DE9207044U1

DE9207044U1 - Durchsichtige antistatische Verbundfolie

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Publication number: DE9207044U1
Application number: DE9207044U
Authority: DE
Original assignee: Renker & Co Kg 5160 Dueren De GmbH
Current assignee: Renker & Co Kg 5160 Dueren De GmbH
Priority date: 1992-05-25
Filing date: 1992-05-25
Publication date: 1992-08-13
Anticipated expiration: 2002-05-26
Also published as: DE4316975C2; DE4316975A1

Description

Die Neuerung betrifft eine durchsichtige, antistatische Verbundfolie für Beutel und Umhüllungen für elektronische BauteiIe.

Verbundfolien dieser Art sind in DE PS 2750 357 beschrieben. Sie zeichnen sich dadurch aus, daß der spezifische Flächenwiderstand der inneren, dem elektronischen Bauteil zugewandten Oberfläche einen größeren spezifischen Flächenwiderstand hat als die äußere Oberfläche. Der VoIu-

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menwiderstand durch die Verbundfolie soll dabei 10 &OHgr;&khgr;

cm oder mehr betragen. Diese geforderten Eigenschaften

werden in 3 unterschiedlichen Ausführungsformen realisiert.

In einer ersten Ausführungsform ist die Verbundfolie aus einer Trägerschicht aus einem Polymermaterial, z.B. Polyester, und einer mit dieser Trägerschicht verbundenen, ein Antistatikum enthaltenden, wärmeverschweißbaren Polymerschicht, z.B. aus Polyäthylen, aufgebaut. Auf der Trägerschicht ist eine elektrisch leitfähige Metallschicht aufgebracht, die wiederum durch eine Deckschicht aus einem abriebfesten Harz, die die äußere Oberfläche der Verbundfolie bildet, geschützt wird.

Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich davon, daß die wärmeverschweißbare Polymerschicht kein Antistatikum enthält und eine zusätzliche, Antistatikum enthaltende Schicht auf die wärmeverschweißbare Polymerschicht aufgebracht ist. Bei der dritten Ausführungsform besteht die Folie aus einer einzigen, Antistatikum enthaltenden, wärmeverschweißbaren Polymerschicht, einer elektrisch leitfähigen Metallschicht und einer Deckschicht,die die äußere Oberfläche der Folie bildet.

Die dritte Ausführungsform weist wegen der gegenüber den ersten beiden Ausführungsformen fehlenden Trägerschicht keine ausreichende Festigkeit auf. Die beiden ersten Ausführungsformen haben aber den Nachteil, da/? nur die die innere Oberfläche des Beutels bildende Schicht mit Antistatikum ausgestattet ist. Es ist bekannt, da/? antistatische Mittel an die Oberfläche diffundieren und mit der vorhandenen Luftfeuchtigkeit einen leitenden antistatischen Film bilden. Dies führt zu einer Verarmung an Antistatikum in der Polymerschicht. Diese Verarmung wird noch dadurch verstärkt, da/? zwischen der äußeren, Antistatikum enthaltenden Schicht und der weiter innen liegenden Polymerschicht, die kein Antistatikum enthält, ein Konzentrationsgradient entsteht, der zu einer Diffusion von Antistatikum in die weiter innenliegende Polymerschicht führt. Als Folge davon lassen die antistatischen Eigenschaften der inneren Oberfläche nach und sind insbesondere nach einer längeren Lagerzeit nicht mehr ausreichend, um die geforderte Schutzwirkung eines antistatischen Beutels für elektronische Bauteile zu erfüllen.

Weiterhin bestehen die Verbundfolien dieser beiden Ausführungsformen aus unterschiedlichen Polymermaterialien, was die Wiederaufbarbeitung in Recycling-Prozessen erschwert oder gar unmöglich macht. Aber gerade die Wiederverwertbarkeit und Recycle-Fähigkeit von Verpackungsmaterialien sind heute im Sinne einer Abfal1vermeidung ein wichtiges Kriterium.

Allen drei Ausführungsformen gemeinsam ist der hohe Volumenwiderstand von 10 &OHgr; &khgr; cm oder mehr durch die Verbundfolie, der sich negativ für die Ableitung elektrostatischer Ladung im Inneren des Beutels auswirkt.

Aufgabe der vorliegenden Neuerung ist es daher, die Nachteile der in DE PS 2750 357 beschriebenen Ausführungsformen zu vermeiden und insbesondere eine Verbundfolie zu

schaffen, die sich durch eine ausreichende Festigkeit auszeichnet, recycle-fähig ist, einen möglichst konstanten Anteil an Antistatikum an der inneren Oberfläche aufweist und das Ableiten sich an der inneren Oberfläche aufbauender elektrischer Ladungen gewährleistet.

Diese Aufgabe wird durch eine durchsichtige antistatische Verbundfolie mit

a) einer Deckschicht aus einem abriebfesten Harz, die die äußere Oberfläche der Verbundfolie bildet,

b) einer darunterliegenden, elektrisch leitfähigen Metal 1 schicht,

c) einer Trägerschicht aus einem Polymermaterial, auf der die elektrisch leitfähige Metallschicht aufgebracht ist,

d) einer mit der Trägerschicht verbundenen, ein Antistatikum enthaltenden, wärmeverschweißbaren Polymerschicht, die die innere Oberfläche der Verbundfolie bildet, wobei der spezifische Oberflächenwiderstand der äußeren Oberfläche kleiner ist als der der inneren Oberfläche,

dadurch gekennzeichnet,
daß die Trägerschicht und die wärmeverschweißbare Polymerschicht aus dem gleichen Polymer bestehen, wobei die Trägerschicht gereckt und die wärmeverschweißbare Schicht nicht gereckt ist, die Trägerschicht und die Deckschicht ein Antistatikum enthalten und der VoIu-

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menwiderstand der Verbundfolie 10 - 10 &OHgr; cm beträgt.

Diese Verbundfolie schafft eine feste und hermetisch abgeschlossene Umhüllung für elektronische Bauteile, die die Bauteile gegen externe elektrostatische Felder abschirmt, einen Masseweg für externe statische elektrische

Ladungen schafft, die die Umhüllung berühren, die die Entwicklung elektrostatischer Ladung infolge einer Relativbewegung zwischen dem elektronischen Bauteil und der Innenseite der Umhüllung einschränkt, die das Abfließen

dieser elektrostatischen Ladungen nach außen gewährleistet, wenn sie auftreten, einer Verarmung von Antistatikum in der inneren Schicht durch Diffusion in die Trägerschicht verhindert und die recycle-fähig ist. Die leitende Schicht weist vorzugsweise ein Metall oder eine Metal lverbi ndung auf. Geeignete Metalle sind Aluminium, Kupfer, Silber, Gold und Nickel, wobei Aluminium ein Optimum bezüglich der Leitfähigkeit, der Korrosionsbeständigkeit und der Kosten darstellt. Die leitfähige Metallschicht wird dabei vorzugsweise durch Aufdampfen im Vakuum thermisch oder mit dem Elektronenstrahl auf die Trägerschicht aufgebracht. Die leitende Metallschicht wird nach außen durch eine Deckschicht aus Akrylharz, die ebenfalls ein Antistatikum enthält, geschützt. Insgesamt wird so ein spezifischer Oberflächenwiderstand der äuße-

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ren Oberfläche im Bereich zwischen 10 und 10 &OHgr; pro Flächeneinheit eingestellt.

Die Trägerschicht und die wärmeverschweißbare Polymerschicht bestehen aus der gleichen Polymerverbindung, vorzugsweise einem Polyolefin. Als besonders geeignet hat sich ein Polyäthylen niederer Dichte erwiesen.

Im Gegensatz zur wärmeverschweißbaren Polymerschicht ist die Trägerschicht gereckt, wodurch eine höhere mechanische Festigkeit und ein höherer Schmelzpunkt im Vergleich zur wärmeverschweißbaren Polymerschicht erreicht wird. Zur Ausbildung der Verbundfolie werden beide Schichten durch Aufkaschieren miteinander verbunden. Dies kann nach einem der in DE -A-40 00 495 beschriebenen Verfahren erfolgen .

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Dabei wird zunächst eine ungereckte Folie vorgeheizt und in einen Streckbereich transportiert, in dem die Folie gereckt wird, und anschließend nachtemperiert wird. Gleichzeitig wird eine nicht gereckte Folie kontinuierlich und mit gleicher Geschwindigkeit wie die gereckte Folie hinter deren Streckbereich mit dieser zusammengeführt und unter Wärme an diese angepreßt, so daß eine Folie auf die andere aufkaschiert wird. Dazu wird die für die Streckung benötigte Erwärmung ausgenutzt. Dabei kann zur Beschleunigung des Verfahrens die ungereckte Folie vor dem Kaschieren vorgeheizt werden.

Die Kombination einer gereckten und einer ungereckten Polymerschicht gewährleistet sowohl eine gute Wärmeverschweißbarkeit als auch eine hohe mechanische Festigkeit der antistatischen Verbundfolie. Da das gleiche Polymermaterial verwendet wird und durch das Aufkaschieren keine zusätzlichen Klebstoffe notwendig sind, kann die Verbundfolie leicht recycelt werden.

Sowohl die Trägerschicht als auch die wärmeverschweißbare Polymerschicht enthalten ein Antistatikum. Geeignete antistatische Mittel sind quaternäre Ammoniumverbindungen, Polyäthylenglykole und deren Monoether, Äthanol amine, Monoglyceride gesättigter Fettsäuren im Bereich zwischen C6 und C und Seifen als Phosphorsäureester. Als besonders

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geeignet haben sich erwiesen quaternäre Ammoniumverbindungen mit Alkylresten mit 14 bis 18 Kohlenstoffatomen, Tetraalkylammoni umäthylsulfat, Polyoxyethylen-20-sorbitanmonooleat und Stearamidopropyldimethyl-ß-hydroxyethylammoni umnitrat.

In einer bevorzugten Ausführungsform enthalten Trägerschicht und die wärmeverschweißbare Polymerschicht das gleiche Antistatikum in gleicher Konzentration, wobei die Konzentration im Bereich zwischen 1 und 7 Gew.-% Antistatikum, bezogen auf das Gesamtgewicht von Trägerschicht

und wärmeverschweißbarer Polymerschicht, liegt. Bevorzugt ist ein Bereich zwischen 3 und 5 Gew.-%. Dadurch, daß das Polymermateri al , das Anti stati kutn und die Konzentration des Antistatikunis in der Trägerschicht und der wärmeverschweißbaren Polymerschicht identisch sind, bildet sich kein Konzentrationsgradient an Antistatikum zwischen den beiden Schichten aus, was einer Verarmung an antistatischem Mittel in der inneren Schicht der verbundfolie entgegenwirkt. Der spezifische Flächenwiderstand der inneren Oberfläche der Verbundfolie liegt dabei im Bereich zwi-

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sehen 10 und 10 &OHgr; pro Flächeneinheit.

Insgesamt kann durch den Aufbau der Verbundfolie ein Vo-

lumenwiderstand durch die Folie im Bereich zwischen 10

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bis 10 Q &khgr; cm eingestellt werden, wodurch eine sich an der inneren Oberfläche ausbildenden elektrostatischen Ladung nach außen abgeführt werden kann.

/7 Verpackungsmaterialien aus der beanspruchten Verbundfo- L-I lie, deren Polymerisatfolien aus demselben Material bestehen, können ohne größeren Aufwand recycelt werden. Die antistatische abriebfeste Schicht, die aus einer umweltfreundlichen, wasserverdünnbaren Acrylatschient besteht, sowie das Anstistatikum und die dünne transparente Metallschicht werden sich lediglich bei dem Recycl e-Proze/? als tolerierbare Verunreinigung auswirken.

Abb. 1 gibt den Aufbau der Verbundfolie in schematischer Weise wieder. Dabei ist die wärmeverschwei/Jbare Polymerschicht mit 1, die Trägerschicht mit 2, die elektrisch leitfähige Metallschicht mit 3 und die abriebfeste Deckschicht mit 4 bezeichnet.

Claims

Schutza&eegr;Sprüche

Durchsichtige antistatische Verbundfolie mit

a. einer Deckschicht (4) aus einem abriebfesten Harz, die die äußere Oberfläche der Verbundfolie bildet,

b. einer darunterliegenden, elektrisch leitfähigen Metallschicht (3),

c. einer Trägerschicht (2) aus einem Polymermaterial, auf der die elektrisch leitfähige Metallschicht (3) aufgebracht ist,

d. einer mit der Trägerschicht (2) verbundenen, ein Antistatikum enthaltenden wärmeverschweißbaren Polymerschicht (1), die die innere Oberfläche der Verbundfolie bildet, wobei der spezifische Oberflächenwiderstand der äußeren Oberfläche kleiner ist als der der inneren Oberfläche,

dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerschicht (2) und die wärmeverschweißbare Polymerschicht (1) aus dem gleichen Polymer bestehen, wobei die Trägerschicht (2) gereckt und die wärmeverschweißbare Polymerschicht (1) nicht gereckt ist, die Trägerschicht (2) und die Deckschicht (4) ein Antistatikum enthalten und der Volumenwiderstand der

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Verbundfolie 10 bis 10 &OHgr; &khgr; cm beträgt.

Verbundfolie nach Anspruch 1

dadurch gekennzeichnet, daß der spezifische Oberflächenwiderstand der äußeren

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Oberfläche 10 bis 10 &OHgr; pro Flächeneinheit und der

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inneren Oberfläche 10 bis 10 &OHgr; pro Flächeneinheit beträgt.

3. Verbundfolie nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß die wärmeverschweißbare Polymerschicht (1) auf die Trägerschicht (2) aufkaschiert ist.

4. Verbundfolie nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Deckschicht (4) aus einem Polyacrylat besteht.

5. Verbundfolie nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß das Antistatikum für Deckschicht (4), Trägerschicht (2) und für die wärmeverschweißbare Polymerschicht (S) aus quartären Ammoniumverbindungen, PoIyäthylenglykolen und deren Monoethern, Äthanol amine, Monoglyceride von gesättigten Fettsäuren im Bereich zwischen C und C und Seifen ausgewählt ist.

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6. Verbundfolie nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerschicht (2) und die wärmeverschweißbare Polymerschicht (1) das gleiche Antistatikum in gleicher Konzentration enthalten.

7. Verbundfolie nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration an Antistatikum im Bereich zwischen 1 und 7 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht von Trägerschicht (2) und wärmeverschweißbarer Polymerschicht (1) liegt.

8. Verbundfolie nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß das Polymer für die Trägerschicht (2) und die wärmeverschweißbare Polymerschicht (1) ein Polyolefin ist.

9. Verbundfolie nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet» daß das Polyolefin Polyäthylen ist.

10. Verbundfolie nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, da/? das Metall aus Aluminium, Kupfer, Silber, Gold und Nickel ausgewählt ist.