特開2023-16448ダイヤフラム弁体の製造方法、ダイヤフラム弁体及びこれを備える流体制御機器
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023016448
(43)【公開日】2023-02-02
(54)【発明の名称】ダイヤフラム弁体の製造方法、ダイヤフラム弁体及びこれを備える流体制御機器
(51)【国際特許分類】
F16K 7/12 20060101AFI20230126BHJP
F16J 3/02 20060101ALI20230126BHJP
F16J 15/52 20060101ALI20230126BHJP
【ＦＩ】
F16K7/12 A
F16J3/02 A
F16J3/02 D
F16J15/52 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021120767
(22)【出願日】2021-07-21
(71)【出願人】
【識別番号】000106760
【氏名又は名称】ＣＫＤ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000291
【氏名又は名称】弁理士法人コスモス国際特許商標事務所
(72)【発明者】
【氏名】田中 里佳
(72)【発明者】
【氏名】石川 信治
【テーマコード（参考）】
3J043
3J045
【Ｆターム（参考）】
3J043AA07
3J043CB14
3J043DA10
3J043DA11
3J045AA04
3J045BA03
3J045CA03
3J045DA01
(57)【要約】
【課題】
屈曲耐久性に優れたダイヤフラム弁体およびこれを備える流体制御機器を提供すること。
【解決手段】
パーフルオロアルコキシアルカンを原材料として、押出成形により丸棒材１３０を成形する工程と、丸棒材１３０を切削加工することで、ダイヤフラム弁体１２２の形状を得る工程と、を備え、原材料は、比重が２．０８以上、２．１６以下の範囲であること、丸棒材１３０は、メルトフローレートが１．１ｇ／１０ｍｉｎ以上、２．８ｇ／１０ｍｉｎ以下であること。
【選択図】図２
屈曲耐久性に優れたダイヤフラム弁体およびこれを備える流体制御機器を提供すること。
【解決手段】
パーフルオロアルコキシアルカンを原材料として、押出成形により丸棒材１３０を成形する工程と、丸棒材１３０を切削加工することで、ダイヤフラム弁体１２２の形状を得る工程と、を備え、原材料は、比重が２．０８以上、２．１６以下の範囲であること、丸棒材１３０は、メルトフローレートが１．１ｇ／１０ｍｉｎ以上、２．８ｇ／１０ｍｉｎ以下であること。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
流路および弁座を備える流体制御機器に用いられ、前記弁座に当接離間することで前記流路を流れる流体を制御する弁体部と、前記弁体部から外方に延びるとともに前記弁体部を支持するダイヤフラム部と、を備えるダイヤフラム弁体を製造するダイヤフラム弁体の製造方法において、
パーフルオロアルコキシアルカンを原材料として、押出成形により丸棒材を成形する工程と、
前記丸棒材を切削加工することで、前記ダイヤフラム弁体の形状を得る工程と、を備え、
前記原材料は、比重が２．０８以上、２．１６以下の範囲であること、
前記丸棒材は、メルトフローレートが１．１ｇ／１０ｍｉｎ以上、２．８ｇ／１０ｍｉｎ以下であること、 を特徴とするダイヤフラム弁体の製造方法。
パーフルオロアルコキシアルカンを原材料として、押出成形により丸棒材を成形する工程と、
前記丸棒材を切削加工することで、前記ダイヤフラム弁体の形状を得る工程と、を備え、
前記原材料は、比重が２．０８以上、２．１６以下の範囲であること、
前記丸棒材は、メルトフローレートが１．１ｇ／１０ｍｉｎ以上、２．８ｇ／１０ｍｉｎ以下であること、 を特徴とするダイヤフラム弁体の製造方法。
【請求項2】
請求項１に記載のダイヤフラム弁体の製造方法において、
前記丸棒材の押出方向と、前記ダイヤフラム弁体の、前記弁座に当接離間する方向と、が平行であること、
前記弁体部の中心軸の近傍よりも前記ダイヤフラム部のメルトフローレートが、小さくなるように前記切削加工を行うこと、
を特徴とするダイヤフラム弁体の製造方法。
前記丸棒材の押出方向と、前記ダイヤフラム弁体の、前記弁座に当接離間する方向と、が平行であること、
前記弁体部の中心軸の近傍よりも前記ダイヤフラム部のメルトフローレートが、小さくなるように前記切削加工を行うこと、
を特徴とするダイヤフラム弁体の製造方法。
【請求項3】
流路および弁座を備える流体制御機器に用いられ、前記弁座に当接離間することで前記流路を流れる流体を制御する弁体部と、前記弁体部から外方に延びるとともに前記弁体部を支持するダイヤフラム部と、を備えるダイヤフラム弁体において、
パーフルオロアルコキシアルカンを原材料とした、押出成形による丸棒材を切削加工することで得られる、切削加工品であること、
前記原材料は、比重が２．０８以上、２．１６以下の範囲であること、
前記丸棒材は、メルトフローレートが１．１ｇ／１０ｍｉｎ以上、２．８ｇ／１０ｍｉｎ以下であること、 を特徴とするダイヤフラム弁体。
パーフルオロアルコキシアルカンを原材料とした、押出成形による丸棒材を切削加工することで得られる、切削加工品であること、
前記原材料は、比重が２．０８以上、２．１６以下の範囲であること、
前記丸棒材は、メルトフローレートが１．１ｇ／１０ｍｉｎ以上、２．８ｇ／１０ｍｉｎ以下であること、 を特徴とするダイヤフラム弁体。
【請求項4】
請求項３に記載のダイヤフラム弁体において、
前記丸棒材の押出方向と、前記ダイヤフラム弁体の、前記弁座に当接離間する方向と、が平行であること、
前記弁体部の中心軸の近傍よりも前記ダイヤフラム部のメルトフローレートが小さいこと、 を特徴とするダイヤフラム弁体。
前記丸棒材の押出方向と、前記ダイヤフラム弁体の、前記弁座に当接離間する方向と、が平行であること、
前記弁体部の中心軸の近傍よりも前記ダイヤフラム部のメルトフローレートが小さいこと、 を特徴とするダイヤフラム弁体。
【請求項5】
請求項３または４に記載のダイヤフラム弁体を備えることを特徴とする流体制御機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ダイヤフラム弁体の製造方法、ダイヤフラム弁体及びこれを備える流体制御機器に関するものである。
【背景技術】
【0002】
半導体制御装置に用いられる薬液の流量制御には、例えばダイヤフラムバルブなどの流体制御機器が用いられる。ダイヤフラムバルブは、流路と、弁座と、ダイヤフラム弁体とを備えており、ダイヤフラム弁体は、弁座に当接離間することで流路を流れる流体を制御する弁体部と、上記当接離間の動作に伴って屈曲することで弁体部を支持するダイヤフラム部と、を備える。
【0003】
ここで、ダイヤフラム弁体は、薬液と接触するため、耐腐食性を有するフッ素樹脂を用いて形成することが一般的である。また、弁体部と弁座との当接離間の繰り返しによる発塵を防ぐことや、ダイヤフラム部の屈曲の繰り返しによる破壊を防ぐことを目的として、フッ素樹脂の中でも、低発塵性、屈曲耐久性を有する材料を用いることが望ましい。
【0004】
例えば、特許文献１に開示されるダイヤフラム弁体（特許文献１中のダイヤフラム弁体４）は、ダイヤフラム部（特許文献１中のダイアフラム部材４２）が、屈曲耐久性の高いＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）により形成されている。このダイヤフラム部は、丸棒材を切削加工することで得られるものである。そして、このダイヤフラム部に対して、インサート成形により、低発塵性を有するＰＦＡ（パーフルオロアルコキシアルカン）を用いて弁体部（特許文献１中の弁座当接部材）が形成される。このように、弁体部とダイヤフラム部とを、それぞれ異なった材料で形成するのは、弁体部に求められる低発塵性については、一般的にＰＦＡの方がＰＴＦＥよりも優れ、ダイヤフラム部に求められる屈曲耐久性については、一般的にＰＴＦＥの方がＰＦＡよりも優れるためである。
【0005】
一方で、特許文献２には、ＰＦＡを用いて、射出成型により弁体部（特許文献２中の弁体部１５ａ）とダイヤフラム部（特許文献２中の膜部１５ｂ）とが一体として形成されたダイヤフラム弁体（特許文献２中のダイアフラム１５）が開示されている。特許文献２に開示されるダイヤフラム弁体に用いられるＰＦＡは、比重が２．１３５未満とされている。このように比重の低いＰＦＡは、結晶化度が低く、分子量が高いため、従来用いられてきたＰＦＡに比べて屈曲耐久性が高いものと考えられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】国際公開第２０１７／２２１８７７号
【特許文献2】特開２０２１－６７３６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
特許文献１に開示されるダイヤフラム弁体は、ダイヤフラム部に対し、インサート成形により弁体部を形成しているため、インサート成形を行う工程は複雑となり、製造コストが高くなる傾向にある。このため、弁体部とダイヤフラム部とは、特許文献２に開示されるダイヤフラム弁体のように、一体であることが望ましい。
【0008】
しかし、特許文献２に開示されるような、屈曲耐久性の高いＰＦＡは、メルトフローレート（ＭＦＲ）が低く、射出成形が困難であるという問題がある。なお、ＭＦＲとは、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に準拠し、樹脂温度が摂氏３７２度、荷重５ｋｇ、オリフィスの内径２．１ｍｍ、オリフィスの高さが８．０ｍｍの条件で測定した結果得られる値である。
【0009】
ＭＦＲの低い材料を用いて射出成型を行うためには、例えば通常の使用条件以上に加熱することで、射出成型が可能な程度にまで流動しやすい状態にする必要がある。しかし、このような流動しやすい状態とは、材料が過度に加熱された状態であることを意味する。過度に加熱された材料は、劣化し、物性が低下する。そうすると、ダイヤフラム弁体の屈曲耐久性が、従来のＰＴＦＥにより形成したダイヤフラム弁体と比較して、大幅に低下するおそれがある。このため、一般的には、ＭＦＲが１５ｇ／１０ｍｉｎ以上の材料を用いている。しかし、特許文献２においては、ＭＦＲが３ｇ／１０ｍｉｎ以下のＰＦＡを用いて射出成型によりダイヤフラム弁体を得るものとしており、出願人が実験したところによると、現実には、そのようなＰＦＡを用いて、射出成型によって従来のＰＴＦＥにより形成したダイヤフラム弁体と同等程度、またはそれ以上の屈曲耐久性を有するダイヤフラム弁体を得ることは困難であった。
【0010】
さらに、射出成型によってダイヤフラム弁体を得ようとすると、ダイヤフラム弁体に、金型のキャビティ内を流れる溶融樹脂同士が合流して形成されるウエルドラインが発生するおそれがあるなど、ダイヤフラム弁体を形成する材料の組成に均一性を欠くおそれがある。組成に均一性を欠くと、ダイヤフラム弁体の屈曲耐久性に悪影響を与えるおそれがある。
【0011】
また、ＰＦＡは、比重が低いほど屈曲耐久性が高いものと考えられていたが、必ずしもそうではないことを、発明者は試験により確認した。この試験について図５を用いて詳しく説明する。図５は、ダイヤフラム弁体を形成するＰＦＡの比重の値と、ダイヤフラム弁体の屈曲耐久回数の関係を近似直線により表すグラフである。このグラフの縦軸が、ダイヤフラム弁体を形成するＰＦＡの比重の値であり、横軸が、ダイヤフラム弁体の屈曲耐久回数である。
【0012】
試験条件は、以下の通りである。比重の異なるＰＦＡにより形成される複数のダイヤフラム弁体を用意し、当該ダイヤフラム弁体を組み込んだダイヤフラムバルブに対し、常温の雰囲気下で、常温の流体を、流体圧０．２～０．５ＭＰａで封入し、ダイヤフラム弁体を、０．５～２．５ｍｍのストロークで、かつ、弁閉時間および弁開時間をそれぞれ０．５～１０秒のサイクルで開閉する。
【0013】
この条件で試験を行った結果、図５に示すグラフの通り、従来考えられていたＰＦＡの比重と屈曲耐久回数との相関性が得られなかった。よって、ＰＦＡの比重の値のみによって、屈曲耐久性の優劣を判断することは困難であると考えられる。
【0014】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、屈曲耐久性に優れたダイヤフラム弁体およびこれを備える流体制御機器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】
【0015】
上記課題を解決するために、本発明のダイヤフラム弁体の製造方法は、次のような構成を有している。
【0016】
流路および弁座を備える流体制御機器に用いられ、前記弁座に当接離間することで前記流路を流れる流体を制御する弁体部と、前記弁体部から外方に延びるとともに前記弁体部を支持するダイヤフラム部と、を備えるダイヤフラム弁体を製造するダイヤフラム弁体の製造方法において、パーフルオロアルコキシアルカンを原材料として、押出成形により丸棒材を成形する工程と、前記丸棒材を切削加工することで、前記ダイヤフラム弁体の形状を得る工程と、を備え、前記原材料は、比重が２．０８以上、２．１６以下の範囲であること、前記丸棒材は、メルトフローレートが１．１ｇ／１０ｍｉｎ以上、２．８ｇ／１０ｍｉｎ以下であること、を特徴とする。
【0017】
上記ダイヤフラム弁体の製造方法によれば、丸棒材を切削加工することにより、ダイヤフラム弁体の形状を得るため、弁体部とダイヤフラム部を一体とすることができる。したがって、弁体部とダイヤフラム部とを異なった材料で構成するダイヤフラム弁体よりも、製造コストを抑えることが可能である。
【0018】
また、上記ダイヤフラム弁体の製造方法によれば、ダイヤフラム弁体の原材料として、比重が２．０８以上、２．１６以下の範囲であり、かつ、丸棒材のメルトフローレート（ＭＦＲ）が１．１ｇ／１０ｍｉｎ以上、２．８ｇ／１０ｍｉｎ以下となるパーフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）が選択される。これにより、屈曲耐久性に優れたダイヤフラム弁体を得ることが可能である。ＰＦＡは、ＭＦＲの値が低くなるほど、屈曲耐久性が向上することを、発明者は試験により確認した。ＭＦＲの値が低くなるほど屈曲耐久性が向上するのは、ＭＦＲが低いほど、分子鎖が長く、分子間の絡み合いが強くなるからである。本発明者は、比重が２．０８以上、２．１６以下の範囲にあり、かつ、丸棒材のＭＦＲが１．１ｇ／１０ｍｉｎ以上、２．８ｇ／１０ｍｉｎ以下となるＰＦＡを選択し、試験を行った結果、ダイヤフラム部の屈曲耐久性が向上することを確認した。なお、上記した丸棒材のＭＦＲとは、原材料であるＰＦＡの、成形後のＭＦＲを意味する。成形後のＭＦＲとは、原材料であるＰＦＡを溶融成形した後に、再び溶融させて測定したものであり、この測定は、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に準拠し、樹脂温度が摂氏３７２度、荷重５ｋｇ、オリフィスの内径２．１ｍｍ、オリフィスの高さが８．０ｍｍの条件下で行われるものである。
【0019】
また、上記ダイヤフラム弁体の製造方法によれば、丸棒材は、押出成形により形成される。ＭＦＲが１．１ｇ／１０ｍｉｎ以上、２．８ｇ／１０ｍｉｎ以下のＰＦＡを射出成型に用いることとすると、当該ＰＦＡは、射出成型が可能な程度にまで流動しやすい状態にするために、過度に加熱され、劣化するおそれがある。上記ダイヤフラム弁体の製造方法によれば、丸棒材は、押出成形により形成されるため、ＰＦＡの劣化を防止することが可能となる。
【0020】
なお、一般的に、半導体製造装置に用いられる流体制御機器のダイヤフラム弁体は、開閉頻度の少ないもので最低でも１００万回の開閉動作に耐えうる屈曲耐久性を要するところ、ＭＦＲが２．８ｇ／１０ｍｉｎを超えると、ダイヤフラム弁体の屈曲耐久性が低下し、上記１００万回の開閉動作に耐えられなくなるおそれがある。また、ＭＦＲが１．１ｇ／１０ｍｉｎ未満となると、より分子間の絡み合いが強くなり、屈曲耐久性が増すと考えられるが、押出成形が困難となるため、生産性の観点から好ましくない。また、押出成形が困難となると、丸棒材の組成が不均一となり、屈曲耐久性が安定しないおそれもある。また、ＰＦＡの物性のばらつきを考慮すれば、ＰＦＡのＭＦＲは、１．１ｇ／１０ｍｉｎ以上、２．８ｇ／１０ｍｉｎ以下の範囲内において、１．５ｇ／１０ｍｉｎ以上、２．６ｇ／１０ｍｉｎ以下の範囲がより好ましく、２．２ｇ／１０ｍｉｎ以上、２．６ｇ／１０ｍｉｎ以下の範囲がさらに好ましい。
【0021】
また、丸棒材は押出成形により形成されるため、射出成型に比して、ウエルドラインが発生しにくいなど、材料の組成を均一に保ちやすい。このような丸棒材を用いてダイヤフラム弁体を形成することにより、ダイヤフラム弁体の屈曲耐久性を確保しやすくなる。
【0022】
さらに、上記課題を解決するために、本発明のダイヤフラム弁体は、次のような構成を有している。
【0023】
流路および弁座を備える流体制御機器に用いられ、前記弁座に当接離間することで前記流路を流れる流体を制御する弁体部と、前記弁体部から外方に延びるとともに前記弁体部を支持するダイヤフラム部と、を備えるダイヤフラム弁体において、パーフルオロアルコキシアルカンを原材料とした、押出成形による丸棒材を切削加工することで得られる、切削加工品であること、前記原材料は、比重が２．０８以上、２．１６以下の範囲であること、前記丸棒材は、メルトフローレートが１．１ｇ／１０ｍｉｎ以上、２．８ｇ／１０ｍｉｎ以下であること、を特徴とする。
【0024】
上記ダイヤフラム弁体によれば、丸棒材を切削加工することにより、ダイヤフラム弁体の形状を得るため、弁体部とダイヤフラム部を一体とすることができる。したがって、弁体部とダイヤフラム部とを異なった材料で構成するダイヤフラム弁体よりも、製造コストを抑えることが可能である。
【0025】
また、上記ダイヤフラム弁体によれば、ダイヤフラム弁体の原材料として、比重が２．０８以上、２．１６以下の範囲であり、かつ、丸棒材のメルトフローレート（ＭＦＲ）が１．１ｇ／１０ｍｉｎ以上、２．８ｇ／１０ｍｉｎ以下のパーフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）が選択される。これにより、屈曲耐久性に優れたダイヤフラム弁体１２２を得ることが可能である。ＰＦＡは、ＭＦＲの値が低くなるほど屈曲耐久性が向上することを、発明者は試験により確認した。ＭＦＲの値が低くなるほど屈曲耐久性が向上するのは、ＭＦＲが低いほど、分子鎖が長く、分子間の絡み合いが強くなるためであると考えられる。本発明者は、比重が２．０８以上、２．１６以下の範囲にあり、かつ、丸棒材のＭＦＲが１．１ｇ／１０ｍｉｎ以上、２．８ｇ／１０ｍｉｎ以下となるＰＦＡを選択し、試験を行った結果、ダイヤフラム部１２４の屈曲耐久性が向上することを確認した。なお、上記した丸棒材のＭＦＲとは、原材料であるＰＦＡの、成形後のＭＦＲを意味する。成形後のＭＦＲとは、原材料であるＰＦＡを溶融成形した後に、再び溶融させて測定したものであり、この測定は、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に準拠し、樹脂温度が摂氏３７２度、荷重５ｋｇ、オリフィスの内径２．１ｍｍ、オリフィスの高さが８．０ｍｍの条件下で行われるものである。
【0026】
また、上記ダイヤフラム弁体によれば、丸棒材は、押出成形により形成される。ＭＦＲが１．１ｇ／１０ｍｉｎ以上、２．８ｇ／１０ｍｉｎ以下のＰＦＡを射出成型に用いることとすると、当該ＰＦＡは、射出成型が可能な程度にまで流動しやすい状態にするために、過度に加熱され、劣化するおそれがある。上記ダイヤフラム弁体によれば、丸棒材は、押出成形により形成されるため、ＰＦＡの劣化を防止することが可能となる。
【0027】
なお、一般的に半導体製造装置に用いられる流体制御機器のダイヤフラム弁体は、開閉頻度の少ないもので最低でも１００万回の開閉動作に耐えうる屈曲耐久性を要するところ、ＭＦＲが２．８ｇ／１０ｍｉｎを超えると、ダイヤフラム弁体の屈曲耐久性が低下し、上記１００万回の開閉動作に耐えられなくなるおそれがある。また、ＭＦＲが１．１ｇ／１０ｍｉｎ未満となると、より分子間の絡み合いが強くなり、屈曲耐久性が増すと考えられるが、押出成形が困難となり、生産性の観点から好ましくない。また、押出成形が困難となると、丸棒材の組成が不均一となり、屈曲耐久性が安定しないおそれもある。また、ＰＦＡの物性のばらつきを考慮すれば、ＰＦＡのＭＦＲは、１．１ｇ／１０ｍｉｎ以上、２．８ｇ／１０ｍｉｎ以下の範囲内において、１．５ｇ／１０ｍｉｎ以上、２．６ｇ／１０ｍｉｎ以下の範囲がより好ましく、２．２ｇ／１０ｍｉｎ以上、２．６ｇ／１０ｍｉｎ以下の範囲がさらに好ましい。
【0028】
また、丸棒材は押出成形により形成されるため、射出成型に比して、ウエルドラインが発生しにくいなど、材料の組成を均一に保ちやすい。このような丸棒材を用いてダイヤフラム弁体を形成することにより、ダイヤフラム弁体の屈曲耐久性を確保しやすくなる。
【0029】
さらに、上記課題を解決するために、本発明の流体制御機器（例えばダイヤフラムバルブ）は、上記ダイヤフラム弁体を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【0030】
本発明のダイヤフラム弁体の製造方法およびダイヤフラム弁体、ダイヤフラム流体制御機器によれば、屈曲耐久性に優れたダイヤフラム弁体およびこれを備える流体制御機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0031】
【図1】本実施形態に係るダイヤフラムバルブの断面図である。
【図2】本実施形態に係るダイヤフラム弁体の断面図である。
【図3】ダイヤフラム弁体の製造工程を説明する図である。
【図4】ダイヤフラム弁体を形成するＰＦＡのＭＦＲの値と、ダイヤフラム弁体の屈曲耐久回数の関係を近似直線により表すグラフである。
【図5】ダイヤフラム弁体を形成するＰＦＡの比重の値と、ダイヤフラム弁体の屈曲耐久回数の関係を近似直線により表すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0032】
本発明の実施形態に係るダイヤフラムバルブ１（流体制御機器の一例）について、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本実施形態に係るダイヤフラムバルブ１の断面図である。図２は、本実施形態に係るダイヤフラム弁体１２２の断面図である。
【0033】
ダイヤフラムバルブ１は、半導体製造工程に用いられる薬液の流体制御を行う薬液弁であり、図１に示すように、上下に積み重なる駆動部１１と弁部１２とからなる。
【0034】
駆動部１１は、第１ハウジング１１１と、第２ハウジング１１２とが、図１中の上下方向に積み重なるようにして形成されており、その内部にピストン１１３を備えている。
【0035】
第１ハウジング１１１は、第２ハウジング１１２とは反対側の端部（図１中の上端部）が閉塞されている一方で、第２ハウジング１１２側の端部（図１中の下端部）が開口された中空筒状をなしており、外周面には、第１給排気口１１１ａが形成されている。そして、第１ハウジング１１１の図１中の下端部は、第２ハウジング１１２の図１中の上端側に、Ｏリング１１５を介して気密的に嵌装されている。
【0036】
【0037】
第１ハウジング１１１と第２ハウジング１１２とは同軸上に並んでおり、第１ハウジング１１１の中空部と、第２ハウジング１１２の中空部によりピストン室１１６が形成されている。
【0038】
ピストン室１１６には、ピストン１１３が、図１中の上下方向に摺動可能に装填されている。ここで、図１中の上方向は、開弁方向であり、図１中の下方向は、閉弁方向である。ピストン１１３は、円盤状のピストン部１１３ａを備えており、該ピストン部１１３ａにより、ピストン室１１６が、上室１１６ａと、下室１１６ｂとに区画されている。ピストン部１１３ａの外周面と、ピストン室１１６の内壁面の間にはＯリング１１７が配置されており、上室１１６ａと、下室１１６ｂとの間を気密に保っている。
【0039】
上室１１６ａは、第１連通路１１１ｂによって、第１給排気口１１１ａと連通しており、下室１１６ｂは、第２連通路１１２ｂによって、第２給排気口１１２ａと連通している。また、上室１１６ａには、コイルスプリング１１４が配設されており、コイルスプリング１１４の図１中の下端部は、ピストン部１１３ａの上端面に当接し、コイルスプリング１１４の図１中の上端部は、下室１１６ｂの上面に当接している。そして、コイルスプリング１１４は、弾性力により、ピストン１１３を閉弁方向に付勢している。よって、第２給排気口１１２ａから下室１１６ｂに操作エアが供給されると、下室１１６ｂの圧力が上昇することで、コイルスプリング１１４の弾性力に抗して、ピストン１１３が開弁方向に移動されるようになっている。この際、上室１１６ａ内の空気は、第１給排気口１１１ａから排気される。そして、下室１１６ｂへの操作エアが停止されると、コイルスプリング１１４の弾性力により、ピストン１１３が閉弁方向に移動されるようになっている。
【0040】
また、ピストン１１３は、ピストン部１１３ａの下端側に延伸するピストンロッド１１３ｃを備えている。このピストンロッド１１３ｃは、第２ハウジング１１２の下端面と下室１１６ｂとを貫通する貫通孔１１２ｃに挿通されている。ピストンロッド１１３ｃの外周面と、貫通孔１１２ｃの内周面との間にはＯリング１１８が配設され、下室１１６ｂを気密に保っている。そして、ピストンロッド１１３ｃの先端部には、弁部１２を構成するダイヤフラム弁体１２２が螺合されている。
【0041】
弁部１２は、駆動部１１の図１中の下側に連結されており、弁部本体１２１と、ダイヤフラム弁体１２２と、台座１２６とから構成される。
【0042】
弁部本体１２１は、薬液等の流体が入力される入力流路１２１ａと、入力された流体が出力される出力流路１２１ｂとを備える（入力流路１２１ａ、出力流路１２１ｂともに流路の一例）。そして、弁部本体１２１の図１中の上端面中央には、弁室１２１ｃが穿設されており、弁室１２１ｃは、入力流路１２１ａと出力流路１２１ｂを連通している。また、弁室１２１ｃの底面には、ダイヤフラム弁体１２２が当接離間する環状弁座１２１ｄ（弁座の一例）が形成されている。
【0043】
【0044】
弁体部１２３は、図２に示すように、細径部１２３ａと、拡径部１２３ｂと、太径部１２３ｃとからなり、いわゆる釣り鐘状の略円柱形状に形成されている。細径部１２３ａの上端は、図１に示すように、ピストン１１３のピストンロッド１１３ｃの下端に連結されている。これにより、ピストン１１３が上下方向に摺動するに伴って、弁体部１２３が上下動することが可能となっている。また、細径部１２３ａの下端には、拡径部１２３ｂを介して細径部１２３ａよりも直径の大きい太径部１２３ｃが接続されている。太径部１２３ｃの、環状弁座１２１ｄに対向する下面は、弁体部１２３の上下動に伴って環状弁座１２１ｄに当接離間して流体を制御するためのシール面１２３ｄである。
【0045】
ダイヤフラム部１２４は、図２に示すように、細径部１２３ａの外周面から半径方向の斜め上外方に伸びるようにして形成されている。なお、ダイヤフラム部１２４の形状は、図２に示す形状に限定されるものでなく、一部を湾曲させるなどしてより柔軟性を持たせた形状としても良い。支持部１２５は、図２に示すように、ダイヤフラム部１２４の外縁部に、肉厚に設けられている。支持部１２５が、駆動部１１ と弁部１２との間に挟持されることにより、ダイヤフラム弁体１２２は、固定されており、弁室１２１ｃ内において、ダイヤフラム部１２４が弁体部１２３を支持した状態となっている。したがって、弁体部１２３が上下動するに伴い、弁体部１２３を支持するダイヤフラム部１２４は屈曲を繰り返す。
【0046】
この屈曲の繰り返しによるダイヤフラム部１２４の破壊を防止するため、ダイヤフラム部１２４には屈曲耐久性が求められる。そこで、ダイヤフラム弁体１２２の材質として、比重が２．０８以上、２．１６以下の範囲であり、かつ、押出成形により得られる丸棒材１３０（図３参照）のメルトフローレート（ＭＦＲ）が１．１ｇ／１０ｍｉｎ以上、２．８ｇ／１０ｍｉｎ以下になるＰＦＡ（パーフルオロアルコキシアルカン）を選択している。なお、丸棒材１３０のＭＦＲとは、原材料であるＰＦＡの、成形後のＭＦＲを意味する。成形後のＭＦＲとは、原材料であるＰＦＡを押出成形して得た丸棒材１３０を、再び溶融させて測定したものであり、この測定はＡＳＴＭ Ｄ１２３８に準拠し、樹脂温度が摂氏３７２度、荷重５ｋｇ、オリフィスの内径２．１ｍｍ、オリフィスの高さが８．０ｍｍの条件下で行われるものである。成形後のＭＦＲは、原材料のＭＦＲ（すなわち成形前のＭＦＲ）に比べて、約５～１５％上昇する。これは成形時に加熱されることによって、材料の熱劣化が起こるためである。よって、丸棒材１３０のＭＦＲが１．１ｇ／１０ｍｉｎ以上、２．８ｇ／１０ｍｉｎ以下になるようにするには、成形前のＭＦＲが１ｇ／１０ｍｉｎ以上、２．５ｇ／１０ｍｉｎ以下のＰＦＡを選択するのが良い。
【0047】
ＰＦＡは、一般的に用いられるＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）と比較して、低発塵性に優れる分子構造を有している。したがって、ＰＦＡによりダイヤフラム弁体１２２を形成すれば、弁体部と弁座との当接離間の繰り返しによる発塵を防ぐことができる。一方で、ＰＦＡは、一般的に、ＰＴＦＥに比較して柔軟性が低く、屈曲耐久性に劣るという特性を有する。そのようなＰＦＡによりダイヤフラム弁体１２２を形成すると、ダイヤフラム部１２４の屈曲の繰り返しにより、破壊しやすくなるおそれがあった。そのような中、近年、例えば特開２０１７－１１９７５０ 号公報に記載されているように、柔軟性が高い分子構造のＰＦＡが開発され、流通するようになった。ＰＦＡは、結晶化度が低く、分子量が高いほど、屈強耐久性が高くなると期待されている。言い換えれば、分子量が高いものほど比重が低くなるため、ＰＦＡは、比重が低いほど、屈曲耐久性が高くなると期待されている。しかし、図５のグラフに示す通り、必ずしも比重が低いほど、屈曲耐久性が高くなるわけではないことを、発明者は試験により確認した。
【0048】
そこで発明者は、ＰＦＡのＭＦＲに注目して試験を行った結果、ＰＦＡは、ＭＦＲの値が低くなるほど屈曲耐久性が向上することを確認した。図４は、ダイヤフラム弁体１２２を形成するＰＦＡのＭＦＲの値と、ダイヤフラム弁体１２２の屈曲耐久回数の関係を近似直線により表すグラフである。このグラフの縦軸が、ダイヤフラム弁体１２２を形成するＰＦＡのＭＦＲの値であり、横軸が、ダイヤフラム弁体１２２の屈曲耐久回数である。
【0049】
試験条件は、以下の通りである。ＭＦＲ値の異なるＰＦＡにより形成される複数のダイヤフラム弁体を用意し、当該ダイヤフラム弁体を組み込んだダイヤフラムバルブに対し、常温の雰囲気下で、常温の流体を、流体圧０．２～０．５ＭＰａで封入し、ダイヤフラム弁体を、０．５～２．５ｍｍのストロークで、かつ、弁閉時間および弁開時間をそれぞれ０．５～１０秒のサイクルで開閉する。この条件で試験を行った結果、図４に示すグラフの通り、ダイヤフラム弁体を形成するＰＦＡのＭＦＲの値が低いほど、屈曲耐久回数が高いことが分かった。ＭＦＲの値が低くなるほど屈曲耐久性が向上するのは、ＭＦＲの値が低くなるほど、分子鎖が長く、分子間の絡み合いが強くなるためであると考えられる。
【0050】
具体的な屈曲耐久回数を挙げると、比重が約２．１１かつ、ＭＦＲが２．５ｇ／１０ｍｉｎのＰＦＡにより形成したダイヤフラム弁体１２２と、比重が約２．１７かつ、ＭＦＲが１４ｇ／１０ｍｉｎのＰＦＡにより形成したダイヤフラム弁体１２２と同一形状のダイヤフラム弁体（第１比較試料とする）とを用い、上記試験条件により、開閉動作の繰り返しによる屈曲耐久性試験を行ったところ、ダイヤフラム弁体１２２のダイヤフラム部１２４は１００万回程度の開閉動作に耐久可能であるのに対し、第１比較試料の耐久可能な開閉動作は、１０万回以下であった。
【0051】
【0052】
まず、上記した、比重が２．０８以上、２．１６以下の範囲にあり、かつ、成形後のＭＦＲが２．８ｇ／１０ｍｉｎ以下となるＰＦＡを原材料として、押出成形により丸棒材１３０を成形する。
【0053】
丸棒材１３０は、一般的に、押出成形機によって以下のようにして得られる。押出成形機は、加熱シリンダと、加熱シリンダの内部に設けられるスクリューと、スクリューの先端側に位置される金型と、を備えている。成形対象となる材料は、加熱シリンダに投入されると、加熱シリンダ内で加熱されるとともに、スクリューにより回転される。これにより、材料は、スクリュー先端側に送られながら溶融される。そして、溶融された材料は、スクリューにより金型に送り出される。金型は、内部に成形部を備えており、当該成形部によって金型に送り出された材料を中実の円筒状に形成し、吐出する。そして、金型から吐出された円筒状の材料を、所定の長さで切断することで、丸棒材１３０を得る。以上のように、押出成形により丸棒材１３０を成形するため、射出成型により成形する場合と比べて、ウエルドラインが発生しにくいなど、丸棒材１３０の材料の組成を均一に保ちやすい。
【0054】
次に、切削加工により、丸棒材１３０から、図３の二点鎖線に示すように、ダイヤフラム弁体１２２を切り出す。上記の通り、押出成形により丸棒材１３０は、材料の組成を均一に保ちやすく、このような丸棒材１３０を用いてダイヤフラム弁体１２２を形成することで、ダイヤフラム弁体１２２の屈曲耐久性を確保しやすくなる。
【0055】
また、押出成形による丸棒材１３０の物性の異方性から、ダイヤフラム部１２４の屈曲耐久性を確保するためには、丸棒材１３０の押出方向Ｄと、ダイヤフラム弁体１２２の、環状弁座１２１ｄに当接離間する方向とが平行となるようにすることが望ましい。
【0056】
さらに、ダイヤフラム部１２４の屈曲耐久性を確保するためには、ダイヤフラム部１２４のＭＦＲが、弁体部１２３の中心軸Ａ１１の近傍のＭＦＲよりも小さくなるようにすることが望ましい。なお、このＭＦＲは、丸棒材１３０のＭＦＲ、すなわち成形後のＭＦＲを意味する。中心軸Ａ１１の近傍とは、例えば、範囲１２７（図３中のドット部）である。範囲１２７は、中心軸Ａ１１を中心軸とした円柱状の領域であり、直径はダイヤフラム弁体１２２の細径部１２３ａと略同一である。この直径を細径部１２３ａと略同一としているのは、範囲１２７にダイヤフラム部１２４が含まれないようにするためである。したがって、範囲１２７の直径を必ずしも細径部１２３ａと略同一とする必要はなく、範囲１２７にダイヤフラム部１２４が含まれない程度の直径であれば良い。
【0057】
丸棒材１３０は、押出成形機の金型から吐出されると、外周面から冷却されていくため、外周から中心部に向かうほど、熱劣化によりＭＦＲが高くなる。ダイヤフラム部１２４の屈曲耐久性を向上させるためには、ＭＦＲが低い方が望ましい。よって、弁体部１２３の中心軸Ａ１１の近傍（範囲１２７）を、丸棒材１３０外周部よりもＭＦＲの高い中心部（中心軸Ａ１２付近）で形成し、中心部（中心軸Ａ１２付近）よりもＭＦＲの低い部分でダイヤフラム部１２４を形成することで、ダイヤフラム部１２４の屈曲耐久性を確保することが可能となる。なお、図３においては、丸棒材１３０の中心軸Ａ１２と、ダイヤフラム弁体１２２の中心軸Ａ１１とが一致した状態であるが、必ずしも一致している必要はない。
【0058】
以上説明したように、本実施形態のダイヤフラム弁体１２２の製造方法によれば、
（１）流路（例えば入力流路１２１ａ、出力流路１２１ｂ）および弁座（例えば環状弁座１２１ｄ）を備える流体制御機器（例えばダイヤフラムバルブ１）に用いられ、弁座（環状弁座１２１ｄ）に当接離間することで流路（入力流路１２１ａ、出力流路１２１ｂ）を流れる流体を制御する弁体部１２３と、弁体部１２３から外方に延びるとともに弁体部１２３を支持するダイヤフラム部１２４と、を備えるダイヤフラム弁体１２２を製造するダイヤフラム弁体の製造方法において、パーフルオロアルコキシアルカンを原材料として、押出成形により丸棒材１３０を成形する工程と、丸棒材１３０を切削加工することで、ダイヤフラム弁体１２２の形状を得る工程と、を備え、原材料は、比重が２．０８以上、２．１６以下の範囲であること、丸棒材１３０は、メルトフローレートが１．１ｇ／１０ｍｉｎ以上、２．８ｇ／１０ｍｉｎ以下であること、を特徴とする。
（１）流路（例えば入力流路１２１ａ、出力流路１２１ｂ）および弁座（例えば環状弁座１２１ｄ）を備える流体制御機器（例えばダイヤフラムバルブ１）に用いられ、弁座（環状弁座１２１ｄ）に当接離間することで流路（入力流路１２１ａ、出力流路１２１ｂ）を流れる流体を制御する弁体部１２３と、弁体部１２３から外方に延びるとともに弁体部１２３を支持するダイヤフラム部１２４と、を備えるダイヤフラム弁体１２２を製造するダイヤフラム弁体の製造方法において、パーフルオロアルコキシアルカンを原材料として、押出成形により丸棒材１３０を成形する工程と、丸棒材１３０を切削加工することで、ダイヤフラム弁体１２２の形状を得る工程と、を備え、原材料は、比重が２．０８以上、２．１６以下の範囲であること、丸棒材１３０は、メルトフローレートが１．１ｇ／１０ｍｉｎ以上、２．８ｇ／１０ｍｉｎ以下であること、を特徴とする。
【0059】
（１）に記載のダイヤフラム弁体の製造方法によれば、丸棒材１３０を切削加工することにより、ダイヤフラム弁体１２２の形状を得るため、弁体部１２３とダイヤフラム部１２４を一体とすることができる。したがって、弁体部とダイヤフラム部とを異なった材料で構成するダイヤフラム弁体よりも、製造コストを抑えることが可能である。
【0060】
さらにまた、（１）に記載のダイヤフラム弁体の製造方法によれば、ダイヤフラム弁体１２２の原材料として、比重が２．０８以上、２．１６以下の範囲であり、かつ、丸棒材１３０のメルトフローレート（ＭＦＲ）が１．１ｇ／１０ｍｉｎ以上、２．８ｇ／１０ｍｉｎ以下となるパーフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）が選択される。これにより、屈曲耐久性に優れたダイヤフラム弁体１２２を得ることが可能である。ＰＦＡは、ＭＦＲの値が低くなるほど屈曲耐久性が向上することを、発明者は試験により確認した。ＭＦＲの値が低くなるほど屈曲耐久性が向上するのは、ＭＦＲが低いほど、分子鎖が長く、分子間の絡み合いが強くなるためであると考えられる。本発明者は、比重が２．０８以上、２．１６以下の範囲にあり、かつ、丸棒材１３０のＭＦＲが１．１ｇ／１０ｍｉｎ以上、２．８ｇ／１０ｍｉｎ以下となるＰＦＡを選択し、試験を行った結果、ダイヤフラム部１２４の屈曲耐久性が向上することを確認した。なお、上記した丸棒材１３０のＭＦＲとは、原材料であるＰＦＡの、成形後のＭＦＲを意味する。成形後のＭＦＲとは、原材料であるＰＦＡを溶融成形した後に、再び溶融させて測定したものであり、この測定は、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に準拠し、樹脂温度が摂氏３７２度、荷重５ｋｇ、オリフィスの内径２．１ｍｍ、オリフィスの高さが８．０ｍｍの条件下で行われるものである。
【0061】
また、（１）に記載のダイヤフラム弁体の製造方法によれば、丸棒材１３０は、押出成形により形成される。ＭＦＲが１．１ｇ／１０ｍｉｎ以上、２．８ｇ／１０ｍｉｎ以下のＰＦＡを射出成型に用いることとすると、当該ＰＦＡは、射出成型が可能な程度にまで流動しやすい状態にするために、過度に加熱され、劣化するおそれがある。（１）に記載のダイヤフラム弁体の製造方法によれば、丸棒材１３０は、押出成形により形成されるため、材料の劣化を防止することが可能となる。
【0062】
なお、一般的に半導体製造装置に用いられる流体制御機器（ダイヤフラムバルブ１）のダイヤフラム弁体１２２は、開閉頻度の少ないもので最低でも１００万回の開閉動作に耐えうる屈曲耐久性を要するところ、ＭＦＲが２．８ｇ／１０ｍｉｎを超えると、ダイヤフラム弁体１２２の屈曲耐久性が低下し、上記１００万回の開閉動作に耐えられなくなるおそれがある。また、ＭＦＲが１．１ｇ／１０ｍｉｎ未満となると、より分子間の絡み合いが強くなり、屈曲耐久性が増すと考えられるが、押出成形が困難となるため、生産性の観点から好ましくない。また、押出成形が困難となると、丸棒材の組成が不均一となり、屈曲耐久性が安定しないおそれもある。また、ＰＦＡの物性のばらつきを考慮すれば、ＰＦＡのＭＦＲは、１．１ｇ／１０ｍｉｎ以上、２．８ｇ／１０ｍｉｎ以下の範囲内において、１．５ｇ／１０ｍｉｎ以上、２．６ｇ／１０ｍｉｎ以下の範囲がより好ましく、２．２ｇ／１０ｍｉｎ以上、２．６ｇ／１０ｍｉｎ以下の範囲がさらに好ましい。
【0063】
また、丸棒材１３０は押出成形により形成されるため、射出成型に比して、ウエルドラインが発生しにくいなど、材料の組成を均一に保ちやすい。このような丸棒材１３０を用いてダイヤフラム弁体１２２を形成することにより、ダイヤフラム弁体１２２の屈曲耐久性を確保しやすくなる。
【0064】
（２）（１）に記載のダイヤフラム弁体の製造方法において、丸棒材１３０の押出方向Ｄと、ダイヤフラム弁体１２２の、弁座（環状弁座１２１ｄ）に当接離間する方向と、が平行であること、弁体部１２３の中心軸Ａ１１の近傍（例えば範囲１２７）よりもダイヤフラム部１２４のメルトフローレートが、小さくなるように切削加工を行うこと、を特徴とする。
【0065】
（２）に記載のダイヤフラム弁体の製造方法によれば、丸棒材１３０の押出方向Ｄと、ダイヤフラム弁体１２２の、弁座（環状弁座１２１ｄ）に当接離間する方向と、が平行であるため、ダイヤフラム弁体１２２の屈曲耐久性を確保することができる。押出成形による丸棒材１３０の物性の異方性から、ダイヤフラム部１２４の屈曲耐久性を確保するために、丸棒材１３０の押出方向Ｄと、ダイヤフラム弁体１２２の、環状弁座１２１ｄに当接離間する方向と、が平行であることが望ましいことを、本発明者は実験により確認した。
【0066】
また、（２）に記載のダイヤフラム弁体の製造方法によれば、弁体部１２３の中心軸Ａ１１の近傍（例えば範囲１２７）よりもダイヤフラム部１２４のメルトフローレートが、小さくなるように切削加工を行うため、ダイヤフラム弁体１２２の屈曲耐久性を確保することができる。丸棒材１３０は、押出成形機の金型から吐出されると、外周面から冷却されていくため、外周から中心部に向かうほど、熱劣化によりＭＦＲが高くなる。ダイヤフラム部１２４の屈曲耐久性を向上させるためには、ＭＦＲが低い方が望ましい。よって、弁体部１２３の中心軸Ａ１１の近傍（範囲１２７）を、丸棒材１３０外周部よりもＭＦＲの高い中心部（中心軸Ａ１２付近）で形成し、中心部（中心軸Ａ１２付近）よりもＭＦＲの低い部分でダイヤフラム部１２４を形成することで、ダイヤフラム部１２４の屈曲耐久性を確保することが可能となる。
【0067】
また、本実施形態のダイヤフラム弁体１２２によれば、
（３）流路（例えば入力流路１２１ａ、出力流路１２１ｂ）および弁座（例えば環状弁座１２１ｄ）を備える流体制御機器（例えばダイヤフラムバルブ１）に用いられ、弁座（環状弁座１２１ｄ）に当接離間することで流路（入力流路１２１ａ、出力流路１２１ｂ）を流れる流体を制御する弁体部１２３と、弁体部１２３から外方に延びるとともに弁体部１２３を支持するダイヤフラム部１２４と、を備えるダイヤフラム弁体１２２において、パーフルオロアルコキシアルカンを原材料とした、押出成形による丸棒材１３０を切削加工することで得られる、切削加工品であること、原材料は、比重が２．０８以上、２．１６以下の範囲であること、丸棒材１３０は、メルトフローレートが１．１ｇ／１０ｍｉｎ以上、２．８ｇ／１０ｍｉｎ以下であること、を特徴とする。
（３）流路（例えば入力流路１２１ａ、出力流路１２１ｂ）および弁座（例えば環状弁座１２１ｄ）を備える流体制御機器（例えばダイヤフラムバルブ１）に用いられ、弁座（環状弁座１２１ｄ）に当接離間することで流路（入力流路１２１ａ、出力流路１２１ｂ）を流れる流体を制御する弁体部１２３と、弁体部１２３から外方に延びるとともに弁体部１２３を支持するダイヤフラム部１２４と、を備えるダイヤフラム弁体１２２において、パーフルオロアルコキシアルカンを原材料とした、押出成形による丸棒材１３０を切削加工することで得られる、切削加工品であること、原材料は、比重が２．０８以上、２．１６以下の範囲であること、丸棒材１３０は、メルトフローレートが１．１ｇ／１０ｍｉｎ以上、２．８ｇ／１０ｍｉｎ以下であること、を特徴とする。
【0068】
（３）に記載のダイヤフラム弁体１２２によれば、丸棒材１３０を切削加工することにより、ダイヤフラム弁体１２２の形状を得るため、弁体部１２３とダイヤフラム部１２４を一体とすることができる。したがって、弁体部とダイヤフラム部とを異なった材料で構成するダイヤフラム弁体よりも、製造コストを抑えることが可能である。
【0069】
また、（３）に記載のダイヤフラム弁体１２２によれば、ダイヤフラム弁体１２２の原材料として、比重が２．０８以上、２．１６以下の範囲であり、かつ、丸棒材１３０のメルトフローレート（ＭＦＲ）が１．１ｇ／１０ｍｉｎ以上、２．８ｇ／１０ｍｉｎ以下となるパーフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）が選択される。ＰＦＡは、ＭＦＲの値が低くなるほど屈曲耐久性が向上することを、発明者は試験により確認した。ＭＦＲの値が低くなるほど屈曲耐久性が向上するのは、ＭＦＲが低いほど、分子鎖が長く、分子間の絡み合いが強くなるためであると考えられる。本発明者は、比重が２．０８以上、２．１６以下の範囲にあり、かつ、丸棒材１３０のＭＦＲが１．１ｇ／１０ｍｉｎ以上、２．８ｇ／１０ｍｉｎ以下となるＰＦＡを選択し、試験を行った結果、ダイヤフラム部１２４の屈曲耐久性が向上することを確認した。なお、上記した丸棒材１３０のＭＦＲとは、原材料であるＰＦＡの、成形後のＭＦＲを意味する。成形後のＭＦＲとは、原材料であるＰＦＡを溶融成形した後に、再び溶融させて測定したものであり、この測定は、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に準拠し、樹脂温度が摂氏３７２度、荷重５ｋｇ、オリフィスの内径２．１ｍｍ、オリフィスの高さが８．０ｍｍの条件下で行われるものである。
【0070】
また、（３）に記載のダイヤフラム弁体１２２によれば、丸棒材１３０は、押出成形により形成される。ＭＦＲが１．１ｇ／１０ｍｉｎ以上、２．８ｇ／１０ｍｉｎ以下のＰＦＡを射出成型に用いることとすると、当該ＰＦＡは、射出成型が可能な程度にまで流動しやすい状態にするために、過度に加熱され、劣化するおそれがある。（３）に記載のダイヤフラム弁体１２２によれば、丸棒材１３０は、押出成形により形成されるため、ＰＦＡの劣化を防止することが可能となる。
【0071】
なお、一般的に半導体製造装置に用いられる流体制御機器（ダイヤフラムバルブ１）のダイヤフラム弁体１２２は、開閉頻度の少ないもので最低でも１００万回の開閉動作に耐えうる屈曲耐久性を要するところ、ＭＦＲが２．８ｇ／１０ｍｉｎを超えると、ダイヤフラム弁体１２２の屈曲耐久性が低下し、上記１００万回の開閉動作に耐えられなくなるおそれがある。また、ＭＦＲが１．１ｇ／１０ｍｉｎ未満となると、より分子間の絡み合いが強くなり、屈曲耐久性が増すと考えられるが、押出成形が困難となるため、生産性の観点から好ましくない。また、押出成形が困難となると、丸棒材の組成が不均一となり、屈曲耐久性が安定しないおそれもある。また、ＰＦＡの物性のばらつきを考慮すれば、ＰＦＡのＭＦＲは、１．１ｇ／１０ｍｉｎ以上、２．８ｇ／１０ｍｉｎ以下の範囲内において、１．５ｇ／１０ｍｉｎ以上、２．６ｇ／１０ｍｉｎ以下の範囲がより好ましく、２．２ｇ／１０ｍｉｎ以上、２．６ｇ／１０ｍｉｎ以下の範囲がさらに好ましい。
【0072】
また、丸棒材１３０は押出成形により形成されるため、射出成型に比して、ウエルドラインが発生しにくいなど、材料の組成を均一に保ちやすい。このような丸棒材１３０を用いてダイヤフラム弁体１２２を形成することにより、ダイヤフラム弁体１２２の屈曲耐久性を確保しやすくなる。
【0073】
（４）（３）に記載のダイヤフラム弁体１２２において、丸棒材１３０の押出方向Ｄと、ダイヤフラム弁体１２２の、弁座（環状弁座１２１ｄ）に当接離間する方向と、が平行であること、弁体部１２３の中心軸Ａ１１の近傍（例えば範囲１２７）よりもダイヤフラム部１２４のメルトフローレートが小さいこと、を特徴とする。
【0074】
（４）に記載のダイヤフラム弁体１２２によれば、丸棒材１３０の押出方向Ｄと、ダイヤフラム弁体１２２の、弁座（環状弁座１２１ｄ）に当接離間する方向と、が平行であるため、ダイヤフラム弁体１２２の屈曲耐久性を確保することができる。押出成形による丸棒材１３０の物性の異方性から、ダイヤフラム部１２４の屈曲耐久性を確保するために、丸棒材１３０の押出方向Ｄと、ダイヤフラム弁体１２２の、環状弁座１２１ｄに当接離間する方向と、が平行であることが望ましいことを、本発明者は実験により確認した。
【0075】
また、（４）に記載のダイヤフラム弁体の製造方法によれば、弁体部１２３の中心軸Ａ１１の近傍（例えば範囲１２７）よりもダイヤフラム部１２４のメルトフローレートが、小さくなるように切削加工を行うため、ダイヤフラム弁体１２２の屈曲耐久性を確保することができる。丸棒材１３０は、押出成形機の金型から吐出されると、外周面から冷却されていくため、外周から中心部に向かうほど、熱劣化によりＭＦＲが高くなる。ダイヤフラム部１２４の屈曲耐久性を向上させるためには、ＭＦＲが低い方が望ましい。よって、弁体部１２３の中心軸Ａ１１の近傍（範囲１２７）を、丸棒材１３０外周部よりもＭＦＲの高い中心部（中心軸Ａ１２付近）で形成し、中心部（中心軸Ａ１２付近）よりもＭＦＲの低い部分でダイヤフラム部１２４を形成することで、ダイヤフラム部１２４の屈曲耐久性を確保することが可能となる。
【0076】
また、本実施形態の流体制御機器（ダイヤフラムバルブ１）によれば、（３）または（４）に記載のダイヤフラム弁体１２２を備えることを特徴とするので、ダイヤフラム弁体１２２の屈曲耐久性を確保することができる。
【0077】
なお、上記の実施形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に、その要旨を逸脱しない範囲内で様々な改良、変形が可能である。例えば、本実施形態におけるダイヤフラム弁体１２２は、釣り鐘状に形成された弁体部１２３がダイヤフラム部１２４に支持された形状を有しているが、ダイヤフラム弁体１２２の形状は必ずしもこれに限定されず、例えば、ニードル弁体がダイヤフラム部に支持された形状としても良い。本実施形態においては、丸棒材１３０の押出方向Ｄと、ダイヤフラム弁体１２２の、環状弁座１２１ｄに当接離間する方向と、が平行としているが、必ずしも平行でなくとも良い。また、流体制御機器としては、ダイヤフラムバルブ１に限定されず、圧力制御機器、流量制御機器、定圧弁などでも良い。また、丸棒材１３０は、押出成形の他に、圧縮成形によって得ることも可能である。
【符号の説明】
【0078】
１ ダイヤフラムバルブ（流体制御機器の一例）
１２１ａ 入力流路（流路の一例）
１２１ｂ 出力流路（流路の一例）
１２１ｄ 環状弁座（弁座の一例）
１２２ ダイヤフラム弁体
１２３ 弁体部
１２４ ダイヤフラム部
１２１ａ 入力流路（流路の一例）
１２１ｂ 出力流路（流路の一例）
１２１ｄ 環状弁座（弁座の一例）
１２２ ダイヤフラム弁体
１２３ 弁体部
１２４ ダイヤフラム部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】