JPH07102091A - 帯電防止透明プラスチックプレートの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 導電性、透明性、耐摩耗性、耐薬品性に優れ
た帯電防止透明プラスチックプレートの製造方法を提供
すること。 【構成】 透明プラスチックプレート上に導電性塗料を
塗布し導電層塗膜を形成する工程と、該導電層塗膜を硬
化させて導電層を形成する工程と、硬化した導電層の表
面をバフ処理する工程と、該プラスチックプレートをフ
ッ素ガスで処理する工程とを含むことを特徴とし、上記
プラスチックプレートに対するフッ素ガス処理によりそ
の耐薬品性、耐摩耗性が向上し、かつ、フッ素処理被膜
の屈折率が低いためその透明性の向上も図れる効果を有
している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、帯電防止透明プラスチ
ックプレートの製造方法に関し、さらに詳しくは、導電
性、透明性、耐摩耗性、耐薬品性に優れた帯電防止透明
プラスチックプレートの製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体ウエハー保存容器、電子、電気部
材、半導体の製造工場の床材、壁材などは多くの場合、
帯電防止性を有することが必要とされる。その中で、特
に、クリーンルームで使用される機器カバー類は、帯電
防止性に加えて、透明性、耐摩耗性、耐薬品性の機能が
要求される。

【０００３】一般に、導電性を持たせるために、カーボ
ン粉末、カーボン繊維、金属粉末、金属繊維を用いた塗
料を基材にコーティングしたり、樹脂に練り込んで成型
したりすることが行われている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、塗膜お
よび成型品自体が着色しているために、不透明であり、
内容物を透視することができず、透明性が必要な用途に
は使用することができないという欠点がある。このよう
な問題点を解決するために、特開昭５８−９１７７７号
公報には、平均粒径０．４μｍ以下の酸化錫を主成分と
する導電性粉末を塗料バインダーに含有させる旨の提案
がなされている。このものは、透明でかつ帯電防止機能
を備えるものの、バインダーが熱可塑性樹脂であるため
に、塗膜の耐摩耗性、耐溶剤性（耐薬品性）が劣るとい
う欠点を有する。すなわち、この塗料を用いた帯電防止
プレートは、その塗膜を無塵布などで拭くことによって
導電性が低下したり、有機溶剤が付着したりして塗膜が
剥れるという不都合が生じる。

【０００５】この一方で、特開昭６０−６０１６６号公
報には、酸化錫を主成分とする導電性微粉末を光硬化性
塗料バインダー中に含有させる旨の提案がなされてい
る。このものを用いた塗膜は、耐摩耗性、耐薬品性に関
し、かなりの改善が見られるが、いまだ十分とはいえ
ず、例えば、アルカリ水溶液、メタノール等に数時間浸
漬させると、透明性が失われてしまうという不都合が生
じる。

【０００６】本発明は、このような実情のもとに創案さ
れたものであって、その目的は、導電性、透明性、耐摩
耗性、耐薬品性に極めて優れる帯電防止透明プラスチッ
クプレートの製造方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】すなわち、請求項１に係
る発明は、透明プラスチックプレート上に導電性塗料を
塗布し導電層塗膜を形成する工程と、該導電層塗膜を硬
化させて導電層を形成する工程と、硬化した導電層の表
面をバフ処理する工程と、該プラスチックプレートをフ
ッ素ガスで処理する工程とを含むことを特徴とするもの
である。

【０００８】本発明は、まず第一の工程として、透明プ
ラスチックプレート上に導電性塗料が塗布され、導電層
塗膜が形成される。この場合、透明プラスチックプレー
トの上に、導電性塗料を塗布し、塗膜を形成する方法と
しては、スプレー法、ロールコーター法、バーコート
法、ドクターブレード法などの一般的な塗布方法があ
り、乾燥後の厚みが０．５〜３μｍになるように塗布し
た後、熱風、赤外線等で乾燥させることが好ましい。厚
みが０．５μｍ未満となると、導電性、耐摩耗性が低下
してしまい、この一方で、３μｍを越えると透明性が低
下してしまう。

【０００９】用いるプラスチックプレートとしては、例
えば、塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリメタクリレ
ート、ＡＢＳ樹脂等の透明なプラスチックプレートが挙
げられる。そして、この第一の工程で、用いられる導電
性塗料としては、以下の組成物を用いることが好まし
い。

【００１０】すなわち、導電性塗料には、平均粒径０．
０１〜０．４μｍの酸化錫を主成分とする導電性粉末が
含有される。この導電性粉末は、酸化錫を主成分とする
ものであり、アンチモンを０．１〜２０重量％含有する
酸化錫が好適に使用される。粉末の粒径が大きくなり過
ぎると可視光線を散乱し得られた塗膜の透明性が低下す
るので、その粒径は０．４μｍ以下限定される。なお、
導電性粉末の導電層中の含有量は、４５〜８５％の範囲
とされ、この値が下限値未満となると塗膜の導電性が低
下するという不都合が生じ、この一方で、この値が上限
値を越えると塗膜の透明性が低下したり、機械的強度が
低下したりする等の不都合が生じる。

【００１１】さらに、導電性塗料には、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が含有される。

【００１２】このような化合物としては、例えば、エチ
レングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレング
リコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコ
ールジ（メタ）アクリレート、テトラエチレングリコー
ルジ（メタ）アクリレート、ノナエチレングリコールジ
（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メ
タ）アクリレート、トリプロピレングリコールジ（メ
タ）アクリレート、テトラプロピレンエチレングリコー
ルジ（メタ）アクリレート、ノナプロピレンエチレング
リコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリ
コールジ（メタ）アクリレート、２，２−ビス〔４−
（アクリロキシジエトキシ）フェニル〕プロパン、２，
２−ビス〔４−（メタクリロキシジエトキシ）フェニ
ル〕プロパン等の２官能（メタ）アクリレート、もしく
はペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ト
リメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、グリ
セロールトリ（メタ）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）ア
クリレート等の３官能（メタ）アクリレート、その他ペ
ンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペ
ンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ジペ
ンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、オリ
ゴエステルアクリレート等の４官能以上の（メタ）アク
リレートが挙げられる。

【００１３】これらのアクリレート化合物は、導電性の
酸化錫粉末１００重量部に対して、１０〜１００重量部
添加されるのが好ましく、さらに好ましくは２０〜６０
重量部添加される。この添加量が１０重量部未満となる
と、塗膜の機械的強度が低下してしまい、逆に、１００
重量部を越えると、導電性粉末の分散性が悪化し塗膜の
透明性を低下させてしまうという不都合が生じる。

【００１４】さらに、本発明では、導電性粉末の分散性
を向上させるために、分散剤として水酸基を有する高分
子化合物が導電性塗料中に添加される。このような高分
子化合物としては、メチルメタクリレート／ヒドロキシ
エチルメタクリレート共重合体、メチルメタクリレート
／ヒドロキシプロピルメタクリレート共重合体、メチル
メタクリレート／塩化ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル
部分ケン物、塩化ビニル／酢酸ビニル共重合体部分ケン
化物、アセタール樹脂等が挙げられる。

【００１５】このような高分子化合物の添加量は、前記
導電性粉末１００重量部に対して５〜５０重量部添加さ
れるのが好ましい。この値が５重量部未満になると分散
効果がなくなり、また、５０重量部を越えると、硬度、
耐摩耗性が悪くなるという不都合が生じる。

【００１６】また、本発明では、後述のごとく第２の工
程として、導電性塗料を塗布して導電層塗膜を形成した
後、該導電層塗膜を硬化させて導電層を形成している。
硬化の手段としては、特に限定はなく、例えば、加熱に
よる硬化や、紫外線、電子線等を含む電離放射線の照射
による硬化等が挙げられる。もちろん可視光線を用いて
もよい。硬化の手段として紫外線、可視光線などの活性
光線を用いる場合には、増感効果を持たせるために光重
合開始剤が塗料中に含有される。用いる光重合開始剤と
しては、例えば、ソジウムメチルジチオカーバメイトサ
ルファイド、ジフェニルモノサルファイド、ジベンゾチ
アゾイルモノサルファイドおよび、ジサルファイド等の
サルファイド類；チオキサントン、２−エチルチオキサ
ントン、２−クロロチオキサントン、２，４−ジエチル
チオキサントン等のチオキサントン誘導体；ヒドラゾ
ン、アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ化合物；ベン
ゼンジアゾニウム塩等のジアゾ化合物；ベンゾイン、ベ
ンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、
ベンゾフェノン、ジメチルアミノベンゾフェノン、ミヒ
ラーケトン、ベンジルアントラキノン、ｔ−ブチルアン
トラキノン、２−メチルアントラキノン、２−エチルア
ントラキノン、２−アミノアントラキノン、２−クロロ
アントラキノン等の芳香族カルボニル化合物；ｐ−ジメ
チルアミノ安息香酸メチル、ｐ−ジメチルアミノ安息香
酸エチル、ｐ−ジメチルアミノ安息香酸ブチル、ｐ−ジ
エチルアミノ安息香酸イソプロピル等のジアルキルアミ
ノ安息香酸エステル；ベンゾインパーオキサイド、ジ−
ｔ−ブチルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、
キュメンハイドロパーオキサイド等の過酸化物；９−フ
ェニルアクリジン、９−ｐ−メトキシフェニルアクリジ
ン、９−アセチルアミノアクリジン、ベンズアクリジン
等のアクリジン誘導体；９，１０−ジメチルベンズフェ
ナジン、９−メチルベンズフェナジン、１０−メトキシ
ベンズフェナジン等のフェナジン誘導体；６，４’，
４”−トリメトキシ−２，３−ジフェニルキノキサリン
等のキノキサリン誘導体；２，４，５−トリフェニルイ
ミダゾイル二量体、２−ニトロフルオレン、２、４、６
−トリフェニルピリリウム四弗化ホウ素塩、２，４，６
−トリス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジ
ン、３，３’−カルボニルビスクマリン、チオミヒラー
ケトン等が挙げられる。

【００１７】これらの光重合開始剤の添加量は、導電粉
末１００重量部に対して、０．１〜１０重量部が好まし
い。この値が０．１重量部未満となると、重合が完全に
進まず、硬度、耐摩耗性が不十分となり、この値が１０
重量部を越えると増感効果の向上はほとんど見られず、
逆に耐候性が低下してしまう。

【００１８】上述のごとく好適な導電性塗料から、請求
項２に係る発明は、請求項１に係る帯電防止透明プラス
チックプレートの製造方法を前提とし、前記導電性塗料
が、粒径０．０１〜０．４μｍの酸化錫を主成分とする
導電性粉末を含み、当該導電性粉末１００重量部に対し
て、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を１０〜１００重量
部と、水酸基を有する高分子化合物を５〜５０重量部
と、光重合開始剤を０．１〜１０重量部とを含有するこ
とを特徴とするものである。

【００１９】さらにこれらの主成分以外にも、紫外線吸
収剤、酸化防止剤、熱重合禁止剤、界面改質剤、脱泡剤
等の各種添加剤と加えても良い。

【００２０】導電性塗料の調整は、例えば、（メタ）ア
クリレート化合物、光重合開始剤などを有機溶剤に加え
混合した後、水酸基含有高分子化合物と導電性粉末を加
え、さらに混合して行われる。使用される溶媒は、水酸
基含有高分子化合物を溶解し得るものであれば限定はさ
れず、メタノール、メチルエチルケトン、シクロヘキサ
ノン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレ
ングリコールモノエチルエーテル等が好適に用いられ
る。混合には、導電性粉末を塗料中に十分分散させるた
めに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、アトライター、高速回転攪拌
装置、三本ロールなどが使用される。

【００２１】このような塗料を用いて導電層塗膜を形成
した後に、第２工程として導電層塗膜が硬化され導電層
が形成される。上述したように、塗膜を硬化させる手段
は特に限定されないが、硬化手段として紫外線を照射す
る場合には、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ等
の紫外線を放出するランプを用い、３６５ｎｍの積算露
光量が２０００ｍＪ／ｃｍ² 以上となるように照射させ
ることが好ましい。照射量がこの値未満となると、塗膜
の硬化が不十分となり、耐摩耗性、硬度、プレートの密
着性が低下してしまう。

【００２２】このようにして得られた導電層の表面は、
次なる第３の工程にて、バフ処理によって研磨される。
バフ仕上げすることにより、塗膜の透明性が良くなり、
また、表面に存在していた脱落しやすい粉末が除去され
るため塵の発生がなくなり、塵埃を極度に嫌う半導体の
製造装置に好適な製品を作製することができる。

【００２３】このようにして得られた帯電防止透明プラ
スチックプレートは、次なる第４の工程にて、耐摩耗
性、耐薬品性を向上させるために、直接フッ素ガスで処
理し、表面にフッ素化合物の層を形成させる。当該処理
は、フッ素ガスを窒素やヘリウム等の不活性ガスで０．
１〜１０重量％に希釈し、室温あるいはそれ以下の反応
温度で行う。フッ素ガスの濃度が０．１重量％未満であ
ると、反応速度が遅くなり、耐摩耗性、耐薬品性の付与
が不十分となる。また、この濃度が１０重量％を越える
と、反応の制御が難しくなり、フッ素ガスが樹脂の内部
にまで浸透し塗膜の密着性や導電性が低下したり、ポリ
マーの主鎖が切断されて塗膜の強度が低下したりすると
いう不都合が生じる。

【００２４】

【作用】請求項１〜２に係る発明によれば、透明プラス
チックプレート上に導電性塗料を塗布し導電層塗膜を形
成する工程と、該導電層塗膜を硬化させて導電層を形成
する工程と、硬化した導電層の表面をバフ処理する工程
と、該プラスチックプレートをフッ素ガスで処理する工
程とを含んでおり、上記プラスチックプレートに対する
フッ素ガス処理によりその耐薬品性、耐摩耗性が向上
し、かつ、フッ素処理被膜の屈折率が低いためその透明
性の向上をも図ることが可能となる。

【００２５】

【実施例】以下、具体的実施例を挙げて、本発明をさら
に詳細に説明する。

【００２６】まず、以下の要領で、光硬化性の導電性塗
料を調整してＡ〜Ｃ各種の塗料を作製した。

【００２７】塗料Ａ 一次粒径０．０２μｍの酸化アンチモン含有酸化錫粉末
（三菱マテリアル製、Ｔ−１）１００重量部、残存水酸
基３４ｍｏｌ％、ブチラール化度６５ｍｏｌ％、アセチ
ル基１％、重合度１９００のアセタール樹脂１０重量
部、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート４０重
量部、ヒドロキノン０．１重量部、エチルセロソルブ２
５０重量部、２，４−ジエチルチオキサントン１重量部
およびジメチルアミノアセトフェノン１重量部を、アト
ライターに仕込み１０時間分散を行い、光硬化性の導電
性塗料Ａを調製した。

【００２８】塗料Ｂ 一次粒径０．０２μｍの酸化アンチモン含有酸化錫粉末
（三菱マテリアル製、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）２３重量部、ペンタエリスリトールト
リアクリレート９重量部、ペンタエリスリトールテトラ
アクリレート１５重量部、ヒドロキノン０．１重量部、
メチルエチルケトン２２０重量部、エチルセロソルブ１
９０重量部、ベンゾフェノン１重量部およびミヒラーケ
トン１重量部を、アトライターに仕込み１０時間分散を
行い、光硬化性の導電性塗料Ｂを調製した。

【００２９】塗料Ｃ 一次粒径０．０２μｍの酸化アンチモン含有酸化錫粉末
（三菱マテリアル製、Ｔ−１）１００重量部、メタクリ
ル酸ヒドロキシエチル／塩化ビニル共重合体（モル比
１：９）３０重量部、ジペンタエリスリトールヘキサア
クリレート５０重量部、ヒドロキノン０．１重量部、シ
クロヘキサン４００重量部、ベンゾフェノン１重量部お
よびミヒラーケトン１重量部を、アトライターに仕込み
１０時間分散を行い、光硬化性の導電性塗料Ｃを調製し
た。

【００３０】次にこのような塗料Ａ〜Ｃを用いて、以下
の要領で、実施例および比較例のサンプルを作製した。

【００３１】〔実施例１〕厚さ３ｍｍの透明アクリル板
上に、バーコーターを用いて乾燥後の膜厚が１．５μｍ
になるように、上記塗料Ａを塗布し、常温で３０分間乾
燥させた後、５０℃で１０分間熱風乾燥させた（第１の
工程）。

【００３２】次に、１２０Ｗ／ｃｍの高圧水銀ランプを
用いて、高さ２００ｍｍから積算光量が２５００ｍＪ／
ｃｍ² になるように紫外線を照射し、塗膜を硬化させた
（第２の工程）。

【００３３】次いで、得られた塗膜を、直径３０ｃｍの
ウール性ポリッシャーを３０００ｒｐｍで作用させるこ
とで、表面のバフ仕上げを行った（第３の工程）。

【００３４】このようにして得られたプレートを、容器
に入れ、約２０℃において窒素で５重量％に希釈したフ
ッ素ガスを約６０秒接触させ（第４の工程）、（ガス流
量は、フッ素：３０ｍｌ／ｍｉｎ、窒素：８００ｍｌ／
ｍｉｎ）実施例１のプレートサンプルを作製した。

【００３５】このサンプルについて、基本性能としての
表面固有抵抗値（ＡＳＴＭ−Ｄ２５７に基づく試験によ
る）、全光線透過率（以下、Ｔ％とする）、およびヘイ
ズ（ＡＳＴＭ−Ｄ１００３に基づく試験による）を測定
し評価した。また耐摩耗性として、ＪＩＳ−Ｋ７２０４
に基づく試験（テーパー摩耗試験：５００ｇ、１００
回）後の表面固有抵抗値の変化で評価した。さらに、耐
薬品性について、３０％ＮａＯＨ水溶液１時間とメチル
アルコール１２時間浸漬後の透明性（ヘイズ）で評価し
た。結果を下記表１に示す。

【００３６】〔実施例２〕前記塗料Ｂを用い、フッ素ガ
スの濃度を１重量％（フッ素ガス流量：６ｍｌ／ｍｉ
ｎ）、反応時間を３００秒とした以外は、前記実施例１
と同様にして実施例２のプレートサンプルを作製した。
評価も同様に行った。

【００３７】〔実施例３〕前記塗料Ｃを用い、フッ素ガ
スの濃度を８重量％（フッ素ガス流量：４７ｍｌ／ｍｉ
ｎ）、反応時間を３０秒とした以外は、前記実施例１と
同様にして実施例３のプレートサンプルを作製した。評
価も同様に行った。

【００３８】〔比較例１〕フッ素ガスの処理をしないこ
と以外は、前記実施例１と同様にして比較例１のプレー
トサンプルを作製した。評価も同様に行った。

【００３９】〔比較例２〕フッ素ガスの処理をしないこ
と以外は、前記実施例２と同様にして比較例２のプレー
トサンプルを作製した。評価も同様に行った。

【００４０】〔比較例３〕フッ素ガスの処理をしないこ
と以外は、前記実施例３と同様にして比較例３のプレー
トサンプルを作製した。評価も同様に行った。

【００４１】

【表１】 『評価』上記表１の結果から、基本性能については各実
施例並びに各比較例は略同等の性能を有しているが、耐
摩耗性及び耐薬品性については比較例に較べ実施例が格
段に優れていることが確認できる。

【００４２】

【発明の効果】請求項１〜２に係る発明によれば、透明
プラスチックプレート上に導電性塗料を塗布し導電層塗
膜を形成する工程と、該導電層塗膜を硬化させて導電層
を形成する工程と、硬化した導電層の表面をバフ処理す
る工程と、該プラスチックプレートをフッ素ガスで処理
する工程とを含んでおり、上記プラスチックプレートに
対するフッ素ガス処理によりその耐薬品性、耐摩耗性が
向上し、かつ、フッ素処理被膜の屈折率が低いためその
透明性の向上も図れる効果を有している。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】透明プラスチックプレート上に導電性塗料
   を塗布し導電層塗膜を形成する工程と、該導電層塗膜を
   硬化させて導電層を形成する工程と、硬化した導電層の
   表面をバフ処理する工程と、該プラスチックプレートを
   フッ素ガスで処理する工程とを含むことを特徴とする帯
   電防止透明プラスチックプレートの製造方法。
2. 【請求項２】前記導電性塗料が、粒径０．０１〜０．４
   μｍの酸化錫を主成分とする導電性粉末を含み、当該導
   電性粉末１００重量部に対して、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
   インダーを１０〜１００重量部と、水酸基を有する高分
   子化合物を５〜５０重量部と、光重合開始剤を０．１〜
   １０重量部とを含有することを特徴とする請求項１に記
   載の帯電防止透明プラスチックプレートの製造方法。