JPS61190900A - プラスチツクの帯電防止方法 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明はプラスチックの表面帯電を防止する方法に関す
るものである。

〔発明の背景〕

プラスチック製品は、一般に著しく帯電しやすいため、
はこり、じんあいなどの付着により外観が傷ついたり、
汚れやすい。また、蓄積した静電気による人体への電撃
ショック、火花放電、あるいは電子回路への障害等、種
々の問題が生じる。

この帯電を防止する方法として、従来から多くの方法が
提案あるいは実施されてきた。例えば、カーボンブラッ
クなどの導電性材料を添加する方法、界面活性剤を添加
あるいは塗布する方法、金属や金属酸化物を蒸着あるい
はスパッタする方法等である。これらの方法は、どれに
おいても帯電防止しようとする対象物や使おうとする工
程などによって一長一短があるため、ケースバイケース
で使われていた。例えば、磁気テープの場合には、帯電
が原因となる種々の問題（走行速度のばらつき、信号ノ
イズの発生、巻き形状の歪み）があるため、帯電防止が
必要であるが、従来はこのようなフィルムについては、
磁気塗料にカーボンブラックなどの導電材料や界面活性
剤を練り込んでぃｆ−０しかし、この方法で十分な帯電
防止を行なうためには、多量のカーボンブラックや界面
活性剤が必要なため、電磁変換特性が低下するという問
題があった。

一方、金属や金属酸化物をフィルム上に蒸着あるいはス
パッタする方法は、上記した問題点を解決するものであ
る。これらの方法は、例えば特開昭５９−２３４０５号
公報の中に示されている。しかしながら、これらの従来
の方法は、以下に述べるいずれかの欠点を有していた。

（イ）基材フィルムと蒸着あるいはスパッタされた金属
（あるいは金属酸化物）との接着性が劣る。

（ロ）金属（あるいは金属酸化物）の耐摩耗特性が劣る
。

（ハ）帯電防止効果の経時安定性が劣る。

（ロ）蒸着あるいはスパッタされた金属（あるいは金属
酸化物）の電気抵抗が極端に低すぎるため、消去ヘッド
の消去磁界に誘起されて再生ヘッドにノイズを発生する
（これについては、例えば特開昭５８−７０４２１号公
報に開示されている。）〔発明の目的〕 本発明の目的は、上記した従来技術の問題点を解決し、
特釦接着性に優れた導電性膜を形成することＫより、長
期に亘って安定な帯電防止効果が得られるプラスチック
の帯電防止方法を提供することにある。

〔発明の概要〕

上述の目的に対して、本願発明者らは導電性物質のスパ
ッタ法に着目し鋭意検討を行った結果、ターゲットの材
質を有機高分子と導電性物質とで構成することによりて
優れた効果が得られることを見い出し、本発明を提案す
るものである。

プラスチック基材と金属あるいは金属酸化物との接着は
物理的吸着力に依っているが、本願発明者らは、金属あ
るいは金属酸化物のスパッタと同１時に有機高分子をス
パッタすることにより、基材とスパッタされた有機物と
の間に化学結合を形成できると考えた。そして、検討の
結果、優れた接着性が得られることを見い出し、さらに
、導電性は、スパッタされた有機物の中へ取り込まれた
金属あるいは金属酸化物により得られ、その電導塵は、
ターゲットにおける導電性物質と有機高分子の面積比を
変えることにより変化させ得ることがわかった。

このようＫして作製したスパッタ膜を有するプラスチッ
クでは、摩擦などにより発生した静電気は蓄積されず系
外に漏洩され、表面帯電を防止することができる。

本発明に用いる導電性物質としては、Ａｕ、Ａｇ、ｐｔ
、　Ｑｕ、　Ｆｅ、　ＡＩ、　Ｃｊｒ、　Ｎｉ、ＭＯｌ
ＰｄｌＴｔ。

Ｓｎ、Ｉｎ、ステンレス謂、黄銅などの金属あるいは合
金が好適に用いられる。また、Ｓｎの酸化物、Ｉｎの酸
化物、ＴｉＯなどの導電性のある金属酸化物も好適に用
いることができる。さらに、カーボンやグラファイトな
どを用いても同じ効果を得ることができる。なお、これ
らは２種以上の混合物として用いることもできる。

本発明に用いる有機高分子としては、これでターゲット
を構成するために、フィルム状、塊状あるいは粉末状な
どの固体の高分子が必要である。

具体的には、低圧、中圧、高圧ポリエチレン、ポリプロ
ピレン、ポリスチレン、ポリエステル例えばポリエチレ
ンテレフタレートなど、ポリ塩化ビニル、ポリアセテー
ト、ポリスルフォン、ポリカーボネート、ポリウレタン
、ポリアミド、ポリイミドなど、ポリアミドイミド、ポ
リビニルアルコール、ポリアクリレート、ポリメタクリ
レート、ポリアクリロニトリル、アクリロニトリルスチ
レン共重合体、アクリロニトリルブタジェンスチレン共
重合体、エリア樹脂、シリコーン樹脂、ポリパラキシリ
レン、ポリフェノール、エポキシ樹脂、ポリジアリルフ
タレート、トリアジン樹脂、ビスマレイミドトリアジン
樹脂、ポリベンズイミダゾール、また、これらのブロッ
ク共重合体、グラフト共重合体、さらには、これらの少
なくとも２種１以上の混合体などが挙げられる。

本発明に用いるターゲットは、上記した導電性物質と有
機高分子とを所定の面積比に構成する。

面積比は所望の電導塵により自由に変えることができる
が、帯電防止のためＫは、導電性物質の割合を加％以上
にすると良好な結果が得られる場合１が多い。

本発明を適用できるプラスチックとしては、低圧、中圧
、高圧ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、
ポリエステル例えばポリエチレンテレフタレートなど、
ポリ塩化ビニル、ポリアセテート、ポリスルフォン、ポ
リカーボネート、ポリウレタン、ポリアミド、ポリイミ
ドなど、ポリアミドイミド、ポリビニルアルコール、ポ
リアクリレート、ポリメタクリレート、ポリアクリロニ
トリル、アクリロニトリルスチレン共重合体、アクリロ
ニトリルブタジェンスチレン共重合体、エリア樹脂、シ
リコーン樹脂、ポリパラキシレン、ポリフェノール、エ
ポキシ樹脂、ポリジアリルフタレート、トリアジン樹脂
、ビスマレイミドトリ　゛アジン樹脂、ポリベンズイミ
ダゾール、また、これらのブロック共重合体、グラフト
共重合体、さらには、これらの少なくとも２種以上の混
合体などが挙げられる。また、プラスチックの形状は、
フィルム状、肉厚の成形品等、特に制限はないが、イア
い フィルム状のものが好適である。

本発明Ｋかかわるスパッタは、前述の内容以外は公知の
方法に準じて行うことができる。これは、例えば日刊工
業新聞社発行、麻蒔著「薄膜作成の基礎」の中で詳しく
述べられている。図面は本発明に用いるスパッタ装置の
概略を示したものである。工程の一例を述べると、次の
通りである。基材のプラスチック１をスパッタ装置の反
応室６内の平行平板電極の一方の電極２上に設置し、排
気管９により系内を約１０−’Ｐａまで排気した後、ガ
ス導入管３によりＡｒガスを導入して、圧力を０．０１
〜１０　Ｐａ　に調整する。次Ｋ、ターゲット４を取り
付けた電極５に、高周波電源８によりマツチングボック
ス７を介して１３．５６　ＭＨｚの高周波を印加して、
相対する電極間にプラズマを発生させる。印加電力は通
常０．２〜１０１（Ｗが用いられる。また、スパッタ時
間は、所望の膜厚により調整するが、一般には数秒〜数
十時間とすることでよい。なお、この例では、１３．５
６　Ｍ出の高周波を電源に選んだが、直流あるいは低周
波を用いることもできる。

また、ターゲットに磁石を取り付けることによりマグネ
トロン放電を起こし、より効果的にスパッタする方法が
好適な場合が多い。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例のうちいくつかを述べることＫよ
り、本発明をさらに説明する。

実施例１： 本実施例においては、プラスチックとしてポリエチレン
テレフタレートのフィルムラ用い、また、ターゲットと
して、５ｎＯ９とｉｎ＠Ｏａの混合比９５：５（重量％
）からなる導電性物質上にポリイミドのフィルムを粘着
剤で貼りつけて、導電性物質と有機高分子の面積比を７
０７３０にしたものを用いた。

具体的には次のごとくスパッタリングを行った。

すなわち、１００　Ｘ　１００　Ｘ　Ｏ，１ｔｍのポリ
エチレンテレフタレートフィルムを、スパッタ装置内の
水冷した一方の電極上に設置し、系内な１０−’　Ｐａ
　まで排気した後、Ａｒガスを導入して内部圧力を２．
７　Ｐａに調整した。次に、上記ターゲットを取り付け
た相対する電極に１３．５６　ＭＨｚの高周波を印加し
た。

印加電力は３００Ｗでスパッタ時間は（資）分間であっ
た。

生成した薄膜の基材フィルムに対する接着性は非常に優
れたものであり、また、耐摩耗性も良好であった。なお
、接着性は、セロハンテープによるひきはがし試験を行
い、全くはがれのないものを良好とし、耐摩耗性は、曲
率半径２０　ｘｒｘのサファイア摺動子を５０９の荷重
で押し付けてこすり、疵のつかないものを良好とした。

（後の実施例でも同じ方法で評価した）。さらに、表面
電気抵抗は表面抵抗率で表わすと５　Ｘ　１０’Ωであ
り、摩擦等により発生する静電気の蓄積を防止すること
ができた。このプラスチックフィルムは、空気中で１年
間放置後も薄膜の接着性は良好で、かつ、表か抵抗率も
７　Ｘ　１０’Ωであり、擾れた経時安定性を示した。

実施例２： 本実施例においては、プラスチックとしてポリエチレン
テレフタレートのフィルムを用い、マタ、ターゲットと
して、ステンレス鋼上にポリイミドフィルムを粘着剤で
貼り付けて、ステンレス鋼とポリイミドフィルムの面積
比を８０　：　２０にしたものを用いた。

具体的には、前述の実施例１と全く同様にして帯電防止
薄膜を得た。生成した薄膜の基材フィルムに対する接着
性および耐摩耗性は優れたものであった。また、表面電
気抵抗は表面抵抗率で表わすと９　Ｘ　１０’Ωであり
、優れた帯電防止効果を示した。このプラスチックフィ
ルムは、空気中で１年間放置後も接着性の劣化は認めら
れず、かつ、表面抵抗率も２　Ｘ　１０’Ωであり、優
れた経時安定性を示した〇 実施例３： 本実施例においては、プラスチックとしてポリエチレン
テレフタレートのフィルムを用い、また、ターゲットと
して、　Ａｕの上忙ポリイミドフィルムを粘着剤で貼り
付けて、Ａｕとポリイミドフィルムの面積比を２０　：
　８０にしたものを用いた。

具体的には、前述の実施例１と全く同様にして帯電防止
薄膜を得た。生成した薄膜の基材フィルムに対する接着
性および耐摩耗特性は優れたものであった。また、表面
電気抵抗は表面抵抗率で表わすと８　Ｘ　１０８Ωであ
り、十分な帯電防止効果を示した。このプラスチックフ
ィルムは、空気中で１年間放置後も接着性の劣化は認め
られず、かつ、表面抵抗率もＩ　Ｘ　１０’Ωであり、
優れた経時安定性を示した。

実施例４： 本実施例においては、プラスチックとしてポリイミドフ
ィルムを用い、また、ターゲットとして、ｐｄの上にポ
リスチレンフィルムを粘着剤で貼り付けて、Ｐｄとポリ
スチレンフィルムの面積比を６０：４０にしたものを用
いた。

具体的には、前述の実施例１と全く同様にして帯電防止
薄膜を得た。なお、ポリイミドフィルムの厚さは０．１
．２５ｍである。生成した薄膜のポリイミドフィルムに
対する接着性および耐摩耗性は優れており、また、表面
電気抵抗は表面抵抗率で表わすと５　Ｘ　１０８Ωであ
り、優れた帯電防止効果を示した。このプラスチックフ
ィルムは、空気中で１年間放置後も接着性の劣化は無く
、かつ、表面抵抗率も８Ｘ１０８Ωであり、優れた経時
安定性を示した。

実施例５： 本実施例においては、プラスチックとしてポリエチレン
テレフタレートのフィルムを用い、また、ターゲットと
して、Ｓｎ０ｇの上にポリイミド系樹脂の一種であるポ
リイミドイソインドロキナゾリンジオンを塗布、硬化し
て、Ｓｎｕｇとポリイミド硬化膜の面積比を７０　：　
３０にしたものを用いた。

具体的には、前述の実施例１と全く同様にして帯電防止
薄膜を得た。生成した薄膜のプラスチックフィルムに対
する接着性および耐摩耗性は優れており、また、表面電
気抵抗は表面抵抗率で表わすと３　Ｘ　１０７Ωであり
、優れた帯電防止効果を示した。このプラスチックフィ
ルムは、空気中で１年間放置後も接着性の劣化はなく、
表面抵抗率も５Ｘ１０７Ωであり、優れた経時安定性を
示した。

実施例６： 本実施例においては、プラスチックとしてポリエチレン
テレフタレートのフィルムを用い、また、ターゲットと
して、　Ｐｄの上にポリイミドフィルムを粘着剤で貼り
付けて、Ｐｄとポリイミドフィルムの面積比を５０：５
０にしたものを用いた。

具体的には次のごとくスパッタリングを行ったす゛なわ
ち、フィルム巻出し装置とフィルム巻取り装置とを内蔵
したプレーナマグネトロン電極を有するスパッタ装置内
に、幅が５００ｍｍ、厚みが０．０１５ｓｔＩＫのフィ
ルムを、水冷したドラム状のもう一方の電極に接するよ
うに配置し、スパッタ室内を１０−’　Ｐａまで排気し
た後、Ａｒガスを導入して内部圧力を２．７Ｐａに調整
した。次に、フィルムを１　’ＦＬ／ｒｎｉｎの速度で
送りながら、Ｐ６とポリイミドからなるターゲットを取
り付けた水冷したプレーナマグネトロン電極に１３．５
６　ＭＨｚの高周波を印加してスノゝツタを行った。な
お、印加電力は３にＷであった。

このようにして得られたスパッタ薄膜とポリエチレンテ
レ７クレートフイルムの接着性および耐摩耗性は優れて
おり、また、表面電気抵抗は表面抵抗率で表わすと４　
Ｘ　１０’Ωであり、優れた帯電防止効果を示した。こ
のフィルムは、空気中で１年間放置後も接着性の劣化は
なく、表面抵抗率も６　Ｘ　１０’Ωであり、優れた帯
電防止効果を示した。

なお、以上述べた具体的実施例においては、プラスチッ
クとしてポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリイ
ミドフィルム、ポリイミド系樹脂の塗布膜を用いた例に
ついて説明したが、その他のフィルムや、さらにまた前
に例示した各種プラスチック、例えばポリプロピレン、
ポリスチレン、ポリ塩化ビニル製容器等の成形物に対し
ても、本発明は好適に適用でき、十分な帯電防止効果を
得ることができる。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、本発明の方法によれば、プラスチ
ックの表面電気抵抗を下げることができるので、優れた
帯電防止効果を得ることができ、また、形成されたスパ
ッタ薄膜と基材のプラスチックとの接着性に優れ、さら
に、表面電気抵抗も８・・・高周波電源　　　　　９・
・・排気管経時安定性が擾れているため、長期に亘って
帯電防止効果を保持することができる。

なお、本発明の方法は、これを写真フィルム、磁気テー
プやフロッピーディスクの製造工程に組み込むと、ごみ
の吸着による欠陥をなくすことができる。また、磁気テ
ープにおいては、静電気の帯電が原因となる走行速度の
ばらつき、信号ノイズの発生、巻き形状の歪みなどの障
害を取り除くことができる。さらＫ、本発明の方法によ
ってＩＣ，ＬＳＩなどの半導体製品の包装用袋あるいは
シートを製造すると、これらの中身を静電気障害から守
ることができる。以上述べたように、本発明の工業にお
ける効果は非常に大きい。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に用いるスパッタ装置の概略図である。 符号の説明

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）プラスチック表面に導電性物質のスパッタ膜を形
   成して該プラスチックの帯電を防止する方法であって、
   該導電性物質と有機高分子とからなるターゲットを用い
   てスパッタリングを行うことを特徴とするプラスチック
   の帯電防止方法。
2. （２）プラスチックがフィルム状であることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項に記載のプラスチックの帯電防
   止方法。
3. （３）導電性物質が、Ａｕ、Ｐｄ、ステンレス鋼、Ｓｎ
   Ｏ＿２、ＳｎＯ＿２とＩｎ＿２Ｏ＿３との混合物のいず
   れか一つであることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   または第２項に記載のプラスチックの帯電防止方法。