JPH0959536A - 帯電防止プラスチックプレートもしくはシートの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 帯電防止性、透明性、耐磨耗性及び外観の美
麗さに優れた透明帯電防止プラスチックプレートを簡単
な設備と工数で製造できる帯電防止プラスチックプレー
トの製造方法を提供する。 【解決手段】 分子内に少なくとも２個以上のアクリロ
イル基もしくはメタクリロイル基を有する（メタ）アク
リレート化合物を主成分とする塗料バインダー、酸化錫
を含む導電性フィラー及び光重合開始剤を含有する帯電
防止用塗料をプラスチックプレートに塗布し、乾燥し、
紫外線を照射して硬化塗膜層を形成した後、上記硬化塗
膜層を過酸化水素の蒸気雰囲気に曝すことを特徴とする
帯電防止プラスチックプレートもしくはシートの製造方
法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、帯電防止プラスチ
ックプレートもしくはシートの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体ウエハー保存容器等、静電気によ
る障害を受けるディバイス等の保存もしくは運搬装置、
これらの電子・電気部品の生産工場におけるクリーンル
ーム、クリーンゾーン、クリーンプロセスユニット等の
壁材や窓の材料には、帯電防止性能が要求され、これら
の材料をカーボン粉末、金属粉末等を含む導電性塗料で
コーティングしたり、或いは、カーボン粉末、カーボン
繊維、金属繊維等をプラスチック材料と複合して帯電防
止性能を付与することが行われてきた。

【０００３】しかし、これらプラスチック材料の帯電防
止性能として表面固有抵抗が１０⁹Ω以上程度の低レベ
ルの帯電防止策であれば親水性やイオン導電性を増大さ
せる界面活性剤をプラスチック材料に練込み法等によっ
て、プラスチック材料の透明性を阻害することなく帯電
防止性能を付与することができるが、前記する半導体の
材料、半製品もしくは半導体デバイス等の保存容器等や
クリーンルーム資材等では、更に高い帯電防止性能が求
められるため、プラスチック材料の透明性を保持せしめ
ることが極めて難しくなってきたのである。

【０００４】一方、半導体産業の発展と共に、半導体デ
バイスの回路の集積度は益々高まり、これらの半導体デ
バイスの生産から半製品、製品の保管に至る各工程にお
いて透明な保護壁から内部を透視する必要が増加してお
り、高度帯電防止された透明プラスチック材料に対する
上記要望も高まるばかりである。叙上の背景をもって、
例えば、特開昭５８−９１７７７号公報に、アンチモン
を含有する酸化錫からなる導電性微粉末を合成樹脂バイ
ンダーに混合した導電性透明塗料が開示されている。

【０００５】しかし、上記特開昭５８−９１７７７号公
報に開示されている導電性透明塗料は、光屈折率が塗料
の主要素である合成樹脂バインダーの光屈折率１．６〜
１．７に近いものとしたり、導電性微粉末の平均粒径を
可視光線の波長より小さい０．４μｍ以下とすることに
よって、透明性は或る程度確保されるが、耐磨耗性や耐
溶剤性が低いという欠点を有するものであった。

【０００６】特に、クリーンルーム内の窓、クリーンベ
ンチの窓等に使用されるプラスチックプレートは、帯電
防止性、透明性、耐磨耗性及び耐薬品性が特に必要であ
る。然るに、酸化錫を含む導電性微粉末は、紫外線照射
により着色するという性質があり、更に、白色系やアイ
ボリー系のプラスチックプレートや上記着色と色調の異
なるプラスチックプレートに塗装する場合には、従来技
術では着色ムラが目立つのでこれらの不透明なプラスチ
ックプレートへの適用は殆ど不可能である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明者は、酸化錫を
主成分とする導電性微粉末を合成樹脂バインダーに混合
した導電性透明塗料で塗装したプラスチックプレートを
酸化剤を含む水溶液に浸漬処理することにより上記塗装
プラスチックプレートの塗膜の透明性が改善されること
を見出したが、過酸化水素以外の酸化剤水溶液では、上
記透明性の改善効果を発現させるのに長時間を要し、過
酸化水素水に浸漬した上記塗装プラスチックプレート
は、過酸化水素臭が中々抜けず、水洗を充分に行わねば
ならないという煩わしさが残る。

【０００８】又、クリーンルーム内の窓、クリーンベン
チの窓等に使用されるプラスチックプレートとしては、
透明性に優れるアクリル系樹脂板が使用されてきたが、
該アクリル系樹脂板は吸水性が比較的高いので、上記の
水溶液浸漬処理時間が長くなると、吸水によって該アク
リル系樹脂板が反ったり曲がったりする問題があった。

【０００９】本発明は、叙上の事実に鑑みなされたもの
であって、その目的とするところは、帯電防止性、透明
性、耐磨耗性及び外観の美麗さに優れた透明帯電防止プ
ラスチックプレートを簡単な設備と工数で製造できる帯
電防止プラスチックプレートの製造方法を提供すること
にある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、分子内に少な
くとも２個以上のアクリロイル基もしくはメタクリロイ
ル基を有する（メタ）アクリレート化合物を主成分とす
る塗料バインダー、酸化錫を含む導電性フィラー及び光
重合開始剤を含有する帯電防止用塗料をプラスチックプ
レートに塗布し、乾燥し、紫外線を照射して硬化塗膜層
を形成した後、上記硬化塗膜層を過酸化水素の蒸気雰囲
気に曝すことを特徴とする帯電防止プラスチックプレー
トもしくはシートの製造方法をその要旨とするものであ
る。

【００１１】上記分子内に少なくとも２個以上のアクリ
ロイル基もしくはメタクリロイル基を有する（メタ）ア
クリレート化合物は、硬化して高度に架橋した構造とな
る。上記分子内に少なくとも２個以上のアクリロイル基
もしくはメタクリロイル基を有する（メタ）アクリレー
ト化合物としては、例えば、エチレングリコールジアク
リレート、エチレングリコールジメタクリレート、プロ
ピレングリコールジアクリレート、プロピレングリコー
ルジメタクリレート、テトラエチレングリコールジアク
リレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート
等の二官能アクリレートもしくはメタクリレートが挙げ
られる。又、トリメチロールプロパントリアクリレー
ト、トリメチロールプロパントリメタクリレート、グリ
セロールトリアクリレート、グリセロールトリメタクリ
レート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペン
タエリスリトールトリメタクリレート、トリス（２−ヒ
ドロキシエチル）イソシアヌル酸エステルアクリレー
ト、トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌル酸エ
ステルメタクリレート等の三官能アクリレートもしくは
メタクリレートが挙げられる。

【００１２】上記分子内に少なくとも２個以上のアクリ
ロイル基もしくはメタクリロイル基を有する（メタ）ア
クリレート化合物が、その分子骨格にウレタン結合を有
するとき、得られる塗膜の硬度及び耐擦過傷性は更に向
上する。

【００１３】上記分子内に少なくとも２個以上のアクリ
ロイル基もしくはメタクリロイル基を有する（メタ）ア
クリレート化合物の調製は、特に限定されるものではな
いが、例えば、ポリオールと１分子中に２個以上のイソ
シアネート基を有する化合物とを重合させ、その分子末
端のイソシアネート基に、活性水素を有するアクリレー
トもしくはメタクリレートを作用させて行われる。上記
ポリオールとしては、例えば、エチレングリコール、
１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオー
ル、ネオペンチルグリコール、１，２−ブタンジオー
ル、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオー
ル、２，３−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオー
ル、１，６−ヘキサンジオール、ジエチレングリコー
ル、ジプロピレングリコール、トリメチロールプロパ
ン、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコー
ル、ポリオキシテトラメチレングリコール、更に、アジ
ピン酸とエチレングリコール、アジピン酸とプロピレン
グリコール、アジピン酸とネオペンチルグリコール、ア
ジピン酸とブタンジオール、アジピン酸とペンタンジオ
ール、アジピン酸とヘキサンジオールとの縮合ポリエス
テルグリコール、ε−カプロラクトン開環重合体等が挙
げられる。

【００１４】上記１分子中に２個以上のイソシアネート
基を有する化合物としては、例えば、ヘキサメチレンジ
イソシアネート、メチレンジフェニルジイソシアネー
ト、トルエンジイソシアネート、キシレンジイソシアネ
ート、メチレンジシクロヘキシルジイソシアネート等が
挙げられる。上記活性水素を有するアクリレートもしく
はメタクリレートとしては、例えば、２−ヒドロキシエ
チルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレー
ト、３−ヒドロキシプロピルアクリレート、３−ヒドロ
キシプロピルメタクリレート、アクリル酸等が挙げられ
る。

【００１５】本発明において使用される帯電防止用塗料
には、上記分子内に少なくとも２個以上のアクリロイル
基もしくはメタクリロイル基を有する（メタ）アクリレ
ート化合物の１種或いは２種以上が塗料バインダーとし
て含有される。

【００１６】上記帯電防止用塗料には酸化錫を含む導電
性フィラーが含有されるが、該酸化錫を含む導電性フィ
ラーの形状は、粒径が０．２μｍ以下の微粒体であるこ
とが好ましい。上記導電性フィラーの粒径が０．２μｍ
を超えると、入射する可視光線を散乱させるので得られ
る塗膜の透明性が低下する。又、同時に、紫外線の一部
をも散乱させるため上記塗料バインダーの光硬化性が低
下し、ときには全く硬化しないことがある。

【００１７】上記酸化錫を含む導電性フィラーとして
は、酸化錫を主体とする金属酸化物の微粒体であっても
よいが、アンチモンをドープした酸化錫微粒体やアンチ
モンをドープした酸化錫を表面にコーティングした硫酸
バリウム微粒体を用いると塗膜の透明性が向上し、透明
な帯電防止プラスチックプレート用に好適に使用でき
る。又、白色等の明色系の不透明なプレート用には、上
記アンチモンをドープした酸化錫を表面にコーティング
した硫酸バリウム微粒体やアンチモンをドープした酸化
錫を表面にコーティングしたチタン酸カリウムウィスカ
ー等が好適に使用できる。上記酸化錫を含む導電性フィ
ラーの含有量は、塗膜の透明性やプレート表面の色ムラ
防止性と導電性を確保する上で、塗料バインダー１００
重量部に対し、５０〜４００重量部である。上記含有量
が５０重量部未満では充分な導電性を確保できず、４０
０重量部を超えると上記酸化錫を含む導電性フィラーの
分散性が低下し、得られる塗膜の透明性やプレート表面
の色ムラ防止性及び塗膜の硬度及び耐擦過傷性が損なわ
れる。

【００１８】上記帯電防止用塗料には、上記塗料バイン
ダーの光硬化性を向上させる目的で光増感剤が添加され
てもよい。上記光増感剤としては、例えば、ベンゾイ
ン、ベンジル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベン
ゾインメチルエーテル、α−メチルベンゾイン：α−フ
ェニルベンゾインベンジル、ジアセチルメチルアントラ
キノン、ベンゾフェノン、アントラキノン、４，４’−
ビス（Ｎ，Ｎ’−ジエチルアミノ）ベンゾフェノン、ア
セトフェノン等のカルボニル化合物、ジフェニルジスル
フィド、ジチオカーバメート等の硫黄化合物、α−クロ
ロメチルナフタレン、アントラセン等のナフタレン、ア
ントラセン系化合物、テトラクロロフタル酸ジメチル、
ヘキサゥロロブタジエン等のハロゲン化炭化水素、硫酸
ウラニル、塩化鉄、塩化銀等の金属塩類、アクリフラビ
ン、フルオレセイン、リボフラビン、ローダミンＢ等の
色素類が挙げられる。上記光増感剤の添加量は、塗料バ
インダー１００重量部に対し、０．０１重量部以上であ
る。

【００１９】更に、上記光硬化反応の助剤として、アミ
ン類が用いられてもよい。上記アミン類としては、例え
ば、トリエチルアミン、トリブチルアミン、ジエチルア
ミノエチルメタクリレート等が挙げられる。又、上記酸
化錫を含む導電性フィラーの分散を良好ならしめるため
に、分散剤として、例えば、水酸基を持つアクリル系ポ
リマーが添加されてもよい。上記水酸基を持つアクリル
系ポリマーの添加量としては、塗料バインダー１００重
量部に対し、０．１重量部以上である。上記分散剤に加
えて、もしくは単独でシランカップリング剤、チタネー
トカップリング剤、界面活性剤、オレイン酸、レシチン
等の分散助剤が使用されてもよい。

【００２０】上記帯電防止用塗料の調製は、特に限定さ
れるものではないが、例えば、上記塗料バインダーを有
機溶剤に溶解し、これに酸化錫を含む導電性フィラー及
び光重合開始剤を混合して行われる。上記混合には、塗
料の分散や配合に通常用いられる機器、例えば、サンド
ミル、ボールミル、高速回転攪拌装置、三本ロールが適
宜選択使用される。

【００２１】上記の如く調製された帯電防止用塗料は、
スプレー法、バーコート法、ドクターブレード法、ディ
ッピング法等の適宜塗布方法を選択して対象物のプラス
チックプレートもしくはシートに塗布され、乾燥されて
塗膜が形成される。上記対象物のプラスチックプレート
もしくはシートとしては、塩化ビニル系樹脂、ポリカー
ボネート、アクリル系樹脂からなるもの等がクリーンル
ーム建設資材や静電気防護保管乃至輸送容器用に用いら
れるが、これらに限定されるものではなく、広くプラス
チックレートもしくはシートに適用される。

【００２２】上記の如く塗工されたプラスチックプレー
トもしくはシートは、次いで、紫外線が照射され、硬化
塗膜層が形成される。上記の如く塗工されたプラスチッ
クプレートもしくはシートの上記硬化塗膜面をバフ仕上
げすることにより、該塗工されたプラスチックプレート
もしくはシートの透明性をより高めることができる。上
記硬化塗膜層は、更に、過酸化水素の蒸気雰囲気に曝さ
れるが、暴露の方法は、上記硬化塗膜層が過酸化水素の
蒸気雰囲気に曝されるならば特にその手段は問わない。
暴露条件として、例えば、雰囲気温度２０〜６０℃、処
理時間１０分〜２時間程度を目処に各種条件を勘案して
適宜設定される。

【００２３】上記の如く、酸化錫を含む導電性フィラー
を含む紫外線硬化性の帯電防止塗料を塗工し、紫外線硬
化させると、重合時のラジカルにより金属が光還元され
るためか、可視光線の吸収が大きくなり、着色や透明性
の低下が見られるが、上記過酸化水素の蒸気雰囲気処理
によって、上記着色や透明性の低下が阻止もしくは解消
される。これは、上記過酸化水素の蒸気雰囲気処理によ
って、上記硬化塗膜の内部まで十分に過酸化水素蒸気が
侵入し、一旦光還元された酸化錫を含む導電性フィラー
を再酸化して元の色調に戻すことによるものと推定され
る。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下に、実施例及び比較例を示し
て本発明の実施の形態を更に詳しく説明する。

【００２５】（実施例１）帯電防止用塗料の調製 一次粒径０．０２μｍの酸化アンチモン含有酸化錫粉末
（三菱マテリアル社製、商品名：Ｔ−１）１００重量
部、メタクリル酸ヒドロキシエチル／メタクリル酸メチ
ル共重合体（モル比２：８）２０重量部、ペンタエリス
リトールテトラアクリレート４０重量部、エチルセロソ
ルブ３００重量部、ベンゾフェノン１重量部、ミヒラー
ケトン１重量部をアトライターに仕込み、１０時間かけ
て分散させ帯電防止用塗料を調製した。

【００２６】上記帯電防止用塗料を１ｍ×１ｍ×３ｍｍ
の透明アクリル樹脂プレート上に、ロールコーターを用
いて乾燥後の膜厚が３μｍとなるように塗布し、常温で
３０分間乾燥し、次いで、５０℃で１０分間熱風乾燥し
た。得られた塗工透明アクリル樹脂板の塗膜面を１２０
Ｗ／ｃｍの高圧水銀ランプを用いて上記塗膜面上２００
ｍｍの位置から積算光量が１５００ｍＪ／ｃｍ² になる
ように紫外線を照射し、塗膜を硬化した後、バフ仕上げ
を行った。更に、上記硬化塗膜が形成された透明アクリ
ル樹脂プレートを、密封された処理室内で３０％過酸化
水素水溶液水槽上１０ｃｍの位置に塗膜面を上記水槽に
向けて固定し、３０分間過酸化水素蒸気に暴露して帯電
防止透明アクリル樹脂プレートを製造した。

【００２７】得られた帯電防止透明アクリル樹脂プレー
トの評価 得られた帯電防止透明アクリル樹脂プレートは、過酸化
水素の臭いもなく、水洗の必要もなく、そのままの状態
で各種の用途に供することができた。帯電防止性能は、
ＡＳＴＭ−Ｄ２５７に準拠して表面固有抵抗値を測定し
て評価した。又、全光線透過率及びヘイズ値は、ＡＳＴ
Ｍ−Ｄ１００３に準拠して測定した。プレートの反り
は、得られた帯電防止透明アクリル樹脂プレートを平板
上に置き、該平板から浮き上がった最大値を測定し、該
最大値を反りの大きさとして評価した。上記測定値は表
１に示した。

【００２８】（比較例１）実施例１の過酸化水素蒸気処
理に替えて、５％過酸化水素水溶液に硬化塗膜が形成さ
れた透明アクリル樹脂プレートを５分間浸漬して過酸化
水素処理を行った。処理された透明アクリル樹脂プレー
トは、過酸化水素臭が強く水洗の必要があったので、脱
臭のため１０分間水洗し、熱風乾燥して帯電防止透明ア
クリル樹脂プレートを製造した。得られた帯電防止透明
アクリル樹脂プレートの性能は、実施例１と同様に試験
し、結果は表１に示した。

【００２９】（比較例２）実施例１の過酸化水素蒸気処
理を行わなかったこと以外、実施例１と同様にして帯電
防止透明アクリル樹脂プレートを製造した。得られた帯
電防止透明アクリル樹脂プレートの性能は、実施例１と
同様に試験し、結果は表１に示した。

【００３０】（実施例２）帯電防止用塗料の調製 導電性チタン酸カリウムウィスカー（大塚化学社製、商
品名：デントールＷＫ−２００）６０重量部、ジペンタ
エリスイイリトールヘキサアクリレート１００重量部、
チオキサントン２重量部、ジメチルアミノアセトフェノ
ン１重量部、エチルセロソルブ３００重量部をディゾル
バーに仕込み、５時間攪拌を続け帯電防止用塗料の調製
した。

【００３１】上記帯電防止用塗料を用いて、実施例１と
同様にして帯電防止透明アクリル樹脂プレートを製造し
た。得られた帯電防止透明アクリル樹脂プレートの性能
は、実施例１と同様に試験し、結果は表１に示した。

【００３２】（比較例３）実施例２の過酸化水素蒸気処
理を行わなかったこと以外、実施例２と同様にして帯電
防止透明アクリル樹脂プレートを製造した。得られた帯
電防止透明アクリル樹脂プレートの性能は、実施例１と
同様に試験し、結果は表１に示した。

【００３３】

【表１】

【００３４】表１の試験結果より、過酸化水素処理を行
わなかった帯電防止透明アクリル樹脂プレートの全光線
透過率は、明らかに過酸化水素処理を行ったものとの差
を示し、特に、比較例３の帯電防止透明アクリル樹脂プ
レートは、全体的に黒っぽく、塗装方向に沿った色ムラ
が発生し、外観的に見苦しいものとなり、商品価値を著
しく低下させるものであった。又、大量の水（過酸化水
素水溶液）と接触した比較例１の帯電防止透明アクリル
樹脂プレートの反りは大きく、明らかに実施例の帯電防
止透明アクリル樹脂プレートと差を示し、商品価値を著
しく低下させるものであった。

【００３５】

【発明の効果】本発明の帯電防止プラスチックプレート
もしくはシートの製造方法は、叙上の如く構成されてい
るので、酸化錫を含む導電性フィラーを含む紫外線硬化
性の帯電防止塗料を塗工し、紫外線硬化させたとき可視
光線の吸収が大きくなり、着色や透明性の低下が見られ
るが、上記過酸化水素の蒸気雰囲気処理によって、上記
着色や透明性の低下が阻止もしくは解消され、従来法で
は得ることのできない導電性と透明性を併せ有する帯電
防止プラスチックプレートもしくはシートを得ることが
できる。。

【００３６】本発明の帯電防止プラスチックプレートも
しくはシートの製造方法は、吸湿性の大きいプラスチッ
クプレートもしくはシートであっても、直接大量の過酸
化水素水溶液や水と接触することがないので、過酸化水
素臭の脱臭のための水洗やこれに伴う乾燥工程等を必要
とせず、生産性の高い帯電防止プラスチックプレートも
しくはシートの製造方法を提供することができる。

【００３７】又、本発明の帯電防止プラスチックプレー
トもしくはシートの製造方法は、上記過酸化水素処理に
よって、被塗工物であるプラスチックプレートもしくは
シートに反り等の変形を与えることがなく、又、塗工さ
れた硬化塗膜の導電性や耐擦過傷性、耐磨耗性の性能に
影響を与えることがなく、優れた性能の帯電防止プラス
チックプレートもしくはシートを提供する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 分子内に少なくとも２個以上のアクリロ
   イル基もしくはメタクリロイル基を有する（メタ）アク
   リレート化合物を主成分とする塗料バインダー、酸化錫
   を含む導電性フィラー及び光重合開始剤を含有する帯電
   防止用塗料をプラスチックプレートに塗布し、乾燥し、
   紫外線を照射して硬化塗膜層を形成した後、上記硬化塗
   膜層を過酸化水素の蒸気雰囲気に曝すことを特徴とする
   帯電防止プラスチックプレートもしくはシートの製造方
   法。