KR20050076671A - 금속에 대한 비점착성을 보유하는 퍼플루오로엘라스토머성형품 및 이의 제조 방법 - Google Patents

금속에 대한 비점착성을 보유하는 퍼플루오로엘라스토머성형품 및 이의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 퍼플루오로엘라스토머 가교된 성형품; 및 상기 퍼플루오로엘라스토머 가교된 성형품을 코팅하는 비정질 플루오로수지를 포함하는, 금속에 대한 비점착성을 보유하는 퍼플루오로엘라스토머 성형품에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 퍼플루오로엘라스토머 가교된 성형품의 제조 방법 및 퍼플루오로엘라스토머 가교된 성형품을 포함하는 고무 재료에 관한 것이다.

Description

금속에 대한 비점착성을 보유하는 퍼플루오로엘라스토머 성형품 및 이의 제조 방법{PERFLUOROELASTOMER MOLDED ARTICLE HAVING NON-STICKING PROPERTY TO METAL AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME}
본 발명은 고온 환경에서 금속에 대한 점착성과 접착성이 감소된, 즉 금속에 대한 비점착성을 보유하는 퍼플루오로엘라스토머 성형품에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 반도체, 액정 장치 또는 식품, 또는 의료용 부품의 제조 또는 취급을 위한 장비 및 부품에 적합한 비점착성 퍼플루오로엘라스토머 성형품에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 이러한 비점착성 퍼플루오로엘라스토머 성형품에 관한 것이다.
고무 밀봉 재료, 예를 들어 반도체 또는 액정 장치의 제조 장비에 사용되는 고무 O-링은 외부 오염을 방지하기 위해 낮은 금속 유출 및 낮은 가스 방출과 같은 세정성을 요구할 것이 요구된다. 구체적으로, 반도체 제조 장비용 고무 재료는 내열성, 내라디칼성, 내약품성 등 뿐만 아니라 세정정도 요구된다. 따라서, 내열성과 내플라즈마성이 뛰어난 퍼플루오로 고무가 자주 사용되어 오고 있다.
그러나, 고무 재료는 종종 밀봉하려는 금속 표면에 점착되어 개폐가 빈번하게 수행되는 부위에서 장비 등의 정상적인 조작을 방해하는 치명적인 문제를 일으킨다. 유지시, 밀봉 재료는 강하게 부착되어 제거할 수 없게 된다. 이들을 강제로 제거하는 경우, 러빙에 의해 고무 가루가 떨어지고, 몇몇 경우 장비의 사용에 매우 부정적인 영향을 끼칠 수 있다.
한편, 플루오르계 중합체는 대부분 금속에 점착되기 어려운 고무 재료로 간주되어 왔는데, 그 이유는 그들의 낮은 표면 에너지때문이다. 그러나, 플루오르계 중합체는 예상했던 것과는 달리 매우 높은 점착 강도를 나타낸다. 구체적으로, 퍼플루오로 고무 밀봉 재료는 매우 빈번하게 진공 또는 고압에 노출될 수 있어서 이러한 문제점은 더 심각해진다. 따라서, 접착성 또는 점착성을 감소시키는 효과적인 기법이 요구되어 왔다.
고무의 접착을 감소시키는 방법으로는 (1) 고무내로 오일의 혼입, (2) 고무 재료의 표면 상에 실리콘 반응성 층을 형성시키는 처리(예를 들어, JP 1-301725 A를 참고할 것), (3) 고무 재료의 표면 주위를 가교제로 함침시키고, 이어서 가열하여 상기 표면 주위의 가교 밀도를 증가시키는 처리(예를 들어, JP 5-21931 B를 참조할 것), (4) 실리콘 고무와의 블렌딩(예를 들어, JP 5-339456 A를 참조할 것), (5) 고무 내에 플루오로수지 분말 등의 충전(예를 들어, 일본 특허 제3009676호를 참조할 것), (6) 특정 종류의 플라즈마 조사 등을 들 수 있다.
그러나, 상기 방법 (1)은 오일 삼출 및 물질 자체의 감소된 강도에 기인한 오염이라는 문제가 있다. 상기 방법 (2)에 따르면, 퍼플루오로 고무 재료는 많은 경우, 200℃ 이상의 고온 환경에서 사용되므로 실리콘, 및 실리콘을 고무 표면에 결합시키는 아미드 결합 및 우레탄 결합이 열적으로 열화되어 비접착성을 나타내지 못한다. 상기 방법 (3)은 데히드로플루오르화 방법을 통해 가교 밀도를 증가시키는데, 이 방법으로는 비닐리덴 플루오라이드가 공중합되지 않은 퍼플루오로 고무 재료를 처리하는 것이 불가능하다. 또한, 상기 방법 (4)는 실리콘 고무의 열적 열화 및 불충분한 비접착성을 유발하며, 퍼플루오로 고무 재료의 강도가 감소되는 단점이 있다. 상기 방법 (5)와 같은 단순 충전법에 따르면, 표면 층 상에 소량의 수지 분말이 나타나 충분한 비접착성이 발현되지 않는다. 이 문제를 해결하기 위해 수지 분말의 충전량을 증가시키는 경우, 고무 재료의 탄성과 강도의 감소 및 가교 성형성의 열화와 같은 문제점이 발생한다. 상기 방법 (6)에 따르면, 플라즈마-에칭 고무 표면은 평탄하지 않아 밀봉 특성을 열화시킨다.
상기한 바와 같이, 종래 기술에 따르면, 세정 환경 및 고온 및 진공 환경과 같은 가혹한 환경에서 사용하기 위해 퍼플루오로 고무 재료에 비점착성 및 비접착성을 부여하는 것은 어려웠다.
따라서, 본 발명의 목적은 세정 환경 및 고온 또는 진공 환경, 구체적으로 반도체, 액정 장치 또는 식품, 또는 의료용 부품의 제조 또는 취급을 위한 장비 및 부품에서 사용되는 경우에도, 양호한 비점착성 및 비접착성을 나타내는 퍼플루오로엘라스토머 성형품을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 퍼플루오로엘라스토머 성형품의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 퍼플루오로엘라스토머 성형품을 포함하는 고무 재료를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 고무 재료의 여러가지 용도를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적 및 효과는 후술하는 발명의 상세한 설명 및 특허청구범위를 통해 명백해질 것이다.
본 발명자들은 특정 플루오로수지를 코팅함으로써 고온 환경에서 금속과 접촉하는 경우에도 금속에 점착 또는 부착되기 어려운 퍼플루오로엘라스토머 성형품을 제조할 수 있음을 확인하였다.
즉, 본 발명은 금속에 대한 비점착성을 보유하는 퍼플루오로엘라스토머 성형품을 제공하는데, 이 물품은
- 퍼플루오로엘라스토머 가교된 성형품; 및
- 상기 퍼플루오로엘라스토머 가교된 성형품을 코팅하는 비정질 플루오로수지
를 포함한다.
바람직한 구체예에서, 200℃ 내지 300℃의 온도에서 퍼플루오로엘라스토머 성형품의 금속에 대한 점착력은 비정질 플루오로수지로 코팅되지 않은 퍼플루오로엘라스토머 성형품의 금속에 대한 점착력의 50% 이하이다.
다른 바람직한 구체예에서, 비정질 플루오로수지의 유리 전이 온도는 200℃ 이상이다.
다른 바람직한 구체예에서, 비정질 플로오로수지의 평균 분자량은 5,000 내지 300,000이며, 플루오로용매 중에서 가용성이다.
다른 바람직한 구체예에서, 비정질 플루오르수지의 플루오르 함량은 40 중량% 이상이며, 플루오로용매 중에서 가용성이다.
또한, 본 발명은 금속에 대한 비점착성을 보유하는 퍼플루오로엘라스토머 성형품을 제조하는 방법을 제공하는데, 이 방법은
- 플루오로용매 중에 용해된 비정질 플루오로수지 용액 중에 퍼플루오로엘라스토머 성형품을 침지하거나 상기 용액으로 퍼플루오로엘라스토머 성형품을 코팅하는 단계;
- 실온에서 공기 건조시키는 단계; 및
- 50℃ 이상의 온도에서 열처리하는 단계
를 포함한다.
또한, 본 발명은 반도체 제조 장비, 반도체 수송 장비, 액정 장치 제조 장비, 식품 제조 장비, 식품 수송 장비, 식품 저장 장비 또는 의료용 부품에 사용하기 위한 퍼플루오로엘라스토머 성형품을 포함하는 고무 재료를 제공한다.
본 발명에 따른 금속에 대한 비점착성을 보유하는 퍼플루오로엘라스토머 성형품에서, 코팅 플루오로수지는 비정질이며, 매우 높은 유리 전이 온도를 보유하며, 플루오로용매 중에서 가용성이다. 따라서, 퍼플루오로엘라스토머 성형품의 표면 분자의 브라운 운동은 고온에서도 활성화되지 못하고, 반 데르 바알스 힘이 금속 표면의 히드록실기 등에 대해 작용하기 어려워져 금속에 대해 양호한 비점착성 및 비접착성을 나타내는 저에너지 표면의 형성이 가능해진다.
발명의 상세한 설명
이하, 본 발명을 상세히 기술한다.
본 발명에서 사용하기 위한 퍼플루오로엘라스토머는
- 퍼플루오로올레핀 단량체;
- 퍼플루오로(알킬 비닐)에테르, 퍼플루오로(알콕시 비닐)에테르 및 이의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택되는 퍼플루오로비닐 에테르 단량체; 및
- 니트릴-함유 플루오르화 올레핀 및 니트릴-함유 플루오르화 비닐 에테르로 구성되는 군으로부터 선택되는 경화 부위 단량체
를 함유하는 단량체 혼합물로부터 얻을 수 있다. 또한, 퍼플루오르엘라스토머는 제4 성분, 예를 들어 비닐리덴 플루오라이드, 헥사플루오로-프로필렌 또는 에틸렌, 뿐만 아니라 퍼플루오로올레핀 단량체 및 퍼플루오로비닐 에테르 단량체가 공중합된 중합체일 수도 있다. 또한, 퍼플루오로엘라스토머는 요오드 또는 브롬 같은 퍼옥사이드 가교 부위를 보유하는 중합체일 수도 있다.
또한, 필요에 따라, 상기 퍼플루오로엘라스토머는 첨가제와 혼합할 수 있다. 상기 첨가제의 예로는 무기 충전제, 예를 들어 카본 블랙, 실리카, 황산바륨, 산화티탄, 산화알루미늄, 탄산칼슘, 규산칼슘, 규산마그네슘, 규산알루미늄, 산화아연, 적색 산화철 및 점토 광물(예를 들어, 규회석 또는 운모); 유기 충전제, 예를 들어 폴리테트라플루오로에틸렌 수지, 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 페놀 수지, 폴리이미드 수지, 멜라민 수지 및 실리콘 수지; 및 강화 섬유, 예를 들어 면, 레이욘 섬유, 나일론 섬유 및 폴리에스테르 섬유를 들 수 있다. 가교된 성형품의 강도, 경도, 내플라즈마성, 내라디칼성 및 비점착성은 상기한 첨가제를 혼입하여 증강시킬 수 있다.
상기한 퍼플루오로엘라스토머의 가교 및 성형 방법은 임의의 방법을 이용할 수 있다. 예를 들어, 이는 화학적 가교제를 이용하는 화학적 가교 및 성형에 의해 수행할 수 있다. 대안으로, 가교는 성형후의 이온화 방사선에 의해 수행할 수도 있다. 화학적 가교 및 이온화 방사선은 병용할 수도 있다. 화학적 가교제를 이용하는 성형 방법이 더 바람직하다. 화학적 가교제는 이온화 방사선 가교를 필요로하는 예비성형을 필요로하지 않으며, 양호한 성형성 및 또한 성형품의 양호한 기계적 강도를 제공한다. 구체적으로, 화학적 가교제, 예를 들어 유기주석 화합물을 포함하는 가교제, 비스아미노페놀, 테트라아미노페놀 또는 비스아미노티오페놀과 같은 가교제, 및 가교제로서 플루오르화된 TAIC를 이용하는 종래의 퍼옥사이드 가교제를 이용하여 얻은 성형품은 뛰어난 내열성 및 내약품성을 나타낸다.
유기주석 화합물의 예로는 알릴주석, 프로파르길주석, 트리페닐주석 및 알레닐주석 화합물을 들 수 있으나, 이로 제한되는 것은 아니다. 또한, 이들 가교제는 병용할 수 있다. 이들 중에서, 테트라알킬주석 화합물 및 테트라아릴주석 화합물이 바람직하다. 이들 화합물은 니트릴-함유 경화 부위를 보유하는 퍼플루오르엘라스토머를 위한 유용한 가교제이다. 또한, 가교 가속제를 동시에 이용하면 가교 속도를 개선시킬 수 있다. 가교 가속제의 예로는 암모늄 염, 예를 들어 암모늄 퍼플루오로옥타노에이트, 암모늄 퍼플루오로아세테이트, 암모늄 티오시아네이트 및 암모늄 설파메이트를 들 수 있으나, 이로 제한되는 것은 아니다.
비스아미노페놀, 테트라아미노페놀 및 비스아미노티오페놀의 예로는 4,4'-[2,2,2-트리플루오로-1-(트리플루오로메틸)에틸리덴]비스(2-아미노페놀), 4,4'-설포닐비스(2-아미노페놀), 3,3'-디아미노벤지덴, 3,3',4,4'-테트라아미노벤조페논 및 2,2'-비스(3-머캅토-4-히드록시페닐)헥사플루오로프로판을 들 수 있으나, 이로 제한되는 것은 아니다. 또한, 이들 가교제는 2종 이상을 병용할 수도 있다.
퍼옥사이드 가교제의 예로는 디-t-부틸 퍼옥사이드, 디쿠밀 퍼옥사이드, t-부틸쿠밀 퍼옥사이드, 1,1-디(t-부틸퍼옥시)-3,3,5-트리메틸시클로헥산, 벤조일 퍼옥사이드, n-부틸-4,4'-비스(t-부틸퍼옥시)발레레이트, α,α'-비스-(t-부틸퍼옥시)디이소프로필벤젠, 2,5-디메틸-2,5-비스(t-부틸퍼옥시)헥산 및 2,5-디메틸-2,5-비스(t-부틸-퍼옥시)헥신-3을 들 수 있으나, 이로 제한되는 것은 아니다. 또한, 이들 가교제는 2종 이상을 병용할 수도 있다.
내열성과 내약품성이 뛰어난 퍼플루오로엘라스토머 성형품은 퍼플루오로엘라스토머 100 중량부당 0.1 중량부 내지 20 중량부의 양으로 상기 가교제와 블렌딩함으로써 얻을 수 있다.
상기 화학적 가교를 사용하는 경우, 프레스 성형 등에 의한 1차 가교 이외에 오븐 등에 의한 2차 가교를 수행하는 것이 일반적이다. 또한, 본 발명에서, 150℃ 내지 350℃의 온도에서 약 1시간 내지 50시간 동안 가열함으로써 2차 가교를 수행하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명에 임의 유형의 이온화 방사선을 사용할 수 있는데, 단 이온화 방사선은 공기를 직간접적으로 이온화시킬 수 있는 능력을 보유하는 입자 빔 또는 전자기파이어야 한다. 이의 예로는 α-선, β-선, γ-선, 중양성자 빔, 양성장 빔, 중성자 선, X-선 및 전자 빔을 들 수 있으나, 이로 제한되는 것은 아니다. 이들 이온화 방사선은 병용할 수도 있다. 본 발명에서, γ-선을 사용하는 것이 특히 바람직하다. γ-선은 균일한 가교를 실현할 수 있는데, 그 이유는 그의 투과력이 높기 때문이다. 또한, γ-선을 조사하는 경우, 조사는 진공 하에서 수행하거나, 또는 비활성 기체 분위기에서 수행하는 것이 바람직하다. 산소 분위기 하에서 조사하는 것은 바람직하지 않은데, 그 이유는 몇몇 경우, 퍼플루오로엘라스토머가 분해될 수 있기 때문이다.
이온화 방사선을 조사하는 경우, 퍼플루오로엘라스토머의 가교 및 분해가 동시에 일어날 수 있다. 따라서, 조사량이 너무 많은 경우, 퍼플루오로엘라스토머의 분해로 인해 물리적 특성이 열화된다. 반면에 조사량이 너무 적은 경우, 퍼플루오로엘라스토머의 불충분한 가교로 인해 내열성이 열화된다. 따라서, 본 발명에서, 이온화 방사선의 조사량은 적정 범위 내인 것이 바람직하다. 이온화 방사선의 총 조사량은 10 kGy 내지 500 kGy, 더 바람직하게는 30 kGy 내지 350 kGy, 더욱 더 바람직하게는 60 kGy 내지 300 kGy 이다. 상기 범위 내에서 이온화 방사선의 양을 조정하면 물리적 특성이 양호한 퍼플루오로엘라스토머 가교된 성형품을 얻을 수 있다.
상기한 바와 같이 얻어진 퍼플루오로엘라스토머 가교된 성형품은 플루오로용매 중의 비정질 플루오로수지 용액 중에 침지하거나, 또는 상기 용액으로 코팅한다. 실온에서 공기 건조후, 50℃ 이상의 온도에서 열처리를 추가로 수행한다. 이와 같은 방법으로 본 발명에 따른 금속에 대한 비점착성을 보유하는 퍼플루오로엘라스토머 성형품을 얻을 수 있다.
비정질 플루오로수지는 플루오로용매 중에서 가용성인 것으로 간주한다. 따라서, 이의 평균 분자량 조절이 중요하다. 또한, 플루오로수지의 유리 전이 온도는 매우 높은 것이 바람직한데, 이는 금속 표면의 히드록실기와의 분자간 힘을 감소시키기 위함이다. 이러한 비정질 플루오로수지의 코팅에 적절한 인성을 부여하는 것을 고려하면, 비정질 플루오로수지가 용매 가용성인 것 이외에 그의 평균 분자량이 5,000 내지 300,000인 것이 바람직하며, 40,000 내지 200,000 인 것이 더 바람직하다. 또한, 상기 유리 전이 온도는 200℃ 내지 300℃가 바람직하며, 250℃ 내지 300℃가 더 바람직하고, 이는 고무의 사용 환경 온도 보다 더 높은 것이 바람직하다.
이러한 요구조건을 만족시키는 비정질 플로오로수지의 예로는 하기 화학식 1의 산소 원자를 함유하는 5원 고리 구조를 보유하는 화합물을 들 수 있다.
상기 식 중에서, n 및 m은 각각 임의의 정수이며, 상기한 평균 분자량 조건을 만족시킬 수 있도록 선택한다.
상기 화학식 1의 플루오로수지에서, 플루오르 함량을 40 중량% 이상으로 조정함으로써 매우 높은 유리 전이 온도를 얻을 수 있다. 플루오르 함량은 50 중량% 내지 70 중량%가 바람직하다. 산소가 포함됨으로 인해 플루오로수지에 적절한 분자 이동성이 부여되어 플루오로수지는 비정질로 되고, 결과적으로 플루오로용매 중에서 이의 가용화가 가능하게 된다.
플루오로용매는 안정성의 견지에서 불연성인 것이 바람직하며, 예를 들어 HFC(히드로플르오로탄소), PFPE, HCFC 및 HFPE를 사용할 수 있다. 이의 특정 예로는 아사히 글래스 컴퍼니, 리미티드에서 제조한 AK225를 들 수 있으나, 이로 제한되는 것은 아니다.
비정질 플루오로수지의 용액을 도포하는 방법으로는 브러시 코팅과 같은 일반적인 코팅 방법을 사용할 수 있다.
공기 건조후 열처리 온도는 50℃ 이상, 바람직하게는 70℃ 내지 200℃이다. 비정질 플루오로수지의 유리 전이 온도 보다 낮은 온도 및 플루오로용매의 비등점과 같은 온도 또는 그보다 더 높은 온도에서 건조를 수행하는 것이 요구된다. 열처리 시간은 1분 이상이나, 이는 비정질 플루오로수지의 농도에 따라 달라질 수 있다. 가공성, 퍼플루오로엘라스토머 가교된 성형품에 대한 고정 특성 및 비정질 플루오로수지 코팅의 균일성을 고려하는 경우, 열처리 시간은 5분 내지 3시간이 바람직하다.
또한, 비정질 플루오로수지를 포함하는 코팅의 필름 두께에 대한 특별한 제한은 없지만, 코팅의 밀봉 특성을 고려하면 0.1 ㎛ 내지 10 ㎛의 두께가 바람직하다. 필름 두께의 조정에서, 재코팅 및 반복적인 침지는 코팅의 두께 증가에 효과적이다.
이렇게 획득된 본 발명의 퍼플루오로엘라스토머 성형품의 금속에 대한 점착력은 200℃ 내지 300℃의 고온 환경에서 비정질 플루오로수지로 코팅하지 않은 퍼플루오로엘라스토머 성형품의 금속에 점착력의 50% 이하이다. 측정 방법은 후술하는 실시예에 상세히 기술한다. 따라서, 본 발명의 퍼플루오로엘라스토머 성형품은 고온 또는 진공 환경과 같은 가혹한 환경, 예를 들어 반도체 제조 장비, 반도체 수송 장비, 식품 제조 장비, 식품 수송 장비, 식품 저장 장비 및 의료용 부품의 사용 환경에서 사용하기에 적합하다. 예를 들어, 반도체 제조 분야에서, 본 발명의 성형품은 습식 세척 장치, 플라즈마 에칭 장치, 플라즈마 애슁 장치, 플라즈마 CVD 장치, 이온 주입 장치와 스퍼터링 장치, 및 이들 장치의 보조 장비인 웨이퍼 수송 도구에 사용할 수 있다. 또한, 본 발명은 반도체 제조 장비, 반도체 수송 장비, 액정 장치 제조 장비, 식품 제조 장비, 식품 수송 장비, 식품 저장 장비 또는 의료용 부품에 사용하기 위한 퍼플루오로엘라스토머 성형품을 포함하는 고무 재료를 포함한다.
실시예
본 발명은 후술하는 실시예에 의해 더 상세히 기술될 것이나, 이들 실시예로 발명의 범위가 제한되는 것은 아니다.
부피가 500 ml인 스테인레스 강 오토클레이브 내에 증류수 200 ml, 암모늄 퍼플루오로옥타노에이트 2.5 g 및 Na2HPO4·12H2O 4.4 g을 충전하고, 이어서 오토클레이브의 내부를 질소 기체로 대체하고 감압하였다. 오토클레이브를 50℃로 냉각한 후, 테트라플루오로에틸렌 32 g, 퍼플루오로메틸 비닐 에테르 68 g 및 퍼플루오로-8-시아노-5-메틸-3,6-디옥사-1-옥텐 6.4 g을 내부에 충전하고, 이의 온도를 80℃로 증가시켰다. 이어서, 아황산나트륨 0.75 g 및 과황산암모늄 3.75 g을 각각 수용액 25 ml의 형태로 충전하고, 중합을 개시시켰다. 20시간 동안 계속 중합한 후, 미반응 기체는 퍼징하고, 내부에 형성된 수성 라텍스를 제거하였다. 이어서, 수성 라텍스는 염화나트륨 10% 수용액을 이용하여 탈염한 후, 건조하여 크럼 고무형 삼원 공중합체 44 g을 얻었다. 적외선 흡수 분석 결과를 통해, 상기 삼원 공중합체의 공중합 조성이 테트라플루오로에틸렌 62 몰%, 퍼플루오로메틸 비닐 에테르 37 몰% 및 2268 cm-1에서 특징적인 흡수 피크를 나타내는 니트릴기 보유 성분 1 몰%인 것을 확인하였다.
이어서, 합성 성분들을 개방 롤로 니딩하고, 두께 6 mm의 시트로 성형하였다. 1차 가교는 190℃에서 30분 동안 수행하였으며, 2차 가교는 260℃에서 48시간 동안 수행하여 퍼플루오로엘라스토머 성형품을 얻었다.
삼원 공중합체 100 중량부
2,2-비스(3-아미노-4-히드록시페닐)-헥사플루오로프로판 1 중량부
디시클로헥실-18-크라운-6 2 중량부
아연 화이트 2 중량부
MT 탄소 20 중량부
이어서, HFC(히드로플루오로탄소) 중에 화학식 1로 표시되고, 유리 전이 온도는 260℃이고, 플루오르 함량이 60,000인 비정질 플루오로수지를 용해시킨 용액을 제조하였다. 상기 퍼플루오로엘라스토머 성형품은 이 용액 중에 10초 동안 침지하고, 실온에서 1분 동안 건조한 후, 80℃에서 20분 동안 열처리하였다.
이러한 방식으로 비정질 플루오로수지로 코팅한 퍼플루오로엘라스토머 성형품 및 비정질 플루오로수지로 코팅하지 않은 상기 퍼플루오로엘라스토머 성형품에 대해 후술하는 점착 시험을 수행하였다.
점착 시험
시험편의 두께가 25%로 감소할 때까지 양 사이드로부터 두께가 2 mm이고 직경이 90 mm인 SUS 316L 플레이트들 사이 또는 알루미늄 플레이트들 사이에 개재시키면서 각각의 성형품으로부터 두께가 6 mm이고 직경이 10 mm인 시험편을 절단 및 압축하였다. 시험편을 포함하는 압축 플레이트는 200℃의 기어 오븐 내에 위치시키고, 22시간 동안 방치하였다. 이어서, 압출 플레이트를 냉각하고, 10 mm/초의 속도로 수직으로 잡아당겨 그때의 최대 하중을 측정 및 기록하였다.
결과는 후술하였다. 비정질 플루오로수지로 코팅한 퍼플루오로엘라스토머 성형품의 점착력은 비정질 플루오로수지로 코팅하지 않은 퍼플루오로엘라스토머 성형품의 점착력의 1/3로 나타났다.
비정질 플루오로수지로 코팅된 퍼플루오로엘라스토머 성형품의 점착력
80 [N](SUS 316L)
50 [N](알루미늄)
비정질 플루오로수지로 코팅되지 않은 퍼플루오로엘라스토머 성형품의 점착력
250 [N](SUS 316L)
170 [N](알루미늄)
이상과 같이 특정 구체예를 참조하여 본 발명을 상세히 기술하였으나, 당업자라면 본 발명의 사상과 범위를 포함하지 않는 한도 내에서 여러가지 변경 실시가 가능할 것임은 명백하다.
본원은 전적으로 참고 인용한 일본 특허 출원 2004-011710(2004년 1월 20일)에 기초한 것이다.
본 발명에 따라 특정 플루오로수진를 코팅함으로써 고온 환경에서 금속과 접촉하는 경우에도 금속에 점착 또는 부착되기 어려운 퍼플루오로엘라스토머 성형품을 제조하는 것이 가능하다.

Claims (7)

  1. - 퍼플루오로엘라스토머 가교된 성형품; 및
    - 상기 퍼플루오로엘라스토머 가교된 성형품을 코팅하는 비정질 플루오로수지
    를 포함하는, 금속에 대한 비점착성을 보유하는 퍼플루오로엘라스토머 성형품.
  2. 제1항에 있어서, 200℃ 내지 300℃의 온도에서 금속에 대한 점착력이 비정질 플루오로수지로 코팅되지 않은 퍼플루오로엘라스토머 가교된 성형품의 금속에 대한 점착력의 50% 이하인 퍼플루오로엘라스토머 성형품.
  3. 제1항에 있어서, 상기 비정질 플루오로수지의 유리 전이 온도는 200℃ 이상인 퍼플루오로엘라스토머 성형품.
  4. 제1항에 있어서, 상기 비정질 플루오로수지의 평균 분자량은 5,000 내지 300,000 이고, 플루오로용매 중에서 가용성인 퍼플루오로엘라스토머 성형품.
  5. 제1항에 있어서, 상기 비정질 플루오로수지의 플루오르 함량은 40 중량% 이상이고, 플루오로용매 중에서 가용성인 퍼플루오로엘라스토머 성형품.
  6. - 플루오로용매 중에 용해된 비정질 플루오로수지 용액 중에 퍼플루오로엘라스토머 성형품을 침지하거나 상기 용액으로 퍼플루오로엘라스토머 성형품을 코팅하는 단계;
    - 실온에서 공기 건조시키는 단계; 및
    - 50℃ 이상의 온도에서 열처리하는 단계
    를 포함하는, 금속에 대한 비점착성을 보유하는 퍼플루오로엘라스토머 성형품의 제조 방법.
  7. 제1항 내지 제5항중 어느 한 항의 퍼플루오로엘라스토머 성형품를 포함하는 고무 재료.
KR1020050005019A 2004-01-20 2005-01-19 금속에 대한 비점착성을 보유하는 퍼플루오로엘라스토머성형품 및 이의 제조 방법 KR20050076671A (ko)

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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10344845A1 (de) * 2003-09-26 2005-04-14 Basf Ag Vorrichtung zum Mischen, Trocknen und Beschichten von pulvrigem, körnigem oder geformtem Schüttgut in einem Fließbett und Verfahren zur Herstellung von Trägerkatalysatoren unter Verwendung einer solchen Vorrichtung
JP2006117878A (ja) * 2004-10-25 2006-05-11 Three M Innovative Properties Co パーフルオロエラストマー用非粘着処理剤のための溶剤及びそれを用いた非粘着処理剤溶液
KR100837122B1 (ko) 2007-03-15 2008-06-11 주식회사 엠앤이 반도체 실링에 이용되는 내열특성이 향상된 불소고무 및이의 제조방법
US8658707B2 (en) * 2009-03-24 2014-02-25 W. L. Gore & Associates, Inc. Expandable functional TFE copolymer fine powder, the expanded functional products obtained therefrom and reaction of the expanded products
US20100280200A1 (en) * 2009-03-24 2010-11-04 Poddar Tarun K Water Permeable Fluoropolymer Articles
US9139669B2 (en) 2009-03-24 2015-09-22 W. L. Gore & Associates, Inc. Expandable functional TFE copolymer fine powder, the expandable functional products obtained therefrom and reaction of the expanded products
JP6001274B2 (ja) 2012-02-15 2016-10-05 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー フルオロポリマー組成物
US20140182595A1 (en) * 2012-12-28 2014-07-03 Covidien Lp Tracheostomy Tube with Cannula Connector
JP6270269B2 (ja) * 2014-03-04 2018-01-31 住友ゴム工業株式会社 フッ素ゴム成形品の製造方法
US20190125527A1 (en) * 2017-10-31 2019-05-02 W. L. Gore & Associates, Inc. Synthetic prosthetic valve leaflet

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5986012A (en) * 1989-04-24 1999-11-16 E. I. Du Pont De Nemours And Company Fluorination of radiation crosslinked perfluoroelastomers
US5166031A (en) * 1990-12-21 1992-11-24 Xerox Corporation Material package for fabrication of fusing components
EP1172383B1 (en) * 1992-03-27 2008-04-16 University Of North Carolina At Chapel Hill Method of making fluoropolymers
JPH05318679A (ja) * 1992-05-19 1993-12-03 Bridgestone Corp フッ素樹脂皮膜の形成方法及び該方法によりフッ素樹脂皮膜を形成した物品
US5412750A (en) * 1993-12-28 1995-05-02 Nath; Guenther Liquid-core light guide illuminator apparatus
US5726247A (en) * 1996-06-14 1998-03-10 E. I. Du Pont De Nemours And Company Fluoropolymer nanocomposites
US5720703A (en) * 1996-06-28 1998-02-24 Eastman Kodak Company Amorphous fluoropolymer coated fusing member
JP4074387B2 (ja) * 1998-08-21 2008-04-09 藤倉ゴム工業株式会社 非粘着性フッ素ゴム
US6514650B1 (en) * 1999-09-02 2003-02-04 Xerox Corporation Thin perfluoropolymer component coatings
JP2001151970A (ja) * 1999-09-13 2001-06-05 Daikin Ind Ltd 低温造膜性フッ素樹脂組成物
WO2001079337A1 (fr) * 2000-04-19 2001-10-25 Daikin Industries, Ltd. Objet moule de fluoroelastomere a excellente capacite de demoulage, et son procede de production

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