CN101500804A - 导电性片材 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种片材，该片材具有对电子器件进行包装及高速安装所需的机械强度，能通过各种成形方法在各种低温条件下进行成形，可得到显著减少了冲裁及裁切加工时产生的毛刺和须状物等的成形品。本发明提供片材及使用该片材的载带，该片材具有基材层和表面层，冲裁毛刺发生率在4％以下；上述基材层含有21～87质量％的聚碳酸酯系树脂，7～68质量％的聚对苯二甲酸亚烷基酯系树脂，和3～30质量％的炭黑；上述表面层通过挤出、共挤出或挤出涂布层叠于上述基材层的一侧或两侧，含有19～86质量％的聚碳酸酯系树脂，6～67质量％的聚对苯二甲酸亚烷基酯系树脂，和5～35质量％的炭黑。

Description

导电性片材
技术领域
本发明涉及一种导电性片材，该导电性片材具有对电子器件进行包装和高速安装所需的机械强度，并且能够显著地减少冲裁和裁切加工时产生的毛刺和须状物等。
背景技术
作为以IC为代表的电子器件和使用IC的电子器件的包装形态，使用注塑托盘(injection tray)、真空成形托盘、料盒(magazine)、载带(carriertape)(也称为压制载带(embossed carrier tape))等。这些包装容器中，为防止IC等电子器件因静电而损坏，使用表面分散有导电性填料的材料，作为导电性填料，广泛使用能廉价且均匀地获得稳定的表面固有电阻值的炭黑。
由分散有炭黑的热塑性树脂形成的导电性片材具有机械强度和成形性下降的问题。作为改善该问题的方法，提出了专利文献1及专利文献2等。作为机械强度高、碳不易脱落的载带用片材，还提出了专利文献3及专利文献4。此外，使气压成形、真空成形、加压成形等各种成形方法的成形变得更为方便，提出了专利文献5；作为提高裁切加工性的方法，提出了专利文献6。然而，随着电子器件的复杂化、精密化及小型化，包装材料的片材的宽度变得狭窄，包装材料也小型化，并且电子器件的包装及高速安装方面的要求也在不断地提高。因此，要求具有能应对这些要求的机械强度、且能通过各种成形方法在各种低温条件下进行成形的加工性高的片材。另外，对于以往的载带，如下问题正逐渐显著化：传送孔和容纳孔(pocket)的中心孔的冲裁部及裁切端部易产生毛刺和须状物等，随着部件进一步的小型化，它们对电子器件的保护造成不良影响。
专利文献1：日本专利特开昭57—205145号公报
专利文献2：日本专利特开昭62—18261号公报
专利文献3：日本专利特表2003—512207号公报
专利文献4：日本专利特开2002—67258号公报
专利文献5：日本专利特开2005—297504号公报
专利文献6：日本专利特开2004—185928号公报
发明的揭示
本发明提供导电性片材，该导电性片材具有对电子器件进行包装及高速安装所需的机械强度，能通过各种成形方法在各种低温条件下进行成形，可得到显著地减少了冲裁及裁切加工时产生的毛刺和须状物等的成形品。
即，本发明具有以下的技术内容。
(1)一种片材，该片材具有基材层和表面层，冲裁毛刺发生率在4％以下；上述基材层含有21～87质量％的聚碳酸酯系树脂，7～68质量％的聚对苯二甲酸亚烷基酯系树脂，和3～30质量％的炭黑；上述表面层通过挤出、共挤出或挤出涂布来层叠于上述基材层的一侧或两侧，含有19～86质量％的聚碳酸酯系树脂，6～67质量％的聚对苯二甲酸亚烷基酯系树脂，和5～35质量％的炭黑。
(2)上述(1)中记载的片材，该片材中，聚对苯二甲酸亚烷基酯系树脂为聚对苯二甲酸丁二醇酯。
(3)上述(1)或(2)中记载的片材，该片材的以JIS—K—6734(2000)为基准测定的拉伸断裂伸长率为10～150％。
(4)上述(1)～(3)中任一项记载的片材，该片材的表面层的表面固有电阻值为102～1010Ω。
(5)上述(1)～(4)中任一项记载的片材，该片材通过使用多流道机头(multi-manifold die)或喂料块(feed block)的共挤出法制造。
(6)使用上述(1)～(5)中任一项记载的片材的载带。
本发明的片材具有优异的机械强度，因此适用于高速包装、高速安装，此外，要得到成形体时，可通过各种成形方法在各种低温条件下进行成形。另外，通过使冲裁加工时等的尘埃产生量显著减少，不会因加工时的碎屑等而污染作为内容物的电子器件，所以适用于高精度的电子器件包装体。
实施发明的最佳方式
基材层的聚碳酸酯系树脂是由二羟基化合物衍生出的化合物，较好的是芳香族二羟基化合物，特好的是2个芳香族二羟基化合物通过某种连接基团连接而成的芳香族二羟基化合物(双酚)。它们可使用通过公知的制造方法制造的化合物，其制造方法无限制，可使用市售的树脂。
将聚碳酸酯系树脂、聚对苯二甲酸亚烷基酯系树脂和炭黑的总和设为100质量％时，基材层的聚碳酸酯系树脂的含量为21～87质量％，较好为35～82质量％。如果不足21质量％，则冲击强度及机械强度下降，此外，如果超过87质量％，则成形温度升高。
作为基材层的聚对苯二甲酸亚烷基酯系树脂，可使用主要由作为二元醇成分的乙二醇或1，4—丁二醇和作为二元羧酸成分的对苯二甲酸或其二甲基酯得到的化合物，而除此之外，也可使用由二乙二醇、1，4—丁二醇、1，4—环己烷二甲醇、庚二醇取代作为共聚物单体的二元醇成分的一部分，或由间苯二甲酸、1，5—萘二甲酸、己二酸等取代作为共聚物单体的二元羧酸成分的一部分而成的化合物。在成形性方面，较好的是使用作为二元醇成分共聚合有0.1～10摩尔％以下的1，4—环己烷二甲醇成分的聚对苯二甲酸亚烷基酯系树脂，或作为酸成分共聚合有1摩尔％以上10摩尔％以下的间苯二甲酸成分的聚对苯二甲酸亚烷基酯系树脂。例如有聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂(PBT)、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)等。
将聚碳酸酯系树脂、聚对苯二甲酸亚烷基酯系树脂和炭黑的总和设为100质量％时，基材层的聚对苯二甲酸亚烷基酯系树脂的含量为7～68质量％，较好为10～49质量％。如果不足7质量％，则成形温度升高，此外，如果超过68质量％，则冲击强度、机械强度下降。
基材层所使用的炭黑有炉法炭黑、槽法炭黑、乙炔黑等，较好的是粒径小、方向性小的炭黑。例如较好的是乙炔黑、科琴黑(Ketjen black)。
将聚碳酸酯系树脂、聚对苯二甲酸亚烷基酯系树脂和炭黑的总和设为100质量％时，基材层的炭黑的含量为3～30质量％，较好为10～25质量％。如果不足3质量％，则难以减少冲裁加工时的毛刺和须状物等的产生，如果超过30质量％，则冲击强度、机械强度下降。
基材层中，在不损害本发明的课题所要求的特性的范围内，可根据需要使用润滑剂、增塑剂、热稳定剂、加工助剂、无机填料、消光剂等各种添加剂。
表面层的聚碳酸酯系树脂可使用与基材层相同的聚碳酸酯系树脂。
将聚碳酸酯系树脂、聚对苯二甲酸亚烷基酯系树脂和炭黑的总和设为100质量％时，表面层的聚碳酸酯系树脂的含量为19～86质量％，较好为32～81质量％。如果不足19质量％，则冲击强度及机械强度下降，此外，如果超过86质量％，则成形温度升高。
表面层的聚对苯二甲酸亚烷基酯系树脂可使用与基材层相同的聚对苯二甲酸亚烷基酯系树脂。
将聚碳酸酯系树脂、聚对苯二甲酸亚烷基酯系树脂和炭黑的总和设为100质量％时，表面层的聚对苯二甲酸亚烷基酯系树脂的含量为6～67质量％，较好为10～48质量％。如果不足6质量％，则成形温度升高，此外，如果超过67质量％，则冲击强度、机械强度下降。
表面层所使用的炭黑有炉法炭黑、槽法炭黑、乙炔黑等，较好的是比表面积大、在树脂中的添加量少且能获得高度的导电性的炭黑。例如较好的是乙炔黑、科琴黑。
表面层的炭黑的含量是可使表面电阻率为102～1010Ω、较好为102～106Ω的添加量，将聚碳酸酯系树脂、聚对苯二甲酸亚烷基酯系树脂和炭黑的总和设为100质量％时，表面层的炭黑的含量为5～35质量％，较好为10～25质量％。如果不足5质量％，则无法获得足够的导电性，表面电阻率上升，如果超过35质量％，则发生与树脂的均匀分散性恶化、成形加工性下降及机械强度等特性值下降等现象。此外，如果表面电阻率超过1010Ω，则无法获得足够的防静电干扰效果，如果不足102Ω，则静电等容易从外部流入，可能会破坏电子器件。
表面层中，在不损害本发明的课题所要求的特性的范围内，可根据需要使用润滑剂、增塑剂、热稳定剂、加工助剂、无机填料、消光剂等各种添加剂。
用JIS—K—6734(2000)所示的测定方法测定的片材试验片的拉伸断裂伸长率在10～150％以下，藉此可抑制传送孔和中心孔中产生的毛刺和须状物的产生。如果在10％以下，则片材过于坚硬，因此冲裁时片材易从该部分产生龟裂，如果在150％以上，则须状物的产生频度增加，对电子器件的污染变得显著。
冲裁毛刺产生率是指：通过图像处理将成形后的各个压制载带的传送孔和中心孔中产生的毛刺和须状物的产生频度数值化后的值。将完全未产生毛刺和须状物的正圆设为产生率0％，通过图像处理求出在冲裁孔部产生的毛刺和须状物占正圆的百分率，将该数值作为表示产生频度的指标。冲裁毛刺产生率较好的是在4％以下，更好的是在3％以下。如果产生率超过4％，则在冲裁孔部产生的毛刺和须状物的量增多，对电子器件的污染变得显著。
片材的整体厚度一般为0.1～3.0mm，较好为0.1～1.5mm，并且表面层的厚度较好的是占整体厚度的2％～80％，特好的是5～60％。如果整体厚度不足0.1mm，则作为载带的强度不足，此外，如果超过3.0mm，则气压成形、真空成形、热板成形等的成形变得困难。此外，如果表面层的厚度不足2％，则载带的表面固有电阻率可能会显著升高，无法获得足够的静电抑制效果，如果超过80％，则气压成形、真空成形、热板成形等的成形性可能会下降。
可以将基材层所用的树脂和炭黑(下面称为树脂组合物)及表面层所用的树脂和炭黑(下面称为树脂组合物)作为原料，通过使用挤出机、压延成形机等的公知的制造方法制造片材。例如，可将基材层和表面层的树脂组合物分别通过不同的挤出机成形为片状或膜状，之后通过热层压法、干式层压法及挤出层压法等逐步进行层叠，或通过挤出涂布等方法在预先成形好的基材层片材的一侧或两侧层叠表面层。此外，通过采用多层共挤出法得到叠层片材的方法也可得到导电性片材，该多层共挤出法使用多流道机头或喂料块，该方法在可通过一个工序得到叠层片材这一点上较佳。
本发明的片材可通过真空成形法、气压成形法、加压成形法等公知的热成形方法成形为与用途相对应的形状。
本发明的片材可较好地用作IC等半导体和使用IC的电子器件的包装容器。
实施例
下面，通过实施例对本发明进行详细说明，但本发明不限定于以下实施例。
(实施例1～15)
(基材层和表面层的制作)
按照表1及表2所示的配比，用双轴挤出机(PCM—40，池贝铁钢所株式会社制)将聚碳酸酯树脂(Panlite L—1225，帝人化成株式会社制)、聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂(Novaduran 5010R8M，三菱工程塑料株式会社制)及科琴黑EC(莱昂阿克苏(LION AKZO)株式会社制)或乙炔黑(denka black粒状，电气化学工业株式会社制)熔融捏合，得到树脂颗粒。然后，使用包括1台基材层用的65mm单轴挤出机和2台表面层用的40mm单轴挤出机的多层片材制膜装置，用65mm挤出机将基材层用的树脂组合物熔融捏合，用40mm单轴挤出机将表面层用的树脂组合物熔融捏合，然后在多流道机头内合流，制作3层片材。所得片材的厚度为200μm，表面层的比率按两侧计算为20％(按一侧计算为10％)。
(比较例1～5)
将实施例所用的聚碳酸酯树脂和聚对苯二甲酸丁二醇酯，再加上ABS树脂(SE—10，电气化学工业株式会社制)、ABS树脂(Santac ET—70，日本A&L株式会社制)、HIPS树脂(H700，东洋苯乙烯株式会社制)、HIPS树脂(HT516，A&M苯乙烯株式会社制)、SBR(Tufprene125，旭化成工业株式会社制)配制成表3所示的配比，除此之外，进行与实施例1～15相同的操作，制作3层片材。
(评价方法)
用下述方法评价各实施例及比较例中制作的片材的各种物理性能，其结果示于表1、表2及表3。
(屈服点强度，断裂点强度，拉伸弹性率，断裂伸长率)
以JIS—K—7127(1999)为基准，使用4号试验片(MD方向)，用英斯特朗(instron)型拉伸试验机以50mm/min的拉伸速度进行拉伸试验。
(杜邦冲击强度)
用东洋精机株式会社制的杜邦式冲击试验机，使用1/2英寸的半球状击芯、500g及1kg的负荷，在环境温度23℃下进行测定。结果用JIS—K—7211的50％冲击破坏能量值(单位：J)表示。
(成形温度评价)
用真空旋转式压制载带成形机(CTF—200，CKD株式会社制)成形各种片材。此时，使用温度标贴测定可成形容纳孔的片材表面温度。
(冲裁性评价)
用光学显微镜(三丰(Mitsutoyo)株式会社制)对用真空旋转式压制载带成形机(CTF—200，CKD株式会社制)成形的各个压制载带的传送孔和中心孔进行扩大摄影，对其照片进行图像处理，将毛刺和须状物的产生频度数值化。数值化的方法是：用图像编辑软件将拍摄的照片二值化，计数冲裁孔部的像素数。由完全未产生毛刺和须状物的正圆的像素数和各样品的冲裁孔部的像素数的比率计算来计算毛刺和须状物覆盖冲裁孔的比例，将其作为产生频度。
(裁切性评价)
用真空旋转式压制载带成形机(CTF—200，CKD株式会社制)的环状组合刀刃进行裁切，用显微镜扩大观察裁切端面，比较有无毛刺和须状物。将几乎没有毛刺和须状物的状态记作优，将有长度不到0.5mm的毛刺和须状物产生的状态记作良，将有长度在0.5mm以上的毛刺和须状物产生的状态记作不合格。
(成形体的表面电阻值)
用真空旋转式压制载带成形机(CTF—200，CKD株式会社制)成形各种片材。采用表面电阻计(三菱油化株式会社制)，将电极间距设为10mm，测定成形品的底面部的表面电阻值。
[表1]
Figure A200780029414D00101
[表2]
Figure A200780029414D00111
[表3]
Figure A200780029414D00121
本发明所提供的片材具有对电子器件进行包装及高速安装所需的机械强度，能通过各种成形方法在各种低温条件下进行成形，可显著减少冲裁及裁切加工时产生的毛刺和须状物等。
产业上利用的可能性
本发明的导电性片材具有优异的机械强度，因此适合高速包装、高速安装，可在各种低温条件下成形。还可显著减少冲裁加工时等的尘埃产生量，不会因碎屑等而污染作为内容物的电子器件，所以可作为高精度的电子器件包装体使用。
这里引用2006年8月10日提出申请的日本专利申请2006-218418号的说明书、权利要求书以及摘要的全部内容作为本发明的说明书的揭示。

Claims (6)

1.一种片材，其特征在于，具有基材层和表面层，冲裁毛刺发生率在4％以下；所述基材层含有21～87质量％的聚碳酸酯系树脂，7～68质量％的聚对苯二甲酸亚烷基酯系树脂，和3～30质量％的炭黑；所述表面层通过挤出、共挤出或挤出涂布来层叠于所述基材层的一侧或两侧，含有19～86质量％的聚碳酸酯系树脂，6～67质量％的聚对苯二甲酸亚烷基酯系树脂，和5～35质量％的炭黑。
2.如权利要求1所述的片材，其特征在于，聚对苯二甲酸亚烷基酯系树脂为聚对苯二甲酸丁二醇酯。
3.如权利要求1或2所述的片材，其特征在于，以JIS—K—6734(2000)为基准测定的拉伸断裂伸长率为10～150％。
4.如权利要求1～3中任一项所述的片材，其特征在于，表面层的表面固有电阻值为102～1010Ω。
5.如权利要求1～4中任一项所述的片材，其特征在于，通过使用多流道机头或喂料块的共挤出法制造。
6.一种载带，其特征在于，使用了权利要求1～5中任一项所述的片材。
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