JP2002371158A - ゴム組成物およびそれを成形したゴム成形物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐熱性および耐プラズマ性を保持し、かつ耐
磨耗性が向上され、さらに磨耗しても塵の発生、特に金
属化合物の発生が少ないフッ素ゴム系エラストマーを主
体成分とするゴム成形物、およびそのためのゴム組成物
を提供する。 【解決手段】 フッ素ゴム系エラストマー１００重量部
に対して、有機過酸化物を１重量部〜１０重量部、架橋
助剤を１重量部〜１０重量部、二酸化珪素の含有量が９
９％以上であるシリカを１重量部〜５０重量部含有する
ゴム組成物、ならびにそれを成形してなるゴム成形物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フッ素ゴム系エラ
ストマーを主体成分とするゴム組成物、およびそれを成
形してなるゴム成形物に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体の製造工程には、真空中での処理
や高熱の処理、酸、アルカリ、有機溶剤を使用した処理
など、様々なプロセスが含まれる。そのため、半導体の
製造装置自体のシールなどのゴム部分はもとより、その
周辺で使用される各種機器用のゴム部分、たとえば運
搬、研磨時などの半導体ウエハの固定に使用されるウエ
ハ吸着用のメンブレンやウエハ固定用のエアーバッグ、
クランプ継ぎ手用のシール、さらには真空設備用のシー
ルやクリーンボックス用のシールなどには、耐熱性およ
び耐プラズマ性を少なくとも兼ね備えることが要求され
る。上記耐熱性および耐プラズマ性を同時に兼ね備える
ゴム材料として、たとえばフッ素ゴム系エラストマーが
知られており、上述した半導体製造装置やその周辺機器
におけるゴム部分に、従来から広く用いられている。

【０００３】一方、半導体の製造には極めて高いクリー
ンさが要求される。このクリーンさの要求は半導体の製
造工程の管理に止まらず、半導体製造装置自体はもとよ
り、その周辺で使用される上述したような各種機器にま
で及んでいる。半導体製造用の部品は、製造装置などに
組み込んだ後に洗浄などでクリーン化できる程度が限ら
れており、該装置などに組み込む前に高度にクリーン化
されていることが要求される。半導体の製造において特
に問題となる汚染は、パーティクルと呼ばれる微粒子や
金属化合物などの塵であり、これらの塵による汚染は微
細なエッチング処理などに悪い影響を与え、ウエハ表面
汚染物として製品不良につながることから、これら汚染
物の除去は、製品歩留り向上の観点からも大きな課題と
なっている。

【０００４】したがって、上述した半導体製造装置やそ
の周辺機器におけるゴム部分にも、製品不良につながる
ようなウエハ表面汚染物を発生しないものが求められ
る。しかしながらフッ素ゴム系エラストマーには、通
常、ポリオール架橋剤やアミン架橋剤が配合され、さら
にこれらの架橋剤のほかに、架橋促進のための酸化マグ
ネシウム、水酸化カルシウム、酸化鉛、硫酸バリウム、
酸化チタン、酸化亜鉛などの受酸剤が配合される。また
通常、該フッ素ゴム系エラストマーには、圧縮永久歪み
などの機械的特性の向上のために、補強剤としてカーボ
ンブラックが配合される。このためフッ素ゴム系エラス
トマーは、磨耗すると、磨耗により生じたゴム片や上記
受酸剤、カーボンブラックなどが飛散するなどして、塵
を発生してしまい、半導体製品や上記半導体製造装置、
さらにはその周辺機器を汚染する場合があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記した課
題を解決するためになされたものであり、その目的は、
耐熱性および耐プラズマ性を保持し、かつ耐磨耗性が向
上され、さらに磨耗しても塵の発生、特に金属化合物の
発生が少ないフッ素ゴム系エラストマーを主体成分とす
るゴム成形物、およびそのためのゴム組成物を提供する
ことである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するため鋭意研究を行った結果、本発明を完成す
るに至った。本発明は、以下のとおりである。 （１）フッ素ゴム系エラストマー１００重量部に対し
て、有機過酸化物を１重量部〜１０重量部、架橋助剤を
１重量部〜１０重量部、二酸化珪素の含有率が９９％以
上であるシリカを１重量部〜５０重量部含有するゴム組
成物。 （２）上記フッ素ゴム系エラストマーが、ヘキサフルオ
ロプロピレン−ビニリデンフルオライド共重合体および
ヘキサフルオロプロピレン−ビニリデンフルオライド−
テトラフルオロエチレン共重合体から選ばれる少なくと
も１種である上記（１）に記載のゴム組成物。 （３）上記（１）または（２）に記載のゴム組成物を成
形してなるゴム成形物。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明のゴム組成物は、フッ素ゴム系エラストマーを主
体成分とするものであって、各々特定の範囲内の量のシ
リカ、有機過酸化物および架橋助剤を含有する。本発明
において用いられるフッ素ゴム系エラストマーとしては
特に限定はなく、ヘキサフルオロプロピレン−ビニリデ
ンフルオライド共重合体、ヘキサフルオロプロピレン−
ビニリデンフルオライド−テトラフルオロエチレン共重
合体、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキル
ビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン−プ
ロピレン共重合体など、従来公知の種々のフッ素ゴム系
エラストマーを用いることができるが、後述するような
プラズマ照射時における粉塵の発生が少ないことから、
上記中でも特に、ヘキサフルオロプロピレン−ビニリデ
ンフルオライド共重合体、ヘキサフルオロプロピレン−
ビニリデンフルオライド−テトラフルオロエチレン共重
合体が好ましい。また中でも特に、ヘキサフルオロプロ
ピレン−ビニリデンフルオライド−テトラフルオロエチ
レン共重合体は、「テトラフルオロエチレン」成分を含
有することから、耐磨耗性に特に優れ、金属化合物の塵
を発生し得ない点で好ましい。本発明においてフッ素ゴ
ム系エラストマーは、上記したものを単独で用いてもよ
いし、２種以上（たとえば、ヘキサフルオロプロピレン
−ビニリデンフルオライド共重合体とヘキサフルオロプ
ロピレン−ビニリデンフルオライド−テトラフルオロエ
チレン共重合体とを）ブレンドしたものであってもよ
い。

【０００８】本発明のゴム組成物は、二酸化珪素（Ｓｉ
Ｏ₂）の含有率が９９％以上、好ましくは９９．５％以
上のシリカを含有する。該シリカとは、ホワイトカーボ
ンとも呼ばれる、ゴム用の無機充填剤、無機補強剤とし
て従来から広く用いられている二酸化珪素を主成分とす
る無機物を指す。本発明におけるシリカとしては、湿式
シリカ、乾式シリカのどちらも用いることができ、また
両者の併用系でもよいが、水分を含む湿式シリカでは、
加硫成形時や使用時に発泡することがあるため、乾式シ
リカを用いるのが好ましい。該シリカにおける二酸化珪
素の含有率が９９％未満であると、シリカに不純物とし
て含有されるＡｌ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｎａなどの化合物が、
当該ゴム組成物を成形して得られたゴム成形物の磨耗に
よって粉塵となる不具合がある。また該シリカにおける
二酸化珪素の含有率が９９％未満であると、ゴムの加硫
速度が遅くなるとともに、成形性が低下するというよう
な不具合が起こる。

【０００９】なお本発明における上記二酸化珪素を９９
％以上含有するシリカは、市販のもの、たとえばアエロ
ジル２００（日本アエロジル社製、二酸化珪素含有率：
９９．８％以上）、アエロジルＴＴ６００（日本アエロ
ジル社製、二酸化珪素含有率：９９．８％以上）、アエ
ロジルＳ（日本アエロジル社製、二酸化珪素含有率：９
９．８％以上）、アエロジル”Ｏ”（日本アエロジル社
製、二酸化珪素含有率：９９．８％以上）、アエロジル
ＡＬ ０１１１／２００（日本アエロジル社製、二酸化
珪素含有率：９９．３％以上）、アエロジル２４９１
（日本アエロジル社製、二酸化珪素含有率：９９．８％
以上）、アエロジル１３０（日本アエロジル社製、二酸
化珪素含有率：９９．８％以上）、アエロジル３００
（日本アエロジル社製、二酸化珪素含有率：９９．８％
以上）、アエロジル３８０（日本アエロジル社製、二酸
化珪素含有率：９９．８％以上）、アエロジルＯＸ５０
（日本アエロジル社製、二酸化珪素含有率：９９．８％
以上）、アエロジルＭＯＸ８０（日本アエロジル社製、
二酸化珪素含有率：９９．３％以上）、アエロジルＭＯ
Ｘ１７０（日本アエロジル社製、二酸化珪素含有率：９
９．３％以上）などの乾式シリカや、たとえばSyloid A
L-1（富士デヴィソン化学社製、二酸化珪素含有率：９
９．６％）、Syloid 72（富士デヴィソン化学社製、二
酸化珪素含有率：９９．２％）、Syloid 73（富士デヴ
ィソン化学社製、二酸化珪素含有率：９９．２％）、Sy
loid 75（富士デヴィソン化学社製、二酸化珪素含有
率：９９．３％）、Syloid 161（富士デヴィソン化学社
製、二酸化珪素含有率：９９．３％）などの湿式シリカ
などを用いればよい。

【００１０】本発明のゴム組成物において、シリカ中の
二酸化珪素は、たとえば、「プラスチックおよびゴム用
添加剤 実用便覧」〔化学工業社発行〕の第５８４頁〜
第５８５頁に記載された以下の方法によって定量でき
る。まず試料０．５ｇに約３ｇの無水炭酸ソーダを加
え、白金ルツボで融解する。冷却後、内容物を蒸発皿に
移し、約５０ｍｌの水を加え、１５ｍｌ〜２０ｍｌの濃
塩酸を加えてとかす。水浴上で蒸発乾固し、１１０℃〜
１５０℃で約１時間加熱する。蒸発皿が少し冷えてから
濃塩酸１０ｍｌで内容物を湿し、１〜２分後、水を加え
て５００ｍｌとし、ガラス棒でよくかき混ぜて固形物を
溶かす。水浴上で約５分間加熱後、不溶性となったケイ
酸を濾別する。洗浄は、最初は濃塩酸（１：９９）で、
次いで熱湯で行う。濾液、洗液は再び蒸発乾固、前回と
同様にしてケイ酸を回収する。このときは新たな濾紙を
用いる。前回の沈殿と合わせ、白金ルツボに入れ、でき
るだけ小さい炎で乾燥後、少し炎を弱めて濾紙を灰化す
る。濾紙が完全に灰化した後１０００℃に強熱、二酸化
珪素として秤量する。次に、これに少量の水を加えて残
留物を湿し、硫酸（１：１）２〜３滴とフッ化水素酸５
ｍｌ〜１０ｍｌを加えて蒸発乾固する。次第に温度を上
げ、最後に１０００℃で強熱し、ケイ酸を揮発させ、不
純物量を求めて補正する。

【００１１】本発明において上記シリカは、フッ素ゴム
系エラストマー１００重量部に対して１重量部〜５０重
量部、好ましくは２重量部〜３０重量部配合される。上
記シリカの配合量がフッ素ゴム系エラストマー１００重
量部に対して１重量部未満であると、有機過酸化物や架
橋助剤などの混合作業が極めて困難であり、またゴムの
粘度が低いためにゴムの成形性が悪いというような不具
合がある。また上記シリカの配合量がフッ素ゴム系エラ
ストマー１００重量部に対して５０重量部を超えると、
ゴムの粘度が高くなり過ぎてしまい混合作業ができな
い、ゴムの成形性が悪い、さらには成形したゴムにおい
て後述するタイプＡデュロメータ硬さが９５を超えてゴ
ム弾性がなくなる、圧縮永久歪みなどの機械的強度が低
下してしまうというような不具合がある。

【００１２】また本発明においては、好ましくは粒径が
５μｍ〜５０μｍ、より好ましくは粒径が１０μｍ〜３
０μｍのシリカを用いる。該シリカの粒径は、たとえば
以下の方法で測定される。最初に、測定対象となるシリ
カの粒状物を、エタノールなどの有機液体や水に投入
し、３５ｋＨｚ〜４０ｋＨｚ程度の超音波を付与して約
２分間分散処理を行う。なお、測定対象となる粒状物の
量は、分散処理後の分散液のレーザー透過率（入射光量
に対する出力光量の比）が７０％〜９０％となる量とす
る。次に、この分散液をマイクロトラック粒度分析計に
かけ、レーザー光の散乱により個々の粒子の粒径を計測
する。なお、マイクロトラック粒度分析計では、観測さ
れた散乱強度分布に最も近い理論強度になる球形粒子群
の粒径分布を算出している。即ち、粒子は、レーザー光
の照射によって得られる投影像と同面積の断面円を持つ
球体と想定され、この断面円の直径（球相当径）が粒径
として計測される。

【００１３】本発明のゴム組成物においてはさらに、フ
ッ素ゴム系エラストマー１００重量部に対して１重量部
〜１０重量部、好ましくは１重量部〜８重量部の有機過
酸化物が配合される。有機過酸化物の配合量がフッ素ゴ
ム系エラストマー１００重量部に対して１重量部未満で
あると、当該ゴム組成物を成形して得られたゴム成形物
の圧縮永久歪みが大きくなり過ぎてしまう不具合があ
る。また上記有機過酸化物の配合量がフッ素ゴム系エラ
ストマー１００重量部に対して１０重量部を超えると、
ゴムの加工性が悪くなり、さらに成形して得られたゴム
成形物も機械的特性に劣る不具合がある。

【００１４】本発明において用いられる有機過酸化物
は、一般にゴムに架橋剤として配合される有機過酸化物
であれば、特別の制限なく用いることができる。該有機
過酸化物としては、特に制限はないが、たとえば、ベン
ゾイルパーオキサイド、１，１−ビス（ｔ−ブチルパー
オキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、
１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロドデカ
ン、ｎ−ブチル−４，４−ビス（ｔ−ブチルパーオキ
シ）バレレート、ジクミルパーオキサイド、ｔ−ブチル
パーオキシベンゾエート、１，３−ビス（ｔ−ブチルパ
ーオキシイソプロピル）ベンゼン、２，５−ジメチル−
２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、２，５
−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキ
シン−３などから選ばれる１種または２種以上が挙げら
れる。

【００１５】またさらに本発明のゴム組成物は、フッ素
ゴム系エラストマー１００重量部に対して１重量部〜１
０重量部、好ましくは２重量部〜６重量部の架橋助剤が
配合される。架橋助剤の配合量がフッ素ゴム系エラスト
マー１００重量部に対して１重量部未満であると、ゴム
が加硫しない。架橋助剤の配合量がフッ素ゴム系エラス
トマー１００重量部に対して１０重量部を超えると、ゴ
ムの加工性が悪くなり、さらに得られたゴム成形物が機
械的特性に劣る不具合がある。

【００１６】本発明において用いられる架橋助剤は、一
般にゴムに架橋助剤として配合されるものであれば特別
の制限なく用いることができ、たとえばＮ，Ｎ−ｍ−フ
ェニレンジマレイミド、トリアリルシアヌレート、ジア
リルフマレート、ジアリルフタレート、テトラアリルオ
キシエタン、エチレングリコールアクリレート、トリエ
チレングリコールアクリレート、トリエチレングリコー
ルメタアクリレート、テトラエチレングリコールジメタ
アクリレート、ポリエチレングリコールジメタアクリレ
ート、トリメチロールプロペントリメタアクリレートか
ら選ばれる１種または２種以上が挙げられる。

【００１７】上述したような本発明のゴム組成物は、従
来公知のインタミックス、ニーダー、バンバリーミキサ
ーなどの混練機あるいはオープンロールなどを用いて混
練した後、射出成形機、圧縮成形機、押出成形機などを
用いて所望の形状に成形することができる。

【００１８】このようにして得られた本発明のゴム成形
物は、フッ素ゴム系エラストマーを主体成分とし、上述
したようなそれぞれ特定範囲の量のシリカ、有機過酸化
物および架橋助剤を含有する。まず本発明のゴム成形物
においては、９９％以上の二酸化珪素を含有するシリカ
を、フッ素ゴム系エラストマー１００重量部に対して１
重量部〜５０重量部含有することによって、得られたゴ
ム成形物の耐磨耗性および引張強さが向上され、磨耗抵
抗が減少する。これによって本発明のゴム成形物は、フ
ッ素ゴム系エラストマーを主体成分とする従来のゴム成
形物と比較して、磨耗しにくく、したがって磨耗による
ゴム片などの粉塵が発生しにくい。また本発明において
は９９％以上の二酸化珪素を含有する高純度のシリカを
用いているため、Ａｌ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｎａなどの化合物
を不純物として含有するシリカを用いてなる従来のゴム
成形物とは異なり、たとえゴム成形物が磨耗したとして
も、これらの不純物が粉塵として飛散するのを防止で
き、半導体製造装置やその周辺機器などにおいて嫌われ
る塵の発生を少なくすることができる。

【００１９】また本発明のゴム成形物においては、フッ
素ゴム系エラストマーに対してそれぞれ特定の配合量の
高純度のシリカ、有機過酸化物および架橋助剤の各構成
要素を必須成分として含有する。これにより本発明で
は、フッ素ゴム系エラストマーと二酸化珪素との相溶、
ならびに有機過酸化物と架橋助剤との相互作用によっ
て、上記構成要素を必須成分としないゴム成形物と比較
してより緻密な加硫が達成され、またシリカがカーボン
ブラックに近い補強性を示すことから、補強剤としてカ
ーボンブラックを配合せずとも、圧縮永久歪みなど優れ
た機械的特性を備えるゴム成形物を提供できる。したが
って本発明のゴム成形物は、従来のように機械的強度の
向上の目的でカーボンブラックを配合しなくともよく、
当該ゴム成形物がたとえ磨耗したとしても、カーボンブ
ラックが粉塵として飛散するのを防止でき、これによっ
ても半導体製造装置やその周辺機器などにおいて嫌われ
る塵の発生を少なくすることができる。

【００２０】また本発明においては、架橋剤としてポリ
オール架橋剤やアミン架橋剤を用いることなく有機過酸
化物を用いているので、架橋促進のための酸化マグネシ
ウム、水酸化カルシウム、酸化鉛、硫酸バリウム、酸化
チタン、酸化亜鉛などの受酸剤を配合する必要がない。
したがってこの点によっても、本発明のゴム成形物は、
たとえ磨耗したとしても、これらの受酸剤が粉塵として
飛散するのを防止できる。

【００２１】このように本発明のゴム成形物は、従来の
ゴム成形物と比較して磨耗しにくく、これによってゴム
片を含めて粉塵を発生しにくく実現されるとともに、カ
ーボンブラックや受酸剤、シリカの不純物などを極力含
有しないような組成で実現されるので、たとえ磨耗した
としても粉塵が発生しにくく実現されてなる。このよう
な本発明のゴム成形物は、極めて高いクリーンさが要求
される半導体製造装置やその周辺機器などにおけるゴム
部分として特に好適に使用することができる。

【００２２】本発明においては、上述した組成とするこ
とによって、１００ｐｐｍ以上の金属元素を含有しない
ゴム成形物を実現できる。該金属元素は、ゴム成形物中
において金属酸化物、有機金属化合物などの状態である
場合には、これらの化合物中の金属元素のみに換算した
場合に、１００ｐｐｍ未満であるものとする。これによ
り、磨耗したゴム片や金属化合物の塵（パーティクル）
の中でも、半導体に対し電気的に悪影響を及ぼす金属化
合物の塵の発生を特に少なくできるゴム成形物を実現で
きる。

【００２３】このようなゴム成形物中における金属元素
は、従来公知の誘導結合プラズマ発光分光分析装置（IC
P-AES；Inductively Coupled Plasma Automatic Emissi
on Spectrometry）や誘導結合プラズマ質量分析装置 (I
CP-MS; Inductively CoupledPlasma Mass Spectrometr
y)、グラファイト炉原子吸光分析装置(GFAAS; Graphite
Furnace Atomic Absorption Spectrometry)などを用い
て、当分野において通常行われているような手順にて定
量できる。

【００２４】本発明のゴム成形物は、上述したように磨
耗しても塵の発生が少ないという効果を有するが、耐熱
性および耐プラズマ性といった従来からフッ素ゴム系エ
ラストマーが備えていた各性質を兼ね備えることは勿論
である。

【００２５】またさらに本発明のゴム成形物において
は、９９％以上の二酸化珪素を含有するシリカを、フッ
素ゴム系エラストマー１００重量部に対して１重量部〜
５０重量部含有することによって、金属や樹脂に対して
粘着しにくいという効果もある。すなわち本発明のゴム
成形物は、たとえば金属製や樹脂製の相手部材に対する
シールとして使用したとしても、長期の使用によって上
記相手部材に固着してしまうようなことがない。シール
は一度装着してそのまま恒久的にシール機能を発揮し続
けるというようなものではなく、ゴムの劣化などによっ
て寿命を有するものであり、したがって一定期間の経過
後、新規なものに取り替えることを想定して使用され
る。本発明のゴム成形物においては、相手部材への粘着
性が低いので、この取り外しの際にシールの一部が相手
部材に残存してしまい、これが原因で周囲の機器が汚染
されてしまうことを防止できる。本発明のゴム成形物は
このような効果をも有するので、上記の如き汚染が重篤
な悪影響を及ぼすこともある半導体製造装置やその周辺
機器におけるゴム部分としての用途において、特に有用
である。

【００２６】本発明のゴム成形物は、上述のゴム組成物
から、一次加硫および二次加硫を経て得られるのが好ま
しい。該一次加硫および二次加硫は、一次加硫について
は１４０℃〜２００℃で２分間〜６０分間の条件で行う
のが好ましく、二次加硫については１５０℃〜２５０℃
で３０分間〜２４時間の条件で行うのが好ましい。

【００２７】上記条件で一次加硫および二次加硫を経る
ことによって、ガス発生性がさらに低下されたゴム成形
物を得ることができる。これは、上記温度および時間条
件で二次加硫を行うことによって、ゴム中の低沸点の物
質が揮発するためである。また上記の条件の一次加硫お
よび二次加硫を経て得られたゴム成形物は、上記条件以
外で得られたゴム成形物と比較して、圧縮永久歪みがよ
り向上される。

【００２８】本発明のゴム成形物の形状および大きさ
は、その用途に応じた目的によって適宜選択され、特に
は限定されない。本発明のゴム成形物は、耐熱性および
耐プラズマ性を兼ね備え、かつ耐磨耗性が向上され、さ
らには磨耗しても塵の発生が少ないという特性から、半
導体製造装置自体のシールなどのゴム部分はもとより、
たとえば運搬、研磨時などの半導体ウエハの固定に使用
されるウエハ吸着用のメンブレンやウエハ固定用のエア
ーバッグ、クランプ継ぎ手用のシール、さらには真空設
備用のシールやクリーンボックス用のシールなど、半導
体製造に関する各種機器における従来公知のゴム部分に
好適に使用できる。

【００２９】なお本発明のゴム組成物にて上記メンブレ
ンやエアーバッグを形成する（ゴム成形物が上記メンブ
レンやエアーバッグである）場合、充分な耐引裂き性お
よび復元性をさらに備えることが要求される。本発明に
おいては、上述した条件の一次加硫および二次加硫を経
て形成することによって、ＪＩＳ Ｋ ６２５２（クレ
セント形ダンベル）に規定される測定方法にしたがって
測定された耐引き裂き性がたとえば４０ｋＮ／ｍ程度で
ある。またＪＩＳ Ｋ ６２６２に規定される測定方法
にしたがって測定された復元性（測定温度２５℃で５０
％伸張し１０分間保持した後、解放し、１０分後の復元
性（永久伸び）を測定）がたとえば２％〜５％程度であ
る。このように本発明においては、上記メンブレンやエ
アーバッグに使用するのに充分な耐引き裂き性および復
元性を兼ね備えるゴム成形物を実現できる。

【００３０】また本発明のゴム組成物にて半導体製造装
置自体のシール、クランプ継ぎ手用、真空設備用、クリ
ーンボックス用など周辺機器用のシールを形成する（ゴ
ム成形物が上記各シールである）場合、硬さ、引張強
さ、伸び、圧縮永久歪みなど良好なシール性を呈するた
めの機械的特性を兼ね備えることが要求される。本発明
においては、上述した条件の一次加硫および二次加硫を
経て形成することによって、ＪＩＳ Ｋ ６２５３に規
定される測定方法にしたがって測定されたタイプＡデュ
ロメータ硬さがたとえば６５〜９０程度、ＪＩＳ Ｋ
６２５１に規定される測定方法にしたがって測定された
引張強さがたとえば１０ＭＰａ〜３０ＭＰａ程度、ＪＩ
Ｓ Ｋ ６２５１に規定される測定方法にしたがって測
定された伸びがたとえば３００％〜６００％程度、ＪＩ
Ｓ Ｋ ６２６２に規定される測定方法にしたがって測
定された圧縮永久歪み（２００℃で７０時間）がたとえ
ば１５％〜３０％程度に実現される。

【００３１】

【実施例】以下に実施例を示し、本発明を具体的に説明
するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではな
い。 実施例１ フッ素ゴム系エラストマーとしてヘキサフルオロプロピ
レン−ビニリデンフルオライド共重合体（ダイエルＧ８
０１、ダイキン社製）、有機過酸化物（パーヘキサ２５
Ｂ、日本油脂製）、架橋助剤（ＴＡＩＣ、日本化成
製）、ならびにシリカ（アエロジル２００、日本アエロ
ジル製、二酸化珪素含有率：９９．８％、粒径：１２μ
ｍ）を用いて、下記の配合比にてゴム組成物を調製し
た。 （ゴム組成物の配合比） フッ素ゴム系エラストマー １００重量部 有機過酸化物 １．８重量部 架橋助剤 ４．５重量部 シリカ １０重量部 上記のように配合したゴム組成物を、オープンロールで
混練して調製した後、１５０℃で３０分間の一次加硫、
続いて１８０℃で４時間の二次加硫を経て、ゴム成形物
のサンプルを得た。

【００３２】実施例２ フッ素ゴム系エラストマーとして、ヘキサフルオロプロ
ピレン−ビニリデンフルオライド−テトラフルオロエチ
レン共重合体（ダイエルＧ９０２、ダイキン社製）を用
いた以外は実施例１と同様にして、ゴム成形物のサンプ
ルを得た。

【００３３】実施例３ フッ素ゴム系エラストマー１００重量部に対し３０重量
部のシリカを配合した以外は実施例１と同様にして、ゴ
ム成形物のサンプルを得た。

【００３４】比較例１ 上記シリカ（アエロジル２００、日本アエロジル製）に
換えて、シリカ（カープレックス＃１１２０、シオノギ
製薬社製、二酸化珪素含有率：９１．５％、粒径：８μ
ｍ）を用いた以外は実施例１と同様にして、ゴム成形物
のサンプルを得た。

【００３５】比較例２ フッ素ゴム系エラストマーとしてヘキサフルオロプロピ
レン−ビニリデンフルオライド共重合体（バイトンＥ６
０Ｃ、デュポン社製、ポリオール系架橋剤を含有）、架
橋助剤（カルビット、近江化学社製）、カーボンブラッ
ク（ＭＴカーボンブラック、キャノンカーブリミテッド
社製）、ならびに受酸剤（マグネシア＃３０、協和化学
社製）を用いて、下記の配合比にてゴム組成物を調製し
た。 （ゴム組成物の配合比） フッ素ゴム系エラストマー １００重量部 架橋助剤 ６重量部 カーボンブラック ２０重量部 受酸剤 ３重量部 上記のように配合したゴム組成物を、オープンロールで
混練して調製した後、１７０℃で１５分間の一次加硫、
続いて２３０℃で２４時間の二次加硫を経て、ゴム成形
物のサンプルを得た。

【００３６】比較例３ カーボンブラックに換えて、シリカ（アエロジル２０
０、日本アエロジル製、二酸化珪素含有率：９９．８
％、粒径：１２μｍ）を用い、１７０℃で３０分間の一
次加硫、続いて２３０℃で２４時間の二次加硫を行った
以外は比較例２と同様にして、ゴム成形物のサンプルを
得た。

【００３７】比較例４ 上記シリカ（カープレックス＃１１２０、シオノギ製薬
社製）に換えて、シリカ（ハイシル２３３、ハービック
社製、二酸化珪素含有率：８７．０％、粒径：２０μ
ｍ）を用いた以外は比較例１と同様にして、ゴム成形物
のサンプルを得た。

【００３８】〔発塵性の評価（金属元素の含有）〕実施
例１〜３および比較例１〜４で得られたゴム成形物の各
サンプルについて、誘導結合プラズマ発光分光分析装置
（ＳＰＳ−４０００型、セイコー電子工業社製）、誘導
結合プラズマ質量分析装置（ＨＰ４５００型、横河アナ
リティカルシステムズ社製）、ならびにグラファイト炉
原子吸光分析装置（Ｚ−５７００型、日立製作所製）を
用いて、各サンプル中に１００ｐｐｍ以上含有される金
属元素を確認した。その結果、実施例１，２のサンプル
については、いずれの分析装置を用いても１００ｐｐｍ
以上含有される金属元素は検出されなかった。比較例１
のサンプルについては、Ｆｅが検出された。比較例２の
サンプルについては、Ｂａ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｃｏ、Ｋ、
Ｖ、Ｓｒが検出された。比較例３のサンプルについて
は、Ｂａ、Ｍｇ、Ｃａが検出された。比較例４のサンプ
ルについては、Ｆｅ、Ｎａが検出された。

【００３９】〔性能試験１（一般特性）〕実施例１〜３
および比較例１〜４で得られたゴム成形物の各サンプル
について、タイプＡデュロメータ硬さ（ＪＩＳ Ｋ ６
２５３に準拠）、引張強さ（ＭＰａ）（ＪＩＳ Ｋ ６
２５１に準拠）、伸び（％）（ＪＩＳ Ｋ ６２５１に
準拠）および２００℃、７０時間における圧縮永久歪み
（％）（ＪＩＳ Ｋ ６２６２に準拠）をそれぞれ測定
した。

【００４０】〔性能試験２（耐磨耗性）〕実施例１〜３
および比較例１〜４で得られたゴム成形物の各サンプル
について、一定引張方式磨耗試験機を用いて下記の条件
で磨耗量を測定した。まずクランク軸の駆動により相手
金属板を往復動させ、この相手金属板の往復動する方向
に垂直な方向に荷重をかけながら、試料を相手金属板に
摺動させた。試料と相手金属板と間の接触荷重の作用に
は、エアシリンダの推力を用いた。各条件は以下の通り
であった。 ・試料：円柱状（直径＝６．３ｍｍ、高さ＝８ｍｍ） ・相手金属板材料：ＳＳ４１ ・相手金属板表面粗さ：３．２Ｓ ・往復動方向：相手金属板の仕上げ方向と直角に往復動 ・駆動速度：６０ｃｐｍ ・ストローク：１０ｍｍ ・荷重：０．８ＭＰａ ・作動回数：１０万サイクル ・潤滑の有無：無 ・温度：常温 磨耗量＝[（Ｗ１−Ｗ２）／Ｓ]／Ａ 〔Ｗ１：試験前の試料重量（ｇ）、Ｗ２：試験後の試料
重量（ｇ）、Ｓ：試料の比重、Ａ：試料の底面積（ｍｍ
²）〕の式にて、各磨耗量（ｍｍ）を算出した。

【００４１】〔性能試験３（耐プラズマ性）〕実施例１
〜３および比較例１〜４とそれぞれ同じ条件でＯリング
のサンプル（ＡＳ ５６８−２１４規格）を作製し、こ
れらについて下記の条件でプラズマを照射し、プラズマ
照射前後のサンプルの重量変化量（％）を調べた。 ・プラズマ照射雰囲気：酸素プラズマまたはＣＦ₄プラ
ズマ ・放電電力：１５０Ｗ ・周波数：１３．５６ＭＨｚ ・圧力：４０Ｐａ ・照射時間：３時間 性能試験１〜３の結果を表１に示す。

【００４２】

【表１】

【００４３】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、耐熱性および耐プラズマ性を保持し、かつ耐磨
耗性が向上され、さらに磨耗しても塵の発生、特に金属
化合物の発生が少ないフッ素ゴム系エラストマーを主体
成分とするゴム成形物、およびそのためのゴム組成物を
提供することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０８Ｌ 27/22 Ｃ０８Ｌ 27/22 (72)発明者 東 吉夫 和歌山県有田市箕島663番地 三菱電線工 業株式会社箕島製作所内 (72)発明者 辻本 順一 大阪府大阪市北区天満橋１丁目８番30号 ＯＡＰタワー 三菱電線工業株式会社関西 支社内 (72)発明者 岩田 設男 和歌山県有田市箕島663番地 三菱電線工 業株式会社箕島製作所内 Ｆターム(参考） 4F071 AA13X AA26X AA27X AB26 AC08 AC12 AC19 AE02 AE03 AE17 AF03 AF22 AF36 AF45 AG05 BA01 BB03 BB05 BB06 BC03 BC07 4J002 BD141 BD151 BD161 DJ016 EH078 EH148 EH158 EK027 EK037 EK047 EK057 EU028 FD016 FD147 FD158

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フッ素ゴム系エラストマー１００重量部
   に対して、有機過酸化物を１重量部〜１０重量部、架橋
   助剤を１重量部〜１０重量部、二酸化珪素の含有率が９
   ９％以上であるシリカを１重量部〜５０重量部含有する
   ゴム組成物。
2. 【請求項２】 上記フッ素ゴム系エラストマーが、ヘキ
   サフルオロプロピレン−ビニリデンフルオライド共重合
   体およびヘキサフルオロプロピレン−ビニリデンフルオ
   ライド−テトラフルオロエチレン共重合体から選ばれる
   少なくとも１種である請求項１に記載のゴム組成物。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載のゴム組成物を
   成形してなるゴム成形物。