に優れていたり、様々な場所に設置されるＡＴＭ等で安定した性能を示すために耐候性、耐熱老化性、耐寒性、低温特性等に優れていたりする必要があることから、これらの特性に優れたエチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）によって形成することが多い。
ところがゴムとしてＥＰＤＭ、架橋剤として過酸化物架橋剤を用いた系に補強剤として非晶質シリカを配合すると、当該非晶質シリカが過酸化物架橋剤によるＥＰＤＭの架橋を阻害する結果、十分な機械的特性を有する紙送りローラが得られないという問題を生じる。

すなわちゴムがＥＰＤＭのみである場合は全く架橋させることができず、また他のゴムを併用した場合は当該他のゴムの分は架橋できてもＥＰＤＭが架橋されないため、いずれの場合も十分な機械的特性を有する紙送りローラを形成することができない。

特開２００３−２６１７２８号公報

本発明の目的は、ゴムとして少なくともＥＰＤＭを含み、かつ架橋剤として過酸化物架橋剤を用いるとともに、補強剤として少なくとも非晶質シリカを配合してなり、白色等の淡色としたり黒以外の任意の色に着色したりすることが可能であるとともに、上記ＥＰＤＭの架橋が阻害されないため機械的特性に優れた紙送りローラを形成しうる新規なゴム組成物、ならびにかかるゴム組成物を用いて形成された紙送りローラを提供することにある。

本発明は、エチレンプロピレンジエンゴムを含むゴム、過酸化物架橋剤、炭酸カルシウム、および前記ゴムの総量１００質量部あたり１０質量部以上の非晶質シリカを含むゴム組成物である。
また本発明は、上記本発明のゴム組成物からなる紙送りローラである。

本発明によれば、ゴムとして少なくともＥＰＤＭを含み、かつ架橋剤として過酸化物架橋剤を用いるとともに、補強剤として少なくとも非晶質シリカを配合してなり、白色等の淡色としたり黒以外の任意の色に着色したりすることが可能であるとともに、上記ＥＰＤＭの架橋が阻害されないため機械的特性に優れた紙送りローラを形成しうる新規なゴム組成物、ならびにかかるゴム組成物を用いて形成された紙送りローラを提供できる。

本発明の紙送りローラの、実施の形態の一例を示す斜視図である。本発明の実施例、比較例のゴム組成物を用いて作製した紙送りローラの摩擦係数を測定する方法を説明する図である。

《ゴム組成物》
本発明のゴム組成物は、ＥＰＤＭを含むゴム、過酸化物架橋剤、炭酸カルシウム、および前記ゴムの総量１００質量部あたり１０質量部以上の非晶質シリカを含むことを特徴とする。
かかる本発明のゴム組成物によれば、上記のようにＥＰＤＭを含むゴム、過酸化物架橋剤、および補強剤としての非晶質シリカを少なくとも含む系に、さらに炭酸カルシウムを配合することにより、後述する実施例、比較例の結果からも明らかなように、上記過酸化物架橋剤によるＥＰＤＭの架橋が非晶質シリカによって阻害されるのを抑制して、当該ＥＰＤＭを含むゴムを十分に架橋させることができる。

そのため非晶質シリカによる補強効果、ならびに充填剤としても機能しうる炭酸カルシウムによる充填効果と相まって、従来に比べて機械的特性に優れた紙送りローラを形成できる。
その上、炭酸カルシウムは白色ないし淡色を呈するため、シリカが白色であることと相まって、紙送りローラを白色等の淡色としたり黒以外の任意の色に着色したりすることも可能となる。

なお本発明において、非晶質シリカの配合割合がゴムの総量１００質量部あたり１０質量部以上に限定されるのは、配合割合がこの範囲未満では非晶質シリカによる補強効果が不十分になって、十分な機械的特性を有する紙送りローラが得られないためである。
なお特許文献１には、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＭ）と過酸化物架橋剤とを組み合わせた系に配合してもよい補強剤、充填剤の例として、シリカと炭酸カルシウムが併記されている。

しかし特許文献１には、過酸化物架橋剤によるＥＰＤＭの架橋がシリカによって阻害されること、炭酸カルシウムを併用するとそれを防止できること等については一切記載されていないし、実際にシリカと炭酸カルシウムとを併用して上記の効果を検証した実施例も記載されていない。
しかも、そもそも特許文献１に記載の発明はゴムとしてＥＰＭを使用することを特徴とし、ＥＰＤＭはその従来技術として使用が否定されているため、特許文献１におけるシリカおよび炭酸カルシウムの記載は本発明を教示したり示唆したりするものではない。

〈ＥＰＤＭ〉
ＥＰＤＭとしては、エチレンとプロピレンに少量の第３成分（ジエン分）を加えることで主鎖中に二重結合を導入した種々のＥＰＤＭがいずれも使用可能である。
かかるＥＰＤＭとしては、例えば第３成分の種類や量の違いによる様々な製品が提供されている。代表的な第３成分としては、例えばエチリデンノルボルネン（ＥＮＢ）、１，４−ヘキサジエン（１，４−ＨＤ）、ジシクロペンタジエン（ＤＣＰ）等が挙げられる。

またＥＰＤＭとしては、伸展油を加えて柔軟性を調整した油展タイプのものと加えない非油展タイプのものとがあるが、本発明ではいずれのタイプのＥＰＤＭを用いてもよい。
これらＥＰＤＭの１種または２種以上を使用できる。
〈他のゴム〉
ゴムとしてはＥＰＤＭを単独（２種以上のＥＰＤＭを併用する場合を含む。）で使用するのが、先に説明した紙送りローラの耐オゾン性等を向上する効果の点、ならびに構成を簡略化してコストダウンを図る点で好ましい。

ただし他のゴムを併用してもよい。
かかる他のゴムとしては、例えば天然ゴム、イソプレンゴム（ＩＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）等の１種または２種以上が挙げられる。またＳＢＲとしては、伸展油を加えて柔軟性を調整した油展タイプのものと加えない非油展タイプのものとがあるが、このいずれも使用可能である。

これら他のゴムを併用すると、例えば紙送りローラの場合は紙送りを繰り返した際に紙粉の蓄積による摩擦係数μの低下を抑制したり、耐摩耗性を向上したりできる。
他のゴムを併用する場合、その配合割合は、ゴムの総量１００質量部中の５０質量部以下、特に４０質量部以下であるのが好ましい。
他のゴムの配合割合がこの範囲を超える場合には、相対的にＥＰＤＭの割合が少なくなって、当該ＥＰＤＭを用いることによる、紙送りローラの耐オゾン性等を向上する効果が不十分になるおそれがある。

ただし、他のゴムを併用することによる上述した効果を良好に発現させることを考慮すると、当該他のゴムの配合割合は、上記の範囲でもゴムの総量１００質量部中の５質量部以上、特に１０質量部以上であるのが好ましい。
なおＥＰＤＭおよび他のゴムの少なくとも１種として油展ゴムを使用する場合、その配合割合の範囲は、当該油展ゴム中に含まれる伸展油の量を除いた固形分としてのゴム自体の量でもって規定することとする。

〈過酸化物架橋剤〉
過酸化物架橋剤としては、例えばベンゾイルパーオキサイド、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ベンゾイルパーオキシ）ヘキサン、ジ（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ジイソプロピルベンゼン、１，４−ビス［（ｔｅｒｔ−ブチル）パーオキシイソプロピル］ベンゼン、ジ（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ベンゾエート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、ジクミルパーオキサイド（ＤＣＰ）、ｔｅｒｔ−ブチルクミルパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、ジｔｅｒｔ−ブチルパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）−３−ヘキセン等の１種または２種以上が挙げられる。

過酸化物架橋剤の配合割合は、ゴムの総量１００質量部あたり１質量部以上であるのが好ましく、１０質量部以下、特に５質量部以下であるのが好ましい。
過酸化物架橋剤の配合割合がこの範囲未満では架橋が不十分になって、適度の機械的特性を有する良好な紙送りローラを形成できないおそれがある。
一方、過酸化物架橋剤の配合割合が上記の範囲を超えてもそれ以上の効果が得られないだけでなく、加工中や成型中にスコーチが発生するおそれがある。

これに対し過酸化物架橋剤の配合割合を上記の範囲とすることで、スコーチ等を生じさせることなしに、十分に架橋されているため機械的特性に優れた紙送りローラを形成できる。
なお上記配合割合の範囲は、前述したようにＥＰＤＭおよび他のゴムのうちの少なくとも１種が油展ゴムである場合、当該油展ゴム中に含まれる伸展油の量を除いた固形分としてのゴムの総量を１００質量部として規定することとする。

以下の各成分についても同様である。
〈非晶質シリカ〉
非晶質シリカとしては、その製法によって分類される湿式法シリカ、乾式法シリカのいずれを用いてもよい。また疎水化処理した非晶質シリカを用いてもよい。
かかる非晶質シリカの具体例としては、例えば東ソー・シリカ(株)製のニップシール（Ｎｉｐｓｉｌ、登録商標）シリーズの各種非晶質シリカ、日本アエロジル(株)製のアエロジル（ＡＥＲＯＳＩＬ、登録商標）シリーズの各種非晶質シリカなどが挙げられる。

非晶質シリカの配合割合は、先に説明したようにゴムの総量１００質量部あたり１０質量部以上に限定され、特に１５質量部以上であるのが好ましい。
非晶質シリカの配合割合がこの範囲未満では、補強効果が不十分になって紙送りローラの機械的特性が低下するおそれがある。
また非晶質シリカの配合割合は、上記の範囲でも５０質量部以下、特に３０質量部以下であるのが好ましい。

非晶質シリカの配合割合が上記の範囲を超える場合には、ゴム組成物の粘度が高くなりすぎて成形が困難になるおそれがある。また、特に紙送りローラとして使用する場合は永久伸びや圧縮永久ひずみが大きくなって、圧接による変形や空転等の不良を生じやすくなるおそれもある。
これに対し非晶質シリカの配合割合を上記の範囲とすることにより、ゴム組成物の適度な粘度を維持しながらさらに機械的特性に優れた紙送りローラを形成できる。

なおシリカが非晶質シリカに限定されるのは、結晶性のシリカを同量程度、あるいはそれ以上配合しても同等の良好な補強効果は得られず、十分な機械的特性を有する紙送りローラが得られないためである。
〈炭酸カルシウム〉
炭酸カルシウムとしては、例えば製造方法によって分類される種々の粒子径を有する合成炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウムや、これらの炭酸カルシウムの表面を脂肪酸、４級アンモニウム塩、ロジン酸、リグニン等の１種または２種以上で表面処理した表面処理炭酸カルシウム、あるいは炭酸カルシウムの最表面をシランカップリング剤で表面処理した改質炭酸カルシウム等の１種または２種以上が挙げられる。

炭酸カルシウムの具体例としては、例えば白石カルシウム(株)製のソフトンシリーズ、白石工業(株)製のホワイトン（登録商標）シリーズの各種重質炭酸カルシウムや、白石工業(株)製の白艶華（登録商標）シリーズ、ライトンシリーズの各種合成炭酸カルシウム、表面処理炭酸カルシウム等が挙げられる。
炭酸カルシウムの配合割合は、紙送りローラの用途等に応じて適宜設定できる。

例えばレーザープリンタ等の電子写真法を利用した画像形成装置やインクジェットプリンタなどにおいて、用紙カセットや用紙トレイ上の用紙を１枚ずつ分離しながら装置内に供給するピックアップローラ、フィードローラ、リタードローラ等のいわゆる給紙系のローラには高い摩擦係数が要求される。
そのため給紙系のローラとして使用する紙送りローラにはできるだけ柔らかいことが求められるが、前述したようにゴム組成物は既にゴムの総量１００質量部あたり１０質量部以上の非晶質シリカを含んでいるため、これ以上紙送りローラを硬くしないために、ゴムの少なくとも一部を前述した油展ゴムとしたり、可塑剤、加工助剤、オイル等を配合したりするのが好ましい他、炭酸カルシウムの配合割合は、前述したＥＰＤＭの架橋が阻害されるのを抑制するのに必要な最小限の範囲に留めるのが好ましい。

具体的には炭酸カルシウムの配合割合は、ゴムの総量１００質量部あたり０．５質量部以上、特に１質量部以上であるのが好ましく、１５質量部以下、中でも１２質量部以下、特に１０質量部以下であるのが好ましい。
この範囲より炭酸カルシウムが少ない場合には、非晶質シリカとともに炭酸カルシウムを併用することによる、ＥＰＤＭの架橋が非晶質シリカによって阻害されるのを抑制する効果が十分に得られず紙送りローラの機械的特性が低下するおそれがある。

一方、上記の範囲より炭酸カルシウムが多くてもそれ以上の添加効果が得られないだけでなく、紙送りローラが硬くなりすぎて、上述した給紙系のローラとして良好に使用できなくなるおそれがある。
また上記画像形成装置やインクジェットプリンタなどにおいて、用紙を次の工程に搬送するレジストローラや排紙ローラ等のいわゆる搬送系のローラとしては、給紙系のローラより硬めのローラが好まれる場合が多い。

そのためゴムとして非油展ゴムを選択したり、炭酸カルシウムの配合割合を、非晶質シリカとのバランスを取りながらできるだけ多くしたりして硬さを調整するのが好ましい。
具体的には炭酸カルシウムの配合割合は、ゴムの総量１００質量部あたり１５質量部を超える範囲、中でも３０質量部以上、特に４０質量部以上であるのが好ましく、１００質量部以下、特に５０質量部以下であるのが好ましい。

〈他の補強剤、充填剤〉
本発明のゴム組成物には、さらに他の補強剤や充填剤を配合してもよい。
かかる他の補強剤、充填剤としては、例えばカーボンブラック、酸化チタン、酸化亜鉛、非晶質シリカ以外のシリカ系化合物、クレー、タルク、炭酸マグネシウム、水酸化アルミニウム等の１種または２種以上が挙げられる。

このうちカーボンブラックとしては、ゴムの補強剤として機能しうる種々のグレードのカーボンブラックがいずれも使用可能である。
カーボンブラックの配合割合は、ゴムの総量１００質量部あたり０．０５質量部以上、特に０．１質量部以上であるのが好ましく、３質量部以下、特に１．５質量部以下であるのが好ましい。

また酸化チタンとしては、その結晶構造で分類されるアナタース型、ルチル型の酸化チタンがいずれも使用可能である。
酸化チタンの配合割合は、ゴムの総量１００質量部あたり０．５質量部以上、特に１質量部以上であるのが好ましく、５質量部以下、特に３質量部以下であるのが好ましい。
〈その他の成分〉
ゴム組成物には、さらに架橋助剤を配合してもよい。

架橋助剤としては、過酸化物架橋剤によるゴムの架橋を補助しうる種々の化合物がいずれも使用可能である。
架橋助剤としては、これに限定されないが、例えばトリメチルプロパントリメタクリレート等のメタクリル酸の高級エステルやトリアリルイソシアヌレート（ＴＡＩＣ）などの共架橋剤が挙げられる他、硫黄、ジベンゾイルキノンジオキシム、１，２−ポリブタジエン等も使用可能である。

架橋助剤の配合割合は、ゴムの総量１００質量部あたり１質量部以上であるのが好ましく、５質量部以下であるのが好ましい。
またゴム組成物には、さらに必要に応じてシランカップリング剤、顔料等の着色剤、老化防止剤、可塑剤、加工助剤、オイル等を任意の割合で配合してもよい。
このうち可塑剤としては、例えばジブチルフタレート（ＤＢＰ）、ジオクチルフタレート（ＤＯＰ）、トリクレジルホスフェート等の各種可塑剤や、極性ワックス等の各種ワックス類などが挙げられる。また加工助剤としては、ステアリン酸等の脂肪酸などが挙げられる。さらにオイルとしては、例えばプロセスオイルなどが挙げられる。

可塑剤等の配合割合は、紙送りローラに求められる硬さ等に応じて適宜設定できる。
なおゴムとして油展ＥＰＤＭを使用する場合は可塑剤等の配合を省略したり、伸展油の量に応じて配合割合を少なくしたりできる。
《紙送りローラ》
図１は、本発明の紙送りローラの、実施の形態の一例を示す斜視図である。

図１を参照して、この例の紙送りローラ１は、上記本発明のゴム組成物を筒状に成形するとともに架橋させて形成されている。
紙送りローラ１の中心には断面円形の通孔２が設けられており、かかる通孔２には円柱状のシャフト３が挿通されて固定されている。紙送りローラ１の、紙と接触する外周面４は通孔２、およびシャフト３と同心の筒状に形成されている。

紙送りローラ１とシャフト３とは、例えば紙送りローラ１の通孔２にその内径よりも外径の大きいシャフト３を圧入することで、空転を生じないように互いに固定されている。
つまり両者間の径差に基づく締め代により、当該両者間で一定の空転トルク（空転が生じない限界のトルク）が確保されている。
シャフト３は、例えば金属、セラミック、硬質樹脂等によって形成されている。

紙送りローラ１は、必要に応じて複数個を１本のシャフト３の複数箇所に固定してもよい。
紙送りローラ１は、ゴム組成物を、例えば押出成形法等によって筒状に成形したのちプレス架橋法等によって架橋させたり、あるいはトランスファー成形法等によって筒状に成形するとともに架橋させたりして製造できる。

紙送りローラ１は、かかる製造工程の任意の時点で、必要に応じてその外周面４を所定の表面粗さになるように研磨したり、ローレット加工、シボ加工等したりしてもよい。
また、外周面４が所定幅となるように紙送りローラ１の両端をカットしてもよい。
紙送りローラ１の外周面４は、任意のコート層で被覆してもよい。また紙送りローラ１は、外周面４側の外層と通孔２側の内層の２層構造に形成してもよい。その場合、少なくとも外層を上記本発明のゴム組成物によって形成するのが好ましい。

ただし構造を簡略化し、生産性を向上するとともに製造コストを低下させること等を考慮すると、紙送りローラ１は、図１に示すように単層構造であるのが好ましい。
また紙送りローラ１は多孔質構造としてもよい。しかし、摩擦係数μの低下を生じにくい上、適度な硬さを有するとともに圧縮永久ひずみが小さく、他のローラ等と１箇所で接触した状態が比較的長期に亘って続いても変形による凹みを生じにくくする効果や、永久伸びを小さくして空転トルクの低下を抑制する効果、さらには耐摩耗性を向上する効果等に優れた紙送りローラ１を形成することを考慮すると、当該紙送りローラ１は実質的に非多孔質構造であることが好ましい。

通孔２は、紙送りローラ１の用途によっては当該紙送りローラ１の中心から偏心した位置に設けてもよい。また紙送りローラ１の外周面４は筒状ではなく異形形状、例えば外周面４の一部が平面状に切欠かれた形状等であってもよい。
かかる異形形状の紙送りローラ１を製造するには、先に説明した製造方法によって直接に異形形状の紙送りローラ１を成形するとともに架橋させてもよいし、筒状に製造した紙送りローラ１を後加工によって異形形状としてもよい。

また筒状に製造した紙送りローラ１の通孔２に当該紙送りローラ１の異形形状に対応する変形形状とされたシャフト３を圧入して、紙送りローラ１を異形形状に変形させてもよい。この場合、外周面４の研磨やローレット加工、シボ加工などは変形前の筒状の外周面４に対して実施できるため加工性を向上できる。
上記本発明の紙送りローラは、特に先述したようにレーザープリンタ等の電子写真法を利用した画像形成装置やインクジェットプリンタに組み込んで給紙系や搬送系のローラとして使用したり、現金自動預け払い装置（ＡＴＭ）に組み込んで紙幣や利用明細などの搬送ローラとして使用したりできる。

《給紙系ローラ》
〈実施例１〉
（ゴム組成物の調製）
ゴムとしてはＥＰＤＭ(Ｉ)〔油展ＥＰＤＭ、住友化学(株)製のエスプレン（登録商標）６７０Ｆ、エチレン含量：６６質量％、ジエン含量：４．０質量％、油展量：１００ｐｈｒ〕を用いた。

かかるＥＰＤＭ(Ｉ)２００質量部〔固形分（ＥＰＤＭ）：１００質量部〕に、非晶質シリカ〔東ソー・シリカ(株)製のニップシールＶＮ３、湿式法シリカ〕３０質量部、炭酸カルシウム(Ｉ)〔白石カルシウム(株)製のソフトン３２００、平均粒子径：０．７μｍ、比表面積：３２０００ｃｍ^２／ｇ、ＤＯＰ吸油量：４１ｍｌ／１００ｇ〕３質量部、カーボンブラック〔三菱化学(株)製のダイアブラック（登録商標）Ｈ〕０．１質量部、酸化チタン〔堺化学工業(株)製のＳＡ−１、アナタース型〕２質量部、および過酸化物架橋剤としてのジクミルパーオキサイド〔日油(株)製のパークミル（登録商標）Ｄ〕３質量部を配合し、３Ｌニーダーとオープンロールを用いて混練してゴム組成物を調製した。

〈比較例１〉
炭酸カルシウム(Ｉ)を配合しなかったこと以外は実施例１と同様にしてゴム組成物を調製した。
〈比較例２〉
非晶質シリカの配合割合を５質量部、炭酸カルシウム(Ｉ)の配合割合を１質量部としたこと以外は実施例１と同様にしてゴム組成物を調製した。

〈実施例２〉
ゴムとしては、実施例１で使用したのと同じＥＰＤＭ(Ｉ)、およびＩＲ〔日本ゼオン(株)製のＮｉｐｏｌ（登録商標）ＩＲ２２００〕を用いた。
上記ＥＰＤＭ(Ｉ)１４０質量部〔固形分（ＥＰＤＭ）：７０質量部〕、およびＩＲ３０質量部に、実施例１で使用したのと同じ非晶質シリカ２０質量部、炭酸カルシウム(Ｉ)１質量部、カーボンブラック０．１質量部、酸化チタン２質量部、およびジクミルパーオキサイド（過酸化物架橋剤）３質量部を配合し、３Ｌニーダーとオープンロールを用いて混練してゴム組成物を調製した。

〈実施例３〉
非晶質シリカの配合割合を１５質量部とし、かつ炭酸カルシウム(Ｉ)に代えて炭酸カルシウム(II)〔合成炭酸カルシウムの表面を脂肪酸で表面処理した表面処理炭酸カルシウム、白石工業(株)製の白艶華ＣＣ、一次粒子径：５０ｎｍ、ＢＥＴ比表面積：２３〜２９ｍ^２／ｇ〕１０質量部を配合したこと以外は実施例２と同様にしてゴム組成物を調製した。

〈比較例３〉
炭酸カルシウム(II)を配合しなかったこと以外は実施例３と同様にしてゴム組成物を調製した。
〈比較例４〉
非晶質シリカを配合しなかったこと以外は実施例３と同様にしてゴム組成物を調製した。

〈架橋の状態評価〉
上記実施例１〜３、比較例１〜４で調製したゴム組成物を１７０℃×２０分間の条件でプレス成形して、架橋されたか否かを観察したところ実施例１〜３、比較例２〜４のゴム組成物は架橋されているのが確認されたため、架橋性は良好（○）として以下の各試験を実施した。

しかし比較例１のゴム組成物は架橋されていないことが確認されたため、架橋性は不良（×）として以下の各試験は実施しなかった。
〈機械的特性試験〉
（硬さ試験）
実施例１〜３、比較例２〜４で調製したゴム組成物を１７０℃×２０分間の条件でプレス架橋させて厚み２ｍｍのシート状にし、それを３枚重ねて試験片とした。

そしてこの試験片を用いて、温度２３±２℃の環境下、日本工業規格ＪＩＳＫ６２５３−３_{：２０１２}「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−硬さの求め方−第３部：デュロメータ硬さ」所載の測定方法に則って３秒後の数値を読み取ってタイプＡデュロメータ硬さとした。
（引張試験）
実施例１〜３、比較例２〜４で調製したゴム組成物を１７０℃×２０分間の条件でプレス架橋させて厚み２ｍｍのシート状にし、さらに打ち抜いて、日本工業規格ＪＩＳＫ６２５１_{：２０１０}「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−引張特性の求め方」に規定されたダンベル状３号形の試験片を作製した。

そしてこの試験片を用いて、温度２３±２℃の環境下、上記規格に所載の試験方法に則って引張試験をした際の引張強さＴＳ（ＭＰａ）、および切断時伸びＥ_ｂ（％）を求めた。
（圧縮永久ひずみ試験）
実施例１〜３、比較例２〜４で調製したゴム組成物を１７０℃×２０分間の条件でプレス架橋させて、日本工業規格ＪＩＳＫ６２６２_{：２０１３}「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−常温，高温及び低温における圧縮永久ひずみの求め方」に規定された大形試験片を作製した。

そして温度７０℃×２４時間の条件で、上記規格に所載の圧縮永久ひずみ試験を実施して圧縮永久ひずみ（％）を求めた。
（永久伸び試験）
実施例１〜３、比較例２〜４で調製したゴム組成物を１７０℃×２０分間の条件でプレス架橋させて厚み２ｍｍのシート状にし、さらに打ち抜いて、日本工業規格ＪＩＳＫ６３０１_{−１９９５}「加硫ゴム物理試験方法」に規定された１号形ダンベル状試験片を作製した。

そしてこの試験片を用いて、温度２３±２℃の環境下、上記規格に所載の永久伸び試験を実施して永久伸びＰＳ（％）を求めた。
〈紙送りローラ試験(Ｉ)〉
（紙送りローラの作製）
実施例１〜３、比較例２〜４で調製したゴム組成物を１７０℃×３０分間の条件で円筒状にトランスファー成形し、通孔２に外径１７ｍｍのシャフト３を圧入した状態で円筒研削盤を用いて外径が２３ｍｍになるように研磨したのち幅３０ｍｍにカットして紙送りローラ１を作製した。

（摩擦係数試験）
作製した紙送りローラ１と、図２に示すように水平に設置したポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）製の板５との間に、一端をロードセル６に接続した６０ｍｍ×２１０ｍｍサイズの紙７〔富士ゼロックス(株)製のＰ紙（普通紙）〕の他端を挟んだ状態で、図中に実線の矢印で示すように紙送りローラ１のシャフト３に１．１８Ｎ（＝１２０ｇｆ）の鉛直荷重Ｗを加えた。

この状態で、温度２３±２℃、相対湿度５５±１０％の環境下、紙送りローラ１を一点鎖線の矢印で示す方向に周速３００ｍｍ／秒で回転させてロードセル６に加わる搬送力Ｆ（ｇｆ）を測定した。
そして測定した搬送力Ｆと鉛直荷重Ｗ（＝１２０ｇｆ）とから式(１)：

によって摩擦係数μを求めた。
（耐摩耗性試験）
上摩擦係数試験と同じ装置を用い、同じ条件で、板５の上に固定した紙７の上で１０分間、紙送りローラ１を回転させた。そして紙送りローラ１を回転させる前の質量Ｗ_０（ｇ）と回転後の質量Ｗ_１（ｇ）とから式(２)：

によって質量変化率（％）求めて耐摩耗性を評価した。
以上の結果を表１、表２に示す。

表１の比較例１の結果より、ＥＰＤＭと過酸化物架橋剤を組み合わせた系に非晶質シリカを配合するとＥＰＤＭの架橋が阻害されて全く架橋できないのに対し、実施例１の結果より、同じ系にさらに炭酸カルシウムを配合するとＥＰＤＭを良好に架橋させて、機械的特性に優れた紙送りローラを形成できることが判った。
ただし比較例２の結果より、非晶質シリカの配合割合がゴムの総量１００質量部あたり１０質量部未満では、当該非晶質シリカによる補強効果が十分に得られず特に引張強さＴＳが小さくなったり耐摩耗性が低下したりするため、これらの特性等を改善して十分に機械的特性に優れた紙送りローラを形成するためには、実施例１のように非晶質シリカの配合割合をゴムの総量１００質量部あたり１０質量部以上とする必要があることが判った。

また表２の比較例３、４の結果より、ゴムとしてＥＰＤＭとともにＩＲを併用した系では、炭酸カルシウムを配合しなくてもＩＲの分は架橋できるものの、非晶質シリカによってＥＰＤＭの分は架橋が阻害されるため、特に圧縮永久ひずみや永久伸びＰＳが大きくなること、非晶質シリカを配合しなければゴム中のＥＰＤＭの分も架橋できるはすであるが、当該非晶質シリカによる補強効果が得られないため特に引張強さＴＳが小さくなったり耐摩耗性が低下したりすることが判った。

これに対し実施例２、３の結果より、同じ系に非晶質シリカとともに炭酸カルシウムを配合すると、ゴム中のＥＰＤＭの分も十分に架橋でき、上記の特性等を改善して十分に機械的特性に優れた紙送りローラを形成できることが判った。
《搬送系ローラ》
〈実施例４〉
（ゴム組成物の調製）
ゴムとしてはＥＰＤＭ(II)〔非油展ＥＰＤＭ、住友化学(株)製のエスプレン５０５Ａ、エチレン含量：５０質量％、ジエン含量：９．５質量％〕を用いた。

上記ＥＰＤＭ(II)１００質量部に、先の各実施例で使用したのと同じ非晶質シリカ３０質量部、炭酸カルシウム(II)４０質量部、カーボンブラック０．１質量部、酸化チタン２質量部、およびジクミルパーオキサイド（過酸化物架橋剤）３質量部と、共架橋剤としてのＴＡＩＣ〔日本化成(株)製〕２質量部とを配合し、３Ｌニーダーとオープンロールを用いて混練してゴム組成物を調製した。

〈比較例５〉
炭酸カルシウム(II)を配合せず、非晶質シリカの配合割合を４０質量部としたこと以外は実施例４と同様にしてゴム組成物を調製した。
〈実施例５〉
ゴムとしては、実施例１で使用したのと同じＥＰＤＭ(Ｉ)、および実施例４で使用したのと同じＥＰＤＭ(II)を用いた。

上記ＥＰＤＭ(Ｉ)４０質量部〔固形分（ＥＰＤＭ）：２０質量部〕、およびＥＰＤＭ(II)８０質量部に、先の各実施例で使用したのと同じ非晶質シリカ２０質量部、炭酸カルシウム(II)５０質量部、カーボンブラック０．１質量部、酸化チタン２質量部、およびジクミルパーオキサイド（過酸化物架橋剤）３質量部と、共架橋剤としてのＴＡＩＣ２質量部とを配合し、３Ｌニーダーとオープンロールを用いて混練してゴム組成物を調製した。

〈比較例６〉
非晶質シリカを配合せず、炭酸カルシウム(II)の配合割合を８０質量部としたこと以外は実施例５と同様にしてゴム組成物を調製した。
〈比較例７〉
非晶質シリカに代えて結晶性シリカ〔(株)龍森製のＣＲＹＳＴＡＬＩＴＥ（登録商標）ＶＸ−Ｓ、４μｍ〕８０質量部を配合し、炭酸カルシウム(II)を配合しなかったこと以外は実施例５と同様にしてゴム組成物を調製した。

〈架橋の状態評価〉
上記実施例４、５、比較例５〜７で調製したゴム組成物を１７０℃×２０分間の条件でプレス成形して、架橋されたか否かを観察したところ実施例４、５、比較例６、７のゴム組成物は架橋されているのが確認されたため、架橋性は良好（○）として以下の各試験を実施した。

しかし比較例４のゴム組成物は架橋されていないことが確認されたため、架橋性は不良（×）として以下の各試験は実施しなかった。
〈機械的特性試験〉
実施例４、５、比較例６、７で調製したゴム組成物について、前述した硬さ試験、引張試験、圧縮永久ひずみ試験および永久伸び試験を実施して機械的特性を評価した。

〈紙送りローラ試験(II)〉
（紙送りローラの作製）
実施例４、５、比較例６、７で調製したゴム組成物を１７０℃×３０分間の条件で円筒状にトランスファー成形し、通孔２に外径８ｍｍのシャフト３を圧入した状態で円筒研削盤を用いて外径が１５ｍｍになるように研磨したのち幅２５ｍｍにカットして紙送りローラ１を作製した。

（摩擦係数試験）
作製した紙送りローラ１と、図２に示すように水平に設置したポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）製の板５との間に、一端をロードセル６に接続した６０ｍｍ×２１０ｍｍサイズの紙７〔富士ゼロックス(株)製のＰ紙（普通紙）〕の他端を挟んだ状態で、図中に実線の矢印で示すように紙送りローラ１のシャフト３に４．９０Ｎ（＝５００ｇｆ）の鉛直荷重Ｗを加えた。

この状態で、温度２３±２℃、相対湿度５５±１０％の環境下、紙送りローラ１を一点鎖線の矢印で示す方向に周速３００ｍｍ／秒で回転させてロードセル６に加わる搬送力Ｆ（ｇｆ）を測定した。
そして測定した搬送力Ｆと鉛直荷重Ｗ（＝５００ｇｆ）とから、先述した式(１)によって摩擦係数μを求めた。

（耐摩耗性試験）
上摩擦係数試験と同じ装置を用い、同じ条件で、板５の上に固定した紙７の上で１０分間、紙送りローラ１を回転させた。そして紙送りローラ１を回転させる前の質量Ｗ_０（ｇ）と回転後の質量Ｗ_１（ｇ）とから、先述した式(２)によって質量変化率（％）求めて耐摩耗性を評価した。

以上の結果を表３に示す。

表３の比較例５の結果より、やはりＥＰＤＭと過酸化物架橋剤を組み合わせた系に非晶質シリカを配合するとＥＰＤＭの架橋が阻害されて全く架橋できないことが判った。
また比較例６、７の結果より、非晶質シリカを配合しなかったり、非晶質シリカに代えて結晶性シリカを配合したりすればＥＰＤＭを架橋できるものの、当該非晶質シリカによる補強効果が得られないため特に引張強さＴＳが小さくなったり、実施例４、５に比べて耐摩耗性が低下したりすることが判った。

これに対し実施例４、５の結果より、同じ系にさらに炭酸カルシウムを配合するとＥＰＤＭを良好に架橋させて、機械的特性に優れた紙送りローラを形成できることが判った。

１ローラ
２通孔
３シャフト
４外周面
５板
６ロードセル
７紙
Ｆ搬送力
Ｗ鉛直荷重

Claims

エチレンプロピレンジエンゴムを含むゴム、過酸化物架橋剤、炭酸カルシウム、および前記ゴムの総量１００質量部あたり１０質量部以上の非晶質シリカを含むゴム組成物。
前記非晶質シリカの配合割合は、前記ゴムの総量１００質量部あたり５０質量部以下である請求項１に記載のゴム組成物。
前記請求項１または２に記載のゴム組成物からなる紙送りローラ。
前記ゴム組成物における炭酸カルシウムの配合割合は、前記ゴムの総量１００質量部あたり０．５質量部以上、１５質量部以下である請求項３に記載の紙送りローラ。
前記ゴム組成物における炭酸カルシウムの配合割合は、前記ゴムの総量１００質量部あたり１５質量部を超え、１００質量部以下である請求項３に記載の紙送りローラ。