CN101687401A - 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 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种在保持作为氟树脂特长的不粘性的同时、能够提高耐磨性的氟树脂复合材料、烹饪用具以及办公自动化机器用辊和带。为此，本发明提供一种氟树脂复合材料，其是在基材上形成有氟树脂层的氟树脂复合材料，其中在所述氟树脂层的氟树脂通过电子束辐射而发生交联的状态下，所述基材被机械加工成所希望的形状。所述氟树脂为PFA、PTFE、或者PFA和PTFE的混合物中的任意一种。将未交联的氟树脂涂覆在基材上，然后在所述氟树脂的温度为其熔点以上的温度的状态下，在低氧气氛中进行电子束辐射以使其发生交联，然后将所述基材机械加工成所希望的形状，从而获得所述氟树脂复合材料。本发明还提供烹饪用具、办公自动化机器用辊和带、以及它们的制造方法。

Description

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

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。

另一方面，如果提高加热器的加热温度，则存在这样的问题：弹性层的橡胶发生劣化、或者氟树脂层发生热降解由此耐磨性进一步恶化。此外，为了使带具有弹性，设置硅树脂等柔软的中间层，但是，如果表层的氟树脂的厚度变厚，则会使带整体的柔软性受到抑制。

于是，作为第一课题，本发明提供一种具有氟树脂层(其在保持作为氟树脂特长的不粘性的同时提高了耐磨性)的氟树脂复合材料、烹饪用具、烹饪设备及它们的制造方法。

此外，作为第二课题，本发明提供一种具有氟树脂层(其在保持作为氟树脂特长的不粘性的同时提高了耐磨性及耐热性)的办公自动化机器用辊或办公自动化机器用带、以及它们的制造方法。

解决问题所采用的手段

本发明人进行深入研究，结果发现通过研究氟树脂层的形成方法，容易解决上述问题，从而完成本发明。

而且，本发明人进行深入研究，结果发现：在涂覆氟树脂后，使电子束到达基材或中间层(以下将二者统称为基材等)，从而在提高耐磨性的同时，大幅度提高与基材等的粘附性。

此外，下面所描述的权利要求1～权利要求7的发明是本发明的第一实施方案和第二实施方案的共同的实施方案。另外，权利要求8～权利要求10的发明是本发明的第一实施方案，权利要求11～权利要求21的发明是本发明的第二实施方案，并且第一实施方案和第二实施方案分别为解决上述第一课题和上述第二课题的实施方案。

以下，对各权利要求的发明进行说明。

权利要求1中所描述的发明是

一种氟树脂复合材料，其特征在于，其是在基材上形成有氟树脂层的氟树脂复合材料，其中在所述氟树脂层的氟树脂通过电子束辐射而发生交联的状态下，所述基材被机械加工成所希望的形状。

在本权利要求的发明中，氟树脂发生交联，因此可以在保持氟树脂层的不粘性的同时，提高氟树脂层的耐磨性。

在采用电子束辐射使氟树脂发生交联的传统技术中，只能够获得粒径大的氟树脂，因此难以形成适用于烹饪用具的薄氟树脂层。即，优选的是，使用所谓分散体(其是将0.1μm～数微米的小的氟颗粒分散在水中而形成的液体)，采用旋涂法、浸涂法、喷涂法等，将其涂覆在被处理面上，然后干燥、烧结(使颗粒熔融以形成氟膜)，从而形成薄膜状的氟树脂层。然而，如果氟树脂的粒径大，则在分散体中会发生颗粒沉降、或者喷嘴堵塞等，从而难以进行涂覆。此外，表面状态受氟颗粒大小的影响，因此，即使可以进行涂覆，也难以形成平滑的面。

与此相比，在本权利要求的发明中，使用含有通常的粒径小的未交联的氟颗粒的分散体，(例如)在基本上呈平板状的基材上，形成氟树脂层。因此，可以容易地形成适用于烹饪用具的薄膜状的氟树脂层。

另外，在制造烹饪用具时，根据以往通常采用的氟树脂层的形成方法，难以向氟树脂层的整个表面辐射电子束。

即，作为烹饪用具的涂覆膜的形成方法，通常采用这样的方法：将基材压制成型以形成所规定的形状，然后用喷雾器等涂覆氟树脂并烧结(以下将机械加工后涂覆氟树脂的方法称为“后涂法(after coatmethod)”)。通过将电子束辐射在根据后涂法而制造的烹饪用具上以使氟树脂交联，从而提高耐磨性，在这种情况下，(例如)难以对涂覆在电饭锅或煎锅等平底内壁的氟树脂层和基本上呈垂直的侧内壁的氟树脂层同时进行电子束辐射。

即，位于与电子束辐射方向垂直的位置上的涂覆面的氟树脂层，其厚度方向和电子束穿过方向一致，因此可以对氟树脂全体进行电子束辐射。但是，通过进行机械加工而获得的基本上呈垂直的面(即，位于与电子束辐射方向平行的位置上的涂覆面)的氟树脂层，其厚度方向和电子束穿过方向不一致，因此只能对氟树脂的一部分(面向电子束辐射装置一侧的部分)进行电子束辐射。

与此相比，在本权利要求的发明中，预先在基材上形成氟树脂层，然后在对基材进行机械加工之前，进行电子束辐射(将这样的在机械加工之前涂覆氟树脂的方法称为“预涂法”)。

如上所述，因为基材基本上呈平板状，所以可以使氟树脂层的整个面位于与电子束辐射方向垂直的位置上。也就是说，由于氟树脂层整体的厚度方向与电子束穿过方向一致，因此可以向氟树脂层的全面进行电子束辐射，从而可以制造氟树脂层的耐磨性优异的烹饪用具。

而且，采用所谓的电子束辐射这样的简单方法，可以高速地进行交联，因此可以有效地制造烹饪用具。另外，作为基材，主要采用金属制的基材。

权利要求2中所描述的发明是

权利要求1所述的氟树脂复合材料，其特征在于，所述氟树脂由PFA、PTFE或FEP、或者由选自PFA、PTFE和FEP中任意两种或三种形成的混合物构成。

在本权利要求的发明中，作为氟树脂，使用PFA(四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚树脂)、PTFE(聚四氟乙烯树脂)或FEP(聚全氟乙丙烯树脂)、或者为选自其中的两种或三种的混合物，由此可以获得耐热性和耐应力开裂性优异的氟树脂薄膜。

权利要求3中所描述的发明是

权利要求1或权利要求2所述的氟树脂复合材料，其特征在于，电子束辐射的电子束穿过所述氟树脂层到达所述基材。

如本权利要求所述的发明那样，电子束辐射穿过氟树脂层到达基材，使基材上的预先未交联的氟树脂交联，与电子束未到达基材时的情况相比，大幅度地提高了基材和氟树脂层的粘结力。作为与基材的粘附性提高的原因，考虑为如下：通过电子束辐射，主链或侧链发生断裂，特别是当使氟树脂的温度达到熔点以上的高温时，产生了活泼的自由基，因为没有氧等容易结合的物质，因此该自由基与基材结合。此外，例如，根据所形成的氟树脂层的厚度，来调节电子束辐射的加速电压，由此使电子束能够到达基材。

权利要求4中所描述的发明是

权利要求1至权利要求3中任意一项所述的氟树脂复合材料，其特征在于，所述氟树脂层的厚度为70μm以下。

例如，在电饭锅、煎锅、锅等中，氟树脂层通常需要70～120μm左右的厚度。然而，如果增加氟树脂层的厚度，则在对氟树脂层进行烧结时有可能会产生裂缝。于是，往往分多次涂覆氟树脂以形成多层涂覆层，但是这导致了加工费和材料费的增加。

本权利要求的发明，通过电子束辐射进行的交联，可以提高氟树脂层的耐磨性，因此在保持耐磨性的同时，可以使氟树脂层的厚度薄膜化至70μm以下。结果，可以进行单层涂覆、或者可以使多层涂覆的层数减少，由此可以降低加工费和材料费。此外，从导热性和生产性等观点考虑，氟树脂层的厚度优选为30μm以下，更优选为10μm以下，即使是这样的薄膜也可以实现耐磨性。

另外，电子束穿过氟树脂的距离由电子束的加速电压和氟树脂的比重来决定。比重是氟树脂固有的属性，因此只要交联处理的氟树脂层的厚度决定了，就可以决定所必需的加速电压。此外，电子束穿过氟树脂的距离随着加速电压的升高而延长。也就是说，氟树脂层的厚度越厚，使氟树脂层全体发生交联所必需的加速电压越高，从而需要大型且昂贵的电子束辐射装置。

本权利要求的发明中，通过电子束辐射进行的交联，可以提高氟树脂层的耐磨性，由此在保持耐磨性的同时，可以使氟树脂层的厚度薄膜化至70μm以下，优选为30μm以下，更优选为10μm以下，因此可以使用加速电压为60kV的超小型通用的廉价的电子束辐射装置来进行交联。

权利要求5中所描述的发明是

权利要求1至权利要求4中任意一项所述的氟树脂复合材料，其特征在于，所述电子束辐射的辐射量为1kGy～500kGy。

在本权利要求的发明中，通过将电子束辐射的辐射量设定为1kGy～500kGy，可以确切地使氟树脂交联，此外，可以抑制多余的辐射导致氟树脂的高分子链发生断裂。

此外，如果将电子束辐射的辐射量定为50kGy以上，则交联密度升高，从而可以提高耐磨性。另一方面，如果定为300kGy以下，则可以保持膜的伸长，从而可以抑制由于加压等加工而形成裂缝等。此外，如果超过300kGy，则引起聚合物的分解从而降低耐磨性。为此，电子束的辐射量优选为大于或等于50kGy、而小于或等于300kGy。

权利要求6中所描述的发明是

权利要求1至权利要求5中任意一项所述的氟树脂复合材料，其特征在于，所述基材为铝、铝合金或者不锈钢中的任意一种。

本权利要求的发明，通过将铝、铝合金或者不锈钢作为基材，从而容易进行加压或旋绞等机械加工，并且用作重量轻的烹饪用具的材料。

权利要求7中所描述的发明是

权利要求6所述的氟树脂复合材料，其特征在于，所述氟树脂层在未进行表面处理的所述基材上形成，并且在划格试验(JIS-K-5400，1998年版)中，即使进行100次的胶带剥离操作后也不会剥离。

在本权利要求的发明中，即使对基材不进行表面处理，也可以获得与基材的粘结力强的氟树脂层，由此可以提供便于制造的氟树脂复合材料。

此外，上述的“不会剥离”是指根据上述JIS-K-5400，1998年版中所规定的评价分数为10分。

权利要求8中所描述的发明是

一种烹饪用具，其特征在于，由权利要求1至权利要求7中任意一项所述的氟树脂复合材料制得。

氟树脂既具有不粘性优异、烹饪材料难以附着在电饭锅或煎锅等上这样的长处，另一方面又具有与基材的粘结强度弱这样的缺点，作为其解决措施，以往建议采用对基材的表面进行蚀刻处理的技术(日本专利第1239856号)、或者使用底漆层(粘结层)，但是这并不能算得上充分解决了该问题，因为这些解决措施成为成本升高的主要原因。

与此相比，本权利要求的发明涉及的烹饪用具由上述氟树脂复合材料制得，由此可以形成在基材和氟树脂层的粘结力以及成本方面都优异的烹饪用具，而这两方面在以往技术中都存在缺点。

权利要求9中所描述的发明是

一种烹饪设备，其特征在于，具备权利要求8所述的烹饪用具。

本权利要求的发明是具备权利要求8所述的长处的优异的烹饪设备。

权利要求10中所描述的发明是

一种制造氟树脂复合材料的方法，其特征在于，将未交联的氟树脂涂覆在基材上，然后将所述氟树脂加热至其熔点以上的温度，并且在低氧气氛中进行电子束辐射以使其发生交联，然后将所述基材机械加工成所希望的形状。

在本权利要求的发明中，将未交联的氟树脂涂覆在基材上，然后将氟树脂加热至其熔点以上的温度，并且在低氧气氛中进行电子束辐射以使其发生交联，因此，使得在基材上形成交联的氟树脂薄膜的操作(这在以往认为困难的)变得容易。因为预先未交联的氟树脂可以形成为粒径小的粉末，所以其可以用作氟树脂分散体的原料，因为不使用预先交联的粒径大的氟树脂，所以可以形成薄膜。

例如，在板状的基材表面上，旋涂氟树脂分散体(其是将未交联的氟树脂分散在水中形成的物质)而形成薄膜状的氟树脂。旋涂是指使基材旋转，将氟树脂分散体滴落在基材的中央部上，并通过离心力来扩散，由此在基材表面上形成厚度均匀的氟树脂薄膜。接着，将氟树脂加热并烧结，并将该氟树脂加热至其熔点以上的温度，然后在低氧气氛中进行电子束辐射以使其发生交联。接着，冷却基材和氟树脂，然后将基材通过机械加工形成所希望的形状。机械加工是指通过加压或旋绞成型为电饭锅的内锅或煎锅的过程。这样，可容易地制造这样的烹饪用具：在保持作为氟树脂特长的不粘性的同时，可以提高耐磨性以及粘结强度。另外，为了提高交联密度，低氧气氛中的氧浓度优选为1000ppm以下，更优选为500ppm以下。另一方面，过度降低氧浓度也是不可优选的。具体而言，可以优选采用氮气气氛等。

权利要求11中所描述的发明是

一种办公自动化机器用辊或者办公自动化机器用带，其特征在于，其是在环状的基材上形成氟树脂层而制成的办公自动化机器用辊或者办公自动化机器用带，并且所述氟树脂层是通过电子束辐射而发生交联的。

在本权利要求的发明中，通过电子束辐射，使氟树脂发生交联，由此在保持氟树脂的不粘性的同时，提高氟树脂层的耐磨性。为此，可以使氟树脂层的厚度变薄，由此在定影辊或定影带中，使设置在内部的加热器的热有效地传导。例如，如果氟树脂层的厚度为10μm，则设置在定影辊或转印定影带内的加热器的热有40％的损失。然而，如果厚度为5μm，则仅有20％的损失。因此，即使不升高加热器的加热温度，也可以提高印刷速度。

此外，如果升高上述加热器的温度，则发生热降解从而降低耐磨性。但是，在本权利要求的发明中，通过电子束辐射使氟树脂发生交联，由此可以提高氟树脂层的耐热性。这是因为，如果氟树脂发生交联，则没有熔点，从而不能熔融。而且，在本发明中，通过电子束辐射使基材和氟树脂粘结，因此不需要粘结层(底漆)，可以大幅度提高办公自动化机器用辊或办公自动化机器用带的导热率。

上述技术也可以适用于其它办公自动化机器用辊或办公自动化机器用带。办公自动化机器用辊是指定影辊、转印辊、加压辊、充电辊、显影辊等。此外，办公自动化机器用带是指诸如转印带、转印定影带和定影带之类的可用于定影部中的定影部用带等。

权利要求12中所描述的发明是

权利要求11所述的办公自动化机器用辊或者办公自动化机器用带，其特征在于，所述氟树脂层由PFA、PTFE或FEP、或者由选自PFA、PTFE和FEP中任意两种或三种的混合物构成。

在本权利要求的发明中，作为氟树脂，使用PFA、PTFE或FEP、或者选自其中的两种或三种的混合物，由此可以获得耐热性和耐应力开裂性优异的氟树脂薄膜。

权利要求13中所描述的发明是

权利要求11或者权利要求12所述的办公自动化机器用辊或办公自动化机器用带，其特征在于，所述电子束辐射的电子束穿过所述氟树脂层到达所述环状基材。

如上所述，穿过氟树脂层到达基材的电子束辐射使基材上的预先未交联的氟树脂发生交联，与电子束未到达基材时的情况相比，大幅度地提高了基材和氟树脂层的粘结力。为此，在本权利要求的发明中，可以提供基材和氟树脂层牢固地粘结的办公自动化机器用辊或者办公自动化机器用带。

权利要求14中所描述的发明是

权利要求11至权利要求13中任意一项所述的办公自动化机器用辊或者办公自动化机器用带，其特征在于，所述氟树脂层的厚度为20μm以下。

在本权利要求的发明中，通过电子束辐射进行的交联，可以提高氟树脂层的耐磨性，因此在保持耐磨性的同时，可以使氟树脂层的厚度薄膜化至20μm以下、优选为10μm以下，并且在辊中，更优选为3μm以下，而在带中，更优选为7μm以下。因此，可以提高辊或转印定影带的导热性，而不用提高上述加热器的温度，由此可以抑制氟树脂层的热降解。此外，可以减少加工费以及材料费。而且，如果厚度为20μm以下，则可以用加速电压为60kV的超小型通用的廉价的电子束辐射装置进行交联。

权利要求15中所描述的发明是

权利要求11至权利要求14中任意一项所述的办公自动化机器用辊或者办公自动化机器用带，其特征在于，所述电子束辐射的辐射量为1kGy～500kGy。

在本权利要求的发明中，通过将电子束辐射的辐射量定为1kGy～500kGy，可以确切地使氟树脂交联。

权利要求16中所描述的发明是

权利要求11至权利要求15中任意一项所述的办公自动化机器用辊或者办公自动化机器用带，其特征在于，所述环状基材为耐热性树脂或金属中的任意一种。

在本权利要求的发明中，作为基材，使用耐热性树脂或金属，由此可以提供耐热性和机械强度优异的办公自动化机器用辊或者办公自动化机器用带。作为耐热性树脂，可以使用聚酰亚胺树脂或聚酰胺酰亚胺树脂等。作为金属，使用不锈钢或铝等。

权利要求17中所描述的发明是

权利要求11至权利要求16中任意一项所述的办公自动化机器用辊或者办公自动化机器用带，其特征在于，所述氟树脂层在未进行粘结处理的所述基材上形成，并且在剥离试验中，所述氟树脂层具有0.5kg/1.5cm以上的粘结力。

本权利要求的发明中，通过电子束辐射进行的交联，可以使氟树脂层的粘结力达到0.5kg/1.5cm以上，优选为0.8kg/1.5cm以上。结果，即使对基材的表面不进行使用底漆等粘结处理，也可以获得与基材的粘结力强的氟树脂层。

权利要求18中所描述的发明是

权利要求11至权利要求17中任意一项所述的办公自动化机器用辊或者办公自动化机器用带，其特征在于，在所述环状基材和所述氟树脂层之间形成有中间层。

本权利要求的发明中，通过在基材和氟树脂层之间形成中间层，除了可以获得上述效果之外，还可以形成满足各种用户的要求规格的办公自动化机器用辊或者办公自动化机器用带。作为中间层，可以使用硅橡胶等弹性体材料等。

权利要求19中所描述的发明是

一种办公自动化机器用辊或者办公自动化机器用带的制造方法，其特征在于，将未交联的氟树脂涂覆在环状基材上，然后将所述氟树脂加热至其熔点以上的温度，并且在低氧气氛中进行电子束辐射，以使所述氟树脂发生交联。

在本权利要求的发明中，将未交联的氟树脂涂覆在基材上，然后将所述氟树脂加热至其熔点以上的温度，在此状态下，在低氧气氛中进行电子束辐射，以使氟树脂发生交联，因此，使得在基材上形成交联的氟树脂薄膜的操作(这在以往认为困难的)变得容易。

因为预先未交联的氟树脂可以形成粒径小的粉末，所以可以采用分散法等方法，而且因为不使用预先交联的粒径大的氟树脂，所以可以形成薄膜。结果，可以在保持作为氟树脂特长的不粘性的同时，改善导热性，而且可容易地制造耐磨性和耐热性得到提高的办公自动化机器用辊或者办公自动化机器用带。另外，作为低氧气氛，优选为氮气气氛等。

此外，将预先未交联的氟树脂形成在基材上后，通过电子束辐射，使其发生交联，因此氟树脂和基材的粘结力变得极强，从而不需要采用粘结层(底漆)。作为与基材的粘附性提高的原因，考虑为如下：通过电子束辐射，主链或侧链发生断裂，而且由于是高温，产生了活泼的自由基，并且由于没有氧等容易结合的物质，因此该自由基与基材结合。

权利要求20中所描述的发明是

一种办公自动化机器用辊或者办公自动化机器用带的制造方法，其特征在于，使挤出成型机的模头(出口)的周围形成低氧气氛，将未交联的氟树脂从所述挤出成型机的模头挤出到所述环状基材上，并且在所述氟树脂的温度达到其熔点以下之前，在低氧气氛中对所述氟树脂进行电子束辐射，以使其发生交联。

在本权利要求的发明中，通过采用适合于批量生产的挤出成型法，可以在环状基材上形成氟树脂薄膜，并且，在一旦发生熔融的氟树脂的温度达到其熔点以下之前，进行电子束辐射，因此可以制造生产率高且廉价的办公自动化机器用辊或者办公自动化机器用带。

权利要求21中所描述的发明是

权利要求19或权利要求20所述的办公自动化机器用辊或者办公自动化机器用带的制造方法，其特征在于，将所述未交联的氟树脂加热至其熔点以上的温度，在低氧气氛中进行电子束辐射以使其发生交联，然后在所述氟树脂的下层的温度达到分解温度之前迅速冷却。

如上所述，将氟树脂的温度加热至其熔点以上，并在低氧气氛中进行电子束辐射，因此可以容易且确切地使氟树脂交联。此外，由于氟树脂层产生的热，上述氟树脂的下层的温度会上升，但是在该温度达到下层的分解温度之前迅速冷却，因此不用担心下层会发生特性劣化的问题。而且，如果迅速冷却的话，氟树脂的结晶难以生成，从而可以提高氟树脂层的耐挠曲性。

即，采用分散法等薄膜形成法，将未交联的氟树脂涂覆在环状模具(筒)的内周面上，然后将硅橡胶等涂覆在环状的氟树脂层的内周面上，从而形成中间层。接着，将作为基材的聚酰亚胺树脂等涂覆在中间层的内周面上，从而形成环状基材。接着，从模具中拔出环状基材、中间层和氟树脂层，将表面的未交联的氟树脂层加热至其熔点以上的温度，并且在低氧气氛中进行电子束辐射以使其发生交联，然后在上述氟树脂层下面的中间层的温度达到分解温度之前迅速冷却，由此制成办公自动化机器用带。

另外，在进行上述电子束辐射时，优选以螺旋状进行辐射。小型的电子束辐射装置具有这样的特征：辐射点的中心部分的电子束辐射量多、而周边部分的电子束辐射量少。因此，仅用电子束辐射，难以均匀地辐射氟树脂层的表面。于是，在使环状基材(在其外周面上形成有作为被辐射目标物的氟树脂层)旋转的同时，将配置在外侧的电子束辐射装置沿环状基材的轴向平行移动，从而通过电子束辐射(即，通过以螺旋状进行辐射)，可以均匀地辐射氟树脂层的表面。

发明效果

根据本发明的第一实施方案，在基材上形成的氟树脂层通过电子束辐射而发生交联，在此状态下，其被机械加工成所希望的形状，因此可以获得具有氟树脂薄膜的氟树脂复合材料、烹饪用具或者烹饪设备，其中所述氟树脂薄膜在保持作为氟树脂特长的不粘性的同时，还具有优异的耐磨性。

根据本发明的第二实施方案，在基材上形成预先未交联的氟树脂，并且通过电子束辐射使氟树脂交联，因此可以获得具有氟树脂薄膜的办公自动化机器用辊或办公自动化机器用带，其中所述氟树脂薄膜在保持作为氟树脂特长的不粘性的同时，耐磨性以及耐热性优异。

附图的简单说明

[图1]是示出本发明中所使用的氟树脂层的磨耗特性的评价结果的图。

[图2]是示出本发明中所使用的氟树脂层的磨耗特性的评价结果的图。

[图3]是示出本发明的一个实施方案中的烹饪用具的截面示意图。

[图4]是示出本发明的一个实施方案中的烹饪用具的制造方法的流程图。

[图5]是示出本发明实施例中的一个工序的截面示意图。

[图6]是用于说明对氟树脂进行电子束辐射的方法的示意图。

[图7]是示意性地示出本发明实施例中的对氟树脂层进行电子束辐射的方法的图。

[图8]是示出本发明实施例中的烹饪用具的磨耗特性的评价结果的图。

[图9]是示出在本发明实施例中的烹饪用具的氟树脂层上的穿通伤的形状。

[图10]是示出本发明的办公自动化机器用辊的一个实施方案的部分切开后的示意图。

[图11]是示出本发明的办公自动化机器用辊的一个实施方案的制造方法的流程图。

[图12]是示出本发明的办公自动化机器用辊的一个实施方案的其它制造方法的流程图。

[图13]是用于说明本发明的办公自动化机器用辊的一个实施方案的制造方法的部分截面示意图。

[图14]是用于说明本发明的办公自动化机器用辊的一个实施方案的其它制造方法的部分截面示意图。

[图15]是示出本发明的办公自动化机器用带的一个实施方案的部分切开后的示意图。

[图16]是示出本发明的办公自动化机器用带的一个实施方案的制造方法的流程图。

[图17]是示出本发明的办公自动化机器用带的一个实施方案的其它制造方法的流程图。

[图18]是用于说明在本发明的办公自动化机器用带的一个实施方案的制造中的电子束辐射方法的图，其中(A)氟树脂层正面示意图、(B)侧面示意图。

符号说明

1             基材

2             氟树脂层

3             不锈钢

20、38、53    电子束辐射装置

21            电子束管

31            氟树脂复合材料

32            铝基材

33            槽

34            隔壁

35            加热板

36            开口

37            钛箔

38            穿通伤

41、71        环状基材

51、61        挤出成型机的模头(出口)

52、62        开口部

63            孔

72            中间层

本发明的最佳实施方案

以下基于最佳实施方案对本发明进行说明。另外，本发明并不限定于下面的实施方案。在与本发明相同以及相当的范围内，可以对以下的实施方案进行各种改变。

1.评价例

(氟树脂以及使用其的氟树脂复合材料的制造和评价)

1)磨耗基本物理性质

为了确认氟树脂的交联效果，通过电子束辐射，使平板上的氟树脂薄膜发生交联，并进行磨耗特性的变化和粘结力的评价。

在5mm的铝板上，用浸涂法涂覆氟树脂分散体(三井デユポンフロロケミカル社制造，PFA分散体950HP)，在380℃下进行烧结，以形成5μm的膜，从而制作样品。准备带有槽和加热板的由ウシオ电机社制造的辐射元件(min-EB，输出功率为30kV)，在氮气气氛下、并且在温度为400℃的加热板上，放置涂覆有氟树脂的铝板，并进行电子束辐射。采取五种辐射量：30kGy、100kGy、300kGy、900kGy、以及在400℃下仅进行加热(无辐射)。

根据所谓的旋转磨耗试验的方法来进行磨耗特性的评价。旋转磨耗试验是指这样的试验：在被辐射的样品上放置Scotch-Brite(注册商标)(#3000)和2kg的载荷，将其以500rpm旋转，并测定每次旋转时由Scotch-Brite(注册商标)的摩擦而导致的PFA膜的膜厚减少量。

磨耗特性的评价结果示于图1。在图1中，图表的横轴表示Scotch-Brite(注册商标)的累计旋转数，纵轴表示此时的样品的减少量。从结果可知，与未辐射的样品相比，当辐射量为30kGy、100kGy时，随着辐射量的增加，磨耗量减少，从而大幅度地提高耐磨性。另一方面，当辐射量为300kGy时，减少量增加，并且，当辐射量为900kGy时，样品立即被磨削。可知：当辐射量为300kGy、900kGy时，氟树脂开始劣化，耐磨性降低。因此，就温度方面而言，这次所使用的氟树脂适合100kGy左右的辐射量。

接着，进行交联的PFA与其它材料的比较。作为其它材料，使用了坚硬且磨耗性优异的特种工程塑料，具体来说，使用了PAI(聚酰胺酰亚胺，东洋纺社制造，バイロマツクスHR-16NN)、PI(聚酰亚胺、宇部兴产社制造、U-ワニス-S)、PEEK(聚醚醚酮、オキツモ社制造、PEEK-COATING)这三种。评价结果示于图2。从结果可知，交联的PFA显示出胜过PAI、PI、PEEK等特种工程塑料的磨耗特性。

2)粘结特性的试验

接着，通过对氟树脂进行电子束辐射，从而进行提高与基材的粘附性的实验。在5mm的铝板上面和PI(聚酰亚胺、宇部兴产社制造、U-ワニス-S)上面，用浸涂法分别涂覆氟树脂分散体(三井デユポンフロロケミカル社制造、PFA分散体950HP)，在380℃下烧结，以形成5μm的膜，从而制作样品。在带有槽和加热板的ウシオ电机社制造的辐射装置(min-EB，输出功率为30kV)中，在氮气气氛下、并且加热板的温度为400℃下，对样品进行电子束辐射量为100kGy的辐射。

按照JIS-K-5400(1998年版)的所谓划格试验的剥离试验进行评价。划格试验是指这样的试验：在样品表面上造成100个1mm见方大小的网格状穿通伤，将胶带贴在其上，并且重复进行剥离胶带的操作，从而调查经过多少次的剥离后样品才被剥落。试验的结果是，未辐射的铝板上的PFA经过数次剥离后全部都被剥落，但是，经辐射的铝板和PI上的PFA即使重复100次的剥离也完全没有剥落。即，在上述标准中，将剥离状态以0～10分来进行评价，该样品为其中的最高分10分(每一道切割伤均纤细且两侧光滑，切割伤的相交点以及正方形的格子不会剥落)。由此可知，在高温、脱氧气氛下对氟树脂进行电子束辐射，可以显著提高与基材的粘附性。

然后，采用剥离试验来进行评价。剥离试验是指这样的试验：将FEP制的薄板贴在基材上的氟膜上，并测定使其剥离时的力量。试验结果示于表1。因为在所有后贴的FEP制的薄板面与样品之间的界面处发生了剥落，所以不能进行评价，尽管如此，已知的是，所有样品都具有1.7kg/1.5cm以上的强粘结力。

另外，不能够测出不使用底漆(粘结剂的使用)或不进行蚀刻处理(基材的表面处理)时的剥离粘结力(基本上接近于零)。

[表1]

2.第一实施方案

本实施方案是涉及第一方案的实施方案，其涉及烹饪用具。

(烹饪用具的制造)

图3是示出作为本发明烹饪用具的一个例子的电饭锅的内锅的示意图。在图3中，1为基材，2为形成在基材1上的薄膜状的氟树脂。

基材1由底部和侧部构成。作为基材1的材料，可以使用不锈钢、铝、以及铝合金等金属。

氟树脂层2形成在水平的底部内壁和基本上为垂直的侧部内壁上，其厚度为15μm，通过电子束辐射而发生交联。作为氟树脂层2，优选使用PFA(三井デユポンフロロケミカル社制造、PFA分散体950HP)。该PFA的固体含量为33％，粒径为零点几微米左右，并且其是熔融型氟树脂，因此适用于通过氟树脂分散体等来形成薄膜。

根据图4所示的流程图的制造方法，制作由以上的结构构成的内锅。

首先，准备平板状的基材。即，如图5所示，准备厚度为0.6～3.0mm左右的平板的铝合金(Al-Mn系，JIS3003、3004、3005)基材1。另外，在IH烹饪用具的情况下，如图5中的双点划线所示，在上述基材1的里面可以设置不锈钢3。

然后，在工序S2中，在基材1的上面，旋涂将未交联的氟树脂(PFA)微细粉末分散在水中而形成的分散体，从而形成薄膜状的氟树脂2。

接着，在工序S3中，将基材1设置在恒温槽内，并在380～420℃下烧结10～20分钟，进一步在工序S4中，使氟树脂层2的温度达到其熔点以上的温度使其熔融，并且该状态下，在氮气气氛中进行电子束辐射以使其发生交联。即，如图6所示，将下侧形成有氟树脂层2形成面的基材1沿着箭头方向被输送到电子束辐射装置20的上方，由此使氟树脂层2的全体均匀地受到电子束辐射。为了使氟树脂层2充分发生交联，电子束辐射量优选为100kGy左右。在电子束辐射装置20中，使用交错排列10个电子束管21的辐射元件(min-EB)(ウシオ电机社制造)。这是因为，该装置是通用、廉价、并且是小型的。

根据本发明，由于氟树脂层的厚度减小了，因此可以进行单层涂覆。此外，采用上述通用的电子束辐射装置，使电子束到达基材，从而可以获得基材和氟树脂层的粘结力强的制品。

接着，在工序S5中，将基材1加压加工或旋绞加工成所希望的形状。这样，采用适合于批量生产的制造方法，可以制造在基材1上具有薄膜状的交联的氟树脂层2的内锅。根据上述的旋转磨耗试验，来评价所制作的内锅上的氟树脂层2的耐磨性，此外，根据所谓的划格试验(JIS-K-5400，1998年版)，来评价基材和氟树脂层的粘结强度，证实了分别满足所规定的标准。

以下基于实施例进行更详细的说明。

(实施例)

本实施例是这样的例子：采用制作电饭锅的内锅时的实际加压装置，对使用了铝基材的氟树脂复合材料进行加压加工，以确认上述氟树脂复合材料是否能够经受加压加工、或者是否不会发生烹饪等问题等。

(1)氟树脂复合材料的制作

1)基材上的氟树脂的涂覆

在直径为360mm、厚度为1.2mm的圆盘状铝基材(3004材)上，采用旋涂法，分别旋涂PTFE分散体(ダイキン社制造的D 1-F)和PFA分散体(三井デユポンフロロケミカル社制造的945HP)这两种氟树脂并干燥，然后在400℃下进行烧结，从而制作了两种氟树脂复合材料，它们在铝基材上分别形成有作为氟树脂层的、厚度为10μm的PTFE膜和PFA膜。

2)电子束辐射

图7是示意性地示出电子束辐射方法的图。在图7中，将上述氟树脂复合材料31设置在加热板35上，以使氟树脂层(PTFE膜、PFA膜)2面向上侧、铝基材32面向下侧，其中所述加热板35设置在电子束辐射用槽33内。另外，槽33的隔壁34的上部设置有用于使电子束穿过的开口36，而且为了将槽33封闭，用厚度为30μm的钛箔37覆盖上述开口36。在形成PTFE膜的氟树脂复合材料时将加热板35的温度设定为340℃、在形成PFA膜的氟树脂复合材料时将加热板35的温度设定为310℃，并用氮气置换槽33内的气体(置换后槽内的氧浓度为5ppm)，然后采用NHVコ一ポレ一シヨン社制造的输送带式电子束辐射装置(加速电压为1.16MeV)38，辐射60kGy的电子束，从而使作为氟树脂层2的PTFE以及PFA交联。

3)加压加工

采用电饭锅内锅用的模具，将电子束辐射后的样品冷冲压成凹状，从而制作深度为120mm、直径为190mm的内锅。通过冲压成凹状，铝基材32和氟树脂层2受到压力、摩擦、牵拉等应力，但是所制作的内锅上的PTFE膜和PFA膜均未出现剥落、产生裂缝等问题，由此证实了本实施例的PTFE膜和PFA膜即使不进行蚀刻等基材表面处理，也能够经受加压加工。

(2)性能评价

1)耐磨性的评价

采用上述旋转磨耗试验，来评价所制作的内锅上的PTFE膜和PFA膜的耐磨性。其评价结果与设置未经辐射的PTFE膜和PFA膜时的评价结果一起示于图8。从图8可知，通过用放射线辐射，使PTFE膜和PFA膜的耐磨性均大幅度提高。此外，令人惊奇的是，在受到电子束辐射的PTFE膜中，即使旋转20000次后磨耗量仍为0。

2)粘结力的评价

采用上述的所谓划格试验的剥离试验，来评价所制作的内锅上的PTFE膜和PFA膜的粘结力。另外，为了评价在样品具有损伤或小孔的条件下进行加工时的情况，在PTFE膜和PFA膜上具有100个网格状穿通伤的样品的中心部分，进一步设置2个称作“杯突(Erichsen)”的突起(其厚度分别为5mm和10mm)，并对该样品进行评价。此外，重复进行100次的剥离操作。试验结果示于表2。

[表2]

※在表2中，分子表示未剥离的网格状的穿通伤个数，分母表示剥离次数。

从表2所示的结果可知，在本实施例中，在所形成的PTFE膜以及PFA膜的粘结力评价试验中，没有出现剥落现象，从而具有优异的粘结力。

3)作为烹饪用具的性能评价

进行模拟实际烹饪的评价试验。具体而言，如图9所示，在PTFE膜以及PFA膜上，造成长度为100mm、宽度为50mm的X字形的穿通伤39之后，将エスビ一食品社制造的“おでんの素”(注册商标)装在电饭锅中，炖1000小时，然后检查PTFE膜和PFA膜是否从基材剥离。如果基材与PTFE膜、PFA膜的粘附性不充分的话，则在炖的时候烹饪汤(おでん汤)会浸透到两者之间的界面处，从而应该产生PTFE膜和PFA膜的剥离，但是在本实施例中，完全没有发生剥离，可知作为烹饪用具没有问题。

3.第二实施方案

本实施方案是涉及第二方案的实施方案，其涉及办公自动化机器用辊。

(办公自动化机器用辊的制造)

图10是示出本发明办公自动化机器的定影辊的部分切开的示意图。在图10中，41为环状基材，2为在环状基材41上形成的薄膜状氟树脂层。

环状基材41呈圆筒状，虽然在图中未示出，但是圆筒内部容纳有加热器等。作为环状基材41的材料，可以使用聚酰亚胺树脂或聚酰胺酰亚胺树脂等耐热性树脂，或者不锈钢或铝等金属。氟树脂层2的厚度为15μm，其通过电子束辐射而发生交联。

根据图11所示的流程图的制造方法，来制作由以上的结构构成的定影辊。

首先，在工序S1中，准备环状基材41。例如，根据下述方法来制造聚酰亚胺制的环状基材41。即，使具有所规定的外径和长度的筒状模具旋转，同时将聚酰亚胺清漆涂覆在其外侧，然后加热模具以进行酰亚胺化反应，由此，在模具的周围形成厚度为80μm左右的聚酰亚胺制的环状基材41。

其次，在工序S2中，采用分散法等，以薄膜状将未交联的氟树脂(PFA)2涂覆在环状基材41上。作为氟树脂2的材料，优选使用PFA(三井デユポンフロロケミカル社制造、950HP)。该PFA的固体含量为33％、粒径为零点几微米左右，并且其是熔融型氟树脂，因此适用于利用分散法等形成薄膜。

在本发明中，在上述环状基材41的外表面上形成由弹性体构成的中间层，进一步还可以将氟树脂2涂覆在其外表面上。例如，通过分配器，在环状基材41的表面上形成由硅橡胶等合成橡胶构成的、厚度为200μm左右的中间层，然后将氟树脂2涂覆在其外侧上。

然后，在工序S3中，在380℃下加热氟树脂2以使分散体颗粒熔融，并使氟树脂2形成为膜状，同时在氟树脂2的温度达到熔点以下的温度之前，在氮气气氛中进行电子束辐射，以使其发生交联。另外，根据基材的材质，适当地调节加热温度。为了使氟树脂2充分地发生交联，将电子束辐射量设定为100kGy左右。在电子束辐射装置中，使用辐射元件(ウシオ电机社制造，min-EB)。这是因为，该装置通用、廉价、并且是小型的。在不进行电子束辐射的情况下，为了将环状基材41和氟树脂层2粘结，需要使用底漆层，但是在本发明的方法中即使没有底漆层也可以通过电子束辐射而牢固地粘结。

接着，在工序S4中，将氟树脂2冷却以形成定影辊。根据上述旋转磨耗试验，来评价如此获得的定影辊的氟树脂层2的耐磨性。此外，根据上述的剥离试验，来评价环状基材41和氟树脂层2的粘结强度，并证实了分别满足所规定的标准。作为耐磨性的其他评价方法，有直线往复磨耗试验(试验温度：250℃)。

4.第三实施方案

本实施方案是涉及第二方案的实施方案，其涉及办公自动化机器用辊。

(办公自动化机器用辊的制造)

图12是用于说明制造定影辊的其它方法的流程图。

首先，在工序S1中，采用图13所示的立式挤出成型机，制造未交联的氟树脂(PFA)管。在图13中，2为氟树脂(PFA)管，51为挤出成型机的模头(出口)，53为电子束辐射装置。在模头51的周围形成氮气气氛。

将熔融状态的未交联的氟树脂(PFA)(其是通过将粒状的氟树脂(PFA，950HP)加热至熔点以上的温度而形成的)供给到立式挤出成型机的模头51的内部。在模头51的下端设置环状的开口部52。熔融状态的未交联的氟树脂由该开口部52被挤出到下方，从而形成未交联的氟树脂管2。

其次，在工序S2中，被挤出到下方的氟树脂管2在其温度达到熔点以下的温度之前，通过以环状配置在挤出成型机下侧的电子束辐射装置53，在氮气气氛中进行电子束辐射，并发生交联。在该电子束辐射装置53中，使用上述辐射元件(ウシオ电机社制造，min-EB)。为了使氟树脂管2充分地发生交联，电子束辐射量优选为100kGy左右。交联后的氟树脂管2被切成所规定的长度。

然后，在工序S3中，制造环状基材41。例如，使具有所规定的外径和长度的筒状模具旋转，同时将聚酰亚胺清漆涂覆在其外侧，然后加热模具以进行酰亚胺化反应，由此，在模具的周围形成厚度为80μm左右的聚酰亚胺制的环状基材41。

其次，在工序S4中，将氟树脂管2包覆在环状基材41的外周面上，从而形成氟树脂层2。作为包覆方法，(例如)有这样的方法：在环状基材41的外周面上先涂覆具有粘性的粘结剂，并且将氟树脂管2硬塞入。或者有这样的方法：使氟树脂管2形成热收缩管，并将环状基材41插入到该氟树脂管2中，然后加热氟树脂管2以进行热收缩，由此使环状基材41的外周面与氟树脂管2的内周面接合。

这样，通过采用适合于批量生产的挤出成型法，可以在环状基材41上形成薄膜状的氟树脂层2，从而制造定影辊。

5.第四实施方案

本实施方案是涉及第二方案的实施方案，其涉及办公自动化机器用辊。

(办公自动化机器用辊的制造)

图14是用于说明根据其它的挤出成型法来制造定影辊的方法的部分截面示意图。在图14中，41为定影辊的环状基材，61为挤出成型机的模头(出口)，53为电子束辐射装置。挤出成型机的模头61具有孔63，该孔63的直径稍微大于环状基材41的直径。如下所述，环状基材41穿过该孔63。在孔63的内周壁上以环状设置有模头61的开口部62。将加热至熔点以上的温度而形成的熔融状态的未交联的氟树脂(PFA)2供给到模头61的内部。而且，在模头61的周围形成氮气气氛。

在挤出成型机的后侧，以环状配置电子束辐射装置53。在该电子束辐射装置53中，使用上述辐射元件(ウシオ电机社制造，min-EB)。

当按箭头方向输送来的环状基材41穿过挤出成型机的孔63时，加热至熔点以上的温度而形成的熔融状态的未交联的氟树脂(PFA)2由模头61的开口部62被挤出，由此均匀地涂覆到环状基材41的外周表面上。

在外周表面上涂覆有氟树脂2的环状基材41进一步被输送，并在设置有电子束辐射装置53的位置处，在氟树脂2的温度达到熔点以下之前，在氮气气氛中通过电子束辐射装置53进行电子束辐射。由此，使氟树脂2发生交联。为了使氟树脂管2充分发生交联，电子束辐射量优选为100kGy左右。

其后，将氟树脂2冷却，以形成定影辊。这样，通过采用适合于批量生产的挤出成型法，可以在环状基材41上形成薄膜状的氟树脂层2。

6.第五实施方案

本实施方案是涉及第二方案的实施方案，其涉及办公自动化机器用带。

(办公自动化机器用带的制造)

图15是示出本发明办公自动化机器的转印带(或者转印定影带)的部分切开后的示意图。在图15中，71为环状基材，2为在环状基材71上形成的薄膜状氟树脂层。

环状基材71呈带状，其被用作带时，在其内部容纳有加热器等。作为环状基材71的材料，可以使用聚酰亚胺树脂或聚酰胺酰亚胺树脂等耐热性树脂、或者不锈钢或铝等金属。

氟树脂层2的厚度为10μm，并通过电子束辐射而发生交联。作为氟树脂层2的材料，优选使用PFA(三井デユポンフロロケミカル社制造、950HP)。该PFA的固体含量为33％、粒径为0.2μm左右，并且其是熔融型氟树脂，因此适用于采用分散法等形成薄膜。

7.第六实施方案

本实施方案是涉及第二方案的实施方案，其涉及办公自动化机器用带。

(办公自动化机器用带的制造)

例如，根据图16所示的流程图的制造方法，来制造图15所示的转印带(或者转印定影带)。首先，在工序S1中，制造环状基材71。例如，根据下述的方法制造聚酰亚胺制的环状基材71。即，涂覆聚酰亚胺清漆，然后加热模具以进行酰亚胺化反应，由此，在模具的周围形成厚度为80μm左右的聚酰亚胺制的环状基材71。在本发明中，还可以在上述环状基材71的外表面上形成由弹性体构成的中间层，并将氟树脂2涂覆在其外表面上。例如，采用分配器法，在环状基材71的表面上形成由硅橡胶等合成橡胶制得的、厚度为200μm左右的中间层。

其次，在工序S2中，涂覆未交联的氟树脂(PFA)的分散体。这样，在环状基材71上以薄膜状涂覆氟树脂。

然后，在工序S3中，通过加热(加热温度：380℃)，使粉末状的氟树脂熔融，形成均匀的薄膜，同时在氟树脂的温度达到熔点以下之前，在氮气气氛中进行电子束辐射，以使其发生交联。为了使氟树脂充分发生交联，将电子束辐射量设定为100kGy左右。在电子束辐射装置中，使用辐射元件(ウシオ电机社制造，min-EB)。这是因为该装置通用、廉价、并且是小型的。

接着，在工序S4中，将氟树脂冷却。此时，如果进行迅速冷却，则难以产生氟树脂的结晶，从而可以提高氟树脂层2的耐挠曲性。此外，如果使用侧链型的氟树脂，则可以抑制结晶的生成，因此是优选的。而且，如果使用分子量大的氟树脂，则耐挠曲性良好，因此优选。另外，根据碳导电或者离子导电，将环状基材、硅橡胶、氟树脂的体积电阻率调节为10¹¹Ω·cm左右。这样，制得定影转印带。根据上述旋转磨耗试验，来评价该转印带的氟树脂层2的耐磨性，此外，根据上述划格试验(JIS-K-5400，1998年版)，来评价基材71与氟树脂层2的粘结强度，从而证实了分别满足所规定的标准。作为耐磨性的其他评价方法，可以适用上述直线往复磨耗试验(试验温度：250℃)。

8.第七实施方案

本实施方案是涉及第二方案的实施方案，其涉及办公自动化机器用带。

根据图17所示的流程图的制造方法，也可以制造图15所示的转印带。首先，在工序S1中，在对内周面进行镜面加工后的不锈钢制的环状模具(外筒)上，根据浸涂法来涂覆将未交联的氟树脂(PFA)的微细粉末分散在水中而形成的分散体，并在380℃下进行烧结。这样，在环状模具的内周面上，以薄膜状(厚度为10μm左右)涂覆未交联的氟树脂。

其次，在工序S2中，形成中间层。例如，在等离子体处理室内，设置内周面上形成有氟树脂层的环状模具。在环状模具的内侧设置对电极，使得该电极与环状模具相对。在等离子体处理室内形成He气氛。此外，在兼用作等离子体发生用电极的环状模具和对电极之间，按照所规定的时间施加具有规定的输出功率、电压、以及频率的高频电力。由此，在环状模具和对电极之间的空间产生等离子体，从而对氟树脂层的内周面进行等离子处理。

对氟树脂层的内周面进行等离子处理等之后，将信越化学社制造的底漆101A和101B以1∶1的比例混合并涂覆在氟树脂的内周面上，并进行干燥，从而形成厚度约为5μm的粘结膜。其后，将信越化学社制造的硅橡胶KE-1370A和KE-1370B以1∶1的比例混合，并使用溶剂调节粘度后，涂覆在上述粘结膜上，并在150℃下固化。这样，形成厚度为约200μm的中间层。

然后，在工序S3中，形成环状基材。例如，与上述氟树脂层的等离子体处理一样，对中间层的内周面进行等离子体处理，然后涂覆热塑性聚酰亚胺(新日本理化社制造，リコカ一トPN-20)，并在220℃下干燥，从而形成厚度为80μm左右的环状基材71。其后，从模具中拔出环状基材、中间层以及氟树脂层。如此获得如图18(A)、(B)所示的由环状基材71、中间层72和氟树脂层(表层)2构成的环状带。另外，根据碳导电或者离子导电，将表层(氟树脂层)、粘结层(底漆层)、弹性层(硅橡胶层)、以及基材(聚酰亚胺层)的体积电阻率调节为10¹¹Ω·cm左右。

接着，在工序S4中，将芯体放入到环状带的中空部后，如图18所示，使环状带旋转。此外，将加热至400℃的氮气喷射到环状带的表层，使氟树脂层2的温度达到其熔点以上的温度之后，进行电子束辐射以使其发生交联，从而形成交联的氟树脂层2。即，在使环状带(其外周面上设置有作为被辐射目标物的氟树脂层2)旋转的同时，将设置在环状带的外侧的电子束辐射装置53向箭头方向X平行移动，以通过电子束辐射(即，通过以螺旋状进行辐射)，均匀地用电子束辐射氟树脂层2的全体。为了使氟树脂层2充分发生交联，电子束辐射量优选为100kGy左右。在电子束辐射装置53中，使用上述辐射元件(ウシオ电机社制造，min-EB)。其后，为了不使中间层72劣化，在与加热位置成180度的相反一侧的位置上设定冷却位置，并且在氟树脂层2下面的中间层72的温度达到分解温度之前，迅速进行快速的冷却。此外，通过快速的冷却，也可以提高氟树脂层2的耐挠曲性。

这样，通过采用适合于批量生产的制造方法，制得由环状基材71、中间层72、以及氟树脂层2构成的转印带。

Claims (21)

1.一种氟树脂复合材料，其特征在于，其为在基材上形成有氟树脂层的氟树脂复合材料，其中在所述氟树脂层的氟树脂通过电子束辐射而发生交联的状态下，所述基材被机械加工成所希望的形状。

2.权利要求1所述的氟树脂复合材料，其特征在于，所述氟树脂由PFA、PTFE或FEP、或者由选自所述PFA、PTFE以及FEP中的任意两种或三种形成的混合物构成。

3.权利要求1或权利要求2所述的氟树脂复合材料，其特征在于，所述电子束辐射的电子束穿过所述氟树脂层而到达所述基材。

4.权利要求1至权利要求3中任意一项所述的氟树脂复合材料，其特征在于，所述氟树脂层的厚度为70μm以下。

5.权利要求1至权利要求4中任意一项所述的氟树脂复合材料，其特征在于，所述电子束辐射的辐射量为1kGy～500kGy。

6.权利要求1至权利要求5中任意一项所述的氟树脂复合材料，其特征在于，所述基材为铝、铝合金或者不锈钢中的任意一种。

7.权利要求6所述的氟树脂复合材料，其特征在于，所述氟树脂层形成在未进行表面处理的所述基材上，并且在划格试验(JIS-K-5400，1998年版)中，即使进行100次的胶带剥离后该氟树脂层也不会剥落。

8.一种烹饪用具，其特征在于，由权利要求1至权利要求7中任意一项所述的氟树脂复合材料制得。

9.一种烹饪设备，其特征在于，具备权利要求8所述的烹饪用具。

10.一种制造氟树脂复合材料的方法，其特征在于，将未交联的氟树脂涂覆在基材上，然后将所述氟树脂加热至其熔点以上的温度，并且在低氧气氛中进行电子束辐射以使其发生交联，然后将所述基材机械加工成所希望的形状。

11.一种办公自动化机器用辊或者办公自动化机器用带，其特征在于，其是通过在环状基材上形成氟树脂层而制成的办公自动化机器用辊或者办公自动化机器用带，其中所述氟树脂层通过电子束辐射而发生交联。

12.权利要求11所述的办公自动化机器用辊或者办公自动化机器用带，其特征在于，所述氟树脂层由PFA、PTFE或FEP、或者由选自所述PFA、PTFE以及FEP中的任意两种或三种形成的混合物构成。

13.权利要求11或权利要求12所述的办公自动化机器用辊或者办公自动化机器用带，其特征在于，电子束辐射的电子束穿过所述氟树脂层而到达所述环状基材。

14.权利要求11至权利要求13中任意一项所述的办公自动化机器用辊或者办公自动化机器用带，其特征在于，所述氟树脂层的厚度为20μm以下。

15.权利要求11至权利要求14中任意一项所述的办公自动化机器用辊或者办公自动化机器用带，其特征在于，所述电子束辐射的辐射量为1kGy～500kGy。

16.权利要求11至权利要求15中任意一项所述的办公自动化机器用辊或者办公自动化机器用带，其特征在于，所述环状基材为耐热性树脂或者金属中的任意一种。

17.权利要求11至权利要求16中任意一项所述的办公自动化机器用辊或者办公自动化机器用带，其特征在于，所述氟树脂层形成在未进行粘结处理的所述基材上，并且在剥离试验中，所述氟树脂层具有0.5kg/1.5cm以上的粘结力。

18.权利要求11至权利要求17中任意一项所述的办公自动化机器用辊或者办公自动化机器用带，其特征在于，在所述环状基材和所述氟树脂层之间形成有中间层。

19.一种制造办公自动化机器用辊或者办公自动化机器用带的方法，其特征在于，将未交联的氟树脂涂覆在环状基材上，然后将所述氟树脂加热至其熔点以上的温度，并且在低氧气氛中进行电子束辐射，以使所述氟树脂发生交联。

20.一种制造办公自动化机器用辊或者办公自动化机器用带的方法，其特征在于，使挤出成型机的模头(出口)的周围形成低氧气氛，将未交联的氟树脂从所述挤出成型机的模头挤出到所述环状基材上，并且在所述氟树脂的温度达到其熔点以下之前，在低氧气氛中对所述氟树脂进行电子束辐射，以使其发生交联。

21.权利要求19或权利要求20所述的办公自动化机器用辊或者办公自动化机器用带的制造方法，其特征在于，将所述未交联的氟树脂加热至其熔点以上的温度，并在低氧气氛中进行电子束辐射，以使其发生交联，然后在所述氟树脂的下层的温度达到分解温度之前迅速冷却。

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