氟橡胶模塑产品及其生产方法技术

本发明专利技术公开了由交联四氟乙烯／丙烯共聚物或四氟乙烯／丙烯／偏二氟乙烯共聚物而制成，具有以金属元素计的金属含量１．５％质量或更低和适用于要求清洁环境的场合，例如，用于半导体的制造或载体设备，用于食品的制造设备，载体，或储存容器，或医学用品的氟橡胶模塑品。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及氟橡胶模塑产品和更尤其涉及适用于在需要清洁性如低释放气体，低洗脱金属，等和物理和化学耐久性如耐等离子体性，耐臭氧性，耐化学性，耐热性，等，的场合中使用，例如，在半导体生产装置，半导体传输装置，食品制造装置，食品传输或，食品储存和医学器件中使用的橡胶材料的氟橡胶模塑产品。本专利技术还涉及一种用于得到这些氟橡胶模塑产品的生产方法。
技术介绍
对用于半导体生产装置，半导体传输装置，食品制造装置，食品传输或，食品储存和医学器件的橡胶材料，通常需要高清洁性以防外部污染。具体地，重要的是，橡胶材料的组分必须不作为气体或颗粒从橡胶材料本身中释放。在半导体生产装置或半导体传输装置中，除了纯度，还需要物理和化学耐久性如耐等离子体性，耐臭氧性，耐化学性，耐热性，等，因为橡胶材料与各种化学或气体以及与等离子体，臭氧，等接触。因此，迄今通常使用氟橡胶模塑产品。但氟橡胶作为原料包含来自金属盐的金属元素，所述金属盐一般在氟橡胶中用作聚合反应催化剂和乳化剂，和用于凝固来自原料胶乳的氟橡胶。如果这些氟橡胶在使用等离子体气体的半导体生产装置中用作密封材料，氟橡胶有可能因为其与等离子体或臭氧的接触而分解和挥发，这样金属元素作为颗粒释放至外部。因此，本专利技术的一个目的是解决前述问题，更尤其，提供适用于与
技术介绍
相比具有十分优异的清洁性如低释放气体，低洗脱金属，等以及物理和化学耐久性如耐等离子体性，耐臭氧性，耐化学性，耐热性，等和用于半导体生产装置，半导体传输装置，食品制造装置，食品传输或，食品储存和医学器件的橡胶材料的氟橡胶模塑产品。本专利技术的另一目的是提供一种用于得到这些氟橡胶模塑产品的生产方法。本专利技术的综述本专利技术人为解决前述问题进行深入细致的研究。结果发现，交联一种以金属含量减至不大于特定量的方式制备的四氟乙烯-丙烯共聚物或四氟乙烯-丙烯-偏二氟乙烯三元聚合物是有效的。即，本专利技术如下提供了一种。(1)一种氟橡胶模塑产品，特征在于包含交联的四氟乙烯-丙烯共聚物和交联的四氟乙烯-丙烯偏二氟乙烯三元共聚物之一，所述交联共聚物或三元聚合物的金属组分含量不高于1.5％质量，以基于金属元素的量计。(2)根据(1)的氟橡胶模塑产品，特征在于交联是用过氧化物进行。(3)根据(2)的氟橡胶模塑产品，特征在于交联进一步通过电离射线曝光而进行。(4)根据(2)或(3)的氟橡胶模塑产品，特征在于0.1-20质量份三烯丙基异氰尿酸酯交联活性助剂与100质量份四氟乙烯-丙烯共聚物混合。(5)根据任何一项(2)-(4)的氟橡胶模塑产品，特征在于金属元素含量不高于5000ppm。(6)根据(1)的氟橡胶模塑产品，特征在于交联通过电离射线曝光而进行。(7)根据任何一项(1)-(6)的氟橡胶模塑产品，特征在于当氟橡胶模塑产品在温度100℃下保持30分钟时，释放气体的量不高于3ppm。(8)一种生产氟橡胶模塑产品的方法，特征在于包括以下步骤交联作为原料制得的金属组分含量不高于1.5％质量的四氟乙烯-丙烯共聚物和四氟乙烯-丙烯-偏二氟乙烯三元聚合物之一，以基于金属元素的量计。(9)根据(8)的生产氟橡胶模塑产品的方法，特征在于将包含原料和过氧化物交联剂的混合物或包含原料，过氧化物交联剂和交联活性助剂的混合物热模塑成交联体。(10)根据(9)的生产氟橡胶模塑产品的方法，特征在于交联体进一步用电离射线照射。(11)根据(9)或(10)的生产氟橡胶模塑产品的方法，特征在于被制成金属组分含量不高于5000ppm的四氟乙烯-丙烯共聚物和四氟乙烯-丙烯-偏二氟乙烯三元共聚物用作原料。(12)根据(8)的生产氟橡胶模塑产品的方法，特征在于原料预成型为预定形状并随后将预成型体用电离射线照射。(13)根据任何一项(8)-(12)的生产氟橡胶模塑产品的方法，特征在于通过交联得到的模塑产品进一步经受使用纯水的清洁处理，温度不低于150℃的热处理或所述清洁处理和所述热处理的组合。本专利技术进一步提供以下橡胶材料，优选描述于任何一项(1)-(7)的氟橡胶模塑产品的用途。(14)一种用于半导体生产装置或半导体传输装置的橡胶材料，特征在于根据包含任何一项(1)-(7)的氟橡胶模塑产品。(15)一种用于食品制造装置、食品传输或食品储存的橡胶材料，特征在于包含根据任何一项(1)-(7)的氟橡胶模塑产品。(16)一种用于医学器件的橡胶材料，特征在于根据包含任何一项(1)-(7)的氟橡胶模塑产品。优选实施方案的描述本专利技术以下详细描述。在本专利技术中，用作模塑材料的四氟乙烯-丙烯共聚物或四氟乙烯-丙烯-偏二氟乙烯三元聚合物通过以下描述的一种工艺制成，以便该共聚物或三元聚合物的金属组分含量不高于1.5％质量，以基于金属元素的量计。四氟乙烯-丙烯共聚物或四氟乙烯-丙烯-偏二氟乙烯三元聚合物用过氧化物交联剂或通过用电离射线照射而交联，这样得到按照本专利技术的氟橡胶模塑产品。顺便说说，在以下描述中，由于过氧化物交联剂而制成的氟橡胶模塑产品称作″过氧化物交联氟橡胶模塑产品″，而由于用电离射线照射而制成的氟橡胶模塑产品称作″射线交联氟橡胶模塑产品″。(过氧化物交联氟橡胶模塑产品)在本专利技术中，四氟乙烯-丙烯共聚物是一种包含四氟乙烯和丙烯作为主要组分的共聚物。尽管由Asahi玻璃有限公司等制造的″AFLAS″可被认为是该共聚物的一个例子，但共聚物不限于此。共聚物可以用除了四氟乙烯和丙烯之外还包含第三组分如六氟丙烯，乙烯，全氟烷基乙烯基醚或类似物的三元聚合物替代。共聚物可包含过氧化物交联部位如碘，溴，或类似物。在四氟乙烯-丙烯共聚物中，基于四氟乙烯的聚合单元的摩尔分数和基于丙烯的聚合单元的摩尔分数的总和优选不低于60％，更优选不低于85％，最优选不低于95％的所有的聚合单元的摩尔分数的总和。(基于四氟乙烯的聚合单元基于丙烯的聚合单元)的摩尔比优选为(40∶60)-(65∶35)，更优选(50∶50)-(60∶40)。基于相应的单体的聚合单元在四氟乙烯-丙烯-偏二氟乙烯三元聚合物中的比率优选为(50∶49∶1)-(40∶20∶40)，更优选(50∶48∶2)-(42∶20∶38)，以(基于四氟乙烯的聚合单元基于丙烯的聚合单元基于偏二氟乙烯的聚合单元)的摩尔比计。例如，四氟乙烯-丙烯共聚物和四氟乙烯-丙烯-偏二氟乙烯三元聚合物可由共聚物或三元聚合物胶乳制成。术语″胶乳″是指共聚物或三元聚合物被乳化和分散在水中的一种悬浮液。市场上可得到的材料可用作胶乳四氟乙烯-丙烯共聚物的胶乳。或可以使用当共聚物通过乳液聚合反应由单体材料合成时作为中间体产物产生的胶乳。例如，日本专利出版物No.8086/1986所介绍的作为四氟乙烯-丙烯共聚物的中间体产物的胶乳可原样使用。或可以使用通过将固体四氟乙烯-丙烯共聚物分散到水中而制成的胶乳。该胶乳可与其它胶乳如偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物胶乳，偏二氟乙烯-六氟丙烯-四氟乙烯三元共聚物胶乳，偏二氟乙烯-六氟丙烯-全氟甲基乙烯基醚三元共聚物胶乳，NBR胶乳，SBR胶乳，等共混。从共混胶乳中凝固和共沉淀的橡胶的优点在于，相应的橡胶相细和均匀地分散。在市场上可得到的材料也可用作四氟乙烯-丙烯-偏二氟乙烯三元聚合物的胶乳。为了减少所含杂质如金属组分等的量，四氟乙烯-丙烯共聚物胶乳或四氟乙烯-丙烯-偏二氟乙烯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包含交联四氟乙烯－丙烯共聚物和交联四氟乙烯－丙烯－偏二氟乙烯三元聚合物之一的氟橡胶模塑产品，其中所述交联共聚物或三元聚合物的金属组分含量不高于１．５％质量，以基于金属元素的量计。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：森本和树，九泽直也，小仓仁志，有泽卓己，窪山刚，桥本欣郎，山田均，齐藤正幸，三轮哲哉，
申请(专利权)人：霓佳斯株式会社，旭硝子株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]