JPH04173848A - 改質ポリ(p―キシリレン)保護膜及びその製造方法 - Google Patents

改質ポリ(p―キシリレン)保護膜及びその製造方法

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JPH04173848A
JPH04173848A JP29975290A JP29975290A JPH04173848A JP H04173848 A JPH04173848 A JP H04173848A JP 29975290 A JP29975290 A JP 29975290A JP 29975290 A JP29975290 A JP 29975290A JP H04173848 A JPH04173848 A JP H04173848A
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賢司 中谷
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、ポリ(p−キシリレン)、ポリ(モノクロロ
−p−キシリレン)及びポリ(シクロロ−p−キシリレ
ン)膜を不活性雰囲気下で加熱してなる耐食性保護膜及
びかかる膜の製造方法に関する。
[従来の技術] 近年、コスト、機械加工性、エネルギー積という点で一
層有利な稀土類鉄系磁石が注目されており、例えば、原
子比で稀土類元素8〜30%、82〜28%、及びFe
残部よりなる稀土類鉄系磁石が知られている。ところが
、稀土類鉄系磁石は酸化し易いNd、Feを多く含むた
め、酸、アルカリ等の薬品に腐食されまた水分により錆
びやすく、耐食性という点ではSm−Co系に比べ劣っ
ていた。このため、かかる磁石を有効利用すべく、ポリ
(p−キシリレン)等のポリマーを用いる表面保護膜が
検討されている。例えば、特許公開公報第55−103
714号には、ポリ(p−キシリレン)を真空蒸着法に
より永久磁石の全周にコーティングする方法が開示され
ている。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、この方法は蒸着膜の磁石に対する密着性
及び膜硬度が十分でないという欠点があった。またエポ
キシ樹脂、弗素樹脂等をコーティングする方法も知られ
ているが、前者は耐食性に欠け、弗素樹脂では被覆の際
に磁石の酸化を招(高温焼付けを必要とするという問題
があった。
そこで、本発明の目的は、耐食性、密着性及び膜硬度に
優れた保護膜並びにかかる保護膜の製造方法を提供する
ことにある。
なお、本願の発明者らは磁石上にプラズマ処理を行いポ
リ(p−キシリレン)膜の磁石に対する密着性を向上さ
せる発明(特願平1−067521号)や膜の硬度対策
としてポリ(p−キシリレン)膜とエポキシ膜のダブル
コーティングを施す発明(特願平1−141235号)
について関連出願を行っている。
[課題を解決するための手段] 本発明者は従来技術の欠点を十分に検討した結果、ポリ
(p−キシリレン)膜を所定条件下で熱処理することに
より密着性及び膜硬度に優れた保護膜が得られることを
見い出した。すなわち本発明は、ポリ(p−キシリレン
)膜を真空、不活性ガス及び還元性ガス雰囲気のうちか
ら選ばれる少なくとも一種の雰囲気下でガラス転移点以
上の温度に加熱してなる耐食性保護膜にある。
本発明に用いるポリ(p−キシリレン)膜は、ユニオン
・カーバイド社の開発した商品名「パリレン」として知
られている樹脂膜であり、塩素で一置換されたポリ(モ
ノクロロ−p−キシリレン)、二置換されたポリ(シク
ロロ−p−キシリレン)及び塩素置換されていないポリ
(p−キシリレン)がある、以下、ポリ(モノクロロ−
p−キシリレン)を用いた場合を例として説明してゆく
。かかる樹脂膜の膜厚は、防錆能力と生産性から、1μ
m−10μmが好適である。
本発明に従えば、かかる樹脂膜を真空、不活性ガス及び
還元性ガス雰囲気のうちから選ばれる少なくとも一種の
雰囲気中で熱処理する。酸素が過剰に含まれる酸化雰囲
気中であると、ポリ(モノクロロ−p−キシリレン)が
酸化して本発明の目的とする膜が得られない。真空雰囲
気とし、10−”Torr以下が好ましい。不活性雰囲
気として、例えば、アルゴン、ネオン、クリプトン等の
稀ガス、窒素ガス等を用いることができる。還元性ガス
としては、水素、水素/アルゴンガス等を用いることが
できるがこれらに限定されない。
本発明に従えば、上記ポリ(モノクロロ−p−キシリレ
ン)膜を上記雰囲気下でガラス転移点温度以上、すなわ
ち80℃以上に加熱する。好ましくは150〜250’
Cに加熱する。加熱時間は、例えば、0.5〜3時間で
あり、後述するX線回折法により測定して強度/半値幅
の値が所定の範囲になるように適宜調整するのが好まし
い。
加熱方法は特に限定されず、輻射加熱、熱伝導加熱、遠
赤外加熱、高周波加熱、マイクロ波加熱等を用いること
ができる。このような雰囲気を形成するための容器とし
て真空乾燥器、真空装置等を用いることができる。
こうして本発明の保護膜が得られるが、X線回折分析法
により14°近傍に現れるポリ(モノクロロ−p−キシ
リレン)のピークがその強度/半値幅の値で表して20
0以上になるような保護膜であることが好ましい。ポリ
(p−キシリレン)を出発材料に用いた場合には、同様
に分析して17°近傍に現れるピークがその強度/半値
幅の値で表して〜200以上となるのが好ましく、そし
てポリ(p−キシリレン)を出発材料に用いた場合には
、同様に分析して13.5°近傍に現れるピークがその
強度/半値幅の値で表して200以上となるようにする
のが好ましい。
本発明の第2の態様は、ポリ(p−キシリレン)、ポリ
(モノクロロ−p−キシリレン)及びポリ(シクロロ−
p−キシリレン)膜からなる群から選ばれる一種の膜を
、真空、不活性ガス及び還元性ガス雰囲気のうちから選
ばれる少なくとも一種の雰囲気下で、該膜材料のガラス
転移点以上の温度に加熱することからなる耐食性保護膜
の製造方法である。
本発明に従えば、まず、ポリ(モノクロロ−p−キシリ
レン)膜を用意する。かかる膜は、通常、以下の操作に
より成膜することができる。最初に、モノクロロ−p−
キシリレン等の二量体を蒸発炉中で減圧下でI Tor
r以下程以下圧下で昇華蒸発させ、得られたガス状のモ
ノクロロ−p−キシリレンニ量体を分解炉に導入して6
00〜700℃、約0.5 Torrで熱分解させる0
次いで、該分解ガスを、重合室に導き、常温にて、0.
01〜0゜I Torrの条件下で磁石表面に重合させ
る。かかるの操作は、パリレン重合装置モデル1010
 (ユニオン・カーバイド社製)を用いて行なうことが
できる。
次いで、本発明に従えば、こうして得られたポリ(モノ
クロロ−p−キシリレン)膜等を、真空、不活性ガス及
び還元性ガス雰囲気のうちから選ばれる少なくとも一種
の雰囲気下で、ガラス転移点以上の温度に加熱する。不
活性ガス等の雰囲気、加熱方法及び加熱温度等の条件は
上記の通りである。
[作用] 本発明者らはポリ(モノクロロ−p−キシリレン)を不
活性雰囲気下で熱処理することによって、金属等に対す
る密着性及び硬度に優れた保護膜材料を見いだした。か
かる保護膜の化学構造は現時点では明らかでないが、X
線回折分析結果がらすれば、所定雰囲気下の加熱処理に
よりポリ(モノクロロ−p−キシリレン)等の重合膜の
配列の規則性が向上したもの推定される。第1図は、本
発明の保護膜と加熱処理前のポリ(モノクロロ−p−キ
シリレン)膜のX線回折分析結果を示すグラフである。
グラフ中の■〜■は第1表に示した熱処理条件で処理し
た試料のスペクトルである。第1図中、■は加熱処理前
のポリ(モノクロロ−p−キシリレン)膜であって14
°近傍に回折ピークを持っているが、加熱処理温度が2
゜0℃を超えることによりピークがシャープになり膜の
規則性が向上することがわかる。この結果がらすれば、
かかる加熱処理された物質の配列の規則性は、ピーク強
度とスペクトルの半値幅の比により特定することが可能
になる。
本発明では、上記のように配列の規則性が向上すること
に起因して、後述の鉛筆硬度、基盤目試験、ピーリング
試験、透湿率及び塩水噴霧試験に見られるように膜硬度
、密着性及び耐食性において良好な結果が得られたもの
と考えられる。
以下、本発明を実施例により詳細に説明するが、本発明
はそれらに限定されない。
[実施例] !五五ユ (1)本発明の保護膜の製造 パリレン重合装置(ユニオン・カーバイト社製モデルt
olo)を用いて、アルミ箔、KBr板、シリコンウェ
ハー等の基板や磁石上にポリ(モノクロロ−p−キシリ
レン)膜を成膜した。この際、クロロ−p−キシリレン
の二量体(ユニオン・カーバイト社製等)を蒸発炉中に
導入して120℃、約I Torrで昇華蒸発させ、得
られたガス状のクロロ−p−キシリレンニ量体を熱分解
炉に導入して650℃、約0.5 Torrで熱分解さ
せた。さらに、該分解ガスを重合室に導いて、25℃、
約0゜035 Torrの条件下で基板及び磁石表面に
膜厚が10μmになるように重合させた。
次に得られたポリ(モノクロロ−p−キシリレン)膜を
第1表中に示した処理条件(雰囲気、加熱濃度及び時間
)にて加熱処理した。
こうして得られた重合膜について、X線回折分析法によ
り14°近傍のピーク強度/半値幅を測定したところ、
第1図中の■示すようなシャープなビークであり、強度
/半値幅は200以上であった。
(2)熱処理後の重合膜の物性及び信頼性評価上記のよ
うにして得られた重合膜につき、鉛筆硬度、基盤目試験
、ビーリング試験、透湿率、塩水噴霧試験を行った。結
果を第1表中に示す。また、各試験条件を以下に示す。
鉛筆硬度・・・・・JIS K 5400に準する基盤
目試験・・・・JIS K 5400に準する透湿率・
・・・・・JIS Z 0208に準するピーリング試
験・・基盤目状のマス目をすべてて覆うように粘着テー
プを 貼り良(密着させ塗面と9 0°の方向に素早(引き剥 す 塩水噴霧・・・・・5%塩水噴霧、35℃同表の試験結
果より、本発明の保護膜の鉛筆硬度は、熱処理していな
い保護膜のそれより優れていることが明白である。また
、基盤目試験及びピ−リング試験結果からすれば本発明
の保護膜は畜着性においても優れていることがわかる。
さらに本発明の保護膜は透湿率が低く、塩水噴霧試験9
6時間後においても発錆が認められないため、耐食性に
優れている保護膜であることがわかった。
(3)保護膜の粘弾性試験 上記のようにして得られた本発明の保護膜について一5
0〜200℃の範囲にてヤング率を測定した。測定は、
東洋精機製作所の粘弾性測定機”RHEOLOGRAP
H5OLID”を用いて行った。結果を第2表中に示す
。表中、試験Noは第1表中の試料Noと対応する。ま
た、第2〜4図は、各々、第2表中の試料No、  1
 (ブランク)、2.4についてヤング率を温度の関数
として測定した結果を示すグラフである。
同表の結果からしても、本願発明の保護膜は熱処理され
ていない膜(No、1)に比べて、ヤング率が大きくな
り耐食性保護膜として適していることがわかる。
(4)保護膜の透湿性試験 上記(1)で得られた保護膜につき、透湿性試験を行っ
た。比較例としてエポキシED透過膜を用いた。結果を
第1表中に掲げる。同表から加熱処理により透湿率が向
上したことが判明した。しかも保護膜として一般的に用
いられるエポキシ膜より透湿率が一桁低く耐食性に優れ
ていることもわかった。
医11」旦 重合原料としてp−キシリレンニ量体を用いた以外は、
実施例1と同様な方法及び条件によりポリ(p−キシリ
レン)膜を重合した。得られた重合膜を、10−’To
rrの減圧下及びA r 100Torrの雰囲気下で
、それぞれ、実施例1と同様にして、ポリ(p−キシリ
レン)膜のガラス転移点以上の温度にて熱処理した。
熱処理前及び熱処理後の膜材料について、X線回折分析
及び鉛筆硬度の測定を行った。X線回折のピーク位置及
びピーク強度/半値幅並びに鉛筆強度の結果を以下に示
す。
ピーク亡     ピーク  ′ M 5    1無
処理   17°  174    Hlo−’Tor
r   17”       525       4
HAr  1oOTorr   1 7 @     
 3 2 1       4H上記熱処理後の試料は
、X線回折のピークがシャープであり、ピーク強度/半
分幅の値は200以上であることがわかった。また、鉛
筆強度が著しく向上したことがわかった。
!i亘旦 重合原料としてシクロロ−p−キシリレンニ量体を用い
た以外は、実施例1と同様な方法及び条件によりポリC
シクロロ−p−キシリレン)膜を重合した。得られた重
合膜を、Hilatmの雰囲気下で実施例1と同様にし
て、ポリ(シクロロ−p−キシリレン)膜のガラス転移
点以上の温度にて熱処理した。熱処理前及び熱処理後の
膜材料を、X線回折分析しそして鉛筆硬度を測定した。
X線回折のピーク位置及びピーク強度/半値幅並びに鉛
筆強度の結果を以下に示す。
理        ピーク亡    ピーク ゛  盲
 百    鉛無処理   13.5”   20  
   HHzlatm      13.5 °   
 502       4H熱処理後、X線回折のピー
クはシャープになりピーク強度/半分幅の値は本発明の
範囲にあり、鉛筆強度が著しく向上したことがわかった
[発明の効果1 本願発明のポリパラキシリレン膜は、ポリパラキシリレ
ン膜が有する密着力が低く膜硬度が十分でないという欠
点を同時に補い且つ安価で大量に一括処理が可能である
。また、従来の樹脂膜と比べると金属への密着性、膜硬
度に優れ且つ良好な耐食性を有するため、金属磁石等の
金属保護に極めて有効な保護膜である。さらに、本発明
の保護膜は極めて容易に製造することができるため、本
発明の当業界における工業的価値は極めて高い。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の保護膜及び熱処理前のポリ−(モノク
ロロ−p−キシリレン)膜のX線回折測定の結果を示す
図である。 第2図は第1表中の試料No、1の粘弾性を温度の関数
として表した図である。 第3図は第1表中の試料No、2の粘弾性を温度の関数
として表した図である。 第4図は第1表中の試料No、3の粘弾性を温度の関数
として表した図である。 代理人の氏名   倉 内 基 J7つ。 QR6−

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ポリ(p−キシリレン)、ポリ(モノクロロ−p
    −キシリレン)及びポリ(シクロロ−p−キシリレン)
    膜からなる群から選ばれる一種の膜を、真空、不活性ガ
    ス及び還元性ガス雰囲気のうちから選ばれる少なくとも
    一種の雰囲気下で、該膜材料のガラス転移点以上の温度
    に加熱してなる耐食性保護膜。
  2. (2)ポリ(モノクロロ−p−キシリレン)膜を真空、
    不活性ガス及び還元性ガス雰囲気のうちから選ばれる少
    なくとも一種の雰囲気下で該膜材料のガラス転移点以上
    の温度に加熱してなる膜であって、 得られた膜材料のX線回折による14°近傍に現れるピ
    ークの強度/半値幅が200以上を有する耐食性保護膜
  3. (3)ポリ(p−キシリレン)膜を真空、不活性ガス及
    び還元性ガス雰囲気のうちから選ばれる少なくとも一種
    の雰囲気下で該膜材料のガラス転移点以上の温度に加熱
    してなる膜であって、 得られた膜材料のX線回折による17°近傍に現れるピ
    ークの強度/半値幅が200以上を有する耐食性保護膜
  4. (4)ポリ(シクロロ−p−キシリレン)膜を真空、不
    活性ガス及び還元性ガス雰囲気のうちから選ばれる少な
    くとも一種の雰囲気下で該膜材料のガラス転移点以上の
    温度に加熱してなる膜であつて 得られた膜材料のX線回折による13.5°近傍に現れ
    るピークの強度/半値幅が200以上を有する耐食性保
    護膜。
  5. (5)ポリ(p−キシリレン)、ポリ(モノクロロ−p
    −キシリレン)及びポリ(シクロロ−p−キシリレン)
    膜からなる群から選ばれる一種の膜を、真空、不活性ガ
    ス及び還元性ガス雰囲気のうちから選ばれる少なくとも
    一種の雰囲気下で、該膜材料のガラス転移点以上の温度
    に加熱することを含む耐食性保護膜の製造方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6586048B2 (en) * 2001-04-05 2003-07-01 Honeywell International Inc. Method for depositing a barrier coating on a polymeric substrate and composition comprising said barrier coating
EP1445627A2 (en) * 2001-01-29 2004-08-11 Honeywell International Inc. Robust highly reflective optical construction
AU2002329170B2 (en) * 2001-01-29 2005-07-07 Honeywell International Inc. Method for depositing a barrier coating on a polymeric substrate and composition comprising said barrier coating

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