JPH02261886A - 帯電防止剤及び帯電防止フィルム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は結晶質酸化スズ・アンチモンゾル及び／又はス
ズ酸アンモニウム溶液と有機質バインダーとを含有して
なる帯電防止剤及びこの帯電防止剤をコーティングして
なる帯電防止フィルムに関する。

フィルム、プラスチック、ゴム、繊維などの各種高分子
材料は、一般に絶縁物であるため静電気を帯びやすく、
塵や埃がつきやすい欠点がある。

また、帯電した静電気が放電する際に、可燃性ガスに引
火して爆発、火災の引き金となる場合がある。

さらに、半導体デバイスの誤動作や破壊も静電気が原因
であることが多い。

そこで、何らかの手段によってこれら高分子材料の帯電
防止を行うことが強く要望されている。

（従来の技術） 従来、これら高分子材料に使用する帯電防止剤として実
用に供されているのは、（１）界面活性剤系、（２）シ
リカ系、（３）導電性微粉末系などの材料である。

しかし、これら材料はいずれにも欠点があり、未だ帯電
防止剤として充分であるとは言い難いのが現状である。

即ち、（１）の材料においては、空気中の水分を吸着す
ることにより導電性を示し、帯電を防止するものである
から、ある程度以上の湿度の雰囲気でしか効力を発揮し
ない。

また表面にべとつき感があるため手触り感も悪く、さら
に簡単に拭き取られやすいという欠点を有する。

（２）の材料も空気中の水分を吸着して性能を発揮する
点では（１）と同様の欠点がある。

また、この材料は一般に安定性が悪く、経時変化により
長く日持ちしないというのも難点の一つである。

（３）の材料では金属やカーボンの微粉末を使用する゛
ため、基材の透明性が損なわれたり着色したりするので
適用範囲が非常に限定されている。

（発明が解決しようとする課ｌ！ｌ） 本発明者らはこれらの実状に鑑み、高分子材料を初め各
種基材の帯電防止に優れた効果を発揮し、しかも従来か
ら知られている材料に見られるような種々の欠点のない
帯電防止剤を得べく鋭意検討を重ねた結果、本発明に到
達したものである。

（課題を解決するための手段） 即ち本発明は、結晶質酸化スズ・アンチモンゾル及び／
又はスズ酸アンモニウム溶液と有機質バインダーとを含
有してなる帯電防止剤に関し、また本発明は、結晶質酸
化スズ・アンチモンゾル及び／又はスズ酸アンモニウム
溶液と有機質バインダーと界面活性剤とを含有してなる
帯電防止剤に関する。

更にまた、本発明はこれらの帯電防止剤をコーティング
してなる帯電防止フィルムに関する。

（作　用） 以下、本発明の詳細な説明する。

本発明に使用する結晶質酸化スズ・アンチモンゾル及び
／又はスズ酸アンモニウム溶液は、共に先に本発明者ら
が開発したものであり、その製法は特開昭６２−２２３
０１９号公報、同昭６３−１５６０１６号公報及び特願
昭６３−８３４７６号に記載されている。

而してその特徴としては、結晶質酸化スズ・アンチモン
ゾルについては、（１）アンチモンの固溶した酸化スズ
が結晶質であり、均一かつ微細なコロイド粒子からなる
ゾルであること、（２）これを乾燥或いは焼成しても腐
食性のガスを発生しないこと、（３）安定性に優れたゾ
ルであることなどである。

また、スズ酸アンモニウム溶液については、本発明にお
いてはアンチモンを含有するものを使用し、（１）スズ
及びアンチモンが共にイオンとして均一に分散した溶液
であること、（２）これを乾燥或いは焼成することによ
り、腐食性のガスを発生することなく、アンチモンが固
溶した均一かつ微細な酸化スズ微粒子が得られること、
（３）安定性に優れた溶液であることなどの特徴がある
。

本発明者らは、これら優れた特徴を有する結晶質酸化ス
ズ・アンチモンゾル及び／又はスズ酸アンモニウム溶液
を帯電防止用に適用する目的で種々検討を重ねたところ
、これと有機質のバインダーを含有してなる材料が帯電
防止剤として優れた効果を示すことを見い出した。

本発明に使用する有機質バインダーとしては、エポキシ
樹脂、ポリウレタン樹脂、ふっ素樹脂、ユリア樹脂、メ
ラミンＵ！脂、ポリエステル樹脂２スチレン樹脂、アク
リル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ
オレフィン樹脂、ポリビニルアルコール、ポリエチレン
オキサイド、ナイロン、及びこれらの共重合体などが例
示でき、対象とする基材や使用環境に応じて適当なもの
が選択される。

特に、結晶質酸化スズ・アンチモンゾル及び／又はスズ
酸アンモニウム溶液との相溶性の点で、有機質バインダ
ーとして水溶性樹脂或いは水性エマルジョン樹脂の使用
が望ましい。

また、結晶質酸化スズ・アンチモンゾル及び／又はスズ
酸アンモニウム溶液に対する有機質バインダーの含有量
は、固形分比で１０〜４０１１量％の範囲内のとき、本
発明は最大の効果を発揮する。

本発明の帯電防止剤は、フィルム、プラスチック、ゴム
、繊維などの高分子材料のように、各種の基材となる材
料の表面にコーティングして使用する。

コーティング材料の種類としては、ポリエチレン、ポリ
プロピレン、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリ塩
化ビニル、酢酸ビニル、ポリウレタン、アクリル、ナイ
ロン等及びこれらの共重合体等が挙げられる。

コーティング方法としては、ロールコーティング、ロッ
ドコーティング、グラビアコーティング、パーコーティ
ング、デイツプコーティング、スプレーコーティング等
、各種のコーティング方法が例示できる。

コーティング処理を行った後、乾燥等の手段により水、
その他の溶媒を蒸発させるだけで、優れた帯電防止機能
を有する均一な本発明の帯電防止フィルムができあがる
。

本発明の帯電防止剤は、水弟−の発明に於いて、本質的
には水性の材料であるため、撥水性の強い基材に適用す
る場合には、濡れ性が悪く均一にコーティングできない
場合がある。

本発明の第二は、そのような場合にも適用できる帯電防
止剤を提供するものであり、結晶質酸化スズ・アンチモ
ンゾル及び／又はスズ酸アンモニウム溶液と有機質バイ
ンダーからなる材料と界面活性剤とを使用することを特
徴とする。

界面活性剤の種類としては、ノニオン性またはアニオン
性のものの使用が望ましく、ノニオン性のものとしては
エーテル型、エーテルエステル型、エステル型、アミン
型等を、またアニオン性のものとしては、カルボン酸塩
型、スルホン酸塩型、硫酸エステル型、りん酸エステル
型等が例示できる。

更に、ふっ素糸やシリコーン系の界面活性剤も使用する
ことができる。

界面活性剤の使用量は、均一なコーティングが行える量
であればよく、使用する界面活性剤の種類、基材の種類
等によっても異なるが、概ね全景に対して２．Ｏｉ量％
以下が好ましい。

界面活性剤の使用より均一なコーティングが可能となり
、本発明の帯電防止剤の適用範囲がさらに拡大される。

尚、濡れ性の悪い基材への適用方法としては、これ以外
にも表面張力の低い有機溶媒を添加する方法や、予め基
材にコロナ放電処理を施して親水性にするなどの方法も
ある。

（発明の効果） 本発明の帯電防止剤及び帯電防止フィルムの特徴を以下
に列挙する。

第一に、酸化スズ・アンチモンによる電子伝導性に基づ
いた本質的且つ永久的な導電性の特質を有することであ
る。

従って、従来の界面活性剤系やシリカ系の材料のような
導電性の湿度依存性が少なく、いかなる雰囲気でも帯電
防止効果が発揮される。

特に、静電気は乾燥した空気中で多く発生し、帯電防止
が要求されるのは正にこのような環境中であることを考
え、れば、本発明の帯電防止剤及び帯電防止フィルムは
、従来品の欠点を大幅に改良したものであるといえる。

第二に、コーティング処理により強固な皮膜を形成する
ことである。

有機質バインダーの働きにより、結晶質酸化スズ・アン
チモンゾルのコロイド粒子及び／又はスズ酸アンモニウ
ム溶液から生成するアンチモンの固溶した酸化スズ微粒
子々を強く結合する結果、耐傷性や耐磨耗性、基材との
密着性に優れたものが得られる。

また、従来品に見られるような拭き取りによる脱雌や転
写などの現象は一切起こらない。

更に、帯電防止フィルムの耐水性や耐沸騰水性も従来品
に比較して格段に優れている。

第三に、本発明の帯電防止剤及び帯電防止フィルムは透
明性に優れていることである。

本発明に使用する結晶質酸化スズ・アンチモンゾルは、
そのコロイド粒子径が３ｏｏ７以下であって非常に微細
なものである。

また、スズ酸アンモニウム溶液から生成するアンチモン
の固溶した酸化スズ微粒子はこれよりもさらに微細なも
のである。

従って、このことより外部から入射した光は、全く散乱
せずに帯電防止フィルムを透過するという特徴を有する
。

これに対して、ミクロンないしサブミクロン程度の粒径
の粉末を主成分とする導電性微粉末系の従来の材料は光
透過率が低く、ヘイズ（曇価）が高いということと対照
的であり、本発明の帯電防止剤及び帯電防止フィルムは
、より高品位のものであるといえる。

以上のような優れた特徴を有する本発明の帯電防止剤及
び帯電防止フィルムは、従来の帯電防止材料の欠点を根
本的に解決したものであり、フィルムだけでなく、プラ
スチック、ゴム、繊維、塗料等の高分子材料をはじめ、
ガラス、紙等の数多くの基材に適用できる。

即ち、本発明の帯電防止剤をコーティングしてなる本発
明の帯電防止フィルムは、帯電防止が要求される各種の
分野、例えば各種包装材料の粉塵防止、半導体デバイス
の電磁シールドパッケージ、コンベア等搬送機器の摩擦
帯電防止、印刷用フィルムの帯電防止処理等に於て優れ
た帯電防止ａ能を発揮するため、静電気障害の防止に極
めて有用なものである。

（実施例） 以下に本発明の実施例を掲げて更に説明を行なうが、本
発明はその趣旨が変わらない限り、これら実施例に限定
されるものではない。

実施例＾ 本発明の帯電防止剤に使用する結晶質酸化スズアンチモ
ンゾルを以下の方法で製造した。

塩化第二スズ水溶液（Ｓｉ２Ｏ３１７、６％）１０００
部を、炭酸水素アンモニウム水溶液（ＮＨ３３，０％）
３４４２部に、攪拌を行いながら徐々に添加してゲルを
生成させた。

生成したゲルを濾別したのち、ゲル中に塩素が認められ
なくなるまで注水濾過洗浄を行なった結果、５ｎＯｅ３
６．６％、ＮＨ３０，６２％を含有するゲルを得た。

このゲル１００部に、三酸化ニアンチモン２．４８部、
アンモニア水（ＮＨ９２，０％）２１部及び水２４３部
を添加混合してｐ）１９　、６のゲルスラリーとした。

これをオートクレーブに移し、攪拌しなから２０００Ｃ
で６時間水熱処理を行なった。

その結果、５ｎＯａｌＯ，０％、Ｓｂ　Ｏ，２８％を含
有する結晶質酸化スズ・アンチモンゾルが得られた。

このようにして得られた結晶質酸化スズ・アンチモンゾ
ルに、第１表に示した各種有機質バインダー（いずれも
水性エマルシロン樹１１）を、゛固形分比でそれぞれ２
０１部量％となるように添加混合し、本発明の帯電防止
剤Ｎ００１〜３を調製した。

これら本発明の帯電防止剤Ｎ０１１〜３をガラス上に回
転数３０Ｏｒｐｍでスピンコーティングした後、これを
１００°Ｃで１分間乾燥してコーテイング面の評価用試
料とした。

尚、コーテイング面の評価方法は以下の方法により行っ
た。

（１）コーティング膜厚 繰り返し反射干渉計によりコーティング膜厚を測定した
。

（２）面抵抗値 印加電圧５００ｖ、直流２端子法により、温度２０°Ｃ
１相対湿度４０％の条件下で測定した。

（３）光透過率及びヘイズ 基板を１０ｏｚとした波長５５５ｎｍ単色光の全光透過
率及びヘイズを測定した。

（４）表面硬度 ＪＩＳに−５４００の方法に準じて鉛筆硬度を測定し表
面硬度とした。

但し、ｔＪ重は５００ｇとした。

（５）耐水及び耐沸騰水性 試験片を、２５°Ｃの水及び１００°Ｃの沸騰水中にそ
れぞれ３０分間浸し、コーテイング面の状態変化を観察
した。

これらの評価試験を行った結果を第２表に示した。

実施例２ 本発明の帯電防止剤に使用するアンチモンを含有するス
ズ酸アンモニウム溶液を以下の方法で製造した。

実施例１と同様に、塩化第二スズ水溶液と炭酸水素アン
モニウムを使用してゲルを得た。

与られたゲル１００部に二酸化ニアンチモン７．０８部
、アンモニア水（ＮＨ，２，０％）１７５部及び水８７
部を添加混合後、これを攪拌しながら９０℃で２時間加
熱処理を行なった。

冷液、未反応の三酸化ニアンチモンを濾別した結果、５
ｎＯ２１０，０％、Ｓｂ　Ｏ，７３％、Ｎ）１．１．１
３％を含有するスズ酸アンモニウム溶液が得られた。

このようにして得られたスズ酸アンモニウム溶液に、ポ
リオレフィン！Ｊ！詣バインダー（製鉄化学工業（ロ）
製、商品名ザイク七ンＡＣ）を、固形分比で１０．２０
．３０及び４０重量％添加し、更に界面活性剤（日本油
脂（ｖ＃製、商品名ディスパノールＬ　Ｓ　−１００）
を、その含有量がそれぞれ全量の０．４重量％となるよ
うに添加混合し、本発明の帯電防止剤を製造した。

これらをバーコーターを使用して、厚さ約１００μのポ
リエステルフィルムに塗布した後、ｔ　ｏ　ｏ　’ｃで
１分間乾燥を行ない本発明の帯電防止フィルムＮｏ、４
〜７を得た。

このようにして得た帯電防止フィルムについて、面抵抗
値、光透過率、ヘイズ、耐沸騰水性及び耐磨耗性を評価
した。

尚、耐磨耗性の評価方法は、試験体に約２ｋｇの背型を
かけながらコーテイング面をティッシュベーパーで１０
回擦り、これの表面状態を観察する方法により行った。

尚比較のために、前記のコーテイング液の調製操作に於
いて、ポリオレフィン樹脂バインダーを添加せず、後は
同様にして調製したコーテイング液を使用して、コーテ
ィングフィルムを作成し、同様の評価を行なった結果を
第３表に示した。

第３表から明らかなように、本発明の帯電防止剤を使用
することにより、耐磨耗性に優れた帯電防止コーティン
グフィルムが得られることが判る。

しかし、これに対してバインダーを添加しないものは、
強度的に非常に弱いものとなっている。

実施例３ 実施例２と同様の方法で製造したスズ酸アンモニウム溶
液に、アクリルｍ鮨バインダー（日本触媒化学工業■製
、商品名５Ｃ−５０９Ｂ）を固形分比で２０１１景％添
加し、更に実施例２で使用した同様の界面活性剤を、そ
の含有量が全量の０．４重量％となるように添加混合し
、本発明の帯電防止剤を調製した。

この帯電防止剤をパーコーターを使用して厚さ約１００
μのポリエステルフィルムに塗布した後、１００°Ｃで
１分間乾燥を行ない本発明の帯電防止フィルムを得た。

このフィルムの面抵抗値を各々異なる湿度条件下で測定
した。

また比較のために、市販の界面活性剤系の帯電防止剤（
アキレス■製、商品名アキレス・スカイタフ　Ｔ−５０
５）及びシリカ系帯電防止剤（コルツー１）＊、商品名
コルツー）Ｒ）を同様にポリエステルフィルムにコーテ
ィングし、各々の湿度条件下における面抵抗値を測定し
た。

これらの試験結果を第４表に示した。

第４表から明らかなように、本発明の帯電防止剤は、界
面活性剤系やシリカ系の帯電防止剤と比較して導電性の
湿度依存性は著しく小さく、帯電防止剤として優れてい
ることが判る。

実施例４ 実施例２と同様の方法で製造したスズ酸アンモニウム溶
液に、第５表に示した各種有機質バインダー（いずれも
水溶性樹脂）を固形分比でそれぞれ２０重量％添加した
。

これに界面活性剤（日本油脂＠Ｊ＊、商品名ディスパノ
ールＬＳ−１００）をその含有量が全量の０．３重量％
となるように添加混合し、本発明の帯電防止剤を調製し
た。

これらをバーコーターを使用して厚さ約１００μのポリ
エステルフィルムに塗布した後、１００°Ｃで１分間乾
燥を行ない本発明の帯電防止フィルムＮｏ、８〜９を得
た。

このようにして得た帯電防止フィルムについて、それぞ
れ実施例２と同様の方法で、面抵抗、光透過率、ヘイズ
、耐水性及び耐磨耗性を評価した。

試＠結果を第６表に示した。

実施例５ 実施例２と同様の方法で製造したスズ酸アンモニウム溶
液に、ウレタン樹脂バインダー（旭電化工業（４）製、
商品名アデカポンタイターＨＵ　Ｘ　−２３２）を固形
分比で２０重量％となるように添加した。

これに界面活性剤（日本油Ｊ１Ｈ製、商品名ディスパノ
ールＬＳ−１００）をその含有量が全量の０．０．２．
０．４及び１．０１ｆＬ量％となるように添加混合し、
本発明の帯電防止剤Ｎｏ、　１０〜１３を得た。

これら帯電防止剤をバーコーターを使用して第７表に示
した各種フィルムに塗布し、これの塗工性を観察した。

これらの試験結果を第７表に示した。

実施例６ 実施例５に於いて、各種フィルムにコロナ放電処理を施
した後、同様にコーティング処理を行ない、これの塗工
性を観察した。

これらの試験結果を第８表に示した。

尚、実施例５及び６に於いてフィルムに塗布可能であっ
たものについて、それぞれ６０℃で２分間の乾燥を行っ
て得られた本発明の帯電防止フィルムの面抵抗値を測定
したところ、面抵抗値は（１ずれも１０°〜１０Ｉ０Ω
／口であった。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）結晶質酸化スズ・アンチモンゾル及び／又はスズ
   酸アンモニウム溶液と有機質バインダーとを含有してな
   る帯電防止剤。
2. （２）結晶質酸化スズ・アンチモンゾル及び／又はスズ
   酸アンモニウム溶液と有機質バインダーと界面活性剤と
   を含有してなる帯電防止剤。
3. （３）有機質バインダーが水溶性樹脂または水性エマル
   ジョン樹脂である特許請求の範囲第１項又は第２項記載
   の帯電防止剤。
4. （４）結晶質酸化スズ・アンチモンゾル及び／又はスズ
   酸アンモニウム溶液に対する有機質バインダーの含有量
   が、固形分比で１０〜４０重量％である特許請求の範囲
   第１項又は第２項記載の帯電防止剤。
5. （５）界面活性剤の含有量が全量に対して２．０重量％
   以下である特許請求の範囲第２項記載の帯電防止剤。
6. （６）結晶質酸化スズ・アンチモンゾル及び／又はスズ
   酸アンモニウム溶液と有機質バインダーとを含有してな
   る帯電防止剤をコーティングしてなる帯電防止フィルム
   。
7. （７）結晶質酸化スズ・アンチモンゾル及び／又はスズ
   酸アンモニウム溶液と有機質バインダーと界面活性剤と
   を含有してなる帯電防止剤をコーティングしてなる帯電
   防止フィルム。