JPS61231165A - プラスチツクの帯電防止方法 - Google Patents

プラスチツクの帯電防止方法

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JPS61231165A
JPS61231165A JP7089285A JP7089285A JPS61231165A JP S61231165 A JPS61231165 A JP S61231165A JP 7089285 A JP7089285 A JP 7089285A JP 7089285 A JP7089285 A JP 7089285A JP S61231165 A JPS61231165 A JP S61231165A
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JP
Japan
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plastic
film
gas
sputtering
organic gas
Prior art date
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Pending
Application number
JP7089285A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazunari Takemoto
一成 竹元
Makoto Kito
鬼頭 諒
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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  • Coating Of Shaped Articles Made Of Macromolecular Substances (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Magnetic Record Carriers (AREA)
  • Manufacturing Of Magnetic Record Carriers (AREA)

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、一般忙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、あるいは電子回路の故障等、種々の問題がある
この帯電を防止する方法として、従来から、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
配合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など、多数の方法が知られている
。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いた。しかし
、この方法で十分な帯電防止を行うためK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。
ビ) 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
ビ→ 帯電防止効果の経時安定性が劣る。
に)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て
、長期に亘って安定な帯電防止をなし得るプラスチック
の帯電防止方法を提供することK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、放電を有機ガス
の低温プラズマで行うことKよっ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。
導電性物質を有機ガスを用いてスパッタすると、導電性
物質と有機ガス成分の混在した均質の薄膜を得ることが
できる。この薄膜は、導電性物質に基づく若干の導電性
を有する。従ってこのようにして作製したスパッタ膜を
有する基体では、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。しかも、本発明によ
って作製されたスパッタ膜は、プラスチック基体との接
着性に優れている。これは、スパッタ雰囲気で分解され
た有機ガスが基材のプラスチック表面と化学結合をつく
るためと考えられる。
本発明に用いる有機ガスとしては、常温でガス状態にあ
る有機化合物が好適に用いられるがスパッタ時のガス圧
力を実質的に作り得る蒸気圧を有する有機化合物であれ
ば、常温で液体あるいは固体であってもよい。具体的に
は、メタン、エタン、プロパン、メタン、エチレン、ア
セチレン、シクロプロパン、シクロブタン、ジシクロペ
ンタジェン、ベンゼン、トルエン、スf1/7、fフタ
リン、7エナントレン、アントラ七ンなどの炭化水素、
ピリジン、アリルアミン、メチルアミン、エチルアミン
、ピロール、アニリンなどの含窒素有機化合物、テトラ
メチルシラン、トリメチルクロルシラン、トリエトキシ
クロルシラン、ヘキサメチルジシロキサン。
ヘキサメチルジシラン、ヘキサメチルジシランなどの含
ケイ素有機化合物、フェロセン、テトラメチルティン、
テトラエチルティン、Za(CH,)、 、Za(C,
HI)、、AI (CHs ) s 、AX (CtH
s )sGa(C70)m、Bi (CHB )1 、
I n (CH3)1.1弗(C,Hl)、、am(c
H,)い Pb(CHm)+、7’g (cHs )い
5b(cx、)a  などつ有機金属化合物などが好適
な例として挙げられる。これらの有機ガスは、At等の
通常のスパッタガスに任意の割合で混合して用いる。
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、ボリア之
トイミド、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、アクリミニトリルブタジェ
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k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、シート状、
肉厚の成形品等特に制限はないが、フィルム状のものが
好適である。
本発明に用いる導電性物質としては、As、AfPt%
 C塾、AI、  Fa% Cr、Ni、Me% Pd
、  Ti、  Sh、In、ステンレス鋼、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、Ib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られる。さらに1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。
本発明にかかわるスパッタは、前記した内容以外は公知
の方法で行うことができる。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
により系内な約10−’ P a  まで排気した後、
ガス導入管3によりJr等の不活性ガスとを導入して、
圧力を001〜10 PaK調整する。次に、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’156MHX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0.2〜101F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、1五
56MHzの高周波を選んだが、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/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によ
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を用い、また、有機ガスとし
てメタンを用いた。
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、100X100XQ、1鱈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電極上に
設置し、系内を約10−’Paまで排気した後、Arと
メタンを分圧比so : s。
の割合で混合した混合ガスを導入し、内部圧力を約4P
1!Kした。次に、A謡のターゲットを取り付けた相対
する電極K ’5.56MH1の高周波を印加した。印
加電力は300Fでスパッタ時間は30分間であった。
生成した薄膜のフィルムに対する接着性は優れたもので
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1曲率半径20
■のサファイア摺動子を502の荷重で押し付けてこす
り、疵の付か々いものを良好とした。さらに、表面電気
抵抗は表面抵抗率で表わすと2X10?Ωであり、ポリ
エチレンテレフタレートフィルムの表面抵抗率I X 
101sΩに比べ、8桁下げることができ、これKより
、摩擦等による静電気の蓄積を防止することができた。
また、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、表面抵抗率も4X10’Ωであり、優れ
た紐時安定性を示した。
実施例2: 本実施例忙おいては、プラスチックとしてボリエチレン
のフィルムを用い、また、有機ガスとしてエチレンを用
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 Xα05■のポリエチレンフ
ィルムを、スパッタ装置内の水冷した電極上に設置し、
系内な約10−’ Pa K排気した後、Ayとエチレ
ンを分圧比10: 90の割合で混合した混合ガスを導
入し、内部圧力を約2.7Pgにした。
次に、ステンレス鋼製のターゲットを取り付けた相対す
る電極に1456MH2の高周波を印加した。
印加電力は200Fでスパッタ時間は30分間であった
生成した薄膜の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。さらに、表面電気抵抗は表面抵
抗率で表わすとI X 10’Ωであり、ポリエチレン
フィルムの表面抵抗率I X 10”Ωに比べ、8桁下
げることができ、これKより、摩擦等による静電気の蓄
積を防止することができた。また、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の劣化
はなく、かつ、表面抵抗率も2X10”Ωであり、優れ
た経時安定性を示した。
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、有機ガスとし
てアセチレンを用いた。
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 0.15mm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
した電極上に設置し、系内を約10″″’Paまで排気
した後、Aデとアセチレンを分圧比70:30の割合で
混合した混合ガスを導入し、内部圧力を約t3Pgにし
た。次に、pet製のターゲットを取り付けた相対する
電極K 15.56MH2の高周波を印加した。印加電
力は500Fでスパッタ時間は10分間であった。
生成した薄膜のフィルムに対する接着性および耐摩耗性
は優れていた。さらに、表面電気抵抗は表面抵抗率で表
わすと3X10’Ωであり、優れた帯電防止効果を示し
た。これにより、摩擦等による静電気の蓄積を防止する
ことができた。また、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、かつ表面抵
抗率も5X107Ω であり、優れた経時安定性を示し
た。
実施例4: 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、有機ガスとし
てピリジンを用いた。
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500■、厚みが0.015■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、A
デとピリジンを分圧比40 : 60の割合で混合した
混合ガスを導入して、内部圧力を2.7Pa K調整し
た。
次に、フィルムを”’/mgnの速度で送りながらS 
n O@とIn@OHの重量比が95=5であるターゲ
ットを取り付けた水冷したプレーナマグネ)。
ン電極K 15.56MH1の高周波を印加してスパッ
タを行った。なお、印加電力はSKF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
レフタレートフィルムの接着性および耐摩耗特性は優れ
ていた。また、表面電気抵抗は表面抵抗率で表わすと8
 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、かつ、表面抵抗率もI 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およびポ
リエチレンフィルムを用いて説明したが、ポリアミドフ
ィルムやポリイミドフィルムなどのフィルムについても
好結果が得られた。また、フィルムに限らず、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を用い
ても、同様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5K、本発明の方法によればプラスチッ
クの表面電気抵抗を大幅に下げることができ、また、形
成された帯電防止薄膜は基体であるプラスチックとの接
着性に優れている。
しかも、経時安定性に優れているため、長期に亘って帯
電防止効果を保持することができる。
々お、本発明の方法は、これを厚真フィルム、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。さらに、本発明の方法を取り入れてI
C,LSI J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 1・・・・・・・・・・・・プラスチック2.5・・・
・・・電極 5・・−・−・・・・・ガス導入管 4・・・・・−・−・・ターゲット 6・・・・・−・・・・・反応室 7・・−・−・−・・マッチンクホックス8・・・・・
−・−・・高周波電源 9・・−・−・−・・排気管 ゛べ。 I鳴−1′ 〈−一′

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 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、ス
    パッタガスに有機ガスを混合し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、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、導電性物質が、Au、Pd、ステンレス鋼、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。 4、有機ガスが、メタン、エチレン、アセチレン、ピリ
    ジン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項ないし第3項のいずれか1項に記載のプラス
    チックの帯電防止方法。
JP7089285A 1985-04-05 1985-04-05 プラスチツクの帯電防止方法 Pending JPS61231165A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6470742A (en) * 1987-08-13 1989-03-16 Du Pont Film for electronic beam recording

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6470742A (en) * 1987-08-13 1989-03-16 Du Pont Film for electronic beam recording

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