JPH06240028A - 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】紫外線、可視光線等で容易に硬化し、硬化した
塗膜が透明性、導電性及び表面硬度に優れた帯電防止透
明プラスチックプレートを製造する方法。 【構成】透明プラスチックプレートの少なくとも片面
に、下記（ａ）〜（ｄ）よりなる光硬化性導電塗料を塗
布、乾燥し塗膜を形成した後、該塗膜に３００ｎｍ未満
の波長の光をカットした紫外線を照射して硬化させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、紫外線又は活性光線な
どで容易に硬化して、透明性、導電性、表面硬度に優れ
た塗膜を有する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。

【０００２】

【従来の技術】半導体ウェハー保存容器、電子・電気部
材、半導体製造工場の床材、壁材等は、その用途によっ
て帯電防止性能が要求される。従来より、帯電防止性能
を得るために、前記部材をカーボン粉末や金属繊維入り
塗料でコーティングしたり、カーボン粉末、カーボン繊
維、金属繊維等を樹脂に練り混んで成形する方法等が行
われている。

【０００３】しかしながら、上記の方法では、塗料や成
形体自体が着色しており透明なものを得るのが難しく、
このような塗料や成形体を窓部に使用した場合、内容物
を透視することができないという問題点があった。

【０００４】これに対して、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中に
含有させ、透明性を維持しながら帯電防止性能を付与す
る塗料が、特開昭５８−９１７７７号公報に開示されて
いる。しかしながら、この塗料は塗料バインダーが熱可
塑性樹脂であるために、十分な耐摩耗性、耐溶剤性を有
する塗膜が得られないという問題点があった。

【０００５】また、特開昭６０−６０１６６号公報に
は、酸化錫を主成分とする導電性粉末を（メタ）アクリ
ルオリゴマー中に含有した塗料が開示されている。この
塗料は、紫外線又は可視光線等で硬化する成分を含有
し、塗膜は透明かつ帯電防止性を有するが、耐摩耗性、
耐溶剤性がまだ十分ではなかった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来より、耐摩耗性に
優れたプラスチックプレート上に帯電防止塗膜を形成す
る方法として、導電性粉体、多官能アクリレート化合
物、光重合開始剤、溶剤等からなる塗料組成物を塗布、
乾燥した後、光を照射して硬化させる方法が行われてい
る。しかしながら、上記塗料組成物を通常の方法で塗布
し、光を照射すると、塗膜が着色して透明性が低下する
という問題点があった。

【０００７】特に、上記着色は紫外線硬化の後に著しく
なるが、着色の原因としては、光照射により酸化錫粉末
と多官能アクリレート化合物が反応すること、及び光の
うち３００ｎｍ未満の紫外線が反応に大きく関与してい
ることを見いだし、本発明に至った。

【０００８】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、紫外線、可視光線等で容易に硬
化し、硬化した塗膜が透明性、導電性及び表面硬度に優
れた帯電防止透明プラスチックプレートを製造する方法
を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の製造方法で使用
される透明プラスチックプレートとしては、例えば、ポ
リ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリメタクリレー
ト、ＡＢＳ等の透明なプラスチックプレートが挙げられ
る。

【００１０】本発明の製造方法で使用される塗膜は光硬
化性導電塗料から形成される。上記光硬化性導電塗料
は、導電性粉末（ａ）、バインダー樹脂（ｂ）、アセタ
ール樹脂（ｃ）及び光重合開始剤（ｄ）よりなる。

【００１１】上記導電性粉末（ａ）は酸化錫を主成分と
する。上記酸化錫中には酸化アンチモンを含有するもの
が好ましく、その含有量は多くなっても、少なくなって
も硬化塗膜の導電性が低下するので、０．１〜２０重量
％が好ましい。

【００１２】また、上記導電性粉末（ａ）の粒径は、小
さくなると硬化塗膜の導電性が低下し、大きくなると可
視光線を散乱し硬化塗膜の透明性が低下するので、０．
０１〜０．４μｍに限定される。

【００１３】上記バインダー樹脂（ｂ）は、分子内に少
なくとも２個以上の（メタ）ア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ものであ
る。このような（メタ）アクリレート化合物としては、
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、テトラプロピレングリコ
ールジ（メタ）アクリレート、ノナプロピレングリコー
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、３−フェノキシ−２−プロパノイルアクリレート、
１，６−ビス（３−アクリロキシ−２−ヒドロキシプロ
ピル）−ヘキシルエーテル等の２官能（メタ）アクリレ
ート；ペンタエリスルトールトリ（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−ヒドロキシルエチル）−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；ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレー
ト、ジペンタエリスルトールペンタ（メタ）アクリレー
ト、ジペンタエリスルトールヘキサ（メタ）アクリレー
トの４官能以上の（メタ）アクリレート等が挙げられ
る。

【００１４】上記以外の（メタ）アクリレート化合物と
しては、分子末端に（メタ）アクリロイル基を２個以上
有し、分子内にウレタン結合を有するアクリル系ウレタ
ンオリゴマーが挙げられ、該オリゴマーを用いると硬化
塗膜の表面硬度が一層向上する。

【００１５】上記アクリル系ウレタンオリゴマーは、例
えば、１分子内に２個以上のイソシアネート基を有する
化合物と、活性水素を有する（メタ）アクリレートを作
用させることにより調製される。

【００１６】上記１分子内に２個以上のイソシアネート
基を有する化合物としては、例えば、ｍ−フェニレンジ
イソシアネート、ｐ−フェニレンジイソシアネート、ト
ルエン−２，４−ジイソシアネート、トルエン−２，５
−ジイソシアネート、トルエン−２，６−ジイソシアネ
ート、トルエン−３，５−ジイソシアネート、ｍ−キシ
リレンジイソシアネート、ｐ−キシリレンジイソシアネ
ート、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチルヘ
キサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシア
ネート、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネー
ト、４，４’−ジイソシアネート−３，３’−ジメチル
ビフェニル、４，４’−ジイソシアネート−３，３’−
ジメチルビフェニルメタン等が挙げられる。

【００１７】上記活性水素を有する（メタ）アクリレー
トとしては、例えば、２−ヒドロキシエチル（メタ）ア
クリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレ
ート、３−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、
グリセリンジ（メタ）アクリレート、１，６−ビス（３
−アクリロキシ−２−ヒドロキシプロピル）−ヘキシル
エーテル、ペンタエリスリトールトリ（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、（メタ）アクリル酸
等が挙げられる。

【００１８】上記（メタ）アクリレート化合物は単独で
用いられても併用されてもよく、併用される場合は、上
記（メタ）アクリル系ウレタンオリゴマーが併用される
のが好ましい。

【００１９】上記（メタ）アクリル系ウレタンオリゴマ
ーの量は、多くなっても少なくなっても、硬化塗膜の硬
度が低下するので、バインダー樹脂（ｂ）中１０〜９０
重量％が好ましい。

【００２０】光硬化性導電塗料中、上記バインダー樹脂
（ｂ）の量は、少なくなると硬化塗膜の硬度が低下し、
多くなると導電性粉末（ａ）の分散性が悪化し硬化塗膜
の透明性が低下するので、導電性粉末（ａ）１００重量
部に対して１０〜１００重量部に限定され、好ましくは
２０〜６０重量部である。

【００２１】上記アセタール樹脂（ｃ）は、主鎖のビニ
ル基にアセタール基が結合した部分と水酸基が結合した
部分から構成され、導電性粉末（ａ）の分散性を向上さ
せると共に、適度な粘度を付与するために配合される。

【００２２】上記アセタール樹脂（ｃ）は、ポリビニル
アルコールにアルデヒドを縮合反応させてアセタール化
することにより得られるものであり、アセタール化に
は、酸触媒の存在下で水系媒体を用いる沈殿法や、アル
コール等の溶媒を用いる溶解法等公知の方法が採用され
る。なお、原料としてポリ酢酸ビニルを用い、ケン化と
アセタール化とを並行的に行って、ポリビニルアセター
ル樹脂を得ることもできる。

【００２３】上記アセタール樹脂（ｃ）において、水酸
基が結合したビニル基の部分が少なくなると、前記導電
性粉末（ａ）を分散する能力が不足して透明性が低下
し、多くなると塗料の粘度が低下して塗工性が悪くなる
ので、水酸基が結合しているビニル基のモル％は、主鎖
中の全ビニル基に対して２０〜８０モル％に限定され
る。

【００２４】また、上記アセタール樹脂（ｃ）は、側鎖
にアセチル基が含有されてもよく、その含有量は、主鎖
中の全ビニル基に対するアセチル基が結合しているビニ
ル基量として、１０モル％以下が好ましい。

【００２５】上記アセタール樹脂（ｃ）の量は、少なく
なると導電性粉末（ａ）の分散性が悪くなって透明性が
低下し、増粘効果も得られず塗工性が悪くなり、多くな
ると、硬化塗膜の表面硬度が低下するので、導電性粉末
（ａ）１００重量部に対して、５〜５０重量部に限定さ
れ、好ましくは１０〜３０重量部である。

【００２６】上記光重合開始剤（ｄ）としては、その最
大吸収波長域が短波長側のものを使用すると硬化速度が
極端に遅くなり、最大吸収波長域が長波長側のものを使
用すると、光重合開始剤自体の着色が強くなり、塗膜も
着色するので、最大吸収波長域が３３０〜３９０ｎｍの
範囲にあるものが好ましい。

【００２７】このような光重合開始剤（ｄ）としては、
例えば、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；ベンゾインイソプロ
ピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル等のベン
ゾイン誘導体；ジメチルアミノベンゾフェノン、ミヒラ
ーケトン、３，３' ，４，４'-テトラ（ｔ−ブチルパー
オキシカルボニル）ベンゾフェノン等のベンゾフェノン
誘導体；ベンジル、ベンジルジメチルケタール等のベン
ジル誘導体等が挙げられる。これらの光重合開始剤のう
ち、チオキサントン誘導体の使用が、硬化速度、硬化塗
膜の着色の点から最も好ましい。

【００２８】また、上記光重合開始剤（ｄ）には、酸素
阻害による感度の低下を防止するため、アミン化合物を
併用してもよい。このようなアミン化合物としては、ト
リエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、トリ
イソプロパノールアミン等の脂肪族アミン；４−ジメチ
ルアミノ安息香酸エチル、４−ジメチルアミノ安息香酸
（ｎ−ブトキシ）エチル、４−ジメチルアミノ安息香酸
イソアミル、４−ジメチルアミノ安息香酸−２−エチル
ヘキシル、４−ジメチルアミノアセトフェノン等の芳香
族アミン等が挙げられる。

【００２９】上記光重合開始剤（ｄ）の量は、少なくな
ると重合反応が進行せず、硬化塗膜の表面硬度及び耐摩
耗性が不十分なものとなり、多くなると硬化塗膜の表面
近傍のみで硬化が起こり、塗膜内部まで完全に硬化し難
くなるので、導電性粉末（ａ）１００重量部に対して
０．１〜１０重量部に限定される。

【００３０】上記光硬化性導電塗料には、紫外線吸収
剤、酸化防止剤、熱重合禁止剤、表面改質剤、脱泡剤等
の各種添加剤が添加されていてもよい。

【００３１】上記光硬化性導電塗料の調製には、アセタ
ール樹脂（ｃ）、光重合開始剤（ｄ）等を有機溶剤に加
えて混合、溶解させた後、バインダー樹脂（ｂ）と導電
性粉末（ａ）を少しずつ加え、さらに混合する方法がイ
ンダー樹脂（ｂ）、光重合開始剤（ｄ）等を加えさらに
混合する方法が、製造時間を短縮できるので好ましい。
このような混合には、塗料の分散や配合に通常用いられ
る装置、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、三本ロール等が使用される。

【００３２】上記有機溶剤としては、特に限定されない
が、沸点が低いものは塗工中に蒸発により粘度が変化
し、沸点の高いものは乾燥工程に時間を要するので、沸
点範囲が８０〜１６０℃のものが好ましい。また、導電
性粉末（ａ）との親和性のため酸素を含有するものが好
ましい。

【００３３】このような有機溶剤として、例えば、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
（メチルセロソルブ）、エチレングリコールモノエチル
エーテル（エチルセロソルブ）、ジエチレングリコール
ジメチルエーテル、酢酸ブチル、イソプロピルアセト
ン、メチルエチルケトン、アニソール等が使用可能であ
る。これらは単独で使用しても、２種以上混合して使用
してもよい。

【００３４】上記硬化塗膜は、上記光硬化性導電塗料
を、スプレー法、バーコート法、ドクターブレード法、
ロールコート法、ディッピング法等の一般的な塗布方法
により、透明プラスチックプレート上に塗布、乾燥した
後、光を照射し硬化させることにより形成される。

【００３５】上記硬化塗膜は、透明プラスチックプレー
トの少なくとも片面に形成され、その厚さは、薄くなる
と十分な導電性や表面硬度が得られず、厚くなると透明
性が低下するので、０．５〜３μｍが好ましい。

【００３６】本発明の製造方法で使用される紫外線の波
長は、３００ｎｍより短くなると硬化塗膜の着色度合い
が大きくなるので、３００ｎｍ以上である。このため、
紫外線の照射は、３００ｎｍ以下の波長の光をカットす
るフィルターを通して行われる。また、光の波長が３０
０ｎｍより長くなる程塗膜の硬化反応速度が遅くなる傾
向があり、３６５ｎｍを超えると完全硬化しなくなるの
で、３００〜３６０ｎｍの波長域のものが好ましい。

【００３７】上記光の照射量は、少なくなると硬化が不
十分となって、表面硬度及びプラスチックプレートへの
密着性が低下し、多くしてもそれ以上硬化が進行せず、
逆に光による劣化が起こるので、３６５ｎｍの積算露光
量として５００ｍＪ／ｃｍ²が好ましい。

【００３８】本発明の帯電防止透明プラスチックプレー
トの製造方法は上述した通りであるが、透明性を向上さ
せ、表面に付着した導電性粉末を除去するために、得ら
れた硬化塗膜の表面をバフ研磨することが好ましい。こ
のようなバフ研磨により、本発明の製造方法によって得
られる帯電防止透明プラスチックプレートは、塵埃を極
端に嫌う半導体の製造装置等に好適に使用される。

【００３９】

【実施例】以下に、本発明の実施例を説明する。 〔光硬化性導電塗料Ａの調製〕（以下塗料Ａという） 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３５
０重量部、２，４−ジエチルチオキサントン１重量部及
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、混合して溶解させた。次いで、粒径０．０
２μｍの酸化アンチモン含有導電性粉末（三菱マテリア
ル社製「Ｔ−１」）１００重量部、残存水酸基３４モル
％、ブチラール化度６５モル％、アセチル基１モル％及
び重合度１９００のアセタール樹脂１０重量部を、アト
ライターを回転させながら２０分間かけて添加した後、
さらに１０時間分散を行い光硬化性導電塗料Ａを得た。

【００４０】〔光硬化性導電塗料Ｂの調製〕（以下塗料
Ｂという） 粒径０．０２μｍの酸化アンチモン含有導電性粉末（三
菱マテリアル社製「Ｔ−１」）１００重量部、残存水酸
基３２モル％、ブチラール化度３８モル％、アセトアセ
タール化度２９モル％、アセチル基１モル％及び重合度
２４００のアセタール樹脂１７重量部、ペンタエリスリ
トールテトラアクリレート３４重量部、ヒドロキノン
０．１重量部、エチルセロソルブ３９０重量部、チオキ
サントン１重量部及びミヒラーケトン１重量部をアトラ
イターに仕込み、２４時間分散させて光硬化性導電塗料
Ｂを得た。

【００４１】〔光硬化性導電塗料Ｃの調製〕（以下塗料
Ｃという） 粒径０．０２μｍの酸化アンチモン含有導電性粉末（三
菱マテリアル社製「Ｔ−１」）１００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、エチルセロソルブ３００重量部、
チオキサントン１重量部及びミヒラーケトン１重量部を
アトライターに仕込み２４時間分散させて、光硬化性導
電塗料Ｃを得た。

【００４２】（実施例１）透明アクリル板の両面に、バ
ーコーターを用いて乾燥後の膜厚が１．５μｍとなるよ
うに塗料Ａを塗布し、常温で３０分間乾燥させた後、５
０℃で１０分間熱風乾燥させ塗膜を得た。次いで、この
塗膜に、高圧水銀灯ランプより３００ｎｍ未満の光をカ
ットするフィルターを通して、照射量が２，０００ｍＪ
／ｃｍ² となるように光を照射して硬化塗膜を得た。こ
の硬化塗膜を、直径３０ｃｍのウール性ポリッシャーを
使用して、３，０００ｒｐｍでバフ仕上げし、帯電防止
透明プラスチックプレートを作製した。

【００４３】（実施例２）塗料Ａに代えて、記塗料Ｂを
使用したこと以外は、実施例１と同様にして、帯電防止
透明プラスチックプレートを作製した。

【００４４】（比較例１）透明アクリル板の両面に、バ
ーコーターを用いて乾燥後の膜厚が１．５μｍとなるよ
うに塗料Ａを塗布し、常温で３０分間乾燥させた後、５
０℃で１０分間熱風乾燥させ塗膜を得た。次いで、この
塗膜に、高圧水銀灯ランプより、３００ｎｍ未満の光を
カットするフィルターを使用せずに、照射量が２，００
０ｍＪ／ｃｍ² となるように光を照射して硬化塗膜を得
た。この硬化塗膜を、直径３０ｃｍのウール性ポリッシ
ャーを使用して、３，０００ｒｐｍでバフ仕上げし、帯
電防止透明プラスチックプレートを作製した。

【００４５】（比較例２）塗料Ａに代えて、上記塗料Ｃ
を使用したこと以外は、比較例１と同様にして、帯電防
止透明プラスチックプレートを作製した。

【００４６】〔帯電防止透明プラスチックプレートの性
能評価〕上記実施例及び比較例で得られた帯電防止透明
プラスチックプレートにつき、下記項目の性能評価を行
い、その結果を表１に示した。 （１）帯電防止性 表面固有抵抗をＡＳＴＭ Ｄ２５７に準拠して測定し、
帯電防止性の指標とした。 （２）透明性 ＡＳＴＭ Ｄ１００３に準拠してヘイズ及び全光線透過
率を測定した。 （３）鉛筆硬度 ＪＩＳ Ｋ５４００に準拠して硬化塗膜の耐摩耗性の指
標とした。

【００４７】

【表１】

【００４８】

【発明の効果】本発明の帯電防止透明プラスチックプレ
ートの製造方法は、上に述べた通りであり、従来の製造
方法に比べて、透明性、導電性、表面硬度に優れたプラ
スチックプレートを提供する。このプラスチックプレー
トは、クリーンルームの窓や機器カバー等に好適に使用
することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０９Ｄ 129/14 ＰＦＱ 6904−4Ｊ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】透明プラスチックプレートの少なくとも片
   面に、下記（ａ）〜（ｄ）よりなる光硬化性導電塗料を
   塗布、乾燥し塗膜を形成した後、該塗膜に３００ｎｍ未
   満の波長の光をカットした紫外線を照射して硬化させる
   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。 （ａ）粒径０．０１〜０．４μｍの酸化錫を主成分とす
   る導電性粉末１００重量部。 （ｂ）分子内に少なくとも２個以上の（メタ）アクリロ
   イル基を有する（メタ）アクリレート化合物を主成分と
   するバインダー樹脂１０〜１００重量部。 （ｃ）水酸基が結合しているビニル基のモル％が、主鎖
   中の全ビニル基に対して２０〜８０モル％であるアセタ
   ール樹脂５〜５０重量部。 （ｄ）光重合開始剤０．１〜１０重量部。