KR20060115401A

KR20060115401A - 탈착성이 우수한 불소함유 엘라스토머 성형품 및 그제조방법

Info

Publication number: KR20060115401A
Application number: KR1020067019896A
Authority: KR
Inventors: 다까후미 야마또; 가쯔히꼬 히가시노; 히로유끼 다나까; 쯔요시 노구찌; 미쯔루 기시네
Original assignee: 다이낑 고오교 가부시키가이샤
Priority date: 2000-04-19
Filing date: 2001-04-19
Publication date: 2006-11-08
Also published as: KR20020089465A; KR100743409B1; CN1423673A; US7125598B2; EP1275683A4; EP1275683A1; WO2001079337A1; US20030180503A1; CN100345893C

Abstract

불소함유 엘라스토머 성형품에 플라스마를 조사함으로써 얻어지는 중심선 평균조도가 0.65㎛ 이상인 불소함유 엘라스토머 성형품 또는 불소함유 엘라스토머 기초재를 수지 피복층으로 피복하여 얻어지고, 박리강도 및 플라스마 조사시의 에칭속도가 작은 피복 성형품이고, 탈착성이 우수하며, 또한 백색도도 우수한 불소함유 엘라스토머 성형품, 특히 반도체 제조장치용의 각종 밀봉재로서 바람직한 성형품을 제공한다.

Description

탈착성이 우수한 불소함유 엘라스토머 성형품 및 그 제조방법{MOLDED FLUOROELASTOMER WITH EXCELLENT DETACHABILITY AND PROCESS FOR PRODUCING THE SAME}

본 발명은 탈착성이 우수한 표면을 갖는 불소함유 엘라스토머 성형품, 특히 밀봉재(sealing materials)에 관한 것이다.

불소함유 엘라스토머는 그 내열성, 내플라스마성, 내부식가스성 등이 우수하다는 점에서 특히 엄격한 사용 조건 하의 성형품으로 사용되고 있다. 이러한 성형품으로는, 엘라스토머성이 요구되는 O-링이나 개스킷 등과 같은 밀봉재가 있으며 항시 압축된 상태로 사용되고 있다.

이와 같은 압축 상태로 장기간 유지된 경우, 밀봉재와 장치면이 고착되어 박리되기 어려워져, 극단적인 경우에는 밀봉재의 일부가 장치면에 남게 되는 경우도 있다.

불소함유 엘라스토머(고무)의 박리성 개선에서는 특히 성형금형에서 취출할 때의 이형성 및 블로킹성이 문제시되고, 예컨대 일본 특허공보 평7-94582호에는 디페닐화합물을 첨가하여 엘라스토머 표면에 블리딩시키는 것이 제안되어 있다.

불소함유 엘라스토머의 성형체 자체의 고착성을 언급하고 있는 문헌으로는 일본 특허공보 소63-65703호가 있는데, 이 방법은 엘라스토머를 가교 전에 가열 감압 하에서 처리하여 불순물(미반응물 등)을 제거하는 방법으로, 얻은 불소함유 엘라스토머 성형품은 어느 정도의 박리성(고착방지성, 즉 착탈성)은 달성할 수 있으나, 고부하가 가해져 항시 압축되어 사용되고 있는 높은 밀봉성이 요구되는 밀봉재의 경우 잘 착탈되지 않는다.

그러나, 반도체 제조장치와 같은 오염물질이나 파티클 등의 혼입을 꺼리는 장치의 부품으로 사용하는 경우, 불소함유 엘라스토머(불소 고무) 성형품은 평활한 면의 성형금형을 사용하거나, 성형 후에 다시 성형품 표면에 실리콘 도막을 코팅하거나 하여 되도록 표면을 평활화시키는 것이 실시되고 있다.

그 결과, 현재 사용되고 있는 반도체 제조장치용 불소함유 엘라스토머 성형품은 중심선 평균조도가 0.60㎛보다 작은 비교적 평활한 표면의 것이다.

특히 밀봉성이 요구되는 밀봉재에서는 시일 성능 면에서 보다 평활한 것이 바람직한 것으로 생각되었다.

본 발명자들은 종래의 화학물질의 첨가 또는 제거와 같은 처리가 아니라 다른 방법에 의한 접근을 검토하면서 종래의 사고방식을 일변하여, 불소함유 엘라스토머 성형품의 표면을 일정 이상으로 조면화할 때에는, 밀봉성 등을 손상시키지 않고 탈착성이 크게 개선되는 것을 발견하여 제 1 발명을 완성하기에 이르렀다.

또, 착탈성 개선의 다른 접근으로 엘라스토머 성형품의 표면을 피복하는 것 도 제안되어 있다. 예컨대, 일본 공개특허공보 평5-271448호에는, 불소 고무의 표면을 노볼락형 페놀수지 또는 특정 산무수물을 사용한 폴리이미드라는 내열성이 200℃ 이상인 관능기함유 열경화성 수지층(두께 10㎛ 이하)으로 피복하는 것이 제안되어 있다.

그러나, 상기 공보에 기재된 피복 성형품을 반도체 제조의 플라스마 조사장치에 사용하는 밀봉재 등의 성형품으로 사용할 때에는 엄격한 환경에 견딜 수 없어 내구성이 충분치 못하다.

본 발명자들은 또한 피복 성형품 면으로부터의 접근에 도전하여, 특정 조사 조건에서 플라스마를 조사한 경우 산소(O₂) 플라스마 에칭속도가 13㎚/sec 이하일 때에는 내구성이 특히 우수한 것을 발견하여 제 2 발명을 완성하였다.

발명의 개시

즉, 제 1 발명은 표면의 중심선 평균조도 Ra가 0.65㎛ 이상인 불소함유 엘라스토머 성형품, 특히 반도체 제조장치용의 압축된 상태로 사용되는 밀봉재에 관한 것이다.

본 발명의 성형품은 하기의 조건(1)로 측정한 박리강도가 200gf/10㎜ 이하라는 우수한 성질을 갖는 것이다.

조건(1)

2개의 스테인리스 스틸제 금속판 사이에 두께 2㎜ ×폭 10㎜ ×길이 60㎜의 공시 성형품을 끼우고, 균일하게 하중을 가하여 성형품의 두께를 81.5%로 압축한 상태로 150℃에서 72시간 방치하여 압축한 상태로 자연 방랭한 후, 2㎜/min 속도로 금속판에서 성형품을 박리하면서 이 때의 박리강도를 측정한다.

또한, 압축한 후 일측 금속판만 공시 성형품에서 쉽게 제거하기 위해서, 제거하는 측의 금속판과 공시 성형품 사이에 박리용 불소수지 시트 또는 필름을 개재시키거나 금속판 표면에 박리층을 형성하기도 한다.

또, 사용하는 불소함유 엘라스토머로는, 테트라플루오로에틸렌과 퍼플루오로(알킬비닐에테르)의 공중합체가 바람직하고, 또한 백색 필러가 배합될 수도 있다.

본 발명의 불소함유 엘라스토머 성형품은 불소함유 엘라스토머 성형품에 플라스마, 바람직하게는 산소 플라스마를 조사함으로써 제조할 수 있다.

제 2 발명은 불소함유 엘라스토머 기초재와 그 표면을 피복하는 피복층으로 이루어지고, 상기 조건(1)에서 측정한 박리강도가 200gf/10㎜ 이하이고, 또 하기의 조건(2)에서 산소 플라스마를 조사한 경우 산소(O₂) 플라스마 에칭속도가 13㎚/sec 이하인 표면 피복층을 갖는 불소함유 엘라스토머 성형품에 관한 것이다.

조건(2)

조사 조건:

산소(O₂) 플라스마 조사 처리

가스 유량: 16sccm

RF 출력: 800W

압력: 20밀리토르

주파수: 13.56MHz

조사 조작:

플라스마 조사장치의 챔버 내의 분위기를 안정시키기 위해 챔버 전처리로서 5분간 실제 가스 진공방전을 실시한다. 이어서, 공시 성형품을 RF 전극의 중심부에 배치하고 상기 조사 조건에서 조사한다.

에칭속도 측정:

전자분석천칭을 사용하여 단위 면적당 중량 감소량을 0.01㎎까지 측정하고 0.01㎎의 자릿수를 사사 오입한다. 측정한 단위 면적당 중량 감소량을 다음 식:

에칭속도(㎚/sec)=[단위 면적당 중량 감소량(g/㎠)/피복 수지의 비중(g/㎤)] ÷플라스마 조사 시간(sec) ×10⁷

에 대입하여 에칭속도를 산출한다.

공시 성형품:

O-링(AS-568A-214)

표면 피복층으로는 200℃ 이상의 내열성을 갖는 수지로 형성된 두께 50㎛ 이하의 수지층인 것이 바람직하다. 또한, 불소함유 엘라스토머 기초재와 표면 피복층의 접착 강도는 상기 박리강도보다 크면 되고, 특히 200gf/10㎜보다 큰 것이 바람직하다.

여기에서, 200℃ 이상의 내열성이란 200℃에서 실질적으로 변질 변형되지 않는 성질을 말하며, 구체적으로는 시차주사형 열량측정(DSC)에서 결정성 수지에 대해서는 결정융해온도가 200℃ 이상, 유리 전이온도밖에 갖고 있지 않는 수지(예컨대, 비결정성 수지)에 대해서는 유리 전이온도가 200℃ 이상인 것을 말한다. 또한, 다른 관점에서는 열중량분석에서 5% 중량 감소 온도가 200℃ 이상인 것을 말한다.

또, 표면 피복층이 금속산화물, 금속질화물, 금속탄화물, 금속할로겐화물, 금속황화물, 금속염 및 금속수산화물로 이루어진 군에서 선택된 1종류 이상의 필러를 함유할 때에 내플라스마성이 더 향상된다.

피복층을 형성하는 불소함유 엘라스토머 기초재의 표면은 그 중심선 평균조도 Ra가 0.6㎛ 이상일 때에 특히 우수한 접착강도를 얻을 수 있다.

불소함유 엘라스토머 기초재로는 테트라플루오로에틸렌과 퍼플루오로(알킬비닐에테르)의 공중합체로 이루어진 기초재인 것이 바람직하고, 또 불소함유 엘라스토머 기초재가 금속산화물, 금속질화물, 금속탄화물, 금속할로겐화물, 금속황화물, 금속염, 금속수산화물 등과 같은 금속계 필러, 카본블랙, 흑연화 카본블랙, 그래파이트 등과 같은 탄소계 필러의 1종류 이상의 필러를 함유하는 것이 바람직하다.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

제 1 발명의 성형품은 표면의 중심선 평균조도 Ra가 0.65㎛ 이상인 불소함유 엘라스토머 성형품이다.

본 발명에서 불소함유 엘라스토머 성형품을 구성하는 불소함유 엘라스토머로는, 종래부터 밀봉재 등의 성형용 재료에 사용되고 있는 것이면 특별히 제한되지 않지만, 예컨대

(식에서, m은 85∼60, n은 15∼40. 몰%, 이하 동일함) 또는

(식에서, m은 95∼50, n은 5∼50, R_f는 탄소수 1∼8의 퍼플루오로알킬기)로 표시되는 2원 공중합체 엘라스토머,

(식에서, l은 85∼20, m은 0∼40, n은 15∼40)로 표시되는 3원 공중합체 엘라스토머,

(식에서, l은 95∼45, m은 0∼10, n은 5∼45, X, Y 및 Z는 각각 독립적으로 불소원자 또는 수소원자, R_f는 탄소수 1∼8의 퍼플루오로알킬기)로 표시되는 3원 공중합체 엘라스토머,

(식에서, l은 95∼35, m은 0∼30, n은 5∼35, R_f는 탄소수 1∼8의 퍼플루오로알킬기)로 표시되는 3원 공중합체 엘라스토머,

(식에서, l은 80∼20, m은 20∼80, n은 0∼35, o는 0∼40, R_f는 탄소수 1∼8의 퍼플루오로알킬기)로 표시되는 2∼4원 공중합체 엘라스토머,

(식에서, l은 80∼20, m은 20∼80, n은 0∼35, o는 0∼40, R_f는 탄소수 1∼8의 퍼플루오로알킬기)로 표시되는 2∼4원 공중합체 엘라스토머 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 내약품성, 내열성, 내플라스마성 면에서 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 2원 공중합체 엘라스토머 또는 화학식 3으로 표시되는 3원 공중합체 엘라스토머를 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 엘라스토머성 세그멘트인 공중합체와 비엘라스토머성 세그멘트인 공중합체의 블록 공중합체 엘라스토머도 사용할 수 있다.

엘라스토머성 세그멘트란 비결정성이고 유리 전이점이 25℃ 이하인 세그멘트를 나타내고, 구체적으로 바람직한 조성으로는, 예컨대 테트라플루오로에틸렌(TFE)/퍼플루오로(알킬비닐에테르)(PAVE)/경화 부위를 부여하는 단량체(45∼90/10∼50/0∼5), 더욱 바람직한 조성은 45∼80/20∼50/0∼5, 특히 53∼70/30∼45/0∼2이다.

경화 부위를 부여하는 단량체로는, 예컨대 플루오르화 비닐리덴, CX₂=CX-R_f ³CHRI(식에서, X는 H, F 또는 CH₃, R_f ³은 플루오로알킬렌기, 퍼플루오로알킬렌기, 플루오로폴리옥시알킬렌기 또는 퍼플루오로폴리옥시알킬렌기, R은 H 또는 CH₃)로 표 시되는 요오드함유 단량체,

(식에서, m은 0∼5, n은 1∼3)로 표시되는 니트릴기함유 단량체, 브롬함유 단량체 등을 들 수 있고, 통상 요오드함유 단량체나 니트릴기함유 단량체 등이 바람직하다.

또, 비엘라스토머성 세그멘트인 공중합체로는,

(1) 비닐리덴플루오라이드(VdF)/TFE(0∼100/100∼0), 특히 VdE/TFE(70∼99/30∼1), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 또는 폴리비닐리덴플루오라이드(PVdF);

(2) 에틸렌/TFE/헥사플루오로프로필렌(HFP)(6∼43/40∼81/10∼30), 3,3,3-트리플루오로프로필렌-1,2-트리플루오로메틸-3,3,3-트리플루오로프로필렌-1/PAVE(40∼60/60∼40);

(3) TFE/CF₂=CF-R_f ¹(비엘라스토머성을 나타내는 조성 범위, 즉 CF₂=CF-R_f ¹이 15몰% 이하, 식에서, R_f ¹은 CF₃ 또는 OR_f ²(R_f ²는 탄소수 1∼5의 퍼플루오로알킬기));

(4) VdF/TFE/클로로트리플루오로에틸렌(CTFE)(50∼99/30∼0/20∼1);

(5) VdF/TFE/HFP(60∼99/30∼0/10∼1);

(6) 에틸렌/TFE(30∼60/70∼40);

(7) 폴리클로로트리플루오로에틸렌(PCTFE);

(8) 에틸렌/CTFE(30∼60/70∼40) 등을 들 수 있다. 이들 중에서 내약품성과 내열성 면에서 특히 PTFE 및 TFE/CF₃=CF-R_f ¹의 비엘라스토머성 공중합체가 바람직하다.

이들 불소함유 엘라스토머는 가교제나 가교보조제, 또 필러 등의 첨가제를 배합하여 고무 반죽하여, 압축성형법, 사출성형법 등과 같은 성형법으로 성형품으로 만들 수 있다.

가교제는 적용하는 가교계, 예컨대 퍼옥사이드 가교, 폴리올 가교, 폴리아민 가교, 트리아진 가교, 옥사졸 가교, 이미다졸 가교, 티아졸 가교에 의해 적절하게 선정하면 된다.

필러로는 특별히 한정되지 않지만, 반도체 제조장치용 성형품의 경우에는, 백색 필러, 예컨대 산화티탄, 산화규소, 산화알루미늄, 황산바륨 등이 바람직하다.

이와 같이 해서 제조되는 불소함유 엘라스토머 성형품은 통상 그 중심선 평균조도가 0.60㎛보다 작은 비교적 평활한 표면을 갖고 있다.

종래에는 이 성형품을 그대로 또는 실리콘 수지 등으로 표면 코팅하여 평활성을 더 높여 제품으로 만들었다.

본 발명에서는 종래와는 반대로 표면 조도를 크게 하는 처리를 실시하여 중심선 평균조도를 0.65㎛ 이상으로 한다. 중심선 평균조도는 바람직하게는 0.70㎛ 이상, 5.00㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 0.70∼3.00㎛이다. 조도가 너무 커 지면 밀봉성을 상실하게 된다.

본 발명의 중심선 평균조도 Ra는 JIS에 규정되어 있는 방법으로 측정하여 산출한 것이다. 보다 구체적으로는 시료 표면에 He-Ne 레이저를 조사하여 반사광을 판독하는 방식의 표면 형상 측정현미경(KEYENCE사 제조의 VF-7500)으로 측정한 값에서 산출한다.

또, 본 발명의 조면화된 불소함유 엘라스토머 성형품은 상기 방법으로 측정한 박리강도가 200gf/10㎜ 이하, 바람직하게는 190gf/10㎜ 이하, 더욱 바람직하게는 0인 것이다. 후기하는 실시예에서는 ㈜시마즈 제작소 제조의 박리시험기(DCS-50M)로 측정한다.

이와 같은 우수한 탈착성을 갖는 조면화된 불소함유 엘라스토머 성형품은 예컨대 성형 후의 성형품에 플라스마를 조사함으로써 얻을 수 있다. 조사되는 플라스마의 가스 종류로는 산소가스, 질소가스, 아르곤가스, 수소가스, 4플루오르화탄소가스, C₄H₈가스, 염소가스 등을 들 수 있지만, 조면화에 필요한 시간을 단축할 수 있고 또 표면에 석출물을 퇴적시키지 않는 면에서 산소 플라스마가 바람직하다.

플라스마 조사 조건(가스 유속, 분위기 압력, 플라스마 발생원 출력, 분위기 온도, 조사 시간 등)은 사용되는 플라스마의 종류, 불소함유 엘라스토머의 종류, 성형품의 크기나 형상 등에 따라 달라지므로, 조사 후의 성형품 표면의 중심선 평균조도가 0.65㎛ 이상이 되도록 적절하게 선정하면 된다. 예컨대, 산소 플라스마를 사용하여 TFE-PAVE 엘라스토마제의 O-링(AS568-214)을 조면화하는 경우에는 한정적이지 않지만, 유속을 100∼300SCCM, 압력을 200∼400mTorr(26.6∼53.2Pa), 발생원 출력을 300∼600W, 온도를 25∼100℃ 범위에서 설정하고, 15∼60분간 조사함으로써 필요한 조면화를 실시할 수 있다.

그러나, 목적은 다르지만 표면을 세정하는 목적으로 플라스마 에칭 등의 건식에칭을 실시하는 것이 제안되어 있다(WO 99/49997호 팜플릿). 그러나, 세정을 목적으로 하는 이 플라스마 에칭에서는 본래의 평활성을 되도록 손상시키지 않도록 완만하고 짧은 시간의 처리를 실시하고 있고, 중심선 평균조도가 0.65㎛ 이상이 될 때까지의 처리는 실시되지 않는다.

이렇게 해서 얻은 조면화된 불소함유 엘라스토머 성형품, 특히 산소 플라스마 처리된 성형품은 백색계 필러를 배합한 경우, 놀랄 만하게 우수한 백색도를 갖고 있다. 이러한 결과는 예측하지 못한 효과로, 백색성이 요구되는 반도체 제조장치용의 각종 부품에 특히 바람직하다. 본 발명에서 달성되는 백색의 정도는 국제 조명 위원회에서 규정되는 백색도 W(Lab)가 70 이상, 나아가 75 이상, 특히 80 이상이 된다.

백색도 W(Lab)는 닛폰 덴쇼쿠 공업㈜ 제조의 모델 SZ-∑90 측색 색차계 시스템으로 국제 조명 위원회(CIE)의 백광원 C의 반사를 측정하여 얻은 CIE의 Lab값을 식 W(Lab)=100-[(100-L)²+a²+b²]^1/2에 대입하여 산출한다. 백색도 W(Lab)는 100에 가까울수록 백색이 된다.

이어서, 제 2 발명의 성형품에 대해서 설명한다.

제 2 발명은 불소함유 엘라스토머 기초재와 그 표면을 피복하는 피복층으로 이루어지고, 상기 조건(1)에서 측정한 박리강도가 200gf/10㎜ 이하이고 또 상기 조건(2)에서 O₂ 플라스마 조사한 경우의 에칭속도(이하, 단순히 「에칭속도」라고 하기도 함)가 13㎚/sec 이하인 피복층을 갖는 불소함유 엘라스토머 성형품에 관한 것이다.

박리강도에 관해서는 제 1 발명과 마찬가지로 바람직하게는 200gf/10㎜ 이하, 더욱 바람직하게는 0인 것이다.

에칭속도도 0에 가까운 것이 바람직하지만, 13㎚/sec 이하이면 내구성이 우수한 것으로 평가할 수 있다. 특히 바람직하게는 10㎚/sec 이하이다. 또, 내구성의 평가 기준으로 산소(O₂) 플라스마를 사용한 이유는, 피복층으로 사용하는 수지는 일반적으로 O₂ 플라스마에 의한 열화가 다른 플라스마 종류에 비하여 크다는 점, 그리고 플라스마 에칭에서 사용되는 CF계 플라스마에서는 석출물의 퇴적을 발생시키므로 정확한 내구성을 평가하기 어렵기 때문이다.

이러한 내구성(내플라스마성)과 탈착성(고착방지성 또는 저박리강도)을 부여하는 피복층으로는, 200℃ 이상의 내열성을 갖는 수지로 형성된 두께 50㎛ 이하의 수지층이 바람직하다.

피복수지층의 두께는 엘라스토머 성형품이 예컨대 밀봉재 등에 사용되는 경우에는, 불소함유 엘라스토머 기초재에 변형에 충분히 추종할 수 있는 것이 요구되기 때문에 50㎛ 이하, 바람직하게는 10㎛ 이하이다. 한편, 탈착성을 손상시키 지 않는다는 점에서 0.01㎛ 이상, 바람직하게는 0.5㎛ 이상인 것이 바람직하다.

내열성(결정 융해 온도, 유리전이온도 또는 5% 중량 감소 온도)으로 200℃ 이상이 요구되는 이유는, 고온 열처리 장치의 밀봉재라는 사용 환경에서의 고온에서 사용할 때에도 충분한 내구성을 확보할 수 있기 때문이다. 특히, 220℃ 이상의 내열성을 갖는 것이 바람직하다.

200℃ 이상의 내열성을 갖는 수지로는, 예컨대 -X-로 표시되는 구조를 하나 이상을 포함하는 반복단위를 포함하는 수지 또는 구조단위 -X-를 하나 이상 포함하는 반복단위와 구조단위 -Y-를 하나 이상 포함하는 반복단위를 각각 하나 이상 갖는 수지를 들 수 있다.

구조단위 X로는

등과 같은 탄소 단환;

등과 같은 탄소 축합환;

등과 같은 복소 단환;

등과 같은 복소 축합환 등을 들 수 있고, 구조단위 Y로는

(R은 알킬기)

등과 같은 비공액 관능기;

-CH=CH-, -C ≡C-, -N=N-, -CH=N- 등과 같은 공액 관능기 등을 들 수 있다.

구체적으로는 다음과 같은 반복단위를 갖는 수지가 바람직하다.

(식에서, A는 단일결합, -O- 또는 -C(=O)-; B는 단일결합, -O-, -S-, -C(=O)-, -CH₂- 또는 -C(CF₃)₂-임) 등을 들 수 있다.

또, 피복층 내에 필러를 함유시킬 수도 있다. 필러를 함유시킴으로써 내플라스마성이 크게 향상된다.

필러로는, 피복층용 수지로의 분산성이나 내약품성, 흡습성, 내플라스마성, 내전자파특성 등과 같은 관점에서 선택하는 것이 요구되고, 금속산화물, 금속질화물, 금속탄화물, 금속할로겐화물, 금속황화물, 금속염, 금속수산화물 등과 같은 금속계 필러, 카본블랙, 흑연화 카본블랙, 그래파이트 등과 같은 탄소계 필러의 1종류 이상을 예시할 수 있다. 특히, 금속계 필러가 내플라스마성이 우수하므로 바람직하다.

금속산화물로는, 예컨대 산화규소, 산화바륨, 산화티탄, 산화알루미늄, 산화은, 산화베릴륨, 산화비스무트, 산화크롬, 산화붕소, 산화카드뮴, 산화구리, 산화철, 산화갈륨, 산화게르마늄, 산화하프늄, 산화이리듐, 산화란탄, 산화리튬, 산화마그네슘, 산화망간, 산화몰리브덴, 산화니오브, 산화네오디뮴, 산화니켈, 산화납, 산화프라세오디뮴, 산화로듐, 산화안티몬, 산화스칸듐, 산화주석, 산화스트론튬, 산화탄탈, 산화토륨, 산화바나듐, 산화텅스텐, 산화아연, 산화지르코늄 등을 들 수 있고, 내약품성, 화학적 안정성이 우수하다는 점에서 산화규소, 산화티탄, 산화알루미늄이 바람직하다. 또, 고온에서 가열할 때에 불소함유 엘라스토머에서 발생하는 HF의 양을 억제할 수 있다는 점에서 산화규소가 특히 바람직하다.

금속질화물로는, 예컨대 질화리튬, 질화티탄, 질화알루미늄, 질화붕소, 질화바나듐, 질화지르코늄 등을 들 수 있고, 내플라스마성, 화학적 안정성, 공업적 범용성 등이 우수하다는 점에서 질화티탄, 질화알루미늄이 바람직하다.

금속탄화물로는, 예컨대 탄화붕소, 탄화칼슘, 탄화철, 탄화망간, 탄화티탄, 탄화규소, 탄화바나듐, 탄화알루미늄 등을 들 수 있고, 내약품성, 화학적 안정성이 우수하다는 점에서 탄화규소, 탄화티탄이 바람직하다.

금속할로겐화물로는, 예컨대 염화은, 플루오르화은, 염화알루미늄, 플루오르화알루미늄, 염화바륨, 플루오르화바륨, 염화칼슘, 플루오르화칼슘, 염화카드뮴, 염화크롬, 염화세슘, 플루오르화세슘, 염화구리, 염화칼륨, 플루오르화칼륨, 염화리튬, 플루오르화리튬, 염화마그네슘, 플루오르화마그네슘, 염화망간, 염화나트륨, 플루오르화나트륨, 염화니켈, 염화납, 플루오르화납, 염화루비듐, 플루오르화루비듐, 염화주석, 염화스트론튬, 염화탈륨, 염화바나듐, 염화아연, 염화지르코늄 등과 같은 금속염화물 또는 금속플루오르화물이나 이들 브롬화물 또는 요오드화물을 들 수 있고, 흡습성이 작고 화학적 안정성이 우수하다는 점에서 플루오르화알루미늄, 플루오르화바륨이 바람직하다.

금속염은 식: MnAm(M은 금속, A는 각종 무기산의 잔기, m 및 n은 각각의 가 수(價數)에 따라 적절하게 결정됨)으로 표시되는 것으로, 예컨대 각종 금속의 황산염, 탄산염, 인산염, 티탄산염, 규산염, 질산염 등을 들 수 있다. 구체예로는, 예컨대 황산알루미늄, 탄산바륨, 질산은, 질산바륨, 황산바륨, 티탄산바륨, 탄산칼슘, 질산칼슘, 인산칼슘, 규산칼슘, 티탄산칼슘, 황산카드뮴, 황산코발트, 황 산구리, 탄산제1철, 규산철, 티탄산철, 질산칼륨, 황산칼륨, 질산리튬, 탄산마그네슘, 질산마그네슘, 규산마그네슘, 티탄산마그네슘, 탄산마그네슘, 황산망간, 규산망간, 탄산나트륨, 질산나트륨, 황산나트륨, 규산나트륨, 티탄산나트륨, 황산니켈, 탄산납, 황산납, 탄산스트론튬, 황산스트론튬, 티탄산스트론튬, 탄산아연, 황산아연, 티탄산아연 등을 들 수 있고, 내플라스마성이나 화학적 안정성이 우수하다는 점에서 황산바륨, 황산알루미늄이 바람직하다.

금속수산화물로는, 예컨대 수산화칼슘, 수산화마그네슘 등을 들 수 있다.

금속황화물로는, 황화은, 황화칼슘, 황화카드뮴, 황화코발트, 황화구리, 황화철, 황화망간, 이황화몰리브덴, 황화납, 황화주석, 황화아연, 이황화텅스텐 등을 들 수 있다.

이들 중에서 금속계 필러, 특히 금속산화물, 금속질화물 및 금속탄화물이 일반적으로 흡습성이 작고 내약품성이 우수하다는 점에서 특히 바람직하다.

필러는 내플라스마성 향상 이외에도 다른 요구 특성에 따라 적절하게 선택하는 것이 바람직하다. 예컨대, 산소 플라스마 장치의 밀봉재와 같은 강력한 산소 플라스마에 노출되는 경우에는 산화규소, 산화티탄, 산화알루미늄, 플루오르화알루미늄, 황산바륨 등이 바람직하고, 불소 플라스마에 노출되는 경우에는 산화알루미늄, 플루오르화알루미늄, 황산바륨, 질화알루미늄 등이 바람직하고, 또한 밀봉재의 과승온 방지를 위한 제열기구를 실시한 지점에서의 밀봉재 등과 같은 열전도성이 요구되는 경우에는 흑연화 카본블랙, 그래파이트 등이 바람직하다. 또한, 회전부에서의 동적 시일과 같은 저마찰성이 요구되는 경우에는 이황화몰리브덴, 탄 화붕소 등이 바람직하고, 마이크로파 도파계내 시일 등과 같은 고주파의 전자파에 노출되는 경우에는 산화알루미늄, 산화규소 등과 같은 저유전율, 저유전정접이고 또 저유전손실의 필러가 바람직하다. 또, 성형품으로부터 음이온계 가스 발생을 저감시키는 경우에는, 수산(受酸) 작용이 있는 탄산칼슘, 수산화칼슘, 산화규소 등이 바람직하다. 이들 필러는 2종류 이상 혼합 사용할 수도 있다.

필러는 입자 형상이거나 섬유 형상(또는 위스커 형상)일 수도 있다. 입자 형상의 경우에는 특별히 한정되지 않지만, 균일 분산성, 박막이 가능하다는 점에서 5㎛ 이하, 특히 1㎛ 이하, 0.5㎛ 이하가 더욱 바람직하다. 하한은 필러 종류에 따라 결정된다.

또, 피복 수지에 대한 분산성이나 내흡습성 향상의 관점에서 필러를 표면 처리할 수도 있다. 표면 처리제로는 예컨대 실란계 표면 처리제(실릴화제, 실리콘오일, 실란커플링제) 등의 공지된 것을 사용할 수 있다.

실릴화제로는, R₃Si기(R은 알킬기 등)를 갖는 화합물을 들 수 있고, 바람직하게는 트리메틸실란, 디메틸디클로로실란, 헥사메틸디실라잔, N,O-비스(트리메틸실릴)아세트아미드, N-트리메틸실릴아미드, N,N'-비스(트리메틸실릴)우레아, N-트리메틸실릴디에틸아민, N-트리메틸실릴이미다졸, t-부틸디메틸클로로실란 등을 들 수 있다.

실리콘 오일로는, R₃Si-(OSiR₂)_n-O-SiR₃

(식에서, R은 알킬기, 페닐기, 수소원자 등)으로 표시되는 화합물을 들 수 있고, 구체적으로는 디메틸실리콘 등이 바람직하다.

실란커플링제로는, RSiX₃(식에서, R은 비닐기, 글리시독시기, 메타크릴로일기, 아미노기, 메르캅토기 등; X는 알콕시기, 할로겐원자 등)으로 표시되는 화합물을 들 수 있다. 바람직한 구체예로는, 예컨대 비닐트리클로로실란, 비닐트리스(β-메톡시에톡시)실란, 비닐트리에톡시실란, 비닐트리메톡시실란, γ-(메타크릴로일옥시프로필)트리메톡시실란, β-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, γ-글리시딜옥시프로필트리메톡시실란, γ-글리시딜옥시프로필메틸디에톡시실란, N-β(아미노에틸)-γ-아미노프로필트리메톡시실란, N-β(아미노에틸)-γ-아미노프로필메틸디메톡시실란, γ-아미노프로필트리에톡시실란, N-페닐-γ-아미노프로필트리메톡시실란, γ-메르캅토프로필트리메톡시실란, γ-클로로프로필트리메톡시실란 등을 들 수 있다.

필러의 배합량은 내플라스마성의 향상이라는 관점에서는 특별히 한정되지 않지만, 너무 적으면 목적하는 각종 경화를 얻을 수 없다는 점, 또한 너무 많으면 파티클 발생 등의 오염 원인이 된다는 점에서 피복 수지 100중량부에 대하여 5∼80중량부, 바람직하게는 7∼50중량부이다.

불소함유 엘라스토머 기초재에 대해서는 그 재질, 형상, 성형법 등은 표면조도의 규정을 제외하고 제 1 발명에서 설명한 것을 그대로 사용할 수 있다. 또한, 불소함유 엘라스토머에 상기 필러를 배합하는 것도 성형품의 전체적인 특성을 향상시킨다는 점에서 바람직하다. 또, 불소함유 엘라스토머 기초재에 배합되는 필러에 관해서는 탄소계 필러도 충분히 사용할 수 있다.

불소함유 엘라스토머 기초재에 대한 피복 수지의 적용은, 예컨대 피복층용 조성물이 와니스 형상인 경우, 에어 닥터 코팅, 블레이드 코팅, 에어 나이프 코팅, 스퀴즈 코팅, 함침 코팅, 롤 코팅, 캐스트 코팅, 스프레이 코팅 등으로, 또 분말체 형상의 조성물인 경우, 정전 분사(static spraying), 유동층 침지 등과 같은 수법으로 기초재 상에 피복층을 형성하고, 이어서 피복층을 형성하는 수지의 융점 또는 유리전이온도 이상의 온도에서 소성함으로써 얻을 수 있다. 단, 와니스의 경우에는 유기용매의 급격한 휘발에 따른 보이드 등의 발생을 피하기 위해서 유기용매의 비등점 이하의 온도에서 예비 가열하여 용매를 충분히 휘산시킨 후, 피복 수지의 융점 또는 유리전이온도 이상의 온도에서 소성하는 것이 바람직하다.

피복시에 접착강도를 높이기 위해서 불소함유 엘라스토머 기초재의 표면을 개질하는 것이 바람직하다. 표면 개질 방법으로는, 예컨대 알칼리 처리, 글로우 방전 처리, 플라스마 조사 처리, UV 조사 처리, 오존 처리 등과 같은 물리 화학적인 처리나, 블러스트 처리, 스크래치 처리, 헤어 라인 처리, 호닝 처리 등과 같은 기계적 처리를 들 수 있다.

상기 물리 화학적 처리는 불소함유 엘라스토머 기초재의 표면을 에칭 및/또는 표면 친수화하는 것이고, 한편 기계적 처리는 기초재 표면을 조면화하는 것이다.

조면화 처리의 경우, 접착성을 높이기 위해서는 중심선 평균조도 Ra를 0.6㎛ 이상, 특히 0.65㎛ 이상으로 하는 것이 바람직하다.

이렇게 해서 얻은 피복 성형품은 불소함유 엘라스토머 기초재와 피복층의 박리접착강도가 200gf/10㎜을 초과하고, 바람직하게는 300gf/10㎜ 이상의 것으로, 밀봉재 등에 사용해도 쉽게 층간 박리는 발생하지 않는다.

접착강도는 JIS K6404-5에 준거하여 측정한다.

본 발명의 탈착성이 우수한 불소함유 엘라스토머 성형체는 각종 용도에 사용할 수 있다.

구체적으로는 밀봉재로서 O-링, 각-링, 개스킷, 패킹, 오일 시일, 베어링 시일, 립 시일 등을 들 수 있다. 그 밖에 각종 엘라스토머 제품, 예컨대 다이어프램, 튜브, 호스, 각종 고무롤 등으로 해도 사용할 수 있다. 또한, 코팅용 재료, 라이닝용 재료로 해도 사용할 수 있다.

특히, 반도체 제조장치용 밀봉재로서 바람직하다. 또, 본 발명에서 말하는 반도체 제조장치는 특히 반도체를 제조하기 위한 장치에 한정되는 것이 아니라, 널리 액정패널이나 플라스마 패널을 제조하기 위한 장치 등, 고도의 청정도가 요구되는 반도체 분야에서 사용되는 제조장치 전반을 포함하는 것이다.

구체적으로는 다음과 같은 반도체 제조장치에 조합하여 사용할 수 있다.

(1) 에칭장치

건식 에칭장치

플라스마 에칭장치

반응성 이온 에칭장치

반응성 이온빔 에칭장치

스퍼터 에칭장치

이온빔 에칭장치

습식 에칭장치

애싱장치

(2) 세정장치

건식 에칭 세정장치

UV/O₃ 세정장치

이온빔 세정장치

레이저빔 세정장치

플라스마 세정장치

가스 에칭 세정장치

추출 세정장치

속슬레 추출 세정장치

고온고압 추출 세정장치

마이크로웨이브 추출 세정장치

초임계 추출 세정장치

(3) 노광장치

스테퍼

코터ㆍ디벨로퍼

(4) 연마장치

CMP 장치

(5) 막 형성 장치

CVD 장치

스퍼터링 장치

(6) 확산ㆍ이온 주입장치

산화 확산장치

이온 주입장치

다음에, 실시예를 이용하여 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이것들에만 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

착화원을 갖고 있지 않는 내부 용적 3ℓ의 스테인리스 스틸제 오토클레이브에, 순수 1ℓ 및 유화제로서

10g, pH 조정제로서 인산수소2나트륨ㆍ 12 수염 0.09g을 주입하고, 계내를 질소가스로 충분히 치환하고 탈기한 후, 600rpm으로 교반하면서 50℃로 승온시키고 테트라플루오로에틸렌 (TFE)과 퍼플루오로 (메틸비닐에테르) (PMVE)의 혼합가 스(TFE/PMVE=25/75몰비)를 내압이 8.0㎏f/㎠G가 되도록 주입한다. 이어서, 과황산암모늄(APS)의 527㎎/㎖ 농도의 수용액 10㎖를 질소압으로 압입하여 반응을 개시한다.

중합의 진행에 따라 내압이 7.0㎏f/㎠G까지 강하된 시점에서 CF₂=CFOCF₂CF(CF₃)OCF₂CF₂CN(CNVE) 3g을 질소압으로 압입한다. 이어서, 압력이 8.0㎏f/㎠G가 되도록 TFE를 4.7g 및 PMVE 5.3g을 각각 자체 압력으로 압입한다. 그 이후 반응 진행에 따라 동일하게 TFE, PMVE를 압입하고, 7∼8㎏f/㎠G 사이에서 승압, 강압을 반복하는 동시에 TFE와 PMVE의 합계량이 70g, 130g, 190g 및 250g이 된 시점에서 각각 CNVE 3g을 질소압으로 압입한다.

중합 반응의 개시 때부터 19시간 후, TFE 및 PMVE의 합계 주입량이 300g이 된 시점에서 오토클레이브를 냉각시키고 미반응 단량체를 방출하여 고형분 농도 21.2중량%의 수성분산체 1330g을 얻는다.

이 수성분산체 중 1196g을 물 3588g로 희석하여 3.5중량% 염산수용액 2800g 내에 교반하면서 천천히 첨가한다. 첨가 후 5분간 교반한 후, 응석물을 여과 분리하여 얻은 중합체를 다시 2㎏의 HCFC-141b 내에 붓고 5분간 교반하고 다시 여과 분리한다. 그 다음에 이 HCFC-141b에 의한 세정, 여과 분리의 조작을 다시 4회 반복한 후, 60℃에서 72시간 진공 건조시켜 240g의 중합체(니트릴기함유 엘라스토머)를 얻는다.

¹⁹F-NMR 분석 결과, 이 중합체의 단량체 단위 조성은 TFE/PMVE/CNVE=56.6/42.3/1.1 몰%이다.

얻은 불소함유 엘라스토머(말단에 카르복실기를 갖는 니트릴기함유 엘라스토머)와 가교제인 2,2-비스(3-아미노-4-히드록시페닐)헥사플루오로프로판[비스(아미노페놀)AF]와 충전재인 산화티탄을 중량비 100/3/30으로 혼합하고, 오픈 롤로 혼합 반죽하여 가교가 가능한 불소 엘라스토머 조성물을 조제한다.

이 불소 엘라스토머 조성물을 200℃에서 15∼20분간 가교를 실시한 후, 다시 288℃ 에어오븐 내에서 24시간 동안 오븐 가교를 실시하여 두께 2㎜ ×폭 10㎜ ×길이 60㎜의 시트를 제조한다.

이 가교된 불소함유 엘라스토머 시트에 대하여 플라스마 조사장치(Samco사 제조의 PX-1000)에 의해 산소가스를 이용하여 가스 유량 200SCCM, 압력 300mTorr, 출력 400W, 주파수 13.56MHz의 조건에서 산소 플라스마를 발생시키고 15분간 조사한다.

조사 후 시트를 5% HF 수용액에 15분간 침지시키고, 이어서 초순수로 끓여서 세정한 후 200℃에서 24시간 건조시켜 본 발명의 성형체(시트)를 제조한다.

이 시트에 대해서 상기 방법으로 중심선 평균조도 Ra, 박리강도 및 백색도 W(Lab)를 측정한다. 결과를 표 1에 나타낸다.

실시예 2∼5

실시예 1에서 제조한 가교된 불소함유 엘라스토머 시트에 대하여 조사시간을 표 1에 나타낸 바와 같이 변경한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 조면화 처리를 실시한다. 또, 실시예 5에서는 플라스마 가스 종류로서 CF4를 사용한 다.

이들 조면화 처리 불소함유 엘라스토머 시트에 대해서 실시예 1과 동일한 방법으로 중심선 평균조도 Ra, 박리강도 및 백색도 W(Lab)를 측정한다. 결과를 표 1에 나타낸다.

비교예 1

실시예 1에서 제조한 가교된 불소함유 엘라스토머 시트에 대하여 플라스마 조사를 실시하지 않은 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 세정한다.

이 조면화 처리가 되어 있지 않은 불소함유 엘라스토머 시트에 대해서 실시예 1과 동일한 방법으로 중심선 평균조도 Ra, 박리강도 및 백색도 W(Lab)를 측정한다. 결과를 표 1에 나타낸다.

	플라스마 조사 조건						성형품 성상
	가스 종류	가스 유량 (SCCM)	압력 (mTorr)	출력 (W)	주파수 (MHz)	조사시간(분)	중심선 평균조도 (㎛)	박리강도 (g/10㎜)	백색도W (Lab)
실시예 1	산소	200	300	400	13.56	15	0.68	181	71.16
실시예 2	산소	200	300	400	13.56	30	0.83	0	76.26
실시예 3	산소	200	300	400	13.56	45	0.85	0	83.44
실시예 4	산소	200	300	400	13.56	60	0.87	0	83.45
실시예 5	CF4	200	300	400	13.56	60	0.84	0	68.45
비교예 1	없음	-	-	-	-	-	0.58	267	68.26

표 1에서 알 수 있듯이 제 1 발명의 조면화 처리를 실시한 불소함유 엘라스토머 성형품은 고착되지 않고 쉽게 탈착될 수 있다. 또한, 산소 플라스마로 처리한 경우 백색도가 높은 제품을 얻을 수 있다.

실시예 6

실시예 1에서 제조한 불소함유 엘라스토머와 가교제인 2,2-비스(3,3-디아미노페닐)헥사플루오로프로판(이하,「비스테트라아민AF」라고 함)과 충전제인 산화티탄을 중량비 100/3/30으로 혼합하고, 오픈 폴로 혼합 반죽하여 가교가 가능한 불소 엘라스토머 조성물을 조제한다.

조사 후 시트를 5% HF 수용액에 15분간 침지시키고, 이어서 초순수로 끓여서 세정한 후 200℃에서 24시간 동안 건조시켜 본 발명의 성형체(시트)를 제조한다.

이 시트에 대해서 실시예 1과 동일한 방법으로 중심선 평균조도 Ra를 측정한다. 결과를 표 2에 나타낸다.

피복층 형성용 재료로서 N-메틸-2-피롤리돈에 식(A-1):

로 표시되는 폴리이미드(분자량: 약 2000, 내열성: 열분해 온도 350℃)를 0.3중량% 용해시키고, 또 산화알루미늄(평균입경: 0.02㎛, 스미토모 화학공업㈜ 제조의 AKP-G008, 상품명)을 0.05중량%(폴리이미드 100중량부에 대하여 15중량부) 분산시킨 용액을 준비하고, 이 피복층용 용액에 상기 시트를 침지시켜 표면에 피복층용 용액을 부착시킨다. 이 상태로 80℃에서 1시간, 120℃에서 1시간, 180℃에서 2시간, 계속해서 300℃에서 2시간 가열한다. 이 침지ㆍ가열처리를 총 3회 반복하여 표면이 폴리이미드의 피복층으로 덮인 피복 성형품을 얻는다.

이 피복 시트에 대해서 다음과 같은 성질을 조사한다. 결과를 표 2에 나타낸다.

(피복층 두께)

측정법: 피복 후의 시트(상하에 피복층을 가짐)의 막두께를 마이크로미터로 측정하여 피복 전의 시트의 막두께를 빼고 1/2로 하여 산출한다(3군데 3회의 평균).

(박리강도)

측정법: 상기 조건(1)

(산소(O₂) 플라스마 에칭속도)

사용장치: ㈜Samco 인터내셔널 연구소 제조의 PX-1000

측정법: 상기 조건(2)

(층간 접착강도)

측정법: JIS K6404-5에 준거

실시예 7

실시예 6에서 피복층용 재료로서 폴리이미드 대신에 식(A-2):

로 표시되는 반복단위를 갖는 불소수지(분자량: 50000, 내열성: 유리전이온도 240℃)를 사용한 것 이외에는 동일한 방법으로 피복 시트를 제조한다.

이 피복 시트에 대해서 실시예 6과 동일한 방법으로 박리강도, 산소 플라스마 에칭속도 및 층간 접착강도를 조사한다. 결과를 표 2에 나타낸다.

실시예 8

실시예 6에서 피복층용 재료로서 폴리이미드 대신에 식(A-3):

로 표시되는 반복단위를 갖는 불소수지(분자량: 72000, 내열성: 유리전이온도 240℃)를 사용한 것 이외에는 동일한 방법으로 피복 시트를 제조한다.

실시예 9

실시예 6에서 불소함유 엘라스토머 시트의 표면 처리로서 플라스마 처리 대신에 다음의 알칼리 표면 처리를 실시한 것 이외에는 동일한 방법으로 피복 시트를 제조한다.

(알칼리 표면 처리)

불소함유 엘라스토머 시트를 25℃로 유지된 알칼리 에칭제(쥰코㈜ 제조의 에트라에치, 상품명)에 10초간 침지시키고 취출한 후, 메탄올, 이어서 순수로 세정하고, 120℃에서 2시간 건조시킨다. 이 처리로 실시예 9의 불소함유 엘라스토머 시트 표면의 대수(對水) 접촉각은 110도에서 50도까지 저하된다.

실시예 10

실시예 6에서 불소함유 엘라스토머 시트의 표면 처리를, 실시예 9와 동일한 알칼리 표면 처리를 채택하고, 그리고 피복층용 필러로서 산화알루미늄 대신에 실리카(평균입경: 0.02㎛, 캐보트사 제조의 Cab-O-sil M-7D, 상품명)를 사용한 것 이외에는 동일한 방법으로 피복 시트를 제조한다.

비교예 2∼4

실시예 6∼8에서 피복층용 재료에 각각 필러를 배합하지 않은 것 이외에는 동일한 방법으로 피복 시트를 제조하고, 실시예 6과 동일한 방법으로 박리강도, 산소 플라스마 에칭속도 및 층간 접착강도를 조사한다. 결과를 표 2에 나타낸다.

실시예 11

실시예 9 및 10에서 각각 제조한 피복 시트를 300℃에서 30분간 가열하여 발생되는 HF량을 측정한 결과, 필러로서 알루미나(산화알루미늄)를 배합한 실시예 9에서는 2.5ppm이고, 실리카(산화규소)를 배합한 실시예 10에서는 검출 한계(0.5ppm) 이하이다.

본 발명에 따르면, 탈착성이 우수하고 또한 백색도도 우수한 불소함유 엘라스토머 성형품을 제공할 수 있어 반도체 제조장치용의 각종 밀봉재로 바람직한 성형품이 된다.

Claims

불소함유 엘라스토머 기초재와 그 표면을 피복하는 피복층으로 이루어지고, 다음 조건(1)로 측정한 박리강도가 200gf/10㎜ 이하이고, 또 다음 조건(2)로 산소 플라스마를 조사한 경우 에칭속도가 13㎚/sec 이하인 표면 피복층을 갖는 불소함유 엘라스토머 성형품.

조건(1)

2 매의 스테인리스 스틸제 금속판 사이에 두께 2㎜ ×폭 10㎜ ×길이 60㎜의 피복시트를 끼우고, 균일하게 하중을 가하여 성형품의 두께를 81.5%로 압축한 상태로 150℃에서 72시간 방치 압축한 상태로 자연 방랭한 후, 2㎜/min 속도로 금속판에서 성형품을 박리하면서 이 때의 표면 피복층과 금속판의 박리강도를 측정함.

조건(2)

조사 조건:

산소(O₂) 플라스마 조사 처리

가스 유량: 16sccm

RF 출력: 800W

압력: 20밀리토르

주파수: 13.56MHz

조사 조작:

플라스마 조사장치의 챔버 내의 분위기를 안정시키기 위해 챔버 전처리로서 5분간 실제 가스 진공방전을 실시함. 이어서, 피복시트를 RF 전극의 중심부에 배치하고 상기 조사 조건으로 조사함.

에칭속도 측정:

전자분석천칭을 사용하여 단위 면적당 중량 감소량을 0.01㎎까지 측정하고 0.01㎎의 자릿수를 사사 오입함. 측정한 단위 면적당 중량 감소량을 다음 식:

에칭속도(㎚/sec)=[단위 면적당 중량 감소량(g/㎠)/피복 수지의 비중(g/㎤)] ÷플라스마 조사 시간(sec) ×10⁷

에 대입하여 에칭속도를 산출함.
제 1 항에 있어서, 표면 피복층이 200℃ 이상의 내열성을 갖는 수지로 형성된 두께 50㎛ 이하의 수지층인 성형품.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 불소함유 엘라스토머 기초재와 표면 피복층의 접착 강도가 200gf/10㎜보다 큰 성형품.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 표면 피복층이 금속산화물, 금속질화물, 금속탄화물, 금속염, 금속수산화물, 금속할로겐화물 및 금속황화물로 이루어진 군에서 선택된 1종류 이상의 필러를 함유하는 성형품.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 불소함유 엘라스토머 기초재의 표면의 중심선 평균조도 Ra가 0.6㎛ 이상인 성형품.
제 1 항 또는 제 2 항, 불소함유 엘라스토머 기초재가 테트라플루오로에틸렌과 퍼플루오로(알킬비닐에테르)의 공중합체로 이루어진 기초재인 성형품.
제 1 항 또는 제 2 항, 불소함유 엘라스토머 기초재가 금속산화물, 금속질화물, 금속탄화물, 금속염, 금속수산화물, 금속할로겐화물, 금속황화물, 카본블랙, 흑연화 카본블랙, 그래파이트로 이루어진 군에서 선택된 1종류 이상의 필러를 함유하는 성형품.