樹脂成形品、及び樹脂成形品の製造方法
【課題】本発明は、透明性に優れ、しかもアウトガスの発生が少ない新規な樹脂成形品及び樹脂成形品の製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】素材Ｐとしてのポリプロピレン系樹脂組成物を、加熱筒２の上流側から間欠的に供給し、供給された素材Ｐを加熱筒２の軸心に沿って加熱筒２内に配されたスクリュー３を回転させることによって加熱筒２の上流側から下流側に順次輸送し、加熱筒２を加熱すると共に加熱筒２内を減圧することによって、素材Ｐからガス成分を遊離させつつ、ベント孔４を介して除去する。
【解決手段】素材Ｐとしてのポリプロピレン系樹脂組成物を、加熱筒２の上流側から間欠的に供給し、供給された素材Ｐを加熱筒２の軸心に沿って加熱筒２内に配されたスクリュー３を回転させることによって加熱筒２の上流側から下流側に順次輸送し、加熱筒２を加熱すると共に加熱筒２内を減圧することによって、素材Ｐからガス成分を遊離させつつ、ベント孔４を介して除去する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリプロピレン系樹脂組成物を素材とする樹脂成形品、特に、シリコンウェハーやハードディスク等の精密基板を収容し、保管、運搬、洗浄、エッチング或いは乾燥等の処理を行う際に使用する精密基板収納容器を構成する部品として用いられる樹脂成形品、及び樹脂成形品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、シリコンウェハーやハードディスク等の精密基板を保管、運搬等する際には、精密基板の汚染や破損等を防ぐために、精密基板を収納する精密基板収納容器が使用されている。この精密基板収納容器の素材としては、軽量性、洗浄性、生産性、及びコストといった諸要素を総合的に満たす、ポリオレフィン系樹脂、特に、ポリプロピレン系樹脂を主成分とするポリプロピレン系樹脂組成物が多用されている。
【０００３】
ポリプロピレン系樹脂組成物の主成分たるポリプロピレン系樹脂は、その組成によりホモポリマー（単独重合体）と、少量のコモノマーがプロピレン連鎖中にランダムに取り込まれているランダムコポリマー、ポリプロピレンの中にコモノマーの重合体が海島状に分散して存在するブロックコポリマーに大きく分けることができるが、いずれもＴｉＣｌ3等を含むチーグラー・ナッタ触媒を用いて製造されることが一般的である。
【０００４】
しかしながら、この触媒を用いて製造されたポリプロピレン系樹脂には、その製造方法、触媒の種類等によって含有量に差はあるものの、触媒に起因するハロゲン成分（主に塩素）が触媒残渣として残留している。
【０００５】
このようなハロゲン成分が残留するポリプロピレン系樹脂を主成分とするポリプロピレン系樹脂脂組成物を用いて精密基板収納容器を成形すると、残留するハロゲン成分がアウトガス（成形後に発生するガス成分。成形後、数ヶ月から１年程度はほぼ一定の発生量を維持する。）となって内部に収納された精密基板が汚染される。その結果、精密基板の不具合や歩留まりの低下が生じる。
【０００６】
又、ポリプロピレン系樹脂組成物には、必要に応じて、酸化防止剤、帯電防止剤、中和剤、滑剤、界面活性剤及び過酸化物等の各種添加剤が添加されるが、これらの添加剤もアウトガスの原因となり、精密基板を汚染する。
【０００７】
この点に鑑み、精密基板収納容器をベント式射出成形機で射出成形することによって、精密基板収納容器の製造時に、樹脂から発生するガス成分を排除する手段が提案されている（例えば、下記特許文献１記載の「半導体搬送用治具の製造方法」参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０００‐２１８６６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、近年の各種半導体用デバイスの微細化、高集積化の進展に伴い、精密基板収納容器に対しては、これまで以上に高度なレベルで基板の汚染を防止することが要求されている。具体的には、８０℃×一時間の加熱条件下、精密基板収納容器内において発生するアウトガス（加熱発生ガス）の量が、３×１０5ｎｇ／ｈ未満であることを求められており、特許文献１に記載の手段では、もはやこの要求を満足させるほどのアウトガスの発生が少ない精密基板収納容器を製造することはできなくなっている。
【００１０】
ところで、この種精密基板収納容器に対しては、更に、容器内に精密基板が正しい状態で収納されているか否かなどを目視で判断し得る透明性が要求されることがある。
【００１１】
ポリプロピレン系樹脂組成物を素材とする精密基板収納容器に透明性を付与するにあたっては、ポリプロピレン系樹脂のうち、ホモポリマーやブロックコポリマーは透明性に劣ることから、コモノマーとして少量のエチレンがプロピレン連鎖中にランダムに取り込まれているランダムコポリマー（ポリプロピレン‐エチレンランダム共重合体）を主成分とするポリプロピレン系樹脂組成物が用いられる。
【００１２】
しかしながら、ポリプロピレン‐エチレンランダム共重合体の透明性を十分に向上するためには、ソルビトール系核剤などの核剤を相当量添加する必要があり、この核剤の添加によってアウトガスの発生量が更に増加する。
【００１３】
このため、透明性の高いポリプロピレン‐エチレンランダム共重合体を素材として形成された精密基板収納容器にあっては、アウトガスの発生量が十分に少ないものは現在に至るまで存在しなかった。
【００１４】
本発明は、前記技術的課題を解決するために開発されたものであって、透明性に優れ、しかもアウトガスの発生量が少ない新規な樹脂成形品及び樹脂成形品の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の樹脂成形品（以下、「本発明成形品」と称する。）は、ポリプロピレン‐エチレンランダム共重合体を主成分とするポリプロピレン系樹脂組成物を素材とする樹脂成形品であって、肉厚１．５〜３ｍｍに設定された部分の光線透過率が、波長５５０ｎｍの光線に対して６０％以上であり、且つ、８０℃×一時間の加熱条件下における、加熱発生ガス‐ＤＨＳ‐ＧＣ‐ＭＳ法によって測定されたアウトガス発生量が２０ｎｇ／ｃｍ2・ｈ以下であることを特徴とする。
【００１６】
即ち、本発明成形品は、高い透明性を付与されたポリプロピレン‐エチレンランダム共重合体を主成分とするポリプロピレン系樹脂組成物を素材としているにもかかわらず、アウトガスの発生量が非常に少ない新規な樹脂成形品である。
【００１７】
なお、肉厚１．５〜３ｍｍに設定された部分の光線透過率を、波長５５０ｎｍの光線に対して６０％以上とした理由は、この波長の光線を６０％以上透過すれば、可視光線の十分な透過が見込まれるからである。
【００１８】
又、アウトガスの発生量は、樹脂成形品の表面積に比例することから、本発明成形品においては、樹脂成形品における単位面積あたりのアウトガス発生量を基準としている。
【００１９】
本発明成形品は、各種の樹脂成形品として利用することができるが、アウトガスの発生が少ない特性を有することから、精密基板収納容器を構成する部品とすることが好ましい。
【００２０】
精密基板収納容器は各種構成のものがあり、精密基板収納容器を構成する部品としては、例えば、容器本体部、容器本体部の開口を閉塞する蓋部、容器本体と蓋部とのシール性を向上するガスケット部、精密基板を収納するスロット部、スロット部と共に精密基板を保持する押え部材等がある。又、各種部品が一体的に形成されたものもある。
【００２１】
本発明成形品を精密基板収納容器を構成する部品として利用すれば、アウトガスの発生量の少ない精密基板収納容器を構築することができる。又、本発明成形品を精密基板収納容器を構成する容器本体部及び蓋部の少なくとも一方とし、容器本体部及び蓋部の壁面部分における光線透過率が、波長５５０ｎｍの光線に対して６０％以上となるように肉厚を設定すれば、精密基板収納容器の内部の状態を目視で確認することが可能となる。
【００２２】
本発明成形品においては、更に、肉厚１．５〜３ｍｍに設定された部分の光線透過率が、波長５５０ｎｍの光線に対して６０％以上であり、且つ、波長６００ｎｍの光線に対して６０％以上であるものが好ましい。
【００２３】
精密基板収納容器は、内部に収納された精密基板が紫外線によって変性することを防止すべく、一般にイエローランプと称される紫外線領域の波長がカットされた照明の下に置かれることがある。精密基板収納容器を構成する容器本体部及び蓋部の少なくとも一方において、６００ｎｍの光線に対して６０％以上の光線透過率があれば、イエローランプの照明下においても精密基板収納容器の内部の状態を目視で確認することが可能となる。
【００２４】
本発明の樹脂成形品の製造方法（以下、「本発明方法」と称する。）は、加熱筒の上流側から供給された素材を、加熱筒の軸心に沿って加熱筒内に配されたベント部を有するスクリューを回転させることによって、スクリューにおける上流側に存する第一ステージから、下流側の第二ステージに向かって輸送し、加熱筒を加熱すると共に加熱筒内を減圧することによって、素材から遊離させたガス成分を、ベント孔を介して除去するベント式射出成形機を用いた樹脂成形品の製造方法であって、この製造方法は、加熱筒の上流側から素材としてのポリプロピレン系樹脂組成物を間欠的に導入することによって、加熱筒における第一ステージに減圧された空隙を形成し、前記空隙に遊離したガス成分をベント孔を介して除去することを特徴とする。
【００２５】
ベント式射出成形機を用いた「通常の射出成形」にあっては、素材としての樹脂組成物を加熱筒の上流側から「連続的」に供給し、加熱筒の上流側から下流側に向かって順次輸送する。連続的に供給された樹脂組成物は、加熱筒内におけるベント孔よりも上流側の第一ステージと称される部位を満たし、この状態で加熱され、可塑化される。
【００２６】
即ち、ベント式射出成形機を用いた通常の射出成形にあっては、第一ステージが樹脂組成物によって満たされるため、樹脂組成物は、第一ステージにおいて減圧下に晒されることが無く、第一ステージを通過した時点でようやく減圧下に晒され、脱気される。
【００２７】
一方、本発明方法においては、ポリプロピレン系樹脂組成物を加熱筒の上流側から「間欠的」に供給し、加熱筒の上流側から下流側に向かって順次輸送する。間欠的に供給された個々のポリプロピレン系樹脂組成物は、第一ステージにおいて減圧された空隙を形成し、この状態で加熱され、可塑化される。
【００２８】
即ち、本発明方法によれば、第一ステージにおいて減圧された空隙が形成されるため、第一ステージにおけるポリプロピレン系樹脂は、ベント部に至る前の第一ステージを輸送される間においてもガス成分を遊離させる。又、加熱筒内にポリプロピレン系樹脂組成物の一単位を間欠的に供給することから、加熱筒内における個々のポリプロピレン系樹脂組成物は、減圧下に晒される表面積が比較的大きくなる。これより、加熱筒内に間欠的に供給された個々のポリプロピレン系樹脂組成物の一単位は、第一ステージを移動しながら加熱され、十分な時間をかけてその内部に含まれるガス成分を速やかに遊離させる。その結果、成形後の樹脂成形品においてアウトガスの発生量が非常に少なくなる。
【００２９】
本発明方法においては、ポリプロピレン系樹脂組成物を、樹脂成形品をなす一単位量毎に加熱筒の上流側から間欠的に供給することが好ましい。
【００３０】
「樹脂成形品をなす一単位量」とは、射出成形時における樹脂成形品（樹脂成形品自体に加え、場合によってはスプルー及びランナーを含む）一個を成形するために必要なポリプロピレン系樹脂組成物の量を意味する。
【００３１】
本発明方法においては、素材として、肉厚２ｍｍにおけるヘーズ値が２０〜３５％のポリプロピレン系樹脂組成物を用いることが好ましい。
【００３２】
これによって、透明性に優れ、しかもアウトガスの発生量が少ない樹脂成形品を得ることができる。なお、ヘーズ値は、ＪＩＳ Ｋ７１３６に準拠した測定装置（ヘーズメータ）によって測定することができる。
【００３３】
本発明方法によれば、ベント式射出成形機を用いた通常の射出成形と比べてアウトガスの発生量の少ない樹脂成形品を製造することができ、例えば、８０℃×一時間の加熱条件での加熱発生ガス‐ＤＨＳ‐ＧＣ‐ＭＳ法によって測定されたアウトガス発生量が２０ｎｇ／ｃｍ2・ｈ以下の樹脂成形品を製造することもできる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明製品は、透明性に優れ、しかもアウトガスの発生が少ない新規な樹脂成形品である。これより、本発明製品を精密基板収納容器を構成する部品とすれば、アウトガスの発生量の少ない精密基板収納容器を構築することができる。又、本発明成形品を精密基板収納容器を構成する容器本体部及び蓋部の少なくとも一方とすれば、精密基板収納容器の内部の状態を目視で確認することが可能となる。
【００３５】
本発明方法によれば、アウトガスの発生量の少ない樹脂成形品を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】図１は、本発明方法に用いられるベント式射出成形機における射出ユニットの一実施形態を示す断面図である。
【図２】図２（ａ）〜（ｅ）は、本発明方法の工程を示す説明図である。
【図３】図３は、本発明方法によって成形した精密基板収納容器（８インチウェハ用）を示す分解斜視図である。
【図４】図４は、本発明方法によって成形した精密基板収納容器（１２インチウェハ用）を示す分解斜視図である。
【図５】図５は、精密基板収納容器（１２インチウェハ用）の蓋部を示す分解斜視図である。
【図６】図６は、加熱発生ガス‐ＤＨＳ‐ＧＣ‐ＭＳ法における、テストピースから発生するアウトガスの採取概要を示す模式図である。
【図７】図７は、加熱発生ガス‐ＤＨＳ‐ＧＣ‐ＭＳ法における、精密基板収納容器内に発生するアウトガスの採取概要を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
＜素材＞
本発明において、「ポリプロピレン系樹脂」とは、プロピレンの単独重合体であるホモポリマー、少量のコモノマーがプロピレン連鎖中にランダムに取り込まれているランダムコポリマー、及びポリプロピレンの中にコモノマーの重合体が海島状に分散して存在するブロックコポリマーを意味する。
【００３８】
又、本発明において、「ポリプロピレン‐エチレンランダム共重合体」とは、前記ポリプロピレン系樹脂のうち、少量（通常、２〜５重量％）のエチレンがコモノマーとしてプロピレン連鎖中にランダムに取り込まれているランダムコポリマーを意味する。
【００３９】
更に、本発明において、「ポリプロピレン系樹脂組成物」とは、前記ポリプロピレン系樹脂を主成分とし、これに、酸化防止剤、帯電防止剤、中和剤、滑剤、界面活性剤、過酸化物及び核剤等の各種添加剤が添加されているものを意味する。
【００４０】
添加剤の添加量は、特に限定されるものではないが、通常、ポリプロピレン系樹脂１００重量部に対し、酸化防止剤０．０１〜０．１重量部、中和剤０．０１〜０．０５重量部、界面活性剤０．０５〜０．２重量部、過酸化物０．０１〜０．０５重量部、核剤０．０５〜０．２重量部程度の添加量で添加される。
【００４１】
このようなポリプロピレン系樹脂組成物の具体例としては、プライムポリマー社製のプライムポリプロシリーズ（Ｊ‐７２１ＧＲ、Ｊ‐２０２１ＧＲ、Ｊ‐２０２３ＧＲ、Ｊ‐２０４１ＧＡ及びＪ‐３０２１ＧＲ等）などを挙げることができる。
【００４２】
＜ベント式射出成形機＞
図１に、本発明方法に用いられるベント式射出成形機における射出ユニットの一実施形態を示す。
【００４３】
射出ユニット１は、素材を加熱すると共に、型締め装置（図示せず）に開閉自在に備えられた金型に可塑化した素材を射出する機構部分であり、加熱筒２と、スクリュー３と、ベント孔４と、ホッパ５と、ノズル６とを具備する。
【００４４】
加熱筒２は、中空円筒状の筒本体２１と、筒本体２１の外周部分に備えられたバンドヒータ２２とからなり、バンドヒータ２２からの伝熱によって筒本体２１内に存する素材が加熱される仕組みとなっている。なお、筒本体２１の内径及び有効長さは、射出成形機の規模によって異なる。本実施形態においては、内径５０ｍｍ、有効長さ３６００ｍｍのものを用いた。
【００４５】
スクリュー３は、筒本体２１の軸心に沿って、筒本体２１内に配される。スクリュー３には、その長さ方向に沿って螺旋状の溝が設けられてなり、図示しないモータの駆動力を受けて回転する。筒本体２１内に存する素材は、スクリュー３の回転に伴って筒本体２１の上流側から下流側に輸送される。この際、バンドヒータ２２からの伝熱と、スクリュー３の回転によるせん断力とによって、素材が効率よく可塑化される。
【００４６】
スクリュー３に設けられた螺旋状の溝は、その中ほどにおいて、他の部分よりピッチが狭く、且つ溝深さが深くなるように設定されたベント部３１が設けられている。又、ベント部３１の上流側には、周縁に複数のスリットを備えたダム部３２が設けられている。従って、筒本体２１内を移動する素材は、可塑化されながらダム部３２に至り、ダム部３２に設けられたスリットによって線状に裁断されながら、ベント部３１に押し出される。
【００４７】
一般に、スクリュー３におけるベント部３１が設けられた位置より上流側は、第一ステージと称され、第一ステージより下流側は第二ステージと称される。通常、第一ステージの長さより第二ステージの長さが短くなるように、第一ステージと第二ステージの長さの比率は、１：０．３〜０．９に設定される。本実施形態において第一ステージと、第二ステージとの比率は１：０．５に設定している。
【００４８】
又、第二ステージに占めるベント部３１の長さの割合は、通常、第二ステージの長さに対し、ベント部３１の長さが０．３〜０．７程度となるように設定される。本実施形態においては、第二ステージの長さに対し、ベント部３１の長さが１：０．５となるように設定している。
【００４９】
ベント孔４は、加熱筒２に備えられた中空円筒状の部材であり、筒本体２１内に配されたスクリュー３におけるベント部３１が存する位置において、その下部が筒本体２１内に連通している。ベント孔４の上端は閉塞されているが、ベント孔４から図中横方向に延びる吸引管４１によって、ベント孔４内と外部とが連通している。吸引管４１は、図示しない減圧装置から延びる配管と接続される。これより、減圧装置を作動させることによって、筒本体２１内が減圧される。
【００５０】
ホッパ５は、筒本体２１内に素材を供給するためのものであり、筒本体２１の上流側に配される。ホッパ５は、漏斗状の脚部５１を有し、脚部５１が筒本体２１内に連通している。本実施形態において、漏斗状の脚部５１には、スライド式の開閉板５２が備えられてなり、開閉板５２を開くことによって、ホッパ５内に存する素材が筒本体２１内に供給される。一方、開閉板５２が閉じられれば、素材の供給が停止され、筒本体２１の減圧状態が維持される。即ち、本実施形態においては、開閉板５２を開閉することによって、素材の供給量及び供給ピッチが制御される仕組みとなっている。
【００５１】
ノズル６は、加熱筒２の下流側末端に配され、筒本体２１の下流側末端に所定量の素材が輸送されると、自動的に金型に向かって所定の射出圧力で素材を射出する仕組みとなっている。
【００５２】
なお、ベント式射出成形装置における、加熱筒２の温度、開閉板５２の開閉、スクリュー３の回転数、減圧装置による減圧、ノズル６の射出圧力及び射出ピッチ、金型温度等は、図示しない制御部によって制御されており、且つ任意に設定することができる。
【００５３】
＜樹脂成形品の製造方法＞
図２（ａ）に示すように、本発明方法においては、まず、素材Ｐ（ポリプロピレン系樹脂組成物）をホッパ５に投入する。なお、素材Ｐは、ホッパ５に投入する前に、バッチ式の加熱・乾燥工程に供し、素材に含まれる水分や揮発成分を予備的に除去しておくことが好ましい。
【００５４】
次いで、図２（ｂ）に示すように、開閉板５２が開かれると、素材Ｐが筒本体２１内に供給される。
【００５５】
所定量の素材Ｐが投入されると、開閉板５２は閉じられ、図２（ｃ）に示すように、スクリュー３の回転に伴って、投入された素材Ｐの一単位Ｐ１が筒本体２１の上流側から下流側に向かって輸送される。なお、素材Ｐは、一定の間隔をおいて間欠的に投入されることから、第一ステージには空隙が形成される。
【００５６】
スクリュー３によって筒本体２１内を輸送される素材の輸送スピードは、モータの回転数、スクリュー３に設けられた螺旋状の溝のピッチ、及び溝深さによって決定される。素材の輸送スピードを遅くすると、素材の可塑化及び素材から発生するガスの脱気効率は向上するが、単位時間当たりの成形量が少なくなる。これより、本発明方法においては、素材の輸送スピード（平均）を２０〜１００ｍｍ／ｓとすることが好ましい。
【００５７】
第一ステージにおいて、素材Ｐの一単位Ｐ１は、バンドヒータ２２からの伝熱と、スクリュー３の回転によるせん断力とによって可塑化されると共にガス成分を遊離させる。バンドヒータ２２によって加熱される筒本体２１の温度は、素材Ｐの溶融温度を基準として設定され、通常、素材Ｐの溶融温度より２０〜５０℃高い温度に設定される。
【００５８】
素材Ｐを間欠的に供給することによって、第一ステージに形成された空隙はベント孔４の吸引管４１に接続された減圧機によって減圧状態となっており、第一ステージを移動する素材Ｐの一単位Ｐ１から遊離したガス成分は、ベント孔４を介して筒本体２１外に排出される。なお、筒本体２１内の気圧を下げれば下げるほど、ガス成分の脱気効率はより向上する。一般的な減圧装置を用いた場合、筒本体２１内の気圧は０．５〜０．８Ｐａ程度に設定される。
【００５９】
その後、素材Ｐの一単位Ｐ１は、脱気されながらダム部３２を通過し、ベント部３１に至る（図２（ｄ）参照）。ベント部３１において素材Ｐの輸送速度は遅くなり、又、ベント部３１における螺旋状の溝の溝深さが深いため、素材Ｐの一単位Ｐ１は、ベント部３１をゆっくりと進みながら、より一層脱気される。
【００６０】
ベント部３１を通過した素材Ｐの一単位Ｐ１は、最終的に加熱筒２の下流側末端に到達し（図２（ｅ）参照）、ノズル６を介して、金型に向かって射出される。
【００６１】
なお、素材Ｐを間欠的に供給するピッチ（供給間隔）としては、第一ステージに存する素材Ｐの一単位Ｐ１が、１〜５個、好ましくは１〜３個となるように設定することが好ましい。更に、素材Ｐの供給量としては、加熱筒２の有効容積（加熱筒２の容積からスクリュー３の体積を引いた値）に対し、２０％（ｖ／ｖ）を超えないようにすることが好ましく、更に、１０％（ｖ／ｖ）を超えないようにすることがより好ましい。
【００６２】
［実施例１］
素材として、プライムポリマー社製、Ｊ‐２０２１ＧＲ（ポリプロピレン‐エチレンランダム共重合体、ヘーズ値３０％（２ｍｍ））を用いた。
【００６３】
この素材は、２．４〜３．０重量％のエチレンがプロピレン連鎖中にランダムに取り込まれているランダムコポリマー（ポリプロピレン‐エチレンランダム共重合体）を主成分とするポリプロピレン系樹脂組成物であり、主成分としてのポリプロピレン‐エチレンランダム共重合体１００重量部に対し、下記表１の添加剤が添加されたものである。
【００６４】
【表１】
【００６５】
この素材を、前処理としてのバッチ式の加熱・乾燥工程（温度９０℃）に供した後、前述の射出ユニット１を備えたベント式射出成形機に供給し、下記表２の条件で図３に示す精密基板収納容器（８インチウェハ用）１００の容器本体部１０２（内側の表面積約３８００ｃｍ2、リブ等を除く壁面部分の肉厚２ｍｍ）、蓋部１０１（内側の表面積約３９５０ｃｍ2、リブ等を除く壁面部分の肉厚２ｍｍ）、スロット部１０３（総表面積約７５００ｃｍ2、リブ等を除く壁面部分の肉厚２〜５ｍｍ（テーパ状））を射出成形した。
【００６６】
【表２】
【００６７】
［実施例２］
素材として、プライムポリマー社製、Ｊ‐２０２３ＧＲ（ポリプロピレン‐エチレンランダム共重合体、ヘーズ値２４％（２ｍｍ））を用いた。
【００６８】
この素材は、２．４〜３重量％のエチレンがプロピレン連鎖中にランダムに取り込まれているランダムコポリマー（ポリプロピレン‐エチレンランダム共重合体）を主成分とするポリプロピレン系樹脂組成物であり、主成分としてのポリプロピレン‐エチレンランダム共重合体１００重量部に対し、下記表３の添加剤が添加されたものである。
【００６９】
【表３】
【００７０】
この素材を、実施例１と同条件で加熱・乾燥工程に供した後、実施例１と同条件でベント式射出成形機に供給し、図３に示す精密基板収納容器１００の容器本体部１０２、蓋部１０１、スロット部１０３を射出成形した。
【００７１】
［実施例３］
図４に１２インチウェハ用の精密基板収納容器１００を示す。
【００７２】
この精密基板収納容器１００は、容器本体部１０２（内側の表面積約７１２７ｃｍ2）と、蓋部１０１（内側の表面積約２２５６ｃｍ2）と、ガスケット１０４とからなり、前記容器本体部１０２は、前記実施例１と同様、プライムポリマー社製、Ｊ‐２０２１ＧＲを素材として用い、この素材を、前処理としてのバッチ式の加熱・乾燥工程（温度９０℃）に供した後、前述の射出ユニット１を備えたベント式射出成形機に供給し、下記表４の条件で一体的に射出成形したものである（リブ等を除く壁面部分の肉厚３ｍｍ）。
【００７３】
前記蓋部１０１は、図５に示すように、蓋部本体１０１１と、リテーナ部１０１２と、カム機構部１０１３と、被覆片１０１４とが、それぞれ別体にて形成されたものであり、前記蓋部本体１０１１、前記リテーナ部１０１２、及び前記被覆片１０１４は、前記実施例１と同様、プライムポリマー社製、Ｊ‐２０２１ＧＲを素材として用い、この素材を、前処理としてのバッチ式の加熱・乾燥工程（温度９０℃）に供した後、前述の射出ユニット１を備えたベント式射出成形機に供給し、一体的に射出成形したものである（リブ等を除く壁面部分の肉厚３ｍｍ）。前記蓋部本体１０１１、及び前記リテーナ部１０１２についての成形条件を下記表４に示す。
【００７４】
なお、前記カム機構部１０２３については、一定以上の強度を必要とするため、東レ社製ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）を素材として射出形成されたものを用いた。又、前記ガスケット１０４は、シリコーンゴムを素材として形成されたものである。
【００７５】
【表４】
【００７６】
［比較例１］
素材として実施例１と同様のプライムポリマー社製、Ｊ‐２０２１ＧＲを用い、実施例１と同条件で加熱・乾燥工程に供した後、素材を連続的（６．７ｇ／ｓ）にベント式射出成形機に供給した以外は、実施例１と同様の条件で射出成形を行い、図３に示す精密基板収納容器１００の容器本体部１０２、蓋部１０１、スロット部１０３を射出成形した。
【００７７】
［比較例２］
素材として実施例２と同様のプライムポリマー社製、Ｊ‐２０２３ＧＲを用い、実施例１と同条件で加熱・乾燥工程に供した後、素材を連続的（６．７ｇ／ｓ）にベント式射出成形機に供給した以外は、実施例１と同様の条件で射出成形を行い、図３に示す精密基板収納容器１００の容器本体部１０２、蓋部１０１、スロット部１０３を射出成形した。
【００７８】
［比較例３］
素材として実施例３と同様のプライムポリマー社製、Ｊ‐２０２３ＧＲを用い、実施例１と同条件で加熱・乾燥工程に供した後、素材を連続的（６．７ｇ／ｓ）にベント式射出成形機に供給した以外は、実施例３と同様の条件で射出成形を行い、図４に示す精密基板収納容器１００の容器本体部１０２、蓋部本体１０１１、リテーナ部１０１２、及び被覆片１０１４を射出成形した。なお、カム機構部１０２３及びガスケット１０４については、実施例３と同様のものを用いた。
【００７９】
実施例１〜３、及び比較例１〜３において射出成形した各精密基板収納容器１００を、５５０ｎｍ及び６００ｎｍにおける光線透過率の測定、単位面積あたりのアウトガス発生量の測定、及び精密基板収納容器１００内におけるアウトガス発生量の測定に供した。各測定に用いた測定手段を以下に示す。
【００８０】
＜光線透過率の測定＞
光線透過率は、ＪＩＳＫ７３６１−１に基づき、ダブルビーム方式の分光光度計（日本分光株式会社製、Ｖ−６５０型）で容器本体部１０１及び蓋部１０２の壁面部分を測定した。光源（重水素ランプおよびハロゲンランプ）より発生した光を試験片に透過および散乱させ積分球を用いて全光線透過量を測定した。測定波長領域は２００〜８００ｎｍの領域で測定し、５５０ｎｍ及び６００ｎｍの波長における光線透過率を評価した。
【００８１】
＜単位面積あたりのアウトガス発生量の測定＞
単位面積あたりのアウトガス発生量は、加熱発生ガス‐ＤＨＳ‐ＧＣ‐ＭＳ（Ｄｙｎａｍｉｃ‐Ｈｅａｄｓｐａｃｅ‐Ｇａｓ Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ‐Ｍａｓｓ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）法によって測定した。
【００８２】
容器本体部１０１及び蓋部１０２の壁面部分から、５０ｍｍ×１００ｍｍのテストピースＴを切り取り、このテストピースＴをガラスセルＳ中に入れ、ガラスセルＳをオーブンにて８０℃×一時間加熱しながら、高純度Ｎ2ガス気流を通過させて、発生したアウトガスを吸着管ａに捕集濃縮した後、ＧＣ‐ＭＳで測定し（トルエン換算）、この測定値をテストピースＴの総表面積で除算することによって単位面積あたりのアウトガス発生量を求めた。なお、ＧＣ‐ＭＳのイオン化方式は、電子衝撃法（ＥＩ法；７０Ｖ）を用いて測定した。加熱発生ガス‐ＤＨＳ‐ＧＣ‐ＭＳ法におけるアウトガスの採取概要を図６に示す。
【００８３】
＜精密基板収納容器内におけるアウトガス発生量＞
精密基板収納容器内におけるアウトガス発生量は、加熱発生ガス‐ＤＨＳ‐ＧＣ‐ＭＳ法によって測定した。
【００８４】
組み立てた（スロット部１０３が存在する場合は、内部にスロット部１０３を内在させて組み立てた）精密基板収納容器１００の２箇所に穴を開け、この各穴にそれぞれチューブを差し込み、各チューブを介して、精密基板収納容器１００内に高純度Ｎ2ガス気流を通過させた上で、精密基板収納容器１００をオーブンにて８０℃×一時間加熱し、発生したアウトガスを吸着管ａに捕集濃縮した後、ＧＣ‐ＭＳで測定した（トルエン換算）。なお、ＧＣ‐ＭＳのイオン化方式は、電子衝撃法（ＥＩ法；７０Ｖ）を用いて測定した。加熱発生ガス‐ＤＨＳ‐ＧＣ‐ＭＳ法におけるアウトガスの採取概要を図７に示す。
【００８５】
前記各測定手段によって測定した光線透過率、単位面積あたりのアウトガス発生量、及び精密基板収納容器１００内におけるアウトガス発生量を下記表５に示す。
【００８６】
【表５】
【００８７】
表４に示す結果より、実施例１と比較例１、実施例２と比較例２、及び実施例３と比較例３は、それぞれ同じ素材を用いて成形したにもかかわらず、アウトガスの発生量が著しく異なっていることが確認された。
【００８８】
実施例１〜３においては、容器本体部１０２と蓋部１０１の光線透過率が５５０ｎｍ及び６００ｎｍにおいて、６０％以上となっており、且つ、アウトガスの発生量が、２０ｎｇ／ｃｍ2・ｈ以下となっていることが確認された。
【００８９】
実施例１〜３によって製造された精密基板収納容器１００内におけるアウトガス発生量は、精密基板収納容器１００に要求されるアウトガス発生量の基準量３．０×１０5ｎｇ／ｈ未満を十分に満たしていることが認められた。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
本発明成形品は、透明性及び低アウトガス性が求められる樹脂成形品として利用することができる。又、本発明方法は、アウトガスの発生が少ない樹脂成形品の製造方法として利用することができる。
【符号の説明】
【００９１】
１ 射出ユニット
２ 加熱筒
３ スクリュー
４ ベント孔
５ ホッパ
６ ノズル
１００ 精密基板収納容器（樹脂成形品）
１０１ 容器本体部（樹脂成形品）
１０２ 蓋部（樹脂成形品）
１０３ スロット部（樹脂成形品）
Ｐ 素材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリプロピレン系樹脂組成物を素材とする樹脂成形品、特に、シリコンウェハーやハードディスク等の精密基板を収容し、保管、運搬、洗浄、エッチング或いは乾燥等の処理を行う際に使用する精密基板収納容器を構成する部品として用いられる樹脂成形品、及び樹脂成形品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、シリコンウェハーやハードディスク等の精密基板を保管、運搬等する際には、精密基板の汚染や破損等を防ぐために、精密基板を収納する精密基板収納容器が使用されている。この精密基板収納容器の素材としては、軽量性、洗浄性、生産性、及びコストといった諸要素を総合的に満たす、ポリオレフィン系樹脂、特に、ポリプロピレン系樹脂を主成分とするポリプロピレン系樹脂組成物が多用されている。
【０００３】
ポリプロピレン系樹脂組成物の主成分たるポリプロピレン系樹脂は、その組成によりホモポリマー（単独重合体）と、少量のコモノマーがプロピレン連鎖中にランダムに取り込まれているランダムコポリマー、ポリプロピレンの中にコモノマーの重合体が海島状に分散して存在するブロックコポリマーに大きく分けることができるが、いずれもＴｉＣｌ3等を含むチーグラー・ナッタ触媒を用いて製造されることが一般的である。
【０００４】
しかしながら、この触媒を用いて製造されたポリプロピレン系樹脂には、その製造方法、触媒の種類等によって含有量に差はあるものの、触媒に起因するハロゲン成分（主に塩素）が触媒残渣として残留している。
【０００５】
このようなハロゲン成分が残留するポリプロピレン系樹脂を主成分とするポリプロピレン系樹脂脂組成物を用いて精密基板収納容器を成形すると、残留するハロゲン成分がアウトガス（成形後に発生するガス成分。成形後、数ヶ月から１年程度はほぼ一定の発生量を維持する。）となって内部に収納された精密基板が汚染される。その結果、精密基板の不具合や歩留まりの低下が生じる。
【０００６】
又、ポリプロピレン系樹脂組成物には、必要に応じて、酸化防止剤、帯電防止剤、中和剤、滑剤、界面活性剤及び過酸化物等の各種添加剤が添加されるが、これらの添加剤もアウトガスの原因となり、精密基板を汚染する。
【０００７】
この点に鑑み、精密基板収納容器をベント式射出成形機で射出成形することによって、精密基板収納容器の製造時に、樹脂から発生するガス成分を排除する手段が提案されている（例えば、下記特許文献１記載の「半導体搬送用治具の製造方法」参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０００‐２１８６６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、近年の各種半導体用デバイスの微細化、高集積化の進展に伴い、精密基板収納容器に対しては、これまで以上に高度なレベルで基板の汚染を防止することが要求されている。具体的には、８０℃×一時間の加熱条件下、精密基板収納容器内において発生するアウトガス（加熱発生ガス）の量が、３×１０5ｎｇ／ｈ未満であることを求められており、特許文献１に記載の手段では、もはやこの要求を満足させるほどのアウトガスの発生が少ない精密基板収納容器を製造することはできなくなっている。
【００１０】
ところで、この種精密基板収納容器に対しては、更に、容器内に精密基板が正しい状態で収納されているか否かなどを目視で判断し得る透明性が要求されることがある。
【００１１】
ポリプロピレン系樹脂組成物を素材とする精密基板収納容器に透明性を付与するにあたっては、ポリプロピレン系樹脂のうち、ホモポリマーやブロックコポリマーは透明性に劣ることから、コモノマーとして少量のエチレンがプロピレン連鎖中にランダムに取り込まれているランダムコポリマー（ポリプロピレン‐エチレンランダム共重合体）を主成分とするポリプロピレン系樹脂組成物が用いられる。
【００１２】
しかしながら、ポリプロピレン‐エチレンランダム共重合体の透明性を十分に向上するためには、ソルビトール系核剤などの核剤を相当量添加する必要があり、この核剤の添加によってアウトガスの発生量が更に増加する。
【００１３】
このため、透明性の高いポリプロピレン‐エチレンランダム共重合体を素材として形成された精密基板収納容器にあっては、アウトガスの発生量が十分に少ないものは現在に至るまで存在しなかった。
【００１４】
本発明は、前記技術的課題を解決するために開発されたものであって、透明性に優れ、しかもアウトガスの発生量が少ない新規な樹脂成形品及び樹脂成形品の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の樹脂成形品（以下、「本発明成形品」と称する。）は、ポリプロピレン‐エチレンランダム共重合体を主成分とするポリプロピレン系樹脂組成物を素材とする樹脂成形品であって、肉厚１．５〜３ｍｍに設定された部分の光線透過率が、波長５５０ｎｍの光線に対して６０％以上であり、且つ、８０℃×一時間の加熱条件下における、加熱発生ガス‐ＤＨＳ‐ＧＣ‐ＭＳ法によって測定されたアウトガス発生量が２０ｎｇ／ｃｍ2・ｈ以下であることを特徴とする。
【００１６】
即ち、本発明成形品は、高い透明性を付与されたポリプロピレン‐エチレンランダム共重合体を主成分とするポリプロピレン系樹脂組成物を素材としているにもかかわらず、アウトガスの発生量が非常に少ない新規な樹脂成形品である。
【００１７】
なお、肉厚１．５〜３ｍｍに設定された部分の光線透過率を、波長５５０ｎｍの光線に対して６０％以上とした理由は、この波長の光線を６０％以上透過すれば、可視光線の十分な透過が見込まれるからである。
【００１８】
又、アウトガスの発生量は、樹脂成形品の表面積に比例することから、本発明成形品においては、樹脂成形品における単位面積あたりのアウトガス発生量を基準としている。
【００１９】
本発明成形品は、各種の樹脂成形品として利用することができるが、アウトガスの発生が少ない特性を有することから、精密基板収納容器を構成する部品とすることが好ましい。
【００２０】
精密基板収納容器は各種構成のものがあり、精密基板収納容器を構成する部品としては、例えば、容器本体部、容器本体部の開口を閉塞する蓋部、容器本体と蓋部とのシール性を向上するガスケット部、精密基板を収納するスロット部、スロット部と共に精密基板を保持する押え部材等がある。又、各種部品が一体的に形成されたものもある。
【００２１】
本発明成形品を精密基板収納容器を構成する部品として利用すれば、アウトガスの発生量の少ない精密基板収納容器を構築することができる。又、本発明成形品を精密基板収納容器を構成する容器本体部及び蓋部の少なくとも一方とし、容器本体部及び蓋部の壁面部分における光線透過率が、波長５５０ｎｍの光線に対して６０％以上となるように肉厚を設定すれば、精密基板収納容器の内部の状態を目視で確認することが可能となる。
【００２２】
本発明成形品においては、更に、肉厚１．５〜３ｍｍに設定された部分の光線透過率が、波長５５０ｎｍの光線に対して６０％以上であり、且つ、波長６００ｎｍの光線に対して６０％以上であるものが好ましい。
【００２３】
精密基板収納容器は、内部に収納された精密基板が紫外線によって変性することを防止すべく、一般にイエローランプと称される紫外線領域の波長がカットされた照明の下に置かれることがある。精密基板収納容器を構成する容器本体部及び蓋部の少なくとも一方において、６００ｎｍの光線に対して６０％以上の光線透過率があれば、イエローランプの照明下においても精密基板収納容器の内部の状態を目視で確認することが可能となる。
【００２４】
本発明の樹脂成形品の製造方法（以下、「本発明方法」と称する。）は、加熱筒の上流側から供給された素材を、加熱筒の軸心に沿って加熱筒内に配されたベント部を有するスクリューを回転させることによって、スクリューにおける上流側に存する第一ステージから、下流側の第二ステージに向かって輸送し、加熱筒を加熱すると共に加熱筒内を減圧することによって、素材から遊離させたガス成分を、ベント孔を介して除去するベント式射出成形機を用いた樹脂成形品の製造方法であって、この製造方法は、加熱筒の上流側から素材としてのポリプロピレン系樹脂組成物を間欠的に導入することによって、加熱筒における第一ステージに減圧された空隙を形成し、前記空隙に遊離したガス成分をベント孔を介して除去することを特徴とする。
【００２５】
ベント式射出成形機を用いた「通常の射出成形」にあっては、素材としての樹脂組成物を加熱筒の上流側から「連続的」に供給し、加熱筒の上流側から下流側に向かって順次輸送する。連続的に供給された樹脂組成物は、加熱筒内におけるベント孔よりも上流側の第一ステージと称される部位を満たし、この状態で加熱され、可塑化される。
【００２６】
即ち、ベント式射出成形機を用いた通常の射出成形にあっては、第一ステージが樹脂組成物によって満たされるため、樹脂組成物は、第一ステージにおいて減圧下に晒されることが無く、第一ステージを通過した時点でようやく減圧下に晒され、脱気される。
【００２７】
一方、本発明方法においては、ポリプロピレン系樹脂組成物を加熱筒の上流側から「間欠的」に供給し、加熱筒の上流側から下流側に向かって順次輸送する。間欠的に供給された個々のポリプロピレン系樹脂組成物は、第一ステージにおいて減圧された空隙を形成し、この状態で加熱され、可塑化される。
【００２８】
即ち、本発明方法によれば、第一ステージにおいて減圧された空隙が形成されるため、第一ステージにおけるポリプロピレン系樹脂は、ベント部に至る前の第一ステージを輸送される間においてもガス成分を遊離させる。又、加熱筒内にポリプロピレン系樹脂組成物の一単位を間欠的に供給することから、加熱筒内における個々のポリプロピレン系樹脂組成物は、減圧下に晒される表面積が比較的大きくなる。これより、加熱筒内に間欠的に供給された個々のポリプロピレン系樹脂組成物の一単位は、第一ステージを移動しながら加熱され、十分な時間をかけてその内部に含まれるガス成分を速やかに遊離させる。その結果、成形後の樹脂成形品においてアウトガスの発生量が非常に少なくなる。
【００２９】
本発明方法においては、ポリプロピレン系樹脂組成物を、樹脂成形品をなす一単位量毎に加熱筒の上流側から間欠的に供給することが好ましい。
【００３０】
「樹脂成形品をなす一単位量」とは、射出成形時における樹脂成形品（樹脂成形品自体に加え、場合によってはスプルー及びランナーを含む）一個を成形するために必要なポリプロピレン系樹脂組成物の量を意味する。
【００３１】
本発明方法においては、素材として、肉厚２ｍｍにおけるヘーズ値が２０〜３５％のポリプロピレン系樹脂組成物を用いることが好ましい。
【００３２】
これによって、透明性に優れ、しかもアウトガスの発生量が少ない樹脂成形品を得ることができる。なお、ヘーズ値は、ＪＩＳ Ｋ７１３６に準拠した測定装置（ヘーズメータ）によって測定することができる。
【００３３】
本発明方法によれば、ベント式射出成形機を用いた通常の射出成形と比べてアウトガスの発生量の少ない樹脂成形品を製造することができ、例えば、８０℃×一時間の加熱条件での加熱発生ガス‐ＤＨＳ‐ＧＣ‐ＭＳ法によって測定されたアウトガス発生量が２０ｎｇ／ｃｍ2・ｈ以下の樹脂成形品を製造することもできる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明製品は、透明性に優れ、しかもアウトガスの発生が少ない新規な樹脂成形品である。これより、本発明製品を精密基板収納容器を構成する部品とすれば、アウトガスの発生量の少ない精密基板収納容器を構築することができる。又、本発明成形品を精密基板収納容器を構成する容器本体部及び蓋部の少なくとも一方とすれば、精密基板収納容器の内部の状態を目視で確認することが可能となる。
【００３５】
本発明方法によれば、アウトガスの発生量の少ない樹脂成形品を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】図１は、本発明方法に用いられるベント式射出成形機における射出ユニットの一実施形態を示す断面図である。
【図２】図２（ａ）〜（ｅ）は、本発明方法の工程を示す説明図である。
【図３】図３は、本発明方法によって成形した精密基板収納容器（８インチウェハ用）を示す分解斜視図である。
【図４】図４は、本発明方法によって成形した精密基板収納容器（１２インチウェハ用）を示す分解斜視図である。
【図５】図５は、精密基板収納容器（１２インチウェハ用）の蓋部を示す分解斜視図である。
【図６】図６は、加熱発生ガス‐ＤＨＳ‐ＧＣ‐ＭＳ法における、テストピースから発生するアウトガスの採取概要を示す模式図である。
【図７】図７は、加熱発生ガス‐ＤＨＳ‐ＧＣ‐ＭＳ法における、精密基板収納容器内に発生するアウトガスの採取概要を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
＜素材＞
本発明において、「ポリプロピレン系樹脂」とは、プロピレンの単独重合体であるホモポリマー、少量のコモノマーがプロピレン連鎖中にランダムに取り込まれているランダムコポリマー、及びポリプロピレンの中にコモノマーの重合体が海島状に分散して存在するブロックコポリマーを意味する。
【００３８】
又、本発明において、「ポリプロピレン‐エチレンランダム共重合体」とは、前記ポリプロピレン系樹脂のうち、少量（通常、２〜５重量％）のエチレンがコモノマーとしてプロピレン連鎖中にランダムに取り込まれているランダムコポリマーを意味する。
【００３９】
更に、本発明において、「ポリプロピレン系樹脂組成物」とは、前記ポリプロピレン系樹脂を主成分とし、これに、酸化防止剤、帯電防止剤、中和剤、滑剤、界面活性剤、過酸化物及び核剤等の各種添加剤が添加されているものを意味する。
【００４０】
添加剤の添加量は、特に限定されるものではないが、通常、ポリプロピレン系樹脂１００重量部に対し、酸化防止剤０．０１〜０．１重量部、中和剤０．０１〜０．０５重量部、界面活性剤０．０５〜０．２重量部、過酸化物０．０１〜０．０５重量部、核剤０．０５〜０．２重量部程度の添加量で添加される。
【００４１】
このようなポリプロピレン系樹脂組成物の具体例としては、プライムポリマー社製のプライムポリプロシリーズ（Ｊ‐７２１ＧＲ、Ｊ‐２０２１ＧＲ、Ｊ‐２０２３ＧＲ、Ｊ‐２０４１ＧＡ及びＪ‐３０２１ＧＲ等）などを挙げることができる。
【００４２】
＜ベント式射出成形機＞
図１に、本発明方法に用いられるベント式射出成形機における射出ユニットの一実施形態を示す。
【００４３】
射出ユニット１は、素材を加熱すると共に、型締め装置（図示せず）に開閉自在に備えられた金型に可塑化した素材を射出する機構部分であり、加熱筒２と、スクリュー３と、ベント孔４と、ホッパ５と、ノズル６とを具備する。
【００４４】
加熱筒２は、中空円筒状の筒本体２１と、筒本体２１の外周部分に備えられたバンドヒータ２２とからなり、バンドヒータ２２からの伝熱によって筒本体２１内に存する素材が加熱される仕組みとなっている。なお、筒本体２１の内径及び有効長さは、射出成形機の規模によって異なる。本実施形態においては、内径５０ｍｍ、有効長さ３６００ｍｍのものを用いた。
【００４５】
スクリュー３は、筒本体２１の軸心に沿って、筒本体２１内に配される。スクリュー３には、その長さ方向に沿って螺旋状の溝が設けられてなり、図示しないモータの駆動力を受けて回転する。筒本体２１内に存する素材は、スクリュー３の回転に伴って筒本体２１の上流側から下流側に輸送される。この際、バンドヒータ２２からの伝熱と、スクリュー３の回転によるせん断力とによって、素材が効率よく可塑化される。
【００４６】
スクリュー３に設けられた螺旋状の溝は、その中ほどにおいて、他の部分よりピッチが狭く、且つ溝深さが深くなるように設定されたベント部３１が設けられている。又、ベント部３１の上流側には、周縁に複数のスリットを備えたダム部３２が設けられている。従って、筒本体２１内を移動する素材は、可塑化されながらダム部３２に至り、ダム部３２に設けられたスリットによって線状に裁断されながら、ベント部３１に押し出される。
【００４７】
一般に、スクリュー３におけるベント部３１が設けられた位置より上流側は、第一ステージと称され、第一ステージより下流側は第二ステージと称される。通常、第一ステージの長さより第二ステージの長さが短くなるように、第一ステージと第二ステージの長さの比率は、１：０．３〜０．９に設定される。本実施形態において第一ステージと、第二ステージとの比率は１：０．５に設定している。
【００４８】
又、第二ステージに占めるベント部３１の長さの割合は、通常、第二ステージの長さに対し、ベント部３１の長さが０．３〜０．７程度となるように設定される。本実施形態においては、第二ステージの長さに対し、ベント部３１の長さが１：０．５となるように設定している。
【００４９】
ベント孔４は、加熱筒２に備えられた中空円筒状の部材であり、筒本体２１内に配されたスクリュー３におけるベント部３１が存する位置において、その下部が筒本体２１内に連通している。ベント孔４の上端は閉塞されているが、ベント孔４から図中横方向に延びる吸引管４１によって、ベント孔４内と外部とが連通している。吸引管４１は、図示しない減圧装置から延びる配管と接続される。これより、減圧装置を作動させることによって、筒本体２１内が減圧される。
【００５０】
ホッパ５は、筒本体２１内に素材を供給するためのものであり、筒本体２１の上流側に配される。ホッパ５は、漏斗状の脚部５１を有し、脚部５１が筒本体２１内に連通している。本実施形態において、漏斗状の脚部５１には、スライド式の開閉板５２が備えられてなり、開閉板５２を開くことによって、ホッパ５内に存する素材が筒本体２１内に供給される。一方、開閉板５２が閉じられれば、素材の供給が停止され、筒本体２１の減圧状態が維持される。即ち、本実施形態においては、開閉板５２を開閉することによって、素材の供給量及び供給ピッチが制御される仕組みとなっている。
【００５１】
ノズル６は、加熱筒２の下流側末端に配され、筒本体２１の下流側末端に所定量の素材が輸送されると、自動的に金型に向かって所定の射出圧力で素材を射出する仕組みとなっている。
【００５２】
なお、ベント式射出成形装置における、加熱筒２の温度、開閉板５２の開閉、スクリュー３の回転数、減圧装置による減圧、ノズル６の射出圧力及び射出ピッチ、金型温度等は、図示しない制御部によって制御されており、且つ任意に設定することができる。
【００５３】
＜樹脂成形品の製造方法＞
図２（ａ）に示すように、本発明方法においては、まず、素材Ｐ（ポリプロピレン系樹脂組成物）をホッパ５に投入する。なお、素材Ｐは、ホッパ５に投入する前に、バッチ式の加熱・乾燥工程に供し、素材に含まれる水分や揮発成分を予備的に除去しておくことが好ましい。
【００５４】
次いで、図２（ｂ）に示すように、開閉板５２が開かれると、素材Ｐが筒本体２１内に供給される。
【００５５】
所定量の素材Ｐが投入されると、開閉板５２は閉じられ、図２（ｃ）に示すように、スクリュー３の回転に伴って、投入された素材Ｐの一単位Ｐ１が筒本体２１の上流側から下流側に向かって輸送される。なお、素材Ｐは、一定の間隔をおいて間欠的に投入されることから、第一ステージには空隙が形成される。
【００５６】
スクリュー３によって筒本体２１内を輸送される素材の輸送スピードは、モータの回転数、スクリュー３に設けられた螺旋状の溝のピッチ、及び溝深さによって決定される。素材の輸送スピードを遅くすると、素材の可塑化及び素材から発生するガスの脱気効率は向上するが、単位時間当たりの成形量が少なくなる。これより、本発明方法においては、素材の輸送スピード（平均）を２０〜１００ｍｍ／ｓとすることが好ましい。
【００５７】
第一ステージにおいて、素材Ｐの一単位Ｐ１は、バンドヒータ２２からの伝熱と、スクリュー３の回転によるせん断力とによって可塑化されると共にガス成分を遊離させる。バンドヒータ２２によって加熱される筒本体２１の温度は、素材Ｐの溶融温度を基準として設定され、通常、素材Ｐの溶融温度より２０〜５０℃高い温度に設定される。
【００５８】
素材Ｐを間欠的に供給することによって、第一ステージに形成された空隙はベント孔４の吸引管４１に接続された減圧機によって減圧状態となっており、第一ステージを移動する素材Ｐの一単位Ｐ１から遊離したガス成分は、ベント孔４を介して筒本体２１外に排出される。なお、筒本体２１内の気圧を下げれば下げるほど、ガス成分の脱気効率はより向上する。一般的な減圧装置を用いた場合、筒本体２１内の気圧は０．５〜０．８Ｐａ程度に設定される。
【００５９】
その後、素材Ｐの一単位Ｐ１は、脱気されながらダム部３２を通過し、ベント部３１に至る（図２（ｄ）参照）。ベント部３１において素材Ｐの輸送速度は遅くなり、又、ベント部３１における螺旋状の溝の溝深さが深いため、素材Ｐの一単位Ｐ１は、ベント部３１をゆっくりと進みながら、より一層脱気される。
【００６０】
ベント部３１を通過した素材Ｐの一単位Ｐ１は、最終的に加熱筒２の下流側末端に到達し（図２（ｅ）参照）、ノズル６を介して、金型に向かって射出される。
【００６１】
なお、素材Ｐを間欠的に供給するピッチ（供給間隔）としては、第一ステージに存する素材Ｐの一単位Ｐ１が、１〜５個、好ましくは１〜３個となるように設定することが好ましい。更に、素材Ｐの供給量としては、加熱筒２の有効容積（加熱筒２の容積からスクリュー３の体積を引いた値）に対し、２０％（ｖ／ｖ）を超えないようにすることが好ましく、更に、１０％（ｖ／ｖ）を超えないようにすることがより好ましい。
【００６２】
［実施例１］
素材として、プライムポリマー社製、Ｊ‐２０２１ＧＲ（ポリプロピレン‐エチレンランダム共重合体、ヘーズ値３０％（２ｍｍ））を用いた。
【００６３】
この素材は、２．４〜３．０重量％のエチレンがプロピレン連鎖中にランダムに取り込まれているランダムコポリマー（ポリプロピレン‐エチレンランダム共重合体）を主成分とするポリプロピレン系樹脂組成物であり、主成分としてのポリプロピレン‐エチレンランダム共重合体１００重量部に対し、下記表１の添加剤が添加されたものである。
【００６４】
【表１】
【００６５】
この素材を、前処理としてのバッチ式の加熱・乾燥工程（温度９０℃）に供した後、前述の射出ユニット１を備えたベント式射出成形機に供給し、下記表２の条件で図３に示す精密基板収納容器（８インチウェハ用）１００の容器本体部１０２（内側の表面積約３８００ｃｍ2、リブ等を除く壁面部分の肉厚２ｍｍ）、蓋部１０１（内側の表面積約３９５０ｃｍ2、リブ等を除く壁面部分の肉厚２ｍｍ）、スロット部１０３（総表面積約７５００ｃｍ2、リブ等を除く壁面部分の肉厚２〜５ｍｍ（テーパ状））を射出成形した。
【００６６】
【表２】
【００６７】
［実施例２］
素材として、プライムポリマー社製、Ｊ‐２０２３ＧＲ（ポリプロピレン‐エチレンランダム共重合体、ヘーズ値２４％（２ｍｍ））を用いた。
【００６８】
この素材は、２．４〜３重量％のエチレンがプロピレン連鎖中にランダムに取り込まれているランダムコポリマー（ポリプロピレン‐エチレンランダム共重合体）を主成分とするポリプロピレン系樹脂組成物であり、主成分としてのポリプロピレン‐エチレンランダム共重合体１００重量部に対し、下記表３の添加剤が添加されたものである。
【００６９】
【表３】
【００７０】
この素材を、実施例１と同条件で加熱・乾燥工程に供した後、実施例１と同条件でベント式射出成形機に供給し、図３に示す精密基板収納容器１００の容器本体部１０２、蓋部１０１、スロット部１０３を射出成形した。
【００７１】
［実施例３］
図４に１２インチウェハ用の精密基板収納容器１００を示す。
【００７２】
この精密基板収納容器１００は、容器本体部１０２（内側の表面積約７１２７ｃｍ2）と、蓋部１０１（内側の表面積約２２５６ｃｍ2）と、ガスケット１０４とからなり、前記容器本体部１０２は、前記実施例１と同様、プライムポリマー社製、Ｊ‐２０２１ＧＲを素材として用い、この素材を、前処理としてのバッチ式の加熱・乾燥工程（温度９０℃）に供した後、前述の射出ユニット１を備えたベント式射出成形機に供給し、下記表４の条件で一体的に射出成形したものである（リブ等を除く壁面部分の肉厚３ｍｍ）。
【００７３】
前記蓋部１０１は、図５に示すように、蓋部本体１０１１と、リテーナ部１０１２と、カム機構部１０１３と、被覆片１０１４とが、それぞれ別体にて形成されたものであり、前記蓋部本体１０１１、前記リテーナ部１０１２、及び前記被覆片１０１４は、前記実施例１と同様、プライムポリマー社製、Ｊ‐２０２１ＧＲを素材として用い、この素材を、前処理としてのバッチ式の加熱・乾燥工程（温度９０℃）に供した後、前述の射出ユニット１を備えたベント式射出成形機に供給し、一体的に射出成形したものである（リブ等を除く壁面部分の肉厚３ｍｍ）。前記蓋部本体１０１１、及び前記リテーナ部１０１２についての成形条件を下記表４に示す。
【００７４】
なお、前記カム機構部１０２３については、一定以上の強度を必要とするため、東レ社製ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）を素材として射出形成されたものを用いた。又、前記ガスケット１０４は、シリコーンゴムを素材として形成されたものである。
【００７５】
【表４】
【００７６】
［比較例１］
素材として実施例１と同様のプライムポリマー社製、Ｊ‐２０２１ＧＲを用い、実施例１と同条件で加熱・乾燥工程に供した後、素材を連続的（６．７ｇ／ｓ）にベント式射出成形機に供給した以外は、実施例１と同様の条件で射出成形を行い、図３に示す精密基板収納容器１００の容器本体部１０２、蓋部１０１、スロット部１０３を射出成形した。
【００７７】
［比較例２］
素材として実施例２と同様のプライムポリマー社製、Ｊ‐２０２３ＧＲを用い、実施例１と同条件で加熱・乾燥工程に供した後、素材を連続的（６．７ｇ／ｓ）にベント式射出成形機に供給した以外は、実施例１と同様の条件で射出成形を行い、図３に示す精密基板収納容器１００の容器本体部１０２、蓋部１０１、スロット部１０３を射出成形した。
【００７８】
［比較例３］
素材として実施例３と同様のプライムポリマー社製、Ｊ‐２０２３ＧＲを用い、実施例１と同条件で加熱・乾燥工程に供した後、素材を連続的（６．７ｇ／ｓ）にベント式射出成形機に供給した以外は、実施例３と同様の条件で射出成形を行い、図４に示す精密基板収納容器１００の容器本体部１０２、蓋部本体１０１１、リテーナ部１０１２、及び被覆片１０１４を射出成形した。なお、カム機構部１０２３及びガスケット１０４については、実施例３と同様のものを用いた。
【００７９】
実施例１〜３、及び比較例１〜３において射出成形した各精密基板収納容器１００を、５５０ｎｍ及び６００ｎｍにおける光線透過率の測定、単位面積あたりのアウトガス発生量の測定、及び精密基板収納容器１００内におけるアウトガス発生量の測定に供した。各測定に用いた測定手段を以下に示す。
【００８０】
＜光線透過率の測定＞
光線透過率は、ＪＩＳＫ７３６１−１に基づき、ダブルビーム方式の分光光度計（日本分光株式会社製、Ｖ−６５０型）で容器本体部１０１及び蓋部１０２の壁面部分を測定した。光源（重水素ランプおよびハロゲンランプ）より発生した光を試験片に透過および散乱させ積分球を用いて全光線透過量を測定した。測定波長領域は２００〜８００ｎｍの領域で測定し、５５０ｎｍ及び６００ｎｍの波長における光線透過率を評価した。
【００８１】
＜単位面積あたりのアウトガス発生量の測定＞
単位面積あたりのアウトガス発生量は、加熱発生ガス‐ＤＨＳ‐ＧＣ‐ＭＳ（Ｄｙｎａｍｉｃ‐Ｈｅａｄｓｐａｃｅ‐Ｇａｓ Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ‐Ｍａｓｓ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）法によって測定した。
【００８２】
容器本体部１０１及び蓋部１０２の壁面部分から、５０ｍｍ×１００ｍｍのテストピースＴを切り取り、このテストピースＴをガラスセルＳ中に入れ、ガラスセルＳをオーブンにて８０℃×一時間加熱しながら、高純度Ｎ2ガス気流を通過させて、発生したアウトガスを吸着管ａに捕集濃縮した後、ＧＣ‐ＭＳで測定し（トルエン換算）、この測定値をテストピースＴの総表面積で除算することによって単位面積あたりのアウトガス発生量を求めた。なお、ＧＣ‐ＭＳのイオン化方式は、電子衝撃法（ＥＩ法；７０Ｖ）を用いて測定した。加熱発生ガス‐ＤＨＳ‐ＧＣ‐ＭＳ法におけるアウトガスの採取概要を図６に示す。
【００８３】
＜精密基板収納容器内におけるアウトガス発生量＞
精密基板収納容器内におけるアウトガス発生量は、加熱発生ガス‐ＤＨＳ‐ＧＣ‐ＭＳ法によって測定した。
【００８４】
組み立てた（スロット部１０３が存在する場合は、内部にスロット部１０３を内在させて組み立てた）精密基板収納容器１００の２箇所に穴を開け、この各穴にそれぞれチューブを差し込み、各チューブを介して、精密基板収納容器１００内に高純度Ｎ2ガス気流を通過させた上で、精密基板収納容器１００をオーブンにて８０℃×一時間加熱し、発生したアウトガスを吸着管ａに捕集濃縮した後、ＧＣ‐ＭＳで測定した（トルエン換算）。なお、ＧＣ‐ＭＳのイオン化方式は、電子衝撃法（ＥＩ法；７０Ｖ）を用いて測定した。加熱発生ガス‐ＤＨＳ‐ＧＣ‐ＭＳ法におけるアウトガスの採取概要を図７に示す。
【００８５】
前記各測定手段によって測定した光線透過率、単位面積あたりのアウトガス発生量、及び精密基板収納容器１００内におけるアウトガス発生量を下記表５に示す。
【００８６】
【表５】
【００８７】
表４に示す結果より、実施例１と比較例１、実施例２と比較例２、及び実施例３と比較例３は、それぞれ同じ素材を用いて成形したにもかかわらず、アウトガスの発生量が著しく異なっていることが確認された。
【００８８】
実施例１〜３においては、容器本体部１０２と蓋部１０１の光線透過率が５５０ｎｍ及び６００ｎｍにおいて、６０％以上となっており、且つ、アウトガスの発生量が、２０ｎｇ／ｃｍ2・ｈ以下となっていることが確認された。
【００８９】
実施例１〜３によって製造された精密基板収納容器１００内におけるアウトガス発生量は、精密基板収納容器１００に要求されるアウトガス発生量の基準量３．０×１０5ｎｇ／ｈ未満を十分に満たしていることが認められた。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
本発明成形品は、透明性及び低アウトガス性が求められる樹脂成形品として利用することができる。又、本発明方法は、アウトガスの発生が少ない樹脂成形品の製造方法として利用することができる。
【符号の説明】
【００９１】
１ 射出ユニット
２ 加熱筒
３ スクリュー
４ ベント孔
５ ホッパ
６ ノズル
１００ 精密基板収納容器（樹脂成形品）
１０１ 容器本体部（樹脂成形品）
１０２ 蓋部（樹脂成形品）
１０３ スロット部（樹脂成形品）
Ｐ 素材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリプロピレン‐エチレンランダム共重合体を主成分とするポリプロピレン系樹脂組成物を素材とする樹脂成形品であって、
肉厚１．５〜３ｍｍに設定された部分の光線透過率が、波長５５０ｎｍの光線に対して６０％以上であり、
且つ、窒素雰囲気下、８０℃×一時間の加熱条件での加熱発生ガス‐ＤＨＳ‐ＧＣ‐ＭＳ法によるアウトガス発生量が２０ｎｇ／ｃｍ2・ｈ以下であることを特徴とする樹脂成形品。
【請求項２】
請求項１に記載の樹脂成形品において、
樹脂成形品が精密基板収納容器を構成する部品である樹脂成形品。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の樹脂成形品において、
肉厚１．５〜３ｍｍに設定された部分の光線透過率が、波長５５０ｎｍの光線に対して６０％以上であり、且つ、波長６００ｎｍの光線に対して６０％以上である樹脂成形品。
【請求項４】
加熱筒の上流側から供給された素材を、加熱筒の軸心に沿って加熱筒内に配されたベント部を有するスクリューを回転させることによって、スクリューにおける上流側に存する第一ステージから、下流側の第二ステージに向かって輸送し、
加熱筒を加熱すると共に加熱筒内を減圧することによって、素材から遊離させたガス成分を、ベント孔を介して除去するベント式射出成形機を用いた樹脂成形品の製造方法であって、
この製造方法は、
加熱筒の上流側から素材としてのポリプロピレン系樹脂組成物を間欠的に導入することによって、加熱筒における第一ステージに減圧された空隙を形成し、
前記空隙に遊離したガス成分をベント孔を介して除去することを特徴とする樹脂成形品の製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載の樹脂成形品の製造方法において、
ポリプロピレン系樹脂組成物を、樹脂成形品をなす一単位量毎に加熱筒の上流側から間欠的に供給する樹脂成形品の製造方法。
【請求項６】
請求項４又は５に記載の樹脂成形品の製造方法において、
肉厚２ｍｍにおけるヘーズ値が２０〜３５％のポリプロピレン系樹脂組成物を用いる樹脂成形品の製造方法。
【請求項７】
請求項４ないし６のいずれか１項に記載の樹脂成形品の製造方法によって製造された樹脂成形品であって、この樹脂成形品は、窒素雰囲気下、８０℃×一時間の加熱条件での加熱発生ガス‐ＤＨＳ‐ＧＣ‐ＭＳ法によるアウトガス発生量が２０ｎｇ／ｃｍ2・ｈ以下であることを特徴とする樹脂成形品。
【請求項１】
ポリプロピレン‐エチレンランダム共重合体を主成分とするポリプロピレン系樹脂組成物を素材とする樹脂成形品であって、
肉厚１．５〜３ｍｍに設定された部分の光線透過率が、波長５５０ｎｍの光線に対して６０％以上であり、
且つ、窒素雰囲気下、８０℃×一時間の加熱条件での加熱発生ガス‐ＤＨＳ‐ＧＣ‐ＭＳ法によるアウトガス発生量が２０ｎｇ／ｃｍ2・ｈ以下であることを特徴とする樹脂成形品。
【請求項２】
請求項１に記載の樹脂成形品において、
樹脂成形品が精密基板収納容器を構成する部品である樹脂成形品。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の樹脂成形品において、
肉厚１．５〜３ｍｍに設定された部分の光線透過率が、波長５５０ｎｍの光線に対して６０％以上であり、且つ、波長６００ｎｍの光線に対して６０％以上である樹脂成形品。
【請求項４】
加熱筒の上流側から供給された素材を、加熱筒の軸心に沿って加熱筒内に配されたベント部を有するスクリューを回転させることによって、スクリューにおける上流側に存する第一ステージから、下流側の第二ステージに向かって輸送し、
加熱筒を加熱すると共に加熱筒内を減圧することによって、素材から遊離させたガス成分を、ベント孔を介して除去するベント式射出成形機を用いた樹脂成形品の製造方法であって、
この製造方法は、
加熱筒の上流側から素材としてのポリプロピレン系樹脂組成物を間欠的に導入することによって、加熱筒における第一ステージに減圧された空隙を形成し、
前記空隙に遊離したガス成分をベント孔を介して除去することを特徴とする樹脂成形品の製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載の樹脂成形品の製造方法において、
ポリプロピレン系樹脂組成物を、樹脂成形品をなす一単位量毎に加熱筒の上流側から間欠的に供給する樹脂成形品の製造方法。
【請求項６】
請求項４又は５に記載の樹脂成形品の製造方法において、
肉厚２ｍｍにおけるヘーズ値が２０〜３５％のポリプロピレン系樹脂組成物を用いる樹脂成形品の製造方法。
【請求項７】
請求項４ないし６のいずれか１項に記載の樹脂成形品の製造方法によって製造された樹脂成形品であって、この樹脂成形品は、窒素雰囲気下、８０℃×一時間の加熱条件での加熱発生ガス‐ＤＨＳ‐ＧＣ‐ＭＳ法によるアウトガス発生量が２０ｎｇ／ｃｍ2・ｈ以下であることを特徴とする樹脂成形品。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−９９８００（Ｐ２０１２−９９８００Ａ）
【公開日】平成２４年５月２４日（２０１２．５．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２１０４１（Ｐ２０１１−２２１０４１）
【出願日】平成２３年１０月５日（２０１１．１０．５）
【出願人】（５９１２７０４１９）ゴールド工業株式会社 (14)
【出願人】（５０９１６０２３６）双日プラネット株式会社 (5)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月２４日（２０１２．５．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月５日（２０１１．１０．５）
【出願人】（５９１２７０４１９）ゴールド工業株式会社 (14)
【出願人】（５０９１６０２３６）双日プラネット株式会社 (5)
【Ｆターム（参考）】
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