JP5821348B2 - Fixing roll and fixing belt - Google Patents
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本発明は、定着用ロール及び定着用ベルトに関する。 The present invention relates to a fixing roll and a fixing belt.
ＯＡ機器分野における印刷機や複写機では、トナー粒子が付着した転写材を加熱された定着用ロールと加圧用ロールとの間を通過させ、トナー粒子を溶融させて転写材に定着させる。定着用ロールの代わりに、定着用ベルトを用いる場合もある。 In a printing machine or copying machine in the field of office automation equipment, a transfer material to which toner particles are attached is passed between a heated fixing roll and a pressure roll, and the toner particles are melted and fixed on the transfer material. A fixing belt may be used instead of the fixing roll.
定着用ロールや定着用ベルトには、耐熱性や離型性の他、印刷物の汚れを防止するために、トナーに対する非粘着性、転写材との擦れに対する耐磨耗性等が要求される。また、鮮明な画像を得る観点からは、凹凸のあるトナー粒子に確実に接触するように、柔軟性に優れることも要求される。 In addition to heat resistance and releasability, the fixing roll and the fixing belt are required to have non-adhesiveness to toner, abrasion resistance to rubbing against a transfer material, and the like in order to prevent stains on the printed matter. Further, from the viewpoint of obtaining a clear image, it is also required to be excellent in flexibility so as to surely come into contact with uneven toner particles.
上記のような特性を改善することを目的として、定着用ロール表面にフッ素樹脂層を形成した定着用ロールが開示されている（例えば、特許文献１〜３参照）。また、特許文献４には、フッ素樹脂とポリチタノカルボシシランとの混合物を主成分とする被覆層を設けた定着ローラも開示されている。 For the purpose of improving the above characteristics, a fixing roll having a fluororesin layer formed on the surface of the fixing roll is disclosed (for example, see Patent Documents 1 to 3). Patent Document 4 also discloses a fixing roller provided with a coating layer mainly composed of a mixture of a fluororesin and polytitanocarbosilane.
また、特許文献５には、フッ素ゴム１００重量部に対して、体積平均粒径が０．０１〜１０．０μｍの低分子量四フッ化エチレン樹脂微粒子を３〜７０重量部配合したゴム組成物の加硫物を含有する表面層を有する電子写真用定着部材も開示されている。 Patent Document 5 discloses a rubber composition comprising 3 to 70 parts by weight of low molecular weight tetrafluoroethylene resin fine particles having a volume average particle diameter of 0.01 to 10.0 μm per 100 parts by weight of fluororubber. An electrophotographic fixing member having a surface layer containing a vulcanizate is also disclosed.
しかしながら、従来の定着用ローラは、優れた耐磨耗性、非粘着性及び柔軟性を兼ね備えるものではなかった。 However, the conventional fixing roller does not have excellent wear resistance, non-adhesiveness and flexibility.
本発明は、優れた耐磨耗性、非粘着性及び柔軟性を兼ね備える定着用ロールを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a fixing roll having excellent wear resistance, non-adhesiveness and flexibility.
本発明者等が、非粘着性及び耐磨耗性に優れる定着用ロールについて鋭意検討したところ、特定のフッ素ゴム層を表面に有する定着用ロールが、非粘着性及び耐磨耗性に優れ、かつ柔軟性にも優れることを見出し、本発明は完成したものである。 As a result of diligent examination of the fixing roll excellent in non-adhesiveness and abrasion resistance by the present inventors, the fixing roll having a specific fluororubber layer on the surface is excellent in non-adhesiveness and abrasion resistance. The present invention has been completed by finding that it is also excellent in flexibility.
すなわち、本発明は、基材と、フッ素ゴム（Ａ）とフッ素樹脂（Ｂ）とを含む架橋性組成物を架橋することにより得られるフッ素ゴム表面層と、を備えることを特徴とする定着用ロールである。 That is, the present invention comprises a base material and a fluororubber surface layer obtained by crosslinking a crosslinkable composition containing the fluororubber (A) and the fluororesin (B). It is a roll.
フッ素樹脂（Ｂ）は、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、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、エチレン／テトラフルオロエチレン共重合体、エチレン／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、ポリクロロトリフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン／テトラフルオロエチレン共重合体、エチレン／クロロトリフルオロエチレン共重合体、ポリフッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン／フッ化ビニリデン共重合体、フッ化ビニリデン／ヘキサフルオロプロピレン／テトラフルオロエチレン共重合体、フッ化ビニリデン／ヘキサフルオロプロピレン共重合体、及び、ポリフッ化ビニルからなる群より選択される少なくとも１種であることが好ましい。 The fluororesin (B) is tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer, tetrafluoroethylene / perfluoro (alkyl vinyl ether) copolymer, ethylene / tetrafluoroethylene copolymer, ethylene / tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene. Copolymer, polychlorotrifluoroethylene, chlorotrifluoroethylene / tetrafluoroethylene copolymer, ethylene / chlorotrifluoroethylene copolymer, polyvinylidene fluoride, tetrafluoroethylene / vinylidene fluoride copolymer, vinylidene fluoride / Hexafluoropropylene / tetrafluoroethylene copolymer, vinylidene fluoride / hexafluoropropylene copolymer, and at least one selected from the group consisting of polyvinyl fluoride It is preferred.
フッ素樹脂（Ｂ）は、パーフルオロフッ素樹脂であることが好ましい。 The fluororesin (B) is preferably a perfluorofluororesin.
フッ素樹脂（Ｂ）は、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であることが好ましい。 The fluororesin (B) is preferably a tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer.
フッ素ゴム（Ａ）は、ビニリデンフルオライド／ヘキサフルオロプロピレン共重合体、ビ
ニリデンフルオライド／ヘキサフルオロプロピレン／テトラフルオロエチレン共重合体、
テトラフルオロエチレン／プロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン／プロピレン／
ビニリデンフルオライド共重合体、エチレン／ヘキサフルオロプロピレン共重合体、エチ
レン／ヘキサフルオロプロピレン／ビニリデンフルオライド共重合体、エチレン／ヘキサ
フルオロプロピレン／テトラフルオロエチレン共重合体、ビニリデンフルオライド／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、及び、ビニリ
デンフルオライド／クロロトリフルオロエチレン共重合体からなる群より選択される少な
くとも１種であることが好ましい。
The fluororubber (A) is a vinylidene fluoride / hexafluoropropylene copolymer, a vinylidene fluoride / hexafluoropropylene / tetrafluoroethylene copolymer,
Tetrafluoroethylene / propylene copolymer, tetrafluoroethylene / propylene /
Vinylidene fluoride copolymer, ethylene / hexafluoropropylene copolymer, ethylene / hexafluoropropylene / vinylidene fluoride copolymer, ethylene / hexafluoropropylene / tetrafluoroethylene copolymer, vinylidene fluoride / tetrafluoroethylene / It is preferably at least one selected from the group consisting of a perfluoro (alkyl vinyl ether) copolymer and a vinylidene fluoride / chlorotrifluoroethylene copolymer.
本発明はまた、基材と、フッ素ゴム（Ａ）とフッ素樹脂（Ｂ）とを含む架橋性組成物を架橋することにより得られるフッ素ゴム表面層と、を有することを特徴とする定着用ベルトでもある。 The present invention also includes a fixing belt comprising: a base material; and a fluororubber surface layer obtained by crosslinking a crosslinkable composition containing the fluororubber (A) and the fluororesin (B). But there is.
本発明の定着用ロール及び定着用ベルトは、優れた耐磨耗性、非粘着性及び柔軟性を兼ね備える。 The fixing roll and the fixing belt of the present invention have excellent wear resistance, non-adhesiveness and flexibility.
本発明の定着用ロール又は定着用ベルトは、フッ素ゴム（Ａ）とフッ素樹脂（Ｂ）とを含む架橋性組成物を架橋することにより得られるフッ素ゴム表面層を有することで、優れた耐磨耗性、非粘着性及び柔軟性を兼ね備えるものである。また、本発明の定着用ロール又は定着用ベルトは、インクの乗りが良好であり、高画質特性にも優れる。
以下に、各要素について説明する。
The fixing roll or fixing belt of the present invention has an excellent abrasion resistance by having a fluororubber surface layer obtained by crosslinking a crosslinkable composition containing fluororubber (A) and fluororesin (B). It combines wear, non-adhesiveness and flexibility. In addition, the fixing roll or fixing belt of the present invention has good ink loading and excellent image quality characteristics.
Each element will be described below.
（Ａ）フッ素ゴム
フッ素ゴム（Ａ）は、通常、主鎖を構成する炭素原子に結合しているフッ素原子を有し、且つゴム弾性を有する非晶質の重合体からなる。上記フッ素ゴム（Ａ）は、１種の重合体からなるものであってもよいし、２種以上の重合体からなるものであってもよい。
(A) Fluoro rubber Fluoro rubber (A) usually comprises an amorphous polymer having fluorine atoms bonded to carbon atoms constituting the main chain and having rubber elasticity. The fluororubber (A) may be composed of one kind of polymer, or may be composed of two or more kinds of polymers.
フッ素ゴム（Ａ）は、ビニリデンフルオライド（ＶｄＦ）／ヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）共重合体、ＶｄＦ／ＨＦＰ／テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）共重合体、ＴＦＥ／プロピレン共重合体、ＴＦＥ／プロピレン／ＶｄＦ共重合体、エチレン／ＨＦＰ共重合体、エチレン／ＨＦＰ／ＶｄＦ共重合体、エチレン／ＨＦＰ／ＴＦＥ共重合体、ＶｄＦ／ＴＦＥ／パーフルオロ（アルキルビニルエーテル）（ＰＡＶＥ）共重合体、及び、ＶｄＦ／ＣＴＦＥ共重合体からなる群より選択される少なくとも１種であることが好ましい。中でも、ＶｄＦ単位を含む共重合体からなるフッ素ゴムが好ましい。 The fluororubber (A) is composed of vinylidene fluoride (VdF) / hexafluoropropylene (HFP) copolymer, VdF / HFP / tetrafluoroethylene (TFE) copolymer, TFE / propylene copolymer, TFE / propylene / VdF. Copolymer, ethylene / HFP copolymer, ethylene / HFP / VdF copolymer, ethylene / HFP / TFE copolymer, VdF / TFE / perfluoro (alkyl vinyl ether) (PAVE) copolymer, and VdF / It is preferably at least one selected from the group consisting of CTFE copolymers. Among these, fluororubber made of a copolymer containing VdF units is preferable.
上記ビニリデンフルオライド（ＶｄＦ）単位を含む共重合体からなるフッ素ゴム（以下、「ＶｄＦ系フッ素ゴム」ともいう。）について説明する。ＶｄＦ系フッ素ゴムは、少なくともビニリデンフルオライドに由来する重合単位を含むフッ素ゴムである。 The fluororubber (hereinafter also referred to as “VdF-based fluororubber”) made of a copolymer containing the vinylidene fluoride (VdF) unit will be described. The VdF-based fluororubber is a fluororubber containing at least polymerized units derived from vinylidene fluoride.
ＶｄＦ単位を含む共重合体としては、ＶｄＦ単位及び含フッ素エチレン性単量体由来の共重合単位（但し、ＶｄＦ単位は除く。）を含む共重合体であることが好ましい。ＶｄＦ単位を含む共重合体は、更に、ＶｄＦ及び含フッ素エチレン性単量体と共重合可能な単量体由来の共重合単位を含むことも好ましい。 The copolymer containing a VdF unit is preferably a copolymer containing a VdF unit and a copolymer unit derived from a fluorine-containing ethylenic monomer (excluding the VdF unit). The copolymer containing a VdF unit preferably further contains a copolymer unit derived from a monomer copolymerizable with VdF and a fluorine-containing ethylenic monomer.
ＶｄＦ単位を含む共重合体としては、３０〜８５モル％のＶｄＦ単位及び７０〜１５モル％の含フッ素エチレン性単量体由来の共重合単位を含むことが好ましく、３０〜８０モル％のＶｄＦ単位及び７０〜２０モル％の含フッ素エチレン性単量体由来の共重合単位を含むことがより好ましい。ＶｄＦ及び含フッ素エチレン性単量体と共重合可能な単量体由来の共重合単位は、ＶｄＦ単位と含フッ素エチレン性単量体由来の共重合単位の合計量に対して、０〜１０モル％であることが好ましい。 The copolymer containing VdF units preferably contains 30 to 85 mol% of VdF units and 70 to 15 mol% of copolymerized units derived from a fluorine-containing ethylenic monomer, and 30 to 80 mol% of VdF. More preferably, it contains a unit and a copolymer unit derived from 70 to 20 mol% of a fluorine-containing ethylenic monomer. The copolymerized unit derived from the monomer copolymerizable with VdF and the fluorine-containing ethylenic monomer is 0 to 10 mol based on the total amount of the VdF unit and the copolymerized unit derived from the fluorine-containing ethylenic monomer. % Is preferred.
含フッ素エチレン性単量体としては、たとえばＴＦＥ、ＣＴＦＥ、トリフルオロエチレン、ＨＦＰ、トリフルオロプロピレン、テトラフルオロプロピレン、ペンタフルオロプロピレン、トリフルオロブテン、テトラフルオロイソブテン、パーフルオロ（アルキルビニルエーテル）（以下、ＰＡＶＥともいう）、フッ化ビニルなどの含フッ素単量体があげられるが、これらのなかでも、ＴＦＥ、ＨＦＰ及びＰＡＶＥからなる群より選択される少なくとも１種であることが好ましい。 Examples of the fluorine-containing ethylenic monomer include TFE, CTFE, trifluoroethylene, HFP, trifluoropropylene, tetrafluoropropylene, pentafluoropropylene, trifluorobutene, tetrafluoroisobutene, perfluoro (alkyl vinyl ether) (hereinafter, And fluorine-containing monomers such as vinyl fluoride. Among these, at least one selected from the group consisting of TFE, HFP and PAVE is preferable.
上記ＰＡＶＥとしては、一般式（１）：
ＣＦ２＝ＣＦＯ（ＣＦ２ＣＦＹ１Ｏ）ｐ−（ＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２Ｏ）ｑ−Ｒｆ （１）
（式中、Ｙ１はＦ又はＣＦ３を表し、Ｒｆは炭素数１〜５のパーフルオロアルキル基を表す。ｐは０〜５の整数を表し、ｑは０〜５の整数を表す。）、及び、一般式（２）：
ＣＦＸ＝ＣＸＯＣＦ２ＯＲ１ （２）
（式中、Ｘは、同一又は異なり、Ｈ、Ｆ又はＣＦ３を表し、Ｒ１は、直鎖又は分岐した、Ｈ、Ｃｌ、Ｂｒ及びＩからなる群より選択される少なくとも１種の原子を１〜２個含んでいてもよい炭素数が１〜６のフルオロアルキル基、若しくは、Ｈ、Ｃｌ、Ｂｒ及びＩからなる群より選択される少なくとも１種の原子を１〜２個含んでいてもよい炭素数が５又は６の環状フルオロアルキル基を表す。）からなる群より選択される少なくとも１種であることが好ましい。
As said PAVE, general formula (1):
CF 2 = CFO (CF 2 CFY 1 O) p - (
(Wherein, Y 1 represents F or CF 3, R f represents an integer of .p 0-5 representing a perfluoroalkyl group having 1 to 5 carbon atoms, q is an integer of 0-5. ) And general formula (2):
CFX = CXOCF 2 OR 1 (2)
Wherein X is the same or different and represents H, F or CF 3 , and R 1 represents at least one atom selected from the group consisting of H, Cl, Br and I, which is linear or branched. 1 to 2 fluoroalkyl groups having 1 to 6 carbon atoms, or 1 to 2 atoms selected from the group consisting of H, Cl, Br and I It is preferably at least one selected from the group consisting of a cyclic fluoroalkyl group having 5 or 6 carbon atoms.
上記ＰＡＶＥとしては、パーフルオロ（メチルビニルエーテル）又はパーフルオロ（プロピルビニルエーテル）であることがより好ましく、パーフルオロ（メチルビニルエーテル）であることが更に好ましい。これらをそれぞれ単独で、または任意に組み合わせて用いることができる。 The PAVE is preferably perfluoro (methyl vinyl ether) or perfluoro (propyl vinyl ether), and more preferably perfluoro (methyl vinyl ether). These can be used alone or in any combination.
ＶｄＦ及び含フッ素エチレン性単量体と共重合可能な単量体としては、たとえばエチレン、プロピレン、アルキルビニルエーテルなどがあげられる。 Examples of the monomer copolymerizable with VdF and the fluorine-containing ethylenic monomer include ethylene, propylene, alkyl vinyl ether and the like.
このようなＶｄＦ単位を含む共重合体として、具体的には、ＶｄＦ／ＨＦＰ共重合体、ＶｄＦ／ＨＦＰ／ＴＦＥ共重合体、ＶｄＦ／ＣＴＦＥ共重合体、ＶｄＦ／ＣＴＦＥ／ＴＦＥ共重合体、ＶｄＦ／ＰＡＶＥ共重合体、ＶｄＦ／ＴＦＥ／ＰＡＶＥ共重合体、ＶｄＦ／ＨＦＰ／ＰＡＶＥ共重合体、ＶｄＦ／ＨＦＰ／ＴＦＥ／ＰＡＶＥ共重合体などの１種または２種以上が好ましい。これらのＶｄＦ単位を含む共重合体のなかでも、耐熱性、非粘着性の点から、ＶｄＦ／ＨＦＰ共重合体、及び、ＶｄＦ／ＨＦＰ／ＴＦＥ共重合体からなる群より選択される少なくとも１種の共重合体がとくに好ましい。 Specific examples of such a copolymer containing VdF units include a VdF / HFP copolymer, a VdF / HFP / TFE copolymer, a VdF / CTFE copolymer, a VdF / CTFE / TFE copolymer, and a VdF. / PAVE copolymer, VdF / TFE / PAVE copolymer, VdF / HFP / PAVE copolymer, VdF / HFP / TFE / PAVE copolymer and the like are preferably used. Among these copolymers containing VdF units, at least one selected from the group consisting of VdF / HFP copolymers and VdF / HFP / TFE copolymers from the viewpoint of heat resistance and non-adhesiveness. The copolymer is particularly preferred.
ＶｄＦ／ＨＦＰ共重合体としては、ＶｄＦ／ＨＦＰのモル比が４５〜８５／５５〜１５であるものが好ましく、より好ましくは５０〜８０／５０〜２０であり、さらに好ましくは６０〜８０／４０〜２０である。 The VdF / HFP copolymer preferably has a VdF / HFP molar ratio of 45 to 85/55 to 15, more preferably 50 to 80/50 to 20, and still more preferably 60 to 80/40. ~ 20.
ＶｄＦ／ＨＦＰ／ＴＦＥ共重合体としては、ＶｄＦ／ＨＦＰ／ＴＦＥのモル比が４０〜８０／１０〜３５／１０〜３５のものが好ましい。 As the VdF / HFP / TFE copolymer, a VdF / HFP / TFE molar ratio of 40 to 80/10 to 35/10 to 35 is preferable.
ＶｄＦ／ＰＡＶＥ共重合体としては、ＶｄＦ／ＰＡＶＥのモル比が６５〜９０／１０〜３５のものが好ましい。 The VdF / PAVE copolymer preferably has a VdF / PAVE molar ratio of 65 to 90/10 to 35.
ＶｄＦ／ＴＦＥ／ＰＡＶＥ共重合体としては、ＶｄＦ／ＴＦＥ／ＰＡＶＥのモル比が４０〜８０／３〜４０／１５〜３５のものが好ましい。 As the VdF / TFE / PAVE copolymer, a VdF / TFE / PAVE molar ratio of 40 to 80/3 to 40/15 to 35 is preferable.
ＶｄＦ／ＨＦＰ／ＰＡＶＥ共重合体としては、ＶｄＦ／ＨＦＰ／ＰＡＶＥのモル比が６５〜９０／３〜２５／３〜２５のものが好ましい。 As the VdF / HFP / PAVE copolymer, a VdF / HFP / PAVE molar ratio of 65 to 90/3 to 25/3 to 25 is preferable.
ＶｄＦ／ＨＦＰ／ＴＦＥ／ＰＡＶＥ共重合体としては、ＶｄＦ／ＨＦＰ／ＴＦＥ／ＰＡＶＥのモル比が４０〜９０／０〜２５／０〜４０／３〜３５のものが好ましく、より好ましくは４０〜８０／３〜２５／３〜４０／３〜２５である。 The VdF / HFP / TFE / PAVE copolymer preferably has a VdF / HFP / TFE / PAVE molar ratio of 40 to 90/0 to 25/0 to 40/3 to 35, more preferably 40 to 80. / 3 to 25/3 to 40/3 to 25.
上記フッ素ゴム（Ａ）は、架橋部位を与えるモノマー由来の共重合単位を含む共重合体からなることも好ましい。架橋部位を与えるモノマーとしては、たとえば特公平５−６３４８２号公報、特開平７−３１６２３４号公報に記載されているようなパーフルオロ（６，６−ジヒドロ−６−ヨード−３−オキサ−１−ヘキセン）やパーフルオロ（５−ヨード−３−オキサ−１−ペンテン）などのヨウ素含有モノマー、特表平４−５０５３４１号公報に記載されている臭素含有モノマー、特表平４−５０５３４５号公報、特表平５−５０００７０号公報に記載されているようなシアノ基含有モノマー、カルボキシル基含有モノマー、アルコキシカルボニル基含有モノマーなどがあげられる。 The fluororubber (A) is also preferably made of a copolymer containing a copolymer unit derived from a monomer that provides a crosslinking site. Examples of the monomer that gives a crosslinking site include perfluoro (6,6-dihydro-6-iodo-3-oxa-1-) described in JP-B-5-63482 and JP-A-7-316234. Hexene) and iodine-containing monomers such as perfluoro (5-iodo-3-oxa-1-pentene), bromine-containing monomers described in JP-A-4-505341, JP-A-4-505345, Examples include cyano group-containing monomers, carboxyl group-containing monomers, and alkoxycarbonyl group-containing monomers as described in JP-T-5-500070.
フッ素ゴム（Ａ）は、主鎖末端にヨウ素原子又は臭素原子を有するフッ素ゴムであることも好ましい。主鎖末端にヨウ素原子又は臭素原子を有するフッ素ゴムは、実質的に無酸素下で、水媒体中でハロゲン化合物の存在下に、ラジカル開始剤を添加してモノマーの乳化重合を行うことにより製造できる。使用するハロゲン化合物の代表例としては、たとえば、一般式：
Ｒ２ＩｘＢｒｙ
（式中、ｘおよびｙはそれぞれ０〜２の整数であり、かつ１≦ｘ＋ｙ≦２を満たすものであり、Ｒ２は、炭素数１〜１６の飽和もしくは不飽和のフルオロ炭化水素基、炭素数１〜１６の飽和もしくは不飽和のクロロフルオロ炭化水素基、又は、炭素数１〜３の炭化水素基であり、これらは酸素原子を含んでいてもよい）で表される化合物があげられる。
The fluororubber (A) is also preferably a fluororubber having an iodine atom or a bromine atom at the end of the main chain. Fluororubber having iodine atom or bromine atom at the main chain end is produced by adding a radical initiator in the presence of a halogen compound in an aqueous medium in the absence of oxygen and performing emulsion polymerization of the monomer. it can. Representative examples of the halogen compound used include, for example, the general formula:
R 2 I x Br y
(Wherein x and y are each an integer of 0 to 2 and satisfy 1 ≦ x + y ≦ 2, and R 2 is a saturated or unsaturated fluorohydrocarbon group having 1 to 16 carbon atoms, carbon A saturated or unsaturated chlorofluorohydrocarbon group having 1 to 16 carbon atoms, or a hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms, which may contain an oxygen atom).
ハロゲン化合物としては、たとえば１，３−ジヨードパーフルオロプロパン、１，３−ジヨード−２−クロロパーフルオロプロパン、１，４−ジヨードパーフルオロブタン、１，５−ジヨード−２，４−ジクロロパーフルオロペンタン、１，６−ジヨードパーフルオロヘキサン、１，８−ジヨードパーフルオロオクタン、１，１２−ジヨードパーフルオロドデカン、１，１６−ジヨードパーフルオロヘキサデカン、ジヨードメタン、１，２−ジヨードエタン、１，３−ジヨード−ｎ−プロパン、ＣＦ２Ｂｒ２、ＢｒＣＦ２ＣＦ２Ｂｒ、ＣＦ３ＣＦＢｒＣＦ２Ｂｒ、ＣＦＣｌＢｒ２、ＢｒＣＦ２ＣＦＣｌＢｒ、ＣＦＢｒＣｌＣＦＣｌＢｒ、ＢｒＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２Ｂｒ、ＢｒＣＦ２ＣＦＢｒＯＣＦ３、１−ブロモ−２−ヨードパーフルオロエタン、１−ブロモ−３−ヨードパーフルオロプロパン、１−ブロモ−４−ヨードパーフルオロブタン、２−ブロモ−３−ヨードパーフルオロブタン、３−ブロモ−４−ヨードパーフルオロブテン−１、２−ブロモ−４−ヨードパーフルオロブテン−１、ベンゼンのモノヨードモノブロモ置換体、ジヨードモノブロモ置換体、ならびに（２−ヨードエチル）および（２−ブロモエチル）置換体などがあげられ、これらの化合物は、単独で使用してもよく、相互に組み合わせて使用することもできる。
Examples of the halogen compound include 1,3-diiodoperfluoropropane, 1,3-diiodo-2-chloroperfluoropropane, 1,4-diiodoperfluorobutane, 1,5-diiodo-2,4-dichloro. Perfluoropentane, 1,6-diiodoperfluorohexane, 1,8-diiodoperfluorooctane, 1,12-diiodoperfluorododecane, 1,16-diiodoperfluorohexadecane, diiodomethane, 1,2- diiodoethane, 1,3-diiodo -n- propane, CF 2 Br 2, BrCF 2
これらのなかでも、重合反応性、架橋反応性、入手容易性などの点から、１，４−ジヨードパーフルオロブタンまたはジヨードメタンを用いるのが好ましい。 Among these, it is preferable to use 1,4-diiodoperfluorobutane or diiodomethane from the viewpoint of polymerization reactivity, crosslinking reactivity, availability, and the like.
フッ素ゴム（Ａ）は、加工性が良好な点から、ムーニー粘度（ＭＬ１＋１０（１２１℃））が５〜１４０であることが好ましく、１０〜１２０であることがより好ましく、２０〜１００であることが更に好ましい。 The fluororubber (A) preferably has a Mooney viscosity (ML 1 + 10 (121 ° C.)) of 5 to 140, more preferably 10 to 120, and preferably 20 to 100 from the viewpoint of good processability. More preferably.
上記フッ素ゴム（Ａ）の架橋系としては、例えば、パーオキサイド架橋系、及び、ポリオール架橋系からなる群より選択される少なくとも１種が好ましい。
耐薬品性の観点からはパーオキサイド架橋系が好ましく、耐熱性の観点からはポリオール架橋系が好ましい。上記架橋性組成物は、それぞれの架橋系において使用される架橋剤を含むものであってよい。架橋剤の配合量は、架橋剤の種類等によって適宜選択すればよいが、フッ素ゴム（Ａ）１００質量部に対して０．２〜５．０質量部であることが好ましく、より好ましくは０．３〜３．０質量部である。
As the crosslinking system of the fluororubber (A), for example, at least one selected from the group consisting of a peroxide crosslinking system and a polyol crosslinking system is preferable.
From the viewpoint of chemical resistance, a peroxide crosslinking system is preferred, and from the viewpoint of heat resistance, a polyol crosslinking system is preferred. The crosslinkable composition may contain a crosslinking agent used in each crosslinking system. The blending amount of the cross-linking agent may be appropriately selected depending on the type of the cross-linking agent, but is preferably 0.2 to 5.0 parts by mass, more preferably 0 with respect to 100 parts by mass of the fluororubber (A). .3 to 3.0 parts by mass.
パーオキサイド架橋は、パーオキサイド架橋可能なフッ素ゴム及び架橋剤として有機過酸化物を使用することにより行うことができる。 Peroxide crosslinking can be performed by using a peroxide-crosslinkable fluororubber and an organic peroxide as a crosslinking agent.
パーオキサイド架橋可能なフッ素ゴムとしては特に限定されず、パーオキサイド架橋可能な部位を有するフッ素ゴムであればよい。上記パーオキサイド架橋可能な部位としては特に限定されず、例えば、ヨウ素原子、臭素原子等を挙げることができる。 The fluororubber capable of peroxide crosslinking is not particularly limited as long as it is a fluororubber having a site capable of peroxide crosslinking. The peroxide-crosslinkable site is not particularly limited, and examples thereof include an iodine atom and a bromine atom.
有機過酸化物としては、熱や酸化還元系の存在下で容易にパーオキシラジカルを発生し得る有機過酸化物であればよく、たとえば１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）−３，５，５−トリメチルシクロヘキサン、２，５−ジメチルヘキサン−２，５−ジヒドロパーオキサイド、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、α，α−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）−ｐ−ジイソプロピルベンゼン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）−ヘキシン−３、ベンゾイルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシベンゼン、ｔ−ブチルパーオキシマレイン酸、ｔ−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエイトなどをあげることができる。これらの中でも、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）−ヘキシン−３が好ましい。
有機過酸化物の配合量は、フッ素ゴム（Ａ）１００質量部に対して０．１〜１５質量部が好ましく、より好ましくは０．３〜５質量部である。
The organic peroxide may be an organic peroxide that can easily generate a peroxy radical in the presence of heat or a redox system. For example, 1,1-bis (t-butylperoxy) -3, 5,5-trimethylcyclohexane, 2,5-dimethylhexane-2,5-dihydroperoxide, di-t-butyl peroxide, t-butylcumyl peroxide, dicumyl peroxide, α, α-bis (t- Butylperoxy) -p-diisopropylbenzene, 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexane, 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) -hexyne -3, benzoyl peroxide, t-butyl peroxybenzene, t-butyl peroxymaleic acid, t-butyl peroxyisopropyl carbonate, t -Butyl peroxybenzoate can be mentioned. Among these, 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexane and 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) -hexyne-3 are preferable.
0.1-15 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of fluororubber (A), and, as for the compounding quantity of an organic peroxide, More preferably, it is 0.3-5 mass parts.
架橋剤が有機過酸化物である場合、上記架橋性組成物は架橋助剤を含むことが好ましい。架橋助剤としては、例えば、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート（ＴＡＩＣ）、トリアクリルホルマール、トリアリルトリメリテート、Ｎ，Ｎ′−ｍ−フェニレンビスマレイミド、ジプロパギルテレフタレート、ジアリルフタレート、テトラアリルテレフタレートアミド、トリアリルホスフェート、ビスマレイミド、フッ素化トリアリルイソシアヌレート（１，３，５−トリス（２，３，３−トリフルオロ−２−プロペニル）−１，３，５−トリアジン−２，４，６−トリオン）、トリス（ジアリルアミン）−Ｓ−トリアジン、亜リン酸トリアリル、Ｎ，Ｎ−ジアリルアクリルアミド、１，６−ジビニルドデカフルオロヘキサン、ヘキサアリルホスホルアミド、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラアリルフタルアミド、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラアリルマロンアミド、トリビニルイソシアヌレート、２，４，６−トリビニルメチルトリシロキサン、トリ（５−ノルボルネン−２−メチレン）シアヌレート、トリアリルホスファイトなどがあげられる。これらの中でも、架橋性及び機械物性、シール性が優れる点から、トリアリルイソシアヌレート（ＴＡＩＣ）が好ましい。 When the crosslinking agent is an organic peroxide, the crosslinking composition preferably contains a crosslinking aid. Examples of the crosslinking aid include triallyl cyanurate, triallyl isocyanurate (TAIC), triacryl formal, triallyl trimellitate, N, N′-m-phenylenebismaleimide, dipropargyl terephthalate, diallyl phthalate, Tetraallyl terephthalate amide, triallyl phosphate, bismaleimide, fluorinated triallyl isocyanurate (1,3,5-tris (2,3,3-trifluoro-2-propenyl) -1,3,5-triazine-2 , 4,6-trione), tris (diallylamine) -S-triazine, triallyl phosphite, N, N-diallylacrylamide, 1,6-divinyldodecafluorohexane, hexaallylphosphoramide, N, N, N ′ , N′-tetraallylphthalamide, N, N, ', N'- tetraallyl malonamide, trivinyl isocyanurate, 2,4,6-vinyl methyl trisiloxane, tri (5-norbornene-2-methylene) cyanurate, triallyl phosphite. Among these, triallyl isocyanurate (TAIC) is preferable from the viewpoint of excellent crosslinkability, mechanical properties, and sealing properties.
架橋助剤の配合量は、フッ素ゴム（Ａ）１００質量部に対して０．０１〜１０質量部であり、好ましくは０．１〜５．０質量部である。架橋助剤が、０．０１質量部より少ないと、機械物性が低下し、シール性が劣り、１０質量部をこえると、耐熱性が悪く、定着用ロール又は定着用ベルトの耐久性も低下する傾向がある。 The compounding quantity of a crosslinking adjuvant is 0.01-10 mass parts with respect to 100 mass parts of fluororubber (A), Preferably it is 0.1-5.0 mass parts. When the crosslinking aid is less than 0.01 parts by mass, the mechanical properties are deteriorated and the sealing property is inferior, and when it exceeds 10 parts by mass, the heat resistance is poor and the durability of the fixing roll or fixing belt is also reduced. Tend.
ポリオール架橋は、ポリオール架橋可能なフッ素ゴム及び架橋剤としてポリヒドロキシ化合物を使用することにより行うことができる。 Polyol crosslinking can be performed by using a polyol-crosslinkable fluororubber and a polyhydroxy compound as a crosslinking agent.
上記ポリオール架橋可能なフッ素ゴムとしては特に限定されず、ポリオール架橋可能な部位を有するフッ素ゴムであればよい。上記ポリオール架橋可能な部位としては特に限定されず、例えば、フッ化ビニリデン（ＶｄＦ）単位を有する部位等を挙げることができる。上記架橋部位を導入する方法としては、フッ素ゴムの重合時に架橋部位を与える単量体を共重合する方法等が挙げられる。 The polyol-crosslinkable fluororubber is not particularly limited as long as it is a fluororubber having a polyol-crosslinkable site. The polyol-crosslinkable site is not particularly limited, and examples thereof include a site having a vinylidene fluoride (VdF) unit. Examples of the method for introducing the crosslinking site include a method of copolymerizing a monomer that gives a crosslinking site during the polymerization of the fluororubber.
ポリヒドロキシ化合物としては、耐熱性に優れる点からポリヒドロキシ芳香族化合物が好適に用いられる。 As the polyhydroxy compound, a polyhydroxy aromatic compound is preferably used from the viewpoint of excellent heat resistance.
上記ポリヒドロキシ芳香族化合物としては、特に限定されず、たとえば、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン（以下、ビスフェノールＡという）、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）パーフルオロプロパン（以下、ビスフェノールＡＦという）、レゾルシン、１，３−ジヒドロキシベンゼン、１，７−ジヒドロキシナフタレン、２，７−ジヒドロキシナフタレン、１，６−ジヒドロキシナフタレン、４，４’−ジヒドロキシジフェニル、４，４’−ジヒドロキシスチルベン、２，６−ジヒドロキシアントラセン、ヒドロキノン、カテコール、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）ブタン（以下、ビスフェノールＢという）、４，４−ビス（４−ヒドロキシフェニル）吉草酸、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）テトラフルオロジクロロプロパン、４，４’−ジヒドロキシジフェニルスルホン、４，４’−ジヒドロキシジフェニルケトン、トリ（４−ヒドロキシフェニル）メタン、３，３’，５，５’−テトラクロロビスフェノールＡ、３，３’，５，５’−テトラブロモビスフェノールＡなどがあげられる。これらのポリヒドロキシ芳香族化合物は、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩などであってもよいが、酸を用いて共重合体を凝析した場合は、上記金属塩は用いないことが好ましい。ポリヒドロキシ芳香族化合物の配合量は、フッ素ゴム（Ａ）１００質量部に対して、０．１〜１５質量部、好ましくは０．５〜５質量部である。 The polyhydroxy aromatic compound is not particularly limited. For example, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane (hereinafter referred to as bisphenol A), 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) perfluoropropane. (Hereinafter referred to as bisphenol AF), resorcin, 1,3-dihydroxybenzene, 1,7-dihydroxynaphthalene, 2,7-dihydroxynaphthalene, 1,6-dihydroxynaphthalene, 4,4′-dihydroxydiphenyl, 4,4 ′ -Dihydroxystilbene, 2,6-dihydroxyanthracene, hydroquinone, catechol, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) butane (hereinafter referred to as bisphenol B), 4,4-bis (4-hydroxyphenyl) valeric acid, 2 , 2-Bis (4-hydroxyphenyl) Tetrafluorodichloropropane, 4,4′-dihydroxydiphenyl sulfone, 4,4′-dihydroxydiphenyl ketone, tri (4-hydroxyphenyl) methane, 3,3 ′, 5,5′-tetrachlorobisphenol A, 3,3 Examples include ', 5,5'-tetrabromobisphenol A. These polyhydroxy aromatic compounds may be an alkali metal salt, an alkaline earth metal salt or the like, but when the copolymer is coagulated using an acid, it is preferable not to use the metal salt. The compounding quantity of a polyhydroxy aromatic compound is 0.1-15 mass parts with respect to 100 mass parts of fluororubber (A), Preferably it is 0.5-5 mass parts.
架橋剤がポリヒドロキシ化合物である場合、上記架橋性組成物は架橋促進剤を含むことが好ましい。架橋促進剤は、ポリマー主鎖の脱フッ酸反応における分子内二重結合の生成と、生成した二重結合へのポリヒドロキシ化合物の付加を促進する。 When the crosslinking agent is a polyhydroxy compound, the crosslinkable composition preferably contains a crosslinking accelerator. A crosslinking accelerator accelerates | stimulates the production | generation of the intramolecular double bond in the dehydrofluorination reaction of a polymer principal chain, and the addition of the polyhydroxy compound to the produced | generated double bond.
架橋促進剤としては、オニウム化合物があげられ、オニウム化合物のなかでも、第４級アンモニウム塩等のアンモニウム化合物、第４級ホスホニウム塩等のホスホニウム化合物、オキソニウム化合物、スルホニウム化合物、環状アミン、及び、１官能性アミン化合物からなる群より選択される少なくとも１種であることが好ましく、第４級アンモニウム塩及び第４級ホスホニウム塩からなる群より選択される少なくとも１種であることがより好ましい。 Examples of the crosslinking accelerator include onium compounds. Among onium compounds, ammonium compounds such as quaternary ammonium salts, phosphonium compounds such as quaternary phosphonium salts, oxonium compounds, sulfonium compounds, cyclic amines, and 1 It is preferably at least one selected from the group consisting of functional amine compounds, and more preferably at least one selected from the group consisting of quaternary ammonium salts and quaternary phosphonium salts.
第４級アンモニウム塩としては特に限定されず、たとえば、８−メチル−１，８−ジアザビシクロ［５，４，０］−７−ウンデセニウムクロライド、８−メチル−１，８−ジアザビシクロ［５，４，０］−７−ウンデセニウムアイオダイド、８−メチル−１，８−ジアザビシクロ［５，４，０］−７−ウンデセニウムハイドロキサイド、８−メチル−１，８−ジアザビシクロ［５，４，０］−７−ウンデセニウムメチルスルフェート、８−エチル−１，８−ジアザビシクロ［５，４，０］−７−ウンデセニウムブロミド、８−プロピル−１，８−ジアザビシクロ［５，４，０］−７−ウンデセニウムブロミド、８−ドデシル−１，８−ジアザビシクロ［５，４，０］−７−ウンデセニウムクロライド、８−ドデシル−１，８−ジアザビシクロ［５，４，０］−７−ウンデセニウムハイドロキサイド、８−エイコシル−１，８−ジアザビシクロ［５，４，０］−７−ウンデセニウムクロライド、８−テトラコシル−１，８−ジアザビシクロ［５，４，０］−７−ウンデセニウムクロライド、８−ベンジル−１，８−ジアザビシクロ［５，４，０］−７−ウンデセニウムクロライド（以下、ＤＢＵ−Ｂとする）、８−ベンジル−１，８−ジアザビシクロ［５，４，０］−７−ウンデセニウムハイドロキサイド、８−フェネチル−１，８−ジアザビシクロ［５，４，０］−７−ウンデセニウムクロライド、８−（３−フェニルプロピル）−１，８−ジアザビシクロ［５，４，０］−７−ウンデセニウムクロライドなどがあげられる。これらの中でも、架橋性、機械物性、及び、シール性の点から、ＤＢＵ−Ｂが好ましい。 The quaternary ammonium salt is not particularly limited. For example, 8-methyl-1,8-diazabicyclo [5,4,0] -7-undecenium chloride, 8-methyl-1,8-diazabicyclo [5, 4,0] -7-undecenium iodide, 8-methyl-1,8-diazabicyclo [5,4,0] -7-undecenium hydroxide, 8-methyl-1,8-diazabicyclo [5 , 4,0] -7-Undecenium methyl sulfate, 8-ethyl-1,8-diazabicyclo [5,4,0] -7-undecenium bromide, 8-propyl-1,8-diazabicyclo [5 , 4,0] -7-undecenium bromide, 8-dodecyl-1,8-diazabicyclo [5,4,0] -7-undecenium chloride, 8-dodecyl-1,8-diazabicyclo 5,4,0] -7-undecenium hydroxide, 8-eicosyl-1,8-diazabicyclo [5,4,0] -7-undecenium chloride, 8-tetracosyl-1,8-diazabicyclo [ 5,4,0] -7-undecenium chloride, 8-benzyl-1,8-diazabicyclo [5,4,0] -7-undecenium chloride (hereinafter referred to as DBU-B), 8-benzyl -1,8-diazabicyclo [5,4,0] -7-undecenium hydroxide, 8-phenethyl-1,8-diazabicyclo [5,4,0] -7-undecenium chloride, 8- ( 3-phenylpropyl) -1,8-diazabicyclo [5,4,0] -7-undecenium chloride. Among these, DBU-B is preferable from the viewpoints of crosslinkability, mechanical properties, and sealability.
また、第４級ホスホニウム塩としては特に限定されず、たとえば、テトラブチルホスホニウムクロライド、ベンジルトリフェニルホスホニウムクロライド（以下、ＢＴＰＰＣとする）、ベンジルトリメチルホスホニウムクロライド、ベンジルトリブチルホスホニウムクロライド、トリブチルアリルホスホニウムクロライド、トリブチル−２−メトキシプロピルホスホニウムクロライド、ベンジルフェニル（ジメチルアミノ）ホスホニウムクロライドなどをあげることができ、これらの中でも、架橋性、機械物性、及び、シール性の点から、ベンジルトリフェニルホスホニウムクロライド（ＢＴＰＰＣ）が好ましい。 The quaternary phosphonium salt is not particularly limited. For example, tetrabutylphosphonium chloride, benzyltriphenylphosphonium chloride (hereinafter referred to as BTPPC), benzyltributylphosphonium chloride, benzyltributylphosphonium chloride, tributylallylphosphonium chloride, tributyl. -2-methoxypropylphosphonium chloride, benzylphenyl (dimethylamino) phosphonium chloride, and the like. Among these, benzyltriphenylphosphonium chloride (BTPPC) is used in terms of crosslinkability, mechanical properties, and sealing properties. preferable.
また、架橋促進剤として、第４級アンモニウム塩、第４級ホスホニウム塩とビスフェノールＡＦの固溶体、特開平１１−１４７８９１号公報に開示されている塩素フリー架橋促進剤を用いることもできる。 Further, as a crosslinking accelerator, a quaternary ammonium salt, a solid solution of a quaternary phosphonium salt and bisphenol AF, or a chlorine-free crosslinking accelerator disclosed in JP-A-11-147891 can also be used.
架橋促進剤の配合量は、フッ素ゴム（Ａ）１００質量部に対して、０．０１〜８質量部であることが好ましく、より好ましくは０．０２〜５質量部である。架橋促進剤が、０．０１質量部未満であると、フッ素ゴムの架橋が充分に進行せず、得られるフッ素ゴム表面層の耐熱性等が低下する傾向がある。８質量部をこえると、上記架橋性組成物の成形加工性が低下、また機械物性における伸びが低下し、シール性も低下する傾向がある。 It is preferable that the compounding quantity of a crosslinking accelerator is 0.01-8 mass parts with respect to 100 mass parts of fluororubber (A), More preferably, it is 0.02-5 mass parts. When the crosslinking accelerator is less than 0.01 parts by mass, the crosslinking of the fluororubber does not proceed sufficiently, and the heat resistance of the resulting fluororubber surface layer tends to decrease. When it exceeds 8 parts by mass, the moldability of the crosslinkable composition is lowered, the elongation in mechanical properties is lowered, and the sealing property tends to be lowered.
（Ｂ）フッ素樹脂
フッ素樹脂（Ｂ）としては、溶融加工性のフッ素樹脂であることが好ましく、例えば、ＴＦＥ／ＨＦＰ共重合体、ＴＦＥ／ＰＡＶＥ共重合体〔ＰＦＡ〕、Ｅｔ／ＴＦＥ共重合体、Ｅｔ／ＴＦＥ／ＨＦＰ共重合体、ポリクロロトリフルオロエチレン〔ＰＣＴＦＥ〕、ＣＴＦＥ／ＴＦＥ共重合体、Ｅｔ／ＣＴＦＥ共重合体、ポリフッ化ビニリデン〔ＰＶｄＦ〕、ＴＦＥ／ＶｄＦ共重合体、ＶｄＦ／ＨＦＰ／ＴＦＥ共重合体、ＶｄＦ／ＨＦＰ共重合体、及び、ポリフッ化ビニル〔ＰＶＦ〕からなる群より選択される少なくとも１種であることが好ましい。また、溶融加工性であれば、低分子量のＰＴＦＥも用いることも可能である。
(B) Fluororesin The fluororesin (B) is preferably a melt processable fluororesin, such as a TFE / HFP copolymer, a TFE / PAVE copolymer [PFA], an Et / TFE copolymer. Et / TFE / HFP copolymer, polychlorotrifluoroethylene [PCTFE], CTFE / TFE copolymer, Et / CTFE copolymer, polyvinylidene fluoride [PVdF], TFE / VdF copolymer, VdF / HFP It is preferably at least one selected from the group consisting of a / TFE copolymer, a VdF / HFP copolymer, and polyvinyl fluoride [PVF]. Also, low molecular weight PTFE can be used as long as it is melt processable.
フッ素樹脂（Ｂ）は、耐磨耗性、非粘着性、耐熱性、耐薬品性の観点から、パーフルオロフッ素樹脂であることが好ましい。 The fluororesin (B) is preferably a perfluorofluororesin from the viewpoints of wear resistance, non-adhesiveness, heat resistance, and chemical resistance.
フッ素ゴム表面層の非粘着性に優れる点から、フッ素樹脂（Ｂ）はＴＦＥ／ＨＦＰ共重合体、すなわち、テトラフルオロエチレン単位とヘキサフルオロプロピレン単位とからなる共重合体（以下、「ＦＥＰ」ともいう。）であることがより好ましい。ＦＥＰは、定着用ロールの耐熱性が優れたものとなる点でも好ましい。 The fluororesin (B) is a TFE / HFP copolymer, that is, a copolymer composed of a tetrafluoroethylene unit and a hexafluoropropylene unit (hereinafter referred to as “FEP”) because the fluororubber surface layer is excellent in non-adhesiveness. It is more preferable. FEP is also preferable in that the heat resistance of the fixing roll is excellent.
ＦＥＰとしては、ＴＦＥ単位７０〜９９モル％とＨＦＰ単位１〜３０モル％からなる共重合体であることが好ましく、ＴＦＥ単位８０〜９７モル％とＨＦＰ単位３〜２０モル％からなる共重合体であることがより好ましい。ＴＦＥ単位が７０モル％未満では機械物性が低下する傾向があり、９９モル％をこえると融点が高くなりすぎ成形性が低下する傾向がある。 The FEP is preferably a copolymer comprising 70 to 99 mol% of TFE units and 1 to 30 mol% of HFP units, and a copolymer comprising 80 to 97 mol% of TFE units and 3 to 20 mol% of HFP units. It is more preferable that If the TFE unit is less than 70 mol%, the mechanical properties tend to decrease, and if it exceeds 99 mol%, the melting point becomes too high and the moldability tends to decrease.
ＦＥＰは、ＴＦＥ、ＨＦＰ、並びに、ＴＦＥ及びＨＦＰと共重合可能な単量体からなる共重合体であってもよく、当該単量体としては、ＣＦ２＝ＣＦ−ＯＲｆ ６（式中、Ｒｆ ６は炭素数１〜５のパーフルオロアルキル基を表す。）で表されるパーフルオロ（アルキルビニルエーテル）〔ＰＡＶＥ〕、ＣＸ５Ｘ６＝ＣＸ７（ＣＦ２）ｎＸ８（式中、Ｘ５、Ｘ６及びＸ７は、同一若しくは異なって、水素原子又はフッ素原子を表し、Ｘ８は、水素原子、フッ素原子又は塩素原子を表し、ｎは２〜１０の整数を表す。）で表されるビニル単量体、及び、ＣＦ２＝ＣＦ−ＯＣＨ２−Ｒｆ７（式中、Ｒｆ７は炭素数１〜５のパーフルオロアルキル基を表す。）で表されるアルキルパーフルオロビニルエーテル誘導体等が挙げられ、なかでも、ＰＡＶＥであることが好ましい。 FEP may be a copolymer composed of TFE, HFP, and a monomer copolymerizable with TFE and HFP. As the monomer, CF 2 = CF-OR f 6 (wherein R f 6 represents a perfluoroalkyl group having 1 to 5 carbon atoms.) Perfluoro (alkyl vinyl ether) [PAVE], CX 5 X 6 = CX 7 (CF 2 ) n X 8 (wherein X 5 , X 6 and X 7 are the same or different and each represents a hydrogen atom or a fluorine atom, X 8 represents a hydrogen atom, a fluorine atom or a chlorine atom, and n represents an integer of 2 to 10. An alkyl perfluorovinyl ether derivative represented by a vinyl monomer represented by: CF 2 = CF—OCH 2 —Rf 7 (wherein Rf 7 represents a perfluoroalkyl group having 1 to 5 carbon atoms) Etc. Of these, PAVE is preferable.
上記ＰＡＶＥとしては、パーフルオロ（メチルビニルエーテル）〔ＰＭＶＥ〕、パーフルオロ（エチルビニルエーテル）〔ＰＥＶＥ〕、パーフルオロ（プロピルビニルエーテル）〔ＰＰＶＥ〕、及び、パーフルオロ（ブチルビニルエーテル）からなる群より選択される少なくとも１種であることが好ましく、なかでも、ＰＭＶＥ、ＰＥＶＥ及びＰＰＶＥからなる群より選択される少なくとも１種であることがより好ましい。 The PAVE is selected from the group consisting of perfluoro (methyl vinyl ether) [PMVE], perfluoro (ethyl vinyl ether) [PEVE], perfluoro (propyl vinyl ether) [PPVE], and perfluoro (butyl vinyl ether). It is preferably at least one, and more preferably at least one selected from the group consisting of PMVE, PEVE and PPVE.
上記アルキルパーフルオロビニルエーテル誘導体としては、Ｒｆ７が炭素数１〜３のパーフルオロアルキル基であるものが好ましく、ＣＦ２＝ＣＦ−ＯＣＨ２−ＣＦ２ＣＦ３がより好ましい。
Examples of the alkyl perfluorovinyl ether derivative is preferably a Rf 7 is a perfluoroalkyl group having 1 to 3
ＦＥＰは、ＴＦＥ及びＨＦＰと共重合可能な単量体に由来する単量体単位が０．１〜１０モル％であり、ＴＦＥ単位及びＨＦＰ単位が合計で９０〜９９．９モル％であることが好ましい。共重合可能な単量体単位が０．１モル％未満であると成形性、耐環境応力割れ性及び耐ストレスクラック性に劣りやすく、１０モル％をこえると、耐熱性、機械特性、生産性などに劣る傾向にある。 FEP has 0.1 to 10 mol% of monomer units derived from monomers copolymerizable with TFE and HFP, and 90 to 99.9 mol% of TFE units and HFP units in total. Is preferred. If the copolymerizable monomer unit is less than 0.1 mol%, the moldability, environmental stress crack resistance and stress crack resistance tend to be inferior, and if it exceeds 10 mol%, heat resistance, mechanical properties and productivity. Tend to be inferior.
フッ素樹脂（Ｂ）の融点は、フッ素ゴム（Ａ）の一次架橋温度以上であることが好ましい。フッ素樹脂（Ｂ）の融点は、フッ素ゴム（Ａ）の種類により適宜決定されるが、１５０℃以上であることがより好ましく、１８０℃以上であることが更に好ましい。上限は特に限定されないが、３００℃であってよい。
融点が低すぎると、架橋成形時にフッ素樹脂が溶融し、十分な耐磨耗性、非粘着性が得られないおそれがある。また、フッ素ゴム表面層の表面に後述するような凸部を形成する場合、充分な数の凸部を有するフッ素ゴム表面層が得られないおそれがある。
The melting point of the fluororesin (B) is preferably equal to or higher than the primary crosslinking temperature of the fluororubber (A). Although melting | fusing point of a fluororesin (B) is suitably determined by the kind of fluororubber (A), it is more preferable that it is 150 degreeC or more, and it is still more preferable that it is 180 degreeC or more. The upper limit is not particularly limited, but may be 300 ° C.
If the melting point is too low, the fluororesin melts at the time of cross-linking molding, and sufficient abrasion resistance and non-adhesiveness may not be obtained. Moreover, when forming the convex part which is mentioned later on the surface of the fluororubber surface layer, there is a possibility that the fluororubber surface layer having a sufficient number of convex parts cannot be obtained.
フッ素樹脂（Ｂ）とフッ素ゴム（Ａ）との相溶性向上のため、上記架橋性組成物は、少なくとも１種の多官能化合物を含有してもよい。多官能化合物とは、１つの分子中に同一または異なる構造の２つ以上の官能基を有する化合物である。 In order to improve the compatibility between the fluororesin (B) and the fluororubber (A), the crosslinkable composition may contain at least one polyfunctional compound. The polyfunctional compound is a compound having two or more functional groups having the same or different structures in one molecule.
多官能化合物が有する官能基としては、カルボニル基、カルボキシル基、ハロホルミル基、アミド基、オレフィン基、アミノ基、イソシアネート基、ヒドロキシ基、エポキシ基等、一般に反応性を有することが知られている官能基であれば任意に用いることができる。
これらの官能基を有する化合物は、フッ素ゴム（Ａ）との親和性が高いだけではなく、フッ素樹脂（Ｂ）が持つ反応性を有することが知られている官能基とも反応し、さらに相溶性が向上することも期待される。
The functional groups possessed by the polyfunctional compound include carbonyl groups, carboxyl groups, haloformyl groups, amide groups, olefin groups, amino groups, isocyanate groups, hydroxy groups, epoxy groups, etc., which are generally known to have reactivity. Any group can be used.
The compounds having these functional groups not only have high affinity with the fluororubber (A), but also react with functional groups known to have the reactivity possessed by the fluororesin (B), and are further compatible with each other. Is expected to improve.
上記フッ素ゴム（Ａ）及びフッ素樹脂（Ｂ）を含む架橋性組成物は、フッ素ゴム（Ａ）とフッ素樹脂（Ｂ）との体積比（フッ素ゴム（Ａ））／（フッ素樹脂（Ｂ））が６０／４０〜９５／５であることが好ましい。フッ素樹脂（Ｂ）が少なすぎると耐磨耗性、非粘着性が充分に得られないおそれがあり、一方、フッ素樹脂（Ｂ）が多すぎると、ゴム弾性が著しく損なわれる恐れがある。柔軟性と耐磨耗性の両方が良好な点から、（フッ素ゴム（Ａ））／（フッ素樹脂（Ｂ））は、６５／３５〜９５／５であることがより好ましく、７０／３０〜９０／１０であることがさらに好ましい。 The crosslinkable composition containing the fluororubber (A) and the fluororesin (B) has a volume ratio of the fluororubber (A) to the fluororesin (B) (fluororubber (A)) / (fluororesin (B)). Is preferably 60/40 to 95/5. If the amount of the fluororesin (B) is too small, the wear resistance and non-adhesiveness may not be sufficiently obtained. On the other hand, if the amount of the fluororesin (B) is too large, the rubber elasticity may be significantly impaired. From the viewpoint of good flexibility and wear resistance, (fluororubber (A)) / (fluororesin (B)) is more preferably 65/35 to 95/5, and 70/30 to More preferably, it is 90/10.
上記架橋性組成物は、必要に応じてフッ素ゴム中に配合される通常の添加剤、たとえば充填剤、加工助剤、可塑剤、着色剤、安定剤、接着助剤、離型剤、導電性付与剤、熱伝導性付与剤、表面非粘着剤、柔軟性付与剤、耐熱性改善剤、難燃剤などの各種添加剤を配合することができ、これらの添加剤は、本発明の効果を損なわない範囲で使用すればよい。 The above-mentioned crosslinkable composition is a usual additive blended in the fluororubber as necessary, for example, a filler, a processing aid, a plasticizer, a colorant, a stabilizer, an adhesion aid, a mold release agent, a conductivity. Various additives such as an imparting agent, a thermal conductivity imparting agent, a surface non-adhesive agent, a flexibility imparting agent, a heat resistance improving agent, and a flame retardant can be blended, and these additives impair the effects of the present invention. It may be used within the range.
上記フッ素ゴム表面層は、フッ素ゴム（Ａ）とフッ素樹脂（Ｂ）とを含む架橋性組成物を架橋することにより得られるものである。フッ素ゴム表面層は、定着用ロールの表面に設けられる層である。 The fluororubber surface layer is obtained by crosslinking a crosslinkable composition containing fluororubber (A) and fluororesin (B). The fluororubber surface layer is a layer provided on the surface of the fixing roll.
フッ素ゴム表面層は、上記構成からなるものであるため、フッ素ゴム表面層全体として、優れた耐磨耗性及び非粘着性を有し、更に柔軟性に優れたものである。
更に、得られるフッ素ゴム表面層には、フッ素樹脂とフッ素ゴムの明確な界面状態が存在しないので、表面のフッ素樹脂に富む領域が脱落や剥離することもなく、フッ素ゴムの表面にフッ素樹脂層を設けた定着用ロール又は定着用ベルトに比べて耐久性に優れている。
Since the fluororubber surface layer has the above-described configuration, the fluororubber surface layer as a whole has excellent wear resistance and non-adhesiveness, and further excellent flexibility.
Furthermore, since there is no clear interface state between the fluororesin and the fluororubber in the fluororubber surface layer obtained, the fluororesin layer on the fluororubber surface is not dropped or peeled off without the area rich in the fluororesin on the surface. Compared to a fixing roll or a fixing belt provided with a roller, it is excellent in durability.
フッ素ゴム表面層は、該表面層の表面に凸部を有することが好ましい。凸部がフッ素ゴム表面層の表面に存在していることにより、優れた耐磨耗性及び非粘着性を示す。 The fluororubber surface layer preferably has a convex portion on the surface layer. Due to the presence of the convex portions on the surface of the fluororubber surface layer, excellent wear resistance and non-adhesiveness are exhibited.
凸部は、実質的に架橋性組成物に含まれるフッ素樹脂（Ｂ）からなることが好ましい。凸部は、例えば後述する方法により、上記架橋性組成物に含まれるフッ素樹脂（Ｂ）を表面に析出させて形成することができる。 It is preferable that a convex part consists of a fluororesin (B) substantially contained in a crosslinkable composition. A convex part can be formed by depositing the fluororesin (B) contained in the said crosslinkable composition on the surface by the method mentioned later, for example.
凸部は、フッ素樹脂表面層本体との間に明確な界面等が存在せず、上記凸部とフッ素ゴム表面層が一体的に構成されていることとなり、上記凸部が脱落したり、欠損したりしにくいとの効果をより確実に享受することができる。 The convex part does not have a clear interface between the fluororesin surface layer body and the convex part and the fluororubber surface layer are integrally formed. The effect that it is hard to do can be enjoyed more reliably.
凸部が実質的に上記架橋性組成物に含まれるフッ素樹脂（Ｂ）からなることは、ＩＲ分析やＥＳＣＡ分析によってフッ素ゴム（Ａ）由来のピークとフッ素樹脂（Ｂ）由来のピークのピーク比を求めることで示すことができる。例えば、凸部を有する領域において、ＩＲ分析によって、フッ素ゴム（Ａ）由来の特性吸収のピークとフッ素樹脂（Ｂ）由来の特性吸収のピークとの比（成分由来ピーク比）を、凸部と凸部外のそれぞれの部分で測定し、（凸部ピーク／凸部外ピーク＝ピーク比）が、１．２以上、好ましくは１．５以上であればよい。 The fact that the convex portion is substantially made of the fluororesin (B) contained in the crosslinkable composition means that the peak ratio between the peak derived from the fluororubber (A) and the peak derived from the fluororesin (B) by IR analysis or ESCA analysis. It can be shown by seeking. For example, in a region having a convex portion, by IR analysis, a ratio (a component-derived peak ratio) between a characteristic absorption peak derived from the fluororubber (A) and a characteristic absorption peak derived from the fluororesin (B) is calculated as It is measured at each part outside the convex part, and (the convex part peak / outside convex part peak = peak ratio) may be 1.2 or more, preferably 1.5 or more.
凸部の形状について、図面を参照しながらもう少し詳しく説明する。
図１（ａ）は、フッ素ゴム表面層が有する凸部の形状を模式的に示す斜視図であり、（ｂ）は（ａ）の表面に垂直な直線Ｂ１と直線Ｂ２を含む平面で凸部３１を切断した断面図であり、（ｃ）は（ａ）の表面と平行な直線Ｃ１と直線Ｃ２を含む平面で切断した断面図である。そして、図１（ａ）〜（ｃ）には、フッ素樹脂表面層の表面の微小領域を模式的に描画している。フッ素ゴム表面層の表面には、図１（ａ）〜（ｃ）に示すように、例えば、略円錐形状（コーン形状）の凸部３１が形成されている。
The shape of the protrusion will be described in more detail with reference to the drawings.
FIG. 1A is a perspective view schematically showing the shape of a convex portion of the fluororubber surface layer, and FIG. 1B is a convex surface including a straight line B1 and a straight line B2 perpendicular to the surface of FIG. It is sectional drawing which cut | disconnected 31, (c) is sectional drawing cut | disconnected by the plane containing the straight line C1 and the straight line C2 parallel to the surface of (a). 1A to 1C schematically depict a minute region on the surface of the fluororesin surface layer. On the surface of the fluororubber surface layer, as shown in FIGS. 1A to 1C, for example, a
ここで、凸部３１の高さとは、フッ素ゴム表面層の表面から突出した部分の高さをいう（図１（ｂ）中、Ｈ参照）。また、凸部３１の底部断面積とは、凸部３１を、フッ素ゴム成形品表面と平行な平面（直線Ｃ１と直線Ｃ２を含む平面）で切断した面において観察される凸部３１（図１（ｃ）参照）の断面に於ける面積の値をいう。
Here, the height of the
フッ素ゴム表面層は、フッ素ゴム表面層の表面積に対して、凸部を有する領域の面積比が０．０３（３％）以上であることが好ましい。より好ましい面積比は、０．１５以上であり、０．３０以上が更に好ましい。上記フッ素ゴム表面層の表面における、凸部を有する領域の面積比は、上記凸部の底部断面積を評価する切断面において、凸部が占める面積の比率をいう。 It is preferable that the area ratio of the area | region which has a convex part is 0.03 (3%) or more with respect to the surface area of a fluororubber surface layer. A more preferable area ratio is 0.15 or more, and further preferably 0.30 or more. The area ratio of the region having the convex portion on the surface of the fluororubber surface layer refers to the ratio of the area occupied by the convex portion in the cut surface for evaluating the bottom cross-sectional area of the convex portion.
凸部を有する領域の面積比が、フッ素樹脂（Ｂ）の体積比の１．２倍以上であり、１．３倍以上であることがより好ましい。フッ素ゴム表面層は、フッ素ゴム表面層の表面における凸部を有する領域の比率が、表面層のフッ素樹脂（Ｂ）の体積比よりも高く、架橋性組成物におけるフッ素樹脂の体積比よりも高い。
フッ素ゴム表面層は、この特徴によりフッ素樹脂の混合割合が小さくても、フッ素ゴムの欠点であった非粘着性、耐磨耗性が改善され、また、フッ素ゴムの利点が損なわれることもない。
The area ratio of the region having the convex portion is 1.2 times or more and more preferably 1.3 times or more of the volume ratio of the fluororesin (B). In the fluororubber surface layer, the ratio of the region having convex portions on the surface of the fluororubber surface layer is higher than the volume ratio of the fluororesin (B) in the surface layer and higher than the volume ratio of the fluororesin in the crosslinkable composition. .
This feature of the fluororubber surface layer improves the non-adhesiveness and wear resistance, which were disadvantages of fluororubber, even when the mixing ratio of fluororesin is small, and does not impair the advantages of fluororubber. .
上記凸部は、高さが０．１〜３０．０μｍであることが好ましい。凸部の高さがこの範囲にあると、耐磨耗性及び非粘着性が優れる。より好ましい高さは、０．３〜２０．０μｍであり、更に好ましくは、０．５〜１０．０μｍである。 The convex part preferably has a height of 0.1 to 30.0 μm. When the height of the convex portion is within this range, wear resistance and non-adhesiveness are excellent. A more preferable height is 0.3 to 20.0 μm, and further preferably 0.5 to 10.0 μm.
上記凸部は、底部断面積が０．１〜２０００μｍ２であることが好ましい。凸部の底部断面積がこの範囲にあると、耐磨耗性及び非粘着性が優れる。より好ましい底部断面積は、０．３〜１５００μｍ２であり、更に好ましい底部断面積は、０．５〜１０００μｍ２である。 The convex part preferably has a bottom cross-sectional area of 0.1 to 2000 μm 2 . When the bottom cross-sectional area of the convex portion is within this range, the wear resistance and non-adhesiveness are excellent. A more preferable bottom cross-sectional area is 0.3 to 1500 μm 2 , and a still more preferable bottom cross-sectional area is 0.5 to 1000 μm 2 .
フッ素ゴム表面層は、上記凸部の高さの標準偏差が０．３００以下であることが好ましい。この範囲にあると、耐磨耗性及び非粘着性がより優れる。 The fluororubber surface layer preferably has a standard deviation of the height of the protrusions of 0.300 or less. When it exists in this range, abrasion resistance and non-adhesiveness are more excellent.
フッ素ゴム表面層は、凸部の数が５００〜６００００個／ｍｍ２であることが好ましい。この範囲にあると、耐磨耗性及び非粘着性がより優れる。 Fluororubber surface layer, it is preferable that the number of the projections is 500 to 60,000 pieces / mm 2. When it exists in this range, abrasion resistance and non-adhesiveness are more excellent.
凸部を有する領域の面積比、凸部の高さ、凸部の底部断面積、凸部の数等は、例えば、キーエンス社製、カラー３Ｄレーザー顕微鏡（ＶＫ−９７００）を用い、解析ソフトとして三谷商事株式会社製のＷｉｎＲｏｏＦ Ｖｅｒ．６．４．０を用いて算出することができる。凸部を有する領域の面積比は、凸部の底部断面積を求め、断面積合計の値が、測定全領域面積に占める割合として求められる。凸部の数は、測定領域中の凸部の数を１ｍｍ２当たりの数に換算したものである。 The area ratio of the region having the convex portion, the height of the convex portion, the cross-sectional area of the bottom portion of the convex portion, the number of convex portions, and the like are, for example, manufactured by Keyence Corporation, using a color 3D laser microscope (VK-9700) as analysis software WinRooF Ver. It can be calculated using 6.4.0. The area ratio of the region having the convex part is obtained as the ratio of the total cross-sectional area to the total cross-sectional area value obtained by calculating the bottom cross-sectional area of the convex part. The number of convex portions is obtained by converting the number of convex portions in the measurement region into a number per 1 mm 2 .
フッ素ゴム表面層において、上記凸部はフッ素ゴム表面層の表面の一部に形成されていればよく、フッ素ゴム表面層の表面には該凸部が形成されていない領域を有していてもよい。例えば、フッ素ゴム表面層の表面において、耐磨耗性及び非粘着性が必要とされない部分には上記凸部が形成されている必要はない。 In the fluororubber surface layer, the convex portion may be formed on a part of the surface of the fluororubber surface layer, and the surface of the fluororubber surface layer may have a region where the convex portion is not formed. Good. For example, on the surface of the fluororubber surface layer, the protrusions do not need to be formed at portions where abrasion resistance and non-adhesiveness are not required.
本発明の定着用ロール又は定着用ベルトは、基材とフッ素ゴム表面層とからなる。本発明の定着用ロールは、基材の表面に直接フッ素ゴム表面層を有するものであってもよいし、基材の表面に中間層を有し、中間層上にフッ素ゴム表面層を有するものであってもよい。中間層は、１層でもよいし、２層以上でもよい。具体的には、基材／フッ素ゴム表面層の構成でもよいし、基材／中間層／フッ素ゴム表面層のような構成や、基材／中間層１／中間層２／フッ素ゴム表面層のような構成でもよい。
The fixing roll or fixing belt of the present invention comprises a base material and a fluororubber surface layer. The fixing roll of the present invention may have a fluororubber surface layer directly on the surface of the substrate, or may have an intermediate layer on the surface of the substrate, and a fluororubber surface layer on the intermediate layer. It may be. The intermediate layer may be one layer or two or more layers. Specifically, the structure of the base material / fluoro rubber surface layer may be used, or the structure of the base material / intermediate layer / fluoro rubber surface layer, or the structure of the base material / intermediate layer 1 /
本発明の定着用ロール又は定着用ベルトにおいて、上記中間層としては、基材とフッ素ゴム表面層との接着性を高めることができる材料からなる層であることが好ましい。また、必要に応じて、その他の作用を有する中間層を更に形成してもよい。 In the fixing roll or fixing belt of the present invention, the intermediate layer is preferably a layer made of a material capable of enhancing the adhesion between the base material and the fluororubber surface layer. Moreover, you may further form the intermediate | middle layer which has another effect | action as needed.
本発明の定着用ロールにおいて、上記基材は、管状の芯金であることが好ましい。芯金は、通常、鉄、アルミ等からなるものであるが、他の金属を用いてもよい。 In the fixing roll of the present invention, the base material is preferably a tubular cored bar. The cored bar is usually made of iron, aluminum or the like, but other metals may be used.
本発明の定着用ロールにおいてフッ素ゴム表面層の厚みは、その構成によって適宜選択すればよいが、基材／フッ素ゴム表面層の構成である場合には、０．１〜０．５ｍｍであることが好ましく、０．２〜０．３ｍｍであることがより好ましい。 In the fixing roll of the present invention, the thickness of the fluororubber surface layer may be appropriately selected depending on its configuration, but in the case of the configuration of the base material / fluororubber surface layer, it is 0.1 to 0.5 mm. Is preferable, and it is more preferable that it is 0.2-0.3 mm.
図２は、本発明の定着用ロールの一例を示す断面模式図である。定着用ロール１は、ヒーターランプ１０を内側に備える管状の芯金１１の外周に、シリコーンゴム等からなる中間層１２を有しており、該中間層１２上にフッ素ゴム表面層１３を備えている。トナーが定着される用紙は、定着用ロール１と加圧ベルト２０の間を通ることによって、トナーが用紙に定着する。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an example of the fixing roll of the present invention. The fixing roll 1 has an
本発明の定着用ベルトにおいて、上記基材は、定着時の加熱に耐え得るものであれば特に限定されないが、例えば、耐熱性樹脂からなることが好ましい。上記耐熱性樹脂としては、一般に耐熱性樹脂と称されているものであれば格段の制約はないが、その中でもポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、又は、ポリアミドイミド樹脂が好ましく用いられる。 In the fixing belt of the present invention, the base material is not particularly limited as long as it can withstand the heating during fixing, but it is preferably made of, for example, a heat resistant resin. The heat-resistant resin is not particularly limited as long as it is generally referred to as a heat-resistant resin. Among them, a polyimide resin, a polyamide resin, or a polyamide-imide resin is preferably used.
本発明の定着用ベルトにおいてフッ素ゴム表面層の厚みは、その構成によって適宜選択すればよいが、基材／フッ素ゴム表面層の構成である場合には、０．１〜５．０ｍｍであることが好ましく、０．２〜３．０ｍｍであることがより好ましい。 In the fixing belt of the present invention, the thickness of the fluororubber surface layer may be appropriately selected depending on its configuration, but in the case of the configuration of the base material / fluororubber surface layer, it is 0.1 to 5.0 mm. Is preferable, and it is more preferable that it is 0.2-3.0 mm.
次に、本発明の定着用ロール又は定着用ベルトが有するフッ素ゴム表面層の形成方法について説明する。 Next, a method for forming the fluororubber surface layer of the fixing roll or fixing belt of the present invention will be described.
上記フッ素ゴム表面層は、フッ素ゴム（Ａ）とフッ素樹脂（Ｂ）とを含む架橋性組成物を架橋することにより得られるものである。耐磨耗性、非粘着性をより優れたものとする観点から、フッ素ゴム表面層は、下記混合工程、及び、成形架橋工程からなる製造方法により得ることができる。また、非粘着性、耐磨耗性をより優れたものにする観点からは、成形架橋工程の後に、下記熱処理工程を経て得られたものであることが好ましい。以下に、各工程について説明する。 The fluororubber surface layer is obtained by crosslinking a crosslinkable composition containing fluororubber (A) and fluororesin (B). From the viewpoint of making the wear resistance and non-adhesiveness more excellent, the fluororubber surface layer can be obtained by a production method comprising the following mixing step and molding cross-linking step. Moreover, from the viewpoint of making the non-adhesiveness and the wear resistance more excellent, it is preferable to be obtained through the following heat treatment step after the molding crosslinking step. Below, each process is demonstrated.
〔混合工程〕
上記架橋性組成物を得る方法は、フッ素ゴム（Ａ）とフッ素樹脂（Ｂ）とを均一に混合できる方法を用いれば特に制限はないが、例えば、フッ素ゴム（Ａ）とフッ素樹脂（Ｂ）とを溶融混練する方法、又は、フッ素ゴム（Ａ）とフッ素樹脂（Ｂ）とを共凝析する方法が好ましい。
以下に、溶融混練と共凝析について説明する。
[Mixing process]
The method for obtaining the crosslinkable composition is not particularly limited as long as a method capable of uniformly mixing the fluororubber (A) and the fluororesin (B) is used. For example, the fluororubber (A) and the fluororesin (B) And a method of co-coagulating the fluororubber (A) and the fluororesin (B) are preferable.
Below, melt-kneading and co-coagulation will be described.
（溶融混練）
溶融混練は、フッ素ゴム（Ａ）とフッ素樹脂（Ｂ）とを、フッ素樹脂（Ｂ）の融点より５℃低い温度以上の温度、好ましくはフッ素樹脂（Ｂ）の融点以上の温度で行う。加熱温度の上限は、フッ素ゴム（Ａ）またはフッ素樹脂（Ｂ）のいずれか低い方の熱分解温度未満である。
(Melt kneading)
The melt-kneading is performed with the fluororubber (A) and the fluororesin (B) at a temperature that is at least 5 ° C. lower than the melting point of the fluororesin (B), preferably at a temperature that is higher than the melting point of the fluororesin (B). The upper limit of the heating temperature is lower than the lower thermal decomposition temperature of the fluororubber (A) or the fluororesin (B).
溶融混練は、その温度で架橋を引き起こす条件（架橋剤、架橋促進剤および受酸剤の存在下など）では行わないが、フッ素樹脂の融点より５℃低い温度以上の溶融混練温度で架橋を引き起こさない成分（たとえば特定の架橋剤のみ、架橋剤と架橋促進剤の組合せのみ、など）であれば、溶融混練時に添加混合してもよい。架橋を引き起こす条件としては、例えば、ポリオール架橋剤と架橋促進剤と受酸剤との組合せが挙げられる。 Melt-kneading is not performed under conditions that cause crosslinking at that temperature (in the presence of a crosslinking agent, crosslinking accelerator, and acid acceptor, etc.), but crosslinking is caused at a melt-kneading temperature that is 5 ° C lower than the melting point of the fluororesin. If there are no components (for example, only a specific cross-linking agent, only a combination of a cross-linking agent and a cross-linking accelerator, etc.), they may be added and mixed during melt-kneading. Examples of conditions that cause crosslinking include a combination of a polyol crosslinking agent, a crosslinking accelerator, and an acid acceptor.
したがって、上記溶融混練では、フッ素ゴム（Ａ）とフッ素樹脂（Ｂ）とを溶融混練してプレコンパウンド（予備混合物）を調製し、ついで、架橋温度未満の温度で他の添加剤や配合剤を混練してフルコンパウンド（架橋性組成物）とする２段階混練法が好ましい。もちろん、全ての成分を架橋剤の架橋温度未満の温度で混練する方法でもよい。 Therefore, in the above melt kneading, the fluororubber (A) and the fluororesin (B) are melt kneaded to prepare a pre-compound (preliminary mixture), and then other additives and compounding agents are added at a temperature lower than the crosslinking temperature. A two-stage kneading method in which a full compound (crosslinkable composition) is obtained by kneading is preferred. Of course, a method of kneading all the components at a temperature lower than the crosslinking temperature of the crosslinking agent may be used.
上記架橋剤としては、アミン架橋剤、ポリオール架橋剤、パーオキサイド架橋剤等の公知の架橋剤を使用することができる。 As said crosslinking agent, well-known crosslinking agents, such as an amine crosslinking agent, a polyol crosslinking agent, and a peroxide crosslinking agent, can be used.
溶融混練は、バンバリーミキサー、加圧ニーダー、押出機等を使用して、フッ素樹脂の融点より５℃低い温度以上の温度、たとえば１８０℃以上、通常２００〜２９０℃でフッ素ゴムと混練することにより行うことができる。これらの中でも、高剪断力を加えることができる点で、加圧ニーダーまたは二軸押出機等の押出機を用いることが好ましい。 Melt-kneading is performed by kneading with fluororubber at a temperature of 5 ° C. or lower than the melting point of the fluororesin, for example, 180 ° C. or higher, usually 200 to 290 ° C., using a Banbury mixer, pressure kneader, extruder or the like. It can be carried out. Among these, it is preferable to use an extruder such as a pressure kneader or a twin screw extruder because a high shear force can be applied.
また、２段階混練法におけるフルコンパウンド化は、架橋温度未満、たとえば１００℃以下の温度でオープンロール、バンバリーミキサー、加圧ニーダーなどを用いて行うことができる。 Further, full compounding in the two-stage kneading method can be performed using an open roll, a Banbury mixer, a pressure kneader, or the like at a temperature lower than the crosslinking temperature, for example, 100 ° C. or lower.
上記溶融混練と類似の処理として、フッ素樹脂中でフッ素ゴムをフッ素樹脂の溶融条件下で架橋する処理（動的架橋）がある。動的架橋では、熱可塑性樹脂のマトリックス中に未架橋ゴムをブレンドし、混練しながら未架橋ゴムを架橋させ、かつその架橋したゴムをマトリックス中にミクロに分散させる方法であるが、上記溶融混練は、架橋を引き起こさない条件（架橋に必要な成分の不存在、またはその温度で架橋反応が起こらない配合など）で溶融混練するものであり、またマトリックスは未架橋ゴムとなり、未架橋ゴム中にフッ素樹脂が均一に分散している混合物である点において本質的に異なる。 As a process similar to the above melt-kneading, there is a process (dynamic cross-linking) of cross-linking fluororubber in a fluororesin under the melt condition of the fluororesin. Dynamic crosslinking is a method in which uncrosslinked rubber is blended in a matrix of a thermoplastic resin, uncrosslinked rubber is crosslinked while kneading, and the crosslinked rubber is dispersed microscopically in the matrix. Is melt kneaded under conditions that do not cause cross-linking (such as the absence of components necessary for cross-linking or a compound that does not cause a cross-linking reaction at that temperature), and the matrix becomes uncross-linked rubber, It is essentially different in that it is a mixture in which the fluororesin is uniformly dispersed.
（共凝析）
フッ素ゴム（Ａ）とフッ素樹脂（Ｂ）とがより均一に混合される点から、上記架橋性組成物は、共凝析により得られるものであることが好ましい。すなわち、上記架橋性組成物は、共凝析により得られたフッ素ゴム（Ａ）とフッ素樹脂（Ｂ）とを含むものであることが好ましい。共凝析を用いることで、非粘着性、耐磨耗性及び柔軟性がより優れたフッ素ゴム表面層を形成することができる。また、フッ素ゴム表面層の表面に形成される凸部を均一に形成することができるし、凸部の占有率を十分に高くすることもできる。
(Coaggregation)
From the viewpoint that the fluororubber (A) and the fluororesin (B) are more uniformly mixed, the crosslinkable composition is preferably obtained by co-coagulation. That is, the crosslinkable composition preferably contains the fluororubber (A) and the fluororesin (B) obtained by co-coagulation. By using co-coagulation, it is possible to form a fluororubber surface layer with more excellent non-adhesiveness, abrasion resistance and flexibility. Moreover, the convex part formed in the surface of a fluororubber surface layer can be formed uniformly, and the occupation rate of a convex part can also be made high enough.
上記架橋性組成物が、共凝析させたフッ素ゴム（Ａ）とフッ素樹脂（Ｂ）とを含むと、フッ素ゴム（Ａ）とフッ素樹脂（Ｂ）とが架橋性組成物中に均一に分散していると予想される。 When the crosslinkable composition contains co-coagulated fluororubber (A) and fluororesin (B), the fluororubber (A) and fluororesin (B) are uniformly dispersed in the crosslinkable composition. It is expected that
上記共凝析の方法としては、例えば、（ｉ）フッ素ゴム（Ａ）の水性分散液と、フッ素樹脂（Ｂ）の水性分散液とを混合した後に凝析させる方法、（ｉｉ）フッ素ゴム（Ａ）の粉末を、フッ素樹脂（Ｂ）の水性分散液に添加した後に凝析させる方法、（ｉｉｉ）フッ素樹脂（Ｂ）の粉末を、フッ素ゴム（Ａ）の水性分散液に添加した後に凝析させる方法が挙げられる。上記共凝析の方法としては、特に各樹脂が均一に分散し易い点で、上記（ｉ）の方法が好ましい。 Examples of the co-coagulation method include: (i) a method in which an aqueous dispersion of fluororubber (A) and an aqueous dispersion of fluororesin (B) are mixed and then coagulated; (ii) fluororubber ( A method in which the powder of A) is coagulated after being added to the aqueous dispersion of fluororesin (B), and (iii) the powder of fluororesin (B) is coagulated after being added to the aqueous dispersion of fluororubber (A). The method of analyzing is mentioned. As the co-coagulation method, the above method (i) is particularly preferable in that each resin is easily dispersed uniformly.
上記（ｉ）〜（ｉｉｉ）の凝析方法における凝析は、例えば、凝集剤を用いて行うことができる。このような凝集剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、硫酸アルミニウム、ミョウバン等のアルミニウム塩、硫酸カルシウム等のカルシウム塩、硫酸マグネシウム、塩化マグネシウム等のマグネシウム塩、塩化ナトリウムや塩化カリウム等の一価カチオン塩等の公知の凝集剤が挙げられる。凝集剤により凝析を行う際、凝集を促進させるために酸又はアルカリを添加してｐＨを調整してもよい。 The coagulation in the coagulation methods (i) to (iii) can be performed using a flocculant, for example. Such a flocculant is not particularly limited, but examples thereof include aluminum salts such as aluminum sulfate and alum, calcium salts such as calcium sulfate, magnesium salts such as magnesium sulfate and magnesium chloride, sodium chloride and potassium chloride. And known aggregating agents such as monovalent cation salts. When coagulating with a flocculant, the pH may be adjusted by adding an acid or an alkali in order to promote aggregation.
上記架橋性組成物は、フッ素ゴム（Ａ）とフッ素樹脂（Ｂ）とを共凝析して得られた共凝析粉末を含むものであることが好ましい。上記共凝析粉末は、例えば、フッ素ゴム（Ａ）の水性分散液と、フッ素樹脂（Ｂ）の水性分散液とを混合した後に凝析し、次いで凝析物を回収し、所望により乾燥させることにより得ることができる。また、上記架橋性組成物は、上記共凝析粉末と架橋剤とを含むものであることが好ましく、更に、後述する各種添加剤等を含むものであってもよい。
上記架橋性組成物は、フッ素ゴム（Ａ）とフッ素樹脂（Ｂ）とを共凝析して共凝析粉末を得て、該共凝析粉末に架橋剤を添加して得られるものであることが好ましい。
The crosslinkable composition preferably contains a co-coagulated powder obtained by co-coagulating the fluororubber (A) and the fluororesin (B). For example, the co-coagulated powder is coagulated after mixing the aqueous dispersion of fluororubber (A) and the aqueous dispersion of fluororesin (B), and then the coagulated product is recovered and dried as desired. Can be obtained. Moreover, it is preferable that the said crosslinkable composition contains the said co-coagulated powder and a crosslinking agent, and may further contain the various additives etc. which are mentioned later.
The crosslinkable composition is obtained by co-coagulating fluororubber (A) and fluororesin (B) to obtain a co-coagulated powder, and adding a cross-linking agent to the co-coagulated powder. It is preferable.
フッ素ゴム（Ａ）の架橋系によっては架橋剤が必要であるので、フッ素ゴム（Ａ）とフッ素樹脂（Ｂ）とを共凝析して共凝析粉末を得た後、共凝析粉末に架橋剤を添加して架橋性組成物を得てもよい。 Depending on the cross-linking system of the fluororubber (A), a cross-linking agent may be necessary. Therefore, after co-coagulating the fluororubber (A) and the fluororesin (B) to obtain a co-coagulated powder, A crosslinkable composition may be obtained by adding a crosslinking agent.
通常は、共凝析粉末に架橋剤を添加した後、共凝析粉末と架橋剤とを混合する。上記混合は、例えば、ニーダー等を用いた通常の混合方法により、フッ素樹脂（Ｂ）の融点未満の温度で混合することができる。 Usually, after adding a cross-linking agent to the co-coagulated powder, the co-coagulated powder and the cross-linking agent are mixed. The said mixing can be mixed by the normal mixing method using a kneader etc. at the temperature below melting | fusing point of a fluororesin (B), for example.
〔成形架橋工程〕
次に、架橋性組成物を成形及び架橋することにより、架橋成形体を作製する。成形及び架橋の順序は限定されず、成形した後架橋してもよいし、架橋した後成形してもよいし、成形と架橋を同時に行ってもよい。
[Molding cross-linking step]
Next, a crosslinked molded body is produced by molding and crosslinking the crosslinkable composition. The order of molding and crosslinking is not limited, and may be crosslinked after molding, may be molded after crosslinking, or may be molded and crosslinked simultaneously.
架橋性組成物の成形及び架橋の方法及び条件は、採用する成形及び架橋において公知の方法及び条件の範囲内でよい。 The molding and crosslinking method and conditions of the crosslinkable composition may be within the range of known methods and conditions for the molding and crosslinking employed.
成形方法としては、例えば、押出成形、圧縮成形等が挙げられる。 Examples of the molding method include extrusion molding and compression molding.
架橋方法としては、スチーム架橋法、加圧成形法、放射線架橋法、加熱により架橋反応が開始される通常の方法が採用できる。本発明においては、非粘着性及び耐磨耗性の観点から、加熱による架橋反応が好適である。 As the cross-linking method, a steam cross-linking method, a pressure molding method, a radiation cross-linking method, or a normal method in which a cross-linking reaction is started by heating can be employed. In the present invention, a crosslinking reaction by heating is preferable from the viewpoint of non-adhesiveness and abrasion resistance.
架橋を行う温度は、フッ素ゴム（Ａ）の架橋温度以上であり、フッ素樹脂（Ｂ）の融点未満であることが好ましい。架橋をフッ素樹脂（Ｂ）の融点以上で行うと、充分な非粘着性、耐磨耗性が得られないおそれがある。
架橋を行う温度は、フッ素樹脂（Ｂ）の融点より５℃低い温度未満であり、かつフッ素ゴム（Ａ）の架橋温度以上であることがより好ましい。架橋時間としては、例えば、１分間〜２４時間であり、使用する架橋剤などの種類により適宜決定すればよい。
The temperature at which crosslinking is performed is not less than the crosslinking temperature of the fluororubber (A) and is preferably less than the melting point of the fluororesin (B). If the crosslinking is carried out at a melting point or higher of the fluororesin (B), sufficient non-adhesiveness and wear resistance may not be obtained.
More preferably, the crosslinking temperature is less than 5 ° C. lower than the melting point of the fluororesin (B) and not less than the crosslinking temperature of the fluororubber (A). The crosslinking time is, for example, 1 minute to 24 hours, and may be appropriately determined depending on the type of the crosslinking agent used.
ところで、フッ素ゴムの架橋において、最初の架橋処理（１次架橋という）を施した後に２次架橋と称される後処理工程を施すことがあるが、下記の熱処理工程で説明するように、従来の２次架橋工程と本明細書の成形架橋工程及び熱処理工程とは異なる処理工程である。 By the way, in the cross-linking of fluororubber, after the first cross-linking treatment (referred to as primary cross-linking), a post-processing step called secondary cross-linking may be performed, but as described in the heat treatment step below, The secondary cross-linking step is different from the forming cross-linking step and heat treatment step of the present specification.
上記成形架橋工程により得られる架橋成形体をフッ素ゴム表面層として用いることもできるが、非粘着性及び耐磨耗性をより優れたものとする観点からは、成形架橋工程により得られた架橋成形体に対して、下記の熱処理工程を行うことが好ましい。 The cross-linked molded body obtained by the above-mentioned molding cross-linking step can also be used as the fluororubber surface layer. However, from the viewpoint of improving non-adhesiveness and wear resistance, the cross-linking molding obtained by the molding cross-linking step is used. It is preferable to perform the following heat treatment step on the body.
（熱処理工程）
この工程では、成形架橋工程で得られた架橋成形体をフッ素樹脂（Ｂ）の融点以上の温度に加熱してフッ素ゴム表面層を得る。
(Heat treatment process)
In this step, the crosslinked molded body obtained in the molding and crosslinking step is heated to a temperature equal to or higher than the melting point of the fluororesin (B) to obtain a fluororubber surface layer.
熱処理工程は、フッ素ゴム表面層の表面のフッ素樹脂比率を高めるために行う処理工程であり、この目的に即して、フッ素樹脂（Ｂ）の融点以上かつフッ素ゴム（Ａ）及びフッ素樹脂（Ｂ）の熱分解温度未満の温度が加熱温度として採用される。 The heat treatment step is a treatment step performed to increase the ratio of the fluororesin on the surface of the fluororubber surface layer, and in accordance with this purpose, the melting point of the fluororesin (B) and the fluororubber (A) and fluororesin (B The temperature lower than the thermal decomposition temperature is used as the heating temperature.
加熱温度がフッ素樹脂の融点よりも低い場合は、多数の凸部を有するフッ素ゴム表面層を得ることができない。また、フッ素ゴム及びフッ素樹脂の熱分解を回避するために、フッ素ゴム（Ａ）またはフッ素樹脂（Ｂ）のいずれか低い方の熱分解温度未満の温度でなければならない。好ましい加熱温度は、短時間で非粘着性及び耐磨耗性を高めることができる点から、フッ素樹脂の融点より５℃以上高い温度である。 When the heating temperature is lower than the melting point of the fluororesin, a fluororubber surface layer having a large number of convex portions cannot be obtained. Moreover, in order to avoid thermal decomposition of fluororubber and fluororesin, the temperature must be lower than the lower thermal decomposition temperature of fluororubber (A) or fluororesin (B). A preferable heating temperature is a temperature that is higher by 5 ° C. or more than the melting point of the fluororesin because the non-adhesiveness and the wear resistance can be improved in a short time.
上記の上限温度は通常のフッ素ゴムの場合であり、超耐熱性を有するフッ素ゴムの場合は、上限温度は超耐熱性を有するフッ素ゴムの分解温度であるので、上記上限温度はこの限りではない。 The above upper limit temperature is the case of ordinary fluoro rubber, and in the case of fluoro rubber having super heat resistance, since the upper limit temperature is the decomposition temperature of fluoro rubber having super heat resistance, the above upper limit temperature is not limited to this. .
熱処理工程において、加熱温度は加熱時間と密接に関係しており、加熱温度が比較的下限に近い温度では比較的長時間加熱を行い、比較的上限に近い加熱温度では比較的短い加熱時間を採用することが好ましい。このように加熱時間は加熱温度との関係で適宜設定すればよいが、加熱処理をあまり長時間行うとフッ素ゴムが熱劣化することがあるので、加熱処理時間は、耐熱性に優れたフッ素ゴムを使用する場合を除いて実用上９６時間までである。通常、加熱処理時間は１分間〜７２時間が好ましい。生産性が良好な点からは１分間〜２４時間がより好ましいが、耐磨耗性及び非粘着性を向上させる観点からは、８〜７２時間であることが好ましい。 In the heat treatment process, the heating temperature is closely related to the heating time. When the heating temperature is relatively close to the lower limit, the heating is performed for a relatively long time, and when the heating temperature is relatively close to the upper limit, the heating time is relatively short. It is preferable to do. As described above, the heating time may be appropriately set in relation to the heating temperature. However, if the heat treatment is performed for a long time, the fluororubber may be thermally deteriorated. It is practically up to 96 hours excluding the case where is used. Usually, the heat treatment time is preferably 1 minute to 72 hours. Although 1 minute-24 hours are more preferable from a point with favorable productivity, From a viewpoint of improving abrasion resistance and non-adhesiveness, it is preferable that it is 8 to 72 hours.
ところで、従来行われている２次架橋は１次架橋終了時に残存している架橋剤を完全に分解してフッ素ゴムの架橋を完結し、架橋成形品の機械的特性や圧縮永久ひずみ特性を向上させるために行う処理である。
したがって、フッ素樹脂（Ｂ）の共存を想定していない従来の２次架橋条件は、その架橋条件が偶発的に本発明における熱処理工程の加熱条件と重なるとしても、２次架橋ではフッ素樹脂の存在を架橋条件設定の要因として考慮せずにフッ素ゴムの架橋の完結（架橋剤の完全分解）という目的の範囲内での加熱条件が採用されているにすぎず、フッ素樹脂（Ｂ）を配合した場合にゴム架橋物（ゴム未架橋物ではない）中でフッ素樹脂（Ｂ）を加熱軟化または溶融する条件を導き出せるものではない。
By the way, the conventional secondary cross-linking completely decomposes the cross-linking agent remaining at the end of the primary cross-linking to complete the cross-linking of the fluororubber, thereby improving the mechanical properties and compression set properties of the cross-linked molded product. This is a process to be performed.
Therefore, the conventional secondary crosslinking conditions that do not assume the coexistence of the fluororesin (B) are present in the secondary crosslinking even if the crosslinking conditions accidentally overlap with the heating conditions of the heat treatment step in the present invention. Is not used as a factor for setting the crosslinking conditions, but only the heating conditions within the range of the purpose of completion of crosslinking of the fluororubber (complete decomposition of the crosslinking agent) are employed, and the fluororesin (B) is blended. In this case, the conditions for heat softening or melting the fluororesin (B) in a crosslinked rubber (not an uncrosslinked rubber) cannot be derived.
なお、上記成形架橋工程において、フッ素ゴム（Ａ）の架橋を完結させるため（架橋剤を完全に分解するため）の２次架橋を行ってもよい。 In addition, in the said shaping | molding bridge | crosslinking process, you may perform secondary bridge | crosslinking in order to complete bridge | crosslinking of fluororubber (A) (in order to decompose | disassemble a crosslinking agent completely).
また、熱処理工程において、残存する架橋剤の分解が起こりフッ素ゴム（Ａ）の架橋が完結する場合もあるが、熱処理工程におけるかかるフッ素ゴム（Ａ）の架橋はあくまで副次的な効果にすぎない。 Moreover, in the heat treatment step, the remaining crosslinking agent may be decomposed to complete the cross-linking of the fluororubber (A). However, the cross-linking of the fluororubber (A) in the heat treatment step is only a secondary effect. .
上記熱処理工程を行うことにより、フッ素樹脂（Ｂ）の特性、たとえば耐磨耗性や非粘着性が、熱処理をしないものより格段に向上したフッ素ゴム表面層を得ることができる。しかも、表面領域以外では逆にフッ素ゴム（Ａ）の特性が発揮でき、全体として、耐磨耗性、非粘着性及び柔軟性のいずれにもバランスよく優れたフッ素ゴム表面層が得られる。さらに、得られるフッ素ゴム表面層には、フッ素樹脂（Ｂ）とフッ素ゴム（Ａ）の明確な界面状態が存在しないので、表面のフッ素樹脂（Ｂ）に富む領域が脱落や剥離することもなく、耐久性に優れている。このようなフッ素ゴム表面層を有することによって、本発明の定着用ロール又は定着用ベルトは、耐磨耗性、非粘着性及び柔軟性を兼ね備えたものとなる。 By performing the heat treatment step, it is possible to obtain a fluororubber surface layer in which the properties of the fluororesin (B), such as abrasion resistance and non-adhesiveness, are markedly improved from those not subjected to heat treatment. In addition, the properties of the fluororubber (A) can be exhibited conversely in areas other than the surface region, and as a whole, a fluororubber surface layer excellent in balance among wear resistance, non-adhesiveness and flexibility can be obtained. Furthermore, since there is no clear interface state between the fluororesin (B) and the fluororubber (A) in the obtained fluororubber surface layer, the area rich in the fluororesin (B) on the surface does not fall off or peel off. Excellent durability. By having such a fluororubber surface layer, the fixing roll or fixing belt of the present invention has wear resistance, non-adhesiveness and flexibility.
ここで、本発明の定着用ロールを得るための具体的方法について簡単に説明するが、本発明の定着用ロールを得る方法は、下記方法に限られるものではない。 Here, a specific method for obtaining the fixing roll of the present invention will be briefly described. However, the method of obtaining the fixing roll of the present invention is not limited to the following method.
本発明の定着用ロールを得る方法としては、下記方法が挙げられる。
例えば、共凝析、溶融混練等により上記架橋性組成物を調製した後、管状の芯金上に架橋性組成物を押出成形して、未架橋のフッ素ゴム表面層を形成する。
その後、加熱等によりフッ素ゴムを架橋させた後、熱処理を行い、芯金上にフッ素樹脂表面層が形成された定着用ロールを得る。
上記フッ素ゴムの架橋は押出成形と同時に行ってもよい。
Examples of the method for obtaining the fixing roll of the present invention include the following methods.
For example, after the crosslinkable composition is prepared by co-coagulation, melt kneading or the like, the crosslinkable composition is extruded on a tubular cored bar to form an uncrosslinked fluororubber surface layer.
Thereafter, the fluororubber is cross-linked by heating or the like, and then heat treatment is performed to obtain a fixing roll having a fluororesin surface layer formed on a cored bar.
The cross-linking of the fluororubber may be performed simultaneously with the extrusion molding.
また、定着用ロールを得る他の方法としては、下記方法も挙げられる。
例えば、共凝析、溶融混練等により上記架橋性組成物を調製した後、押出成形法により上記架橋性組成物をチューブ状に成形する。次に、フッ素ゴムの架橋及び熱処理工程を行い、チューブ状のフッ素ゴム成形体を得る。
その後、チューブ状のフッ素ゴム成形体内に芯金を通し、ついで加熱することで、芯金表面にチューブ状のフッ素ゴム成形体を接着させ、芯金上にフッ素ゴム表面層を形成する。
なお、上記熱処理工程は、架橋後に行うものであれば、チューブ状のフッ素ゴム成形体に芯金を通した後に行ってもよい。
Other methods for obtaining a fixing roll include the following methods.
For example, after the crosslinkable composition is prepared by co-coagulation, melt kneading or the like, the crosslinkable composition is formed into a tube shape by an extrusion method. Next, a fluororubber cross-linking and heat treatment step is performed to obtain a tubular fluororubber molded article.
Thereafter, the core metal is passed through the tube-shaped fluororubber molded body, and then heated to adhere the tube-shaped fluororubber molded body to the core metal surface, thereby forming a fluororubber surface layer on the core metal.
In addition, as long as it performs after the bridge | crosslinking, you may perform the said heat processing process, after letting a metal core pass through a tubular fluororubber fabrication object.
本発明の定着用ロールが中間層を有する場合、共押出成形法を用いることもできる。 When the fixing roll of the present invention has an intermediate layer, a coextrusion molding method can also be used.
次に、本発明の定着用ベルトを得るための具体的方法について簡単に説明するが、本発明の定着用ベルトを得る方法は、下記方法に限られるものではない。 Next, a specific method for obtaining the fixing belt of the present invention will be briefly described. However, the method of obtaining the fixing belt of the present invention is not limited to the following method.
まず、定着用ベルトの内径に合せたアルミ芯金等の管状体上に、ポリイミド等からなる基材層を公知の方法により形成し、必要に応じて、シリコーンゴム等からなる中間層（弾性層）を基材層上に形成する。
また、共凝析、溶融混練等により調製した上記の架橋性組成物を、押出成形法によりチューブ状に成形し、必要に応じて加熱等により架橋を行い、架橋成形体を得る。その後、架橋成形体に熱処理を行うことによって、チューブ状のフッ素ゴム成形体を得る。
その後、チューブ状のフッ素ゴム成形体を、基材層又は中間層上に設け、加熱等により接着し、基材層又は中間層上にフッ素ゴム表面層を形成する。
最後に、上記の管状体から基材層、必要に応じて形成した中間層、及び、フッ素ゴム表面層からなる構造体を引き抜くことで、定着用ベルトが得られる。
First, a base material layer made of polyimide or the like is formed by a known method on a tubular body such as an aluminum core bar matching the inner diameter of the fixing belt, and an intermediate layer (elastic layer made of silicone rubber or the like, if necessary. ) On the substrate layer.
Further, the above crosslinkable composition prepared by co-coagulation, melt kneading or the like is formed into a tube shape by an extrusion molding method, and is crosslinked by heating or the like as necessary to obtain a crosslinked molded body. Thereafter, the cross-linked molded body is heat treated to obtain a tubular fluororubber molded body.
Thereafter, a tubular fluororubber molded body is provided on the base material layer or the intermediate layer, and is bonded by heating or the like to form a fluororubber surface layer on the base material layer or the intermediate layer.
Finally, a fixing belt is obtained by pulling out the base member layer, the intermediate layer formed as necessary, and the fluororubber surface layer from the tubular body.
本発明の定着用ロール又は定着用ベルトを得る方法においては、必要に応じて、基材、中間層又はフッ素ゴム表面層に表面処理を行ってもよい。この表面処理としては、接着を可能とする処理方法であれば、その種類は特に制限されるものではなく、例えばプラズマ放電処理やコロナ放電処理等の放電処理、湿式法の金属ナトリウム／ナフタレン液処理等が挙げられる。また、表面処理としてプライマー処理も好適である。プライマー処理は常法に準じて行うことができる。プライマー処理を施す場合、表面処理されていないチューブの内表面をプライマー処理することもできるが、プラズマ放電処理、コロナ放電処理、金属ナトリウム／ナフタレン液処理等を予め施したチューブの内表面を更にプライマー処理すると、より効果的である。 In the method for obtaining the fixing roll or fixing belt of the present invention, the substrate, intermediate layer or fluororubber surface layer may be subjected to a surface treatment as necessary. The type of the surface treatment is not particularly limited as long as it is a treatment method that enables adhesion. For example, discharge treatment such as plasma discharge treatment or corona discharge treatment, wet metal sodium / naphthalene liquid treatment Etc. A primer treatment is also suitable as the surface treatment. Primer treatment can be performed according to a conventional method. When the primer treatment is applied, the inner surface of the tube that has not been surface-treated can be primed, but the inner surface of the tube that has been previously subjected to plasma discharge treatment, corona discharge treatment, metal sodium / naphthalene solution treatment, etc. is further primed. Processing is more effective.
つぎに本発明を実施例をあげて説明するが、本発明はかかる実施例のみに限定されるもの
ではない。
Next, the present invention will be described with reference to examples, but the present invention is not limited to such examples.
本明細書における各種の特性については、つぎの方法で測定した。 Various characteristics in this specification were measured by the following methods.
〔耐磨耗性〕
テーパー磨耗試験機を用い、磨耗輪にコピー用紙（コクヨ社製ＫＢ用紙）を貼り、ロール表面に荷重２００ｇで押し当てながら磨耗輪を６０ｒｐｍの速度で回転させた。１万回転させた後のロール表面を光学顕微鏡で１００倍に拡大して、表面の磨耗痕の有無を観察した。
(Abrasion resistance)
Using a taper wear tester, copy paper (KB paper manufactured by KOKUYO) was attached to the wear wheel, and the wear wheel was rotated at a speed of 60 rpm while being pressed against the roll surface with a load of 200 g. The roll surface after 10,000 rotations was magnified 100 times with an optical microscope, and the presence or absence of surface wear marks was observed.
フッ素ゴムディスパージョン（Ａ１）
ポリオール架橋可能な２元フッ素ゴム（ＶｄＦ／ＨＦＰ共重合体、ＶｄＦ／ＨＦＰ＝７８
／２２）のディスパージョン（固形分濃度：２４質量％、フッ素ゴムのムーニー粘度（Ｍ
Ｌ１＋１０（１００℃））：８０）
Fluoro rubber dispersion (A1)
Polyol-crosslinkable binary fluororubber (VdF / HFP copolymer, VdF / HFP = 78
/ 22) dispersion (solid content concentration: 24 mass%, Mooney viscosity of fluoro rubber (M
L 1 + 10 (100 ° C.)): 80)
フッ素ゴムディスパージョン（Ａ２）
ポリオール架橋可能な２元フッ素ゴム（ＶｄＦ／ＨＦＰ共重合体、ＶｄＦ／ＨＦＰ＝７８
／２２）のディスパージョン（固形分濃度：２３質量％、フッ素ゴムのムーニー粘度（Ｍ
Ｌ１＋１０（１００℃））：６０）
Fluoro rubber dispersion (A2)
Polyol-crosslinkable binary fluororubber (VdF / HFP copolymer, VdF / HFP = 78
/ 22) dispersion (solid content concentration: 23 mass%, Mooney viscosity of fluororubber (M
L 1 + 10 (100 ° C.)): 60)
フッ素ゴム（Ａ３）
ポリオール架橋可能な２元フッ素ゴム（ダイキン工業（株）製のＧ７４００ＢＰ）
Fluoro rubber (A3)
Polyol-crosslinkable binary fluororubber (G7400BP manufactured by Daikin Industries, Ltd.)
フッ素樹脂ディスパージョン（Ｂ１）
ＦＥＰ水性ディスパージョン
（固形分濃度：２１質量％、ＭＦＲ：３１．７ｇ／１０ｍｉｎ（３２７℃測定）、融点：
約２１５℃）
Fluorine resin dispersion (B1)
FEP aqueous dispersion (solid content concentration: 21% by mass, MFR: 31.7 g / 10 min (measured at 327 ° C.), melting point:
About 215 ° C)
フッ素樹脂（Ｂ２）
ＥＴＦＥ（ダイキン工業（株）製のＥＰ−６１０）
Fluororesin (B2)
ETFE (EP-610 manufactured by Daikin Industries, Ltd.)
充填剤
カーボンブラック（Ｃａｎｃａｒｂ社製のＭＴカーボン：Ｎ９９０）
Carbon black filler (MT carbon manufactured by Cancarb: N990)
架橋剤
ビスフェノールＡＦ 特級試薬 和光純薬工業（株）製
ＢＴＰＰＣ 特級試薬 和光純薬工業（株）製
架橋助剤
酸化マグネシウム 協和化学工業（株）製 ＭＡ１５０
水酸化カルシウム 近江化学工業（株）製 ＣＡＬＤＩＣ２０００
Cross-linking agent Bisphenol AF Special grade reagent Wako Pure Chemical Industries, Ltd. BTPPC Special grade reagent Wako Pure Chemical Industries, Ltd. Cross-linking aid Magnesium oxide MA 150 manufactured by Kyowa Chemical Industry Co., Ltd.
CALDIC2000 manufactured by Omi Chemical Co., Ltd.
実施例１
容量１Ｌのミキサー内に、水５００ｃｃと塩化マグネシウム４ｇをあらかじめ混合した溶液にＦＥＰ水性ディスパージョン（Ｂ１）とフッ素ゴムディスパージョン（Ａ１）とを、固形分が体積比で７５／２５（フッ素ゴム／ＦＥＰ）となるようにあらかじめ混合した溶液４００ｃｃを投入し、ミキサーにて５分間混合し、共凝析した。
共凝析後、固形分を取り出し、１２０℃×２４時間乾燥炉で乾燥させた後、オープンロールにて表１に示す所定の配合物を混合して、架橋性組成物とした。
その後、二軸押出機を用いて、表面をサンドブラスト処理したアルミニウム製の芯金（外径５０ｍｍ）上に、厚みが０．５ｍｍになるように架橋性組成物を被覆して未架橋のフッ素ゴム表面層を有するロールを得た。得られたロールを１８０℃で５分間加熱することによりフッ素ゴムを架橋させ、更に２３０℃に維持された加熱炉中に２４時間入れ、加熱処理をして、架橋したフッ素ゴム表面層を有する定着用ロールを得た。
Example 1
In a mixer having a capacity of 1 L, FEP aqueous dispersion (B1) and fluororubber dispersion (A1) were mixed in a solution prepared by mixing 500 cc of water and 4 g of magnesium chloride in advance, and the solid content was 75/25 (fluororubber / FEP), 400 cc of a premixed solution was added, mixed for 5 minutes with a mixer, and co-coagulated.
After co-coagulation, the solid content was taken out and dried in a drying oven at 120 ° C. for 24 hours, and then the predetermined composition shown in Table 1 was mixed with an open roll to obtain a crosslinkable composition.
Then, using a twin-screw extruder, an uncrosslinked fluororubber is formed by coating a crosslinkable composition on an aluminum core (outer diameter: 50 mm) whose surface is sandblasted so as to have a thickness of 0.5 mm. A roll having a surface layer was obtained. The obtained roll is heated at 180 ° C. for 5 minutes to crosslink the fluororubber, and is further placed in a heating furnace maintained at 230 ° C. for 24 hours, followed by heat treatment to have a crosslinked fluororubber surface layer. A roll was obtained.
実施例２
内容積３リットルの加圧型ニーダーに、フッ素ゴム（Ａ３）とフッ素樹脂（Ｂ２）との体積比が７５／２５で、内容量の７５％になる量を投入し、フッ素樹脂（Ｂ２）の融点（２２５℃）以上の２３０℃の温度で２０分間溶融混練し、取り出し室温まで冷却させた後、オープンロールにて表１に示す所定の配合物を混合して、架橋性組成物とした。その後は実施例１と同様の方法で定着用ロールを得た。
Example 2
The pressure ratio kneader with an internal volume of 3 liters is charged with the volume ratio of fluororubber (A3) to fluororesin (B2) of 75/25 and 75% of the internal capacity, and the melting point of fluororesin (B2) After melt-kneading for 20 minutes at a temperature of (225 ° C.) or higher and 230 ° C., taking out and cooling to room temperature, the predetermined composition shown in Table 1 was mixed with an open roll to obtain a crosslinkable composition. Thereafter, a fixing roll was obtained in the same manner as in Example 1.
比較例１
オープンロールにて、フッ素ゴム（Ａ３）に表１に示す所定の配合物を混合して、架橋性組成物とした。その後は実施例１と同様の方法で定着用ロールを得た。
Comparative Example 1
The predetermined composition shown in Table 1 was mixed with fluororubber (A3) with an open roll to obtain a crosslinkable composition. Thereafter, a fixing roll was obtained in the same manner as in Example 1.
本発明の定着用ロール又は定着用ベルトは非粘着性、耐磨耗性、柔軟性に優れるため、種々の定着装置に好適に利用可能である。 The fixing roll or fixing belt of the present invention is excellent in non-adhesiveness, abrasion resistance, and flexibility, and thus can be suitably used for various fixing devices.
１：定着用ロール
２、３、２３：外部加熱装置
１０：ヒーターランプ
１１：芯金
１２：中間層
１３、３０：フッ素ゴム表面層
２０：加圧ベルト
２２、２４：ベルト搬送用ローラ
２６：加圧パッド
３１：凸部
４１：温度センサー
５０ａ、５０ｂ：剥離爪
1: Fixing rolls 2, 3, 23: External heating device 10: Heater lamp 11: Core metal 12:
Claims (6)
フッ素ゴム（Ａ）とフッ素樹脂（Ｂ）とを含む架橋性組成物を架橋することにより得られるフッ素ゴム表面層と、
を備え、
前記架橋性組成物は、フッ素ゴム（Ａ）とフッ素樹脂（Ｂ）との体積比（フッ素ゴム（Ａ））／（フッ素樹脂（Ｂ））が６０／４０〜９５／５であり、
前記フッ素ゴム表面層は、該表面層の表面に、実質的に前記架橋性組成物に含まれるフッ素樹脂（Ｂ）からなる凸部を有し、
前記凸部は、前記フッ素ゴム表面層と一体的に構成されている
ことを特徴とする定着用ロール。 A substrate;
A fluororubber surface layer obtained by crosslinking a crosslinkable composition comprising fluororubber (A) and fluororesin (B);
Equipped with a,
The crosslinkable composition has a volume ratio of fluororubber (A) to fluororesin (B) (fluororubber (A)) / (fluororesin (B)) of 60/40 to 95/5.
The fluororubber surface layer has a convex portion substantially composed of a fluororesin (B) contained in the crosslinkable composition on the surface layer,
The fixing roll , wherein the convex portion is formed integrally with the fluororubber surface layer .
ニリデンフルオライド／ヘキサフルオロプロピレン／テトラフルオロエチレン共重合体、
テトラフルオロエチレン／プロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン／プロピレン／
ビニリデンフルオライド共重合体、エチレン／ヘキサフルオロプロピレン共重合体、エチ
レン／ヘキサフルオロプロピレン／ビニリデンフルオライド共重合体、エチレン／ヘキサ
フルオロプロピレン／テトラフルオロエチレン共重合体、ビニリデンフルオライド／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、及び、ビニリ
デンフルオライド／クロロトリフルオロエチレン共重合体からなる群より選択される少な
くとも１種である
請求項１、２、３又は４記載の定着用ロール。 The fluororubber (A) is a vinylidene fluoride / hexafluoropropylene copolymer, a vinylidene fluoride / hexafluoropropylene / tetrafluoroethylene copolymer,
Tetrafluoroethylene / propylene copolymer, tetrafluoroethylene / propylene /
Vinylidene fluoride copolymer, ethylene / hexafluoropropylene copolymer, ethylene / hexafluoropropylene / vinylidene fluoride copolymer, ethylene / hexafluoropropylene / tetrafluoroethylene copolymer, vinylidene fluoride / tetrafluoroethylene / The fixing roll according to claim 1, 2, 3, or 4, wherein the fixing roll is at least one selected from the group consisting of a perfluoro (alkyl vinyl ether) copolymer and a vinylidene fluoride / chlorotrifluoroethylene copolymer.
フッ素ゴム（Ａ）とフッ素樹脂（Ｂ）とを含む架橋性組成物を架橋することにより得られるフッ素ゴム表面層と、
を有し、
前記架橋性組成物は、フッ素ゴム（Ａ）とフッ素樹脂（Ｂ）との体積比（フッ素ゴム（Ａ））／（フッ素樹脂（Ｂ））が６０／４０〜９５／５であり、
前記フッ素ゴム表面層は、該表面層の表面に、実質的に前記架橋性組成物に含まれるフッ素樹脂（Ｂ）からなる凸部を有し、
前記凸部は、前記フッ素ゴム表面層と一体的に構成されている
ことを特徴とする定着用ベルト。 A substrate;
A fluororubber surface layer obtained by crosslinking a crosslinkable composition comprising fluororubber (A) and fluororesin (B);
I have a,
The crosslinkable composition has a volume ratio of fluororubber (A) to fluororesin (B) (fluororubber (A)) / (fluororesin (B)) of 60/40 to 95/5.
The fluororubber surface layer has a convex portion substantially composed of a fluororesin (B) contained in the crosslinkable composition on the surface layer,
The fixing belt , wherein the convex portion is formed integrally with the fluororubber surface layer .
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