DE68921845T2 - Statische Schutzfolie. - Google Patents

Statische Schutzfolie.

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Description

  • Diese Erfindung bezieht sich auf statische Schutzfilmausführungen. Im besonderen bezieht sich diese Erfindung auf Filmausführungen, welche zur Herstellung von Verpackungen der Art nützlich sind, die für eine schützende Verpackung von elektronischen Bauteilen wie zum Beispiel Metalloxidhalbleiter verwendet werden und liefert ein elastisches Flächenmaterial und eine dafür adaptierte Hülle.
  • Es wurde erkannt, daß der Schutz von elektronischen Bauteilen (wie zum Beispiel Metalloxidhalbleitern) vor elektronischen Entladungen wahrend der Lagerung und des Transportes vor der Installation sehr wichtig ist. Eine Einrichtung zum Schützen solcher Bauteile umfaßt die Verwendung einer schützenden Hülle, welche beispielsweise in den U.S. Patenten 4.154.344 und 4.156.751 beschrieben ist. Eine solche Art der Hülle umfaßt ein transparentes Flächenmaterial mit einer antistatischen Schicht auf einer Oberfläche und einer leitfähigen Schicht auf der entgegengesetzten Oberfläche.
  • Das Flächenmaterial kann ein Polyesterfilm und eine Polyethylen umfaßende heißsiegelnde Schicht sein. Der Wirksamkeitsgrad des Flächenmaterials als statische Schutzfolie kann jedoch durch die Art und Weise beinflußt werden, in welcher die antistatische Schicht auf dem Polyesterfilm befestigt ist.
  • Bis zu diesem Zeitpunkt wurde kein elastisches Flächenmaterial oder eine Verpackungshülle geliefert, welche die von der vorliegenden Erfindung bereitgestellten Vorteile aufweist.
  • In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wird in einem Aspekt ein elastisches Flächenmaterial nach Patentanspruch 1 bereitgestellt, welches zum Verpackung von elektronischen Bauteilen adaptiert ist und zur visuellen Identifikation von Bauteilen durch das Flächenmaterial ausreichend transparent ist. Das Flächenmaterial umfaßt folgendes:
  • (a) einen selbsttragenden elektrischen Isolierfilm mit einem spezifischem Volumenwiderstand von wenigstens 10¹&sup0; Ohm-Zentimetern; wobei der Film obere und untere Hautpflächen aufweist;
  • (b) eine elektrisch leitfähige Schicht, welche von der oberen Fläche des Films getragen wird; wobei die elektrisch leitfähige Schicht einen spezifischen Oberflächenwiderstand von nicht größer als 10&sup4; Ohm pro Quadrat liefert;
  • (c) optional eine Bindungsschicht, welche von der unteren Fläche des Films getragen wird; und
  • (d) eine antistatische Schicht, welche an der Bindungsschicht befestigt ist, wenn eine Bindungsschicht vorhanden ist oder an der unteren Hauptfläche des Films befestigt ist, wenn keine Bindungsschicht vorhanden ist, wobei die antistatische Schicht ein Polymer mit einer darin dispergierten fluoraliphatischen Sulfonamidpolyetherverbinduing einer spezifizierten Strukturformel umfaßt, wobei die antistatische Schicht einen spezifischen Oberflächenwiderstand in dem Bereich von 10&sup7; bis 10¹&sup4; Ohm pro Quadrat liefert.
  • Das Flächenmaterial kann einfach zu einer festen luftdicht abschließbaren Hülle gebildet werden, welche zum Schützen von elektronischen Bauteilen (zum Beispiel Metalloxidhalbleiter) nützlich ist. Die Hülle wird nach einem weiteren Aspekt der Erfindung durch die Merkmale von Patentanpruch 11 gekennzeichnet.
  • Eine solche Hülle kann ein elektronisches Bauteil vor externen elektrostatischen Feldern abschirmen, liefert eine Strecke zum Erden für externe statische elektrische Ladungen, welche die Hülle kontaktieren, liefert eine hohe Impedanz, um die elektrostatischen Ladungen außerhalb der Hülle daran zu hindern, das elektronische Bauteil innerhalb der Hülle zu erreichen, sorgt für das Beseitigen von elektrostatischen Ladungen an der inneren Fläche der Hülle, welche wahrend der Herstellung und der Verpackung entstehen konnten, beschrankt die Entwicklung von elektrostatischen Ladungen aufgrund der relativen Bewegung zwischen dem elektrischen Bauteil und der inneren Fläche der Hülle und liefert eine hohe Impedanzstrecke für die gesteuerte Entladung von solchen elektrostatischen Ladungen, falls diese stattfinden und ermöglicht die visuelle Identifikation des elektronischen Bauteils in der Hülle. Die Hülle gibt außerdem keine Teilchen ab, welche als Schmutzstoffe angesehen werden könnten.
  • Wie in dieser Erfindung verwendet, bezieht sich der Begriff "Hülle" auf jede vollständige Einfassung, welche durch eine oder mehrere Flächen des Flächenmaterials gebildet worden ist, welche ihre Kanten zusammen befestigt haben. Die Einfassungen können jede Form aufweisen, welche zum Umfassen eines elektronischen Bauteils erfordert wird. Die Hülle ist bevorzugt aus nur einer Fläche des Flächenmaterials gebildet, um die elektrische Kontinuität der elektrisch leitfähigen Schicht über der gesamten Außenfläche der Hülle und um die Kontinuität der antistatischen Schicht über der gesamten Innenfläche der Hülle zu gewährleisten.
  • Bei dem Flächematerial dieser Erfindung ist der Isolierfilm (z.B. Polyester) optional auf die antistatische Schicht mittels einer Bindungsschicht (bevorzugt ein Acrylatpolymer) aufgebracht. Die antistatische Schicht umfaßt eine fluoraliphatische Sulfonamidpolyetherverbindung. Herkömmliche antistatische Verbindungen sind in der antistatischen Schicht nicht wirksam, wenn eine vorstehend beschriebene Bindungsschicht vorhanden ist.
  • Die antistatische Schicht in dem Flächenmaterial dieser Erfindung hat die elektrischen Eigenschaften verbessert, so daß sie bei niedriger Feuchtigkeit (d.h. weniger als 10%) leitfähig bleibt. Die hier verwendeten antistatischen Verbindungen sind auch nicht korrodierend und nicht kontaminierend. Eine Bindungsschicht kann zwischen der antistatischen Schicht und dem Isolierfilm vorhanden sein ohne die schädliche Wirkung auf den gewünschten spezifischen Oberflächenwiderstand der antistatischen Schicht.
  • Andere Vorteile des Flächenmaterials und der Hülle der Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung und den anhängigen Zeichnungen offensichtlich.
  • Die Erfindung wird nachfolgend ausführlicher in bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, wobei sich gleiche Bezugsnummern auf die gleichen Teile durch die verschiedenen Ansichten beziehen:
  • Figur 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Hülle der vorliegenden Erfindung;
  • Figur 2 veranschaulicht die Verwendung der Hülle von Figur 1 zum Verpacken eines elektronischen Bauteils;
  • Figur 3 ist eine vergrößerte bruchstückartige Teilansicht eines bevorzugten Ausführungsbeispiels des Flächenmaterials der Erfindung.
  • In den Figuren 1 und 2 ist eine bevorzugte Art der Hülle (10) der Erfindung veranschaulicht, welche ein Flächenmaterial (11) der Erfindung umfaßt, das entlang der Faltlinie (12) auf sich selbst gefaltet ist. Die Seitenkanten (13, 14 und 15) der entgegengesetzten Wände (16) werden, wie veranschaulicht, in Ausrichtung gebracht. Die Kantenteilstücke (17) der Wände werden zusammengeschmolzen (zum Beispiel durch Heißsiegeln), um eine Hülle mit einer Öffnung an einem Ende zwischen dem ausgerichteten Kantenpaar (15) zu bilden.
  • Ein elektronisches Bauteil (18) kann einfach in die Hülle durch die Öffnung eingefügt werden und dann können die ausgerichteten Kanten (15) zur Bildung von Kanten (19) zusammengeschmolzen werden, um das Bauteil in der Hülle, wie veranschaulicht in Figur 2, zu versiegeln.
  • Figur 3 veranschaulicht die bevorzugte Form des Flächenmaterials (30) der Erfindung. Dieses Flächenmaterial umfaßt einen selbsttragenden elektrischen Isolierfilm (32). Auf der oberen Fläche des Films befindet sich eine elektrisch leitfähige Schicht (33). Über der leitfähigen Schicht befindet sich bevorzugt eine abriebsfeste Schicht (34), welche eine freigelegte Oberfläche (3A) darstellt.
  • Der Film (32) weist einen spezifischen Volumenwiderstand von wenigstens 10¹&sup0; Ohm-Zentimetern auf (und bevorzugt wenigstens 10¹&sup5; Ohm-Zentimeter). Der Film (32) ist ein bevorzugt biaxial ausgerichtes Polyester mit einer Dicke in dem Bereich von etwa 10 bis 50 Mikron.
  • Die abriebsfeste Schicht (34) ist ausreichend fest, um den Abrieb der leitfähigen Schicht zu beschränken, ohne die Oberflächenleitfähigkeit des Flächenmaterials zu beeinträchtigen. Eine geeignete dünne abriebsfeste Schicht ist in dem U.S. Patent 3.118.781 beschrieben. Die Schicht kann beispielsweise etwa 0,1 bis 1um (Mikron) dick sein.
  • Die leitfähige Schicht (33) umfaßt Metall oder metallenthaltende Verbindungen und liefert einen spezifischen Oberflächenwiderstand von nicht größer als 10&sup4; pro Quadrat, während jedoch mit den anderen Schichten des Flächenmaterials einen Lichtdurchlaßgrad gewährleistet wird, welcher ausreichend ist, um eine visuelle Identifikation eines elektronischen Bauteils durch das Flächenmaterial zu ermöglichen (das heißt eine spezifische Lichtdurchlässigkeit von wenigstens 25% und bevorzugt von nicht weniger als 40%). Das Bedampfen in Vakuum durch Elektronenstrahlung ist das bevorzugte Verfahren für das Auftragen der leitfähigen Schicht auf den Film (32). Kathodenzerstäubung und autokatalytisches Galvanisieren können ebenso verwendet werden.
  • Verschiedene Metalle können für die leitfähige Schicht verwendet werden. Dünne Metallschichten sind nützlich, da sie einen niedrigen spezifischen Widerstand und eine entsprechende Lichtdurchlässigkeit liefern können. Nickel wird besonders bevorzugt, da es einen niedrigen spezifischen Widerstand von etwa 90 bis 550 Ohm pro Quadrat in den Dickenabmessungen liefern kann, während etwa 50 bis 60% Lichtdurchlässigkeit bereitgestellt wird. Aluminium und Kupfer könnten auch verwendet werden, obwohl diese nicht bevorzugt sind. Inconel und Chrom könnten auch verwendet werden, weisen jedoch einen höheren spezifischen Oberflächenwiderstand auf. Silber und Gold könnten auch verwendet werden, sind aber konstenintensiver.
  • Metallische Verbindungen wie zum Beispiel Zinn und Indiumoxide, Kupferchlorid und Kupferiodid könnten auch verwendet werden.
  • Auf die untere Fläche des Films (32) ist eine Bindungsschicht (35) angebracht, welche die antistatische Schicht (36) auf den Film (32) befestigt. Die Bindungsschicht (35) umfaßt bevorzugt ein Acrylatpolymer bei einer Dickenabmessung in dem Bereich von 5 bis 15um (Mikron) (bevorzugt 7 bis 10um (Mikron). Das Vorhandensein einer Bindungsschicht is optional.
  • Die Bindungsschicht und die antistatische Schicht werden bevorzugt gemeinsam strangepreßt, nachdem die Bindungsschicht auf den Polyesterfilm aufgebracht wird, indem der Polyesterfilm und der Bindungsschicht-/antistatische Schichtverbundstoff durch Quetschwalzen geleitet wird. Der Bindungsschicht-/antistatische Schichtverbundstoff kann unter einer UV-Lampe verlaufen, während er über eine erwärmte Trommel geleitet wird, um seine Bindung auf den Polyesterfilm zu verbessern. In einem anderen Fall kann die Bindungsschicht und die antistatische Schicht einzeln extrudiert werden und dann zur Bildung eines Verbundstoffes zusammengepreßt werden, welcher dann auf den Polyesterfilm angebracht wird.
  • Die Bindungsschicht umfaßt bevorzugt ein Acrylatpolymer wie zum Beispiel Ethylen-Acrylsäurecopolymere oder Ethylen/Methaacrylsäurecopolymere oder andere Acrylatpolymere, welche klebrig sind und einen spezifischen Volumenwiderstand von wenigstens 10¹&sup0; Ohm-Zentimern aufweisen.
  • Die antistatische Schicht umfaßt bevorzugt Polyethylen mit einer niedrigen Dichte (zum Beispiel von Eastman Kodak) und 0,05 bis 10% des Gewichtanteils (bevorzugter 0,15 bis 1%) einer fluoraliphatischen Sulfonamidpolyetherverbindung. Ein lineares Polyethylen mit niedriger Dichte funktioniert in der antistatischen Schicht sehr gut, da es sehr gute heißsiegelnde Eigenschaften aufweist. Es kann optional auch bis zu etwa 2% des Gewichtanteils eines grenzenflächenaktiven Stoffes umfaßt sein, welcher eine nichtionische Polyetherverbindung (zum Beispiel Polyethylen oder Polypropylenoxidderivate) enthält. Der grenzenflächenaktive Stoff ist nützlich, da er dazu beiträgt, die triboladenden Eigenschaften der antistatischen Schicht zu verringern. Das Triboladen kann zum Aufbauen von statischen Ladungen in der antistatischen Schicht aufgrund von Reibungskräften führen (zum Beispiel kann das stattfinden, wenn ein Objekt gegen die antistatische Schicht reibt). Zu den zwei üblichen Arten von nützlichen grenzflächenaktiven Stoffen gehören Tergitol NP-10 oder Igepal 530 (ein Nonylphenol- Ethyoxylat) und Carbowax 400 (ein Polyethylen-Glycol).
  • Es wurde ebenfalls festgestellt, daß die Verwendung von den hier beschriebenen fluoraliphatischen Sulfonamidpolyetherverbindungen in der antistatischen Schicht den Reibungskoeffizienten einer solchen Schicht herabsetzt. Dies ist hilfreich, wenn mit Hüllen gearbeitet wird, die aus dem Flächenmaterial hergestellt sind.
  • Es ist auch möglich, das Flächenmaterial der Erfindung zu prägen. Dies macht es einfacher, es zu hantieren, wenn es in Hüllen zum Verpacken von elektronischen Bauteilen verwendet wird.
  • Die fluoraliphatischen Sulfonamidpolyetherverbindungen, welche in der antistatischen Schicht des Flächenmaterials dieser Erfindung nützlich sind, umfaßen die Formel,
  • RfSO&sub2; - (R ''O)y-(R'''O)n-R'
  • wobei sich y und n jeweils in dem Bereich von 0 bis 100 (bevorzugter 4 bis 20) befinden; wobei y + n wenigstens 2 ist; wobei R Wasserstoff, Alkyl, Aryl, Aralkyl, Aminoalkyl oder Hydroxyalkyl ist; wobei R'' und R''' von Ethylen und Propylen ausgewählt werden; und wobei R' Wasserstoff, Alkyl, Aryl, Aralkyl, Alkaryl, Aminoalkyl, Hydroxyalkyl, Alkoxy oder Perfluorsulfonamido ist. Wo sowohl y- als auch n-Einheiten in der Verbindung vorhanden sind, können sie entweder zufällig verteilt sein und/oder sie können in Blöcken von y- und n- Einheiten vorhanden sein.
  • Das fluoraliphatische Radikal, Rf, ist ein fluorierter, stabiler, inerter, nichtpolarer, bevorzugt gesättigter, einwertiger Anteil, der, wenn er ausreichend groß ist, (zum Beispiel 5 oder mehr Kohlenstoffatome) sowohl hydrophob als auch oleophob ist. Er kann eine gerade Kette, eine verzweigte Kette oder, wenn sie ausreichend groß ist, ringförmig sein oder Kominationen davon aufweisen, wie zum Beispiel aliphatische Radikale. Die Skelettkette in dem fluoraliphatischen Radikal kann zweiwertige Sauerstoffatome in Ketten und/oder dreiwertige Stickstoffatome umfassen, die nur an Kohlenstoffatome gebunden sind. Im allgemeinen wird Rf 1 bis 30 Kohlenstoffatome aufweisen, bevorzugt 4 bis etwa 12 Kohlenstoffatome und wird etwa 40 bis 78 Massenanteil, bevorzugt 50 bi 78 Massenanteil kohlenstoffgebundenes Fluor umfassen. Das Endteilstück der Rf Gruppe weist bevorzugt wenigstens eine Trifluormethylgruppe auf und weist bevorzugt eine Endgruppe von wenigstens drei vollständig fluorierten Kohlenstoffatomen auf, zum Beispiel CF&sub3;CF&sub2;CF&sub2;-. Die bevorzugten Rf Gruppen sind vollständig oder iin wesentlichen fluoriert, wie in dem Fall, in welchem Rf Perfluoralkyl CmF2m+1 ist.
  • Die Polyetherverbindung besteht bevorzugter aus der Formel
  • CmF2m+1SO&sub2;N-(CH&sub2;CH&sub2;O)nR'
  • , wobei m eine ganze Zahl von 1 bis 12 ist; n befindet sich in dem Bereich von 2 bis 20; R ist Wasserstoff, Alkyl, Aryl, Aralkyl oder Hydroxyalkyl; und R' ist Wasserstoff, Alkyl, Aryl, Aralkyl, Alkaryl, Aminoalkyl, Hydroxyalkyl, Alkoxy oder Perfluorsulfonamido.
  • Spezifische Polyetherverbindungen der vorstehenden Formeln umfassen die nachfolgend aufgelisteten. Verbindung Nummer
  • Verbindungen der voranstehenden Arten können einfach hergestellt werden, indem eine Perfluorsulfonylfluorverbindung mit einem Polyetheramin zur Reaktion gebracht wird. Wenn gewünscht, können auch andere Herstellungsverfahren verwendet werden. Beispielsweise sind Verfahren zur Herstellung von Perfluorsulfonamidverbindungen, welche Derivative von Aminen sind, im U.S. Patent 2.915.554 beschrieben. Einige Sulfonatsalze können auch bei der Reaktion erzeugt werden, aber ein solches Salz ist der Fähigkeit der geschwünschten fluoraliphatischen Suifonamidpolyetherverbindung nicht abträglich, als eine antistatische Verbindung in dieser Erfindung zu wirken.
  • Optional kann in der antistatischen Schicht auch eine kleine Menge an Lithiumperfluorsulfonatsalz umfaßt sein, welches dazu beiträgt, die antistatischen oder leitenden Eigenschaften eines Plastikfilms zu erhöhen, auf welchen die antistatische Schicht aufgetragen wird, besonders bei niedriger Feuchtigkeit (zum Beispiel weniger als etwa 15% relative Feuchtigkeit). Wenn eine wasserlösliche oder langkettige Perfluorsulfonamidpolyetherverbindung in der antistatischen Schicht einer Filmausführung verwendet wird, dann kann das Vorhandensein eines Lithiumperfluorosulfonatsalzes die Nahtfestigkeit einer aus einem solchen Film hergestellten Verpackung verbessern.
  • Das Lithiumperfluorsulfonatsalz ist hier nützlich ist, besteht aus der Formel
  • RfSO&sub3;Li
  • , wobei Rf ein fluor aliphatisches Radikal ist, wie vorstehend beschrieben mit 1 bis etwa 30 Kohlenstoffatomen. Lithiumdisulfonatsalze können auch verwendet werden, zum Beispiel, LiO&sub3;S-CnF2n-SO&sub3;Li, wobei n ist 1 bis etwa 30.
  • Die Menge des Lithiumsalzes, welches in der antistatischen Schicht umfaßt sein kann, kann variieren (zum Beispiel von etwa 0,01 bis 1% des Gewichtanteils basierend auf dem Gewicht der antistatischen Schicht).
  • Die Erfindung wird weiter veranschaulicht mittels der folgenden Beispiele, wobei sich der Begriff Anteile auf Anteils des Gewichts bezieht, es sei denn es ist anders angegeben.
    • Beispiele 1-23
  • Es werden verschiedene Flächenmaterialien hergestellt, welche einen Polyesterfilm, eine Polyethylenschicht und eine antistatische Verbindung umfassen, welche in der Polyethylenschicht enthalten ist. Das verwendete Polyethylene war entweder niedriger Dichte (LD) oder linearer niedriger Dichte (LL). Eine Bindungsschicht war, wenn sie verwendet wurde, ein Acrylatpolymer, welches in der nachfolgenden Tabelle als CXA-3101 gekennzeichnet wurde (ein auf Acrylatpolymer basierendes Ethylen, das von Dupont kommerziell erhältlich ist); EAA-459, EAA-435, EAA-3440 (Ethylen/Acrylsäurekopolymere, die von DOW kommerziel erhältlich sind); oder EMA-2207 (Ethylen/Methacrylsäurekopolymer, das von DOW kommerziell erhältlich ist>
  • Der spezifische Widerstand (Ohm/Quadrat) der antistatischen Schicht bei 10% relativer Feuchtigkeit und 50% relativer Feuchtigkeit wird in der Tabelle dargestellt. Die Art der antistatischen Verbindung wird ebenso in der Tabelle dargestellt. TABELLE 1 Beisp. Antistat. Bindungsschicht Spezif. Widerstand Ohm/Quadr. Varstat K22 Kemamine 650 Verbindung Keine
  • In den vorangegangenen Beispielen ist Varstat K22 eine kommerziell erhältliche antistatische Verbindung von Sherex und wird als N,N-Bis(2-Hydroxyethyl) Alkylamin (ein ethoxyliertes Kokoamin) gekennzeichnet. Kenamin 650 ist auch eine kommerziell erhältliche antistatische Verbindung, welche von Humko Chemical beziehbar ist, und Varstat K22 chemisch ähnlich ist.
  • In den Beispielen 14, 15, 18 und 19 umfaßte die Polyethylenschicht ein Polyethylen mit linearer niedriger Dichte. In den anderen Beispielen wurde ein Polyetzylen mit niedriger Dichte verwendet.
  • Die vorangegangenen Daten veranschaulichen, daß, bei Verwendung einer Bindungsschicht zur Befestigung des Polyethylens auf den Polyesterfilm, die kommerziell erhältlichen antistatischen Hilfsmittel bei niedriger Feuchtigkeit nicht wirksam sind. Im Gegensatz dazu sind die Perfluor sulfonamidpolyetherverbindungen als antistatische Mittel sogar bei geringer Feuchtigkeit sehr wirksain.
    • Beispiel 24
  • Viele statische Schutzfolien wurden mit oder ohne einer Bindungsschicht zwischen der antistatischen Schicht und dem elektrischen Isolierfilm hergestellt. Es wurden verschiedene Mengen der Verbindung 11 als die antistatische Verbindung in der antistatischen Schicht von mehreren Films verwendet und es wurde 0,14% des Gewichtsanteils von Varstat K-22 als eine herkömmliche antistatische Verbindung in zwei anderen Filmen verwendet.
  • Der in allen Ausführungen verwendete Isolierfilm war Polyester mit einer Dicke von etwa 50um (Mikron). Die verwendete Bindungsschicht war EMA-2207 bei einer Dicke von etwa 8um (Mikron). Die antistatische Schicht in jeder Ausführung war ein Polyethylen mit niedriger Dichte und einer Dicke von etwa 43um (Mikron). Die in jeder Ausführung verwendete antistatische Verbindung wurde mit dem Polyethylenharz vor dem Extrudieren der antistatischen Schicht gemischt.
  • Nach der Herstellung der verschiedenen Filmausführungen wurden diese auf spezifischen Oberflächenwiderstand der antistatischen Schicht bei 10% relativer Feuchtigkeit und auch bei 50% relativer Feuchtigkeit geprüft. Die Proben wurden ebenfalls auf Winkelschälung (zwischen der antistatischen Schicht und dem Isolierfilm) sowie auf % Schichtspaltung geprüft. Manche Proben wurden 10 Tage bei 65ºC (150ºF) vor dem Prüfen gealtert; andere Proben wurden für den gleichen Zeitraum bei Zimmertemperatur vor dein Prüfen verwahrt (in der Tabelle als "anfänglich" bezeichnet). Die Ergebnisse werden in Tabelle II dargestellt, wobei FC die Verbindung 11 anzeigt, deren Struktur vorstehend aufgezeigt wird. TABELLE II Varstat K22 FC(% des Gewichtanteils) mit Bindungsschicht ohne Bindungsschicht Winkelabschälung (Pfund/Inch bei Bruch) -anfänglich -gealtert % Schichtspalt. Spezifischer Oberflächenwiderstand** (Ohms pro Quadrat) * bezeichnet einen unzulässigen Wert ** 2,5E12 bedeutet 2,5 X 10¹²,usw.
    • Beispiel 25
  • Eine Perfluorsulfonamidpolyetherverbindung mit der Formel der vorstehenden Verbindung 2 wird unter Anwendung des folgenden Verfahren hergestellt.
  • Ein Polyetheramin (100 Gramm) (MNPA-750, kommerziell erhältlich von Texaco), Triethylamin (20 Gramm) und Isopropylether (100 Gramm) werden über Potassiumhydroxid getrocknet und in einem Kolben kombiniert, der mit einer mechanischen Rührvorrichtung und einem Gaseinlaß ausgestattet ist. Danach wird Perfluoroktansulfonylfluorid (72 Gramm, kommerziell erhältlich als FX-8 von 3M) dem Kolben zugeführt und die Mischung wird bei Rückstrom unter einem Stickstofftuch für drei Stunden erwärmt. Die Mischung wird dann gekühlt und mit 50 ml konzentrierter Chlorwasserstoffsäure neutralisiert.
  • Die Reaktionsmischung wird dann mit einem gleichen Chloroformanteil kombiniert und die organische Schicht des Chloroforms wird drei Mal mit vollentsalztem Wasser gewaschen. Die organische Schicht wird abgespalten und über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet, gefiltert und dann wird das Chloroform unter Vakuum entfernt. Das Produkt (133 Gramm) wird dann als Ambersirup gesammelt.
  • Obwohl es möglich ist, daß in der Reaktion Sulfonatsalze gebildet werden, ist das Vorhandensein von selbst größeren Mengen an Sulfonatsalz der Fähigkeit der gewünschten Perfluorsulfonamidpolyetherverbindung nicht abträglich, als eine antistatische Verbindung in den Filmausführungen dieser Erfindung zu funktionieren. Die Herstellung der Perfluorsulfonamidpolyetherverbindungen unter wasserfreien Bedingungen verbessert den Nutzen der gewünschten Verbindung. Zu den anderen nützlichen Polyoxyalkylenaminen, welche als Ausgangsmaterial verwendet werden können, gehören die Jeffamine ED-Reihen von Texaco.
    • Beispiele 26-28
  • Die nützliche Wirkung der zwei Lithiumperfluorsulfonatsalze wird in diesen Beispielen demonstriert. Eastman 1550 PE (lineares Polyethylen mit niedriger Dichte) wird mit 0,2% des Gewichtanteils der vorstehend aufgeführten Verbindung (11) und 0,1% des Gewichtanteils von Igepal 530 des grenzflächenaktiven Stoffes gemischt und dann in einem Brabender-Extruder behandelt. Eine Probe (eine Kontrolle) umfaßte kein Lithiumsalz, eine Probe umfaßte 0,1% des Gewichtanteils von CF&sub3;S0&sub3;Li und eine weitere Probe umfaßte 0,1% des Gewichtanteils von C&sub4;F&sub9;S0&sub3;Li. Das Temperaturprofil des Extruders war 200, 240, 250, 255 und 270ºC bei 70 Umdrehungen je min. Schraubengeschwindigkeit. Die Ergebnisse der spezifischen Widerstände nach einer Woche sind in der nachfolgenden Tabelle dargestellt. Spezifischer Widerstand (Ohm/Quadrat) Beispiel Lithiumsalz Keines
    • Beispiele 29-31
  • Die nützliche Wirkung eines anderen Lithiumsalzes wird in diesen Beispielen demonstriert. Das gleiche Polyethylenharz, welches in den Beispielen 26-28 verwendet wurde, wurde mit 0,4% des Gewichtanteils der oben aufgeführten Verbindung (14) und mit 0,1% Tergitol NP-7 des grenzflächenaktiven Stoffes gemischt und dann in einem Extruder behandelt. Eine Probe (eine Kontrolle) umfaßte kein Lithiumsalz und die anderen zwei Proben umfaßten verschiedene Mengen an C&sub8;F&sub1;&sub7;S0&sub3;Li. Das extrudierte Polyethylen wurde an einen Polyesterfilm mit einer dünnen metalleitenden Schicht auf seiner gegenüberliegenden Oberfläche gebunden. Nach drei Wochen der Alterung wurde die resultierende Filmausführung auf spezfischen Widerstand des Antistatikum (Polyethylenschicht) geprüft und der Film wurde auf sich selbst wärmegebunden, um eine geschlossene Hülle zu bilden. Die Prüfungsergebnisse werden in der folgenden Tabelle dargestellt (11b = 0,45 kg) Spez. Widerstand Lithiumsalz (Ohm/Quadrat) Winkelabschälung Schichtspaltung Beispiel Menge (Pfund) Keine
    • Beispiele 32-35
  • Die nützliche Wirkung von C&sub8;F&sub1;&sub7;SO&sub3;Li wird in diesen Beispielen demonstriert. Das Polyethylenharz von Beispiel 26-28 wird mit 0,4% des Gewichtanteils der oben aufgeführten Verbindung (11) und mit verschiedenen Mengen des Lithiumsalzes gemischt und dann in einem Extruder mit einem Temperaturprofil von 204ºC und 304ºC behandelt. Nachdem das Polyethylen extrudiert war, wurde es über eine Trommel bei 132ºC geleitet und UV-Licht ausgesetzt. Nach der Alterung wurde der Film geprüft, wobei die Ergebnisse in der folgenden Tabelle dargestellt sind. Spezif. Widerstand Beispiel Lithiumsalz
    • Beispiel 36
  • Es wurden mehrere Filmproben durch das Auflösen von Polyethylen (5%) in heißem Toluol mit wechselnden Mengen von verschiedenen antistatischen Mitteln und Lithiumsalzen und dem nachfolgenden Auftragen der Lösung auf den Polyesterfilm bei einer benetzten Beschichtungsdicke von 3u hergestellt, nachdem sie dann bei 75ºC für drei Minuten getrocknet und dann gekühlt wird. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle dargestellt. Antistatisches Li Menge Spez. Widerstand (Ohm/Quadrat) Mittel Verbind. Gew.% Keines Surfonamin 510* Verb. Keine * Das Surfonaminmaterial ist ein aromatisches Polyetheramin, welches von Texaco erhältlich ist und sowohl Isopropyloxygruppen als auch Oxyethylengruppen umfaßt.

Claims (21)

1. Elastisches Flächenmaterial (11, 30) adaptiert zum Verpacken eines elektronischen Bauteils (18) und ausreichend transparent zur visuellen Identifikation des Bauteils (18) durch das Flächenmaterial (11, 30), das Flächenmaterial (11, 30) folgendes umfassend:
(a) einen selbsttragenden elektrischen Isolierfilm (32) mit oberen und unteren Hauptflächen, wobei der Film (32) einen spezifischen Volumenwiderstand von wenigstens 10¹&sup0; Ohm-Zentimetern aufweist;
(b) eine elektrisch leitfähige Schicht (33), welche von dar oberen Hauptfläche des Films (32) getragen wird, wobei die elektrisch leitfähige Schicht (32) einen spezifischen Oberflächenwiderstand von nicht größer als 10&sup4; Ohm pro Quadrat liefert; und
(c) eine antistatische Schicht (36), welche von der unteren Hauptfläche des Films (32) getragen wird, wobei die antistatische Schicht (36) ein Polymer mit einer darin dispergierten fluoroaliphatischen Sulfonamidpolyetherverbindung umfaßt, welche der antistatischen Schicht einen spezifischen Oberflächenwiderstand in dem Bereich von 10&sup7; bis 10¹&sup4; Ohm pro Quadrat verleiht, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluorosulfonamidpolyetherverbindung die Formel
RfS0&sub2; -(R''0)y-(R'''0)n-R'
umfaßt, wobei sich y und n jeweils in dem Bereich von 0 bis 100 befinden; dadurch gekennzeichnet, daß y + n wenigstens 2 ist; wobei R Wasserstoff, Alkyl, Aryl, Aralkyl, Aminoalkyl oder Hydroxyalkyl ist; wobei R '' und R''' von Ethylen und Propylen ausgewählt wird und wobei R' Wasserstoff, Alkyl, Aryl, Aralkyl, Alkaryl, Aminoalkyl, Hydroxyalkyl, Alkoxy oder Perfluorosulfonamido ist und wobei Rf ein fluoroaliphatisches Radikal ist.
2. Elastisches Flächenmaterial (11, 30) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das fluoroaliphatische Radikal ein perfluoroaliphatisches Radikal ist.
3 Elastisches Flächenmaterial (11, 30) nach einer der vorangegangenen Ansprüche, welches weiter eine Bindungsschicht (35) umfaßt, die an der unteren Fläche des Films (32) betestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die antistatische Schicht (36) an der Bindungsschicht (35) befestigt ist und dadurch gekennzeichnet, daß die Bindungsschicht (35) ein Acrylatpolymer mit einem spezifischen Volumenwiderstand von wenigstens 10¹&sup0; Ohm-Zentimetern umfaßt.
4. Elastisches Flächenmaterial (11, 30) nach einer der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymer ein thermoplastisches wärmeabdichtendes Polymer umfaßt; und dadurch gekennzeichnet, daß die Polyetherverbindung in der antistatischen Schicht (36) in einer Menge von 0,05% bis 10% des Gewichtsanteils vorhanden ist.
5. Elastisches Flächenmaterial (11, 30) nach einer der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die antistatische Schicht (36) Polyethylen mit niedriger Dichte und eine Verbindung der Formel
CmF2m+1S0&sub2; -(CH&sub2;CH&sub2;0)n-R'
umfaßt, wobei m eine ganze Zahl von 1 bis 12 ist; n liegt in dem Bereich von 2 bis 20; R ist Wasserstoff, Alkyl, Aryl, Aralkyl, Aminoalkyl oder Hydroxyalkyl; und R' ist Wasserstoff, Alkyl, Aryl, Aralkyl, Alkaryl, Aminoalkyl, Hyroxyalkyl, Alkoxy oder Perfluorosulfonamido.
6. Elastisches Flächenmaterial (11, 30) nach einer der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die antistatische Schicht (36) weiter einen nichtionischen, grenzflächenaktiven Polyether umfaßt.
7. Elastisches Flächenmaterial (11, 30) nach einer der vorangegangenen Ansprüche, welches weiter eine abriebsfeste Schicht (34) über der elektrische leitenden Schicht (33) umfaßt.
8. Elastisches Flächenmaterial (11, 30) nach einer der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Isolierfilm (32) Polyester umfaßt und eine Dicke in dem Bereich von 10 bis 50 um (Mikron) aufweist.
9. Elastisches Flächenmaterial (11, 30) nach einer der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die antistatische Schicht weiter ein Lithium-Perfluorosulfonatsalz umfaßt.
10. Elastisches Flächenmaterial (11, 30) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Salz aus der Formel CmF2m+1S0&sub3;Li besteht, wobei in eine ganze Zahl von 1 bis 8 ist.
11. Eine Hülle (10), welche adaptiert ist, um ein elektronisches Bauteil (18) aufzunehmen und zu schützen, wobei die Hülle (10) Wände aufweist, welche aus einem elastischem Material (11, 30) gebildet sind mit ersten und zweiten Hauptflächen, wobei die erste Hauptfläche eine Außenfläche der Hülle (10) definiert und die zweite Hauptfläche eine Innenfläche der Hülle (10) definiert, dadurch gekennzeichnet, daß das Material (11, 30) folgendes umfaßt:
(a) einen selbsttragenden elektrischen Isolierfilm (32) mit einem spezifischen Volumenwiderstand von wenigstens 10¹&sup0; Ohm-Zentimetern; wobei der Film (32) obere und untere Hauptflächen aufweist;
(b) eine elektrisch leitfähige Schicht (33), welche von der oberen Hauptfläche des Films (32) getragen wird; wobei die leitfähige Schicht (33) einen spezifischen Oberflächenwiderstand von nicht größer als 10&sup4; Ohm pro Quadrat liefert;
(c) eine antistatische Schicht (36), welche von der unteren Fläche des Films (32) getragen wird, wobei die antistatische Schicht (36) ein Polymer mit einer darin dispergierten fluoroaliphatischen Sulfonamidpolyetherverbindung umfaßt, wobei die antistatische Schicht einen spezifischen Oberflächenwiderstand in dem Bereich von 10&sup7; bis 10¹&sup4; Ohm pro Quadrat liefert, dadurch gekennzeichnet, daß die fluoroaliphatische Sulfonamidpolyetherverbindung die Formel
RfS0&sub2; -(R''0)y-(R'''0)n-R'
umfaßt, wobei sich y und n jeweils in dem Bereich von 0 bis 100 befinden; dadurch gekennzeichnet, daß y + n wenigstens 2 ist; wobei R Wasserstoff, Alkyl, Aryl, Aralkyl, Aminoalkyl oder Hydroxyalkyl ist; wobei R '' und R''' von Ethylen und Propylen ausgewählt wird und wobei R' Wasserstoff, Alkyl, Aryl, Aralkyl, Alkaryl, Aminoalkyl, Hydroxyalkyl, Alkoxy oder Perfluorosulfonamido ist und wobei Rf ein fluoroaliphatisches Radikal ist.
12. Hülle (10) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das fluoroaliphatische Radikal ein perfluoroaliphatisches Radikal ist.
13. Hülle (10) nach einer der Ansprüche (11-12), dadurch gekennzeichnet, daß das Polymer in der antistatischen Schicht (36) ein thermoplastisches wämeabdichtendes Polyiner ist.
14. Hülle (10) nach einer der Ansprüche (11-13), umfaßt weiter eine Bindungsschicht (35), welche an der unteren Fläche des Films (32) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die antistatische Schicht (36) an der Bindungsschicht (35) befestigt ist.
15. Hülle (10) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Bindungsschicht (35) ein Acrylatpolymer mit einem spezifischem Volumenwiderstand von wenigstens 10¹&sup0; Ohm-Zentimeter umfaßt.
16. Hülle (10) nach einer der Ansprüche 11-15, dadurch gekennzeichnet, daß die antistatische Schicht (36) Polyethylen mit niedriger Dichte und einer Verbindung der Formel
CmF2m+1S0&sub2; -(CH&sub2;CH&sub2;0)n-R'
umfaßt, wobei in eine ganze Zahl von 1 bis 12 ist; n liegt in dem Bereich von 2 bis 20; R ist Wasserstoff, Alkyl, Aryl, Aralkyl, Aminoalkyl oder Hydroxyalkyl; und R' ist Wasserstoff, Alkyl, Aryl, Aralkyl, Alkaryl, Aminoalkyl, Hyroxyalkyl, Alkoxy oder Perfluorosulfonamido.
17. Hülle (10) nach einer der Ansprüche (11-16), dadurch gekennzeichnet, daß die antistatische Schicht (36) Polyethylen mit niedriger Dichte und eine Verbindung der Formel umfaßt.
18. Hülle (10) nach einer der Ansprüche (11-17), dadurch gekennzeichnet, daß die antistatische Schicht (36) Poiyethylen mit niedriger Dichte und eine Verbindung der Formel umfaßt,
wobei y und n jeweils in dein Bereich von 2 bis 20 ist.
19. Hülle (10) nach einer der Ansprüche (11-18) umfaßt weiter eine abriebsfeste Schicht (34) über der elektrische leitenden Schicht (33).
20. Hülle (10) nach einer der Ansprüche (11-19), dadurch gekennzeichnet, daß die antistatische Schicht (36) weiter ein Lithium-Perfluorosulfonatsalz umfaßt.
21. Hülle (10) nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Salz aus der Formel CmF2m+1S0&sub3;Li besteht, wobei in eine ganze Zahl von 1 bis 8 ist.
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