(57)【要約】【課題】フィルム内部からの材料成分の脱落とフィルム表面からの材料成分の空気中への拡散を防止できるとともに、良好な帯電防止性能と遮光性能を有する遮光フィルムを提供することを目的としている。【解決手段】厚み方向の中間にポリオレフィン樹脂１００重量部に対して遮光剤を１〜１０重量部含有するポリオレフィン樹脂組成物からなる遮光層を有し、厚み方向の両面に沿ってポリオレフィン樹脂１００重量部に対して帯電防止剤を２〜１０重量部含有するポリオレフィン樹脂組成物からなる帯電防止層を備えるとともに、全ての層が酸化防止剤および／または可塑剤を含まないポリオレフィン樹脂組成物からなることを特徴としている。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
厚み方向の中間にポリオレフィン樹脂１００重量部に対して遮光剤を１〜１０重量部含有するポリオレフィン樹脂組成物からなる遮光層を有し、厚み方向の両最表面にポリオレフィン樹脂１００重量部に対して帯電防止剤を２〜１０重量部含有するポリオレフィン樹脂組成物からなる帯電防止層を備えるとともに、全ての層が酸化防止剤および／または可塑剤を含まないポリオレフィン樹脂組成物からなることを特徴とする遮光フィルム。
【請求項２】
帯電防止層と遮光層との厚み比率が、帯電防止層：遮光層＝０．２：１〜０．５：１であることを特徴とする請求項１に記載の遮光フィルム。
【請求項３】
厚みが５０〜３００ミクロンであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の遮光フィルム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はクリーンルーム内等で用いられる遮光フィルムに関する。さらに詳しくは、発塵及びガスの発生量が少なく、良好な帯電防止性能と遮光性能を有する遮光フィルムに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子の製造やフラットディスプレイパネルに用いられるマイクロエレクトロニクス回路の製造などに代表される精密加工産業においては、回路の製造に、フォトレジストをコーティングした基板表面に光を使って回路パターンを書き込み、その後エッチングによって表面を削って回路パターンを作製するフォトリソグラフィ工程が多く用いられている。
このようなフォトリソグラフィ工程においては、製造環境内の塵の存在は回路パターンを書き込む際など基板製造の支障となることから、一般にクリーンルーム内で行われている。
また、フォトリソグラフィ工程においては、意図しない光、すなわち、回路パターンを書き込むために使用する光以外の光は基板製造の支障となるため、遮光材料を用いて光の制御がなされている。このような遮光材料としては、カーテンや仮設間仕切りとして使い勝手がよい遮光フィルムが用いられている。
従来、遮光フィルムとしては、一般的に、軟質塩化ビニル樹脂などにカーボンブラックなどの遮光剤を練り込んだ樹脂組成物からなる遮光層を備えたものや、この遮光層と軟質塩化ビニル樹脂などに帯電防止剤を練り込んだ樹脂組成物からなる帯電防止層とが積層されたものが用いられている（特許文献１，２参照）。
しかしながら、近年においては精密加工の高精度化に伴い、クリーンルーム内では、塵以外にもガス状物質の拡散がないことなど空気清浄度合の向上が要求されているため、上記のような従来の遮光フィルムではこの要求を満足することができない。
すなわち、上記従来の遮光フィルムにおいては、各層を構成する樹脂組成物中には、フィルム表面にブリードしてガス状物質となりクリーンルーム内を汚染するおそれのある可塑剤、酸化防止剤等の添加剤が含まれる。また、表層からの顔料の脱落による発塵の問題もある。
【０００３】
【特許文献１】特許第３０９０４０８号公報
【特許文献２】特公平３−４８４９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記事情に鑑みて、フィルム内部からの材料成分の脱落とフィルム表面からの材料成分の空気中への拡散を防止できるとともに、良好な帯電防止性能と遮光性能を有する遮光フィルムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明者らは、一般に軟質塩化ビニル系素材よりもオレフィン系素材の方が空気中に拡散するガス状物質が少ないこと、またオレフィン系素材においてはガス状物質となる主要な成分が酸化防止剤と可塑剤であることに着目し、鋭意検討した結果、本発明を完成するに到った。
すなわち、本発明にかかる遮光フィルムは、厚み方向の中間にポリオレフィン樹脂１００重量部に対して遮光剤を１〜１０重量部含有するポリオレフィン樹脂組成物からなる遮光層を有し、厚み方向の両面に沿ってポリオレフィン樹脂１００重量部に対して帯電防止剤を２〜１０重量部含有するポリオレフィン樹脂組成物からなる帯電防止層を備えるとともに、全ての層が酸化防止剤および／または可塑剤を含まないポリオレフィン樹脂組成物からなることを特徴としている。
なお、本発明においては、必要に応じ、帯電防止層と遮光層以外の層を設けることができるが、その場合においても帯電防止層は厚み方向の両最表面に備える必要がある。
【０００６】
本発明の遮光フィルムにおいて、各層を構成する樹脂組成物のベース樹脂として用いられるポリオレフィン樹脂としては、例えば、エチレン、プロピレン、１-ブテン、１- ペンテン、１- ヘキセン、１- オクテン、１- ノネン、１- デセンなどのα―オレフィンの１種以上のモノマーを用いた共重合体やこれらモノマーと他のモノマーとの共重合体が挙げられる。また、これらの共重合体を２種以上混合した混合物や、さらにこれらの共重合体と他の樹脂との混合物なども挙げられる。
そしてこれらのポリオレフィン樹脂のなかでも、柔軟性の点から、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）や直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）を用いることが好ましく、さらに、フィルム表面から空気中に拡散するガス状物質の原因となる共重合体中の低分子量物質を低減する点から、分子量分布が制御できるメタロセン触媒によって合成したメタロセンポリエチレンを用いることが好ましい。
【０００７】
本発明においては、フィルムからの材料成分のガス化による空気中への拡散を防止する必要があるため、ガス化物質の原因となる酸化防止剤および／または可塑剤を含有しないポリオレフィン樹脂を用いる。ここで、酸化防止剤としては、例えば、フェノール系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤、リン系酸化防止剤などがあげられ、可塑剤としては、例えば、フタル酸エステル系可塑剤、リン酸エステル系可塑剤、アジピン酸エステル系可塑剤、セバチン酸エステル系可塑剤などがあげられる。
なお、これら以外の光安定剤や熱安定剤やブロッキング防止剤や分散剤などの添加剤についても、付随的に酸化防止性能や可塑化性能を持つものについては、含有を避ける対象物質となる。
【０００８】
本発明の遮光フィルムにおいて、帯電防止層を構成する樹脂組成物中に配合される帯電防止剤としては、例えば、界面活性剤が代表的なものとして挙げられるが、帯電防止効果が得られるものであれば界面活性剤以外のものも用いることができる。
なお、界面活性剤としてはノニオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、両性界面活性剤のいずれも用いることができるが、経時的に成分がフィルム表面にブリードして来ないように、使用環境温度にて溶解しないものを用いることが好ましい。
また、帯電防止層を構成する樹脂組成物中の帯電防止剤の含有量は、ポリオレフィン樹脂組成物１００重量部に対して２〜１０重量部に限定される。その理由は、帯電防止剤の含有量が２重量部より少ないと十分な帯電防止性能が得られず、また１０重量部より多いと帯電防止剤がフィルム表面にブリードして、フィルム表面から空気中に拡散する可能性があるためである。
【０００９】
本発明の遮光フィルムにおいて、遮光層を構成する樹脂組成物中に配合される遮光剤としては、遮光性能が得られるものであれば特に限定されず、顔料や染料などを用いることができるが、少ない添加量で効果的に遮光するためには、カーボンブラックやアニリンブラックなどの黒色顔料を用いることが好ましい。
また、遮光剤の含有量は、ポリオレフィン樹脂１００重量部に対して１〜１０重量部に限定される。その理由は、遮光剤の含有量が１重量部より少ないと十分な遮光性能が得られず、また１０重量部より多いとフィルムの機械的物性に悪影響を与えることとなるためである。
【００１０】
本発明の遮光フィルムにおける帯電防止層と遮光層との厚みの比率は、帯電防止層：遮光層＝０．２：１〜０．５：１であることが好ましい。
すなわち、帯電防止層の厚みの比率が遮光層の厚み１に対し、０．２より低くなると帯電防止層の中に存在する帯電防止剤の量よりも遮光層に移行する帯電防止剤の量の方が多くなるため、帯電防止効果が不十分となり、０．５より高くなると帯電防止効果を発現させるために混合される帯電防止剤の絶対量が増えることから、帯電防止剤がフィルム表面にブリードして、フィルム表面から空気中に拡散する可能性がある。
なお、本発明においては前記した通り、必要に応じ、帯電防止層と遮光層以外の層を設けることができる。その場合における上記厚みの比率は、遮光フィルムの全層の厚みから帯電防止層の除いた層の合計を１とし、これに対し帯電防止層が０．２〜０．５となるようにすることが必要である。
また、両最表面の帯電防止層の厚みが異なると遮光フィルム自体がカールを起こし易くなるので、両層の厚みは等しいことが好ましい。
【００１１】
本発明の遮光フィルムを構成する全層の厚みは、５０〜３００ミクロンであることが好ましい。すなわち、遮光フィルムの厚みが５０ミクロンより薄いと十分な機械的強度が得られないとともに、フィルム重量が軽くなるためカーテン等に使用した場合には、周囲の僅かな気流で動いてしまうことから、遮光状態を維持することに支障が出る場合がある。
一方、遮光フィルムの厚みが３００ミクロンより厚いと成形によってフィルムを得る場合には、成形時の成形熱がフィルム自体に蓄熱されてしまい、その熱によってフィルム成分が分解し、ガス状物質が発生しやすくなるおそれがある。
【００１２】
本発明における遮光フィルムは、各層を構成するポリオレフィン樹脂組成物を層状に積層することができれば、特に製造方法に限定はされず、ポリオレフィン樹脂組成物を塗装することによって積層してもよいし、各層を塗装や押出成形によってフィルム状にした後フィルム同士を圧着することによって積層してもよい。但し、生産性を考慮すると、各層の材料となるポリオレフィン樹脂組成物を共押出成形することによって積層することが好ましい。
なお、押出成形する場合には一般に脂肪酸エステル類を潤滑剤として添加するなど、種々の添加剤が使用されるが、本発明の遮光フィルムにおいてはこれらの添加剤はガス状物質の原因となることから使用しないことが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明にかかる遮光フィルムは、厚み方向の中間にポリオレフィン樹脂１００重量部に対して遮光剤を１〜１０重量部含有するポリオレフィン樹脂組成物からなる遮光層を有し、厚み方向の両面に沿ってポリオレフィン樹脂１００重量部に対して帯電防止剤を２〜１０重量部含有するポリオレフィン樹脂組成物からなる帯電防止層を備えるとともに、全ての層が酸化防止剤および／または可塑剤を含まないポリオレフィン樹脂組成物からなるように構成されている。
従って、遮光層から遮光剤が脱落しても、厚み方向の両最表面に形成される帯電防止層によってカバーされることから、フィルムの系外に遮光剤が脱落することがない。また、厚み方向の両最表面に帯電防止層を備えていることから、フィルム表面への外部からの塵の付着を防止できる。さらに、遮光フィルムの全層を構成する樹脂組成物には酸化防止剤および／または可塑剤を含有していないことから、フィルム表面にブリードして作業環境の空気汚染の原因となるガス状物質の発生を防止することができる。
この結果、クリーンルーム内におけるフォトリソグラフィ工程などに必要な光の制御を行いつつ、製造する基板への塵の付着を防ぐことができる。
さらに、フィルム内部からも空気環境を汚染するガス状物質の発生を防止することができ、材料成分の脱落による塵を発生させることがないことから、良好な作業環境を確保することができる
【００１４】
また、帯電防止層と遮光層との厚み比率を、帯電防止層：遮光層＝０．２：１〜０．５：１とすれば、帯電防止効果を発現させるために混合される帯電防止剤の絶対量を抑制しながら、帯電防止層の中に存在する帯電防止剤が遮光層に移行することを防止でき、効果的な帯電防止効果を得ることができる。
【００１５】
さらに、厚みを５０〜３００ミクロンとすれば、遮光フィルムとして十分な機械的強度を得つつ、成形時の熱がフィルムに蓄熱されることによるフィルム成分の分解を防止し、ガス状物質の発生を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に、本発明の具体的な実施例をその比較例と対比させて詳しく説明する。
なお、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
【００１７】
（実施例１）
直鎖状低密度ポリエチレン（スミカセンＥＰ ＧＴ-１４０ ＭＦＲ：１．０ 密度：０．９１７ｇ／ｃｍ3、住友化学工業社製）１００重量部、アニオン系高分子量帯電防止剤（ＳＦＭ１２５、竹本油脂社製）７重量部を、重量混合機で１０分間撹拌混錬し、１８０℃でペレタイズして得た帯電防止層用の樹脂組成物と、直鎖状低密度ポリエチレン（スミカセンＥＰ ＧＴ-１４０ ＭＦＲ：１．０ 密度：０．９１７ｇ／ｃｍ3、住友化学工業社製）１００重量部、カーボンブラック（＃９５０：粒径１６ｎｍ、三菱化学社製）３重量部を、重量混合機で１０分間撹拌混錬し、１８０℃でペレタイズして得た遮光層用の樹脂組成物を、３層共押出機により遮光層が帯電防止層に挟み込まれるようにフィルム状に成形し、最表面となる両帯電防止層が３０ミクロンで、中間層を形成する遮光層が９０ミクロンである厚さ１５０ミクロンの遮光フィルムを得た。
【００１８】
（実施例２）
実施例１と同じ樹脂組成物を用いて同様に成形し、最表面となる両帯電防止層が２０ミクロン、遮光層が１１０ミクロンである厚さ１５０ミクロンの遮光フィルムを得た。
【００１９】
（比較例１）
直鎖状低密度ポリエチレン（スミカセンＥＰ ＧＴ-１４０ ＭＦＲ：１．０ 密度：０．９１７ｇ／ｃｍ3、住友化学工業社製）１００重量部、カーボンブラック（＃３２３０Ｂ：粒径２３ｎｍ、三菱化学社製）３重量部を、重量混合機で１０分間撹拌混錬し、１８０℃でペレタイズして得た遮光層用の樹脂組成物を用いて、押出機により成形し、厚さ１５０ミクロンの単層の遮光フィルムを得た。
【００２０】
（比較例２）
直鎖状低密度ポリエチレン（スミカセンＥＰ ＧＴ-１４０ ＭＦＲ：１．０ 密度：０．９１７ｇ／ｃｍ3、住友化学工業社製）１００重量部、アニオン系高分子量帯電防止剤（ＳＦＭ１２５、竹本油脂社製）７重量部、酸化防止剤（イルガノックス１０１０、チバスペシャリティケミカルズ社製）０．１重量部を、重量混合機で１０分間撹拌混錬し、１８０℃でペレタイズして得た帯電防止層用の樹脂組成物と、直鎖状低密度ポリエチレン（スミカセンＥＰ ＧＴ-１４０ ＭＦＲ：１．０ 密度：０．９１７ｇ／ｃｍ3、住友化学工業社製）１００重量部、カーボンブラック（＃９５０：粒径１６ｎｍ、三菱化学社製）３重量部、酸化防止剤（イルガノックス１０１０、チバスペシャリティケミカルズ社製）０．１重量部を、重量混合機で１０分間撹拌混錬し、１８０℃でペレタイズして得た遮光層用の樹脂組成物を、３層共押出機により遮光層が帯電防止層に挟み込まれるようにフィルム状に成形し、最表面となる両帯電防止層が３０ミクロンで、中間層を形成する遮光層が９０ミクロンである厚さ１５０ミクロンの遮光フィルムを得た。
【００２１】
上記実施例１、２および比較例１、２で得た遮光フィルムについて、それぞれ発塵性、脱ガス性、帯電防止性について評価し、その結果を表１〜３に示した。
なお、発塵性については、遮光フィルムを３０ｃｍ角に切断し、切断部を熱溶融して袋状にしたものに、フィルターにて粒子を取り除いた超純水（粒径０．２μｍ 以上のパーティクル数が１個／ｍＬ 程度）１Ｌを入れ、内表面積に超純水が浸るように１分間振とうし、上記処理を行った抽出液をリオン社製自動微粒子計測器ＫＬ−２２により測定し、試料単位面積当たりの粒径と粒子数を求めることによって評価した。
すなわち、検出される粒子数が多い場合には遮光層からの遮光剤の脱落量が多く、検出される粒子数が少ない場合には遮光層からの遮光剤の脱落量が少ないと判定した。
【００２２】
また、脱ガス性については、ＡＰＭ洗浄（ammonium hydroxide／hydrogen peroxide／water mix、アンモニア・過酸化水素水混合液による洗浄）を行ったガラス容器中に１０ｃｍ角に切断した遮光フィルムと、同じくＡＰＭ洗浄した８インチのシリコンウェハを入れ密閉し、４０℃で１６時間放置したのち、上記シリコンウェハに付着した付着物をＧＬサイエンス社製ウェハアナライザＳＷＡ２５６により分析し、付着物量を測定した。
すなわち、付着物量が多い場合には遮光フィルムから空気中に拡散するガス状物質が多いと判定し、付着物量が少ない場合には遮光フィルムから空気中に拡散するガス状物質が少ないと判定した。
【００２３】
さらに、帯電防止性については、遮光フィルムの表面抵抗値を、三菱化学社製高抵抗率計Ｈｉｒｅｓｔａ−ＵＰを用いて測定した。
【００２４】
【表１】
2009274214.tif 000002
【００２５】
【表２】
2009274214.tif 000003
【００２６】
【表３】
2009274214.tif 000004
【００２７】
上記表１〜３の結果から、遮光層が帯電防止層によって挟み込まれる構造を形成し、各層の膜厚比およびフィルムの厚さが最適正範囲であり、酸化防止剤および／または可塑剤を含有していない実施例１のフィルムについては、発塵性、脱ガス性、帯電防止性のいずれの性能も比較例より良好な結果を示していることがわかる。
また、遮光層が帯電防止層によって挟み込まれる構造を形成し、酸化防止剤および／または可塑剤も含有しないものの、各層の膜厚比が最適正範囲の下限以下となっている実施例２のフィルムについては、発塵性、脱ガス性は良好な結果を示し遮光フィルムとしての最低限の性能を保持しているものの、帯電防止性がやや劣る遮光フィルムとなっていることがわかる。
これに対し、遮光層のみで構成した比較例１のフィルムはフィルム表層からの顔料の脱落が多く、また、帯電防止層および遮光層のいずれにも酸化防止剤を含有した比較例２のフィルムはガスの発生量が多いことから、いずれも高度の空気清浄度が要求されるクリーンルームには不適な遮光フィルムとなっていることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明の遮光フィルムは、例えば、フォトリソグラフィ工程が行われるクリーンルームなどに用いることができる。