Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
FLUORINE-CONTAINING ELASTOMER COMPOSITION AND SEALING MATERIAL COMPOSED OF THE SAME
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2008/133004
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed is a fluorine-containing elastomer composition having a low compression set. Specifically disclosed is a fluorine-containing elastomer composition containing a perfluoroelastomer (A) containing (a) 18-33% by mole of a perfluoroalkyl vinyl ether unit, (b) 0.3-0.6% by mole of a monomer unit having at least one group selected from the group consisting of a nitrile group, a carboxyl group and an alkoxycarbonyl group, and (c) a tetrafluoroethylene unit.

Inventors:
MORIKAWA TATSUYA (JP)
KOMORI HIROKAZU (JP)
KOH MEITEN (JP)
Application Number:
PCT/JP2008/056981
Publication Date:
November 06, 2008
Filing Date:
April 09, 2008
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
DAIKIN IND LTD (JP)
MORIKAWA TATSUYA (JP)
KOMORI HIROKAZU (JP)
KOH MEITEN (JP)
International Classes:
C08L27/18; C08F214/26; C08K5/16; C09K3/10
Domestic Patent References:
WO2000029479A12000-05-25
Foreign References:
JP2002003677A2002-01-09
JP2000290454A2000-10-17
JP2002012705A2002-01-15
JP2001504885A2001-04-10
JPH09512569A1997-12-16
JPH01192529A1989-08-02
JPH0259177B21990-12-11
JPH08120146A1996-05-14
Other References:
G.H. KALB ET AL., ADVANCES IN CHEMISTRY SERIES, vol. 129, 1973, pages 13
See also references of EP 2138539A4
Attorney, Agent or Firm:
ASAHINA, Sohta (2-22 Tanimachi 2-chome, Chuo-ku, Osaka-sh, Osaka 12, JP)
Download PDF:
Claims:
 (a)パーフルオロアルキルビニルエーテル単位の含有量が18~33モル%、(b)ニトリル基、カルボキシル基およびアルコキシカルボニル基よりなる群から選ばれる少なくとも1種を有するモノマー単位の含有量が0.3~0.6モル%ならびに(c)テトラフルオロエチレン単位を有するパーフルオロエラストマー(A)を含む含フッ素エラストマー組成物。
 モノマー単位(b)がニトリル基含有モノマー単位である請求の範囲第1項記載の含フッ素エラストマー組成物。
 パーフルオロアルキルビニルエーテル単位(a)がパーフルオロメチルビニルエーテル単位である請求の範囲第1項または第2項記載の含フッ素エラストマー組成物。
 さらに、モノマー単位(b)におけるニトリル基、カルボキシル基およびアルコキシカルボニル基よりなる群から選ばれる少なくとも1種と架橋反応可能な架橋剤(B)を含む請求の範囲第1項~第3項のいずれかに記載の含フッ素エラストマー組成物。
 架橋剤(B)の配合量が、パーフルオロエラストマー(A)100質量部に対して、0.3~10.0質量部である請求の範囲第1項~第4項のいずれかに記載の含フッ素エラストマー組成物。
 架橋剤(B)が、式(1):
(式中、R 1 は、同じかまたは異なり、-NH 2 、-NHR 2 、-OHまたは-SHであり、R 2 は、1価の有機基である)で示される架橋性反応基を少なくとも2個含む化合物、
式(2):
(R 3 は-SO 2 -、-O-、-CO-、炭素数1~6のアルキレン基、炭素数1~10のパーフルオロアルキレン基または単結合手であり、
で示される化合物、
式(3):
(式中、R f 1 は炭素数1~10のパーフルオロアルキレン基)で示される化合物、および
式(4):
(式中、nは1~10の整数)で示される化合物
である請求の範囲第4項または第5項記載の含フッ素エラストマー組成物。
 請求の範囲第1項~第6項のいずれかに記載の含フッ素エラストマー組成物を用いた半導体製造装置用シール材。
Description:
含フッ素エラストマー組成物お びそれからなるシール材

 本発明は、含フッ素エラストマー組成物 よび該組成物からなるシール材に関する。

 含フッ素エラストマー、特にテトラフル ロエチレン(TFE)単位を中心とするパーフル ロエラストマーは、優れた耐薬品性、耐溶 性、耐熱性を示すことから、過酷な環境下 のシール材などとして広く使用されている

 しかし、技術の進歩に伴い要求される特 はさらに厳しくなり、航空宇宙分野や半導 製造装置分野、化学プラント分野では300℃ 上の高温環境下におけるシール性が要求さ ている。

 かかる要求に対して、架橋系を工夫して 熱性を向上させる試みが提案されている。 れらの一つの方向として、ニトリル基を架 点として導入した含フッ素エラストマーを 用し、硬化剤と有機または無機のアンモニ ム塩により架橋させる硬化組成物が開示さ ている(たとえば、特表2001-504885号公報参照) 。特表2001-504885号公報における硬化組成物は 硬化した際に熱安定性や耐薬品性に優れて るという効果を有するが、硬化組成物を硬 させて得られる硬化物における圧縮永久歪 においては、改善する必要があった。

 本発明は、圧縮永久歪みの小さいシール および、そのシール材を与える含フッ素エ ストマー組成物を提供することを目的とす 。

 本発明は、(a)パーフルオロアルキルビニ エーテル単位の含有量が18~33モル%、(b)ニト ル基、カルボキシル基およびアルコキシカ ボニル基よりなる群から選ばれる少なくと 1種を有するモノマー単位の含有量が0.3~0.6 ル%ならびに(c)テトラフルオロエチレン単位 有するパーフルオロエラストマー(A)を含む フッ素エラストマー組成物に関する。

 モノマー単位(b)がニトリル基含有モノマ 単位であることが好ましい。

 パーフルオロアルキルビニルエーテル単 (a)がパーフルオロメチルビニルエーテル単 であることが好ましい。

 さらに、モノマー単位(b)におけるニトリ 基、カルボキシル基およびアルコキシカル ニル基よりなる群から選ばれる少なくとも1 種と架橋反応可能な架橋剤(B)を含むことが好 ましい。

 架橋剤(B)の配合量が、パーフルオロエラ トマー(A)100質量部に対して、0.3~10.0質量部 あることが好ましい。

 架橋剤(B)が、式(1):
(式中、R 1 は、同じかまたは異なり、-NH 2 、-NHR 2 、-OHまたは-SHであり、R 2 は、1価の有機基である)で示される架橋性反 基を少なくとも2個含む化合物、
式(2):

(R 3 は-SO 2 -、-O-、-CO-、炭素数1~6のアルキレン基、炭素 1~10のパーフルオロアルキレン基または単結 合手であり、
で示される化合物、
式(3):

(式中、R f 1 は炭素数1~10のパーフルオロアルキレン基)で される化合物、および
式(4):

(式中、nは1~10の整数)で示される化合物
であることが好ましい。

 また、本発明は前記の含フッ素エラスト ー組成物を用いた半導体製造装置用シール にも関する。

 本発明は、(a)パーフルオロアルキルビニ エーテル(以下、PAVEともいう)単位の含有量 18~33モル%、(b)ニトリル基、カルボキシル基 よびアルコキシカルボニル基よりなる群か 選ばれる少なくとも1種を有するモノマー単 位の含有量が0.3~0.6モル%およびテトラフルオ エチレン単位を含むパーフルオロエラスト ー(A)を含む含フッ素エラストマー組成物に する。

 パーフルオロエラストマー(A)におけるPAVE 単位(a)の含有量は、樹脂に近い性質とならず 、ゴム弾性体としての性質が失われないなど の点から、パーフルオロエラストマー(A)中に 18モル%以上であり、20モル%以上が好ましく、 23モル%以上がより好ましい。また、PAVE単位 含有量は、高温における圧縮永久歪みに優 る点から、パーフルオロエラストマー(A)中 33モル%以下であり、31モル%以下が好ましく 29モル%以下がより好ましい。

 この場合のPAVEとしては、たとえばパーフ ルオロメチルビニルエーテル(以下、PMVEとも う)、パーフルオロプロピルビニルエーテル などがあげられ、これらをそれぞれ単独で、 または本発明の効果を損なわない範囲で任意 に組み合わせて用いることができる。

 これらのなかで、硬化物の機械強度が優 るという点から、PMVEが好ましい。

 ニトリル基、カルボキシル基およびアル キシカルボニル基よりなる群から選ばれる なくとも1種を含有するモノマー単位(b)は、 架橋密度を上げ、シール材のシール性を上げ る点から、パーフルオロエラストマー(A)中に 0.3モル%以上であり、0.4モル%以上が好ましい また、モノマー単位(b)の含有量は、架橋密 の上昇による伸びの低下を抑える点から、 ーフルオロエラストマー(A)中に0.6モル%以下 であり、0.5モル%以下が好ましい。

 モノマー単位(b)としては、たとえば、式(5):
 CF 2 =CFO(CF 2 CF(CF 3 )O) m (CF 2 ) n -X 1  (5)
(式中、mは0~5の整数、nは1~3の整数、X 1 はニトリル基、カルボキシル基、アルコキシ カルボニル基)
で表されるような単量体などがあげられ、こ れらをそれぞれ単独で、任意に組み合わせて 用いることができる。

 このニトリル基、カルボキシル基または ルコキシカルボニル基が、架橋点として機 することができる。また、架橋反応性に優 る点から、モノマー単位(b)における架橋点 ニトリル基であるニトリル基含有モノマー あることが好ましい。

 モノマー単位(b)の具体例としては、式(6)~(22 ):
CY 2 =CY(CF 2 ) n -X 2                 (6)
(式中、Yは水素原子またはフッ素原子、nは1~8 の整数である)
CF 2 =CFCF 2 R f 2 -X 2                   (7)
(式中、R f 2 は-(OCF 2 ) n -、-(OCF 2 ) n -であり、nは0~5の整数である)
CF 2 =CFCF 2 (OCF(CF 3 )CF 2 ) m
             (OCH 2 CF 2 CF 2 ) n OCH 2 CF 2 -X 2   (8)
(式中、mは0~5の整数、nは0~5の整数である)
CF 2 =CFCF 2 (OCH 2 CF 2 CF 2 ) m
            (OCF(CF 3 )CF 2 ) n OCF(CF 3 )-X 2  (9)
(式中、mは0~5の整数、nは0~5の整数である)
CF 2 =CF(OCF 2 CF(CF 3 )) m O(CF 2 ) n -X 2         (10)
(式中、mは0~5の整数、nは1~8の整数である)
CF 2 =CF(OCF 2 CF(CF 3 )) m -X 2                (11)
(式中、mは1~5の整数)
CF 2 =CFOCF 2 (CF(CF 3 )OCF 2 ) n CF(-X 2 )CF 3      (12)
(式中、nは1~4の整数)
CF 2 =CFO(CF 2 ) n OCF(CF 3 )-X 2               (13)
(式中、nは2~5の整数)
CF 2 =CFO(CF 2 ) n -(C 6 H 4 )-X 2                (14)
(式中、nは1~6の整数)
CF 2 =CF(OCF 2 CF(CF 3 )) n OCF 2 CF(CF 3 )-X 2     (15)
(式中、nは1~2の整数)
CH 2 =CFCF 2 O(CF(CF 3 )CF 2 O) n CF(CF 3 )-X 2     (16)
(式中、nは0~5の整数)
CF 2 =CFO(CF 2 CF(CF 3 )O) m (CF 2 ) n -X 2         (17)
(式中、mは0~5の整数、nは1~3の整数である)
CH 2 =CFCF 2 OCF(CF 3 )OCF(CF 3 )-X 2          (18)
CH 2 =CFCF 2 OCH 2 CF 2 -X 2                    (19)
CF 2 =CFO(CF 2 CF(CF 3 )O) m CF 2 CF(CF 3 )-X 2     (20)
(式中、mは0以上の整数である)
CF 2 =CFOCF(CF 3 )CF 2 O(CF 2 ) n -X 2            (21)
(式中、nは1以上の整数)
CF 2 =CFOCF 2 OCF 2 CF(CF 3 )OCF 2 -X 2           (22)
(一般式(6)~(22)中、X 2 は、ニトリル基(-CN基)、カルボキシル基(-COOH )またはアルコキシカルボニル基(-COOR 5 基、R 5 は炭素数1~10のフッ素原子を含んでいてもよ アルキル基)である)で表される単量体などが あげられる。これらの中で、パーフルオロエ ラストマー(A)の耐熱性が優れ、また、パーフ ルオロエラストマーを重合反応により合成す る際に、連鎖移動による分子量低下を抑える ために、水素原子を含まないパーフルオロ化 合物が好ましい。また、テトラフルオロエチ レンとの重合反応性に優れる点からCF 2 =CFO-構造を持つ化合物が好ましい。

 かかるパーフルオロエラストマー(A)の具 例としては、特表平9-512569号公報、国際公 00/29479号パンフレット、特開平11-92529号公報 どに記載されているものがあげられる。

 これらのパーフルオロエラストマー(A)は 常法により製造することができる。

 これらのパーフルオロエラストマー(A)は 乳化重合法、懸濁重合法、溶液重合法など 重合法により製造することができるが、取 いが容易である点から乳化重合法が好適で る。

 本発明で使用するラジカル重合開始剤は 従来からフッ素ゴムの重合に使用されてい ものであればよく、たとえば、有機および 機の過酸化物ならびにアゾ化合物がある。 型的な開始剤として過硫酸塩類、過酸化カ ボネート類、過酸化エステル類などがあり 好ましい開始剤として過硫酸アンモニウム( APS)があげられる。APSは単独で使用してもよ 、またサルファイト類、亜硫酸塩類のよう 還元剤と組み合わせて使用することもでき 。

 乳化重合に使用される乳化剤としては、 範囲なものが使用可能であるが、重合中に こる乳化剤分子への連鎖移動反応を抑制す 観点から、フルオロカーボン鎖、またはフ オロポリエーテル鎖を有するカルボン酸の 類が望ましい。乳化剤の使用量は、添加さ た水の約0.05~2質量%が好ましく、とくに0.2~1. 5質量%が好ましい。

 本発明で使用するモノマー混合ガスは、 ルブ(G.H.Kalb)ら、アドヴァンシーズ・イン・ ケミストリー・シリーズ(Advances in Chemistry S eries.),129,13(1973)に記載されるように、爆発性 有するので、重合装置には着火源となるス ークなどが発生しないように工夫する必要 ある。

 重合圧力は、広い範囲で変化させること できる。一般には、0.5~7MPaの範囲である。 合圧力は、高い程重合速度が大きくなるた 、生産性の向上の観点から、0.7MPa以上であ ことが好ましい。

 本発明で用いる含フッ素エラストマーに トリル基、カルボキシル基およびアルコキ カルボニル基よりなる群から選択される少 くとも1つの基を導入する方法としては、前 述のように、含フッ素エラストマー製造時に 、架橋部位を有する単量体を添加して共重合 することにより導入することができるが、そ の他の方法として、たとえば、重合生成物を 酸処理することにより、重合生成物に存在し ているカルボン酸の金属塩やアンモニウム塩 などの基をカルボキシル基に変換する方法も あげることができる。酸処理法としては、た とえば塩酸、硫酸、硝酸などにより洗浄する か、これらの酸で重合反応後の混合物の系を pH3以下にする方法が適当である。

 また、ヨウ素や臭素を含有する架橋性エ ストマーを発煙硝酸や発煙硫酸により酸化 てカルボキシル基を導入することもできる

 本発明の含フッ素エラストマー組成物は 前述した含フッ素エラストマーが有する架 部位として作用可能な基と架橋反応可能な 橋剤(B)を有することが好ましい。

 本発明で用いる架橋剤(B)は、オキサゾー 架橋剤、イミダゾール架橋剤、チアゾール 橋剤、トリアジン架橋剤、アミドキシム系 橋剤、およびアミドラゾン系架橋剤よりな 群から選ばれる1種以上の架橋剤があげられ る。オキサゾール架橋剤、イミダゾール架橋 剤、チアゾール架橋剤は、含フッ素エラスト マーが有するニトリル基、カルボキシル基お よびアルコキシカルボニル基と反応し、オキ サゾール環、チアゾール環、イミダゾール環 をそれぞれ形成し、架橋物を与える架橋剤で ある。トリアジン架橋剤は、含フッ素エラス トマーが有するニトリル基と反応し、トリア ジン環を形成し、架橋物を与える架橋剤であ る。また、トリアジン架橋剤には、後述の有 機スズ化合物のように、含フッ素エラストマ ーが有するニトリル基のみでトリアジン環を 形成する触媒となりうる化合物を含む。アミ ドキシム系架橋剤、アミドラゾン系架橋剤は 、それぞれアミドキシム構造、アミドラゾン 構造を有し、含フッ素エラストマーが有する ニトリル基と反応する架橋剤である。これら の中でも機械的強度、耐熱性、耐薬品性に優 れ、特に耐熱性と耐薬品性にバランスよく優 れた架橋物を与えることができる点から、イ ミダゾール架橋剤がより好ましい。

 オキサゾール架橋剤、イミダゾール架橋剤 チアゾール架橋剤、トリアジン架橋剤、ア ドキシム系架橋剤、およびアミドラゾン系 橋剤としては、式(1):
(式中、R 1 は、同じかまたは異なり、-NH 2 、-NHR 2 、-OHまたは-SHであり、R 2 は、1価の有機基である)で示される架橋性反 基を少なくとも2個含む化合物、
式(2):

(R 3 は-SO 2 -、-O-、-CO-、炭素数1~6のアルキレン基、炭素 1~10のパーフルオロアルキレン基または単結 合手であり、
で示される化合物、
式(3):

(式中、R f 1 は炭素数1~10のパーフルオロアルキレン基)で される化合物、および
式(4):

(式中、nは1~10の整数)で示される化合物より る群から選択される少なくとも1つの化合物 あることが、耐熱性の点から好ましい。

 これらのなかでも、架橋後の形態が、芳 族環により安定化されるために耐熱性が向 する点から、式(1)で示される架橋性反応基 少なくとも2個有する化合物が好ましい。

 式(1)で示される架橋性反応基を少なくと 2個有する化合物は、式(1)で示される架橋性 反応基を2~3個有することが好ましく、より好 ましくは2個有するものである。なお、式(1) 示される架橋性反応基が2個未満であると、 橋することができない。

 式(1)で示される架橋性反応基における置換 R 1 に含まれるR 2 は、水素原子以外の1価の有機基である。N-R 2 結合は、N-H結合よりも耐酸化性が高いためR 1 において-NHR 2 を用いることが好ましい。

 1価の有機基としては、限定されるものでは ないが、脂肪族炭化水素基、フェニル基また はベンジル基があげられる。具体的には、た とえば、R 2 の少なくとも1つが-CH 3 、-C 2 H 5 、-C 3 H 7 などの炭素数1~10、特に1~6の低級アルキル基;- CF 3 、-C 2 F 5 、-CH 2 F、-CH 2 CF 3 、-CH 2 C 2 F 5 などの炭素数1~10、特に1~6のフッ素原子含有 級アルキル基; フェニル基; ベンジル基;-C 6 F 5 、-CH 2 C 6 F 5 などのフッ素原子で1~5個の水素原子が置換さ れたフェニル基またはベンジル基;-C 6 H 5-n (CF 3 ) n 、-CH 2 C 6 H 5-n (CF 3 ) n (nは1~5の整数)などの-CF 3 で1~5個の水素原子が置換されたフェニル基ま たはベンジル基などがあげられる。

 これらのうち、耐熱性が特に優れており、 橋反応性が良好であり、さらに合成が比較 容易である点から、フェニル基、-CH 3 が好ましい。

 架橋剤(B)としては、式(1)で示される架橋性 応基を2個有する式(23):
(式中、R 1 は前記と同じ、R 6 は、-SO 2 -、-O-、-CO-、炭素数1~6のアルキレン基、炭素 1~10のパーフルオロアルキレン基、単結合手 、または

で示される基である)で示される化合物が合 が容易な点から好ましい。

 炭素数1~6のアルキレン基の好ましい具体例 しては、メチレン基、エチレン基、プロピ ン基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシ ン基などをあげることができ、炭素数1~10の パーフルオロアルキレン基としては、
などがあげられる。なお、これらの化合物は 、特公平2-59177号公報、特開平8-120146号公報な どで、ビスジアミノフェニル化合物の例示と して知られているものである。

 これらの中でもより好ましい架橋剤(B)とし は、式(24):
(式中、R 7 は、同じかまたは異なり、いずれも水素原子 、炭素数1~10のアルキル基;フッ素原子を含有 る炭素数1~10のアルキル基;フェニル基;ベン ル基;フッ素原子および/または-CF 3 で1~5個の水素原子が置換されたフェニル基ま たはベンジル基である)で示される化合物で る。

 具体例としては、限定的ではないが、たと ば、
2,2-ビス(3,4-ジアミノフェニル)ヘキサフルオ プロパン、2,2-ビス[3-アミノ-4-(N-メチルアミ )フェニル]ヘキサフルオロプロパン、2,2-ビ [3-アミノ-4-(N-エチルアミノ)フェニル]ヘキ フルオロプロパン、2,2-ビス[3-アミノ-4-(N-プ ピルアミノ)フェニル]ヘキサフルオロプロ 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- ミノ-4-(N-パー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 ノ-4-(N-ベンジルアミノ)フェニル]ヘキサフ オロプロパンなどがあげられる。これらの でも、耐熱性が優れている点から、2,2-ビス[ 3-アミノ-4-(N-メチルアミノ)フェニル]ヘキサ ルオロプロパン、2,2-ビス[3-アミノ-4-(N-エチ 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 -4-(N-フェニルアミノ)フェニル]ヘキサフル ロプロパン、が好ましく、耐熱性が、特に れる点から、2,2-ビス[3-アミノ-4-(N-フェニル ミノ)フェニル]ヘキサフルオロプロパンが ましい。

 これらのビスアミドキシム系架橋剤、ビ アミドラゾン系架橋剤、ビスアミノフェノ ル系架橋剤、ビスアミノチオフェノール系 橋剤またはビスジアミノフェニル系架橋剤 どは、含フッ素エラストマーが有するニト ル基、カルボキシル基およびアルコキシカ ボニル基と反応し、オキサゾール環、チア ール環、イミダゾール環、トリアジン環を 成し、架橋物を与える。

 架橋剤(B)の配合量は、組成物の架橋性を 上させるという点から、エラストマー100質 部に対して、0.3質量部以上が好ましく、0.5 量部以上がより好ましく、0.7質量部以上が らに好ましい。また、架橋剤(B)の配合量は エラストマー100質量部に対して、10.0質量部 以下が好ましく、2.0質量部以下がより好まし く、1.5質量部以下がさらに好ましい。

 本発明においては、前記架橋剤とともに 上記以外の架橋剤を併用することができる

 また、本発明の含フッ素エラストマー組 物において、含フッ素エラストマーがニト ル基を有する場合には、テトラフェニルス 、トリフェニルスズなどの有機スズ化合物 含有させることにより、ニトリル基がトリ ジン環を形成し、トリアジン架橋させるこ もできる点から、該有機スズ化合物を含ん いてもよい。

 本発明において有機スズ化合物は、含フ 素エラストマー100質量部に対して、0.05~10質 量部であることが好ましく、1~5質量部である ことがより好ましい。有機スズ化合物が、0.0 5質量部より少ないと、含フッ素エラストマ が充分架橋されない傾向があり、10質量部を 超えると、架橋物の物性を悪化させる傾向が ある。

 本発明の含フッ素エラストマー組成物に いて、必要に応じて架橋性エラストマー組 物に配合される通常の添加物、たとえば充 剤、加工助剤、可塑剤、着色剤などを配合 ることができる。また、前記のものとは異 る常用の架橋剤や架橋促進剤を1種またはそ れ以上配合してもよい。また、本発明の効果 を損なわない範囲において、別種のエラスト マーを混合して使用してもよい。

 充填剤としては、有機フィラーがあげら 、耐熱性、耐プラズマ性(プラズマ照射時の 低パーティクル性、低重量減少率)の点から 機顔料;ポリイミド、ポリアミドイミド、ポ エーテルイミドなどのイミド構造を有する ミド系フィラー;ポリエーテルエーテルケト ン(PEEK)、ポリエーテルケトン(PEK)などのケト 系エンジニアプラスチックが好ましく、特 有機顔料が好ましい。

 有機顔料としては、縮合アゾ系顔料、イ インドリノン系顔料、キナクリドン系顔料 ジケトピロロピロール系顔料、アンスラキ ン系顔料などがあげられるが、それらの中 も、耐熱性、耐薬品性に優れ、成形体特性 与える影響が少ない点から、キナクリドン 顔料、ジケトピロロピロール系顔料、アン ラキノン系顔料が好ましく、キナクリドン 顔料がより好ましい。

 さらに、本発明の含フッ素架橋性組成物 、一般的な充填剤を含有してもよい。

 一般的な充填剤としては、ポリアリレー 、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、 リフェニレンスルフィド、ポリオキシベン エート、ポリテトラフルオロエチレン粉末 どのエンジニアリングプラスチック製の有 物フィラー;酸化アルミニウム、酸化ケイ素 、酸化イットリウム、酸化チタンなどの金属 酸化物フィラー;炭化ケイ素、炭化アルミニ ムなどの金属炭化物、窒化ケイ素、窒化ア ミニウムなどの金属窒化物フィラー;フッ化 ルミニウム、フッ化カーボン、硫酸バリウ 、カーボンブラック、シリカ、クレー、タ クなどの無機物フィラーがあげられる。

 これらの中でも、各種プラズマの遮蔽効 の点から、酸化アルミニウム、酸化イット ウム、酸化ケイ素、ポリイミド、フッ化カ ボンが好ましい。

 また、前記無機フィラー、有機フィラー 単独で、または2種以上を組み合わせて配合 してもよい。

 本発明の組成物は、上記の各成分を、通 のゴム用加工機械、たとえば、オープンロ ル、バンバリーミキサー、ニーダーなどを いて混合することにより調製することがで る。この他、密閉式混合機を用いる方法や マルジョン混合から共凝析する方法によっ も調製することができる。

 本発明の含フッ素エラストマーを架橋し 得られる架橋物の硬度は、本発明のエラス マー組成物を用いたシール材におけるシー 性が良好であるという点から、shore Aで50以 上が好ましく、55以上がより好ましく、60以 がさらに好ましい。また、架橋物の硬度は 本発明のエラストマー組成物を用いたシー 材におけるシール性が良好であるという点 ら、95以下が好ましく、90以下がより好まし 、85以下がさらに好ましい。

 本発明の含フッ素エラストマー組成物を 橋成形して得られる架橋物は、耐薬品性、 械的強度、耐熱性に優れるため、例えば半 体装置の封止用のシール材などとして好適 ある。シール材としてはO-リング、角-リン 、ガスケット、パッキン、オイルシール、 アリングシール、リップシールなどがあげ れる。

 なお、本発明でいう半導体製造装置は、 に半導体を製造するための装置に限られる のではなく、広く、液晶パネルやプラズマ ネルを製造するための装置など、高度なク ーン度が要求される半導体分野において用 られる製造装置全般を含むものであり、た えば次のようなものをあげることができる

(1)エッチング装置
  ドライエッチング装置
   プラズマエッチング装置
   反応性イオンエッチング装置
   反応性イオンビームエッチング装置
   スパッタエッチング装置
   イオンビームエッチング装置
  ウェットエッチング装置
  アッシング装置
(2)洗浄装置
  乾式エッチング洗浄装置
   UV/O3洗浄装置
   イオンビーム洗浄装置
   レーザービーム洗浄装置
   プラズマ洗浄装置
   ガスエッチング洗浄装置
  抽出洗浄装置
   ソックスレー抽出洗浄装置
   高温高圧抽出洗浄装置
   マイクロウェーブ抽出洗浄装置
   超臨界抽出洗浄装置
(3)露光装置
  ステッパー
  コータ・デベロッパー
(4)研磨装置
  CMP装置
(5)成膜装置
  CVD装置
  スパッタリング装置
(6)拡散・イオン注入装置
  酸化拡散装置
  イオン注入装置

 つぎに本発明を実験例をあげて説明する 、本発明はかかる実験例のみに限定される のではない。

製造例1(パーフルオロエラストマーAの合成)
 着火源をもたない内容積3リットルのステン レススチール製オートクレーブに、純水1リ トルおよび乳化剤として
を23.4g、(NH 4 ) 2 CO 3 を0.21g仕込み、系内を窒素ガスで充分に置換 脱気したのち、600rpmで撹拌しながら、52℃ 昇温し、テトラフルオロエチレン(TFE)とパー フルオロメチルビニルエーテル(PMVE)の混合ガ ス(TFE/PMVE=41/59モル比)を、内圧が0.78MPa・Gにな るように仕込んだ。ついで、CF 2 =CFO(CF 2 ) 5 CNを0.89g窒素で圧入した後、過硫酸アンモニ ム(APS)12.3gを水30gに溶解し、窒素で圧入して 応を開始した。

 重合の進行に伴い、槽内圧力が低下するの 、圧力が0.78MPa・Gになるように、TFEおよびPM VEを圧入し、重合終了までにTFEを20gおよびPMVE を12.2gそれぞれ自圧にて圧入した。以後、反 の進行にともない同様にTFE、PMVEを圧入し、 0.73~0.83MPa・Gのあいだで、昇圧、降圧を繰り し、TFEを400gとPMVEを244g圧入した。重合中にCF 2 =CFO(CF 2 ) 5 CNを15.15g、17分割して添加した。オートクレ ブを冷却し、未反応モノマーを放出して固 分濃度22.8質量%の水性分散体3009gを得た。重 時間は5.3時間であった。

 この水性分散体のうち1000gを水1000gで希釈 し、3.5質量%塩酸水溶液2800g中に、撹拌しなが らゆっくりと添加した。添加後5分間撹拌し 後、凝析物をろ別し、得られたポリマーを らに2kgの1,1-ジクロロ-1-フルオロエタン(HCFC-1 41b)中にあけ、5分間撹拌し、再びろ別した。 の後このHCFC-141bによる洗浄、ろ別の操作を らに4回繰り返したのち、60℃で72時間真空 燥させ、220gのポリマー(パーフルオロエラス トマーA)を得た。

  19 F-NMR分析の結果、この重合体のモノマー単位 成は、TFE/PMVE/CF 2 =CFO(CF 2 ) 5 CN=73.69/25.9/0.41モル%であった。

製造例2~7(パーフルオロエラストマーB~Gの合 )
 表1に示す仕込み量および添加量に変更した 以外は、製造例1の条件と同様の方法にて重 を行った。

実施例1
 製造例1で得られたパーフルオロエラストマ ーAと式:
で示される化合物(N-Ph)を質量比100/1で混合し オープンロールにて混練して架橋可能な含 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180℃ 10分間プレスして架橋を行ったのち、さら オーブン中で204℃で18時間、さらに288℃で18 間の2段階のオーブン架橋を施し、厚さ2mmの 架橋物の被験サンプルを作製した。この架橋 物の圧縮永久歪みについて以下の測定方法に より測定した。結果を表2に示す。

(圧縮永久歪み)
 JIS K6301に準じてO-リング(AS-568A-214)の310℃で 72時間後の圧縮永久歪みを測定する。

実施例2
 実施例1において、製造例1で得られたパー ルオロエラストマーAの代わりに製造例2で得 られたパーフルオロエラストマーBを用いた 外は、実施例1と同様の方法で被験サンプル 作製し、実施例1と同様にして物性を測定し た。結果を表2に示す。

実施例3
 実施例1において、製造例1で得られたパー ルオロエラストマーAの代わりに製造例3で得 られたパーフルオロエラストマーCを用いた 外は、実施例1と同様の方法で被験サンプル 作製し、実施例1と同様にして物性を測定し た。結果を表2に示す。

比較例1
 実施例1において、製造例1で得られたパー ルオロエラストマーAの代わりに製造例4で得 られたパーフルオロエラストマーDを用い、 ーフルオロエラストマーDとN-Phを表2に示す 合量で混合した以外は、実施例1と同様の方 で被験サンプルを作製し、実施例1と同様に して物性を測定した。結果を表2に示す。

比較例2~6
 実施例1において、製造例1で得られたパー ルオロエラストマーAの代わりに製造例5で得 られたパーフルオロエラストマーEを用い、 ーフルオロエラストマーEとN-Phを表2に示す 合量でそれぞれ混合した以外は、実施例1と 様の方法で被験サンプルを作製し、実施例1 と同様にして物性を測定した。結果を表2に す。

比較例7
 実施例1において、製造例1で得られたパー ルオロエラストマーAの代わりに製造例6で得 られたパーフルオロエラストマーFを用い、 ーフルオロエラストマーFとN-Phを表2に示す 合量で混合した以外は、実施例1と同様の方 で被験サンプルを作製し、実施例1と同様に して物性を測定した。結果を表2に示す。

比較例8
 実施例1において、製造例1で得られたパー ルオロエラストマーAの代わりに製造例7で得 られたパーフルオロエラストマーGを用い、 ーフルオロエラストマーGとN-Phを表2に示す 合量で混合した以外は、実施例1と同様の方 で被験サンプルを作製し、実施例1と同様に して物性を測定した。結果を表2に示す。

製造例8(パーフルオロエラストマーHの合成)
 着火源をもたない内容積82リットルのステ レススチール製オートクレーブに、純水31.95 リットルおよび乳化剤として
を319.8g、(NH 4 ) 2 CO 3 を2.87g仕込み、系内を窒素ガスで充分に置換 脱気したのち、245rpmで撹拌しながら、52℃ 昇温し、テトラフルオロエチレン(TFE)とパー フルオロメチルビニルエーテル(PMVE)の混合ガ ス(TFE/PMVE=35/65モル比)を、内圧が0.78MPa・Gにな るように仕込んだ。ついで、CF 2 =CFOCF 2 CF(CF 3 )OCF 2 CF 2 CN(CNVE)を12.30g窒素で圧入した後、過硫酸アン ニウム(APS)168.1gを水410gに溶解し、窒素で圧 して反応を開始した。

 重合の進行に伴い、槽内圧力が低下する で、内圧が0.73MPa・Gになった時点で、第1回 込みとしてTFEを190gおよびPMVEを138g圧入し、 圧した。以後、反応の進行にともない同様 TFE、PMVEを TFE/PMVEを70/30モル比で、圧入し、 0.73~0.83MPa・Gの間で、昇圧、降圧を繰り返し 第1回仕込みを含めた合計で、TFEを5469gとPMVE 3883g圧入した。重合中にCNVEを209.1g、17分割 て添加した。反応終了後、オートクレーブ 冷却し、未反応モノマーを放出して固形分 度22.12質量%の水性分散体43686gを得た。重合 間は5.78時間であった。

 この水性分散体のうち1000gを水1000gで希釈 し、3.5質量%塩酸水溶液2800g中に、撹拌しなが らゆっくりと添加した。添加後5分間撹拌し 後、凝析物をろ別した。凝析物である得ら たポリマーは、純水3000gに入れ、撹拌しなが ら5分間洗浄したのち、ろ別した。得られた リマーを、同様に純水で洗浄することを繰 返し、ろ別した洗浄水のpHが、6以上になっ 時点で取り出し、70℃で72時間真空乾燥させ 。この操作により、205gのポリマー(パーフ オロエラストマーH)を得た。

  19 F-NMR分析の結果、この重合体のモノマー単位 成は、TFE/PMVE/CNVE=69.06/30.5/0.44モル%であった

製造例9~14(パーフルオロエラストマーI~Nの合 )
 CNVEをCF 2 =CFO(CF 2 ) 5 CNに変え、表3に示す仕込み量および添加量に 変更した以外は、製造例8の条件と同様の方 にて重合を行った。

実施例4~8
 製造例8~12で得られたパーフルオロエラスト マーH~L、式:
で示される化合物(N-Ph)およびカーボン(Cancarb  Thermax N990)を質量比100/1/20の比率で、オー ンロールにて混練して架橋可能な含フッ素 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180℃ 2時間プレスして架橋を行ったのち、さらに オーブン中で290℃で18時間のオーブン架橋を し、P-24規格(JIS B 2401)のOリングを得た。こ のOリングの圧縮永久歪みについて以下の測 方法により測定した。結果を表4に示す。

(圧縮永久歪み)
 JIS K6301に準じてO-リングの310℃72時間の25% 縮での圧縮永久歪みを測定する

比較例9および10
 製造例13、14で得られたパーフルオロエラス トマーM、Nを用いた以外は、実施例4~8と同様 操作で、含フッ素エラストマーを調製し、 験サンプルを作製し、物性を測定した。結 を表4に示す。

 本発明によれば、圧縮永久歪が小さい架 ゴム成形品を与える新たな架橋用エラスト ー組成物を提供することができる。