(57)【要約】【課題】耐摩耗性に優れた外層を備え、かつ弾性を有する成形体の提供を目的とする。【解決手段】本発明の一態様に係る成形体は、ゴムを主成分とする基体と、この基体の外面に直接積層される外層とを備え、上記外層が架橋フッ素樹脂を主成分とする。上記外層表面の限界ＰＶ値としては、２００ＭＰａ・ｍ／ｍｉｎ以上が好ましい。上記外層を押圧することで得られるアスカーＡ硬度としては、９０°以下が好ましい。上記基体及び上記外層の１８０°剥離試験を行った場合に上記基体の材料破壊が生じるとよい。当該成形体は、摺動部材として好適に用いることができる。上記基体が板状であり、上記外面が上記基体の一方側表面であるとよい。また、上記基体が円柱状であり、上記外面が上記基体の外周面であってもよい。さらに、上記基体が円錐状、楕円錐状、角錐状、瓢箪状、楕円柱状又は角柱状であり、上記外面が上記基体の側面であってもよい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴムを主成分とする基体と、
この基体の外面に直接積層される外層と
を備え、
上記外層が架橋フッ素樹脂を主成分とする成形体。
【請求項２】
上記外層表面の限界ＰＶ値が２００ＭＰａ・ｍ／ｍｉｎ以上である請求項１に記載の成形体。
【請求項３】
上記外層表面を押圧することで得られるアスカーＡ硬度が９０°以下である請求項１又は請求項２に記載の成形体。
【請求項４】
上記基体及び上記外層の１８０°剥離試験を行った場合に上記基体の材料破壊が生じる請求項１、請求項２又は請求項３に記載の成形体。
【請求項５】
摺動部材として用いられる請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の成形体。
【請求項６】
上記基体が板状であり、
上記外面が上記基体の一方側表面である請求項５に記載の成形体。
【請求項７】
上記基体が円柱状であり、
上記外面が上記基体の外周面である請求項５に記載の成形体。
【請求項８】
上記基体が円錐状、楕円錐状、角錐状、瓢箪状、楕円柱状又は角柱状であり、
上記外面が上記基体の側面である請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の成形体。
【請求項９】
フッ素樹脂を主成分とし、内面が粗面化処理された外層を形成する粗面化フッ素樹脂外層形成工程と、
上記外層の内面にゴムを主成分とする基体用組成物を直接積層する直接積層工程と、
上記直接積層工程前又は上記直接積層工程後に、上記外層に低酸素雰囲気下かつ上記フッ素樹脂の融点以上の温度で電離放射線を照射する電離放射線照射工程と
を備える成形体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成形体及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、レーザービームプリンター等の画像形成装置では、印刷及び複写の最終段階で熱定着方式が一般的に採用されている。この熱定着方式では、加熱源を内部に設けた定着ローラと板状又はローラ状の加圧部材との間にトナーが転写された印刷用紙等の被転写物を通過させる。これにより、未定着のトナーを加熱溶融し、被転写物にトナーを定着させて画像を形成することができる。
【０００３】
上記定着ローラ、加圧部材等として用いられる成形体には、耐摩耗性の高さ、摩擦係数の低さ、粘着性の低さ等の優れた摺動性を有すること、特に耐久性向上の観点から耐摩耗性に優れることが要求される。ここで、架橋フッ素樹脂は、優れた耐摩耗性を有するため、上記成形体の材料として用いることが検討されている。
【０００４】
架橋フッ素樹脂を上記成形体の材料として用いた具体例として、例えば金属、セラミックス、ガラス、耐熱性合成樹脂等を主成分とする板状、フィルム状又はブロック状の基体と、この基体の外面に積層される架橋フッ素樹脂の外層とを備える非回転加圧部材が提案されている（特開２０１０−１８１６２１号公報参照）。また、合成樹脂等を主成分とする円柱状の基体と、この基体の外周面に積層される架橋フッ素樹脂の外層とを備えるＯＡ機器用ローラも提案されている（特開２０１４−８９３８２号公報参照）。これらの成形体は、架橋フッ素樹脂の外層を備えることで、耐摩耗性に優れるとされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１８１６２１号公報
【特許文献２】特開２０１４−８９３８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、上述の定着ローラ及び加圧部材として用いられる成形体は、トナーの定着性を向上する観点から、弾性を有し摺動面に均一に圧力を加えられることが望ましい。しかし、上記成形体は、基体及び外層に用いる材料がいずれも弾性をほぼ有さない材料であるため、弾性が不十分となり易い。
【０００７】
一方、弾性に優れるゴムを上記成形体の材料に用いることも考えられるが、一般的にゴムの耐摩耗性は架橋フッ素樹脂よりも低いため、耐摩耗性が不十分となり易い。このように、従来の成形体は、定着ローラ、加圧部材等の摺動部材に要求される優れた耐摩耗性と十分な弾性とを両立することが困難である。また、ガスケット、パッキン等のシール材、ゴムホース、化粧シートなどの摺動部材以外の成形体においても、優れた耐摩耗性と十分な弾性とが要求される場合があるが、従来の成形体は上記要求を満足するものではない。
【０００８】
本発明は上記事情に基づいてなされたものであり、耐摩耗性に優れた外層を備え、かつ弾性を有する成形体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するためになされた本発明の一態様に係る成形体は、ゴムを主成分とする基体と、この基体の外面に直接積層される外層とを備え、上記外層が架橋フッ素樹脂を主成分とする。
【００１０】
また、上記課題を解決するためになされた本発明の別の一態様に係る成形体の製造方法は、フッ素樹脂を主成分とし、内面が粗面化処理された外層を形成する粗面化フッ素樹脂外層形成工程と、上記外層の内面にゴムを主成分とする基体用組成物を直接積層する直接積層工程と、上記直接積層工程前又は上記直接積層工程後に、上記外層に低酸素雰囲気下かつ上記フッ素樹脂の融点以上の温度で電離放射線を照射する電離放射線照射工程とを備える。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の一態様に係る成形体及びその製造方法は、耐摩耗性に優れた外層を備え、かつ弾性を有する成形体を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態の成形体を示す模式的断面図である。
【図２】本発明の第２実施形態の成形体を示す模式的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
［本発明の実施形態の説明］
本発明の一態様に係る成形体は、ゴムを主成分とする基体と、この基体の外面に直接積層される外層とを備え、上記外層が架橋フッ素樹脂を主成分とする。
【００１４】
当該成形体は、架橋フッ素樹脂を主成分とする外層を備える。架橋フッ素樹脂は、耐摩耗性の高さ、摩擦係数の低さ、粘着性の低さ等の優れた摺動性を有し、特に耐摩耗性に優れる。そのため、当該成形体の備える上記外層は、耐摩耗性に優れる。また、当該成形体は、ゴムを主成分とし、十分な弾性を有する基体の外面に上記外層が直接積層されるため、上記外層によって被覆された部分が十分な弾性を有する。ここで「主成分」とは、最も含有量の多い成分であり、例えば含有量が５０質量％以上の成分を指す。「ゴム」とは、合成ゴム及び天然ゴムを含む。
【００１５】
上記外層表面の限界ＰＶ値としては、２００ＭＰａ・ｍ／ｍｉｎ以上が好ましい。このように、上記外層表面の限界ＰＶ値を上記下限以上とすることで、耐久性を向上できる。ここで「外層表面の限界ＰＶ値」とは、成形体から剥離した外層を用い、ＪＩＳ−Ｋ７２１８：１９８６「プラスチックの滑り摩耗試験方法」に準拠し、速度を２５ｍ／ｍｉｎで一定とした条件及び荷重を１０ＭＰａで一定とした条件の２つの条件で測定した測定値のうち、低い方の測定値を指す。
【００１６】
上記外層表面を押圧することで得られるアスカーＡ硬度としては、９０°以下が好ましい。このように、上記外層表面を押圧することで得られるアスカーＡ硬度を上記上限以下とすること、つまり外層で被覆された部分の弾性を高くすることで、優れた耐摩耗性と十分な弾性とが要求される成形体としてより好適に用いることができる。ここで「アスカーＡ硬度」とは、ＪＩＳ−Ｋ６２５３−３：２０１２「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−硬さの求め方−第３部：デュロメータ硬さ」に準拠し、任意の５箇所で測定した最大値を指す。
【００１７】
当該成形体は、上記基体及び上記外層の１８０°剥離試験を行った場合に上記基体の材料破壊が生じるとよい。このように、当該成形体が上記基体及び上記外層の１８０°剥離試験を行った場合に上記基体の材料破壊が生じること、すなわち上記基体及び上記外層の層間接着力を高くすることで、上記基体及び外層の剥離を抑制できる。その結果、当該成形体の耐久性をより向上できる。ここで「１８０°剥離試験」とは、ＪＩＳ−Ｋ６８５４−２：１９９９「接着剤−はく離接着強さ試験方法−第２部：１８０度はく離」に準拠して行う試験を指す。
【００１８】
当該成形体は、摺動部材として用いられるとよい。当該成形体は、上記外層が積層された面を摺動面とする摺動部材として用いることで、摺動面に作用する圧力を弾性によって均一に分散させ易く、また摺動面が摩耗し難く耐久性に優れる摺動部材を提供できる。
【００１９】
上記基体が板状であり、上記外面が上記基体の一方側表面であるとよい。このように、上記基体が板状であり、上記外面が上記基体の一方側表面であることで、当該成形体の形状を板状にし、その一方側表面を上記外層によって被覆できる。この板状の当該成形体は、弾性を有するため、摺動面に作用する圧力を均一に分散させ易く、また摺動面が摩耗し難く耐久性に優れるため、画像形成装置の備える板状の加圧部材等として好適に用いることができる。
【００２０】
上記基体が円柱状であり、上記外面が上記基体の外周面であるとよい。このように、上記基体が円柱状であり、上記外面が上記基体の外周面であることで、当該成形体の形状をローラ状にし、その外周面を上記外層によって被覆できる。このローラ状の当該成形体は、弾性を有するため、摺動面に作用する圧力を均一に分散させ易く、また摺動面が摩耗し難く耐久性に優れるため、画像形成装置の備える定着ローラやローラ状の加圧部材等として好適に用いることができる。ここで「柱状」とは、柱の両底面を貫通する孔を有する形状、所謂筒状を含む概念である。
【００２１】
上記基体が円錐状、楕円錐状、角錐状、瓢箪状、楕円柱状又は角柱状であり、上記外面が上記基体の側面であるとよい。このように、上記基体が円錐状、楕円錐状、角錐状、瓢箪状、楕円柱状又は角柱状であり、上記外面が上記基体の側面であることで、用途に応じた多様な形状にすることができる。
【００２２】
また、本発明の別の態様に係る成形体の製造方法は、フッ素樹脂を主成分とし、内面が粗面化処理された外層を形成する粗面化フッ素樹脂外層形成工程と、上記外層の内面にゴムを主成分とする基体用組成物を直接積層する直接積層工程と、上記直接積層工程前又は上記直接積層工程後に、上記外層に低酸素雰囲気下かつ上記フッ素樹脂の融点以上の温度で電離放射線を照射する電離放射線照射工程とを備える。
【００２３】
当該成形体の製造方法は、耐摩耗性に優れた外層を備え、かつ弾性を有する成形体を容易かつ確実に製造できる。ここで「樹脂の融点」とは、ＪＩＳ−Ｋ７１２１：２０１２「プラスチックの転移温度測定方法」に準拠して示差走査熱量計（ＤＳＣ）により測定される融点ピーク温度を指す。「直接積層する」とは、接着剤層又は粘着剤層を介さずに積層することをいう。
【００２４】
［本発明の実施形態の詳細］
以下、本発明の実施形態に係る成形体及びその製造方法について図面を参照しつつ詳説する。
【００２５】
［第１実施形態］
＜成形体＞
図１の当該成形体１は、板状である。この当該成形体１は、一方側表面（図１では基体２の上面）、及び他方側裏面（図１では基体２の下面）を有する板状の基体２と、この基体２の一方側表面に直接積層される外層３とを備える。当該成形体１の平面形状としては、特に限定されず用途に応じて適宜変更可能であるが、例えば正方形状、長方形状等とすることができる。なお、外層３は、基体２の一方側表面及び他方側裏面に直接積層されてもよい。
【００２６】
当該成形体１は、後述するように耐摩耗性に優れた外層３を備え、かつ弾性を有する。そのため、当該成形体１は、熱定着方式が採用される画像形成装置に用いる板状の加圧部材等の摺動部材として好適に用いることができる。
【００２７】
当該成形体１の外層３表面の限界ＰＶ値の下限としては、２００ＭＰａ・ｍ／ｍｉｎが好ましく、５００ＭＰａ・ｍ／ｍｉｎがより好ましく、８００ＭＰａ・ｍ／ｍｉｎがさらに好ましく、９００ＭＰａ・ｍ／ｍｉｎが特に好ましい。一方、上記限界ＰＶ値の上限としては、特に限定されないが、例えば１，５００ＭＰａ・ｍ／ｍｉｎである。上記限界ＰＶ値が上記下限より小さい場合、当該成形体１の耐久性が不十分となるおそれがある。なお、外層３が基体２の両面に直接積層されている場合、少なくとも一方側の外層３表面の限界ＰＶ値が上記範囲であるとよい。
【００２８】
当該成形体１の外層３表面を押圧することで得られるアスカーＡ硬度の下限としては、特に限定されないが、例えば２０°である。一方、上記アスカーＡ硬度の上限としては、９０°が好ましく、７５°がより好ましく、６５°がさらに好ましい。上記アスカーＡ硬度が上記上限より大きい場合、当該成形体１の弾性が不十分となるおそれがある。なお、当該成形体１の外層３表面の押圧は、外層３表面側から行うものとする。また、外層３が基体２の両面に直接積層されている場合、少なくとも一方側の外層３表面を押圧することで得られるアスカーＡ硬度が上記範囲であるとよい。
【００２９】
当該成形体１の外層３表面の鉛筆硬度の下限としては、Ｂが好ましく、ＨＢがより好ましい。一方、上記鉛筆硬度の上限としては、３Ｈが好ましく、Ｈがより好ましい。上記鉛筆硬度が上記下限より小さい場合、当該成形体１の耐久性が不十分となるおそれがある。逆に、上記鉛筆硬度が上記上限を超える場合、摺動部材として用いた際に相手材を傷付け易くなるおそれがある。ここで「鉛筆硬度」とは、ＪＩＳ−Ｋ５６００−５−４：１９９９「塗料一般試験方法−第５部：塗膜の機械的性質−第４節：引っかき硬度（鉛筆法）」に準拠して測定した値をいう。なお、外層３が基体２の両面に直接積層されている場合、少なくとも一方側の外層３表面の鉛筆硬度が上記範囲であるとよい。
【００３０】
当該成形体１は、基体２及び外層３の１８０°剥離試験を行った場合に基体２の材料破壊が生じるとよい。このように、上記１８０°剥離試験を行った場合に基体２の材料破壊が生じること、すなわち基体２及び外層３の層間接着力を高くすることで、外層３が積層された面を摺動面とした際の外層３の剥離を抑制できる。
【００３１】
上記１８０°剥離試験で基体２の材料破壊が生じる場合、当該成形体１の基体２及び外層３の剥離強度は、少なくとも上記材料破壊時に当該成形体１に加えていた負荷よりも大きい。そのため、上記材料破壊時の負荷は、当該成形体１の基体２及び外層３の剥離強度の目安とすることができる。上記材料破壊時の負荷の下限としては、１００ｇ／ｃｍが好ましく、３００ｇ／ｃｍがより好ましい。一方、上記材料破壊時の負荷の上限としては、特に限定されないが、例えば１，０００ｇ／ｃｍである。上記材料破壊時の負荷が上記下限未満である場合、外層３が剥離し易くなり、当該成形体１の耐久性が低下するおそれがある。
【００３２】
［基体］
基体２の平均厚みとしては、特に限定されず用途に応じて適宜変更可能であるが、例えば１ｍｍ以上５０ｍｍ以下とすることができる。なお、基体２は、発泡体でも非発泡体でもよい。
【００３３】
基体２は、ゴムを主成分とし、十分な弾性を有する。当該成形体１は、外層３の弾性が比較的低くなり易いが、この外層３が十分な弾性を有する基体２の外面に直接積層されることで、外層３で被覆された部分が十分な弾性を有する。なお、上記ゴムは、加硫されていることが好ましい。このように、上記ゴムが加硫されていることで、基体２の弾性をより向上でき、その結果、当該成形体１の弾性をより向上できる。
【００３４】
上記ゴムとしては、特に限定されないが、例えば天然ゴム、合成天然ゴム、ブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、ブチルゴム、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、クロロプレンゴム、アクリルゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、エチレン酢酸ビニルゴム、エピクロルヒドリンゴム、多流化ゴム等を用いることができる。上記ゴムは、１種単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００３５】
基体２におけるゴムの含有量の下限としては、７０質量％が好ましく、９０質量％がより好ましく、９９質量％がさらに好ましい。また、基体２におけるゴムの含有量は、１００質量％であってもよい。基体２におけるゴムの含有量が上記下限より小さい場合、基体２の弾性が低下し、当該成形体１の弾性が不十分となるおそれがある。
【００３６】
基体２は、ゴム以外の成分として添加剤を含有してもよい。上記添加剤としては、例えば可塑剤、安定剤、滑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、難燃剤、着色剤、充填材等が挙げられる。このように、基体２が上記添加剤を含有することで、基体２に所望の特性を付与できる。基体２における上記添加剤の含有量の上限としては、特に限定されないが、例えば３０質量％である。
【００３７】
基体２のアスカーＡ硬度の下限としては、特に限定されないが、例えば１０°である。一方、上記アスカーＡ硬度の上限としては、５０°が好ましく、４０°がより好ましく、３０°がさらに好ましい。上記アスカーＡ硬度が上記下限より小さい場合、基体２の強度が低下し、その結果、当該成形体１の強度が不十分となるおそれがある。逆に、上記アスカーＡ硬度が上記上限を超える場合、基体２の弾性が不十分となり、その結果、当該成形体１の弾性が不十分となるおそれがある。なお、基体２の両面に外層３が直接積層されている場合、基体２のアスカーＡ硬度は、刃物等を用いて外層３を除去することで基体２の表面を露出させ、この露出した表面を押圧することで得るものとする。
【００３８】
［外層］
外層３は、架橋フッ素樹脂を主成分とするため、耐摩耗性に優れる。外層３の平均厚みは、用途に応じて適宜変更可能であるが、その下限としては、３０μｍが好ましく、１００μｍがより好ましく、１５０μｍがさらに好ましい。一方、外層３の平均厚みの上限としては、１，０００μｍが好ましく、４００μｍがより好ましく、２５０μｍがさらに好ましい。外層３の平均厚みが上記下限より小さい場合、当該成形体１の耐久性が低下するおそれがある。逆に、外層３の平均厚みが上記上限を超える場合、当該成形体１の弾性が不十分となるおそれがある。このように、外層３の平均厚みを上記範囲とすることで、当該成形体１の耐久性及び弾性をバランスよく向上できる。
【００３９】
架橋フッ素樹脂は、フッ素樹脂への電離放射線の照射により得られる。ここで「フッ素樹脂」とは、高分子鎖の重合単位を構成する炭素原子に結合する水素原子の少なくとも１つが、フッ素原子又はフッ素原子を有する有機基（以下「フッ素原子含有基」ともいう）で置換されたものをいう。フッ素原子含有基は、直鎖状又は分岐状の有機基中の水素原子の少なくとも１つがフッ素原子で置換されたものであり、例えばフルオロアルキル基、フルオロアルコキシ基、フルオロポリエーテル基等が挙げられる。
【００４０】
上記フッ素樹脂としては、例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、クロロトリフルオロエチレン−エチレン共重合（ＥＣＴＦＥ）、ポリビニルフルオライド（ＰＶＦ）、フルオロオレフィン−ビニルエーテル共重合体、フッ化ビニリデン−四フッ化エチレン共重合体、フッ化ビニリデン−六フッ化プロピレン共重合体等が挙げられる。上記フッ素樹脂としては、外層３の耐摩耗性をより向上する観点から、ＰＴＦＥが好ましい。上記フッ素樹脂は、１種単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００４１】
なお、上記フッ素樹脂は、本発明の効果を損なわない範囲において、他の共重合性モノマーに由来する重合単位を含んでいてもよい。例えばＰＴＦＥは、パーフルオロ（アルキルビニルエーテル）、ヘキサフルオロプロピレン、（パーフルオロアルキル）エチレン、クロロトリフルオロエチレン等の重合単位を含んでいてもよい。このように、上記フッ素樹脂が上記重合単位を含むことで、外層３の所望の特性を向上できる場合がある。上記他の共重合性モノマーに由来する重合単位の含有割合の上限としては、上記フッ素樹脂を構成する全重合単位に対して、例えば３モル％である。
【００４２】
外層３における架橋フッ素樹脂の含有量の下限としては、６０質量％が好ましく、８５質量％がより好ましく、９８質量％がさらに好ましい。また、上記架橋フッ素樹脂の含有量は、１００質量％であってもよい。上記架橋フッ素樹脂の含有量が上記下限より小さい場合、当該成形体１の耐摩耗性が不十分となるおそれがある。
【００４３】
外層３は、フッ素樹脂以外の他の成分を含有してもよい。上記他の成分としては、例えば固体潤滑剤、強化材等が挙げられる。当該成形体１が摺動部材として用いられる場合、外層３が固体潤滑剤、強化材等を含有することで、摺動性をより向上できる場合がある。上記固体潤滑剤としては、例えば二硫化モリブデン等が挙げられる。また、上記強化材としては、例えばガラスファイバー（ガラス繊維）、球状ガラス等のガラスフィラー、炭素繊維、炭酸カルシウム、タルク、シリカ、アルミナ、水酸化アルミニウム等の無機充填材などが挙げられる。外層３における上記他の成分の含有量の上限としては、例えば４０質量％とすることができる。
【００４４】
外層３は、上述の架橋フッ素樹脂及び必要に応じて上記その他の成分を含有する最外層と、この最外層の基体側表面に積層されるプライマ層とを備える多層体であってもよい。この場合、外層３は、上記プライマ層側の面が基体２の一方側表面と対向するように基体２に直接積層される。このように、外層３が上記最外層及び上記プライマ層を備える多層体であり、上記プライマ層側の面が基体２の一方側表面と対向するように基体２に直接積層されていることで、基体２及び外層３の層間接着力を向上できる。上記プライマ層の平均厚みとしては、特に限定されないが、例えば１μｍ以上３０μｍ以下である。上記プライマ層の主成分は、通常フッ素樹脂であり、ＰＦＡが好ましい。なお、上記プライマ層の主成分がフッ素樹脂である場合、上記フッ素樹脂は架橋されていてもよい。
【００４５】
＜成形体の製造方法＞
当該成形体の製造方法は、フッ素樹脂を主成分とし、内面（基体に当接させる側の面）が粗面化処理された外層を形成する粗面化フッ素樹脂外層形成工程と、上記外層の内面にゴムを主成分とする基体用組成物を直接積層する直接積層工程と、上記直接積層工程前又は上記直接積層工程後に、上記外層に低酸素雰囲気下かつ上記フッ素樹脂の融点以上の温度で電離放射線を照射する電離放射線照射工程とを備える。当該成形体の製造方法は、上記直接積層工程によって、ゴムを主成分とし、十分な弾性を有する基体の一方側表面にフッ素樹脂を主成分とする外層を直接積層できる。また、上記電離放射線照射工程によって、上記フッ素樹脂を架橋できる。その結果、耐摩耗性に優れた外層を備え、かつ弾性を有する成形体を容易かつ確実に製造できる。
【００４６】
当該成形体の製造方法は、上記直接積層工程後、上記基体を加硫する加硫工程をさらに備えるとよい。このように、当該成形体の製造方法が上記加硫工程をさらに備えることで、上記基体の弾性をより向上でき、その結果、当該成形体の弾性をより向上できる。
【００４７】
［粗面化フッ素樹脂外層形成工程］
本工程では、粗面化処理された内面と、外面とを有する粗面化フッ素樹脂外層を形成する。上記粗面化フッ素樹脂外層は、例えばフッ素樹脂を主成分とするフィルムの内面をサンドペーパー等で研磨する第１の方法により得ることができる。上記サンドペーパーとしては、例えば番手が４０以上１００以下のものを用いることができる。このように、番手が上記範囲のサンドペーパー、すなわち比較的粗めのサンドペーパーを用いることで、上記粗面化フッ素樹脂外層の表面を適度に粗くでき、その結果、当該成形体の上記基体及び上記外層の層間接着力をより向上できる。
【００４８】
上記粗面化フッ素樹脂外層は、例えば以下の第２の方法によっても得ることができる。すなわち、まず一方側表面にエッチング処理で凹凸パターンが形成された金属板の上記一方側表面にフッ素樹脂層を積層する。その後、塩酸等の酸性溶液を用いた溶解処理などにより上記金属板を除去することすることで、上記凹凸パターンが内面に転写された粗面化フッ素樹脂外層を得ることができる。上記金属板としては、例えばアルミニウム板等が挙げられる。上記金属板の平均厚みとしては、特に限定されないが、例えば２００μｍ以上２，０００μｍ以下とすることができる。この第２の方法によれば、第１の方法に比べ、研磨屑が生じず、複雑な凹凸パターンを容易に形成できるため、当該成形体の上記基体及び上記外層の層間接着力をより向上できる。また、第２の方法は、第１の方法に比べ、研磨によるフィルムの厚みの減少が生じないため、上記外層を比較的薄くする場合にも適用し易い。さらに、第２の方法は、ロールツーロール方式で行うことが可能であるため、当該成形体の製造コストを低減し易い。
【００４９】
第２の方法で上記金属板の一方側表面にフッ素樹脂層を積層する方法としては、例えば上記金属板の一方側表面にフッ素樹脂ディスパージョン（フッ素樹脂の粉体を分散媒に均一に分散させた溶液）を塗布して塗膜を形成し、この塗膜を焼成する方法などが挙げられる。
【００５０】
フッ素樹脂ディスパージョンを用いて上記金属板の一方側表面にフッ素樹脂層を積層する場合、形成されるフッ素樹脂層のクラックを抑制する観点から、複数回に分けてフッ素樹脂層を積層してもよい。この場合、１度に形成するフッ素樹脂層の平均厚みとしては、例えば１０μｍ以上１００μｍ以下とすることができる。
【００５１】
上記塗膜を焼成する際の加熱温度としては、例えば３５０℃以上４５０℃以下とすることができる。また、塗膜を焼成する際の加熱時間としては、例えば１０分以上６０分以下とすることができる。上記加熱温度及び加熱時間を上記範囲とすることで、フッ素樹脂の分解を抑制しつつ緻密さに優れる膜を形成できる。
【００５２】
上記フッ素樹脂ディスパージョンの粘度の下限としては、１００ｃＰが好ましく、１８０ｃＰがより好ましい。一方、上記フッ素樹脂ディスパージョンの粘度の上限としては、８００ｃＰが好ましく、４００ｃＰがより好ましい。上記フッ素樹脂ディスパージョンの粘度を上記範囲とすることで、塗布性を向上でき、その結果、容易かつ確実に塗布欠陥の少ない塗膜を形成できる。ここで「粘度」とは、ＪＩＳ−Ｋ５６００−２−２：１９９９「塗料一般試験方法−第２部：塗料の性状・安定性−第２節：粘度」に準拠して測定した値を指す。
【００５３】
上記フッ素樹脂ディスパージョンの固形分濃度の下限としては、５質量％が好ましく、２５質量％がより好ましく、４０質量％がさらに好ましい。一方、上記フッ素樹脂ディスパージョンの固形分濃度の上限としては、６０質量％が好ましく、５０質量％がより好ましく、４５質量％がさらに好ましい。上記フッ素樹脂ディスパージョンの固形分濃度を上記範囲とすることで、塗布性を向上でき、その結果、容易かつ確実に塗布欠陥の少ない塗膜を形成できる。
【００５４】
上記フッ素樹脂ディスパージョンの分散媒としては、例えば水及び乳化剤の混合液、水及びアルコールの混合液、水及びアセトンの混合液、水、アルコール及びアセトンの混合溶液等が挙げられる。
【００５５】
［直接積層工程］
本工程では、上記粗面化フッ素樹脂外層の粗面化処理された内面にゴムを主成分とする基体用組成物を直接積層する。このように、上記粗面化フッ素樹脂外層の内面に上記基体用組成物を直接積層することで、当該成形体の上記基体及び上記外層の層間接着力をアンカー効果により向上できる。
【００５６】
上記粗面化フッ素樹脂外層の内面に上記基体用組成物を直接積層する方法としては、例えば上記粗面化フッ素樹脂外層の内面に上記基体用組成物を塗布した後、上記基体用組成物を固化させる方法が挙げられる。また、直方体状の金型の底面に、この金型の底面と外面とが対向するように上記粗面化フッ素樹脂外層を敷設し、この金型に上記基体用組成物を流し込んだ後、上記基体用組成物を固化させる方法も挙げられる。
【００５７】
上記粗面化フッ素樹脂外層に上記基体用組成物を直接積層する前に、上記粗面化フッ素樹脂外層の内面にプライマを塗布することでプライマ層を形成してもよい。上記プライマ層を上記粗面化フッ素樹脂外層の内面に積層することで、アンカー効果によって上記プライマ層及び粗面化フッ素樹脂外層の層間接着力を確保し易くなる。また、上記プライマ層は、粗面化フッ素樹脂外層と比較し、上記基体との層間接着力を向上し易い。そのため、上記粗面化フッ素樹脂外層に基体を積層する前に上記粗面化フッ素樹脂外層の内面にプライマを塗布することで、当該成形体の上記基体及び上記外層の層間接着力を向上できる。なお、上記基体及び上記プライマ層の界面の気泡を低減する観点から、形成される上記プライマ層の外面を平坦にするとよい。すなわち、上記粗面化フッ素樹脂外層の内面に形成された凹凸を上記プライマ層によって埋め込むとよい。
【００５８】
上記プライマとしては、例えばフッ素樹脂プライマ等を用いることができ、ＰＦＡプライマ（例えば三井デュポンポリケミカル社の「ＰＪＣＬ９９２」等）が好ましい。上記プライマの塗布方法としては、例えばスプレー法等が挙げられる。上記プライマの塗布後は、通常上記粗面化フッ素樹脂外層を乾燥させる。この乾燥温度としては、例えば１２０℃以上２００℃以下とすることができる。また、乾燥時間としては、例えば１０分以上６０分以下とすることができる。
【００５９】
上記基体用組成物は、ゴムと必要に応じて添加剤とを含有する。上記ゴム及び添加剤としては、当該成形体の上記基体で例示したものと同様とすることができる。また、上記基体用組成物は、硫黄及び加硫促進剤をさらに含有してもよい。このように、上記基体用組成物が硫黄及び加硫促進剤をさらに含有することで、上記加硫工程で加硫し、上記基体の弾性をより向上することができる。
【００６０】
［電離放射線照射工程］
本工程では、上記直接積層工程前又は上記直接積層工程後に、上記粗面化フッ素樹脂外層に低酸素雰囲気下かつ上記フッ素樹脂の融点以上の温度で電離放射線を照射する。本工程は、上記直接積層工程前に行うことが好ましい。このように、本工程を上記直接積層工程前に行うことで、電離放射線の照射による上記基体の劣化を抑制できる。
【００６１】
電離放射線照射時の加熱温度は、例えば上記フッ素樹脂がＦＥＰ（融点：２７０℃）である場合は２７０℃以上、上記フッ素樹脂がＰＴＦＥ（融点：３２７℃）である場合は３２７℃以上、上記フッ素樹脂がＰＦＡ（融点：３０４℃以上３１０℃以下）である場合は３１０℃以上とする。
【００６２】
上記加熱温度の下限としては、融点より５℃高い温度が好ましく、融点より１０℃高い温度がより好ましい。一方、上記加熱温度の上限としては、融点より５０℃高い温度が好ましく、融点より３０℃高い温度がより好ましい。また、具体的な上記加熱温度は、フッ素樹脂の種類に合わせて適宜変更可能であるが、その下限としては、３２０℃が好ましく、３３０℃がより好ましい。一方、上記加熱温度の上限としては、４８０℃が好ましく、３５０℃がより好ましい。上記加熱温度で電離放射線を照射することにより、フッ素樹脂の主鎖の切断を抑制しつつ、分子間の架橋を促進できる。上記加熱温度が上記上限を超える場合、フッ素樹脂の分解のおそれがある。
【００６３】
上記低酸素雰囲気下における酸素濃度の上限としては、１００ｐｐｍが好ましく、１０ｐｐｍがより好ましく、５ｐｐｍがさらに好ましい。上記酸素濃度が上記上限を超える場合、電離放射線の照射によってフッ素樹脂が分解するおそれがある。
【００６４】
上記電離放射線としては、例えばγ線、電子線、Ｘ線、中性子線、高エネルギーイオン線等が挙げられ、電子線が好ましい。また、電離放射線の照射線量の下限としては、１０ｋＧｙが好ましく、７０ｋＧｙがより好ましく、２００ｋＧｙがさらに好ましい。一方、上記照射線量の上限としては、２，０００ｋＧｙが好ましく、１，２００ｋＧｙがより好ましく、４００ｋＧｙがさらに好ましい。上記照射線量が上記下限より小さい場合、フッ素樹脂の架橋反応が十分進行しないおそれがある。逆に、上記照射線量が上記上限を超える場合、フッ素樹脂の主鎖が切断されるおそれがある。そのため、上記照射線量を上記範囲とすることで、フッ素樹脂の主鎖の切断を抑制しつつ、架橋を十分に進行させることができる。なお、加速電圧としては、例えば８００ｋＶ以上１，５００ｋＶ以下とすることができる。
【００６５】
［加硫工程］
本工程では、上記直接積層工程後、上記基体を加硫する。上記基体を加硫する方法としては、例えば上記直接積層工程で得られた粗面化フッ素樹脂外層及び上記基体を備える積層体を加熱する方法等が挙げられる。この場合、上記積層体を加熱してから冷却する操作を２回行うとよい。以下、１回目の加熱を「１次加硫」、２回目の加熱を「２次加硫」ともいう。１次加硫の加熱温度としては、例えば１２０℃以上１８０℃以下とすることができる。また、１次加硫の加熱時間としては、例えば３０分以上９０分以下とすることができる。さらに、２次加硫の加熱温度としては、例えば２００℃以上２５０℃とすることができる。さらに、２次加硫の加熱時間としては、例えば９０分以上１５０分以下とすることができる。１次加硫並びに２次加硫の加熱温度及び加熱時間を上記範囲とすることで、上記基体の弾性を適度なものに調整することができる。上記積層体を冷却する方法としては、特に限定されないが、例えば室温で静置する方法や、ファン等を用いて風を当てる方法等が挙げられる。
【００６６】
［第２実施形態］
＜成形体＞
図２の当該成形体１１は、円筒状の基体１２と、この基体１２の外周面の全面に直接積層される外層１３とを備える。当該成形体１１、基体１２及び外層１３は、形状及び用途以外は第１実施形態の当該成形体１、基体２及び外層３と同様とすることができる。
【００６７】
当該成形体１１は、耐摩耗性に優れた外層１３を備え、かつ弾性を有する。そのため、当該成形体１１は、熱定着方式が採用される画像形成装置に用いるローラ状の加圧部材、定着ローラ等の摺動部材として好適に用いることができる。
【００６８】
［基体］
基体１２の平均外径及び平均厚みは、特に限定されず用途に応じて適宜変更可能である。基体１２の平均外径としては、例えば１０ｍｍ以上４０ｍｍ以下とすることができる。また、基体１２の平均厚みとしては、例えば１０μｍ以上１００μｍ以下とすることができる。ここで「基体の外径」とは、基体の外面の内側と等面積の真円の径を意味する。
【００６９】
［外層］
外層１３の平均厚みは、特に限定されず用途に応じて適宜変更可能であるが、その下限としては、１μｍが好ましく、５μｍがより好ましい。一方、外層１３の平均厚みの上限としては、５０μｍが好ましく、３５μｍがより好ましい。外層１３の平均厚みが上記下限より小さい場合、当該成形体１１の耐久性が低下するおそれがある。逆に、外層１３の平均厚みが上記上限を超える場合、当該成形体１１の弾性が不十分となるおそれがある。このように、外層１３の平均厚みを上記範囲とすることで、当該成形体１１の耐久性及び弾性をバランスよく向上できる。
【００７０】
＜成形体の製造方法＞
当該成形体の製造方法は、フッ素樹脂を主成分とし、内周面（内面）が粗面化処理された筒状の外層を形成する粗面化フッ素樹脂外層形成工程と、上記外層の内周面にゴムを主成分とする基体用組成物を直接積層する直接積層工程と、上記直接積層工程前又は上記直接積層工程後に、上記外層に低酸素雰囲気下かつ上記フッ素樹脂の融点以上の温度で電離放射線を照射する電離放射線照射工程とを備える。当該成形体の製造方法は、積層工程後、上記基体を加硫する加硫工程をさらに備えるとよい。上記電離放射線照射工程及び上記加硫工程は、第１実施形態と同様とすることができるため、説明を省略する。
【００７１】
［粗面化フッ素樹脂外層形成工程］
本工程では、フッ素樹脂を主成分とし、内周面が粗面化処理された筒状の外層を形成する。上記筒状の粗面化フッ素樹脂外層は、例えば筒状のフッ素樹脂外層の内周面をサンドペーパー等で研磨する方法で得ることができる。上記筒状のフッ素樹脂外層は、円筒状の支持体の内周面にフッ素樹脂層を積層する方法、円柱状の支持体の外周面にフッ素樹脂層を積層する方法等で形成できる。なお、上記支持体にフッ素樹脂層を積層する方法としては、第１実施形態の上記積層工程で説明した金属板にフッ素樹脂層を積層する方法と同様とすることができる。
【００７２】
上記筒状の粗面化フッ素樹脂外層は、以下の方法でも得ることができる。すなわち、上記円柱状の支持体の外周面にフッ素樹脂層を積層する方法において、外周面にエッチング処理で凹凸パターンが形成された金属製の支持体を用い、上記支持体の外周面にフッ素樹脂層を積層する。次に、上記支持体を酸性溶液を用いた溶解処理で除去することで、上記凹凸パターンが内周面に転写された筒状の粗面化フッ素樹脂外層を得ることができる。
【００７３】
［直接積層工程］
本工程では、上記筒状の粗面化フッ素樹脂外層の内周面に上記基体用組成物を直接積層する。上記基体用組成物の組成は、第１実施形態と同様とすることができる。上記筒状の粗面化フッ素樹脂外層の内周面に上記基体用組成物を直接積層する方法としては、例えば以下の方法が挙げられる。すなわち、上記筒状の粗面化フッ素樹脂外層の一方の開口部から他方の開口部に向かって上記基体用組成物を流すことで内周面に上記基体用組成物を塗布し、その後、上記基体用組成物を固化させる方法等が挙げられる。この場合、上記基体用組成物の流速を調節することで、上記基体の厚みを調整できる。
【００７４】
［第３実施形態］
＜成形体＞
当該成形体は、円錐状、楕円錐状、角錐状、瓢箪状、楕円柱状又は角柱状の基体と、この基体の側面に直接積層される外層とを備える。当該成形体、基体及び外層は、形状及び用途以外は第１実施形態の当該成形体１、基体２及び外層３と同様とすることができる。
【００７５】
当該成形体は、上記基体が円錐状、楕円錐状、角錐状、瓢箪状、楕円柱状又は角柱状であり、上記外面が上記基体の側面であることで、用途に応じた多様な形状にすることができる。
【００７６】
［基体］
当該成形体の基体は、円錐状、楕円錐状、角錐状、瓢箪状、楕円柱状又は角柱状である。上記角錐状としては、例えば三角錐状、四角錐状、五角錐状、六角錐状等が挙げられる。また、上記角柱状としては、例えば三角柱状、四角柱状、五角柱状、六角柱状等が挙げられる。
【００７７】
上記基体が円錐状、楕円錐状又は角錐状である場合、上記基体の底面の径としては、例えば１ｃｍ以上２０ｃｍ以下である。また、上記基体の高さとしては、例えば１ｃｍ以上２０ｃｍ以下である。ここで「底面の径」とは、上記基体の底面積と等面積の真円の径を意味する。
【００７８】
上記基体が瓢箪状である場合、つまり上記基体が２個の略球状体が連結した形状である場合、上記基体の長手方向の最大長さとしては、例えば１ｃｍ以上２０ｃｍ以下である。上記基体の短手方向の最大長さとしては、例えば０．５ｃｍ以上１０ｃｍ以下である。上記基体において２個の略球状体が連結しているくびれ部位の最小径としては、例えば０．１ｃｍ以上５ｃｍ以下である。
【００７９】
上記基体が楕円柱状又は角柱状である場合、上記基体の平均外径としては、例えば１ｃｍ以上１０ｃｍ以下とすることができる。
【００８０】
上記外層の平均厚みは、特に限定されず用途に応じて適宜変更可能であるが、その下限としては、３０μｍが好ましく、１００μｍがより好ましく、１５０μｍがさらに好ましい。一方、上記外層の平均厚みの上限としては、１，０００μｍが好ましく、４００μｍがより好ましく、２５０μｍがさらに好ましい。上記外層の平均厚みが上記下限より小さい場合、当該成形体の耐久性が低下するおそれがある。逆に、上記外層の平均厚みが上記上限を超える場合、当該成形体の弾性が不十分となるおそれがある。
【００８１】
＜成形体の製造方法＞
当該成形体の製造方法は、フッ素樹脂を主成分とし、内面が粗面化処理された外層を形成する粗面化フッ素樹脂外層形成工程と、上記外層の内面にゴムを主成分とする基体用組成物を直接積層する直接積層工程と、上記直接積層工程前又は上記直接積層工程後に、上記外層に低酸素雰囲気下かつ上記フッ素樹脂の融点以上の温度で電離放射線を照射する電離放射線照射工程とを備える。当該成形体の製造方法は、積層工程後、上記基体を加硫する加硫工程をさらに備えるとよい。上記電離放射線照射工程及び上記加硫工程は、第１実施形態と同様とすることができるため、説明を省略する。
【００８２】
［粗面化フッ素樹脂外層形成工程］
本工程では、フッ素樹脂を主成分とし、内面が粗面化処理された外層を形成する。上記外層の内面の形状は、円錐、楕円錐、角錐、瓢箪、楕円柱又は角柱の側面に相当する形状とする。このような外層は、以下の方法で得ることができる。すなわち、外周面にエッチング処理で凹凸パターンが形成された円錐状、楕円錐状、角錐状、瓢箪状、楕円柱状又は角柱状の金属製の支持体を用い、上記支持体の外周面にフッ素樹脂層を積層する。次に、上記支持体を酸性溶液を用いた溶解処理で除去することで、上記凹凸パターンが内周面に転写された所望の形状の粗面化フッ素樹脂外層を得ることができる。なお、上記支持体にフッ素樹脂層を積層する方法としては、第１実施形態の上記積層工程で説明した金属板にフッ素樹脂層を積層する方法と同様とすることができる。
【００８３】
［直接積層工程］
本工程では、上記粗面化フッ素樹脂外層の内面に上記基体用組成物を直接積層する。上記基体用組成物の組成は、第１実施形態と同様とすることができる。上記粗面化フッ素樹脂外層の内面に上記基体用組成物を直接積層する方法としては、例えば以下の方法が挙げられる。すなわち、上記粗面化フッ素樹脂外層の内面に上記基体用組成物を塗布し、その後、上記基体用組成物を固化させる方法が挙げられる。また、開口部を上方にして固定した上記粗面化フッ素樹脂外層に上記基体用組成物を流し込み、上記粗面化フッ素樹脂外層を型枠として上記基体用組成物を固化させる方法も挙げられる。なお、上記粗面化フッ素樹脂外層が２以上の開口部を有する場合は、不要な開口部を合成樹脂フィルム、金属板等で塞ぐことで上記方法を採用できる。さらに、上記粗面化フッ素樹脂外層が楕円柱又は角柱の側面に相当する形状である場合、この粗面化フッ素樹脂外層の一方の開口部から他方の開口部に向かって上記基体用組成物を流すことで内周面に上記基体用組成物を塗布し、その後、上記基体用組成物を固化させる方法も挙げられる。
【００８４】
［その他の実施形態］
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【００８５】
上記基体の形状は、板状、円柱状、円錐状、楕円錐状、角錐状、瓢箪状、楕円柱状及び角柱状に限定されず、他の形状であってもよい。また、上記基体が板状である場合、上記外層は、上記基体の一方側表面の一部のみに直接積層されていてもよい。さらに、上記基体が円柱状である場合、上記外層は、上記基体の外周面の一部のみに直接積層されていてもよい。
【００８６】
当該成形体の用途としては、摺動部材に限定されず、例えばガスケット、パッキン等のシール材、ゴムホース、化粧シートなどにも好適に用いることができる。
【実施例】
【００８７】
以下、実施例によって本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００８８】
＜成形体の製造＞
［製造例１］
フッ素樹脂フィルム（日本バルカー社の「バルフロンＰＴＦＥシート  スカイブ（登録商標）」、平均厚み３００μｍ）をチャンバー式加熱照射炉内に配設した。この際、専用治具を用い、上記フッ素樹脂フィルムが炉の内壁や底面と接触しないようにした。次に、炉内の減圧と窒素パージとを繰り返し、炉内の酸素濃度を５ｐｐｍ以下とした後、上記フッ素樹脂フィルムを３４０℃に加熱した。その後、加熱した上記フッ素樹脂フィルムに電子線加速装置（ＮＨＶコーポレーション社製）を用いて一方の面から電子線（加速電圧１，１６０ｋＶ、照射量３００ｋＧｙ）を照射し、架橋ＰＴＦＥフィルムを得た。
【００８９】
次に、ゴムを主成分とする基体との接着性を向上させるため、番手６０のサンドペーパー（ＢＥＬＬ  ＳＴＡＲ社の「Ａ−Ｐ−６０」）を用い、上記架橋ＰＴＦＥフィルムの一方側表面に粗面化処理を行い、粗面化架橋ＰＴＦＥフィルムを得た。その後、上記粗面化架橋ＰＴＦＥフィルムの粗面化処理を行った表面にプライマ（三井デュポンポリケミカル社の「ＰＪＣＬ９９２」）をスプレーして塗布した。その後、恒温槽を用い、プライマを塗布した上記粗面化架橋ＰＴＦＥフィルムを１５０℃で３０分間乾燥させた。
【００９０】
その後、上面を有さない直方体状のゴム成形用金型の底面に上記粗面化ＰＴＦＥフィルムを敷設した。この際、上記粗面化ＰＴＦＥフィルムのプライマが塗布されていない他方側裏面が上記金型の底面に対向するようにした。次に、上記金型に基体用組成物を流し込み、上記粗面化ＰＴＦＥフィルムのプライマが塗布された表面に平均厚み４ｍｍのゴム層を積層した。上記基体用組成物としては、シリコーンゴムを主成分とする組成物（信越化学工業社の「Ｘ−３４−３０５１」）を用いた。上記組成物は、結晶性シリカを１０質量％〜１５質量％含有し、非結晶性シリカを０．５質量％〜１質量％含有する。その後、得られた積層体を加熱し、上記ゴム層を加硫した。加硫条件として、１次加硫は１５０℃で６０分、２次加硫は２２０℃で１２０分とした。加硫後の上記積層体を製造例１の成形体とした。
【００９１】
［製造例２］
製造例１で用いた架橋前のＰＴＦＥフィルムを製造例２の成形体として用いた。
【００９２】
［製造例３］
製造例１で用いた架橋ＰＴＦＥフィルムを製造例３の成形体として用いた。
【００９３】
［製造例４］
ゴム成形用金型の底面に上記粗面化ＰＴＦＥフィルムを敷設しなかったこと以外は製造例１と同様にして、ゴム層のみを備える製造例４の成形体を得た。
【００９４】
［製造例５］
一方側表面がエッチング処理された平均厚み１，２００μｍのアルミニウム板の上記一方側表面にＰＴＦＥディスパージョン（ダイキン社の「ＥＫ３７００Ｃ」、粘度：２００ｃＰ〜３５０ｃＰ、固形分濃度：約４３質量％）を塗布した。次に、恒温槽で３９０℃、２０分間加熱することで焼成し、上記ＰＴＦＥディスパージョンの塗膜を上記アルミニウム板に融着させ、フッ素樹脂層を形成した。上記塗布及び焼成は、クラックを防止するため、４回に分けて実施した。形成されるフッ素樹脂層の平均厚みは５０μｍ／回とし、上記アルミニウム板上に平均合計厚み２００μｍのフッ素樹脂層が積層された積層体を得た。その後、上記積層体に製造例１と同様の条件で電子線を照射した。
【００９５】
次に、塩酸を用いて上記積層体のアルミニウム板を溶かし、粗面化架橋ＰＴＦＥフィルムを得た。この粗面化架橋ＰＴＦＥフィルムは、上記アルミニウム板が積層されていた面に、上記アルミニウム板にエッチングで形成されていた凹凸パターンが転写されていた。上記粗面化架橋ＰＴＦＥフィルムの上記凹凸パターンが転写された面にプライマ（三井デュポンポリケミカル社の「ＰＪＣＬ９９２」）をスプレーして塗布した。塗布後、恒温槽を用い、プライマを塗布した上記粗面化架橋ＰＴＦＥフィルムを１５０℃で３０分間乾燥させた。
【００９６】
その後、ゴム層の平均厚みを２ｍｍとした以外は製造例１と同様の条件でゴム層の積層、及びこのゴム層の加硫を行い、製造例５の成形体を得た。
【００９７】
［製造例６］
製造例５で用いたアルミニウム板上にフッ素樹脂層が積層された積層体を電子線の照射を行う前に塩酸で処理し、上記アルミニウム板を溶かした。得られた未架橋の粗面化ＰＴＦＥフィルムを製造例６の成形体として用いた。
【００９８】
［製造例７］
製造例５で用いた粗面化架橋ＰＴＦＥフィルムを製造例７の成形体として用いた。
【００９９】
［製造例８］
ゴム層の平均厚みを２ｍｍとした以外は製造例４と同様に操作し、ゴム層のみを備える製造例８の成形体を得た。
【０１００】
＜評価＞
以下の方法により、製造例１〜８の成形体の限界ＰＶ値、アスカーＡ硬度及び鉛筆硬度の測定と、基体及び外層の剥離試験とを行った。製造例１〜８の構成及び評価結果を表１にあわせて示す。
【０１０１】
［限界ＰＶ値］
ＪＩＳ−Ｋ７２１８：１９８６「プラスチックの滑り摩耗試験方法」に準拠し、成形体から剥離した外層を用い、外層表面の限界ＰＶ値を測定した。測定は、速度を２５ｍ／ｍｉｎで一定とした条件及び荷重を１０ＭＰａで一定とした条件の２つの条件で行った。上記測定には、試験装置としてＡ＆Ｄ社の「ＥＦＭ−ＩＩＩ  １０１０」を用い、リング状相手材として材質がＳ４５Ｃ（機械構造用炭素鋼）、リング寸法（外径／内径）がΦ１１．６／Φ７．４、算術平均表面荒さ（Ｒａ）が０．２８μｍのものを用いた。限界ＰＶ値（ＭＰａ・ｍ／ｍｉｎ）は、数値が大きいほど耐摩耗性に代表される摺動性に優れることを示す。限界ＰＶ値（ＭＰａ・ｍ／ｍｉｎ）は、上記２つの条件で測定した低い方の測定値が２００ＭＰａ・ｍ／ｍｉｎ以上の場合を良好と判断でき、２００ＭＰａ・ｍ／ｍｉｎ未満の場合を良好でないと判断できる。なお、製造例４及び製造例８の成形体は、外層を備えないため、基体表面の限界ＰＶ値を測定した。また、製造例２、製造例３、製造例６及び製造例７の成形体は、外層のみを備える単層構造であるため、そのまま限界ＰＶ値を測定した。
【０１０２】
［アスカーＡ硬度］
ＪＩＳ−Ｋ６２５３−３：２０１２「加硫ゴム及び熱可塑性ゴム−硬さの求め方−第３部：デュロメータ硬さ」に準拠し、成形体の外層表面の任意の５箇所を押圧してアスカーＡ硬度を測定した。表１には、測定値の最大値及び最小値を示す。アスカーＡ硬度（°）は、数値が小さいほど弾性に優れることを示し、測定値の最大値が９０°以下の場合を良好と判断でき、測定値の最大値が９０°超の場合を良好でないと判断できる。なお、製造例４及び製造例８の成形体は、外層を備えないため、基体表面を押圧してアスカーＡ硬度を測定した。また、製造例２、製造例３、製造例６及び製造例７の成形体は、外層のみを備える単層構造であるため、外層表面を押圧してアスカーＡ硬度を測定した。
【０１０３】
［鉛筆硬度］
ＪＩＳ−Ｋ５６００−５−４：１９９９「塗料一般試験方法−第５部：塗膜の機械的性質−第４節：引っかき硬度（鉛筆法）」に準拠し、成形体の外層表面の鉛筆硬度を測定した。鉛筆硬度は、６Ｂの場合が最も低い（軟らかい）ことを示し、６Ｈの場合が最も高い（硬い）ことを示す。鉛筆硬度は、Ｂ以上の場合を表面が傷つき難く良好であると判断でき、２Ｂ以下の場合を表面が傷つき易く良好でないと判断できる。なお、製造例４及び製造例８の成形体は、外層を備えないため、基体表面の鉛筆硬度を測定した。
【０１０４】
［剥離試験］
ＪＩＳ−ＪＩＳ−Ｋ６８５４−２：１９９９「接着剤−はく離接着強さ試験方法−第２部：１８０度はく離」に準拠して基体及び外層の剥離試験を行い、基体及び外層の層間接着力を測定した。基体及び外層の層間接着力は、１００ｇ／ｃｍ以上の負荷で材料破壊が生じた場合を良好、１００ｇ／ｃｍ未満の負荷で材料破壊が生じた場合をやや良好、材料破壊が生じる前に基体及び外層が剥離した場合を良好でないと判断できる。なお、製造例２〜４及び製造例６〜８の成形体は、単層構造であるため、剥離試験は行わなかった。
【０１０５】
【表１】
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【０１０６】
表１に示すように、製造例１及び製造例５の成形体は、耐摩耗性に優れた外層を備え、かつ弾性を有していた。また、製造例１及び製造例５の成形体は、外層及び基体の接着性に優れ、剥離試験で材料破壊を生じた。一方、製造例２〜４及び製造例６〜８の成形体は、耐摩耗性及び弾性のうち少なくとも一方が良好でなかった。
【産業上の利用可能性】
【０１０７】
本発明の一態様に係る成形体及びその製造方法は、耐摩耗性に優れた外層を備え、かつ弾性を有する成形体を提供できる。
【符号の説明】
【０１０８】
１、１１  成形体
２、１２  基体
３、１３  外層
【図１】
2017109327.tif 000004
【図２】
2017109327.tif 000005