JP4783966B2 - 耐溶剤性フッ素ゴム組成物 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、耐溶剤性フッ素ゴム組成物に関する。更に詳しくは、半導体製造装置のウエットプロセスで用いられるゴム部品の成形材料として好適に用いられる耐溶剤性フッ素ゴム組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ニトリルゴム、フッ素ゴム等の極性ゴムはn-ヘキサン、トルエン等の非極性溶剤に、またEPDM、ブチルゴム等の非極性ゴムはケトン、エステル等の極性溶剤に対して耐性があるが、これら両方の溶剤に対して耐性のあるゴム組成物は殆んど存在しない。テトラフルオロエチレン-パーフルオロ(メチルビニルエーテル)共重合ゴム、プロピレン-テトラフルオロエチレン共重合ゴムは、これら両方の溶剤に対してかなりの耐性があるが、共に低温特性が悪いという欠点があり、また前者は非常に高価である。
【０００３】
半導体製造装置のウエットプロセスでは、極性溶剤、非極性溶剤、酸、アルカリその他の各種の液体や気体に構成部品が曝されるので、このような環境に耐性のあるゴム材料としては、高価なテトラフルオロエチレン-パーフルオロ(メチルビニルエーテル)共重合ゴムを使用せざるを得ないのが実情である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、従来の合成ゴムが有する性能を殆んど損うことなく、その耐溶剤性を改善せしめたフッ素ゴム組成物を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
かかる本発明の目的は、エチレンまたはプロピレン、テトラフルオロエチレンおよびパーフルオロ(アルキルビニルエーテル)の3元共重合体ゴム100重量部、多官能性不飽和化合物約0.5〜10重量部および有機過酸化物約0.5〜5重量部を含有し、極性溶剤または非極性溶剤に曝される半導体製造装置のウエットプロセスで用いられる、補強剤および／または充填剤含有ゴム部品の成形材料として用いられる耐溶剤性フッ素ゴム組成物によって達成される。
【０００６】
【発明の実施の形態】
エチレン[E]またはプロピレン[P]、テトラフルオロエチレン[TFE]およびパーフルオロ(アルキルビニルエーテル)、好ましくはパーフルオロ(メチルビニルエーテル)[FMVE]の3元共重合体ゴムとしては、市販品、例えばデュポン・ダウエラストマー社製品バイトンETPシリーズのものなどをそのまま使用することができる。
【０００７】
この3元共重合体ゴムは、それの100重量部当り約0.5〜5重量部、好ましくは約1〜4重量部の割合で用いられる有機過酸化物によって架橋することができる。有機過酸化物としては、例えば第3ブチルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、第3ブチルクミルパーオキサイド、1,1-ジ(第3ブチルパーオキシ)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、2,5-ジメチル-2,5-ジ(第3ブチルパーオキシ)ヘキサン、2,5-ジメチル-2,5-ジ(第3ブチルパーオキシ)ヘキシン-3、1,3-ジ(第3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(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、第3ブチルパーオキシベンゾエート、第3ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、n-ブチル-4,4-ジ(第3ブチルパーオキシ)バレレート等が用いられる。
【０００８】
有機過酸化物架橋剤を用いた場合には、多官能性不飽和化合物を架橋助剤として併用することが好ましい。3元共重合体ゴム100重量部当り約0.5〜10重量部、好ましくは約1〜8重量部の割合で用いられる多官能性不飽和化合物としては、例えばトリアリルイソシアヌレート、トリアリルシアヌレート、トリメチルアリルイソシアヌレート、エチレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート等が用いられる。
【０００９】
有機過酸化物および多官能性不飽和化合物の使用割合がこれよりも少ないと、十分なる架橋密度が得られず、一方これ以上の割合で使用されると、発泡して加硫成形品が得られなかったり、得られてもゴム弾性や伸びが低下したものしか得られない。
【００１０】
ゴム組成物中には、以上の各必須成分以外に、カーボンブラックによって代表される補強剤、タルク、クレー、グラファイト、けい酸カルシウム等の充填剤、ステアリン酸、パルミチン酸、パラフィンワックス等の加工助剤、酸化亜鉛、酸化マグネシウム等の受酸剤、老化防止剤、可塑剤などのゴム工業で一般に使用されている各種配合剤が、必要に応じて適宜添加されて用いられる。
【００１１】
ゴム組成物の調製は、インタミックス、ニーダ、バンバリーミキサ等の混練機またはオープンロールなどを用いて混練することによって行われ、それの架橋は射出成形機、圧縮成形機、加硫プレスなどを用いて、一般に約150〜200℃で約3〜60分間加熱することによって行われ、必要に応じて約150〜250℃で約1〜24時間程度加熱する二次架橋も行われる。
【００１２】
【発明の効果】
本発明に係るフッ素ゴム組成物は、加硫物性や低温特性などの従来の合成ゴムの持つ性能を維持しつつ、耐溶剤性にすぐれた架橋物を与えることができる。このような特徴を有する本発明のフッ素ゴム組成物は、極性溶剤から非極性溶剤に至る迄ほぼすべての溶剤に接触するシール材、例えばOリング、パッキン、ガスケット、オイルシール、バルブ等の成形材料として好適に用いることができ、特に様々な液体や気体を使用する半導体製造装置のウエットプロセス中でも好適に使用可能なゴム部品の成形材料として好適である。
【００１３】
【実施例】
次に、実施例について本発明を説明する。
【００１４】
実施例１

以上の各配合成分をニーダおよびオープンロールで混練し、混練物について170℃、30分間の加硫プレスによる一次架橋および200℃、24時間のオーブン架橋(二次架橋)を行ない、150×150×2mmのシート状架橋物を得た。
【００１５】
得られたシート状架橋物について、次の各項目の測定を行った。
常態物性：JIS K-6253、K-6251に準拠して測定
耐溶剤性：非極性溶剤であるトルエン、極性溶剤であるメチルエチルケトン、酸である90%硫酸またはアルカリである30%水酸化カリウム水溶液中に、所定温度で168時間浸せきした後の体積変化率をJIS K-6258に準拠して測定
低温特性：TR-10値をJIS K-6261に準拠して測定
【００１６】
実施例２
実施例1において、MTカーボンブラック30重量部の代りに、ホワイトカーボン(日本シリカ製品ニップシルLP)が20重量部用いられた。
【００１７】
比較例１
実施例1において、E-TFE-FMVE3元共重合体ゴムの代りに、同量のフッ化ビニリデン-テトラフルオロエチレン-ヘキサフルオロプロペン3元共重合体ゴム(デュポン・ダウエラストマー社製品バイトンGF)が用いられた。
【００１８】
比較例２
実施例1において、E-TFE-FMVE3元共重合体ゴムの代りに、同量のTFE-P共重合体ゴム(日本合成ゴム製品アフラス150P)が用いられた。
【００１９】
比較例３
実施例1において、有機過酸化物量が8重量部に変更された。このゴム組成物は、架橋成形時に発泡が生じ、成形が不可能であった。
【００２０】
比較例４

以上の各配合成分を用い、実施例1と同様に混練、架橋および測定が行われた。
【００２１】
以上の各実施例および比較例における測定結果は、次の表に示される。

Claims (2)

1. エチレンまたはプロピレン、テトラフルオロエチレンおよびパーフルオロ(アルキルビニルエーテル)の3元共重合体ゴム100重量部、多官能性不飽和化合物0.5〜10重量部および有機過酸化物0.5〜5重量部を含有してなり、極性溶剤または非極性溶剤に曝される半導体製造装置のウエットプロセスで用いられる、補強剤および／または充填剤含有ゴム部品の成形材料として用いられる耐溶剤性フッ素ゴム組成物。
2. ゴム部品がシール材である請求項１記載の耐溶剤性フッ素ゴム組成物。