[发明专利]热塑性弹性体组合物和由其组成的橡胶辊

说明书

本发明涉及一种热塑性弹性体组合物，在其中分散有动态交联的橡胶。更具体地说，本发明涉及这样一种热塑性弹性体组合物，它宜用于制造具有高度柔软性和耐磨性的橡胶辊，该橡胶辊可用作喷墨印刷机等中要求与记录液体有相容性的送纸辊。

橡胶辊在喷墨印刷机、激光印刷机、静电复印机、传真机、自动取款机(ATM)等的送纸机构中使用。要求橡胶辊从堆积的纸片逐一拾取一张纸或一片膜，分离传送纸。因此，必需提供具有优良的柔软性和高度的耐磨性的橡胶辊。

作为在喷墨印刷机中所用的送纸橡胶辊要求对记录液体(水性油墨)具有适宜的亲和力(相容性)。用于喷墨印刷机的记录液体含有强极性的组分如水和多元醇。若橡胶辊对记录液体(极性)的亲和力不好，则在送纸过程中记录液体将无法很好地在接触橡胶辊的部分纸上粘住。结果，在纸上会形成辊迹。

本申请人提出了由热塑性弹性体组合物组成的橡胶辊，所述组合物是通过将橡胶组分、氢化苯乙烯热塑性弹性体和热塑性树脂相互混合，用树脂交联剂动态交联橡胶组分并使其分散在氢化苯乙烯热塑性弹性体和热塑性树脂的混合物中而制得。

在制备热塑性弹性体组合物中，通过将用作树脂交联剂的卤素的加入量设置在0.25—1.5wt％范围内或使用含卤素的树脂交联剂和不含卤素的树脂交联剂来控制动态交联速度。当橡胶和树脂的混合进行到一定的程度时，完成橡胶组分的交联。这样就可以确保橡胶的成型性和分散性，并且可以提高橡胶组分相对于树脂的用量。

如上所述，通过提高橡胶的分散性就可以提高橡胶的柔软性，而不会损害成型橡胶辊的耐用性，从而提高橡胶辊的送纸性能并改进橡胶辊的耐磨性。而且，通过增加橡胶组分的用量，可以进一步提高橡胶辊的送纸力和耐用性，并且可以减少磨损的粉末。

在专利No.2837741披露的热塑性弹性体组合物中，橡胶在两种以上的热塑性弹性体中进行动态交联。更具体地说，用树脂交联剂交联的热塑性弹性体组合物包含乙烯-α-烯烃共聚物橡胶、结晶乙烯-丙烯嵌段共聚物树脂、数均分子量为2000—20000的低分子量丙烯均聚树脂和由矿物油组成的软化剂。

然而，按本申请人提出的热塑性弹性体组合物，为了提高橡胶的分散性，控制缓慢的交联速度。因此交联密度是低的。

因此，热塑性弹性体组合物的机械性能是差的。尤其是，热塑性弹性体组合物的耐用性差。用作送纸辊时通纸性能差。并且由于橡胶组分的增加量有限，所以不可能大幅度地减少磨损粉末的产生和改进送纸辊的耐用性。

若通过提高交联速度来提高交联密度以解决所述问题，则橡胶组分的分散性变差，导致橡胶组分的柔软性变差。

专利No.2837741披露的热塑性弹性体组合物中，使用低分子量丙烯。由于聚丙烯不是弹性体，故它会损害热塑性弹性体组合物的机械性能，尤其是柔软性。

一般来说，随着橡胶组分混入量的增加，这种类型的热塑性弹性体组合物的柔软性会提高，虽然送纸辊的送纸力和耐磨性也得到改进，但加工性和成型性则变差。为了将交联的橡胶颗粒均匀地分散在热塑性弹性体中，必需保持橡胶组分的混合比恒定。按常规方法，橡胶组分的最大混合比占聚合物总重量(不包括油)的65—80重量％。

把高分子量树脂用作分散橡胶的热塑性弹性体时，组合物的机械性能得到改进，送纸耐久性能提高，并且能抑制磨损粉末的产生。因此，在常规技术中，使用极高分子量的苯乙烯热塑性弹性体和热塑性树脂。

然而，使用高分子量时加工性变差，树脂和橡胶·油混合物中动态交联的橡胶组分的分散性会变差，耐磨性变差，送纸时的送纸力降低。

对常规技术来说，难以制造柔软性与耐磨性和耐用性二者都令人满意的热塑性弹性体组合物。这样就要求开发性能优异的热塑性弹性体。希望开发一种在柔软性上与橡胶相似而在成型性和机械强度上与树脂相似的热塑性弹性体组合物。

上述任何一种热塑性弹性体组合物都包含烯烃树脂等非极性材料，而不考虑与记录液体如水性油墨(极性)的相容性。这样，在使用橡胶辊作为喷墨印刷机的送纸辊在超细印光纸(super-fine glossy paper)、影印纸、彩色OHP纸等上进行印刷时，在送纸过程中记录液体无法在接触橡胶辊部分纸上粘住。结果，在纸上形成辊迹的不规则画面。

因此，人们日益要求开发对水性记录液体(极性)有良好亲和力的由热塑性弹性体组合物组成的橡胶辊。

针对这一问题完成了本发明。这样，本发明的第一个目的是提供一种柔软性、耐磨性和耐用性及成型性都优异的作为橡胶辊材料的热塑性弹性体组合物。