JP6260503B2 - 帯電防止膜付きガラス基板および帯電防止膜付きガラス基板の製造方法 - Google Patents
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Description
また、本発明の製造方法によれば、簡易な装置により簡便な操作で、比較的安定で十分な帯電防止機能を有する帯電防止膜付きガラス基板を製造できる。
図1は、本発明の実施形態の帯電防止膜付きガラス基板の一例の概略構成を示す断面図である。図1に示される帯電防止膜付きガラス基板1は、ガラス基板2と、その表面に形成された帯電防止膜3で構成される。
帯電防止膜を構成する両性イオン化合物(A)は、1分子内にカチオン性基およびアニオン性基を有する化合物であれば特に制限されない。また、帯電防止膜を構成する両性イオン化合物(A)は、1種または2種以上であってよい。
帯電防止膜を構成するカチオンポリマー(B)は、平均分子量が200〜100万の分子内に複数のカチオン性基を有し実質的にアニオン性基を有しないカチオンポリマーである。なお、本明細書において平均分子量は、特に断りのない限りゲルパーミエーションクロマトグラフィーによるポリスチレン換算の重量平均分子量(MW)を意味する。
本発明の帯電防止膜付きガラス基板の製造方法について、以下に説明する。
本発明の実施形態において帯電防止膜付きガラス基板の製造方法は、ガラス基板の表面に、1分子内にカチオン性基およびアニオン性基を有する両性イオン化合物(両性イオン化合物(A))または平均分子量が200〜100万の分子内に複数のカチオン性基を有し実質的にアニオン性基を有しないカチオンポリマー(カチオンポリマー(B))を含有する溶液を接触させて塗膜を得、前記塗膜を乾燥させて、前記両性イオン化合物または前記カチオンポリマーからなる帯電防止膜を形成する工程を有する。
[各種溶液の調製]
<帯電防止膜形成用の溶液1〜3>
両性イオン化合物(A)であるタウリンが1mmol/Lおよびアンモニアが10mmol/Lの濃度となるように、各成分を純水に溶解して、帯電防止膜形成用の溶液1を調製した。この溶液1のpHは約10.5である。
同様にして、溶液1におけるタウリンを共に両性イオン化合物(A)であるベタインおよびカルニチンにそれぞれ変更した以外は上記同様にして帯電防止膜形成用の溶液2および溶液3を調製した。この溶液2および溶液3のpHは約10.5である。
カチオンポリマー(B)として網状ポリマー(B1)であるポリエチレンイミン(日本触媒社製エポミンSP−003(平均分子量約300、カチオン性基密度;23.2[eq/MW1000])、以下「PEI−300」と示す。)が1meq/Lの濃度になるように純水に溶解して、帯電防止膜形成用の溶液を調製した。この溶液のpHは約10.5である。
カチオンポリマー(B)として網状ポリマー(B1)であるポリエチレンイミン(PEI;日本触媒社製エポミンSP−006(平均分子量約600)、カチオン性基密度;23.2[eq/MW1000]、以下「PEI−600」と示す。)が1meq/Lの濃度になるように純水に溶解して、帯電防止膜形成用の溶液5を調製した。この溶液のpHは約10.5である。
カチオンポリマー(B)として鎖状ポリマー(B2)であるジメチルアミン−エピクロルヒドリン縮合体塩(DE;商品名KHE104L、センカ社製、平均分子量;10万、カチオン性基密度;7.3[eq/MW1000])が1meq/L及びアンモニアが10mmol/Lの濃度となるように、各成分を純水に溶解して、密着防止膜形成用の溶液6を調製した。この溶液6のpHは約10.5である。
カチオンポリマー(B)として鎖状ポリマー(B2)であるポリジアリルジメチルアンモニウムクロライド(PDACまたはPDADMAC;商品名FPA100L、センカ社製、平均分子量2万、カチオン性基密度;6.2[eq/MW1000])が1meq/L及びアンモニアが10mmol/Lの濃度となるように、各成分を純水に溶解して、帯電防止膜形成用の溶液7を調製した。この溶液7のpHは約10.5である。
カチオンポリマー(B)として鎖状ポリマー(B2)であるポリ(ジメチルアミノエチルメタクリレートメチルクロライド4級塩)(PQEM;商品名FPV1000L、センカ社製、平均分子量;不明、、カチオン性基密度;3.7[eq/MW1000])が1meq/L及びアンモニアが10mmol/Lの濃度となるように、各成分を純水に溶解して、帯電防止膜形成用の溶液を8調製した。この溶液8のpHは約10.5である。
カチオンポリマー(B)として鎖状ポリマー(B2)であるジメチルアミン−アンモニア−エピクロルヒドリン縮合体塩(DNE;商品名KHE100L、センカ社製、平均分子量;10万以下、カチオン性基密度;8.1[eq/MW1000])が1meq/L及びアンモニアが10mmol/Lの濃度となるように、各成分を純水に溶解して、帯電防止膜形成用の溶液を9調製した。この溶液9のpHは約10.5である。
表面研磨をした、470mm×370mm×厚さ0.7mmの無アルカリボロシリケートガラス製のガラス基板の一方の主面の全領域に、上記で得られた帯電防止膜形成用の溶液1の100mLをスポンジにより塗布し塗膜を形成した。該塗布後、20〜30秒放置した塗膜付きガラス基板をシャワーすることで水洗した後、塗膜をエアブロー(室温)で水滴を吹き飛ばすことで乾燥させて、ガラス基板の一方の主面上に帯電防止膜を形成し、帯電防止膜付きガラス基板1とした。
帯電防止膜形成用の溶液1に代えて上記で得られた帯電防止膜形成用の溶液2〜9を用いた以外は、上記と同様にして、ガラス基板の一方の主面上に帯電防止膜を有する帯電防止膜付きガラス基板2〜9を作製した。
表面研磨をした、470mm×370mm×厚さ0.7mmの無アルカリボロシリケートガラス製のガラス基板を、純水で洗浄した。このガラス基板は、表面が研磨後の状態であり、帯電防止膜等は設けられていない。
上記実施例で得られた帯電防止膜付きガラス基板1〜9および比較例1の帯電防止膜を有しないガラス基板について、以下のようにして剥離帯電試験を行い、帯電防止性能を評価した。
ステージ上に載置された検体を吸引可能な、ステージ中に均等に配置された16個の真空吸着孔と、上記検体をステージから水平に持ち上げ可能な、ステージ中に均等に配置された9個のリフトピン(PEEK材)を有するアルミアルマイト製のステージ(1050mm×850mm)および、ステージ上に載置された検体のステージと反対側の表面の表面電位を測定可能な表面電位計を備えた帯電量測定試験機を用いて試験を行った。試験環境は、22℃、49RH%とした。
次に、真空吸着孔から帯電防止膜付きガラス基板を、吸着圧32〜44kPa(約0.3〜0.4気圧)で吸引する吸着を5秒間行い、その後3秒間解放する、吸着、解放操作を1サイクルとして、これを110サイクル行う。
Claims (10)
- ガラス基板と、前記ガラス基板の表面に形成された1分子内にカチオン性基およびアニオン性基を有する両性イオン化合物または平均分子量が200〜100万の分子内に複数のカチオン性基を有し実質的にアニオン性基を有しないカチオンポリマーからなる帯電防止膜と、を有することを特徴とする帯電防止膜付きガラス基板。
- 前記両性イオン化合物は、直鎖状の分子構造を有し、分子鎖の両末端にそれぞれカチオン性基とアニオン性基を有する請求項1記載の帯電防止膜付きガラス基板。
- 前記両性イオン化合物は、カルニチン、ベタイン、タウリンおよびβ−アラニンから選ばれる少なくとも1種である請求項1または2記載の帯電防止膜付きガラス基板。
- 前記カチオンポリマーは、分子量1000あたり3〜25個のカチオン性基を有する請求項1記載の帯電防止膜付きガラス基板。
- 前記カチオン性基は、アミノ基または4級アンモニウム基である請求項1または4記載の帯電防止膜付きガラス基板。
- 前記カチオンポリマーは、前記カチオン性基を主鎖に有する、平均分子量が1000〜100万の鎖状ポリマーである請求項1、4または5に記載の帯電防止膜付きガラス基板。
- 前記カチオンポリマーは、平均分子量が200〜10万の網状ポリマーである請求項1、4または5に記載の帯電防止膜付きガラス基板。
- ガラス基板の表面に、1分子内にカチオン性基およびアニオン性基を有する両性イオン化合物または平均分子量が200〜100万の分子内に複数のカチオン性基を有し実質的にアニオン性基を有しないカチオンポリマーを含有する溶液を接触させて塗膜を得、前記塗膜を乾燥させて、前記両性イオン化合物または前記カチオンポリマーからなる帯電防止膜を形成する工程を有することを特徴とする帯電防止膜付きガラス基板の製造方法。
- 前記帯電防止膜を形成する際に使用する溶液が、pH10〜12の水溶液である請求項8記載の帯電防止膜付きガラス基板の製造方法。
- 前記接触により得られた塗膜を乾燥の前に水洗する請求項8または9記載の帯電防止膜付きガラス基板の製造方法。
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