JP2023552825A - カーボンナノ構造体添加剤を有するポリマーおよびエラストマー組成物、ならびにそれらから形成された、ｅｍｉおよびｒｆｉシールド、ならびに量子トンネル複合効果を有する感圧シールにおける使用のための物品 - Google Patents

Abstract

物品を形成する際に使用するための、熱可塑性ポリマーおよび／または架橋のための少なくとも１つの官能基を有する硬化性ポリマーであってもよい少なくとも１種のマトリックスポリマーの組成物、およびこのような物品を作製する方法が開示されており、組成物および方法が、三次元であり、分岐しておりおよび架橋されているカーボンナノ構造体添加剤を含む。一実施形態では、得られた物品は、約０．５オーム－ｃｍまたはそれ未満の体積抵抗率レベルを実現することができ、これは、電磁干渉シールドおよび／または無線周波数干渉シールドを実現するのに十分な導電率を必要とする用途に有用である。他の実施形態では、本明細書において開示されている組成物を使用して形成される他の物品は、散逸効果および／または量子トンネル効果を実証することができ、したがって、自己感知シールなどの自己感知性感圧物品として有用である。

Description

関連出願への相互参照

この米国非仮特許出願は、米国特許法第１１９条（ｅ）の下、「Ｐｏｌｙｍｅｒ ａｎｄ Ｅｌａｓｔｏｍｅｒ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓ Ｈａｖｉｎｇ Ｃａｒｂｏｎ Ｎａｎｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ Ａｄｄｉｔｉｖｅｓ ａｎｄ Ａｒｔｉｃｌｅｓ Ｆｏｒｍｅｄ Ｔｈｅｒｅｆｒｏｍ ｆｏｒ Ｕｓｅ ｉｎ ＥＭＩ ａｎｄ ＲＦＩ Ｓｈｉｅｌｄｉｎｇ ａｎｄ ｉｎ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｓｅｎｓｉｎｇ Ｓｅａｌｓ Ｈａｖｉｎｇ Ｑｕａｎｔｕｍ Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ Ｅｆｆｅｃｔｓ」と題する、２０２０年１２月８日出願の米国仮特許出願第６３／１２２，９１１号の利益を主張し、その全開示が参照により本明細書に組み込まれている。

発明の背景
発明の分野
本発明は、硬化性フッ素化および過フッ素化組成物から形成される組成物を含めた有益なポリマーおよびエラストマー組成物、ならびにそれらに由来する最終製品であって、シールおよびガスケットなどの得られた物品が、とりわけ高充填量で、顕著な微粒子化なしに特有の電磁シールド特性を実現することが可能な様々なレベルのカーボンナノ構造体を配合しており、さらには、様々な最終用途、特に半導体用途に使用される場合、そのバルク抵抗率の関数として材料の導電率を経時的にモニタリングすることによって、リアルタイムで物品の性能を評価するためにこれらの材料を使用して形成される「スマート」物品の形成を可能にする、最終製品の分野に関する。

関連技術の説明
導電性ポリマーおよびエラストマーは、ポリアニリンなどの本質的に導電性のポリマーを含むかどうかに関わらず公知であるか、あるいは金属、ポリマー、炭素、グラファイトおよび類似材料を含むことができる導電性金属または炭素粉末および／または微粒子フィラーおよび／または繊維フィラーを使用して調製される。干渉シグナルによる害を防止するためのシール、ガスケットおよび他の構成要素のシールド部品用に、高いフィラー充填量で、無線周波数干渉（ＲＦＩ）および／または電磁干渉（ＥＭＩ）シールドに使用するための、このようなポリマーおよびエラストマーが公知である。それらは、様々な量で、特定のポリマーから地面に静電荷を流すことによって火花および火災の危険性を回避することが重要な、車両外装部品などの散逸用途も公知である。導電特性または散逸特性を有するポリマーおよびエラストマー組成物は、様々な用途で使用されるが、当分野では、様々な最終用途におけるこのような材料の改良、およびクリーンルーム環境において使用するためのこのような材料の使用などの新規かつ重要な最終用途の創出が依然として必要とされている。さらに、このような組成物の新しい分野および使用はまだ開発されていない。

製造に使用される様々な部品および構成要素、特にスリットバルブおよびゲートバルブドア、ならびに他のシールおよびガスケットを含めた半導体製造に使用されるものが周知である。スリットバルブおよびゲートバルブドアに関すると、このようなドアはシールまたはガスケットで半導体製造装置内の表面を閉じ、確実に不純物が反応チャンバの外側に留まり、チャンバ内に由来する反応剤がチャンバから漏れないようにするものである。しかし、このような反応チャンバは、チップおよび同様の目的基板を製造するためのウェハが反応チャンバに出入りすることができるように製造中に開閉する必要がある。好ましい設計の１つでは、このようなスリットおよびゲートバルブ用のシールは、接合ゲートバルブまたは接合スリットバルブ（「ＢＳＶ」）と呼ばれる接合アセンブリに組み込まれる。このような場合の目標は、微粒子化はプロセス内で汚染を生じるおそれがあるので、微粒子化のレベルを最小限にすることである。一部の場合、シールが劣化すると粒子が放出されるおそれがあり、最終的なシーリング特性は一般に経時的に損なわれる傾向がある。したがって、シールの信頼性を測定し、微粒子化を最小化することは、大部分の半導体製造用途において非常に望ましい特性である。

シールおよびガスケットの信頼性ならびに劣化速度を測定することは、幅広い最終用途において、劣化による漏れまたは損なわれたシール特性の最終的な影響を最小限に抑えながら、シールまたはガスケットの有効製造寿命を最大化するための、望ましい最終目標でもある。

ＢＳＶおよび他のシールは、様々な反応剤および様々な反応剤の状態によって様々に影響を受け得る。ドアおよびシールを組み込んだこのようなスリットバルブは、チャンバへの「スリット」開口部の上でドアを開閉するように作動するバルブにおいて動作する。このシールは、チャンバにおける開口部またはスリットの周囲をシールし、バルブが閉鎖位置にあるときにチャンバの開口部をシールするように設けられている。バルブが開口していると、半導体製造用の基板がスリットを通過して処理チャンバに出入りする。

ざらつきのある前駆体、プラズマ、高温および他の条件により、様々なタイプのシールの摩耗が様々な速度で引き起こされ得る。このような反応チャンバの大部分は、真空条件下で動作し、システム全体にシールを使用して真空環境を維持する。

このようなシールは、耐薬品性の高いエラストマー材料から一般に形成されており、購入するには高価であり、したがって、交換が指示される前にシールを交換することが望まれないことがあるのは当然のことである。しかし、シールの作製に使用される様々なエラストマー材料に及ぼす反応剤および条件の影響は変動するため、シールがいつ破損するか、および／またはシールがいつ差し迫った不具合を受けるかを予測することは必ずしも容易ではない。エラストマーのシーリング特性および材料の他の物理特性を試験し、様々な環境での不具合を推定し、その情報を使用してシールの予想される寿命情報を得ることができる。しかし、環境、条件および使用の予測が様々であるので、念のため、破損、製品結果への一貫性欠如、または特定の製品への不具合が発生する前にシールを交換することが期待される。

このような環境において作製された製品は、それ自体製造コストが非常に高いので、不必要なメンテナンスのダウンタイムおよび／または不具合は、製造業者にとってシールの交換よりもさらにコストがかかる。したがって、有効シール寿命は、チャンバの稼働時間、チャンバの使用、メンテナンスのスケジュール、およびシール材料の劣化による製品の不具合に影響を及ぼす重要な因子となる。化学品、温度および他の加工条件は、シールおよびドアの材料に影響を及ぼし、バルブの作動により機械的応力が発生し、そのすべてがシールの劣化および不具合につながるおそれがある。

このような問題は、メンテナンス費用、シール費用、またはダウンタイムが高額である、および／またはシーリング機能が操業の安全性に対する鍵となる、他の産業でもやはり発生し、こうして、シール寿命のモニタリングおよび費用対効果の高い時宜にかなった交換が重要とある。半導体または医薬品産業、および他の製造用クリーンルーム環境など、微粒子化が問題となる領域では、そのような汚染を最小限に抑えることも重要である。

先行技術において予想されるシール寿命に対処する方法の１つは試験であり、これには追加費用および／または労力が発生するおそれがある。反応チャンバ内にモニターも時として設置され、これによって、製造に影響を及ぼす可能性のあるチャンバ内の状態の変化がモニタリングされる。反応剤もモニタリングされる。劣化は、真空漏れまたは劣化しているシール材料からの粒子生成の存在を検出することによって、通常、認識される。

しかし、シールが破損する、および／または加工に影響を及ぼす、およびメンテナンスが必要となる時期を首尾よく知る方法があれば、このような問題は改善され、コスト削減が達成され、不具合を最小限にすることができる。さらに、上記のシールの劣化による欠点を回避しながら、シール寿命を最大化する方法があれば、操作を改善することができる。

油田地域のダウンホール用途では、フィードバックを提供するシールが先行技術、例えば米国特許出願公開第２０１７／０１３０５６２（Ａ１）号に記載されており、この特許は、物理的操作条件およびシールにかかる応力または歪みをモニタリングすることによって、シールの状態を決定およびモニタリングするために使用することができるデータを取得するための、坑井内のシールおよびシールにセンサーを埋め込んだ坑井ヘッドアセンブリに使用される他の構成要素のシールを教示している。このデータは、シールの状態に関係なく、いつシールを定期的に交換する必要があるかを判断するために使用される。収集されたデータは、データ分析器および予測アルゴリズムを使用したベースラインデータと比較され、シールの予想される性能特性が評価される。アンテナおよびＲＦＩＤタグまたは摩耗センサーにも組み込まれることがある。センサーは、包装に埋め込まれることもある。

シール寿命の状況をモニタリングする、または半導体加工工程においてセンサーおよび他の検出器を使用する他の先行技術の試みには、例えば、加工の状況をモニタリングするためのスリットバルブおよびシーリングプレート上にセンサーを配置することが含まれるが、このような試みは、より一般的には、ドアの機能、ドアの圧力、またはドアから出入りする加工基板への損傷を回避して、チャンバ内での基板の適切な運搬および位置決めを確実にするようモニタリングすることに着目している。このような特許は、差圧をモニタリングするために、シール内またはシール上に、あるいはチャンバ間および／またはチャンバもしくはドアの内側および外側に隔離してセンサーを挿入するか、またはこれを組み込んでいる。

米国特許第７，８４１，５８２（Ｂ２）号は、内圧が洗浄中よりも高くなり、その結果、洗浄中にシールが不必要に高真空の状態にない反応中とは対照的に、洗浄中はアクチュエータおよびドアに異なる圧力をかけるアクチュエータを使用して、スリットバルブドアにかかる圧力を制御する方法および装置を記載している。

米国特許第８，８１５，６１６号は、スリットバルブの周囲にハウジングを備えたスリットバルブユニット、およびその領域を気密にするための一連のパッキンユニット（Ｏリングシール）を記載している。小さな導管が、シール間の機密領域と連通し、圧力変化をモニタリングしてプロセスガスの爆発または漏れを避けることができるセンサーユニット、および事象を防止するためのユニットを停止することができる制御ユニットと連通している。

米国特許第９，３４７，４９５号は、インレットＩＣチップ、そのチップに接続されたアンテナ、および軸受シールまたは軌道輪のいずれかに埋め込まれた磁気シート機能を有するＲＦＩＤを使用して形成された軸受アセンブリを含む。

米国特許第８，２８２，０１３号は、シール内の中央に配置され、その後加硫される埋め込み型ＲＦＩＤトランスポンダを記載している。このシールは、こうして、シールに関する情報（部品番号、シリアル番号、バッチ番号および／またはロット番号、コード、寸法、製造日または販売日、設置日および／または有効期限）を含むようにプログラムされ得る、ＲＦＩＤトランスデューサを介して通信することができると記載されている。

米国特許第７，３９８，６９２号は、シーリングリングの外側に情報を伝達する情報伝達手段を有するＯリングシールに一体化して取り付けられた回路チップを対象とする。シール本体の切り込み部にチップが挟み込まれており、次に、切り込みが固定された。センサーに取り付けられた配線は本体部から引き出されて、圧力測定装置に接続されている。圧力のモニタリングが評価され、内部シール応力を測定し、シールが内部応力を８０％まで低下させると、シールを使用状態から抜き取る。

米国特許出願公開第２０１８／００５２１０４（Ａ１）号は、チャンバの様々な場所に配置され得る部品摩耗インジケーター材料の使用を記載している。摩耗インジケーターは、摩耗を表示する様々な層およびりん光材料を有する。

米国特許第９，９７５，７５８号は、様々な状態をリアルタイムでモニタリングするためにウェハ処理装置に取り付けることができるマイクロセンサーを含む。マイクロセンサーはまた、処理チャンバ全体および器具表面に置かれてもよい。

米国特許第７，６５８，２００（Ｂ２）号は、スリットバルブによって隔離された２つのチャンバに対する圧力調整システムの使用を開示している。この目的は、チャンバ内の差圧をモニタリングして、不用意にチャンバが開くことを避けることである。この特許は、不用意に開口することを予防するため、各チャンバ内での、制御装置と通信する圧力センサーの使用を教示する。このセンサーは、シールの有効性に影響を及ぼす状態をモニタリングするためには使用されていない。

米国特許第６，５７５，１８６号は、閉鎖過程中にドアへのより穏やかな着地をもたらして、シールの損傷を回避するため、接合スリットバルブドア上にドア表面の空気圧の速度を制御する一連のセンサーを使用している。使用される３つのセンサーは、位置決め、および空気圧閉鎖システムとの相互作用に使用される。

米国特許第６，２９１，８１４号は、ドアがシールプレート上で移動するウェハに損傷を与えることを回避するため、ドア付近の動きをモニタリングする信号の発信機および受信機を備えるセンサーをスリットバルブの両端に配置している。

米国特許第５，３６３，８７２号は、入口チャンバと反応チャンバとの間の障壁（壁として説明される）を越える差圧に基づくスリットバルブドアの制御を記載している。各チャンバはセンサーを有しており、その差圧を分析してドアの動作およびスリットバルブドアによってかかる圧力を制御する。

本明細書の出願人は、反応チャンバ内の特性をモニタリングするための製品の開発に貢献し、以前に処理チャンバの内部のカメラ感知を可能にする「ウェハカム（Ｗａｆｅｒ Ｃａｍ）」として知られているカメラを以前に開発したが、そのようなカメラは、ＢＳＶまたは他の半導体バルブアセンブリのシールの性能をモニタリングする操作用に開発されたものではなかった。

薄いシートのケイ素コーティングされたニッケルグラファイト、固体に硬化する液状ケイ素ポリマーマトリックス中に針状粒子および誘電性粒子を有するトランスデューサとして有用な複合構造体、および感圧導電性布などの量子トンネルを目的とする、針状粒子および／または感圧粒子からの量子トンネルを使用して導電する物体を形成する試みが、米国特許第６，６４６，５４０号、同第６，４９５，０６９号、同第７，３０１，４３５号、同第８，４４９，９７４号、同第８，７６５，０２７号および同第９，５４６，８５９号に記載されている。同様に、同じ発明者によって、米国特許出願公開第２０１８／０１８６９６５号には、先ほど言及した特許において球状マグネタイト導電性材料と組み合わせて使用されるスパイク状ニッケルなどの空隙含有構造体を含む、ポリウレタン、天然ゴム、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、アクリルポリマーおよびシリコーンなどのポリマーまたはエラストマー結合剤が記載されている。最終的な材料は、薄膜、シート、フィラメント、フィラメントコーティング、３Ｄ印刷原料および繊維製品で形成された１つのデバイス内で、力センサーとして含むスイッチング（電界支援トンネル）およびセンシング（導電性トンネル）を実現することができると記載されている。

出願人は、米国特許出願公開第２０２０－０３７８８６７（Ａ１）号に記載されているスマートシールを以前に共同開発しており、これは、微小応力／微小歪み、応力緩和、ドアに作用する真空圧力に対して測定される微小歪み、シールの断面形状に対して評価された温度、および微小歪みに及ぼす温度の影響に関連するデータを読み取るＢＳＶの様々な位置に配置されたセンサーの使用に基づくものであり、そのデータが調整済みのベースラインデータと比較されて、シール寿命がリアルタイムで判断する。

特性を測定するこのような試みは、非常に有用であるが、特にこのようなセンサーが、シールが機能して、埋め込まれたマイクロセンサーまたはシールに取り付けられた他のセンサーデバイスを使用することなく、シールへの一貫した特性を維持する能力に重大な影響を及ぼさない場合、必要なデータを提供するために多量のセンサー使用を必要としないシール寿命の指標として、より単純なまたは異なる効果をもたらす代替手段が当分野において有利と思われる。

当分野では、ダウンタイムおよびアップタイムを最小限に抑え、メンテナンスサイクルを改善し、シール劣化の不具合を回避するよう、半導体加工での使用に最適なシールおよび関連する最大シール寿命の選択を支援すると思われる、最大有用シール寿命を確実にする改善された方法および重要な分析であって、モニタリングが簡単で、良好なシールエラストマー特性、機械特性および耐薬品特性の維持を含めた、シールの動作またはその特性の一貫性に好ましくは影響を及ぼさない、方法および分析が依然として必要とされている。

当分野において、経時的なシールの劣化が存在する場合でも、ざらつきのある金属フィラーが存在しないよう、クリーンルームに優しいままであると同時に、変化するおよび／または応答性の高い電気特性をもたらす、半導体製造プロセスでの使用および／またはクリーンルーム環境での使用に好適なシールもさらに必要とされている。さらに、電子シールドまたは散逸最終用途などの特定の最終用途に必要な場合に、制御はされているが様々なレベルの電気特性を実現することが可能な場合、このようなクリーンなシールであって、導電率のレベルがシール全体で一貫しており、かつ導電率が低レベルから高レベルまでの範囲をとり得る、クリーンなシールがさらに必要とされている。このような材料は、微粒子化および汚染のレベルが低いことが望まれる半導体の最終用途において特に有用である。

ガスケットおよびシールは、様々な最終用途のためのＥＭＩシールドおよび／またはＲＦＩシールドに使用するために当分野で入手可能である。例えば、電磁放射線源および所望の保護領域との間にシールドを挿入することができる。シールドデバイスは、シールドガスケットまたはシールを含むことができ、ＥＭＩシールドデバイスと保護対象領域との間の隙間を埋めるための様々な構成をとり得る。ＥＭＩシールドデバイスは多層を含むことがある、および／またはニッケルもしくはスズなどの金属を使用して、様々な材料の表面に導電性材料をスパッタリングすることによってコーティング剤をそのような材料に施用されてもよい。このような部品および構成要素には、金属、およびシリコーン、フルオロシリコーン、エチレン－プロピレンコポリマー、エポキシポリマーおよびポリウレタンなどのポリマー材料またはエラストマー材料を含む、様々なマトリックス材料が使用されてきた。通常、このような材料に使用されるフィラーは、性質が導電性であり、一般に金属または炭素を含み、粒子または繊維フィラーの形態にある。例えば、ロシア国公開第ＲＵ２７２４６５０Ｃ１号は、シリコーン、フルオロシリコーンまたはエチレン－プロピレンコポリマーにおけるアルミニウム、グラファイトまたは銅の球状粒子の使用を開示している。

米国特許出願公開第２０１２／０１７７９０６（Ａ１）号は、熱可塑性マトリックス中に分散された金属フィラーを配合した、０．５オーム－ｃｍ以下の体積抵抗率を有するＥＭＩシールド複合材料を教示している。使用される熱可塑性プラスチックには、ポリエチレン、ポリケトン、および熱可塑性フルオロポリマー（Ｔｅｆｌｏｎ（登録商標） ＦＥＰまたはポリテトラフルオロエチレンなど）が含まれる。金属フィラーは、ニッケル粒子もしくは粉末、銀コーティングスズ、またはステンレス鋼、青銅繊維、アルミニウム繊維もしくはニッケル繊維などの繊維フィラーであってもよい。この特許は、最大で７０重量％のフィラー充填量を記載している。

導電性エラストマーはまた、ＥＭＩシールドにも使用することもできる。例えば、米国特許第９，８１４，１６４号は、導電性シリコーンゴムなどの導電性エラストマーを有するシーリングシステムにおけるＥＭＩシールドを開示している。この特許は、埋め込まれた銀メッキアルミニウム粒子、銀メッキガラスビーズ、銀メッキ銅粒子、ニッケルグラファイト粒子または導電性炭素を配合するシリコーンゴムまたはフルオロシリコーンゴムの使用をさらに記載している。

米国特許第８，６３３，４０２号は、エラストマーポリエチレン、ポリプロピレン、ポリプロピレン－ＥＰＤＭブレンド、ブタジエン、スチレン－ブタジエン、ニトリルゴム、クロロスルホネート、ネオプレン、シリコーン、ウレタンおよびフルオロシリコーンなどのエラストマーポリマーから形成され得るＥＭＩガスケットを記載している。ポリマーには、炭素、グラファイト、銅、ニッケル、銀およびアルミニウムなどの導電性微粒子フィラーが充填され得る。

米国特許第７，５８９，２８４号は、シリコーン、ウレタンまたは可撓性エポキシなどのエラストマーマトリックス；ポリスチレン、ポリカーボネート／アクリロニトリル－ブタジエン－スチレンアロイ、ポリブチレンテレフタレート、ナイロン、ポリカーボネート、ポリアクリロニトリル－ブタジエン－スチレンなどの非導電性熱可塑性プラスチック；またはポリアニリンなどの導電性ポリマーを含むことができるＥＭＩシールド材料を記載している。マトリックス材料には、ニッケルメッキ炭素粉末、炭素粉末、銀粉末、銅粉末、銀／銅粉末、銀／アルミニウム粉末、銀メッキガラス球またはニッケル粉末などの導電性フィラーが含まれる。

米国特許第９，６３５，７９０号は、エキスパンドメタルを含むことがあるマトリックスポリマーゲルに埋め込まれた導電性シートであるメッシュシーリング要素を記載している。

米国特許出願公開第２００３／０２１３９３９号は、カーボンナノチューブが充填されており、かつ０．０１オーム－ｃｍ～１０^８オーム－ｃｍの体積抵抗率を有する、ポリウレタン、スチレン－ブタジエンゴム、ＥＰＤＭおよびエチレン－プロピレンゴム、その他などの熱可塑性エラストマーまたは熱硬化性エラストマーを記載している。カーボンナノチューブには、多層ナノチューブまたは単層ナノチューブであってもよい気相成長ナノチューブが含まれる。カーボンナノファイバーも使用されてもよい。カーボンブラック、および金属コーティング繊維などの金属フィラーも使用されてもよい。

半導体またはクリーンルームに、通常、使用される入手可能なシールド材料は、ケイ素ポリマーにニッケルコーティンググラファイト粒子を使用している。様々なＥＭＩおよびＲＦＩ複合材料が入手可能であるにも関わらず、クリーンシールまたは半導体製造プロセスなどのクリーンルーム環境において使用される場合、そのすべてが満足するものではない。このような環境は、製造プロセス内に不純物を導入しない、より高純度のシーリング材料（例えば、溶融加工可能なフルオロポリマーまたはペルフルオロポリマー、フルオロエラストマーまたはペルフルオロエラストマー）または他のポリマーを必要とすることがある。所望の電気特性を達成するためには、多くの場合、均等な公称のＥＭＩおよび／またはＲＦＩシールド効果を達成するために、導電性フィラーの充填量を適度に高くしなければならず、高効率レベルを達成するには、フィラーの充填量を非常に高くしなければならない。特定の「クリーンな」マトリックスまたは高耐薬品性マトリックスの場合、適切なシーリング特性および物理特性を維持しようとしても、このような高いフィラーの充填は不可能である。さらに、クリーンルーム環境では、ニッケルコーティンググラファイトまたは金属フィラーなどの最先端のＥＭＩおよび／またはＲＦＩフィラー材料の多くは、時間の経過と共にシールが劣化するので、環境中で問題となる微粒子になるおそれがある。当分野で公知である、既知のＥＭＩおよび／またはＲＦＩシールド材料の一部に関すると、組成物のマトリックス材料全体にわたって一貫した特性を維持することがやはり困難となり得る。その結果、マトリックス内では導電特性にも一貫性がなく、性能および特性の変動が大きくなりすぎる状態になるおそれがある。

良好なシーリング特性および物理特性、効果的なＥＭＩおよび／またはＲＦＩシールドを実現するシールであって、好ましくは、下地のマトリックスが劣化した際にクリーンな環境において導電性材料のいかなる影響も最小限に抑えるシールの作製に使用するためのＥＭＩおよび／またはＲＦＩシールド用組成物を開発することは有益であると思われる。
したがって、さらに、当分野において、導電特性および散逸特性を有する上記の自己感知材料を形成するため、またはＥＭＩおよび／もしくはＲＦＩシールド材料、または他の導電性最終使用品の実現のためかに関わらず、特定の最終用途に必要な場合に、レベル制御された電気特性を実現することができる組成物を開発する必要がある。さらに、当分野において、シール、ガスケット、または他のシールド構成要素全体にわたって一般に一貫した導電率のレベルを有し、導電率の範囲が低レベルから高レベルまでになり得る、このような材料が必要とされている。このような材料は、微粒子化および汚染のレベルが低いことが望まれる半導体の最終用途において特に有用となり得る。

米国特許出願公開第２０１７／０１３０５６２（Ａ１）号明細書 米国特許第７，８４１，５８２（Ｂ２）号明細書 米国特許第８，８１５，６１６号明細書 米国特許第９，３４７，４９５号明細書 米国特許第８，２８２，０１３号明細書 米国特許第７，３９８，６９２号明細書 米国特許出願公開第２０１８／００５２１０４（Ａ１）号明細書 米国特許第９，９７５，７５８号明細書 米国特許第７，６５８，２００（Ｂ２）号明細書 米国特許第６，５７５，１８６号明細書 米国特許第６，２９１，８１４号明細書 米国特許第５，３６３，８７２号明細書 米国特許第６，６４６，５４０号明細書 米国特許第６，４９５，０６９号明細書 米国特許第７，３０１，４３５号明細書 米国特許第８，４４９，９７４号明細書 米国特許第８，７６５，０２７号明細書 米国特許第９，５４６，８５９号明細書 米国特許出願公開第２０１８／０１８６９６５号明細書 米国特許出願公開第２０２０－０３７８８６７（Ａ１）号明細書 米国特許出願公開第２０１２／０１７７９０６（Ａ１）号明細書 米国特許第９，８１４，１６４号明細書 米国特許第８，６３３，４０２号明細書 米国特許第７，５８９，２８４号明細書 米国特許第９，６３５，７９０号明細書 米国特許出願公開第２００３／０２１３９３９号明細書

発明の簡単な要約
本発明は、ＥＭＩシールドおよび／もしくはＲＦＩシールドにおける使用のための一層高い導電率の最終用途、または一層低い導電率の最終用途もしくは散逸最終用途を含めた、様々な最終用途において使用することができる、新規組成物およびそれから形成された物品を含み、該物品は、圧縮応力の適用を受けると（負荷下にある場合など）、物品が、圧縮応力が解除されているときの物品の導電率よりも高い導電率を示すよう、熱可塑性またはエラストマー量子トンネル複合材料（ＱＴＣ）としての導電率を示すことが可能である。一実施形態では、新規組成物およびそれから形成された物品は、絶縁性であり得、次に、応力が適用されると導電性を示すことができる。圧縮応力を受けていない場合の物品（最初は、絶縁性であるか導電性であるかに関わらない）、および圧縮応力の適用を受けている場合は、一層の導電性である物品に関して導電率の測定された変化は、シールまたはガスケットなどの物品の経時的な寿命を測定するために使用することができる。本組成物はまた、性質が散逸性であり得る。

本組成物が電磁干渉または無線周波数干渉という最終用途において使用するのに好適な物品を形成するために使用され得る実施形態では、様々な実施形態が、本明細書において開示されている。

このような一実施形態では、物品を形成する組成物であって、少なくとも１種の熱可塑性ポリマー、および／または架橋のための少なくとも１つの官能基を有する少なくとも１種の硬化性ポリマーからなる群から選択される少なくとも１種のマトリックスポリマー；ならびに該組成物から物品を形成した後に、物品が導電性であり、かつ約０．５オーム－ｃｍまたはそれ未満の体積抵抗率のレベルを有するような量で供給される三次元であり、分岐しておりおよび／または架橋されているカーボンナノ構造体添加剤を含む、組成物が開示される。

本明細書における実施形態では、物品に形成される場合、該物品は、電磁干渉シールド物品および／または無線周波数干渉シールド物品である。

本実施形態における少なくとも１種のマトリックスポリマーは、少なくとも１種のケイ素含有モノマーを含む硬化性ポリマー、ケイ素およびフッ素を含有する少なくとも１種のモノマーを含む硬化性ポリマー、少なくとも１種のアクリロニトリルモノマーと少なくとも１種のブタジエンモノマーとを含む硬化性コポリマー、少なくとも１種のオレフィン系モノマーを含む硬化性ポリマー、少なくとも１種のフッ素化モノマーを含む硬化性ポリマー、少なくとも１種の過フッ素化モノマーを含む硬化性ポリマー、ならびにそれらのブレンドおよびコポリマーからなる群から選択される、少なくとも１種の硬化性ポリマーとすることができる。硬化時に、硬化したポリマー組成物は、シリコーン、フルオロシリコーン、フルオロエラストマー、ペルフルオロポリエーテル、ペルフルオロエラストマー、ならびにそれらのブレンドおよびコポリマーから形成された硬化したエラストマーからなる群から選択される、１種または複数のエラストマーを含む。一実施形態では、少なくとも１種の硬化性ポリマーは、硬化性フッ素化ポリマーおよび硬化性過フッ素化ポリマーからなる群から選択され得る。少なくとも１種の硬化性ポリマーは、さらに、少なくとも１種の硬化性過フッ素化ポリマー、または少なくとも１種の硬化性フルオロポリマーおよび少なくとも１種の硬化性ペルフルオロポリマーのブレンドもしくはコポリマーとすることができる。

一実施形態では、マトリックスポリマーは、架橋のための少なくとも１つの官能基を有する少なくとも１種の硬化性ポリマーであり、本組成物は、架橋のための少なくとも１つの官能基と反応するための少なくとも１種の架橋性添加剤をさらに含んでもよい。硬化性ポリマー組成物の硬化時に、得られた硬化した材料は、電磁干渉シールド用途または無線周波数干渉シールド用途に使用され得る。

カーボンナノ構造体添加剤は、本明細書における一実施形態では、約９７％より高いまたはこれに等しい（≧）炭素含有率、および約０．１３５ｇ／ｃｍ^３のバルク密度を有する。

本組成物は、少なくとも１種のカーボンナノ構造体添加剤とは異なる少なくとも１種のフィラーをさらに含んでもよい。

この実施形態では、さらに、本組成物は、少なくとも１種のマトリックスポリマー１００重量部あたり約０．１重量部～約３００重量部のカーボンナノ構造体添加剤、より好ましくは少なくとも１種のマトリックスポリマー１００重量部あたり約０．２５～約２５０重量部のカーボンナノ構造体添加剤、および最も好ましくは少なくとも１種のマトリックスポリマー１００重量部あたり約０．５～約２５０重量部のカーボンナノ構造体添加剤を含んでもよい。さらなる実施形態では、本組成物は、少なくとも１種のマトリックスポリマー１００重量部あたり約０．５～約８０重量部のカーボンナノ構造体添加剤を含むことができる。

この実施形態では、少なくとも１種のマトリックスポリマーが、少なくとも１種の硬化性フルオロポリマー、少なくとも１種の硬化性ペルフルオロポリエーテルおよび少なくとも１種の硬化性ペルフルオロポリマーからなる群から選択される場合、本組成物は、少なくとも１種のマトリックスポリマー１００重量部あたり約１０～約８０重量部のカーボンナノ構造体添加剤、より好ましくは少なくとも１種のマトリックスポリマー１００重量部あたり約１０重量部～約５０重量部のカーボンナノ構造体添加剤、最も好ましくは少なくとも１種のマトリックスポリマー１００重量部あたり約２０重量部～約４０重量部のカーボンナノ構造体添加剤を含むことができる。

本組成物のさらなる実施形態では、マトリックスポリマーは、ポリアリーレン系ポリマー、溶融加工可能な熱可塑性フルオロポリマー、ポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、クロロ化フルオロポリマー、ケイ素系ポリマーならびに非硬化性フルオロポリマーおよびペルフルオロポリマー、ポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート、ポリシロキサン、ポリウレタン、ポリアラミド、ポリアミド、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリフェニレンスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアミドイミド、ポリベニズミジゾール（polybenizmidizole）、ポリカーボネート、ポリアクリロニトリル－ブタジエン－スチレン、ポリブタジエン－スチレン、ポリエポキシド、ならびに類似材料、ならびにそれらのブレンド、コポリマー、アロイ、ならびに他の組合せからなる群から選択される熱可塑性ポリマーであり得る。

本組成物は、炭素、金属メッキガラス、金属メッキ粒子のうちの１種または複数を含む、粉末、フレークおよび繊維フィラーからなる群から選択される、カーボンナノ構造体添加剤とは異なる１種または複数の導電性フィラーをさらに含んでもよく、該粒子が、金属またはポリマー、ニッケルコーティンググラファイト、グラフェン、グラファイト、カーボンブラック、グラフェン誘導体、単層カーボンナノチューブ、多層カーボンナノチューブ、金、銀、ニッケル、銅およびそれらの組合せまたは混合物を含む。このような実施形態では、本組成物は、少なくとも１種のマトリックスポリマー１００重量部あたり、カーボンナノ構造体添加剤とは異なるさらに１種の導電性フィラーを約０．２５重量部～約１００重量部含んでもよい。

本発明は、マトリックスポリマーから形成された場合、上記の組成物から形成された物品をさらに含む。この物品は、電磁干渉シールドデバイスまたは無線周波数干渉デバイスにおいて使用するための、ガスケット、シール、カバー、および構成要素部品から選択され得る。

本発明はまた、熱可塑性ポリマー、ならびに／または少なくとも１種の硬化性フルオロポリマー、少なくとも１種の硬化性ペルフルオロポリエーテル、少なくとも１種のペルフルオロポリマー、ケイ素およびフッ素を含む少なくとも１種の硬化性ポリマー、ならびにそれらのコポリマーおよびブレンドから選択される架橋のための少なくとも１つの官能基を有する硬化性ポリマーから選択される少なくとも１種のマトリックスポリマー；ならびに少なくとも１種のマトリックスポリマー１００重量部あたり約５重量部～約３００重量部のカーボンナノ構造体添加剤を含む、電磁干渉シールドおよび／または無線周波数干渉シールド用組成物であって、該組成物が硬化し、物品に形成される場合に、その物品が、約０．５オーム－ｃｍまたはそれ未満の体積抵抗率レベルを有し、カーボンナノ構造体添加剤が三次元であり、分岐しておりおよび架橋されている、組成物をさらに含む。

電磁干渉シールドおよび／または無線周波数干渉シールド用組成物のこの実施形態では、少なくとも１種のマトリックスポリマーは、少なくとも１種の硬化性ペルフルオロポリマーとすることができ、本組成物は、少なくとも１種の硬化性ポリマー１００重量部あたり約１０重量部～約８０重量部のカーボンナノ構造体添加剤を含んでもよい。さらに、この実施形態では、少なくとも１つのカーボンナノ構造体添加剤は、≧約９７％の炭素含有率および約０．１３５ｇ／ｃｍ^３のバルク密度を有することができる。

本発明は、熱可塑性ポリマーおよび／または架橋のための少なくとも１つの官能基を有する硬化性ポリマーから選択される少なくとも１種のマトリックスポリマーを含む組成物であって、該組成物から物品を形成した後に、該物品が散逸効果および量子トンネル複合効果のうちの１つまたは複数を実証する量で供給される三次元であり、分岐しておりおよび／または架橋されているカーボンナノ構造体添加剤を含む、組成物をさらに含む。この実施形態では、本組成物は、少なくとも１種のマトリックスポリマー１００重量部あたり約１重量部から約３０重量部まで、好ましくは約１５重量部までのカーボンナノ構造体添加剤を含むことができる。

物品がこの実施形態における組成物から形成される場合、この物品は、量子トンネル効果を有しており、本組成物は、少なくとも１種のマトリックスポリマー１００重量部あたり、少なくとも約２重量部のカーボンナノ構造体から約３０重量部まで、好ましくは約１５重量部までの添加剤、好ましくは少なくとも１種のマトリックスポリマー１００重量部あたり少なくとも約３重量部のカーボンナノ構造体添加剤、最も好ましくは少なくとも１種のマトリックスポリマー１００重量部あたり少なくとも約４重量部のカーボンナノ構造体添加剤を好ましくは含む。一実施形態では、本組成物は、少なくとも１種のマトリックスポリマー１００重量部あたり約４重量部～約２０重量部のカーボンナノ構造体添加剤、好ましくは少なくとも１種のマトリックスポリマー１００重量部あたり約４～約１５重量部のカーボンナノ構造体添加剤を含む。

この実施形態では、マトリックスポリマーは、ポリアリーレン系ポリマー、溶融加工可能な熱可塑性フルオロポリマー、ポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、クロロ化フルオロポリマー、ケイ素系ポリマーならびに非硬化性フルオロポリマーおよびペルフルオロポリマー、ポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート、ポリシロキサン、ポリウレタン、ポリアラミド、ポリアミド、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリフェニレンスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアミドイミド、ポリベニズミジゾール、ポリカーボネート、ポリアクリロニトリル－ブタジエン－スチレン、ポリブタジエン－スチレン、ポリエポキシド、ならびに類似材料、ならびにそれらのブレンド、コポリマー、アロイ、ならびに他の組合せからなる群から選択される熱可塑性ポリマーであり得る。

本組成物は、炭素、金属メッキガラス、金属メッキ粒子のうちの１種または複数を含む、粉末、フレークおよび繊維フィラーからなる群から選択される、カーボンナノ構造体添加剤とは異なる１種または複数の導電性フィラーをさらに含んでもよく、該粒子が、金属またはポリマー、ニッケルコーティンググラファイト、グラフェン、グラファイト、カーボンブラック、グラフェン誘導体、単層カーボンナノチューブ、多層カーボンナノチューブ、金、銀、ニッケル、銅およびそれらの組合せまたは混合物を含む。このような実施形態では、本組成物は、少なくとも１種のマトリックスポリマー１００重量部あたり、カーボンナノ構造体添加剤とは異なるさらに１種の導電性フィラーを約０．２５重量部～約１００重量部含む。

本発明は、この実施形態による組成物から形成された物品をさらに含んでもよい。この物品は、熱可塑性および／またはエラストマー量子トンネル複合材料であり得、シール、ガスケット、またはシーリングアセンブリ中の他の構成要素からなる群から選択され得る。

一実施形態では、本物品は、圧縮応力を受けていない場合、絶縁体であり、圧縮応力を受けている場合、導電性である。別の実施形態では、本物品は、圧縮応力を受けていない場合、この物品は、物品が圧縮応力を受けている際の導電率レベルとは異なる導電率レベルを有する。

さらなる実施形態では、本物品は、エラストマー量子トンネル複合材料および自己感知物品であってもよく、この場合、この物品が回路と電気通信状態にありかつ電圧が印加されている場合、該物品が使用中にあり、圧縮応力を受けると、この物品の導電率の変化が測定され、この導電率の変化が、物品の性能をリアルタイムで判断して評価することに使用される。

本発明は、物品を作製する方法であって、熱可塑性ポリマーおよび／または架橋のための少なくとも１つの官能基を有する硬化性ポリマーから選択される少なくとも１種のマトリックスポリマー、ならびに三次元であり、分岐しておりおよび／または架橋されている少なくとも１種のカーボンナノ構造体添加剤を含む組成物を用意するステップであって、少なくとも１種のカーボンナノ構造体添加剤が、少なくともマトリックスポリマー１００重量部あたり約０．１重量部～約３００重量部の量で存在する、ステップ；ならびに組成物の熱形成、または組成物の硬化および熱形成のどちらかによって組成物から物品を形成するステップであって、物品が、電磁シールドデバイスおよび無線周波数シールドデバイスのうちの少なくとも１つに使用され得る、ステップを含む、方法をさらに含む。

本方法では、物品は、約０．５オーム－ｃｍまたはそれ未満の体積抵抗率を好ましくは有する。少なくとも１種のマトリックスポリマーは、硬化性ポリマーとすることができ、組成物は、架橋のための少なくとも１つの官能基と反応するための少なくとも１種の架橋性添加剤をさらに含んでもよい。本方法では、物品は、シール、ガスケット、カバー、または電磁干渉シールドデバイスおよび／もしくは無線周波数干渉シールドデバイスの構成要素部品から選択され得る。

本発明はまた、物品を作製する方法であって、熱可塑性ポリマーおよび／または架橋のための少なくとも１つの官能基を有する硬化性ポリマーから選択される少なくとも１種のマトリックスポリマー、ならびに三次元である、分岐しておりおよび架橋されている少なくとも１種のカーボンナノ構造体添加剤を含む組成物を用意するステップであって、少なくとも１種のカーボンナノ構造体添加剤が、少なくとも１種のマトリックスポリマー１００重量部あたり約少なくとも約１重量部～約３０重量部の量で存在する、ステップ；ならびに組成物の熱形成、または組成物の硬化および熱形成のどちらかによって組成物から物品を形成するステップであって、物品が、散逸効果または量子トンネル効果のうちの少なくとも１つを示す、ステップを含む、方法を含む。

この方法では、物品は、シール、ガスケット、またはシーリングアセンブリにおける他の構成要素とすることができる。マトリックスポリマーは、硬化性ポリマーとすることができ、組成物は、架橋のための少なくとも１つの官能基と反応するための少なくとも１種の架橋性添加剤を含んでもよい。硬化性ポリマーは、硬化性フルオロポリマー、硬化性ペルフルオロポリエーテルおよび硬化性ペルフルオロポリマー、ならびにそれらのブレンドおよびコポリマーからなる群から選択され得る。一実施形態では、物品は、エラストマー量子トンネル複合材料である。実施形態では、物品は、圧縮応力を受けていない場合、絶縁体であり、圧縮応力を受けている場合、導電性である。別の実施形態では、物品は、圧縮応力を受けていない場合、導電性であり、物品が圧縮応力を受けている場合の導電率レベルとは異なる導電率レベルを有し、一実施形態では、圧縮応力を受けている場合の物品の導電率レベルは、物品が圧縮応力を受けていないときの導電率レベルよりも高い。

別の実施形態では、本物品は、エラストマー量子トンネル複合材料であり、自己感知物品であり；この物品が回路と電気通信状態にありかつ電圧が印加された場合、該物品が使用中にあり、圧縮応力を受けると、物品の導電率の変化が測定され、導電率の変化が、物品の性能をリアルタイムに判断および評価することに使用される。

上記の要約、および本発明の好ましい実施形態の以下の詳細説明は、添付の図面と関係付けて一読すると、よりよく理解されよう。本発明を例示するために、現在、好ましい実施形態が図面に示されている。しかし、本発明は、示されている正確な配置および手段に限定されないことが理解されるべきである。

図１は、本明細書の実施例１において試験した試料に関する、経時的な微粒子化レベルを示す三次元グラフである。

図２は、本明細書の実施例２における、Ｏリング形態の試料１２～１６に適用した圧縮率に対する、体積抵抗率の一連のグラフ表示である。

図３は、実施例２の試料１７～２０に適用した圧縮率に対する、体積抵抗率の一連のグラフ表示である。

図４は、実施例２の、ボタン形態の試料１２～２０に関する、体積抵抗率の一連のグラフ表示である。

図５は、実施例３における耐性を測定するための回路の略図である。

図６は、実施例３の試料２９～３１における、ジーメンス／ｃｍの単位の導電率と圧縮率との間の関係のグラフ表示である。

図７は、実施例３の試料３７～４０の導電率と圧縮率との間の関係のグラフ表示である。

図８は、実施例３の試料２９～３１および３７～４０に関する、図６および７から得られた統合データのグラフ表示である。

図９は、本発明により作製したシールにおける、導電率の変動をモニタリングするための、４点プローブ構成で使用する回路の例の表示である。

発明の詳細な説明
本明細書において使用する場合、「内側」および「外側」、「上側」および「下側」、「近位」および「遠位」、「上部」および「下部」のような語、ならびに類似の趣旨の語は、本明細書では、本開示の読み手に本明細書における図面を考慮して本発明のよりよい理解の一助とするために使用されているが、読み手を手助けする意図は、決して限定を意図するものではない。

本出願人らは、様々な導電率を有する物品を提供し、それによって該物品が、例えば、ＥＭＩシールド用途および／またはＲＦＩシールド用途における添加剤として有用となり得る様々な量の、または様々な最終用途において使用される量子トンネル複合材料（ＱＴＣ）または散逸性導電性ポリマーもしくはエラストマーとして物品に機能させることが可能な量の、特定のタイプのカーボンナノ構造体添加剤を使用する組成物および方法を開発した。ＱＴＣとして作用する場合、一実施形態では、例えばシールまたはガスケットは、シールまたはガスケットの寿命の評価をリアルタイムで行うことが可能となるよう、使用時の圧縮応力下で、ポリマーまたはエラストマーの導電率変化から解釈され得る、圧縮のレベルに対応させることができる。

したがって、シーリング用途の場合、様々な最終用途において使用され得る、自己感知シールとして働くシールが作製され得、この場合、シール寿命のモニタリングが、有効かつ費用対効果の高いシール性能およびメンテナンスに重要である。半導体用途では、このようなシールは、シールを有するスリットバルブドア、例えば、ＢＳＶ、振り子式バルブおよび他のチャンバ、またはフローアイソレーションバルブなどのシールを有するバルブアセンブリに使用されてもよく、医薬品のクリーンルーム用途、ダウンホールおよび他の油田用途、ならびにシールもしくは他の成形品として流体を扱う化学用途における気体および／または液体用途にも使用されてもよい。本明細書において使用する場合、「シール」は、Ｏリング、ガスケット、Ｖリング、インサート、シーリングまたはシールド層、および他の類似製品を含めた、シールおよびシーリングの構成要素の一般的分類を含むことが意図されており、シールの特定のタイプが明示的に示されていない限り、限定を意図するものではない。「物品」は、本明細書において開示されている組成物を単独で、または既存の他の組成物との組合せのどちらかで使用して形成される製品、または製品の一部として使用される、部品、構成要素、デバイスおよびシールを包含することが意図されている。

シールなどの物品に関すると、適用された圧縮応力（負荷を受けている時など）に応答して、その導電率レベルによって高感度で応答し得るシールを実現すると、該シールは、圧力センサーとして働くことができ、シールの劣化は、新しい場合に、かけられた負荷を伴うおよび伴わないで圧縮応力とベースライン時の導電率との間の関係によって評価することができ、その結果、シール寿命および性能が、繰り返し使用および／または過酷な条件により影響を受ける前にシールを交換することができる。自己感知シール、ならびに本明細書のシール寿命をモニタリングするための、本明細書における方法およびシステムは、真空シールまたはＫＦタイプのシールなどのシール、ならびにＢＳＶおよび他の半導体シールを含めた半導体製造用バルブアセンブリにおいて特に有用であるが、それらはまた、流体取り扱いにおいて使用される類似のバルブにおいて、および他の環境、とりわけシール寿命が操作に重要な環境、およびシールが劣化を受ける圧力、歪みおよび環境もしくは周囲操作条件にシールが存在する環境において使用されてもよい。これは、半導体製造において特に困難な問題であり、ＢＳＶ、振り子式バルブおよび隔離バルブなどの半導体シールアセンブリに特に焦点が当てられている。本明細書に記載されている実施形態は、本開示に基づいて、他の類似のバルブシーリングアセンブリおよび最終用途において使用するために使用され得ることが理解されよう。

シールを含むゲートおよびスリットバルブの例は、当分野において公知であり、本明細書における組成物および方法から作製された物品は、これらの設計のいずれかを使用して実装され得る。この性質の市販の許容されるドアの例は、Ｇｒｅｅｎｅ、Ｔｗｅｅｄ＆Ｃｏ．（Ｋｕｌｐｓｖｉｌｌｅ、Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａ、ＵＳＡ）から市販されており、例えば、関連部分において参照により組み込まれている、米国特許出願公開第２０１２／０１００３７９（Ａ１）号にやはり記載されている。公知のまたは開発されるシールを含む接合されたアセンブリまたは他のアセンブリを有する他のＢＳＶおよびゲートバルブを、本明細書におけるシステムおよび方法に使用することができる。

このようなゲートおよびスリットバルブは、金属ドア材料（金属または金属合金）から一般に形成されており、好ましい材料は、アルミニウムまたはステンレス鋼を含む。このようなドアにおけるシールは、エラストマー材料、または操作条件下でエラストマー特性を有する材料から好ましくは形成される。使用される典型的な材料は、フルオロエラストマー、ペルフルオロエラストマー、およびフルオロシリコーンを含めたケイ素をベースとするエラストマーである。さらに、フルオロポリマー（ポリテトラフルオロエチレンのような）単独などの、またはエラストマー、もしくはエラストマー特性を有する材料を用いて形成される一次シールのためのバックアップ保護シールとして、バックアップリングまたはシールもまた組み込まれてもよい。

このようなシールは、市販されている様々な材料およびドアアセンブリを使用して、ドアの所定の位置に機械的に貼り付けてもよく、接合されてもよく、または成形されてもよい。

本明細書において使用されるカーボンナノ構造体添加剤は、好ましくは、三次元分岐構造を有するよう形成されるものであり、三次元分岐炭素構造体ネットワークを形成するよう、互いに相互連結した構造架橋カーボンナノチューブ内に含まれるように好ましくはやはり形成される。このような材料は、標準単層および多層カーボンナノチューブ、ならびにプレート様カーボンなどの炭素同素体およびフッ素化グラファイトとは区別される。本明細書における好ましい実施形態では、約≧９７％の炭素含有率を有しており、約０．１３５ｇ／ｃｍ^３のバルク密度を有するこのような三次元分岐カーボンナノ構造体添加剤が使用されるが、これらの特性は、製造プロセスにおいて行われる、連結および分岐の程度に応じて様々になり得る。本明細書において使用するための１つの好適なカーボンナノ構造体は、Ｃａｂｏｔ ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎからＡｔｈｌｏｓ（商標）カーボンナノ構造体として、ペレット形態で市販されている。他の好適な材料は、Ｃａｂｏｔからやはり市販されている、および／または作製または製造されてもよく、商業的に購入されてもよい。分岐および連結したカーボンナノ構造体材料、ならびにそれらを作製する方法の記載は、米国特許第９，１０７，２７２号、同第９，１１１，６５８号、同第９，４４７，２５９号および同第９，６５０，５０１号に見出すことができ、これらの各々は、分岐して連結したカーボンナノ構造体を作製および調製する方法の開示に関して、本明細書において関連部分に組み込まれている。

ある特定の硬化性ポリマー組成物の誘電性質および硬化した場合のその得られたエラストマー特性、特にフルオロエラストマーおよび／またはペルフルオロエラストマーの特性のために、分岐三次元カーボンナノ構造体添加剤の効果は、ポリマーが多量に充填されている場合しか強力な導電率レベルから感じることができないが、感圧用途品を調製する場合などの他の用途では、このようなカーボンナノ構造体添加剤の充填量はより少なく指示される。

上および本明細書の他の場所に記載されている自己感知最終用途およびＱＴＣ組成物の他の使用に加えて、物品が本明細書における導電性ナノ構造体添加剤の充填量を一層多く使用して形成された場合、このような物品から、ガスケット、カバー、および本明細書中のポリマー原料またはエラストマー原料を有する様々な他の構成要素部品を含めたシールまたはシーリング構成要素が形成されて、約０．５オーム－ｃｍまたはそれ未満のバルク抵抗率がもたらされ、これによって、有用なＥＭＩおよび／またはＲＦＩシールド効果を実現することができる。

ＥＭＩおよび／またはＲＦＩシールド用途に関すると、充填量は、選択した硬化性ポリマーに応じて、様々になり得る。様々なポリマーにおいて、組成物は、組成物中の少なくとも１種のポリマーまたは硬化性ポリマー１００重量部あたり約０．１～約３００重量部のカーボンナノ構造体、好ましくは組成物中の少なくとも１種のポリマーまたは硬化性ポリマー１００重量部あたり、約０．２５～約２５０重量部、より好ましくは、約０．５～約２５０重量部、または約０．５～約８０重量部のカーボンナノ構造体添加剤を配合してもよい。

好ましくは、硬化性ペルフルオロポリマーおよび硬化性フルオロポリマーなどのポリマーにおいて、ポリマーまたは硬化性ポリマー１００重量部あたり約１０～約５０重量部が使用されて、ＥＭＩおよび／もしくはＲＦＩを吸収または反射することによってシールドの好ましいレベルを実現することができる。そうでなければ一般に高度に充填することがより困難である可能性がある硬化性ペルフルオロポリマーおよび他の硬化性フルオロポリマーの場合、組成物中の硬化性ポリマー１００重量部あたり、約２０～約４０重量部が使用され得る。

好ましい実施形態では、使用されるカーボンナノ構造体添加剤の量は、最良のシールド効果を得ようとするために様々であってもよく、可能な場合、シールドの最終用途において使用される形成物品の有効なエラストマー特性および／または機械特性をやはり維持し、これらのすべてが、シールド部分のタイプまたは作製される構成要素に依存するであろう。この材料を用いた場合、最大バルク抵抗率の所望のレベルは、有効なシールドのためには約０．５オーム－ｃｍであるが、これは、様々な最終用途向けに修正されてもよい。ペルフルオロポリマーでは、例えば、組成物中のペルフルオロポリマー１００部あたり約２０部～約４０部の間の使用により、約０．５オーム－ｃｍのバルク抵抗率を可能にすると同時に、必要な機械特性とエラストマー特性のバランスを維持する。

硬化性ポリマーにおけるこのようなカーボンナノ構造体添加剤の使用により、一旦、硬化すると、シール、ガスケット、ＥＭＩもしくはＲＦＩシールドデバイス、あるいはＥＭＩもしくはＲＦＩフィルターシールまたはフィルターカバーなどの、それらの構成要素部品への形成などの、様々な形状および構成を有することができる本発明によるエラストマー物品を形成することができる。さらに、本明細書のカーボンナノ構造体を使用して他のポリマーマトリックス材料から形成されたシールド部品もまた、本開示の範囲内にある。

本明細書における少なくとも１種のカーボンナノ構造体添加剤を、ＱＴＣ効果または散逸導電性ポリマーもしくはエラストマーの開発に使用するための硬化性ポリマーまたは他のポリマーマトリックスに配合する場合、本明細書における発明では、カーボンナノ構造体添加剤の充填量をより少なくするよう指示される。例えば、１００重量部の硬化性ポリマーまたはポリマーマトリックスポリマー当たり約１重量部～約３０重量部のカーボンナノ構造体添加剤を使用して、シールド用途において必要とされるよりも低いレベルの導電率を実現することができる。好ましくは、硬化性ポリマー１００重量部あたり約１重量部～約１５重量部のカーボンナノ構造体添加剤が使用されるか、またはポリマーマトリックス中のポリマーが使用される。

自動車、航空宇宙、油田、医療および医薬品、またはスパークもしくは他の問題を回避するために電荷を散逸させることができるが、特定のエラストマーマトリックスが指示される環境にやはり耐えることができる導電性材料を必要とする他の最終使用において使用することができる、帯電防止散逸材料などのいくつかのより低い導電率を使用する場合、任意のベースポリマー１００重量部あたり最大で約１５重量部の添加剤という一層低い充填量が、この目的に許容される。

形成された物品が圧縮下にある場合に荷電粒子がＱＴＣのように急上昇することが可能となり得る組成物を有する場合などのＱＴＣ効果のために組成物を使用する場合、組成物中のポリマーまたは硬化性ポリマー１００重量部あたり、少なくとも約２重量部、より好ましくは少なくとも約３重量部、および最も好ましくは少なくとも約４重量部から約３０重量部までまたは約１５重量部という低いレベルが指示される。一部の実施形態では、組成物中の硬化性ポリマー１００重量部あたり、約４重量部～約２０重量部、より好ましくは約４重量部～約１５重量部が使用され得る。

ＱＴＣ効果を生じさせるため、三次元であり、分岐しておりおよび架橋されており、その結果、より長いチューブが相互連結されたカーボンナノ構造体は、物品全体でより高密度にアクセス可能なＱＴＣ電子伝達オプションが生じる。使用されるエラストマーは、使用時に適用された負荷などの圧縮応力がない場合、誘電体として作用するように選択することができるので、このようなエラストマーにおけるＱＴＣ効果は、誘電性添加剤の介在を必要とすることなく、および／または先行技術のＱＴＣ複合材料において説明されている針状炭素を必要とすることなく、かけた圧縮応力によって行うことができる。硬化した物品中のポリマーマトリックスまたはエラストマーマトリックスは、使用時の圧縮応力とエラストマー中のカーボンナノ構造体添加剤の含有量との間の関係をリアルタイムに測定して定量し、シール寿命を判断するよう分析することが可能になるよう適用される圧縮応力の程度に応じて、圧縮可能な誘電性エラストマー材料への圧縮応力の適用に伴って起動される誘電性環境を実現して、測定可能なマトリックス内部に比例した導電率レベルをもたらす。

例えば、エラストマーシールなどの完成した成形物品を、印加電圧と既知の抵抗を有する回路と電気通信して使用する際に設置し、適用した負荷による、またはグランド内のシール周囲の可動部品の圧縮による使用時などの圧縮応力の適用前と、エラストマー中の所定量のカーボンナノ構造体添加剤の使用時の同じ特性を経時的に測定する前の両方のシールのバルク抵抗率または導電率の測定を可能にすることができる。得られた関係を使用して、添加剤とエラストマーマトリックスがいつ劣化し始め、抵抗率および導電率が変化するかを分析することができる。次に、このような測定値を使用して、使用中のシールの性能および寿命をモニタリングし、いつ交換が必要かを判断することができる。

本明細書における組成物からこのような成形物品を提供することによって、それ自体の特性が測定および評価されて、外部センサーの必要性、シーリング特性などの特性に影響を及ぼすセンサーの埋め込み、あるいはＢＳＶドアもしくはゲートなどのドア表面のシール周辺または近傍、または反応チャンバ内部または周囲環境における複雑なセンサーの設置および関係性を使用することなく、使用中にリアルタイムでシール寿命および性能を判断するという点で、「自己感知」である、ポリマー構成要素またはエラストマー構成要素などのシール、ガスケットまたは他のシールアセンブリまたは構成要素部品を作製することができる。さらに、本明細書におけるカーボンナノ構造体は、形成された物品のポリマーまたはエラストマーマトリックス全体にわたり、一層一貫した導電特性に寄与する。

本明細書における組成物をさらに使用して、ポリマーまたはエラストマーから形成されるＱＴＣ効果を有する物品の形成は、シールなどの自己感知物品を形成するため、および血圧計の血圧測定バンドなどの医療機器、デジタルサウンドまたはビデオファイルを再生するためのオーディオまたは電話デバイスのための感圧制御用衣類において使用するためなどの先行技術のＱＴＣ複合材料から形成される他の公知のＱＴＣ材料用途において使用するため、米国特許第８，８９３，５４７号にあるような油田用途でのダウンホール機器におけるトランスデューサ用、ボクシングまたはフェンシングにおいて使用されるセンサーを有するスポーツトレーニングダミー用、運動トレーニングシューズの評価用、ロボット技術およびスマートシールに基づくタッチセンサーおよび補綴物用、ならびに様々な医療用途および製薬用途において使用するために、様々なポリマーおよびエラストマーを使用して使用することができる。

本明細書におけるカーボンナノ構造体添加剤に加えて、硬化性ポリマー組成物に関すると、このような組成物は、硬化前に組成物中に配合された少なくとも１種の硬化性ポリマーを含む。さらに、このような組成物はまた、本明細書における一部の好ましい実施形態では、硬化性ポリマーを架橋させてエラストマーを形成することが可能な、架橋剤または硬化性物質を含んでもよい。架橋はまた、さらに以下に記載されている市販の硬化性ポリマーの製造業者によって指示され得るものを含めた、その官能性架橋性基と共に機能する硬化系を使用する様々な市販製品の硬化を含めた、関連技術において公知のまたは開発される技法を使用して、熱的に誘導されてもよく、または放射線照射によって行われてもよい。

本明細書におけるポリマーベースの組成物、または一度硬化すると硬化性ポリマー組成物を使用して形成される本明細書におけるエラストマー組成物の場合、このようなポリマーおよびエラストマー組成物は、シール、例えばＯリング、ガスケット、構成要素部品、コーティング、層、上記のものを含む様々な最終用途において使用することができるものなどを含めた、ポリマーまたはエラストマー物品を提供することができる。

使用される他の添加剤は、選択される非硬化性ポリマー系であるか、または硬化性ポリマー系であるかに応じて様々になり得る。例えば、エラストマーとして硬化した場合の様々な硬化性ポリマーは、様々な機械特性およびエラストマー特性を有し、様々な添加剤、加工助剤、フィラー、顔料などを許容することができるか、またはこれらと一緒に使用するのが最良である。ポリマー組成物およびエラストマー組成物に対するこのような添加は一般に公知である。

本明細書におけるカーボンナノ構造体は、シールド添加剤、散逸添加剤またはＱＴＣ添加剤としてのいずれであっても、ポリマーマトリックスまたは硬化性ポリマーマトリックスおよび／または硬化エラストマーマトリックスに特有の導電性および抵抗特性を付与するために使用することができるので、使用される添加剤は、好ましくは、それらの効果を補完または強化のどちらか一方を行うことができるもの、または所望の導電特性および抵抗特性に実質的に影響を及ぼさないもの、および意図される最終使用向けの得られた物品の機械特性またはエラストマー特性に悪影響を過度に及ぼさないものでもある。

本明細書における組成物は、エラストマーマトリックス材料または非エラストマーマトリックス材料を配合してもよい。好ましくは、ＥＭＩおよび／またはＲＦＩシールド構成要素において、マトリックスはエラストマーであり、さらに好ましい実施形態では、マトリックスは、エラストマー性ペルフルオロポリエーテル、フルオロシリコーン、ペルフルオロエラストマー、ならびにこれらの材料のブレンドおよびこれらの材料の１種より多いタイプのブレンドを含めた、フルオロエラストマーである。ＱＴＣ構成要素は、エラストマーまたは非エラストマーのどちらかであってもよいが、ＱＴＣ組成物から形成される特別な自己感知シールを形成する場合、マトリックスはやはりエラストマーであることが好ましい。

好適な硬化性ポリマーに関すると、官能基によって架橋または硬化し、エラストマーマトリックス材料を形成することができるものを含むこのような材料。例えば、有用なエラストマーには、シリコーン、フルオロシリコーン、ニトリルゴム、オレフィンゴム（エチレン－プロピレン－ジエンゴムまたはエチレン－プロピレンゴムなど）、ペルフルオロポリエーテルをベースとするエラストマー、ペルフルオロエラストマーを含むフルオロエラストマー、ポリウレタン、ならびにそれらのコポリマーおよびブレンドが含まれる。

このようなエラストマーは、ケイ素および／またはフッ素を含むモノマーから形成されるもの、少なくとも１種のアクリロニトリルモノマーおよび少なくとも１種のブタジエンモノマーを有する硬化性ポリマー、少なくとも１種のオレフィン系モノマーを有する硬化性ポリマー、ならびに少なくとも１種のフッ素化モノマーおよび／または過フッ素化モノマーを有する硬化性ポリマーを含めた、硬化性ポリマー、コポリマーおよびそれらのブレンドから形成される。このような材料は、共重合されて、ブレンドされて、および／または官能基化されて、硬化性ポリマーを形成することができる。好ましくは、少なくとも１種の硬化性ポリマーを形成するために使用される少なくとも１種のモノマーは、架橋のための１つまたは複数の官能基を有する。架橋は、化学的に、放射線照射もしくは熱の使用により、および／またはモノマー上の官能基上の架橋部位との化学反応時に、様々なモノマーと架橋して、架橋ポリマーを形成することができる１種または複数の架橋性化合物の添加により行うことができる。

「硬化」は、本明細書において使用する場合、加硫、化学的架橋、熱的架橋、触媒による架橋、放射線照射による架橋などのいずれかによって、硬化性ポリマーにエラストマー構造をもたらす任意の方法を包含することが意図されている。硬化後、硬化性ポリマーは、エラストマーを形成する。「エラストマー」（ゴムとも時として称される）は、本明細書において使用する場合、粘弾性特性を有し、応力の適用時に変形するが、応力の解除後にその元の形態の一部を復元するポリマー材料を意味することが意図される。

本明細書において使用する場合、「圧縮永久歪み」とは、エラストマー材料が、変形状態のままにあり、変形圧縮負荷が取り除かれた後もその元の形状に戻らない性向を指す。圧縮永久歪み値は、材料が回復できない元のたわみの百分率として表される。例えば、０％の圧縮永久歪み値は、材料が、変形圧縮負荷の除去後、その元の形状に完全に戻ることを示す。反対に、１００％の圧縮永久歪み値は、材料が、適用した変形圧縮負荷から全く回復しないことを示す。３０％の圧縮永久歪み値は、元のたわみの７０％が回復したことを意味する。圧縮永久歪み値がより高いと、一般に、シール漏出が起こる可能性があることを示す。

通常、測定される他のエラストマー特性は、破断伸び、引張弾性率および他の物理特性を含む。このような特性に及ぼすエラストマーの熱的挙動およびその硬化系の影響はまた、様々な最終使用用途に関するエラストマーの評価に有用である。

用語「未硬化の」または「硬化性」とは、本明細書における組成物における使用のための硬化性ポリマーであって、材料が意図する最終用途のためにまだ十分に硬化していないほど、いかなる大きな程度の架橋反応もまだ受けていない、硬化性ポリマーを指す。

以下は、ＱＴＣ構成要素用またはＥＭＩおよび／もしくはＲＦＩシールド構成要素用のマトリックス材料として有用であると上で述べたポリマーを含む、本明細書において使用することができるポリマーの有用なカテゴリーに関するさらなる情報を提供する。

本明細書において使用するためのシリコーンは、シリコーンエラストマー（シリコーンゴムとも称される）を形成するよう硬化可能な様々なシリコーンホモポリマーおよびシリコーンコポリマーのいずれかとすることができる、ケイ素含有ポリマーを使用して形成され得る。シリコーンは、一般に、その化学構造中に、少なくともケイ素、酸素および水素を組み込むポリマーである。シリコーンエラストマーを形成するための使用され得る硬化性ケイ素含有ポリマー（シリコーン）は、ＶＭＱ（シリコーン）、ＰＶＭＱ（フェニルシリコーン）およびＦＶＭＱ（フルオロシリコーン）として、ＡＳＴＭインターナショナルによってＡＳＴＭ Ｄ１４１８－１７に提示されている標準ゴム命名定義によって分類される主鎖を有するポリマーを含む。しかし、ＡＳＴＭ Ｄ１４１８－１７によって容易に分類されないシリコーンは、有用な製造特徴を実証する条件付きで使用されてもよい。このようなシリコーン、フルオロシリコーンまたはフェニルシリコーンのいずれも、本発明に使用されてもよい。

シリコーンゴムを形成するためのシリコーンは、触媒硬化系を含む様々な硬化系を使用して、通常、白金をベースとする触媒、縮合硬化系、過酸化物硬化系およびオキシム硬化系を使用して硬化され得る。

白金触媒硬化では、架橋は、付加反応により、ビニル官能性シリコーンおよびヒドリド官能性シリコーンなどの官能性シリコーンポリマーを使用して形成されて、架橋を形成する。このような反応は副生物を残さず、したがって、当分野において、硬化のための好ましい経路である。

縮合系は、通常、ある方法で活性化される架橋性物質を含む。一般的な一成分系では、室温で水と接触させると、加水分解を受けて、加水分解可能な基（ヒドロキシル基またはシラノール基）が硬化反応を開始する、官能性シリコーンが使用される。加水分解反応が一旦開始すると、硬化が行われるまで続き、室温で行うことができる。架橋性物質は、アルコキシ、アセトキシ、エステル、エノキシまたはオキシムシラン、例えば、メチルトリメトキシシラン、メチルトリアセトキシシランおよび類似物質などの活性な酸素含有基を有する官能性シランを含む縮合系の場合に含む。このような置換基および／または官能基化されている基は、所望の場合、テトラアルコキシチタネート、キレート化チタネート、スズ触媒（例えば、二ラウリン酸ジブチルスズおよびアセトキシスズ）などの有機金属触媒を使用して、同様に触媒され得る。

２成分縮合では、架橋性物質および任意の触媒は、硬化性シリコーンポリマー組成物（そのような物質が存在しない）が個別の容器に保持されている間、１つの容器に保持される。硬化は、２つの容器中の物質を混合すると開始される。

シリコーンエラストマーを形成するための他のシリコーン硬化系は、反応性シリコーン部位を介して架橋し、シリコーン鎖の間のＳｉ－Ｒ－Ｓｉ連結を形成することができる過酸化物硬化系を含む。ＱＴＣ、またはＥＭＩおよび／もしくはＲＦシールド用途に使用され得る、Ｎｕｓｉｌ Ｓｉｌｉｃｏｎｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．製のＮｕＳｉｌ（登録商標）、ならびにＱＴＣ最終用途に使用することができるＤｏｗ－Ｃｏｒｎｉｎｇ製のＰＤＭＳ－Ｓｙｌｇａｒｄ（登録商標）を含めた、本明細書において使用するための好適な市販のシリコーン。

本明細書において使用され得るシリコーンポリマーは、ポリシロキサン、ポリアルキルシロキサン、ポリジアルキルシロキサン、ポリアリールシロキサン、ポリアラルキルシロキサン、およびこれらの材料の相互のブレンド、アロイもしくはコポリマー、または本明細書に記載されている他の硬化性ポリマーとのブレンド、アロイもしくはコポリマーのうちの１種または複数を含む。さらに、このようなケイ素含有ポリマーは、１つまたは複数の基により置換されている主鎖中のケイ素原子上の１個もしくは複数の水素、または１つもしくはケイ素結合結合基を有することができ、これらの置換基の各々が、さらに官能基化されていてもよく、またはさらに置換されていてもよく、または架橋するために使用されてもよい。このような置換基または官能基は、以下に限定されないが、ヒドロキシル、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、アルコキシ、アルケノキシ、アルキノキシ、アリールオキシ、アリールアルキル、アリールアルコキシ、アリールアルケノキシ、ビニル、カルボキシル、カルボニル、ハロゲン、複素環式、およびフッ素化基または過フッ素化基を含む、分岐基および／または直鎖基とすることができる。

本明細書におけるシリコーン含有ポリマーを含む組成物は、加水分解性架橋剤などの硬化剤、硬化開始剤、架橋剤、有機過酸化物などの硬化触媒、ならびに上記の、および当分野で公知の、または開発される他の硬化系構成成分を含むことができる。

本明細書における組成物中の少なくとも１種のカーボンナノ構造体添加剤に加えて、硬化性シリコーンまたはフルオロシリコーン組成物に使用することができる、他の異なる添加剤および／または改質剤は、例えば、以下に限定されないが、所望の組成物特性を実現するために公知のまたは開発される、シロキサン添加剤、超高分子量シロキサン添加剤、清澄剤、加工助剤、安定剤、着色剤（顔料および色素など）、他のフィラー（非導電性および／または誘電性カーボンブラック、石英、焼成シリカ、標準カーボンナノチューブ、ガラス繊維および必要に応じたカップリング剤、アラミド繊維、オレフィン系繊維、炭素繊維、ＵＶ吸収剤、ＵＶ安定剤、滑沢剤（ワックスなど）、脂肪酸および他のレオロジー添加剤、難燃剤、ポリオール、アミド、フルオロポリマー、フッ素化または過フッ素化ポリマー添加剤、ナノシリカ（すなわち、ナノ二酸化ケイ素）粒子、ポリシロキサン、ブロッキング防止剤（シリカおよびタルクなど）、蛍光増白剤、分散剤、湿潤剤、相溶剤および任意の他の好適なケイ素含有ポリマー添加剤および／または改質剤など）を含み、ただし、このような添加剤は、所期の最終用途のための所望の導電率レベルを遮断する、防止する、または実質的に影響を及ぼす、または妨害する量で選択されず、使用もされないことを条件とする。改変された導電性特性のために他の導電性添加剤も使用されてもよく、本開示の以下にさらに記載されている。

ＱＴＣ用途の場合、例えば、自己感知物品におけるＱＴＣ効果に影響を及ぼす、潜在的な導電性材料または半導電性材料のレベルを使用するよう指示されない。さらに、シールド最終用途においてシリコーンを使用した場合、一層高い充填レベルの本明細書におけるカーボンナノ構造体添加剤を配合することが望ましいが、フィラーがバルク抵抗率を過度に向上させるほど多量ではない。最後に、これらのおよび他の最終用途では、フィラーの量もまた、その所期の最終用途のための所望の圧縮応力および抵抗率変化を実現するよう制御される場合が一般的にある。

ケイ素含有ポリマー組成物または本明細書における組成物中の好ましい添加剤は、シリコーンポリマー１００部あたり約０．５～約５．５部で通常配合される、過酸化物硬化剤、または他の系では、ケイ素含有ポリマー１００部あたり約０．０００５～約０．００１５部の量の白金触媒である。他の好ましい添加剤には、白色（酸化チタン）、黄色（酸化鉄またはアゾ）、青色（フタロシアニンＧＳまたはウルトラマリン）および／または緑色（フタロシアニンＢＳ）などの着色剤および顔料を、様々となり得るが、通常、個別に、ケイ素含有ポリマー１００部あたり約１．０部まで、または合計で、ケイ素含有ポリマー１００部あたり約１．５部までの量で含む。

カーボンナノ構造体添加剤を有する組成物中に使用される場合、任意の特定の硬化系以外のこのような添加剤は、一般に必要に応じた添加剤であり、硬化剤およびカーボンナノ構造体添加剤を除いて、合計で約５０重量％までの添加物の量で配合されてもよく、それらは、ポリマーに過負荷をかけない、または所期の最終用途の機能を妨げないもしくは実質的に影響を及ぼさないことを条件とする。

使用した硬化系に応じて、関連硬化剤の程度は、系に合わせて調節されてもよい。このような硬化系は当分野で公知であるので、同じ系を上記の通り本明細書において使用されてもよい。本発明内で使用するためのシリコーンの好ましい例は、Ｓｔｏｃｋｗｅｌｌ Ｅｌａｓｔｏｍｅｒｉｃｓ（Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａ）およびＰｒｉｍａｓｉｌ Ｓｉｌｉｃｏｎｅｓ Ｌｔｄ．（Ｕｎｉｔｅｄ Ｋｉｎｇｄｏｍ）によって作製されたものなどの市販のシリコーンを含み、その製造業者によって推奨されている通りにこれが使用されて、一緒にされてもよい。

アクリロニトリル－ブタジエンおよびそのコポリマーおよび変形体、ならびにオレフィン系ゴム（ＥＰＤＭまたはＥＰＲなど）などのニトリルゴムは周知であり、Ｚｅｏｎにより作製されているＮｉｐｏｌ（登録商標）グレード、ＡｒｌａｎＸｅｏ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｅｌａｓｔｏｍｅｒｓによって作製されているＫｅｌｔａｎ（登録商標）グレード、およびＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌによって作製されているＶｉｓｔａｌｏｎ（登録商標）などの、公知のまたは当分野において開発される他のオレフィン系ゴムと共に、本発明におけるその使用のために市販されている。このような組成物およびその添加剤は、構成要素部品での使用に周知である。このようなエラストマーは、ＱＴＣ組成物および本明細書における構成要素に使用するのに優れて適する。

ＱＴＣ、またはＥＭＩおよび／もしくはＲＦＩシールド最終用途のどちらかにおける使用のための硬化性フルオロポリマーは、（Ｃ_ｎＦ２ｎＯ）という少なくとも１つのモノマー単位を有する、様々なフッ素含有量の、硬化性ペルフルオロポリマーおよび硬化性ペルフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）またはＰＦＰＥ－コポリマーを含めた任意の好適な硬化性フルオロポリマーであってもよく、この場合、このようなフルオロポリマーは、硬化性ポリマー主鎖に沿ったまたはこれにぶらさがった、官能基または反応性モノマーを好ましくは含む。

まとめると、このようなフルオロポリマーは、油田産業使用、石油化学処理、半導体製造、ガスおよび食品加工、ライフサイエンスおよび他のクリーン環境において遭遇するものなどの、過酷な環境において一般に有用な材料をもたらす。クリーン材料におけるカーボンナノ構造体の使用は、環境中への低レベルの微粒子化汚染を実現し、本明細書におけるカーボンナノ構造体添加剤の一層高い充填量でさえも良好な加工性をやはり維持しながら、本明細書に記載されている様々な最終使用における優れた導電特性を実現することができる。

使用することができる硬化性フルオロポリマーに関すると、ＡＳＴＭインターナショナルによってＡＳＴＭ Ｄ１４１８－１７に提示される標準ゴム命名法定義によって分類されるような材料がある。このようなエラストマーの命名法に準拠した標準ＦＫＭポリマーは、少なくとも２種のモノマーを通常、有しており、その１つは、フッ素化されており、好ましくはこれらの全部が、加硫に使用するための少なくとも１種の硬化部位モノマーを有して、ある程度、フッ素化されている。少なくとも２種のモノマーは、フッ化ビニリデンおよびヘキサフルオロプロピレンまたは類似のフッ素化オレフィンを好ましくは含むが、当分野において公知または開発される様々な他のモノマーをやはり含んでもよい。フルオロエラストマー組成物はまた、フルオロエラストマーの硬化部位モノマーにおける官能基との架橋反応を受けることができる、少なくとも１種の硬化剤を含んでもよい。上記の通り、ＰＦＰＥモノマーおよびコモノマーもまた使用されてもよい。

本明細書におけるＦＫＭに関すると、このような硬化部位モノマーは、過酸化物または他の硬化系によって硬化可能な１種の硬化部位モノマーを含んでもよい。過酸化物硬化系に関すると、このような硬化部位モノマーは、硬化部位官能基中に、ＢｒまたはＩなどのハロゲン化物質を含む官能基を有してもよい。ＦＫＭ中のモノマーのうちの少なくとも２種は、ヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）およびフッ化ビニリデン（ＶＦ２）であってもよいが、他の典型的なモノマーが、当分野で公知の様々なフルオロポリマーを形成するためにこれら２種に加えて使用されてもよく、硬化部位モノマーおよび硬化系は様々となり得る。このような系は、当分野において公知である。

硬化性フルオロポリマーは、放射線照射により架橋性であってもよいが、好ましくは、硬化系により架橋性（硬化性）であり、この場合、硬化部位モノマー中の官能基と反応して、エラストマー材料を形成することが可能である硬化剤が添加される。必要に応じて、第２の硬化剤、共硬化剤および／または硬化促進剤のうちの少なくとも１つが、やはり使用されてもよい。本明細書における組成物は、所望の最終特性に応じて、例えば、ポリマーブレンド、グラフト化組成物またはアロイ、共重合などの形態の、以下にさらに記載されている単一の硬化性フルオロポリマー、または少なくとも２種の硬化性フルオロポリマーおよび／もしくは硬化性ペルフルオロポリマーの組合せを有することができる。

本明細書における組成物のための硬化性フルオロポリマーは、上記のブレンド様組成物またはグラフト化／共重合組成物中の追加のこのようなポリマーを必要に応じて含んでもよい。さらに、ポリマー主鎖は、鎖に沿って、架橋のための１つまたは複数の異なる官能基をもたらす様々な硬化部位モノマーを含んでもよいが、好ましくは、本明細書における本発明において使用するための、このような基の１つは、過酸化物硬化系により硬化可能である。本組成物はまた、架橋反応を支援する硬化剤および共硬化剤、ならびに／または促進剤を含んでもよい。さらなる硬化部位および硬化系は、架橋を生じるためのビスフェニルをベースとする硬化系と反応する硬化部位、例えば窒素含有反応性基を有するそのような硬化部位などの、同じまたは異なる硬化部位モノマーに与えられてもよく、ただし、過酸化物による硬化性官能基も好ましくは存在することを条件とする。したがって、本明細書における開示は、様々な好ましい硬化剤（本明細書において、架橋剤または硬化剤とも称される）を議論しているが、当分野で公知の追加の硬化部位を使用した場合、本明細書において好ましい有機過酸化物をベースとする硬化剤および共硬化剤に加えて、このような代替的な硬化部位を硬化することが可能な他の硬化剤も使用されてもよい。このような硬化系のさらなる記載が以下に提示されている。

１種または複数の硬化性フルオロポリマーが、このような組成物中に存在してもよい。このようなポリマーは、それ自体、１種または複数のフッ素化モノマーを重合または共重合することによって形成される。当分野で公知の様々な技法（直接重合、エマルション重合および／または遊離ラジカル開始重合、ラテックス重合など）を使用して、このようなポリマーを形成することができる。

硬化性フルオロポリマーは、２種またはそれより多くのモノマーを重合することによって形成されてもよく、好ましくは、その１種は、少なくとも部分フッ素化されているが、完全フッ素化モノマーも使用されてもよい。例えば、ＨＦＰおよびＶＦ２は、硬化を可能にする硬化部位モノマーである少なくとも１種のモノマー、すなわち少なくとも１種のフルオロポリマー硬化部位モノマーと共に、テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）または１種もしくは複数のペルフルオロアルキルビニルエーテル（ＰＡＶＥ）または類似モノマーと好ましくは一緒にされる。本明細書に記載されているフルオロエラストマー組成物は、好ましくは、本明細書に記載されている硬化系、および１種または複数の他の硬化剤を使用し、硬化してフルオロエラストマーを形成することが可能な、任意の好適な標準硬化性フルオロエラストマーフルオロポリマー（ＦＫＭ）を含んでもよい。好適な硬化性ＦＫＭフルオロポリマーの例には、それぞれＳｏｌｖａｙ Ｓｏｌｅｘｉｓ、Ｓ．ｐ．Ａ．（Ｉｔａｌｙ）から入手可能なＴｅｃｎｏｆｌｏｎ（登録商標）ＰＬ９５８、Ｔｅｃｎｏｆｌｏｎ（登録商標）ＰＦＲ－ＬＴ、Ｔｅｃｎｏｆｌｏｎ（登録商標）ＦＯＲ ８０１ＨＳ、３Ｍから入手可能なＤｙｎｅｏｎ（登録商標）ＦＥ５６１０またはＦＣ２２１１という商標名で販売されているもの、本明細書における組成物において使用される場合、過酸化物硬化系またはビスフェニル系により硬化可能となり得る他の類似のフルオロポリマーを含む。このような物質の他の供給業者には、とりわけ、ダイキン工業株式会社（日本）；３Ｍ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、Ｍｉｎｎｅｓｏｔａ；Ｃｈｅｍｏｕｒｓ Ｃｏｍｐａｎｙ、ＤｅｌａｗａｒｅおよびＥ．Ｉ．ＤｕＰｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ＆Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ．、Ｄｅｌａｗａｒｅが含まれる。このようなＦＫＭポリマーは、ポリマーの主鎖において完全にはフッ素化されていない。

クリーン環境を含めた最終用途などのある特定の実施形態では、少なくとも１種の第１の硬化性フルオロポリマーは、ペルフルオロエラストマーを形成するのに有用な硬化性ペルフルオロポリマーであり得る。本明細書における組成物は、硬化性フルオロポリマー組成物またはペルフルオロポリマー組成物が、１種だけのフルオロポリマーもしくはペルフルオロポリマーを含むことができる、または使用および／もしくは硬化した場合、単一のフルオロエラストマーまたはペルフルオロエラストマーのどちらかを形成する組成物中に２種またはこれより多いこのようなフルオロポリマーまたはペルフルオロポリマーを含むことができるかどうかに関わらず、または２種もしくはそれより多くが使用される場合、硬化するためペルフルオロエラストマーブレンド組成物またはコポリマーを形成する。さらに、硬化性フルオロポリマーは、硬化性ペルフルオロポリマーとブレンドされて、ブレンドされた部分フッ素化フルオロエラストマーを作製してもよい。

本出願において使用する場合、「ペルフルオロエラストマー」または「硬化したペルフルオロエラストマー」は、特に示さない限り、本明細書に記載されている硬化性組成物中の好ましい硬化性ペルフルオロポリマーなどの、硬化性ペルフルオロポリマーを硬化することによって形成される任意の硬化エラストマー材料または組成物を含む。

使用されて硬化したペルフルオロエラストマーを形成するのに好適な「硬化性ペルフルオロポリマー」（当分野では、時として、「ペルフルオロエラストマー」、または一層適切には「ペルフルオロエラストマーガム」と称する）は、実質的に完全にフッ素化されているポリマーであって、そのポリマー主鎖で好ましくは完全に過フッ素化されているポリマーである。本開示に基づくと、一部の残留水素は、官能性架橋性基の一部としての水素の使用により、それらの物質の架橋内に一部のペルフルオロエラストマー中に存在することがあることが理解される。ペルフルオロエラストマーなどの硬化した物質は、架橋ポリマー構造体である。

本明細書における好ましいペルフルオロエラストマー組成物に使用されて、硬化すると、硬化したペルフルオロエラストマーを形成する硬化性ペルフルオロポリマーは、１種または複数の過フッ素化モノマーを重合することによって形成され、それらの１つは、好ましくは、上で明記されている硬化部位、すなわち硬化可能な官能基を有する過フッ素化硬化部位モノマーである。官能基は、過フッ素化されていなくてもよい反応性基であってもよく、またはこれを含んでもよいかのどちらかである。２種またはそれより多くの硬化性フルオロポリマーまたはペルフルオロポリマー、および好ましくは少なくとも１種の必要に応じた硬化剤（curative）（硬化剤（curing agent））が、本明細書において、組成物中に好ましくは一緒にされてもよく、次に、硬化されて、本明細書に記載されている生じた架橋して硬化したフルオロエラストマー組成物、好ましくはペルフルオロエラストマー組成物を形成する。

本明細書において使用する場合、硬化性フッ素含有エラストマー組成物は、硬化性ペルフルオロポリマー組成物であってもよく、これは、２種またはそれより多くの硬化性ポリマーから形成された、ブレンドされて一緒にされた組成物であり、これらの各々は、過フッ素化されている場合、硬化することが可能な少なくとも１つの官能基（硬化部位）を有する少なくとも１つの過フッ素化された硬化部位モノマーを含む、２種またはそれより多くの過フッ素化モノマーを重合することによって形成される。このような硬化性ペルフルオロポリマー材料はまた、関連部分において参照により本明細書に組み込まれている、米国標準試験法（ＡＳＴＭ）標準化ゴム定義に準拠して、およびＡＳＴＭ規格Ｄ１４１８－１７において本明細書の上に記載されている通り、ＦＦＫＭと一般に称される。

本明細書に記載されている通り、本発明は、硬化性フッ素含有エラストマー組成物、好ましくは硬化性ペルフルオロエラストマー組成物および硬化したペルフルオロエラストマー組成物、ならびにこのような硬化性フッ素含有エラストマー組成物から形成した成形物品を含む。

このようなペルフルオロエラストマー組成物は、好ましくは少なくとも１種の、より好ましくは２種またはこれより多くの硬化性ペルフルオロポリマー、好ましくはペルフルオロ－コポリマーを含み、これらの少なくとも１つは、高い含有量のテトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）を有する。他の好適なコモノマーは、他のエチレン性不飽和フルオロモノマーを含むことができる。ペルフルオロポリマー中で使用されるＴＦＥの程度が、異なる最終特性に合わせて様々となり得る。各ポリマーはまた、好ましくは１種または複数のペルフルオロアルキルビニルエーテル（ＰＡＶＥ）を有してもよく、これは、直鎖、線状もしくは分枝状であってよいアルキル基またはアルコキシ基を含み、エーテル連結基を含んでもよく、本明細書における使用に好ましいＰＡＶＥには、例えば、ペルフルオロメチルビニルエーテル（ＰＭＶＥ）、ペルフルオロエチルビニルエーテル（ＰＥＶＥ）、ペルフルオロプロピルビニルエーテル（ＰＰＶＥ）、ペルフルオロメトキシビニルエーテルおよび他の類似の化合物が含まれ、とりわけ好ましいＰＡＶＥは、ＰＭＶＥ、ＰＥＶＥおよびＰＰＶＥであり、最も好ましいものは、本明細書における硬化性組成物の硬化から形成された、得られた物品に優れた機械的強度をもたらすＰＭＶＥである。ＰＡＶＥは、その使用が、本明細書に記載されている本発明と一致する限り、硬化性ペルフルオロポリマー内、および最終的な硬化性組成物中で、単独でまたは上記のＰＡＶＥタイプと組み合わせて使用することができる。

好ましいペルフルオロポリマーは、ＴＦＥと、少なくとも１種のＰＡＶＥと、硬化性ポリマーの架橋を可能にする硬化部位または官能基を組み込んだ少なくとも１種の過フッ素化硬化部位モノマーとのコポリマーである。硬化部位モノマーは、本明細書において明記されている好ましい硬化部位を有する様々なタイプのものであってよい。好ましい硬化部位は、好ましくは、窒素含有基を有するものであるが、特に第１および／または第２の硬化性ペルフルオロポリマー以外にさらなる硬化性フルオロポリマーまたはペルフルオロポリマーが組成物に供給されてもよいので、カルボキシル基、アルキルカルボニル基、または例えば、ヨウ素もしくは臭素を有するハロゲン化した基など他の硬化部位の基、ならびに当分野で公知の他の硬化部位もまた使用されてもよい。

本明細書における開示は、また、放射線照射による硬化または様々な硬化剤（本明細書において、架橋剤、硬化剤とも称される）の使用を提供し、当分野で公知の他の硬化部位を使用する場合、このような代替的な硬化部位を硬化することが可能な他の硬化剤も使用されてもよい。例えば、有機過酸化物および関連過酸化物共硬化剤に基づくものなどの過酸化物硬化系を、ハロゲン化官能性硬化部位基と共に使用されてもよい。他の実施形態では、ペルフルオロポリマーの少なくとも１種は、窒素含有硬化部位を含む。

例示的な硬化部位モノマーが、以下に列挙されており、硬化性組成物において使用するため、本明細書に記載されている硬化性フルオロポリマーまたは硬化性ペルフルオロポリマーに使用することができ、これらの大部分は、構造がＰＡＶＥベースのものであり、反応部位を有する。ポリマーは様々であってよいが、好ましい構造体は、以下の構造（Ａ）：
ＣＦ_２＝ＣＦＯ（ＣＦ_２ＣＦ（ＣＦ_３）Ｏ）_ｍ（ＣＦ_２）_ｎ－Ｘ^１ （Ａ）
（式中、ｍは０または１～５の整数であり、ｎは１～５の整数であり、Ｘ^１は、ニトリルまたはシアノなどの窒素含有基である）
を有するものである。しかし、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基またはハロゲン化した末端基もまた、Ｘ^１として使用することができる。

最も好ましくは、任意の硬化性フルオロポリマーもしくは硬化性ペルフルオロポリマー中、または第１および第２のこのような硬化性ペルフルオロポリマーの一方または両方における２種の硬化性ペルフルオロポリマーのブレンド中の硬化部位モノマーは、上記の（Ａ）（式中、ｍは０であり、ｎは５である）によるものである。本明細書において明記されている硬化部位または官能基Ｘ^１、例えば、窒素含有基は、硬化剤と反応した場合の架橋のための反応部位を含む。式（Ａ）による化合物は、単独で、またはこれらの様々な必要に応じた組合せで使用することができる。架橋の観点から、架橋性官能基は窒素含有基、好ましくは、ニトリル基であることが好ましい。

式（Ａ）による硬化部位モノマーのさらなる例は、以下の式（１）～（１７）を含む：
ＣＹ_２＝ＣＹ（ＣＦ_２）_ｎ－Ｘ^２ （１）
（式中、ＹはＨまたはＦであり、ｎは１～約８の整数である）
ＣＦ_２＝ＣＦＣＦ_２Ｒ_ｆ ^２－Ｘ^２ （２）
（式中、Ｒ_ｆ ^２は、（－ＣＦ_２）_ｎ－、－（ＯＣＦ_２）_ｎ－であり、ｎは０、または１～約５の整数である）
ＣＦ_２＝ＣＦＣＦ_２（ＯＣＦ（ＣＦ_３）ＣＦ_２）_ｍ（ＯＣＨ_２ＣＦ_２ＣＦ_２）_ｎＯＣＨ_２ＣＦ_２－Ｘ^２ （３）
（式中、ｍは、０または１～約５の整数であり、ｎは、０または１～約５の整数である）
ＣＦ_２＝ＣＦＣＦ_２（ＯＣＨ_２ＣＦ_２ＣＦ_２）_ｍ（ＯＣＦ（ＣＦ_３）ＣＦ_２）_ｎＯＣＦ（ＣＦ_２）－Ｘ^２ （４）
（式中、ｍは、０または１～約５の整数であり、ｎは、０または１～約５の整数である）
ＣＦ_２＝ＣＦ（ＯＣＦ_２ＣＦ（ＣＦ_３））_ｍＯ（ＣＦ_２）_ｎ－Ｘ^２ （５）
（式中、ｍは、０または１～約５の整数であり、ｎは、１～約８の整数である）
ＣＦ_２＝ＣＦ（ＯＣＦ_２ＣＦ（ＣＦ_３））_ｍ－Ｘ^２ （６）
（式中、ｍは、１～約５の整数である）
ＣＦ_２＝ＣＦＯＣＦ_２（ＣＦ（ＣＦ_３）ＯＣＦ_２）_ｎＣＦ（－Ｘ^２）ＣＦ_３ （７）
（式中、ｎは、１～約４の整数である）
ＣＦ_２＝ＣＦＯ（ＣＦ_２）_ｎＯＣＦ（ＣＦ_３）－Ｘ^２ （８）
（式中、ｎは、２～約５の整数である）
ＣＦ_２＝ＣＦＯ（ＣＦ_２）_ｎ－（Ｃ_６Ｈ_４）－Ｘ^２ （９）
（式中、ｎは、１～約６の整数である）
ＣＦ_２＝ＣＦ（ＯＣＦ_２ＣＦ（ＣＦ_３））_ｎＯＣＦ_２ＣＦ（ＣＦ_３）－Ｘ^２ （１０）
（式中、ｎは、１～約２の整数である）
ＣＨ_２＝ＣＦＣＦ_２Ｏ（ＣＦ（ＣＦ_３）ＣＦ_２Ｏ）_ｎＣＦ（ＣＦ_３）－Ｘ^２ （１１）
（式中、ｎは、０または１～約５の整数である）
ＣＦ_２＝ＣＦＯ（ＣＦ_２ＣＦ（ＣＦ_３）Ｏ）_ｍ（ＣＦ_２）_ｎ＝Ｘ^２ （１２）
（式中、ｍは、０または１～約４の整数であり、ｎは、１～約５の整数である）
ＣＨ_２＝ＣＦＣＦ_２ＯＣＦ（ＣＦ_３）ＯＣＦ（ＣＦ_３）－Ｘ^２ （１３）
ＣＨ_２＝ＣＦＣＦ_２ＯＣＨ_２ＣＦ_２－Ｘ^２ （１４）
ＣＦ_２＝ＣＦＯ（ＣＦ_２ＣＦ（ＣＦ_３）Ｏ）_ｍＣＦ_２ＣＦ（ＣＦ_３）－Ｘ^２ （１５）
（式中、ｍは、０より大きな整数である）
ＣＦ_２＝ＣＦＯＣＦ（ＣＦ_３）ＣＦ_２Ｏ（ＣＦ_２）_ｎ－Ｘ^２ （１６）
（式中、ｎは、少なくとも１である整数である）
ＣＦ_２＝ＣＦＯＣＦ_２ＯＣＦ_２ＣＦ（ＣＦ_３））ＯＣＦ_２－Ｘ^２ （１７）
（式中、Ｘ^２は、ニトリル（－ＣＮ）、カルボキシル（－ＣＯＯＨ）、アルコキシカルボニル基（－ＣＯＯＲ^５（式中、Ｒ^５は、フッ素化または過フッ素化されていてもよい、１～約１０個の炭素原子のアルキル基である））、ハロゲンまたはアルキル化ハロゲン基（ＩまたはＢｒ、ＣＨ_２Ｉなど）などのモノマーの反応部位サブユニットとすることができる）。
過フッ素化化合物は、硬化部位モノマーとして使用される場合、ポリマー主鎖中にある硬化部位モノマーの主鎖のそのような部分に水素原子を一般に有さない。このような硬化部位モノマーは、ペルフルオロポリマーの硬化から生じるペルフルオロエラストマーにとって、および重合反応によってペルフルオロエラストマーを合成する際の連鎖移動による分子量の低下を阻止するために優れた耐熱性が望ましい場合に使用される。さらに、ＣＦ_２＝ＣＦＯ－構造を有する化合物は、ＴＦＥとの優れた重合反応性をもたらすという点から好ましい。

好適な硬化部位モノマーは、好ましい架橋反応性のために、ニトリルまたはシアノ硬化部位などの、窒素含有硬化部位を有するものを含むことができる。しかし、硬化部位（上記のものに加え、複数の様々な主鎖を有する）、ならびにカルボキシル、アルコキシカルボニル、ＣＯＯＨおよび当分野で公知であり、開発される他の類似の硬化部位を有する硬化部位もまた使用されてもよい。硬化部位モノマーは、単独で使用されてもよく、または様々な組合せで使用されてもよい。

本明細書において使用されてもよいペルフルオロポリマーは、所望の特性に応じて、ペルフルオロポリマー化合物中に、約５０ 約９５モル％または約４０～約８０％のＴＦＥのモル百分率でＴＦＥを含む。このようなペルフルオロポリマーはまた、好ましくはＰＡＶＥなどのやはり過フッ素化されているさらなるコモノマーを組み込んでもよく、これらの多くは、当分野で公知であり、本明細書において使用されてもよい。様々なＰＡＶＥは、本明細書における組成物において使用するための硬化性ポリマーにおいて使用されてもよい。硬化部位モノマーはまた、一実施形態では、さらに１種の硬化部位モノマーを有する過フッ素化硬化部位モノマーであってもよく、これはシアノ基であってもよい。一実施形態では、主要なシアノ硬化部位基を有する１つの硬化部位、および補助的なシアノ硬化部位基を有する１つの硬化部位などの、２つのこのような硬化部位基が存在してもよい。

好適なペルフルオロポリマーは、ダイキン工業株式会社から市販されており、米国特許第６，５１８，３６６号および同第６，８７８，７７８号および米国公開特許出願第２００８－０２８７６２７号に記載されており、それらはそれぞれ、本明細書に記載されているペルフルオロポリマーに関する関連部分において本明細書に組み込まれている。少なくとも２種の硬化部位モノマーを含む、本明細書において好ましい実施形態における使用のためのさらなる市販のペルフルオロポリマーは、このようなペルフルオロエラストマーに関する関連部分に本明細書において組み込まれている国際公開第ＷＯ００／２９４７９（Ａ１）号の範囲内に記載されている、Ｆｅｄｅｒａｌ Ｓｔａｔｅ Ｕｎｉｔａｒｙ Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ Ｓ．Ｖ．Ｌｅｂｅｄｅｖ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ｒｕｂｂｅｒ ｏｆ Ｐｅｔｅｒｓｂｕｒｇ（Ｒｕｓｓｉａ）およびＬｏｄｅｓｔａｒ（ｔｈｅ Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ）から入手可能なもの、およびＰＦＫ－６５、ＰＦＫ－１００、ＰＦＫ－２００、ＰＦＫ－３００としてＦｅｄｅｒａｌ Ｓｔａｔｅ Ｕｎｉｔａｒｙ Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ Ｓ．Ｖ．Ｌｅｂｅｄｅｖ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ｒｕｂｂｅｒから入手可能な市販のペルフルオロエラストマー、および他の類似ポリマーである。好適なペルフルオロポリマーはまた、所望の最終特性に応じて、ＰＦＥ ３００Ｚ、ＰＦＥ １３３ＴＢまたはＰＦＥ８ＩＴとして、Ｄｙｎｅｏｎから入手可能である。

本明細書における一部の実施形態では、約４０～約８０モル％の範囲のＴＦＥ含有率、約２０～約６０の範囲のＰＡＶＥ含有率を有する硬化性ペルフルオロポリマーが使用されてもよく、硬化部位モノマーの各々は、合計で約０．１モル％～約１０モル％の量で存在してもよく、またはそれぞれは、約０．１～約６モル％の量で存在する。別の実施形態では、第１の硬化部位モノマーは、約０．２～約２．０モル％の量で存在してもよく、第２の硬化部位モノマーは、約０．５～約５．０モル％の量で存在する。

一部の実施形態では、２種またはそれより多い硬化性フルオロポリマーはブレンド中で使用されてもよく、この場合、上記のものなどのポリマーは、上記と同じであってもよく、または異なってもよい本明細書において使用されている第２の硬化性フルオロポリマーまたは硬化性ペルフルオロポリマーと共に使用されてもよく、このような第２の硬化性ポリマーは、ＴＦＥまたはＰＡＶＥと同じ含有率を有してもよいが、有する必要はない。好ましくは、第２のペルフルオロポリマーまたはフルオロポリマーが使用されてもよく、フルオロプラスチックなどのフルオロプラスチック材料がその中に配合されているものとすることができる。フルオロプラスチック粒子は、様々な形態で、および様々な技法を使用して得ることができる。様々なサイズ（マイクロ粒子、ナノ粒子など）のＰＴＦＥなどのフルオロプラスチック、およびそのコポリマー（ＦＥＰおよびＰＦＡタイプのポリマー）、コア－シェル、または他の修飾フルオロポリマーの各々は、単独でまたは組み合わされて、機械的手段、または化学的加工および／もしくは重合によって材料に配合されてもよい。米国特許第４，７１３，４１８号および同第７，４７６，７１１号（このような技術に関して、それらの各々が参照により本明細書に組み込まれている）に記載されているもの、およびフルオロプラスチック粒子の使用に関して参照により本明細書にやはり組み込まれている米国特許第７，０１９，０８３号に記載されている他の技法などの公知のまたは開発されている技法が使用されてもよい。好適な市販のポリマーは、３Ｍ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｓｔ．Ｐａｕｌ、Ｍｉｎｎｅｓｏｔａ）から市販されている。

他のペルフルオロポリマーおよび上記のものなどの硬化部位モノマーを使用して、これから形成される生じたエラストマーの例は、米国特許第６，５１８，３６６号、同第６，８７８，７７８号および米国公開特許出願第２００８－０２８７６２７号、および米国特許第７，０１９，０８３号にやはり見出すことができ、各々は、本明細書に記載されているペルフルオロポリマーおよび生じるエラストマーおよびこれを形成する方法に関する関連部分において、本明細書に組み込まれている。

本明細書において特許請求されている組成物中で使用するためのペルフルオロポリマーは、例えば、エマルション重合、ラテックス重合、鎖開始重合、回分重合などを含めた重合を使用してフッ素含有エラストマーを形成するための、任意の公知の重合技法または開発される重合技法を使用して合成することができる。好ましくは、重合は、反応性硬化部位がポリマー主鎖の末端の一方もしくは両方のどちらかに位置するよう、および／または主要ポリマー主鎖からぶらさがって、行われる。

３Ｍ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｓｔ．Ｐａｕｌ、Ｍｉｎｎｅｓｏｔａ）によるＤｙｎｅｏｎ（商標）、ダイキン工業株式会社（大阪、日本）から入手可能なＤａｉｅｌ－Ｐｅｒｆｌｕｏｒ（登録商標）および他の類似ポリマーという名称で販売されているペルフルオロポリマーを含む、未硬化（硬化性）ペルフルオロポリマーが市販されている。他の好ましい材料は、Ｓｏｌｖａｙ Ｓｏｌｅｘｉｓ（Ｉｔａｌｙ）、Ｆｅｄｅｒａｌ Ｓｔａｔｅ Ｕｎｉｔａｒｙ Ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ Ｓ．Ｖ．Ｌｅｂｅｄｅｖ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ｒｕｂｂｅｒ ｏｆ Ｐｅｔｅｒｓｂｕｒｇ（Ｒｕｓｓｉａ）、旭硝子（日本）およびＷ．Ｌ．Ｇｏｒｅからも入手可能である。好適なペルフルオロポリマーおよびそのブレンドの他の例は、好適なペルフルオロポリマーおよびそのブレンドに関して参照により本明細書に組み込まれている、例えば、米国特許第９，０１８，３０９号および同第９，３６５，７１２号に見出すことができる。

未硬化ペルフルオロポリマーは、放射線による硬化の使用を含めた任意の方法により硬化され得るが、様々な硬化性フッ素含有エラストマーと共に使用するための少なくとも１種の硬化剤（本明細書において、架橋剤、硬化剤および／または硬化系とも称される）を含むことが好ましく、本明細書のペルフルオロエラストマー組成物は、本明細書に記載されている様々な硬化部位と共に使用するよう選択されてもよく、架橋を形成するよう、組成物中の様々な未硬化ペルフルオロポリマーの硬化部位モノマーの硬化部位または官能基を硬化することができる（すなわち、反応することができる、および架橋することができる）べきであるか、または他にはこれらとの硬化反応を受けることができるべきであり、こうして成形物品の形態のエラストマー材料が得られる。

好ましい架橋剤または硬化剤は、オキサゾール、チアゾール、イミダゾールまたはトリアジン環を有する架橋を形成するものである。このような化合物、ならびにアミドオキシム、テトラアミンおよびアミドラゾンを含む他の硬化剤が本発明の架橋に使用されてもよい。

窒素含有硬化部位の場合、好ましい硬化剤は、ビスアミノフェノールおよびその塩、ならびにそれらの組合せを含めた、ビスフェニルをベースとする硬化剤およびその誘導体である。ビスアミノチオフェノール、パラベンゾキノンジオキシム（ＰＢＱＤ）、およびこのような様々な化合物の塩が使用されてもよい。好適な硬化剤の例は、例えば、米国特許第７，５２１，５１０（Ｂ２）号、同第７，２４７，７４９（Ｂ２）号および同第７，５１４，５０６（Ｂ２）号に見出すことができ、これらの各々は、シアノ基含有ペルフルオロポリマーのための様々な硬化剤の一覧表示に関して関連部分において本明細書に組み込まれている。さらに、ペルフルオロポリマーは、放射線照射－硬化技術を使用して硬化されてもよい。

シアノ基硬化部位を有する硬化部位のためのさらに好ましい硬化剤は、以下の式（Ｉ）および（ＩＩ）にあるような少なくとも２つの架橋性基を有する芳香族アミンを有する硬化剤、またはその組合せであり、これらは、硬化時にベンズイミダゾール架橋構造を形成する。これらの硬化剤は当分野で公知であり、これらの全体が本明細書に組み込まれている、米国特許第６，８７８，７７８号およびＵＳ６，８５５，７７４号において、関連部分において、および具体例と共に考察されている。

（式中、Ｒ^１は、式（ＩＩ）による各基中で同じであるか、または異なり、ＮＨ_２、ＮＨＲ^２、ＯＨ、ＳＨ、または約１～約１０個の炭素原子の、アルキル、アルコキシ、アリール、アリールオキシ、アラルキルおよびアラルキルオキシなどの一価の有機基もしくは他の有機基であってもよく、ここで、非アリールタイプの基は、分岐鎖もしくは直鎖であってもよく、置換もしくは非置換であってもよく、Ｒ^２は、－ＮＨ_２、－ＯＨ、－ＳＨ、あるいは脂肪族炭化水素基、フェニル基およびベンジル基、またはアルキル、アルコキシ、アリール、アリールオキシ、アラルキルおよびアラルキルオキシ基などの一価もしくは他の有機基であってもよく、各基は、約１～約１０個の炭素原子であり、非アリールタイプの基は、分岐鎖または直鎖であってもよく、置換または非置換であってよい。）
アルキルおよびアルコキシ（またはその過フッ素化型）などの好ましい一価の有機基または他の有機基は、１～６個の炭素原子であり、好ましいアリールタイプの基はフェニル基およびベンジル基である。その例には、－ＣＦ_３、－Ｃ_２Ｆ_５、－ＣＨ_２Ｆ、－ＣＨ_２ＣＦ_３または－ＣＨ_２Ｃ_２Ｆ_５、フェニル基、ベンジル基；またはフェニル基もしくはベンジル基が含まれ、１～約５個の水素原子が、－Ｃ_６Ｆ_５、－ＣＨ_２Ｃ_６Ｆ_５など、フッ素原子により置換されており、基は、－ＣＦ_３もしくは他の低級ペルフルオロアルキル基、またはフェニル基もしくはベンジル基を含めこれらによりさらに置換されていてもよく、１～５個の水素原子は、例えば、Ｃ_６Ｈ_５－ｎ（ＣＦ_３）_ｎ、－ＣＨ_２Ｃ_６Ｈ_５－ｎ（ＣＦ_３）_ｎ（ｎは、１～約５である）など、ＣＦ_３によって置換されている。水素原子は、フェニル基またはベンジル基によりさらに置換されていてもよい。しかし、フェニル基およびＣＨ_３は、優れた耐熱性、良好な架橋反応性および比較的容易な合成をもたらすので好ましい。

有機アミンに組み込まれている式（Ｉ）または（ＩＩ）を有する構造は、式（Ｉ）または（ＩＩ）の少なくとも２つのこのような基を含むべきであり、こうして、少なくとも２つの架橋反応性基が得られる。

同様に、以下に示されている式（ＩＩＩ）、（ＩＶ）および（Ｖ）を有する硬化剤が、本明細書において有用である。

（式中、Ｒ^３は、好ましくは、ＳＯ、ＯもしくはＣＯ、あるいは１～６個の炭素原子のアルキル、アルコキシ、アリール、アラルキルもしくはアラルコキシ基などの有機タイプの基またはアルキレンタイプの基、あるいは約１～約１０個の炭素原子を有するこのような基の過フッ素化型であり、分岐鎖もしくは直鎖であり、飽和もしくは不飽和であり、分岐鎖もしくは直鎖（非アリールタイプの基に関する）、または単結合であり、Ｒ^４は、好ましくは、反応性側基、例えば、以下：

に示されるものである）

（式中、Ｒ_ｆ ^１は、直鎖基または分岐鎖基、および／または飽和もしくは不飽和、および／または置換もしくは無置換であってもよい、約１～約１０個の炭素原子のペルフルオロアルキル基またはペルフルオロアルコキシ基である）；および

（ｎは、約１～約１０の整数である）。

単一硬化剤またはその組合せは、架橋される硬化部位に応じて、本発明の範囲内の、本明細書における硬化剤のすべてから選択されてもよい。耐熱性に関すると、オキサゾール、イミダゾール、チアゾールおよびトリアジン環形成性架橋剤が好ましく、式（Ｉ）、（ＩＩ）、（ＩＩＩ）、（ＩＶ）および（Ｖ）に関して以下に列挙され、以下にさらに議論されている式の化合物を含むことができ、具体的には、式（ＩＩ）（式中、Ｒ^１は、同じであるかまたは異なり、それぞれは、－ＮＨ_２、－ＮＨＲ^２、－ＯＨまたは－ＳＨであり、Ｒ^２は、一価有機基であり、好ましくは水素ではない）；式（ＩＩＩ）（式中、Ｒ^３は、－ＳＯ_２－、－Ｏ－、－ＣＯ－、および１～約６個の炭素原子のアルキレン基、１～約１０個の炭素原子のペルフルオロアルキレン基または単結合であり、Ｒ^４は、以下に明記されている通りである）；式（ＩＶ）（Ｒ_ｆ ^１は、１～約１０個の炭素原子のペルフルオロアルキレン基である）、および式（Ｖ）（式中、ｎは、１～約１０の整数である）である。このような化合物の中で、本明細書において明記される式（ＩＩ）のものは、耐熱性に関して好ましく、耐熱性は、架橋後に芳香族環の安定化により増強される。式（ＩＩ）中のＲ^１に関すると、Ｎ－Ｒ^２結合（Ｒ^２は、一価有機基であり、水素ではない）は、Ｎ－Ｈ結合よりも酸化耐性が高いので、Ｒ^１として－ＮＨＲ^２を使用することがやはり好ましい。

式（ＩＩ）にあるような少なくとも２つの基を有し、その上に２～３つの架橋性反応性基を有し、より好ましくは２つの架橋性基を有する化合物が好ましい。

好ましい上の式に基づく例示的な硬化剤は、以下の構造式（ＶＩ）、（ＶＩＩ）または（ＶＩＩＩ）などの少なくとも２つの官能基を含む：

（式中、Ｒ^５は、アルキル、アルコキシ、アリール、ＳＯ、Ｏ、ＣＯまたは炭素原子に関して過フッ素化されており、好ましくは約１～約１０個の炭素原子である類似の基などの、飽和または不飽和の、分岐または直鎖の、置換または無置換の基を表す）；

（式中、Ｒ^１は、本明細書の他の場所に定義されている通りであり、Ｒ^６は、Ｏ、ＳＯ_２、ＣＯ、または約１～約１０個の炭素原子のアルキル、アルコキシ、アリール、アリールオキシ、アラルキルおよびアラルキルオキシなどの、過フッ素化されていてもよい有機基であり、非アリールタイプの基は、分岐鎖もしくは直鎖であってもよく、置換もしくは無置換であってもよく、または単結合もしくはアルキレン結合であってもよい）。

容易な合成の観点から、本明細書において好ましいさらなる実施形態では、最も好ましい架橋剤は、式（ＩＩ）によって表される２つの架橋性反応性基を有する化合物であり、以下の式（ＶＩＩＩ）に示されている。

（式中、Ｒ^１は、上記の通りであり、Ｒ^６は、－ＳＯ_２、－Ｏ－、－ＣＯ－、１～約６個の炭素原子のアルキレン基、１～約１０個の炭素原子のペルフルオロアルキレン基、単結合、または式（ＩＸ）に示されている基である）：

（式中、この式は、より容易な合成を実現する）。１～約６個の炭素原子のアルキレン基の好ましい例は、メチレン、エチレン、プロピレン、ブチレン、ペンチレン、ヘキシレンなどである。１～約１０個の炭素原子のペルフルオロアルキレン基の例は、

などである。これらの化合物は、ビスアミノフェニル化合物の例として知られている。この構造による好ましい化合物は、式（Ｘ）のものを含む：

（式中、Ｒ^７は、各場合において、同じであるかまたは異なり、Ｒ^７はそれぞれ、水素、１～約１０個の炭素原子のアルキル基；１～１０個の炭素原子の部分フッ素化または過フッ素化アルキル基；フェニル基；ベンジル基；またはフェニル基またはベンジル基（１～約５個の水素原子がフッ素または低級アルキル基またはペルフルオロアルキル基（ＣＦ_３など）によって置き換えられている）である）。

硬化剤の非限定例は、２，２－ビス（２，４－ジアミノフェニルヘキサフルオロプロパン、２，２－ビス［３－アミノ－４－（Ｎ－メチルアミノ）フェニル］ヘキサフルオロプロパン、２，２－ビス［３－アミノ－４－（Ｎ－エチルアミノ）フェニル］ヘキサフルオロプロパン、２，２－ビス［３－アミノ－４－（Ｎ－プロピルアミノ）フェニル］ヘキサフルオロプロパン、２，２－ビス［３－アミノ－４－（Ｎ－フェニルアミノ）フェニル］ヘキサフルオロプロパン、２，２－ビス［３－アミノ－４－（Ｎ－ペルフルオロフェニルアミノ）フェニル］ヘキサフルオロプロパン、２，２－ビス［３－アミノ－４（Ｎ－ベンジルアミノ）フェニル］ヘキサフルオロプロパンおよび類似化合物を含む。これらのうち、好ましい優れた耐熱特性のためには、２，２－ビス［３－アミノ－４（Ｎ－メチルアミノ）フェニル］ヘキサフルオロプロパン、２，２－ビス［３－アミノ－４－（Ｎ－エチルアミノ）フェニル］ヘキサフルオロプロパン、２，２－ビス［３－アミノ－４－（Ｎ－プロピルアミノ）フェニル］ヘキサフルオロプロパンおよび２，２－ビス［３－アミノ－４－（Ｎ－フェニルアミノ）フェニル］ヘキサフルオロプロパンが好ましい。同様に、耐熱特性のためには、４，４’－［２，２，２－トリフルオロ－１－（トリフルオロメチル）エチリデン］ビス［Ｎ１－フェニル－１，２－ベンゼンジアミン］などのテトラアミンが好ましいか、または２，２－ビス［３－アミノ－４－（Ｎ－フェニルアミノフェニル）］ヘキサフルオロプロパンが好ましい。

他の好適な硬化剤には、当分野で公知であるか、または開発されているオキサゾール、イミダゾール、チアゾールおよびトリアジン環形成性硬化剤、アミドオキシムおよびアミドラゾン架橋剤、および特に、ビスアミノフェノール、ビスアミノフェノールＡＦおよびそれらの組合せ；ビスアミノチオフェノール；ビスアミジン；ビスアミドオキシム；ビスアミドラゾン；モノアミジン；モノアミドオキシムおよびモノアミドラゾンが含まれ、それらの例は、硬化剤および共硬化剤、ならびにそれらの中の促進剤を含めた、参照により関連部分において本明細書に組み込まれている、例えば、米国特許第７，２４７，７４９号および同第７，５２１，５１０号に説明されている。ビスアミドオキシム、ビスアミドラゾン、ビスアミノフェノール、ビスアミノチオフェノールまたはビスジアミノフェニル硬化剤が、ペルフルオロポリマー中のニトリルすなわちシアノ基、カルボキシル基および／またはアルコキシカルボニル基と反応して、本明細書における一部の実施形態において、本明細書における組成物から形成した得られた硬化物品における架橋として、オキサゾール環、チアゾール環、イミダゾール環またはトリアジン環を有する好ましいペルフルオロエラストマーを形成するため、本明細書において最も好ましい。

本明細書における一実施形態では、耐熱性を向上させるため、および芳香族環系を安定化させるため、式（Ｉ）または（ＩＩ）にあるような、架橋反応性基を有する少なくとも２つの化学基を含む化合物が使用され得る。２～３つのこのような基を有する（Ｉ）または（ＩＩ）にあるような基の場合、より少ない数の基を有すると、適正な架橋を実現しないことがあるので、各基（Ｉ）または（ＩＩ）中に少なくとも２つ有することが好ましい。このような組合せは公知であり、関連部分において本明細書に組み込まれている、本出願人の米国特許第９，０１８，３０９（Ｂ２）号および同第９，３６５，７１２（Ｂ２）号に記載されている。

このような組成物は、好ましくは、約９５：５～約５：９５、好ましくは約８０：２０～約２０：８０、より好ましくは約４０：６０～約６０：４０または約５０：５０の比の範囲の、第１の硬化性ペルフルオロポリマーと第２の硬化性ペルフルオロポリマーを有するブレンドである。硬化性ペルフルオロポリマーの各々における少なくとも１種の硬化部位モノマーの各々は、任意のブレンド組成物において使用される硬化性ペルフルオロポリマーの各々中、それぞれおよび個々に約０．１～約１０モル％の量で好ましくは存在する。

少なくとも１種の硬化剤が使用される場合、この硬化剤は、組成物中の硬化性ペルフルオロポリマーの硬化部位モノマーを硬化するのに好適な様々な量で、例えば、組成物中、少なくとも１種の硬化性ペルフルオロポリマー１００重量部あたり約０．２重量部～約１０重量部の総量で存在してもよく、各々は、組成物中、ペルフルオロポリマー１００重量部あたり約０．１～約６重量部の量で、または好ましくは組成物中、ペルフルオロポリマー１００重量部あたり約０．１～約２重量部の量で存在してもよい。一実施形態では、少なくとも２種の硬化剤は、第１の硬化剤の場合、第１のペルフルオロポリマー中、ペルフルオロポリマー１００重量部あたり約０．５～約４重量部の量で使用され、少なくとも１種の第２の硬化剤の場合、ペルフルオロポリマー１００重量部あたり、約０．３～約２重量部の量で使用される。

ブレンド中の硬化性ペルフルオロポリマーの一方または両方における少なくとも１種の硬化部位モノマー中の１つでの硬化部位は、窒素含有硬化部位であってもよい。第１の硬化性ペルフルオロポリマー中の少なくとも１種の硬化部位モノマー中の少なくとも１つの硬化部位は、シアノ、カルボキシル、カルボニル、アルコキシカルボニルおよびそれらの組合せからなる群から選択されてもよく、最も好ましくはシアノ基である。

少なくとも１種の硬化剤は、以下の好適な硬化剤のうちの好ましくは１種：フッ素化イミドイルアミジン；ビスアミノフェノール；ビスアミジン；ビスアミドオキシム；ビスアミドラゾン；モノアミジン；モノアミドオキシム；モノアミドラゾン；ビスアミノチオフェノール（biasminothiophenol）；ビスジアミノフェニル；テトラ－アミン、および式（ＩＩ）：

（式中、Ｒ^１は、同じであるかまたは異なり、各々は、－ＮＨ_２、－ＮＨＲ^２、－ＯＨまたは－ＳＨであり、Ｒ^２は、一価有機基である）
によって表される少なくとも２つの架橋性基を有する芳香族アミン；
式（ＩＩＩ）：

（式中、Ｒ^３は、－ＳＯ_２－、－Ｏ－、－ＣＯ－、１～６個の炭素原子を有するアルキレン基、１～１０個の炭素原子を有するペルフルオロアルキレン基、または単結合であり、Ｒ^４は、

である）
によって表される化合物；
式（ＩＶ）：

（式中、Ｒ_ｆ ^１は、１～１０個の炭素原子を有するペルフルオロアルキレン基である）
によって表される化合物；式（Ｖ）：

（式中、ｎは、１～１０の整数である）によって表される化合物；
およびそれらの組合せとすることができ、少なくとも１種の硬化剤は、少なくとも１種の第１のペルフルオロポリマー中の少なくとも１つの硬化部位、および第２のペルフルオロポリマー中の少なくとも１つの硬化部位と反応して、組成物中に少なくとも１種のペルフルオロポリマーおよび少なくとも１種の第２のペルフルオロポリマーを架橋することができる。

少なくとも１種の硬化剤は、さらにより好ましくは、式（ＩＩ）によって表される少なくとも２つの架橋性基を有する芳香族アミン（Ｒ^１は、－ＮＨＲ^２；フッ素化イミドイルアミジン；ビスアミノフェノールである）；およびそれらの組合せである。

一実施形態では、硬化性フッ素含有エラストマー組成物は、上記のそのような化合物の範囲内にある好ましくはテトラ－アミン化合物である化合物として少なくとも１種の硬化剤を含む。このような化合物は、単独でまたは組み合わせて使用されてもよい。硬化剤として本明細書において使用するための最も好ましい化合物は、式（ＩＩ）によるものである（式中、Ｒ^１は、－ＮＨＲ^２であり、Ｒ^２は、アリール基である）。このような化合物はまた、４，４’－［２，２，２－トリフルオロ－１－（トリフルオロメチル）エチリデン］ビス［Ｎ１－フェニル－１，２－ベンゼンジアミン］（「Ｎｐｈ－ＡＦ」）（「Ｖ６」としても知られている）として知られている。

本明細書における別の実施形態では、使用することができる硬化剤は、以下の化合物および類似の化合物に関して、本明細書における関連部分において参照により組み込まれている、米国特許第８，３６２，１６７号に見出されるものなどのペルフルオロイミドイルアミジンを含む。ＤＰＩＡ－６５としても記載される１つの好ましい化合物は、以下に示される。

他の好ましい化合物は、ビスアミノフェノールおよびその塩、ならびにそのような物質と他の硬化剤との組合せである。

一実施形態では、本組成物は、ペルフルオロエラストマー組成物であってもよく、少なくとも１種の硬化剤は、Ｎｐｈ－ＡＦ（またはＶ６）の使用：

を含んでもよい。この化合物は、単独で、またはビスアミノフェノールもしくはビスアミノフェノールＡＦと組み合わせて、および／またはそれらの代替物と組み合わせてなどの別の硬化剤と共に、またはそれらの代替物として使用されてもよく、少なくとも１種の硬化剤は、ＤＰＩＡ－６５：

をさらに含んでもよい。

本明細書における他の好ましい実施形態では、式（ＸＩＩ）の化合物は、単独で、または

（式中、Ｒ^１はそれぞれ、独立して、－ＮＨ_２、－ＮＨＲ^２、－ＯＨまたは－ＳＨであり、Ｒ^２は、一価有機基であり、Ｒ^６は、－ＳＯ_２、－Ｏ－、－ＣＯ－、１～約６個の炭素原子のアルキレン基、１～約１０個の炭素原子のペルフルオロアルキレン基、単結合、または式（ＩＸ）：

に示される基である）
と組み合わせて使用される。このような組合せにおける第２の硬化剤は、好ましくは、式（Ｘ）：

（式中、Ｒ^７は、水素；１～約１０個の炭素原子のアルキル基；１～１０個の炭素原子の部分フッ素化または過フッ素化アルキル基；フェニル基；ベンジル基；またはフッ素化もしくは部分フッ素化フェニル基；フッ素化もしくは部分フッ素化ベンジル基；あるいは官能基または低級アルキル基もしくはペルフルオロアルキル基である基を有するフェニル基またはアルキル基から独立して選択される）
による化合物である。組み合わせた第２の硬化剤は、好ましくは、ビスアミノフェノールおよびその塩、またはそれらの組合せである。

別の実施形態では、式ＸＩＩによって表される硬化剤のタイプとビスアミノフェノールタイプの硬化剤または関連化合物との好ましい比は、好ましくは、約０．５：１～約３５：１、好ましくは約１：１～約３２：１、最も好ましくは約２：１～１５：１とすることができる。

上記の本明細書におけるカーボンナノ構造体と共に使用するための１つの硬化性ペルフルオロエラストマー組成物は、テトラフルオロエチレンを含む硬化性ペルフルオロポリマー、第１のペルフルオロアルキルビニルエーテル、および少なくとも１つの硬化部位を有する、またはさらなる実施形態では、少なくとも２つの硬化部位モノマーを有する少なくとも１種の第１の硬化部位モノマーを含み、テトラフルオロエチレンおよび第２のペルフルオロアルキルビニルエーテルは、様々な量で硬化性ペルフルオロポリマー中に存在する。少なくとも１つの硬化部位を有する少なくとも１種の第２の硬化部位モノマーも使用されてもよい。さらに追加の硬化性ペルフルオロポリマーも同様に使用されてもよい。

本明細書において使用されるカーボンナノ構造体添加剤は、ポリマーをブレンドする前またはその後に、および任意の他のフィラーもしくは添加剤を配合する前または後にポリマーブレンドに配合されてもよいが、ブレンドしたポリマーを使用した場合、ポリマーは、添加剤もしくはフィラー、および／または本明細書におけるカーボンナノ構造体添加剤を導入する前にブレンドされるのが好ましい。いずれの硬化剤も、カーボンナノ構造体添加剤を含めた、他のフィラーおよび添加剤の後、および硬化の早すぎる開始を回避するため硬化の前に導入されるのがやはり好ましい。

ニトリル基などを有するフッ素含有硬化性ペルフルオロポリマーと共に使用するための本明細書に明記されている硬化剤に加え、少なくとも１種の硬化性ペルフルオロポリマーおよび／または本明細書における組成物に添加される他のペルフルオロポリマーに関して当分野で公知の硬化剤を使用して、ニトリル基を硬化することは、本発明の範囲内にある。好ましい当分野で公知の他の硬化剤の例は、トリアジン環を形成することが可能なものを含む。ハロゲン化硬化部位を使用する場合、当分野で周知の過酸化物硬化剤および共硬化剤もまた使用されてもよい。他の好適な硬化剤は、上で列挙したものを含むことができる。

不必要であるが、硬化性フルオロポリマーおよびペルフルオロポリマー組成物、ブレンドおよびコポリマー中に配合されてもよい、本明細書における硬化剤およびカーボンナノ構造体添加剤以外の添加剤は、特に、環境中にないＥＭＩ／ＲＦＩ用途では、１種または複数の硬化促進剤、共硬化剤、共剤、加工助剤、可塑剤、フィラー（シリカなど）（それは、導電率に影響を及ぼさない限り）、ＴＦＥなどの上記のフルオロポリマー、フッ素化コポリマー、コアシェル改質フルオロポリマーなど（マイクロパウダー、ペレット、繊維およびナノパウダー形態）、フルオログラファイト（所望の最終効果または導電率効果に影響を及ぼさない量）、硫酸バリウム、非導電性カーボンブラック、低導電性カーボンブラックまたは誘電性カーボンブラック、またはフッ化炭素、クレイ、タルク、金属フィラー（酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化イットリウム、酸化ケイ素、酸化ジルコニウムなど）を含み、金属性物質は、問題のある金属炭化物（炭化ケイ素、炭化アルミニウム）、金属窒化物（窒化ケイ素、窒化アルミニウム）、他の無機フィラー（フッ化アルミニウム、フッ化炭素）、着色剤、有機色素および／または顔料（アゾ、イソインドリノン（isoindolenone）、キナクリドン、ジケトピロロピロール、アントラキノンなど）など、イミドフィラー（ポリイミド、ポリアミド－イミドおよびポリエーテルイミドなど）、ケトンプラスチック（ＰＥＥＫ、ＰＥＫおよびＰＥＫＫのようなポリアリーレンケトンなど）、ポリアリーレート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンスルフィド、ポリオキシベンゾエートなどは、当分野で公知の量で使用することができる、および／または様々な特性に対して様々であってよい。本明細書におけるフィラーはすべて、単独で、または２種もしくはそれより多いこのようなフィラーおよび添加剤と組み合わせて使用されてもよい。

好ましくは、任意の硬化促進剤、共硬化剤、共作用剤などを含めた、１種または複数の硬化部位モノマー上の硬化部位を硬化することが可能な少なくとも１種の必要に応じた硬化剤の範囲内にあるいずれの添加剤も、他のフィラー、添加剤および／またはカーボンナノ構造体添加剤、例えばペレットが、フルオロポリマーまたはペルフルオロポリマーに配合され、混合またはブレンド中に硬化性ポリマー内にそのネットワークを形成した後に添加される。

最終用途および成形物品、特にＥＭＩおよびＲＦＩシールドに使用するための組成物は、所望の場合、カーボンナノ構造体添加剤を多量に充填することができる。上記のものなどの必要に応じたフィラーは、組成物中に、少なくとも１種の硬化性ポリマー１００部あたり、最大で約１００部、またはさらには最大で３００部の総量で使用されてもよく、多かれ少なかれ以下にさらに説明する通りであり得る。

硬化性ポリマーが、カーボンナノ構造体添加剤および／または任意の必要に応じた硬化剤および関連する添加剤（存在する場合）を含めた任意の他の必要に応じた添加剤と一緒にした後、フルオロエラストマー組成物またはペルフルオロエラストマー組成物中の硬化性ポリマーを硬化させて、本明細書に記載されている硬化したフルオロエラストマー物品またはペルフルオロエラストマー物品を形成する。

本硬化性組成物は、選択した硬化方法または硬化系、硬化部位および／または硬化剤に応じて、所望の架橋を形成するために伝統的に使用される温度および時間で好ましくは硬化される。温度は、組成物中の硬化性フルオロポリマーまたはペルフルオロポリマーが、実質的に硬化するまで、好ましくは少なくとも９０％またはそれより多く硬化するまで、硬化反応を進行させるのに十分であるべきである。好ましい硬化性フルオロポリマーおよび／またはペルフルオロポリマー組成物にとって好ましい硬化温度および時間は、ポリマーに依存するが、例えば、約５～約４０分間、約１５０℃～約２５０℃であり得る。硬化後、必要に応じた硬化後工程が使用されてもよい。本明細書において明記した好ましいペルフルオロポリマーに対する好適な後硬化温度および時間の例は、例えば、約５～約４８時間、約２００℃～約３６０℃である。

硬化している間、本明細書に記載されている硬化性組成物を、型に適用した熱および圧力を使用して同時に硬化しながら、成形物品を形成することができる。好ましくは、一緒にした硬化性フルオロポリマーおよびペルフルオロポリマーは、プレフォームを収容するような形状にされているくぼみを有する型にプレフォームを含ませるため、および硬化しながら成形物品を形成するために有用な、押し出されたロープまたは他の形状などのプレフォームに形成される。必要に応じた後硬化もまた、好ましくは空気下、または不活性ガス下、例えば窒素下で行うことができる。

フルオロポリマーもしくはペルフルオロポリマーと共に働くまたはこれらの硬化を加速させる、あるいは任意の追加的な必要に応じた硬化性ポリマーを硬化するおよび／または硬化を加速させるかのどちらかのための追加的な硬化剤および硬化促進剤もまた、本明細書に含まれてもよい。非硬化性フルオロポリマーまたはペルフルオロポリマーは、反応性硬化部位がなく、１種または複数のエチレン性不飽和モノマー（ＴＦＥ、ＨＦＰおよびＰＡＶＥなど）から形成されるものを含む。追加的な硬化性ペルフルオロポリマーは、本明細書に明記されている硬化性ペルフルオロポリマーのいずれか、および当分野で公知の有機過酸化物硬化系、すなわちビスアミノフェニルをベースとする硬化などと架橋するのに好適な硬化部位を有するものであり得る。このようなポリマーは、代替ブレンドを開発するため、および本明細書に明記されている組成物の特性を改変するために添加されてもよい。

上で明記されているエラストマーマトリックスにおいてカーボンナノ構造体を使用することに加え、ＱＴＣ、またはＥＦＩおよび／もしくはＲＦＩシールド最終用途のいずれかにおいて使用することができる、部品および構成要素（ある特定のガスケットなどの硬質シールを含む）を形成するのに有用な様々なポリマーマトリックスを使用することが可能である。しかし、上記のエラストマーマトリックス内に本明細書のカーボンナノ構造体添加剤を配合することがより好ましい。ＱＴＣ最終用途などにおいて、一次マトリックス構成要素として使用するため、例えば、自己感知圧縮性ガスケットまたは医療部品もしくは医療構成要素を形成するためのポリマーは、様々なホモポリマー、コポリマー、またはこのようなポリマーのブレンドもしくはアロイであってもよい。好ましいポリマーは、導電性フィラーまたは添加剤と共に使用するのに好適であることが知られているものであり、熱可塑性プラスチックを含むことができる。

好適なマトリックスポリマーの例には、ポリアリーレン系ポリマー（ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトンケトンなど）、溶融加工可能な熱可塑性フルオロポリマー（ヘキサフルオロプロピレン－ペルフルオロアルキルビニルエーテルコポリマーおよびフッ素化エチレン－プロピレンポリマーなど）、ポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、クロロ化フルオロポリマー、ケイ素系ポリマーならびに非硬化性フルオロポリマーおよびペルフルオロポリマー、ポリオレフィン（ポリエチレン、ポリプロピレン（このようなポリオレフィンの高密度型および低密度型を含む）など）、ポリエチレンテレフタレート、ポリシロキサン、ポリウレタン、ポリアラミド、ポリアミド、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリフェニレンスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアミドイミド、ポリベニズミジゾール、ポリカーボネート、ポリアクリロニトリル－ブタジエン－スチレン、ポリブタジエン－スチレン、ポリエポキシド、ならびに類似材料、ならびにそれらのブレンド、コポリマー、アロイ、ならびに他の組合せが含まれる。

本明細書における組成物および様々な最終構成要素および用途において、カーボンナノ構造体添加剤が、物品を形成するため上記のポリマーまたは硬化性ポリマーに配合される場合、カーボンナノ構造体は、他の公知のＱＴＣ、またはＥＭＩおよび／もしくはＲＦＩシールド添加剤、または必要な最終用途において使用するための他の好適な添加剤と、あるいは上記の選択されたマトリックスポリマーと一緒にされてもよい。本明細書におけるある特定の実施形態では、このような三次元であり、分岐しておりおよび／または架橋されているカーボンナノ構造体添加剤は、他の標準的な導電性フィラー（炭素の粉末、フレークまたは繊維フィラーなど）、金属メッキガラス、他の金属（ニッケル、アルミニウムまたは銅など）もしくはポリマーフィラーの金属メッキ粒子、ニッケルコーティンググラファイト、グラフェン、グラファイト、カーボンブラック、グラフェン誘導体、標準単層もしくは多層カーボンナノチューブ、金、銀、ニッケル、銅、およびそれらの組合せもしくは混合物と一緒にすることができる。このような追加の導電性添加剤は、マトリックスポリマー１００重量部あたり約０．２５重量部～約１００重量部の量で存在してもよく、ただし、いずれの導電性フィラーも、その所期の最終用途にとって、本明細書におけるポリマーおよび硬化性ポリマー中のカーボンナノ構造体の有益な特性を不必要に妨げると思われる量またはそうではない場合、実質的に影響を及ぼすと思われる量で存在しないことを条件とする。

本発明をこれより、以下の非限定実施例に関して記載する。

（実施例１）
この実施例では、配合物は、ＥＭＦまたはＲＦＩシールド最終用途において使用するために作製した。本発明により作製した組成物を、フルオロシリコーンマトリックスおよびニッケルコーティンググラファイトフィラーを配合したこれらの特定の最終用途のための工業標準品と比較した。このような材料は、ベースポリマーとしては安価であり、多量に充填することができ、こうして、これらの材料は、この最終用途にとって標準製品として使用されるようになる。この材料は、Ｓｔｏｃｋｗｅｌｌ Ｅｌａｓｔｏｍｅｒｉｃｓ Ｉｎｃ．製の市販製品であるＳｔｏｃｋｗｅｌｌ ８０として入手可能である。この材料は、２１４個のサンプルサイズで試験するため、Ｏリングに形成した様々な試料と共に試験した。一部をアルミニウムプレートに接合した。試料を加熱用に改変した小型バルブに装着した。このバルブは、１サイクル／２秒の速度でサイクルした。試験試料をバルブに装填し、熱を適用した。ろ過後のクリーンな空気をサイクル中にバルブに通して抜き取り、粒子カウンターに供した。粒子数を全試験の間、収集した。

ニッケル－グラファイトフィラーを含むＳｔｏｃｋｗｅｌｌ ８０フルオロシリコーン（ＦＭＶＱ）の比較試料を、フルオロエラストマー（ＦＫＭ）およびペルフルオロエラストマー（ＦＦＫＭ）組成物を使用して調製した試料１～７と共に、この実施例で使用した。ペルフルオロエラストマー組成物において、Ｌｏｄｅｓｔａｒ製のＰＦＫ－３００ポリマーを、１００部の硬化性ポリマー当たり相互連結管を有する三次元分岐カーボンナノ構造体であるＣａｂｏｔ（登録商標）ＣＮＳペレット４０部を有する組成物に含ませた。この組成物はまた、硬化性ポリマー１００部あたり１．６部のビスアミノフェノール（ＢＯＡＰ）硬化剤、および加工性のために３部のＦｏｍｂｌｉｎ（登録商標）オイルを含む。使用したフルオロエラストマー組成物は、５０部の同じＣａｂｏｔカーボンナノ構造体添加剤および９重量部のＥｌｅｃｔｒｏｍａｇ（商標）１７０を含む１００部のＴｅｃｎｏｆｌｏｎ（商標）ＦＯＲ ８０１ＨＳを硬化性ポリマーとして含み、各々は、１００重量部の硬化性ポリマーに基づく。これらの組成物は、表１に準拠して試験し、微粒子化の結果を図１に示す。

その商用最終使用に予想される通り、パーコレーション後の比較試料は、良好な抵抗率をもたらし、時間の経過と共に示される数で粒子が継続的に放出された。試験試料の各々において、初期表面放出またはパーコレーション放出が起こり、次に、微粒子化は、経時的に有意に低いレベルまで急速に低下する。商用標準品と比較すると、使用時における本発明の試料の微粒子化レベルは、かなり一層低い。

さらなる化合物を、２０ｌｂの負荷の下、体積抵抗率（オーム－ｃｍ）を実証するよう、この試験における対照として、表２の試料４の初期組成物を使用し、以下に示されている様々な量のＣａｂｏｔカーボンナノ構造体添加剤および様々な量のＦｏｍｂｌｉｎ（登録商標）オイルを含む上記のフルオロエラストマーＦＫＭを使用して形成した。認められる通り、本発明による試料は、商業的に許容される最新技術の試料に比べると、実質的に一層低い微粒子化しか引き起こし得ないだけではなく、優れた導電率をもたらし、０．５オーム－ｃｍ未満の体積抵抗率のレベルを示した。このデータが、以下の表２に示されている。

（実施例２）

この実施例では、ＱＴＣエラストマー複合材料での使用に合った特性を示す本発明による組成物を調製した。組成物は、Ｔｅｃｎｏｆｌｏｎ（登録商標）ＶＰＬ Ｘ７５５４５フルオロエラストマー、すなわち過酸化物硬化性ＦＫＭを使用して形成した。実施例１において使用したペレット形態の同じＣａｂｏｔカーボンナノ構造体を、１００重量部のＴｅｃｎｏｆｌｏｎ（登録商標）ベースポリマーに基づいて様々なレベルの重量基準で配合した。Ｖａｒｏｘ（登録商標）ＤＢＰＨ－５０過酸化物硬化剤およびトリアリルイソシアヌレート（ＴＡＩＣ）ＤＬＣ共硬化剤を含む過酸化物硬化系も硬化性添加剤として含ませた。追加のフィラーには、Ａｕｓｔｉｎ Ｂｌａｃｋ ３２５（その板状構造のために加工性に有用な、非導電性炭素フィラー）およびＴｈｅｒｍａｘ（登録商標）として入手可能なＣａｎｃａｒｂ製の低レベル導電性サーマルカーボンブラックＮ－９９０を含んだ。フィラーのサイズのために、Ｔｈｅｒｍａｘ（登録商標）添加剤は、カーボンナノ構造体のネットワーク形成した相互連結構造を妨害しなかった。

試料１３～２１の特性を試験し、物理特性および配合物を以下の表３に示す。

初期スクリーニングにおいて、硬化性ポリマー１００重量部あたり０～４．８重量部のカーボンナノ構造体添加剤を有する試料の試験により、配合物中の少なくとも約４．８のレベルのカーボンナノ構造体添加剤により、体積抵抗率の測定に適切な量をもたらしたことが実証された。さらなる試験を、硬化性ポリマー１００重量部あたり４．８～９．６重量部の量で存在する、Ｏリング形態の試料１２～２０およびカーボンナノ構造体添加剤を有するボタンを使用して行った。体積抵抗率は、Ｋｅｔｉｈｌｅｙ ２４１０を使用して、断面方向および４点プローブ試験法を使用して測定した。

図２において分かる通り、試料１３～１７の場合、負荷を適用しない場合、体積抵抗率は、カーボンナノ構造体添加剤の含有率が増加すると低下することが判明した。一旦負荷が適用されると、ＱＴＣ効果があることは明白であった。５％のたわみを適用すると、図２にも示される通り、４．８重量部の添加剤を有する試料１３の場合、体積抵抗率は４．５分の１に低下した。同様の傾向が４つの試料１４～１７に観察された。

試料１８～２１および図３を参照すると、最適なＱＴＣ効果は、半導体バルブでは、耐性の尺度としてシール浸食の評価、および耐性の関数として圧縮永久歪みの評価に有用と思われるＱＴＣ効果に関して、硬化性ポリマー１００重量部あたり４．２５～４．５重量部のレベルのカーボンナノ構造体添加剤のこのような配合物を用いて達成された。それらの試料１８～２１に関するこれらの特性を図３に示す。試料１８は、試料１３と同じ配合物であるが、試料１９～２１と独立に調製して試験した。

ボタンを試験する場合、および図４を参照する場合、ボタン試料２２～２６を試験して、試料１３～１７の組成物からそれぞれ作製し、体積抵抗率は、カーボンナノ構造体添加剤が、４．８部から９．６部まで２倍に増加すると低下することが分かる。一定レベルのカーボンナノ構造体添加剤では、体積抵抗率は、たわみが５～１０％に増大すると、最初は低下する。たわみが１０％を超えて増加すると、体積抵抗率は増大する。
（実施例３）

この実施例では、試料ＫＦシールは、本発明によるカーボンナノ構造体添加剤を有する化合物配合物を使用して調製した。シールは、ＩＳＯ規格２８６１－１サイズＩＳＯ４０で作製した（本明細書において、「ＫＦ－４０」シールと称する）。これらのシールに導電性試験を施した。

以下の表４に一覧表示したＱＴＣ配合物を調製して試験し、好ましい複合材料の配合を特定し、ＫＦ－４０複合材料シールを調製した。組成物は、この実施例においてビスアミノフェノール（ＢＯＡＰ）硬化剤を使用して硬化させた硬化性ペルフルオロエラストマーポリマーである、実施例１と同様にＬｏｄｅｓｔａｒ製のＰＦＫ－３００を使用して形成した。上の実施例１および２において使用したペレット形態のＣａｂｏｔカーボンナノ構造体を、ＰＦＫ－３００ベースポリマー１００重量部あたりの重量部基準で測定した範囲の様々なレベルで、この実施例において配合した。作製した最初の５つの試料（試料２７、２８、２９、３０および３１）において使用した追加のフィラーは、実施例２において使用した３百分率のＡｕｓｔｉｎ Ｂｌａｃｋ ３２５（その板状構造のために、加工性に有用な非導電性炭素フィラー）、およびその粒子サイズのために硬化したポリマーマトリックス内のカーボンナノ構造体のネットワーク形成した相互連結構造を妨げることなく使用することができる５百分率のＴｈｅｒｍａｘ（登録商標）として入手可能なＣａｎｃａｒｂ製の導電性サーマルカーボンブラックＮ－９９０を含んだ。

残りの試料（試料３２～４０）を試料２７～３１と同じ方法で形成したが、Ａｕｓｔｉｎ Ｂｌａｃｋ ３２５またはＴｈｅｒｍａｘ（登録商標）Ｎ－９９０添加剤を含ませなかった。代わりに、フィラーだけを、ベースポリマーＰＦＫ－３００の４～１２百分率部の範囲の量のＣａｂｏｔカーボンナノ構造体ペレットとした。

試料３２～４０を容器中に必要な成分を個別に最初に秤量することによって調製した。ミルおよびミキサを８０°Ｆに予め加熱した。ＰＦＫ－３００ベースポリマーをミルに通して、薄いシートを生成した。ＢＯＡＰ（２，２－ビス［３－アミノ－４－ヒドロキシフェニル］ヘキサフルオロ－プロパンであり、これはジアミノ－ビスフェノールＡＦとしても知られている）を、Ｃａｂｏｔカーボンナノ構造体を含む容器に加え、両方の成分が完全に混合されるまで撹拌した。ミキサを１５ＲＰＭで回転しながら、ＢＯＡＰおよびカーボンナノ構造体の混合物をポリマーフィルムのシートの上部にゆっくりと加えた。次に、構成要素のすべてを２分間、または混合物の温度が１６０°Ｆに到達するまで撹拌した。次に、回分をミキサから滴下し、ミル上にニップでシート状にした。この混合物をミル上で１分間、裁断して再度、ブレンドし、裁断およびブレンドをさらに５回、繰り返した。５回目のサイクルの後に、この材料を再度、シート状にした。１２時間のエージング後、このシートを再度、ミルにさらに２回、通し、次に、シートを取り出した。約５つの試料のＫＦ－４０シールをクリックアンドダイ（click-and-die）手順によって試験するため、各シートから作製し、ここでは、材料をＩＤ／ＯＤクリッカーダイで裁断する。ダイカットした材料を次に、長く裁断し、圧縮型に包んだ。

導電率／抵抗率を図５に明記した略図を有する４点配置されたプローブを使用して測定した。図６、７および８に示されている通り、試料２９～３１および試料３７～４０に０～３０％までの圧縮を適用した。図６は、それぞれ、カーボンナノ構造体８、１０および１２百分率という様々なレベルでの試料２９～３１に由来する導電性挙動における３種のフィラーのすべてを有する試料を示している。導電率は約１０％のたわみまで増大し、次に低下する。図７は、８、１０、１２および１４百分率の量のカーボンナノ構造体添加剤しか有していない試料について、より多く充填された試料では、導電率のより大きな急上昇があることが示されるが、すべてが、５～１５％の圧縮率の間に導電率の向上を有し、次に横ばいになり始めたことを実証する。しかし、値が小さいほど、導電率の変化の影響は小さい。図８は、カーボンナノ構造体形態の試料２９～３１を含むカーボンブラックフィラーを有する試料と、試料３７～４０に由来するカーボンナノ構造体しか有さない試料との間の比較挙動を示す。

すべての試料において、たわみに伴う類似のパターンの導電率の上昇、およびその後の横ばいが達成され、試料が、低下下でＱＴＣ複合効果を受けていることを実証する。

代替的に、試験のためのＫＦ－４０シールもまた、２１０ Ｏリングの断面を使用して材料を押し出すことによって作製することができる。

ＱＴＣスマートシールに本組成物を使用するため、上記の実施例３の組成物などの本明細書の組成物を使用して構成されたシールを、例えば、圧縮下でシールの導電率の変化を捕捉するための抵抗率を測定する回路に接続することができる。このデータは、配線接続または無線通信のどちらかの任意の好適な方法によって通信することができる。４点プローブ構成で使用する抵抗システムの一例が、図９に示されており、この場合、４本のリード線が接続されて、抵抗率は、このシステムを介して抵抗率測定システムと通信する。このシステムは、シールにかかる測定した抵抗と通信する小型のプリント回路基板（ＰＣＢ）を使用してさらに接続することができ、ＬＥＤライトを使用して、適切な圧縮が装着時に到達したときを表示することができる。

上記の実施形態に、その本発明の幅広い概念から逸脱することなく、変更が行われ得ることが当業者によって理解されよう。したがって、本発明は、開示されている特定の実施形態に限定されないが、添付の特許請求の範囲によって規定される、本発明の趣旨および範囲内の修正を包含することが意図されていることが理解される。

上記の実施形態に、その本発明の幅広い概念から逸脱することなく、変更が行われ得ることが当業者によって理解されよう。したがって、本発明は、開示されている特定の実施形態に限定されないが、添付の特許請求の範囲によって規定される、本発明の趣旨および範囲内の修正を包含することが意図されていることが理解される。
一実施形態において、例えば、以下の項目が提供される。
（項目１）
物品を形成するための組成物であって、
少なくとも１種の熱可塑性ポリマーおよび架橋のための少なくとも１つの官能基を有する少なくとも１種の硬化性ポリマーからなる群から選択される、少なくとも１種のマトリックスポリマー、ならびに
前記組成物から物品を形成した後に前記物品が導電性でありかつ約０．５オーム－ｃｍまたはそれ未満の体積抵抗率のレベルを有するような量で供給される三次元であり、分岐しておりおよび／または架橋されているカーボンナノ構造体添加剤
を含む、組成物。
（項目２）
物品に形成される場合、前記物品が、電磁干渉シールド物品および／または無線周波数干渉シールド物品である、項目１に記載の組成物。
（項目３）
前記少なくとも１種のマトリックスポリマーが、少なくとも１種のケイ素含有モノマーを含む硬化性ポリマー、ケイ素およびフッ素を含有する少なくとも１種のモノマーを含む硬化性ポリマー、少なくとも１種のアクリロニトリルモノマーと少なくとも１種のブタジエンモノマーとを含む硬化性コポリマー、少なくとも１種のオレフィン系モノマーを含む硬化性ポリマー、少なくとも１種のフッ素化モノマーを含む硬化性ポリマー、少なくとも１種の過フッ素化モノマーを含む硬化性ポリマー、ならびにそれらのブレンドおよびコポリマーからなる群から選択される、少なくとも１種の硬化性ポリマーである、項目１に記載の組成物。
（項目４）
硬化時に、前記硬化したポリマー組成物が、シリコーン、フルオロシリコーン、フルオロエラストマー、ペルフルオロポリエーテル、ペルフルオロエラストマー、ならびにそれらのブレンドおよびコポリマーから形成された硬化したエラストマーからなる群から選択される、１種または複数のエラストマーを含む、項目３に記載の組成物。
（項目５）
前記少なくとも１種の硬化性ポリマーが、硬化性フッ素化ポリマーおよび硬化性過フッ素化ポリマーからなる群から選択される、項目３に記載の組成物。
（項目６）
前記少なくとも１種の硬化性ポリマーが、少なくとも１種の硬化性過フッ素化ポリマーである、項目５に記載の組成物。
（項目７）
前記少なくとも１種の硬化性ポリマーが、少なくとも１種の硬化性フルオロポリマーおよび少なくとも１種の硬化性ペルフルオロポリマーのブレンドまたはコポリマーである、項目５に記載の組成物。
（項目８）
前記マトリックスポリマーが、架橋のための少なくとも１つの官能基を有する少なくとも１種の硬化性ポリマーであり、前記組成物が、前記架橋のための少なくとも１つの官能基と反応するための少なくとも１種の架橋性添加剤をさらに含む、項目１に記載の組成物。
（項目９）
前記硬化性ポリマー組成物の硬化時に、前記得られた硬化した材料が、電磁干渉シールド用途または無線周波数干渉シールド用途に使用される、項目８に記載の組成物。
（項目１０）
前記カーボンナノ構造体添加剤が、約９７％より高いまたはこれに等しい炭素含有率、および約０．１３５ｇ／ｃｍ ^３ のバルク密度を有する、項目１に記載の組成物。
（項目１１）
前記少なくとも１種のナノ構造体添加剤とは異なる、少なくとも１種のフィラーをさらに含む、項目１に記載の組成物。
（項目１２）
前記少なくとも１種のマトリックスポリマー１００重量部あたり約０．１重量部～約３００重量部の前記カーボンナノ構造体添加剤を含む、項目１に記載の組成物。
（項目１３）
前記少なくとも１種のマトリックスポリマー１００重量部あたり約０．２５～約２５０重量部の前記カーボンナノ構造体添加剤を含む、項目１２に記載の組成物。
（項目１４）
前記少なくとも１種のマトリックスポリマー１００重量部あたり約０．５～約２５０重量部の前記カーボンナノ構造体添加剤を含む、項目１３に記載の組成物。
（項目１５）
前記少なくとも１種のマトリックスポリマー１００重量部あたり約０．５～約８０重量部の前記カーボンナノ構造体添加剤を含む、項目１４に記載の組成物。
（項目１６）
前記少なくとも１種のマトリックスポリマーが、少なくとも１種の硬化性フルオロポリマー、少なくとも１種の硬化性ペルフルオロポリエーテル、および少なくとも１種の硬化性ペルフルオロポリマーからなる群から選択され、前記組成物が前記少なくとも１種のマトリックスポリマー１００重量部あたり約１０～約８０重量部の前記カーボンナノ構造体添加剤を含む、項目１に記載の組成物。
（項目１７）
前記組成物が、前記少なくとも１種のマトリックスポリマー１００重量部あたり約１０重量部～約５０重量部の前記カーボンナノ構造体添加剤を含む、項目１６に記載の組成物。
（項目１８）
前記組成物が、前記少なくとも１種のマトリックスポリマー１００重量部あたり約２０重量部～約４０重量部の前記カーボンナノ構造体添加剤を含む、項目１７に記載の組成物。
（項目１９）
前記マトリックスポリマーが、ポリアリーレン系ポリマー、溶融加工可能な熱可塑性フルオロポリマー、ポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、クロロ化フルオロポリマー、ケイ素系ポリマーならびに非硬化性フルオロポリマーおよびペルフルオロポリマー、ポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート、ポリシロキサン、ポリウレタン、ポリアラミド、ポリアミド、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリフェニレンスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアミドイミド、ポリベニズミジゾール、ポリカーボネート、ポリアクリロニトリル－ブタジエン－スチレン、ポリブタジエン－スチレン、ポリエポキシド、ならびに類似材料、ならびにそれらのブレンド、コポリマー、アロイ、ならびに他の組合せからなる群から選択される熱可塑性ポリマーである、項目１に記載の組成物。
（項目２０）
炭素、金属メッキガラス、金属メッキ粒子のうちの１種または複数を含む、粉末、フレークまたは繊維フィラーである、前記カーボンナノ構造体添加剤とは異なる１種または複数の導電性フィラーをさらに含み、前記粒子が、金属またはポリマー、ニッケルコーティンググラファイト、グラフェン、グラファイト、カーボンブラック、グラフェン誘導体、単層カーボンナノチューブ、多層カーボンナノチューブ、金、銀、ニッケル、銅およびそれらの組合せまたは混合物を含む、項目１に記載の組成物。
（項目２１）
前記組成物が、前記少なくとも１種のマトリックスポリマー１００重量部あたり、約０．２５重量部～約１００重量部の、前記カーボンナノ構造体添加剤とは異なる前記さらに１種の導電性フィラーを含む、項目２０に記載の組成物。
（項目２２）
項目１に記載の組成物から形成された、エラストマー物品および／または熱可塑性物品。
（項目２３）
前記物品が、電磁干渉シールドデバイスまたは無線周波数干渉デバイスにおいて使用するための、ガスケット、シール、カバー、および構成要素部品から選択される、項目２２に記載の物品。
（項目２４）
熱可塑性ポリマー、ならびに／または少なくとも１種の硬化性フルオロポリマー、少なくとも１種の硬化性ペルフルオロポリエーテル、少なくとも１種のペルフルオロポリマー、ケイ素およびフッ素を含む少なくとも１種の硬化性ポリマー、ならびにそれらのコポリマーおよびブレンドから選択される架橋のための少なくとも１つの官能基を有する硬化性ポリマーから選択される少なくとも１種のマトリックスポリマー、ならびに
前記少なくとも１種のマトリックスポリマー１００重量部あたり約５重量部～約３００重量部のカーボンナノ構造体添加剤
を含む、電磁干渉シールドおよび／または無線周波数干渉シールド用組成物であって、
前記組成物が硬化されて、物品に形成される場合に、前記物品が、約０．５オーム－ｃｍまたはそれ未満の体積抵抗率レベルを有し、
前記カーボンナノ構造体添加剤が、三次元であり、分岐しておりおよび架橋されている、
電磁干渉シールドおよび／または無線周波数干渉シールド用組成物。
（項目２５）
前記少なくとも１種のマトリックスポリマーが、少なくとも１種の硬化性ペルフルオロポリマーであり、前記組成物が、前記少なくとも１種の硬化性ポリマー１００重量部あたり約１０重量部～約８０重量部の前記カーボンナノ構造体添加剤を含む、項目２４に記載の電磁干渉シールドおよび／または無線周波数干渉シールド用組成物。
（項目２６）
前記少なくとも１種のカーボンナノ構造体添加剤が、約９７％より高いまたはこれに等しい炭素含有率、および約０．１３５ｇ／ｃｍ ^３ のバルク密度を有する、項目２４に記載の組成物。
（項目２７）
熱可塑性ポリマーおよび／または架橋のための少なくとも１つの官能基を有する硬化性ポリマーから選択される少なくとも１種のマトリックスポリマー、ならびに
前記組成物から物品の形成後に、前記物品が、散逸効果および量子トンネル複合効果のうちの１つまたは複数を実証する量で供給される三次元であり、分岐しておりおよび／または架橋されているカーボンナノ構造体添加剤
を含む、組成物。
（項目２８）
前記少なくとも１種のマトリックスポリマー１００重量部あたり約１重量部～約３０重量部の前記カーボンナノ構造体添加剤を含む、項目２７に記載の組成物。
（項目２９）
前記少なくとも１種のマトリックスポリマー１００重量部あたり約１～約１５重量部の前記カーボンナノ構造体添加剤を含む、項目２８に記載の組成物。
（項目３０）
物品が前記組成物から形成されると、前記物品が、量子トンネル効果を有し、前記組成物が、前記少なくとも１種のマトリックスポリマー１００重量部あたり少なくとも約２重量部の前記カーボンナノ構造体添加剤を含む、項目２７に記載の組成物。
（項目３１）
前記組成物が、前記少なくとも１種のマトリックスポリマー１００重量部あたり少なくとも約３重量部の前記カーボンナノ構造体添加剤を含む、項目３０に記載の組成物。
（項目３２）
前記組成物が、前記少なくとも１種のマトリックスポリマー１００重量部あたり少なくとも約４重量部の前記カーボンナノ構造体添加剤を含む、項目３１に記載の組成物。
（項目３３）
前記組成物が、前記少なくとも１種のマトリックスポリマー１００重量部あたり約４重量部～約２０重量部の前記カーボンナノ構造体添加剤を含む、項目３２に記載の組成物。
（項目３４）
前記組成物が、前記少なくとも１種のマトリックスポリマー１００重量部あたり約４～約１５重量部の前記カーボンナノ構造体添加剤を含む、項目３３に記載の組成物。
（項目３５）
前記マトリックスポリマーが、ポリアリーレン系ポリマー、溶融加工可能な熱可塑性フルオロポリマー、ポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、クロロ化フルオロポリマー、ケイ素系ポリマーならびに非硬化性フルオロポリマーおよびペルフルオロポリマー、ポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート、ポリシロキサン、ポリウレタン、ポリアラミド、ポリアミド、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリフェニレンスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアミドイミド、ポリベニズミジゾール、ポリカーボネート、ポリアクリロニトリル－ブタジエン－スチレン、ポリブタジエン－スチレン、ポリエポキシド、ならびに類似材料、ならびにそれらのブレンド、コポリマー、アロイ、ならびに他の組合せからなる群から選択される熱可塑性ポリマーである、項目２７に記載の組成物。
（項目３６）
炭素、金属メッキガラス、金属メッキ粒子のうちの１種または複数を含む、粉末、フレークおよび繊維フィラーからなる群から選択される前記カーボンナノ構造体添加剤とは異なる少なくとも１種の導電性フィラーをさらに含み、前記粒子が、金属またはポリマー、ニッケルコーティンググラファイト、グラフェン、グラファイト、カーボンブラック、グラフェン誘導体、単層カーボンナノチューブ、多層カーボンナノチューブ、金、銀、ニッケル、銅およびそれらの組合せまたは混合物を含む、項目２７に記載の組成物。
（項目３７）
前記少なくとも１種のマトリックスポリマー１００重量部あたり、約０．２５重量部～約１００重量部の、前記カーボンナノ構造体添加剤とは異なる前記さらに１種の導電性フィラーを含む、項目３６に記載の組成物。
（項目３８）
項目２７に記載の組成物から形成される物品。
（項目３９）
前記物品が、エラストマー量子トンネル複合材料であり、シーリングアセンブリ中のシール、ガスケットまたは他の構成要素からなる群から選択される、項目３８に記載の物品。
（項目４０）
前記物品が、圧縮応力を受けていない場合、絶縁体であり、圧縮応力を受けている場合、導電性である、項目３８に記載の物品。
（項目４１）
前記物品が、エラストマー量子トンネル複合材料であり、自己感知物品であり；前記物品が、回路と電気通信状態にありかつ電圧が印加されている場合、前記物品が使用中にあり、圧縮応力を受けると、前記物品の導電率の変化が測定され、前記導電率の変化が、前記物品の性能をリアルタイムで判断して評価することに使用される、項目３８に記載の物品。
（項目４２）
物品を作製する方法であって、
熱可塑性ポリマーおよび／または架橋のための少なくとも１つの官能基を有する硬化性ポリマーから選択される少なくとも１種のマトリックスポリマー、ならびに三次元であり、分岐しておりおよび／または架橋されている少なくとも１種のカーボンナノ構造体添加剤を含む組成物を用意するステップであって、前記少なくとも１種のカーボンナノ構造体添加剤が、前記少なくとも１種のマトリックスポリマー１００重量部あたり、約０．１重量部～約３００重量部の量で存在する、ステップ、ならびに
前記組成物を熱形成、または前記組成物を硬化および熱形成のどちらか一方により、前記組成物から物品を形成するステップであって、前記物品が、電磁シールドデバイスおよび無線周波数シールドデバイスのうちの少なくとも１つに使用され得る、ステップ
を含む、方法。
（項目４３）
前記物品が、約０．５オーム－ｃｍまたはそれ未満の体積抵抗率を有する、項目４２に記載の方法。
（項目４４）
前記少なくとも１種のマトリックスポリマーが硬化性ポリマーであり、前記組成物が、前記架橋のための少なくとも１つの官能基と反応するための少なくとも１種の架橋性添加剤をさらに含む、項目４２に記載の方法。
（項目４５）
前記物品が、シール、ガスケット、カバー、または電磁干渉シールドデバイスおよび／もしくは無線周波数干渉シールドデバイスの構成要素部品から選択される、項目４２に記載の方法。
（項目４６）
物品を作製する方法であって、
熱可塑性ポリマーおよび／または架橋のための少なくとも１つの官能基を有する硬化性ポリマーから選択される少なくとも１種のマトリックスポリマー、ならびに三次元であり、分岐しておりおよび架橋されている少なくとも１種のカーボンナノ構造体添加剤を含む組成物を用意するステップであって、前記少なくとも１種のカーボンナノ構造体添加剤が、前記少なくとも１種のマトリックスポリマー１００重量部あたり、約少なくとも約１重量部～約３０重量部の量で存在している、ステップ、ならびに
前記組成物を熱形成、または前記組成物を硬化および熱形成のどちらか一方により、前記組成物から物品を形成するステップであって、前記物品が、散逸効果または量子トンネル効果のうちの少なくとも１つを示す、ステップ
を含む、方法。
（項目４７）
前記物品が、シーリングアセンブリ中のシール、ガスケットまたは他の構成要素である、項目４６に記載の方法。
（項目４８）
前記マトリックスポリマーが硬化性ポリマーであり、前記組成物が、前記架橋のための少なくとも１つの官能基と反応するための少なくとも１種の架橋性添加剤を含む、項目４６に記載の方法。
（項目４９）
前記硬化性ポリマーが、硬化性フルオロポリマー、硬化性ペルフルオロポリエーテルおよび硬化性ペルフルオロポリマー、ならびにそれらのブレンドおよびコポリマーからなる群から選択される、項目４６に記載の方法。
（項目５０）
前記物品がエラストマー量子トンネル複合材料である、項目４６に記載の方法。
（項目５１）
前記物品が、圧縮応力を受けていない場合、絶縁体であり、圧縮応力を受けている場合、導電性である、項目４６に記載の方法。
（項目５２）
前記物品が、圧縮応力を受けていない場合、導電性であり、前記物品が圧縮応力を受けている際の導電率レベルとは異なる導電率レベルを有する、項目４６に記載の方法。
（項目５３）
圧縮応力を受けている場合の前記物品の前記導電率レベルが、圧縮応力を受けていない前記物品の前記導電率レベルよりも高い、項目５２に記載の方法。
（項目５４）
前記物品が、エラストマー量子トンネル複合材料であり、自己感知物品であり；前記物品が、回路と電気通信状態にありかつ電圧が印加されている場合、前記物品が使用中にあり、圧縮応力を受けると、前記物品の導電率の変化が測定され、前記導電率の変化が、前記物品の性能をリアルタイムで判断して評価することに使用される、項目４６に記載の方法。

Claims (54)

1. 物品を形成するための組成物であって、
   少なくとも１種の熱可塑性ポリマーおよび架橋のための少なくとも１つの官能基を有する少なくとも１種の硬化性ポリマーからなる群から選択される、少なくとも１種のマトリックスポリマー、ならびに
   前記組成物から物品を形成した後に前記物品が導電性でありかつ約０．５オーム－ｃｍまたはそれ未満の体積抵抗率のレベルを有するような量で供給される三次元であり、分岐しておりおよび／または架橋されているカーボンナノ構造体添加剤
   を含む、組成物。
2. 物品に形成される場合、前記物品が、電磁干渉シールド物品および／または無線周波数干渉シールド物品である、請求項１に記載の組成物。
3. 前記少なくとも１種のマトリックスポリマーが、少なくとも１種のケイ素含有モノマーを含む硬化性ポリマー、ケイ素およびフッ素を含有する少なくとも１種のモノマーを含む硬化性ポリマー、少なくとも１種のアクリロニトリルモノマーと少なくとも１種のブタジエンモノマーとを含む硬化性コポリマー、少なくとも１種のオレフィン系モノマーを含む硬化性ポリマー、少なくとも１種のフッ素化モノマーを含む硬化性ポリマー、少なくとも１種の過フッ素化モノマーを含む硬化性ポリマー、ならびにそれらのブレンドおよびコポリマーからなる群から選択される、少なくとも１種の硬化性ポリマーである、請求項１に記載の組成物。
4. 硬化時に、前記硬化したポリマー組成物が、シリコーン、フルオロシリコーン、フルオロエラストマー、ペルフルオロポリエーテル、ペルフルオロエラストマー、ならびにそれらのブレンドおよびコポリマーから形成された硬化したエラストマーからなる群から選択される、１種または複数のエラストマーを含む、請求項３に記載の組成物。
5. 前記少なくとも１種の硬化性ポリマーが、硬化性フッ素化ポリマーおよび硬化性過フッ素化ポリマーからなる群から選択される、請求項３に記載の組成物。
6. 前記少なくとも１種の硬化性ポリマーが、少なくとも１種の硬化性過フッ素化ポリマーである、請求項５に記載の組成物。
7. 前記少なくとも１種の硬化性ポリマーが、少なくとも１種の硬化性フルオロポリマーおよび少なくとも１種の硬化性ペルフルオロポリマーのブレンドまたはコポリマーである、請求項５に記載の組成物。
8. 前記マトリックスポリマーが、架橋のための少なくとも１つの官能基を有する少なくとも１種の硬化性ポリマーであり、前記組成物が、前記架橋のための少なくとも１つの官能基と反応するための少なくとも１種の架橋性添加剤をさらに含む、請求項１に記載の組成物。
9. 前記硬化性ポリマー組成物の硬化時に、前記得られた硬化した材料が、電磁干渉シールド用途または無線周波数干渉シールド用途に使用される、請求項８に記載の組成物。
10. 前記カーボンナノ構造体添加剤が、約９７％より高いまたはこれに等しい炭素含有率、および約０．１３５ｇ／ｃｍ^３のバルク密度を有する、請求項１に記載の組成物。
11. 前記少なくとも１種のナノ構造体添加剤とは異なる、少なくとも１種のフィラーをさらに含む、請求項１に記載の組成物。
12. 前記少なくとも１種のマトリックスポリマー１００重量部あたり約０．１重量部～約３００重量部の前記カーボンナノ構造体添加剤を含む、請求項１に記載の組成物。
13. 前記少なくとも１種のマトリックスポリマー１００重量部あたり約０．２５～約２５０重量部の前記カーボンナノ構造体添加剤を含む、請求項１２に記載の組成物。
14. 前記少なくとも１種のマトリックスポリマー１００重量部あたり約０．５～約２５０重量部の前記カーボンナノ構造体添加剤を含む、請求項１３に記載の組成物。
15. 前記少なくとも１種のマトリックスポリマー１００重量部あたり約０．５～約８０重量部の前記カーボンナノ構造体添加剤を含む、請求項１４に記載の組成物。
16. 前記少なくとも１種のマトリックスポリマーが、少なくとも１種の硬化性フルオロポリマー、少なくとも１種の硬化性ペルフルオロポリエーテル、および少なくとも１種の硬化性ペルフルオロポリマーからなる群から選択され、前記組成物が前記少なくとも１種のマトリックスポリマー１００重量部あたり約１０～約８０重量部の前記カーボンナノ構造体添加剤を含む、請求項１に記載の組成物。
17. 前記組成物が、前記少なくとも１種のマトリックスポリマー１００重量部あたり約１０重量部～約５０重量部の前記カーボンナノ構造体添加剤を含む、請求項１６に記載の組成物。
18. 前記組成物が、前記少なくとも１種のマトリックスポリマー１００重量部あたり約２０重量部～約４０重量部の前記カーボンナノ構造体添加剤を含む、請求項１７に記載の組成物。
19. 前記マトリックスポリマーが、ポリアリーレン系ポリマー、溶融加工可能な熱可塑性フルオロポリマー、ポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、クロロ化フルオロポリマー、ケイ素系ポリマーならびに非硬化性フルオロポリマーおよびペルフルオロポリマー、ポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート、ポリシロキサン、ポリウレタン、ポリアラミド、ポリアミド、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリフェニレンスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアミドイミド、ポリベニズミジゾール、ポリカーボネート、ポリアクリロニトリル－ブタジエン－スチレン、ポリブタジエン－スチレン、ポリエポキシド、ならびに類似材料、ならびにそれらのブレンド、コポリマー、アロイ、ならびに他の組合せからなる群から選択される熱可塑性ポリマーである、請求項１に記載の組成物。
20. 炭素、金属メッキガラス、金属メッキ粒子のうちの１種または複数を含む、粉末、フレークまたは繊維フィラーである、前記カーボンナノ構造体添加剤とは異なる１種または複数の導電性フィラーをさらに含み、前記粒子が、金属またはポリマー、ニッケルコーティンググラファイト、グラフェン、グラファイト、カーボンブラック、グラフェン誘導体、単層カーボンナノチューブ、多層カーボンナノチューブ、金、銀、ニッケル、銅およびそれらの組合せまたは混合物を含む、請求項１に記載の組成物。
21. 前記組成物が、前記少なくとも１種のマトリックスポリマー１００重量部あたり、約０．２５重量部～約１００重量部の、前記カーボンナノ構造体添加剤とは異なる前記さらに１種の導電性フィラーを含む、請求項２０に記載の組成物。
22. 請求項１に記載の組成物から形成された、エラストマー物品および／または熱可塑性物品。
23. 前記物品が、電磁干渉シールドデバイスまたは無線周波数干渉デバイスにおいて使用するための、ガスケット、シール、カバー、および構成要素部品から選択される、請求項２２に記載の物品。
24. 熱可塑性ポリマー、ならびに／または少なくとも１種の硬化性フルオロポリマー、少なくとも１種の硬化性ペルフルオロポリエーテル、少なくとも１種のペルフルオロポリマー、ケイ素およびフッ素を含む少なくとも１種の硬化性ポリマー、ならびにそれらのコポリマーおよびブレンドから選択される架橋のための少なくとも１つの官能基を有する硬化性ポリマーから選択される少なくとも１種のマトリックスポリマー、ならびに
    前記少なくとも１種のマトリックスポリマー１００重量部あたり約５重量部～約３００重量部のカーボンナノ構造体添加剤
    を含む、電磁干渉シールドおよび／または無線周波数干渉シールド用組成物であって、
    前記組成物が硬化されて、物品に形成される場合に、前記物品が、約０．５オーム－ｃｍまたはそれ未満の体積抵抗率レベルを有し、
    前記カーボンナノ構造体添加剤が、三次元であり、分岐しておりおよび架橋されている、
    電磁干渉シールドおよび／または無線周波数干渉シールド用組成物。
25. 前記少なくとも１種のマトリックスポリマーが、少なくとも１種の硬化性ペルフルオロポリマーであり、前記組成物が、前記少なくとも１種の硬化性ポリマー１００重量部あたり約１０重量部～約８０重量部の前記カーボンナノ構造体添加剤を含む、請求項２４に記載の電磁干渉シールドおよび／または無線周波数干渉シールド用組成物。
26. 前記少なくとも１種のカーボンナノ構造体添加剤が、約９７％より高いまたはこれに等しい炭素含有率、および約０．１３５ｇ／ｃｍ^３のバルク密度を有する、請求項２４に記載の組成物。
27. 熱可塑性ポリマーおよび／または架橋のための少なくとも１つの官能基を有する硬化性ポリマーから選択される少なくとも１種のマトリックスポリマー、ならびに
    前記組成物から物品の形成後に、前記物品が、散逸効果および量子トンネル複合効果のうちの１つまたは複数を実証する量で供給される三次元であり、分岐しておりおよび／または架橋されているカーボンナノ構造体添加剤
    を含む、組成物。
28. 前記少なくとも１種のマトリックスポリマー１００重量部あたり約１重量部～約３０重量部の前記カーボンナノ構造体添加剤を含む、請求項２７に記載の組成物。
29. 前記少なくとも１種のマトリックスポリマー１００重量部あたり約１～約１５重量部の前記カーボンナノ構造体添加剤を含む、請求項２８に記載の組成物。
30. 物品が前記組成物から形成されると、前記物品が、量子トンネル効果を有し、前記組成物が、前記少なくとも１種のマトリックスポリマー１００重量部あたり少なくとも約２重量部の前記カーボンナノ構造体添加剤を含む、請求項２７に記載の組成物。
31. 前記組成物が、前記少なくとも１種のマトリックスポリマー１００重量部あたり少なくとも約３重量部の前記カーボンナノ構造体添加剤を含む、請求項３０に記載の組成物。
32. 前記組成物が、前記少なくとも１種のマトリックスポリマー１００重量部あたり少なくとも約４重量部の前記カーボンナノ構造体添加剤を含む、請求項３１に記載の組成物。
33. 前記組成物が、前記少なくとも１種のマトリックスポリマー１００重量部あたり約４重量部～約２０重量部の前記カーボンナノ構造体添加剤を含む、請求項３２に記載の組成物。
34. 前記組成物が、前記少なくとも１種のマトリックスポリマー１００重量部あたり約４～約１５重量部の前記カーボンナノ構造体添加剤を含む、請求項３３に記載の組成物。
35. 前記マトリックスポリマーが、ポリアリーレン系ポリマー、溶融加工可能な熱可塑性フルオロポリマー、ポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、クロロ化フルオロポリマー、ケイ素系ポリマーならびに非硬化性フルオロポリマーおよびペルフルオロポリマー、ポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート、ポリシロキサン、ポリウレタン、ポリアラミド、ポリアミド、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリフェニレンスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアミドイミド、ポリベニズミジゾール、ポリカーボネート、ポリアクリロニトリル－ブタジエン－スチレン、ポリブタジエン－スチレン、ポリエポキシド、ならびに類似材料、ならびにそれらのブレンド、コポリマー、アロイ、ならびに他の組合せからなる群から選択される熱可塑性ポリマーである、請求項２７に記載の組成物。
36. 炭素、金属メッキガラス、金属メッキ粒子のうちの１種または複数を含む、粉末、フレークおよび繊維フィラーからなる群から選択される前記カーボンナノ構造体添加剤とは異なる少なくとも１種の導電性フィラーをさらに含み、前記粒子が、金属またはポリマー、ニッケルコーティンググラファイト、グラフェン、グラファイト、カーボンブラック、グラフェン誘導体、単層カーボンナノチューブ、多層カーボンナノチューブ、金、銀、ニッケル、銅およびそれらの組合せまたは混合物を含む、請求項２７に記載の組成物。
37. 前記少なくとも１種のマトリックスポリマー１００重量部あたり、約０．２５重量部～約１００重量部の、前記カーボンナノ構造体添加剤とは異なる前記さらに１種の導電性フィラーを含む、請求項３６に記載の組成物。
38. 請求項２７に記載の組成物から形成される物品。
39. 前記物品が、エラストマー量子トンネル複合材料であり、シーリングアセンブリ中のシール、ガスケットまたは他の構成要素からなる群から選択される、請求項３８に記載の物品。
40. 前記物品が、圧縮応力を受けていない場合、絶縁体であり、圧縮応力を受けている場合、導電性である、請求項３８に記載の物品。
41. 前記物品が、エラストマー量子トンネル複合材料であり、自己感知物品であり；前記物品が、回路と電気通信状態にありかつ電圧が印加されている場合、前記物品が使用中にあり、圧縮応力を受けると、前記物品の導電率の変化が測定され、前記導電率の変化が、前記物品の性能をリアルタイムで判断して評価することに使用される、請求項３８に記載の物品。
42. 物品を作製する方法であって、
    熱可塑性ポリマーおよび／または架橋のための少なくとも１つの官能基を有する硬化性ポリマーから選択される少なくとも１種のマトリックスポリマー、ならびに三次元であり、分岐しておりおよび／または架橋されている少なくとも１種のカーボンナノ構造体添加剤を含む組成物を用意するステップであって、前記少なくとも１種のカーボンナノ構造体添加剤が、前記少なくとも１種のマトリックスポリマー１００重量部あたり、約０．１重量部～約３００重量部の量で存在する、ステップ、ならびに
    前記組成物を熱形成、または前記組成物を硬化および熱形成のどちらか一方により、前記組成物から物品を形成するステップであって、前記物品が、電磁シールドデバイスおよび無線周波数シールドデバイスのうちの少なくとも１つに使用され得る、ステップ
    を含む、方法。
43. 前記物品が、約０．５オーム－ｃｍまたはそれ未満の体積抵抗率を有する、請求項４２に記載の方法。
44. 前記少なくとも１種のマトリックスポリマーが硬化性ポリマーであり、前記組成物が、前記架橋のための少なくとも１つの官能基と反応するための少なくとも１種の架橋性添加剤をさらに含む、請求項４２に記載の方法。
45. 前記物品が、シール、ガスケット、カバー、または電磁干渉シールドデバイスおよび／もしくは無線周波数干渉シールドデバイスの構成要素部品から選択される、請求項４２に記載の方法。
46. 物品を作製する方法であって、
    熱可塑性ポリマーおよび／または架橋のための少なくとも１つの官能基を有する硬化性ポリマーから選択される少なくとも１種のマトリックスポリマー、ならびに三次元であり、分岐しておりおよび架橋されている少なくとも１種のカーボンナノ構造体添加剤を含む組成物を用意するステップであって、前記少なくとも１種のカーボンナノ構造体添加剤が、前記少なくとも１種のマトリックスポリマー１００重量部あたり、約少なくとも約１重量部～約３０重量部の量で存在している、ステップ、ならびに
    前記組成物を熱形成、または前記組成物を硬化および熱形成のどちらか一方により、前記組成物から物品を形成するステップであって、前記物品が、散逸効果または量子トンネル効果のうちの少なくとも１つを示す、ステップ
    を含む、方法。
47. 前記物品が、シーリングアセンブリ中のシール、ガスケットまたは他の構成要素である、請求項４６に記載の方法。
48. 前記マトリックスポリマーが硬化性ポリマーであり、前記組成物が、前記架橋のための少なくとも１つの官能基と反応するための少なくとも１種の架橋性添加剤を含む、請求項４６に記載の方法。
49. 前記硬化性ポリマーが、硬化性フルオロポリマー、硬化性ペルフルオロポリエーテルおよび硬化性ペルフルオロポリマー、ならびにそれらのブレンドおよびコポリマーからなる群から選択される、請求項４６に記載の方法。
50. 前記物品がエラストマー量子トンネル複合材料である、請求項４６に記載の方法。
51. 前記物品が、圧縮応力を受けていない場合、絶縁体であり、圧縮応力を受けている場合、導電性である、請求項４６に記載の方法。
52. 前記物品が、圧縮応力を受けていない場合、導電性であり、前記物品が圧縮応力を受けている際の導電率レベルとは異なる導電率レベルを有する、請求項４６に記載の方法。
53. 圧縮応力を受けている場合の前記物品の前記導電率レベルが、圧縮応力を受けていない前記物品の前記導電率レベルよりも高い、請求項５２に記載の方法。
54. 前記物品が、エラストマー量子トンネル複合材料であり、自己感知物品であり；前記物品が、回路と電気通信状態にありかつ電圧が印加されている場合、前記物品が使用中にあり、圧縮応力を受けると、前記物品の導電率の変化が測定され、前記導電率の変化が、前記物品の性能をリアルタイムで判断して評価することに使用される、請求項４６に記載の方法。

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