含氟树脂模压件制造技术

本发明专利技术涉及一种具有抗静电性能的新颖含氟树脂模压件，它不仅保留含氟树脂固有的性能且又显示优良的抗静电效应。所述模压件在其由基本上不含离子交换基团的含氟树脂组成的基材表面上，通过使其存在有离子交换基团，将基材表面上的含氟树脂的抗静电层的电阻率调节至＜１０↑［１３］欧姆。因而该模压件极其不易被沾污。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及具有抗静电性能的新颖含氟树脂模压件。更具体地说，本专利技术涉及的含氟树脂模压件在保持含氟树脂所固有的性能的同时又能显示良好抗静电效应，而且几乎不会被沾污。之所以如此是由于在基本上不含离子交换基团的含氟树脂所构成的基材的表面层上，通过使该表面上存在离子交换基团而提供一层其表面电阻率被调节至大于1013欧的含氟树脂抗静电层所致。含氟树脂具有优异的抗化学药品和热的性能，优异的电绝缘性能和优异的耐沾污的性能，故被广泛应用于许多工业领域。可是，含氟树脂的表面电阻是如此之高以致它很易带上静电，这是一个严重的缺陷。例如，在制造半导体的步骤中所用的由含氟树脂制成的晶片载盘由于含氟树脂的带电性能而易于吸附悬浮于大气中的微粒。结果，晶片载盘所吸附的微粒使晶片载盘载持的晶片沾污，这可以解释使用这些晶片制成的产品的高次品率。在输送易燃流体的管子中，静电是由易燃流体流经管子时的摩擦所产生的，这种静电造成着火的可能性。迄今为止，已知有一种系由一种含氟树脂与一种导电粉末掺混而得的树脂组合物和由该组合物组成的模压件，其目的在于使模压件具有抗静电性能。例如，日本专利公开号37842/1986，223255/1987和233751/1990均揭示了生产含氟树脂组合物制成的模压件的方法，所述树脂组合物则由将含氟树脂，如四氟乙烯或其类似物，与碳粉及碳纤维粉，或诸如纤维状导电氧化钛和氧化锌混合而成。此外，日本专利公开号59864/1996揭示了一种具有导电性表面的含氟树脂模压件，所述表面系通过将含氟树脂模压件的表面层用等离子体处理使其经由切断C-F键以形成C＝C键而形成。然而由混入导电性粉末的树脂组合物制成的模压件的一个问题是，由于树脂组合物中必须掺合进大量的导电性粉末才能产生抗静电性能，因此，导电性粉末或其中所含的杂质会从含氟树脂模压件流出。这一问题招致了与模压件进行接触的物质被沾污的现象。尤其是，当含氟树脂模压件被用作晶片载盘时，晶片载盘所载持的晶片会被业已流出的导电性粉末的粒子所沾污。此外，当所述的模压件被用作输送流体的管子时，从含氟树脂流出的导电性粉末的粒子会沾污流体。当模压件整体上均由含导电性粉末的含氟树脂构成时，含氟树脂固有的电绝缘性和抗沾污性会受损害，这使其在需要这类性能的应用方面受到限制。另一方面，为使含氟树脂模压件具有亲水性，日本专利公开号98641/1989揭示了一种方法，该方法基于辐射线的照射，将含离子交换基团的亲水性单体接枝聚合到一种含氟树脂的多孔性管子的表面上。然而在用接枝反应将亲水性单体引入以赋以亲水性能之时，由于含氟树脂属于一种在这种反应中的分解型树脂，因此难以定量和大量地引入单体。因此，所授予的离子交换基团的厚度至多只能在表面上达到很薄的几百埃。此外，对于被辐射线照射的会氟树脂模压件表面而言，所分解的树脂可能成为产生颗粒的起因。结果，含氟树脂模压件无法显示足够的表面电阻之降低，从而使得人们进一步要求提高其抗静电效应和防沾污性能，并存在着这种改进的可能。因此，本专利技术的第一目的是提供一种含氟树脂模压件，它能持续地长期显示良好的抗静电效应，而且所允许的从模压件及其类似物中流出的诸如颗粒之类的沾污物质极其少。本专利技术的第二目的是利用含氟树脂模压件的这些性能提供晶片载盘、管及薄膜。本专利技术的进一步的目的优点可从以下的叙述中一目了然。根据本专利技术，可以通过在由基本不含离子交换基团的含氟树脂构成的基材的表面上形成一层由含氟树脂构成的抗静电层而达到以上提到的目的和优点，在所述抗静电层中使其存在有离子交换基团以便能显示出预定的表面电阻。这就是说，本专利技术涉及一种含氟树脂模压件，该模压件包括，在基本上不含离子交换基团的含氟树脂所构成的基材的表面上，一层由含氟树脂组成的抗静电层，该抗静电层由使其中存在有离子交换基团而将其表面电阻率调节至不大于1013欧姆。本专利技术还提供由上述含氟树脂制的晶片载盘、管、以及薄膜等模压件。附图说明图1为一透视图，表明由本专利技术的含氟树脂模压件构成的晶片载盘，图中数字1表示晶片载盘的主体，数字2表示载持晶片的槽。在本专利技术中，由含氟树脂构成的基材实质上不含离子交换基团。这就是说，当具有离子交换基团的树脂所组成的基材被浸没在一种溶剂或一种化学溶液中时，由该基材所成的模压件发生溶胀，使其尺寸发生变化，除了发生吸附之外，也允许离子、无机物或有机物渗透。因此，当模压件用作晶片盘时，一个关于与盘接触的晶片被沾污的问题就产生了。例如，已经知道有一种氟化过的离子交换膜和一种作为具有离子交换基团的含氟树脂材料的离子交换树脂。然而这些树脂可渗透和吸附离子，且通常所具有的离子交换基团的量约达十或几个摩尔％。在需要含氟树脂的特征即抗沾污这一性质的场合，正如晶片盘所代表的场合，需要抑制氟型离子交换膜或离子交换树脂所具有的吸附(adsorb)有机物质和离子的性能。即使在需要抗静电性能的含氟树脂所构成的诸如薄膜和管之类的模压件的应用中，人们也希望对其渗透和吸附离子、像水之类的无机物和像醇类之间的有机物的性质进行抑制。因此，含氟树脂可作为基材而被使用于本专利技术中，而没有什么限制，只要它不含离子交换基团或其所含之离子交换基团的数量未达到会使上述问题得以发生的程度。由于所要求的尺寸稳定性，吸附性能和渗透性能视各种应用而异，因此充当基材的含氟树脂中的离子交换基团的数量不能作特别的规定。一般而言，以含离子交换基团的单体计，离子交换基团的量为小于0.20摩尔％，尤其是不大于0.1摩尔％。在本说明书中，含氟树脂中所含的离子交换基团的量用离子交换基团相对于整体单体的单体单元的组份比(composition)表示。从处于使用中的模压件不被沾污的角度而言，要求构成本专利技术的基材基本上甚至不含可能会从其中流出添加剂的填料。或者，要求所加的填料是不会流出的填料，其所加之量以不严重破坏含氟树脂基材的性能为准。根据本专利技术，可优选作为基材使用的含氟树脂的实例可包括聚四氟乙烯，四氟乙烯和一种烷乙烯基醚和/或一种具有可转变成离子交换基团的官能团(见后述)的单体(以后称此为前体单体)的共聚物，四氟乙烯和六氟丙烯和/或前体单体的共聚物，聚一氯三氟乙烯，四氟乙烯和全氟二甲基间二氧杂环戊烯的共聚物，以及聚全氟链烯基乙烯基醚。以上提到的烷基乙烯基醚为一种全氟烷基乙烯基醚或一种具有氢原子的全氟烷基乙烯基醚。具体地说，该烷基乙烯基醚由下列通式所表示；Rf(CH2)1OCF＝CF2其中Rf为全氟烷基，l为0或1。所要求的是，烷基乙烯基醚的用量应以在所得的共聚物中的氢原子量不大于0.2％(重量)，最好不大于0.15％(重量)。从抗热，耐化学药品和抗沾污的角度而言，在上述含氟树脂中，最好使用诸如聚四氟乙烯之类的，全氟碳型树脂，四氟乙烯和全氟烷基乙烯基醚的共聚物，以及四氟乙烯和六氟丙烯的共聚物。在本专利技术中，形成于基材表面上的抗静电层包括含氟树脂，该含氟树脂层通过使其上存在有离子交换基团而将其表面电阻率调节至不大于1013欧姆，最好不大于1010欧姆。在本专利技术中，表面电阻率系依照JISK-6911的规定加以测得。抗静电层被形成于由含氟树脂基材的表面之上，而该树脂基本上不含离子交换基团，为的是降低表面电阻率。与通常的通过加入导电性物质以赋予抗静电性能的方法相比，在本专利技术的基材表面本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含氟树脂模压件，其特征在于所述模压件在其由基本上不含离子交换基团的含氟树脂组成的基材的表面上具有由含氟树脂组成的一层抗静电层，该层的表面电阻率通过使其存在有离子交换基团而被调节至不大于１０↑［１３］欧姆。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：中原昭彦，中岛淳一郎，德永伸二，江崎龙夫，
申请(专利权)人：德山株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]