DE19839603B4 - Destatisierende thermoplastische Harzzusammensetzung und deren Verwendung - Google Patents

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Abstract

Destatisierende thermoplastische Harzzusammensetzung, die ein Compound ist, umfassend
(A) 100 Gewichtsteile eines thermoplastischen Harzes;
(B) 10 bis 200 Gewichtsteile eines Polymers, das mindestens ein Polymer ist, das aus der Gruppe, bestehend aus Polyamidcopolymeren auf Polyethylenglycol-Basis, Polyethylenglycol-methacrylat-Copolymeren, Poly(Ethylenoxid/Propylenoxid)-Copolymeren, Polyesteramidcopolymeren auf Polyethylenglycol-Basis, Polyesterelastomeren auf Polyethylenglycol-Basis, Poly(Epichlorhydrin/Ethylenoxid)-Copolymeren und Polyetheresteramiden, die von einem Ethylenoxidaddukt eines Bisphenols mit einem Polyamid, das an beiden Enden eine Carboxylgruppe hat, abgeleitet sind, ausgewählt ist, wobei das Polymer einen spezifischen Oberflächenwiderstand, gemessen bei 500 V, von 108 bis 1011 Ω; einen Schmelzpunkt von 100°C oder höher; bei einem scheinbaren Geschwindigkeitsgefälle bei 260°C von 1000 sec–1 eine scheinbare Schmelzviskosität von 10 bis 1000 Pa·s und ein Verhältnis der obigen scheinbaren Schmelzviskosität zu der scheinbaren Schmelzviskosität des thermoplastischen Harzes bei einem scheinbaren Geschwindigkeitsgefälle bei 260°C von 1000 sec–1 von 0,01 bis 1,3 hat; und
(C) 1 bis 100 Gewichtsteile eines faserförmigen, leitenden Füllstoffs, der einen spezifischen Durchgangswiderstand von...

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine destatisierende thermoplastische Harzzusammensetzung und eine Verwendung der Harzzusammensetzung zur Herstellung einer Träger-Vorrichtung zur Verwendung auf dem Gebiet der Elektronik. Sie bezieht sich insbesondere auf eine thermoplastische Harzzusammensetzung, die leicht elektrisiert wird und die hervorragende destatisierende Eigenschaften hat, so daß, wenn sie elektrisiert ist, eine Spannung schnell abnimmt, und auf eine Verwendung der Harzzusammensetzung zur Herstellung einer Träger-Vorrichtung zur Verwendung auf dem Gebiet der Elektronik.
  • Ein thermoplastisches Harz wird durch Reibung oder Abziehen leicht elektrisiert und verursacht verschiedene Probleme in seinen Formteilen, z. B. Schlag und Haftung von Staub, die durch Entladung zur Verwendungszeit verursacht werden.
  • Als Mittel, um einem thermoplastischen Harz antistatische Eigenschaften zu verleihen, war ein Verfahren, bei dem ein niedermolekulares antistatisches Agens, z. B. ein Phosphoniumsalz von Alkylsulfonsäure verwendet wird ( JP-A 62-230835 ) (der Ausdruck "JP-A", wie er hier verwendet wird, bezeichnet eine "ungeprüfte veröffentlichte japanische Patentanmeldung") und ein Verfahren, bei dem ein hochmolekulares antistatisches Agens, z. B. ein Polyetheresteramid verwendet wird, bekannt. Das antistatische Agens mit niedrigem Molekulargewicht hat eine große anfängliche Wirkung, verliert aber seine antistatischen Eigenschaften, wenn es verwendet wird, um etwas abzuwischen oder wenn es gewaschen wird. Somit ändert sich sein Verhalten im Gebrauch entsprechend den Veränderungen in der Umgebung. Das antistatische Agens hat in vielen Fällen ein Problem mit der Wärmebeständigkeit oder der Schmelzstabilität, wenn es in technischen Kunststoffen verwendet wird, und es ist schwierig, die Sättigungsspannung auf 1 kV oder weniger und die Zeit bis zur Spannungsverringerung auf die Hälfte auf 10 sec oder weniger (angelegte Spannung 10 kV) zu reduzieren, indem der Gehalt des antistatischen Agens mit hohem Molekulargewicht erhöht wird. Selbst wenn das antistatische Agens mit hohem Molekulargewicht diese Leistungsfähigkeit aufweist, wird eine Verschlechterung der physikalischen Eigenschaften und ein Problem bei der Produktivität auftreten.
  • Als Mittel, einem thermoplastischen Harz antistatische Eigenschaften und Steifigkeit zu verleihen, war ein Verfahren bekannt, bei dem eine Kohlenstofffaser zugesetzt wird ( JP-A 8-88266 ). Im Fall einer Kohlenstofffaser allein ist es möglich, durch Erhöhung ihres Gehalts, spezifischen Widerstands und Sättigungsspannung zu reduzieren; allerdings ist es schwierig, die Zeit bis zur Spannungsverringerung auf die Hälfte auf 10 sec oder weniger (angelegte Spannung 10 kV) zu reduzieren. Außerdem gibt es ein Verfahren, bei dem ein leitender Füllstoff oder ein leitendes Pulver mit einem kleinen Seitenlängenverhältnis mit einer Kohlenstofffaser oder einer Stainless-Faser kombiniert wird; das erhaltene Material genügt den obigen Anforderungen, ist aber als Träger-Vorrichtung zur Verwendung auf dem Gebiet der Elektronik nicht günstig, da während des Formverfahrens leitendes Pulver als Abfall produziert wird.
  • JP-A 7-173325 offenbart eine antistatische Harzzusammensetzung, die ein organisches makromolekulares Material, einen leitenden Füllstoff auf Kohlenstoffbasis und einen leitenden Füllstoff auf Nicht-Kohlenstoffbasis, der einen spezifischen Durchgangswiderstand von 0,5 bis 108 Ω·cm hat, umfaßt. Diese Zusammensetzung hat den Vorteil, daß die verwendete Menge an teurem, leitendem Nicht-Kohlenstoff-Füllstoff reduziert werden kann.
  • Außerdem offenbart die JP-A 4-8769 eine antistatische und ionische, leitende Harzzusammensetzung, die 100 Gewichtsteile eines Harzes, 0,1 bis 70 Gewichtsteile einer hochmolekulargewichtigen Verbindung, die ein durchschnittliches Molekulargewicht von 10 000 oder mehr hat und die durch Reaktion von Polyoxyalkylenglycol und einer mehrwertigen Carbonsäure oder einem organischen Polyisocyanat erhalten wird, und 0,1 bis 30 Gewichtsteile eines leitenden Füllstoffs in Pulver-, Granulat- oder Faserform enthält. Diese Veröffentlichung nennt Pulver und Granulatmaterialien als erläuternde Beispiele für den oben genannten leitenden Füllstoff. Das Pulver oder Granulatmaterial ist für eine Träger-Vorrichtung zur Verwendung auf dem Gebiet der Elektronik nicht günstig, da es während des Formverfahrens oder während des Gebrauchs oft ausfällt.
  • Eine Wafer-Träger-Vorrichtung hat vorzugsweise einen Durchmesser von 12 Zoll (30,48 cm) oder mehr, um die Leistungsfähigkeit von Siliciumwafern zu verbessern. Eine thermoplastische Harzzusammensetzung, die in einfacher Weise durch Zusetzen eines antistatischen Agens mit hohem Molekulargewicht zu einem thermoplastischen Harz hergestellt wird, ist bevorzugt, da diese kaum an Differenzen bei den antistatischen Eigenschaften durch einen Waschschritt und an dem Problem, wie die Verunreinigung von Siliciumwafern durch ein gelöstes Metall, leidet. Allerdings ist sie hinsichtlich der Steifigkeit und Abriebfestigkeit als Träger-Vorrichtung, die einen Durchmesser von 12 Zoll (30,48 cm) oder mehr hat, unbefriedigend und kann nicht bei einer Automatisierung eingebaut werden. Zusammen mit einer Erhöhung der Integrationsdichte bei integrierten Schaltkreisen ist die Größe von Partikeln, die elektrostatische Interferenzen verursachen, sehr klein geworden; die gängigen antistatischen Eigenschaften sind unzureichend.
  • Wenn mittlerweile ein antistatisches Agens mit niedrigem Molekulargewicht für eine Träger-Vorrichtung zur Verwendung auf dem Gebiet der Elektronik verwendet wird, ist die Menge an gelöstem Metall in dem Waschschritt groß; dadurch wird ein Mangel an Kristallen für die Vorrichtungen und eine Reduzierung der elektrischen Eigenschaften verursacht.
  • Wenn eine Kohlenstofffaser einem thermoplastischen Harz zugesetzt wird, ist es je nach Gestalt der Träger-Vorrichtung zur Verwendung auf dem Gebiet der Elektronik schwierig, stabile leitende Eigenschaften zu erreichen, selbst wenn eine große Menge der Kohlenstofffaser (kann im nachfolgenden als CF abgekürzt sein) zugesetzt wird. Der Grund dafür ist wahrscheinlich die schlechte Dispergierbarkeit von CF. Wenn andererseits eine geringe Menge, nämlich 8 Gew.-% CF zugesetzt wird, ist die Zeit bis zur Spannungsverringerung auf die Hälfte an der Oberfläche einer Träger-Vorrichtung (bei der angelegten Spannung von 10 kV) 600 sec oder mehr; es kann nur eine Träger-Vorrichtung, von der eine Ladung kaum abgeleitet wird, und die unzureichende antistatische Eigenschaften hat, erhalten werden.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer thermoplastischen Harzzusammensetzung, die hohe und permanente antistatische Eigenschaften, hervorragende destatisierende Eigenschaften und geringe Differenzen bei den antistatischen Eigenschaften (Sättigungsspannung und Zeit bis zur Spannungsverringerung auf die Hälfte) an der Oberfläche eines Formteils hat.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Verwendung der Harzzusammensetzung zur Herstellung einer Träger-Vorrichtung zur Verwendung auf dem Gebiet der Elektronik, die hervorragende destatisierende Eigenschaften und eine hohe Steifigkeit, die für eine Träger-Vorrichtung großer Größe verlangt wird, sowie gleichmäßige und hervorragende antistatische Eigenschaften an der Oberfläche hat.
  • Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Verwendung der Harzzusammensetzung zur Herstellung einer Träger-Vorrichtung zur Verwendung auf dem Gebiet der Elektronik, die hohe Steifigkeit hat, welche für eine Siliciumwafer-Träger-Vorrichtung großer Größe, z. B. eine Siliciumwafer-Träger-Vorrichtung mit 12 (Zoll 30,48 cm) oder mehr, erforderlich ist, gleichmäßige und hervorragende antistatische Eigenschaften an der Oberfläche, hervorragende destatisierende Eigenschaften und extrem geringe Differenzen bei den antistatischen Eigenschaften (Sättigungsspannung und Zeit bis zur Spannungsverringerung auf die Hälfte) an der Oberfläche eines Formteils hat.
  • Weitere Aufgaben und Vorzüge der vorliegenden Erfindung werden in der folgenden Beschreibung offensichtlich.
  • Erfindungsgemäß können erstens durch eine destatisierende thermoplastische Harzzusammensetzung (kann nachfolgend als "erste Zusammensetzung der Erfindung" bezeichnet werden) die obigen Aufgaben gelöst und die Vorteile der vorliegenden Erfindung erzielt werden, wobei die destatisierende thermoplastische Harzzusammensetzung ein Compound ist, das
    (A) 100 Gewichtsteile eines thermoplastischen Harzes;
    (B) 10 bis 200 Gewichtsteile eines Polymers, das mindestens ein Polymer ist, das aus der Gruppe, bestehend aus Polyamidcopolymeren auf Polyethylenglycol-Basis, Polyethylenglycol-methacrylat-Copolymeren, Poly(Ethylenoxid/Propylenoxid)-Copolymeren, Polyesteramidcopolymeren auf Polyethylenglycol-Basis, Polyesterelastomeren auf Polyethylenglycol-Basis, Poly(Epichlorhydrin/Ethylenoxid)-Copolymeren und Polyetheresteramiden, die von einem Ethylenoxidaddukt eines Bisphenols mit einem Polyamid, das an beiden Enden eine Carboxylgruppe hat, abgeleitet sind, ausgewählt ist, wobei das Polymer einen spezifischen Oberflächenwiderstand, gemessen bei 500 V, von 108 bis 1011 Ω, einen Schmelzpunkt von 100°C oder höher, bei einem scheinbaren Geschwindigkeitsgefälle bei 260°C von 1000 sec–1 eine scheinbare Schmelzviskosität von 10 bis 1000 Pa·s und ein Verhältnis der obigen scheinbaren Schmelzviskosität zu der scheinbaren Schmelzviskosität des thermoplastischen Harzes bei einem scheinbaren Geschwindigkeitsgefälle bei 260°C von 1000 sec–1 von 0,01 bis 1,3 hat; und
    (C) 1 bis 100 Gewichtsteile eines faserförmigen, leitenden Füllstoffs, der einen spezifischen Durchgangswiderstand von 100 Ω·cm oder weniger hat, enthält.
  • Nachfolgend wird die erste Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung näher beschrieben.
  • [Thermoplastisches Harz (A)]:
  • Das in der vorliegenden Erfindung eingesetzte thermoplastische Harz ist ein Polymer, das Struktureinheiten umfaßt, die von mindestens einem Monomer abgeleitet sind, das
    aus der Gruppe bestehend aus Styrolen, (Meth)acrylsäureestern, (Meth)acrylnitril und Butadien ausgewählt ist, Polyolefin, Polyester, Polycarbonat, Acrylharz, thermoplastische Polyurethan, Polyvinylchlorid, Fluorharz, Polyamid, Polyacetal, Polysulfon oder Polyphenylensulfid. Diese können einzeln oder als Kombination aus zwei oder mehreren verwendet werden.
  • Die Styrole umfassen Styrol und substituierte Styrole, z. B. Methylstyrol.
  • Harze, die aus einem Polymer und/oder einem Copolymer bestehen, das mindestens eine Struktureinheit enthält, die aus der Gruppe bestehend aus Styrolen, (Meth)acrylaten, (Meth)acrylnitril und Butadien ausgewählt ist, umfassen Polystyrol, Styrol/Acrylnitril-Copolymer, Acrylnitril/Butadien/Styrol-Copolymer, Methylmethacrylat/Butadien/Styrol-Copolymer, Methylmethacrylat/Ethylmethacrylat/Butadien/Styrol-Copolymer und Styrol/Methylmethacrylat/Acrylnitril-Copolymer.
  • Das Polyolefin ist z. B. Polyethylen oder Polypropylen.
  • Der Polyester ist vorzugsweise ein aromatischer Polyester, der Terephthalsäure oder 2,6-Naphthalindicarbonsäure als Hauptsäurekomponente und ein aliphatisches Diol, z. B. Ethylenglycol, Trimethylenglycol, Tetramethylenglycol, Hexamethylenglycol oder Neopentylglycol als Hauptdiolkomponente enthält.
  • Der Ausdruck "Hauptsäurekomponente" meint eine Säurekomponente, die in einer Menge von 70 Mol-% oder mehr, vorzugsweise 80 Mol-% oder mehr, bevorzugter 90 Mol-% oder mehr, bezogen auf die Summe aller Säurekomponenten, enthalten ist; der Ausdruck "Hauptdiolkomponente" bezeichnet eine Diolkomponente, die in einer Menge von 70 Mol-% oder mehr, vorzugsweise 80 Mol-% oder mehr, bevorzugter 90 Mol-% oder mehr, bezogen auf die Summe aller Diolkomponenten, enthalten ist.
  • Unter den aromatischen Polyestern sind Polybutylenterephthalat, Polypropylenterephthalat, Polyethylenterephthalat und Polybutylen-2,5-naphthalat, die eine hohe Kristallisationsgeschwindigkeit haben, bevorzugt; Polybutylenterephthalat ist besonders bevorzugt.
  • Der Polyester kann ein substituierter Polyester sein, der durch eine copolymerisierbare Komponente substituiert ist. Erläuternde Beispiele für die copolymerisierbare Komponente umfassen Isophthalsäure, Phthalsäure; alkylsubstituierte Phthalsäuren, z. B. Methylterephthalsäure und Methylisophthalsäure; Naphthalindicarbonsäuren, z. B. 2,6-Naphthalindicarbonsäure, 2,7-Naphthalindicarbonsäure und 1,5-Naphthalindicarbonsäure; aromatische Dicarbonsäuren, z. B. Diphenyldicarbonsäuren wie 4,4-Diphenyldicarbonsäure und 3,4-Diphenyldicarbonsäure, und Diphenoxyethandicarbonsäuren, für die 4,4-Diphenoxyethandicarbonsäure ein Beispiel ist; aliphatische und alicyclische Dicarbonsäuren, z. B. Bernsteinsäure, Adipinsäure, Sebacinsäure, Azelainsäure, Decandicarbonsäure und Cyclohexandicarbonsäure; alicyclische Diole, z. B. 1,4-Cyclohexandimethanol; Dihydroxybenzole, z. B. Hydrochinon und Resorcin; aromatische Diole, z. B. Etherdiole, die aus Bisphenolen wie 2,2-Bis(hydroxyphenyl)-propan und Bis(4-hydroxyphenyl)sulfon und Glycolen wie Ethylenglycol erhalten werden; Oxycarbonsäuren, z. B. ε-Oxycapronsäure, Hydroxybenzoesäure und Hydroxyethoxybenzoesäure; und dergleichen. Die oben genannten aromatischen Polyester können eine polyfunktionelle, esterbildende Säure, z. B. Trimesinsäure oder Trimellitsäure oder einen polyfunktionellen, esterbildenden Alkohol, z. B. Glycerin, Trimethylolpropan oder Pentaerythrit in einer Menge von 1,0 Mol-% oder weniger, vorzugsweise 0,5 Mol-% oder weniger, bevorzugter 0,3 Mol-% oder weniger als Verzweigungskomponente enthalten.
  • Der in der vorliegenden Erfindung verwendete Polyester hat vorzugsweise eine Grenzviskosität von 0,6 bis 1,2. Wenn die Grenzviskosität unter 0,6 liegt, können keine zufriedenstellenden Eigenschaften erreicht werden und wenn die Grenzviskosität höher als 1,2 ist, erhöht sich die Schmelzviskosität, und das Fließvermögen nimmt ab, wodurch in ungünstiger Weise die Formbarkeit verschlechtert wird. Die Grenzviskosität ist ein Wert, der bei 35°C in ortho-Chlorphenol gemessen wird.
  • Das Polycarbonat ist vorzugsweise ein Polycarbonat, das ein Bisphenol, z. B. 2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)propan als Diolkomponente enthält.
  • Das Fluorharz ist beispielsweise ein Copolymer aus Tetrafluorethylen und Perfluorpropylen.
  • Das Acrylharz ist beispielsweise Polymethylmethacrylat oder Polymethylacrylat.
  • Das thermoplastische Polyurethan ist ein Polyurethan, das einen Polyester oder einen Polyether als weiches Segment und einen Polyester als hartes Segment enthält.
  • Das Polyamid ist z. B. Nylon 4, Nylon 6, Nylon 6,6 oder Nylon 12.
  • Das Polyacetal ist z. B. Polyoxymethylen.
  • Das Polysulfon ist z. B. Polyphenylsulfon.
  • Von diesen sind ein Polyester, Polystyrol, Polymethylmethacrylat, Styrol/Acrylnitril-Copolymer, Acrylnitril/Butadien/Styrol-Copolymer, Methylmethacrylat/Butadien/Styrol-Copolymer, Styrol/Methylmethacrylat/Acrylnitril-Copolymer, Polypropylen und Polyethylen bevorzugt.
  • [Polymer (B)]
  • Das in der vorliegenden Erfindung verwendete Polymer (B) hat einen spezifischen Oberflächenwiderstand von 108 bis 1011 Ω. Der Oberflächenwiderstand ist ein Wert, der bei einer Spannung von 500 V gemessen wird.
  • Das in der vorliegenden Erfindung verwendete Polymer hat bei einem scheinbaren Geschwindigkeitsgefälle bei 260°C von 1000 sec–1 eine scheinbare Schmelzviskosität von 10 bis 1000 Pa·s und ein Verhältnis der obigen scheinbaren Schmelzviskosität zu der scheinbaren Schmelzviskosität des thermoplastischen Harzes bei einem scheinbaren Geschwindigkeitsgefälle bei 260°C von 1000 sec–1 von 0,01 bis 1,3. Die scheinbare Schmelzviskosität ist vorzugsweise 10 bis 500 Pa·s und das Verhältnis ist vorzugsweise 0,01 bis 0,8.
  • Bei einer Schmelzviskosität, die in den obigen Bereich fällt, gilt: Wenn die Kompatibilität zwischen dem thermoplastischen Harz (A) und dem Polymer (B), die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, im wesentlichen gering ist und das thermoplastische Harz (A) und das Polymer (B), die unterschiedliche Schmelzviskositäten haben, beide geschmolzen, vermischt und geformt werden, wird das Polymer (B) in Form von Streifen (kurzer Durchmesser 1 μm oder weniger, langer Durchmesser 1 μm oder mehr bei einem Seitenlängenverhältnis von 3 oder mehr in einer thermoplastischen Harzphase mit einer Oberfläche von 20 μm, vorzugsweise mit einem Seitenlängenverhältnis von 50 oder mehr) oder in Form eines Netzes dispergiert, wodurch das Polymer (B) einen faserförmigen leitenden Füllstoff (im Fall der CF 200 bis 300 μm in der Länge) kreuzen kann und ein feiner Leitungsweg im Oberflächenbereich eines Formteils ausgebildet wird. Dies ist der Grund dafür, daß äußerst hervorragende antistatische Eigenschaften bereitgestellt werden. Wenn das Verhältnis außerhalb des oben genannten Bereichs liegt, wird die kontinuierliche Phase des Polymers (B) nicht ausgebildet, die Möglichkeit einer Kreuzung zwischen dem Polymer (B) und dem faserförmigen leitenden Füllstoff verringert sich, und die antistatischen Eigenschaften werden verschlechtert. Der Schmelzpunkt des Polymers (B) ist 100°C oder höher, vorzugsweise 150°C oder höher. Wenn ein Polymer mit einem Schmelzpunkt von unter 100°C verwendet wird und mit einem technischen Kunststoff wie z. B. einem Polyester vermischt wird, gibt es Probleme bei der Wärmebeständigkeit, und es können keine zufriedenstellenden antistatischen Eigenschaften bereitgestellt werden.
  • Das in der vorliegenden Erfindung verwendete Polymer (B) ist mindestens ein Polymer, das aus der Gruppe, bestehend aus Polyamidcopolymeren auf Polyethylenglycol-Basis, Polyethylenglycol-methacrylat-Copolymeren, Poly(Ethylenoxid/Propylenoxid)-Copolymeren, Polyesteramidcopolymeren auf Polyethylenglycol-Basis, Polyesterelastomeren auf Polyethylenglycol-Basis, Poly(Epichlorhydrin/Ethylenoxid)-Copolymeren und Polyetheresteramiden, die von einem Ethylenoxidaddukt eines Bisphenols mit einem Polyamid, das an beiden Enden eine Carboxylgruppe hat, abgeleitet sind, ausgewählt ist.
  • Unter diesen Polymeren ist ein Polyetheresteramid, das aus einem Ethylenoxidaddukt eines Bisphenols mit einem Polyamid, das an beiden Enden eine Carboxylgruppe hat, abgeleitet ist (polymerisiert ist), besonders bevorzugt. Das Polyamid, das an beiden Enden eine Carboxylgruppe hat, im Polyetheresteramid hat vorzugsweise ein Zahlenmittel des Molekulargewichts von 500 bis 5000, bevorzugter von 500 bis 3000. Wenn das Zahlenmittel des Molekulargewichts weniger als 500 ist, verringert sich die Wärmebeständigkeit des Polyetheresteramids selbst, und wenn das Zahlenmittel des Molekulargewichts über 5000 ist, verringert sich die Reaktivität, und dadurch steigen die Produktionskosten für das Polyetheresteramid.
  • Das Ethylenoxidaddukt des Bisphenols des Polyetheresteramids hat vorzugsweise ein Zahlenmittel des Molekulargewichts von 1600 bis 3000, die Anzahl der Mol des Ethylenoxids ist vorzugsweise 32 bis 60. Wenn das Zahlenmittel des Molekulargewichts weniger als 1600 ist, sind die antistatischen Eigenschaften unzureichend, und wenn das Zahlenmittel des Molekulargewichts über 3000 liegt, verringert sich die Reaktivität, wodurch die Produktionskosten des Polyetheresteramids steigen.
  • Das Verfahren zur Herstellung des Polyetheresteramids ist nicht besonders limitiert, es können bekannte Verfahren verwendet werden. Ein Polyamid, das an beiden Enden eine Carboxylgruppe hat, wird beispielsweise durch Umsetzung eines amidbildenden Monomers mit einer Dicarbonsäure gebildet, es wird ein Ethylenoxidaddukt eines Bisphenols zu dem Polyamid gegeben, und es wird eine Polymerisationsreaktion bei hoher Temperatur und reduziertem Druck durchgeführt.
  • In der vorliegenden Erfindung ist die Menge des Polymers (B), bezogen auf 100 Gewichtsteile des thermoplastischen Harzes, 10 bis 200 Gewichtsteile, vorzugsweise 10 bis 100 Gewichtsteile, bevorzugter 15 bis 30 Gewichtsteile. Wenn die Menge über 200 Gewichtsteilen liegt, sind mechanische Festigkeit geringer und die Gebrauchseigenschaften schlechter, und wenn die Menge unter 10 Gewichtsteilen liegt, ist die Zeit bis zur Spannungsverringerung auf die Hälfte lang, und es können keine ausreichenden antistatischen Eigenschaften erzielt werden.
  • [Faserförmiger, leitender Füllstoff]
  • Der faserförmige, leitende Füllstoff (C), der einen spezifischen Durchgangswiderstand von 100 Ω·cm oder weniger hat, der in der vorliegenden Erfindung eingesetzt wird, ist vorzugsweise eine Kohlenstofffaser, Metallfaser, Whisker auf Metallbasis, Whisker auf Keramikbasis oder Whisker auf organischer Polymerbasis. Bevorzugte Beispiele für die Kohlenstofffaser umfassen Kohlenstofffaser und mit Nickel überzogene Kohlenstofffaser. Wenn der faserförmige, leitende Füllstoff eine Metallfaser ist, wird die Metallfaser vorzugsweise durch ein Drahtzieh-, Schmelzextrusions-, Schmelzextraktions-, Schneid- oder Galvanisierverfahren hergestellt und besteht aus Fe, Ni, Cu, Al, Pb, SUS (Chromstahl) oder Zn. Von diesen ist die Kohlenstofffaser zur Verleihung von Steifigkeit und antistatischen Eigenschaften, die Bedingungen für eine große Träger-Vorrichtung zur Verwendung auf dem Gebiet der Elektronik sind, am günstigsten.
  • Die Menge des faserförmigen, leitenden Füllstoffs, der einen spezifischen Durchgangswiderstand von 100 Ω·cm oder weniger hat und der in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ist 1 bis 100 Gewichtsteile, vorzugsweise 10 bis 30 Gewichtsteile, bezogen auf 100 Gewichtsteile des thermoplastischen Harzes. Wenn die Menge größer ist als 100 Gewichtsteile, verschlechtern sich Extrudierbarkeit und Formbarkeit, was wirtschaftlich ungünstig und in der Praxis nicht durchführbar ist. Wenn die Menge unter 1 Gewichtsteil liegt, kann die Steifigkeit, die für eine große Träger-Vorrichtung notwendig ist, nicht bereitgestellt werden, und die Wirkung der Ableitung einer Ladung ist unvorteilhafterweise gering.
  • Wenn die Kohlenstofffaser in einer Menge von über 100 Gewichtsteilen verwendet wird, wird während des Formverfahrens feiner Abfallkohlenstoff produziert, der die Verunreinigung eines Siliciumwafers verursachen kann.
  • Unter dem Gesichtspunkt einer Verhinderung der Verunreinigung eines Siliciumwafers ist die Verwendung von Ruß oder Metallpulvern nicht vorteilhaft; die Kombination des faserförmigen, leitenden Füllstoffs der vorliegenden Erfindung, der eine Ladung wirksam ohne Verunreinigung eines Siliciumwafers ableiten kann, und eines wärmebeständigen antistatischen Polymers, ist zweckdienlich.
  • Wenn eine Harzzusammensetzung, die ein Polyetheresteramid und CF gemäß der vorliegenden Erfindung enthält, in einer Siliciumwafer-Träger-Vorrichtung verwendet wird, treten während einer Wärmebehandlung kaum Metallverunreinigungen an die Oberfläche der Siliciumwafer-Träger-Vorrichtung aus, und daher wird die Oberfläche eines Siliciumwafers nicht durch Transfer verfärbt oder mit Flecken versehen.
  • Wenn z. B. eine Kohlenstofffaser allein verwendet wird, treten an der Oberfläche einer Träger-Vorrichtung zur Verwendung auf dem Gebiet der Elektronik Differenzen bei den antistatischen Eigenschaften auf. Der Grund dafür ist wahrscheinlich der, daß, da die Dispergierbarkeit der Kohlenstofffasern gering ist, die Kohlenstofffaser nicht in geeigneter Weise durch die ganze Form der Träger-Vorrichtung verteilt ist und ein Teil mit geringer Verteilungsdichte der Kohlenstofffaser produziert wird.
  • Wenn ein wärmebeständiges antistatisches Polymer, das eine spezifische Schmelzviskosität hat, und ein faserförmiger, leitender Füllstoff in der vorliegenden Erfindung kombiniert verwendet werden, ist die Ableitung einer Ladung stark begünstigt. Das heißt, dadurch, daß das antistatische Polymer in einem Bereich vorliegt, wo der faserförmige, leitende Füllstoff nicht dispergiert ist, und der in Abhängigkeit von der Form des Formteils produziert wird, ist die Ableitung einer Ladung stark begünstigt. Ferner kann die Harzzusammensetzung Differenzen bei den antistatischen Eigenschaften stark reduzieren, insbesondere Differenzen bei den antistatischen Eigenschaften eines daraus gebildeten Formteils, was durch eine herkömmliche Harzzusammensetzung nicht erreicht werden kann.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ferner eine destatisierende Harzzusammensetzung (kann nachfolgend als "zweite Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung" bezeichnet werden, bereitgestellt, die ein Compound ist, umfassend:
    (A) 100 Gewichtsteile eines thermoplastischen Harzes;
    (B) 0,01 bis 150 Gewichtsteile eines Polymers, das mindestens ein Polymer ist, das aus der Gruppe, bestehend aus Polyamidcopolymeren auf Polyethylenglycol-Basis, Polyethylenglycol-methacrylat-Copolymeren, Poly(Ethylenoxid/Propylenoxid)-Copolymeren, Polyesteramidcopolymeren auf Polyethylenglycol-Basis, Polyesterelastomeren auf Polyethylenglycol-Basis, Poly(Epichlorhydrin/Ethylenoxid)-Copolymeren und Polyetheresteramiden, die von einem Ethylenoxidaddukt von Bisphenol mit Polyamid, das an beiden Enden eine Carboxylgruppe hat, abgeleitet sind, ausgewählt ist, wobei das Polymer einen spezifischen Oberflächenwiderstand, gemessen bei 500 V, von 108 bis 1011 Ω, einen Schmelzpunkt von 100°C oder höher, bei einem scheinbaren Geschwindigkeitsgefälle bei 260°C von 1000 sec–1 eine scheinbare Schmelzviskosität des thermoplastischen Harzes von 10 bis 1000 Pa·s und ein Verhältnis der obigen scheinbaren Schmelzviskosität zu der scheinbaren Schmelzviskosität des obigen thermoplastischen Harzes bei einem scheinbaren Geschwindigkeitsgefälle bei 260°C von 1000 sec–1 von 0,01 bis 1,3 hat;
    (B') 0,01 bis 28 Gewichtsteile einer Kohlenstofffaser, die einen Durchmesser von 1 nm bis 1 μm, eine Länge von 1 μm bis 10 mm und einen spezifischen Durchgangswiderstand von weniger als 1 Ω·cm hat; und
    (C) 1 bis 100 Gewichtsteile eines faserförmigen, leitenden Füllstoffs, der einen Durchgangswiderstand von 100 Ω·cm oder weniger hat.
  • [Kohlenstofffaser (B')]
  • In der vorliegenden Erfindung wird eine Kohlenstofffaser (B'), die einen Durchmesser von 1 nm bis 1 μm, eine Länge von 1 μm bis 10 mm und einen spezifischen Durchgangswiderstand von weniger als 1 Ω·cm hat, verwendet. Die Kohlenstofffaser hat vorzugsweise einen Durchmesser von 1 nm bis 500 nm.
  • Wenn der Durchmesser der Kohlenstofffaser (B') kleiner als 1 nm ist, ist die Kohlenstofffaser zu fein dispergiert, und die angestrebten antistatischen Eigenschaften können nicht bereitgestellt werden. Wenn der Durchmesser größer als 1 μm ist, wird die Dispersion ungleichmäßig, der Effekt eines Verschmelzens der Kohlenstofffaser mit dem faserförmigen, leitenden Füllstoff (C) wird nicht erreicht, und die angestrebten antistatischen Eigenschaften können nicht bereitgestellt werden. Wenn die Länge der Kohlenstofffaser geringer als 1 μm ist, ist die Kohlenstofffaser zu fein dispergiert, und die angestrebten antistatischen Eigenschaften können nicht bereitgestellt werden. Wenn die Länge über 10 mm liegt, wird die Dispersion ungleichmäßig, der Effekt eines Verschmelzens der Kohlenstofffaser mit dem faserförmigen, leitenden Füllstoff (C) kann nicht erreicht werden, und die angestrebten antistatischen Eigenschaften können nicht bereitgestellt werden. Wenn der spezifische Durchgangswiderstand der Kohlenstofffaser mehr als 1 Ω·cm ist, kann der Effekt eines Verschmelzens der Kohlenstofffaser mit dem faserförmigen, leitenden Füllstoff (C) nicht erreicht werden, und es können keine ausreichenden antistatischen Eigenschaften bereitgestellt werden.
  • Diese Kohlenstofffaser (B') ist vorzugsweise eine Kohlenstofffaser aus einem Dampfphasenverfahren, die durch ein Dampfphasenverfahren produziert wird. Verfahren zur Herstellung dieser Kohlenstofffaser aus einem Dampfphasenverfahren umfassen ein Substratverfahren ( JP-A 60-27700 ) und ein Flotationsverfahren ( JP-A 62-78217 ). Kohlenstofffasern, die nach diesen Verfahren produziert werden, beinhalten eine Kohlenstofffaser, die bei einer Temperatur von über 2000°C behandelt wird. Diese Kohlenstofffasern können in Kombination von zwei oder mehreren eingesetzt werden. Die Offenbarungen der JP-A 60-27700 und JP-A 62-78217 werden hier als Teil der Beschreibung der vorliegenden Erfindung aufgeführt.
  • Die Beschreibung der ersten erfindungsgemäßen Zusammensetzung wird unmittelbar auf die zweite Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung angewendet, so daß alles, was für die zweite Zusammensetzung hier nicht beschrieben ist, in der Beschreibung der ersten Zusammensetzung zu finden ist.
  • Die zweite Zusammensetzung umfaßt sowohl das Polymer (B) als auch die Kohlenstofffaser (B'). In diesem Fall ist der Gehalt des Polymers (B) 0,01 bis 150 Gewichtsteile, vorzugsweise 1 bis 50 Gewichtsteile, bezogen auf 100 Gewichtsteile des thermoplastischen Harzes.
  • Die Kohlenstofffaser (B') wird in einer Menge von 0,01 bis 28 Gewichtsteilen, vorzugsweise 0,1 bis 9 Gewichtsteile, bezogen auf denselben Standard, verwendet.
  • Die thermoplastische Harzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung (wenn nachfolgend nicht anders angegeben, sind in diesem Ausdruck die erste und zweite Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung eingeschlossen), kann verschiedene Zusatzstoffe in Grenzen, die für das Ziel der vorliegenden Erfindung nicht schädlich sind, enthalten, z. B. Montanwachs, Polyethylenwachs oder Siliconöl, ein Flammschutzmittel, ein flammhemmendes Zusatzmittel, ein thermischer Stabilisator, ein UV-Absorptionsmittel, ein Pigment und ein Farbstoff. In Mengen, die dem Ziel der vorliegenden Erfindung nicht schaden, kann auch ein wärmehärtbares Harz wie z. B. ein Phenolharz, Melaminharz, Siliconharz oder Epoxyharz; oder ein weiches thermoplastisches Harz, z. B. ein Ethylen/Vinylacetat-Copolymer, Polyesterelastomer oder ein epoxymodifiziertes Polyolefin zugesetzt sein. Ferner kann ein anderer Füllstoff, z. B. Talk, Kaolin, Wollastonit, Ton, Siliciumdioxid, Sericit, Titanoxid, Ruß Graphit, Metallpulver, Glasperlen, Glashohlperlen, Glasflocken, Glaspulver oder Glasfaser zugesetzt sein.
  • [Herstellungsverfahren für die Zusammensetzung]
  • Die in der vorliegenden Erfindung verwendete thermoplastische Harzzusammensetzung wird durch Vermischen der Komponenten (A), (B) und/oder (B') und (C) entsprechend einem gewünschten Verfahren erhalten. Diese Komponenten werden im allgemeinen vorzugsweise gleichmäßig dispergiert; alle oder ein Teil dieser Komponenten werden (wird) vorzugsweise zur gleichen Zeit gleichmäßig dispergiert oder alle oder ein Teil dieser Komponenten werden (wird) mit einem Mischer, z. B. einer Mischapparatur, einem Kneter, einem Banbury-Mischer, einer Walze oder einem Extruder gleichzeitig oder getrennt vermischt, wobei ein homogenes Gemisch hergestellt wird.
  • Darüber hinaus kann eine trockene vermischte Zusammensetzung mit einem erwärmten Extruder geschmolzen und geknetet werden, um so homogen gemacht zu werden; dann wird diese in Drahtform extrudiert, welcher unter Erhalt eines Granulats auf eine gewünschte Länge geschnitten wird.
  • [Träger-Vorrichtung zur Verwendung auf dem Gebiet der Elektronik]
  • Die thermoplastische Harzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung ist als Ausgangsmaterial für eine Träger-Vorrichtung zur Verwendung auf dem Gebiet der Elektronik geeignet.
  • Erläuternde Beispiele für die Träger-Vorrichtung umfassen einen Siliciumwafer-Träger, eine Siliciumwafer-Trägerbox, einen Siliciumwafer-Preßstab, ein IC-Magazin, einen Träger für eine Flüssigkristallbasis und eine Träger-Vorrichtung für Teile, die mit HDD und LCD in Beziehung stehen.
  • Demnach wird gemäß der vorliegenden Erfindung auch eine Verwendung der Harzzusammensetzung zur Herstellung einer Träger-Vorrichtung zur Verwendung auf dem Gebiet der Elektronik bereitgestellt, welche aus der destatisierenden thermoplastischen Harzzusammensetzung der vorliegenden Erfindung hergestellt ist.
  • Genauer ausgedrückt, in der vorliegenden Träger-Vorrichtung genügen Differenzen (Beziehung zwischen Durchschnittswerten, Kleinstwerten und Höchstwerten) bei der Sättigungsspannung und der Zeit bis zur Spannungsverringerung auf die Hälfte, wenn ein willkürlicher Oberflächenbereich der Träger-Vorrichtung, die 125 mm in der Länge und 150 mm in der Breite mißt, bei einer angelegten Spannung von 10 kV gemessen wird, zur gleichen Zeit den folgenden Gleichungen: Emax (V) – 100 (V) ≦ Eave (V) ≦ Emin (V) + 100 (V) Tmax (s) – 5 (s) ≦ Tave (s) ≦ Tmin (s) + 5 (s)worin Eave, Emax und Emin durchschnittliche, Höchst- und Kleinstwerte für die Sättigungsspannung sind, und Tave, Tmax und Tmin durchschnittliche, Höchst- und Kleinstwerte für die Zeit bis zur Spannungsverringerung auf die Hälfte sind.
  • Die obigen Gleichungen gelten, wenn eine zu messende Oberfläche, die 125 mm in der Länge und 150 mm in der Breite mißt, in 9 Sektionen eingeteilt wird und jede Sektion gemessen wird. Die obigen Gleichungen werden für einen zu messenden Oberflächenbereich festgelegt, das heißt für einen bestimmten ebenen Bereich der Harzoberfläche, die die Träger-Vorrichtung bildet.
  • Durch dieses Merkmal kann die Haftung von schwebenden Partikeln durch statische Elektrizität über die gesamte Oberfläche der Träger-Vorrichtung stark verringert werden; außerdem kann ein schlechtes äußeres Aussehen, das durch die Partikel verursacht wird (sogenanntes "Fehlen eines Musters"), verringert werden.
  • Obgleich die Möglichkeit besteht, daß das obige Merkmal durch Verwendung einer großen Menge an Ruß oder durch Kombination mit einem leitenden Mittel auf Nicht-Kohlenstoffbasis oder einem leitenden Mittel auf Kohlenstoffbasis erreicht werden kann, ist es nicht günstig, Ruß oder diese Agenzien in einer Träger-Vorrichtung zur Verwendung auf dem Gebiet der Elektronik zu verwenden, da während des Formverfahrens oder während der Verwendung Abfallkohlenstoff produziert wird.
  • Die vorliegende Träger-Vorrichtung weist antistatische Eigenschaften und mechanische Festigkeit auf, das heißt eine Steifigkeit mit einem Elastizitätsmodul von 5000 MPa oder mehr, die für eine große Träger-Vorrichtung zur Verwendung auf dem Gebiet der Elektronik erforderlich ist. Aufgrund dieser physikalischen Eigenschaften kann ein Siliciumwafer-Träger erhalten werden, der mindestens eine Rille zum Halten eines Wafers hat und der in eine vollständige Automatisierung eingebaut werden kann, was in der nahen Zukunft erforderlich sein wird.
  • Eine Kombination des faserförmigen leitenden Füllstoffs und des antistatischen Polymers, die in der vorliegenden Erfindung beschrieben wird, kann auf dem Gebiet der elektromagnetischen Abschirmung angewendet werden. Die Kombination einer mit Nickel überzogenen Kohlenstofffaser und PEEA ist ein solches Beispiel.
  • Wenn das Polymer (B) zur Herstellung einer Träger-Vorrichtung zur Verwendung auf dem Gebiet der Elektronik verwendet wird, welche die Ableitung einer Ladung begünstigt und das geringe Differenzen bei der Sättigungsspannung und der Zeit bis zur Spannungsverringerung auf die Hälfte sowie hervorragende destatisierende Eigenschaften hat, müssen Formungsbedingungen zum Dispergieren des Polymers (B) in Form von Streifen oder in Form eines Netzes im Oberflächenbereich eines Formteils angewendet werden, d. h. ein Formverfahren muß bei höherer Geschwindigkeit und bei höherer Spannung durchgeführt werden, als wenn ein normaler Polyester geformt wird.
  • Wenn beispielsweise die Mitsubishi 80 MSP Spritzgießmaschine verwendet wird, wird das Formverfahren vorzugsweise bei einer Zylindertemperatur von 250°C, einer Temperatur des Formwerkzeugs von 60°C und einem Verhältnis Injektionsrate/Injektionsdruck von 40 bis 60% durchgeführt. Die auf diese Weise erhaltene Träger-Vorrichtung zur Verwendung auf dem Gebiet der Elektronik hat hervorragende permanente antistatische Eigenschaften.
  • Die folgenden Beispiele werden zur weiteren Erläuterung der vorliegenden Erfindung aufgeführt.
  • Die in den Beispielen verwendeten Ausgangsmaterialien und Beurteilungsverfahren sind wie folgt:
  • 1. Ausgangsmaterialien
  • Es wurden die folgenden Ausgangsmaterialien verwendet:
    • – Polybutylenterephthalat (PBT): TRB-QK von Teijin Limited
    • – Polystyrol (PS): Stylon 666 von Asahi Chemical Industry Co., Ltd.
    • – Acrylnitril/Butadien/Styrol-Copolymer (ABS): Stylac 101 von Asahi Chemical Industry Co., Ltd.
    • – Polycarbonat (PC): AD5509 von Teijin Kasei Co., Ltd.
    • – Polyetheresteramid (PEEA): Pelestat 6321 von Sanyo Chemical Industries, Ltd., das einen spezifischen Oberflächenwiderstand von 1 × 109 Ω und einen Schmelzpunkt von 203°C hat
    • – Antistatisches Agens mit hohem Molekulargewicht: SD100 von Mitsui Dupont Chemical Co., Ltd., das einen spezifischen Oberflächenwiderstand von 1 × 108 Ω und einen Schmelzpunkt von 92°C hat
    • – Antistatisches Agens mit hohem Molekulargewicht: Leorex AS-170 von Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., das einen spezifischen Oberflächenwiderstand von 7 × 106 Ω und einen Schmelzpunkt von 80°C hat
    • – Polyetherester: TRB-EKV von Teijin Limited, das einen spezifischen Oberflächenwiderstand von 1 × 1010 Ω und einen Schmelzpunkt von 170°C hat
    • – Natriumdodecylbenzolsulfonat (DBS-Na): TPL456 von Takemoto Yushi Co., Ltd.
    • – Kohlenstofffaser (CF): HTA-C6-SR von Toyo Rayon Co., Ltd., die einen spezifischen Durchgangswiderstand von 1,5 × 10–3 Ω·cm, einen Durchmesser von 7 μm und eine Länge von 6 mm hat
    • – Mit Nickel überzogene Kohlenstofffaser: MC(I)HTA-C6-SR von Toyo Rayon Co., Ltd., die einen spezifischen Durchgangswiderstand von 7,5 × 10–5 Ω·cm hat
    • – Faser aus Stainless Steel: Tafmic Fiber von Tokyo Seiko Co., Ltd., die einen spezifischen Durchgangswiderstand von 7,5 × 10–5 Ω·cm hat
    • – Leitender Kaliumtitanat-Whisker: Dentole WK300 von Ohtsuka Kagaku Co., Ltd., die einen spezifischen Durchgangswiderstand von 1 × 10 Ω·cm, einen Durchmesser von 0,4 bis 0,7 μm, eine Länge von 10 bis 20 μm hat
    • – Leitende Kaliumtitanat-Whisker: Dentole WK200B von Ohtsuka Kagaku Co., Ltd., die einen spezifischen Durchgangswiderstand von 0,1 bis 1 Ω·cm hat
    • – Nadelförmiges leitendes Titanoxid: FT1000 von Ishihara Sangyo Co., Ltd., das einen spezifischen Durchgangswiderstand von 10 bis 15 Ω·cm hat
    • – Superfeine Kohlenstofffaser nach dem Dampfphasenverfahren (VGCF1): VGCF von Showa Denko K. K., die einen spezifischen Durchgangswiderstand von 1,0 × 10–2 Ω·cm, einen Durchmesser von 0,2 μm und eine Länge von 20 μm hat
    • – Superfeine Kohlenstofffaser nach dem Dampfphasenverfahren (VGCF2): Micrographite fibril BN1100 von Hypilion Katarisys Co., Ltd., die einen spezifischen Durchgangswiderstand von 1 × 10–2 Ω·cm, einen Durchmesser von 15 nm und eine Länge von 10–20 μm hat.
  • 2. Antistatische Eigenschaften (spezifischer Widerstand, Sättigungsspannung und Zeit bis zur Spannungsverringerung auf die Hälfte):
  • Die antistatischen Eigenschaften wurden auf der Basis der Sättigungsspannung, die bei einer angelegten Spannung von 10 kV unter Verwendung eines Honest-Meßgeräts (Static H-0110 von Shishido Seidenki Co., Ltd.) gemessen wurde, der Zeit bis zur Spannungsverringerung auf die Hälfte und des spezifischen Oberflächenwiderstands, gemessen unter Verwendung eines Ultraisolierungs-Widerstands-Meßgerätes (SM-10E von Toa Denpa Kogyo Co., Ltd.) beurteilt.
  • Ein geringer spezifischer Widerstand wurde gemäß JIS K7194 gemessen.
  • Die Zeit bis zur Spannungsverringerung auf die Hälfte und der spezifische Oberflächenwiderstand wurden bei einer Umgebungstemperatur von 23°C und einer relativen Feuchtigkeit von 50% gemessen, nachdem eine Probe für 24 Stunden bei einer Temperatur von 23°C und einer relativen Feuchtigkeit von 50% gehalten worden war.
  • Zur Messung von Differenzen bei der Sättigungsspannung und der Zeit bis zur Spannungsverringerung auf die Hälfte wurde ein Teststück (125 × 50 mm, Dicke etwa 5 mm) in 9 kleine Sektionen unterteilt, von denen jede 41,7 mm lang und 50 mm breit war; jede der Sektionen wurde gemessen.
  • 3. Mechanische Festigkeit
  • Gemäß ASTM D638 wurde ein Zugversuch durchgeführt; gemäß ASTM D790 wurde ein Biegeversuch durchgeführt.
  • 4. Spezifischer Durchgangswiderstand eines faserförmigen, leitenden Füllstoffs:
  • Der spezifische Durchgangswiderstand wurde gemäß JIS-R-7601 gemessen. Wenn dieses Verfahren nicht angewendet wurde, wurde ein Pulver, das bei einem Druck von 100 kg/cm2 hergestellt worden war, gemessen.
  • 5. Spezifischer Oberflächenwiderstand eines antistatischen Polymers:
  • Der spezifische Oberflächenwiderstand wurde unter Verwendung eines Ultraisolierungs-Widerstands-Meßgeräts (SM-10E von Toa Denpa Kogyo Co., Ltd.) (Messungsspannung 500 V) gemessen. Diese Messung wurde bei einer Umgebungstemperatur von 23°C und einer relativen Feuchtigkeit von 50% gemessen, nachdem eine Probe für 24 Stunden bei einer Temperatur von 23°C und einer relativen Feuchtigkeit von 50% gehalten worden war.
  • 6. Schmelzpunkt des antistatischen Polymers:
  • Der Schmelzpunkt wurde durch DSC (von T. A. Instrument Japan Co., Ltd.) gemessen.
  • 7. Schmelzviskositätsverhältnis:
  • Das Schmelzviskositätsverhältnis ist durch den folgenden Ausdruck definiert:
    (Schmelzviskositätsverhältnis) = (Schmelzviskosität des antistatischen Polymers)/(Schmelzviskosität des thermoplastischen Harzes, z. B. PBT).
  • Die Meßbedingungen umfassen eine Temperatur von 260°C und ein scheinbares Geschwindigkeitsgefälle von 1000 sec–1. Zum Messen der Schmelzviskosität wurde Leograph 2002 von Getfelt aus Deutschland verwendet.
  • 8. Waschen:
  • Die Oberfläche einer Probe wurde manuell mit einem Schwamm 3 Minuten lang unter Verwendung eines neutralen Detergents (1,5 ml/l wäßrige Lösung von Mama Lemon) und dann für 3 Minuten mit heißem gereinigtem Wasser (60°C) gewaschen, mit einem Luftgebläse und für 10 Minuten in einem Ofen bei 80°C getrocknet und dann für 24 Stunden bei einer Temperatur von 23°C und einer relativen Feuchtigkeit von 50% gehalten.
  • BEISPIELE 1 BIS 13 UND VERGLEICHSBEISPIELE 1 BIS 20
  • Die oben aufgeführten Ausgangsmaterialien wurden in einem Gewichtsverhältnis, das in den Tabellen 2, 4 und 5 angegeben ist, gleichmäßig trocken gemischt, geschmolzen und bei einer Zylindertemperatur von 180 bis 310°C, einer Schneckendrehgeschwindigkeit von 160 Upm und einer Abnahmedosierung von 40 kg/h geknetet, wobei ein Entgasungsdoppelschneckenextruder mit einem Schneckendurchmesser von 44 mm verwendet wurde; ein aus dem Mundstück entnommener Faden wurde gekühlt und unter Erhalt von Stranggranulat zum Formen geschnitten.
  • Aus diesem Stranggranulat wurde durch ein Spritzgießverfahren unter Bedingungen, die einen Injektionsdruck von 750 kg/cm2, eine Injektionsrate von 70 cm3/sec, eine Kühlungszeit von 15 sec und einen Gesamtformungszyklus von 25 sec umfassen, ein Siliciumwafer-Träger und ein Teststück zur Beurteilung der mechanischen Eigenschaften gebildet. Außerdem wurde der Seitenteil dieses Siliciumwafer-Trägers auf eine gewünschte Größe geschnitten, um die oben erwähnte Beurteilung durchzuführen.
  • Die verwendeten antistatischen Agenzien sind in Tabelle 1 aufgeführt; unter diesen sind PEEA und TRB-EKV hochmolekulare antistatische Agenzien, die eine Wirkung erzeugen, wenn sie in PBT angewendet werden, das heißt hohe Wärmestabilität haben und in PBT in Form eines Netzes oder Streifens dispergiert werden können.
  • Die Beurteilungsresultate sind in Tabelle 2 aufgeführt.
  • Figure 00290001
  • Figure 00300001
  • Wie aus Tabelle 2 klar wird, ist in den Zusammensetzungen, die PEEA und CF (Beispiele 1 und 2) enthalten, der Effekt eines Verschmelzens von PEEA mit Kohlenstofffaser deutlich vorhanden, die Sättigungsspannung ist 1 kV oder weniger, und die Zeit bis zur Spannungsverringerung auf die Hälfte ist 10 sec oder weniger.
  • Dagegen sind in den Zusammensetzungen, die Leorex und CF enthalten (Vergleichsbeispiele 9 und 10) und in den Zusammensetzungen, die SD100 und CF enthalten (Vergleichsbeispiele 7 und 8) die antistatischen Eigenschaften unbefriedigend.
  • In Zusammensetzungen, die ein antistatisches Polymer und kein CF enthalten (Vergleichsbeispiele 1, 5, 6, 12 und 13) und in einer Zusammensetzung, die CF und kein antistatisches Polymer enthält (Vergleichsbeispiele 2, 3, 4 und 11), konnte die Sättigungsspannung nicht auf 1 kV oder weniger und die Zeit bis zur Spannungsverringerung auf die Hälfte nicht auf 10 sec oder weniger verringert werden, selbst wenn der Gehalt des antistatischen Polymers oder CF erhöht wurde.
  • Da die Zusammensetzung von Vergleichsbeispiel 1 einen spezifischen Oberflächenwiderstand von 1012 Ω oder mehr, eine Sättigungsspannung von 1 kV oder mehr und einen Elastizitätsmodul von 2000 MPa oder weniger hat, ist sie zur Verwendung als große Träger-Vorrichtung, die hohe Steifigkeit erfordert, nicht geeignet.
  • Obgleich die Zusammensetzungen von Vergleichsbeispielen 2 bis 4 einen Elastizitätsmodul von 4000 bis 6000 MPa haben, haben sie eine Zeit bis zur Spannungsverringerung auf die Hälfte von 300 sec oder mehr und haben als große Träger-Vorrichtung ein Problem hinsichtlich der antistatischen Eigenschaften.
  • Die Zusammensetzungen der Beispiele 1 und 2, die PEEA und Kohlenstofffaser enthalten, haben als Träger-Vorrichtung zur Verwendung auf dem Gebiet der Elektronik antistatische Eigenschaften und hohe Steifigkeit für eine große Träger-Vorrichtung.
  • Es wurden die Differenzen bei den antistatischen Eigenschaften, Sättigungsspannung und Zeit bis zur Spannungsverringerung auf die Hälfte, an Formteilen von Beispiel 1, Vergleichsbeispiel 1, Vergleichsbeispiel 4 und Vergleichsbeispiel 11 untersucht.
  • Der Seitenteil (125 × 150 mm, Dicke etwa 5 mm) eines geformten Siliciumwafer-Trägers wurde zu gleichen Teilen in 9 kleine Sektionen eingeteilt, jede etwa 41,7 mm lang und 50 mm breit, wie dies in 1 dargestellt ist; dann wurden die Sättigungsspannung und die Zeit bis zur Spannungsverringerung auf die Hälfte für jede Sektion gemessen, um Differenzen bei der Sättigungsspannung und der Zeit bis zur Spannungsverringerung auf die Hälfte zu untersuchen.
  • Tabelle 3 zeigt Differenzen bei der Sättigungsspannung und der Zeit bis zur Spannungsverringerung auf die Hälfte.
  • Figure 00330001
  • Wie aus Tabelle 3 ersichtlich ist, sind die Differenzen bei der Zeit bis zur Spannungsverringerung auf die Hälfte und bei der Sättigungsspannung in der Zusammensetzung von Beispiel 1, die PEEA und CF enthält, kleiner als in der Zusammensetzung von Vergleichsbeispiel 4, die CF und kein antistatisches Polymer enthält.
  • Es wird klar, daß Differenzen bei der Zeit bis zur Spannungsverringerung auf die Hälfte und bei der Sättigungsspannung an einer ebenen Platte aus der Zusammensetzung von Beispiel 1, die CF und PEEA enthält, geringer sind und die antistatischen Eigenschaften gleichmäßiger verteilt sind als bei der Zusammensetzung von Vergleichsbeispiel 1, die PEEA und kein CF enthält.
  • Außerdem kann in der Zusammensetzung von Vergleichsbeispiel 11, die CF und kein antistatisches Polymer enthält und die die Summe der Volumenfraktionen von PEEA und CF hat, die anfängliche Sättigungsspannung reduziert werden, allerdings kann die Zeit bis zur Spannungsverringerung auf die Hälfte nicht reduziert werden, und Differenzen können nicht eliminiert werden.
  • Somit kann die Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung Differenzen bei den antistatischen Eigenschaften an der Oberfläche eines Formteils reduzieren.
  • Die antistatischen Eigenschaften einer Träger-Vorrichtung zur Verwendung auf dem Gebiet der Elektronik dürfen durch Waschen und Temperaturveränderungen während eines Transports nicht verändert werden. Die Änderungen der antistatischen Eigenschaften während eines Waschens und Glühens wurden gemessen. Die Resultate sind in Tabelle 4 angegeben.
  • Figure 00350001
  • Als Mittel zur Reduzierung der Sättigungsspannung und der Zeit bis zur Spannungsverringerung auf die Hälfte wird eine Kombination aus einem leitenden Füllstoff und einem niedermolekularen antistatischen Agens verwendet (Vergleichsbeispiele 14 bis 17). Wie aus Tabelle 4 offensichtlich wird, werden nach diesem Verfahren allerdings die antistatischen Eigenschaften durch 5-stündiges Glühen bei 160°C und Waschen stark verschlechtert. Eine Träger-Vorrichtung zur Verwendung auf dem Gebiet der Elektronik, die aus der Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung hergestellt ist (Beispiele 3 bis 6), leidet dagegen nicht an einer Verschlechterung der charakteristischen Eigenschaften und weist permanente antistatische Eigenschaften auf.
  • Die Resultate, die erhalten werden, wenn ein anderer leitender Füllstoff als CF (HTA-C6-SR) zugemischt wurde, sind in Tabelle 5 aufgeführt.
  • Figure 00370001
  • Derselbe Effekt wird beobachtet, wenn eine mit Nickel überzogene Kohlenstofffaser, eine Stainless-Steel-Faser und verschiedene Whiskers, die in Tabelle 5 angegeben sind, verwendet werden (Beispiel 7 bis 13).
  • Wie bei der Kohlenstofffaser, die in Tabelle 2 dargestellt ist, können sowohl die Zeit bis zur Spannungsverringerung auf die Hälfte wie auch die Sättigungsspannung nicht reduziert werden, wenn nur ein leitender Füllstoff verwendet wird (Vergleichsbeispiele 18 bis 20).
  • BEISPIELE 14 BIS 22 UND VERGLEICHSBEISPIELE 21 BIS 25
  • Die verwendeten antistatischen Agenzien sind in Tabelle 6 angegeben. Von diesen sind PEEA und TRB-EKV hochmolekulare antistatische Agenzien, die eine Wirkung verursachen können, wenn sie in anderen thermoplastischen Harzen als PBT verwendet werden, das heißt, sie haben hohe Wärmestabilität und können in thermoplastischen Harzen in Form eines Netzes oder in Form von Streifen dispergiert werden.
  • Figure 00390001
  • Verschiedene Komponenten wurden in dem Gewichtsverhältnis, das in Tabelle 7, Tabelle 9 und Tabelle 10 angegeben ist, vermischt, dann wurden die resultierenden Gemische in der gleichen Weise wie in den Beispielen 1 bis 13 beurteilt.
  • Tabelle 7 zeigt die Beurteilungsresultate. TABELLE 7
    Zusammensetzung (Gew.-% unbehandelt
    PS ABS PEEA Leo rex CF (HTA C6SR) Ω/⎕ SättigungsSpannung (KV) Zeit bis zur Spannungsverringerung auf die Hälfte (sec)
    Beisp. 14 77 15 8 5E + 8 0,02 0,13
    Beisp. 15 77 15 8 2E + 3 0,03 0,66
    Vgl. Bsp. 21 70 20 10 3E + 2 0,16 200
    Vgl. Bsp. 22 70 30 2E + 9 0,10 > 600
  • Wie aus Tabelle 7 klar wird, kommt in den Zusammensetzungen der Beispiele 14 und 15, die PEEA und CF enthalten, der Effekt eines Verschmelzens von PEEA mit Kohlenstofffaser deutlich zum Vorschein; die Sättigungsspannung ist 1 kV oder weniger und die Zeit bis zur Spannungsverringerung auf die Hälfte ist 10 sec oder weniger.
  • Dagegen sind in der Zusammensetzung aus Vergleichsbeispiel 21, die Leorex und CF enthält, die antistatischen Eigenschaften unzureichend.
  • In der Zusammensetzung von Vergleichsbeispiel 22, die CF und kein antistatisches Polymer enthält, kann durch einfache Erhöhung des Gehalts an CF die Sättigungsspannung nicht auf 1 kV oder weniger und die Zeit bis zur Spannungsverringerung auf die Hälfte nicht auf 10 sec oder weniger reduziert werden.
  • Die Zusammensetzungen der Beispiele 14 und 15, die PEEA und Kohlenstofffaser enthalten, zeigen eine Biegefestigkeit von 70 MPa und einen Elastizitätsmodul von 4300 MPa und haben als Träger-Vorrichtung zur Verwendung auf dem Gebiet der Elektronik antistatische Eigenschaften und hohe Steifigkeit, die für eine große Träger-Vorrichtung erforderlich sind.
  • Es wurden die Differenzen bei den antistatischen Eigenschaften, das heißt Sättigungsspannung und Zeit bis zur Spannungsverringerung auf die Hälfte, an den Oberflächen der Formteile aus Beispiel 15 und Vergleichsbeispiel 22 untersucht.
  • Der Seitenteil (124 × 150 mm, Dicke etwa 5 mm) eines geformten Siliciumwafer-Trägers wurde gleichmäßig in 9 kleine Sektionen, jede etwa 41,7 mm lang und 50 mm breit, eingeteilt, wie dies in 1 dargestellt ist; die Sättigungsspannung und die Zeit bis zur Spannungsverringerung auf die Hälfte wurden für jede Sektion gemessen, um Differenzen bei der Sättigungsspannung und der Zeit bis zur Spannungsverringerung auf die Hälfte zu untersuchen.
  • Tabelle 8 zeigt Differenzen bei der Sättigungsspannung und der Zeit bis zur Spannungsverringerung auf die Hälfte. TABELLE 8
    eingeteilte Sektion Beispiel 15 Vergl.-Beisp. 22
    Sättigungs-Spannung (KV) Zeit bis zur Spannungsverringerung auf die Hälfte (sec) Sättigungs-Spannung (KV) Zeit bis zur Spannungsverringerung auf die Hälfte (sec)
    1 10 0,16 80 die Sättigungsspannung auf der linken Seite wird gehalten und fällt nicht ab
    2 0 0,00 40
    3 20 0,16 60
    4 20 0,13 60
    5 0 0,00 30
    6 20 0,26 50
    7 20 0,20 40
    8 0 0,00 30
    9 10 0,19 50
  • Wie aus Tabelle 8 ersichtlich ist, kann in der Zusammensetzung von Vergleichsbeispiel 22, die CF und kein antistatisches Polymer enthält und die die Gesamtvolumenfraktionen von PEEA und CF enthält, die anfängliche Sättigungsspannung reduziert werden, allerdings kann die Zeit bis zur Spannungsverringerung auf die Hälfte nicht verkürzt werden, und Differenzen können nicht eliminiert werden.
  • Somit kann die erfindungsgemäße Zusammensetzung Differenzen bei den antistatischen Eigenschaften an der Oberfläche eines Formteils eliminieren.
  • Die antistatischen Eigenschaften einer Träger-Vorrichtung zur Verwendung auf dem Gebiet der Elektronik dürfen durch Waschen und Temperaturänderungen während eines Transports nicht verändert werden. So wurden Änderungen bei den antistatischen Eigenschaften während eines Waschens und Glühens gemessen. Die Resultate sind in Tabelle 9 angegeben.
  • Figure 00440001
  • Als Mittel zur Reduzierung der Sättigungsspannung und der Zeit bis zur Spannungsverringerung auf die Hälfte wird eine Kombination aus einem leitenden Füllstoff und einem niedermolekularen antistatischen Agens verwendet (Vergleichsbeispiele 23 und 24). Wie aus Tabelle 9 ersichtlich ist, werden nach diesem Verfahren allerdings die antistatischen Eigenschaften durch Waschen stark verringert.
  • Im Gegensatz dazu leidet eine Träger-Vorrichtung zur Verwendung auf dem Gebiet der Elektronik, die aus der erfindungsgemäßen Zusammensetzung hergestellt ist (Beispiele 16–19), nicht an einer Verschlechterung der charakteristischen Eigenschaften durch die gleiche Behandlung und hat permanente antistatische Eigenschaften. Die Zusammensetzungen der Beispiele 16 bis 19 ändern ihre charakteristischen Eigenschaften nach einem 5stündigen Glühen bei 160°C nicht.
  • Die Beurteilungsresultate für die Zusammensetzungen, die andere leitende Füllstoffe als CF (HTA-C6-SR) enthalten, sind in Tabelle 10 aufgeführt.
  • Figure 00460001
  • Derselbe Effekt wird beobachtet, wenn eine mit Nickel überzogene Kohlenstofffaser, eine Stainless-Steel-Faser und verschiedene Whisker, die in Tabelle 10 angegeben sind, verwendet werden (Beispiele 20 bis 22).
  • Wie im Fall der Kohlenstofffaser, der in Tabelle 2 dargestellt ist, können weder die Zeit bis zur Spannungsverringerung auf die Hälfte noch die Sättigungsspannung reduziert werden, wenn nur ein leitfähiger Füllstoff verwendet wird (Vergleichsbeispiel 25).
  • Referenzbeispiele 23 bis 25, Beispiel 26 UND VERGLEICHSBEISPIELE 26 UND 27
  • Verschiedene Komponenten wurden in einem Gewichtsverhältnis, das in Tabelle 11 und Tabelle 12 spezifiziert ist, vermischt; die resultierenden Gemische wurden in der gleichen Weise wie in den Beispielen 1 bis 13 beurteilt.
  • Die Beurteilungsresultate sind in Tabelle 1 angegeben. TABELLE 11
    Ref.-Beisp. 23 Vergl.-Beisp. 26
    Zusammensetzung (Gew. %) PBT CF VGCF 1 Dentole WK300 85 8,5 6,5 – 84 6 – 10
    spezif. Oberflächenwiderstand (Ω) 2,0E + 9 5,0E + 13
  • Wie in Tabelle 11 dargestellt ist, kann der spezifische Oberflächenwiderstand in der Zusammensetzung von Referenzbeispiel 23, die CF und VGCF1 enthält, durch die Wirkung eines Verschmelzens zweier verschiedener Fasertypen auf einem antistatischen Level eingestellt werden, wohingegen der Verschmelzungseffekt in der Zusammensetzung von Vergleichsbeispiel 26, die Dentole WK300 und CF enthält, kaum zu sehen ist. TABELLE 12
    Ref.-Beisp. 24 Ref.-Beisp. 25 Beisp. 26 Vergl.-Beisp. 27
    Zusammensetzung (Gew.-%) PBT PC CF VGCF 2 TRB-EKV 87,5 – 8,5 4 – – 87,5 8,5 4 – 77,5 – 8,5 4 10 70 – 30 – –
    spez. Oberflächenwiderstand (Ω) Sättigungsspannung (KV) Zeit bis zur Spannungsverringerung auf die Hälfte 1,3E + 9 < 0,01 < 0,1 5,3E + 9 < 0,01 < 0,1 2,9E + 8 0 0 28 0,05 28
    Elastizitätsmodul (MPa) 7400 6800 – –
  • Wie aus Tabelle 12 zu sehen ist, tritt in den Zusammensetzungen der Referenzbeispiele 24 und 25, die CF und VGCF2 enthalten, der Effekt eines Verschmelzens von CF mit VGCF2 deutlich zutage; die Sättigungsspannung ist 1 kV oder weniger, und die Zeit bis zur Spannungsverringerung auf die Hälfte ist 10 sec oder weniger. In der Zusammensetzung von Beispiel 26, die TRB-EKV enthält, wird die Ableitung einer Ladung effektiver begünstigt. Wenn der Gehalt an CF in einfacher Weise erhöht wird (Vergleichsbeispiel 27), kann dagegen die Zeit bis zur Spannungsverringerung auf die Hälfte nicht auf 10 sec oder weniger reduziert werden, ein Formteil aus der Zusammensetzung ist hinsichtlich der destatisierend Eigenschaften schlechter.
  • Die Zusammensetzungen der Referenzbeispiele 24 und 25, die CF und VGCF2 enthalten, haben als Träger-Vorrichtung zur Verwendung auf dem Gebiet der Elektronik antistatische Eigenschaften und hohe Steifigkeit, die für eine große Träger-Vorrichtung notwendig ist.
  • Es wurden die Differenzen bei den antistatischen Eigenschaften, Sättigungsspannung und Zeit bis zur Spannungsverringerung auf die Hälfte, an Formteilen von Referenzbeispiel 24 und Vergleichsbeispiel 27 untersucht.
  • Der Seitenteil (125 × 150 mm, Dicke etwa 5 mm) eines geformten Siliciumwafer-Trägers wurde gleichmäßig in 9 kleine Sektionen eingeteilt, jede etwa 41 mm lang und etwa 50 mm breit, wie dies in 1 dargestellt ist; dann wurde die Sättigungsspannung und die Zeit bis zur Spannungsverringerung auf die Hälfte für jede Sektion gemessen, um Differenzen bei der Sättigungsspannung und der Zeit bis zur Spannungsverringerung auf die Hälfte zu untersuchen.
  • Tabelle 13 zeigt die Differenzen bei der Sättigungsspannung und der Zeit bis zur Spannungsverringerung auf die Hälfte. TABELLE 13
    eingeteilte Sektion Ref.-Beisp. 24 Vergl.-Beisp. 27
    Sättigungs-Spannung (KV) Zeit bis zur Spannungsverringerung auf die Hälfte (sec) Sättigungs-Spannung (KV) Zeit bis zur Spannungsverringerung auf die Hälfte (sec)
    1 0 0,0 50 26
    2 0 0,0 40 57
    3 0 0,0 50 25
    4 10 0,1 50 28
    5 0 0,0 40 54
    6 10 0,1 50 23
    7 10 0,1 50 21
    8 0 0,1 20 6
    9 10 0,1 40 19
  • Wie aus Tabelle 13 klar wird, sind die Differenzen beider Sättigungsspannung und der Zeit bis zur Spannungsverringerung auf die Hälfte in der Zusammensetzung von Referenzbeispiel 24, die CF und VGCF2 enthält, viel geringer als die bei der Zusammensetzung von Vergleichsbeispiel 27, die CF und kein antistatisches Polymer enthält.
  • BEISPIELE 27 UND 28 UND VERGLEICHSBEISPIELE 28 BIS 31
  • Verschiedene Komponenten wurden in einem Gewichtsverhältnis, das in Tabelle 14 spezifiziert ist, vermischt, dann wurden die resultierenden Gemische in der gleichen Weise wie in den Beispielen 1 bis 13 beurteilt.
  • Die Resultate sind in Tabelle 14 angegeben.
  • Figure 00520001
  • Obgleich die Zusammensetzung von Vergleichsbeispiel 28 einen spezifischen Oberflächenwiderstand von 1012 Ω oder weniger und eine Zeit bis zur Spannungsverringerung auf die Hälfte von 5 sec oder weniger hat und antistatische Eigenschaften aufweist, hat sie einen Elastizitätsmodul von 2000 MPa oder weniger und ist daher zur Verwendung in einem großen Träger, der hohe Steifigkeit verlangt, nicht geeignet. Dagegen haben die Zusammensetzungen der Vergleichsbeispiele 29 bis 31 einen Elastizitätsmodul von 4000 bis 6000 MPa und eine Zeit bis zur Spannungsverringerung auf die Hälfte von 300 sec oder mehr. Daher ist es möglich, daß ein großer Siliciumwafer-Träger, der daraus hergestellt ist, Probleme hinsichtlich der antistatischen Eigenschaften haben wird.
  • Die Zusammensetzungen der Beispiele 27 und 28, die PEEA und Kohlenstofffaser enthalten, haben als großer Siliciumwafer-Träger antistatische Eigenschaften und eine hohe Steifigkeit, die von einem großen Träger verlangt wird. Die Zeit bis zur Spannungsverringerung auf die Hälfte wird insbesondere durch den Effekt eines Verschmelzens von PEEA mit Kohlenstofffaser stark reduziert; die Zusammensetzung von Beispiel 1 hat eine Zeit bis zur Spannungsverringerung auf die Hälfte in der Größenordnung von 1 sec.
  • Differenzen der antistatischen Eigenschaften bei Formteilen der Beispiele 27 und Vergleichsbeispiele 28 und 31 wurden auf der Basis der Zeit bis zur Spannungsverringerung auf die Hälfte untersucht. Tabelle 15 zeigt die Verteilung der Zeiten bis zur Spannungsverringerung auf die Hälfte bei 9 Sektionen, die durch Einteilen des Seitenteils (125 × 150 mm, Dicke etwa 5 mm) eines geformten Siliciumwafer-Trägers erhalten wurden, wie dies in 1 dargestellt ist. TABELLE 15
    Sektion Vergl.-Beisp. 28 Vergl.-Beisp. 31 Beisp. 27
    Zeit bis zur Spannungsverringerung auf die Hälfte (sec) Zeit bis zur Spannungsverringerung auf die Hälfte (sec) Zeit bis zur Spannungsverringerung auf die Hälfte (sec)
    1 0,7 300 0,0
    2 1,0 300 0,0
    3 0,8 300 0,0
    4 0,5 300 0,1
    5 1,7 300 0,0
    6 0,5 300 0,1
    7 1,4 300 0,4
    8 2,7 300 0,1
    9 4,0 300 0,4
  • Die Zusammensetzung, die PEEA und CF enthält (Beispiel 27), hat eine viel größere Zeit bis zur Spannungsverringerung auf die Hälfte als die Zusammensetzung, die CF und kein antistatisches Polymer enthält (Vergleichsbeispiel 31), und geringere Differenzen (Beispiel 27) bei der Zeit bis zur Spannungsverringerung auf die Hälfte bei einer ebenen Platte als die Zusammensetzung, die PEEA und kein CF enthält (Vergleichsbeispiel 28). Daraus wird verständlich, daß die antistatischen Eigenschaften gleichmäßiger bereitgestellt werden.
  • Somit ist die Zusammensetzung, die PEEA und CF enthält, als Ausgangsmaterial für einen Siliciumwafer-Träger sehr nützlich.

Claims (16)

  1. Destatisierende thermoplastische Harzzusammensetzung, die ein Compound ist, umfassend (A) 100 Gewichtsteile eines thermoplastischen Harzes; (B) 10 bis 200 Gewichtsteile eines Polymers, das mindestens ein Polymer ist, das aus der Gruppe, bestehend aus Polyamidcopolymeren auf Polyethylenglycol-Basis, Polyethylenglycol-methacrylat-Copolymeren, Poly(Ethylenoxid/Propylenoxid)-Copolymeren, Polyesteramidcopolymeren auf Polyethylenglycol-Basis, Polyesterelastomeren auf Polyethylenglycol-Basis, Poly(Epichlorhydrin/Ethylenoxid)-Copolymeren und Polyetheresteramiden, die von einem Ethylenoxidaddukt eines Bisphenols mit einem Polyamid, das an beiden Enden eine Carboxylgruppe hat, abgeleitet sind, ausgewählt ist, wobei das Polymer einen spezifischen Oberflächenwiderstand, gemessen bei 500 V, von 108 bis 1011 Ω; einen Schmelzpunkt von 100°C oder höher; bei einem scheinbaren Geschwindigkeitsgefälle bei 260°C von 1000 sec–1 eine scheinbare Schmelzviskosität von 10 bis 1000 Pa·s und ein Verhältnis der obigen scheinbaren Schmelzviskosität zu der scheinbaren Schmelzviskosität des thermoplastischen Harzes bei einem scheinbaren Geschwindigkeitsgefälle bei 260°C von 1000 sec–1 von 0,01 bis 1,3 hat; und (C) 1 bis 100 Gewichtsteile eines faserförmigen, leitenden Füllstoffs, der einen spezifischen Durchgangswiderstand von 100 Ω·cm oder weniger hat.
  2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, in der das thermoplastische Harz (A) aus der Gruppe bestehend aus einem Polymer, das Struktureinheiten umfaßt, die von mindestens einem Monomer abgeleitet sind, das aus der Gruppe bestehend aus Styrolen, (Meth)acrylsäureestern, (Meth)acrylnitril und Butadien ausgewählt ist, Polyolefinen, Polyestern Polycarbonaten, Acrylharzen, thermoplastischen Polyurethanen, Polyvinylchloriden, Fluorharzen, Polyamiden, Polyacetalen, Polysulfonen und Polyphenylensulfid, ausgewählt ist.
  3. Zusammensetzung nach Anspruch 1, in der das thermoplastische Harz (A) aus der Gruppe bestehend aus Polybutylenterephthalat, Polypropylenterephthalat, Polyethylenterephthalat, Polybutylen-2,6-naphthalindicarboxylat und Polyethylen-2,6-naphthalindicarboxylat ausgewählt ist.
  4. Zusammensetzung nach Anspruch 1, in der der faserförmige, leitende Füllstoff (C) mindestens ein Glied ist, das aus der Gruppe bestehend aus Kohlenstofffasern, Metallfasern, Metallwhiskern, Keramikwhiskern und organischen Polymerwhiskern ausgewählt ist.
  5. Zusammensetzung nach Anspruch 4, in der der faserförmige, leitende Füllstoff (C) eine Kohlenstofffaser ist, und die Kohlenstofffaser eine unbeschichtete normale Kohlenstofffaser und/oder eine mit Nickel überzogene Kohlenstofffaser ist.
  6. Zusammensetzung nach Anspruch 4, in der der faserförmige, leitende Füllstoff (C) eine Metallfaser ist, und die Metallfaser nach einem Verfahren, das aus der Gruppe bestehend aus einem Drahtziehverfahren, einem Schmelzextrusionsverfahren, einem Schmelzextraktionsverfahren, einem Schneideerfahren und einem Galvanisierverfahren ausgewählt ist, hergestellt wird und aus mindestens einem Metall, das aus der Gruppe bestehend aus Fe, Ni, Cu, Al, Pb, SUS (Chromstahl) und Zn ausgewählt ist, besteht.
  7. Destatisierende Harzzusammensetzung, umfassend (A) 100 Gewichtsteile eines thermoplastischen Harzes; (B) 0,01 bis 150 Gewichtsteile eines Polymers, das mindestens ein Polymer ist, das aus der Gruppe, bestehend aus Polyamidcopolymeren auf Polyethylenglycol-Basis, Polyethylenglycol-methacrylat-Copolymeren, Poly(Ethylenoxid/Propylenoxid)-Copolymeren, Polyesteramidcopolymeren auf Polyethylenglycol-Basis, Polyesterelastomeren auf Polyethylenglycol-Basis, Poly(Epichlorhydrin/Ethylenoxid)-Copolymeren und Polyetheresteramiden, die von einem Ethylenoxidaddukt von Bisphenol mit Polyamid, das an beiden Enden eine Carboxylgruppe hat, abgeleitet sind, ausgewählt ist, wobei das Polymer einen spezifischen Oberflächenwiderstand, gemessen bei 500 V, von 108 bis 1011 Ω, einen Schmelzpunkt von 100°C oder höher, bei einem scheinbaren Geschwindigkeitsgefälle bei 260°C von 1000 sec–1 eine scheinbare Schmelzviskosität von 10 bis 1000 Pa·s und ein Verhältnis der obigen scheinbaren Schmelzviskosität zu der scheinbaren Schmelzviskosität des thermoplastischen Harzes bei einem scheinbaren Geschwindigkeitsgefälle bei 260°C von 1000 sec–1 von 0,01 bis 1,3 hat; (B') 0,01 bis 28 Gewichtsteile einer Kohlenstofffaser, die einen Durchmesser von 1 nm bis 1 μm, eine Länge von 1 μm bis 10 mm und einen spezifischen Durchgangswiderstand von weniger als 1 Ω·cm hat; und (C) 1 bis 100 Gewichtsteile eines faserförmigen, leitenden Füllstoffs, der einen spezifischen Durchgangswiderstand von 100 Ω·cm oder weniger hat.
  8. Zusammensetzung nach Anspruch 7, in der das thermoplastische Harz (A) aus der Gruppe bestehend aus einem Polymer, das Struktureinheiten umfaßt, die von mindestens einem Monomer abgeleitet sind, das aus der Gruppe bestehend aus Styrolen, (Meth)acrylsäureestern, (Meth)acrylnitril und Butadien ausgewählt ist, Polyolefinen, Polyestern, Polycarbonaten, Acrylharzen, thermoplastischen Polyurethanen, Polyvinylchloriden, Fluorharzen, Polyamiden, Polyacetalen, Polysulfonen und Polyphenylensulfid, ausgewählt ist.
  9. Zusammensetzung nach Anspruch 7, in der das thermoplastische Harz (A) aus der Gruppe bestehend aus Polybutylenterephthalat, Polypropylenterephthalat, Polyethylenterephthalat, Polybutylen-2,6-naphthalindicarboxylat und Polyethylen-2,6-naphthalindicarboxylat ausgewählt ist.
  10. Zusammensetzung nach Anspruch 7, in der der faserförmige, leitende Füllstoff (C) mindestens ein Glied ist, das aus der Gruppe bestehend aus Kohlenstofffasern, Metallfasern, Metallwhiskern, Keramikwhiskern und organischen Polymerwhiskern, ausgewählt ist.
  11. Zusammensetzung nach Anspruch 10, in der der faserförmige, leitende Füllstoff (C) eine Kohlenstofffaser ist, und die Kohlenstofffaser eine unbeschichtete normale Kohlenstofffaser und/oder eine mit Nickel überzogene Kohlenstofffaser ist.
  12. Zusammensetzung nach Anspruch 10, in der der faserförmige, leitende Füllstoff (C) eine Metallfaser ist, und die Metallfaser nach einem Verfahren, das aus der Gruppe bestehend aus einem Drahtziehverfahren, einem Schmelzextrusionsverfahren, einem Schmelzextraktionsverfahren, einem Schneideerfahren und einem Galvanisierverfahren ausgewählt ist, hergestellt wird und aus mindestens einem Metall, das aus der Gruppe bestehend aus Fe, Ni, Cu, Al, Pb, SUS (Chromstahl) und Zn ausgewählt ist, besteht.
  13. Verwendung der Harzzusammensetzung gemäß Anspruch 1 oder 7 zur Herstellung einer Träger-Vorrichtung zur Verwendung auf dem Gebiet der Elektronik.
  14. Verwendung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass in der Träger-Vorrichtung Differenzen (Beziehung zwischen Durchschnittswerten, Kleinstwerten und Höchstwerten) bei der Sättigungsspannung und der Zeit bis zur Spannungsverringerung auf die Hälfte, wenn ein willkürlicher Oberflächenbereich der Träger-Vorrichtung, die 125 mm in der Länge und 150 mm in der Breite mißt, bei einer angelegten Spannung von 10 kV gemessen wird, zur gleichen Zeit den folgenden Gleichungen genügen: Emax (V) – 100 (V) ≦ Eave (V) ≦ Emin (V) + 100 (V) Tmax (s) – 5 (s) ≦ Tave (s) ≦ Tmin (s) + 5 (s)worin Eave, Emax und Emin durchschnittliche, Höchst- und Kleinstwerte für Sättigungsspannung bzw. Tave, Tmax und Tmin durchschnittliche, Höchst- und Kleinstwerte für die Zeit bis zur Spannungsverringerung auf die Hälfte sind.
  15. Verwendung nach Anspruch 14, wobei der zu messende Oberflächenbereich ein willkürlicher ebener Bereich einer Harzoberfläche ist, die die Träger-Vorrichtung bildet.
  16. Verwendung nach Anspruch 13, wobei die Träger-Vorrichtung ein Siliciumwafer-Träger ist, der mindestens eine Rille zum Halten eines Wafers hat.
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