(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
媒体の間の可撓性仕切壁用薄膜であって、
エラストマー材料からなる少なくとも１つの層を含み、
少なくとも片側の表面上に、無機材料からなる少なくとも１つの保護層を備え、
無機材料が、無機酸化物として酸化ケイ素（SiOｘ式中、ｘは1.7〜2.0の数を表す）を有し、さらにアルカリ金属、アルカリ土類金属、元素の周期系の第３及び第４族の典型元素並びに第１族〜第８族の遷移元素からなる群より選択される金属添加物を有するガラスであることを特徴とする薄膜。
【請求項２】
前記薄膜が、少なくとも片側の表面上に、好ましくは両側の表面上に、無機材料からなる少なくとも１つの層を備えるエラストマー層からなることを特徴とする請求項１記載の薄膜。
【請求項３】
前記薄膜が、エラストマー材料からなる少なくとも１つの表面を有するとともに無機材料からなる少なくとも１つの層を備える異種材料からなる複合体であることを特徴とする請求項１記載の薄膜。
【請求項４】
前記複合体が、織物、ニット編物、編物又は束物のような紡織シート状形成物によって補強されたエラストマー層、あるいは補強材料からなる充填材を含有するエラストマー層であることを特徴とする請求項３記載の薄膜。
【請求項５】
エラストマー材料が、アクリルゴム（ACM）、ポリエステル-ウレタン-ゴム（AU）、臭素化ブチル-ゴム（BIIR）、ポリブタジエンゴム（BR）、塩化ブチル-ゴム（CIIR）、塩化ポリエチレン（CM）、エピクロロヒドリンゴム（CO）、クロロプレンゴム（CR）、クロロスルホン化ポリエチレンゴム（CSM）、エチレン-アクリレート-ゴム（EAM）、エピクロルヒドリン-コポリマー（ECO）、エチレン-プロピレン-コポリマー、硫黄架橋又は過酸化物架橋物（例えばEPDM/S又はEPDM/P、EPM/P）、ポリエーテル-ウレタン-ゴム（EU）、エチレン-ビニルアセテート-コポリマー（EVM）、フッ素ゴム（FKM）、フッ化シリコーン-ゴム（FVMQ）、水素化ニトリルゴム（H-NBR）、ブチルゴム（IIR）、ビニル含有ジメチルポリシロキサン（MVQ）、アクリロニトリル-ブタジエン共重合ゴム（NBR）、天然ゴム（NR、IR）、チオプラスト（OT）、ポリフルオルホスファゼン（PNF）、ポリノルボルネン（PNR）、スチレンブタジエンゴム（SBR）、カルボキシ基含有ニトリルゴム（X-NBR）及びこれらの混合物からなる群より選ばれていることを特徴とする請求項１記載の薄膜。
【請求項６】
保護層が、さらに、無機金属の酸化物、ホウ化物、硫化物、亜硫酸塩、硫酸塩、リン酸塩、亜リン酸塩、窒化物、亜硝酸塩からなる群より選ばれている無機材料を含むことを特徴とする請求項１記載の薄膜。
【請求項７】
金属添加物が、リチウム（Li）、ナトリウム（Na）、カリウム（K）、ルビジウム（Rb）、セシウム（Cs）、マグネシウム（Mg）、カルシウム（Ca）、ストロンチウム（Sr）、バリウム（Ba）、チタン（Ti）、アルミニウム（Al）、マンガン（Mn）、バナジウム（V）、クロム（Cr）、鉄（Fe）、コバルト（Co）、ニッケル（Ni）、亜鉛（Zn）、銅（Cu）、錫（Sn）、ゲルマニウム（Ge）及びインジウム（In）からなる群より選ばれていることを特徴とする請求項１記載の薄膜。
【請求項８】
前記薄膜が、エラストマー材料からなる層より形成され、片側又は両側が無機材料で被覆されていることを特徴とする請求項１記載の薄膜。
【請求項９】
請求項１に記載の薄膜を製造方法であって、
ａ）エラストマー材料からなる層又はエラストマー材料の少なくとも１つの層を含む複合体を公知の方法で形成し、
ｂ）ステップａ）によって形成した層又は複合体の片側又は両側を、真空中で無機材料をエラストマー表面に蒸着又はスパッタリングすることによって無機材料からなる少なくとも１つの保護層で被覆することからなる方法。
【請求項１０】
ポンプ業界で使用される薄膜として、薄膜弁又は液圧用の蓄圧器の可撓性仕切壁として請求項１記載の薄膜を使用する方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は工業用被覆薄膜に関する。より詳細には、本発明は、エラストマー材料からなる工業用被覆薄膜及び、その製造方法、さらに２室の間の可撓性の仕切壁としてこの工業用被覆薄膜を使用する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
工業用薄膜は、基本的に２室を互いに分離する可動式密閉壁である。通常、２つの室の中には異なる媒体が存在する。しかし、このとき、一方の室の中にだけ媒体が存在する場合も考えられる。薄膜の格別優れた特徴は、その可動性、特に装着面に対して垂直方向へどちらにも変位可能又は運動可能な点にある。この変位又は運動は、通常、機械的駆動装置又は両室間の圧力差によって実現される。
【０００３】
薄膜の可動性は、本質的に材料特性又は種々の材料の組合せに依存する。
【０００４】
薄膜は、原理的に１種の材料又は複合材料から製造することができる。薄膜の材料の選択基準として、たとえば材料の可撓性、弾力性、引張強度及び耐化学性を挙げることができる。さらに、材料を選択する際には、目的とする使用温度、発生する圧力差及び薄膜に作用する機械的力の大きさが重要である。
【０００５】
被覆薄膜は公知である（例えば特許文献１参照）。特許文献１には、合成樹脂層の中に埋め込まれている粒子を含有する単一粒子層薄膜（mono-grain layer membrane）が開示されており、これはその表面の少なくとも一部が合成樹脂で覆われず、プラスチック網、すなわちガーゼの開口部に配置されている前記粒子と共に、ガーゼが合成樹脂フィルムの中に埋め込まれている。合成樹脂層にプラスチック網、すなわちガーゼが埋め込まれ、ガーゼの開口部に前記粒子が適応されている。前記粒子からなる材料として、イオン交換樹脂、導電性材料、半導電性材料及び分子ふるいが例示される。合成樹脂としては、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、フェノールホルムアルデヒド樹脂及びエポキシ樹脂が例示される。一実施例において、スルホン化スチレンジビニルベンゼン混合ポリマーからなる粒子が分散され、ポリイソプレンで被覆されたナイロンガーゼが使用される。この場合には、そこにあるポリイソプレン層は保護されない。
【０００６】
肉薄で弾力性があり、空気を透過しない、圧力室を形成するフィルムからなり、このフィルムが弾力があるように織られた又は編まれた繊維製品からなる１つ又は複数の層によって覆われている弾性圧力薄膜が公知である（例えば特許文献２参照）。
【０００７】
これらの公知の薄膜は、化学薬品が薄膜形成材料を分解するため、化学的腐食性の環境で使用する場合にはその機能性が損なわれることがある。
【０００８】
確かに、被覆による合成樹脂部品の表面処理、表面熱処理が公知である（例えば特許文献３参照）。特許文献３は、無機酸化物で被覆された合成樹脂容器及びその製造方法を開示している。この被覆によって、容器の気体遮蔽が改善、拡大される。しかしながらこの被覆技術を薄膜へ適用することは開示されていない。
【０００９】
【特許文献１】
独国特許出願公開第2042960号明細書
【００１０】
【特許文献２】
独国特許出願公開第3033275号明細書
【００１１】
【特許文献３】
国際特許出願公開第98/40531号明細書
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような先行技術を前提として、本発明は、腐食性の化学薬品に対して充分に保護され、それによって薄膜を構成する材料又は材料の組合せが規定使用される際に、全く分解されず、あるいは問題とならない程度のみしか分解されない弾性薄膜の提供を課題としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の薄膜は、エラストマー材料からなる少なくとも１つの層を含み、少なくとも片側の表面上に、無機材料からなる少なくとも１つの保護層を備えている。
【００１４】
本発明による薄膜は、１つのエラストマー層、又は異種材料からなる複合体より構成することができ、この複合体は、無機材料からなる少なくとも１つの層を含むエラストマーからなる少なくとも１つの表面を有する。
【００１５】
複合体として、織物、ニット編物、編物又は束物のような紡織シート状形成物によって補強されたエラストマー層、あるいはたとえば金属、合成樹脂又はセラミックのような強化材料からなる充填材を含有するエラストマー層を例示することができる。
【００１６】
紡織シート状形成物は、好ましくは工業用繊維材料から、たとえばグラスファイバ又はカーボンファイバ、あるいは特に高強度ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、ポリアクリルニトリル繊維又はセルロース繊維のような高強度ポリマー繊維から製造される。
【００１７】
本願発明の範囲内で、「エラストマー」という概念はゴム状弾性挙動を有するポリマーを含むことが理解されなければならない。
【００１８】
エラストマーとして、アクリルゴム（ACM）、ポリエステル-ウレタン-ゴム（AU）、臭素化ブチル-ゴム（BIIR）、ポリブタジエンゴム（BR）、塩化ブチル-ゴム（CIIR）、塩化ポリエチレン（CM）、エピクロロヒドリンゴム（CO）、クロロプレンゴム（CR）、クロロスルホン化ポリエチレンゴム（CSM）、エチレン-アクリレート-ゴム（EAM）、エピクロルヒドリン-コポリマー（ECO）、エチレン-プロピレン-コポリマー、硫黄架橋又は過酸化物架橋物（例えばEPDM/S又はEPDM/P、EPM/P）、ポリエーテル-ウレタン-ゴム（EU）、エチレン-ビニルアセテート-コポリマー（EVM）、フッ素ゴム（FKM）、フッ化シリコーン-ゴム（FVMQ）、水素化ニトリルゴム（H-NBR）、ブチルゴム（IIR）、ビニル含有ジメチルポリシロキサン（MVQ）、アクリロニトリル-ブタジエン共重合ゴム（NBR）、天然ゴム（NR、IR）、チオプラスト（OT）、ポリフルオルホスファゼン（PNF）、ポリノルボルネン（PNR）、スチレンブタジエンゴム（SBR）及びカルボキシ基含有ニトリルゴム（X-NBR）を挙げることができる。
【００１９】
無機材料は、その無機材料がエラストマー層を化学的分解から保護することに適している限り、任意の材料とすることができる。
【００２０】
無機材料としては、金属又は半導体の酸化物、ホウ化物、硫化物、亜硫酸塩、硫酸塩、リン酸塩、亜リン酸塩、窒化物、亜硝酸塩、ハロゲン化物を挙げることができる。
【００２１】
金属としては、アルカリ金属及びアルカリ土類金属、周期系の第３及び第４族の典型元素並びに第１族〜第８族の遷移元素の金属を挙げることができる。
【００２２】
半導体として、ゲルマニウム及び特にケイ素を挙げることができる。
【００２３】
無機からなる層は、たとえばガラスとして存在するアモルファス層とすることができ、又は結晶層とすることもできる。
【００２４】
層構造は、対応する被覆条件の選択によって単相又は多相とすることができ、あるいは傾斜をもった構造とすることができ、また１つ又は複数の層を適用することができる。
【００２５】
無機層が、無機酸化物として酸化ケイ素（SiOｘ式中、ｘは1.7〜2.0の数を表す）を有し、さらにアルカリ金属、アルカリ土類金属、元素の周期系の第３及び第４族の典型元素並びに第１族〜第８族の遷移元素から選択される金属添加物を有するガラスからなることが好ましい。
【００２６】
金属添加物が、リチウム（Li）、ナトリウム（Na）、カリウム（K）、ルビジウム（Rb）、セシウム（Cs）、マグネシウム（Mg）、カルシウム（Ca）、ストロンチウム（Sr）、バリウム（Ba）、チタン（Ti）、アルミニウム（Al）、マンガン（Mn）、バナジウム（V）、クロム（Cr）、鉄（Fe）、コバルト（Co）、ニッケル（Ni）、亜鉛（Zn）、銅（Cu）、錫（Sn）、ゲルマニウム（Ge）及びインジウム（In）であることが特に好ましい。
【００２７】
薄膜は、エラストマー材料からなる層より形成され、片側又は両側が無機材料で被覆されていることが好ましい。
【００２８】
無機材料を用いる被覆によって、本発明による薄膜は、ある一定の気密性及び腐食性媒体に対する改善された耐性を得ることができる。
【００２９】
本発明による薄膜は、公知の方法によって製造することができる。
【００３０】
まず初めに、エラストマー材料からなる層又は少なくとも１つのエラストマー材料の層を含む複合体が製造される。
【００３１】
その典型的な製造方法は、圧縮成形法、トランスファー成形法又は射出成形法のような、圧力下及び加熱下での加硫法である。
【００３２】
次に、製造された薄膜又は複合体の片側又は両側を無機材料からなる少なくとも１つの保護層で被覆する。
【００３３】
この被覆は、真空中で無機材料をエラストマー表面に蒸着又はスパッタリングすることによって実施することができる。
【００３４】
好適な被覆方法は、国際特許出願公開第98/40,531号明細書に例示されている。
【００３５】
本発明による薄膜は、自動車工業を含む多数の工業分野で使用することができる。好ましくは、本願発明の薄膜は、ポンプ業界で使用される薄膜として、あらゆる形式の薄膜弁に、及び液圧用の蓄圧器に使用される。また本発明は、前記課題のための薄膜の使用に関する。
【００３６】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明によるフィルムの長手方向の断面図を示す。エラストマー層（１）は、この実施形態において両側に無機材料（２）からなる層を具備し、かつ一端に装着用ビード（３）を有する。
【００３７】
【発明の効果】
本願発明は、被覆薄膜、及びその製造方法、及びその使用方法に関する。本願発明の薄膜は、エラストマー材料からなる少なくとも１つの層を含み、少なくとも片側の表面上に、無機材料からなる少なくとも１つの保護層を備えている。この薄膜は、エラストマー材料の分解を生じることなく、化学的腐食性の環境で使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるフィルムの長手方向の断面図を示す。
【符号の説明】
１      エレストマー層
２      無機材料層
３      装着用ビード
【図１】
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