WO2013046923A1 - フッ素樹脂成形品 - Google Patents
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Definitions
- a processing liquid or an inert gas is supplied to a substrate such as a semiconductor substrate, a glass substrate for a liquid crystal display device, a glass substrate for a photomask, or an optical disk substrate (hereinafter sometimes simply referred to as “substrate”).
- substrate such as a semiconductor substrate, a glass substrate for a liquid crystal display device, a glass substrate for a photomask, or an optical disk substrate (hereinafter sometimes simply referred to as “substrate”).
- substrate such as a semiconductor substrate, a glass substrate for a liquid crystal display device, a glass substrate for a photomask, or an optical disk substrate (hereinafter sometimes simply referred to as “substrate”).
- substrate such as a semiconductor substrate, a glass substrate for a liquid crystal display device, a glass substrate for a photomask, or an optical disk substrate (hereinafter sometimes simply referred to as “substrate”).
- the present invention relates to an injection-molded article (container-like article) suitable for use in
- the apparatus described in Patent Document 1 is a substrate cleaning apparatus for cleaning a substrate, and includes a substrate rotation holding unit that holds and rotates the substrate, and a chemical solution and a rinsing liquid on the substrate held by the substrate rotation holding unit.
- Cleaning liquid supply means for supplying the cleaning liquid as a cleaning liquid, and a member in contact with the cleaning liquid scattered from the substrate rotated by the substrate rotating means.
- a chemical solution treatment with a chemical solution and a rinse treatment with pure water are performed on the substrate while rotating the substrate holding portion and the atmosphere blocking plate.
- a nitric acid solution, a hydrochloric acid solution, a hydrofluoric acid solution, a mixed hydrofluoric acid solution (a mixture of hydrogen peroxide solution and hydrofluoric acid solution) or the like is directed toward the substrate held by the substrate holding unit.
- Chemical solution such as aqueous solution of ammonia, alkaline solution such as ammonia water, SC-1 (mixed solution of ammonia water and hydrogen peroxide solution), and pure water (hereinafter referred to as “chemical solution”)
- pure water and chemical solution are collectively referred to as “treatment solution”) to remove contaminants attached to the substrate.
- the member of the processing apparatus to which the chemical solution adheres is formed of a resin having heat resistance and chemical resistance, such a resin.
- a resin having heat resistance and chemical resistance such a resin.
- fluorine resins such as tetrafluoroethylene resin (PTFE) and tetrafluoroethylene / fluoroalkoxytrifluoroethylene copolymer (PFA) (Patent Documents 1 and 2).
- bottles and tubes obtained by melt extrusion molding PFA which has melt moldability and excellent heat resistance and chemical resistance, are used for containers for high-purity chemicals for semiconductor manufacturing, and for transporting chemicals and ultrapure water, respectively.
- Patent Document 3 Patent Document 3
- processing tanks and the like in a substrate processing apparatus that supplies a plurality of processing liquids have complicated shapes and components due to the increased size associated with the increase in wafer size and the combination of cleaning and cleaning processing functions. While the number of points is increasing, high dimensional accuracy is required.
- the treatment tanks and the like are manufactured by cutting a large material of polytetrafluoroethylene (PTFE).
- the method for obtaining a finished product of such a treatment tank requires a long process such as compression molding, firing, cutting and annealing of the material block, so that the production efficiency is low and most of the material There is a problem that it must be cut waste.
- a material having a shape as close as possible to the final shape by using hydraulic forming (isostatic pressing) or the like.
- the molding process such as compression molding, firing, cutting and accompanying annealing of the material block takes several months, and the cutting loss (amount of cutting waste) exceeds 50%. .
- a PFA having chemical resistance and heat resistance equivalent to those of PTFE and capable of being melt-molded for example, a molded product obtained, a molecular weight distribution as described in JP-A-2002-53620, And PFA having a melt flow rate (MFR) at 372 ° C. measured in accordance with ASTM D-3307 within a specific range (35 to 60 g / 10 min), or as described in JP-A-10-86205
- MFR melt flow rate
- This invention solves the subject of the said prior art, and provides the large sized injection molded product obtained by injection-molding the composition containing a heat-meltable fluororesin.
- the present invention can be molded at a lower injection pressure than conventional PFA, and is obtained by molding a composition having excellent releasability from a mold, particularly excellent in heat resistance and chemical resistance, and dimensions. Provide large injection molded products with excellent accuracy.
- the large injection-molded article provided by the present invention is particularly suitable for a substrate processing apparatus.
- the present invention also provides a large injection molded article having a complicated shape by injection molding a composition containing PFA.
- the above injection molded product having an injection area diffusion ratio in the vertical direction with respect to the injection direction of 3000 or more is a preferred embodiment of the present invention.
- the above-described injection-molded product in which the injection-molded product has a cylindrical shape, a square tank shape, a container shape, a box shape, and a bowl shape is a preferable aspect of the present invention.
- the above-mentioned injection molded product used as a member for a semiconductor manufacturing apparatus or a substrate cleaning processing apparatus or a housing thereof is a preferred aspect of the present invention.
- the above-mentioned injection-molded product in which the heat-meltable fluororesin is at least one selected from a tetrafluoroethylene copolymer, an ethylene / chlorotrifluoroethylene copolymer, and a polyvinylidene fluoride is a preferred embodiment of the present invention.
- the composition containing a heat-meltable fluororesin contains a tetrafluoroethylene / fluoroalkoxytrifluoroethylene copolymer having an MFR of more than 60 g / 10 minutes as a heat-meltable fluororesin, and further has a crystallization temperature of 305 ° C. or higher.
- the above injection molded article which is a composition containing 0.05 to 10% by weight of polytetrafluoroethylene having a crystallization heat of 50 J / g or more based on the composition is a preferred embodiment of the present invention.
- the present invention it becomes possible to mold a composition excellent in releasability from a mold (a composition containing PFA) at a molding pressure lower than that of conventional PFA, and particularly excellent in heat resistance and chemical resistance.
- a large injection molded product having excellent dimensional accuracy it is possible to provide a large injection molded product having excellent dimensional accuracy.
- a large molded product having a complicated shape can be injection-molded, so that in addition to reducing the amount of cutting waste, the production process of the product can be shortened to increase production efficiency. it can.
- the large-sized injection-molded product of the present invention has excellent heat resistance and chemical resistance, and has a low production cost. Therefore, starting with members for semiconductor manufacturing equipment, chemical anticorrosion applications, OA applications, sliding material applications, automotive applications, And can be widely applied to building materials.
- FIG. 1 is a sectional view showing an example of a mold for obtaining an injection molded product of the present invention.
- FIG. 2 is a schematic perspective view showing an injection molded product obtained from the mold shown in FIG.
- FIG. 3 is a cross-sectional view of the injection molded product of FIG.
- FIG. 4 is a cross-sectional view showing another example of a mold for obtaining an injection molded product of the present invention.
- FIG. 5 is a schematic perspective view showing an injection molded product obtained from the mold of FIG. 6 is a cross-sectional view of the injection molded product of FIG.
- FIG. 7 is a cross-sectional view of a saddle shaped product of the present invention.
- the heat-meltable fluororesin in the present invention is a fluororesin that can be melt-molded.
- Preferable examples thereof include at least one selected from a tetrafluoroethylene / fluoroalkoxytrifluoroethylene copolymer, an ethylene / chlorotrifluoroethylene copolymer, and a polyvinylidene fluoride.
- a tetrafluoroethylene / fluoroalkoxytrifluoroethylene copolymer is more preferable.
- the tetrafluoroethylene / fluoroalkoxytrifluoroethylene copolymer in the present invention contains a fluoroalkoxytrifluoroethylene in the copolymer.
- the amount is 1 to 10% by weight.
- fluoroalkoxytrifluoroethylene that can be used as a comonomer include perfluoroalkenes having 3 or more carbon atoms, preferably 3 to 6 carbon atoms, and perfluoro (alkyl vinyl ethers) having 1 to 6 carbon atoms.
- tetrafluoroethylene / fluoroalkoxytrifluoroethylene copolymer in the present invention is preferably tetrafluoroethylene / perfluoro (alkyl vinyl ether) (hereinafter abbreviated as PFA).
- the tetrafluoroethylene / fluoroalkoxytrifluoroethylene copolymer of the present invention is capable of melt molding such as melt extrusion molding and injection molding, and has a melt flow rate (MFR) at 372 ° C. ⁇ 1 ° C. of 60 g / 10. It is preferably more than 100 min / 10 min, more preferably 70-80 g / 10 min melt flow rate (MFR).
- MFR melt flow rate
- the MFR is 60 g / 10 min or less, it tends to be difficult to maintain the injection pressure up to the end of the mold, and thus a molded product having a projected area of 1100 cm 2 or more as in the present invention is obtained by injection molding. It becomes difficult.
- the copolymer can be produced by a known method such as solution polymerization, emulsion polymerization, suspension polymerization or the like, and it is desirable to select one having a flex life value of at least 1,000 or more.
- the tetrafluoroethylene / fluoroalkoxytrifluoroethylene copolymer of the present invention is more than 60 g / 10 min at 372 ° C. ⁇ 1 ° C. and less than 100 g / 10 min. It is also possible to use a mixture so that the melt flow rate (MFR) is preferably 70 to 80 g / 10 min.
- PFA having an MFR of less than 60 g / 10 minutes may be mixed with PFA having an MFR of more than 60 g / 10 minutes, and the MFR of the PFA mixture may be adjusted within the above range.
- the composition containing a melt-formable tetrafluoroethylene / fluoroalkoxytrifluoroethylene copolymer having an MFR of more than 60 g / 10 min may contain PTFE.
- the PTFE to be mixed is a modified PTFE containing a homopolymer of tetrafluoroethylene and / or a small amount of a comonomer of 1% by weight or less (hereinafter sometimes collectively referred to as “PTFE” including the modified PTFE).
- PTFE modified PTFE containing a homopolymer of tetrafluoroethylene and / or a small amount of a comonomer of 1% by weight or less
- the small amount of comonomer include perfluoroalkene having 3 or more carbon atoms, preferably 3 to 6 carbon atoms, perfluoro (alkyl vinyl ether) having 1 to 6 carbon atoms, chlorotrifluoroethylene, and the like.
- fluorine-containing monomer examples include hexafluoropropylene (HFP), perfluoro (methyl vinyl ether) (PMVE), perfluoro (ethyl vinyl ether) (PEVE), perfluoro (propyl vinyl ether) (PPVE), and perfluoro Preferred examples include fluoro (butyl vinyl ether) (PPVE) and chlorotrifluoroethylene.
- HFP hexafluoropropylene
- PEVE perfluoro (ethyl vinyl ether)
- PPVE perfluoro (propyl vinyl ether)
- HFP hexafluoropropylene
- HFP hexafluoropropylene
- HFP hexafluoropropylene
- PTFE for example, PTFE having an MFR of 0.01 to 1.0 g / 10 min called “PTFE micropowder” or “PTFE wax” is preferable.
- PTFE micropowder or “PTFE wax” is preferable.
- the PTFE to be mixed in the present invention satisfies the two conditions that the crystallization temperature measured by a differential scanning calorimeter (DSC) is 305 ° C. or higher and the crystallization heat is 50 J / g or higher by the method described later. It is preferable that The crystallization temperature of PTFE is desirably 305 ° C. or higher, preferably 310 ° C. or higher, more preferably 312 ° C. or higher. When the PTFE crystallization temperature is lower than 305 ° C., the PFA crystallization promoting effect may be reduced. Also, when the heat of crystallization is less than 50 J / g, the crystallization promoting effect of PFA may be reduced.
- DSC differential scanning calorimeter
- a PFA composition containing PTFE having a heat of crystallization of 50 J / g or more for injection molding can be obtained directly by decomposition of non-melt flowable high molecular weight PTFE called “molding powder” or “fine powder” by radiation or heat, or by polymerizing tetrafluoroethylene in the presence of a chain transfer agent. Can do.
- Specific production methods include, for example, Japanese Patent Publication No. 47-19609 or Japanese Patent Publication No. 52-38870 for radiolysis, and US Pat. No. 3,067,262, US Pat. No. 6,060,167, Japanese Patent Publication No.
- the composition containing the tetrafluoroethylene / fluoroalkoxytrifluoroethylene copolymer of the present invention is capable of melt molding such as melt extrusion molding and injection molding, and has an MFR at 372 ° C. ⁇ 1 ° C. of 60 g / 10 min.
- the MFR is preferably 100 g / 10 min or more, more preferably 70 to 80 g / 10 min.
- the MFR is 60 g / 10 min or less, it tends to be difficult to maintain the injection pressure up to the end of the mold, and thus a molded product having a projected area of 1100 cm 2 or more as in the present invention is obtained by injection molding. It becomes difficult. Moreover, when MFR exceeds 100 g / 10min, it becomes difficult to maintain the shape of the molded product. In order to improve the moldability of the composition containing a melt-formable tetrafluoroethylene / fluoroalkoxytrifluoroethylene copolymer having an MFR of more than 60 g / 10 minutes according to the present invention, the amount of PTFE to be mixed is reduced as much as possible.
- the upper limit of the amount of PTFE added is not limited. Generally, the injection moldability tends to decrease as the PTFE content increases. If the PTFE content exceeds 10% by weight, the chemical resistance of the injection-molded product obtained with the increase in content is improved. , Mechanical strength (decrease in flex life), separation of PTFE and PFA, aggregation of PTFE, and delamination may occur.
- the PTFE content varies depending on the MFR of the tetrafluoroethylene / fluoroalkoxytrifluoroethylene copolymer, but the PTFE content
- the amount is 0.01 to 50% by weight, preferably 0.01 to 30% by weight, more preferably 0.01 to 10% by weight, and still more preferably 0.05 to 5% by weight.
- the amount of PTFE added is less than 0.01% by weight, it is difficult to release the injection molded product from the mold that makes it difficult for the injection molded product to protrude.
- the shape of the PTFE to be mixed is not particularly limited, but it is preferably a dispersion of fine particles having an average particle diameter of 0.05 to 1.0 microns or a powder of several to several tens of microns in consideration of workability. .
- the PTFE mixing method in the present invention includes a melt kneading method, a tetrafluoroethylene / fluoroalkoxytrifluoroethylene copolymer pellet or powder and a dry blend method of PTFE powder, a dispersion of the copolymer, and PTFE.
- Any known method such as a wet blending method with a powder and / or a PTFE dispersion can be used.
- a method may be used in which PTFE particles are dispersed in a polymerization medium in a PFA polymerization tank in advance to initiate PFA polymerization to obtain a composition as PFA particles containing PTFE.
- a layer made of a fluororesin having a multilayer structure made of PTFE and PFA having different melting points and having a melting point higher than that of the outermost fluororesin is at least 1 in the inner layer.
- the fluororesin having a multilayer structure composed of at least two kinds of fluororesins having different melting points is preferably composed of 90 to 5% by weight of the outermost fluororesin and 10 to 95% by weight of the inner high-melting fluororesin.
- the ratio between the outermost layer and the inner layer can be selected in consideration of the desired chemical resistance / gas permeability, linear expansion coefficient, maximum strength, elongation, and the like.
- the high melting point fluororesin is preferably 10% by weight or more.
- the low melting point fluororesin is preferably 5% by weight or more.
- the MFR of the composition containing the melt-formable tetrafluoroethylene / fluoroalkoxytrifluoroethylene copolymer of the present invention is more than 60 g / 10 min and 100 g / 10 min or less, more preferably 70 g / 10 min or more and 100 g / 10 min. It is as follows. The smaller the MFR, the better the durability of the composition. However, when the MFR of the composition is 60 g / 10 min or less, when injection molding a product having a complex shape and deep depth, In addition to being difficult to release due to the hugging of the injection molded product, there are many problems such as breakage of the thin portion with an ejector, which may make it difficult to perform melt molding.
- the upper limit of MFR of the composition which can maintain favorable durability is 100 g / 10min. When MFR exceeds this, the flex life is lowered, and the durability of the obtained injection molded product may be deteriorated. .
- the composition containing a melt-formable tetrafluoroethylene / fluoroalkoxytrifluoroethylene copolymer having an MFR of more than 60 g / 10 minutes according to the present invention can be molded at a lower injection pressure than conventional PFA, and a mold Because of its excellent mold releasability, the composition is used for injection molding of a large-sized injection-molded product having a complicated shape that is particularly excellent in heat resistance and chemical resistance as well as in dimensional accuracy for a substrate processing apparatus.
- an injection molded product having a wall thickness of 4 mmt and an injection area diffusion ratio of 3000 or more can be obtained with an injection molding machine having a clamping pressure of 800 tons.
- the injection pressure be suppressed to approximately 400 kg / cm 2 or more and 800 kg / cm 2 or less.
- the injection pressure exceeds 800 kg / cm 2 , burrs are generated or the possibility of overpacking increases.
- the injection pressure is less than 400 kg / cm 2 , there is a possibility that short-circuiting and dimensional variation will increase.
- the projected area of the injection molded product of the present invention is preferably 1100 cm 2 or more.
- the projected area in the present invention is an area that is visible when an injection molded product is viewed from the nozzle direction of the injection molding machine, that is, a projected area in the nozzle direction.
- Projected area of conventional fluororesin melt injection molded article is a molded article of less than 1100 cm 2, the projected area 1100 cm 2 or more fluororesin melt injection molded article is not known.
- the injection-molded product of the present invention having a projected area of 1100 cm 2 or more is a large-sized injection-molded product that hardly causes cracks and has excellent dimensional stability and extrudability.
- the injection molded product of the present invention preferably further has an injection area diffusion ratio of 3000 or more.
- the injection area ratio in the present invention is an injection area diffusion ratio in a direction orthogonal to the injection direction, that is, a ratio of the opening area at the tip of the nozzle portion to the projected area of the injection molded product.
- the injection area diffusion ratio is less than 3000, the stability of the weight of the injection molded product is poor, that is, the dimensional variation becomes large, which is not preferable.
- the opening area of the nozzle tip and the projected area of the injection-molded product used for obtaining the injection projected area ratio in the present invention will be described with reference to the drawings.
- FIG. 1 shows an example of a mold for obtaining an injection molded product of the present invention, and shows a sectional view of the mold in a closed state.
- FIG. 1 also shows a nozzle 1 that is an injection cap attached to the tip of a heating cylinder of an injection molding machine.
- the opening at the nozzle tip is the tip a of the nozzle 1, and the opening area at the nozzle tip is the area of the inner opening of the tip a.
- the molten fluororesin composition injected from the nozzle 1 passes through the gate 2 via the sprue 6 and is filled in the cavity 5 in the mold 4.
- Xy of FIG. 1 is a center line.
- FIG. 2 shows a schematic view of a perspective view of a molded product obtained by opening the mold 4 after injection molding.
- FIG. 3 is a cross-sectional view of the obtained molded product 8. In FIG. 3, there is resin solidified by the sprue and the gate.
- the resin solidified by the sprue and the gate is also called the sprue and the gate, respectively. Therefore, in FIG. 3, the sprue of the solidified resin is indicated by 9 and the gate is indicated by 10.
- the sprue 9 and the gate 10 are deleted when making the final molded product, and become a molded product as shown in FIG.
- the nozzle direction of the injection molding machine is the direction of arrow c
- the projection surface of the molded product seen when viewed from the direction of arrow c is formed by the portion indicated by 3 in FIG.
- the peripheral portion is colored black to clarify the portion indicated by 3.
- the projection plane is in the range AB.
- FIG. 4 shows another example of the mold for obtaining the injection molded product of the present invention, and is a sectional view of the mold in a closed state.
- the molten fluororesin composition injected from the nozzle 1 passes through the two gates 2 from the sprue 6 through the runner 7 and is filled into the cavity 5 in the mold 4.
- Xy of FIG. 4 is a center line.
- FIG. 5 shows a perspective view of a molded product obtained by the injection molding method of FIG. 4, and FIG. 6 shows a cross-sectional view of the molded product 8 obtained.
- the sprue 9 of the solidified resin, the runner 11 and the gate 10 are present, but are deleted when the final molded product is formed. Even if there are two gates, the projected projection area ratio is obtained from the projected area, which is the area of the projection surface, and the opening area of the nozzle tip. In the molded product of FIG. 6, the projected area is formed by the surface 3. In FIG. 6 as well, the projection plane is in the range AB. The injection projected area ratio is calculated for the opening area of the nozzle tip regardless of the number of gates.
- the tip portion b of the solid resin sprue 9 in FIGS. 3 and 6 is a portion corresponding to the nozzle tip portion opening.
- Examples of the shape of the large-sized injection molded product having a projected area of 1100 cm 2 or more of the present invention include cylindrical shapes, square tank shapes, container shapes such as a bowl shape, box shapes, and bowl shapes. Conventionally manufactured products can be replaced by cutting PTFE injection molded products, which is excellent in economic efficiency such as cost reduction.
- the injection-molded product of the present invention has a high degree of crystallinity and excellent resistance to chemical solution penetration, so that it is extremely advantageous for products used in a chemical solution use environment in addition to the above-described treatment tank. It can be used as a member for a substrate cleaning apparatus or a housing thereof.
- the heat of crystallization is obtained from the peak area determined by connecting the point where the curve is separated from the base line and the point returning to the base line before and after the crystallization peak.
- the product is ejected (released) by using both the ejector pin of the molding die and the air ejector (air pressure 0.35 MPa or more). At that time, whether or not mold release is possible is determined by the following criteria as mold release property.
- ⁇ The injection molded product can be released from the mold while maintaining a normal shape.
- X A part of the injection molded product adhered to the mold, and the injection molded product could not be released, or the shape of the injection molded product was deformed or damaged.
- (5) Cracking property Using a polarizing microscope, the surface (1 cm ⁇ 1 cm) and the cross section of three injection molded products are observed at 100 times and 500 times within 5 cm from the center of the gate, respectively.
- the difference between the maximum value and the minimum value of the diameter is determined as the roundness according to the following criteria.
- B. Raw materials The raw materials used in Examples and Comparative Examples of the present invention are as follows.
- PFA1 95 wt% PFA powder (average particle size 300 ⁇ m, melting point 305 ° C., melt flow rate 70 g / 10 min), and 0.5 wt% PTFE powder (average particle size 10 ⁇ m, melting point 327 ° C., melt flow rate 0.15 g / 10 minutes, a composition consisting of a crystallization heat of 50 J / g) was put into a hopper of an extrusion molding machine (Pura Giken Co., Ltd. 40 mm diameter twin screw extruder) heated to 380 ° C., ⁇ 2 mm ⁇ length Processed into 2 mm pellets.
- an extrusion molding machine Pura Giken Co., Ltd. 40 mm diameter twin screw extruder
- PFA1 melting point: 311 ° C., melt flow rate: 68 g / 10 minutes.
- PFA2 Tetrafluoroethylene / fluoroalkoxytrifluoroethylene copolymer
- the present invention makes it possible to provide a large-sized injection-molded product having a complicated shape that is particularly excellent in heat resistance and chemical resistance and excellent in dimensional accuracy by using injection molding.
- the large injection-molded article provided by the present invention is a cutting tool suitable particularly for a substrate processing apparatus.
- the large injection-molded article provided by the present invention is obtained by cutting a large material of conventional PTFE such as a processing tank in a semiconductor processing apparatus that performs processing by receiving a plurality of types of processing liquids.
- the product can be obtained by injection molding, and the process required to obtain the injection-molded product can be greatly shortened and waste can be greatly reduced. Product costs can be greatly reduced.
- the injection molding method for large-sized injection molded products of the present invention enables molding with a low injection pressure, which makes it possible to reduce the molding machine size and mold size, further reducing the product cost. Can be realized.
- Nozzle a 1. Nozzle tip opening Gate 3. 3. Surface of molded product 4. Mold Cavity 6. Sprue 7. Runner 8. 8. Molded product Sprue 10. Gate 11. Runner b. Tip portion of sprue 9 c. Nozzle direction AB Projection plane
Landscapes
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Abstract
Description
特許文献1に記載の装置は、基板を洗浄するための基板洗浄装置であって、基板を保持し回転させる基板回転保持手段と、この基板回転保持手段に保持されている基板に薬液とリンス液を洗浄液として供給する洗浄液供給手段と、基板回転手段によって回転される基板から飛び散る洗浄液と接触する部材とを含むものである。特許文献1では、基板保持部および雰囲気遮断板を回転しながら、基板に対して薬液による薬液処理および純水によるリンス処理等が行われる。
この様な基板の洗浄を行う装置では、基板保持部に保持された基板に向けて、硝酸水、塩酸水、フッ酸水、混合フッ酸水(過酸化水素水をフッ酸水に混合)等の酸性溶液や、アンモニア水、SC−1(アンモニア水と過酸化水素水との混合液)等のアルカリ性溶液等の薬液と、純水(以下、酸性溶液やアルカリ性溶液を総称して「薬液」と呼ぶことがある、また、純水と薬液を総称して「処理液」と呼ぶことがある)を供給することにより、基板に付着した汚染物の除去を行っている。そのため、薬液が基板保持部や不活性ガスの流路に付着し、薬液付着部分の腐食が基板の処理不良の原因となることが知られている。
そこで、このような薬液の腐食による基板の処理不良を解決するため、当該薬液が付着する処理装置の部材は、耐熱性及び耐薬液性を有する樹脂で形成することが提案され、そのような樹脂としては、例えば、四フッ化エチレン樹脂(PTFE)、テトラフルオロエチレン/フルオロアルコキシトリフルオロエチレン共重合体(PFA)等のフッ素樹脂が挙げられている(特許文献1及び2)。特に、溶融成形性を有し、耐熱性、耐薬液性にも優れるPFAを溶融押出成形して得られるボトルやチューブは、それぞれ半導体製造用高純度薬液の容器や、薬液や超純水の移送用の配管として利用されている(特許文献3)。
しかしながら近年、複数の処理液を供給して行う基板処理装置における処理槽等は、ウエハーサイズの大型化に伴う大型化に加え、洗浄や清浄処理機能の複合化に伴って形状の複雑化や部品点数の増加が進んでいる一方で、高い寸法精度が要求されている。
それらの要求を満たすため、上記処理槽等は、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)の大型素材を切削することによって製作されている。しかしながら、このような処理槽の完成品を得る方法には、素材ブロックの圧縮成形、焼成、切削及びアニール処理等の長い工程を経る必要があるため、生産効率が低く、且つ、素材の大部分を切削廃棄物とせざるを得ないという問題がある。
このPTFEの切削廃棄物による切削ロスを低減する為に、液圧成形(アイソスタティック成形)(Isostatic Pressing)等を用い最終形状に可能な限り近い形状の素材を得ることも試みられているが、それをもってしても素材ブロックの圧縮成形、焼成、切削及び伴うアニール処理等の成形加工工程には数ヶ月を要し、切削ロス(切削廃棄物の量)も5割を超えるものとなっている。
また、PTFEと同等の耐薬液性、耐熱性を備え、且つ溶融成形可能なPFA、例えば得られる成形品の耐久性をあげるため、特開2002−53620号公報に記載されるような分子量分布、及びASTM D−3307に準じて測定される372℃におけるメルトフローレート(MFR)を特定の範囲(35~60g/10分)としたPFA、或いは特開平10−86205号公報に記載されるような特定の容量流速を有するPFAを用い、上述のような大型の処理槽を射出成形にて得ようとした場合には、射出圧力が成形金型末端まで維持できないため、射出成形によって大型の成形品を得ることは困難であった。
射出成形によってPFAの大型成形品を得ることは、PFAが他のエンジニアリングプラスチックに比して溶融粘度が高いので、大きな射出圧力と型締付け圧力が必要となるため、非常に大型の射出成形機が必要となるという問題があった。そのため、初期導入コスト及び製品コストが嵩み、結果として採算に乗せることが困難となることに加え、実用的な大きさの物品を得ることが困難なので、射出成形によってPFAの大型成形品を得ることができなかった。
上述のような大型処理槽等の部品を、既存のPFA射出成形機にて成形可能な大きさに細分化し、これを射出成形機にて成形し、その後、溶着ないし溶接することによって製品を得た場合には、高温雰囲気下で製品が使用された際の熱膨張によって、溶着ないし溶接部に応力が集中することによる変形が生じるという問題があった。
更に、トランスファー成形、回転成形、ブロー成形など他の溶融成形方法も試みられて来たが、例えば上述のような処理槽等を回転成形にて得ようとした場合には、要求される高い寸法精度を満たすことができないので、結果として多くの追加の加工が必要となってしまうことになり、コスト低減効果に乏しく、生産効率が低いという問題があった。
本発明は、従来のPFAに比べて低い射出圧で成形可能であって、金型からの離型性に優れる組成物を成形して得られる、特に耐熱性と耐薬液性に優れ、且つ寸法精度にも優れた大型射出成形品を提供する。本発明が提供する大型射出成形品は、基板処理装置用として特に好適なものである。
本発明はまた、PFAを含む組成物を射出成形することにより、複雑な形状を有する大型射出成形品を提供する。
射出方向に対する垂直方向への射出面積拡散比が3000以上である前記の射出成形品は、本発明の好ましい態様である。
射出成形品が、円筒形状、角槽形状、容器形状、箱型形上、籠形状である前記した射出成形品は、本発明の好ましい態様である。
半導体製造装置または基板洗浄処理装置用の部材またはそれらのハウジングとして用いられる前記の射出成形品は、本発明の好ましい態様である。
熱溶融性フッ素樹脂が、テトラフルオロエチレン共重合体、エチレン/クロロトリフルオロエチレン共重合体、ポリビニリデンフルオライドから選ばれる少なくとも1種である前記の射出成形品は、本発明の好ましい態様である。
熱溶融性フッ素樹脂を含む組成物が、熱溶融性フッ素樹脂としてMFRが60g/10分を超えるテトラフルオロエチレン/フルオロアルコキシトリフルオロエチレン共重合体を含み、さらに結晶化温度が305℃以上で、結晶化熱が50J/g以上であるポリテトラフルオロエチレンを組成物に対して0.05~10重量%含む組成物である前記の射出成形品は、本発明の好ましい態様である。
また、本発明により、複雑な形状を有する大型成形品を、射出成形することができる為、切削廃棄物が減量することに加え、製品の製造工程が短縮することにより、生産効率を上げることができる。
本発明の大型射出成形品は、耐熱性、耐薬液に優れ、生産コストが抑えられているため、半導体製造装置用部材を始めとして、化学防食用途、OA用途、摺動材用途、自動車用途、及び建築材用途などに広く適用できる。
図2は、図1の金型から得られる射出成形品を示す斜視概略図である。
図3は、図2の射出成形品の断面図である。
図4は、本発明の射出成形品を得る金型の他の例を示す断面図である。
図5は、図4の金型から得られる射出成形品を示す斜視概略図である。
図6は、図5の射出成形品の断面図である。
図7は、本発明の椀型形状成形品の断面図である。
本発明における熱溶融性フッ素樹脂は、溶融成形可能なフッ素樹脂である。その好ましい例として、テトラフルオロエチレン/フルオロアルコキシトリフルオロエチレン共重合体、エチレン・クロロトリフルオロエチレン共重合体、及びポリビニリデンフルオライドから選ばれる少なくとも1種を挙げることができる。この中でもより好ましいものとして、テトラフルオロエチレン/フルオロアルコキシトリフルオロエチレン共重合体が挙げられる
本発明におけるテトラフルオロエチレン/フルオロアルコキシトリフルオロエチレン共重合体は、共重合体中のフルオロアルコキシトリフルオロエチレン含有量が1~10重量%のものである。コモノマーとして使用できるフルオロアルコキシトリフルオロエチレンとしては、炭素数3以上、好ましくは炭素数3~6個のパーフルオロアルケン、炭素数1~6個のパーフルオロ(アルキルビニルエーテル)等が挙げられ、好ましくは、パーフルオロ(メチルビニルエーテル)(以下PMVEと略記する)、パーフルオロ(エチルビニルエーテル)(以下PEVEと略記する)、パーフルオロ(プロピルビニルエーテル)(以下PPVEと略記する)等が挙げられる。
本発明におけるテトラフルオロエチレン/フルオロアルコキシトリフルオロエチレン共重合体は、テトラフルオロエチレン/パーフルオロ(アルキルビニルエーテル)(以下PFAと略記する)であることが好ましい。
本発明のテトラフルオロエチレン/フルオロアルコキシトリフルオロエチレン共重合体は、溶融押出し成形、射出成形等の溶融成形が可能なものであり、372℃±1℃におけるメルトフローレート(MFR)が60g/10分を超え100g/10分以下であることが好ましく、より好ましくは70~80g/10分のメルトフローレート(MFR)を有するものである。MFRが60g/10分以下の場合には、射出圧力が成形金型末端まで維持するのが困難になる傾向にあるため、本発明の様な投影面積1100cm2以上の成形品を射出成形により得るのが難しくなる。またMFRが100g/10分を超える場合には、成形品の形状の維持が難しくなる。該共重合体は、溶液重合、乳化重合、懸濁重合等公知の方法によって製造することができるものであり、少なくとも1,000以上のフレックスライフ値を有するものを選択することが望ましい。
また、本発明のテトラフルオロエチレン/フルオロアルコキシトリフルオロエチレン共重合体は、MFRが異なる数種の該共重合体を、372℃±1℃において60g/10分を超え100g/10分以下、より好ましくは70~80g/10分のメルトフローレート(MFR)となるように、混合して用いることもできる。例えばMFRが60g/10分未満のPFAとMFRが60g/10分を超えるのPFAを混合して、PFA混合物のMFRを上記の範囲内に調整して使用することも可能である。
本発明において、MFRが60g/10分を超える溶融成形性テトラフルオロエチレン/フルオロアルコキシトリフルオロエチレン共重合体を含む組成物は、PTFEを含んでいてもよい。混合されるPTFEは、テトラフルオロエチレンのホモポリマー、及び/又は1重量%以下の微量のコモノマーを含む変性PTFEである(以下変性PTFEを含めて「PTFE」と総称することがある)。微量のコモノマーとしては、炭素数3以上、好ましくは炭素数3~6個のパーフルオロアルケン、炭素数1~6個のパーフルオロ(アルキルビニルエーテル)、クロロトリフルオロエチレンなどが挙げられる。含フッ素単量体の具体例としては、ヘキサフルオロプロピレン(HFP)、パーフルオロ(メチルビニルエーテル)(PMVE)、パーフルオロ(エチルビニルエーテル)(PEVE)、パーフルオロ(プロピルビニルエーテル)(PPVE)、およびパーフルオロ(ブチルビニルエーテル)(PPVE)、クロロトリフルオロエチレンを挙げることができるが好適である。中でもヘキサフルオロプロピレン(HFP)、パーフルオロ(エチルビニルエーテル)(PEVE)およびパーフルオロ(プロピルビニルエーテル)(PPVE)が好ましく、特には、ヘキサフルオロプロピレン(HFP)が挙げられる。
このようなPTFEとしては、例えば、「PTFEマイクロパウダー」あるいは「PTFEワックス」と称されるMFRが0.01~1.0g/10分のPTFEが好ましい。 PTFEのMFRが0.01g/10分未満の場合には、PFA組成物のMFRの極端な低下が起こる恐れがあり、1.0g/10分を超える場合には、PTFEの添加によるPFAの結晶化に対する効果が減少し、得られる射出成形品の耐久性が悪くなることに加え、表面がスムースでなくなる恐れがある。
また、本発明において混合されるPTFEは、後記する方法により示差走査熱量計(DSC)で測定した結晶化温度が305℃以上、且つ結晶化熱が50J/g以上という二つの条件を満足させるものであることが好ましい。PTFEの結晶化温度は305℃以上、好ましくは310℃以上、より好ましくは312℃以上であることが望ましい。PTFE結晶化温度が305℃未満の場合には、PFAの結晶化促進効果が少なくなる恐れがある。また、結晶化熱が50J/g未満の場合にも、PFAの結晶化促進効果が少なくなる恐れがある。そのため、本発明の目的は達成するためには、結晶化熱が50J/g以上のPTFEを含むPFA組成物を射出成形に使用するのが好ましい。
このようなPTFEは、「モールディングパウダー」や「ファインパウダー」と呼ばれる非溶融流動性の高分子量PTFEの放射線や熱による分解、あるいは連鎖移動剤存在下でテトラフルオロエチレンを重合することにより直接得ることができる。
具体的な製造方法は、放射線分解法については、例えば特公昭47−19609または特公昭52−38870を、直接重合法については例えば米国特許第3067262号、米国特許第6060167号、特公昭57−22043または特開平7−90024を参照することができる。
本発明のテトラフルオロエチレン/フルオロアルコキシトリフルオロエチレン共重合体を含む組成物は、溶融押出し成形、射出成形等の溶融成形が可能なものであり、372℃±1℃におけるMFRが60g/10分を超え100g/10分以下であることが好ましく、より好ましくは70~80g/10分のMFRを有するものである。MFRが60g/10分以下の場合には、射出圧力が成形金型末端まで維持するのが困難になる傾向にあるため、本発明の様な投影面積1100cm2以上の成形品を射出成形により得るのが難しくなる。またMFRが100g/10分を超える場合には、成形品の形状の維持が難しくなる。
本発明のMFRが60g/10分を超える溶融成形性テトラフルオロエチレン/フルオロアルコキシトリフルオロエチレン共重合体を含む組成物の射出機による成形性を向上させるためには、混合するPTFEをできるだけ少なくすることが望ましいが、PTFEの添加量の上限値は限定的なものではない。一般的にPTFE含有量の増加と共に射出成形性は減少する傾向があり、PTFEの含有量が10重量%を超えると、含有量の増加に伴い得られる射出成形品の耐薬液性は向上するが、機械的強度(フレックスライフの低下)、PTFEとPFAの分離、PTFEの凝集、デラミネーションが起こる恐れがある。
一方、PTFE含有量の増加と共に組成物の結晶性は高くなる傾向が見られるため、PTFEの含有量は、テトラフルオロエチレン/フルオロアルコキシトリフルオロエチレン共重合体のMFRによっても異なるが、PTFEの含有量は、0.01~50重量%、好ましくは0.01~30重量%、より好ましくは0.01~10重量%、さらに好ましくは0.05~5重量%である。PTFEの添加量が0.01重量%未満の場合には、射出成形品が突き出し難くなる金型から射出成形品を離型し難くなる。
本発明において混合されるPTFEは、溶融状態においてテトラフルオロエチレン/フルオロアルコキシトリフルオロエチレン共重合体と極めて高い相溶性を有するため、溶融混練時や溶融押し出し時に容易に該共重合体中に分散し、極めて均質な組成物を与える。したがって、混合するPTFEの形状は特に限定されないが、作業性を考慮して平均粒径が0.05~1.0ミクロンの微粒子の分散液や数ミクロンから数十ミクロンの粉末であることが好ましい。
本発明におけるPTFEの混合方法としては、溶融混練法、テトラフルオロエチレン/フルオロアルコキシトリフルオロエチレン共重合体のペレット又は粉末と、PTFE粉末とのドライブレンド法、該共重合体の分散液と、PTFE粉末及び/又はPTFE分散液との湿式ブレンド法等の公知の方法をいずれも利用することができる。
また、予めPFAの重合槽内の重合媒体中にPTFEの粒子を分散してPFAの重合を開始させ、PTFEを含有するPFA粒子として組成物を得るなどの方法も取り得る。
例えば、特開2007−320267に記載されているような、融点の異なるPTFE及びPFAからなる多層構造を有し、かつ最外層のフッ素樹脂より融点の高いフッ素樹脂からなる層を、内層に少なくとも1層有する多層構造を有するフッ素樹脂粒子を用いてもよい。融点の異なる少なくとも2種のフッ素樹脂による多層構造を有するフッ素樹脂は、最外層のフッ素樹脂が90~5重量%、内層の高融点フッ素樹脂が10~95重量%からなることが好ましい。最外層と内層の割合は、所望する耐薬液・ガス透過性、線膨張係数、最大強度、伸びなどを考慮して選択することができる。フッ素樹脂射出成形品の結晶化度を保つ観点から、高融点フッ素樹脂が10重量%以上であることが好ましい。また、得られるフッ素樹脂射出成形品の機械的強度(最大強度、伸びなど)の観点から、低融点フッ素樹脂が5重量%以上であることが好ましい。
本発明の溶融成形性テトラフルオロエチレン/フルオロアルコキシトリフルオロエチレン共重合体を含む組成物のMFRは、60g/10分を超え100g/10分以下、より好ましくは70g/10分以上100g/10分以下である。MFRが小さいほど組成物の耐久性は優れたものとなるが、組成物のMFRが60g/10分以下の場合には、複雑な形状で且つ奥行が深い製品を射出成形する際、金型への射出成形品の抱きつき等により型離が難しいことに加え、薄肉部をエジェクターで破損する等の不具合も多く発生し、溶融成形することが困難となる恐れがある。また、良好な耐久性を維持できる組成物のMFRの上限は100g/10分であり、これを超えるMFRではフレックスライフの低下が見られ、得られる射出成形品の耐久性が悪くなる恐れがある。
本発明のMFRが60g/10分を超える溶融成形性テトラフルオロエチレン/フルオロアルコキシトリフルオロエチレン共重合体を含む組成物は、従来のPFAに比べて低い射出圧で成形可能であり、且つ金型からの離型性に優れるため、該組成物を用い、基板処理装置用として特に耐熱性・耐薬液性に優れ、且つ寸法精度にも優れた複雑な形状を有する大型射出成形品を射出成形にて成形することができる。例えば、型締圧800トンクラスの射出成形機で肉厚4mmt、射出面積拡散比3000以上の射出成形品を得ることができる。
射出成形を行う場合、射出圧力はおおよそ400kg/cm2以上、800kg/cm2以下に抑えることが望ましい。射出圧力が800kg/cm2を超える場合には、バリが発生したりオーバーパッキングする可能性が高くなったりする。また、射出圧力が400kg/cm2未満の場合には、ショート、寸法バラツキが大きくなる恐れがある。
本発明の射出成形品の投影面積は、1100cm2以上であることが好ましい。本発明における投影面積とは、射出成形品を射出成形機のノズル方向から見たときに見える面積、すなわちノズルの方向の投影面積である。従来公知のフッ素樹脂溶融射出成形品の投影面積は、1100cm2未満の成形品であって、投影面積1100cm2以上のフッ素樹脂溶融射出成形品は知られていない。投影面積が1100cm2以上である本発明の射出成形品は、クラックが発生し難く、寸法安定性、突き出し性に優れた大型射出成形品である。
本発明の射出成形品は、さらに射出面積拡散比が3000以上であることが好ましい。本発明における射出面積比とは、射出方向と直交する方向への射出面積拡散比、即ち、ノズル部先端の開口面積と射出成形品の投影面積の比である。射出面積拡散比が3000未満の場合には、射出成形品重量の安定性が悪く、即ち、寸法バラツキが大きくなるため好ましくない。
以下に本発明における射出投影面積比を求めるために用いるノズル先端部の開口面積と射出成形品の投影面積を、図を用いて説明する。
図1は、本発明の射出成形品を得るための金型の1例で、閉じた状態の金型の断面図を示している。図1には、射出成形機の加熱シリンダーの先端に取り付けられた射出口金であるノズル1も含めて表示されている。ノズル先端部の開口部は、ノズル1の先端部aであって、ノズル先端部の開口面積は、先端部aの内側開口部の面積をいう。ノズル1から射出された溶融フッ素樹脂組成物はスプルー6を経てゲート2を通過して金型4内のキャビティ5に充填される。図1のx−yは中心線である。
図2は、射出成形後に金型4を開放して得られた成形品の斜視図の概略図を示したものである。
図3は得られた成形品8の断面図である。図3にはスプルー及びゲートで固化した樹脂が存在する。通常スプルー及びゲートで固化した樹脂も、それぞれスプルー及びゲートと呼ばれているので、図3では、固化樹脂のスプルーを9、ゲートを10と表示する。スプルー9及びゲート10は、最終成形品とするときには削除され、図7に示されたような成形品となる。図3において、射出成形機のノズル方向は矢印cの方向であるから、矢印cの方向から見たときに見える成形品の投影面は図2の3で示される部分で形成される。図2では3で示される部分を明確にするため周辺部を黒く彩色してある。投影面はA−Bの範囲である。投影面が占める面積が射出投影面積であり、射出投影面積とノズル1の先端部aの開口面積との比が射出面積拡散比として算出される。
図4は、本発明の射出成形品を得るための金型の別の1例を示すもので、閉じた状態の金型の断面図である。図4では、ノズル1から射出された溶融フッ素樹脂組成物は、スプルー6からランナー7を経て二つのゲート2を通過して金型4内のキャビティ5に充填される。図4のx−yは中心線である。
図5には、図4の射出成形方法で得られた成形品の斜視図が示され、図6には得られた成形品8の断面図が示されている。図6には固化樹脂のスプルー9、ランナー11及びゲート10が存在するが、最終成形品とするときには削除される。
ゲートが二つある場合であっても射出投影面積比は、投影面の面積である投影面積と、ノズル先端部の開口面積から求める。図6の成形品では投影面積は面3によって形成される。なお、図6においても、投影面はA−Bの範囲である。射出投影面積比はゲートの数に関係無くノズル先端部の開口面積を対象として算出されるものである。
図3及び図6における固化樹脂のスプルー9における先端部分bは、ノズル先端部開口部に対応する部分である。
本発明の投影面積が1100cm2以上の大型射出成形品の形状としては、円筒形状、角槽形状、碗型形状などの容器形状、箱型形上、籠形状などが挙げられる。従来PTFE射出成形品の切削により製造されている製品を置き換えることができ、コスト削減等の経済性に優れるものである。
本発明の射出成形品は、結晶化度が高く、耐薬液浸透性に優れることから、前記処理槽のほか、薬液使用環境下で使用される製品においては極めて有利であって、半導体製造装置もしくは基板洗浄処理装置用の部材、またはそれらのハウジングとして用いることができる。
なお本発明の物性の測定方法、並びに実施例および比較例において用いた原料は下記のとおりである。
A.物性の測定
(1)メルトフローレート(MFR):
ASTM D−1238−95に準拠した耐食性のシリンダー、ダイ、ピストンを備えた東洋精機製メルトインデクサーを使用し、5gの試料を372℃±1℃に保持された内径9.53mmのシリンダーに充填し5分間保持した後、5kgの荷重(ピストン及び重り)下に内径2.1mm、長さ8mmのオリフィスを通して押し出し、この時の押し出し速度(g/10分)をMFRとして求めた。
(2)結晶化温度(Tc)及び結晶化熱(Hc):
示差走査熱量計を使用し、試料を200℃から380℃まで10℃/分で昇温し、380℃で1分間保持した後、200℃まで10℃/分で降温して得られる結晶化曲線における結晶化ピーク温度を結晶化温度とする。
上記結晶化曲線において結晶化ピーク前後で曲線がベースラインから離れる点とベースラインに戻る点とを直線で結んで定められるピーク面積から結晶化熱を求める。
(3)融点
示差走査熱量計(Pyris1型DSC、パーキンエルマー社製)を用いた。試料粉末10mgを秤量して専用のアルミパンに入れ、専用のクリンパーによってクリンプした後、DSC本体に収納し、150℃から360℃まで10℃/分で昇温をする。この時得られる融解曲線から融解ピーク温度(Tm)を求めた。
(4)突き出し(離型性)
成形金型のエジェクタピンとエアーエジェクター(エアー圧0.35MPa以上)を併用して製品を突き出す(離型する)。その際に目視にて離型の可否を離型性として、下記の基準で判定する。
○:金型から正常な形状を維持して射出成形品が離型できる。
×:金型に射出成形品の一部が付着し、射出成形品が離型できないか、射出成形品の形状が変形もしくは破損した。
(5)クラック性
偏光顕微鏡を用い、ゲートの中心から5cm以内で3箇所の射出成形品の表面(1cm×1cm)および断面を100倍と500倍で各々観察して、下記の基準で判定する。
○:3箇所の表面及び断面のいずれにもクラック(割れ、裂け目)が発生していない。
×:3箇所の表面及び断面のいずれかにクラックが発生している。
(6)寸法安定性
(株)ミツトヨ製三次元測定器BRT−A710を使用して、天面を8点測定する、その最大、最小高さの差を比較し寸法安定性とする。寸法安定性を下記の基準で判定する。
○:最大と最小の高さの差が1mm以下である。
×:最大と最小の高さの差が1mmを超える。
(7)真円度
射出成形法によって、外形サイズφ400~600程度の椀型形状の成形品を成形して、直径の最大値と最小値を測定する。直径の最大値と最小値の差を真円度として下記の基準によって判定する。
○:直径の最大値と最小値の差が1mm以下である。
×:直径の最大値と最小値の差が1mmを超える。
B.原料
本発明の実施例、及び比較例で用いた原料は下記の通りである。
(1)PFA1
95重量%のPFA粉末(平均粒径300μm、融点305℃、メルトフローレート70g/10min)、及び0.5重量%のPTFE粉末(平均粒径10μm、融点327℃、メルトフローレート0.15g/10分、結晶化熱50J/g)からなる組成物を、380℃に昇温加熱された押出成形機((株)プラ技研 径40mm二軸押出機)のホッパーに投入し、φ2mm×長さ2mmのペレット状に加工した。得られたペレットをPFA1(融点311℃、メルトフローレート68g/10分)とした。
(2)PFA2
テトラフルオロエチレン/フルオロアルコキシトリフルオロエチレン共重合体(PFA)。
(融点308℃、メルトフローレート61g/10分、φ2mm×長さ2mmのペレット状)
(3)PFA3
テトラフルオロエチレン/フルオロアルコキシトリフルオロエチレン共重合体 (PFA)
三井・デュポンフロロケミカル社製 PFA 420HPJ(融点307℃、メルトフローレート 26g/10分、φ2mm×長さ2mmのペレット状)
(4)PFA4
テトラフルオロエチレン/フルオロアルコキシトリフルオロエチレン共重合体(PFA)
三井・デュポンフロロケミカル社製 PFA 440HPJ(融点308℃、メルトフローレート14g/10分、φ2mm×長さ3mmのペレット状)
C.成形方法
下記実施例及び比較例に示す樹脂を用いて、型締圧力850t及び1300tの射出成形機を用い、シリンダー温度375~400℃、金型温度160~220℃、射出速度15~25mm/秒にて、下記表1に示す条件で射出成形し、図7に示すような外形サイズφ400~600程度の椀型形状の射出成形品を得て、射出面積拡散比を算出した。
表2に示す樹脂及び混合割合で、同表に記載された成形条件にて射出成形品を得た。
得られた射出成形品の射出成形性、突き出し性(離型性)、クラック性及び寸法安定性を測定した。結果を表2に示した。
本発明により提供される大型射出成形品は、特に基板処理装置用として好適刃物である。
本発明により提供される大型射出成形品は、複数種の処理液の供給を受けて処理を行う半導体処理装置における処理槽等のような従来PTFEの大型素材を切削して得られていたような製品を、射出成形によって得ることを可能としたもので、射出成形品を得るまでに掛かる工程を大幅に短縮し、廃棄物を大幅に低減させることが可能であるので、従来製品と比較して製品コストの大幅軽減化が可能となる。
また、本発明の大型射出成形品の射出成形方法によって、低い射出圧力での成形が可能となったことにより、成形機サイズ及び金型サイズを小さくすることも可能となり、製品コストの更なる軽減化が可能となる。
a.ノズル先端開口部
2.ゲート
3.成形品の面
4.金型
5.キャビティ
6.スプルー
7.ランナー
8.成形品
9.スプルー
10.ゲート
11.ランナー
b.スプルー9の先端部分
c.ノズルの方向
A−B.投影面
Claims (8)
- 熱溶融性フッ素樹脂を含む組成物を射出成形して得られる射出方向の投影面積1100cm2以上の射出成形品。
- 射出方向と直交する方向の射出面積拡散比が3000以上である請求の範囲第1項に記載の射出成形品。
- 射出成形品が、円筒形、御碗形状、箱型形または籠状の物品である請求の範囲第1または2項に記載の射出成形品。
- 半導体製造装置または基板洗浄処理装置用の部材またはそれらのハウジングとして用いられる請求の範囲第1~3項のいずれかに記載の射出成形品。
- 熱溶融性フッ素樹脂が、テトラフルオロエチレン/フルオロアルコキシトリフルオロエチレン共重合体、エチレン/クロロトリフルオロエチレン共重合体、ポリビニリデンフルオライドから選ばれる少なくとも1種である請求の範囲第1~4項のいずれかに記載の射出成形品。
- 熱溶融性フッ素樹脂を含む組成物のメルトフローレートが、60g/10分を超える組成物である請求の範囲第1~5項のいずれかに記載の射出成形品。
- 熱溶融性フッ素樹脂を含む組成物が、熱溶融性フッ素樹脂としてメルトフローレートが60g/10分を超えるテトラフルオロエチレン/フルオロアルコキシトリフルオロエチレン共重合体を含み、さらに結晶化温度が305℃以上で、結晶化熱が50J/g以上であるポリテトラフルオロエチレンを組成物に対して0.05~10重量%含む組成物である請求の範囲第1~6項のいずれかに記載の射出成形品。
- 前記テトラフルオロエチレン/フルオロアルコキシトリフルオロエチレン共重合体が、メルトフローレートが60g/10分を超えるテトラフルオロエチレン/パーフルオロ(アルキルビニルエーテル)共重合体である請求項6または7の射出成形品。
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