用於製備經氟樹脂被覆的輥或帶的方法

2023-06-14 18:13:51 4

專利名稱：用於製備經氟樹脂被覆的輥或帶的方法
技術領域：
本發明涉及用於製備經氟樹脂被覆的輥或帶的方法。具體而言，本發明涉及用於製備具有層狀結構的經氟樹脂被覆的輥或帶的方法，所述層狀結構是通過直接在柱狀、圓筒狀、管狀或環形帶狀的基材的外周面上形成氟樹脂層或在位於基材上的橡膠層上形成氟樹脂層而獲得的。
背景技術：
通常，諸如電子照相(包括靜電記錄)複印機、傳真機和雷射束印表機等成像裝置通過進行一系列步驟形成圖像，所述步驟包括對感光體的表面進行均勻且均一地充電的充電步驟；使圖像曝光以在所述感光體上形成靜電潛像的步驟；使調色劑(顯影劑)附著在靜電潛像上以形成調色劑圖像的顯影步驟；將位於所述感光體上的調色劑圖像轉印到諸如紙或高架投影機(OHP)片材等記錄介質上的轉印步驟；以及將未定影的調色劑圖像定影至所述記錄介質的定影步驟。通常，在定影步驟中，將在記錄介質上未定影的調色劑圖像加熱並加壓，以將調色劑圖像定影到記錄介質上。在定影步驟中，通常使用配備有對輥的定影単元(也稱作「定影設備」)，所述對輥包括具有內置式加熱裝置(如電加熱器)的定影輥以及與定影輥相對設置的加壓輥。使其上已經形成未定影的調色劑圖像的記錄介質穿過由這兩個輥彼此接觸而形成的夾持部分，從而在加壓下加熱記錄介質並且使未定影的調色劑圖像定影到記錄介質上。在定影單元中，構成對輥的定影輥和加壓輥分別被可旋轉地支持和協同轉動。近年來，已經開發出這樣ー種定影技木，其中在加壓下，通過基本上直接使用安裝在薄壁管狀或環形帶狀的定影帶(其與加壓輥或帶相對設置)中的加熱器來加熱位於記錄介質之上的未定影的調色劑圖像。這項定影技術可以顯著地縮短電源開啟後的待機時間並且有助於成像裝置的重量減輕和尺寸縮小。在除了定影步驟之外的步驟中，成像裝置使用各種類型的輥和帶部件，例如充電輥、充電帯、轉印輥和轉印帶。在成像裝置中使用的各種類型的輥和帶部件需要具有適於各自應用的功能(例如，充電輥需要具有可充電性)。在這些功能當中，常見的功能或特性之ー是要求調色劑具有高防粘性，以防止調色劑附著至表面和避免產生調色劑膜。特別是，定影輥或帶與位於記錄介質之上的未定影的調色劑圖像在加熱和加壓下密切接觸，因此，特別要求定影輥或帶在其表面處具有高的調色劑防粘性。如果殘餘的調色劑留在定影輥或帶的表面上或在定影輥或帶的表面上產生調色劑膜，則不能形成高品質的圖像。此外，有時要求這些輥或帶部件在其表面具有足夠的彈性度。例如，通常要求定影輥或帶能夠在未定影的調色劑圖像周圍變形的同時對位於記錄介質之上的未定影的調色劑圖像進行加熱和加壓。還要求與定影輥或帶相對布置的加壓輥或帶也具有弾性表面。成像裝置的各種輥和帶部件通常包括柱狀、圓筒狀、管狀或環形帶狀的基材作為主要構成組件。為了使輥或帶部件的表面具有調色劑防粘性，通常形成氟樹脂層為基材的最外層。為了使輥或帶部件的表面具有弾性，一般通過使用耐熱橡膠材料(如氟橡膠和/或矽橡膠)在基材上形成橡膠層。因此，使用經氟樹脂被覆的輥或帶(其在基材上直接具有氟樹脂層或在設置於基材之上的橡膠層上具有氟樹脂層)作為輥或帶部件。氟樹脂層通常具有高不粘性、耐磨性和耐熱性。然而，為了直接在基材上或該基材上的橡膠層上形成氟樹脂層，需要在高溫下焙燒或在高溫下進行長達數小時的加熱以融合粘結氟樹脂層。這樣，不僅難以進一歩改善製備經氟樹脂被覆的輥或帶的生產率，還存在下述問題在氟樹脂層形成期間，下方的橡膠層發生熱劣化，從而使其耐久性降低。已經提出了多種製備經氟樹脂被覆的輥或帶的方法，但是仍難以充分解決上述難題。已知ー種用於製備經氟樹脂被覆的輥或帶的方法，採用所述方法，在基材上或基材上的橡膠層上形成氟樹脂塗料的塗膜並且在高溫下焙燒該塗膜。通過焙燒所述氟樹脂塗膜可以形成具有光滑平坦表面的均質氟樹脂層。例如，專利No. 3584682 (PTLl)公開了ー種定影部件，其包括載體、布置在該載體上的粘合劑層(該粘合劑層含有氟樹脂和矽氧烷改性的聚醯亞胺)和由氟樹脂構成的最外層。PTLl中公開的例子包括這樣的試驗例，其中通過採用四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)的粉末塗料來靜電塗敷粘合劑層，並且在375°C和30分鐘的焙燒條件下進行固化處理和成膜處理，從而形成氟樹脂層。日本未審查專利申請公開No. 10-198201 (PTL2)公開了具有層狀結構的定影帯， 所述層狀結構包括薄壁管狀基材、位於該基材的外周面上的耐熱弾性體層和位於所述耐熱弾性體層上的氟樹脂層。PTL2的例子包括這樣的試驗例，其中通過加壓成型在聚醯亞胺管的外周面上形成矽橡膠層，並且將氟樹脂塗料施加至所述矽橡膠層上並進行燒結，從而形成氟樹脂層。根據PTLl和PTL2中公開的焙燒方法，必須在乾燥加熱氣氛中在等於或高於氟樹脂熔點的高溫下進行長時間焙燒，以形成氟樹脂層。當橡膠層位於氟樹脂層下方吋，在焙燒氟樹脂層的過程中就會發生橡膠層的熱劣化，原因是橡膠層的耐熱溫度低於氟樹脂層的焙燒溫度。特別是，橡膠層表面的熱劣化易於在氟樹脂層和橡膠層之間的界面處發生。因此， 層間粘著性可能降低並且可能出現層間分離。其結果是，經氟樹脂被覆的輥或帶的耐久性下降。另ー種用於製備經氟樹脂被覆的輥或帶的已知方法是這樣ー種方法，其包括在圓筒狀模具的內表面上形成氟樹脂層，在所述圓筒狀模具的軸中心插入輥狀基材，將橡膠材料注入氟樹脂層與輥狀基材之間的間隙中，並且使橡膠材料硫化。在硫化後，從圓筒狀模具中取出具有「氟樹脂層/橡膠層/基材」層狀結構的經氟樹脂被覆的輥。例如，日本未審查專利申請公開No. 11-336742 (PTL3)和日本未審查專利申請公開No. 2001-295830 (PTL4)分別公開了用於製備經氟樹脂被覆的輥或帶的方法，所述方法包括將氟樹脂塗料或氟樹脂粉末塗料施加至圓筒狀模具的內表面上以形成塗膜，並且焙燒該塗膜從而形成氟樹脂膜的步驟1 ；在所述圓筒狀模具的軸中心處插入輥狀基材的步驟 2 ；將橡膠材料注入氟樹脂塗膜和輥狀基材之間的間隙內並且使橡膠材料硫化的步驟3 ；和取走圓筒狀模具的步驟4。根據PTL3和PTL4中公開的鑄造法，在第一步驟中焙燒形成最外層的氟樹脂，隨後進行橡膠層的硫化。由此，可以防止由焙燒氟樹脂層引起的橡膠層的熱劣化。然而，根據 PTL3和PTL4中公開的鑄造法，需要使用高精度的圓筒狀模具並且難以將輥狀基材的軸中心與圓筒狀模具的軸中心精確對齊。另外，根據所述鑄造法，可能出現問題，如難以形成薄的橡膠層、橡膠層的厚度變得不均一以及在取走模具過程中氟樹脂膜可能會發生破裂。另ー種用於製備經氟樹脂被覆的輥或帶的已知方法是包括下述步驟的方法在使氟樹脂管的開ロ部分徑向擴展的同吋，將橡膠被覆輥基材插入不具有熱收縮性的氟樹脂管中。例如，日本未審查專利申請公開No. 2004-276290 (PTL5)和日本未審查專利申請公開No. 2008-257098 (PTL6)分別公開了用於製備經氟樹脂被覆的輥或帶的方法，所述方法包括將低粘度的粘合劑施加到橡膠被覆輥基材的外周面上，並且在使內徑小於所述橡膠被覆輥基材外徑的氟樹脂管的一端徑向擴展的同吋，用所述氟樹脂管包覆所述橡膠被覆輥基材。在包覆步驟後，進行對粘合劑層加熱固化的步驟。在PTL5和PTL6中公開的氟樹脂管包覆方法存在以下問題需要複雜、昂貴的機器來擴展氟樹脂管的內徑；必須將低粘度粘合劑施加到橡膠被覆輥基材的橡膠層表面上，以賦予潤滑性使得基材能夠被氟樹脂管包覆；粘合劑層的厚度往往會變化；由於夾帶空氣而容易在氟樹脂管和下面的層之間產生氣泡；必須在高溫下進行長時間的加熱以固化所述粘合劑；並且由於不能將氟樹脂管與橡膠層融合粘結，因此耐久性可能不足。另ー種用於製備經氟樹脂被覆的輥或帶的已知方法是包括下述步驟的方法用熱收縮性氟樹脂管包覆基材或該基材上的橡膠層，進行加熱以實施熱收縮，並且進一歩在高溫下進行長時間的加熱以進行融合粘結。例如，日本未審查專利申請公開No. 64-1534(PTL7)公開了用於製備經氟樹脂被覆的柱狀製品的方法，該方法包括用熱收縮性PFA管包覆經底漆處理的柱狀製品，通過在 80°C至250°C的溫度範圍內加熱使該管原位收縮並固定，並且在330°C至400°C的溫度範圍內焙燒該管以進行融合粘結。專利No. 3112335 (PTL8)公開了用於製備管狀複合膜的方法，該方法包括用熱收縮性PFA管包覆聚醯亞胺管的外周面，並且通過在280°C至400°C的溫度下加熱30分鐘至 60分鐘(在實施例1中，在350°C下加熱40分鐘)，以融合粘結所述熱收縮性PFA管。國際公開No. 2008/126915 (PTL9)公開了用於製備定影輥或帶的方法，所述方法包括在諸如不鏽鋼圓筒體等基材上形成弾性層，用熱收縮性PFA管包覆該彈性層，在 290°C至300°C的氣氛中使該管熱收縮以使該管與弾性層密切接觸，以及在等於或高於PFA 熔點的溫度下進行加熱以實現融合粘結。在PTL7至PTL9中公開的用熱收縮性氟樹脂管包覆基材的方法存在以下問題在基材和熱收縮性氟樹脂管之間或在橡膠層和熱收縮性氟樹脂管之間容易產生氣泡；熱收縮期間在熱收縮性氟樹脂中易於產生鬆弛部分和褶皺；必須在乾熱氣氛中進行長時間的熱處理以使熱收縮性氟樹脂管融合粘結；以及在熱收縮性氟樹脂管的融合粘結期間，下方的橡膠層易於產生熱劣化。PTL7至PTL9中某些文獻聲稱，通過進行相對短時間的加熱，熱收縮性氟樹脂管可以融合粘結到基材或橡膠層的外周面上。然而，在實踐中，為了使熱收縮性氟樹脂管融合粘結，必須在乾熱氣氛中在高溫下進行長時間的加熱。如果加熱溫度過低或加熱時間過短，則熱收縮性氟樹脂管不能充分地融合粘結到基材或橡膠層的外周面上，並且損害經氟樹脂被覆的輥或帶的耐久性。引文目錄專利文獻PTLl 日本專利 No. 3584682PTL2 日本未審查專利申請公開No 10-198201PTL3 日本未審查專利申請公開No 11-336742PTL4 日本未審查專利申請公開No 2001-295830 PTL5 日本未審查專利申請公開No.2004-276290PTL6 日本未審查專利申請公開No 2008-257098PTL7 日本未審查專利申請公開No 64-1534PTL8 日本專利 No. 3112335PTL9 國際公開 No. 2008/12691
發明內容
技術問題本發明的目的是提供ー種利用了熱收縮性氟樹脂管包覆法的製備經氟樹脂被覆的輥或帶的方法，採用所述方法，可以通過進行相對短時間的加熱而形成直接融合粘結在基材上或融合粘結在基材上的橡膠層上的氟樹脂塗層，並且採用所述方法，可以防止在熱收縮性氟樹脂管與基材或橡膠層之間產生氣泡並且防止熱收縮性氟樹脂管發生鬆弛和褶皺。本發明的另ー個目的是提供用於製備經氟樹脂被覆的輥或帶的方法，採用所述方法，融合粘結熱收縮性氟樹脂管所需要的高溫加熱時間顯著縮短，並且即便在使用在基材的外周面上具有橡膠層的橡膠被覆基材時，橡膠層的熱劣化也明顯得到抑制。本發明的發明人已經進行了廣泛的研究以解決上述問題，並且已經構思了將熱收縮性氟樹脂管融合粘結到基材或橡膠被覆基材的外周面上的方法，該方法是通過在加壓下使在其外周面上布置有熱收縮性氟樹脂管的基材或橡膠被覆基材與被加熱至特定溫度的熱板表面接觸，同時旋轉所述基材或橡膠被覆基材來實現的。根據本發明的方法，例如，即便在熱收縮性氟樹脂管和基材或橡膠層之間產生氣泡並且在加熱熱收縮性氟樹脂管的預收縮期間在熱收縮性氟樹脂管中產生鬆弛和褶皺吋， 這些氣泡、鬆弛、褶皺等也可以通過以下步驟來消除，該步驟為在加壓下，使熱收縮性氟樹脂管與熱板表面接觸，同時旋轉所述基材或橡膠被覆基材。根據本發明的方法，可以獲得具有高耐久性和高表面光滑性以及平坦性的經氟樹脂被覆的輥或帯。當使用以下方法吋，由於源自熱板表面的優異導熱性，熱收縮性氟樹脂管可以在短時間內被融合粘結至基材或橡膠被覆基材的外周面，所述方法為在加壓下，使在其外周面上布置有熱收縮性氟樹脂管的基材或橡膠被覆基材與被加熱至特定溫度的熱板表面接觸，同時旋轉所述基材或橡膠被覆基材。結果，位於下方的橡膠層的熱劣化可以被顯著抑制。基於這些發現而實現本發明。解決問題的方案
本發明提供了用於製備經氟樹脂被覆的輥或帶的方法，所述經氟樹脂被覆的輥或帶包括具有外周面的基材，所述外周面與沿縱向延伸的中心軸垂直的圓形截面，以及氟樹脂層，其直接設置在所述基材上或設置在位於所述基材之上的橡膠層上，所述方法包括(1)將所述基材或橡膠被覆基材插入熱收縮性氟樹脂管的中空中的步驟，所述橡膠被覆基材是通過在所述基材的外周面上至少形成橡膠層而製備的，所述熱收縮性氟樹脂管的內徑大於所述基材或所述橡膠被覆基材的外徑；以及(2)加壓融合粘結步驟在加壓下，使所述基材或橡膠被覆基材與被加熱至250°C 至400°C溫度範圍內的熱板表面接觸，同時旋轉所述基材或橡膠被覆基材，從而將所述熱收縮性氟樹脂管融合粘結到所述基材或橡膠被覆基材的外周面上。另外，該方法優選包括在加壓融合粘結步驟之後進行的再加熱步驟，所述再加熱步驟包括將氟樹脂層加熱至等於或高於構成氟樹脂層的氟樹脂的熔點的溫度。本發明的有益效果根據本發明，可以通過加熱相對短的時間形成直接融合粘結至基材或融合粘結至位於該基材上的橡膠層的氟樹脂被覆層。根據本發明的製備方法，在熱收縮性氟樹脂管與基材或橡膠被覆基材的橡膠層之間沒有產生氣泡，並且在熱收縮性氟樹脂管中沒有產生鬆弛和褶皺。根據本發明的製備方法，即使在使用其中在基材的外周面上形成橡膠層的橡膠被覆基材時，該橡膠層的熱劣化也可以得到顯著抑制。本發明的製備方法不需要使用複雜、 昂貴的設施，並且每個步驟的操作是相對容易的。附圖簡要說明

圖1是示出製備步驟的例子的示意性剖視圖，在所述製備步驟中，在加壓下，使基材或橡膠被覆基材(它們具有與其外周面密切接觸的熱收縮性氟樹脂管)與熱板表面接觸， 同時旋轉所述基材或橡膠被覆基材。圖2是圖1中所示製備步驟的例子的側視圖。圖3是經氟樹脂被覆的輥或帶的剖視圖。
具體實施例方式本發明涉及用於形成經氟樹脂被覆的輥或帶的方法，所述經氟樹脂被覆的輥或帶包括氟樹脂層，其直接設置在基材上或設置在位於該基材之上的橡膠層上，所述基材的外周面具有與沿所述基材的縱向延伸的中心軸垂直的圓形截面。本發明所用基材的外周面具有與沿所述基材的縱向延伸的中心軸垂直的圓形截面。具有這種結構的基材的實例包括柱狀、圓筒狀、管狀和環形帶狀的基材。柱狀基材通常是成型製品，它們整個是固體並且適於用作不需要在其中安裝加熱器的輥部件(如加壓輥) 的基材。通常，圓筒狀基材是指具有特定厚度的成型製品。被覆有氟樹脂的圓筒狀基材稱作經氟樹脂被覆的輥。通常，管狀基材是由金屬薄膜或合成樹脂膜形成的管狀成型製品。然而，由於圓筒狀基材和管狀基材的共同之處在於它們均是中空的，故二者之間的界限並不清晰。環形帶狀基材通常是指截面處具有大直徑的那些製品，但是環形帯狀基材和管狀部件間的界限並不清晰。因此，在本技術領域中，例如，經氟樹脂被覆的管狀基材可以稱作經
7氟樹脂被覆的帶、經氟樹脂被覆的輥或經氟樹脂被覆的管。基材優選是由能夠承受溫度為300°C至400°C長達60分鐘或更長時間的熱處理的材料構成的成型製品。柱狀或圓筒狀基材一般是由具有高導熱性的金屬(如鋁、鋁合金、鐵或不鏽鋼)或者陶瓷(如氧化鋁或碳化矽)構成的柱狀或圓筒狀成型製品。柱狀或圓筒狀基材可以具有在兩端分別具有軸承部分的軸的形狀。當柱狀或圓筒狀基材由金屬構成時，其通常稱作芯金屬。管狀基材是稱作金屬管的成型製品，其由金屬薄膜或由耐熱樹脂管(由合成樹脂膜構成)組成，並且管狀基材還可以稱作環形帶。用於金屬管的材料的實例包括鐵、鎳和它們的合金。當使用電磁感應加熱技術來加熱定影帶時，用於金屬管的材料優選是鐵、鎳、它們的合金或鐵氧體系不鏽鋼。當需要高效加熱整個帶部件時，所述金屬管優選是具有低熱容並且可以通過電磁感應加熱法更快加熱的鎳帶或不鏽鋼帶。優選使用具有高耐熱性及低熱容並且在使用期間可以被加熱器快速加熱的材料作為合成樹脂管的材料。一般，使用耐熱溫度(例如熔點、熱變形溫度和熱分解溫度)為250°C或更高的耐熱樹脂。耐熱樹脂的具體實例包括聚醯亞胺、聚醯胺醯亞胺、聚醚醚酮、聚苯硫醚和聚苯並咪唑。在這些樹脂當中，聚醯亞胺、聚醯胺醯亞胺和聚苯並咪唑是優選的，聚醯亞胺是更優選的，並且就耐熱性和耐久性而言，熱固性聚醯亞胺是特別優選的。根據截面的直徑，環形帶狀基材是指具有小直徑的管狀成型製品和具有大直徑的環形帶(無縫帶)。使用具有大直徑截面的環形帶狀基材的經氟樹脂被覆的帶包括用作其中設置有多個輥的轉印帶的那些帶。環形帶狀基材可以是由上述的金屬薄膜或合成樹脂膜形成的那些基材。可以根據經氟樹脂被覆的輥或帶的用途適當地選擇基材的厚度、直徑和長度。例如，當經氟樹脂被覆的輥或帶被用作成像裝置的定影部件時，可以基於記錄介質(如轉印紙)的寬度來確定基材的長度。可以根據經氟樹脂被覆的輥或帶的用途或成像裝置的類型來適當地確定基材的直徑。當經氟樹脂被覆的輥或帶用作定影部件時，直徑通常選自一般IOmm至150mm、優選為13mm至IOOmm並且更優選為15mm至40mm的範圍。用於定影帶中的基材的厚度通常選自20μπι至ΙΟΟμπι，優選25μπι至80μπι的範圍。基材的形狀可以是在整個長度方向上具有相同的直徑的形狀、冠狀、倒冠狀或錐形。當管狀基材或環形帶狀基材是由耐熱樹脂(如熱固性聚醯亞胺)形成的成型製品時，則可以含有無機填料以提高導熱性。無機填料的實例包括二氧化矽、氧化鋁、碳化矽、碳化硼、碳化鈦、碳化鎢、氮化矽、碳化硼、氮化鋁、雲母、鈦酸鉀、鈦酸鋇、碳酸鈣、氧化鎂、氧化鋯和滑石。這些無機填料中，優選氧化鋁、碳化矽、碳化硼和氮化硼，因為它們具有高導熱性。當將無機填料包含在構成基材的合成樹脂中時，則它們所用的比例一般是50體積％或更小，通常是40體積％或更小。在許多情況中，下限值是5體積％。為了製造含有無機填料的熱固性聚醯亞胺管或環形帶，可以使用以下方法，其中使用含有分散的無機填料的聚醯亞胺前體清漆在柱狀或圓筒狀模具的內周表面或外周面上形成塗膜，並且加熱該塗膜以進行醯亞胺化。在基材上形成橡膠層。在形成橡膠層中所用的橡膠材料優選是耐熱橡膠。耐熱橡膠指這樣的橡膠，其中當具有橡膠層的經氟樹脂被覆的輥或帶被安裝在定影單元中時，所述橡膠具有足以承受在定影溫度下連續使用的耐熱性。優選矽橡膠或氟橡膠作為耐熱橡膠。這些耐熱橡膠可以單獨或組合使用。所述橡膠層可以是單層(如矽橡膠層或氟樹脂層)或是通過疊加(例如矽)橡膠層和氟樹脂層所形成的複合層。耐熱橡膠優選是可混煉的或液體的矽橡膠、氟橡膠或其混合物，因為其耐熱性高。耐熱橡膠的具體實例包括矽橡膠，如二甲基矽橡膠、氟矽橡膠、甲基苯基矽橡膠和乙烯基矽橡膠；和氟橡膠，如偏二氟乙烯橡膠、四氟乙烯-丙烯共聚物橡膠、四氟乙烯-全氟甲基乙烯基醚共聚物橡膠、磷腈氟橡膠(phosphazene fluororubber)和氟聚醚。這些耐熱橡膠可以單獨使用或組合使用。可以將矽橡膠和氟橡膠共混並使用。當用導熱填料高度填充液體矽橡膠和氟橡膠時，該液體矽橡膠和氟橡膠易於形成具有高導熱性的橡膠層。液體矽橡膠的實例包括縮合型液體矽橡膠和加成型液體矽橡膠。其中，優選加成型液體矽橡膠。加成型液體矽橡膠利用了下列機理在鉬催化劑存在下，通過具有乙烯基的聚矽氧烷和具有Si-H鍵的聚矽氧烷之間進行加成反應，從而使矽氧烷鏈交聯。可以通過改變鉬催化劑的類型和量或通過使用反應抑制劑(阻滯劑)來自由地改變固化速率。在室溫下具有高固化速率的雙組分型加成型液體矽橡膠是室溫固化型的。通過調節鉬催化劑的量或使用反應抑制劑以使之在100°C至200°C的溫度下固化的雙組分型加成型矽橡膠是熱固化型的。下列單組分型加成型矽橡膠是單組分加熱型的其具有強化的抑制作用並且只要在低溫下貯存就保持為液體狀態，但在使用期間被加熱時，其就變成橡膠狀。在這些加成型液體矽橡膠當中，就層間粘著性和混合導熱填料並形成橡膠層的易操作性而言，優選熱固化型加成型液體矽橡膠。可以通過添加導熱填料來提高橡膠層的導熱性。如果將經氟樹脂被覆的輥或帶用作置於定影單元中的定影部件，則橡膠層的導熱率優選是0. 2至4. 0ff/(m ·Κ)，更優選是0. 6至3. Off/ (m · K)，並且最優選是1. 0至2. 5ff/ (m · K)。在要求橡膠層具有特別高的導熱率的情況下，則橡膠層的導熱率優選是1. lW/(m ·Κ)或更大並且更優選是1. 2W/(m ·Κ)或更大。優選使用下列的形成橡膠層的方法來提高橡膠層的導熱率，所述方法使用含有導熱填料和選自由矽橡膠和氟橡膠組成的組中的至少一種耐熱橡膠的橡膠組合物。如果橡膠層的導熱率過低並且將經氟樹脂被覆的輥或帶用作定影部件，則加熱效率下降並且難以充分改善高速印刷或全彩色印刷中的定影性能。與此形成對比的是，如果橡膠層的導熱率過高，則導熱填料的摻和比例變得過高並且橡膠層的機械強度和彈性可能下降。導熱填料的優選實例包括無機填料，如碳化矽、碳化硼、氧化鋁、氮化鋁、鈦酸鉀、雲母、二氧化矽、氧化鈦、滑石和碳酸鈣。導熱填料可以單獨使用或組合使用。其中，碳化矽、碳化硼、氧化鋁和氮化鋁是特別優選的。導熱填料的平均粒徑通常是0. 5m至15 μ m並且優選為1 μ m至10 μ m。可以通過使用由Siimadzu株式會社生產的「ShimadzuSALD-3000雷射衍射粒度分析儀」測量平均粒徑。如果導熱填料的平均粒徑過小，則改善導熱率的效果很可能不足。如果導熱填料的平均粒徑過大，則橡膠層的表面中將產生凹部不平，並且橡膠層上的氟樹脂層表面的平坦性和光滑性可能下降。基於橡膠組合物的總體積，導熱填料在橡膠組合物中的摻和比例通常是5體積％至60體積％，優選是10體積％至50體積％並且最優選是15體積％至45體積％。如果導熱填料的量過小，則難以充分提高橡膠層的導熱率。如果導熱填料的量過大，則橡膠層的機械強度和彈性往往較低。可以根據經氟樹脂被覆的輥或帶的用途和形狀適當地確定橡膠層的厚度，但橡膠層的厚度通常是大於等於IOym並且小於等於5mm，並且優選是大於等於50 μ m並且小於等於3mm。當經氟樹脂被覆的輥或帶是包括金屬管或耐熱樹脂管作為基材的帶部件時，考慮到基材本身的彈性，橡膠層的厚度優選是大於等於ΙΟμπι並且小於等於1mm，更優選是50μπι至900 μ m,並且最優選是100 μ m至800 μ m。在許多情況下，在200 μ m至350 μ m的厚度下獲得滿意的結果。當經氟樹脂被覆的輥或帶是包括柱狀或圓筒狀成型製品作為基材的輥部件時，由於該基材堅硬，故橡膠層的厚度優選是大於等於50 μ m並且小於等於5mm，更優選是大於等於500 μ m並且小於等於3mm。如果經氟樹脂被覆的輥或帶被用作定影部件，則橡膠層的硬度優選是低的以賦予彈性。可以通過日本工業標準(JIS)K 6301中規定的A型彈簧硬度試驗來測量橡膠層中使用的橡膠材料的硬度。由該方法測量的橡膠硬度(稱作「 JIS-A硬度」)優選小於100，更優選是15至90，還更優選是15至70，並且最優選是15至60。橡膠材料在180°C /22小時在25%壓縮下的壓縮永久變形優選是30%或更小，並且更優選為20%或更小。如果壓縮永久變形過高，則橡膠層的回彈性下降，並且耐久性往往較低。當橡膠層的厚度過小或硬度過大時，則定影輥或帶不能在未定影的調色劑圖像周圍發生變形的同時融合未定影的調色劑圖像，並且定影性能下降。特別是，當使用彩色調色劑時，往往會產生定影失效。當橡膠層的厚度過大或硬度過低時，則導熱率和耐久性傾向於下降。現在參考圖3的剖視圖，本發明的經氟樹脂被覆的輥或帶31的代表性實例具有層狀結構，其包括基材32、位於在基材32上的橡膠層33和由熱收縮性氟樹脂管形成的氟樹脂層34作為最外層。為了增強在基材32和橡膠層33之間的粘著性，可以在基材32的外周面上形成底漆層或粘合劑層。為了增強橡膠層33和氟樹脂層34之間的粘著性，可以在這些層之間設置底漆層或粘合劑層。由於將氟樹脂層設置為最外層，因此調色劑的防粘性、耐熱性和耐磨性可以得到改善。當將經氟樹脂被覆的輥或帶用作定影部件時，由於氟樹脂層被設置成最外層，因此，不需要使用諸如矽油等防粘油(releasing oil)，或者即使使用少量的防粘油就能實現充分的調色劑防粘性。通常可以通過擠壓模塑和拉伸模塑法來形成本發明中使用的熱收縮性氟樹脂管。用於熱收縮性氟樹脂管的材料的實例包括四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)、四氟乙烯/六氟丙烯共聚物(FEP)、聚四氟乙烯(PTFE)、乙烯/四氟乙烯共聚物(ETFE)、聚三氟氯乙烯(PCTFE)、乙烯/三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)和聚偏二氟乙烯(PVDF)。在這些氟樹脂當中，四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)因其擠壓模塑性能、拉伸模塑性能、耐熱性和調色劑放粘性而是優選的。即，在本發明中，優選使用熱收縮性PFA管作為熱收縮性氟樹脂管。通過這樣的方法製備熱收縮性氟樹脂管，所述方法包括在360°C至440°C的溫度範圍內通過環形模具將氟樹脂熔融擠壓成管，並且將該管單軸拉伸或雙軸拉伸。熱收縮性氟樹脂管的平均厚度通常在ΙΟμπι至ΙΟΟμπι的範圍內並且優選在12μπι至70μπι的範圍內。當熱收縮性氟樹脂管過薄時，在製備過程中的擠壓模塑性會劣化，並且耐久性和調色劑的防粘性往往不足。當熱收縮性氟樹脂管過厚並且將經氟樹脂被覆的輥或帶用作定影部件時，則導熱率不足，並且在高速印刷或全彩色印刷中的定影性能往往較低。在乾熱氣氛中在290°C下停留4分鐘進行測量時，熱收縮性氟樹脂管優選表現出沿軸向的熱收縮率為洲或更大並且優選為3%或更大，而沿圓周方向(徑向)的熱收縮率為3%至15%並且優選為5%至13%。然而，根據本發明的製備方法，熱收縮性氟樹脂管的熱收縮率不限於上述範圍，這是因為熱收縮性氟樹脂管可以牢固地融合粘結到基材或橡膠層的外周面上。熱收縮性氟樹脂管的熱收縮性根據氟樹脂的類型而有所不同。本發明中使用的熱收縮性氟樹脂管的內徑必須大於基材或橡膠層的外徑，因為該管將包覆基材或橡膠被覆基材(其包括基材和在該基材的外周面上的橡膠層)。基於基材或橡膠層的外徑以及熱收縮性氟樹脂管沿圓周方向上的熱收縮率，可以自由地選擇熱收縮性氟樹脂管的內徑。熱收縮性氟樹脂管的內周表面可以通過諸如等離子體處理或化學蝕刻處理等已知方法進行表面處理。本發明的製備方法是用於製備經氟樹脂被覆的輥或帶的方法，所述經氟樹脂被覆的輥或帶包括具有外周面的基材，所述外周面的與縱向延伸的中心軸垂直的截面是圓形的，以及氟樹脂層，其直接設置在所述基材上或設置在位於所述基材之上的橡膠層上。具體而言，該製備方法包括以下兩個步驟。(1)步驟將基材或通過在所述基材的外周面上至少形成橡膠層而製備的橡膠被覆基材插入熱收縮性氟樹脂管的中空中，所述熱收縮性氟樹脂管的內徑大於所述基材或所述橡膠被覆基材的外徑；以及(2)加壓融合粘結步驟在加壓下，使所述基材或橡膠被覆基材與被加熱至250°C至400°C溫度範圍的熱板表面接觸，同時轉動所述基材或橡膠被覆基材，從而將所述熱收縮性氟樹脂管融合粘結到所述基材或橡膠被覆基材的外周面上。橡膠被覆基材的外徑是指最外層的外徑。本發明的優選實施方案是包括以下步驟1至3的製備方法。(I)步驟將所述基材或橡膠被覆基材插入熱收縮性氟樹脂管的中空中，所述橡膠被覆基材是通過在所述基材的外周面上至少形成橡膠層而製備的，所述熱收縮性氟樹脂管的內徑大於所述基材或所述橡膠被覆基材的外徑；(II)步驟2 通過將溫度控制在80°C或更高但不高於構成所述熱收縮性氟樹脂管的氟樹脂的熔點，使具有已插入中空中的所述基材或橡膠被覆基材的所述熱收縮性氟樹脂管進行熱收縮，從而使所述熱收縮性氟樹脂管與所述基材或橡膠被覆基材的外周面密切接觸；(III)加壓融合粘結步驟3 在加壓下，使外周面與熱收縮性氟樹脂管密切接觸的所述基材或橡膠被覆基材與被加熱到250°C至400°C的溫度範圍內的熱板表面接觸，同時旋轉所述基材或橡膠被覆基材，使得所述熱收縮性氟樹脂管融合粘結至所述基材或橡膠被覆基材的外周面。在將基材插入熱收縮性氟樹脂管的中空內的步驟1中，優選在基材或橡膠被覆基材的外周面上設置底漆層或粘合劑層。步驟2是初步將熱收縮性氟樹脂管加熱收縮從而使得所述熱收縮性氟樹脂管與基材或橡膠被覆基材的外周面密切接觸的步驟。在步驟2中，使所述熱收縮性氟樹脂管與基材或橡膠被覆基材密切接觸(也稱作「收縮固定」)足以促進在後續加壓融合粘結步驟3中進行處理，而不需在高溫下進行長時間的熱處理以引起融合粘結。因而，步驟2也可以稱作「預收縮步驟」。在預收縮步驟2中，優選通過使熱收縮性氟樹脂管與溫度被控制為80°C或更高、但小於構成所述熱收縮性氟樹脂管的氟樹脂的熔點的乾熱氣氛接觸，從而使具有已插入中空中的基材或橡膠被覆基材的熱收縮性氟樹脂管進行熱收縮。該步驟2通常在乾熱氣氛中在溫度被控制為80°C或更高但小於氟樹脂熔點的爐中進行。可供選擇的是，可以進行其他方法，如通過熱噴槍進行的射流噴射熱空氣法。熱空氣是乾熱氣氛的一種類型。在預收縮步驟2中，乾熱氣氛的溫度取決於形成熱收縮性氟樹脂管的氟樹脂的類型。然而，在使用熱收縮性PFA管的情況下，該溫度通常在90°C至290°C的範圍內、優選為130°C至290°C、更優選為150°C至290°C並且最優選為180°C至290°C。步驟2中的處理時間是足以使熱收縮性氟樹脂管進行熱收縮並且與基材或橡膠被覆基材的外周面密切接觸的時間。根據乾熱氣氛的溫度和熱收縮性氟樹脂管的熱收縮性，時間長度有所不同，但是該時間通常是在1分鐘至40分鐘內、優選為1分鐘至30分鐘、更優選為1分鐘至20分鐘並且最優選為1分鐘至15分鐘。在加壓融合粘結步驟3中，在加壓下，使具有與其外周面密切接觸的熱收縮性氟樹脂管的基材或橡膠被覆基材與被加熱至250°C至400°C的溫度範圍內的熱板表面接觸，同時旋轉所述基材或橡膠被覆基材，從而使所述熱收縮性氟樹脂管融合粘結到所述基材或橡膠被覆基材的外周面上。以往，熱收縮性氟樹脂管的融合粘結是分批進行的，其中在乾熱氣氛下、在高溫下、在加熱爐中進行長時間的加熱。然而，根據這種常規方法，需要耗費長時間以充分使熱收縮性氟樹脂管收縮並且隨後需要耗費長時間以在高溫下使所述熱收縮性氟樹脂管融合粘結。例如，在已經使用熱收縮性PFA管的情況下，在將爐內溫度從220°C逐步改變至約300°C的同時，進行熱收縮融合粘結。如果加上後續冷卻所需的時間，需要使用的處理時間共計約150分鐘。根據這種常規方法，可以獲得具有良好表面平坦性和光滑性的氟樹脂層，並且氟樹脂層與基材或橡膠層的融合粘結可以得到充分進行。另一方面，根據所述常規方法，在高溫下的處理需要進行很長時間，這導致生產率的問題以及在橡膠層存在的情況下，橡膠層在融合粘結步驟中發生熱劣化的問題。在本發明中，融合粘結步驟不是在乾熱氣氛中進行，而是在加壓下通過與熱板表面接觸來進行的。根據這項包括在加壓下接觸的融合粘結技術，熱板的熱量直接傳遞至熱收縮性氟樹脂管，並且該熱收縮性氟樹脂管被強烈地壓向基材或橡膠被覆基材的外周面上。因而，可以在短時間內完成融合粘結。根據本發明的方法，可以在顯著短的時間內實施融合粘結步驟，並且可以顯著抑制橡膠層的熱劣化。由於熱收縮性氟樹脂管的表面具有良好的不粘性和耐熱性，故所述表面不會融合粘結到熱板表面上，即使在步驟2中的預收縮之後，在加壓下、在高溫下使該表面與熱板表面接觸時也是如此。熱收縮性氟樹脂管的這種特性實現了包括本發明步驟3的製備方法。熱板是一種具有平坦表面的板，所述平坦表面可以通過加熱器加熱。加熱器可以安裝在熱板下方或熱板內部。熱板的材料例如是金屬或金屬合金(如不鏽鋼)，並且該材料優選具有能夠承受在加壓融合粘結步驟中的壓力的強度和/或厚度。熱板可以由其他材料(如陶瓷)形成。可供選擇的是，可以使用被覆有耐熱樹脂(如聚醯亞胺或氟樹脂)或耐熱橡膠(如矽橡膠或氟橡膠)的片材或覆膜的金屬或金屬合金板。熱板的表面優選是平坦的並且沒有劃痕或凹凸不平。熱板表面上的諸如劃痕等缺陷將在加壓融合粘結步驟中被轉移至經氟樹脂被覆的輥或帶的氟樹脂層的表面。然而，當基材具有冠狀、倒冠狀或錐形時，也可以改變熱板的表面以匹配基材的形狀。根據日本工業標準(JIS) B0601測量的熱板的算術平均表面粗度Ra優選是5 μ m或更小，更優選是3 μ m或更小並且最優選是2 μ m或更小。當熱板表面的表面粗糙度過大時，氟樹脂層表面的平坦度會受損，並且當經氟樹脂被覆的輥或帶被用作定影部件時，圖像的品質就會劣化。熱板的表面溫度在250°C至400°C、優選為260°C至320°C並且更優選為270°C至310°C的範圍內。根據構成熱收縮性氟樹脂管的氟樹脂的類型，熱板表面的優選溫度範圍可以有所不同，因而該溫度範圍不限於上述範圍。在步驟2中，與基材或橡膠層的外周面密切接觸的氟樹脂層有時含有攜帶空氣的氣泡和由熱收縮性氟樹脂管的熱收縮引起的鬆弛和褶皺。在本發明的步驟3中，在加壓下，使具有與其外周面密切接觸的熱收縮性氟樹脂管的基材或橡膠被覆基材與熱板表面接觸，同時旋轉所述基材或橡膠被覆基材，從而融合粘結熱收縮性氟樹脂管。因而消除了諸如氣泡、鬆弛和褶皺等缺陷。根據本發明的製備方法，沒有攜帶空氣。根據本發明的製備方法(其中在加壓下使熱收縮性氟樹脂管進行接觸以進行加熱)，熱收縮性氟樹脂管的熱縮率並不影響該過程。即使在步驟2中熱收縮性氟樹脂管的熱收縮並不充分時，該熱收縮也可以在步驟3中完成。為了在加壓下使得具有與其外周面密切接觸的熱收縮性氟樹脂管的基材或橡膠被覆基材旋轉的同時，使所述基材或橡膠被覆基材與熱板表面接觸，當基材的形狀為柱狀或圓筒狀並且在各自的末端具有軸承部分時，可以使用這樣的方法在使得該基材旋轉的同時向兩端處的軸承部分施加壓力。當基材是具有圓筒狀、管狀或環形帶形狀的中空基材，沒有軸承部分並且具有柔性時，優選使用輥狀加壓部件作為輔助部件。輥狀加壓部件是輥狀製品，其外徑小於中空基材的內徑。輥狀加壓部件優選具有圓形截面並且優選是可平滑旋轉的。當使用輥狀加壓部件時，如下進行加壓融合粘結步驟(步驟3)a)將其外徑小於中空基材內徑的輥狀加壓部件插入中空基材的中空中；b)使輥狀加壓部件沿所述熱板表面移動，同時將壓力從上方施加到輥狀加壓部件的從中空基材的兩個末端突出的兩個軸部分上，從而在加壓下使得基材或橡膠被覆基材旋轉的同時，使所述基材或橡膠被覆基材(其具有與其外周面密切接觸的熱收縮性氟樹脂管)與被加熱至250°C至400°C溫度範圍的熱板表面接觸，在上述處理期間，使所述熱收縮性氟樹脂管在加壓下在位於輥狀加壓部件與熱板表面之間的夾持部分中被加熱，從而使熱收縮性氟樹脂管融合粘結至基材或橡膠被覆基材的外周面。圖1是示出下列製備步驟的實例的示意性剖視圖，在所述製備步驟中，在加壓下，使具有與其外周面密切接觸的熱收縮性氟樹脂管的基材或橡膠被覆基材與熱板表面接觸，同時旋轉所述基材或橡膠被覆基材。圖2是相同步驟的側視圖。
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將輥狀加壓部件2插入中空基材中，其中所述中空基材構成具有與熱收縮性氟樹脂管密切接觸的外周面的基材或橡膠被覆基材1。將所得到的單元置於熱板4的表面上。從上方將壓力施加到輥狀加壓部件2的從中空基材的兩個末端部分突出的所述兩個軸部分3(軸的兩個末端部分)上，同時使輥狀加壓部件沿熱板表面移動。輥狀加壓部件2的移動可以是平行於熱板表面進行滑動移動或者可以是通過旋轉輥狀加壓部件而實現的移動。以這種方式，可以使得與熱收縮性氟樹脂管密切接觸的基材或橡膠被覆基材在加壓下與加熱的熱板表面接觸，同時旋轉所述基材或橡膠被覆基材。通過使用傳送單元5來移動輥狀加壓部件的兩個軸部分3並加壓。這種傳送單元5可以是配備有下列機構的單元，所述機構能夠對輥狀加壓部件的兩個軸部分3施加壓力並且能夠使輥狀加壓部件沿著熱板4的表面移動。施加壓力所需的負荷通常在IOkg至50kg、優選在15kg至30kg的範圍內。然而，由於這種負荷隨著經氟樹脂被覆的輥或帶的尺寸和氟樹脂層的類型而變化，故所述負荷不限於這些範圍。如果壓力過弱，則難以進行充分的融合粘結或需要花費較長的時間進行融合粘結。如果壓力過大，則基材可能失效，如斷裂。在加壓下，在輥狀加壓部件2和熱板4表面之間的夾持部分6中加熱熱收縮性氟樹脂管，以將熱收縮性氟樹脂管融合粘結到基材或橡膠層的外周面上。當夾持部分6的寬度是2mm至IOmm時，在夾持部分6處的融合粘結可以在約10秒至30秒內完成。可以在整個外周表面上實施在這個夾持部分6處的融合粘結，從而使具有良好表面平坦性和光滑性的氟樹脂層可以牢固地融合粘結到基材或橡膠層的外周面上，而沒有氣泡、鬆弛或褶皺出現。為了高效實施在夾持部分6處的融合粘結，輥狀加壓部件2優選沿熱板4的表面以節距進給方式移動或連續移動。節距進給優選以10秒至30秒的間距進行，但並沒有具體限制。可以根據經氟樹脂被覆的輥或帶的尺寸或氟樹脂層的類型選擇合適的節距進給間距。在加壓融合粘結步驟(步驟3)中，總處理時間優選是30分鐘或更少，更優選為25分鐘或更少並且最優選為20分鐘或更少。在許多情況下，即使在總處理時間為15分鐘或更少時，也可以獲得滿意的結果。總處理時間的下限是約10分鐘。根據條件(如經氟樹脂被覆的輥或帶的尺寸和熱處理溫度)，步驟3中的處理時間有所不同。優選在加壓融合粘結步驟之後進行再加熱步驟將由融合粘結至基材或橡膠被覆基材的外周面的熱收縮性氟樹脂管所形成的氟樹脂層(下文，該層可以簡稱為「氟樹脂層」)加熱至等於或高於構成氟樹脂層的氟樹脂的熔點的溫度。當進行再加熱時，氟樹脂層軟化或變得部分熔化，並且留在氟樹脂層中的由加壓融合粘結步驟形成的內應力由此得到釋放。結果是，即使在長時間使用經氟樹脂被覆的輥或帶時，粘結強度也能得到保持，並且氟樹脂層(即表面層)與基材或橡膠被覆基材之間的分離和氣泡的產生也可以得到抑制。在再加熱步驟中使用的加熱方法並沒有特別限制，只要可以將氟樹脂層的表面溫度升高到熔點或更高即可。在再加熱步驟中，可以使用配備有多個可以發射閃光的氙閃光燈的再加熱部件；然而，通常，將被覆有在加壓融合粘結步驟中所形成的氟樹脂的輥或帶置於烘箱中，其中所述烘箱的溫度被設置成等於或高於構成氟樹脂層的氟樹脂的熔點。當在加壓融合粘結步驟中已經使用了輥狀加壓部件時，通常在進行再加熱步驟之前移走輥狀加壓部件。然而，可以在不移走輥狀加壓部件的情況下進行再加熱步驟，以防止輥或帶變形。可以選擇進行再加熱步驟的溫度，使得氟樹脂層的表面溫度通常在氟樹脂的熔點至比氟樹脂熔點高35°C的範圍內，優選為大於氟樹脂的熔點但是比氟樹脂熔點高不超過25°C的範圍，更優選為大於氟樹脂的熔點、但是比氟樹脂熔點高不超過15°C的範圍，並且最優選為大於氟樹脂的熔點、但是比氟樹脂熔點高不超過10°C的範圍。當在其中氟樹脂層的表面溫度比氟樹脂的熔點高40°C或更高的環境溫度下進行再加熱步驟時，氟樹脂層可能熔化並流動，不過這取決於所述樹脂處於該環境下的時間長度。實施再加熱步驟的時間長短取決於溫度環境，但該時間長度通常是約1秒至30分鐘，優選為約1秒至20分鐘，更優選為約1秒至15分鐘和最優選為約1秒至10分鐘，以便使氟樹脂層軟化或進入部分熔融狀態並且防止氟樹脂層熔化和流動。可以將被覆有經過再加熱步驟的氟樹脂層的輥或帶從烘爐取出來並且冷卻至20°C至40°C的溫度或室溫。可供選擇的是，在再加熱步驟後，可以進行以200°C /分鐘或更大、優選以220°C /分鐘或更大並且最優選以240°C /分鐘或更大的速率將氟樹脂層冷卻至20°C至40°C的溫度或室溫的快速冷卻步驟，從而保持氟樹脂層(內應力從其中得到釋放)的表面和內部的狀態。結果，可以進一步增強氟樹脂層表面的平坦性和光滑性。另外，在再加熱步驟中，在氟樹脂層中的內應力得到釋放，氟樹脂層的均勻性得到改善，並且在橡膠層內部的內應力也得到釋放。因而，經氟樹脂被覆的輥或帶的硬度得到降低。進行快速冷卻步驟的方法並沒有特別限定，只要能夠以200°C /分鐘或更高的速率降低氟樹脂層的表面溫度即可。如果可以將氟樹脂層暴露於低溫氣氛，這就足夠了。例如，可以將氟樹脂層置於冰箱或冷凍機中，浸沒於低溫溶劑中或用冷空氣吹掃。特別優選的方法的實例是將1°C至25°C、優選3°C至20°C並且更優選5°C至15°C的冷空氣在氟樹脂層上吹掃15秒至100秒、優選20秒至90秒並且最優選30秒至80秒。如果冷卻速率小於200°C /分鐘，則橡膠層可能劣化，由此可能使硬度增加並且強度降低。如果以超過800°C /分鐘的冷卻速率進行快速冷卻，則氟樹脂層表面的冷卻可能變得部分不均勻，並且可能產生裂紋。因此，以800°C /分鐘或更小、優選以700°C /分鐘或更小並且更優選以600°C /分鐘或更小的冷卻速率進行快速冷卻步驟。例子通過實施例和比較例對本發明進行更詳細地描述。各種物理性能和特徵的測量方法和評價方法如下。(1)被覆性能用熱收縮性PFA管被覆具有橡膠層的管狀基材。進行熱收縮和融合粘結，並且通過以下標準評價被覆性能。測量樣品的數目是100 (n=100)oA 形成沒有氣泡、鬆弛和褶皺並且具有均一厚度的被覆層，並且用肉眼觀察到其中具有細小氣泡、鬆弛、褶皺或這些缺陷的任何組合的樣品的數目是3或更少。B:形成沒有氣泡、鬆弛和褶皺並且具有均一厚度的被覆層。然而，用肉眼觀察到其中具有細小氣泡、鬆弛、褶皺或這些缺陷的任何組合的樣品的數目是4至10。C:被覆層具有不良外觀，並且用肉眼在許多樣品中觀察到氣泡、鬆弛、褶皺或這些缺陷的任何組合。(2)硬度(表面硬度)根據日本工業標準(JIS)K6301中所述的A型彈簧硬度試驗，使用微型橡膠硬度計(MD-1，由KOBUNSHI KEIKI株式會社製造)測量硬度。(3)定影特性
將實施例和比較例中製備的各經氟樹脂被覆的帶作為定影帶安裝在市售可得的電子照相複印機的定影單元中。使用這種定影單元形成圖像。刮擦定影的圖像，並且基於以下標準評價定影特性。A 沒有從圖像中刮擦下任何部分。B 從圖像中刮擦下小部分，但是其程度沒有造成實際問題。C 從圖像中刮擦下的部分是可識別的。(4) 100, 000小時進紙後的耐久性將實施例和比較例中製備的各經氟樹脂被覆的帶作為定影帶安裝在市售可得的電子照相複印機的定影單元中。將其上使用四種顏色調色劑(青色、品紅色、黃色和黑色調色劑)形成有未定影的圖像的複印紙穿過所述定影單元，並且以3mm的壓區寬度(nipwidth)加壓。在連續對100，000張複印紙進行定影后，用肉眼觀察經氟樹脂被覆的帶的表面狀態，並且基於裂縫和裂紋(比裂縫長的那些)評價100，000小時進紙後的耐久性。[實施例1和2]製備厚度為30 μ m、長度為279. 5mm和內徑為24mm的不鏽鋼管。將由Siin-EtsuChemical株式會社製造的粘合劑(X_33_173)施加在不鏽鋼管的外周面上以形成薄膜，並且進行乾燥以形成厚度為3 μ m的粘合劑層。將矽橡膠(由Siin-Etsu Chemical株式會社製造的X-34-2008)與氧化鋁粉末混合以製備導熱率為1. lff/m · K的橡膠組合物。通過使用分配器，將所述橡膠組合物施加到不鏽鋼管外周面上的粘合劑層上，並且進行熱處理以形成厚度為275 μ m的橡膠層。將含有PFA的粘合劑(由Du Pont-MitsuiFluorochemicals株式會社製造的PR-990CL)施加到橡膠層上，以形成厚度為3 μ m的粘合劑層。由此，製造出橡膠被覆基材。製備內徑為25mm的熱收縮性PFA管(商品名SMT，由GUNZE LIMITED製造)作為熱收縮性氟樹脂管。將橡膠被覆基材插入熱收縮性PFA管的中空中(步驟1)。通過使處於這種狀態下的熱收縮性PFA管在200°C的乾熱氣氛中停留4分鐘以進行熱收縮，從而與橡膠被覆基材的橡膠層的外周面密切接觸(步驟2)。將輥狀加壓部件(外徑為20mm並且由不鏽鋼製成的輥形製品)插入橡膠被覆基材的中空中，其中所述橡膠被覆基材具有與預收縮的熱收縮性PFA管密切接觸的外周面。將所得單元置於表面溫度被控制在300 V的熱板表面(算術平均表面粗度Ra=2 μ m或更小)上，並且在將20kg的加壓負荷(每個側面IOkg)施加至輥狀加壓部件的兩個軸部分的同時，使用傳送單元以節距進給方式移動所述單元，使得在寬度為約8mm的夾持部分中的加工時間是20秒(步驟3)。由此製造了經氟樹脂被覆的帶。步驟3中的總加工時間是15分鐘。整個設施的長度是約1. 5m，並且可以同時或依次製造大量的經氟樹脂被覆的帶(樣品)。表I示出了該結果以及實施例2的結果，其中在實施例2中，步驟3的總加工時間是20分鐘。[實施例3]在保持輥狀加壓部件的兩個軸向部分的同時，將實施例1中獲得的經氟樹脂被覆的帶置於溫度被保持在320°C的電爐中，並且通過在其中停留4分鐘進行再加熱。在保持住輥狀加壓部件的兩個軸部分的同時，通過用鼓風機沿從電爐取出的經氟樹脂被覆的帶的軸方向吹掃10°c的冷空氣70秒來快速冷卻該帶。立即取出冷卻的經氟樹脂被覆的帶。定影帶的表面溫度是25°C (冷卻速率253°C/分鐘)。在快速冷卻後，取出輥狀加壓部件並且進行測量。在表I中示出結果。[實施例4]如實施例1中那樣製造橡膠被覆基材。接著，準備內徑為25mm的熱收縮性PFA管(商品名950HP-PLUS，由Du Pont-Mitsui Fluorochemicals株式會社製造)作為熱收縮性氟樹脂管，從而替代實施例1中所用的內徑為25mm的熱收縮性PFA管(商品名SMT，由GUNZE LIMITED製造)。將橡膠被覆基材插入所述熱收縮性PFA管的中空中(步驟1 )。通過使熱收縮性PFA管在150°C的乾熱氣氛中停留30分鐘來進行熱收縮，從而與橡膠被覆基材的橡膠層的外周面密切接觸(步驟2)。將輥狀加壓部件(外徑為20mm並且由不鏽鋼製成的輥形製品)插入橡膠被覆基材的中空中，其中所述橡膠被覆基材具有與預收縮的熱收縮性PFA管密切接觸的外周面。將所得單元置於表面溫度被控制在300°C的熱板表面(算術平均表面粗度Ra=2 μ m或更小)上，並且在將20kg的加壓負荷(每個側面IOkg)施加至輥狀加壓部件的兩個軸部分的同時，使用傳送單元以節距進給方式移動所述單元，使得寬度為約8mm的夾持部分以2mm/秒的圓周速率得以保持(步驟3)。在保持輥狀加壓部件的兩個軸部分的同時，將得到的經氟樹脂被覆的帶置於溫度被保持在315°C的電爐中，並且通過在其中停留5分鐘進行再加熱。在保持輥狀加壓部件的兩個軸部分的同時，通過用鼓風機沿從電爐取出的經氟樹脂被覆的帶的軸向吹掃10°C的冷空氣70秒來快速冷卻該帶。立即取出冷卻的經氟樹脂被覆的帶。定影帶的表面溫度是25°C (冷卻速率249°C/分鐘)。在快速冷卻後，取出輥狀加壓部件並且進行測量。在表I中示出結果。[比較例1]通過實施與實施例1中步驟2相同的處理，獲得具有與熱收縮性PFA管密切接觸的外周面的橡膠被覆基材。將所述橡膠被覆基材置於加熱爐中並且在220°C下熱處理50分鐘並隨後在300°C下熱處理80分鐘。將整個經氟樹脂被覆的帶緩慢冷卻20分鐘。熱處理總時間是150分鐘。在這種高溫下在乾熱氣氛中進行的熱處理是分批進行的，並且可以同時製造大量的樣品。在表I中示出結果。[表I]
權利要求
1.一種用於製備經氟樹脂被覆的輥或帶的方法，所述經氟樹脂被覆的輥或帶包括具有外周面的基材，所述外周面具有與沿縱向延伸的中心軸垂直的圓形截面，以及氟樹脂層，其直接設置在所述基材上或者設置在位於所述基材之上的橡膠層上，所述方法包括(1)將所述基材或橡膠被覆基材插入到熱收縮性氟樹脂管的中空中的步驟，其中所述橡膠被覆基材是通過在所述基材的外周面上至少形成橡膠層而製備的，所述熱收縮性氟樹脂管的內徑大於所述基材或所述橡膠被覆基材的外徑；以及(2)加壓融合粘結步驟在加壓下，使所述基材或橡膠被覆基材與被加熱至250°C至 400 0C溫度範圍的熱板表面接觸，同時旋轉所述基材或橡膠被覆基材，從而將所述熱收縮性氟樹脂管融合粘結到所述基材或所述橡膠被覆基材的外周面上。
2.根據權利要求1所述的製備方法，還包括預收縮步驟通過將溫度控制在80°C或更高但不高於構成所述熱收縮性氟樹脂管的氟樹脂的熔點，使具有已插入中空中的所述基材或橡膠被覆基材的所述熱收縮性氟樹脂管進行熱收縮，從而使所述熱收縮性氟樹脂管與所述基材或橡膠被覆基材的外周面密切接觸，其中，在所述加壓融合粘結步驟中，在加壓下，使外周面與所述熱收縮性氟樹脂管密切接觸的所述基材或橡膠被覆基材與所述熱板表面接觸，同時旋轉所述基材或橡膠被覆基材，使得所述熱收縮性氟樹脂管融合粘結至所述基材或橡膠被覆基材的外周面。
3.根據權利要求1或2所述的製備方法，還包括在所述加壓融合粘結步驟後進行的再加熱步驟，所述再加熱步驟包括將氟樹脂層加熱至等於或高於構成所述氟樹脂層的氟樹脂的熔點的溫度，其中所述氟樹脂層是由融合粘結至所述基材或橡膠被覆基材外周面的所述熱收縮性氟樹脂管形成的。
4.根據權利要求3所述的製備方法，還包括在所述再加熱步驟之後進行的快速冷卻步驟，所述快速冷卻步驟包括以200°C /分鐘或更大的速率冷卻所述氟樹脂層。
5.根據權利要求1至4中任一項所述的製備方法，其中所述基材是具有圓筒狀、管狀或環形帶狀的中空基材。
6.根據權利要求5所述的製備方法，其中在所述加壓融合粘結步驟中，a)將外徑小於所述中空基材的內徑的輥狀加壓部件插入到所述中空基材的中空中；並且b)使所述輥狀加壓部件沿所述熱板表面移動，同時將壓カ從上方施加到所述輥狀加壓部件的從所述中空基材的兩個末端部分突出出來的兩個軸部分上，從而在加壓下使得所述基材或橡膠被覆基材旋轉的同吋，使所述基材或橡膠被覆基材與被加熱至250°C至400°C 溫度範圍的所述熱板表面接觸，在上述處理期間，使所述熱收縮性氟樹脂管在加壓下在位於所述輥狀加壓部件與所述熱板表面之間的夾持部分中被加熱，從而使所述熱收縮性氟樹脂管融合粘結至所述基材或橡膠被覆基材的外周面。
7.根據權利要求6所述的製備方法，其中所述輥狀加壓部件沿所述熱板表面以節距進給方式移動或連續移動。
8.根據權利要求1至7中任一項所述的製備方法，其中所述熱收縮性氟樹脂管是由四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物構成的熱收縮性PFA管。
全文摘要
本發明提供了製備經氟樹脂被覆的輥或帶的方法，其中通過實施顯著短時間的熱處理就可以在基材上直接或者經過橡膠層形成熱融合粘結的氟樹脂被覆層，並且其中氟樹脂被覆層幾乎沒有產生缺陷，並且下面的橡膠層的熱劣化得到抑制。所述製備方法包括將基材或橡膠被覆基材插入熱收縮性氟樹脂管的中空中的步驟，其中所述橡膠被覆基材是通過在所述基材的外周面上至少形成橡膠層而製備的；可任選的預收縮步驟；加壓/融合粘結步驟，其中在加壓下，使基材或橡膠被覆基材與被加熱至250℃-400℃的溫度範圍內的熱板表面接觸，同時旋轉所述基材或橡膠被覆基材，從而將所述熱收縮性氟樹脂管熱融合粘結到所述基材或橡膠被覆基材的外周面上；以及可任選的再加熱步驟和快速冷卻步驟。
文檔編號B29C65/02GK102597889SQ201080051208
公開日2012年7月18日 申請日期2010年11月9日 優先權日2009年11月12日
發明者上村廣美, 原田真吾, 福本泰博, 羽深正弘 申請人:住友電工超效能高分子股份有限公司