複層シート、エンドレスベルトならびにその製造方法
【課題】耐熱性、非粘着性、耐磨耗性、グリップ性が優れた複層シート及びこの複層シートからなるエンドレスベルト並びにその製造方法の提供。
【解決手段】フッ素樹脂２ａと耐熱性繊維織布２ｂからなる少なくとも１層の複合材層２とポリイミド系樹脂またはシリコーンゴムからなる表面層３ａとを有する複層シート１０であって、前記表面層３ａが、前記複合材層２に対してなされた表面活性化処理により形成された処理面を介して形成されていることを特徴とする複層シート、及びエンドレスベルト並びにその製造方法。
【解決手段】フッ素樹脂２ａと耐熱性繊維織布２ｂからなる少なくとも１層の複合材層２とポリイミド系樹脂またはシリコーンゴムからなる表面層３ａとを有する複層シート１０であって、前記表面層３ａが、前記複合材層２に対してなされた表面活性化処理により形成された処理面を介して形成されていることを特徴とする複層シート、及びエンドレスベルト並びにその製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複層シート、エンドレスベルトならびにその製造方法に関するものである。さらに詳しくは、本発明は、例えば工業関連に用いることができる耐熱性、非粘着性および耐磨耗性、グリップ性が優れた複層シートおよびこの複層シートからなるエンドレスベルトならびにその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、耐熱性および引張強度等に優れた耐熱性繊維織布に、耐熱性や非粘着性に優れた耐熱性樹脂を複合した耐熱性複合シートが知られており、これら耐熱性複合シートは工業関連の耐熱非粘着性シートや耐熱非粘着性搬送ベルト等として使用されている。
【０００３】
上記耐熱性複合シートに用いられる耐熱性繊維織布としては、例えば、ガラス繊維、アラミド繊維等を平織、綾織等とした織布が用いられている。
【０００４】
また、上記耐熱性複合シートに用いられる耐熱性樹脂としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン樹脂（ＰＴＦＥ）等のフッ素樹脂が用いられている。
【０００５】
しかし、一般的に、フッ素樹脂は、耐熱性、耐寒性、非粘着性、耐薬品性、耐燃焼性、耐候性、電気絶縁性、低摩擦性等に優れているが、耐摩耗性に乏しいことと低摩擦性に優れるためスリップし易いという問題点がある。
フッ素樹脂よりも耐摩耗性に優れる耐熱性樹脂としてポリイミド系樹脂等が挙げられる。また、フッ素樹脂よりも低摩擦性に劣り、グリップ性に優れ、スリップし難い耐熱性材料としてシリコーンゴム、ポリイミド系樹脂等が挙げられる。
【０００６】
耐摩耗性を向上させたシートの製造方法としては、例えば、ポリイミド系樹脂をフッ素樹脂水性懸濁液に分散させた混合液に耐熱性繊維織布を含浸し付着させて、乾燥した後、焼成する方法（特開２００６−２１４０３号公報（特許文献１））が提案されている。
【０００７】
しかし、上記の特許文献１に記載のシートは、ポリイミド系樹脂とフッ素樹脂の混合材であることから双方の性能が平均化されていて、ポリイミド系樹脂本来の優れた耐摩耗性を得ることは困難なようである。搬送用のエンドレスベルトにおいては、駆動ロールとの接触面であるベルトの内側面が適度なグリップ性と耐磨耗性を有していることが重要となるが、ポリイミド系樹脂とフッ素樹脂の混合材ではこれらを両立させることは困難なようである。
【０００８】
ポリイミド系樹脂とフッ素樹脂の混合材ではない、ポリイミド系樹脂とフッ素樹脂の層を形成する管状エンドレスベルト（特開平７−１１０６３２号公報（特許文献２）、特開平７−１７８７４１号公報（特許文献３）、特開２００２−１７８４２２号公報（特許文献４））も提案されている。しかし、製造方法が円筒状金型での成型であり、様々な寸法に対応するためには、設備費が増大するようである。
【０００９】
グリップ性に優れるシリコーンゴムの表面層を有するエンドレスベルトの製造方法としては、特開２００６−３０５９４６号公報（特許文献５）が提案されている。しかし、フッ素樹脂層とシリコーンゴム表面層との複層ベルトについては記載がない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００６−２１４０３号公報
【特許文献２】特開平７−１１０６３２号公報
【特許文献３】特開平７−１７８７４１号公報
【特許文献４】特開２００２−１７８４２２号公報
【特許文献５】特開２００６−３０５９４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、前記の事情を考慮し、検討したものであって、優れた耐熱性、非粘着性と共に必要な耐摩耗性やグリップ性を有したシートを得て、これを必要寸法に裁断してエンドレス化することで、型を使用せず様々な寸法のエンドレスベルトが製造可能な複層シート、およびこの複層シートからなるエンドレスベルトならびにその製造方法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】
【００１２】
本発明による複層シートは、フッ素樹脂と耐熱性繊維織布からなる少なくとも１層の複合材層とポリイミド系樹脂またはシリコーンゴムからなる表面層とを有する複層シートであって、前記表面層が、前記複合材層に対してなされた表面活性化処理により形成された処理面を介して形成されていること、を特徴とするものである。
【００１３】
このような本発明による複層シートは、好ましい態様として、前記の表面活性化処理が、シリカ粒子付着焼成処理、金属ナトリウムエッチング処理、プラズマ放電処理またはコロナ放電処理であるもの、を包含する。
【００１４】
また、本発明によるエンドレスベルトは、上記の複層シートから形成されたベルト状物の環状体からなること、を特徴とするものである。
【００１５】
そして、本発明によるエンドレスベルトの製造方法は、上記の複層シートをベルト状に裁断し、この複層シートのベルト状物の対向する二つの端部を接合して環状体を得ること、を特徴とするものである。
【００１６】
また、本発明によるもう一つのエンドレスベルトの製造方法は、上記の複層シートと他のシートとが積層されたベルト状物を、このベルト状物の前記複層シートについての対向する二つの端部およびこのベルト状物の前記他のシートについての対向する二つの端部をそれぞれ接合ないし近接配置させて環状体を得ること、を特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、優れた耐熱性、非粘着性および耐摩耗性、グリップ性を有する複層シートを得ることができる。
【００１８】
この複層シートは、その表面層がポリイミド系樹脂またはシリコーンゴムであることから、所望の用途、要求性能等に適合した非粘着性、耐摩耗性ないしグリップ性等を得ることが出来る。
【００１９】
そして、本発明によれば、この複層シートをそのままあるいは他のシートを積層した後に、所望とする幅および長さのエンドレスベルトが形成できるように、この複層シートあるいは他のシートの積層物をベルト状に切断し、これからエンドレスベルトを得ることができるので、用途に応じた所望の幅、長さ、層構成のエンドレスベルトを容易に製造することができる。また、積層に先だって、所望の幅、長さを有する各層を用意し、これらを積層の後、エンドレスベルトを製造することができる。
【００２０】
また、場合により、同一の複層シートを切断することなしに幅広のエンドレスベルトを一旦形成させた後に、この幅広のエンドレスベルトを所望の幅に切断することによって、長さが同一のエンドレスベルトを同時に複数製造することが可能になる。また、前記の幅広のエンドレスベルトを切断する際の幅を調整することによって、幅が異なるエンドレスベルトを作り分けることも容易である。
【００２１】
そして、複層シートの表面層の形成をポリイミド系樹脂またはシリコーンゴムの塗布によって行うことができるので、予め表面層部分をシート状で得ておいてこれを接着剤等によって積層する場合に比べて、表面層の接合強度が高いことから強度および耐久性が優れた複層シートおよびエンドレスベルトを得ることができ、かつ複層シートやエンドレスベルトの製造を容易かつ効率的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明による複層シートの構造を示す断面図。
【図２】本発明による複層シートの構造を示す断面図。
【図３】本発明による複層シートの構造を示す断面図。
【図４】本発明による複層シートの構造を示す断面図。
【図５】本発明による複層シートの構造を示す断面図。
【図６】本発明によるエンドレスベルトの構造を示す断面図。
【図７】本発明によるエンドレスベルトの構造を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明による複層シートは、フッ素樹脂と耐熱性繊維織布からなる少なくとも１層の複合材層とポリイミド系樹脂またはシリコーンゴムからなる表面層とを有する複層シートであって、前記表面層が、前記複合材層に対してなされた表面活性化処理により形成された処理面を介して形成されていること、を特徴とするものである。
【００２４】
このような本発明による複層シートの好ましい具体例としては、例えば図１〜５に記載されたものを挙げることができる。
【００２５】
図１に示される本発明による複層シート１０は、フッ素樹脂２ａと耐熱性繊維織布２ｂからなる１層の複合材層２とポリイミド系樹脂からなる表面層３ａとを有する複層シートであって、前記表面層３ａが、前記複合材層２に対してなされた表面活性化処理により形成された処理面４を介して形成されているものである。
【００２６】
図２に示される本発明による複層シート１１は、フッ素樹脂２ａと耐熱性繊維織布２ｂからなる１層の複合材層２とシリコーンゴムからなる表面層３ｂとを有する複層シートであって、前記表面層３ｂが、前記複合材層２に対してなされた表面活性化処理により形成された処理面４を介して形成されているものである。
【００２７】
図３に示される本発明による複層シート１２は、この複層シートの両面にポリイミド系樹脂からなる表面層を有するものであって、フッ素樹脂２ａと耐熱性繊維織布２ｂからなる１層の複合材層２と、ポリイミド系樹脂からなる表面層３ａとを有する複層シートであって、前記表面層３ａが、前記複合材層２に対してなされた表面活性化処理により形成された処理面４を介して形成されているものである。
【００２８】
図４に示される本発明による複層シート１３は、 この複層シートの両面にシリコーンゴムからなる表面層を有するものであって、フッ素樹脂２ａと耐熱性繊維織布２ｂからなる１層の複合材層２とシリコーンゴムからなる表面層３ｂとを有する複層シートであって、前記表面層３ｂが、前記複合材層２に対してなされた表面活性化処理により形成された処理面４を介して形成されているものである。
【００２９】
図５に示される本発明による複層シート１４は、 この複層シートの片面にポリイミド系樹脂からなる表面層を、シートの残りの片面にシリコーンゴムからなる表面層を有するものであって、フッ素樹脂２ａと耐熱性繊維織布２ｂからなる１層の複合材層２と、ポリイミド系樹脂からなる表面層３ａおよびシリコーンゴムからなる表面層３ｂとを有する複層シートであって、前記表面層３ａおよび３ｂが、前記複合材層２に対してなされた表面活性化処理により形成された処理面４を介して形成されているものである。
【００３０】
＜複合材層＞
本発明による複層シートにおける複合材層は、フッ素樹脂と耐熱性繊維織布からなるものである。
【００３１】
本発明におけるフッ素樹脂としては、限定するものではないが、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）からなる群から選ばれた耐熱性樹脂が挙げられる。この中では、特にポリテトラフルオロエチレンが好ましい。
【００３２】
前記フッ素樹脂には、必要に応じて導電性粉を配合することができる。これによって、導電性の付与ないし向上ならびに耐摩耗性の向上等を図ることができる。導電性粉の好ましい具体例としては、カーボンブラックおよび酸化チタンを挙げることができる。その配合量は、フッ素樹脂に対して１〜２０質量部が好ましい。
【００３３】
本発明において、前記耐熱性繊維織布としては、限定するものではないが、ガラス繊維、アラミド繊維が挙げられる。耐熱性繊維織布の厚さは、一般的に３０〜１０００μｍ、特に３０〜７００μｍが好ましい。
【００３４】
このような複合材層は、好ましくは、例えば、前記のフッ素樹脂の粒子の水性懸濁液を前記の耐熱性繊維織布に含浸させ、乾燥した後、焼成することによって形成することができる。水性懸濁液を調製する際の溶媒としては、例えば水、特に純水、が好ましい。水性懸濁液中のフッ素樹脂の粒子の量は、溶媒１００質量部に対して２０〜６０質量部、特に３０〜６０質量部が好ましい。
【００３５】
本発明における複合材層は、フッ素樹脂が耐熱性繊維織布の内部にまで充分浸透し、かつ耐熱性繊維織布の表面がフッ素樹脂に覆われていることが好ましい。従って、フッ素樹脂の施用量は、耐熱性繊維織布とフッ素樹脂との総量を１００質量部として、３０〜７０質量部、特に４０〜６０質量部、が好ましい。
【００３６】
＜表面層＞
本発明による複層シートは、ポリイミド系樹脂またはシリコーンゴムからなる表面層を有するものである。
【００３７】
本発明において、ポリイミド系樹脂は、限定されるものではないが、例えばポリイミドおよびポリアミドイミドが好ましく、特にポリイミドが好ましい。
【００３８】
本発明において表面層を塗工により形成させる際は、その塗工を容易にするために液状のポリイミドワニスを用いることができ、必要に応じて溶剤を配合することができる。これによって、粘度を低減して塗工性の向上を図ることができる。
【００３９】
また、ポリイミド樹脂には、必要に応じて導電性粉を配合することができる。これによって、例えば導電性や熱伝導性の付与ないし向上ならびに耐摩耗性の向上等を図ることができる。
【００４０】
本発明において、シリコーンゴムは限定されるものではないが、特に液状シリコーンゴムが好ましい。
【００４１】
本発明では、シリコーンゴムに、必要に応じて溶剤を配合することができる。これによって、粘度を低減して塗工性の向上を図ることができる。
【００４２】
また、シリコーンゴムには、必要に応じて金属粉を配合することができる。これによって、例えば導電性や熱伝導性の付与ないし向上ならびに耐摩耗性の向上等を図ることができる。さらに、シリコーンゴムには、必要に応じて硬化促進剤、硬化遅延剤を添加することができる。
【００４３】
上記の表面層の形成は、上記のポリイミド系樹脂またはシリコーンゴムを、複合材層の表面活性化処理面に塗工し、乾燥した後、焼成することによって行うことができる。ポリイミド系樹脂の焼成温度は、３００〜４００℃が好ましく、特に３３０〜３７０℃が好ましい。シリコーンゴムの焼成温度は、５０〜１００℃が好ましく、特に５０〜９０℃が好ましい。焼成時間は、焼成温度等に応じて適宜決定することができる。
【００４４】
表面層の厚さは、本発明による複層シートおよびエンドレスベルトの具体的用途や目的等によって適宜定めることができる。例えば、搬送用途に特に適したエンドレスベルト製造用の複層シートについて示せば、ポリイミド樹脂表面層の厚さは１〜５０μｍが好ましく、特に５〜２０μｍが特に好ましく、シリコーンゴム表面層の厚さは５０〜５００μｍ好ましく、特に１００〜２００μｍが好ましい。
【００４５】
＜表面活性化処理＞
本発明による複層シートにおいては、前記表面層が前記複合材層に対してなされた表面活性化処理により形成された処理面を介して形成されている。ここで、表面活性化処理とは、前述の本発明による複合材層の表面のフッ素樹脂を処理することによって、その表面張力を低下させて、複合材層のフッ素樹脂と複層シートの表面層として形成されるポリイミド系樹脂またはシリコーンゴムとの接合を可能にし、かつ充分な接合強度を発現させる処理を言う。この表面活性化処理が行なわれない場合には、前記の複合材に、ポリイミド系樹脂またはシリコーンゴムからなる表面層を形成することができず、本発明の目的を達成することができない。
【００４６】
本発明における好ましい表面活性化処理としては、例えばシリカ粒子付着焼成処理、金属ナトリウムエッチング表面処理、プラズマ放電処理、コロナ放電処理を挙げることができる。この中では、シリカ粒子付着焼成処理が特に好ましい。
【００４７】
ここで、本発明における表面活性化処理の詳細を下記に示す。
【００４８】
シリカ粒子付着焼成処理：フッ素樹脂と耐熱性繊維織布からなる複合材に、シリカ粒子とフッ素樹脂粒子との混合水性懸濁液を塗布した後、焼成処理を行うことにより複合材表面の親水性を向上させる処理。
【００４９】
金属ナトリウムエッチング表面処理：フッ素樹脂と耐熱性繊維織布からなる複合材に、金属ナトリウム溶液を塗布することにより、複合材表面の親水性を向上させる処理。
【００５０】
プラズマ放電処理：フッ素樹脂と耐熱性繊維織布からなる複合材の表面にグロー放電処理を施して、複合材表面の親水性を向上させる処理。
【００５１】
コロナ放電処理：フッ素樹脂と耐熱性繊維織布からなる前記の複合材の表面にコロナ放電処理を施し、複合材の表面の親水性を向上させる処理。
【００５２】
表面活性化処理は、上記複合材層の上記の表面層が形成される部位の全面に対して行うことが好ましいが、上記の複合材層の表面層が形成される部位の一部分に対して行うこともできる。
【００５３】
このような表面活性化処理を施すことによって、複合材層表面のフッ素樹脂面上に純水を滴下した際の接触角（ＪＩＳ Ｋ６７６８）が有意に低下する。表面活性化処理前では１０６°程度であった接触角が、シリカ粒子付着焼成処理によって８０〜９０°に、金属ナトリウムエッチング表面処理では、５０〜６０°に、プラズマ放電処理によって、５０〜６０°にまで低下する。
【００５４】
＜エンドレスベルト＞
本発明によるエンドレスベルトは、上記の複層シートから形成されたベルト状物の環状体からなることを特徴とするものである。したがって、本発明によるエンドレスベルトは、上記複層シートの優れた特性、例えば、主としてフッ素樹脂と耐熱性繊維織布からなる複合材層に基づく優れた耐熱性、形状安定性、非粘着性および耐久性と、主として表面層であるポリイミド系樹脂に基づく諸特性（例えば、耐摩耗性、耐熱性、耐久性）、シリコーンゴムに基づく諸特性（例えば、耐熱性、非粘着性、グリップ性等）を具備するものである。
【００５５】
そして、本発明によるエンドレスベルトの製造方法は、上記の複層シートをベルト状に裁断し、この複層シートのベルト状物の対向する二つの端部を接合して環状体を得ることを特徴とする。なお、この環状体は、例えば、（イ）複層シートのベルト状物の一方の端部の周辺域に他方の端部を重ね合わせて接合することにより（図６Ａ）、（ロ）複層シートのベルト状物の二つの端部をその端部断面にて強固に接合することにより（図６Ｂ）、（ハ）複層シートのベルト状物の二つの端部の双方を同一の連結用シートに接合することによって（図６Ｃ）、得ることができる。なお、二つの端部の接合は、熱融着あるいは接着剤を用いることによって行うことができる。
【００５６】
また、本発明によるもう一つのエンドレスベルトの製造方法は、上記の複層シートと他のシートとが積層されたベルト状物を、このベルト状物の前記複層シートについての対向する二つの端部およびこのベルト状物の前記他のシートについての対向する二つの端部をそれぞれ接合ないし近接配置させて環状体を得ることを特徴とする。ここで、上記の複層シートと積層する他のシートとしては、単層または複数の層からなるシートを挙げることができる。なお、この他のシートとしては、単層および複層シートを用いることができる。そのような他のシートには、例えば上記の複合材２および複層シート１０〜１４等も包含される。
【００５７】
図７は、このような本発明によるエンドレスベルトの好ましい具体例を示すものである。図７に示される本発明によるエンドレスベルト１５は、図１に示された複層シート１０を外周側に、他のシート５を内周側にするものであって、この他のシート５として上記の複合材層２と同一内容のシートを用いたものである。この本発明によるエンドレスベルト１５では、複層シート１０についての対向する二つの端部およびこのベルト状物の前記他のシート５についての対向する二つの端部を、６、７の位置にて、それぞれ接合あるいは近接配置させて環状体を得て、エンドレスベルトとしている。
【００５８】
このような本発明では、従来の型等によって作製したシームレス管状物を利用してエンドレスベルトを製造する方法と異なって、用途に応じた所望の幅、長さ、層構成のエンドレスベルトを容易に製造することができる。
【００５９】
また、場合により、同一の複層シートを切断することなしに幅広のエンドレスベルトを一旦形成させた後に、この幅広のエンドレスベルトを所望の幅に切断することによって、長さが同一のエンドレスベルトを同時に複数製造することが可能になる。また、前記の幅広のエンドレスベルトを切断する際の幅を調整することによって、幅が異なるエンドレスベルトを作り分けることも容易である。
【００６０】
本発明による複層シートと他のシートとの積層シートは、複層シートと他のシートとを熱融着させることによって得ることが好ましいが、接着剤によって複層シートと他のシートとを接着させて積層シートを得ることもできる。
【実施例】
【００６１】
＜実施例Ａ１＞
（１）複合材の片面にポリイミド樹脂表面層を形成した複層シート
まず、フッ素樹脂とガラス繊維の複合材を得るため、連続塗工装置で平織のガラス繊維布厚み（９５μｍ）にフッ素樹脂（ＰＴＦＥ）の水性懸濁液を含浸し付着させて、８０℃で乾燥した後、３５０℃の温度で焼成して、フッ素樹脂とガラス繊維の複合材（厚み１３５μｍ）を得た。
【００６２】
次に、フッ素樹脂とガラス繊維の複合材へ表面活性化処理を行なうため、シリカの水性懸濁液１００質量部へＰＴＦＥ樹脂の水性懸濁液１００質量部を混合して、表面活性化処理液を得た。
【００６３】
次に、連続塗工装置でフッ素樹脂とガラス繊維の複合材の片面に、表面活性化処理液を塗布し付着させて、８０℃で乾燥した後、３５０℃の温度で焼成し、シリカを付着焼成させて表面活性化処理層を得た。
【００６４】
次に、液状ポリイミドワニスを得るために、市販の（東レ社製 「トレニース＃３０００」（商品名））１００質量部へ、溶剤（ジメチルアセトアミド（ＤＭＡＣ））を１００質量部混合し、粘度が５０Ｃｐの液状ポリイミドワニスを得た。
【００６５】
次に、連続塗工装置で前記のフッ素樹脂とガラス繊維の複合材（厚み１３５μｍ）の表面活性化処理した面へ前記の液状ポリイミドワニスを塗工し付着させ、８０℃で乾燥した後、３５０℃の温度で焼成して、フッ素樹脂とガラス繊維複合材の片面にポリイミド樹脂表面層を形成した複層シート（厚み１４０μｍ）を得た（図１）。
【００６６】
上記のようにして得られた複合材のフッ素樹脂層面と、複層シートのポリイミド樹脂層面を下記の評価方法で比較した。評価結果を表１に示す。
【００６７】
１）磨耗試験：ＪＩＳ Ｈ８６８２−１に準拠して実施した。（スガ摩耗試験機を用い、速度２．４ｍ／分、荷重３５０ｇｆ、試験回数１０００回、相手材として摩耗輪（直径５０ｍｍ、幅１２ｍｍ）、＃４０００耐水フィルムの条件にて測定。）
２）摩擦係数：ＪＩＳ Ｋ７２１８に準拠して実施した。（オリエンテック社製 摩擦摩耗試験機を用い、滑り速度５０ｍｍ／Ｓ、荷重２０Ｎ（０．１ＭＰａ）、試験時間３０分、相手材としてＳＵＳ３０４リングを使用して測定。）
３）接触角：ＪＩＳ Ｋ６７６８に準拠して実施した。（協和界面化学社製の接触角計 ＣＡ−Ｄ型を用い、試験液として蒸留水を使用して測定。）
【表１】
【００６８】
上記の評価結果より、ポリイミド樹脂はフッ素樹脂よりも、耐磨耗性に優れ、非粘着性、低摩擦性に劣る。この結果より、ポリイミド樹脂はフッ素樹脂よりも、磨耗、スリップし難いことが分かった。
【００６９】
実施例Ａ１の構造は、非粘着性が重要で、グリップ性を重要としないワーク側へフッ素樹脂面を、耐磨耗性、グリップ性が重要なワーク非接触側へポリイミド樹脂面を使用すると好適であるが、限定するものではない。
【００７０】
＜実施例Ａ２＞
（２）複合材の両面にポリイミド樹脂表面層を形成した複層シート
実施例Ａ１と同様にして複層シートを得た。この複層シートのポリイミド樹脂表面層が形成されていない面に、実施例Ａ１と同様の操作にて、表面活性化処理およびポリイミド樹脂表面層の形成を行って、複合材の両面にポリイミド樹脂表面層が形成された複層シート（厚み１４５μｍ）を得た（図３）。
【００７１】
実施例Ａ２の構造は、耐磨耗性、グリップ性が重要で、非粘着性が重要でない用途へ使用すると好適であるが、限定するものではない。
【００７２】
＜実施例Ａ３＞
（３）複合材の片方の面にポリイミド樹脂表面層が、もう片面の面にシリコーンゴム表面層が形成された複層シート
実施例Ａ１と同様にして複層シートを得た。この複層シートのポリイミド樹脂表面層が形成されていない面に、実施例Ａ１と同様の操作にて表面活性化処理を行った。
【００７３】
別途、液状シリコーンゴムを得るために市販の液状シリコーン（信越社製 「ＫＥ１３００」（商品名））１００質量部へ有機溶剤（トルエン）を１０質量部混合し、市販の硬化剤（信越社製 「ＣＡＴ１３００」（商品名））を１０質量部混合して粘度が５００００Ｃｐの液状シリコーンを得た。
【００７４】
次に、連続塗工装置で、複合材へ表面活性化処理した面に、前記の液状シリコーンを塗工し付着させ、９０℃の温度で硬化させ、フッ素樹脂とガラス繊維と片面ポリイミド樹脂と片面シリコーンゴムの複合シート（厚み２４０μｍ）を得た（図５）。
【００７５】
上記のようにして得られた実施例Ａ３の複層シートのポリイミド樹脂面とシリコーンゴム層面を比較した。評価結果を表２に示す。
【表２】
【００７６】
上記の評価結果より、シリコーンゴムはポリイミド樹脂よりも、非粘着性に優れ、耐磨耗性、低摩擦性に劣る。この結果より、シリコーンゴムはポリイミド樹脂よりも、スリップし難いことが分かった。
【００７７】
実施例Ａ３の構造は、耐磨耗性、グリップ性が重要で、非粘着性が重要でないワーク側へポリイミド樹脂面を使用すると好適であり、グリップ性が非常に高いシリコーンゴム面をワーク非接触側へ使用すると固定が容易であるが、限定するものではない。
【００７８】
＜実施例Ａ４＞
（４）実施例Ａ１の複層シートと他のシートとの積層シートおよびエンドレスベルト
実施例Ａ１の複層シート（厚み１４０μｍ）とフッ素樹脂とガラス繊維複合材（厚み１３５μｍ）を積層して、エンドレスになるようフッ素樹脂層面同士を重ね、加熱プレス機で３５０℃の温度でこれらを熱融着して、片面にフッ素樹脂表面層が、もう片面にポリイミド樹脂表面層が形成されたエンドレスベルト（厚み２７５μｍ）を得た（図７）。
【００７９】
この実施例Ａ４のエンドレスベルトの構造は、非粘着性が重要で、スリップを重要としないワーク側へフッ素樹脂面を、耐磨耗性、グリップ性が重要なワーク非接触側の駆動ロール側へポリイミド樹脂面を使用すると好適であるが、限定するものではない。
【００８０】
＜実施例Ａ５＞
（５）実施例Ａ１の複層シート２枚を積層した両面ポリイミド樹脂のエンドレスベルト
実施例Ａ１の複層シート（厚み１４０μｍ）のベルトを２つ用意し、これらをエンドレスになるようフッ素樹脂層面同士を重ね、加熱プレス機で３５０℃の温度で熱融着して、積層して、両面にポリイミド樹脂表面層が形成されたエンドレスベルト（厚み２８０μｍ）を得た（図７）。
【００８１】
この実施例Ａ５のエンドレスベルトの構造は、耐磨耗性、グリップ性が重要で、非粘着性が重要でない用途へ使用すると好適であるが、限定するものではない。
【００８２】
上記の実施例Ａ１〜Ａ５の様に、必要に応じた非粘着性、耐摩耗性、グリップ性を付与し、かつ必要寸法に裁断し、エンドレスすることで型等を使用せず、様々な寸法に対応できるエンドレスベルトが製造可能な、耐熱性、耐摩耗性、非粘着性およびグリップ性を有する高機能な複層シート、この複層シートからなる搬送ベルトを提供することができる。
【００８３】
＜比較例Ａ１＞
実施例Ａ１の複層シートに、表面活性化処理を行わずに液状ポリイミドワニスを塗工したが、接合できず、使用可能な十分な接合強度を有する複層シートを得ることはできなかった。
【００８４】
＜実施例Ｂ１＞
（６）フッ素樹脂とガラス繊維複合材とシリコーンゴムのエンドレスベルト
フッ素樹脂とガラス繊維の複合材を得るため、連続塗工装置で平織のガラス繊維にフッ素樹脂（ＰＴＦＥ）の水性懸濁液を含浸し付着させて、８０℃で乾燥した後、３５０℃の温度で焼成しフッ素樹脂とガラス繊維の複合材を得た。
【００８５】
次に、フッ素樹脂とガラス繊維の複合材へ表面活性化処理を行なうため、シリカの水性懸濁液１００質量部へＰＴＦＥ樹脂の水性懸濁液１００質量部を混合し表面活性化処理液を得た。
【００８６】
次に、連続塗工装置でフッ素樹脂とガラス繊維の複合材の片面に表面活性化処理液を塗布し付着させて、８０℃で乾燥した後、３５０℃の温度で焼成し、シリカを付着焼成させて表面活性化処理層を得た。
【００８７】
次に、液状シリコーンゴムを得るために市販の液状シリコーン（信越社製 「ＫＥ１３００」（商品名））１００質量部へ有機溶剤（トルエン）を１０質量部混合し、市販の硬化剤（信越社製 「ＣＡＴ１３００」（商品名））を１０質量部混合して、粘度が５００００Ｃｐの液状シリコーンを得た。
【００８８】
次に、連続塗工装置で前記フッ素樹脂とガラス繊維の複合材の表面活性化処理した面へ前記の液状シリコーンを塗工し付着させ、９０℃の温度で硬化させて、フッ素樹脂とガラス繊維と片面シリコーンゴムの複層シート（厚み２３５μｍ）を得た（図２）。
【００８９】
次に、この複層シート（厚み２３５μｍ）と、フッ素樹脂とガラス繊維複合材（厚み１３５μｍ）を、エンドレスになるよう、フッ素樹脂層面同士を重ね、加熱プレス機で３５０℃の温度で熱融着して、片面にフッ素樹脂表面層が、もう片面にシリコーンゴム表面層が形成されたエンドレスベルト（厚み３７０μｍ）を得た（図７）。
【００９０】
上記のようにして得られた実施例Ｂ１のフッ素樹脂層面とシリコーンゴム層面を比較した。評価結果を表３に示す。
【表３】
【００９１】
上記の評価結果より、シリコーンゴムはフッ素樹脂よりも、低摩擦性に劣る。この結果より、シリコーンゴムはフッ素樹脂よりも、スリップし難いことが分かった。
【００９２】
この実施例Ｂ１のエンドレスベルトの構造は、低摩擦性が重要で、グリップ性を重要としないワーク側へフッ素樹脂面を、グリップ性が重要なワーク非接触側の駆動ロール側へシリコーンゴム面を使用すると好適であるが、限定するものではない。
【００９３】
＜実施例Ｂ２＞
（７）実施例Ｂ１の複層シート２枚を積層した両面シリコーンゴム層のエンドレスベルト
実施例Ｂ１の複層シート（厚み２３５μｍ）のベルトを２つ用意し、エンドレスになるよう、フッ素樹脂層面同士を重ね、加熱プレス機で３５０℃の温度で熱融着し、両面にシリコーンゴム層が形成されたエンドレスベルト（厚み４７０μｍ）を得た（図７）。
【００９４】
この実施例Ｂ２のエンドレスベルトの構造は、ワーク側とワーク非接触側の駆動ロール側の双方へグリップ性が重要な用途へ使用すると好適であるが、限定するものではない。
【００９５】
上記の実施例Ｂ１〜Ｂ２の様に、必要に応じた、低摩擦性、グリップ性を付与し、かつ必要寸法に裁断し、エンドレスすることで型等を使用せず、様々な寸法に対応できるエンドレスベルトが製造可能な耐熱グリップ性複合搬送ベルトを提供することができる。
【００９６】
＜比較例Ｂ１＞
実施例Ｂ１の複層シートに、表面活性化処理を行わずに液状シリコーンを塗工したが、接合できず、使用可能な十分な接合強度を有する複層シートを得ることはできなかった。
【００９７】
＜実施例Ｃ１〜Ｃ７＞
実施例Ａ１〜Ａ５において、シリカ付着焼成処理の代わりに金属ナトリウムエッチング処理を行うことによって表面活性化処理層を形成させた以外は実施例Ａ１〜Ａ５と同様にして、本発明による複層シートＣ１〜Ｃ３およびエンドレスベルトＣ４〜Ｃ５を得た。
【００９８】
実施例Ｂ１〜Ｂ２において、シリカ付着焼成処理の代わりに金属ナトリウムエッチング処理を行うことによって表面活性化処理層を形成させた以外は実施例Ｂ１〜Ｂ２と同様にして、本発明によるエンドレスベルトＣ６〜Ｃ７を得た。
【００９９】
＜実施例Ｄ１〜Ｄ７＞
実施例Ａ１〜Ａ５において、シリカ付着焼成処理の代わりにプラズマ処理を行うことによって表面活性化処理層を形成させた以外は実施例Ａ１〜Ａ５と同様にして、本発明による複層シートＤ１〜Ｄ３およびエンドレスベルトＤ４〜Ｄ５を得た。
【０１００】
実施例Ｂ１〜Ｂ２において、シリカ付着焼成処理の代わりに金属ナトリウムエッチング処理を行うことによって表面活性化処理層を形成させた以外は実施例Ｂ１〜Ｂ２と同様にして、本発明によるエンドレスベルトＤ６〜Ｄ７を得た。
【０１０１】
接合強度試験
上記の実施例Ａ１〜Ａ５、実施例Ｂ１〜Ｂ２、実施例Ｃ１〜Ｃ７および実施例Ｄ１〜Ｄ７によって得られた各複層シートのポリイミド表面層あるいはシリコーンゴム表面層に対して、ＪＩＳ Ｈ５４００に準拠して碁盤目試験（１ｍｍ×１００升）を実施したが、複層シートから剥がれた升目の数はいずれの複層シートにおいても０個であった。一方、表面活性化処理層を行わない比較例Ａ１およびＢ１では、剥がれた升目の数は１００個であった。
【表４】
【符号の説明】
【０１０２】
１０、１１、１２、１３、１４ 複層シート
２ 複合材層
２ａ フッ素樹脂
２ｂ 耐熱性繊維織布
３ａ ポリイミド系樹脂からなる表面層
３ｂ シリコーンゴムからなる表面層
４ 処理面
５ 他のシート
１５ エンドレスベルト
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複層シート、エンドレスベルトならびにその製造方法に関するものである。さらに詳しくは、本発明は、例えば工業関連に用いることができる耐熱性、非粘着性および耐磨耗性、グリップ性が優れた複層シートおよびこの複層シートからなるエンドレスベルトならびにその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、耐熱性および引張強度等に優れた耐熱性繊維織布に、耐熱性や非粘着性に優れた耐熱性樹脂を複合した耐熱性複合シートが知られており、これら耐熱性複合シートは工業関連の耐熱非粘着性シートや耐熱非粘着性搬送ベルト等として使用されている。
【０００３】
上記耐熱性複合シートに用いられる耐熱性繊維織布としては、例えば、ガラス繊維、アラミド繊維等を平織、綾織等とした織布が用いられている。
【０００４】
また、上記耐熱性複合シートに用いられる耐熱性樹脂としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン樹脂（ＰＴＦＥ）等のフッ素樹脂が用いられている。
【０００５】
しかし、一般的に、フッ素樹脂は、耐熱性、耐寒性、非粘着性、耐薬品性、耐燃焼性、耐候性、電気絶縁性、低摩擦性等に優れているが、耐摩耗性に乏しいことと低摩擦性に優れるためスリップし易いという問題点がある。
フッ素樹脂よりも耐摩耗性に優れる耐熱性樹脂としてポリイミド系樹脂等が挙げられる。また、フッ素樹脂よりも低摩擦性に劣り、グリップ性に優れ、スリップし難い耐熱性材料としてシリコーンゴム、ポリイミド系樹脂等が挙げられる。
【０００６】
耐摩耗性を向上させたシートの製造方法としては、例えば、ポリイミド系樹脂をフッ素樹脂水性懸濁液に分散させた混合液に耐熱性繊維織布を含浸し付着させて、乾燥した後、焼成する方法（特開２００６−２１４０３号公報（特許文献１））が提案されている。
【０００７】
しかし、上記の特許文献１に記載のシートは、ポリイミド系樹脂とフッ素樹脂の混合材であることから双方の性能が平均化されていて、ポリイミド系樹脂本来の優れた耐摩耗性を得ることは困難なようである。搬送用のエンドレスベルトにおいては、駆動ロールとの接触面であるベルトの内側面が適度なグリップ性と耐磨耗性を有していることが重要となるが、ポリイミド系樹脂とフッ素樹脂の混合材ではこれらを両立させることは困難なようである。
【０００８】
ポリイミド系樹脂とフッ素樹脂の混合材ではない、ポリイミド系樹脂とフッ素樹脂の層を形成する管状エンドレスベルト（特開平７−１１０６３２号公報（特許文献２）、特開平７−１７８７４１号公報（特許文献３）、特開２００２−１７８４２２号公報（特許文献４））も提案されている。しかし、製造方法が円筒状金型での成型であり、様々な寸法に対応するためには、設備費が増大するようである。
【０００９】
グリップ性に優れるシリコーンゴムの表面層を有するエンドレスベルトの製造方法としては、特開２００６−３０５９４６号公報（特許文献５）が提案されている。しかし、フッ素樹脂層とシリコーンゴム表面層との複層ベルトについては記載がない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００６−２１４０３号公報
【特許文献２】特開平７−１１０６３２号公報
【特許文献３】特開平７−１７８７４１号公報
【特許文献４】特開２００２−１７８４２２号公報
【特許文献５】特開２００６−３０５９４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、前記の事情を考慮し、検討したものであって、優れた耐熱性、非粘着性と共に必要な耐摩耗性やグリップ性を有したシートを得て、これを必要寸法に裁断してエンドレス化することで、型を使用せず様々な寸法のエンドレスベルトが製造可能な複層シート、およびこの複層シートからなるエンドレスベルトならびにその製造方法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】
【００１２】
本発明による複層シートは、フッ素樹脂と耐熱性繊維織布からなる少なくとも１層の複合材層とポリイミド系樹脂またはシリコーンゴムからなる表面層とを有する複層シートであって、前記表面層が、前記複合材層に対してなされた表面活性化処理により形成された処理面を介して形成されていること、を特徴とするものである。
【００１３】
このような本発明による複層シートは、好ましい態様として、前記の表面活性化処理が、シリカ粒子付着焼成処理、金属ナトリウムエッチング処理、プラズマ放電処理またはコロナ放電処理であるもの、を包含する。
【００１４】
また、本発明によるエンドレスベルトは、上記の複層シートから形成されたベルト状物の環状体からなること、を特徴とするものである。
【００１５】
そして、本発明によるエンドレスベルトの製造方法は、上記の複層シートをベルト状に裁断し、この複層シートのベルト状物の対向する二つの端部を接合して環状体を得ること、を特徴とするものである。
【００１６】
また、本発明によるもう一つのエンドレスベルトの製造方法は、上記の複層シートと他のシートとが積層されたベルト状物を、このベルト状物の前記複層シートについての対向する二つの端部およびこのベルト状物の前記他のシートについての対向する二つの端部をそれぞれ接合ないし近接配置させて環状体を得ること、を特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、優れた耐熱性、非粘着性および耐摩耗性、グリップ性を有する複層シートを得ることができる。
【００１８】
この複層シートは、その表面層がポリイミド系樹脂またはシリコーンゴムであることから、所望の用途、要求性能等に適合した非粘着性、耐摩耗性ないしグリップ性等を得ることが出来る。
【００１９】
そして、本発明によれば、この複層シートをそのままあるいは他のシートを積層した後に、所望とする幅および長さのエンドレスベルトが形成できるように、この複層シートあるいは他のシートの積層物をベルト状に切断し、これからエンドレスベルトを得ることができるので、用途に応じた所望の幅、長さ、層構成のエンドレスベルトを容易に製造することができる。また、積層に先だって、所望の幅、長さを有する各層を用意し、これらを積層の後、エンドレスベルトを製造することができる。
【００２０】
また、場合により、同一の複層シートを切断することなしに幅広のエンドレスベルトを一旦形成させた後に、この幅広のエンドレスベルトを所望の幅に切断することによって、長さが同一のエンドレスベルトを同時に複数製造することが可能になる。また、前記の幅広のエンドレスベルトを切断する際の幅を調整することによって、幅が異なるエンドレスベルトを作り分けることも容易である。
【００２１】
そして、複層シートの表面層の形成をポリイミド系樹脂またはシリコーンゴムの塗布によって行うことができるので、予め表面層部分をシート状で得ておいてこれを接着剤等によって積層する場合に比べて、表面層の接合強度が高いことから強度および耐久性が優れた複層シートおよびエンドレスベルトを得ることができ、かつ複層シートやエンドレスベルトの製造を容易かつ効率的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明による複層シートの構造を示す断面図。
【図２】本発明による複層シートの構造を示す断面図。
【図３】本発明による複層シートの構造を示す断面図。
【図４】本発明による複層シートの構造を示す断面図。
【図５】本発明による複層シートの構造を示す断面図。
【図６】本発明によるエンドレスベルトの構造を示す断面図。
【図７】本発明によるエンドレスベルトの構造を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明による複層シートは、フッ素樹脂と耐熱性繊維織布からなる少なくとも１層の複合材層とポリイミド系樹脂またはシリコーンゴムからなる表面層とを有する複層シートであって、前記表面層が、前記複合材層に対してなされた表面活性化処理により形成された処理面を介して形成されていること、を特徴とするものである。
【００２４】
このような本発明による複層シートの好ましい具体例としては、例えば図１〜５に記載されたものを挙げることができる。
【００２５】
図１に示される本発明による複層シート１０は、フッ素樹脂２ａと耐熱性繊維織布２ｂからなる１層の複合材層２とポリイミド系樹脂からなる表面層３ａとを有する複層シートであって、前記表面層３ａが、前記複合材層２に対してなされた表面活性化処理により形成された処理面４を介して形成されているものである。
【００２６】
図２に示される本発明による複層シート１１は、フッ素樹脂２ａと耐熱性繊維織布２ｂからなる１層の複合材層２とシリコーンゴムからなる表面層３ｂとを有する複層シートであって、前記表面層３ｂが、前記複合材層２に対してなされた表面活性化処理により形成された処理面４を介して形成されているものである。
【００２７】
図３に示される本発明による複層シート１２は、この複層シートの両面にポリイミド系樹脂からなる表面層を有するものであって、フッ素樹脂２ａと耐熱性繊維織布２ｂからなる１層の複合材層２と、ポリイミド系樹脂からなる表面層３ａとを有する複層シートであって、前記表面層３ａが、前記複合材層２に対してなされた表面活性化処理により形成された処理面４を介して形成されているものである。
【００２８】
図４に示される本発明による複層シート１３は、 この複層シートの両面にシリコーンゴムからなる表面層を有するものであって、フッ素樹脂２ａと耐熱性繊維織布２ｂからなる１層の複合材層２とシリコーンゴムからなる表面層３ｂとを有する複層シートであって、前記表面層３ｂが、前記複合材層２に対してなされた表面活性化処理により形成された処理面４を介して形成されているものである。
【００２９】
図５に示される本発明による複層シート１４は、 この複層シートの片面にポリイミド系樹脂からなる表面層を、シートの残りの片面にシリコーンゴムからなる表面層を有するものであって、フッ素樹脂２ａと耐熱性繊維織布２ｂからなる１層の複合材層２と、ポリイミド系樹脂からなる表面層３ａおよびシリコーンゴムからなる表面層３ｂとを有する複層シートであって、前記表面層３ａおよび３ｂが、前記複合材層２に対してなされた表面活性化処理により形成された処理面４を介して形成されているものである。
【００３０】
＜複合材層＞
本発明による複層シートにおける複合材層は、フッ素樹脂と耐熱性繊維織布からなるものである。
【００３１】
本発明におけるフッ素樹脂としては、限定するものではないが、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）からなる群から選ばれた耐熱性樹脂が挙げられる。この中では、特にポリテトラフルオロエチレンが好ましい。
【００３２】
前記フッ素樹脂には、必要に応じて導電性粉を配合することができる。これによって、導電性の付与ないし向上ならびに耐摩耗性の向上等を図ることができる。導電性粉の好ましい具体例としては、カーボンブラックおよび酸化チタンを挙げることができる。その配合量は、フッ素樹脂に対して１〜２０質量部が好ましい。
【００３３】
本発明において、前記耐熱性繊維織布としては、限定するものではないが、ガラス繊維、アラミド繊維が挙げられる。耐熱性繊維織布の厚さは、一般的に３０〜１０００μｍ、特に３０〜７００μｍが好ましい。
【００３４】
このような複合材層は、好ましくは、例えば、前記のフッ素樹脂の粒子の水性懸濁液を前記の耐熱性繊維織布に含浸させ、乾燥した後、焼成することによって形成することができる。水性懸濁液を調製する際の溶媒としては、例えば水、特に純水、が好ましい。水性懸濁液中のフッ素樹脂の粒子の量は、溶媒１００質量部に対して２０〜６０質量部、特に３０〜６０質量部が好ましい。
【００３５】
本発明における複合材層は、フッ素樹脂が耐熱性繊維織布の内部にまで充分浸透し、かつ耐熱性繊維織布の表面がフッ素樹脂に覆われていることが好ましい。従って、フッ素樹脂の施用量は、耐熱性繊維織布とフッ素樹脂との総量を１００質量部として、３０〜７０質量部、特に４０〜６０質量部、が好ましい。
【００３６】
＜表面層＞
本発明による複層シートは、ポリイミド系樹脂またはシリコーンゴムからなる表面層を有するものである。
【００３７】
本発明において、ポリイミド系樹脂は、限定されるものではないが、例えばポリイミドおよびポリアミドイミドが好ましく、特にポリイミドが好ましい。
【００３８】
本発明において表面層を塗工により形成させる際は、その塗工を容易にするために液状のポリイミドワニスを用いることができ、必要に応じて溶剤を配合することができる。これによって、粘度を低減して塗工性の向上を図ることができる。
【００３９】
また、ポリイミド樹脂には、必要に応じて導電性粉を配合することができる。これによって、例えば導電性や熱伝導性の付与ないし向上ならびに耐摩耗性の向上等を図ることができる。
【００４０】
本発明において、シリコーンゴムは限定されるものではないが、特に液状シリコーンゴムが好ましい。
【００４１】
本発明では、シリコーンゴムに、必要に応じて溶剤を配合することができる。これによって、粘度を低減して塗工性の向上を図ることができる。
【００４２】
また、シリコーンゴムには、必要に応じて金属粉を配合することができる。これによって、例えば導電性や熱伝導性の付与ないし向上ならびに耐摩耗性の向上等を図ることができる。さらに、シリコーンゴムには、必要に応じて硬化促進剤、硬化遅延剤を添加することができる。
【００４３】
上記の表面層の形成は、上記のポリイミド系樹脂またはシリコーンゴムを、複合材層の表面活性化処理面に塗工し、乾燥した後、焼成することによって行うことができる。ポリイミド系樹脂の焼成温度は、３００〜４００℃が好ましく、特に３３０〜３７０℃が好ましい。シリコーンゴムの焼成温度は、５０〜１００℃が好ましく、特に５０〜９０℃が好ましい。焼成時間は、焼成温度等に応じて適宜決定することができる。
【００４４】
表面層の厚さは、本発明による複層シートおよびエンドレスベルトの具体的用途や目的等によって適宜定めることができる。例えば、搬送用途に特に適したエンドレスベルト製造用の複層シートについて示せば、ポリイミド樹脂表面層の厚さは１〜５０μｍが好ましく、特に５〜２０μｍが特に好ましく、シリコーンゴム表面層の厚さは５０〜５００μｍ好ましく、特に１００〜２００μｍが好ましい。
【００４５】
＜表面活性化処理＞
本発明による複層シートにおいては、前記表面層が前記複合材層に対してなされた表面活性化処理により形成された処理面を介して形成されている。ここで、表面活性化処理とは、前述の本発明による複合材層の表面のフッ素樹脂を処理することによって、その表面張力を低下させて、複合材層のフッ素樹脂と複層シートの表面層として形成されるポリイミド系樹脂またはシリコーンゴムとの接合を可能にし、かつ充分な接合強度を発現させる処理を言う。この表面活性化処理が行なわれない場合には、前記の複合材に、ポリイミド系樹脂またはシリコーンゴムからなる表面層を形成することができず、本発明の目的を達成することができない。
【００４６】
本発明における好ましい表面活性化処理としては、例えばシリカ粒子付着焼成処理、金属ナトリウムエッチング表面処理、プラズマ放電処理、コロナ放電処理を挙げることができる。この中では、シリカ粒子付着焼成処理が特に好ましい。
【００４７】
ここで、本発明における表面活性化処理の詳細を下記に示す。
【００４８】
シリカ粒子付着焼成処理：フッ素樹脂と耐熱性繊維織布からなる複合材に、シリカ粒子とフッ素樹脂粒子との混合水性懸濁液を塗布した後、焼成処理を行うことにより複合材表面の親水性を向上させる処理。
【００４９】
金属ナトリウムエッチング表面処理：フッ素樹脂と耐熱性繊維織布からなる複合材に、金属ナトリウム溶液を塗布することにより、複合材表面の親水性を向上させる処理。
【００５０】
プラズマ放電処理：フッ素樹脂と耐熱性繊維織布からなる複合材の表面にグロー放電処理を施して、複合材表面の親水性を向上させる処理。
【００５１】
コロナ放電処理：フッ素樹脂と耐熱性繊維織布からなる前記の複合材の表面にコロナ放電処理を施し、複合材の表面の親水性を向上させる処理。
【００５２】
表面活性化処理は、上記複合材層の上記の表面層が形成される部位の全面に対して行うことが好ましいが、上記の複合材層の表面層が形成される部位の一部分に対して行うこともできる。
【００５３】
このような表面活性化処理を施すことによって、複合材層表面のフッ素樹脂面上に純水を滴下した際の接触角（ＪＩＳ Ｋ６７６８）が有意に低下する。表面活性化処理前では１０６°程度であった接触角が、シリカ粒子付着焼成処理によって８０〜９０°に、金属ナトリウムエッチング表面処理では、５０〜６０°に、プラズマ放電処理によって、５０〜６０°にまで低下する。
【００５４】
＜エンドレスベルト＞
本発明によるエンドレスベルトは、上記の複層シートから形成されたベルト状物の環状体からなることを特徴とするものである。したがって、本発明によるエンドレスベルトは、上記複層シートの優れた特性、例えば、主としてフッ素樹脂と耐熱性繊維織布からなる複合材層に基づく優れた耐熱性、形状安定性、非粘着性および耐久性と、主として表面層であるポリイミド系樹脂に基づく諸特性（例えば、耐摩耗性、耐熱性、耐久性）、シリコーンゴムに基づく諸特性（例えば、耐熱性、非粘着性、グリップ性等）を具備するものである。
【００５５】
そして、本発明によるエンドレスベルトの製造方法は、上記の複層シートをベルト状に裁断し、この複層シートのベルト状物の対向する二つの端部を接合して環状体を得ることを特徴とする。なお、この環状体は、例えば、（イ）複層シートのベルト状物の一方の端部の周辺域に他方の端部を重ね合わせて接合することにより（図６Ａ）、（ロ）複層シートのベルト状物の二つの端部をその端部断面にて強固に接合することにより（図６Ｂ）、（ハ）複層シートのベルト状物の二つの端部の双方を同一の連結用シートに接合することによって（図６Ｃ）、得ることができる。なお、二つの端部の接合は、熱融着あるいは接着剤を用いることによって行うことができる。
【００５６】
また、本発明によるもう一つのエンドレスベルトの製造方法は、上記の複層シートと他のシートとが積層されたベルト状物を、このベルト状物の前記複層シートについての対向する二つの端部およびこのベルト状物の前記他のシートについての対向する二つの端部をそれぞれ接合ないし近接配置させて環状体を得ることを特徴とする。ここで、上記の複層シートと積層する他のシートとしては、単層または複数の層からなるシートを挙げることができる。なお、この他のシートとしては、単層および複層シートを用いることができる。そのような他のシートには、例えば上記の複合材２および複層シート１０〜１４等も包含される。
【００５７】
図７は、このような本発明によるエンドレスベルトの好ましい具体例を示すものである。図７に示される本発明によるエンドレスベルト１５は、図１に示された複層シート１０を外周側に、他のシート５を内周側にするものであって、この他のシート５として上記の複合材層２と同一内容のシートを用いたものである。この本発明によるエンドレスベルト１５では、複層シート１０についての対向する二つの端部およびこのベルト状物の前記他のシート５についての対向する二つの端部を、６、７の位置にて、それぞれ接合あるいは近接配置させて環状体を得て、エンドレスベルトとしている。
【００５８】
このような本発明では、従来の型等によって作製したシームレス管状物を利用してエンドレスベルトを製造する方法と異なって、用途に応じた所望の幅、長さ、層構成のエンドレスベルトを容易に製造することができる。
【００５９】
また、場合により、同一の複層シートを切断することなしに幅広のエンドレスベルトを一旦形成させた後に、この幅広のエンドレスベルトを所望の幅に切断することによって、長さが同一のエンドレスベルトを同時に複数製造することが可能になる。また、前記の幅広のエンドレスベルトを切断する際の幅を調整することによって、幅が異なるエンドレスベルトを作り分けることも容易である。
【００６０】
本発明による複層シートと他のシートとの積層シートは、複層シートと他のシートとを熱融着させることによって得ることが好ましいが、接着剤によって複層シートと他のシートとを接着させて積層シートを得ることもできる。
【実施例】
【００６１】
＜実施例Ａ１＞
（１）複合材の片面にポリイミド樹脂表面層を形成した複層シート
まず、フッ素樹脂とガラス繊維の複合材を得るため、連続塗工装置で平織のガラス繊維布厚み（９５μｍ）にフッ素樹脂（ＰＴＦＥ）の水性懸濁液を含浸し付着させて、８０℃で乾燥した後、３５０℃の温度で焼成して、フッ素樹脂とガラス繊維の複合材（厚み１３５μｍ）を得た。
【００６２】
次に、フッ素樹脂とガラス繊維の複合材へ表面活性化処理を行なうため、シリカの水性懸濁液１００質量部へＰＴＦＥ樹脂の水性懸濁液１００質量部を混合して、表面活性化処理液を得た。
【００６３】
次に、連続塗工装置でフッ素樹脂とガラス繊維の複合材の片面に、表面活性化処理液を塗布し付着させて、８０℃で乾燥した後、３５０℃の温度で焼成し、シリカを付着焼成させて表面活性化処理層を得た。
【００６４】
次に、液状ポリイミドワニスを得るために、市販の（東レ社製 「トレニース＃３０００」（商品名））１００質量部へ、溶剤（ジメチルアセトアミド（ＤＭＡＣ））を１００質量部混合し、粘度が５０Ｃｐの液状ポリイミドワニスを得た。
【００６５】
次に、連続塗工装置で前記のフッ素樹脂とガラス繊維の複合材（厚み１３５μｍ）の表面活性化処理した面へ前記の液状ポリイミドワニスを塗工し付着させ、８０℃で乾燥した後、３５０℃の温度で焼成して、フッ素樹脂とガラス繊維複合材の片面にポリイミド樹脂表面層を形成した複層シート（厚み１４０μｍ）を得た（図１）。
【００６６】
上記のようにして得られた複合材のフッ素樹脂層面と、複層シートのポリイミド樹脂層面を下記の評価方法で比較した。評価結果を表１に示す。
【００６７】
１）磨耗試験：ＪＩＳ Ｈ８６８２−１に準拠して実施した。（スガ摩耗試験機を用い、速度２．４ｍ／分、荷重３５０ｇｆ、試験回数１０００回、相手材として摩耗輪（直径５０ｍｍ、幅１２ｍｍ）、＃４０００耐水フィルムの条件にて測定。）
２）摩擦係数：ＪＩＳ Ｋ７２１８に準拠して実施した。（オリエンテック社製 摩擦摩耗試験機を用い、滑り速度５０ｍｍ／Ｓ、荷重２０Ｎ（０．１ＭＰａ）、試験時間３０分、相手材としてＳＵＳ３０４リングを使用して測定。）
３）接触角：ＪＩＳ Ｋ６７６８に準拠して実施した。（協和界面化学社製の接触角計 ＣＡ−Ｄ型を用い、試験液として蒸留水を使用して測定。）
【表１】
【００６８】
上記の評価結果より、ポリイミド樹脂はフッ素樹脂よりも、耐磨耗性に優れ、非粘着性、低摩擦性に劣る。この結果より、ポリイミド樹脂はフッ素樹脂よりも、磨耗、スリップし難いことが分かった。
【００６９】
実施例Ａ１の構造は、非粘着性が重要で、グリップ性を重要としないワーク側へフッ素樹脂面を、耐磨耗性、グリップ性が重要なワーク非接触側へポリイミド樹脂面を使用すると好適であるが、限定するものではない。
【００７０】
＜実施例Ａ２＞
（２）複合材の両面にポリイミド樹脂表面層を形成した複層シート
実施例Ａ１と同様にして複層シートを得た。この複層シートのポリイミド樹脂表面層が形成されていない面に、実施例Ａ１と同様の操作にて、表面活性化処理およびポリイミド樹脂表面層の形成を行って、複合材の両面にポリイミド樹脂表面層が形成された複層シート（厚み１４５μｍ）を得た（図３）。
【００７１】
実施例Ａ２の構造は、耐磨耗性、グリップ性が重要で、非粘着性が重要でない用途へ使用すると好適であるが、限定するものではない。
【００７２】
＜実施例Ａ３＞
（３）複合材の片方の面にポリイミド樹脂表面層が、もう片面の面にシリコーンゴム表面層が形成された複層シート
実施例Ａ１と同様にして複層シートを得た。この複層シートのポリイミド樹脂表面層が形成されていない面に、実施例Ａ１と同様の操作にて表面活性化処理を行った。
【００７３】
別途、液状シリコーンゴムを得るために市販の液状シリコーン（信越社製 「ＫＥ１３００」（商品名））１００質量部へ有機溶剤（トルエン）を１０質量部混合し、市販の硬化剤（信越社製 「ＣＡＴ１３００」（商品名））を１０質量部混合して粘度が５００００Ｃｐの液状シリコーンを得た。
【００７４】
次に、連続塗工装置で、複合材へ表面活性化処理した面に、前記の液状シリコーンを塗工し付着させ、９０℃の温度で硬化させ、フッ素樹脂とガラス繊維と片面ポリイミド樹脂と片面シリコーンゴムの複合シート（厚み２４０μｍ）を得た（図５）。
【００７５】
上記のようにして得られた実施例Ａ３の複層シートのポリイミド樹脂面とシリコーンゴム層面を比較した。評価結果を表２に示す。
【表２】
【００７６】
上記の評価結果より、シリコーンゴムはポリイミド樹脂よりも、非粘着性に優れ、耐磨耗性、低摩擦性に劣る。この結果より、シリコーンゴムはポリイミド樹脂よりも、スリップし難いことが分かった。
【００７７】
実施例Ａ３の構造は、耐磨耗性、グリップ性が重要で、非粘着性が重要でないワーク側へポリイミド樹脂面を使用すると好適であり、グリップ性が非常に高いシリコーンゴム面をワーク非接触側へ使用すると固定が容易であるが、限定するものではない。
【００７８】
＜実施例Ａ４＞
（４）実施例Ａ１の複層シートと他のシートとの積層シートおよびエンドレスベルト
実施例Ａ１の複層シート（厚み１４０μｍ）とフッ素樹脂とガラス繊維複合材（厚み１３５μｍ）を積層して、エンドレスになるようフッ素樹脂層面同士を重ね、加熱プレス機で３５０℃の温度でこれらを熱融着して、片面にフッ素樹脂表面層が、もう片面にポリイミド樹脂表面層が形成されたエンドレスベルト（厚み２７５μｍ）を得た（図７）。
【００７９】
この実施例Ａ４のエンドレスベルトの構造は、非粘着性が重要で、スリップを重要としないワーク側へフッ素樹脂面を、耐磨耗性、グリップ性が重要なワーク非接触側の駆動ロール側へポリイミド樹脂面を使用すると好適であるが、限定するものではない。
【００８０】
＜実施例Ａ５＞
（５）実施例Ａ１の複層シート２枚を積層した両面ポリイミド樹脂のエンドレスベルト
実施例Ａ１の複層シート（厚み１４０μｍ）のベルトを２つ用意し、これらをエンドレスになるようフッ素樹脂層面同士を重ね、加熱プレス機で３５０℃の温度で熱融着して、積層して、両面にポリイミド樹脂表面層が形成されたエンドレスベルト（厚み２８０μｍ）を得た（図７）。
【００８１】
この実施例Ａ５のエンドレスベルトの構造は、耐磨耗性、グリップ性が重要で、非粘着性が重要でない用途へ使用すると好適であるが、限定するものではない。
【００８２】
上記の実施例Ａ１〜Ａ５の様に、必要に応じた非粘着性、耐摩耗性、グリップ性を付与し、かつ必要寸法に裁断し、エンドレスすることで型等を使用せず、様々な寸法に対応できるエンドレスベルトが製造可能な、耐熱性、耐摩耗性、非粘着性およびグリップ性を有する高機能な複層シート、この複層シートからなる搬送ベルトを提供することができる。
【００８３】
＜比較例Ａ１＞
実施例Ａ１の複層シートに、表面活性化処理を行わずに液状ポリイミドワニスを塗工したが、接合できず、使用可能な十分な接合強度を有する複層シートを得ることはできなかった。
【００８４】
＜実施例Ｂ１＞
（６）フッ素樹脂とガラス繊維複合材とシリコーンゴムのエンドレスベルト
フッ素樹脂とガラス繊維の複合材を得るため、連続塗工装置で平織のガラス繊維にフッ素樹脂（ＰＴＦＥ）の水性懸濁液を含浸し付着させて、８０℃で乾燥した後、３５０℃の温度で焼成しフッ素樹脂とガラス繊維の複合材を得た。
【００８５】
次に、フッ素樹脂とガラス繊維の複合材へ表面活性化処理を行なうため、シリカの水性懸濁液１００質量部へＰＴＦＥ樹脂の水性懸濁液１００質量部を混合し表面活性化処理液を得た。
【００８６】
次に、連続塗工装置でフッ素樹脂とガラス繊維の複合材の片面に表面活性化処理液を塗布し付着させて、８０℃で乾燥した後、３５０℃の温度で焼成し、シリカを付着焼成させて表面活性化処理層を得た。
【００８７】
次に、液状シリコーンゴムを得るために市販の液状シリコーン（信越社製 「ＫＥ１３００」（商品名））１００質量部へ有機溶剤（トルエン）を１０質量部混合し、市販の硬化剤（信越社製 「ＣＡＴ１３００」（商品名））を１０質量部混合して、粘度が５００００Ｃｐの液状シリコーンを得た。
【００８８】
次に、連続塗工装置で前記フッ素樹脂とガラス繊維の複合材の表面活性化処理した面へ前記の液状シリコーンを塗工し付着させ、９０℃の温度で硬化させて、フッ素樹脂とガラス繊維と片面シリコーンゴムの複層シート（厚み２３５μｍ）を得た（図２）。
【００８９】
次に、この複層シート（厚み２３５μｍ）と、フッ素樹脂とガラス繊維複合材（厚み１３５μｍ）を、エンドレスになるよう、フッ素樹脂層面同士を重ね、加熱プレス機で３５０℃の温度で熱融着して、片面にフッ素樹脂表面層が、もう片面にシリコーンゴム表面層が形成されたエンドレスベルト（厚み３７０μｍ）を得た（図７）。
【００９０】
上記のようにして得られた実施例Ｂ１のフッ素樹脂層面とシリコーンゴム層面を比較した。評価結果を表３に示す。
【表３】
【００９１】
上記の評価結果より、シリコーンゴムはフッ素樹脂よりも、低摩擦性に劣る。この結果より、シリコーンゴムはフッ素樹脂よりも、スリップし難いことが分かった。
【００９２】
この実施例Ｂ１のエンドレスベルトの構造は、低摩擦性が重要で、グリップ性を重要としないワーク側へフッ素樹脂面を、グリップ性が重要なワーク非接触側の駆動ロール側へシリコーンゴム面を使用すると好適であるが、限定するものではない。
【００９３】
＜実施例Ｂ２＞
（７）実施例Ｂ１の複層シート２枚を積層した両面シリコーンゴム層のエンドレスベルト
実施例Ｂ１の複層シート（厚み２３５μｍ）のベルトを２つ用意し、エンドレスになるよう、フッ素樹脂層面同士を重ね、加熱プレス機で３５０℃の温度で熱融着し、両面にシリコーンゴム層が形成されたエンドレスベルト（厚み４７０μｍ）を得た（図７）。
【００９４】
この実施例Ｂ２のエンドレスベルトの構造は、ワーク側とワーク非接触側の駆動ロール側の双方へグリップ性が重要な用途へ使用すると好適であるが、限定するものではない。
【００９５】
上記の実施例Ｂ１〜Ｂ２の様に、必要に応じた、低摩擦性、グリップ性を付与し、かつ必要寸法に裁断し、エンドレスすることで型等を使用せず、様々な寸法に対応できるエンドレスベルトが製造可能な耐熱グリップ性複合搬送ベルトを提供することができる。
【００９６】
＜比較例Ｂ１＞
実施例Ｂ１の複層シートに、表面活性化処理を行わずに液状シリコーンを塗工したが、接合できず、使用可能な十分な接合強度を有する複層シートを得ることはできなかった。
【００９７】
＜実施例Ｃ１〜Ｃ７＞
実施例Ａ１〜Ａ５において、シリカ付着焼成処理の代わりに金属ナトリウムエッチング処理を行うことによって表面活性化処理層を形成させた以外は実施例Ａ１〜Ａ５と同様にして、本発明による複層シートＣ１〜Ｃ３およびエンドレスベルトＣ４〜Ｃ５を得た。
【００９８】
実施例Ｂ１〜Ｂ２において、シリカ付着焼成処理の代わりに金属ナトリウムエッチング処理を行うことによって表面活性化処理層を形成させた以外は実施例Ｂ１〜Ｂ２と同様にして、本発明によるエンドレスベルトＣ６〜Ｃ７を得た。
【００９９】
＜実施例Ｄ１〜Ｄ７＞
実施例Ａ１〜Ａ５において、シリカ付着焼成処理の代わりにプラズマ処理を行うことによって表面活性化処理層を形成させた以外は実施例Ａ１〜Ａ５と同様にして、本発明による複層シートＤ１〜Ｄ３およびエンドレスベルトＤ４〜Ｄ５を得た。
【０１００】
実施例Ｂ１〜Ｂ２において、シリカ付着焼成処理の代わりに金属ナトリウムエッチング処理を行うことによって表面活性化処理層を形成させた以外は実施例Ｂ１〜Ｂ２と同様にして、本発明によるエンドレスベルトＤ６〜Ｄ７を得た。
【０１０１】
接合強度試験
上記の実施例Ａ１〜Ａ５、実施例Ｂ１〜Ｂ２、実施例Ｃ１〜Ｃ７および実施例Ｄ１〜Ｄ７によって得られた各複層シートのポリイミド表面層あるいはシリコーンゴム表面層に対して、ＪＩＳ Ｈ５４００に準拠して碁盤目試験（１ｍｍ×１００升）を実施したが、複層シートから剥がれた升目の数はいずれの複層シートにおいても０個であった。一方、表面活性化処理層を行わない比較例Ａ１およびＢ１では、剥がれた升目の数は１００個であった。
【表４】
【符号の説明】
【０１０２】
１０、１１、１２、１３、１４ 複層シート
２ 複合材層
２ａ フッ素樹脂
２ｂ 耐熱性繊維織布
３ａ ポリイミド系樹脂からなる表面層
３ｂ シリコーンゴムからなる表面層
４ 処理面
５ 他のシート
１５ エンドレスベルト
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フッ素樹脂と耐熱性繊維織布からなる少なくとも１層の複合材層とポリイミド系樹脂またはシリコーンゴムからなる表面層とを有する複層シートであって、前記表面層が、前記複合材層に対してなされた表面活性化処理により形成された処理面を介して形成されていることを特徴とする、複層シート。
【請求項２】
前記の表面活性化処理が、無機粒子付着焼成処理、金属ナトリウムエッチング処理、プラズマ放電処理またはコロナ放電処理である、請求項１に記載の複層シート。
【請求項３】
請求項１に記載の複層シートから形成されたベルト状物の環状体からなることを特徴とする、エンドレスベルト。
【請求項４】
請求項１に記載の複層シートをベルト状に裁断し、この複層シートのベルト状物の対向する二つ端部を接合して環状体を得ることを特徴とする、エンドレスベルトの製造方法。
【請求項５】
請求項１に記載の複層シートと他のシートとが積層されたベルト状物を、このベルト状物の前記複層シートについての対向する二つ端部およびこのベルト状物の前記他のシートについての対向する二つ端部をそれぞれ接合ないし近接配置させて環状体を得ることを特徴とする、エンドレスベルトの製造方法。
【請求項１】
フッ素樹脂と耐熱性繊維織布からなる少なくとも１層の複合材層とポリイミド系樹脂またはシリコーンゴムからなる表面層とを有する複層シートであって、前記表面層が、前記複合材層に対してなされた表面活性化処理により形成された処理面を介して形成されていることを特徴とする、複層シート。
【請求項２】
前記の表面活性化処理が、無機粒子付着焼成処理、金属ナトリウムエッチング処理、プラズマ放電処理またはコロナ放電処理である、請求項１に記載の複層シート。
【請求項３】
請求項１に記載の複層シートから形成されたベルト状物の環状体からなることを特徴とする、エンドレスベルト。
【請求項４】
請求項１に記載の複層シートをベルト状に裁断し、この複層シートのベルト状物の対向する二つ端部を接合して環状体を得ることを特徴とする、エンドレスベルトの製造方法。
【請求項５】
請求項１に記載の複層シートと他のシートとが積層されたベルト状物を、このベルト状物の前記複層シートについての対向する二つ端部およびこのベルト状物の前記他のシートについての対向する二つ端部をそれぞれ接合ないし近接配置させて環状体を得ることを特徴とする、エンドレスベルトの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−３１５７２（Ｐ２０１１−３１５７２Ａ）
【公開日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１８２４５８（Ｐ２００９−１８２４５８）
【出願日】平成２１年８月５日（２００９．８．５）
【出願人】（０００２４３３３１）本多産業株式会社 (11)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月５日（２００９．８．５）
【出願人】（０００２４３３３１）本多産業株式会社 (11)
【Ｆターム（参考）】
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