CN1891761B

CN1891761B - 交联性弹性体组合物及由该组合物形成的成型品

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Publication number: CN1891761B
Application number: CN2006100957757A
Authority: CN
Inventors: 西林浩文; 山外隆文; 东野克彦; 田中宏幸; 野口刚
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2001-12-17
Filing date: 2002-12-13
Publication date: 2010-10-06
Anticipated expiration: 2022-12-13
Also published as: TW200304469A; JP4218525B2; JPWO2003051999A1; US7495046B2; WO2003051999A1; EP1464676B1; US20090076197A1; CN1891761A; JP5487584B2; EP1464676A1; KR20040071726A; CN1313541C; CN1604940A; TWI328021B; EP1464676B2; KR100597929B1; US20050070637A1; JP2009030064A; US8173727B2; EP1464676A4

Abstract

本发明提供可以减少高温下HF的产生，即使对于在半导体制造工序中曝露于NF₃等离子体处理和O₃处理，其重量变化小，可以明显抑制在这些处理中产生异物(颗粒)的交联性弹性体组合物。本发明涉及含有含有含氟交联性弹性体和非氧化物陶瓷的交联性弹性体组合物、由所述交联性弹性体组合物形成的成型品、以及由所述交联性弹性体组合物形成的密封材料。

Description

交联性弹性体组合物及由该组合物形成的成型品

本申请是分案申请，其原申请的国际申请号是PCT/JP02/13048，国际申请日是2002年12月13日，中国国家申请号为02825216.0，进入中国的日期为2004年6月17日，发明名称为“交联性弹性体组合物及由该组合物形成的成型品”。

技术领域

本发明涉及交联性弹性体组合物及由该组合物形成的成型品。所述交联性弹性体组合物在高温条件下产生的HF的量少，改善了耐热性、加工性，并且对于在半导体制造工序中曝露于NF₃等离子体处理和O₃处理时，其重量变化小，可以明显地抑制在这些处理中产生异物(颗粒)。

背景技术

含氟弹性体，特别是以四氟乙烯(TFE)单元为中心的全氟弹性体表现出优异的耐药品性、耐溶剂性和耐热性，因此被作为恶劣环境下的密封材料等广泛使用。

但是，伴随着技术的进步，对特性的要求也更加严格，在航空航天领域、半导体制造装置领域或化工领域中，要求其在大于等于300℃的高温环境下的密封性。在这样的高温环境下使用，会诱发聚合物的部分劣化，并促进氟化氢(HF)的产生。

高温下产生的HF不仅对聚合物接触的部件有不良影响，还认为其对弹性体的分子链和交联点具有攻击性，而对弹性体有不良影响。

以往尝试过在含氟弹性体中添加二氧化硅(SiO₂)以降低HF的产生(特表2002-515525号公报)。这种方法虽然充分降低了HF的产生，但由于SiO₂在表面具有大量的官能团，所以难以控制含水量，并且大量使用SiO₂时会使交联反应的固化延迟。

半导体制造工序中，使用CVD(化学气相淀积)作为形成绝缘膜或金属配线薄膜的工序。CVD装置中，使用弹性密封材料密封各种连接部位和可动部位。对于这些密封材料，不仅要求其具有密封性，还要求其可以承受微细化或基板晶片的大型化时，恶劣的高密度(10¹²～10¹³/cm³)等离子体处理条件，以及要求其不对极精密加工的半导体造成污染。作为符合这种要求的密封材料的弹性材料，一直采用的是交联性的氟类弹性体和硅酮类弹性体。为了进一步达到比弹性体单独交联时更充分的机械强度，通常配合使用有机或无机填充物。以往一直使用或提出的填充物有碳黑、氧化硅(日本专利第2783576号公报、日本专利第2858198号公报)、聚四氟乙烯(PTFE)粉末、氧化钛粉末、粘土、滑石、硫酸钡等。

通过CVD进行薄膜形成工序后，为了对CVD装置的腔内进行清洁，一直是通过利用NF₃间接等离子体的高浓度F自由基来实施清洁。如图1所示，CVD装置中，另外产生高密度F自由基的F自由基产生装置1连接到进行CVD工序的处理腔2，将高密度F自由基送入腔2内，分解除去腔2内部或密封材料3的附着物，进行间接等离子体方式的清洁。另外，图1中符号4、5、6分布表示质量流调整器、压力控制器、真空泵。

另外，半导体制造工序中，有使用O₃水清洗晶片的湿工序。所以，要求密封材料不仅对NF₃等离子体处理稳定，还要对O₃处理稳定。

但是，上述填充物中，氧化硅、氧化钛等填充物对O₃处理稳定，但在NF₃等离子体处理中，因分解而使重量减少；而碳黑、PTFE粉末等填充物对NF₃等离子体处理稳定，但在O₃处理中，因分解而使重量减少。这种处理导致的填充物重量减少表现为，重量减少的成分以某种形式成为半导体或液晶中无用的夹杂物，而造成不良影响。

所以，提出了使用氧化铝和二酰亚胺类填充物作为对这些处理稳定的填充物(国际公开第00/64980号小册子，国际公开第01/32782号小册子)。氧化铝的优点是，其同时具有对氧等离子体和氟等离子体的耐性，虽产生粉尘但不会对产品产生不良影响等。但是，在高密度、高温的氟等离子体下，氧化铝促进氟类弹性体的劣化，这是其不足之处。与此相对，二酰亚胺类填充物不象氧化铝那样产生粉尘，也不会象氧化铝那样使含氟橡胶劣化。

含有CVD装置的半导体装置中，在晶片进出的地方等使用被称为闸阀、缝隙阀(スリットバルブ)的开关式阀门。该阀门中使用的密封材料在阀门开关时受到机械磨耗，所以要求有高强度。但是含有具有上述优点的二酰亚胺类填充物的弹性体，因其填充物的粒径大而强度低，其不能充分承受阀门开关时的机械磨耗。另外，因其填充物粒径大还存在组合物的加工性差的缺点。

如上所述，高温下产生HF的量少，耐热性、加工性得到了改善，并且耐等离子体性也优异的含氟弹性体组合物还未被人们所知。

发明内容

本发明的目的是提供交联性弹性体组合物及由该组合物形成的成型品，所述交联性弹性体组合物在高温条件下产生的HF的量少，耐热性、加工性得到了改善，并且在半导体制造工序中曝露于NF₃等离子体处理和O₃处理时，其重量变化小。

即，本发明涉及交联性弹性体组合物，其含有交联性弹性体和由合成高分子形成的填充物，所述合成高分子填充物的比表面积大于等于0.5m²/g，所述合成高分子的主链具有热稳定和化学稳定的芳香环。

还涉及由交联性弹性体和非氧化物陶瓷形成的交联性弹性体组合物。

还涉及在下述条件下受NF₃等离子体照射时，减小的重量小于等于0.20重量％的交联性弹性体组合物。所述条件为：

样品：O-环(AS-568A-214)；

测定方法：

将通过氟自由基产生装置在氟自由基产生条件(A)产生的氟自由基，送到处理腔中，在等离子体照射条件(B)下，于所述处理腔内对样品进行清洁。

氟自由基产生条件(A)：

相当于NF₃/氩气＝500SCCM/500SCCM，压力为5托、温度为100℃的SiO₂的蚀刻速度为

分钟的条件；

等离子体照射条件(B)：

NF₃/氩气：1SLM/1SLM

压力：5托

照射时间：2小时

照射温度：200℃。

还涉及由所述交联性弹性体组合物交联得到的成型品和密封材料。

附图说明

图1是对本发明的弹性体成型品进行清洁的间接等离子体方式的装置的简略截面图。

具体实施方式

作为本发明中所用的交联性弹性体，可以使用氟类弹性体、硅酮类弹性体等，从耐热性和对所有的等离子体均具有耐性的角度出发，优选含氟弹性体。

作为本发明中适合使用的含氟弹性体，只要是以往用于密封材料，特别是用于半导体制造装置的密封材料的含氟弹性体就没有特别的限制。

作为含氟弹性体，可以举出含氟橡胶(a)、热塑性含氟橡胶(b)和由这些含氟橡胶形成的组合物。

作为含氟橡胶(a)，可以举出非全氟含氟橡胶(a-1)和全氟含氟橡胶(a-2)。

作为热塑性含氟橡胶(b)，可以举出多元片段的含氟聚合物(b-1)、(b-2)、(b-3)。多元片段的含氟聚合物(b-1)包括弹性含氟聚合链片段和非弹性含氟聚合链片段，弹性含氟聚合链片段和非弹性含氟聚合链片段各自的结构单元中全卤代烯烃大于等于90摩尔％；多元片段的含氟聚合物(b-2)包括弹性含氟聚合链片段和非弹性含氟聚合链片段，弹性含氟聚合链片段的结构单元中全卤代烯烃大于等于90摩尔％，并且非弹性含氟聚合链片段的结构单元中含有的全卤代烯烃小于90摩尔％；多元片段的含氟聚合物(b-3)包括弹性含氟聚合链片段和非弹性含氟聚合链片段，弹性含氟聚合链片段的结构单元中含有的全卤代烯烃小于90摩尔％，并且非弹性含氟聚合链片段的结构单元中全卤代烯烃大于等于90摩尔％或者结构单元中含有的全卤代烯烃小于90摩尔％。

作为非全氟含氟橡胶(a-1)，可以举出偏氟乙烯(VdF)类含氟橡胶、四氟乙烯(TFE)/丙烯类含氟橡胶、四氟乙烯(TFE)/丙烯/偏氟乙烯(VdF)类含氟橡胶、乙烯/六氟乙烯(HFP)类含氟橡胶、乙烯/六氟乙烯(HFP)/偏氟乙烯(VdF)类含氟橡胶、乙烯/六氟丙烯(HFP)/四氟乙烯(TFE)类含氟橡胶、氟硅酮类含氟橡胶或者氟磷氮烯类含氟橡胶等，可以单独使用这些含氟橡胶，也可以在不损害本发明效果的范围内，任意组合这些含氟橡胶使用。

偏氟乙烯类含氟橡胶是指由45～85摩尔％的偏氟乙烯和55～15摩尔％的可与偏氟乙烯共聚的至少一种其他单体形成的含氟弹性共聚物。优选由50～80摩尔％的偏氟乙烯和50～20摩尔％的可与偏氟乙烯共聚的至少一种其他单体形成的含氟弹性共聚物。

作为所述可与偏氟乙烯共聚的至少一种其他单体，可以举出例如四氟乙烯(TFE)、三氟氯乙烯(CTFE)、三氟乙烯、六氟丙烯(HFP)、三氟丙烯、四氟丙烯、五氟丙烯、三氟丁烯、四氟异丁烯、全氟(烷基乙烯基醚)(PAVE)、氟乙烯等含氟单体、乙烯、丙烯、烷基乙烯基醚等非含氟单体。可以分别单独使用这些单体，也可以任意组合这些单体使用。其中优选使用四氟乙烯、六氟丙烯、全氟(烷基乙烯基醚)。

作为具体的橡胶，有VdF-HFP类橡胶、VdF-HFP-TFE类橡胶、VdF-CTFE类橡胶、VdF-CTFE-TFE类橡胶等。

偏氟乙烯类含氟橡胶可以通过常规方法得到。

四氟乙烯/丙烯系含氟橡胶是指由45～70摩尔％的四氟乙烯、55～30摩尔％的丙烯和0～5摩尔％的提供交联部位的单体形成的含氟弹性共聚物。

作为提供交联部位的单体，可以举出例如特公平5-63482号公报、特开平7-316234号公报描述的全氟(6，6-二氢-6-碘-3-氧代-1-苯)和全氟(5-碘-3-氧代-1-戊烯)等含碘单体、特开平4-505341号公报描述的含溴单体、特开平4-505345号公报、特开平5-500070号公报描述的含氰基单体、含羧基单体、含烷氧羰基单体等。

四氟乙烯/丙烯类含氟橡胶也可通过常规方法得到。

这些非全氟含氟橡胶(a-1)可以通过常规方法制造。作为所述非全氟含氟橡胶(a-1)中的市售品，可以举出例如大金工业株式会社生产的ダィェルG-800系列、G-900系列等。

作为全氟含氟橡胶(a-2)，可以举出由四氟乙烯/全氟(烷基乙烯基醚)/提供交联部位的单体形成的含氟弹性共聚物。其组成优选为45～90/10～50/0～5(摩尔％)，较优选为45～80/20～50/0～5，更优选为53～70/30～45/0～2。这些成分在所述组成范围以外，就失去了橡胶弹性体的性质，而有接近树脂性质的倾向。

作为此时的全氟(烷基乙烯基醚)，可以举出如全氟(甲基乙烯基醚)、全氟(丙基乙烯基醚)等，可以分别单独使用这些全氟(烷基乙烯基醚)，也可以在不损害本发明效果的范围内任意组合使用。

作为提供交联部位的单体，可以举出如通式(1)所示的含碘单体、通式(2)所示的单体，可以分别单独使用这些全氟(烷基乙烯基醚)，也可以在不损害本发明效果的范围内任意组合使用。

通式(1)：

CX₂＝CX-R_fCHRI

(式中，X表示H、F或CH₃，Rf表示含氟亚烷基、全氟亚烷基、含氟聚亚氧烷基或全氟聚亚氧烷基，R表示H或CH₃)；

通式(2)：

CF₂＝CFO(CF₂CF(CF₃))_m-O-(CF₂)_n-X

(式中，m是0～5的整数，n是1～3的整数，X表示氰基、羧基、烷氧羰基、溴)。

所述碘或氰基可发挥交联点的作用。

全氟含氟橡胶(a-2)可通过常规方法制造。

作为所述全氟含氟橡胶(a-2)的具体例子，可以举出国际公开97/24381小册子、特公昭61-57324号公报、特公平4-81608号公报、特公平5-13961号公报等描述的含氟橡胶等。

热可塑性含氟橡胶(b)中，多元片段的含氟聚合物(b-1)包括弹性含氟聚合链片段和非弹性含氟聚合链片段，弹性含氟聚合链片段和非弹性含氟聚合链片段各自的结构单元中全卤代烯烃大于等于90摩尔％，下面对其进行说明。

首先，对弹性含氟聚合链片段进行说明。弹性含氟聚合链片段可以赋予聚合物柔软性，其玻璃化转变温度小于等于25℃，优选小于等于0℃。作为其结构单元中大于等于90摩尔％的全卤代烯烃，可以举出例如四氟乙烯、三氟氯乙烯、六氟丙烯、通式(3)所示的含氟乙烯醚等。

通式(3)：

CF₂＝CFO(CF₂CFYO)_p-(CF₂CF₂CF₂O)_q-R_f

(式中，Y表示F或CF₃，R_f表示碳原子数为1～5的全氟烷基，p表示0～5的整数，q表示0～5的整数)

作为构成弹性含氟聚合链片段的全卤代烯烃以外的结构单元，可以是例如偏氟乙烯、三氟乙烯、四氟乙烯、三氟丙烯、四氟丙烯、五氟丙烯、三氟丁烯、四氟异丁烯、氟乙烯等含氟单体；乙烯、丙烯、烷基乙烯基醚等非含氟单体等。

作为弹性含氟聚合链片段优选的例子，可以举出例如由四氟乙烯/全氟(烷基乙烯基醚)/提供交联部位的单体形成的弹性聚合链。其组成优选为50～85/50～15/0～5(摩尔％)。

作为提供交联部位的单体，可以举出如通式(4)所示的含碘单体、通式(5)所示的单体等。

通式(4)：

CX₂＝CX-R_fCHRX¹

(式中，X表示H、F或CH₃，R_f表示含氟亚烷基、全氟亚烷基、含氟聚亚氧烷基或全氟聚亚氧烷基，R表示H或CH₃，X¹表示碘或溴)；

通式(5)：

CF₂＝CFO(CF₂CF(CF₃))_m-O-(CF₂)-X

(式中，m表示0～5的整数，n表示1～3的整数，X表示氰基、羧基、烷氧羰基或溴)。

所述碘、溴和氰基、羧基、烷氧羰基可以发挥交联点的作用。

下面，说明非弹性含氟聚合链片段。作为非弹性含氟聚合链片段的结构单元中大于等于90摩尔％的全卤代烯烃，可以举出例如四氟乙烯、三氟氯乙烯、全氟(烷基乙烯基醚)、六氟丙烯、通式(6)所示的化合物、全氟-2-丁烯等全卤代烯烃等。

通式(6)：

CF₂＝CF(CF₂)_pX

(式中，p表示1～10的整数，X表示F或Cl)

作为构成非弹性含氟聚合链片段的结构单元中全卤代烯烃以外的结构单元，可以是例如偏氟乙烯、三氟乙烯、四氟乙烯、三氟丙烯、四氟丙烯、五氟丙烯、三氟丁烯、四氟异丁烯、氟乙烯等含氟单体；乙烯、丙烯、烷基乙烯基醚等非含氟单体等。

作为非弹性含氟聚合链片段优选的例子，可以举出由85～100摩尔％的四氟乙烯和0～15摩尔％的通式(7)所示化合物形成的非弹性聚合链。

通式(7)：

CF₂＝CF-R_f

(式中，R_f表示R_f ¹或-OR_f ¹，R_f ¹表示碳原子数为1～5的全氟烷基)。

另外，从热塑性含氟橡胶(多元片段的含氟聚合物)的耐热性出发，优选非弹性含氟聚合链片段的结晶熔点大于等于150℃，更优选该温度为200～360℃。

即，多元片段的含氟聚合物是1分子中弹性含氟聚合链片段和非弹性含氟聚合链片段以嵌段或接枝的方式结合的多元片段的含氟聚合物，这一点是重要的。

因此，作为多元片段的含氟聚合物(b-1)的制造方法，可以采用以嵌段或接枝的方式将弹性片段和非弹性片段结合而能得到多元片段的含氟聚合物的各种已知方法，其中，特别优选采用特公昭58-4728号公报等描述的嵌段型多元片段的含氟聚合物的制法或特开昭62-34324号公报描述的接枝型多元片段的含氟聚合物的制法等。

特别优选特公昭58-4728号公报、高分子论文集(Vol.49、NO.10，1992)记载的所谓碘移动聚合法合成的嵌段型多元片段的含氟聚合物，这是因为其不仅片段化率(嵌段化率)高，而且可以得到均匀规则的片段化聚合物。

另一方面，使用弹性含氟聚合物和非弹性含氟聚合物的简单混合物时，混合的各个聚合物的种类、混合性、相溶性等不同，通常可能造成机械特性(特别是高温时)不充分、耐磨耗性降低、柔软性降低、耐久性降低。

与此相对，将弹性片段和非弹性片段以嵌段或接枝等方式结合，制成多元片段化聚合物，这与所述简单混合弹性含氟聚合物和非弹性含氟聚合物等相比，提高了耐热性、机械特性(特别是高温时)等。

弹性片段可以采用含氟橡胶制造法中已知的碘移动聚合法制造(特公昭58-4728号公报、特开昭62-12734号公报)。例如，在实质性无氧的存在下，于水介质中，在含碘化合物优选含二碘化合物的存在下，将所述全卤代烯烃和根据需要加入的提供固化部位的单体在加压下搅拌，同时在自由基引发剂的存在下进行乳液聚合的方法。作为所用的含二碘化合物的代表例子，可以举出例如1，3-二碘全氟丙烷、1，4-二碘全氟丁烷、1，3-二碘-2-氯全氟丙烷、1，5-二碘-2，4-二氯全氟戊烷、1，6-二碘全氟己烷、1，8-二碘全氟辛烷、1，12-二碘全氟十二烷和1，16-二碘全氟十六烷、二碘甲烷、1，2-二碘乙烷。这些化合物可以单独使用，也可以相互组合使用。特别优选1，4-二碘全氟丁烷。二碘化合物的量为弹性片段全重量的0.01重量％～1重量％。

这样得到的弹性片段的末端部分为全卤代型，这部分具有作为非弹性片段的嵌段共聚起始点的碘原子。

本发明中制造弹性片段所使用的自由基聚合引发剂可以与以往一直用于氟类弹性体聚合的自由基聚合引发剂相同。这些引发剂中存在有机和无机的过氧化物以及偶氮化合物。典型的引发剂有过硫酸盐类、过氧化碳酸盐类、过氧化酯类等，作为优选的引发剂，可以举出过硫酸铵(APS)。APS可单独使用，也可以与亚硫酸酯类、亚硫酸盐类还原剂组合使用。

这样得到的弹性片段的数均分子量为5000～750000，特别是从赋予所得到的整体多元片段的含氟聚合物的柔软性、弹性、机械物性的角度出发，优选数均分子量为20000～400000的弹性片段。

在弹性片段的乳液聚合之后，以非弹性片段作为单体使用，这样可以进行非弹性片段的嵌段共聚。

非弹性片段的数均分子量可以在1000～1200000优选在3000～600000的大的范围进行调整。

这样得到的多元片段的含氟聚合物(b-1)的主体是弹性片段两侧结合了非弹性片段的聚合物分子和弹性片段一侧结合了非弹性片段的聚合物分子，对于仅由没有结合非弹性片段的弹性片段形成的聚合物分子，其含量小于等于多元片段的含氟聚合物中的片段和聚合物分子的总量的20重量％，优选小于等于10重量％。

下面，说明多元片段的含氟聚合物(b-2)，其由弹性含氟聚合链片段和非弹性含氟聚合链片段形成，弹性含氟聚合链片段结构单元中全卤代烯烃大于等于90摩尔％，并且非弹性含氟聚合链片段的结构单元中含有的全卤代烯烃小于90摩尔％。

多元片段的含氟聚合物(b-2)中的弹性含氟聚合链片段可以与在所述多元片段的含氟聚合物(b-1)中说明的相同。

非弹性含氟聚合链片段是结晶熔点大于等于150℃，优选结晶熔点为200～360℃的聚合链。

作为非弹性含氟聚合链片段的结构单元，可以举出偏氟乙烯、氟乙烯、三氟乙烯、通式(8)所示的化合物、CH₂＝C(CF₃)₂等部分氟代烯烃等。

通式(8)：

CH₂＝CX-(CF₂)_q-X

(式中，X表示H或F，q表示1～10的整数)

另外，可与这些单体共聚的乙烯、丙烯、氯乙烯、乙烯醚、羧酸乙烯酯、丙烯酸等单体也可以作用共聚成分使用。

另外，多元片段的含氟聚合物(b-2)可以与多元片段的含氟聚合物(b-1)同样地进行制造。

下面，说明多元片段的含氟聚合物(b-3)，其由弹性含氟聚合链片段和非弹性含氟聚合链片段形成，弹性含氟聚合链片段的结构单元中含有的全卤代烯烃小于90摩尔％，并且非弹性含氟聚合链片段的结构单元中全卤代烯烃大于等于90摩尔％或结构单元中含有的全卤代烯烃小于90摩尔％。

多元片段的含氟聚合物(b-3)中的弹性含氟聚合链片段是玻璃化转变温度小于等于25℃的聚合链，优选是玻璃化转变温度小于等于0℃的聚合链。

另外，弹性含氟聚合链片段的结构单元中含有的全卤代烯烃小于90摩尔％。这种情况下全卤代烯烃以外的结构单元可以与在所述非全氟含氟橡胶(a-1)的偏氟乙烯类含氟橡胶中说明的相同。

多元片段的含氟聚合物(b-3)中的非弹性含氟聚合链片段可以与所述多元片段的含氟聚合物(b-1)或(b-2)中的非弹性含氟聚合链片段相同。特别是可以与(b-2)中的非弹性含氟聚合链片段相同。

另外，多元片段的含氟聚合物(b-3)含有40～95重量％的弹性含氟聚合链片段和5～60重量％的非弹性含氟聚合链片段。

所述多元片段的含氟聚合物(b-3)可以与多元片段的含氟聚合物(b-1)或(b-2)同样地进行制造。

作为多元片段的含氟聚合物(b-3)的具体例子，可以举出例如大金工业株式会社生产的ダィェルサ一モT-530、T-550、T-630、セントラル硝子株式会社生产的セフラルソフト等。

本发明中，还可以使用由上述那样的含氟橡胶(a)和热塑性含氟橡胶(b)形成的组合物。

由非全氟含氟橡胶(a-1)和多元片段的含氟聚合物(b-1)形成的组合物作为第1含氟橡胶组合物，其可以通过将如上述那样得到的非全氟含氟橡胶(a-1)和多元片段的含氟聚合物(b-1)，在分散状态混合或用悬臂辊等的干混料以任意比例进行混合得到。

另外，为了改良成型时的脱模性等，可以在无损本发明效果的范围内适当地添加内添型脱模剂等添加剂。

由非全氟含氟橡胶(a-1)和多元片段的含氟聚合物(b-2)形成的组合物作为第2含氟橡胶组合物，其可以与第1含氟橡胶组合物同样地得到。

此时，可以在无损本发明效果的范围内适当地添加所述添加剂，也可根据后述的交联方法的种类，配合使用交联剂。

由全氟含氟橡胶(a-2)和多元片段的含氟聚合物(b-3)形成的组合物作为第3含氟橡胶组合物，其可以与第1含氟橡胶组合物同样地得到。

另外，可以在无损本发明效果的范围内适当地添加所述添加剂，也可根据后述的交联方法的种类，配合使用交联剂。

由全氟含氟橡胶(a-2)和多元片段的含氟聚合物(b-1)形成的组合物作为第4含氟橡胶组合物，其可与第1含氟橡胶组合物同样地得到。

全氟含氟橡胶(a-2)和所述多元片段的含氟聚合物(b-1)的放射交联效率均差，不能实质性地放射交联。所以，交联时必须在至少一方的橡胶中引入可过氧化交联等的交联部位，进行交联。

作为引入了交联部位的含氟橡胶，优选在聚合物末端引入碘或溴的含氟橡胶。对于该含氟橡胶，在通过聚合进行制造时，可通过使通式(9)所示的化合物存在而获得，这样导入的碘或溴有交联点的功能。

通式(9)：

RI_xBr_y

(式中，R表示碳原子数为1～16的饱和或不饱和含氟烃基或含氯含氟烃基、或者碳原子数为1～3的烃基，x和y分别是0～2的整数，并且1≤x十y≤2)

作为通式(9)：RI_xBr_y(式中，R表示碳原子数为1～16的饱和或不饱和含氟烃基或含氯含氟烃基、或者碳原子数为1～3的烃基，x和y分别是0～2的整数，并且1≤x十y≤2)表示的化合物，可以举出例如1，3-二碘全氟丙烷、1，3-二碘-2-氯全氟丙烷、1，4-二碘全氟丁烷、1，5-二碘-2，4-二氯全氟戊烷、1，6-二碘全氟己烷、1，8-二碘全氟辛烷、1，12-二碘全氟十二烷、1，16-二碘全氟十六烷、二碘甲烷、1，2-二碘乙烷、1，3-二碘正丙烷、CF₂Br₂、BrCF₂CF₂Br、CF₃CFBrCF₂Br、CFClBr₂、BrCF₂CFClBr、CFBrClCFClBr、BrCF₂CF₂CF₂Br、BrCF₂CFBrOCF₃、1-溴-2-碘-全氟乙烷、1-溴-3-碘-全氟丙烷、1-溴-4-碘全氟丁烷、2-溴-3-碘全氟丁烷、3-溴-4-碘全氟丁烯-1，2-溴-4-碘全氟丁烯-1、苯的单碘单溴取代物、二碘单溴取代物以及(2-碘乙基)和(2-溴乙基)取代物等。

其中，从聚合反应性、交联反应性、获得难易性等角度出发，优选使用1，4-二碘全氟丁烷、二碘甲烷等。

作为通式(9)：RI_xBr_y(式中，R表示碳原子数为1～16的饱和或不饱和含氟烃基或含氯含氟烃基、或者碳原子数为1～3的烃基，x和y分别是0～2的整数，并且1≤x十y≤2)表示的化合物的添加量，只要为所得到的含氟橡胶总重量的0.0001重量％～5重量％即可，更优选为总重量的0.01重量％～1重量％。

作为引入交联部位的其他方法，有共聚合少量的提供交联部位的单体的方法。

作为这样的单体，优选特公平5-63482号公报、特开平7-316234号公报记载的全氟(6，6-二氢-6-碘3-氧-1-己烯)或全氟(5-碘3-氧1-苯)等含碘单体、特开平4-505341号公报记载的含溴单体、特开平4-505345号公报、特开平5-500070号公报记载的含氰基、羧基、烷氧羰基等单体。

由全氟含氟橡胶(a-2)和多元片段的含氟聚合物(b-2)形成的组合物作为第5含氟橡胶组合物，其可与第1含氟橡胶组合物同样地得到。

如G.H.Kalb等在Advances in Chemistry Series.129卷，13(1973)中记载的那样，本发明使用的单体混合气体具有爆发性，所以必须想办法使其在聚合装置中不产生火花等着火源。另外，在这个意义上，优选将聚合压力控制在尽可能低的范围。

聚合压力的可变化范围大。通常可以在0.5～5MPa的范围变化。聚合压力越高聚合速度越快，所以从提高生产率的观点出发，优选聚合压力大于等于0.8MPa。

如此得到的聚合产物因聚合条件的不同而存在不含游离羧基的聚合产物，但是这些通过后面的酸处理也可以转化成游离的羧基。

另外，作为本发明中所用的硅酮类弹性体，可以举出例如硅酮橡胶、氟硅酮橡胶等。

这样得到的交联性弹性体中，本发明中所使用的含氟弹性体从耐热性和耐药品性出发，优选由四氟乙烯/全氟(烷基乙烯基醚)/具有交联性反应基团的单体形成的共聚物。

所述全氟烷基乙烯基醚可以举出全氟(甲基乙烯基醚)(PMVE)、全氟(乙基乙烯基醚)(PEVE)、全氟(丙基乙烯基醚)(PPVE)等，特别是从耐寒性优异的角度出发，优选PMVE。

另外，在共聚反应性方面，用来引入所述交联点的单体优选含碘单体、含氰基单体、含羧基单体、含烷氧羰基单体。另外，在交联反应性和交联反应形成的交联结构的耐热性方面，用来引入所述交联点的单体更优选含氰基单体。

作为在交联性弹性体的聚合物末端基团上引入羧基、烷氧羰基、碘原子、溴原子或磺酸基的方法，可以举出后述的酸处理法。

所述交联性弹性体可通过乳液聚合法、悬浮聚合法、溶液聚合法等聚合法制造。

作为乳液聚合中使用的乳化剂，其可使用的物质的范围大，从抑制聚合中乳化剂分子发生链转移反应的观点出发，优选具有含氟碳链或含氟聚醚链的羧酸盐类。乳化剂的用量优选为所添加水的约0.05重量％～2重量％，特别优选为所添加水的0.2重量％～1.5重量％。

作为交联性弹性体聚合中使用的聚合引发剂，优选使用可以使弹性体末端存在羧基或可以生成羧基的基团(例如酰氟、酰氯、CF₂OH。这些基团均可在水的存在下产生羧基)的物质。作为具体例子，可以举出例如过硫酸铵(APS)、过硫酸钾(KPS)等。

另外，分子量的调整可以使用通常使用的链转移剂，但是因为在末端引入的可生成羧基或烷氧羰基的基团的比例会降低，所以最好尽量不使用链转移剂。但是，链转移剂如果可使所述基团存在于弹性体末端，则不受上述的限制。不使用链转移剂的情况下，可以通过在低压条件下，例如压力小于2MPa·G，优选小于等于1MPa·G的条件下，进行聚合来调整分子量。对于其他的聚合条件没有特别的限制，但为了不经过后述的酸处理而得到在末端和/或支链上具有羧基的聚合产物，优选将聚合体系控制在pH值小于等于3的强酸性条件。

对于本发明所用的交联性弹性体，优选对聚合产物进行酸处理，以使聚合产物中存在的羧酸的金属盐或铵盐等基团转化成羧基。作为酸处理法，可以采用下述方法，即用盐酸、硫酸、硝酸等进行清洗，或用这些酸将聚合反应后的混合物体系调整到pH值小于等于3。

所述酸处理可以作为通过凝析从聚合反应混合物中分离聚合产物时的凝析方法，从简化工序的角度出发，这是优选的。另外，也可以对聚合混合物进行酸处理后，通过冷冻干燥等方法分离聚合产物。另外，还可以采用利用超声波等进行凝析或利用机械力进行凝析等的方法。

另外，还可以将含有碘或溴的交联性弹性体用发烟硝酸进行氧化来导入羧基。

本发明所用的固化剂可以是例如过氧化交联体系、多元醇交联体系、多胺交联体系、三嗪交联体系、唑交联体系、咪唑交联体系、噻唑交联体系、放射线交联体系等的固化剂。

过氧化交联中所用的固化剂只要是存在热和氧化还原体系就可容易地产生过氧化自由基的有机过氧化物即可，具体可以举出例如1，1-双(叔丁基过氧化)-3，5，5-三甲基环己烷、2，5-二甲基己烷-2，5-二氢过氧化物、过氧化叔丁基、叔丁枯基过氧化物、过氧化枯基、α，α-二(叔丁基过氧化)-对-二异丙基苯、2，5-二甲基-2，5-二(叔丁基过氧化)己烷、2，5-二甲基-2，5-二(叔丁基过氧化)-己炔-3、过氧化苯甲酰、叔丁基过氧化苯、2，5-二甲基-2，5-二(苯甲酰过氧化)己烷、叔丁基过氧化马来酸、叔丁基过氧化异丙基碳酸酯等。特别优选二烷基型。更优选2，5-二甲基-2，5-二(叔丁基过氧化)己烷。一般在考虑了活性-O-O-的量、分解温度等基础上，选择有机过氧化物的种类和用量。

另外，作为此时可用的固化助剂，只要是对过氧化自由基和聚合物自由基具有反应活性的化合物即可，例如可以举出具有CH₂＝CH-、CH₂＝CHCH₂-、CF₂＝CF-等官能团的多官能性化合物。具体可以举出例如三烯丙基氰尿酸酯、三烯丙基异氰尿酸酯(TAIC)、三丙烯酰基甲缩醛(triacryl formal)、三烯丙基苯偏三酸酯、N，N’-间亚苯基双马来酰亚胺、二炔丙基对苯二酸酯、二烯丙基邻苯二酸酯、四烯丙基对苯二酰胺、三烯丙基磷酸酯、二马来酸亚胺、氟化三烯丙基异氰尿酸酯(1，3，5-三(2，3，3-三氟-2-丙烯基)-1，3，5-三嗪-，24，6-三酮)、三(二烯丙基胺)-S-三嗪、亚磷酸三烯丙基酯、N，N-二烯丙基丙烯酰胺、1，6-二乙烯基十二氟己烷等。

作为多元醇交联中所用的固化剂，可以举出例如双酚A、双酚AF等多元醇类化合物。

作为多胺交联中所用的固化剂，可以举出六亚甲基二胺氨基甲酸酯、N，N’-二亚肉桂基-1，6-己二胺、4，4’-二(氨基环己基)甲烷氨基甲酸酯等多元胺类化合物。

作为三嗪交联中所用的固化剂，可以举出四苯基锡、三苯基锡等有机锡类化合物。

作为唑交联体系、咪唑交联体系、噻唑交联体系中所用的固化剂，可以举出例如通式(10)所示的双二氨基苯基类固化剂、双氨基酚基类固化剂、双氨基硫代酚基类固化剂；通式(11)所示的双酰胺腙类固化剂、通式(12)或通式(13)所示的双酰胺肟类固化剂等。

通式(11)：

通式(10)

(式中，R¹表示-SO₂-、-O-、-CO-、碳原子数为1～6的亚烷基、碳原子数为1～10的全氟亚烷基或单键电子，R₂和R₃表示一个是-NH₂，另一个是-NH₂、-OH或-SH，优选R₂和R₃均是-NH₂)；

通式(11)：

通式(11)

(式中，R¹与上述相同，R⁴表示

或

通式(12)：

通式(12)

(式中，R_f表示碳原子数为1～10的全氟亚烷基)；

通式(13)

(式中，n是1～10的整数)。这些双氨基酚类固化剂、双氨基硫代酚类固化剂或双二氨基苯基类固化剂等是以往以氰基作为交联点的交联体系中使用的固化剂，但也与羧基和烷氧羰基反应形成唑环、噻唑环、咪唑环而提供交联物。

这些固化剂中，在耐热性特别优异、交联反应性好并且比较容易合成方面，较优选的固化剂是如通式(14)所示的至少具有2个双氨基交联性官能团的双二氨基苯基类固化剂。通式(14)：

通式(14)

(式中，R⁵表示氟原子或1价的有机基团)。作为可与该交联性官能团反应的官能团，可以举出氰基、羧基、烷氧羰基，通过反应形成咪唑环。

更优选的固化剂是如通式(15)所示的化合物。

通式(15)

交联性反应基中的取代基R⁶表示氢以外的1价有机基团或氟原子，特别优选形成比N-H键具有更高的耐氧化性的N-R⁶键的取代基。其中，所谓“形成比N-H键具有更高耐氧化性的N-R⁶键的取代基”是指形成咪唑环时形成比具有N-H键的化合物更难氧化的化合物中存在的N-R⁶键的取代基。

对这样的R⁶没有限定，可以举出可选择性取代的脂肪族烃基、可选择性取代的苯基或苄基。

作为具体例子，可以举出例如至少一个R⁶被-CH₃、-C₂H₅、-C₃H₇等碳原子数为1～10特别是碳原子数为1～6的低级烷基；-CF₃、-C₂F₅、-CH₂F、-CH₂CF₃、-CH₂C₂F₅等碳原子数为1～10，特别是碳原子数为1～6的含氟低级烷基；苯基；苄基；-C₆F₅、-CH₂C₆F₅等以氟原子取代1～5个氢原子的苯基或苄基；-C₆H_5-n(CF₃)_n、-CH₂C₆H_5-n(CF₃)_n(n为1～5的整数)等以-CF₃取代1～5个氢原子的苯基或苄基等。

其中，从耐热性特别优异、交联反应性好并且比较容易合成的角度出发，优选苯基、-CH₃。

通式(15)的化合物中，R₇是-SO₂-、-O-、-CO-、可选择性取代的亚烷基、

或单键。

R₇的可选择性取代的亚烷基优选的具体例子没有限定，例如碳原子数为1～6的非取代亚烷基或碳原子数为1～10的全氟亚烷基等，作为全氟亚烷基，可以举出

等。另外，这些R₇是特公平2-59177号公报、特开平8-120146号公报等中举例说明的双二氨基苯基化合物，已为人们所知。

R⁷可以结合在左右苯环上任意的位置，但为了容易合成、容易进行交联反应，优选结合在-NH₂或-NHR⁷中任一个的对位。

特别优选的固化剂是如通式(16)所示的化合物。

通式(16)：

(式中，R⁸相同或不同，均可以是碳原子数为1～10的烷基、含有氟原子的碳原子数为1～10的烷基、苯基、苄基、1～5个氢原子被氟原子或-CF₃取代的苯基或苄基)

通式(16)所示的化合物没有限定，例如可以举出2，2-双-[3-氨基-4-(N-甲基氨基)苯基]六氟丙烷、2，2-双-[3-氨基-4-(N-乙基氨基)苯基]六氟丙烷、2，2-双-[3-氨基-4-(N-丙基氨基)苯基]六氟丙烷、2，2-双-[3-氨基-4-(N-苯基氨基)苯基]六氟丙烷、2，2-双-[3-氨基-4-(N-全氟苯基氨基)苯基]六氟丙烷、2，2-双-[3-氨基-4-(N-苄基氨基)苯基]六氟丙烷、2，2-双-(3-氨基-4-羟基苯基)六氟丙烷(常用名：双(氨基苯酚)AF)、2，2-双(3-氨基-4-巯基苯基)六氟丙烷、四氨基苯、双-3，4-二氨基苯基甲烷、双-3，4-二氨基苯基醚、2，2-双(3，4-二氨基苯基)六氟丙烷等。

以上说明的固化剂用来提供机械强度、耐热性、耐药品性优异，特别是耐热性和耐药品性的平衡非常优异的交联物。

相对于100重量份交联性弹性体，交联性弹性体的固化剂优选为0.05～10重量份，较优选为1～5重量份。固化剂少于0.05重量份时，容易导致交联性弹性体的交联不充分，而大于10重量份时，容易使交联物的物性变差。

本发明所用的由合成高分子形成的填充物没有特别的限制，优选主链具有对热和化学稳定的芳香环。另外，所述合成高分子优选主链中具有酰胺键和二酰亚胺键的合成高分子。

为了在高温热处理装置的密封材料使用环境的高温下使用时，所述合成填充物也可以确保充分的耐久性，其优选具有大于等于200℃的耐热性(结晶溶解温度、玻璃化转变温度或减少5％重量的温度)，其更优选具有大于等于220℃的耐热性。

作为具有大于等于200℃的耐热性的填充物，可以举出例如具有至少含有1个以结构单元X表示的结构的重复单元的树脂、或至少含有1个结构单元X的重复单元和至少含有1个结构单元Y的重复单元均至少有一个的树脂。

作为结构单元X，可举出

等碳单环；

等碳稠环；

等单杂环；

等稠杂环等，作为结构单元Y，可以举出：

(R为烷基)

等非共轭官能团；

-CH＝CH-、-C≡C-、-N＝N-、-CH＝N-

等共轭官能团等。

具体地优选具有下述重复单元的树脂。

(式中，A表示单键、-O-或-C(＝O)-；B表示-O-、-S-、-C(＝O)-、-CH₂-或-C(CF₃)₂-)等。特别优选含有树脂(III)、特别是树脂(IV)。所述树脂(III)至少具有1个下述重复单元：

(式中A表示单键、-O-或-C(＝O)-；B表示单键、-O-、-S-、-C(＝O)-、-CH₂-或-C(CF₃)₂-；n表示0～5的整数)；

所述树脂(IV)具有如下重复单元：

(式中A表示单键、-O-或-C(＝O)-；B表示单键、-O-、-S-、-C(＝O)-、-CH₂-或-C(CF₃)₂-)。

更具体地可以举出：

等。

作为所述填充物，可以举出具有聚酰亚胺、聚酰胺-酰亚胺、聚醚-酰亚胺等二酰亚胺结构的二酰亚胺类填充物；多芳基化合物、聚砜、聚醚砜、聚苯硫醚、聚醚醚酮、聚氧苯甲酸酯等工程塑料制有机填充物等。

其中，从耐热性、含有少量金属的性质、低逸出气体性的角度出发，优选二酰亚胺类填充物。

填充物的比表面积优选大于等于0.5m²/g，较优选大于等于2m²/g，更优选大于等于5m²/g。该比表面积小于0.5m²/g时，缺乏加强作用，与完全不使用填充材料时相比，有降低断裂时的强拉伸度的倾向。

对填充物的形状没有特别的限制，不仅可以使用球状的，也可以使用鳞片状的。使用球状的物质，得到的成型品的各向异性小，使用鳞片状的物质，得到的成型品在特定方向上具有加强作用。

填充物的粒径优选小于等于5μm，较优选大于等于2μm，更优选小于等于0.5μm。粒径大于5μm时，缺乏加强作用，与完全不使用填充材料时相比，有降低断裂时的强拉伸度的倾向。填充物为鳞片状时，直径优选为0.05～4μm，较优选小于等于2μm。厚度优选为0.05～2μm，较优选小于等于1μm。

现在市售的填充物的粒径大，比表面积相当小。为了用于本发明，必须对填充物进行粉碎，以增大比表面积。作为粉碎方法，可以举出例如喷射磨(干式粉碎)粉碎；加入水或有机溶剂等分散介质形成浆料后，向珠磨机或液体加压，从喷嘴喷射，对撞型(湿式粉碎)粉碎。为了得到比表面积大的填充物，优选组合湿式粉碎和干式粉碎(喷磨)。

交联性弹性体组合物中，所述本发明的填充物的配料量相对于100重量份交联性弹性体，优选为1～50重量份，较优选为5～20重量份。填充物的配料量相对于100重量份交联性弹性体不足1重量份时，几乎得不到作为填充材料的效果，而超过50重量份时，硬度非常高，作为密封材料不是优选的。含有该填充物的交联性弹性体组合物可以作为各种成型品的成型材料，或者作为各种弹性成型物的涂层用材料。

作为本发明所用的非氧化物陶瓷的具体例子，可以举出硼化物：硼化钛、硼化镍、硼化铬、硼化锆、硼化钽等；碳化物：碳化钛、碳化硼、碳化锆、碳化铪、碳化钽、碳化钨、碳化铌、碳化硅等；氮化物：氮化钛、氮化铝、氮化硼等；硅化物：硅化钛、硅化钼、硅化锆等；硫化物：硫化钨、二硫化钼等；磷化物：磷化铁、磷化镍等。

这样的非氧化物陶瓷与氧化物陶瓷不同，通常共价结合性高，用作高温结构材料的情况下，化学稳定性高。例如虽然碳化硅是含硅化合物，但与SiO₂不同，其几乎不受HF的侵蚀。这样直到超过1000℃的高温仍能稳定存在的物质是不能期望其在300℃附近表现出捕捉HF的功能的。另外，因为其化学稳定性高，粉末表面几乎没有官能团，所以推测其不会对交联反应有所帮助，但却意外地发现了其促进交联反应的作用(改善加工性的作用)。

从促进交联反应的效果大、捕捉HF能力高并且在半导体制造装置中利用本发明组合物的密封材料时不会在装置内部产生污染物质等方面考虑，所述非氧化物陶瓷可以举出较优选使用氮化硅、碳化硅、氮化铝。

另外，非氧化物陶瓷可以仅是1种，也可2种和2种以上合用。

优选通过使用喷射磨等粉碎机的粉碎法，或由原子或分子的成核现象、核成长而形成粉末的方法等，将非氧化物陶瓷制成粉末。后者的情况，根据起始原料的状态，可分为气相法、液相法、固相法。只要得到的非氧化物陶瓷粉末的纯度足够高，对粉末的制造方法没有特别的限制。非氧化物陶瓷中，从耐等离子体的性质优异的角度出发，优选氮化铝的纯度大于等于95％。

对非氧化物陶瓷粉末的形状，没有特别的限制，可以使用粉体状、颗粒状、纤维状、ゥィスロ-状等。在加工性方面，优选颗粒状，优选其粒径小于等于10μm。粒径大于10μm时，缺少加强作用，必需增加添加到混合物中的量，而使其作为成型体密封材料的性能下降。另外，用作半导体装置用密封材料时，粒径小于等于1μm，优选粒径为0.01～0.5μm的物质，这是因为这样产生的微粒少。对粒径的下限没有特别的限定。

相对于100重量份的含氟弹性体，非氧化物陶瓷优选为1～50重量份。较优选为5～30重量份。少于1重量份时，几乎得不到其作为填充材料的功能，而大于50重量份时，硬度变得非常高，有失去弹性体特性的倾向。

本发明的交联性弹性体组合物的特征在于，在下述条件下的NF₃等离子体照射时，其减少的重量少。

样品：O-环(AS-568A-214)；

测定方法：

将氟自由基产生装置在氟自由基产生条件(A)产生的氟自由基送到处理腔中，在等离子体照射条件(B)下，于所述处理腔内对样品进行清洁。

氟自由基产生条件(A)：

相当于NF₃/氩气＝500SCCM/500SCCM，压力为5托、温度为100℃的SiO₂的蚀刻速度为1590

分钟的条件；

等离子体照射条件(B)：

NF₃/氩气：1SLM/1SLM

压力：5托

照射时间：2小时

照射温度：200℃或300℃

本发明的NF₃等离子体照射条件是2个，分别是等离子体照射温度为200℃(等离子体照射条件(B))和300℃(等离子体照射条件(B1))，至少在等离子体照射温度为200℃的条件下，其减少的重量小于等于0.20重量％，优选减少的重量小于等于0.18重量％。较优选，即使在更恶劣的条件下，即等离子体照射温度为300℃的条件下，其减少的重量小于等于0.20重量％，优选其减少的重量小于等于0.18重量％。减少的重量越少越好，没有特别的下限。

另外，为满足所述自由基特性，非氧化物陶瓷粉末、树脂(I)或树脂(II)可以单独使用，也可组合使用。

本发明中，对于不特别要求高纯度和非污染性的领域，根据需要可以添加交联性弹性体组合物中添加的常规添加物，例如填充剂、加工助剂、增塑剂、着色剂等，也可以配合使用与所述物质不同的1种或多种常用交联剂或交联助剂。

使用通常的弹性体用加工机械，例如悬臂辊、班拍里混炼机、混炼机等混合上述成分来制备本发明的组合物和成型用或涂覆用材料。此外，也可以通过使用密闭式混合机的方法或从混合乳液中共凝析的方法进行制备。

从所述组合物和材料得到预成型体的方法可以是通常的方法，可以通过以模具加热压缩的方法、压入加热了的模具中的方法、用挤出机挤出的方法等公知的方法进行。对于软管或电线等挤出制品来说，因为挤出后也可以保持形状，所以可以直接使用未使用交联剂挤出的预成型体。当然，对于使用交联剂然后通过蒸气等进行了加热交联的预成型体，也可以使用。另外，O-环等形状的制品在未交联状态脱模后难以包持形状时，可以通过使用用交联剂进行了预交联的预成型体来实施。

另外，进行过氧化交联时，可以在普通的交联性弹性体交联条件下进行。例如，装入模具，在加压下，于120～200℃保持1～60分钟，以此进行压力交联，然后，在120～250℃的炉中保持0～48小时，以此进行开放交联，这样可以得到交联物。

本发明中，使用双氨基苯酚等交联剂进行唑交联时，可以在普通的交联性弹性体交联条件下进行。例如，装入模具，在加压下，于120～250℃保持1～60分钟，以此进行压力交联，然后，在120～320℃的炉中保持0～48小时，以此进行开放交联，这样可以得到交联物。另外，还可以在公知的交联性弹性体的交联方法例如多胺交联或多元醇交联、过氧化交联中混合添加双(氨基酚)AF等进行联合交联。

另外，用双二氨基苯基类交联剂来交联羧基的咪唑交联，最适用于末端之外有羧基的含羧基聚合物，其可以在比较低的交联温度(例如150～230℃，优选170～200℃)提供物性良好的交联物。

对于与半导体有关的制造装置等对非污染性的要求高的用途，优选不添加交联剂等进行高能量射线交联。作为交联源，可以使用X射线、α射线、β射线、γ射线、电子射线、质子射线、重氢射线、紫外线等。此时的照射量在0.1～50Mrad即可。另外，照射温度只要在-20～100℃即可。照射氛围气可以是在空气、氮气、氩气、氦气存在下，也可以在真空下，从防止成型品表面的氧化恶化的角度出发，优选在惰性气体氮气、氩气、氦气的存在下，更优选在真空下。

将所述组合物或成型用材料交联成型，可以很好得适用于半导体制造装置用的成型品、特别是要求高洁净度的半导体制造装置、特别是进行高密度等离子体照射的半导体制造装置的密封用密封材料。作为密封材料，可以举出O-环、角-环、密封垫、巴金垫、油封、轴封、唇形密封等。

此外，还可以作为用于半导体制造装置的各种弹性体制品使用，例如隔膜、圆管、软管、各种橡胶辊等。另外，还可以作为层压用材料、衬料用材料使用。

另外，本发明中所称的半导体制造装置不仅限于特别用于制造半导体的装置，其范围广泛，包括用来制造液晶面板或等离子体面板的装置等要求高洁净度的半导体领域中所用的全部制造装置。

并且，使用所述涂料用材料覆盖弹性成型物，通过交联还可以得到包覆成型品。

作为被包覆的弹性成形物，可以使用各种弹性材料制作的物品，特别是从耐热性的观点出发，优选含氟类弹性体或硅酮类弹性体等。

该成型品和包覆成型品可以作为下述表1、表2和表3所示领域的各种成型品。

表2

表3

具体可以举出下述半导体制造装置。

(1)蚀刻装置

干蚀刻装置

等离子体蚀刻装置

反应性离子蚀刻装置

反应性离子束蚀刻装置

溅射蚀刻装置

离子束蚀刻装置

湿蚀刻装置

灰化装置

(2)清洗装置

干式蚀刻清洗装置

UV/O₃清洗装置

离子束清洗装置

激光束清洗装置

等离子体清洗装置

气体蚀刻清洗装置

提取清洗装置

索氏提取清洗装置

高温高压提取清洗装置

微波提取清洗装置

超临界提取清洗装置

(3)曝光装置

分档器

涂布显影机

(4)研磨装置

CMP装置

(5)成膜装置

CVD装置

溅射装置

(6)扩散-离子注入装置

氧化扩散装置

离子注入装置

其中，特别是作为进行等离子体处理的装置，例如CVD装置、等离子体蚀刻装置、反应性离子蚀刻装置、灰化装置、X射线曝光机的密封材料而发挥优异的性能。

其中，因为通过CVD进行薄膜形成工序后，要对CVD装置的腔内进行清洗，所以其作为利用NF₃间接等离子体产生高密度F自由基的装置的密封材料是非常优异的。图1中，给出了利用NF₃间接等离子体的CVD装置的大体情况，产生高密度F自由基的另一个F自由基发生装置1连接进行CVD工序的处理腔2，将高密度F自由基送入腔2内，分解除去腔2内部或密封材料3的附着物。另外，图1中，符号4、5、6分别表示质量流调整器、压力控制器、真空泵。

实验例

下面举实验例说明本发明，但本发明并不仅限于所述实验例。

实验例1

向具有下述结构的树脂(UIP-S)中加入纯水，制成固体成分浓度为约20％的浆料，利用循环型珠磨机将其粉碎成所需的比表面积，然后用电烤箱使其干燥，再用喷射磨进行粉碎，得到比表面积为约2m²/g、直径为4μm、厚为1.0μm的UIP-S。

(宇部兴产株式会社生产的UIP-S：平均粒径为约7μm的球状，计算的比表面积为约0.6m²/g)

将四氟乙烯/全氟(甲基乙烯基醚)(67摩尔％/33摩尔％)的聚合物、Perhexa 2.5B(日本油脂(株)生产)、三烯丙基异氰尿酸酯(TAIC)(日本化成(株)生产)和作为填充物的上述得到的比表面积为约2m²/g的UIP-S，以重量比100/1/2/15混合，用悬臂辊混合搅拌，得到可交联的含氟类弹性体组合物。

将得到的含氟类弹性体组合物，于160℃进行10分钟的交联，然后再于180℃的热空气箱中进行4小时的焙烘交联，得到AS568-214型成型品。

在以下条件下，对该成型品实施等离子体照射处理，照射前后重量变化的结果示于表4。

另外，基于JIS K 6301，分别测定成型品的100％拉伸应力、拉伸强度、拉伸率、硬度，结果示于表5。

①对高浓度F自由基清洁的耐性试验

使用等离子体照射装置：

仿天器(Astron)氟原子发生器(ASTEX公司生产)

SiO₂蚀刻速度：NF₃/Ar 500SSCM、压力5托、温度100℃下SiO₂蚀刻速度为

分。

照射条件：

NF₃/Ar：1SLM/1SML

压力：5托

照射温度：70～250℃

照射时间：2小时

重量测定：

使用Sartorius-GMBH(株)生产的电子分析天平2006MPE，测定到0.01mg，0.01mg位四舍五入。

每种样品使用3个，算出重量减少率的平均值。

②对O₃水的耐性试验

在O₃气浓度为150～250g/m³、温度为25℃、湿度为100％的条件下，将橡胶密封材料曝露4个月。曝露后，与上述同样地测定橡胶密封材料的重量，算出重量减少率的平均值。

实验例2

采用与实验例1同样的粉碎方法得到比表面积为约5m²/g、直径为4μm、厚为0.3μm的UIP-S，除此以外，与实验例1同样地进行实验。

在所述条件下，对该成型品实施等离子体照射处理，照射前后重量变化的结果示于表4。

实验例3

采用与实验例1同样的粉碎方法得到比表面积为约10m²/g、直径为3μm、厚为0.15μm的UIP-S，除此以外，与实验例1同样地进行实验。

实验例4

采用与实验例1同样的粉碎方法得到比表面积为约15m²/g、直径为2μm、厚为0.1μm的UIP-S，除此以外，与实验例1同样地进行实验。

实验例5

不对UIP-S进行粉碎，除此以外，与实验例1同样地进行实验。

实验例6

将UIP-S换成θ-氧化铝(住友化学工业(株)公司生产，AKP-G008)，除此以外，与实验例1同样地进行实验。

实验例7

将UIP-S换成碳黑(Cancarb公司生产，N-990)，除此以外，与实验例1同样地进行实验。

实验例8

不使用UIP-S，将四氟乙烯/全氟(甲基乙烯基醚)的聚合物、Perhexa2.5B和TAIC，以重量比100/2/1混合，除此以外，与实验例1同样地进行实验。

表4

表5

从表4可以看出，含有氧化铝的组合物(实验例6)通过高浓度F自由基照射，或含有碳黑的组合物(实验例7)通过O₃处理，其重量大幅度减少。与此相对，含有本发明填充物的组合物无论通过高浓度F自由基照射还是O₃处理，其重量均极其稳定。

另外，实验例5中含有比表面积为约0.6m²/g的UIP-S的组合物通过高浓度F自由基照射和O₃处理，其重量变化小，但从表5可以看出，因为其粒径大，所以其100％拉伸应力和拉伸强度差。与此相对，实验例1～4中，比表面积变大，同时其100％拉伸应力和拉伸强度也增大。

实验例9

相对于100重量份的含氟弹性体(TFE/全氟烷基乙烯基醚/含氰基单体＝59.4/40.1/0.5(摩尔比)、大金工业(株)生产)，添加1.2重量份的固化剂6，6’-二苯胺基-3，3’-[2，2，2-三氟-1-(三氟甲基)亚乙基]二苯胺、15重量份的氮化铝MAN-10((株)德山生产，粒径为200mm)，于悬臂辊中混合搅拌，制备成可交联含氟橡胶组合物。

将该含氟橡胶组合物于180℃压制10分钟，进行交联后，再于烘箱中，于290℃进行18小时的焙烘交联，制成厚为2mm的交联物和O-环(AS-568A-214型)的待试验样品。

在与实验例1～8相同的条件下，对该成型品实施等离子体照射处理，照射前后重量变化的结果示于表6。

另外，成型品的硫化性、常态物性、耐热性和压缩永久变形的测定结果示于表7。

(硫化性)

利用JSR型Q(キュラスト)计II型，于180℃，对于各硫化用组合物，求出硫化曲线，计算最低粘度(vmin)、最大粘度(vmax)、诱导时间(T₁₀)和最适硫化时间(T₉₀)。

(常态物性)

基于JIS K6251测定厚为2mm的硫化物常态(25℃)下100％模量、拉伸强度、拉伸率，基于JIS K6253测定硬度(デュロメ一タタィプA)。

(耐热性)

将硫化物于324℃加热70小时后，基于JIS K6251测定厚为2mm的硫化物常态(25℃)下100％模量、拉伸强度、拉伸率，基于JIS K6253测定硬度(デュロメ一タタィプA)。并根据常态物性算出变化比例(变化率)。

(压缩永久变形)

基于JIS K6262，测定O-环(AS-568A-214)在300℃70小时后的压缩永久变形。

(HF钢腐蚀试验)

根据ASTM D 395，由实验例记载的各种含氟弹性体化合物制备O-环试验片。将该O-环于模具中177℃压制固化16分钟，然后从模具中取出，再于氮气下，进行10小时305℃的后固化。将O-环分别置于不锈钢316板，然后在热空气箱中于300℃加热70小时。加热期间从O-环释放的HF在钢板上形成肉眼可见的腐蚀(即发生色变，变成黑色)。钢板的腐蚀程度定为0＝无腐蚀、1＝轻微腐蚀、以及2＝严重腐蚀(黑色环)。

实验例10

作为非氧化物陶瓷粉末，添加15重量份的氮化硅SN-E10(宇部兴产(株)生产、粒径500nm)代替氮化铝MAN-10，除此以外，与实验例9同样地混合搅拌，制备可交联的含氟橡胶组合物，制成厚为2mm的交联物和O-环(AS-568A-214型)待实验样品。

实验例11

作为非氧化物陶瓷粉末，添加15重量份的碳化珪DU A-1(昭和电工(株)生产，450nm)代替氮化铝MAN-10，除此以外，与实验例9同样地混合搅拌，制备可交联的含氟橡胶组合物，制成厚为2mm的交联物和O-环(AS-568A-214型)待实验样品。

实验例12

作为固化剂，使用0.8重量份的固化剂6，6’-二苯胺基-3，3’-[2，2，2-三氟-1-(三氟甲基)亚乙基]二苯胺，并且添加20重量份的碳黑(TermaxN-990，Cancarb(株)生产，粒径为450nm)代替非氧化物陶瓷粉末氮化铝MAN-10，除此以外，与实验例9同样地混合搅拌，制备可交联的含氟橡胶组合物，制成厚为2mm的交联物和O-环(AS-568A-214型)待实验样品。

实验例13

添加15重量份的二氧化硅M-7D(キャポット-スペシャリティ-ァミロルズ-ィンク-日本(株)生产、粒径为15nm)代替非氧化物陶瓷粉末氮化铝MAN-10，除此以外，与实验例9同样地混合搅拌，制备可交联的含氟橡胶组合物，制成厚为2mm的交联物和O-环(AS-568A-214型)待实验样品。

实验例14

添加15重量份的α-Al₂O₃，AKP-53(住友化学(株)生产、粒径200nm)代替非氧化物陶瓷粉末氮化铝MAN-10，除此以外，与实验例9同样地混合搅拌，制备可交联的含氟橡胶组合物，制成厚为2mm的交联物和O-环(AS-568A-214型)待实验样品。

表6

表7

从表7可以看出，与使用氧化物陶瓷相比，本发明的含氟弹性体化合物的最适硫化时间(T₉₀)短，加工性优异。另外，热老化试验中，强度变化率小，耐热性得到提高。另外，对于HF的抑制性，实验例9～11和使用SiO₂的体系中观测不到腐蚀，具有优异的HF抑制功能。

实验例15

在没有着火源的内容积为3升的不锈钢制高压釜中加入1升纯水、10g乳化剂

0.09g作为pH调节剂的12水-磷酸氢二钠，体系内用氮气充分交换后，以600rpm搅拌，同时升温至50℃，压入四氟乙烯(TFE)和全氟(甲基乙烯基醚)(PMVE)的混合气(TFE/PMVE＝25/75摩尔比)，使内压为8.0kgf/cm²G。然后用氮气压力压入10ml过硫酸铵(APS)浓度为527mg/ml的水溶液，引发反应。

随着聚合的进行，内压下降到7.0kgf/cm²G时，利用氮气压力压入3g CF₂＝CFOCF₂CF(CF₃)OCF₂CF₂CN(CNVE)。然后分别利用自身压力压入4.7g TFE和5.3g PMVE，使压力为8.0kgf/cm²G。然后，与未进行反应同样地压入TFE、PMVE，在7～8kgf/cm²G之间反复升压、降压，同时在TFE和PMVE总量达到70g、130g、190g和250g时分别用氮气压力压入3g CNVE。

聚合反应开始19小时后，在TFE和PMVE的总添加量达到300g时，冷却高压釜，放出未反应单体，得到1330g固体成分浓度为21.2重量％的水性分散体。

该水性分散体中的1196g用3588g水稀释，搅拌下缓慢加入到2800g的3.5重量％盐酸水溶液中。添加后搅拌5分钟，然后过滤分离凝析物，将得到的聚合物进一步加到2kg的HCFC-141b中，搅拌5分钟，再次过滤分离。此后，再反复进行4次用HCFC-141b的洗浄、过滤分离操作后，将其于60℃真空干燥72小时，得到240g聚合物(含氰基弹性体)。

¹⁹F-NMR分析结果表明该聚合物的单体单元组成为TFE/PMVE/CNVE＝56.6/42.3/1.1摩尔％。

将得到的含氟弹性体(末端具有羧基的含氰基弹性体)、交联剂2，2-双(3-氨基一4-羟基苯基)六氟丙烷[双(氨基酚)AF]和UIP-S，以重量比100/3/15进行混合，用悬臂辊混合搅拌，制备可交联的含氟弹性体组合物。

将该含氟弹性体组合物于180℃交联15～25分钟后，进一步于290℃的热空气箱中进行18小时的焙烘交联，制成O-环(AS-568A-214)。

用所述条件(A)产生的氟自由基，在上述照射条件(B：等离子体照射温度200℃)和(B1：等离子体照射温度300℃)，对该O-环进行清洁处理，根据清洁前后的重量研究重量的减少。结果示于表7。

另外，所用的氟自由基发生装置是APPLIED SCIENCE ANDTECHNOLOGY，INC.)生产的ASTRON氟原子发生器AX7657-2(商品名)。

(氮化铝填充物的原始平均粒径)

根据用氮气吸附法求得的BET比表面积s(m³/g)和氮化铝的密度3.05g/cm³，由下式算出粒径。其中，假设填充物是圆球形，粒径全部相同。

粒径(nm)＝6×10³/(3.05×s)

实验例16

在没有着火源的内容积为3升的不锈钢制高压釜中，加入1升纯水、10g乳化剂

随着聚合的进行，内压下降到7.0kgf/cm²G时，利用自身压力压入4.7g TFE和5.3g PMVE，使压力为8.0kgf/cm²G。然后，与未进行反应同样压入TFE、PMVE，在7～8kgf/cm²G之间反复升压、降压。

该水性分散体中的1196g用3588g水稀释，搅拌下缓慢加入到2800g的3.5重量％盐酸水溶液中。添加后搅拌5分钟，然后过滤分离凝析物，将得到的聚合物进一步加到2kg的HCFC-141b中，搅拌5分钟，再次过滤分离。此后，再反复进行4次用HCFC-141b的洗浄、过滤分离操作后，将其于60℃真空干燥72小时，得到240g聚合物。

¹⁹F-NMR分析结果表明该聚合物的单体单元组成为TFE/PMVE＝59.2摩尔％/40.8摩尔％。

将得到的含氟弹性体、有机过氧化物2，5-二甲基-2，5-二(叔丁基过氧化)己烷(日本油脂(株)生产的Perhexa2.5B(商品名))、交联促进剂三烯丙基异氰尿酸酯(TAIC)和氮化铝颗粒(三井化学(株)生产的高纯度氮化铝MAN-20(商品名)，一次平均粒子径为0.1μm)，以重量比100/1/3/15混合，用悬臂辊混合搅拌，制备可交联的含氟弹性体组合物。

将该含氟弹性体组合物于160℃交联15～25分钟后，进一步于200℃的氮气流中进行18小时的焙烘交联，制成O-环(AS-568A-214)。

用所述条件(A)产生的氟自由基，在上述照射条件(B：等离子体照射温度200℃)和(B1：等离子体照射温度300℃)，对该O-环进行清洁处理，根据清洁前后的重量研究重量的减少。结果示于表8。

实验例17

不配合使用UIP-S，除此之外与实验例15同样地操作，制成样品用O-环(AS-568A-214)，然后与实验例15同样地操作，研究等离子体照射条件(B)和(B1)下重量的减少。结果示于表8。

实验例18

不配合使用氮化铝，除此之外，与实验例16同样地操作，制成样品用O-环(AS-568A-214)，与实验例16同样地操作，研究等离子体照射条件(B)和(B1)下重量的减少。结果示于表8。

实验例19

用同量的α-氧化铝(住友化学工业(株)公司生产，AKP-50(商品名)，一次平均粒径为0.1μm)代替UIP-S，除此之外，与实验例15同样地操作，制成样品用O-环(AS-568A-214)，然后与实验例15同样地操作，研究等离子体照射条件(B)和(B1)下重量的减少。结果示于表8。

实验例20

用同量的θ-氧化铝(住友化学工业(株)公司生产，AKP-G008(商品名)，一次平均粒径为0.03μm)代替氮化铝，除此之外，与实验例16同样地操作，制成样品用O-环(AS-568A-214)，然后与实验例16同样地操作，研究等离子体照射条件(B)和(B1)下重量的减少。

结果示于表8。

从表8可以看出，实验例19、20中，用α-氧化铝颗粒、θ-氧化铝颗粒代替了UIP-S、氮化铝，高浓度F自由基照射时，其重量的减少变大。与此相对，实验例8～11中，等离子体照射温度为200℃、甚至为300℃，高浓度F自由基照射时，其重最的减少也是极小的。

本发明提供可以减少高温下HF的产生，即使对于在半导体制造工序中曝露于NF₃等离子体处理和O₃处理，其重量变化小，可以明显抑制在这些处理中产生异物(颗粒)的交联性弹性体组合物。

Claims

1.交联性弹性体组合物，其含有含氟交联性弹性体和非氧化物陶瓷，所述非氧化物陶瓷是从碳化物和氮化物组成的组中选出的1种或1种以上的物质，其中相对于100重量份的所述含氟交联性弹性体，所述组合物含有1～50重量份的所述非氧化物陶瓷。

2.如权利要求1所述的交联性弹性体组合物，其在下述条件下的NF₃等离子体照射时，减小的重量小于等于0.20重量％，所述条件为：

样品：O-环(AS-568A-214)；

测定方法：

将氟自由基产生装置在氟自由基产生条件(A)产生的氟自由基，送到处理腔中，在等离子体照射条件(B)下，于所述处理腔内对样品进行清洁；

氟自由基产生条件(A)：

分钟的条件；

等离子体照射条件(B)：

NF₃/氩气：1SLM/1SLM

压力：5托

照射时间：2小时

照射温度：200℃。

3.如权利要求2所述的交联性弹性体组合物，其中将等离子体照射条件(B)中的NF₃等离子体照射温度为300℃的条件作为等离子体照射条件(B1)，在所述等离子体照射条件(B1)下，所述交联性弹性体组合物减少的重量小于等于0.20重量％。

4.如权利要求1或2所述的交联性弹性体组合物，其中，所述含氟交联性弹性体是四氟乙烯和全氟(烷基乙烯基醚)的共聚物。

5.如权利要求4所述的交联性弹性体组合物，其中，所述含氟交联性弹性体含有具有交联性反应基团的单体单元。

6.如权利要求5所述的交联性弹性体组合物，其中，所述交联性反应基团是碘基、氰基、羧基和/或烷氧羰基。

7.如权利要求1或2所述的交联性弹性体组合物，其特征为，其含有固化剂。

8.如权利要求7所述的交联性弹性体组合物，其中，所述固化剂是至少有2个以通式(14)表示的交联性反应基团的化合物，所述通式(14)为：

通式(14)

式中R⁵是氟原子或1价有机基团。

9.由权利要求1或2所述的交联性弹性体组合物形成的成型品。

10.由权利要求1或2所述的交联性弹性体组合物形成的密封材料。