首页 / 专利库 / 化学反应,工艺和试剂 / 阳极氧化 / 层叠体及其制造方法以及闸门密封件

层叠体及其制造方法以及闸密封件

阅读:2发布:2020-09-04

专利汇可以提供层叠体及其制造方法以及闸密封件专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供一种层叠体以及包含该层叠体的闸 门 密封件 ,所述层叠体包含:金属基材,其具有形成有 阳极 氧 化 膜的表面;氟 树脂 层,其与阳极氧化膜相接而层叠;以及氟弹性体层,其与氟树脂层的与金属基材相反一侧的表面相接而层叠。,下面是层叠体及其制造方法以及闸密封件专利的具体信息内容。

1.一种层叠体,其包含:
金属基材,其具有形成有阳极化膜的表面;
树脂层,其与所述阳极氧化膜相接而层叠;以及
氟弹性体层,其与所述氟树脂层的与所述金属基材相反一侧的表面相接而层叠。
2.根据权利要求1所述的层叠体,其中,
所述氟弹性体层含有交联性全氟弹性体的交联物。
3.根据权利要求1或2所述的层叠体,其中,
所述阳极氧化膜的由JIS B 0601:1994规定的算术平均粗糙度Ra为0.05~100μm。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的层叠体,其中,
所述金属基材含有
5.一种闸密封件,其包含权利要求1~4中任一项所述的层叠体。
6.一种层叠体的制造方法,其包括:
准备金属基材的工序,所述金属基材具有形成有阳极氧化膜的表面;
在所述阳极氧化膜的表面形成氟树脂层的工序;
在所述氟树脂层的与所述金属基材相反一侧的表面,形成含有交联性氟弹性体的层的工序;以及
使所述含有交联性氟弹性体的层进行交联而形成氟弹性体层的工序。
7.根据权利要求6所述的层叠体的制造方法,其中,
形成所述氟树脂层的工序包括:在将熔融的氟树脂配置于所述阳极氧化膜的表面后进行固化的工序。
8.根据权利要求6或7所述的层叠体的制造方法,其中,
所述交联性氟弹性体为交联性全氟弹性体。
9.根据权利要求6~8中任一项所述的层叠体的制造方法,其中,
所述阳极氧化膜的由JIS B 0601:1994规定的算术平均粗糙度Ra为0.05~100μm。
10.根据权利要求6~9中任一项所述的层叠体的制造方法,其中,所述金属基材含有铝。

说明书全文

层叠体及其制造方法以及闸密封件

技术领域

[0001] 本发明涉及一种具备金属基材和氟弹性体层的层叠体及其制造方法、以及包含该层叠体的闸门密封件(gate seal)。

背景技术

[0002] 一般而言,半导体制造装置的真空腔室设有用于放入/取出晶片等被处理物的闸门,该闸门具备用于进行闸门的开闭的闸门密封件。闸门密封件通常由金属基材和密合地配置于该金属基材的表面的密封件构成,能够利用该密封件的密封性来保持腔室内外的差压。
[0003] 日本特开平06-157686号公报(专利文献1)记载了:将金属与含氟弹性体组合物的固化物经由粘接剂进行层叠,将层叠出的层叠体适用于油封、曲轴密封件(crank shaft seal)等。
[0004] 现有技术文献
[0005] 专利文献
[0006] 专利文献1:日本特开平06-157686号公报

发明内容

[0007] 发明所要解决的问题
[0008] 使用粘接剂的闸门密封件至少在下述方面存在改善的余地。
[0009] (a)在苛刻的使用环境下(例如,高温环境、腐食性环境、UV(ultraviolet:紫外线)环境、等离子体环境下等),有时在金属基材与密封件之间发生剥离。认为其原因在于,在苛刻的使用环境下,粘接剂会分解。
[0010] (b)每当改变密封件所使用的氟弹性体的种类,就需要开发/选定适当的粘接剂,这在开发成本方面是不利的。
[0011] 本发明的目的在于,提供一种金属基材与氟弹性体层之间的剥离强度得以改善的层叠体以及包含该层叠体的闸门密封件。
[0012] 用于解决问题的方案
[0013] 本发明提供如下所示的层叠体及其制造方法、以及闸门密封件。
[0014] [1]一种层叠体,其包含:金属基材,其具有形成有阳极化膜的表面;氟树脂层,其与所述阳极氧化膜相接而层叠;以及氟弹性体层,其与所述氟树脂层的与所述金属基材相反一侧的表面相接而层叠。
[0015] [2]根据[1]所述的层叠体,其中,所述氟弹性体层含有交联性全氟弹性体的交联物。
[0016] [3]根据[1]或[2]所述的层叠体,其中,所述阳极氧化膜的由JIS B 0601:1994规定的算术平均粗糙度Ra为0.05~100μm。
[0017] [4]根据[1]~[3]中任一项所述的层叠体,其中,所述金属基材含有
[0018] [5]一种闸门密封件,其包含[1]~[4]中任一项所述的层叠体。
[0019] [6]一种层叠体的制造方法,其包括:准备金属基材的工序,所述金属基材具有形成有阳极氧化膜的表面;在所述阳极氧化膜的表面形成氟树脂层的工序;在所述氟树脂层的与所述金属基材相反一侧的表面,形成含有交联性氟弹性体的层的工序;以及使所述含有交联性氟弹性体的层进行交联而形成氟弹性体层的工序。
[0020] [7]根据[6]所述的层叠体的制造方法,其中,形成所述氟树脂层的工序包括:在将熔融的氟树脂配置于所述阳极氧化膜的表面后进行固化的工序。
[0021] [8]根据[6]或[7]所述的层叠体的制造方法,其中,所述交联性氟弹性体为交联性全氟弹性体。
[0022] [9]根据[6]~[8]中任一项所述的层叠体的制造方法,其中,所述阳极氧化膜的由JIS B 0601:1994规定的算术平均粗糙度Ra为0.05~100μm。
[0023] [10]根据[6]~[9]中任一项所述的层叠体的制造方法,其中,所述金属基材含有铝。
[0024] 发明效果
[0025] 本发明能够提供一种金属基材与氟弹性体层之间的剥离强度(以下有时简称为“剥离强度”)得以改善的层叠体以及包含该层叠体的闸门密封件。附图说明
[0026] 图1为表示本发明的层叠体的一例的概略剖视图。

具体实施方式

[0027] <层叠体>
[0028] 以下,示出实施方式来对本发明进行详细说明。
[0029] 图1为表示本发明的层叠体的一例的概略剖视图。如图1所示,本发明的层叠体包含:金属基材10;氟树脂层20,其与金属基材10的表面相接而层叠;以及氟弹性体层30,其与氟树脂层20的与金属基材10相反一侧的表面相接而层叠。
[0030] 金属基材10的一表面形成有阳极氧化膜11。与该阳极氧化膜11的表面相接地层叠有氟树脂层20。
[0031] (1)金属基材
[0032] 构成金属基材10的金属为能够阳极氧化的金属,例如可列举出:铝;镁;;含有铝、镁或钛的合金;不锈;等。构成金属基材10的金属优选为铝;钛;含有铝或钛的合金(例如以铝为主成分的铝合金),更优选为含有铝的金属材料,即为铝;含有铝的合金(例如以铝为主成分的铝合金)。
[0033] 金属基材10的形状能够设为用作闸门时所期望的形状等合适的形状。金属基材10的厚度例如为1~30mm左右。
[0034] 金属基材10的至少一个表面(例如一方的主面)具有阳极氧化膜11。阳极氧化膜11为利用将金属基材10设为阳极的电解处理而形成于金属基材10的表面的氧化膜(金属氧化物的膜)。电解处理所用的电解液没有特别限制,能够使用硫酸草酸磷酸、铬酸、酸等的溶液。
[0035] 阳极氧化膜11通常为多孔膜。阳极氧化膜11的开孔径例如为0.05~100μm,从提高剥离强度的观点考虑,优选为0.1~50μm,更优选为2~30μm。阳极氧化膜11的开孔径能够由SEM或TEM观察进行测定。
[0036] 优选的是,构成层叠在阳极氧化膜11上的氟树脂层20的氟树脂进入到阳极氧化膜11的孔的至少一部分。这在提高剥离强度方面是有利的。
[0037] 阳极氧化膜11的厚度能够利用阳极氧化处理时的电量(电流量、电解处理时间)等进行控制。阳极氧化膜11的厚度例如为0.05~200μm,从提高剥离强度的观点考虑,优选为0.1~100μm。阳极氧化膜11的厚度可为0.1~50μm、1~40μm、或5~30μm。阳极氧化膜11的厚度例如能够使用Fisher Instruments Ltd.制的FISCHERSCOPE“XDL210”等膜厚计进行测定。
[0038] 阳极氧化膜11的表面(层叠有氟树脂层20的表面)通常具有凹凸形状。从提高剥离强度的观点考虑,由JIS B 0601:1994规定的阳极氧化膜11的算术平均粗糙度Ra优选为0.05~100μm,更优选为0.1~50μm,进一步优选为0.5~11μm。从同样的观点考虑,由JIS B 
0601:1994规定的阳极氧化膜11的最大高度粗糙度Ry优选为0.05~150μm,更优选为0.1~
100μm,进一步优选为1~50μm。另外,从同样的观点考虑,由JIS B 0601:1994规定的阳极氧化膜11的十点平均粗糙度Rz优选为0.1~120μm,更优选为1~120μm,进一步优选为20~110μm。
[0039] 这些表面粗糙度参数能够利用激光显微镜、SEM观察进行测定。
[0040] (2)氟树脂层
[0041] 氟树脂层20为由氟树脂构成的层。氟树脂为在分子内具有氟原子的热塑性树脂,但排除弹性体。氟树脂可以仅单独使用一种,也可以并用两种以上。
[0042] 作为氟树脂,例如能够列举:聚四氟乙烯(PTFE)、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP)、四氟乙烯-乙烯共聚物(ETFE)、聚三氟氯乙烯(PCTFE)、三氟氯乙烯-乙烯共聚物(ECTFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚氟乙烯(PVF)、偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物(VDF-HFP共聚物)、偏氟乙烯-六氟丙烯-四氟乙烯共聚物(VDF-HFP-TFE共聚物)等。
[0043] 其中,从提高剥离强度的观点考虑,优选使用PFA、FEP、ETFE、PVDF。
[0044] 从容易通过熔融粘接于阳极氧化膜11的表面形成氟树脂层20的观点考虑,氟树脂的熔点优选为310℃以下,更优选为250℃以下。
[0045] 氟树脂层20的厚度例如为0.05μm~10mm,从剥离强度的提高以及层叠体的薄膜化的观点考虑,优选为0.1μm~5mm,更优选为10μm~2mm,进一步优选为20μm~1mm,再进一步优选为40μm~1mm,特别优选为50μm~500μm。
[0046] 氟树脂层20能够含有氟树脂以外的成分。作为氟树脂以外的成分,可列举出在下文中针对氟弹性体层30进行说明的添加剂。其中,从提高剥离强度的观点考虑,优选的是,添加剂的量少,具体而言,氟树脂层20中的氟树脂的含有率优选为80重量%以上,更优选为90重量%以上,进一步优选为95重量%以上(例如100重量%)。
[0047] 本发明的层叠体具有金属基材10/氟树脂层20/氟弹性体层30的层构成,因此能够成为金属基材10与氟弹性体层30之间的剥离强度优异的层叠体。另外,根据本发明的层叠体,能够通过加热使夹存于金属基材10与氟弹性体层30之间的氟树脂层20熔融,因此,能够在所期望的时期容易从金属基材10分离氟弹性体层30,从而回收金属基材10。这在下述方面是有利的,例如,即使在因使用而使氟弹性体层30劣化的情况下,也不用更换整个层叠体,能够从金属基材10分离已劣化的氟弹性体层30,从而再利用金属基材10。
[0048] (3)氟弹性体层
[0049] 氟弹性体层30含有交联性氟弹性体的交联物。氟弹性体层30也可由交联性氟弹性体的交联物构成。
[0050] 氟弹性体层30能够通过使含有交联性氟弹性体的交联性氟弹性体组合物进行交联来形成。
[0051] 优选的是,交联性氟弹性体优选能够利用分子链间的交联反应来形成交联结构,由此,能够形成体现橡胶弹性的弹性体(交联橡胶)。优选的是,交联性氟弹性体不含有热塑性弹性体。
[0052] 作为交联性氟弹性体,能够列举交联性全氟弹性体(FFKM)、以及除此以外的氟弹性体(FKM)。
[0053] 作为FFKM,能够列举四氟乙烯(TFE)-全氟(烷基乙烯基醚)系共聚物、TFE-全氟(烷氧基烷基乙烯基醚)系共聚物等。这些共聚物也还可以含有源自其他全氟单体的结构单元。
[0054] FFKM能够使用一种或两种以上。
[0055] 形成四氟乙烯(TFE)-全氟(烷基乙烯基醚)系共聚物的全氟(烷基乙烯基醚)的烷基的原子数能够为1~10,例如能够为全氟(甲基乙烯基醚)、全氟(乙基乙烯基醚)、全氟(丙基乙烯基醚)等。优选为全氟(甲基乙烯基醚)。
[0056] 形成TFE-全氟(烷氧基烷基乙烯基醚)系共聚物的全氟(烷氧基烷基乙烯基醚)的键结于乙烯基醚基(CF2=CFO-)的基团的碳原子数能够为3~15,例如能够为CF2=CFOCF2CF(CF3)OCnF2n+1、CF2=CFO(CF2)3OCnF2n+1、CF2=CFOCF2CF(CF3)O(CF2O)mCnF2n+1、或CF2=CFO(CF2)2OCnF2n+1。
[0057] 上述式中,n例如为1~5,m例如为1~3。
[0058] 能够通过使交联位点单体进行共聚(使其含有源自交联位点单体的结构单元)来将交联性赋予FFKM。交联位点意指,能够进行交联反应的位点。作为交联位点,例如能够列举腈基、卤素基(例如I基、Br基等)、全氟苯基等。
[0059] 具有腈基作为交联位点的交联位点单体的一例为含腈基的全氟乙烯基醚。作为含腈基的全氟乙烯基醚,例如能够列举:CF2=CFO(CF2)nOCF(CF3)CN(n例如为2~4)、CF2=CFO(CF2)nCN(n例如为2~12)、CF2=CFO[CF2CF(CF3)O]m(CF2)nCN(n例如为2,m例如为1~5)、CF2=CFO[CF2CF(CF3)O]m(CF2)nCN(n例如为1~4,m例如为1~2)、CF2=CFO[CF2CF(CF3)O]nCF2CF(CF3)CN(n例如为0~4)等。
[0060] 具有卤素基作为交联位点的交联位点单体的一例为含卤素基的全氟乙烯基醚。作为含卤素基的全氟乙烯基醚,例如能够列举:在上述的含腈基的全氟乙烯基醚的具体例中,将腈基替换为卤素基的物质。
[0061] FFKM也可具有将两条主链间交联的交联结构。
[0062] FFKM中的源自TFE的结构单元/源自全氟(烷基乙烯基醚)或全氟(烷氧基烷基乙烯基醚)的结构单元/源自交联位点单体的结构单元的比例,以摩尔比计通常为53.0%~79.9%/20.0%~46.9%/0.4%~1.5%。
[0063] 也能够使用上述结构单元的比例不同的两种以上的FFKM。
[0064] 作为FFKM以外的氟弹性体的FKM为具有氢原子和氟原子的氟弹性体。
[0065] 作为FKM,能够列举:偏氟乙烯(VDF)-六氟丙烯(HFP)系聚合物;偏氟乙烯(VDF)-六氟丙烯(HFP)-四氟乙烯(TFE)系聚合物;四氟乙烯(TFE)-丙烯(Pr)系聚合物;偏氟乙烯(VDF)-丙烯(Pr)-四氟乙烯(TFE)系聚合物;乙烯(E)-四氟乙烯(TFE)-全氟甲基乙烯基醚(PMVE)系聚合物;偏氟乙烯(VDF)-四氟乙烯(TFE)-全氟甲基乙烯基醚(PMVE)系聚合物;偏氟乙烯(VDF)-全氟甲基乙烯基醚(PMVE)系聚合物。
[0066] 在FKM中,也能够通过使交联位点单体进行共聚(使其含有源自交联位点单体的结构单元)来赋予交联性。交联位点单体的例子与FFKM同样。
[0067] 交联性氟弹性体的交联体系没有特别限制,例如若为FFKM,则可列举出:过氧化物交联体系、双酚交联体系、三嗪交联体系、恶唑交联体系、咪唑交联体系、噻唑交联体系,若为FKM,则可列举出:过氧化物交联体系、多胺交联体系、多元醇交联体系。
[0068] 交联性氟弹性体可以利用任一种交联体系进行交联,也可以利用两种以上交联体系进行交联。
[0069] 交联性氟弹性体组合物能够含有符合交联性氟弹性体的交联体系的交联剂。
[0070] 作为过氧化物交联体系所用的过氧化物交联剂(自由基聚合引发剂),例如可列举出:2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷(市售品的例子:Nippon Oil&Fats Co.,Ltd.制“Perhexa 25B”);过氧化二异丙苯(市售品的例子:Nippon Oil&Fats Co.,Ltd.制“Percumyl D”);2,4-二氯苯甲酰过氧化物;二-叔丁基过氧化物;叔丁基二异丙苯过氧化物;过氧化苯甲酰(市售品的例子:Nippon Oil&Fats Co.,Ltd.制“Nyper B”);2,5-二甲基-2,5-(叔丁基过氧基)己炔-3(市售品的例子:Nippon Oil&Fats Co.,Ltd.制“Perhexine25B”);2,5-二甲基-2,5-二(过氧化苯甲酰)己烷;α,α’-双(叔丁基过氧化-间异丙基)苯(市售品的例子:Nippon Oil&Fats Co.,Ltd.制“Perbutyl P”);叔丁基过氧化异丙基碳酸酯;过氧化对氯苯甲酰等有机过氧化物。
[0071] 过氧化物交联剂可以仅使用一种,也可以并用两种以上。
[0072] 在过氧化物交联体系中,能够与过氧化物交联剂一起并用共交联剂。作为共交联剂,能够列举:异氰脲酸三烯丙基酯(市售品的例子:日本化成株式会社制“TAIC”);氰脲酸三烯丙基酯;三烯丙基缩甲(triallyl formal);偏苯三酸三烯丙酯;N,N’-间亚苯基双来酰亚胺;对苯二甲酸二丙炔酯(dipropargyl terephthalate);邻苯二甲酸二烯丙基酯;四烯丙基对苯二甲酰胺等能够利用自由基进行共交联的化合物(不饱和多官能性化合物)。
[0073] 共交联剂可以仅使用一种,也可以并用两种以上。在上述物质中,从提高反应性、在高温环境下的压缩永久变形特性(在高温环境下使用时的寿命的指标)的观点考虑,共交联剂优选含有异氰脲酸三烯丙基酯。
[0074] 共交联剂的其他优选的例子为由下式所示的二烯化合物:CH2=CH-(CF2)n-CH=CH2。式中的n优选为整数4~12,更优选为整数4~8。
[0075] 也可将上述异氰脲酸三烯丙基酯等与二烯烃化合物并用。
[0076] 作为恶唑交联体系所用的交联剂,例如可列举出:2,2-双(3-基-4-羟基苯基)六氟丙烷(BOAP);4,4’-磺酰基双(2-氨基苯酚)〔双(3-氨基-4-羟基苯基)砜〕、3,3’-二氨基联苯胺、3,3’,4,4’-四氨基二苯甲。可优选使用BOAP。
[0077] 在三嗪交联体系中,可使用有机化合物;季鏻盐、季铵盐等鎓盐;尿素、氮化等交联催化剂。
[0078] 作为咪唑交联体系、噻唑交联体系所用的交联剂,能够使用以往公知的交联剂。作为咪唑交联体系所用的交联剂,能够列举3,3’,4,4’-四氨基二苯甲酮、3,3’-二氨基联苯胺等。
[0079] 相对于交联性氟弹性体100重量份,交联剂(在使用两种以上的情况下为它们的总量)的使用量例如为0.01~20重量份,从提高高温环境下的压缩永久变形特性的观点考虑,优选为10重量份以下,更优选为5重量份以下。
[0080] 相对于交联性氟弹性体100重量份,共交联剂(在使用两种以上的情况下为它们的总量)的使用量例如为0.1~40重量份,从提高高温环境下的压缩永久变形特性的观点考虑,优选为0.2~10重量份。
[0081] 以改善加工性、调整物性等为目的,交联性氟弹性体组合物能够根据需要而含有抗老化剂、抗氧化剂、硫化促进剂、加工助剂(硬脂酸等)、稳定剂、增粘剂、硅烷偶联剂增塑剂、阻燃剂、脱模剂、蜡类、润滑剂等添加剂。添加剂的其他例子为氟系油(例如,全氟醚等)这样的粘合性降低(防止)剂。
[0082] 添加剂可以仅使用一种,也可以并用两种以上。
[0083] 其中,在高温环境下使用层叠体等情况下,恐怕发生挥发、溶出或析出,因此,添加剂的量优选为尽可能少(例如,相对于交联性氟弹性体100重量份为10重量份以下,优选为5重量份以下,更优选为2重量份以下,进一步优选为1重量份以下),理想的是不含有添加剂。
[0084] 交联性氟弹性体组合物能够根据需要而含有二氧化硅、氧化铝、氧化锌、氧化钛、粘土、滑石、硅藻土、硫酸钡、碳酸、碳酸镁、氧化钙母、石墨、氢氧化铝、硅酸铝、水滑石、金属粉、玻璃粉、陶瓷粉这样的无机填充剂。
[0085] 其中,若无机填充剂的含量变多,则恐怕在苛刻的环境下发生飞散的问题变得明显,因此,无机填充剂的量优选为尽可能少(例如,相对于交联性氟弹性体100重量份为10重量份以下,优选为5重量份以下,更优选为2重量份以下,进一步优选为1重量份以下),理想的是不配合无机填充剂。需要说明的是,无机填充剂是指,含有金属元素(Ba、Ti、Zn、Al、Mg、Ca、Si等)的填充剂。
[0086] 氟弹性体层30的厚度通常为0.5~10mm,从密封性以及耐热性等观点考虑,优选为1~7mm。
[0087] (4)层叠体的用途
[0088] 本发明的层叠体能够合适地用作密封件,更具体而言,能够合适地用作设于真空腔室的闸门的闸门密封件等。尤其是,本发明的层叠体能够合适地用作在使用粘接剂的以往的层叠体的金属基材与氟弹性体层之间容易发生剥离的环境下(例如,高温环境、腐食性环境、UV环境、等离子体环境下等)使用的闸门密封件,例如,半导体制造装置用的闸门密封件。
[0089] <层叠体的制造方法>
[0090] 层叠体能够利用包括例如下述工序的方法合适地进行制造。
[0091] (第一工序)准备金属基材10的工序,所述金属基材10具有形成有阳极氧化膜11的表面;(第二工序)在金属基材10的阳极氧化膜11的表面形成氟树脂层20的工序;(第三工序)在氟树脂层20的与金属基材10相反一侧的表面形成含有交联性氟弹性体的层的工序;以及(第四工序)使含有交联性氟弹性体的层进行交联而形成氟弹性体层30的工序。
[0092] 利用上述制造方法得到的层叠体能够成为金属基材与氟弹性体层之间的剥离强度优异的层叠体。
[0093] (1)第一工序
[0094] 具有形成有阳极氧化膜11的表面的金属基材10能够利用金属基材的阳极氧化处理(将金属基材设为阳极的电解处理)而得到。
[0095] 阳极氧化膜11的厚度能够利用电量(电流量、电解处理时间)等进行控制。阳极氧化膜11的孔径能够利用施加电压等进行控制。
[0096] 作为具有形成有阳极氧化膜11的表面的金属基材10,也可使用市售品。
[0097] (2)第二工序
[0098] 作为在阳极氧化膜11的表面形成氟树脂层20的方法,优选为将氟树脂熔融粘接于阳极氧化膜11的表面的方法。熔融粘接是指,使氟树脂熔融,将该熔融树脂适用(配置)于上述表面的方法。根据该方法,能够使熔融树脂进入阳极氧化膜11的孔,因此有利于剥离强度的提高。
[0099] 也可代替氟树脂而将含有氟树脂和其他成分(例如,上述的添加剂)的氟树脂组合物适用于上述表面。
[0100] 在将熔融树脂(或包含熔融树脂的树脂组合物)适用于上述表面时的树脂温度为树脂熔融的温度即可,例如为氟树脂的熔点以上,即150~310℃,优选为180~250℃。若树脂温度过高,则操作性降低且担心树脂劣化。
[0101] 在将熔融树脂适用于上述表面后,利用冷却等进行固化,由此可形成氟树脂层20。
[0102] (3)第三工序以及第四工序
[0103] 作为在氟树脂层20的与金属基材10相反一侧的表面形成含有交联性氟弹性体的层的方法,可列举出:将含有交联性氟弹性体的上述的交联性氟弹性体组合物成型为规定的形状(尺寸、厚度)并制成片状物,将该片状物配置于上述表面的方法。
[0104] 成型方法为以往公知的方法即可,成型温度例如为130~280℃左右。
[0105] 接着,通过在高温加压下使含有交联性氟弹性体的层进行交联来得到层叠体。交联温度通常为150~280℃左右。
[0106] 根据需要,例如为了提高层叠体的耐热性,也可以在150~320℃左右的温度下进行二次交联。也可利用电离辐射的照射进行二次交联。作为电离辐射,能够优选使用电子束、γ射线。
[0107] 实施例
[0108] 以下,列举实施例以及比较例来更详细地说明本发明,但本发明不限定于这些例子。
[0109] <实施例1>
[0110] 按照下述步骤制作出层叠体。
[0111] 准备在一方的主面具有阳极氧化膜的板状的铝基材(由铝合金构成。厚度1mm)。将阳极氧化膜的厚度以及表面粗糙度参数的测定结果示于表1。利用Hitachi High-Tech Fielding Corporation制的SEM“SN-3400N”测定出的阳极氧化膜的开孔径为0.8~2.1μm。
[0112] 阳极氧化膜的厚度使用Fisher Instruments Ltd.制的FISCHERSCOPE“XDL210”进行测定。针对任意的五个位置进行测定,将其平均值作为厚度。在其他实施例、比较例中也同样。
[0113] 阳极氧化膜的表面粗糙度参数(由JIS B 0601:1994规定的算术平均粗糙度Ra、最大高度粗糙度Ry以及十点平均粗糙度Rz)使用激光显微镜(Keyence Corporation制“VK-8510”)进行测定。均针对任意的五个位置进行测定,将其平均值作为Ra、Ry、Rz。在其他实施例、比较例中也同样。
[0114] 准备ETFE树脂(旭硝子株式会社制“LM-ETFE”,熔点225℃,不含有源自交联位点单体的结构单元)作为氟树脂。将该ETFE树脂加热至225℃进行熔融,压接于铝基材的阳极氧化膜的表面。
[0115] 利用开炼机(open roll)对以下的成分进行混炼,制备出氟弹性体组合物。
[0116] FFKM(全氟弹性体)100重量份
[0117] 有机过氧化物1重量份
[0118] 共交联剂2重量份
[0119] FFKM使用Solvay S.A.制的四氟乙烯(TFE)-全氟(烷基乙烯基醚)系共聚物“Tecnoflon PFR94”(表1中称为FFKM)。
[0120] 有机过氧化物使用Nippon Oil&Fats Co.,Ltd.株式会社制的过氧化物“Perhexa 25B”(化学名:2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷)。
[0121] 共交联剂使用日本化成株式会社制的异氰脲酸三烯丙基酯“TAIC”。
[0122] 在180℃、20分钟的条件下对上述氟弹性体组合物进行压制成型,制作出交联性的氟弹性体片。
[0123] 在将上述氟弹性体片配置于氟树脂层的与铝基材相反一侧的表面上后,在225℃、20分钟的条件下实施热处理而使氟弹性体片交联,进一步在180℃、48小时的条件下进行二次交联,由此得到具有铝基材/氟树脂层/氟弹性体层的构成的层叠体。用游标卡尺测定出的氟弹性体层的厚度为2mm(针对任意的五个位置进行测定,将其平均值作为厚度)。
[0124] 所得的层叠体中的氟树脂层的厚度用游标卡尺测定出(针对任意的五个位置进行测定,将其平均值作为厚度)。
[0125] <实施例2~13>
[0126] 阳极氧化膜的厚度、阳极氧化膜的表面粗糙度参数、氟树脂层的种类、氟树脂层的厚度、以及氟弹性体层的种类如表1所示,除此以外,与实施例1同样地制作出层叠体。
[0127] 在实施例2~13中,在氟树脂层的形成中使用PFA树脂的情况下,将加热熔融温度设为315℃,在使用FEP树脂的情况下,将加热熔融温度设为270℃。
[0128] 在实施例2~13中,氟弹性体层的厚度与实施例1相同。
[0129] 在实施例2~13中,氟弹性体层的形成使用下述氟弹性体组合物。
[0130] 实施例2:利用开炼机对以下的成分进行混炼而成的氟弹性体组合物
[0131]
[0132] 在使用该氟弹性体组合物的情况下,将压制成型条件设为160℃、20分钟,接着设为310℃、10分钟,将二次交联条件设为150℃、48小时。
[0133] 实施例3:与实施例1相同的氟弹性体组合物
[0134] 实施例4:利用开炼机对以下的成分进行混炼而成的氟弹性体组合物
[0135] FKM(偏氟乙烯/六氟丙烯共聚物,DAIKIN INDUSTRIES,LTD.,制G-755) 100重量份[0136] SRF炭黑(Tokai Carbon Co.,Ltd.SEAST S)                   13重量份[0137] 氢氧化钙(近江化学工业株式会社制CALDIC#2000)              6重量份[0138] 氧化镁(Kyowa Chemical Industry Co.,Ltd.制Kyowamag 150)   3重量份[0139] 在使用该氟弹性体组合物的情况下,将压制成型条件设为160℃、45分钟,接着设为275℃、10分钟,将二次交联条件设为150℃、48小时。
[0140] 实施例5:与实施例1相同的氟弹性体组合物
[0141] 实施例6:与实施例2相同的氟弹性体组合物
[0142] 实施例7:与实施例1相同的氟弹性体组合物
[0143] 实施例8:与实施例4相同的氟弹性体组合物
[0144] 实施例9:与实施例1相同的氟弹性体组合物
[0145] 实施例10:与实施例2相同的氟弹性体组合物
[0146] 实施例11:与实施例1相同的氟弹性体组合物
[0147] 实施例12:与实施例4相同的氟弹性体组合物
[0148] 实施例13:与实施例1相同的氟弹性体组合物
[0149] 在实施例2~13中,利用与实施例1相同的方法进行测定的阳极氧化膜的开孔径如下。
[0150] 实施例2:0.05~0.09μm
[0151] 实施例3:0.05~0.08μm
[0152] 实施例4:0.06~0.1μm
[0153] 实施例5:0.07~0.09μm
[0154] 实施例6:1.7~1.9μm
[0155] 实施例7:1.7~1.9μm
[0156] 实施例8:1.5~1.8μm
[0157] 实施例9:1.5~1.9μm
[0158] 实施例10:5.0~5.3μm
[0159] 实施例11:5.0~5.2μm
[0160] 实施例12:10.6~10.9μm
[0161] 实施例13:10.5~11.0μm
[0162] 在表1中,下述的简称的详情如下。
[0163] 〔1〕PFA:DAIKIN INDUSTRIES,LTD.,制“Neoflon PFA”,熔点305℃,不含有源自交联位点单体的结构单元。
[0164] 〔2〕ETFE:旭硝子株式会社制“LM-ETFE”,熔点225℃,不含有源自交联位点单体的结构单元。
[0165] 〔3〕FEP:DAIKIN INDUSTRIES,LTD.,制“Neoflon”,熔点270℃,不含有源自交联位点单体的结构单元。
[0166] <比较例1>
[0167] 按照下述步骤制作出层叠体。
[0168] 准备没有实施阳极氧化处理(氧化铝膜(alumite)处理)的板状的铝基材(由铝合金构成。厚度1.5mm)。
[0169] 另外,准备与实施例1相同的氟弹性体片。
[0170] 以交联处理后所得的层叠体的厚度成为0.1μm的方式,将作为硅烷偶联剂系的粘接剂的Toyo Gosei Co.,Ltd制“metaloc S-10A”涂布于铝基材的一方的主面,在其粘接剂层上配置上述氟弹性体片。然后,在180℃、20分钟的条件下实施热处理而使氟弹性体片交联,进一步在200℃、48小时的条件下进行二次交联,由此得到具有铝基材/粘接剂层/氟弹性体层的构成的层叠体。氟弹性体层的厚度与实施例1相同。
[0171] <比较例2>
[0172] 按照下述步骤制作出层叠体。
[0173] 准备没有实施阳极氧化处理(氧化铝膜处理)的板状的铝基材(由铝合金构成。厚度1mm)。
[0174] 准备与实施例1相同的ETFE树脂。
[0175] 另外,准备与实施例1相同的氟弹性体片。
[0176] 以交联处理后所得的层叠体的厚度成为0.1μm的方式,将作为硅烷偶联剂系的粘接剂的Toyo Gosei Co.,Ltd制“metaloc S-10A”涂布于铝基材的一方的主面,形成粘接剂层。将上述ETFE树脂加热至225℃进行压缩成型。后续的工序与实施例1同样地进行,得到具有铝基材/粘接剂层/氟树脂层/氟弹性体层的构成的层叠体。氟弹性体层的厚度与实施例1相同。
[0177] 用游标卡尺测定出所得的层叠体中的氟树脂层的厚度,结果为50μm(针对任意的五个位置进行测定,将其平均值作为厚度)。
[0178] (剥离强度的评价)
[0179] 使用拉伸试验机(MinebeaMitsumi Inc.制“TG-50kN”)进行JIS K 6256-2:2013所规定的90°剥离试验,测定铝基材与氟弹性体层之间的23℃下的剥离强度。将结果示于表1。试验片的尺寸按照上述JIS标准设为长度125mm、宽度25mm。
[0180] [表1]
[0181]
[0182] 在实施例4以及实施例6中,均使用利用开炼机对以下的成分进行混炼而成的氟弹性体组合物作为用于形成氟弹性体层的氟弹性体组合物,除此以外,与实施例4以及实施例6同样地制作出层叠体,对剥离强度进行评价,结果得到分别与实施例4以及实施例6相同的值。
[0183] FKM(偏氟乙烯-六氟丙烯-四氟乙烯共聚物(VDF-HFP-TFE共聚物),Solvay S.A.制Tecnoflon P459)                              100重量份
[0184] 有机过氧化物                               1重量份
[0185] 共交联剂                                   2重量份
[0186] 有机过氧化物使用Nippon Oil&Fats Co.,Ltd.株式会社制的过氧化物“Perhexa 25B”(化学名:2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷)。
[0187] 共交联剂使用日本化成株式会社制的异氰脲酸三烯丙基酯“TAIC”。
[0188] <实施例14:铝基材的再利用实验>
[0189] 使用从针对实施例10的层叠体进行的上述的剥离强度的评价试验(第一次评价试验)回收的铝基材(具有氟树脂层),与实施例10同样地制作出层叠体,再次对所得的层叠体进行剥离强度的评价试验(第二次评价试验)。重复该操作,合计进行五次评价试验。将五次评价试验的结果示于表2。
[0190] [表2]
[0191]
[0192] 如表2所示,根据本发明的层叠体,即使重复再利用铝基材,也能够维持铝基材与氟弹性体层之间的高剥离强度。
[0193] 另外,若将实施例10的层叠体加热至225℃进行熔融,则能够容易从铝基材剥离去除氟树脂层以及氟弹性体层。
[0194] 附图标记说明
[0195] 10:金属基材;11:阳极氧化膜;20:氟树脂层;30:氟弹性体层。
高效检索全球专利

专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台,是提供专利分析,专利查询,专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。

我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据,免费查、免费专利分析。

申请试用

分析报告

专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析,涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度,系统通过AI智能系统对图表进行解读,只需1分钟,一键生成行业专利分析报告。

申请试用

QQ群二维码
意见反馈