CN103153614A - 表面导电性多层片材 - Google Patents

Abstract

本发明提供表面导电性的热塑性树脂片材和使用了该片材的压纹载带等成型体，该热塑性树脂片材在纵切方法中、或在压纹成型时的冲切中，无论使用何种成型机都可抑制起毛、毛刺相关的不利情况的产生。本发明提供导电性多层片材、以及包含该导电性多层片材的电子器件包装体、载带和托盘，所述导电性多层片材是通过在基材片的单侧或两侧的表面层叠导电性树脂层而成的片材，其中，所述基材片包括10～50层单个层层叠而成的多层，所述单个层由平均厚度2～50μm的热塑性树脂A或以所述热塑性树脂A为主要成分的树脂组合物构成，所述导电性树脂层含有65～95质量%的热塑性树脂B或以所述热塑性树脂B为主要成分的树脂组合物和5～35质量%的炭黑。

Description

表面导电性多层片材

技术领域

本发明涉及含有热塑性树脂的表面导电性多层片材，该表面导电性多层片材适合于包装IC等电子器件的诸如载带等的包装材料。

背景技术

作为半导体、电子器件、特别是集成电路（IC）、使用了IC的电子器件所用的包装方式，采用了通过将热塑性树脂片材加热成型而得到的真空成型托盘、压纹载带等。作为在IC、具有IC的各种器件的包装容器用片材中使用的热塑性树脂，使用聚苯乙烯类树脂、ABS类树脂、聚酯类树脂、聚碳酸酯类树脂等。其中，基材层由ABS类树脂构成并且在基材层表面形成有导电层的导电性片材由于其具有防止由静电导致的故障的效果并且具有优异的机械特性，因此被经常使用，其中，所述导电层含有聚苯乙烯类树脂，该聚苯乙烯类树脂中含有炭黑等（参照专利文献1和2）。然而，近年来伴随着IC等的电子器件的小型化，作为载带等的性能，在按照载带宽度纵切（slitting）原料片材时以及在压纹成型过程中冲切定位孔（sprocket hole）等时，在其切面上的起毛、毛刺的发生就作为应解决的重大课题而备受关注。

为了解决这样的问题，例如提出了在基材层或表面导电层中混入聚烯烃、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物等（例如参照专利文献3和4）。在纵切、冲切定位孔等过程中的起毛、毛刺的产生虽然可能通过采取上述改善措施而得到改善，但是，根据纵切方法、压纹成型所使用的成型机的不同，也有可能几乎看不出改善。另外，起毛、冲切毛刺的问题并非仅仅存在于基材层为ABS类树脂的片材中，在上述任何树脂中均存在，只是程度不同，各种树脂的片材存在对此进行改善的需求。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平9-174769号公报

专利文献2：日本特开2002-292805号公报

专利文献3：国际公开第2006/030871号

专利文献4：日本特开2003-170547号公报

发明内容

发明要解决的问题

本发明的目的在于提供表面导电性的热塑性树脂片材和使用了该片材的压纹载带等成型体，该热塑性树脂片材在纵切方法中、或在压纹成型时的冲切中，无论使用何种成型机都可抑制起毛、毛刺的产生相关的不利情况。

用于解决问题的方案

为了解决上述课题，本发明人等通过进行深入研究，结果发现，通过将基材片形成为10～50层的多层结构并在其表面形成含有炭黑的导电层，由此可以得到在冲切片材时能够以较宽的冲切条件稳定地将起毛、毛刺的产生抑制在极低水平的片材，从而完成了本发明。

即，本发明是通过在基材片的单侧或两侧的表面层叠导电性树脂层而成的导电性多层片材，其中，所述基材片包括10～50层单个层层叠而成的多层，所述单个层由平均厚度2～50μm的热塑性树脂A或以热塑性树脂A为主要成分的树脂组合物构成，所述导电性树脂层含有65～95质量%的热塑性树脂B或以热塑性树脂B为主要成分的树脂组合物和5～35质量%的炭黑。作为热塑性树脂A，优选使用选自聚苯乙烯类树脂、ABS类树脂、聚酯类树脂、聚碳酸酯类树脂中的任一种，由于热塑性树脂A为ABS类树脂，因此可获得极大的效果。另一方面，作为表面层中使用的热塑性树脂B，优选使用选自聚苯乙烯类树脂、ABS类树脂、聚酯类树脂、聚碳酸酯类树脂中的任一种，热塑性树脂B特别优选聚苯乙烯类树脂和聚碳酸酯类树脂。此外，本发明的片材在裁切和冲切加工工序中的加工部端面的毛刺产生率优选4%以下、低于3.5%、3%以下、或1.5%以下。另外，本发明的片材，优选在裁切和冲切加工工序中加工部端面几乎不产生毛刺，或者即使在产生的情况下毛刺的长度也小于0.5mm。

本发明包括包含上述公开的导电性多层片材的电子器件包装体、载带和托盘。

发明的效果

通过使用本发明的表面导电性多层片材，在压纹载带等的纵切及冲切的二次加工工序中，能够在销/模头的单侧间隙为5～50μm、冲切速度为10～300mm/sec这样较宽的冲切加工条件下形成孔径尺寸稳定并且起毛、毛刺的产生得到明显抑制的定位孔，从而可以获得良好的产品。另外，即使在使用了环状组合刀的纵切工序中，也能够获得起毛、毛刺较少且起毛、毛刺长度得到抑制、并且片材宽度稳定的纵切端面。

附图说明

图1是示出片材冲切后的起毛及毛刺状态的测定显微镜照片的实例。

具体实施方式

本发明人等对基材层的两侧表面层叠有导电性表面层的公知的导电片材被冲切后的毛刺产生状况进行了研究，结果发现，在很多情况下，毛刺不产生于表面层而产生于基材层部分。基于该认识，对抑制毛刺产生的方法进行了深入研究，结果发现，通过在多层结构的基材片的单侧或两侧表面形成导电性树脂层，能够得到无论是何种成型机均能将起毛、毛刺的产生抑制在极低水平的导电性的热塑性树脂片材，其中，所述基材片含有热塑性树脂A或以热塑性树脂A为主要成分的树脂组合物，所述导电性树脂层含有炭黑且含有热塑性树脂B或以热塑性树脂B为主要成分的树脂组合物。

热塑性树脂A和热塑性树脂B，通常来讲，是选自聚苯乙烯类（PS类）树脂、ABS类树脂、聚酯类树脂、聚碳酸酯类（PC类）树脂中的树脂。此处，PS类树脂包括聚苯乙烯树脂及橡胶改性苯乙烯树脂（橡胶-接枝-苯乙烯类树脂或耐冲击性苯乙烯类树脂）。作为用于形成PS类树脂的芳族乙烯基单体，例如可以例示苯乙烯、烷基取代苯乙烯（例如乙烯基甲苯、乙烯基二甲苯、对乙基苯乙烯、对异丙基苯乙烯、丁基苯乙烯、对叔丁基苯乙烯等）、卤代苯乙烯（例如氯苯乙烯、溴苯乙烯等）、在α位以烷基取代的α-烷基取代苯乙烯（例如α-甲基苯乙烯等）等。这些芳族乙烯基单体可以单独使用，或者组合两种以上使用。在这些单体中，通常使用苯乙烯、乙烯基甲苯、α-甲基苯乙烯等，特别是苯乙烯。

ABS类树脂是以二烯类橡胶-芳族乙烯基单体-氰化乙烯基单体的三元共聚物为主要成分，因此，典型而言，是指以丙烯腈-丁二烯-苯乙烯的三元共聚物为主要成分的树脂或树脂组合物。作为其具体例，可以举出丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物与丙烯腈-苯乙烯二元共聚物的混合物。在本发明中，其中优选使用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物，进而更为优选使用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物与丙烯腈-苯乙烯二元共聚物的混合物。这些聚合物中，除上述单体单元之外，作为苯乙烯类单体的微量成分，还包括含有α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、二甲基苯乙烯、氯苯乙烯、乙烯基萘等单体的物质。另外，作为氰化乙烯基单体的微量成分，也包括含有甲基丙烯腈、乙基丙烯腈、反丁烯二腈等单体的物质。在以下的记载中，省略微量成分的描述，在不损害本申请发明的效果的范围内，也包括含有这些成分的物质。

聚酯类树脂，除了可以使用通过芳香族和脂肪族多官能羧酸和多官能二元醇得到的聚酯树脂以外，也可以使用羟基羧酸类的聚酯树脂。对于前者，可以列举聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸丁二醇酯、聚己二酸乙二醇酯、聚己二酸丁二醇酯和它们的其他共聚物。作为共聚物，可以列举将聚亚烷基二醇、聚己内酯等共聚而得到的聚酯树脂等。作为后者，可以列举聚乳酸、聚乙二醇酸、聚己内酯等。也可以使用前者和后者的共聚物。

聚碳酸酯类树脂是从二羟基化合物衍生而得到的，优选芳香族二羟基化合物，特别优选2个芳香族二羟基化合物介由某种结合基连接而得到的芳香族二羟基化合物（双酚）。这些可以使用通过公知的制法制造得到的化合物，其制法没有限定，可以使用市售的树脂。

本发明的多层结构的基材片优选由选自上述热塑性树脂的一种热塑性树脂A或以热塑性树脂A为主要成分的树脂组合物构成多个层，也包括由两种热塑性树脂交替地形成层而制成多层的片材。此处，所谓“以热塑性树脂A为主要成分的树脂组合物”是指，在将树脂组合物记作100质量%时，含有50质量%以上的热塑性树脂A的树脂组合物。若是PS类树脂，在上述树脂中，作为改性材料，可以在不超过50质量%的范围内混合例如苯乙烯-丁二烯（SB）嵌段共聚物等的苯乙烯和二烯的嵌段共聚物、作为它们的氢化物的烯烃-苯乙烯嵌段共聚物、聚烯烃。此外，若是聚碳酸酯类（PC类）树脂，在上述树脂中，作为改性材料，可以在不超过50质量%的范围内混合ABS树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂等。同样地，ABS类树脂、聚酯类树脂中也可以在不超过50质量%的范围内添加作为各种改性材料的树脂成分。进而，根据需要可以添加润滑剂、增塑剂、加工助剂等各种添加剂。

多层结构的基材片的制造方法详见后述。该基材片是通过将单个层层叠10～50层、优选20～40层、更优选25～35层而得的多层片材，各层基本为相同树脂成分，平均厚度为2～50μm、优选3～35μm、更优选5～10μm。各层即使是由同样的成分形成，在各层间也存在界面。虽然只是推测，可认为，对上述多层片材实施冲切后，即使一个层产生因树脂伸展而导致的毛刺，也会因一层的层厚较小而抑制毛刺的长度，进而在与下一层之间的界面处毛刺的生长停止，这在本发明的表面导电性多层片材中能够起到抑制成为问题的毛刺的效果。关于本发明的多层片材冲切后毛刺的产生，如果各层的厚度小于2μm，则由于各层过薄，因此由冲切销和模头所夹持的片材整体的表现与单层的表现大致相同，无法得到由多层带来的对毛刺的抑制效果。另外，如果大于50μm，则丧失作为多层的效果，各层产生的由树脂的伸展导致的毛刺变长，因此无法抑制成为问题的毛刺的产生。另一方面，如果层数不足10层，则与各层的厚度超过50μm的情况同样，各层产生的由树脂的伸展导致的毛刺变长。另外，如果层数超过50层，则与各层的厚度不足2μm的情况同样，片材整体的表现与单层的表现大致相同，无法得到作为多层的效果。

在本发明的表面导电性多层片材中，在上述多层结构的基材片的单侧或两侧表面形成了含有65～95质量%、70～90质量%、70～80质量%或80～90质量%的热塑性树脂B或者以热塑性树脂B为主要成分的树脂组合物、以及5～35质量%、10～30质量%、20～30质量%或10～20质量%的炭黑的表面层。所谓“以热塑性树脂B为主要成分的树脂组合物”，与对热塑性树脂A的记载同样，是指树脂成分中的50质量%以上为热塑性树脂B的树脂组合物。该热塑性树脂B可以是与多层结构的基材片的热塑性树脂A相同的树脂，也可以是不同的树脂。如果该表面层100质量%中的炭黑的含量低于5质量%，则无法得到足够低的表面电阻值，而如果超过35质量%，则如后所述，表面层的熔体流动性显著降低，而无法得到良好的表面层。

如上所述，本发明的多层片材通过在多层结构的基材片的单侧或两侧表面设置填充了炭黑的导电性树脂层，在实现防静电的同时，强化表面而提高机械强度（抗拉强度、断裂强度、冲击强度），能够在裁切及冲切加工工序中得到抑制树脂发生松垂、翘曲的效果，可以减少加工过程中的起毛、毛刺的产生。

对制造本发明的表面导电性多层片材的方法进行描述。基本上而言，将形成多层结构的基材片的树脂和形成含有导电性树脂的表面层的树脂分别供给独立的挤出机进行熔融混炼，供给喂料块模头或多流道模头并以在基材片的单侧或两侧表面形成表面层的方式层叠，对表面导电性多层片材进行挤出成型。层叠上述基材片和表面层的方法，可以使用与普通的多层片材的制造方法同样的方法。

接着，对获得多层结构的基材片的方法进行描述。

如上所述，本发明的多层结构的基材片是通过将相同组成的各层层叠10～50层而得到的结构，因此基本上也可以对热塑性树脂A或其树脂组合物用1台挤出机进行熔融挤出。例如，在熔体流动接近层流的情况下，在挤出机和模头之间插入特定单元数的静态混合器，可以进行多层化。

另一方面，通常来讲，例如在日本特开2007-307893号公报中公开的那样，从2台挤出机供给热塑性树脂，并将来自各个流路的熔融树脂通过下述方法多层化为10～50层，即：利用作为公知的层叠装置的多流道式的喂料块和方形混合器（squaremixer）的方法，或者，仅使用梳齿型的喂料块的方法。所谓方形混合器是指具备合流部的公知筒体，所述合流部将聚合物流路分成两个截面为四角形的流路，进而将分流的聚合物再次以层叠在厚度方向上下的方式合并。另外，如果将从1台挤出机挤出的熔融树脂的流路用公知的手段分离为2个并分别以不同的流路提供给喂料块，则可以通过与上述使用2台挤出机的情况同样的方法进行多层化。

由本发明的表面导电性多层片材可通过真空成型、气压成型、压制成型等公知的片材成型方法（热成型）得到载带（压纹载带）以及托盘等各种形状的电子器件包装容器。通过使用本发明的表面导电性多层片材，可以得到一种在对表面导电性多层片材进行纵切时、在上述电子器件包装容器成型过程中冲切定位孔等时其断面极少产生起毛、毛刺的包装容器。特别是在载带的压纹成型方面极为有利。并且，通过采用上述成型和二次加工，可以制造出纵切宽度、冲切孔径等的尺寸精度优异、冲切时的毛刺产生明显得到抑制的压纹载带。

更具体来讲，在本发明的压纹载带等的纵切及冲切的二次加工工序中，在销/模头的单侧间隙为5～50μm的一定的较大范围、冲切速度为10～300mm/sec这样的较大范围的冲切加工条件下进行冲切，可以得到孔径尺寸稳定、起毛、毛刺明显得到抑制的定位孔。另外，即使在使用环状组合刀的纵切工序中，也可以得到起毛、毛刺较少、片材宽度稳定的纵切端面。

本发明的压纹载带作为在于其通过上述成型方法形成的收纳部中收纳电子器件之后以盖带进行覆盖，然后将它们卷绕成卷盘状而成的载带体用于电子器件的保管和搬运。

实施例

通过实施例更为具体地例示本发明，但本发明不限于该实施例中记载的内容。

（实施例1）

使用多层片材制膜装置，用下述方法将多层片材进行制膜，所述多层片材制膜装置具备用于形成多层的基材层的喂料块和方形混合器、以及用于层叠基材层和表面的导电层的多流道模头。

作为基材层用，形成如下结构：用Φ65mm单螺杆挤出机将ABS树脂（SE-10，电气化学工业株式会社制）熔融混炼，在流路内将相同树脂用喂料块和方形混合器层叠10层。另一方面，作为表面的导电层用，将事先对HIPS树脂（H850，TOYOSTYRENE Co.,Ltd.制）80质量%和乙炔黑（DENKA BLACK粒状，电气化学工业株式会社制）20质量%进行双螺杆混炼（PCM-40，池贝钢铁所制）而得到的颗粒用Φ40mm单螺杆挤出机进行熔融混炼，在多流道模头内与上述层叠了10层的基材层合流层叠，用已调温到80℃的辊进行冷却固化，由此制作多层片材。得到的片材的总厚度为200μm（各层的平均厚度:16μm），表面层的比率为20%（单侧10%）。

（实施例2和实施例3）

将基材层的层叠数分别设为30层和50层，将各层的平均厚度分别变更为如表1中记载的5.3μm和3.2μm，除此之外，与实施例1进行同样的操作来制作多层片材。

（实施例4）

将基材层的各层的平均厚度设为32μm，将多层片材的总厚度设为400μm，除此之外，与实施例1进行同样的操作来制作多层片材。

（实施例5和实施例6）

将表面导电层的乙炔黑添加量分别设为10质量%、和30质量%，除此之外，与实施例2进行同样的操作来制作多层片材。

（实施例7）

作为基材层用，用2台Φ65mm单螺杆挤出机，分别对ABS树脂（SE-10，电气化学工业株式会社制）和HIPS树脂（H850，TOYO STYRENE Co.,Ltd.制）进行熔融混炼，并在流路内使用多流道式的喂料块和方形混合器将各自含有其中一种树脂的层进行交替层叠10层，片材各层的平均厚度为32μm，多层片材的总厚度为400μm，除此之外，用与实施例1同样的方法来制作多层片材。

（比较例1～3）

将基材层的层叠数分别设为1层、5层和120层，将各层的平均厚度变更为如表2中记载的那样，除此之外，与实施例1进行同样的操作来制作多层片材。

（比较例4）

用Φ65mm单螺杆挤出机，将ABS树脂（SE-10，电气化学工业株式会社制）熔融混炼，通过其中使用了T模头的片材制膜装置，用已调温到80℃的辊进行冷却固化，由此来制作单层片材。得到的片材的总厚度为200μm。

（比较例5）

将表面层的乙炔黑添加量设为3%，除此之外，用与实施例2同样的方法制作多层片材。需要说明的是，该表面导电层的表面电阻值无法测定。

（比较例6）

将基材层的层叠数设为30层（片材各层的平均厚度为5.3μm），将表面层的乙炔黑添加量设为40%，除此之外，用与实施例1同样的的方法尝试了制作多层片材，但由于表面层的粘度过高而无法获得片材。

<片材的评价方法>

1.冲切性评价

将各实施例和比较例中制得的多层片材用旋转式真空压纹载带成型机（CTF-200，CKD公司制）进行成型。在成型工序中，压纹载带的各个定位孔的冲切在下述的条件范围内进行。

（冲切条件）销/模头的间隙：单侧1～50μm

冲切速度：10～300mm/sec

接下来，用测定显微镜（MF-A Mitsutoyo公司制）以30倍的倍数对各样品的定位孔拍照，对其照片进行图像处理来将起毛、毛刺的产生频率数值化。数值化的方法为：用图像编辑软件（Photoshop Adobe公司制）对所拍摄的照片进行二值化处理（黑白图像化），对冲切孔部的像素数进行计数。对完全未产生起毛、毛刺的规定孔径的正圆的像素数与各样品的冲切孔部的像素数的比率进行计算，从而计算出起毛、毛刺覆盖冲切孔的比例。对于每一个样品观察10个冲切孔，将其平均值作为毛刺产生率。

图1中例示出在销/模头的单侧间隙为20μm、冲切速度为250mm/sec的条件下对实施例2和比较例1进行冲切后的测定显微镜照片。

2.最佳冲切加工条件中的销/模头的间隙评价

在上述冲切性评价中，在冲切销/模头的单侧间隙为1～50μm、冲切速度为10～300mm/sec的条件下，确认了可获得4%以下的毛刺产生率的范围，对冲切加工中加工条件范围的大小（处理窗）予以评价。实施例、比较例的毛刺产生率示出了在冲切速度为250mm/sec时不同间隙条件下得到的最小的值。

3.冲切孔尺寸评价

在上述冲切性评价中，用测定显微镜（MF-A Mitsutoyo公司制）对穿设的定位孔30个的孔径（目标值Φ1.5mm）实施尺寸测定，对其孔径尺寸的偏差范围进行了评价。

4.纵切性评价

用旋转式真空压纹载带成型机（CTF-200，CKD公司制）的环状组合刀进行纵切，用测定显微镜对纵切端面进行放大观察，比较起毛、毛刺的有无。将几乎没有起毛、毛刺的状态记为优，将产生长度不足0.5mm的状态记为良，将产生长度0.5mm以上的状态记为不合格。

将各实施例的多层片材的评价结果集中示于表1，将各比较例的评价结果总结示于表2。

Claims (10)

1.一种导电性多层片材，是通过在基材片的单侧或两侧的表面层叠导电性树脂层而成的片材，其中，所述基材片包括10～50层单个层层叠而成的多层，所述单个层由平均厚度2～50μm的热塑性树脂A或以所述热塑性树脂A为主要成分的树脂组合物构成，所述导电性树脂层含有65～95质量%的热塑性树脂B或以所述热塑性树脂B为主要成分的树脂组合物和5～35质量%的炭黑。

2.根据权利要求1所述的导电性多层片材，其中，热塑性树脂A是选自聚苯乙烯类树脂、ABS类树脂、聚酯类树脂、聚碳酸酯类树脂中的任一种。

3.根据权利要求1所述的导电性多层片材，其中，热塑性树脂A是ABS类树脂。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的导电性多层片材，其中，热塑性树脂B是选自聚苯乙烯类树脂、ABS类树脂、聚酯类树脂、聚碳酸酯类树脂中的任一种。

5.根据权利要求1～3中任一项所述的导电性多层片材，其中，热塑性树脂B是聚苯乙烯类树脂或聚碳酸酯类树脂。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的导电性多层片材，其中，在裁切和冲切加工工序中的加工部端面的毛刺产生率为4%以下。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的导电性多层片材，其中，在裁切和冲切加工工序中，加工部端面产生的毛刺的长度小于0.5mm。

8.一种电子器件包装体，包含权利要求1～7中任一项所述的导电性多层片材。

9.一种载带，包含权利要求1～7中任一项所述的导电性多层片材。

10.一种托盘，包含权利要求1～7中任一项所述的导电性多层片材。

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