氟树脂模塑制品以及它们的生产制造技术

[目标]提供在模塑之后具有降低的洗脱氟离子浓度的氟树脂模塑制品，并且提供用于生产氟树脂模塑制品和氟树脂组合物从而降低洗脱氟离子浓度的方法。[方法]用于生产氟树脂模塑制品的方法，其中氟树脂在氟离子降低化合物的存在下熔融模塑，从而获得模塑制品和氟树脂组合物。氨、脲、产生氨的氮化合物和碱为所述氟离子降低化合物的优选实例。本发明专利技术还提供了由具有1ppm或更低的氟离子浓度的四氟乙烯/全氟(烷基乙烯基醚)形成的模塑制品。[选择的图片]无。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】氟树脂模塑制品以及它们的生产本专利技术涉及具有降低的洗脱的氟离子浓度的氟树脂模塑制品，以及用于生产具有降低的洗脱的氟离子浓度的氟树脂模塑制品的方法。四氟乙烯/全氟(烷基乙烯基醚)共聚物(PFA)为热可熔的氟树脂，其在耐热性、耐化学品性、高频率电气性能、不粘着性、以及阻燃性方面具有优异的特性。因此所述材料已被广泛地用来生产用于化学工业的材料，如用于输送酸、碱和其它液体化学品、溶剂和油漆的管道，以及液体化学贮藏容器或罐，和用于电气工业，如管、滚筒和电线的材料。氟树脂还通常用于半导体制造领域中的生产线设备和晶片载体。然而，由于氟树脂自身当在高熔融模塑温度下熔融模塑时热分解，因此产生大量的氟离子。因此，大量的 氟离子被从氟树脂模塑制品上洗脱，并且这些杂质进入生产工艺的效应因此变成严重的问题。此外，洗脱的氟离子在水溶液中产生氢氟酸，在生产期间其具有在半导体装置上的腐蚀和/或蚀刻效应，并导致直接的问题或为装置故障的原因。因此期望降低氟离子的数目，并且已被注意到了对于氟树脂和由此形成的模塑制品的问题的严重性(Solid StateTechnology 33,65(1990))。用于从氟树脂产品中有效且显著地降低洗脱的氟离子数目的方法结合半导体制造技术的高水平增长正在被发展起来。目前，已通过将不稳定的端基进行氟化而稳定的氟树脂被用于半导体应用，但是由于半导体晶片直径的增加，现在需要更大的容器，并且因此半导体制造商和半导体化学品制造商强烈期望从氟树脂容器上额外降低洗脱的氟离子含量。此外，当氟树脂容器被用于微量分析领域中的样品浓缩或分离时，产生很少的洗脱的氟离子的氟树脂是期望的以便获得更高的分析精度。为此，作为用于解决伴从这些氟树脂产品上洗脱的氟离子的问题的方法，已经提议的方法涉及通过聚合改性氟树脂，将氟树脂经受端基酰胺化，并将氟树脂经受端基氟化。在美国专利公开6，939，495B2中，描述了氟树脂模塑制品，其中洗脱的氟离子浓度为约lppm。该制品通过全氟间二氧杂环戊烯改性的(四氟乙烯/全氟甲基乙烯基醚)共聚物(原材料)的熔融模塑获得，所述共聚物通过全氟甲基乙烯基醚(PMVE)和四氟乙烯在O. 3至I. 6重量％的全氟间二氧杂环戊烯的存在下的微乳液聚合获得。然而，洗脱的氟离子浓度降低效应较差，并且洗脱的氟离子浓度为通过没有用全氟间二氧杂环戊烯改性的(四氟乙烯/全氟甲基乙烯基醚)共聚物(原材料)的熔融模塑获得的模塑制品的约二分之一。因此该材料不足于用于半导体应用。此外，由于全氟间二氧杂环戊烯被用作改性剂，存在对于不能保持四氟乙烯/全氟(甲基乙烯基醚)共聚物的优异特性的问题。此外，在美国公布中，没有提及关于不是全氟间二氧杂环戊烯和全氟(甲基乙烯基醚)的全氟(烷基乙烯基醚)共聚物。在美国专利公开4，599，386和日本专利2921026中，描述了在氟树脂中不稳定的端基，如-ch2oh、-coohjp -COF通过用氨气或产生氨气的化合物处理氟树脂改性来热稳定端基(酰胺(-CONH2))的方法(下文被称为“端基酰胺化方法”)。已报道，由于端基酰胺化方法，氟树脂的洗脱的氟离子浓度减少至lppm。然而，当已经受过端基酰胺化的氟树脂被熔融模塑时，-CONH2端基发生氧化并经受水解分解和/或热分解，并且所得的氟树脂模塑制品的洗脱的氟离子浓度增加(参考下文比较实施例2和3)。此外，在美国专利公开4，743，658中，描述了通过用氟气处理氟树脂产生比酰氨基更加热稳定的端基的改变方法(下文的“氟化方法”)，其中所有的热不稳定的端基被转变成热稳定的-CF3端基。描述了由这种方式氟化产生的、具有洗脱的氟离子浓度为3ppm或更低的氟树脂。尽管已经受该氟化处理的氟树脂(原材料)不包含任何不稳定的端基，但氟树脂在熔融模塑期间自身经历热分解，从而产生氟离子，并因此从所得的氟树脂模塑制品中浓缩的洗脱的氟离子增加了(参考下文的比较实施例I)。在上文现有技术的描述中，氟树脂自身或氟树脂不稳定的端基在氟树脂熔融模塑期间经历热分解，并且最终模塑产品的氟离子浓度不能被降低。本专利技术的专利技术人对于用于·最终模塑产品中的另外降低洗脱的氟离子浓度的方法进行了艰苦的调查研究，并且根据发现由能够解决上述问题的方法而得出本专利技术。「现有技术文献I「专利文档I美国专利公开6，939，495美国专利公开4，599，386美国专利公开4，743，658专利号2921026 Solid State Technology 33,65 (1990)「专利技术概沭I「本专利技术要解决的问题I根据在过去已被提出的技术，氟树脂的末端已被转变成热稳定的端基，或氟树脂在模塑之前已经受氟化处理。然而，当熔融模塑在高温下进行时，氟离子通过热稳定的端基或由于氟树脂的热分解而产生。因此，从氟树脂模塑制品上洗脱的氟离子的量增加了，并且不可能获得具有降低的氟离子浓度的氟树脂模塑制品。因此，在已使用这些氟树脂模塑制品的半导体制造工艺中一直存在装置故障的问题。本专利技术的研发是为了解决对于现有技术的这些类型的问题，并且本专利技术的目的是提供具有在模塑之后降低的氟离子的氟树脂模塑制品。本专利技术提供了用于生产具有降低的氟离子洗脱含量的氟树脂模塑制品和具有低含量的洗脱氟离子的氟树脂模塑制品的方法。本专利技术提供了用于生产氟树脂模塑制品的方法，其中氟树脂在氟离子降低化合物的存在下被模塑。本专利技术的一个优选方面为对于氟树脂模塑制品的生产方法，其中氟离子降低化合物为至少一种选自氨、脲、产生氨的氮化合物和碱的化合物。本专利技术的另一个优选方面为氟树脂模塑制品的生产方法，其中产生氨的氮化合物为选自铵盐和有机胺化合物中的至少一种化合物。本专利技术的另一个优选方面为氟树脂模塑制品的生产方法，其中碱为选自碱金属氢氧化物和碱金属碳酸盐中的至少一种化合物。本专利技术的另一个优选方面为氟树脂模塑制品的生产方法，其中氟离子降低化合物在模塑之前与氟树脂混合。本专利技术的另一个优选方面为氟树脂模塑制品的生产方法，其中氟离子降低化合物在氟树脂模塑的时候添加。本专利技术的另一个优选方面为氟树脂模塑制品的生产方法，其中氟树脂的模塑通过将氟树脂组合物经受任何下列模塑方法进行熔融挤塑、注塑、传递模塑、旋转模塑、压塑或吹塑。 本专利技术提供通过任何上文已经描述的氟树脂模塑制品生产方法获得的氟树脂模塑制品。本专利技术提供由四氟乙烯/全氟(烷基乙烯基醚)共聚物形成的氟树脂模塑制品，其中将36g模塑制品导入40g超纯水中并在大气压和25°C的洗脱条件下进行24h洗脱时，氟离子浓度为Ippm或更低，其中洗脱的氟离子根据JIS K0127(离子色谱法)测量。「本专利技术的效果I本专利技术提供具有降低的洗脱氟离子浓度但保持优异的耐热性、耐化学品性和氟树脂机械特性的氟树脂模塑制品。本专利技术在最终的熔融模塑期间通过提供痕量的氟离子降低化合物连同氟树脂来提供基于现有技术的出乎意料的显著优异的效果，可提供具有洗脱的氟离子浓度大大降低的氟树脂模塑制品并同时保持优异的耐热性、耐化学品性和氟树脂的机械特性。「本专利技术的实施方案I本专利技术中所用的氟树脂为熟知的材料。本专利技术用于能够被熔融模塑的含氟聚合物。术语“熔融模塑”是指聚合物被制造成以熔融态流动，并且使用常规的熟知的熔融模塑装置如挤出机或注射成型机以便由熔体来形成模塑制品，如膜、纤维或管。材料本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：HN·范，矢部洋正，李庭昌，
申请(专利权)人：杜邦三井氟化物有限公司，
类型：
国别省市：