[发明专利]氟树脂复合材料、烹饪用具、烹饪设备、办公自动化机器用辊、办公自动化机器用带及它们的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及氟树脂复合材料、使用该氟树脂复合材料的烹饪用具、烹饪设备、办公自动化机器用辊、以及办公自动化机器用带，本发明还涉及它们的制造方法，其中，所述办公自动化机器用辊可用作复印机的定影辊、转印辊、加压辊、充电辊、显影辊等，所述办公自动化机器用带可用作定影带、定影部用带或转印带、以及转印定影带等。

背景技术

PTFE等氟树脂具有优异的不粘性、耐热性和耐化学品性，因此常用作电饭锅、加热板、或煎锅等烹饪用具和烹饪设备的涂覆材料、以及复印机等办公自动化机器的定影辊的表面涂覆层的材料。PTFE等氟树脂具有优异的耐热性和耐化学品性的原因是，在下述结构式中，C-F之间的键合力在有机物质中是最强的(116kcal/mol)，并且氟原子(F)紧密地包覆碳链从而保护C-C键。此外，不粘性优异的原因在于：由于分子内的原子排列对称，因此电荷的极化极小，并且分子间凝聚力小，表面能量显著降低。

[式1]

然而，氟树脂虽然具有这些非常优异的物理性质，但是也具有耐磨性差的缺点。其原因是，由于表面能量低且氟原子间(F-F)的凝聚力弱，因此分子容易剥离。

为了改善该问题，现在市售的氟树脂通过具有非常长的分子链(其聚合度为1万～数十万、分子量为100万～数千万左右)而提高氟树脂间的结合，由此弥补其弱点，但是，由于成型性等问题(流动性降低)等，进一步增大分子量是不容易的，结果不能获得充分的特性。此外，由于不粘性优异，其与基材的粘附性在加工上成为问题。作为对策，在基材为铝等金属的情况下，需要这样的额外工序：进行蚀刻处理等以在基材上形成凹凸、或者设置底漆等粘结层等。

然而，近年发现这样的技术：通过在熔点以上的温度下、于脱氧气氛中进行电子束辐射，从而使迄今为止作为电子束分解型聚合物代表的氟树脂发生交联(专利文献1、2)。如果氟树脂发生交联，则关于由于上述的氟原子间(F-F)的凝聚力弱从而分子容易剥离的问题，人们已知：如下述结构式所示，通过交联使氟原子形成三维网状结构，高分子链相互紧密结合，从而显著改善耐磨性。

[式2]

专利文献1：日本专利第3587071号公报

专利文献2：日本专利第3587072号公报

发明内容

发明所要解决的问题

然而，在专利文献1以及专利文献2中所记载的技术中，一边使氟树脂的粉末浮游，一边进行电子束辐射以使其发生交联，因此通过该技术不能获得适用于氟树脂分散体(其是通过将亚微米级粒径的氟树脂分散在水中而得到的)的小粒径氟树脂。此外，即使进行粉碎，通常也难以形成亚微米级粒径的氟树脂。为此，其不适合用作在氟树脂的薄膜涂覆中通常所使用的分散体的原料。因此，使用了利用由该技术获得的氟树脂而形成的氟树脂分散体，难以形成适用于烹饪用具的薄膜的氟树脂层(涂覆膜)。另外，也难以形成定影辊的表面涂层涂膜、转印带或转印定影带的表层。

例如，定影辊用于将转印于记录纸上的调色剂定影，转印带用于将调色剂转印到记录纸上，因此，在定影辊的表面涂层涂膜或转印带的表层的材料中，优选使用氟树脂，这是因为氟树脂具有优异的防调色剂粘附性。

另一方面，如上所述，氟树脂层具有耐磨性弱的问题。为此，在使用定影辊、转印带分别在数十万张记录纸上进行调色剂定影处理、调色剂转印处理的情况下，由于发生在记录纸与定影辊、转印带之间的摩擦，氟树脂层被磨耗，从而发生表面粗糙度降低(调色剂等发生堵塞从而防调色剂粘附性降低)等问题。或者，发生这样的问题：与记录纸的两侧边缘部分接触的氟树脂层分离。为此，应充分确保氟树脂层的厚度，这样难以使定影辊的表面涂层涂膜或转印带的表层的厚度变薄。

而且，在使用具有将转印于记录纸上的调色剂定影的功能的定影辊或转印定影带时，在通过配置在其各自内部的加热器进行加热的状态下使用。在使用印刷速度快的复印机的情况下，定影辊或转印定影带的热被多数的记录纸带走了，因此定影辊或转印定影带的温度容易降低。因此，为了不使定影辊或转印定影带的温度降低，应使定影带或转印定影带的厚度变薄以有效地传导加热器的热量、或者升高加热器的加热温度。

作为解决上述定影辊、转印带和转印定影带的问题的措施，可以考虑这样的方法：通过将微细玻璃粉末等填料混合在氟树脂中以提高耐磨性，从而使氟树脂层的厚度变薄。但是，会产生这样的新问题：氟树脂层的不粘性和表面粗糙度大幅降低。