WO2016104604A1 - 含フッ素エラストマー組成物、成形品、シール材及び装置 - Google Patents

含フッ素エラストマー組成物、成形品、シール材及び装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2016104604A1
WO2016104604A1 PCT/JP2015/086028 JP2015086028W WO2016104604A1 WO 2016104604 A1 WO2016104604 A1 WO 2016104604A1 JP 2015086028 W JP2015086028 W JP 2015086028W WO 2016104604 A1 WO2016104604 A1 WO 2016104604A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
fluorine
containing elastomer
fullerene
elastomer composition
mass
Prior art date
Application number
PCT/JP2015/086028
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
門田　隆二
健三 塙
みゆき 冨田
Original Assignee
昭和電工株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 昭和電工株式会社 filed Critical 昭和電工株式会社
Priority to JP2016566443A priority Critical patent/JP6702886B2/ja
Publication of WO2016104604A1 publication Critical patent/WO2016104604A1/ja

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/04—Carbon
    • C08K3/045—Fullerenes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L101/00—Compositions of unspecified macromolecular compounds
    • C08L101/02—Compositions of unspecified macromolecular compounds characterised by the presence of specified groups, e.g. terminal or pendant functional groups
    • C08L101/04—Compositions of unspecified macromolecular compounds characterised by the presence of specified groups, e.g. terminal or pendant functional groups containing halogen atoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/10—Materials in mouldable or extrudable form for sealing or packing joints or covers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/02—Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F16J15/06—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
    • F16J15/10—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing

Definitions

  • the present invention relates to a fluorine-containing elastomer composition, a molded article, a sealing material, and an apparatus.
  • This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2014-263859 for which it applied to Japan on December 26, 2014, and uses the content here.
  • Fluorine-containing elastomers particularly perfluoroelastomers centered on tetrafluoroethylene (TFE) units, exhibit excellent chemical resistance, solvent resistance and heat resistance. For this reason, fluorine-containing elastomers are widely used, and are often used particularly as sealing materials.
  • TFE tetrafluoroethylene
  • the sealing material is used in a processing chamber of a semiconductor manufacturing apparatus that performs processing when etching or forming a thin film on the surface of a silicon wafer or the like that is a semiconductor substrate.
  • a sealing material for a semiconductor manufacturing apparatus is required to have heat resistance, low gas permeability, low dust generation (low generation of dust from the sealing material), and the like.
  • plasma irradiation with oxygen or a fluorocarbon gas is performed. Therefore, the sealing material for a semiconductor manufacturing apparatus may be deteriorated by being irradiated with plasma.
  • the sealing material for a semiconductor manufacturing apparatus is required to have plasma resistance in addition to the above characteristics such as heat resistance.
  • Patent Document 1 describes a crosslinkable fluorine-based elastomer composition containing a crosslinkable fluorine-based elastomer component and alumina fine particles having an average particle diameter of 0.5 ⁇ m or less.
  • Patent Document 2 describes a perfluoroelastomer composition containing a reinforcing metal-containing filler and dititania and substantially free of elemental carbon.
  • a filler such as alumina or silica
  • alumina or silica is effective in reducing the mass in a plasma irradiation environment.
  • the added filler such as alumina or silica aggregates and scatters in the form of large secondary particles.
  • the present invention provides a fluorine-containing elastomer composition, a molded article, a sealing material and an apparatus excellent in plasma resistance.
  • the present invention comprises the following inventions.
  • the fluorine-containing elastomer composition according to one embodiment of the present invention contains a fluorine-containing elastomer and 0.0001 to 3 parts by mass of fullerene with respect to 100 parts by mass of the fluorine-containing elastomer.
  • the fluorine-containing elastomer composition according to one embodiment of the present invention does not include a filler composed of at least one selected from silica, alumina, and titania that are particularly likely to generate dust. Furthermore, it is preferable not to include other fillers in order to further suppress dust generation.
  • the plasma resistance is sometimes referred to as the number of particles that may be scattered (hereinafter referred to as “the number of scattered particles”) indicating the mass reduction rate of the sealing material after plasma irradiation and the degree of dust generation. )) Can be evaluated as indicators.
  • the fluorine-containing elastomer composition according to one embodiment of the present invention can be obtained by mixing a fluorine-containing elastomer and fullerene.
  • the mixing method is not particularly limited. For example, a method of dry blending and melt-kneading, a method of mixing fullerene during polymerization of a fluorine-containing elastomer, a method of dissolving fullerene and a fluorine-containing elastomer in a solvent, and removing the solvent after dissolution There is.
  • a method of dissolving fullerene and a fluorine-containing elastomer in a solvent and removing the solvent after dissolution is preferable because aggregated particles of fullerene are hardly generated.
  • the fluorine-containing elastomer and fullerene are mixed preferably before crosslinking of the fluorine-containing elastomer, and more preferably, the fluorine-containing elastomer is mixed at the raw rubber stage.
  • Fullerene has a function of scavenging radicals and scavenges radicals generated during plasma irradiation, so that it has an effect of suppressing deterioration of the fluorine-containing elastomer.
  • the fullerene may aggregate although not as much as silica, alumina, or titania.
  • the radical scavenging performance with respect to the amount of fullerene added decreases.
  • large agglomerated particles are likely to become scattered particles, increasing the risk of causing problems.
  • the content of fullerene with respect to 100 parts by mass of the fluorine-containing elastomer is 0.0001 parts by mass to 4 parts by mass, preferably 0.001 parts by mass to 3 parts by mass, more preferably 0.1 parts by mass to 2 parts by mass. is there.
  • the fullerene content is within the above range, high plasma resistance can be obtained, and generation of scattered particles can be avoided. Even if the content of fullerene is more than 4 parts by mass, the effect of improving the plasma resistance according to the added amount is not obtained.
  • C 60 As fullerene, C 60 , C 70 , C 76 , C 82 , C 84 , C 96 or higher order fullerene, and a mixture thereof are known, and any of them may be used.
  • C 60 is easy to handle it preferred in view of availability.
  • fluorine-containing elastomer examples include fluorine rubber and a rubber composition made of fluorine rubber.
  • fluoro rubber examples include non-perfluoro fluoro rubber, perfluoro fluoro rubber, and thermoplastic fluoro rubber.
  • fluorine-containing elastomer a fluorine-containing silicone elastomer can be used.
  • fluorine-containing silicone elastomers include fluorosilicone rubber.
  • the fluorine-containing elastomer it is preferable to use a perfluoroelastomer from the viewpoint of heat resistance.
  • the fluorine-containing elastomer may be copolymerized with two or more monomers. When these monomers are used as structural units, it is preferable that 90 mol% or more of the structural units of the perfluoroelastomer are perfluoromonomers.
  • Examples of the monomer include, besides the perfluoromonomer, ethylene, propylene, vinyl chloride, vinyl ether, carboxylic acid vinyl ester, and acrylic acid that can be copolymerized therewith.
  • the fluorine-containing elastomer composition according to one embodiment of the present invention can contain a crosslinking additive for crosslinking, if necessary.
  • the crosslinking additive includes a crosslinking agent, and may further include at least one additive selected from a crosslinking accelerator, a processing aid, and an acid acceptor.
  • the crosslinking agent may be appropriately selected according to the type of the crosslinking group (cure site) of the fluorine-containing elastomer from those generally used. What is necessary is just to select suitably a crosslinking accelerator, a processing aid, and an acid acceptor from what is generally used, and a thing suitable for a crosslinking agent.
  • the crosslinking additive in the step after mixing the fluorine-containing elastomer and the fullerene in order to suppress generation of fullerene aggregated particles.
  • the mixing method include a method using an elastomer processing machine (for example, an open roll, a Banbury mixer and a kneader), a method using a closed mixer, and a method of co-coagulation from emulsion mixing.
  • crosslinking additives may be avoided and radiation crosslinking may be performed. It can be preferably used particularly when the fluorine-containing elastomer does not have a crosslinkable group.
  • the molded article according to one aspect of the present invention is obtained by mixing the fluorine-containing elastomer composition according to one aspect of the present invention and, if necessary, molding materials such as the above-mentioned additives, followed by crosslinking.
  • the molded article according to one aspect of the present invention may be a coated molded article obtained by coating an elastomeric molded article with the fluorine-containing elastomer composition according to one aspect of the present invention and crosslinking.
  • the fluorine-containing elastomer composition according to one embodiment of the present invention is useful not only as a molding material for various molded products but also as a coating material.
  • the molded article according to one embodiment of the present invention is particularly preferably used as a sealing material, and is suitable for being incorporated in an apparatus.
  • Sealing materials are generally called packings and gaskets depending on whether the application location is a movable member or a fixed member, and because of their shapes, they are called O-rings, D-rings, U-packings, V-packings, etc. Sometimes.
  • the molded product according to one embodiment of the present invention is excellent in plasma resistance, it can be suitably used in a molded product in which an elastomer is generally used, and dust generation can be suppressed over a long period of time.
  • the molded article according to one embodiment of the present invention can be used by being incorporated in various apparatuses in various fields, and is particularly useful as a molded article that can be incorporated and used in an apparatus that generates plasma.
  • the molded article according to one embodiment of the present invention can significantly improve the plasma resistance of components used in a plasma irradiation atmosphere.
  • a sealing material it can be used by being attached to a place where sealing is required, such as a joint portion between elements (components) in various machines (apparatus) such as industrial machines, automobiles, aircrafts, and semiconductor manufacturing apparatuses .
  • the apparatus include an apparatus used for hard disk manufacturing, and more specifically, a texture apparatus, a cleaning apparatus, a film forming apparatus, a polishing apparatus, a lubricating film forming apparatus, and an inspection process inspection apparatus.
  • film forming apparatuses such as a CVD apparatus and a sputtering apparatus can be mentioned.
  • Plasma resistance was evaluated based on the mass reduction rate and the number of scattered particles.
  • the O-ring was irradiated with plasma under the following conditions.
  • the irradiated sample was subjected to ultra pure water ultrasonic waves at 25 ° C. for 1 hour to take out particles adhering to the O-ring surface into water.
  • the number of particles having a particle size of 1 ⁇ m or more was measured using an in-liquid particle counter (LiQuilaz-S05-HF (manufactured by PMS)).
  • the number of particles measured in the same manner without irradiating ultrasonic waves was taken as a blank value.
  • Plasma irradiation atmosphere oxygen plasma or CF 4 plasma discharge power: 150 W Frequency: 13.56MHz Pressure: 40Pa Irradiation time: 5 hours
  • Example 1 1 part by weight of fullerene (a mixture of frontier carbon, nanom (registered trademark) mix ST; C 60 as a main component and containing a higher fullerene of C 70 or higher) is added to 1600 parts by weight of hexafluorobenzene and irradiated with ultrasonic waves. The mixture was stirred for 3 hours to obtain a fullerene solution. It was visually confirmed that there was no undissolved part in the fullerene solution.
  • fullerene a mixture of frontier carbon, nanom (registered trademark) mix ST; C 60 as a main component and containing a higher fullerene of C 70 or higher
  • a fluorine-containing elastomer (DAIEL (registered trademark) Perflo GA-105) was added to the fullerene solution, and stirring was continued for 24 hours while irradiating ultrasonic waves to obtain a fullerene-containing fluorine-containing elastomer solution.
  • the solvent was removed from this solution with a rotary evaporator to obtain a fullerene-containing fluorine-containing elastomer.
  • This fluorine-containing elastomer composition was put into an O-ring mold and subjected to crosslinking by pressing at 160 ° C. for 7 minutes, and then subjected to oven crosslinking at 180 ° C. for 4 hours in an oven to obtain an O-ring.
  • a test sample having a wire diameter of about 4 mm was prepared.
  • a plasma resistance test was performed using this test sample. The results are shown in Table 1.
  • Example 2 Comparative Example 2
  • Example 2 Comparative Example 2
  • Example 2 Comparative Example 2
  • Example 2 Comparative Example 2
  • Example 2 Comparative Example 2
  • Example 2 Comparative Example 2
  • Example 2 Comparative Example 2
  • Example 2 Comparative Example 2
  • Example 2 Comparative Example 2
  • Example 2 Comparative Example 2
  • Example 2 Comparative Example 2
  • Example 2 Comparative Example 2
  • Example 2 Comparative Example 2
  • Example 2 Comparative Example 2
  • Example 2 and Comparative Example 2 The same operation as in Example 1 was performed except that the addition amount of fullerene was changed to the amount shown in Table 1.
  • Table 1 Comparative Example 2
  • Example 3 (Comparative Examples 3 to 5) The same procedure as in Example 1 was performed except that fillers made of silica, alumina, or titania were mixed instead of fullerene. The results are shown in Table 1.
  • the molded article according to one aspect of the present invention obtained from the fluorine-containing elastomer composition according to one aspect of the present invention can be used by being incorporated into various devices in various fields.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Sealing Material Composition (AREA)

Abstract

本発明の一態様に係る含フッ素エラストマー組成物は、含フッ素エラストマーと、前記含フッ素エラストマーに対して０．０００１～４質量部のフラーレンとを含み、シリカ、アルミナ及びチタニアから選ばれる少なくとも１種からなるフィラーを含まない。

Description

含フッ素エラストマー組成物、成形品、シール材及び装置
本発明は、含フッ素エラストマー組成物、成形品、シール材及び装置に関する。本願は、２０１４年１２月２６日に、日本に出願された特願２０１４－２６３８５９に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　含フッ素エラストマー、特にテトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）単位を中心とするパーフルオロエラストマーは、優れた耐薬品性、耐溶剤性および耐熱性を示す。このことから、含フッ素エラストマーは広く使用され、特にシール材として多用されている。
　シール材は、半導体の基板であるシリコンウェハー等の表面にエッチングあるいは薄膜を形成する際に処理を行う半導体製造装置の加工室等で用いられている。半導体製造装置用のシール材は、耐熱性、低ガス透過性、低発塵性(シール材からの塵の発生が少ないこと)などが要求される。
半導体製造工程では、酸素あるいはフッ化炭素系ガスなどによるプラズマ照射がなされる。そのため、半導体製造装置用シール材は、プラズマ照射を受けて劣化することがある。またプラズマ照射を受けたシール材の表面が脆くなり、劣化物あるいは脆化物が飛散してシリコンウェハー上に付着するなどの不具合が生じることがある。したがって、半導体製造装置用シール材としては、耐熱性などの上記特性に加えて耐プラズマ性も要求される。
耐プラズマ性を高める要望に対しては、以下のような検討が行われている。例えば、特許文献１には、架橋性フッ素系エラストマー成分と平均粒子径０．５μｍ以下のアルミナ微粒子とを含む架橋性フッ素系エラストマー組成物が記載されている。例えば、特許文献２には、補強用金属含有充填材および二チタニアを含んでいて実質的に元素状炭素を含まないパーフルオロエラストマー組成物が記載されている。 
国際公開第２００１／０３２７８２号 特表２０００－５０２１２２号公報
アルミナやシリカなどの充填材の添加は、プラズマ照射環境下での質量減少に効果があることが知られている。しかしながら、シール材が劣化してくると、添加されたアルミナやシリカなどの充填材が凝集し、大きな二次粒子の状態で飛散するという問題があった。 
　本発明は、耐プラズマ性に優れた含フッ素エラストマー組成物、成形品、シール材及び装置を提供する。
　すなわち、本発明は、以下の発明からなる。
（１）　含フッ素エラストマーと、前記含フッ素エラストマー１００質量部に対して０．０００１～４質量部のフラーレンとを含み、シリカ、アルミナ及びチタニアから選ばれる少なくとも１種からなるフィラーを含まない含フッ素エラストマー組成物。
　（２）　含フッ素エラストマーが、パーフルオロエラストマーを有する前項（１）に記載の含フッ素エラストマー組成物。
（３） 架橋用添加剤をさらに含む前項（１）または（２）に記載の含フッ素エラストマー組成物。
（４） 含フッ素エラストマーとフラーレンと架橋用添加剤とからなる前項（３）に記載の含フッ素エラストマー組成物。
（５）　前項（１）～（４）のいずれかに記載の組成物を架橋した成形品。
（６）　前項（５）に記載の成形品からなるシール材。
（７）　前項（５）に記載の成形品または（６）に記載のシール材が組み込まれた装置。
　本発明の一態様に係るフッ素エラストマー組成物を用いることで、耐プラズマ性に優れた成形品が得られる。
（含フッ素エラストマー組成物）
　本発明の一態様に係る含フッ素エラストマー組成物は、含フッ素エラストマーと、含フッ素エラストマー１００質量部に対して０．０００１質量部～３質量部のフラーレンとを含んでいる。また本発明の一態様に係る含フッ素エラストマー組成物は、特に発塵を生じやすいシリカ、アルミナ、チタニアから選ばれる少なくとも１種からなるフィラーを含まない。さらに、他のフィラーをも含まないことが、より発塵を抑えるために好ましい。
　耐プラズマ性は、後述する実施例の通り、プラズマ照射後のシール材の質量減少率と、発塵の程度を示す飛散する可能性のある粒子数（以下「飛散粒子数」と言うことがある。）と、を指標として評価することができる。
（含フッ素エラストマー組成物の製造方法）
　本発明の一態様に係る含フッ素エラストマー組成物は、含フッ素エラストマーとフラーレンとを混合することにより得られる。混合方法は、特に限定されないが、例えば、ドライブレンドして溶融混練する方法、含フッ素エラストマー重合時にフラーレンを混合する方法、溶剤にフラーレンと含フッ素エラストマーとを溶解し、溶解後溶媒を除去する方法がある。その中でも溶剤にフラーレンと含フッ素エラストマーとを溶解し、溶解後溶媒を除去する方法が、フラーレンの凝集粒子が生じ難く好ましい。含フッ素エラストマーとフラーレンとを混合するのは、含フッ素エラストマーの架橋前が好ましく、特に含フッ素エラストマーが生ゴムの段階で混合するのがより好ましい。
（フラーレン）
　フラーレンはラジカルを捕捉する働きがあり、プラズマ照射時に発生するラジカルを捕捉するため含フッ素エラストマーの劣化を抑制する効果がある。
　含フッ素エラストマー組成物において、フラーレンの添加量が多くなると、シリカ、アルミナ又はチタニア程ではないが、フラーレンが凝集することがある。フラーレンが凝集すると、フラーレン添加量に対するラジカル捕捉性能が低下する。また大きな凝集粒子は、飛散粒子になりやすく不具合が生じる恐れが高まる。そのため、含フッ素エラストマー１００質量部に対するフラーレンの含有量は、０．０００１質量部～４質量部、好ましくは０．００１質量部～３質量部、より好ましくは０．１質量部～２質量部である。フラーレンの含有量が上記の範囲内であれば、高い耐プラズマ性を得ることができると共に、飛散粒子の発生を避けることができる。なお、フラーレンの含有量が４質量部より多くても、添加量に応じた耐プラズマ性の向上効果が得られることはない。
　フラーレンとしては、Ｃ６０、Ｃ７０、Ｃ７６、Ｃ８２、Ｃ８４、Ｃ９６以上の高次フラーレン、及びこれらの混合物などが知られており、いずれを用いてもよい。入手性の点でＣ６０が扱いやすく好ましい。
（含フッ素エラストマー）
　本発明の一態様に係る含有フッ素エラストマー組成物に好適に使用され得る含フッ素エラストマーとしては、フッ素ゴムおよびフッ素ゴムからなるゴム組成物などが挙げられる。
　フッ素ゴムとしては、非パーフルオロフッ素ゴム、パーフルオロフッ素ゴムおよび熱可塑性フッ素ゴムなどがあげられる。
　また、含フッ素エラストマーとしては、含フッ素シリコーン系エラストマーを用いることができる。含フッ素シリコーン系エラストマーとしては、たとえば、フルオロシリコーンゴムなどが挙げられる。
　含フッ素エラストマーには、耐熱性の点からパーフルオロエラストマーを使用することが好ましい。ここで、含フッ素エラストマーは二種以上のモノマーを共重合させても良い。これらのモノマーを構成単位とした際に、パーフルオロエラストマーの構成単位の９０モル％以上がパーフルオロモノマーであることが好ましい。
　モノマーとしては、パーフルオロモノマーの他に、これと共重合可能なエチレン、プロピレン、塩化ビニル、ビニルエーテル、カルボン酸ビニルエステル、アクリル酸などを挙げることができる。
（架橋）
　本発明の一態様に係る含フッ素エラストマー組成物には、必要に応じて、架橋のための架橋用添加剤を含有させることができる。架橋用添加剤は、架橋剤を含み、さらに、架橋促進剤、加工助剤及び受酸剤から選ばれる少なくとも１種の添加剤等を含んでいてもよい。
　架橋剤は、一般に用いられているものから含フッ素エラストマーの架橋性基（キュアサイト）の種類によって適宜選定すればよい。架橋促進剤、加工助剤及び受酸剤は、一般に用いられているものから架橋剤に適合するものを適宜選定すれば良い。
　架橋用添加剤は、含フッ素エラストマーとフラーレンとを混合後の工程で添加することが、フラーレンの凝集粒子の発生を抑える上で好ましい。混合方法としては、エラストマー用加工機械（例えば、オープンロール、バンバリーミキサー及びニーダーなどが挙げられる）を用いる方法、密閉式混合機を用いる方法およびエマルジョン混合から共凝析する方法などが挙げられる。
　より発塵を抑えるために、架橋用添加剤の添加を避け、放射線架橋をしてもよい。特に含フッ素エラストマーが架橋性基を持たない場合好ましく使用できる。
（成形品）
　本発明の一態様に係る成形品は、本発明の一態様に係る含フッ素エラストマー組成物および必要に応じて上記添加剤等の成形用材料を混合し、架橋成形して得られる。また、本発明の一態様に係る成形品は、本発明の一態様に係る含フッ素エラストマー組成物でエラストマー性成形物を被覆し架橋した被覆成形品であってもよい。本発明の一態様に係る含フッ素エラストマー組成物は、各種成形品の成形材料としてだけでなく、コーティング材料としても有用である。
（シール材）
　本発明の一態様に係る成形品は、特にシール材として好ましく用いられ、装置に組み込まれて使用されることに適する。シール材は、一般にその適用箇所が可動部材であるか固定部材であるかによって、パッキン、ガスケットと呼ばれたり、またその形状からＯリング、Ｄリング、Ｕパッキン、Ｖパッキンなどと呼ばれたりすることがある。
（用途）
　本発明の一態様に係る成形品は、耐プラズマ性に優れるため、一般にエラストマーが使用される成形品においても好適に使用することができ、長期に渡って発塵を抑制することが出来る。
　本発明の一態様に係る成形品は、様々な分野の各種装置に組み込んで用いることができ、特にプラズマが発生する装置に組み込んで用いることができる成形品として有用である。本発明の一態様に係る成形品は、プラズマ照射雰囲気で用いられる部品の耐プラズマ性を顕著に向上させることが可能である。
　例えば、シール材として、産業機械、自動車、航空機、半導体製造装置などの各種機械（装置）における要素（部品）間のジョイント部などの密閉性が要求される箇所に装着して使用することができる。装置としては、例えば、ハードディスク製造に用いられる装置が挙げられ、より具体的には、テクスチャ装置、洗浄装置、成膜装置、研磨装置、潤滑膜形成装置および検査工程の各検査装置などが挙げられ、特にＣＶＤ装置やスパッタ装置などの製膜装置が挙げられる。
　以下に本発明の実施例を示し、本発明をより具体的に説明する。これらは説明のための単なる例示であって、本発明はこれらによって何ら制限されるものではない。
　耐プラズマ性は、質量減少率と飛散粒子数で評価した。いずれも被験サンプルとしてＯ－リングに成形した成形品を用い、以下の条件下でプラズマ照射して、プラズマ照射前後で比較を行った。精度を高めるため、被験サンプルはいずれもｎ＝１０個とした。
＜質量減少率の測定＞
　Ｏ－リングに以下の条件下でプラズマ照射し、精密天秤で質量を測定した。この質量と照射前にあらかじめ測定しておいた質量と比較した。
＜飛散粒子数の測定＞
　Ｏ－リングに以下の条件下でプラズマ照射した。照射後の試料を２５℃で１時間超純水中超音波をかけてＯ－リング表面に付着している粒子を水中に取り出した。液中パーティクルカウンター（ＬｉＱｕｉｌａｚ-Ｓ０５-ＨＦ（ＰＭＳ社製））を用いて粒径１μｍ以上の粒子数を測定した。超音波を照射せずに同様にして測定した粒子数をブランク値とした。
＜プラズマ照射条件＞
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：５時間
（実施例１）
　フラーレン（フロンティアカーボン社製　ｎａｎｏｍ（登録商標）　ｍｉｘ　ＳＴ； Ｃ６０を主成分としてＣ７０以上の高次フラーレンを含む混合物）１質量部をヘキサフルオロベンゼン１６００質量部に添加し、超音波を照射しながら３時間撹拌し、フラーレン溶液を得た。フラーレン溶液には未溶解部分がないことを目視で確認した。フラーレン溶液に含フッ素エラストマー（ダイエル（登録商標）パーフロＧＡ－１０５）を１００質量部加え、さらに超音波を照射しながら２４時間撹拌を継続し、フラーレン含有含フッ素エラストマー溶液を得た。この溶液からロータリエバポレーターで溶媒を除去し、フラーレン含有含フッ素エラストマーを得た。
　このフラーレン含有含フッ素エラストマー１００質量部に、架橋剤としてトリアリルイソシアヌレートを２質量部及び架橋促進剤として２，５-ジメチル-２，５-ビス（ｔ-ブチルパーオキシ）ヘキサン（日本油脂製、商品名：パーヘキサ２５Ｂ）を１質量部添加して、オープンロールにて混練して架橋可能な含フッ素エラストマー組成物を調製した。
　この含フッ素エラストマー組成物を、Ｏ－リング用の金型に入れ、１６０℃で７分間プレスして架橋を行なったのち、さらにオーブン中で１８０℃、４時間のオーブン架橋を施し、Ｏ－リング（線径約４ｍｍ）の被験サンプルを作製した。この被験サンプルを用いて耐プラズマ性試験を行った。結果を表１に示す。
（実施例２および比較例２）
　フラーレンの添加量を表１に示す量に変更した以外は、実施例１と同様に実施した。結果を表１に示す。
（比較例１）
　フラーレンを添加しなかった以外は、実施例１と同様に調製し、含フッ素エラストマー組成物を得た。結果を表１に示す。
（比較例３～５）
　フラーレンの代わりに、シリカ、アルミナあるいはチタニアからなるフィラーを各々混合した以外は実施例１と同様に実施した。結果を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１から明らかなように、フラーレン添加量が０．００１質量部～４質量部の範囲内の場合(実施例１～５)は、シリカ、アルミナあるいはチタニアを添加した場合（比較例３～５）より質量減少及び飛散粒子数が少なく、耐プラズマ性が優れている。すなわち、耐プラズマ性は本発明の一態様に係る含フッ素エラストマー組成物が優れることが分かる。
　本発明の一態様に係る含フッ素エラストマー組成物から得られる本発明の一態様に係る成形品は、様々な分野の各種装置に組み込んで用いることができる。
 

Claims (7)

  1. 　含フッ素エラストマーと、
    　前記含フッ素エラストマー１００質量部に対して０．０００１～４質量部のフラーレンと、を含み、
    　シリカ、アルミナ及びチタニアから選ばれる少なくとも１種からなるフィラーを含まない、含フッ素エラストマー組成物。
  2. 　前記含フッ素エラストマーが、パーフルオロエラストマーを有する請求項１に記載の含フッ素エラストマー組成物。
  3. 　架橋用添加剤をさらに含む請求項１または２に記載の含フッ素エラストマー組成物。
  4. 　含フッ素エラストマーとフラーレンと架橋用添加剤とからなる請求項３に記載の含フッ素エラストマー組成物。
  5. 　請求項１～４のいずれか一項に記載の組成物を架橋した成形品。
  6. 　請求項５に記載の成形品を用いたシール材。
  7. 　請求項５に記載の成形品又は請求項６に記載のシール材が組み込まれた装置。
PCT/JP2015/086028 2014-12-26 2015-12-24 含フッ素エラストマー組成物、成形品、シール材及び装置 WO2016104604A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016566443A JP6702886B2 (ja) 2014-12-26 2015-12-24 含フッ素エラストマー組成物、成形品、シール材及び装置

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014263859 2014-12-26
JP2014-263859 2014-12-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016104604A1 true WO2016104604A1 (ja) 2016-06-30

Family

ID=56150617

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2015/086028 WO2016104604A1 (ja) 2014-12-26 2015-12-24 含フッ素エラストマー組成物、成形品、シール材及び装置

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP6702886B2 (ja)
WO (1) WO2016104604A1 (ja)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004232786A (ja) * 2003-01-31 2004-08-19 Nissin Kogyo Co Ltd ピストンシールおよびディスクブレーキ
JP2004231105A (ja) * 2003-01-31 2004-08-19 Nissin Kogyo Co Ltd カップシールおよび液圧式マスタシリンダ
JP2004308836A (ja) * 2003-04-09 2004-11-04 Nissin Kogyo Co Ltd シール部材
JP2004308837A (ja) * 2003-04-09 2004-11-04 Nissin Kogyo Co Ltd シール部材
JP2005239973A (ja) * 2004-02-27 2005-09-08 Ideal Star Inc フッ素化フラーレンゴム組成物及びその組成物から成る成形体
WO2005082998A1 (ja) * 2004-02-26 2005-09-09 Daikin Industries, Ltd. 含フッ素エラストマー組成物
JP2006116128A (ja) * 2004-10-22 2006-05-11 Olympus Corp 内視鏡用可撓管
JP2012172778A (ja) * 2011-02-22 2012-09-10 Nsk Ltd 転動装置用シール装置及び転動装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004232786A (ja) * 2003-01-31 2004-08-19 Nissin Kogyo Co Ltd ピストンシールおよびディスクブレーキ
JP2004231105A (ja) * 2003-01-31 2004-08-19 Nissin Kogyo Co Ltd カップシールおよび液圧式マスタシリンダ
JP2004308836A (ja) * 2003-04-09 2004-11-04 Nissin Kogyo Co Ltd シール部材
JP2004308837A (ja) * 2003-04-09 2004-11-04 Nissin Kogyo Co Ltd シール部材
WO2005082998A1 (ja) * 2004-02-26 2005-09-09 Daikin Industries, Ltd. 含フッ素エラストマー組成物
JP2005239973A (ja) * 2004-02-27 2005-09-08 Ideal Star Inc フッ素化フラーレンゴム組成物及びその組成物から成る成形体
JP2006116128A (ja) * 2004-10-22 2006-05-11 Olympus Corp 内視鏡用可撓管
JP2012172778A (ja) * 2011-02-22 2012-09-10 Nsk Ltd 転動装置用シール装置及び転動装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2016104604A1 (ja) 2017-10-12
JP6702886B2 (ja) 2020-06-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5553320B2 (ja) 架橋性含フッ素エラストマー組成物および該組成物から作製された成形品
JP5336051B2 (ja) パーフルオロエラストマー組成物及びシール材
JP4778782B2 (ja) シール材
TWI237047B (en) Elastomer molded article and crosslinkable fluorine-containing elastomer composition for semiconductor production apparatuses
JPWO2003051999A1 (ja) 架橋性エラストマー組成物および該組成物からなる成形品
WO2001085848A1 (fr) Composition polymere a laquelle est incorporee une substance de charge propre
JP2014118536A (ja) 含フッ素エラストマー組成物およびゴム部材
JP5228913B2 (ja) 含フッ素エラストマー組成物
US20060047075A1 (en) Fluoro-rubber composite, rubber material using the same, and a method of manufacturing a fluoro-rubber molded product
JP4534956B2 (ja) 含フッ素エラストマー組成物
JP6539425B1 (ja) 架橋性エラストマー組成物、成型品、シール材、該シール材を含むプラズマ処理装置及び半導体製造装置、並びに、成型品の硬度低下剤、成型品の製造方法
JPWO2003051987A1 (ja) エラストマー成形品
JP6018444B2 (ja) 含フッ素エラストマー組成物およびゴム部材
JP6955384B2 (ja) パーフルオロエラストマー組成物及びシール材
JP6702886B2 (ja) 含フッ素エラストマー組成物、成形品、シール材及び装置
JP3145357B2 (ja) 封止材用組成物および封止材
JP5275943B2 (ja) フッ素ゴム組成物及びゴム部材
JP2014114383A (ja) 含フッ素エラストマー組成物およびゴム部材
JP6435454B2 (ja) 含フッ素エラストマー組成物、その成形品及び該成形品が組み込まれた装置
JP2000034380A (ja) 架橋性エラストマー組成物、該組成物から製造されるシール材およびそれに用いるフィラー
WO2000078871A1 (en) Crosslinkable elastomer composition and molded article produced from the composition
JP3632888B2 (ja) 耐プラズマ性シール材
JP7015418B2 (ja) 含フッ素エラストマー組成物、およびシール材
JP6086600B2 (ja) オーリング用組成物およびオーリング
JP7155286B2 (ja) エラストマー組成物及びシール材

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15873172

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2016566443

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 15873172

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1