(57)【要約】【課題】  製造コストが安価で、クラックの発生がなく、ガス放出のない熱硬化性樹脂組成物を得る。【解決手段】本発明の真空用熱硬化性樹脂組成物は、熱硬化性樹脂の表面に、ナノメートルサイズの無機充填材を充填した疎水性高分子皮膜５を設けたものである。  その製造方法は、疎水性高分子材料にナノメートルサイズの無機充填材を配合して疎水性高分子皮膜を形成する皮膜形成工程と、熱硬化性樹脂の原料に硬化剤を配合してモールドし熱硬化性樹脂組成物を形成するモールド工程と、前記熱硬化性樹脂組成物の表面に前記疎水性高分子皮膜を設ける密着工程とからなるものである。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱硬化性樹脂の表面に、ナノメートルサイズの無機充填材を充填した疎水性高分子皮膜を設けたことを特徴とする真空用熱硬化性樹脂組成物。
【請求項２】
前記疎水性高分子は、２３℃での吸水率が０．０５％以下の熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂であることを特徴とする請求項１記載の真空用熱硬化性樹脂組成物。
【請求項３】
前記疎水性高分子の材質は、ポリエチレン、ポリプロピレン、塩化ビニル、ポリスチレン、ふっ素樹脂、ポリイミド、シリコン樹脂の少なくとも一つであることを特徴とする請求項１または２記載の真空用熱硬化性樹脂組成物。
【請求項４】
前記無機充填材の材質は、カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバー、フラーレンなどの炭素材料、クレイやマイカなどの層状ケイ酸塩、シリカ、酸化チタンなどの酸化物の少なくとも一つからなることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の真空用熱硬化性樹脂組成物。
【請求項５】
前記無機充填材の大きさは、粒子状や繊維状の場合は直径が１００ｎｍ以下、箔状の場合は厚さが１００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の真空用熱硬化性樹脂組成物。
【請求項６】
疎水性高分子材料にナノメートルサイズの無機充填材を配合して疎水性高分子皮膜を形成する皮膜形成工程と、熱硬化性樹脂の原料に硬化剤を配合してモールドし熱硬化性樹脂組成物を形成するモールド工程と、前記熱硬化性樹脂組成物の表面に前記疎水性高分子皮膜を設ける密着工程とからなることを特徴とする真空用熱硬化性樹脂組成物の製造方法。
【請求項７】
前記皮膜形成工程は、前記疎水性高分子皮膜の表面を粗し処理する工程を含むことを特徴とする請求項６記載の真空用熱硬化性樹脂組成物の製造方法。
【請求項８】
前記密着工程は、前記疎水性高分子皮膜を金型に設けた後、前記モールド工程を行うことを特徴とする請求項６または７記載の真空用熱硬化性樹脂組成物の製造方法。
【請求項９】
前記密着工程は、前記疎水性高分子皮膜の融点以上の温度で前記モールド工程を行うことを特徴とする請求項６または７記載の真空用熱硬化性樹脂組成物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体製造装置内におけるウエハ搬送等の真空環境で使用される真空用モータのモールド樹脂に関する。
【背景技術】
【０００２】
真空環境で使用される機器には、ガス放出が少ないことが要求される。真空雰囲気でのガスの放出は、材料表面に吸着された物質の離脱や、材料内部に吸蔵されるガスの拡散により生ずる。そこで、真空環境で使用される機器は、ガス放出が少ない材料で構成される。
従来のガス放出速度を低減したモータは、モールド樹脂の表面を、めっきなどの低ガス放出の金属皮膜で被覆している (例えば、特許文献１参照)。
図３は、従来のめっき処理構造物でモールドした真空用アキシャルギャップモータのステータを示す側断面図である。図３において、１はステータコア、２はコイル、３はモールド樹脂、４はステータハウジング、７はモールド樹脂表面に施しためっきである。
このように、従来の真空用モータは、モールド樹脂表面の全面を一様にめっき処理したものである。
【特許文献１】特開２００２−２７２０８６号公報（第３項、第２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、従来の熱硬化性樹脂にてモールドされたモータのめっきは、モールド樹脂の成形・硬化後にめっき処理されるため、製造工数がかかるという問題があった。また、モールド樹脂の表面全体にわたって施されていて、めっきの面積が大きいため、めっきの収縮による応力が大きいので網目状のクラックが発生し、真空中でのモールド表面からのガス放出速度が増大するというような問題もあった。
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、製造コストが安価で、クラックの発生がなく、ガス放出の極めて少ない熱硬化性樹脂組成物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したものである。
請求項１に記載の発明は、  熱硬化性樹脂の表面に、ナノメートルサイズの無機充填材を充填した疎水性高分子皮膜を設けたことを特徴とする真空用熱硬化性樹脂組成物。
ものである。
請求項２に記載の発明は、前記疎水性高分子は、２３℃での吸水率が０．０５％以下の熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂とするものである。
請求項３に記載の発明は、前記疎水性高分子の材質は、ポリエチレン、ポリプロピレン、塩化ビニル、ポリスチレン、ふっ素樹脂、ポリイミド、シリコン樹脂の少なくとも一つとするものである。
請求項４に記載の発明は、前記無機充填材の材質は、カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバー、フラーレンなどの炭素材料、クレイやマイカなどの層状ケイ酸塩、シリカ、酸化チタンなどの酸化物の少なくとも一つからなるものである。
請求項５に記載の発明は、前記無機充填材の大きさは、粒子状や繊維状の場合は直径が１００ｎｍ以下、箔状の場合は厚さが１００ｎｍ以下するものである。
請求項６に記載の発明は、疎水性高分子材料にナノメートルサイズの無機充填材を配合して疎水性高分子皮膜を形成する皮膜形成工程と、熱硬化性樹脂の原料に硬化剤を配合してモールドし熱硬化性樹脂組成物を形成するモールド工程と、前記熱硬化性樹脂組成物の表面に前記疎水性高分子皮膜を設ける密着工程とからなるものである。
請求項７に記載の発明は、前記皮膜形成工程は、前記疎水性高分子皮膜の表面を粗し処理する工程を含むものである。
請求項８に記載の発明は、前記密着工程は、前記疎水性高分子皮膜を金型に設けた後、モールド工程を行うものである。
請求項９に記載の発明は、前記密着工程は、前記疎水性高分子皮膜の融点以上の温度で前記モールド工程を行うものである。
【発明の効果】
【０００５】
請求項１に記載の発明によると、熱硬化性樹脂との密着性が良く、クラックの発生しにくい皮膜で熱硬化性樹脂組成物の表面を疎水性にすることができ、クラックの発生を防止し、真空中での水分ガス放出を抑制することができる。
また、請求項２に記載の発明によると、熱硬化性樹脂組成物の表面を疎水性にすることができ、真空中での水分ガス放出を抑制することができる。
請求項３に記載の発明によると、クラックの発生しにくい皮膜で熱硬化性樹脂組成物の表面を疎水性にすることができ、水分ガス放出の増大を防止することができる。
請求項４に記載の発明によると、皮膜の摺動性や耐磨耗性を高めることができ、皮膜の傷を防止することができる。
請求項５に記載の発明によると、無機充填材の表面を疎水性樹脂で完全に覆うことことができ、水分が無機充填材界面を通過して内部に浸入することを防止することができる。
請求項６に記載の発明によると、熱硬化性樹脂との密着性が良く、クラックの発生しにくい皮膜で熱硬化性樹脂組成物の表面を疎水性にすることができ、成形コストを低減し、クラックの発生を防止し、真空中での水分ガス放出を抑制することができる。
請求項７に記載の発明によると、無機充填材と熱硬化性樹脂が接触することで皮膜と熱硬化性樹脂との密着性を高めることができ、一体成形することができる。
請求項８に記載の発明によると、皮膜と熱硬化性樹脂とを液状でなじませることで密着性を高めることができ、一体成形することができる。
請求項９に記載の発明によると、皮膜と熱硬化性樹脂とを液状でなじませることで密着性を高めることができ、一体成形することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
【実施例１】
【０００７】
図１は、本発明のめっき処理構造物でモールドした真空用アキシャルギャップモータの側断面図である。図１において、１はステータコア、２はコイル、３はモールド樹脂、４はステータハウジング、５はモールド樹脂３の表面に施した疎水性高分子皮膜、６はナノメートルサイズの無機充填材である。図２は、疎水性高分子皮膜５の拡大断面図である。
本発明が特許文献１と異なる部分は、めっき７の代わりに、ナノメートルサイズの無機充填材６を充填した疎水性高分子皮膜５を備えた部分である。疎水性高分子皮膜５は疎水性であるため水分のバリア効果が高い。このため、真空中での水分ガスの放出を、めっき７と同等に抑制することができる。また、疎水性高分子皮膜５は高分子であるため、クラックを防止することができる。また、疎水性高分子皮膜５にはナノメートルサイズの無機充填材６が充填されているため、摺動性や耐磨耗性を高めることができる。また、ナノメートルサイズとすることで、ミクロンサイズ充填材の界面で生じやすい、水分が充填材界面を伝って早期に内部に侵入する現象を防止することができる。
【０００８】
表１に本発明の疎水性高分子皮膜と熱硬化性樹脂とで一体成形したステータの作製条件および評価結果を示す。作製条件は、粗し処理や成形・硬化温度、皮膜や無機充填材の材質などであり、評価結果は成形後の観察結果および真空中でのガス放出速度である。なお、表２に従来例のめっき処理を施したステータおよび比較例の高分子皮膜や条件で一体モールドしたステータについて、同様に作製条件および評価結果を示す。
疎水性高分子皮膜や無機充填材、めっき、熱硬化性樹脂に用いた材料は以下のとおりである。
（イ）皮膜の高分子
ポリプロピレン（ＰＰ）は、融点１３０℃、吸水率０．０２〜０．０５％、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）は、吸水率０．０１〜０．０２％、ナイロンは吸水率２％以上である。
（ロ）皮膜中の無機充填材
カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）は、直径１０〜１００ｎｍ、モンモリロナイト（クレイ）は、厚さ１〜１００ｎｍで層間剥離させたもの、炭素繊維（ＣＦ）は、直径１０μｍ、長さ１００μｍである。
（ハ）めっき
無電解ニッケルめっきにより厚さ１０μｍとした。
（ニ）熱硬化性モールド樹脂
・主剤：ビスフェノールＡ型エポキシ
・硬化剤：ＤＤＭベース芳香族アミン
・充填材：シリカ（平均粒子径１５μｍ）
なお、疎水性高分子皮膜の厚さは５０μｍとした。また、疎水性高分子皮膜表面の粗し処理は＃６００のサンドペーパにて行った。また、皮膜の高分子の吸水率は、ＡＳＴＭ  Ｄ５７０に従い、厚さ１ｍｍの板状試料を、１１０℃、１ｈｒと５０℃、２４ｈｒの空気中加熱乾燥後の重量と、加熱乾燥後、２３℃、２４ｈｒの純水中浸漬後の重量にて測定した。
ガス放出速度の評価基準は、従来のめっきを被覆（特許文献１に記載）したステータに多く見られたクラックの発生したステータと比較して、その２分の１以下であれば○印、２分の１以上であれば×印とした。
【０００９】
表１から分かるとおり、本発明の実施例では、疎水性高分子皮膜にクラックや傷やはがれは発生しなかった。また、ガス放出速度は、従来のめっきを被覆したステータに多く見られたクラックの発生したステータと比較して、全て従来の２分の１以下と良好な結果であった。中でも試料番号１，２，５は１０分の１以下と優れた結果が得られた。親水性高分子であるナイロン皮膜を施した比較例１では、クラックや傷やはがれは生じていないが、ガス放出抑制効果が小さかった。疎水性高分子とナノメートルサイズの無機充填材で構成された皮膜を施した比較例２，３では、粗し処理や融点以上での成形・硬化がなされていないため熱硬化性樹脂との密着性が悪く、皮膜が一部はがれていた。ミクロンサイズの無機充填材を充填した皮膜を施した比較例4は、密着性を確保してもガス放出抑制効果が小さかった。
【００１０】
なお、皮膜の疎水性高分子の材質については、疎水性が高ければ、例えばＡＳＴＭ  Ｄ５７０に規定された２３℃での吸水率が約０．０５％以下であれば、本実施例に用いた材質以外でも、ポリエチレン、ポリスチレン、塩化ビニル、ポリイミド、シリコン樹脂など、熱可塑性樹脂や硬化性樹脂なら何でも良い。ナノメートルサイズの無機充填材も、本実施例に用いた材質以外でも、マイカなどの層状ケイ酸塩、カーボンナノファイバー、フラーレンなどの炭素材料、酸化チタンなどの酸化物など何でも良い。
【００１１】
【表１】
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【００１２】
【表２】
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【産業上の利用可能性】
【００１３】
モールド樹脂表面に、吸水率の小さい疎水性高分子とナノメートルサイズの無機充填材で構成された皮膜を、一体成形にて被覆することによって、成形コストは増加させずに、クラックや傷やはがれも発生せず、ガス放出速度は低減することができるので、高真空用や宇宙分野のキャンレスモータという用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施例を示す真空用アキシャルギャップモータの側断面図
【図２】図１における疎水性高分子皮膜を示す拡大断面図
【図３】従来のめっき処理した真空用アキシャルギャップモータを示す側断面図
【符号の説明】
【００１５】
１  ステータコア
２  コイル
３  モールド樹脂
４  ステータハウジング
５  疎水性高分子皮膜
６  無機充填材
７  めっき
【図１】
2006034042.tif 000005
【図２】
2006034042.tif 000006
【図３】
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