JP2001002976A - 低アウトガス性ビニルエステル系塗料 - Google Patents
低アウトガス性ビニルエステル系塗料Info
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Abstract
などの建造物の構成部材に使用することができる低アウ
トガスのビニルエステル系塗料を提供する。 【解決手段】該塗料は、基剤が主として低揮発性ビニル
エステル樹脂(エポキシアクリレート)、及び有機過酸
化物を低揮発性成分で希釈した硬化剤とからなり、これ
らのビニルエステル樹脂基剤に含まれる反応性希釈剤の
90%〜95%がアクリルモノマーであり、また硬化剤
に含まれる希釈剤が基剤中のビニル基と反応するジブチ
ルフマレートである。なお、促進剤には、主にコバルト
の有機酸塩を用いることが好ましい。
Description
ニルエステル系塗料に関し、特に高集積度半導体デバイ
ス製造用クリーンルーム、液晶製造用クリーンルームな
どの建造物の構成部材に使用することができる低アウト
ガスのビニルエステル系塗料に関する。
い、クリーンルームでは、作業雰囲気中に浮遊する微細
粒子のみでなく、その構成部材から放出されるガス状汚
染物質(アウトガス)の低減が重要となっている。この
ガス状汚染物質としては、例えば、各種の有機系ガスや
酸・アルカリ性ガス、金属元素などが挙げられ、例え
ば、有機系ガスがシリコンウェハー上に吸着しSiCを
生成し、デバイスの回路製造に悪影響を与えるので、そ
の室内濃度を0.3〜0.4μg/m3 程度に制御する
ことも必要とされる。
ンルームや建造物の構成材料があり、最近、その発生を
制御する試みが行われつつある。
「低アウトガス性塗料(特願平10−99661号)」
として、前述の技術に関する発明の出願を行った。これ
は塗膜自体からのアウトガスの放出が極めて小さいエポ
キシ樹脂系塗料及びその配合成分に関するものである。
しかし、エポキシ樹脂系塗料は硫酸や硝酸、リン酸、過
酸化水素等に対する耐薬品性が弱い欠点がある。クリー
ンルーム内では前記のような薬品を日常的に使用する場
所もあることから、低アウトガス性であり、しかも耐薬
品性に優れた塗料の開発が要求されていた。
て検討するなか、ビニルエステル系塗料に注目した。ビ
ニルエステル系塗料は基剤(ビニルエステル樹脂(別名
エポキシアクリレート)が主成分)と硬化剤を反応させ
硬化・成膜させるが、基剤中には粘度調整とビニルエス
テル樹脂を架橋する目的で40%程度のスチレン(C 8
H8 )が、添加されている。このうち約10%は未反応
物として、空気中に放散する。さらに、表1に示すよう
に多量の溶剤が通常、使用されている。
は、基剤:硬化剤:促進剤:着色剤:ワックス=10
0:1〜4:0.3〜2.5:0〜10:0〜5があ
る。
の塗膜からのアウトガスの低減を実現するために、表1
に示す主な成分について、以下の検討を実施した。基
剤中のスチレンモノマーの含有量を5〜10%に低減す
る。アウトガス抑制の観点からはゼロにすることが理想
であるが、ゼロにすると反応性が低くなり、架橋密度も
疎になるため、塗膜強度や耐薬品性も低くなる。このた
め適用範囲が極めて限定される。硬化剤中のジメチル
フタレートは、硬化樹脂中に未反応のまま残り、空気中
に徐々に放出され、少量でもシリコンウエハーに吸着さ
れ易く、したがって悪影響を及ぼす。着色剤およびワ
ックス中に含まれるスチレンモノマー等の溶剤もアウト
ガスの発生源となるが、元来、塗膜を形成する際の添加
量が基剤に対して10%以下と少ないため、影響は少な
い。
マーの含有量を低減するために、それの代替としてアク
リルモノマーを用い、のジメチルフタレートに代えて
ジブチルフマレートを用いることにより、アウトガス発
生速度を1/100以下にすることができることを見出
した。したがって、本発明が解決しようとする課題は、
半導体・液晶製造用クリーンルーム等の建造物等の構成
材料として低アウトガス性能に優れたビニルエステル系
塗料を提供することにある。
すべくなされたものであり、下記構成のそれぞれの発明
である。 (1)塗膜からのアウトガスの放出が極めて少ないビニ
ルエステル系塗料であって、該塗料は、基剤が主として
ビスフェノールA(BPA)系のビニルエステル樹脂
(エポキシアクリレート)及び過酸化物を低揮発性成分
で希釈した硬化剤とからなり、この硬化剤の希釈剤が基
剤中のビニル基と反応するジブチルフマレートであるこ
とを特徴とする低アウトガス性ビニルエステル系塗料。 (2)塗膜からのアウトガスの放出が極めて少ないビニ
ルエステル系塗料であって、該塗料は、基剤が主として
低揮発性のビニルエステル樹脂(エポキシアクリレー
ト)及び過酸化物を低揮発性成分で希釈した硬化剤とか
らなり、ビニルエステル樹脂基剤に含まれる反応性希釈
剤の90%〜95%がアクリルモノマーであり、また硬
化剤の希釈剤が基剤中のビニル基と反応するジブチルフ
マレートであることを特徴とする低アウトガス性ビニル
エステル系塗料。 (3)硬化剤(触媒)が主に有機過酸化物であることを
特徴とする前項1又は2に記載の低アウトガス性ビニル
エステル系塗料。 (4)硬化剤である有機過酸化物が促進剤との併用で低
温〜常温硬化性であることを特徴とする前項1〜3のい
ずれか1項に記載の低アウトガス性ビニルエステル系塗
料。 (5)塗料を構成する基剤、硬化剤、促進剤、着色剤及
びワックス(空気遮断剤)の構成比が100:1〜4:
0.3〜2.5:0〜10:0〜5であることを特徴と
する前項1〜4のいずれか1項に記載の低アウトガス性
ビニルエステル系塗料。
塗料は、塗膜からのアウトガスの放出が極めて少なく、
また有機過酸化物の希釈剤がジブチルフマレートである
ので、硬化塗膜から放出されにくいばかりでなくスチレ
ンモノマー等のビニル基と反応して硬化樹脂中に取り込
まれ、揮発しにくいという作用効果を奏する。更に基剤
中に含まれる反応性希釈剤の主成分であるアクリルモノ
マーは、スチレンモノマーより沸点が高いため、低揮発
性なので、低アウトガス性である。
明するが、本発明は、これらの記載によって限定される
ものではない。本発明の低アウトガス性ビニルエステル
系塗料は、主として基剤、硬化剤、促進剤、着色剤及び
ワックスからなり、これらの構成比は、100:1〜
4:0.5〜2.5:0〜10:0〜5であることが好
ましい。本発明において、基剤としては、低揮発性ビニ
ルエステル樹脂(別名エポキシアクリレート)又はBP
A型ビニルエステル樹脂が用いられ、低揮発性の基剤中
には粘度調整やビニルエステル樹脂を架橋するためのア
クリルモノマー及びスチレンモノマーが40〜60%含
まれる。これらの割合は、アクリルモノマー95〜90
%、スチレンモノマー5〜10%が低アウトガス性を得
るために好ましい。このスチレンモノマーは、アウトガ
ス抑制の観点からはゼロにすることが理想であるが、ゼ
ロにすると反応性が低くなり、架橋密度も疎になるた
め、塗膜強度や耐薬品性も低くなる。このため適用範囲
が極めて限定される。したがってスチレンモノマーの含
有量を5〜10%に低減するのが好ましい。このスチレ
ンモノマーの代替には、例えば、アクリルモノマーを使
用する。アクリルモノマーは沸点がスチレンモノマーよ
りも高く、揮発性が低い。
マレートは、分解性が激しい有機過酸化物を希釈して、
衝撃や摩擦に対する安全性を図る希釈剤であり、汎用の
希釈剤ジメチルフタレートと異なり、スチレンモノマー
等のビニル基と反応するので、硬化塗膜中に取り込ま
れ、揮発しにくい。したがってシリコンウエハーに吸着
する等の悪影響がほとんどない。
テル樹脂用の通常の有機過酸化物でよく、例えば、ハイ
ドロパーオキシド系、ジアシルパーオキシド系、ケトン
パーオキシド系、混合硬化剤系等が挙げられる。これら
のうち、特に好ましくは、ナフテン酸コバルトなどと併
用の常温硬化型のケトンパーオキシド系であり、ジブチ
ルフマレートで希釈されているものが好ましい。
使用されるものでも良いが、アンモニア発生源となる芳
香族第3級アミン系単独は好ましくない。硬化剤(有機
過酸化物)と組み合わせからコバルトの有機酸塩が好ま
しい。本発明では、更に着色剤およびワックスが添加さ
れる。この二つの添加剤中にはアウトガス発生源のスチ
レンモノマーが含まれているが、塗料中での増加量は数
%以下であるため、脱ガスへ及ぼす影響は少ない。一例
として、ビニルエステル樹脂100に対して両者を最大
添加(着色剤:10%、ワックス:5%)した場合の塗
料中のスチレンモノマー増加量は5%程度である。表2
に、各種従来品(BPA型,ノボラツク型,特殊変性
型)及び本発明品の配合組成(基剤、硬化剤、促進剤及
び添加剤)をまとめて記載した。
明するが、本発明はこれらの例によって限定されるもの
ではない。次に本発明塗料の配合例について詳述する。 「本発明の低アウトガス性ビニルエステル系塗料の配合
例」:基剤及び硬化剤からなる低アウトガス性ビニルエ
ステル系塗料の配合例を以下に示す。 配合例1: [基剤] 変性ビニルエステル樹脂(「ケミクリートSVX基剤」:商品名) 100重量部 [促進剤] ナフテン酸金属塩(「ナフテン酸コバルト6%」:商品名) 0.5重量部 [硬化剤] 有機過酸化物(「パーメックF」:商品名) 1.5重量部 [着色剤] ビニルエステル樹脂用トナー (「ケミクリートSVトナー」:商品名) 7.0重量部 [ワックス] パラフィン系空気遮断剤(添加剤RS401:商品名) 1.0重量部 配合例2: [基剤] BPA型ビニルエステル樹脂(「ケミクリートSV基剤」:商品名) 100重量部 [促進剤] ナフテン酸金属塩(「ナフテン酸コバルト6%」:商品名) 0.5重量部 [硬化剤] 有機過酸化物(「パーメックF」:商品名) 1.5重量部 [着色剤] ビニルエステル樹脂用トナー (「ケミクリートSVトナー」:商品名) 7.0重量部 [ワックス] パラフィン系空気遮断剤(添加剤RS401:商品名) 4.0重量部 以上の配合組成を表3に記載した。
あるビニルエステル系塗料と、従来のビニルエステル系
塗料の各塗膜からのアウトガス放出量の比較試験を行っ
た結果について説明する。 (a)試験体の作製、(b)アウトガス測定のための試
験体への空気流通方法及びその計測方法は、以下のごと
くして行った。
テンレス板の両面に、前記「本発明の低アウトガス性ビ
ニルエステル系塗料の配合例」に記載の本発明の低アウ
トガス性ビニルエステル塗料、及び比較例として従来品
(硬化剤の希釈剤としてジメチルフタレートを使用)の
ビニルエステル系塗料を、各々厚さ0.5mmに刷毛に
て塗布した。
空気流通方法及びその計測方法 アウトガスの計測は有機系ガスについて行った。それぞ
れの塗料を塗布した試験体を入れたデシケータ内に、そ
の一端から清浄化された空気を連続的に流入させ、かつ
同時にその他端から試験体表面に接触した前記空気を連
続的に導出させ、その導出空気を有機ガス吸着用のテナ
ックス管に導入し、それからの導出空気をガスクロマト
グラフ分析によって経時的に計測した。その結果、本発
明低アウトガス性ビニルエステル塗料は、従来品に比較
して有機系ガスの塗膜からの放出が大幅に低減されるこ
とが判った。
フタレート使用)と本発明実施例品の低アウトガス性ビ
ニルエステル塗料のアウトガス発生速度(全有機系炭素
量μgC/m2・h)を示す。本発明実施例品は従来品
に比べて、発生速度を1/100以下にすることができ
る。また、図1及び図2に示すガスクロマトグラフ質量
分析装置の分析結果(シリコンウエハーの粉砕物を吸着
剤として使用)から、本発明実施例品(図1)は、従来
品(図2)に比較して、シリコンウエハー上への有機物
質の吸着も大幅に減少していることが確認できる。さら
に、表5に示した耐薬品性試験結果(JIS A570
5に準じて実施)から、本発明品は従来品と同様に耐薬
品性に優れていることが確認できる。
の低アウトガス性ビニルエステル系塗料を使用すること
により、塗膜からのアウトガス放出量が極めて少ないと
いう優れた効果を奏するものであり、また有機過酸化物
の安定化を図る希釈剤のジブチルフマレートはスチレン
モノマー等のビニル基と反応して硬化樹脂中に取り込ま
れ、硬化塗膜から放出されにくいという作用効果を奏す
る。さらに基剤中に含まれる反応性希釈剤の主成分のア
クリルモノマーは、スチレンモノマーより沸点が高く、
低揮発性であるため、低アウトガス性である。したがっ
て、クリーンルーム用塗料、例えばコンクリート用塗り
床材や鉄骨用塗料などのほか、特殊な建造物用の塗料な
どに好適に使用できる。
成分を示すガスクロマトグラフである。
示すガスクロマトグラフである。
Claims (5)
- 【請求項1】塗膜からのアウトガスの放出が極めて少な
いビニルエステル系塗料であって、該塗料は、基剤が主
としてビスフェノールA(BPA)系のビニルエステル
樹脂(エポキシアクリレート)及び過酸化物を低揮発性
成分で希釈した硬化剤とからなり、この硬化剤の希釈剤
が基剤中のビニル基と反応するジブチルフマレートであ
ることを特徴とする低アウトガス性ビニルエステル系塗
料。 - 【請求項2】塗膜からのアウトガスの放出が極めて少な
いビニルエステル系塗料であって、該塗料は、基剤が主
として低揮発性のビニルエステル樹脂(エポキシアクリ
レート)及び過酸化物を低揮発性成分で希釈した硬化剤
とからなり、ビニルエステル樹脂基剤に含まれる反応性
希釈剤の90%〜95%がアクリルモノマーであり、ま
た硬化剤の希釈剤が基剤中のビニル基と反応するジブチ
ルフマレートであることを特徴とする低アウトガス性ビ
ニルエステル系塗料。 - 【請求項3】硬化剤(触媒)が主に有機過酸化物である
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の低アウトガス
性ビニルエステル系塗料。 - 【請求項4】硬化剤である有機過酸化物が促進剤との併
用で低温〜常温硬化性であることを特徴とする請求項1
〜3のいずれか1項に記載の低アウトガス性ビニルエス
テル系塗料。 - 【請求項5】塗料を構成する基剤、硬化剤、促進剤、着
色剤及びワックス(空気遮断剤)の構成比が100:1
〜4:0.3〜2.5:0〜10:0〜5であることを
特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の低アウ
トガス性ビニルエステル系塗料。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17161799A JP4542212B2 (ja) | 1999-06-17 | 1999-06-17 | 低アウトガス性ビニルエステル系塗料 |
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JP17161799A JP4542212B2 (ja) | 1999-06-17 | 1999-06-17 | 低アウトガス性ビニルエステル系塗料 |
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Publication Number | Publication Date |
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Family Applications (1)
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JP17161799A Expired - Fee Related JP4542212B2 (ja) | 1999-06-17 | 1999-06-17 | 低アウトガス性ビニルエステル系塗料 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009262397A (ja) * | 2008-04-24 | 2009-11-12 | Nippon Steel & Sumikin Coated Sheet Corp | 塗装金属板及びその製造方法 |
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JPS61281140A (ja) * | 1985-06-06 | 1986-12-11 | Kayaku Nuurii Kk | パ−オキサイド混合組成物 |
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-
1999
- 1999-06-17 JP JP17161799A patent/JP4542212B2/ja not_active Expired - Fee Related
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