DE3221937C2

DE3221937C2 -

Info

Publication number: DE3221937C2
Application number: DE3221937A
Authority: DE
Inventors: Kozi Yokohama Kanagawa Jp Kishida; Noboru Zama Kanagawa Jp Iwato; Yuji Yamato Kanagawa Jp Ozeki
Original assignee: Denki Kagaku Kogyo KK
Current assignee: Denka Co Ltd
Priority date: 1981-06-11
Filing date: 1982-06-11
Publication date: 1991-05-16
Also published as: US4478903A; GB2103541A; JPH0143622B2; DE3221937A1; FR2507538A1; FR2507538B1; GB2103541B; JPS57205145A

Description

Die Erfindung betrifft eine Kunststoff-Verbundfolie oder -platte mit einem spezifischen Oberflächenwiderstand von nicht mehr als 10¹⁰ Ohm, die als Verpackungsmaterial zum Verpacken von integrierten Schaltungen und dafür bestimmten Produkten verwendet wird. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf eine Kunststoff-Verbundfolie, die aus einer Substratfolie aus einem Harz auf Polystyrolbasis oder ABS-Basis besteht, dessen Oberfläche mit einer Schicht aus einem Harz aus der entsprechenden Gruppe im Gemisch mit Rußteilchen zum Erzielen von Oberflächenleitfähigkeit bedeckt ist, wobei die Deckschicht auf die Substratschicht durch gemeinsame Extrusion auflaminiert ist.

Kunstharze auf Polystyrolbasis und ABS-Basis werden in weitem Umfang als Materialien für Formkörper und auch als Materialien für Einwickelfolien und Verpackungsfolien verwendet. Die Folien, die aus Kunststoffmaterialien auf Polystyrolbasis oder ABS-Harzbasis hergestellt sind, neigen jedoch zur Aufladung mit Elektrizität, da sie einen sehr hohen spezifischen Oberflächenwiderstand besitzen. Wenn infolgedessen ein Folienmaterial, das aus einem Polystyrol-Harz oder einem ABS-Harz hergestellt worden ist, zum Verpacken oder Einwickeln von integrierten Schaltungen (nachstehend auch als IC bezeichnet) verwendet wird, besteht die Gefahr, daß die Betriebseigenschaften des IC-Produkts beeinträchtigt werden. Um diesen Nachteil zu vermeiden, hat man bereits zahlreiche Vorschläge gemacht, so u. a. beispielsweise (1) eine Methode zum Auftragen eines Antistatikmittels auf die Oberflächen eines Verpackungsbehälters, (2) eine Methode zum Auftragen eines elektrisch leitenden Anstriches auf den Oberflächen eines Verpackungsbehälters und (3) eine Methode zum Einmischen eines Antistatikmittels oder eines leitfähigen Materials, wie Ruß, in das Grundharz.

Das mit Hilfe der vorstehend beschriebenen Methode (1) hergestellte Produkt ist jedoch während länger dauernder Anwendung nicht beständig, weil die Überzugsschicht aus dem antistatischen Mittel leicht durch Abrieb entfernt oder von Wasser weggewaschen wird. Darüber hinaus liegt der spezifische Oberflächenwiderstand des mit einem antistatischen Mittel überzogenen Produkts in der Größenordnung von 10⁹ bis 10¹² Ohm, und das Produkt als solches ist daher nicht geeignet, als Verpackungsmaterial zum Einwickeln von einigen Arten von integrierten Schaltungen, wie LSI-Produkten (hochintegrierten Schaltungen - large scale integrated circuitry) verwendet zu werden.

Die vorstehend unter (2) beschriebene Methode ist insofern ungünstig, als nur wenige Harzmaterialien als Träger des Anstrichmittels innig mit der Substratfolie verbunden werden können. Ein weiterer Nachteil des mit Hilfe dieses bekannten Verfahrens hergestellten Produkts besteht darin, daß es schwierig ist, eine gleichmäßige Überzugsschicht des elektrisch leitenden Anstrichmittels aufzutragen. Darüber hinaus wird die Schicht aus leitendem Anstrichmittel beim Reiben abgelöst, was zu einem Verlust der antistatischen Eigenschaften und darüber hinaus zur Schädigung der integrierten Schaltungsprodukte führt, die mit dem Verpackungsmaterial, das mit dem leitfähigen Überzug versehen ist, eingewickelt sind.

Wenn ein Antistatikmittel gemäß der vorstehend unter (3) beschriebenen Methode angewendet wird, treten bei Zugabe einer großen Menge des Antistatikmittels in der Verformungsstufe Schwierigkeiten auf, während der spezifische Oberflächenwiderstand verschlechtert wird, wenn die zugesetzte Menge gering ist. Es ist daher praktisch unmöglich, eine Folie mit zufriedenstellenden Eigenschaften im Hinblick auf die Verhinderung des statischen Aufladens herzustellen, weil der spezifische Oberflächenwiderstand des Produkts selbst bei größten Anstrengungen nicht auf weniger als 10¹¹ Ohm vermindert werden kann. Wenn ein leitfähiges Material, wie Ruß und Metallpulver, als zugemischtes leitfähiges Material verwendet wird, so muß eine große Menge an Ruß oder Metallpulver mit dem Matrixharz vermischt werden, wodurch eine Verschlechterung der Fließfähigkeit in der kontinuierlichen Extrusionsverformungsstufe verursacht wird, so daß es schwierig wird, eine Folie mit zufriedenstellenden Eigenschaften zu erhalten, obwohl die Dauerhaftigkeit oder Beständigkeit des Effekts der Verhinderung der statischen Aufladung und des Effekts der Erhöhung des spezifischen Oberflächenwiderstands stark verbessert werden können. Außerdem wird die mechanische Festigkeit, insbesondere die Schlagfestigkeit, des so erhaltenen Folienmaterials wegen der schlechten Mischungseigenschaften extrem bis auf einen solchen Wert vermindert, daß dieses nicht mehr zufriedenstellend für praktische Anwendungszwecke ist. Es wurde vorgeschlagen, eine große Menge verschiedener flüssiger Paraffine oder anderer Mineralöle oder verschiedener Gleit- bzw. Schmiermittel zuzusetzen oder ein Harz mit niederem Molekulargewicht zu verwenden, um die Fließfähigkeit in der Stufe der Extrusionsverformung zu verbessern. Die mit Hilfe dieser bekannten Methoden erhaltenen Folien sind jedoch unbefriedigend als Materialien für die IC-Verpackungsbehälter, weil die mechanische Festigkeit, insbesondere die Steifigkeit und die Schlagfestigkeit dieser Materialien erheblich verschlechtert sind.

Ein Beispiel für eine solche Folie, bei der durch Rußzugabe antistatische Eigenschaften erzeugt werden, ist in der DE-OS 22 38 116 beschrieben.

Dieser Schrift liegt jedoch nicht nur eine andere Aufgabenstellung zu Grunde (Blattmaterial mit Antistauboberfläche), sondern bei der bekannten Folie bildet die von Ruß freie Schicht die außenliegende Oberfläche, die dann das Anziehen von Staub oder Asche verhindern soll. Um die erwünschte Schutzwirkung für die zu verpackenden IC-Produkte zu erreichen, muß jedoch gerade die außen liegende (rußhaltige) Schicht elektrisch leitend sein.

Ferner sind Folien für das Verpacken von elektronischen Bestandteilen aus der FR-OS 23 70 403 bekannt, indessen liegt auch dort eine mehrschichtige Anordnung vor: Die danach bekannte Folie besteht nämlich aus drei wesentlichen Schichten: einer Substratschicht aus einem üblichen Polymer, wie Polyester, einer weiteren Schicht aus z. B. Polyethylen mit einem Gehalt an einem Antistatikmittel und einer elektrisch leitenden Schicht, die aus einem leitenden Metall besteht und keine Kunststoffschicht ist. Der Zusatz eines Antistatikmittels, wie quaternären Ammoniumverbindungen oder Polyethylenglykolen zu dem Grundharz der 2. Schicht (z. B. Polyethylen oder Polyvinylchlorid) ist aber im Vergleich mit dem Gehalt an Ruß in einem Polystyrol- oder ABS-Harz nachteilig im Hinblick auf die mechanischen Eigenschaften (wie z. B. den Schmelzflußindex) der Folie.

Weitere Erfordernisse für allgemeine Folienmaterialien, die mit Hilfe von Vakuum- oder Druck-Formvorgängen verformt werden, bestehen darin, daß die Materialien in den Folienform- und Nachbearbeitungsstufen ohne jede Deformierung in geeigneter Weise verarbeitet werden können, daß die Folien oder Platten während der Vakuum- und Druck-Wärmeverformungsstufe zum Formen eines Behälters nicht der Rißbildung unterliegen, und daß keinerlei Beschädigungen, wie Bildung von Spalten und Rissen, während der Nachbearbeitungsstufe zur Fertigstellung des Behälters auftreten. Anders ausgedrückt, müssen die Folien- bzw. Plattenmaterialien im Hinblick auf mechanische Festigkeit, besonders Biegefestigkeit und Schlagfestigkeit, Anforderungen genügen, welche bestimmte Werte überschreiten.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Kunststoff-Verbundfolie bzw. Verbundplatte mit elektrisch leitender Oberfläche zur Verfügung zu stellen, deren Leitfähigkeit während langer Dauer aufrechterhalten wird und die beständig gegen Abrieb bzw. Abschleifen ist.

Ferner soll bei der erfindungsgemäßen Kunststoff-Verbundfolie bzw. Verbundplatte die elektrisch leitfähige Schicht auf ein Substrat-Plattenmaterial durch gemeinsame Extrusionsverformung aufkaschiert werden, so daß sie mit dem Substrat innig verbunden ist.

Die erfindungsgemäß vorgesehene Kunststoff-Verbundfolie oder -platte soll ausgezeichnete mechanische Festigkeit, insbesondere ausgezeichnete Steifigkeit und ausgezeichneten Zusammenhalt sowie Biegefestigkeit und Schlagfestigkeit aufweisen und verbesserte Verarbeitbarkeit in den nachfolgenden Verformungsstufen zur Formung von Behältern mit verschiedener Gestalt und unterschiedlichen Dimensionen aufweisen.

Eine weitere wichtige Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kunststoff-Verbundfolie zur Verfügung zu stellen, die sich als Einwickelmaterial für Waren eignet, welche durch statische Ladungen beschädigt werden, die sich auf der Oberfläche des Einwickelmaterials ansammeln.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Kunststoff-Verbundfolie bzw. -Verbundplatte mit elektrisch leitender Oberfläche gelöst, bei der die Substratfolie aus einem Kunstharz aus der Gruppe der Harze auf Polystyrolbasis oder auf ABS-Basis und auch die elektrisch leitende Oberflächenschicht aus einem Harz aus der Gruppe der Polystyrolharze oder auf ABS-Basis besteht, die elektrisch leitende Oberflächenschicht 5 bis 50 Gewichtsprozent Ruß enthält und einen spezifischen Oberflächenwiderstand von nicht mehr als 10¹⁰ Ohm hat, diese elektrisch leitende Oberflächenschicht durch gemeinsame Extrusion auf eine oder beide Flächen der Substrat-Folie bzw. der Substrat-Platte aufkaschiert ist, die Gesamtdicke der Folie und die Dicke der elektrisch leitenden Oberflächenschicht innerhalb bestimmter Bereiche liegen und der Schmelzflußindex des Ruß enthaltenden Kunstharzes der Oberflächenschicht eingestellt worden ist.

Das Harzmaterial, welches für die Substratplatte und als Matrixharz für die elektrisch leitende Oberflächenschicht verwendet wird, umfaßt Harze auf Polystyrolbasis und sogenannte Harze auf ABS-Basis.

Zu den in dieser Beschreibung und den Patentansprüchen genannten Harzen auf Polystyrolbasis gehören insbesondere Homopolymere von Styrol, hoch-schlagfeste Polystyrole und Gemische davon. Zu hoch-schlagfesten Polystyrolen gehören Pfropf-Copolymere, in denen Styrol mit kautschukartigen Polymeren von Dienen, wie Homopolymeren von konjugierten Dienmonomeren, z. B. Butadien, Isopren, Dimethylbutadien, Cyclopentadien, Chloropren und Cyanopren, pfropf-copolymerisiert ist. Es können auch Gemische aus Styrol-Homopolymeren und den hoch-schlagfesten Polystyrolen verwendet werden. Darüber hinaus gehören zu geeigneten Polystyrolharzen Gemische aus den Styrol-Homopolymeren und/oder hoch-schlagfesten Polystyrolen, vermischt mit verschiedenen Arten von bekannten Harzen. Zu derartigen zuzumischenden Harzen gehören Copolymere von Styrol, wie Styrol-Butadien-Blockcopolymere, statistische Styrol-Butadien-Copolymere oder Styrol-Isopren-Blockcopolymere; kautschukartige Polymere von Dienen, wie Polymere von Butadien, Isopren, Dimethylbutadien, Cyclopentadien, Chloropren oder Cyanopren; Polymere von Olefinen, wie Polyethylen, Polypropylen oder Polybuten; sowie Copolymere von Olefinen, wie Ethylen-Propylen-Copolymere, Ethylen-Buten-Copolymere oder Propylen-Buten-Copolymere.

Das in der Beschreibung und in den Patentansprüchen genannte Harz auf ABS-Basis ist ein Pfropf-Copolymeres, das ein kautschukartiges Polymeres von Dienen, aromatischen Vinylverbindungen und Acrylmonomeren enthält. Als kautschukartige Polymere von Dienen eignen sich Homopolymere von konjugierten Dienmonomeren, wie Butadien, Isopren, Dimethylbutadien, Cyclopentadien, Chloropren oder Cyanopren und Copolymere der konjugierten Dienmonomeren mit einem mit konjugierten Dienen copolymerisierbaren Monomeren, wie Styrol, Acrylnitril, Methylmethacrylat, Ethylacrylat, Isobutylen oder Buten-1. Zu Beispielen für aromatische Vinylverbindungen, die pfropf-copolymerisiert werden, gehören Styrol, α-Methylstyrol, Vinyltoluol, Chlorstyrol und tert.-Butylstyrol. Zu Beispielen der Acrylmonomeren, die pfropf-copolymerisiert werden, gehören Acrylnitril, Methacrylnitril, Methylacrylat, Methylmethacrylat, Ethylacrylat und Butylacrylat. Das ABS-Harz umfaßt die vorstehend erwähnten Polymeren im Gemisch mit einem Acrylnitril-Styrol-Copolymeren.

Das als Material für die Substratplatte bzw. Substratfolie verwendete Kunstharz kann mit einem zusätzlichen Material vermischt werden, um die Fließfähigkeit in der gemeinsamen Extrusionsverformungsstufe besser an die Fließfähigkeit des Materials der elektrisch leitenden Oberflächenschicht anzupassen, oder um die Eigenschaften der fertigen, als Produkt hergestellten Platte oder Folie zu verbessern. Zu diesen zusätzlichen Materialien gehören flüssige Paraffine, Mineralöle, Gleitmittel, Weichmacher und Gemische solcher Substanzen. Eine geeignete Menge eines Farbmittels kann zu dem als Material für die Substratplatte verwendeten Harz zugefügt werden. Es wird bevorzugt, dem Material für die Substratfolie bzw. Substratplatte Abfälle des Materials der elektrisch leitenden Schicht oder eine geringe Menge an Ruß zuzusetzen, um die Fließfähigkeit, spezieller den Schmelzflußindex, innerhalb der Grenzen, in denen die mechanischen Eigenschaften und die Festigkeit des Endprudukts nicht beeinträchtigt werden, den entsprechenden Eigenschaften des Materials der elektrisch leitenden Oberflächenschicht anzunähern.

Durch den oben angeführten Rußgehalt von 5 bis 50 Gew.-% in dem Harzmaterial der elektrisch leitenden Oberflächenschicht wird sichergestellt, daß das kompoundierte Gemisch einen spezifischen Oberflächenwiderstand von nicht mehr als 10¹⁰ Ohm hat, und daß der Schmelzflußindex bei 200°C unter einer Belastung von 5 kg (der Schmelzflußindex wird im allgemeinen nach der Methode gemäß JIS-K-6 870 bestimmt) des kompoundierten Gemisches nicht weniger als 0,1 g/10 min. beträgt.

Die Schlagfestigkeit, Biegefestigkeit, Steifigkeit und andere physikalische Eigenschaften der erfindungsgemäßen Verbundfolie bzw. -platte werden durch die Substratfolie bedingt, und derartige Eigenschaften der leitfähigen Oberflächenschicht müssen daher nicht so stark beachtet werden. Die wichtigeren Eigenschaften, die notwendig und kritisch sind, sind eine ausreichende Verbesserung der Fließfähigkeit in der Verformungsstufe durch gemeinsame Extrusion und die Verbesserung der gegenseitigen Haftfähigkeit zwischen der Oberflächenschicht und dem Substratmaterial.

Um diese kritische Forderung zu erfüllen, kann eine geeignete Menge irgendeines bekannten Zusatzes, wie von flüssigem Paraffin, Mineralölen oder Weichmachern, mit dem Material der leitenden Oberflächenschicht vermischt werden.

Als Bestandteile des kompoundierten Materials für die elektrisch leitende Oberflächenschicht können im Handel erhältliche Arten von Ruß verwendet werden. Repräsentative Beispiele dafür sind Ofenruß und Channelruß. Speziellere Beispiele für bevorzugte Rußarten sind solche mit hoher spezifischer Oberfläche, die höhere Leitfähigkeit auch dann verleihen, wenn eine kleine Menge des Rußes zu dem Matrixharz gegeben wird. Zu Beispielen dafür gehören S. C. F. (Super Conductive Furnace - superleitfähiger Ofenruß), E. C. F. (Electric Conductive Furnace - elektrisch leitender Ofenruß), Ketjen Black EC (Handelsprodukt der Lion-AKZO Co., Ltd.) und Acetylenruß. Innerhalb des Bereiches zwischen 5 und 50 Gewichtsprozent für den zugesetzten Ruß wird eine Menge zwischen 10 und 40 Gewichtsprozent bevorzugt. Wenn der Gehalt an Ruß weniger als 5 Gewichtsprozent beträgt, wird der spezifische Oberflächenwiderstand der leitenden Oberflächenschicht zu hoch, so daß das Material nicht zum Einwickeln von IC-Produkten verwendet werden kann, während bei einem Rußgehalt von mehr als 50 Gewichtsprozent die gleichmäßige Dispergierbarkeit und die Formbarkeit in der Stufe der gemeinsamen Extrusion beeinträchtigt werden, was zu einer Verschlechterung der physikalischen Eigenschaften, einschließlich der vorstehend erwähnten mechanischen Festigkeit, führt.

Nachstehend wird das Verfahren zur Herstellung der Kunststoff-Verbundfolien bzw. -Verbundplatten beschrieben. Zuerst wird ein gemischtes Material für die elektrisch leitende Oberflächenschicht hergestellt, indem ein Matrixharz, das aus der Gruppe der Polystyrolharze und ABS-Harze ausgewählt wird, mit Rußteilchen verknetet wird, wofür irgendeiner der bekannten Kneter, wie ein Bunbury-Mischer oder ein Extruder eines anderen Typs, verwendet wird. Das erhaltene Gemisch wird anschließend pelletisiert. Unter Verwendung von Zwillings-Extrudern, deren einer das Material für die Substratfolie zuführt, und deren anderer das Material für die elektrisch leitende Oberflächenschicht zuführt, werden die Substratfolie und die elektrisch leitende Oberflächenschicht oder die elektrisch leitenden Oberflächenschichten durch Doppel- oder Dreifachdüsen extrusionsverformt, wobei eine integrierte Laminatplatte gebildet wird. Mehrschichtmaterialien mit fünf oder mehr Schichten, die innere leitfähige Schichten umfassen, können unter Verwendung einer größeren Anzahl an Düsen hergestellt werden. Auch solche Mehrfachmaterialien werden von der Erfindung umfaßt.

Die Formtemperatur in der Stufe der gemeinsamen Extrusion liegt in geeigneter Weise im Bereich von 170 bis 300°C. Ein gleichförmiges Extrusionsverformen ist nicht zu erwarten, wenn die Formtemperatur niedriger als 170°C ist, während bei einer höheren Formtemperatur als 300°C die Gefahr besteht, daß die verwendeten Harzkomponenten sich zersetzen.

Die Gesamtdicke der Verbundfolie oder Verbundplatte gemäß der Erfindung, die eine elektrisch leitende Oberfläche enthält und durch die Stufe der gemeinsamen Extrusion erhalten wurde, liegt im Bereich von 0,1 bis 3,0 mm, vorzugsweise etwa 0,2 bis 2,0 mm. Ein Verpackungsbehälter, erhalten aus einem Folien-Formmaterial mit einer Dicke von weniger als 0,1 mm, ist zu schwach, um ihn zum Verpacken von Gegenständen zu verwenden, während ein Folien-Formmaterial mit einer Dicke von mehr als 3,0 mm nicht mehr in einfacher Weise durch Wärmeverformung unter Vakuum oder Druck verformt werden kann.

Die Dicke der elektrisch leitenden Oberflächenschicht liegt im Bereich zwischen 2% und 70% der Gesamtdicke. Es ist äußerst schwierig, eine Verbundfolie herzustellen, deren elektrisch leitende Oberflächenschicht eine Dicke von weniger als 2% der Gesamtdicke der Verbundfolie besitzt. Wenn andererseits die Dicke der elektrisch leitenden Oberflächenschicht 70% der Gesamtdicke der Verbundfolie überschreitet, wird die Bearbeitbarkeit oder Formbarkeit in der späteren Verfahrensstufe der Behälterherstellung verschlechtert, und die physikalischen Eigenschaften, speziell die mechanische Festigkeit des Endprodukts, werden merklich beeinträchtigt oder vermindert.

Die Erfindung wird nachstehend ausführlicher anhand einiger Beispiele beschrieben.

Beispiel 1

Als Matrixharz für die elektrisch leitende Oberflächenschicht wurde ein hoch-schlagfestes Polystyrolharz verwendet, das unter dem Warenzeichen "Denka Styrol HI-S-2" der Denki Kagaku Kogyo KK im Handel erhältlich ist. Der verwendete Ruß war ein Produkt, das unter dem Warenzeichen "Denka Acetylen Black" der Denki Kagaku Kogyo KK vertrieben wird. Die Zusammensetzung des Materials für die leitende Oberflächenschicht ist in der nachstehenden Tabelle gezeigt. Das Gemisch wurde in einen auf 140°C erhitzten Bunbury-Mischer gegeben und dort geschmolzen und geknetet. Als die Temperatur des gekneteten Gemisches 190°C erreicht hatte, wurde das Gemisch entnommen und durch eine Mischwalzenanordnung geleitet, wobei eine Platte gebildet wurde, die dann abgekühlt und zur Bildung von Pellets verkleinert wurde. Diese Pellets wurden die Zuführungsöffnung einer Strangpresse mit 40 mm Durchmesser (L/D = 24) gegeben und dort geschmolzen und durch eine der Düsen einer mehrschichtbildenden Düsenanordnung, die bei 200°C gehalten wurde, extrudiert.

Andererseits wurde hoch schlagfestes Polystyrol, im Handel erhältlich unter dem Warenzeichen "Denka Styrol HI-E-4" der Denki Kagaku Kogyo KK durch die Zuführungsöffnung einer Strangpresse mit 65 mm Durchmesser (L/D = 25) gegeben, geschmolzen und schließlich durch eine andere Düse der vorstehend erwähnten mehrschichtbildenden Düsenanordnung extrudiert. Die verwendete Düsenanordnung bestand aus mehreren Rohrabzweigungen, die jeweils mit den entsprechenden Strangpressen verbunden waren, und die Anzahl der geschmolzenen Harzströme wurde stromabwärts von der Lippe zusammengeführt. Die Breite der Düsenanordnung wurde auf 600 mm, und der Lippenspalt wurde auf 1,0 mm eingestellt, wobei eine Verbundfolie mit einer Gesamtdicke von 0,5 mm gebildet wurde, die eine 0,1 mm dicke elektrisch leitende Schicht und eine 0,4 mm dicke normale Polystyrolschicht umfaßte. Die Schichten der so gebildeten Verbundfolie waren innig miteinander verbunden, so daß sie nicht voneinander abgeschält werden konnten. Wie in der nachfolgenden Tabelle gezeigt ist, hatte die Verbundfolie einen zufriedenstellenden spezifischen Oberflächenwiderstand und ausreichende mechanische Festigkeit.

Ein Behälter wurde durch Vakuumverformung unter Verwendung der so hergestellten Verbundfolie ausgebildet. Der erhaltene Behälter hatte einen ausreichend niederen spezifischen Oberflächenwiderstand und ausgezeichnete Steifigkeit.

Beispiel 2

Eine Verbundfolie wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Abänderung, daß die gebildete Folie eine Dicke von 0,5 mm hatte und aus einer 0,4 mm dicken Zwischenschicht aus üblichem Polystyrolharz und zwei elektrisch leitenden Oberflächenschichten einer Dicke von jeweils 0,05 mm bestand, welche die beiden Flächen der Zwischenschicht bedeckten. Wie in der nachfolgenden Tabelle gezeigt ist, war der spezifische Oberflächenwiderstand jeder der leitenden Oberflächenschichten ausreichend niedrig, und die Verbundfolie zeigte ausgezeichnete Eigenschaften, einschließlich mechanischer Festigkeit. Ein Behälter wurde durch Vakuumverformung aus der so gebildeten Verbundfolie hergestellt. Es wurde gefunden, daß der spezifische Oberflächenwiderstand des Behälters ausreichend niedrig war, und daß auch seine Steifigkeit zufriedenstellend war.

Beispiele 3 bis 5

Die gleiche Verfahrensweise wie in Beispiel 1 wurde wiederholt, mit der Abänderung, daß die zugesetzten Mengen an Acetylenruß, der mit dem Polystyrol zur Herstellung der elektrisch leitenden Schicht vermischt wurde, in der in der nachfolgenden Tabelle angegebenen Weise verändert wurden. Dabei wurden Verbundfolien einer Dicke von jeweils 0,5 mm hergestellt. Wie aus der Tabelle ersichtlich ist, wurden Folien mit unterschiedlichen spezifischen Oberflächenwiderständen erhalten, indem die zugesetzten Mengen an Ruß variiert wurden. Die Eigenschaften der gebildeten Folien, einschließlich der mechanischen Festigkeit, waren ausgezeichnet.

Behälter wurden aus jeder der so gebildeten Folien mit Hilfe des Vakuumformverfahrens hergestellt. Dabei wurde festgestellt, daß der spezifische Oberflächenwiderstand der hergestellten Behälter ausreichend niedrig für den vorgesehenen Verwendungszweck war, und daß ihre mechanische Festigkeit ausgezeichnet war.

Beispiel 6

Eine Verbundfolie einer Dicke von 0,5 mm wurde im allgemeinen nach der in Beispiel 1 beschriebenen Verfahrensweise hergestellt, mit der Abänderung, daß anstelle des in Beispiel 1 angegebenen Rußes Ketjen Black EC (Handelsbezeichnung der Lion-Akzo Co., Ltd.) in der in der Tabelle angegebenen Menge verwendet wurde, um das Kompoundmaterial für die leitende Schicht herzustellen. Wie aus der Tabelle ersichtlich ist, hatte die erhaltene Folie ausreichend niederen spezifischen Oberflächenwiderstand und ausgezeichnete Eigenschaften, einschließlich mechanischer Festigkeit. Ein durch Vakuumverformung aus dem so gebildeten Folienmaterial hergestellter Behälter hatte ausreichend niederen spezifischen Oberflächenwiderstand und ausgezeichnete Steifigkeit.

Beispiel 7

Eine Folie einer Dicke von 0,5 mm wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, mit der Abänderung, daß Polystyrol, das unter dem Warenzeichen "Denka ABS GF" von der Denki Kagaku Kogyo KK im Handel erhältlich ist, anstelle des hoch-schlagfesten Polystyrols als Harzkomponente des kompoundierten Materials für die elektrisch leitende Schicht verwendet wurde, und mit der weiteren Abänderung, daß ein ABS-Harz, das unter dem Warenzeichen "Denka ABS GR-2000" von der Denki Kagaku Kogyo KK im Handel erhältlich ist, anstelle des hoch-schlagfesten Polystyrols als normales Harzmaterial für die Substratschicht verwendet wurde. Die so hergestellte Folie hatte einen ausreichend niederen spezifischen Oberflächenwiderstand und besaß ausgezeichnete physikalische Eigenschaften, einschließlich mechanischer Festigkeit. Ein aus dieser Folie hergestellter Behälter hatte ebenfalls einen ausreichend niederen spezifischen Oberflächenwiderstand und zeigte ausgezeichnete Steifigkeit.

Vergleichsbeispiel 1

Ein im Handel erhältliches Polystyrolharz, das von der Denki Kagaku Kogyo KK hergestellt und unter dem Warenzeichen "Denka Styrol HI-S-2" vertrieben wird, wurde als hochschlagfestes Polystyrol und ein von der Denki Kagaku Kogyo KK hergestelltes und unter dem Warenzeichen "Denka Acethylen Black" vertriebenes Produkt wurde als Ruß für das Material der leitenden Schicht verwendet. Eine in der nachstehenden Tabelle gezeigte Zusammensetzung unter Zusatz von Stearinsäure wurde in einem Bunbury-Mischer unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 geschmolzen und geknetet und schließlich abgekühlt und unter Bildung von Pellets zerkleinert. Die Pellets wurden in die Zuführungsöffnung einer Strangpresse mit einem Durchmesser von 65 mm (L/D = 25) gegeben, dort geschmolzen und einer Einschichtdüse zugeführt und aus dieser in Form einer Folie einer Dicke von 0,5 mm extrudiert.

Der spezifische Oberflächenwiderstand und die physikalischen Eigenschaften der erhaltenen Folie sind in der nachstehenden Tabelle gezeigt.

Vergleichsbeispiel 2

Eine 0,5 mm dicke Folie wurde in der in Vergleichsbeispiel 1 beschriebenen Weise hergestellt, mit der Abänderung, daß anstelle des hoch-schlagfesten Polystyrols ein ABS-Harz verwendet wurde, das von der Denki Kagaku Kogyo KK hergestellt und unter dem Warenzeichen "Denka ABS GF" vertrieben wird.

Der spezifische Oberflächenwiderstand und die physikalischen Eigenschaften der so hergestellten Folie sind in der nachfolgenden Tabelle gezeigt.

Tabelle

Die Eigenschaften der in den Beispielen und Vergleichsbeispielen hergestellten Produkte wurden unter Anwendung der nachstehend erläuterten Prüfmethoden bestimmt:

1. Spezifischer Oberflächenwiderstand

Der spezifische Oberflächenwiderstand einer quadratischen Folie mit einer Seitenlänge von 12 cm wurde an 20 Stellen jeweils unter einem Elektrodenabstand von 1 cm gemessen, und der logarithmische Mittelwert der so bestimmten Daten wurde errechnet. Zur Messung wurde eine Vorrichtung mit dem Handelsnamen "Digitalmultimeter TR-6853-D" der Takeda Riken KK verwendet.

2. Zugfestigkeit

Die Messung erfolgte nach der Methode JIS-K-6734. Jede Probe wurde unter Verwendung eines Instron-Prüfgeräts mit einer Zugrate von 50 mm/min verstreckt, wobei die maximale Zugspannung gemessen wurde, bei der die Probe riß.

3. Schlagfestigkeit (Kugelfalltest)

Jede Probefolie wurde auf einem Haltestück mit einem Durchmesser von 12,7 cm in einer Dart-Schlagfestigkeits-Prüfvorrichtung befestigt, die gemäß ASTM-D-1709-72 aufgebaut war. Eine Stahlkugel von 515 g, 1 kg oder 2 kg wurde aus vorbestimmten Höhen herabfallen gelassen, um die Höhe zu bestimmen, bei der 50% der Proben brachen. Auf Basis der 50% gebrochenen Proben wurde die Schlagenergie aus dem Gewicht und der Höhe der herabfallenden Stahlkugeln errechnet.

4. Widerstandsfähigkeit gegenüber Biegung (Biegefestigkeit)

Die Biegefestigkeit wurde mit Hilfe einer Prüfmethode bestimmt, die im allgemeinen entsprechend der Biegefestigkeitsprüfung gemäß der Methode JIS-P-8115 zur Durchführung des MIT-Tests für Papier und Pappe durchgeführt wurde. Jede Testprobe wurde in einer Rate von 175mal pro Minute unter einer Zugbelastung von 500 g um einen Winkel von 75 Grad gebogen. Die Daten, die unter Verwendung von Testproben erhalten wurden, welche in der Herstellungsrichtung der Folie geschnitten waren, wurden als "längs" bezeichnet, und die Daten, die unter Verwendung von in Querrichtung zur Herstellungsrichtung der Folie geschnitten waren, wurden in der Tabelle als "quer" bezeichnet. Jeder der für längs und quer angegebene Wert ist ein Mittelwert, der gemäß der Methode JIS-Z-8401 (Methode zur Aufrundung von Daten) errechnet wurde.

Durch Vergleich der erhaltenen Daten für die erfindungsgemäß erhaltenen Proben und die Vergleichsproben ist ersichtlich, daß die erfindungsgemäß hergestellte Verbundfolie gegenüber den bekannten Produkten merklich verbessert ist.

Claims

1. Kunststoff-Verbundfolie oder -platte mit elektrisch leitender Oberfläche als Verpackungsmaterial zum Verpacken von integrierten Schaltungen und dafür bestimmten Produkten, die eine Substratfolie aus einem Kunstharz und eine auf eine oder beide Oberflächen der Substratfolie aufkaschierte, Ruß enthaltende elektrisch leitende Oberflächenschicht aufweist, mit folgenden Merkmalen:

a) das Kunstharz für die Substratfolie und die aufkaschierte Oberflächenschicht ist ein Kunstharz aus der Gruppe der Polystyrolharze oder der ABS-Harze,
b) die elektrisch leitende Oberflächenschicht enthält 5 bis 50 Gew.-% Ruß und hat einen spezifischen Oberflächenwiderstand von nicht mehr als 10¹⁰ Ohm,
c) die Gesamtdicke der Kunststoff-Verbundfolie oder -platte beträgt 0,1 bis 3,0 mm und die Dicke der elektrisch leitenden Oberflächenschicht liegt im Bereich von 2 bis 70% der Gesamtdicke der Kunststoff-Verbundfolie oder -platte,
d) das Aufkaschieren der elektrisch leitenden Oberflächenschicht auf die Substratfolie ist durch gemeinsame Extrusion der Substratfolie und der elektrisch leitenden Oberflächenschicht erfolgt, wobei
e) der Schmelzflußindex des die leitende Oberflächenschicht bildenden Kunstharzes so eingestellt worden ist, daß dieses Kunstharz nach dem Vermischen mit Ruß einen Schmelzflußindex von nicht weniger als 0,1 g/10 min bei 200°C unter einer Belastung von 5 kg hat.

2. Kunststoff-Verbundfolie oder -platte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kunstharz der Substratfolie ein Mittel zur Einstellung der Fließfähigkeit zugemischt worden ist, das die Fließfähigkeit dieses Kunstharzes der Fließfähigkeit des Ruß enthaltenden Kunstharzes der elektrisch leitenden Oberflächenschicht annähert.