TW202338057A - 環狀積層體、密封材及製造方法 - Google Patents

環狀積層體、密封材及製造方法 Download PDF

Info

Publication number
TW202338057A
TW202338057A TW112103623A TW112103623A TW202338057A TW 202338057 A TW202338057 A TW 202338057A TW 112103623 A TW112103623 A TW 112103623A TW 112103623 A TW112103623 A TW 112103623A TW 202338057 A TW202338057 A TW 202338057A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
group
cross
laminated body
rubber coating
ffkm
Prior art date
Application number
TW112103623A
Other languages
English (en)
Inventor
大塚未貴
野口仁志
大住直樹
Original Assignee
日商華爾卡股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日商華爾卡股份有限公司 filed Critical 日商華爾卡股份有限公司
Publication of TW202338057A publication Critical patent/TW202338057A/zh

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B1/00—Layered products having a non-planar shape
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B25/00—Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber
    • B32B25/04—Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber comprising rubber as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/10—Materials in mouldable or extrudable form for sealing or packing joints or covers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/02—Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F16J15/06—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
    • F16J15/10—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing
    • F16J15/12—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing with metal reinforcement or covering

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Gasket Seals (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Heating, Cooling, Or Curing Plastics Or The Like In General (AREA)
  • Sealing Material Composition (AREA)

Abstract

本發明係關於一種環狀積層體，其包含基材、及與基材相接地積層之橡膠覆膜，橡膠覆膜含有包含交聯性全氟彈性體(FFKM)、交聯劑、及溶劑之組合物之交聯物，上述交聯劑包含至少一種通式(1)～(3)所表示之化合物，橡膠覆膜之厚度為1 μm以上500 μm以下。根據本發明，提供一種環狀積層體及其製造方法，該環狀積層體可用作即便於低壓擠壓力下密閉性亦良好，且於高溫下發揮較高之耐自由基性之密封材。

Description

環狀積層體、密封材及製造方法
本發明係關於一種環狀積層體，進而亦關於一種包含環狀積層體之密封材及環狀積層體之製造方法。
於專利文獻1(日本專利特開2006-214584號公報)中，揭示有一種用於半導體製造裝置之真空閘閥之金屬密封件。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2006-214584號公報
[發明所欲解決之問題]
於將金屬密封件用於真空裝置之情形時，為了確保密閉性，而相對地提高壓擠壓力而使凸緣彼此緊固。金屬密封件可實現較彈性體密封件更高之密閉性，但由於會損傷凸緣面，故而有時無法重複使用凸緣與金屬密封件。半導體製造裝置一般而言，凸緣面多為鋁製，因此半導體製造裝置之主要部分有時無法使用金屬密封件，因為會損傷凸緣面。 又，半導體製造裝置中主要使用之包含氟橡膠(FKM)或全氟彈性體(FFKM)之彈性體密封件雖不會損傷凸緣面，但要求更高之密閉性。 進而，至於利用過氧化物系交聯劑使交聯性全氟彈性體(FFKM)交聯所得之交聯物被覆金屬密封件所得之密封材，其於高溫下之耐自由基性相對較低，有時由交聯物形成之被覆部分熔融而無法確保密閉性。
本發明之目的在於提供一種環狀積層體及其製造方法，該環狀積層體可用作於高溫下發揮較高之耐自由基性之密封材。 本發明之另一目的在於提供一種環狀積層體及其製造方法，該環狀積層體可用作如下密封材：其係基材為金屬密封件者，於高溫下發揮較高之耐自由基性，同時於較低之壓擠壓力下可獲得較高之密閉性。 [解決問題之技術手段]
本發明提供以下之環狀積層體、密封材、製造方法及組合物。 [1]一種環狀積層體，其包含基材、及與上述基材相接地積層之橡膠覆膜， 上述橡膠覆膜含有包含交聯性全氟彈性體(FFKM)、交聯劑、及溶劑之組合物之交聯物， 上述橡膠覆膜之厚度為1 μm以上500 μm以下， 上述交聯劑包含選自由下述通式(1)所表示之雙(胺基苯酚)化合物、下述通式(2)所表示之雙(胺基苯硫酚)、及下述通式(3)所表示之四胺化合物所組成之群中之至少一種： [化1] [化2] [化3] [式(1)～(3)中，A為SO 2、O、C=O、碳數1～6之伸烷基、碳數1～10之全氟伸烷基、或使兩個苯環直接鍵結之碳-碳鍵；式(1)及(2)中，位於同一苯環上之NH 2基與OH基或SH基彼此相鄰，且NH 2基、及OH基或SH基相對於基A為間位或對位]。 [2]如[1]所記載之環狀積層體，其中上述基材為金屬密封件。 [3]如[1]所記載之環狀積層體，其中上述基材為彈性體密封件。 [4]如[1]至[3]中任一項所記載之環狀積層體，其中上述橡膠覆膜之厚度為10 μm以上200 μm以下。 [5]如[1]至[4]中任一項所記載之環狀積層體，其中上述交聯性全氟彈性體(FFKM)含有源自含腈基之全氟乙烯醚之結構單元。 [6]一種密封材，其包含如[1]至[5]中任一項所記載之環狀積層體。 [7]一種環狀積層體之製造方法，其係如[1]所記載之環狀積層體之製造方法，其包括： 塗佈步驟，其係將包含交聯性全氟彈性體(FFKM)、交聯劑、及溶劑之組合物塗佈於基材上；及 交聯步驟，其係使上述組合物交聯。 [8]如[7]所記載之環狀積層體之製造方法，其中於上述塗佈步驟中，藉由噴霧器噴霧或浸漬將上述組合物塗佈於上述基材上。 [9]一種組合物，其包含交聯性全氟彈性體(FFKM)、交聯劑、及溶劑，上述交聯劑包含選自由下述通式(1)所表示之雙(胺基苯酚)化合物、下述通式(2)所表示之雙(胺基苯硫酚)、及下述通式(3)所表示之四胺化合物所組成之群中之至少一種： [化4] [化5] [化6] [式(1)～(3)中，A為SO 2、O、C=O、碳數1～6之伸烷基、碳數1～10之全氟伸烷基、或使兩個苯環直接鍵結之碳-碳鍵；式(1)及(2)中，位於同一苯環上之NH 2基與OH基或SH基彼此相鄰，且NH 2基、及OH基或SH基相對於基A為間位或對位]。 [發明之效果]
根據本發明，可提供一種環狀積層體及其製造方法，該環狀積層體可用作於高溫下發揮較高之耐自由基性之密封材。又，根據本發明，可提供一種環狀積層體及其製造方法，該環狀積層體可用作如下密封材：其係基材為金屬密封件者，且於高溫下發揮較高之耐自由基性，同時於較低之壓擠壓力下可獲得較高之密閉性。
以下，參照圖式對本發明之實施方式進行說明，但本發明並不限定於以下實施方式。於以下所有圖式中，為了便於理解，對各構成元件之縮小比例適當調整而示出，圖式中所示之各構成元件之縮小比例未必與實際之構成元件之縮小比例一致。
＜環狀積層體＞ 本發明之一實施態樣之環狀積層體包含基材、及與基材相接地積層之橡膠覆膜，橡膠覆膜含有包含交聯性全氟彈性體(FFKM)、交聯劑、及溶劑之組合物之交聯物，橡膠覆膜之厚度為1 μm以上500 μm以下，交聯劑包含選自由上述通式(1)所表示之雙(胺基苯酚)化合物、上述通式(2)所表示之雙(胺基苯硫酚)化合物、及上述通式(3)所表示之四胺化合物所組成之群中之至少一種。
如圖1所示，環狀積層體1之自積層方向(厚度方向)觀察之形狀為環狀。環狀積層體1之外徑A例如可為2.5 mm以上1500 mm以下，內徑B例如可為0.5 mm以上1495 mm以下，亦可具有超過上述範圍之尺寸。
圖2係表示本發明之環狀積層體之截面。圖2所示之環狀積層體1包含基材10、及與基材10之表面相接地積層之橡膠覆膜20。環狀積層體1由於在基材10上積層有橡膠覆膜20，故而於基材10為後述之金屬密封件之情形時，有即便於低壓擠壓力下，亦容易獲得高密閉性之傾向。因此，本發明之環狀積層體1適合於密封材。
於環狀積層體1中，於基材10之單側配置有橡膠覆膜20，但亦可於基材10之兩側配置有橡膠覆膜20。藉由將橡膠覆膜20配置於基材10之兩側，可容易地抑制凸緣面及槽面這兩面之損傷。又，亦可以覆蓋整個基材之方式配置橡膠覆膜。如圖3所示，於基材10為O形環之情形時，可於基材10之全周配置橡膠覆膜20。
[基材] 基材10之自積層方向(厚度方向)觀察之形狀可為環狀。作為基材10，例如可例舉金屬密封件及彈性體密封件等。
作為金屬密封件，例如可為金屬薄板。關於金屬薄板，其主面可為平面，亦可於主面形成有槽。又，金屬薄板亦可以截面形狀成為波形或鋸齒形之方式成形。
又，作為金屬密封件，例如可為金屬O形環、金屬C形環、金屬E形環、金屬Ω形環、環狀接頭墊片、特殊形狀之金屬密封件等。金屬O形環可為內部中空之金屬密封件。金屬C形環可為含彈簧之金屬C形環，其係將盤簧作為彈性元件，並用金屬板(包膜)被覆該盤簧所得者。作為特殊形狀之金屬密封件，例如可例舉：於外周面或內周面具有V字狀圓周槽之金屬墊片(例如日本專利特開2019-027591號公報所記載者)、縱截面形狀為 字狀或橫向之U字狀之金屬墊片等。於圖4(a)中例示於外周面或內周面具有V字狀之圓周槽之金屬墊片的截面形狀。於圖4(b)中例示縱截面形狀為 字狀或橫向之U字狀之金屬墊片之截面形狀。
作為構成金屬密封件之材料，例如可例舉：鋁；鎂；鈦；包含鋁、鎂、或鈦之合金；不鏽鋼；鎳鉻合金；碳鋼；鉛；金；銀；銅；鎳；鉭；鉻鉬鋼；蒙乃爾合金等。構成基材10之金屬較佳為鋁、鈦、包含鋁或鈦之合金(例如以鋁為主成分之鋁合金)，更佳為包含鋁之金屬材料，即鋁、包含鋁之合金(例如以鋁為主成分之鋁合金)。
當基材10為金屬密封件時，氣體不易透過基材10，因此即便於橡膠覆膜20之厚度較薄之情形時亦容易提高密閉性。
作為彈性體密封件，例如可例舉O形環等。作為構成彈性體密封件之材料，例如可例舉偏二氟乙烯系氟橡膠(FKM)等。作為偏二氟乙烯系氟橡膠(FKM)，例如可例舉：偏二氟乙烯/六氟丙烯系共聚物、二元系偏二氟乙烯系橡膠、偏二氟乙烯/四氟乙烯/六氟丙烯系共聚物、偏二氟乙烯/四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚系共聚物、偏二氟乙烯/四氟乙烯/丙烯系共聚物等三元系偏二氟乙烯橡膠等。作為除偏二氟乙烯系氟橡膠以外之構成彈性體密封件之材料，例如可使用四氟乙烯/丙烯系共聚物。
基材10之厚度例如可為0.5 mm以上20 mm以下。基材10無論是片狀，抑或是O形環，均可具有上述範圍之厚度。
[橡膠覆膜] 橡膠覆膜20含有包含交聯性全氟彈性體(FFKM)(以下亦稱為FFKM)；包含選自由上述通式(1)所表示之雙(胺基苯酚)化合物、上述通式(2)所表示之雙(胺基苯硫酚)化合物、及上述通式(3)所表示之四胺化合物所組成之群中之至少一種之交聯劑(以下亦稱為交聯劑)；及溶劑之組合物之交聯物。橡膠覆膜20較佳為僅包含上述組合物之交聯物。橡膠覆膜20藉由包含利用交聯劑使FFKM交聯所得之交聯物，而可於高溫下發揮較高之耐自由基性。
橡膠覆膜20可為單層，亦可為多層。於橡膠覆膜20為多層之情形時，構成橡膠覆膜20之層之種類及厚度可各自相同，亦可各不相同。
作為FFKM，可例舉四氟乙烯(TFE)-全氟(烷基乙烯基醚)系共聚物、或TFE-全氟(烷氧基烷基乙烯基醚)系共聚物等。該等共聚物亦可進而包含源自其他全氟單體之結構單元。作為FFKM，可使用一種或兩種以上。
關於形成四氟乙烯(TFE)-全氟(烷基乙烯基醚)系共聚物之全氟(烷基乙烯基醚)，烷基之碳數可為1～10，例如可為全氟(甲基乙烯醚)、全氟(乙基乙烯醚)、全氟(丙基乙烯醚)等。較佳為全氟(甲基乙烯醚)。
關於形成TFE-全氟(烷氧基烷基乙烯基醚)系共聚物之全氟(烷氧基烷基乙烯基醚)，鍵結於乙烯醚基(CF 2=CFO-)之基之碳數可為3～15，例如上述全氟(烷氧基烷基乙烯基醚)可為 CF 2=CFOCF 2CF(CF 3)OC nF 2n ＋ 1、 CF 2=CFO(CF 2) 3OC nF 2n ＋ 1、 CF 2=CFOCF 2CF(CF 3)O(CF 2O) mC nF 2n ＋ 1、或 CF 2=CFO(CF 2) 2OC nF 2n ＋ 1。 上述式中，n例如為1～5，m例如為1～3。
藉由使交聯部位單體共聚(包含源自交聯部位單體之結構單元)，可對FFKM賦予交聯性。交聯部位係指能夠進行交聯反應之部位。作為交聯部位，例如可例舉腈基等。
具有腈基作為交聯部位之交聯部位單體之一例為含腈基之全氟乙烯醚。作為含腈基之全氟乙烯醚，例如可例舉： CF 2=CFO(CF 2) nOCF(CF 3)CN(n例如為2～4)、 CF 2=CFO(CF 2) nCN(n例如為2～12)、 CF 2=CFO[CF 2CF(CF 3)O] m(CF 2) nCN(n例如為2，m例如為1～5)、 CF 2=CFO[CF 2CF(CF 3)O] m(CF 2) nCN(n例如為1～4，m例如為1～2)、 CF 2=CFO[CF 2CF(CF 3)O] nCF 2CF(CF 3)CN(n例如為0～4) 等。
FFKM中源自TFE之結構單元/源自全氟(烷基乙烯基醚)或全氟(烷氧基烷基乙烯基醚)之結構單元/源自交聯部位單體之結構單元之比以莫耳比計，通常為53.0%～79.9%/20.0%～46.9%/0.4%～1.5%。亦可使用上述結構單元之比不同之兩種以上之FFKM。交聯性全氟彈性體(FFKM)較佳為含有源自含腈基之全氟乙烯醚之結構單元，更佳為含有源自四氟乙烯之結構單元、源自全氟(烷基乙烯基醚)或全氟(烷氧基烷基乙烯基醚)之結構單元、及源自含腈基之全氟乙烯醚之結構單元。
作為可較佳地使用之交聯劑之具體例，可例舉：2,2-雙(3-胺基-4-羥基苯基)六氟丙烷(BOAP)、4,4'-磺醯基雙(2-胺基苯酚)、9,9-雙(3-胺基-4-羥基苯基)茀、3,3'-二胺基聯苯胺、3,3',4,4'-四胺基二苯甲酮等。較佳為使用BOAP。
組合物中交聯劑之含量(於使用兩種以上之情形時為其合計量)相對於交聯性氟彈性體100質量份，例如可為0.1質量份以上5.0質量份以下。
作為溶劑，可使用能夠溶解未交聯之全氟彈性體之揮發性液體。作為溶劑，例如可例舉：全氟碳、氫氟醚、氫氟碳、全氟醚、氫氯氟碳、全氟胺、氟醇等氟溶劑。其中較佳為全氟碳、全氟醚、全氟胺。
於組合物中，除去溶劑以外之固形物成分相對於組合物之總量，例如可為0.05質量%以上10質量%以下，基於溶解性及塗敷性之觀點考慮，較佳為0.1質量%以上5質量%以下，更佳為0.5質量%以上5質量%以下。
為了改善加工性或調整物性等，組合物可視需要包含共交聯劑、抗老化劑、抗氧化劑、硫化加速劑、加工助劑(硬脂酸等)、穩定劑、黏著賦予劑、矽烷偶合劑、塑化劑、阻燃劑、離型劑、蠟類、潤滑劑等添加劑。添加劑之其他例為如氟系油(例如全氟醚等)之類之黏著性降低(防止)劑。添加劑可僅使用一種，亦可併用兩種以上。
但是，當譬如在高溫環境下使用環狀積層體1時，有發生揮發、溶出、或析出之虞，因此添加劑之量較佳為儘可能少(例如，每100質量份之交聯性氟彈性體為10質量份以下，較佳為5質量份以下，更佳為2質量份以下，進而較佳為1質量份以下)，較理想為不含添加劑。
交聯性氟彈性體組合物可視需要，包含二氧化矽、氧化鋁、氧化鋅、氧化鈦、黏土、滑石、矽藻土、硫酸鋇、碳酸鈣、碳酸鎂、氧化鈣、雲母、石墨、氫氧化鋁、矽酸鋁、鋁碳酸鎂、金屬粉、玻璃粉、陶瓷粉等無機填充劑；或由聚四氟乙烯(PTFE)、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)、聚偏二氟乙烯(PVDF)等形成之有機系填充劑。該等有機填充劑亦可為於FFKM之合成階段中含有者。
然而，無機填充劑若其含量增多，則有於惡劣環境下會飛散之問題變得明顯之虞，因此無機填充劑之量較佳為儘可能少(例如，每100質量份之交聯性氟彈性體為10質量份以下，較佳為5質量份以下，更佳為2質量份以下，進而較佳為1質量份以下)，較理想為不調配無機填充劑。再者，無機填充劑係指含有金屬元素(Ba、Ti、Zn、Al、Mg、Ca、Si等)之填充劑。
作為組合物之製造方法，例如可例舉：將交聯性FFKM與交聯劑混練之後與溶劑混合之方法、或將交聯性全氟彈性體(FFKM)、交聯劑、及溶劑一次性加以混合之方法等。基於提高分散性之觀點考慮，組合物之製造方法較佳為將交聯性FFKM與交聯劑混練之後與溶劑混合之方法。組合物之交聯物例如可藉由在高溫加壓下使塗佈於基材10上之組合物交聯而獲得。溶劑可於塗佈組合物之後且使組合物交聯之前的期間被去除，橡膠覆膜可包含溶劑，亦可不含溶劑。
橡膠覆膜20之厚度為1 μm以上500 μm以下。藉由使橡膠覆膜20之厚度為1 μm以上，可於高溫下發揮較高之耐自由基性。藉由使橡膠覆膜20之厚度處於上述範圍內，而於基劑為金屬密封件之情形時不會損傷凸緣面，即便於低壓擠壓力下密閉性亦良好。於基材為金屬密封件之情形時，基於凸緣面之損傷、壓擠壓力、及密閉性之觀點考慮，橡膠覆膜20之厚度較佳為10 μm以上200 μm以下，更佳為10 μm以上100 μm以下，進而較佳為20 μm以上80 μm以下。又，於基材為彈性體密封件之情形時，基於耐自由基性、皮膜之耐久性之觀點考慮，橡膠覆膜20之厚度較佳為10 μm以上200 μm以下，更佳為10 μm以上100 μm以下，進而較佳為10 μm以上50 μm以下，尤佳為未達50 μm。
＜環狀積層體之製造方法＞ 本發明之另一實施態樣之環狀積層體之製造方法包括：塗佈步驟，其係將包含交聯性全氟彈性體(FFKM)、上述交聯劑、及溶劑之組合物塗佈於基材上；及交聯步驟，其係使上述組合物交聯。針對組合物之說明適用上述環狀積層體中之說明。
於塗佈步驟中，作為將組合物塗佈於基材上之方法，可使用先前公知之方法，例如可例舉：噴霧器噴霧、輥塗佈、旋轉塗佈、模嘴塗佈、刮刀塗佈、浸漬等。其中，基於均勻之塗膜形成性及生產效率性之觀點考慮，較佳為噴霧器噴霧及浸漬。又，組合物可重複塗佈。例如，可於將組合物塗佈於基材上，使塗膜乾燥之後，於乾燥塗膜上進而塗佈組合物。
藉由在將組合物塗佈於基材上之前，對基材之表面進行電解處理、電暈處理、電漿處理等表面處理，可容易地提高組合物與基材之密接性。
可於將組合物塗佈於基材之後，且對組合物進行交聯之前實施乾燥處理。
於交聯步驟中，可藉由在高溫加壓下使塗佈於基材上之組合物交聯而於基材上形成橡膠覆膜。交聯溫度通常可為150℃以上300℃以下。為了提高橡膠覆膜之耐熱性，例如亦可於150℃以上320℃以下之溫度下進行二次交聯。亦可藉由游離輻射線之照射進行二次交聯。作為游離輻射線，可較佳地使用電子束或γ射線。
＜組合物＞ 本發明之又一實施態樣之組合物包含交聯性全氟彈性體(FFKM)、交聯劑、及溶劑，上述交聯劑包含選自由上述通式(1)所表示之雙(胺基苯酚)化合物、上述通式(2)所表示之雙(胺基苯硫酚)化合物、及上述通式(3)所表示之四胺化合物所組成之群中之至少一種。藉由使組合物交聯，可形成即便是薄膜(例如為500 μm以下，較佳為200 μm以下，進而較佳為100 μm以下，更佳為80 μm以下，尤佳為50 μm以下，特佳為未達50 μm，且例如為1 μm以上，較佳為10 μm以上，更佳為20 μm以上)，耐自由基性亦屬優異之橡膠覆膜。交聯性全氟彈性體(FFKM)、交聯劑、及溶劑、以及任意之添加劑的種類及較佳範圍適用上述環狀積層體中所述之種類及較佳範圍。 [實施例]
以下，藉由實施例對本發明進一步詳細地進行說明。除非另有說明，例中之「%」及「份」為質量%及質量份。
＜實施例1、比較例1～2＞ 以表1所示之成分及調配比製備組合物。其後，將組合物噴霧器噴霧於基材(金屬密封件，外徑：158.6 mm，內徑151 mm，直徑：3.8 mm)上，使其於280℃下交聯之後，形成厚度40 μm之橡膠覆膜，從而獲得實施例1之環狀積層體。按照以下方法對所獲得之環狀積層體之密閉性及凸緣面之損傷進行評價。 [密閉性] 以表1所示之壓潰率及負載將環狀積層體緊固於設置於壓縮氣體用配管之凸緣部。向壓縮氣體用配管供給RT(Room Temperature，室溫)、流量為10 ml/min之氦氣，藉由He洩漏檢測器測定3小時後自密封材洩漏之氦氣量。將結果示於表1。 [凸緣面之損傷] 於上述洩漏量之測定後，鬆開凸緣部，藉由目視確認凸緣面是否有損傷。
＜實施例2及3＞ 除了設為表1所示之基材之種類及橡膠覆膜之厚度以外，以與實施例1同樣之方式製作實施例2及3之環狀積層體，進行評價。將結果示於表1。
＜比較例1及2＞ 使用表1所示之基材，以表1所示之壓潰率及負載進行評價。將結果示於表1。
[表1]
   實施例1 實施例2 實施例3 比較例1 比較例2
基材之種類 含彈簧之金屬C形環 含彈簧之金屬C形環 含彈簧之金屬C形環 FKM O形環A 含彈簧之金屬C形環
FFKM A(份) 100 100 100 - -
BOAP(份) 0.5 0.5 0.5 - -
溶劑(份) 4000 4000 4000 - -
橡膠覆膜厚度(μm) 40 1.0 200 - -
壓潰率(%) 3 3 3 18 3
壓縮負載(N/mm) 40 40 40 3 40
洩漏量(Pa·m 3/s) 4.4×10 -8 4.0×10 -8 8.9×10 -8 2.80×10 -7 洩漏
凸緣面之損傷 無 無 無 無 有
FFKM A：3M公司製造之四氟乙烯(TFE)-全氟(烷基乙烯基醚)系共聚物「PFE131TZ」 BOAP：2,2-雙(3-胺基-4-羥基苯基)六氟丙烷 溶劑：3M公司製造之氟溶劑「Fluorinert PF5060」 含彈簧之金屬C形環：華爾卡股份有限公司製造之Trypack「No.3645-ZAA7B」 FKM O形環A：尺寸AS568-229
實施例1～3之環狀積層體即便於低壓潰率下洩漏量亦較少。另一方面，比較例1中，雖壓縮負載較低，但洩漏量較多。比較例2中，不僅氦氣發生洩漏而無法獲得密閉性，而且確認到凸緣面之損傷。
＜實施例4及5、比較例3及4＞ 以表2所示之成分及調配比製備組合物。其後，將組合物於溶劑中浸漬(Dipping)到基材(FKM O形環B，外徑：32.05 mm，內徑24.99 mm，厚度：3.53 mm)上5次，使其乾燥，於280℃下進行交聯，之後形成表2所示之厚度之橡膠覆膜，從而獲得實施例4及5、比較例3及4之環狀積層體。按照以下方法對所獲得之環狀積層體於高溫下之耐自由基性進行評價。
[耐氟自由基性之評價] 於下述條件下進行氟自由基暴露試驗，目視觀察試驗後之密封材之外觀，上述氟自由基暴露試驗係使密封材暴露於由NF 3之遙距電漿產生之氟自由基。 (氟自由基暴露試驗之條件) ・電漿源(plasma source)：遙距電漿源； ・電漿輸出：5000 W； ・氣體流量：NF 31 slm、氬氣1 slm； ・真空度：5 torr； ・試驗溫度：200℃； ・試驗時間：3小時。 (評價基準) ○：未確認到表面之熔融。 ×：確認到表面之熔融。
[表2]
   實施例4 實施例5 比較例3 比較例4
FFKM A(份) 100 100 - -
FFKM B(份) - - 100 100
BOAP(份) 0.5 0.5 - -
共交聯劑(份) - - 1.5 1.5
過氧化物(份) - - 1.0 1.0
溶劑(份) 100,000 5,000 100,000 5,000
厚度(μm) 1.7 2.7 1.6 2.8
耐自由基性 ○ ○ × ×
FFKM A：3M公司製造之四氟乙烯(TFE)-全氟(烷基乙烯基醚)系共聚物「PFE131TZ」 FFKM B：Solvay公司製造之四氟乙烯(TFE)-全氟(烷基乙烯基醚)系共聚物「Tecnoflon PFR94」 BOAP：2,2-雙(3-胺基-4-羥基苯基)六氟丙烷 共交聯劑：三菱化學公司製造之「TAIC」 過氧化物：日油公司製造之「Perhexa 25B」 溶劑：3M公司製造之氟溶劑「Fluorinert PF5060」
將分別構成FKM O形環A及B之彈性體組合物FKM A及B之組成示於表3。 [表3]
   FKM A FKM B
FKM A(份) 100 -
FKM B(份) - 100
碳黑 20 -
氫氧化鈣 6 -
氧化鎂(份) 3 -
共交聯劑(份) - 4
過氧化物(份) - 1.5
FKM A：大金公司製造之偏二氟乙烯(VDF)-六氟丙烯(HFP)系共聚物「Dai-el G701」 FKM B：大金公司製造之偏二氟乙烯(VDF)-四氟乙烯(TFE)-六氟丙烯(HFP)系共聚物「Dai-el G902」 碳黑：Cancarb公司製造之Thermax N-990 氫氧化鈣：近江化學工業公司製造之CALDIC #2000 氧化鎂：協和化學工業公司製造之Kyowamag #150 共交聯劑：三菱化學公司製造之「TAIC」 過氧化物：日油公司製造之「Perhexa 25B」
實施例4及5之環狀積層體於高溫下之耐自由基性良好。另一方面，至於比較例3及4，高溫下之耐自由基性不足。
1:環狀積層體 10:基材 20:橡膠覆膜 A:外徑 B:內徑
圖1係表示本發明之環狀積層體之自積層方向觀察之形狀之一例的概略俯視圖。 圖2係表示本發明之環狀積層體之層構成之一例之概略剖視圖。 圖3係表示本發明之環狀積層體之層構成之一例之概略剖視圖。 圖4(a)、(b)係表示特殊形狀金屬密封件之形狀之例之概略剖視圖。
1:環狀積層體
A:外徑
B:內徑

Claims (13)

  1. 一種環狀積層體，其包含基材、及與上述基材相接地積層之橡膠覆膜， 上述橡膠覆膜含有包含交聯性全氟彈性體(FFKM)、交聯劑、及溶劑之組合物之交聯物， 上述橡膠覆膜之厚度為1 μm以上500 μm以下， 上述交聯劑包含選自由下述通式(1)： [化1] 所表示之雙(胺基苯酚)化合物、下述通式(2)： [化2] 所表示之雙(胺基苯硫酚)、及下述通式(3)： [化3] 所表示之四胺化合物[式(1)～(3)中，A為SO 2、O、C=O、碳數1～6之伸烷基、碳數1～10之全氟伸烷基、或使兩個苯環直接鍵結之碳-碳鍵；式(1)及(2)中，位於同一苯環上之NH 2基與OH基或SH基彼此相鄰，且NH 2基、及OH基或SH基相對於基A為間位或對位]所組成之群中之至少一種。
  2. 如請求項1之環狀積層體，其中上述基材為金屬密封件。
  3. 如請求項1之環狀積層體，其中上述基材為彈性體密封件。
  4. 如請求項1之環狀積層體，其中上述橡膠覆膜之厚度為10 μm以上200 μm以下。
  5. 如請求項2之環狀積層體，其中上述橡膠覆膜之厚度為10 μm以上200 μm以下。
  6. 如請求項3之環狀積層體，其中上述橡膠覆膜之厚度為10 μm以上200 μm以下。
  7. 如請求項1之環狀積層體，其中上述交聯性全氟彈性體(FFKM)含有源自含腈基之全氟乙烯醚之結構單元。
  8. 如請求項5之環狀積層體，其中上述交聯性全氟彈性體(FFKM)含有源自含腈基之全氟乙烯醚之結構單元。
  9. 如請求項6之環狀積層體，其中上述交聯性全氟彈性體(FFKM)含有源自含腈基之全氟乙烯醚之結構單元。
  10. 一種密封材，其包含如請求項1至9中任一項之環狀積層體。
  11. 一種環狀積層體之製造方法，其係如請求項1之環狀積層體之製造方法，其包括： 塗佈步驟，其係將包含交聯性全氟彈性體(FFKM)、交聯劑、及溶劑之組合物塗佈於基材上；及 交聯步驟，其係使上述組合物交聯。
  12. 如請求項11之環狀積層體之製造方法，其中於上述塗佈步驟中，藉由噴霧器噴霧或浸漬將上述組合物塗佈於上述基材上。
  13. 一種組合物，其包含交聯性全氟彈性體(FFKM)、交聯劑、及溶劑，上述交聯劑包含選自由下述通式(1)所表示之雙(胺基苯酚)化合物、下述通式(2)所表示之雙(胺基苯硫酚)、及下述通式(3)所表示之四胺化合物所組成之群中之至少一種： [化4] [化5] [化6] [式(1)～(3)中，A為SO 2、O、C=O、碳數1～6之伸烷基、碳數1～10之全氟伸烷基、或使兩個苯環直接鍵結之碳-碳鍵；式(1)及(2)中，位於同一苯環上之NH 2基與OH基或SH基彼此相鄰，且NH 2基、及OH基或SH基相對於基A為間位或對位]。
TW112103623A 2022-02-03 2023-02-02 環狀積層體、密封材及製造方法 TW202338057A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022015801A JP2023113432A (ja) 2022-02-03 2022-02-03 環状積層体、シール材および製造方法
JP2022-015801 2022-02-03

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW202338057A true TW202338057A (zh) 2023-10-01

Family

ID=87552441

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW112103623A TW202338057A (zh) 2022-02-03 2023-02-02 環狀積層體、密封材及製造方法

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP2023113432A (zh)
TW (1) TW202338057A (zh)
WO (1) WO2023149419A1 (zh)

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3757001B2 (ja) * 1996-08-09 2006-03-22 株式会社三ツ星 二層構造の線状シーリング材及びその製造方法
JPH10329271A (ja) * 1997-06-03 1998-12-15 Nok Corp 積層構造体
JPH11201289A (ja) * 1998-01-09 1999-07-27 Nok Corp シールリングおよびその製造方法
JP2002363474A (ja) * 2001-06-05 2002-12-18 Canon Inc コーティング用溶液とその製造方法及び定着部材
JP4876580B2 (ja) * 2003-11-21 2012-02-15 ダイキン工業株式会社 含フッ素エラストマー塗料組成物
JP2005272674A (ja) * 2004-03-25 2005-10-06 Nichias Corp パーフルオロエラストマー成形体及びその製造方法
JP2008296549A (ja) * 2007-06-04 2008-12-11 Daikin Ind Ltd パーフルオロエラストマー塗膜を有するフッ素樹脂成形品
JP5177253B2 (ja) * 2011-04-15 2013-04-03 ユニマテック株式会社 ゴム金属積層体
WO2013108779A1 (ja) * 2012-01-17 2013-07-25 ニチアス株式会社 ガスケット用素材
JP6230415B2 (ja) * 2013-12-27 2017-11-15 日本バルカー工業株式会社 パーフルオロエラストマー組成物、並びにシール材及びその製造方法
EP3484953B1 (en) * 2016-07-18 2020-04-15 Solvay Specialty Polymers Italy S.p.A. Fluoroelastomer composition
EP4137522A4 (en) * 2020-04-13 2024-05-22 Agc Inc FLUOROCOPOLYMER COMPOSITION AND CROSS-LINKED RUBBER ARTICLE

Also Published As

Publication number Publication date
JP2023113432A (ja) 2023-08-16
WO2023149419A1 (ja) 2023-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8146924B2 (en) Low-compression force metal gaskets
EP2824144B1 (en) Fluorine rubber composition capable of forming crack-resistant sealing material and crack-resistant sealing material obtained from the composition
JP5553320B2 (ja) 架橋性含フッ素エラストマー組成物および該組成物から作製された成形品
US10138352B2 (en) Fluoroelastomer composition and molded article
JPWO2003051999A1 (ja) 架橋性エラストマー組成物および該組成物からなる成形品
US20110083806A1 (en) Plasma Resistant Processing Apparatus
JP2000309704A (ja) 架橋性エラストマー用フィラーおよびそれを含有する架橋性エラストマー組成物
TWI821179B (zh) 積層體及其製造方法、以及閘密封件
JP6547233B2 (ja) 組成物および成形品
TWI247024B (en) Elastomer formed product
TWI735769B (zh) 積層體及其製造方法、以及閘密封件
TWI376407B (en) Sealing material, parts for plasma-treating equipment having said sealing material and production method of said sealing material
CN107614649B (zh) 粘接剂组合物、密封结构体及密封结构体的制造方法
TW202338057A (zh) 環狀積層體、密封材及製造方法
JP2018016795A (ja) パーフルオロエラストマー組成物及びシール材
WO2004063281A1 (ja) 架橋性エラストマー組成物および該架橋性エラストマー組成物からなる成形品
JP2018009109A (ja) フッ素ゴム架橋物及びフッ素ゴム組成物
JP2008273199A (ja) シール材
JP2019516250A (ja) エラストマーシール