弹性体组合物和由弹性体组合物构成的橡胶辊制造技术

一种弹性体组合物，基于１００质量份橡胶组分（该橡胶组分包含二烯橡胶和／或乙烯－丙烯－二烯烃橡胶），该弹性体组合物还包含２～１５０质量份热塑性弹性体和热塑性树脂混合物，５０～２５０质量份软化剂，０．２～３．０质量份作为交联剂使用的有机过氧化物，２～２０质量份树脂交联剂。橡胶组分进行动力学交联，以使橡胶组分分散到热塑性弹性体和热塑性树脂的混合物中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种弹性体组合物和由该弹性体组合物构成的橡胶辊。更具体地，本专利技术涉及一种具有橡胶弹性、耐候性和可加工性的弹性体组合物，它的耐磨性优异，适合用于成像设备的送纸器上的橡胶辊，这种成像设备可以是喷墨打印机、激光打印机、静电复印机和自动出纳机(ATM)。
技术介绍
一种橡胶组分动力学交联(dynamically crosslink动力学)后，动力学交联的热塑性弹性体分散在热塑性弹性体和/或热塑性树脂中，显示出类似于硫化橡胶的性质。进一步用设备对热塑性树脂进行加工，可以发现，动力学交联的热塑性弹性体适用于注射成型方法、挤出成型方法和吹塑成型方法中任何一种。另外，动力学交联的热塑性弹性体，不需要如成型后硫化这样的热处理工序，并且可以循环使用。因此，动力学交联的热塑性弹性体对环境的影响较小，而且易于降低生产成本。由于这些优点，动力学交联的热塑性弹性体被用来制造高性能的燃料带管、空气阻隔软管、汽车上的密封条，成像设备的送纸辊，等等。用于制造上述产品的动力学交联的热塑性弹性体，对其耐磨性是有所要求的。当弹性体组合物被用来制造成像设备的送纸辊，技术上要求送纸辊的硬度较低，这样它和纸之间才会产生较大的摩擦力。但同时，硬度较低的动力学交联热塑性弹性体，它的耐磨性就会差些。目前已提出了许多方法用以改善动力学交联热塑性弹性体的耐磨性。例如，在日本公开特许公报第11-236465号(专利文件1)中，氢化苯乙烯热塑性弹性体和烯烃树脂的混合物被作为基质以一定量混入橡胶，该橡胶通过树脂硫化而被动力学硫化。因此，包含有动力学交联热塑性弹性体的送纸橡胶辊的耐磨性就得到了改进。在日本公开特许公报第2003-321580号(专利文件2)中，通过添加相容剂，可以使橡胶组分和有相反极性的热塑性组分相容，从而有效的形成混合物合金。通过将耐候性优异的无极性的橡胶和有极性且耐磨性优异的热塑性树脂或/和热塑性弹性体共混，可得到具有优异耐磨性的热塑性弹性体组合物。在日本公开特许公报第2004-331781号(专利文件3)中，含有双键的苯乙烯热塑性弹性体(C)以一定比例加入到含有二烯橡胶和/或乙烯-丙烯-二烯橡胶的橡胶组分(以下称EPDM橡胶)(A)中，并加入到氢化苯乙烯热塑性弹性体和烯烃树脂的混合物(B)中。这样一来，就可增加弹性体组合物的强度和其耐磨性，具体说是提高了送纸辊或由弹性体组合物构成的类似物在它空转时的耐磨性。交联剂应当能够动力学交联橡胶组分。对于上述专利技术的交联剂，上述专利文件1(权利要求1)记载了树脂交联剂的使用，专利文件2(权利要求1)记载了树脂交联剂或有机过氧化物交联剂的使用，专利文件3(权利要求2)记载了树脂交联剂的使用。在用过氧化物交联剂动力学交联橡胶组分时，橡胶和树脂的主链被切断并交联。于是当热塑性弹性体组合物用于制造具有高耐磨性要求的产品时，其耐磨性还是有改进空间的。用过氧化物交联剂使橡胶动力学交联的方法所带来的另一个问题是会导致组分分散不良，并且在组分捏合期间发生剧烈反应。结果，捏合后组分被放电。因此组分不能被加工的可能性很高。在橡胶组分用树脂交联剂动力学交联时，二烯橡胶的分子或含双键的EPDM的分子得以交联，但是氢化苯乙烯热塑性弹性体则难以交联。因此，这使得该方法在耐磨性方面的改进会有所限制。如上所述，从交联剂角度看，上述公开的这些专利中耐磨性还是有改善空间的。专利文件1日本日本公开特许公报No.11-236465专利文件2日本日本公开特许公报No.2003-321580专利文件3日本日本公开特许公报No.2004-331781
技术实现思路
本专利技术旨在解决上面提到的问题。因此本专利技术的目的是提供一种弹性体组合物，它具有硫化橡胶的橡胶弹性和树脂的耐候性和可加工性、以及优异的耐磨性；还提供一种由弹性体组合物构成的橡胶辊，其具有高摩擦系数，并且耐用，例如，能够长时期保持较高的摩擦系数。为了达到这一目的，本专利技术提供了一种弹性体组合物，基于100质量份含有二烯橡胶和/或乙烯-丙烯-二烯橡胶的橡胶组分，它还包含2～150质量份热塑性弹性体和热塑性树脂的混合物，50～250质量份软化剂，0.2～3质量份用作交联剂的有机过氧化物，2～20质量份树脂交联剂。该橡胶组分动力学交联后，分散到由热塑性弹性体和热塑性树脂的混合物中。本专利技术的专利技术者对于在橡胶组分交联后如何使分散在热塑性弹性体和/或热塑性树脂中的已经动力学交联的热塑性弹性体进行交联的交联方法做了大量研究。结果，他们发现，动力学交联的热塑性弹性体的耐磨性，可以通过添加有机过氧化物和按特定比例添加树脂交联剂到已动力学交联的热塑性弹性体中得到提高。作为包含在本专利技术的弹性体组合物中的有机过氧化物，可以使用能交联橡胶组分的化合物。例如可例举，过氧化苯甲酰、1，1-二(叔丁基过氧基)-3，3，5-三甲基环己烷、2，5-二甲基-2，5-二(过氧化苯甲酰)己烷、二-(叔丁基过氧基)二异丙苯、1，4-二(叔丁过氧异丙基)苯、苯甲酸二过氧化叔丁酯、苯甲酸过氧化叔丁酯、过氧化二异丙苯、叔丁基过氧化异丙苯、2，5-二甲基-2，5-二(叔丁基过氧基)己烷、二-叔丁基有机过氧化物、2，5-二甲基-2，5-二(叔丁基过氧基)-3-己烷。这些有机过氧化物可以单独使用，也可以把两种或几种混合在一起使用。基于100质量份橡胶组分，有机过氧化物的混合量设定为0.2～3质量份。如果有机过氧化物混合量少于0.2质量份，弹性体和树脂就不能充分交联。于是就不能达到提高弹性体组合物的耐磨性的效果。另一方面，如果有机过氧化物混合量大于3质量份，弹性体组合物的性能就会下降，这是因为分子链被切断且发生分散不良。这样一来，就很难对弹性体组合物进行加工了。基于100质量份橡胶组分，有机过氧化物混合量的下限优选为0.5质量份，更优选为1.0质量份。相对于100质量份橡胶组分，有机过氧化物的混合量的上限优选为2.5质量份，更优选为2.0质量份。可以将共交联剂同有机过氧化物一起使用。共交联剂本身交联并与橡胶分子反应并使其交联，于是形成完整的弹性体组分聚合物。通过橡胶组分和共交联剂的共交联，交联后分子的分子量增加，于是弹性体组合物的耐磨性能得到提高。作为共交联剂使用的化合物可例举，多官能团单体、甲基丙烯酸的金属盐类或丙烯酸的的金属盐类、甲基丙烯酸酯、芳烃类乙烯基化合物、杂环类乙烯基化合物、烯丙基类化合物、利用1，2-聚丁二烯和二肟类官能团的多官能团聚合物。当把共交联剂和有机过氧化物一起添加到橡胶组分中时，共交联剂的加入量是和共交联剂的种类及其他组分的种类有关的。但是基于100质量份橡胶组分而言，共交联剂的混合量应该为5质量份以上且20质量份以下，更优选为10质量份以上且15质量份以下。本专利技术中，弹性体组合物中包含的树脂交联剂是合成树脂。通过加热经捏合的弹性体组合物的组分，使橡胶发生交联反应。作为树脂交联剂可例举酚醛树脂、三聚氰胺·甲醛树脂、三嗪·甲醛缩聚物、六甲氧基甲基·三聚氰胺树脂。优选使用酚醛树脂。对于酚醛树脂，苯酚类组分可以是苯酚、烷基苯酚、甲酚、二甲苯酚、间苯二酚，通过使苯酚类组分和醛类(如，甲醛、乙醛、糠醛)反应，可以合成得到酚醛树脂。也可以使用卤代酚醛树脂，这类卤代酚醛树脂至少具有一个卤素原子连接在酚醛树脂的醛类单元上。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种弹性体组合物，基于所含有的橡胶组分１００质量份，还含有２～１５０质量份热塑性弹性体和热塑性树脂混合物，５０～２５０质量份软化剂，０．２～３．０质量份作为交联剂使用的有机过氧化物，和２～２０质量份树脂交联剂，所述橡胶组分包含二烯橡胶和／或乙烯－丙烯－二烯橡胶，其中，所述橡胶组分用所述交联剂动力学交联，以使所述橡胶组分分散到所述热塑性弹性体和热塑性树脂的混合物中。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：皆越亮，
申请(专利权)人：住友橡胶工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]