JP2008512269A - 良好な表面特性を有するパーフルオロエラストマー物品 - Google Patents

Abstract

改善された表面特性を有する硬化パーフルオロエラストマー物品を開示する。物品のシーリング特性を維持しながら表面粘着性を低減するフルオロカーボンテロマーを含む薄い耐久性フィルムで、物品を被覆する。

Description

本発明は、高温環境で真空シールとして使用するためのパーフルオロエラストマー物品であって、良好な表面滑性を有する物品に関する。さらに詳細には、本発明は、１０００〜１００００の重量平均分子量を有するフルオロカーボンテロマーを含む組成物の薄膜で被覆された硬化パーフルオロエラストマー物品に関する。

パーフルオロエラストマーは、著しい商業的成功を実現し、厳しい環境に遭遇する広範囲の用途、具体的には高温および攻撃的な化学品への曝露が起きるその最終用途で使用されている。例えば、これらのポリマーは、航空エンジン用シール、石油採掘装置、および高温で使用される工業設備用のシーリング要素で使用されることが多い。

パーフルオロエラストマーの著しい特性は、これらの組成物の大部分のポリマー主鎖を構成する共重合パーフッ素化モノマー単位の安定性および不活性に大いに起因する。このようなモノマーには、テトラフルオロエチレン、およびパーフッ素化ビニルエーテルが含まれる。エラストマー特性を完全に発現するために、パーフルオロエラストマーは、通常は架橋、すなわち加硫されている。この目的のために、少量の硬化部位モノマーと、パーフッ素化モノマー単位を共重合させる。少なくとも１つのニトリル基を含む硬化部位モノマー、例えばパーフルオロ−８−シアノ−５−メチル−３，６−ジオキサ−１−オクテンが、特に好ましい。このような組成物は、米国特許公報（特許文献１）；米国特許公報（特許文献２）；米国特許公報（特許文献３）；および米国特許公報（特許文献４）に記載されている。

いくつかの最終用途応用例では、具体的にはパーフルオロエラストマー物品と他の材料を、強制的に長時間、高圧および高温で接触させ、次いで冷却する場合、好ましくないことに、硬化パーフルオロエラストマー物品は、接触している他の材料の表面に接着する恐れがある。パーフルオロエラストマー物品、他の材料、またはその両方を損傷することなく、パーフルオロエラストマー物品を他の材料との接触から容易に取り外すことは、困難または不可能であり得る。また、望ましくないことに、パーフルオロエラストマー物品は、接着している表面から離れている場合に固定されている溝によって引っ張られる恐れがある。したがって、粘着性のより低い改善された表面を有するパーフルオロエラストマー物品が必要とされている。

Ｋｉｓｈｉｎｏら（米国特許公報（特許文献５））は、フッ素樹脂被覆フルオロエラストマー物品を開示している。パーフルオロエラストマーと対照的に、フルオロエラストマーは、部分フッ素化され（フッ化ビニリデンなど）、または非フッ素化された（プロピレンなど）少なくとも１つのモノマーの単位の共重合物を含む。耐久性フッ素樹脂フィルムコーティングを形成するために、まず、未硬化フルオロエラストマーを５０部までのフッ素樹脂とブレンドし；ブレンド物を物品に造形し、硬化し；硬化物品を水性フッ素樹脂分散液で被覆し；被覆物品を乾燥し；最後に、物品をフッ素樹脂の融点より高く加熱することによって、物品を作製する。しかし、高いレベルのフッ素樹脂をフルオロエラストマーまたはパーフルオロエラストマーをブレンドすることによって、特に物品が高温環境で使用される場合、このようなブレンド物から生成された硬化物品の物理的諸特性が通常は低減する。圧縮永久歪み耐性および伸びは、特に不利にもたらされる。フッ素樹脂を溶融するためにフルオロエラストマー物品を約３００℃以上の温度に加熱すると、さらに物品の物理的諸特性が劣化する恐れがある。

ターニー（Ｔａｒｎｅｙ）ら（特許文献６）は、良好な物理的諸特性および粘着性の低い表面を有するフルオロポリマー被覆パーフルオロエラストマー物品を開示している。しかし、優れた高真空シーリング性能を必要とする要求が厳しい用途では、ターニー（Ｔａｒｎｅｙ）の物品は、表面コーティングの性質のため漏れる恐れがある。

（特許文献７）は、ポリシロキサン−ウレタンオリゴマーの薄膜で被覆されているパーフルオロエラストマー部品を開示している。このような部品は、適度な動作温度で粘着性の低い表面と良好なシーリング性能とを有する。しかし、約２５０℃を超える動作温度で、表面は粘着性になる。

米国特許第４，２８１，０９２号明細書 米国特許第４，３９４，４８９号明細書 米国特許５，７８９，４８９号明細書 米国特許第５，７８９，５０９号明細書 米国特許５，７６３，０６８号明細書 国際公開第０２／２０６５０号パンフレット 欧州特許出願公開第１４０３３４８号（Ａ１）明細書 米国特許第３，４６７，６３８号明細書 米国特許第３，３３２，９０７号明細書 米国特許第５，５６５，５１２号明細書 米国特許第６，２８１，２９６号（Ｂ１）明細書

したがって、２５０℃を超える動作温度で粘着性のより少ない改善された表面を有し、いくつかの半導体製造設備などの高真空用途で優れたシーリング性能を有するパーフルオロエラストマー物品が必要とされている。

本発明の一態様は、１０００〜１００００の重量平均分子量を有するフルオロカーボンテロマーを含むフィルムで被覆された表面を有する硬化パーフルオロエラストマー物品である。

本発明の別の態様は、
Ａ．硬化パーフルオロエラストマー物品を、ｉ）１０００〜１００００の重量平均分子量を有するフルオロカーボンテロマーを含む分散液で被覆して、湿式被覆パーフルオロエラストマー物品を形成する工程と、
Ｂ．前記湿式被覆パーフルオロエラストマー物品を２００℃未満の温度で乾燥して、乾式被覆パーフルオロエラストマー物品を形成する工程と、
Ｃ．前記フルオロカーボンテロマーが溶融し、フィルムが前記パーフルオロエラストマー物品上に形成される温度および十分な時間、前記乾式被覆パーフルオロエラストマー物品を加熱する工程とを含む方法である。

パーフルオロエラストマーは、少なくとも２つの主要なパーフッ素化モノマーの単位の共重合物を有するポリマー組成物である。一般に、主要なコモノマーの一方はパーフルオロオレフィンであり、他方はパーフルオロビニルエーテルである。代表的なパーフッ素化オレフィンとしては、テトラフルオロエチレンおよびヘキサフルオロプロピレンが挙げられる。適切なパーフッ素化ビニルエーテルとしては、式
ＣＦ₂＝ＣＦＯ（Ｒ_f´Ｏ）_n（Ｒ_f´´Ｏ）_mＲ_f （Ｉ）
（式中、Ｒ_f´およびＲ_f´´は、２〜６個の炭素原子の様々な線状または分枝状のパーフルオロアルキレン基であり、ｍおよびｎは独立に、０〜１０であり、
Ｒ_fは、１〜６個の炭素原子のパーフルオロアルキル基である）
のものが挙げられる。

パーフッ素化ビニルエーテルの好ましいクラスには、式
ＣＦ₂＝ＣＦＯ（ＣＦ₂ＣＦＸＯ）_nＲ_f （ＩＩ）
（式中、ＸはＦまたはＣＦ₃であり、ｎは０〜５であり、Ｒ_fは、１〜６個の炭素原子のパーフルオロアルキル基である）
の組成物が含まれる。

最も好ましいパーフッ素化ビニルエーテルは、ｎが０または１であり、かつＲ_fが１〜３個の炭素原子を含むものである。このようなパーフッ素化エーテルの例としては、パーフルオロ（メチルビニル）エーテルおよびパーフルオロ（プロピルビニル）エーテルが挙げられる。他の有用なモノマーには、式
ＣＦ₂＝ＣＦＯ［（ＣＦ₂）_mＣＦ₂ＣＦＺＯ］_nＲ_f （ＩＩＩ）
（式中、Ｒ_fは、１〜６個の炭素原子を有するパーフルオロアルキル基であり、
ｍ＝０または１、ｎ＝０〜５、Ｚ＝ＦまたはＣＦ₃）
の化合物が含まれる。

このクラスの好ましいメンバーは、Ｒ_fがＣ₃Ｆ₇であり、ｍ＝０、かつｎ＝１のものである。追加のパーフッ素化ビニルエーテルモノマーには、式
ＣＦ₂＝ＣＦＯ［（ＣＦ₂ＣＦＣＦ₃Ｏ）_n（ＣＦ₂ＣＦ₂ＣＦ₂Ｏ）_m（ＣＦ₂）_p］Ｃ_xＦ_2×+1 （ＩＶ）
（式中、ｍおよびｎ＝１〜１０、ｐ＝０〜３、ｘ＝１〜５）
の化合物が含まれる。

このクラスの好ましいメンバーには、ｎ＝０〜１、ｍ＝０〜１、かつｘ＝１の化合物が含まれる。

有用なパーフッ素化ビニルエーテルの追加の例としては、
ＣＦ₂＝ＣＦＯＣＦ₂ＣＦ（ＣＦ₃）Ｏ（ＣＦ₂Ｏ）_mＣ_nＦ_2n+1 （Ｖ）
（式中、ｎ＝１〜５、ｍ＝１〜３、好ましくはｎ＝１である）
が挙げられる。

好ましいパーフルオロエラストマーコポリマーは、主要なモノマー単位としてのテトラフルオロエチレンおよび少なくとも１つのパーフッ素化ビニルエーテルからなる。このようなコポリマーでは、共重合パーフッ素化ビニルエーテル単位は、ポリマー中の全モノマー単位の約１５〜５０モルパーセントを構成する。

パーフルオロエラストマーは、さらに少なくとも１つの硬化部位モノマーの単位の共重合物を、一般に０．１〜５モルパーセントの量で含む。範囲は、好ましくは０．３〜１．５モルパーセントである。１つより多いタイプの硬化部位モノマーが存在し得るが、最も一般的な１つの硬化部位モノマーが使用され、それは少なくとも１つのニトリル置換基を含む。適切な硬化部位モノマーには、ニトリル含有フッ素化オレフィンおよびニトリル含有フッ素化ビニルエーテルが含まれる。有用なニトリル含有硬化部位モノマーには、下記に示す式のものが含まれる。
ＣＦ₂＝ＣＦ−Ｏ（ＣＦ₂）_n−ＣＮ （ＶＩ）
（式中、ｎ＝２〜１２、好ましくは２〜６）；
ＣＦ₂＝ＣＦ−Ｏ［ＣＦ₂−ＣＦＣＦ₃−Ｏ］_n−ＣＦ₂−ＣＦＣＦ₃−ＣＮ （ＶＩＩ）
（式中、ｎ＝０〜４、好ましくは０〜２）；および
ＣＦ₂＝ＣＦ−［ＯＣＦ₂ＣＦＣＦ₃］_x−Ｏ−（ＣＦ₂）_n−ＣＮ （ＶＩＩＩ）
（式中、ｘ＝１〜２、ｎ＝１〜４）。

式（ＶＩＩＩ）のものが好ましい。特に好ましい硬化部位モノマーは、ニトリル基およびトリフルオロビニルエーテル基を有するパーフッ素化ポリエーテルである。最も好ましい硬化部位モノマーは、
ＣＦ₂＝ＣＦＯＣＦ₂ＣＦ（ＣＦ₃）ＯＣＦ₂ＣＦ₂ＣＮ （ＩＸ）
すなわち、パーフルオロ（８−シアノ−５−メチル−３，６−ジオキサ−１−オクテン）、すなわち８−ＣＮＶＥである。

他の硬化部位モノマーには、式Ｒ₁ＣＨ＝ＣＲ₂Ｒ₃で示されるオレフィン（式中、Ｒ₁およびＲ₂は独立に、水素およびフッ素から選択され、Ｒ₃は独立に、水素、フッ素、アルキル、およびパーフルオロアルキルから選択される）が含まれる。パーフルオロアルキル基は、約１２個までの炭素原子を含むことができる。しかし、４個までの炭素原子のパーフルオロアルキル基が好ましい。さらに、硬化部位モノマーは、好ましくは３個以下の水素原子を有する。このようなオレフィンの例としては、エチレン、フッ化ビニリデン、ビニルフルオリド、トリフルオロエチレン、１−ヒドロペンタフルオロプロペン、および２−ヒドロペンタフルオロプロペン、ならびに４−ブロモ−３，３，４，４−テトラフルオロブテン−１やブロモトリフルオロエチレンなどの臭素化オレフィンが挙げられる。硬化部位モノマーの代わりに、または硬化部位モノマーの単位の共重合物に加えて、臭素またはヨウ素を含有する末端基の硬化部位を、重合中、臭素またはヨウ素を含有する連鎖移動剤の反応によって、パーフルオロエラストマーポリマー鎖に導入することができる。

本発明で使用するパーフルオロエラストマーに組み込むことができる別のタイプの硬化部位モノマーは、米国特許公報（特許文献８）に開示するようなパーフルオロ（２−３−フェノキシプロピルビニルエーテル）および関連モノマーである。

特に好ましいパーフルオロエラストマーは、５３．０〜７９．６モルパーセントのテトラフルオロエチレン、２０．０〜４６．６モルパーセントのパーフルオロ（メチルビニル）エーテル、および０．４〜１．５モルパーセントのニトリル含有硬化部位モノマーを含む。

パーフルオロエラストマーがニトリル含有硬化部位モノマーの単位の共重合物を有する場合、有機スズ化合物に基づく硬化系を利用することができる。適切な有機スズ化合物には、アリル−、プロパルギル−、トリフェニル−、およびアレニルスズ硬化剤が含まれる。テトラアルキルスズ化合物またはテトラアリールスズ化合物は、ニトリル置換硬化部位と共に使用するのに好ましい硬化剤である。使用する硬化剤の量は、最終生成物で望まれる架橋度、ならびにパーフルオロエラストマーの反応性部分のタイプおよび濃度に必ず依存する。一般に、エラストマー１００部当たり硬化剤約０．５〜１０重量部（ｐｈｒ）を使用することができ、１〜４ｐｈｒが大部分の目的に関しては満足できるものである。ニトリル基は、有機スズなどの硬化剤の存在下で三量化して、ｓ−トリアジン環を形成し、それによってパーフルオロエラストマーが架橋されると考えられる。架橋は熱的に安定であり、２７５℃以上の温度でさえ安定である。

ニトリル含有硬化部位を含むパーフルオロエラストマーに有用な好ましい硬化系は、式

のビス（アミノフェノール）およびビス（アミノチオフェノール）
ならびに式

のテトラアミン
（式中、Ａは、ＳＯ₂、Ｏ、ＣＯ、１〜６個の炭素原子のアルキレン、１〜１０個の炭素原子のパーフルオロアルキレン、または２つの芳香族環をリンクする炭素−炭素結合である）を利用する。上記の式ＸＩＩおよびＸＩＩＩのアミノおよびヒドロキシルまたはチオ基は、ベンゼン環上で互いに隣接しており、Ａ基に対して、交換できるようにメタ位およびパラ位である。好ましくは、硬化剤は、４，４´−［２，２，２−トリフルオロ−１−（トリフルオロメチル）エチリデン］ビス（２−アミノフェノール）；４，４´−スルホニルビス（２−アミノフェノール）；３，３´−ジアミノベンジジン；および３，３´，４，４´−テトラアミノベンゾフェノンからなる群から選択された化合物である。これらのうちの１番目のものは、最も好ましく、ビス（アミノフェノール）ＡＦと呼ばれる。硬化剤は、アンジェロ（Ａｎｇｅｌｏ）の米国特許公報（特許文献９）に開示されているように調製することができる。ビス（アミノフェノール）ＡＦは、好ましくは硝酸カリウムおよびトリフルオロ酢酸を用いた４，４´−［２，２，２−トリフルオロ−１−（トリフルオロメチル）エチリデン］−ビスフェノール（すなわち、ビスフェノールＡＦ）のニトロ化、続いて好ましくは溶媒としてエタノールおよび触媒として触媒量の炭素担持パラジウムを用いた接触水素化によって調製することができる。硬化剤のレベルは、加硫物の所望の特性を最適化するように選択されるべきである。一般に、パーフルオロエラストマー中に存在している硬化部位すべてと反応するのに必要とされた量に対してわずかに過剰の硬化剤を使用する。通常は、エラストマー１００部当たり硬化剤０．５〜５．０重量部が必要である。好ましい範囲は、１．０〜２．０ｐｈｒである。

具体的には硬化部位がニトリル基、またはヨウ素もしくは臭素基である場合、ペルオキシドを硬化剤として利用することもできる。有用なペルオキシドは、硬化温度でラジカルを発生させるものである。５０℃を超える温度で分解するジアルキルペルオキシドまたはビス（ジアルキルペルオキシド）が特に好ましい。多くの場合、ペルオキシ酸素に結合している第三級炭素原子を有するジ第三級ブチルペルオキシドを使用することが好ましい。このタイプの最も有用なペルオキシドの中には、２，５−ジメチル−２，５−ジ（第三級ブチルペルオキシ）ヘキシン−３および２，５−ジメチル−２，５−ジ（第三級ブチルペルオキシ）ヘキサンがある。他のペルオキシドは、ジクミルペルオキシド、ジベンオイルペルオキシド、第三級ブチルペルベンゾアート、およびジ［１，３−ジメチル−３−（ｔ−ブチルペルオキシ）ブチル］カルボナートなどの化合物から選択することができる。一般に、パーフルオロエラストマー１００部当たりペルオキシド約１〜３部を使用する。ペルオキシド硬化剤系の一部分として組成物と通常はブレンドされる別の材料は、ペルオキシドと協力して、有用な硬化物を提供することができるポリ不飽和化合物から構成される架橋助剤である。これらの架橋助剤は、パーフルオロエラストマー１００部当たり０．１〜１０部の量、好ましくは２〜５ｐｈｒで添加することができる。架橋助剤は、下記の化合物の１つまたは複数とすることができる：トリアリルシアヌラート；トリアリルイソシアヌラート；トリ（メチルアリル）イソシアヌラート；トリス（ジアリルアミン）−ｓ−トリアジン；トリアリルホスフィット；Ｎ，Ｎ−ジアリルアクリルアミド；ヘキサアリルホスホラミド；Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラアルキルテトラフタルアミド；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ラート；２，４，６−トリビニルメチルトリシロキサン；およびトリ（５−ノルボルネン−２−メチレン）シアヌラート。イソシアヌル酸トリアリルが特に有用である。

ニトリル硬化部位を有するパーフルオロエラストマーを加硫するのに適した他の硬化剤（ｃｕｒａｔｉｖｅ）には、アンモニア、米国特許公報（特許文献１０）に開示されるような無機酸または有機酸のアンモニウム塩（例えば、パーフルオロオクタン酸アンモニウム）、および米国特許公報（特許文献１１）に開示されるような分解して、アンモニアを生成する化合物（例えば、尿素）が含まれる。

存在する硬化部位モノマーに応じて、デュアル硬化系を使用することも可能である。例えば、ニトリル含有硬化部位モノマーの単位の共重合物を有するパーフルオロエラストマーは、ペルオキシドと有機スズ硬化剤および架橋助剤を組み合わせた混合物を含む硬化剤を使用して硬化することができる。一般に、０．３〜５部のペルオキシド、０．３〜５部の架橋助剤、および０．１〜１０部の有機スズ硬化剤を利用する。

パーフルオロエラストマーコンパウンディングで通常利用される充填剤（例えば、カーボンブラック、硫酸バリウム、シリカ、酸化アルミニウム、ケイ酸アルミニウム、および二酸化チタン）、安定剤、可塑剤、滑沢剤、および処理助剤などの添加剤を、本発明の組成物に組み込むことができる。ただし、所期の使用条件に対して十分な安定性を有するものとする。

本発明で使用する硬化（すなわち、加硫または架橋）パーフルオロエラストマー物品は、上記のパーフルオロエラストマー組成物を造形し、次いで架橋することによって作製される。硬化は、熱または放射線によって誘導することができる。続いて、物品をある時間高温で後硬化することができる。

広範囲の研究を行った後、ポリマーコーティング組成物は、２５０℃〜３３０℃の領域の動作温度で使用された場合に低表面粘着性と良好なシーリング特性とを有するパーフルオロエラストマー物品をもたらすことが判明した。本発明で使用するパーフルオロエラストマー物品を被覆する耐久性フィルムは、１０００〜１００００、好ましくは２０００〜４０００の重量平均分子量を有するフルオロカーボンテロマーからなる。このようなテロマーは、通常は、２９０℃〜３１０℃のピーク軟化点を有する。本発明で使用することができるフルオロカーボンテロマーの例としては、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、およびＰＦＡやＦＥＰなどのテトラフルオロエチレンのコポリマーが挙げられるが、これらに限定されない。ＰＴＦＥが好ましい。

本発明の方法では、未硬化フルオロカーボンテロマーを分散液として、硬化パーフルオロエラストマー物品に塗布する。水および有機溶媒を含めて、液体を使用して、分散液を形成することができる。分散液は、通常は分散液の全重量に対して１〜２０重量パーセントのフルオロカーボンテロマーを含む。分散液は、界面活性剤、ｐＨ緩衝剤など、少量の他の材料も含むことができる。市販のテロマー分散液は、商標名デュポン（ＤｕＰｏｎｔ）（（商標））ドライフィルム（ＤｒｙＦｉｌｍ）性能分散液、ダイキン（Ｄａｉｋｉｎ）ルブロン（Ｌｕｂｒｏｎ）ＰＴＦＥ滑沢剤、およびセントラルガラス（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｇｌａｓｓ）セフラルコート（Ｃｅｆｒａｌ Ｃｏａｔ）で入手可能である。

浸漬、スプレー塗装、またはアプリケーターとの接触など、当技術分野で一般的に使用される任意の手段で、硬化パーフルオロエラストマー物品をフルオロカーボンテロマー分散液で被覆することができる。コーティング厚さは、通常は０．１〜２０ミクロン、好ましくは３〜１０ミクロンである。一般に、コーティングが厚くなると、得られるパーフルオロエラストマー物品の粘着性が低くなる。しかし、コーティング厚さが増大するにつれて、物品の良好な（すなわち、漏れのない）シールを形成する能力が低減し、したがって２つの特性は、特定の最終用途応用例向けにバランスをとらなければならない。

このようにして生成された湿式被覆物品を、次いで乾燥して、液体の大部分を除去する。乾燥は、フルオロカーボンテロマーが溶融する温度より低い任意の温度で行うことができる。コーティングの乾燥が速すぎないように注意を払わなければならない。そうしなければ、気泡がコーティングに生じ、それが破裂すると、物品の表面に大きな非被覆領域が生じる恐れがある。通常は、空気中、室温（２０℃〜２５℃）で乾燥を行う。

このようにして生成された乾式被覆物品を、次いでフルオロカーボンテロマーが溶融し、フィルムを形成する温度に加熱する。通常は、これは、２９０℃〜３２０℃の温度で５分間より長く行われる。当業者は、このテロマーフィルムまたはパーフルオロエラストマー物品に許容できない熱劣化が引き起こされるだけの十分な時間、被覆部分を高温にかけないように、加熱ステップを制御しなければならないことを認識するであろう。最大温度および曝露時間は、特定のフルオロカーボンテロマーおよびパーフルオロエラストマー物品に依存する。得られるパーフルオロエラストマー物品が、粘着性のほとんどまたは全くない大いに改善された表面を有するためには、得られるフィルムは均一な厚さの連続フィルムである必要はない。本発明のフィルム被覆物品の物理的諸特性は、非被覆パーフルオロエラストマー物品に対して遜色のない物理的諸特性を有する。

硬化パーフルオロエラストマー物品の表面へのフィルムの耐久性（すなわち、接着）を改善するために、物品の表面を、好ましくは前処理して、すなわち分散液の塗布前に、表面積を増大することができる。本発明に使用するのに適切な表面処理の例としては、ロールフロー、サンディング、グライディング、およびプラズマ、または化学エッチングが挙げられるが、これらに限定されない。ロールフローは、微視的ピット、亀裂などを表面に導入することによって物品の表面積を増大させるために、容器中で、硬化パーフルオロエラストマー物品および研磨粒子をある時間撹拌する方法を指す。サンディングおよびプラズマまたは化学エッチングは、同様な手段によって物品の表面積を増大させる。好ましくは、表面を適切な溶媒で清浄して、離型剤、滑沢剤、オイルなどの汚染物質を除去することもできる。

本発明のフルオロカーボンテロマーフィルムで被覆されたパーフルオロエラストマー物品は、高温（すなわち、２５０℃〜３３０℃）、高真空（すなわち、０．１〜１０^-5Ｐａの圧力）、および過酷な化学またはプラズマ環境が関与するものなど、パーフルオロエラストマー物品が接触している材料の表面に粘着することが望ましくない多くの最終用途応用例で有用である。このような最終用途応用例の例としては、半導体製造設備および化学プロセス工業が挙げられる。

（試験方法）
（粘着力）
タイプＡＳ−２１４のｏ−リングで粘着性を測定した。ｏ−リングを２枚のステンレス鋼板で挟みジグで２５％圧縮した。次いで、ジグを、空気オーブン中、３００℃で１６時間配置した。その後、ジグをオーブンから取り出し、室温で３時間放冷した。次いで、板をインストロン（Ｉｎｓｔｒｏｎ）に取り付け、板を引き離すのに必要とされた力を測定した。粘着力としては、１５０Ｎ未満は許容でき、１５０Ｎ超は許容できない。

（ヘリウム漏れ試験）
フィルムで被覆されたタイプＡＳ−２１４のｏ−リングをジグで使用して、ヘリウムを充填可能なチャンバと真空下のチャンバとの間のシールを形成した。ｏ−リングを２５％圧縮した。真空チャンバをアルバックヘリオット（ＵＬＶＡＣ ＨＥＬＩＯＴ）３０１ヘリウム漏れ検出器に連結した。試験は、ヘリウムがヘリウムチャンバに導入されてから、Ｈｅ検出器で少なくとも１０^-10Ｐａｍ³／秒の速度で検出されるまでの所要時間を測定することによって行った。所要時間としては、３０秒超は許容でき、３０秒〜１５秒は限界ぎりぎりであり、１５秒未満は許容できない。

（実施例１）
この実施例で使用する硬化パーフルオロエラストマー物品は、テトラフルオロエチレン、パーフルオロ（メチルビニル）エーテル、およびパーフルオロ（８−シアノ−５−メチル−３，６−ジオキサ−１−オクテン）の単位の共重合物を含むパーフルオロエラストマーで作製したタイプＡＳ−２１４のｏ−リングであった。パーフルオロエラストマーに加えて、ｏ−リングは、６．５ｐｈｒのＴｉＯ₂および３ｐｈｒのＳｉＯ₂も含有した。

ｏ−リングを、重量平均分子量３０００のポリテトラフルオロエチレンの分散液（デュポン（ＤｕＰｏｎｔ）（商標）バートレル（Ｖｅｒｔｒｅｌ）（登録商標）ＨＦＣ ４３−１０溶媒中、固形分５．５重量パーセント）であるデュポン（ＤｕＰｏｎｔ）（商標）テフロン（Ｔｅｆｌｏｎ）（登録商標）フィニッシュ８５１Ｋ−０２７３０でスプレー被覆した。被覆ｏ−リングを室温で数分間風乾した。次いで、これらの乾式被覆ｏ−リングを、空気オーブン中、３１０℃で１０分間ベークして、本発明のフルオロカーボンテロマーフィルムで被覆したパーフルオロエラストマー物品を得た。被覆ｏ−リングを水で洗浄した。フィルム厚さは５ミクロンであった。

テフロン（Ｔｅｆｌｏｎ）（登録商標）８５１Ｋ−０２７３０の代わりに、デュポン（ＤｕＰｏｎｔ）（（商標））ドライフィルム（ＤｒｙＦｉｌｍ）２０００（重量平均分子量４０，０００）またはＦＥＰ（重量平均分子量１００，０００）を使用した点以外は同じ手順で、比較の被覆ｏ−リングを作製した。

フィルムで被覆したパーフルオロエラストマーｏ−リングの粘着力を、試験方法に従って測定した。本発明のフィルム被覆ｏ−リングの結果を、３個の試験ｏ−リングについて平均すると、１２０Ｎであった。ドライフィルム（ＤｒｙＦｉｌｍ）２０００で被覆した比較ｏ−リングの粘着力は２００Ｎであり、ＦＥＰで被覆した比較ｏ−リングの粘着力は５１０Ｎであった。対照（すなわち、非被覆）パーフルオロエラストマーｏ−リングの粘着力は測定すると、２７５Ｎであった。

上記で調製した本発明の他の３つのフィルム被覆ｏ−リングのシーリング能力を、Ｈｅ漏れ試験方法で測定した。平均所要時間は６０秒であった。ドライフィルム（ＤｒｙＦｉｌｍ）２０００で被覆した比較ｏ−リングの所要時間は６０秒であり、ＦＥＰで被覆した比較ｏ−リングの所要時間は０秒であった。対照（すなわち、非被覆）パーフルオロエラストマーｏ−リングの所要時間は、６０秒であった。

Claims (13)

1. 高温環境で真空シールとして使用するための硬化パーフルオロエラストマー物品であって、１０００〜１００００の重量平均分子量を有するフルオロカーボンテロマーを含むフィルムで被覆された表面を有することを特徴とする、硬化パーフルオロエラストマー物品。
2. 前記パーフルオロエラストマーが、テトラフルオロエチレン、パーフッ素化ビニルエーテル、および硬化部位モノマーの単位の共重合物を含むことを特徴とする、請求項１に記載の硬化パーフルオロエラストマー物品。
3. 前記パーフルオロエラストマーが、５３．０〜７９．６モルパーセントのテトラフルオロエチレン、２０．０〜４６．６モルパーセントのパーフルオロ（メチルビニルエーテル）、および０．４〜１．５モルパーセントのニトリル含有硬化部位モノマーの単位の共重合物を含むことを特徴とする、請求項２に記載の硬化パーフルオロエラストマー物品。
4. 前記フルオロカーボンテロマーがポリテトラフルオロエチレンであることを特徴とする、請求項１に記載の硬化パーフルオロエラストマー物品。
5. 前記フルオロカーボンテロマーが、２０００〜４０００の重量平均分子量を有することを特徴とする、請求項１に記載の硬化パーフルオロエラストマー物品。
6. 前記フィルムが０．１〜２０ミクロンの厚さを有することを特徴とする、請求項１に記載の硬化パーフルオロエラストマー物品。
7. 前記フィルムが３〜１０ミクロンの厚さを有することを特徴とする、請求項６に記載の硬化パーフルオロエラストマー物品。
8. 高温環境で真空シールとして使用するための硬化パーフルオロエラストマー物品の作製方法であって、
   Ａ．硬化パーフルオロエラストマー物品を、ｉ）１０００〜１００００の重量平均分子量を有するフルオロカーボンテロマーを含む分散液で被覆して、湿式被覆パーフルオロエラストマー物品を形成する工程と、
   Ｂ．前記湿式被覆パーフルオロエラストマー物品を２００℃未満の温度で乾燥して、乾式被覆パーフルオロエラストマー物品を形成する工程と、
   Ｃ．前記フルオロカーボンテロマーが溶融し、フィルムが前記パーフルオロエラストマー物品上に形成される温度および十分な時間にて、前記乾式被覆パーフルオロエラストマー物品を加熱する工程と
   を含むことを特徴とする方法。
9. 前記乾燥工程Ｂ）が、２０℃〜２５℃の温度で行われることを特徴とする、請求項８に記載の硬化パーフルオロエラストマー物品の作製方法。
10. 前記加熱工程Ｃ）が、２９０℃〜３２０℃の温度で５分間より長く行われることを特徴とする、請求項８に記載の硬化パーフルオロエラストマー物品の作製方法。
11. 前記パーフルオロエラストマーが、テトラフルオロエチレン、パーフッ素化ビニルエーテル、および硬化部位モノマーの単位の共重合物を含むことを特徴とする、請求項８に記載の硬化パーフルオロエラストマー物品の作製方法。
12. 前記フルオロカーボンテロマーがポリテトラフルオロエチレンであることを特徴とする、請求項８に記載の硬化パーフルオロエラストマー物品の作製方法。
13. 工程Ｃ）で形成された前記フィルムが０．１〜２０ミクロンの厚さを有することを特徴とする、請求項８に記載の硬化パーフルオロエラストマー物品の作製方法。