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TWI394787B - 全氟彈性體組成物以及彼之製造方法 - Google Patents

全氟彈性體組成物以及彼之製造方法 Download PDF

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TWI394787B
TWI394787B TW97139763A TW97139763A TWI394787B TW I394787 B TWI394787 B TW I394787B TW 97139763 A TW97139763 A TW 97139763A TW 97139763 A TW97139763 A TW 97139763A TW I394787 B TWI394787 B TW I394787B
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TW97139763A
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TW201016776A (en
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Tsuyoshi Noguchi
Jiazhong Luo
Tatsuya Morikawa
Hirokazu Komori
Takafumi Yamato
Meiten Koh
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Greene Tweed Of Delaware
Daikin Ind Ltd
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Description

全氟彈性體組成物以及彼之製造方法
本發明係關於全氟彈性體組成物,其包含兩種全氟烷基乙烯醚單元不同之可固化的全氟聚合物。本發明亦係關於具有極佳熱和電漿耐受性的全氟彈性體(FFKM)之可固化組成物和模塑物件。
含氟彈性體,特別是全氟彈性體材料(如,主要包含四氟乙烯(TFE)單元的全氟彈性體)具有極佳的化學品耐受性、溶劑耐受性、耐熱性和電漿耐受性,並因此而廣泛用於在嚴格環境下使用的密封材料(如,封條或墊片..等)。
但隨著技術的進步,所須特性越見嚴苛,且在航空、太空工業、半導體製造設備和化學儀器設備領域中,要求在不低於300℃的高溫環境下之密封性。
據此,用以改良固化速率,日本專利案JP2001-504885A揭示一種藉由將固化加速劑(如,有機或無機銨鹽)加至全氟彈性體混合物和固化劑之混合物中而製得的可固化組成物。
全氟彈性體因為可接受的壓縮變形耐受性程度和機械性質而用於具有基礎填料的組成物或強化系統中。因此,它們曾被用於許多用途,包括在封條或墊片將面對高腐蝕性化學品和/或極端操作條件的應用中作為彈性密封材料,及用以形成能夠耐得住變形的模塑物件。FFKM因為前述之它們的化學品和電漿耐受性而亦為半導體製造工業中熟知作為密封材料者。此材料基本上製自全氟化的單體,包括至少一個全氟化的固化位置單體。此單體可自固化位置單體聚合成具有固化位置的全氟彈性體及於之後固化(交聯)而形成彈性體。典型的FFKM組成物包含前述之已聚合的全氟聚合物、與在固化位置單體上的反應性固化位置基團反應的固化劑和任何所欲的填料。固化的全氟彈性體具有典型的彈性體特性。
一般已知FFKM由於它們的高純度、對於熱、電漿、化學品和其他嚴苛環境的極佳耐受性,所以作為O-環和用於高層次密封應用的相關密封零件。須將它們用於這樣的環境中的工業包括半導體、航空、化學和藥學。由於FFKM和以FFKM為基礎的組成物能夠提供更高的熱、化學品和電漿耐受性,所以使用這些材料開發新的全氟彈性體組成物來面對越來越多的要求和挑戰。工業要求,特別半導體領域,持續要求此封條符合具有日增之嚴苛環境之新的最終用途應用之增進的效能及更低的污染和特別的需求。
如此技藝中的認知,不同的FFKM組成物可視固化位置單體(CSM)結構類型和相關的固化化學而定地包括不同固化劑。此組成物亦可包括各式各樣的填料和填料組合,以達到目標機械性質、壓縮變形或改良的化學和電漿耐受性。用於半導體密封應用,無機和有機填料二者可用以視電漿化學類型而定地改良電漿耐受性。典型的填料包括碳黑、二氧化矽、氧化鋁、氟塑料、硫酸鋇和其他塑料。用於半導體應用的一些FFKM組成物中使用的填料包括氟塑料填料粒子(由聚四氟乙烯(PTFE)形成)或可熔融加工的全氟聚合物,如,四氟乙烯(TFE)和六氟丙烯(HFP)之共聚物(亦稱為FEP型共聚物)或TFE和全氟烷基乙烯醚(PAVE)之共聚物(PAVE)(稱為PFA型共聚物),特別是奈米尺寸的粒子。
美國專利案第6,710,132號揭示FFKM與半晶狀氟塑料粒子(如,PTFE)之摻合物,其中粒子具核-殼結構且藉這些材料之乳膠摻合形成。
美國專利案第4,713,418號揭示一種組成物,其藉FFKM和可熔融加工的熱塑性氟聚合物之熔融合而形成。此專利案聲稱藉再結晶作用,自一些熔融的熱塑物再形成約10微米的粒子。美國專利案第2005/0261431 A1號揭示FFKM和平均尺寸大於100奈米的半晶狀聚合物(如,PTFE)和/或共聚物(如,PFA型共聚物)之摻合,其中摻合溫度或固化溫度超過氟塑料填料的熔化溫度。
美國專利案第7,019,083號和國際公開WO 2006/120882 A1揭示可交聯的氟塑料。
當FFKM組成物包括半晶狀氟塑料粒子填料(如,PTFE的微米粒子或奈米粒子)或共聚物(如PFA型共聚物)時,達到良好的物理性質、良好的電漿耐受性和極佳純度。用於半導體應用,此系統有助於防止金屬粒化作用和污染作用的程度亦超過FFKM,該系統具有無機填料,如,金屬氧化物。但是,此技藝對於開發更簡化的加工法以形成摻有填料的氟聚合物FFKM有需求存在。大規模、商業批次的乳膠摻合昂貴,而熔融摻合通常須溫度高至350℃。許多市售產品中的填料載量通常限制為以基礎聚合物計之至多約30重量%。由於使用氟聚合性填料,此組成物有時亦可具有相對高的壓縮變形,尤其於高溫(如,>300℃)時。模塑性和結合性亦可能因使用此氟聚合性填料而受限。
此技藝中希望全氟彈性體組成物獲進一步改良,以藉固化提供高耐熱性、低壓縮固化、良好電漿耐受性、相對低硬度、足夠強度和拉伸性,符合用於高層次密封(如,半導體加工)之提高的要求。
本發明的一個目的係提供全氟彈性體組成物,其確保短交聯時間。下列描述解釋本發明的其他目的。
本發明中,針對使用全氟烷基乙烯醚單元含量小的全氟聚合物(全氟彈性體)時,交聯時間較長的問題。
亦即,本發明係關於一種全氟彈性體組成物,包含:
第一可固化的全氟聚合物,包含四氟乙烯、第一全氟烷基乙烯醚和至少一種第一固化位置單體,和
第二可固化的全氟聚合物,包含四氟乙烯、第二全氟烷基乙烯醚和至少一種第二固化位置單體,
其中第一可固化的全氟聚合物中的第一全氟烷基乙烯醚含量和/或種類與第二可固化的全氟聚合物中的第二全氟烷基乙烯醚含量和/或種類不同。
本發明之全氟彈性體組成物進一步包含至少一種能夠固化至少一種第一固化位置單體和至少一種第二固化位置單體之固化劑。
根據本發明之組成物中,第一固化位置單體具有選自由腈基、羧基和烷氧羰基所組成之群組中之至少一種種類,而第二固化位置單體具有選自由腈基、羧基和烷氧羰基所組成之群組中之至少一種種類。
根據本發明之組成物中,第一可固化的全氟聚合物中之第一全氟烷基乙烯醚含量與第二可固化的全氟聚合物中之第二全氟烷基乙烯醚含量不同。
根據本發明之組成物中,第一可固化的全氟聚合物中之四氟乙烯與全氟烷基乙烯醚的莫耳比約0:100至約65:35莫耳%,而第二可固化的全氟聚合物中之四氟乙烯與全氟烷基乙烯醚的莫耳比約65:35至約95:5莫耳%。
根據本發明之組成物中,第一可固化的全氟聚合物包含約0至約58.5莫耳%的四氟乙烯、約31.5莫耳%至約99.99莫耳%的第一全氟烷基乙烯醚和約0.1莫耳%至約10莫耳%的至少一種第一固化位置單體,而第二可固化的全氟聚合物包含約65至約85.5莫耳%的四氟乙烯、約4.5至約35莫耳%的第二全氟烷基乙烯醚和約0.1莫耳%至約10莫耳%的至少一種第二固化位置單體。
根據本發明之組成物中,第一可固化的全氟聚合物包含約49.8至約63.1莫耳%的四氟乙烯、約49.75至約34莫耳%的第一全氟烷基乙烯醚和約0.5莫耳%至約3莫耳%的至少一種第一固化位置單體,而第二可固化的全氟聚合物包含約64.7至約82.5莫耳%的四氟乙烯、約14.6至約34.83莫耳%的第二全氟烷基乙烯醚和約0.5莫耳%至約3莫耳%的至少一種第二固化位置單體。
根據本發明之組成物中,第一可固化的全氟聚合物中,第一可固化的全氟聚合物的四氟乙烯與第一全氟烷基乙烯醚之莫耳比約50:50至約65:35,而第二可固化的全氟聚合物中,第二可固化的全氟聚合物的四氟乙烯與第二全氟烷基乙烯醚之莫耳比約65:35至約85:15。
根據本發明之組成物中,第一全氟烷基乙烯醚與第二全氟烷基乙烯醚之間的含量差異為約5莫耳%至約25莫耳%。
根據本發明之組成物中,固化位置單體係含腈基的單體。
根據本發明之組成物中,第一和第二全氟聚合物中的全氟烷基乙烯醚係全氟甲基乙烯醚。
根據本發明之組成物中,相對於每100質量份的組成物,固化劑的量是約0.3至10.0質量份。
根據本發明之組成物中,固化劑係以式(II)表示之含有至少兩個可交聯的反應基之化合物:
其中R1 基相同或相異且每一者是-NH2 、-NHR2 、-OH或-SH;R2 是一價有機基團,
式(III)表示的化合物:
其中R3 是-SO2 -、-O-、-CO-、具1至6個碳原子的伸烷基、具1至10個碳原子的全氟伸烷基或單鍵;R4
式(IV)表示的化合物:
其中Rf 1 是具1至10個碳原子的全氟伸烷基,和
式(V)表示的化合物:
其中n是1至10的整數。
根據本發明之組成物中,該組成物包含約0.6至約0.9重量%的固化劑。
根據本發明之組成物中,至少一種第一固化位置單體提供官能基至第一可固化的全氟聚合物的至少一個末端上和/或在第一可固化的全氟聚合物之聚合物主鏈的懸垂物上。
根據本發明之組成物中,至少一種第二固化位置單體提供官能基至第二可固化的全氟聚合物的至少一個末端上和/或在第二可固化的全氟聚合物之聚合物主鏈的懸垂物上。
根據本發明之組成物中,至少一種固化劑與至少一種第一固化位置單體和/或至少一種第二固化位置單體的官能基反應而形成苯并咪唑交聯結構。
根據本發明之組成物中,進一步包含至少一種外加之可固化的全氟聚合物,其包含四氟乙烯、全氟烷基乙烯醚和固化位置單體。
本發明亦係關於一種固化的全氟彈性體組成物,可藉令本發明之可固化的全氟彈性體組成物固化而得。
根據本發明之固化的全氟彈性體組成物中,第一可固化的全氟聚合物包含約0至約58.5莫耳%的四氟乙烯、約31.5莫耳%至約99.99莫耳%的第一全氟烷基乙烯醚和約0.1莫耳%至約10莫耳%的至少一種第一固化位置單體,而第二可固化的全氟聚合物包含約65.0至約85.5莫耳%的四氟乙烯、約4.5至約35莫耳%的第二全氟烷基乙烯醚和約0.1莫耳%至約10莫耳%的至少一種第二固化位置單體。
根據本發明之固化的全氟彈性體組成物中,第一可固化的全氟聚合物中,第一可固化的全氟聚合物之四氟乙烯與第一全氟烷基乙烯醚之莫耳比約50:50至約65:35,而第二可固化的全氟聚合物中,第二可固化的全氟聚合物中之四氟乙烯與第二全氟烷基乙烯醚之莫耳比約65:35至約85:15。
根據本發明之固化的全氟彈性體組成物中,至少一種第一固化位置單體的固化位置與至少一種第二固化位置單體的固化位置每一者為選自由腈基、羧基和烷氧羰基所組成之群組的官能基。
根據本發明之固化的全氟彈性體組成物中,第一全氟彈性體和第二全氟彈性體中之至少一者具有苯并咪唑交聯結構。
根據本發明之固化的全氟彈性體組成物中,組成物中之第一全氟彈性體與第二全氟彈性體之重量%比約1:99至約99:1。
根據本發明之固化的全氟彈性體組成物中,組成物中之第一全氟彈性體與第二全氟彈性體之重量%比約20:80至約80:20。
根據本發明之固化的全氟彈性體組成物中,組成物中之第一全氟彈性體與第二全氟彈性體之重量%比約75:25至約55:45。
根據本發明之固化的全氟彈性體組成物中,第一全氟烷基乙烯醚與第二全氟烷基乙烯醚的莫耳%差異為約5%至約25%。
本發明進一步係關於包含根據本發明之之固化的全氟彈性體組成物之模塑物件。
根據本發明之模塑物件中,模塑物件為O-環、封條或墊片。
根據本發明之模塑物件中,模塑物件結合至包含金屬或金屬合金的表面。
根據本發明之模塑物件中,模塑物件結合至用以封住半導體加工室的門表面。
文中的此模塑物件可為密封元件,其可結合至包含金屬或金屬合金的表面,如,結合至用以封住半導體加工室或其他反應室的門表面。
本發明係關於製造固化的全氟彈性體組成物之方法,包含:
(a)合併下列者以製備可固化的全氟彈性體組成物
(i)第一可固化的全氟聚合物,包含四氟乙烯、第一全氟烷基乙烯醚和至少一種具固化位置的第一固化位置單體,其中全氟聚合物中之四氟乙烯與第一全氟烷基乙烯醚的莫耳比約0:100至約65:35;
(ii)第二可固化的全氟聚合物,包含四氟乙烯、可以與第一全氟烷基乙烯醚相同或不同的第二全氟烷基乙烯醚,和至少一種可以與至少一種第一固化位置單體相同或不同之具有固化位置的第二固化位置單體,其中聚合物中之四氟乙烯與第二全氟烷基乙烯醚的莫耳比約65:35至約95:5;和
(iii)至少一種固化劑,其能夠固化至少一種第一固化位置單體的固化位置和至少一種第二固化位置單體的固化位置;及
(b)令全氟彈性體組成物中的第一和第二可固化的全氟聚合物固化而形成固化的全氟彈性體組成物。
根據本發明之方法中,固化的全氟彈性體組成物包含苯并咪唑交聯結構。
根據本發明之方法中,步驟(b)進一步包含在溫度約150℃至約250℃約5分鐘至約40分鐘而使可固化的全氟彈性體組成物固化。
根據本發明之方法中,步驟(b)進一步包含於溫度約250℃至320℃約5至約48小時進行後固化。
根據本發明之方法中,步驟(a)進一步包含合併(iv)至少一種添加劑至可固化的全氟彈性體組成物中。
根據本發明之方法中,該方法進一步包含將可固化的全氟彈性體組成物製成模塑物件並同時使可固化的全氟彈性體組成物固化。
文中之此固化的全氟彈性體組成物可為密封元件,其可結合至包含金屬或金屬合金的表面,如,結合至用以封住半導體加工室或其他反應室的門表面。
文中所描述之新穎的全氟彈性體組成物,和/或自彼製得的模塑物件,如,密封元件(包括文中所述的O-環、封條、墊片..等)提供所須的化學品和電漿耐受性,且更特別提供該模塑物件極佳的高溫耐受性和電漿耐受性,尤其是暴於遠距的NF3 電漿時。根據文中之可固化和固化的組成物之模塑物件具有適用於半導體電漿和氣體化學蒸鍍(CVD)應用(包括高密度電漿CVD(HDPCVD)、電漿增進的CVD(PECVD)和原子層沉積(ALD)及電漿增進的原子層沉積(PEALD))之性質。由加工和效能觀點,文中所述之可固化和固化的組成物提供效能等同於或優於如發明背景中描述之各式各樣以前技術之摻有半晶狀氟塑料作為微粒填料之摻有填料的FFKM組成物。
此全氟彈性體組成物可具有二或更多種類型的全氟彈性體,其中至少二者具有不同的全氟烷基乙烯醚(PAVE)單體含量。介於任二者之間的含量差(以莫耳%表示),以使得組成物之全氟彈性體的PAVE含量差以約5%至約25%為佳。
此外,文中的組成物針對達到較短的全氟彈性體交聯時間,當組成物中使用全氟彈性體時,其PAVE含量通常比此組成物中一般的用量為低。
除非特別聲明,否則此說明書中所用之“全氟彈性體”或“固化的全氟彈性體”包括任何固化的彈性體材料或藉由令可固化的全氟聚合物(如,文中所述之可固化的全氟彈性體組成物中之全氟聚合物)固化而形成之組成物。可用以形成固化的全氟彈性體之“可固化的全氟聚合物”(此技藝中有時稱為“全氟彈性體”或更適當地稱為“全氟彈性體膠”)係實質上完全氟化的聚合物,其以在其聚合主鏈上完全氟化者為佳。將瞭解的是,基於此揭示,在那些材料交聯時,由於使用氫作為官能性交聯基的部分,所以一些殘餘的氫可以存在於一些全氟彈性體中。固化的材料(如,全氟彈性體)通常係交聯的聚合結構。
用於全氟彈性體組成物以藉固化而形成固化的全氟彈性體之可固化的全氟聚合物係藉由令一或多種全氟單體(較佳地,其中之一具有得以固化的官能基之全氟固化位置單體,其中官能基包括可能未被全氟化的反應基)聚合而形成。二或更多種全氟聚合物,和較佳地至少一種固化劑,併於全氟彈性體組成物中,該組成物於之後固化形成文中所述之所得之交聯、固化的全氟彈性體組成物。
文中所謂的“全氟彈性體組成物”係包括一或多(以超過一種為佳)可固化的全氟聚合物之聚合型組成物,全氟聚合物中之每一者係藉由令二或更多種全氟單體(包括具有至少一個官能基以便固化之至少一種全氟單體,即,至少一個固化位置單體)聚合而形成。根據美國標準化試驗法(ASTM)標準化的橡膠定義和文中進一步描述者,一般亦將此材料稱為FFKM。
文中所謂的“壓縮變形”是指彈性材料在變形壓縮載重移除之後,維持扭曲和不會恢復其原形的傾向。壓縮變形值以材料無法復原的原始偏差%表示。例如,壓縮變形值為0%代表在變形壓縮載重移除之後,材料完全回復其原形。反之,壓縮變形值為100%代表施用變形壓縮載重之後,材料完全無法回復其原形。壓縮變形值30%代表70%的原始偏差已回復。較高的壓縮變形值代表封口較為易漏,因此,在密封技藝中,壓縮變形值以30%或更低為佳。
如文中所述者,本發明包括較佳之可固化的全氟彈性體組成物、固化的全氟彈性體組成物和自彼製得之模塑物件。
該全氟彈性體組成物以包括二或更多種全氟共聚物為佳,該全氟共聚物中之至少一者的四氟乙烯(TFE)含量高於組成物中的第二聚合物。其他適當的共聚單體可包括其他乙烯系不飽和氟單體。每一個這樣的聚合物亦具有一或多個全氟烷基乙烯醚(PAVE),其包括可為直鏈或支鏈的烷基或烷氧基且其亦包括醚鏈結,其中,用於此處的較佳PAVE包括,例如,全氟甲基乙烯醚(PMVE)、全氟乙基乙烯醚(PEVE)、全氟丙基乙烯醚(PPVE)、全氟甲氧基乙烯醚和其他類似的化合物,特別佳的PAVE是PMVE、PEVE和PPVE,而最佳的是PMVE,其提供自固化文中之可固化的組成物而得到的物件極佳的機械強度。PAVE可以單獨或與可固化的全氟聚合物中及最終可固化組成物中前文提及的PAVE型併用,只要此使用與文中所述的本發明一致即可。
較佳的全氟聚合物是TFE、至少一種PAVE和至少一種氟化固化位置單體(其摻有官能基以便於可固化的聚合物之交聯)的共聚物。此固化位置單體可為具有文中所提及之較佳固化位置的多種類型。較佳固化位置包括具有含氮基團、羧基或烷氧羰基者,亦可使用其他固化位置(如,碘、溴和其他鹵化固化及此技藝已知的其他固化位置),特別地,除了供應至組成物的第一和第二可固化全氟聚合物以外之額外的可固化的全氟聚合物。因此,雖然文中的揭示提供了各式各樣的較佳固化劑(文中亦稱為交聯劑、固化劑),若使用此技藝中已知的其他固化位置,則也可以使用能夠固化該交替的固化位置之其他固化劑。例如,以有機過氧化物為基礎的固化劑和輔助固化劑可用於鹵化的官能性固化位置基團。
下文列出固化位置單體的例子,其中的大部分係結構以PAVE為基礎且具有反應位置者,雖可改變,但為具下列結構(A)者:
CF2 =CFO(CF2 CF(CF3 )O)m (CF2 )n -X1  (A)
其中m是0或1至5的整數,n是1至3的整數而X1 是含氮基團(如,腈或氰基)、羧基和/或烷氧羰基。文中所提的官能基(如,含氮基團)為用於交聯的位置。根據式(A)的化合物可以單獨或以各式各樣、視情況而定、合併使用。由交聯觀點,較佳地,交聯官能基為含氮基團,以腈基為佳。
根據式(A)的固化位置單體的進一步例子包括下面的式(1)至(17):
CY2 =CY(CF2 )n -X2  (1)
其中Y是H或F,n是1至約8的整數
CF2 =CFCF2 Rf 2 -X2  (2)
其中Rf 2 是-(CF2 )n -、-(OCF2 )n -而n是0或1至約5的整數
CF2 =CFCF2 (OCF(CF3 )CF2 )m (OCH2 CF2 CF2 )n OCH2 CF2 -X2  (3)
其中m是0或1至約5的整數而n是0或1至約5的整數
CF2 =CFCF2 (OCH2 CF2 CF2 )m (OCF(CF3 )CF2 )n OCF(CF2 )-X2  (4)
其中m是0或1至約5的整數而n是0或1至約5的整數
CF2 =CF(OCF2 CF(CF3 ))m O(CF2 )n -X2  (5)
其中m是0或1至約5的整數而n是1至約8的整數
CF2 =CF(OCF2 CF(CF3 ))m -X2  (6)
其中m是1至約5的整數
CF2 =CFOCF2 (CF(CF3 )OCF2 )n CF(-X2 )CF3  (7)
其中n是1至約4的整數
CF2 =CFO(CF2 )n OCF(CF3 )-X2  (8)
其中n是2至約5的整數
CF2 =CFO(CF2 )n -(C6 H4 )-X2  (9)
其中n是1至約6的整數
CF2 =CF(OCF2 CF(CF3 ))n OCF2 CF(CF3 )-X2  (10)
其中n是1至約2的整數
CH2 =CFCF2 O(CF(CF3 )CF2 O)n CF(CF3 )-X2  (11)
其中n是0或1至約5的整數
CF2 =CFO(CF2 CF(CF3 )O)m (CF2 )n =X2  (12)
其中m是0或1至約4的整數而n是1至約3的整數
CH2 =CFCF2 OCF(CF3 )OCF(CF3 )-X2  (13)
CH2 =CFCF2 OCH2 CF2 -X2  (14)
CF2 =CFO(CF2 CF(CF3 )O)m CF2 CF(CF3 )-X2  (15)
其中m大於0的整數
CF2 =CFOCF(CF3 )CF2 O(CF2 )n -X2  (16)
其中n是至少1的整數
CF2 =CFOCF2 OCF2 CF(CF3 ))OCF2 -X2  (17)
其中X2 可為單體反應性位置次單元,如,腈(-CN)、羧基(-COOH)或烷氧羰基(-COOR5 ,其中R5 是1至約10個碳原子的烷基,其可經氟化或全氟化)..等。較佳地,如果使全氟聚合物固化而得的全氟彈性體欲具極佳耐熱性並防止藉聚合反應合成全氟彈性體時的鏈轉移而造成的分子量降低,則使用不具氫原子的全氟化合物。此外,就提供與TFE之極佳聚合反應性的觀點,具有CF2 =CFO-結構的化合物為較佳者。
因較佳的交聯反應性,較佳地,適當的固化位置單體包括具有含氮固化位置,如,腈基或氰基固化位置。然而,也可以使用此技藝已知和開發的固化位置(除了前述者之外,具有多重和有變化的主鏈)及具有羧基、COOH和其他類似固化位置。此固化位置單體可以單獨使用或以變化的組合使用。
全氟聚合物和使用固化位置單體(如前述者)自彼形成的所得彈性體可見於WO 00/29479 A1,茲將與該全氟彈性體相關部分、它們的含量和彼之製法納入參考。亦參考日本公開專利案H09-512569 A和H11-092529 A。
文中提出的組成物所用的全氟聚合物可以使用任何已知或開發之使用聚合反應(包括,例如,乳化聚合反應、乳膠聚合反應、鏈引發聚合反應、批次聚合反應和其他者)以形成含氟彈性體的聚合技巧合成得到。較佳地,此聚合反應之進行使得反應性固化位置位於聚合物主鏈的一個或兩個鏈末上和/或取決於主要的聚合物主鏈。
製造聚合物的一個可能的方法包括使用此技藝中已知用於含氟彈性體之聚合反應的引發劑(有機或無機過氧化物和偶氮化合物)進行的自由基聚合反應。典型的引發劑為過硫酸鹽、過碳酸鹽、過酯..等,較佳引發劑包括過硫酸鹽、具氧化力的碳酸鹽和酯及過硫酸銨,最佳者是過硫酸銨(APS)。這些引發劑可以單獨使用或與還原劑(如,亞硫酸酯和亞硫酸鹽)併用。
可以使用用於乳化聚合反應的種類廣泛的乳化劑,但較佳者是具有氟碳鏈或氟多醚鏈之羧酸的鹽類,以抑制在聚合反應期間內之至乳化劑分子的鏈轉移反應。以添加的水計,乳化劑的用量通常約0.05至2重量%,且以0.2至1.5重量%為佳。注意到應以特殊的排列來防止點火源(如,火花)接近聚合反應設備。請參考,G.H. Kalb,Advanced Chemistry Series,129,12(1973)。
可改變聚合壓力,且通常在0.5至7MPa的範圍內。聚合壓力越高,聚合速率越高。據此,如果欲增進產能,聚合壓力以至少0.7MPa為佳。
可以使用此技藝中已知的標準聚合程序。如果含氮基團(如,腈或氰基)、羧基或烷氧羰基用於文中之可固化的全氟聚合物,其可藉由令交聯位置含有該基團之額外的單體共聚而含括於聚合物中。製備含氟彈性體時,可添加及共聚此固化位置單體。提供該基團至聚合物的進一步方法係對聚合反應產物施以酸處理以將基團(如,聚合產物中含有的羧酸之金屬鹽或銨鹽)轉化成羧酸。適當的酸處理法為以鹽酸、硫酸、硝酸或發煙硫酸清洗或在聚合反應之後,藉由使用前述酸將混合物系統的pH值降至3或更低。另一引入羧基的方法係使用發煙硝酸將具有碘和溴之可交聯的聚合物予以氧化。
未固化的全氟聚合物為市售品,包括Dyneon銷售的全氟聚合物Daiel-Perfluor和可自日本大阪Daikin Industries,Ltd.取得的其他類似聚合物。其他適當材料亦可得自Ausimont S.p.A.(義大利)、Asahi Glass(日本)和W.L.Gore。
與本發明的各式各樣的全氟彈性體組成物和含彈性體組成物一起使用的固化劑(curative)(文中亦稱為固化劑(curing)或交聯劑)用於文中所述的各式各樣固化位置並應能固化(交聯至)組成物中之各式各樣未固化的全氟聚合物中的固化位置。較佳的交聯或固化劑為噁唑、咪唑、噻唑、三嗪、醯胺肟和脒腙交聯劑。這些之中,以咪唑為佳,其原因在於得到提供優良的機械強度、耐熱性、化學品耐受性、耐冷性之交聯物件,特別地是均衡且耐熱性和耐冷性極佳的交聯物件。
較佳的含氮固化位置包括以聯苯為基礎的固化劑和其衍生物,包括雙胺基酚和其鹽,及四苯基錫。此外,此全氟聚合物可以使用射線固化技術加以固化。
最佳地,含氰基的固化位置以芳族胺固化劑(其具有至少兩個下面的式(I)和(II)所示的可交聯基團或它們的組合)加以固化,其因交聯而形成苯并咪唑交聯結構。這些固化劑為此技藝已知者並於相關部分討論且特定實例見於美國專利案第6,878,778和6,855,774號,茲將該案以引用方式納入本文中。
其中根據式(II)中的每一個基團中的R1 基相同或相異且可為NH2 、NHR2 、OH、SH或一價有機基團或其他有機基團,如,約1至約10個碳原子的烷基、烷氧基、芳基、芳氧基、芳烷基和芳烷氧基,其中芳基型基團可為支鏈或直鏈且經取代或未經取代而R2 可為-NH2 、-OH、-SH或一價或其他有機基團,如,脂族烴基、苯基和苯甲基、或烷基、烷氧基、芳基、芳氧基、芳烷基和芳烷氧基,其中每一個基團具約1至約10個碳原子,其中非芳基型基團可為支鏈或直鏈且經取代或未經取代。較佳的一價或其他有機基團,如,烷基和烷氧基(或其全氟化的變體)具1至6個碳原子,且較佳芳基型基團為苯基和苯甲基。其例子包括-CF3 、-C2 F5 、-CH2 F、-CH2 CF3 或-CH2 C2 F5 、苯基、苯甲基;或苯基或苯甲基,其中1至約5個氫原子經氟原子取代,如,-C6 F5 、-CH2 C6 CF5 ,其中基團可經進一步取代,包括以-CF3 或其他低碳全氟烷基取代,或其1至5個氫原子經-CF3 取代的苯基或苯甲基,如,C6 H5-n (CF3 )n 、-CH2 C6 H5-n (CF3 )n (其中n是由1至約5)。氫原子可進一步經苯基或苯甲基取代。然而,以苯基和CH3 為佳,此因其提供優良的耐熱性、良好的交聯反應性和相對易合成之故。
摻入有機胺中之具有式(I)和(II)的結構應包括至少兩個式(I)或(II)的基團,以提供至少兩個交聯反應性基團。
文中亦有用的是具有下面所示之式(III)、(IV)和(V)的固化劑。
其中R3 以SO、O或CO或有機或伸烷型基團為佳,如,1至6個碳原子的烷基、烷氧基、芳基、芳烷基或芳烷氧基,或這些基團之全氟化的變體,其具有約1至約10個碳原子,且為支鏈或直鏈,飽和或不飽和,和支鏈或直鏈(相對於非芳族型基團而言)或單鍵。R4 以反應性側基團為佳,如下面所示者:
其中Rf 1 是具約1至約10個碳原子的全氟伸烷基,其可為直鏈或支鏈基團和/或飽和或不飽和和/或經取代或未經取代;和
其中n是約1至約10的整數。
考慮耐熱性,以噁唑、咪唑、噻唑和三嗪交聯劑為較佳者且可包括下面所示的式化合物並特別針對式(I)、(II)、(III)、(IV)和(V)進一步討論,式(II)中,R1 相同或相異且每一者是-NH2 、-NHR2 、-OH或-SH,其中R2 是一價有機基團,以非氫為佳;式(III)中,R3 是-SO2 -、-O-、-CO-、具1至約6個碳原子的伸烷基、具1至約10個碳原子的全氟伸烷基或單鍵而R4 是前示者;式(IV)中,Rf 1 是具1至約10個碳原子的全氟伸烷基,而式(V)中,n是1至約10的整數。這些化合物中,文中所示的式(II)為對於耐熱性較佳者,文中的耐熱性因為交聯之後的芳環之安定化作用而獲得增進。至於式(II)中的R1 ,使用-NHR2 作為R1 亦佳,此因N-R2 鍵(其中R2 是一價有機基團且不是氫)的抗氧化性高於N-H鍵之故。
具有至少兩個如式(II)之基團的化合物以具有2至3個可交聯的反應基位於其上為佳,具有2個可交聯的反應基位於其上更佳。
以前示較佳式為基礎的例示固化劑包括至少兩個官能基,如,下列結構式(VI)、(VII)或(VIII):
其中R5 代表飽和或不飽和、支鏈或直鏈、經取代或未經取代的基團,如,烷基、烷氧基、芳基、SO、O、CO或關於碳原子為經全氟化並具有約1至約10個碳原子的類似基團;
其中除非特別聲明,否則R1 如文中之定義而R6 可為O、SO2 、CO或可經全氟化的有機基團,如具有約1至約10個碳原子的烷基、烷氧基、芳基、芳氧基、芳烷基和芳烷氧基,其中非芳基型基團可為支鏈或直鏈且經取代或未經取代,或單鍵或伸烷基鍵。
就容易合成的觀點,較佳交聯劑為具有兩個式(II)所示之可交聯的反應基之化合物,其以式(VIII)表示。
其中R1 如前述者而R6 是-SO2 、-O-、-CO-、1至約6個碳原子的伸烷基、1至約10個碳原子的全氟伸烷基、單鍵或式(IX)所示基團:
其中此式提供較易合成者。1至約6個碳原子的伸烷基之較佳實例為伸甲基、伸乙基、伸丙基、伸丁基、伸戊基、伸己基..等。1至約10個碳原子的全氟伸烷基的例子為
..等。已經知道這些化合物是雙胺基苯基化合物的例子。作為參考,請見日本專利案第2-591177 B號和日本公開申請案第8-120146 A號和類似專利案。根據此結構的較佳化合物包括式(X):
其中每一個R7 相同或相異且每一個R7 是氫、1至約10個碳原子的烷基;經部分氟化或全氟化之1至10個碳原子的烷基;苯基;苯甲基;其中的1至約5個氫原子經氟或低碳烷基取代的苯基或苯甲基或全氟烷基,如,CF3
固化劑的非限制例包括
2,2-雙(2,4-二胺苯基)六氟丙烷,
2,2-雙[3-胺基-4-(N-甲胺基)苯基]六氟丙烷,
2,2-雙[3-胺基-4-(N-乙胺基)苯基]六氟丙烷,
2,2-雙[3-胺基-4-(N-丙胺基)苯基]六氟丙烷,
2,2-雙[3-胺基-4-(N-苯胺基)苯基]六氟丙烷,
2,2-雙[3-胺基-4-(N-全氟苯胺基)苯基]六氟丙烷,
2,2-雙[3-胺基-4-(N-苯甲胺基)苯基]六氟丙烷,和類似化合物。其中,用於極佳耐熱性,較佳者是
2,2-雙[3-胺基-4-(N-甲胺基)苯基]六氟丙烷,
2,2-雙[3-胺基-4-(N-乙胺基)苯基]六氟丙烷,
2,2-雙[3-胺基-4-(N-丙胺基)苯基]六氟丙烷,和
2,2-雙[3-胺基-4-(N-苯胺基)苯基]六氟丙烷。用於極佳耐熱性,最佳者是2,2-雙[3-胺基-4-(N-苯胺基)苯基]六氟丙烷。
其他適當的固化劑包括噁唑、咪唑、噻唑、三嗪、醯胺肟和脒腙交聯劑,和特別佳的雙胺基酚、雙脒、雙醯胺肟、雙脒腙、單脒、單醯胺肟和單脒腙,其為此技藝已知或欲開發者,其例子示於,如,美國專利案公開第2004/0214956 A1號,茲將相關部分(包括文中的固化劑和輔助固化劑和加速劑)以引用方式納入本文中。咪唑可利用的原因在於它們可提供良好機械強度、耐熱性、化學品耐受性和低溫能力,及交聯性質和高和低溫性質之良好平衡。雙醯胺肟、雙脒腙、雙胺基酚、雙胺基噻酚或雙二胺基苯基固化劑可以與全氟聚合物中的腈或氰基、羧基和/或烷氧羰基反應,以在自文中的組成物形成之所得的固化物件交聯時,較佳地形成具有噁唑環、噻唑環、咪唑環或三嗪環的全氟彈性體。
較佳地,化合物包括至少兩個化學基如同式(I)或(II)中的交聯反應性基團,以提高耐熱性和安定芳環系統。用於如同式(I)或(II)中的基團,具有二或三個這樣的基團,較佳地,使用每一個基團(I)或(II)具有至少二個基團者,此因基團數較少將無法提供足夠的交聯之故。
一體系中,可固化的全氟彈性體組成物包括至少兩個可固化的全氟聚合物,第一全氟聚合物和第二全氟聚合物,它們的PAVE含量不同,但應瞭解,此全氟彈性體除了可以與第一和第二全氟聚合物合併以外,亦可具有變化量的PAVE,只要至少第一和第二全氟聚合物(及在固化組成物中,第一和第二全氟彈性體)具有文中所討論之改變量的PAVE即可。較佳地,使用高PAVE含量之可固化的全氟聚合物和低PAVE含量之可固化的全氟聚合物,其單獨使用或在使用兩種PAVE皆低的低PAVE含量聚合物時,與一或多種額外之可固化的全氟聚合物併用,此除了一些優點之外,有助於降低交聯時間。然而,PAVE差越接近文中描述的最適範圍,交聯時間就越短。此較佳PAVE含量差亦有助於易於調整自含氟的彈性體組成物形成的終產物(如,模塑物件)之硬度。
第一可固化的全氟聚合物之四氟乙烯含量以約0至約58.5莫耳%為佳,且49.8至約63.1莫耳%較佳。第一全氟烷基乙烯醚(其可包括至少一種全氟烷基乙烯醚,其可單獨使用或與其他全氟烷基乙烯醚併用),和至少一第一具有固化位置的固化位置單體。此全氟烷基乙烯醚在第一可固化的全氟聚合物中的存在量以全氟聚合物計為31.5至約99.9莫耳%為佳,且約34至約49.75莫耳%較佳或以聚合物計之約38至約50莫耳%。一體系中,含氟的彈性體組成物中,第一全氟聚合物為高PAVE含量可固化的全氟聚合物且其中的PAVE含量以至少約38莫耳%為佳,且至少約40莫耳%更佳,以增進組成物的交聯速率。對應此體系,PAVE含量以不超過約50莫耳%為佳,不超過約45莫耳%更佳且不高於約42莫耳%更佳,以提高合成該聚合物之聚合速率。
最佳地,此第一可固化的全氟聚合物中之四氟乙烯與第一全氟烷基乙烯醚的莫耳比約0:100至約65:35,且約50:50至約65:35更佳。
此至少一具有固化位置的第一固化位置單體以單一固化位置單體為佳,但具有相同官能性活化固化基團的固化位置單體或具有不同固化位置基團之不同類型的固化位置單體(如二元固化組成物中者)之組合亦可用於文中。
較佳地,第二可固化的全氟聚合物中之四氟乙烯含量高於第一可固化的全氟聚合物,第二可固化的聚合物之四氟乙烯含量為約65至約85.5莫耳%更佳,且約64.7至約82.5莫耳%最佳。第二可固化的全氟聚合物中的第二全氟烷基乙烯醚(其為低PAVE含量全氟聚合物)亦可為單獨或合併使用的一或多種全氟烷基乙烯醚,且第二全氟烷基乙烯醚可以與第一可固化的全氟聚合物中的第一全氟烷基乙烯醚相同或不同。以第二全氟聚合物計,此第二全氟烷基乙烯醚的存在量以約4.5至約35莫耳%為佳,且約14.6至約34.83莫耳%更佳。
一體系中,在含氟的彈性體聚合物中,第二可固化的PAVE在聚合物中的存在量至少約18莫耳%,至少約21莫耳%更佳且至少約25莫耳%最佳,以提供較低的玻璃轉變溫度及令人滿意的低溫性質。該體系中,PAVE含量亦以不高於約35莫耳%為佳,不高於約32莫耳%更佳且不高於約30莫耳%最佳,以提高令含氟的彈性體組成物固化形成所得的交聯物件之硬度及增進該物件的密封性質。
最佳地,第二可固化的全氟聚合物之聚合物鏈中,四氟乙烯與第二全氟烷基乙烯醚的莫耳比約65:35至約95:5,約65:35至約85:15更佳。
最佳地,第一可固化的全氟聚合物和第二可固化的全氟聚合物中的PAVE含量差至少5莫耳%,以調整交聯硬化。但是,較佳地,第一和第二可固化的全氟聚合物的PAVE含量差至少約8莫耳%,至少約10莫耳%更佳。進一步較佳地,PAVE含量差低於約25莫耳%,低於約15莫耳%更佳且低於約10莫耳%最佳,以防止玻璃轉變溫度提高。
第二可固化的全氟聚合物以亦包含至少一具有固化位置的第二固化位置單體為佳。雖然第一和第二固化位置單體為相同類型(意謂它們相同或具有相同的固化位置官能基)或能夠藉相同固化劑固化以利於便利性和相容性為較佳,此第二固化位置單體可以與第一可固化的全氟聚合物中使用的至少一第一固化位置單體相同或不同。基於此揭示者,嫻於此技藝者應瞭解,本發明中之範圍內,第一和第二可固化的聚合物可以使用雙重固化材料或變化的固化材料,只要可藉由使用適當的固化劑而得到足夠的固化即可。
在第一可固化的全氟聚合物和第二全氟聚合物二者中,以聚合物鏈計,聚合物所包括的固化位置單體量以約0.01至約10莫耳%為佳,且約0.05至約3莫耳%更佳。雖然本發明之範圍可以使用各式各樣的固化位置官能基,但較佳地,至少一第一和至少一第二固化位置單體每一者是官能基,其為含氮基團(如,腈)、羧基或烷氧羰基。此單體可經配置,使得第一和/或第二固化位置單體分別提供官能基(如,含氮基團)至第一或第二可固化的全氟聚合物的末端之一或二者。或者,或除了基團的末端放置之外,亦可該具有氮的固化位置基團,此取決於第一和/或第二可固化的全氟聚合物之一之聚合物主鏈。
一較佳體系中,含氟的彈性體組成物中,至少一固化位置單體的含量是至少約0.1莫耳%,至少約0.2莫耳%更佳且至少約0.3莫耳%最佳,以提供增進的交聯性。此外,此體系中,至少一固化位置單體不高於約2.0莫耳%,不高於約1.0莫耳%更佳且不高於約0.5莫耳%最佳,以防止因為與固化位置單體相關的消耗而過量使用。
文中所述之可固化的全氟聚合物組成物以兩種可固化的全氟聚合物之組合為佳,但本發明之範圍中亦包括在不違背本發明之精神的情況下,添加其他此可固化的全氟聚合物。
除了前述可固化的全氟聚合物以外,較佳地,此可固化的全氟聚合物亦包括至少一種能夠固化至少一種第一固化位置單體和至少一種第二固化位置單體之固化劑。較佳地,如果含官能基的固化位置用於第一和/或第二可固化的全氟聚合物,則選擇此至少一種固化劑,以與固化位置單體的官能基反應而形成交聯結構,如,苯并咪唑交聯結構。以第一和第二可固化的全氟聚合物總重(或可固化的全氟聚合物總重)為基礎,相對於每100重量份之可固化的組成物,適當的固化劑為文中他處所指出者且在可固化的全氟彈性體組成物中的量約0.3至約10重量份,且以約0.6至約0.9重量份/100份可固化的全氟彈性體組成物更佳。較佳範圍最有利於提供良好強度特性和防止在高溫壓縮力下破裂或結構受損。其亦提供較佳的壓縮變形特性。
文中之含氟彈性體的一體系中,固化劑為前列之較佳者之一,且相對於組成物中之100重量份的彈性體,其存在量為至少約0.3重量份,至少約0.5重量份或至少約0.7重量份較佳,且至少約0.6重量份最佳,較高量增進交聯。相對於組成物中之100重量份的彈性體,固化劑或交聯劑以不高於10.0重量份為佳,且不高於2.0重量份更佳且不高於0.9重量份最佳。
除了文中提及之與具有腈基之類的含氟之可固化的全氟聚合物一起使用的較佳固化劑以外,本發明之範圍中,使用此技藝已知之其用於第一和第二全氟聚合物和/或加至文中的組成物中之其他的全氟聚合物之固化劑將腈基加以固化。此技藝中已知之其他固化劑的例子包括有機錫,如,四苯基錫、三苯基錫..等(因這些化合物形成較佳的三嗪基)。若使用有機錫化合物,較佳地,相對於組成物中之100重量份的可固化的全氟聚合物,其存在量約0.05至約10重量份,約1至約5重量份更佳。如果有機錫的存在量低於0.05份,則聚合物藉固化而交聯的趨勢不足,而如果有機錫的存在量高於約10份,則形成的物件之物理性質會受損。
除了前述可固化的全氟彈性體組成物之外,文中所述者為固化的全氟彈性體組成物,其包括至少一種第一固化的全氟彈性體和第二固化的全氟彈性體,固化的彈性體係,由前述組成物中之可固化的全氟聚合物中之至少二者(以僅二者為佳)於固化完全之後形成,使得可固化的全氟彈性體組成物中之固化劑實質上反應並摻入交聯之固化的全氟彈性體組成物中。
本發明之範圍中,這些可固化的材料以不同的量合併,使得組成物中之第一全氟彈性體與第二全氟彈性體的重量百分比為約1:99至約99:1,約20:80至約80:20更佳,且約75:25至約45:55最佳。
文中之此可固化的全氟彈性體組成物形成之此固化的全氟彈性體組成物可經固化和成形,以形成模塑物件。通常,模塑物件將製成密封元件,如,O-環、封條、墊片、襯料..等,但已知的其他形狀和用途或此技藝欲開發者含括於文中。
此模塑物件可結合至用以形成,如,結合的封條,表面。此結合的封條可用以,如,形成用於,如,半導體加工,之事先結合的門、柵(gate)和細縫閥門(slit valve door)。該模塑物件(如,封條)表面可結合至聚合表面及金屬和金屬合金表面。一體系中,本發明包括如,不銹鋼或鋁形成的柵和細縫閥門,其中O-環封條與門中用以接收封條的凹槽相符。此結合可藉由使用結合組成物或藉黏著劑而發生。此外,結合劑可由氟溶劑(如,數種Fluorinert溶劑,得自3M,其可溶解全氟聚合物、至少一種可固化的全氟聚合物和固化劑)製得。
此結合劑可以施用至O-環或門的凹槽,施用的時間點為經擠壓的聚合物在用以製造O-環的模具中初步固化之後或封條結合至表面(如,門)之前,或者,結合劑可施用於在欲結合的表面(門)中之經擠壓的聚合物(其可於原處模製和固化),以於熱固化之後,全氟聚合物同時在O-環中和在結合劑中固化。較佳地,雖非必要,結合劑中使用的全氟聚合物與文中描述的全氟彈性體組成物中之至少一種全氟聚合物相同。亦較佳地,此結合劑包括文中所述之可固化的全氟彈性體組成物中使用的全氟聚合物二者和/或使用任何適當之能夠固化以使得組成物結合至所欲表面之可固化的全氟聚合物有其用處。
文中亦描述的是前述固化的全氟彈性體組成物之製法。此方法中,合併文中所述的至少兩種可固化的全氟聚合物(第一和第二全氟聚合物)和至少一種能夠將至少一第一和第二固化位置單體的固化位置加以固化的固化劑,製得可固化的全氟彈性體組成物。
使用典型的橡膠加工設備(如,開放式滾輪、班伯里混合機、捏和機之類)可合併聚合物。使用密閉的混合機之方法和藉由乳化混合而凝聚的方法,亦可製得此組成物。較佳地,基本上使用典型混合機,如,雙滾筒混合機,以合併全氟聚合物(以稱為全氟彈性體膠)。較佳地,此方法中,聚合物於室溫混合,或於約30℃至約100℃的提高溫度混合,且以於約50℃混合為佳。
有須要時,添加劑亦可於此時摻入組成物中。由於第一和第二可固化的全氟聚合物之交互作用的獨特本質,所以添加劑為選用物且非必要。然而,若欲改變某些性質,固化加速劑、輔助固化劑、輔助劑、加工助劑、塑化劑、填料和修飾劑(如,二氧化矽)、氟聚合物(TFE和其可熔融加工的共聚物及經核-殼修飾的氟聚合物,此技藝中已知其為微米粉末、粒、纖維和奈米粉末形式)、氟石墨、二氧化矽、硫酸鋇、碳、碳黑、氟化碳、黏土、滑石、金屬填料(氧化鈦、氧化鋁、氧化釔、氧化矽)、金屬碳化物(碳化矽、碳化鋁)、金屬氮化物(氮化矽、氮化鋁)、其他無機填料(氟化鋁、氟化碳)、著色劑、有機染料和/或顏料(如,偶氮、異吲哚酮(isoindolenone)、喹吖啶酮、二酮基吡咯并吡咯、蒽醌..等)、醯亞胺填料(如,聚醯亞胺、聚醯胺-醯亞胺和聚醚醯亞胺)、酮塑料(如,聚伸芳基酮,如,PEEK、PEK和PEKK)、聚芳基化物、聚碸、聚醚碸、聚苯硫醚、聚氧苯甲酸酯..等可以此技藝已知的量使用和/或其可改變而用於不同的性質。文中的所有填料可以單獨使用或二或多種此填料和添加劑併用。
較佳地,相對於組成物中之100重量份的合併之可固化的全氟聚合物,任何選用的填料的總用量低於約30份。有機填料,提供耐熱性和電漿耐受性(於電漿放射時,粒子數目減少及重量減少比率低),包括前文提及者、有機顏料、具醯亞胺結構的醯亞胺填料(如,聚醯亞胺、聚醯胺醯亞胺和聚醚醯亞胺)和以酮為基礎的工程用橡膠(如,PEEK和PEK),較佳者為有機顏料。
著色的填料為用於耐熱性和化學品耐受性之較佳者且對於由文中所述之組成物形成的模塑物件的終特性影響極低,其包括喹吖啶酮、二酮基吡咯并吡咯和蒽醌顏料及染料,較佳者是喹吖啶酮。
無機填料中,用於遮蔽電漿影響的較佳填料包括氧化鋁、氧化釔、二氧化矽、聚醯亞胺和氟化碳。
合併聚合物之後,全氟彈性體組成物中之第一和第二可固化的全氟聚合物經固化以形成文中所述之固化的全氟彈性體組成物。
取決於固化位置和固化劑,固化之後可形成各式各樣的交聯結構。較佳地,官能性固化基團用於固化位置單體上,使得固化的全氟彈性體組成物包括形成苯并咪唑交聯結構的固化劑。
較佳地,可固化的全氟彈性體組成物於足以使得固化反應進行直到組成物中之可固化的全氟聚合物實質上固化之足夠的溫度和時間固化,以至少70%固化為佳。較佳的固化溫度和時間是約150℃至約250℃,約5至約40分鐘。固化之後,可以使用選用的後固化。可接受的後固化溫度和時間是約250℃至約320℃達約5至約48小時。
固化時,文中所述之可固化的全氟彈性組成物可製成模塑物件,同時使用施於模具的熱和壓力加以固化。較佳地,合併之可固化的全氟聚合物被製成預成形物,如,擠壓的繩或其他形狀,該形狀可用以使得預成形物含括於具有凹槽以接收預成形物和用以於固化時形成模塑物件的模具中。
除了填料之外,本發明之範圍中,包括額外之可固化和非可固化的全氟聚合物,該全氟聚合物具有各種類型之包括與文中之較佳者相同或不同的固化位置單體。額外的固化劑和固化促進劑(進行或促進第一全氟聚合物和/或第二全氟聚合物之固化或使得任何額外選用之可固化的全氟聚合物得以固化和/或加速固化)亦可含括於其中。非可固化的全氟聚合物包括缺乏反應性固化位置並製自一或多種乙烯系不飽和單體者(如,TFE、HFP和PAVE)。額外之可固化的全氟聚合物可為文中提及之任何可固化的全氟聚合物及此技藝已知之具有適用於與有機過氧化物固化系統交聯之固化位置者、四苯基錫固化劑、以雙胺基苯基為基礎的固化劑..等。可添加此聚合物以開發替代用的摻合物及修飾文中所提出的組成物之性質。
本發明之全氟彈性體為以前技藝中所用的半晶狀氟塑料填充的FFKM之替代品且性質優於該FFKM。可以無額外使用該氟塑料粒子填料及不須高溫混合地製得此組成物。第二聚合物的較高TFE含量及使得組成物中之固化的全氟聚合物保持非晶狀,改變其他全氟聚合物的本質,使得較高TFE含量的全氟聚合物在其他可固化的全氟聚合物中扮演“填料”的角色。因此,藉本發明之彈性體組成物製得的模塑物件在嚴苛的化學、熱和電漿條件下對於破裂更具彈性。
與以前技藝不同地,本發明之組成物不須額外填料地製造FFKM摻合物,其獲致所欲用途的所欲性質。此外,不同於以前技藝,本發明之組成物,由於不須半晶狀聚合物組份及若未填充則保留非晶狀狀態,所以易加工。
如討論者,理論上,咸信組成物中之非晶狀、高TFE可固化的全氟聚合物有助於所得的全氟彈性體組成物達到所欲性質。在組成物中之高TFE含量之可固化的全氟聚合物中之TFE的莫耳比應不超過約95%,且特別應避免到達結晶點,此處可判別熔點。交聯的彈性體組成物和自彼製得的模塑物件展現極佳的耐熱性和非常低的壓縮變形。此外,由於它們的高純度和極佳的電漿耐受性,它們可用於半導體密封應用。
文中所述之較佳之固化的全氟彈性體組成物的硬度可由約40至約95 Shore A硬度,但以至少約50 Shore A為佳,且至少約55 Shore A更佳,且至少約60 Shore A最佳。另較佳地,此硬度不高於約95 Shore A,不高於約90 Shore A更佳且不高於約85 Shore A最佳。此較佳硬度值提供更佳和越來越佳的密封性。
本發明之此體系的含氟彈性體組成物藉交聯和模塑而得到的交聯物件之化學品耐受性、機械強度和耐熱性極佳。同樣地,根據本發明的此體系,由於可藉合併兩種類型的全氟彈性體而調整硬度,故即使未添加填料,也能將硬度調整至所欲範圍。此處,因為自固化的物件產生的廢氣組份降低,所以就減少污染之改良的觀點,固化的物件適合作為用於如,半導體設備,的密封材料。密封材料的例子為O-環、方環、墊片、襯料、油封、軸承密封、唇密封..等。
本發明中,半導體製造設備不特別限於製造半導體的設備並含括半導體範圍中使用之須要高淨度的整體製造設備,如,用以製造液晶面板和電漿面板的設備。半導體製造設備的例子如下。
(1)蝕刻系統
乾蝕設備
電漿蝕刻機
反應性蝕刻機
反應性離子束蝕刻機
噴濺蝕刻機
離子束蝕刻機
濕蝕設備
灰化設備
(2)清潔系統
乾蝕清潔設備
UV/O3 清潔機
離子束清潔機
雷射束清潔機
電漿清潔機
氣體蝕刻清潔機
萃取式清潔設備
Soxhlet萃取式清潔機
高溫高壓萃取式清潔機
微波萃取式清潔機
超臨界萃取式清潔機
(3)曝光系統
步進器
塗佈機和顯影機
(4)拋光系統
CMP設備
(5)成膜系統
CVD設備
噴濺設備
(6)擴散和離子植入系統
氧化反應和擴散設備
離子植入設備
現將以實例解釋本發明,但本發明不受限於實例。
實例1
此實例所用的化合物如下。下面所列的化合物(NPh-AF)作為固化或交聯劑。
製備例1:全氟彈性體(1)之合成:
在沒有點火源的6升不銹鋼壓熱器中,倒入2.34升的純水、23.4克的
作為乳化劑和0.21克的(NH4 )2 CO3 ,且系統內部以氮氣充份替代並進行除氣處理。之後,壓熱器於600rpm攪拌時加熱至52℃,引入四氟乙烯(TFE)和全氟(甲基乙烯醚)(PMVE)的氣體混合物(TFE/PMVE的莫耳比=22/78),使得內部壓力成為0.78MPa‧G。之後,以壓縮氮氣引入0.82克CF2 =CFO(CF2 )5 CN,12.3克過硫酸銨(APS)溶解於30克水中製得的溶液以壓縮氮氣引入以引發反應。
隨著聚合反應的進行,反應器的內部壓力降低,且引入壓縮的TFE和PMVE,使得內部壓力成為0.78MPa‧G。直到聚合完全,323克的TFE和356克的PMVE以特定比例引入。反應期間內,壓縮的CF2 =CFO(CF2 )5 CN以17次引入,共14.67克,以得到2,989克的含水分散液,其固體含量為21.2重量%。
自所得的水性分散液蒸出500克及500克水,經蒸餾的溶液緩慢加至攪拌中之2,800克3.5重量%鹽酸水溶液中。完全添加之後,溶液攪拌5分鐘,之後濾除凝聚的產物。所得的聚合物倒入2公斤的HCFC-141b中,之後攪拌5分鐘並再度濾除。之後以HCFC-141b清洗和濾除並再重覆四次,之後於60℃真空乾燥72小時,得到110克的聚合物(全氟彈性體(1))。
根據F-NMR分析,所得全氟彈性體(1)的每一種單體含量如表1所示者。
實例2
製備例2:全氟彈性體(2)之合成:
在沒有點火源的6升不銹鋼壓熱器中,倒入2.34升的純水、23.4克的
作為乳化劑和0.21克的(NH4 )2 CO3 ,且系統內部以氮氣充份替代並進行除氣處理。之後,壓熱器於600rpm攪拌時加熱至52℃,引入TFE和PMVE的氣體混合物(TFE/PMVE的莫耳比=41/59),使得內部壓力成為0.78MPa‧G。之後,以壓縮氮氣引入0.87克CF2 =CFO(CF2 )5 CN,12.3克APS溶解於30克水中製得的溶液以壓縮氮氣引入以引發反應。
隨著聚合反應的進行,反應器的內部壓力降低,且引入壓縮的TFE和PMVE,使得內部壓力成為0.78MPa‧G。直到聚合完全,400克的TFE和284克的PMVE以特定比例引入。反應期間內,壓縮的CF2 =CFO(CF2 )5 CN以17次引入,共14.72克,以得到3,087克的含水分散液,其固體含量為22.5重量%。
自所得的水性分散液蒸出500克及500克水,經蒸餾的溶液緩慢加至攪拌中之2,800克3.5重量%鹽酸水溶液中。完全添加之後,溶液攪拌5分鐘,之後濾除凝聚的產物。所得的聚合物倒入2公斤的HCFC-141b中,之後攪拌5分鐘並再度濾除。之後以HCFC-141b清洗和濾除並再重覆四次,之後於60℃真空乾燥72小時,得到110克的聚合物(全氟彈性體(2))。
根據F-NMR分析,所得全氟彈性體(2)的每一種單體含量如表1所示者。
實例3
實例1的全氟彈性體(1)、實例2的全氟彈性體(2)和NPh-AF(前示者)(作為交聯劑)以表2所示的量混合並以開放式滾筒捏和,以製得可交聯之含氟的彈性體組成物。
此含氟的彈性體組成物於180℃ 20分鐘加壓以便交聯及在290℃爐中18小時以進一步交聯,製得試樣O-環(P-24)。藉下列方法測定此試樣於標準狀態下的交聯之交聯性和物理性質。其結果示於表2。
交聯性:使用JSR型Curastometer Model II,於180℃得到每一可交聯的組成物的硫化曲線,定出最小扭矩(ML )、最大扭矩(MH )和誘發時間(T10 )及最適硫化時間(T90 )。
標準狀態中之物理性質:根據JIS K6301,測定2毫米厚的交聯物件於標準狀態(25℃)中之100%模數(M100 )、抗張強度(TB )、拉伸率(EB )和硬度(HS )。
比較例1
以與實例3相同的方式製得組成物,但僅使用全氟彈性體(1)作為全氟彈性體代替全氟彈性體(1)和(2)併用。之後以與實例3相同的方式,測定於正常狀態中之交聯的交聯性和物理性質。其結果亦示於表2。
比較例2
以與實例3相同的方式製得組成物,但僅使用全氟彈性體(2)作為全氟彈性體代替全氟彈性體(1)和(2)併用。之後以與實例3相同的方式,測定於正常狀態中之交聯的交聯性和物理性質。其結果亦示於表2。
實例4至14
實例4至14的彈性體組成物係藉由使得全氟聚合物與任何所欲的添加劑混合或摻合而製得。此聚合物和任何添加劑可以使用內部混合機(如,C.W.Brabender Instruments,Inc. of S.Hackensack,N.J.的市售品)或其他內部混合機(如,Morijama of Farmingdale,N.Y.的市售品)摻合。實例4至12係藉由在直徑6英吋的雙滾筒混合機(亦稱為“開放式粉碎混合機”)中,使用此技藝中已知之一般的橡膠複合混合法摻合而製得。滾筒溫度約50℃而滾筒速率約25至35rpm,批料重為500克。
此製法包括將第一混合物加在50℃粉碎機上及混合約8-9分鐘。第一可固化的全氟聚合物在粉碎機上以薄片輸出之後,添加第二可固化的全氟聚合物。兩種聚合物再混合3-4分鐘之後,添加固化劑並充分混合。添加固化劑之後,此摻合物在滾筒上切割和混合3次,和之後切割/混合30次。自粉碎機取出摻合物,並將其冷卻至約室溫。一旦冷卻,將摻合物放回粉碎機中並切割/混合多次。
使用標準規則橡膠複合程序(但混合溫度為50℃)及切割和再混合步驟(3+30+30切割/混合)。
用於實例13和14,添加第一全氟聚合物和固化劑(基於母料濃縮物之配方),內部混合機先於50℃用以混合母料濃縮物。此母料包括100重量份的聚合物A和NPh-AF(6.8重量份/100份)。之後稀釋此母料以製備用於實例13和14調合物。自內部混合機取出此母料濃縮物並移動至開放式粉碎機。進行實例4至12中之前述相同程序,但在最後步驟添加具有固化劑的母料濃縮物(代替僅有固化劑者)。
將瞭解這些程序僅為例子且任何其他標準複合混合機或一般的內部混合機可用於本發明。
根據本發明之方法製得之彈性體組成物和模塑物件的例子示於下面的表3。表3含括藉本發明形成的彈性體之物理性質。使用表4所列的ASTM程序,實例4至14測試性質,並記錄物理性質參數:自彈性體製得的O-環之Tb (破裂時抗的張力,單位為psi(MPa));EB (破裂時的拉伸率,單位為%);M100 (100%模數,單位為psi(MPa));硬度(Durometer M)和壓縮變形。
實例化合物係製自市售的全氟聚合物組成物並以文中討論者混合。實例中,得自Daikin Industries的聚合物A為文中定義的第一全氟聚合物且是TFE和全氟甲基乙烯醚(PMVE)之莫耳比為60/40的全氟聚合物。得自Daikin Industries的聚合物B為所用的第二聚合物且是TFE和PMVE之莫耳比為70/30的全氟聚合物。聚合物A和B二者中,0.6莫耳%的固化位置單體包括用於固化的氰官能基。固化劑,NPh-AF是4,4’-[2,2,2-三氟-1-(三氟甲基)亞乙基]雙[N1-苯基-1,2-苯二胺]。組份,聚合物A和B和NPh-AF,中之每一者為市售品。所得實例彈性體(實例4至14)的重量百分比比例變化如表3所述者。此化合物於182℃固化30分鐘,之後於290℃後固化18小時。
文中描述自本發明之彈性體形成的模塑物件(最常為O-環、封條或墊片)。藉各式各樣的加工法,如,加壓模塑、射出模塑、擠壓..等,可自全氟聚合物形成封條。模具用於文中的實例。
如表3所示者,在遠距NF3 電漿中於高溫測試之後,樣品顯示不明顯的重量損失。樣品整體性和表面外觀沒有明顯改變。相較於作為對照物的市售樣品,工作實例展現對於遠距NF3 電漿的較佳耐受性。在直接電漿環境(O2 ,O2 +CH4 )中,其結果與市售品相仿。
以自實例4至14所得的彈性體形成的O-環評估壓縮變形。實例4至14每一者於300℃ 70小時之後的壓縮變形低於25%(偏差為25%)且於300℃ 168小時之後的壓縮變形低於40%(偏差為25%)。此為技藝中顯著的改良。
自實例4至14的彈性體形成的O-環處於電漿氣體環境並評估。以表4所列的內部過篩法為基礎,每一者的耗損%定義於表3。
實例15
如文中他處所指出者,文中描述之各式各樣的含氟彈性體和全氟彈性體摻合物可以結合和模塑於金屬和其他基板上以形成結合的產品。製得結合的樣品並使用目前的ASTM-D-429方法A評估,該方法包含將兩個金屬板於室溫以0.4毫米/秒(1英吋/分鐘)的速率拉開並記錄結合力。根據本發明之兩種全氟聚合物之摻合物在介於兩個圓形金屬板表面之間模塑,在結合方法之前,其中的每一表面經結合劑處理。此金屬板(表面積為2平方英吋(12.9平方公分)於使用之前經36-過篩的粗粒進行噴砂處理。
全氟彈性體化合物C溶解於FluorinertFC-77中,以使得表3中之實例9的摻合組成物結合在鋁和鋼表面上。實例9的組成物包括聚合物A(35份/100份)、聚合物B(65份/100份)和NPh-AF(0.9份/100份)。此結合劑(全氟彈性體化合物C)包括具有腈官能化的固化位置單體之全氟彈性體聚合物(FFKM,100份)、AerosilR972(12份/100份FFKM)、2,2-雙[3-胺基-4-羥苯基]六氟丙烷(1.5份/100份固化劑)、Cromophthal Blue A3R(0.5份/100份,作為著色劑)、Cromophthal Yellow 2RF(0.5份/100份,作為著色劑)和VaroxDBPH-50(1份/100份)。在聚合物FFKM D中,TFE:PMVE:CSM莫耳比為53:44:3。
化合物C溶解於FC-77中之後,混合物以薄層施用至金屬基板。使溶液乾燥30分鐘且實例9的組成物之受壓部分在基板上於360℉(182.2℃)模塑30分鐘,之後於550℉(287.8℃)後固化22小時。
表5列出自結合力試驗得到的結果。
嫻於此技藝者將瞭解可以在未背離本發明之寬廣概念的情況下,對前述體系作出改變。因此,瞭解本發明不限於所揭示的特別體系,而是希望涵蓋由所附申請專利範圍定義之本發明之精神和範圍中之修飾。

Claims (34)

  1. 一種全氟彈性體組成物,包含:第一可固化的全氟聚合物,包含約0莫耳%至約58.5莫耳%的四氟乙烯、約31.5莫耳%至約99.99莫耳%的第一全氟烷基乙烯醚和約0.1莫耳%至約10莫耳%的至少一種第一固化位置單體,其中,該第一固化位置單體具有使該可固化的全氟聚合物交聯之官能基,和第二可固化的全氟聚合物,包含約65莫耳%至約85.5莫耳%的四氟乙烯、約4.5莫耳%至約35莫耳%的第二全氟烷基乙烯醚和約0.1莫耳%至約10莫耳%的至少一種第二固化位置單體,其中,該第二固化位置單體具有使該可固化的全氟聚合物交聯之官能基,其中第一可固化的全氟聚合物中的第一全氟烷基乙烯醚含量與第二可固化的全氟聚合物中的第二全氟烷基乙烯醚含量的差異為約5莫耳%至約25莫耳%。
  2. 一種可固化的全氟彈性體組成物,包含如申請專利範圍第1項之全氟彈性體組成物和至少一種能夠固化至少一種第一固化位置單體和至少一種第二固化位置單體之固化劑。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之組成物,其中第一固化位置單體具有選自由腈基、羧基和烷氧羰基所組成之群組中之至少一種種類,而第二固化位置單體具有選自由 腈基、羧基和烷氧羰基所組成之群組中之至少一種種類。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之組成物,其中第一可固化的全氟聚合物中之第一全氟烷基乙烯醚種類與第二可固化的全氟聚合物中之第二全氟烷基乙烯醚種類不同。
  5. 如申請專利範圍第1或2項之組成物,其中第一可固化的全氟聚合物包含約49.8莫耳%至約63.1莫耳%的四氟乙烯、約49.75莫耳%至約34莫耳%的第一全氟烷基乙烯醚和約0.5莫耳%至約3莫耳%的至少一種第一固化位置單體,而第二可固化的全氟聚合物包含約64.7莫耳%至約82.5莫耳%的四氟乙烯、約14.6莫耳%至約34.83莫耳%的第二全氟烷基乙烯醚和約0.5莫耳%至約3莫耳%的至少一種第二固化位置單體。
  6. 如申請專利範圍第1或2項之組成物,其中第一可固化的全氟聚合物中,第一可固化的全氟聚合物的四氟乙烯與第一全氟烷基乙烯醚之莫耳比約50:50至約65:35,而第二可固化的全氟聚合物中,第二可固化的全氟聚合物的四氟乙烯與第二全氟烷基乙烯醚之莫耳比約65:35至約85:15。
  7. 如申請專利範圍第1或2項之組成物,其中第一全氟烷基乙烯醚與第二全氟烷基乙烯醚之間的含量差異為約8莫耳%至約15莫耳%。
  8. 如申請專利範圍第1或2項之組成物,其中固化位置單體係含腈基的單體。
  9. 如申請專利範圍第1或2項之組成物,其中第一 和第二全氟聚合物中的全氟烷基乙烯醚係全氟甲基乙烯醚。
  10. 如申請專利範圍第2項之組成物,其中相對於每100質量份的組成物,固化劑的量是約0.3至10.0質量份。
  11. 如申請專利範圍第2項之組成物,其中固化劑係以式(II)表示之含有至少兩個可交聯的反應基之化合物: 其中R1 基相同或相異且每一者是-NH2 、-NHR2 、-OH或-SH;R2 是一價有機基團,式(III)表示的化合物: 其中R3 是-SO2 -、-O-、-CO-、具1至6個碳原子的伸烷基、具1至10個碳原子的全氟伸烷基或單鍵;R4式(IV)表示的化合物: 其中Rf 1 是具1至10個碳原子的全氟伸烷基,和式(V)表示的化合物: 其中n是1至10的整數。
  12. 如申請專利範圍第2項之組成物,其中該組成物包含約0.6至約0.9重量%的固化劑。
  13. 如申請專利範圍第1或2項之組成物,其中至少一種第一固化位置單體提供官能基至第一可固化的全氟聚合物的至少一個末端上和/或在第一可固化的全氟聚合物之聚合物主鏈的懸垂物上。
  14. 如申請專利範圍第1或2項之組成物,其中至少一種第二固化位置單體提供官能基至第一可固化的全氟聚合物的至少一個末端上和/或在第二可圖化的全氟聚合物之聚合物主鏈的懸垂物上。
  15. 如申請專利範圍第2項之組成物,其中至少一種固化劑與至少一種第一固化位置單體和/或至少一種第二固化位置單體的官能基反應而形成苯并咪唑交聯結構。
  16. 如申請專利範圍第1或2項之組成物,其中進一步包含至少一種外加之可固化的全氟聚合物(包含四氟乙 烯、全氟烷基乙烯醚)和固化位置單體。
  17. 一種固化的全氟彈性體組成物,可藉令如申請專利範圍第2項之可固化的全氟彈性體組成物固化而得。
  18. 如申請專利範圍第17項之固化的全氟彈性體組成物,其中第一可固化的全氟聚合物中,第一可固化的全氟聚合物之四氟乙烯與第一全氟烷基乙烯醚之莫耳比約50:50至約65:35,而第二可固化的全氟聚合物中,第二可固化的全氟聚合物中之四氟乙烯與第二全氟烷基乙烯醚之莫耳比約65:35至約85:15。
  19. 如申請專利範圍第17項之固化的全氟彈性體組成物,其中至少一種第一固化位置單體的固化位置與至少一種第二固化位置單體的固化位置每一者為選自由腈基、羧基和烷氧羰基所組成之群組的官能基。
  20. 如申請專利範圍第17項之固化的全氟彈性體組成物,其中第一全氟彈性體和第二全氟彈性體中之至少一者具有苯并咪唑交聯結構。
  21. 如申請專利範圍第17項之固化的全氟彈性體組成物,其中組成物中之第一全氟彈性體與第二全氟彈性體之重量%比約1:99至約99:1。
  22. 如申請專利範圍第21項之固化的全氟彈性體組成物,其中組成物中之第一全氟彈性體與第二全氟彈性體之重量%比約20:80至約80:20。
  23. 如申請專利範圍第22項之固化的全氟彈性體組成物,其中組成物中之第一全氟彈性體與第二全氟彈性體 之重量%比約75:25至約55:45。
  24. 如申請專利範圍第17項之固化的全氟彈性體組成物,其中第一全氟烷基乙烯醚與第二全氟烷基乙烯醚的莫耳%差異為約8%至約15%。
  25. 一種模塑物件,其包含如申請專利範圍第17項之固化的全氟彈性體組成物。
  26. 如申請專利範圍第25項之模塑物件,其中模塑物件為O-環、封條或墊片。
  27. 如申請專利範圍第25項之模塑物件,其中模塑物件結合至包含金屬或金屬合金的表面。
  28. 如申請專利範圍第27項之模塑物件,其中模塑物件結合至用以封住半導體加工室的門表面。
  29. 一種製造固化的全氟彈性體組成物之方法,包含:(a)合併下列者以製備可固化的全氟彈性體組成物(i)第一可固化的全氟聚合物,包含約0莫耳%至約58.5莫耳%的四氟乙烯、約31.5莫耳%至約99.99莫耳%的第一全氟烷基乙烯醚和約0.1莫耳%至約10莫耳%的至少一種第一固化位置單體,其中,該第一固化位置單體具有使該可固化的全氟聚合物交聯之官能基;(ii)第二可固化的全氟聚合物,包含約65莫耳%至約85.5莫耳%的四氟乙烯、約4.5莫耳%至約35莫耳%的第二全氟烷基乙烯醚和約0.1莫耳%至約10莫耳%的至少一種第二固化位置單體,其中,該第二固化位置單體具有 使該可固化的全氟聚合物交聯之官能基,其中第一可固化的全氟聚合物中的第一全氟烷基乙烯醚含量與第二可固化的全氟聚合物中的第二全氟烷基乙烯醚含量的差異為約5莫耳%至約25莫耳%;和(iii)至少一種固化劑,其能夠固化至少一種第一固化位置單體的固化位置和至少一種第二固化位置單體的固化位置;及(b)令全氟彈性體組成物中的第一和第二可固化的全氟聚合物固化而形成固化的全氟彈性體組成物。
  30. 如申請專利範圍第29項之方法,其中固化的全氟彈性體組成物包含苯并咪唑交聯結構。
  31. 如申請專利範圍第29項之方法,其中步驟(b)進一步包含在溫度約150℃至約250℃約5分鐘至約40分鐘而使可固化的全氟彈性體組成物固化。
  32. 如申請專利範圍第31項之方法,其中步驟(b)進一步包含於溫度約250℃至320℃約5至約48小時進行後固化。
  33. 如申請專利範圍第29項之方法,其中步驟(a)進一步包含合併(iv)至少一種添加劑至可固化的全氟彈性體組成物中。
  34. 如申請專利範圍第29項之方法,其中該方法進一步包含將可固化的全氟彈性體組成物製成模塑物件並同時使可固化的全氟彈性體組成物固化。
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KR102877391B1 (ko) * 2021-04-02 2025-10-28 다이킨 고교 가부시키가이샤 불소 고무 가교용 조성물 및 성형품

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US6878778B1 (en) * 1999-11-04 2005-04-12 Daikin Industries, Ltd. Fluoroelastomer composition for crosslinking
US6890995B2 (en) * 2001-01-31 2005-05-10 3M Innovative Properties Company Fluoropolymer compositions

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