JP2678101B2

JP2678101B2 - 非帯電性包装材用フィラーと非帯電性包装材用樹脂組成物及び非帯電性包装材

Info

Publication number: JP2678101B2
Application number: JP3157269A
Authority: JP
Inventors: 光正奥; 直今井; 浩一郎村澤
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1991-06-28
Filing date: 1991-06-28
Publication date: 1997-11-17
Anticipated expiration: 2012-11-17
Also published as: JPH0578516A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は非帯電性包装材と、それ
に用いる樹脂組成物と、さらにそれに配合するフィラー
に関するものである。

【０００２】詳しくは、ＩＣ（集積回路）や精密機械部
品の製造、搬送工程で、製品を静電気から保護するため
の非帯電性の包装材に関するものであり、包装材の具体
例としては半導体の包装、保管や運搬に用いるＩＣ搬送
トレー、ＩＣマガジン、通いトレー等の包装材を例示で
きる。

【０００３】本発明の好適な利用分野として特にＩＣ搬
送トレーが挙げられる。

【０００４】

【従来の技術】近年、産業の著しい発展とともに、ＩＣ
や精密機械部品の製造、搬送工程で、製品を静電気から
保護する非帯電性の包装材の需要が活発になっている。

【０００５】中でも、最近の半導体産業の急発展の中
で、ＩＣ搬送トレーの使用量には目をみはるものがあ
り、同時に質に対する要求も近年益々高まっている。

【０００６】従来、非帯電性の包装材には、各種樹脂に
カーボンブラックを混合したものが主流であった。

【０００７】特に、ＩＣ搬送トレーにおいては、ポリプ
ロピレン、ポリスチレン、ポリブチレンテレフタレー
ト、ポリエーテルサルホンやフェノール樹脂等に、カー
ボンブラックを配合して導電性を付与し、さらに必要な
場合、マイカやタルクを併用して配合し、「そり防止」
などの成形精度の向上を図ることが行われていた。

【０００８】一方、特開平１−２２５６６３号公報で
は、酸化亜鉛ウィスカを用いた導電性樹脂成形物が開示
され、静電気破壊防止のための包装、保管、運搬用の材
料として示されているが、本発明は構成をさらに発展改
善し、非帯電性の包装材に最適な導電性（即ち、静電気
拡散性材料：表面抵抗値１０⁵Ω／□〜１０⁹Ω／□)
を持った構成にし、かかる樹脂組成物で非帯電性包装材
を構成しようとするものである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】一般に、非絶縁性の樹
脂材料は通電の度合いにより、静電気防止性（表面抵抗
率：１０⁹〜１０¹⁴Ω／□）と、静電気拡散性（１０⁵
〜１０⁹Ω／□）、それに導電性（１０⁵Ω／□未満）
の３レベルに分類されている。さらに、これらの３レベ
ルの中では、静電気を常に確実にかつ安全に除去するの
は２番目の静電気拡散性（表面抵抗率：１０⁵〜１０⁹
Ω／□）の材料とされている。

【００１０】しかるに、従来のカーボンブラック混入樹
脂は、カーボンブラック固有の導電率が基本的に高いが
故に、それを混入した樹脂組成物の導電率も極めて高く
なり、安定して得られる樹脂組成物は必然的に「導電
性」（表面抵抗率：１０⁵Ω／□未満）とならざるを得
なかった。従って、これらの樹脂は必ずしも非帯電性包
装材に最適なものではなかった。

【００１１】次に、特にＩＣ搬送トレーでは、重ねて高
温雰囲気中で使用する等から、成形物の成形精度、特に
「反り」に対する要求が極めて高いものがある。このた
め、樹脂にカーボンブラックと併用して大量のマイカや
タルク等の無機充填剤を混入することが行われている
が、このことによりできた樹脂組成物は極めて脆い、衝
撃に弱いものであった。従って、これらのＩＣ搬送トレ
ーは、成形物の一部が摩擦や衝撃により剥がれたり、摩
耗し易く、結果的にカーボン含有の「導電性」樹脂の脱
落による環境汚染が問題となっていた。特にこれらのＩ
Ｃ搬送トレー等はクリーンルーム内で使用されることも
多く、カーボンの粉塵やほこりは悪質な環境汚染（コン
タミネーション）をもたらす元凶であった。

【００１２】また、作業的にもこれらのＩＣ搬送トレー
の使用は、テーブルや衣服、手袋などの汚れ（黒く汚れ
る）を生じるため、優れた材料の開発が望まれていた。

【００１３】さらに、従来のカーボンブラック混入樹脂
は、黒色以外は不可能なため、例えば近年多品種になっ
たＩＣを一目瞭然に判別できるように色分けしたＩＣト
レーに収納するなどの効率化に不向きな材料であった。

【００１４】本発明は、上記従来の問題点に鑑み、優れ
た非帯電性を備え、反りの発生が少なく、低発塵性でか
つ任意に彩色可能な包装材とそれに用いる樹脂組成物
と、さらにそれに用いるフィラーを提供することを目的
とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題に対
して鋭意研究を重ねた結果、基部から先端までの長さが
３〜２００μｍで、アスペクト比が３〜５０で、かつ抵
抗率が１０⁵〜１０⁹Ω−cmの酸化亜鉛ウィスカを非帯
電性包装材用フィラーとしたものである。

【００１６】また、本発明は樹脂に少なくとも上記フィ
ラーを含有した非帯電性包装材用樹脂組成物を提供する
ものである。

【００１７】さらに、本発明は上記樹脂組成物から成る
非帯電性包装材を提供する。

【００１８】又、本発明では、酸化亜鉛ウィスカが、核
部とこの核部から異なる４軸方向に伸びた針状結晶部か
らなるテトラポット状酸化亜鉛ウィスカであることが好
適である。

【００１９】さらに、樹脂に酸化亜鉛ウィスカを１０〜
８０重量％含有することが好適である。

【００２０】又、本発明では、樹脂が熱可塑性樹脂と熱
硬化性樹脂の両方を用いることができ、熱可塑性樹脂で
は、結晶性樹脂と非晶性樹脂の両方を用いることができ
る。

【００２１】結晶性樹脂では、特にポリプロピレン樹脂
やポリブチレンテレフタレート樹脂が好適であり、非晶
性樹脂では、特にポリエーテルスルホン樹脂やポリエー
テルイミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、変性ＰＰＥ樹
脂が好適であり、熱硬化性樹脂では、特にフェノール樹
脂が好適である。

【００２２】又、本発明は非帯電性包装材がＩＣ搬送ト
レーである場合に好適である。

【００２３】

【作用】酸化亜鉛ウィスカの導電性は、ＺｎＯ：Ｚｎで
表記されるＺｎＯの基本的な半導体の性質によりもたら
される。しかし、ＺｎＯについてよく知られている通
り、その導電性はその生成条件やドーピングの条件（元
素や量に依存）によって大きく変化し、例えば１０^-2Ω
−cmから１０¹²Ω−cm程度まで様々な導電レベルのＺｎ
Ｏが存在する。

【００２４】これらの中で本発明では抵抗率が１０⁵〜
１０⁹Ω−cmの酸化亜鉛ウィスカが好適に作用する。特
に上記サイズのテトラポット状酸化亜鉛ウィスカを樹脂
フィラーとして用いた場合、全方向に等方的な補強をす
るため、成形物の「反り」を防止する役目を果たす。

【００２５】即ち、本発明ではテトラポット状酸化亜鉛
ウィスカを樹脂に配合することにより、成形精度（反り
がない）の高い静電気拡散性の包装材が最適に実現す
る。この場合、配合する添加量が相対的に少量で済むの
と、ウィスカにミクロな補強性が存在するため、樹脂本
来の強度や特長を損ねることが極めて少ない。

【００２６】本発明では、従来、樹脂に大量のカーボン
ブラックと、マイカ等の無機充填剤を配合して得られた
機能を、酸化亜鉛ウィスカの配合のみで解決できる。即
ち、本発明では従来２種類のフィラーにより得られた別
々の２つの機能を１つのフィラーで解決できる。さら
に、その結果として付随的に本発明の包装材や樹脂組成
物は、ウィスカによりミクロに補強されているため、粉
塵やほこりの発生が起きることがなく、特にクリーンル
ーム内での使用に最適となる。

【００２７】又、酸化亜鉛は従来より白色顔料にまで使
われるほど白色性に富んでおり、本発明で用いる酸化亜
鉛ウィスカも例外ではない。従って、酸化亜鉛ウィスカ
を配合した樹脂組成物は白色であり、着色剤を併用して
各種色に着色することができ、カラー分けのできる包装
材として最適なものとなる。その上、酸化亜鉛の白色性
は、従来の代表的な白色導電材である酸化錫／アンチモ
ン系のものは紫外線や光を浴びると変色や退色するのに
比べ、色変化が殆どないのが特長である。

【００２８】さらに、本発明で用いる酸化亜鉛ウィスカ
は、耐熱性が高く、線膨張係数が小さく、水に不溶なセ
ラミック系フィラーであるため、ＩＣ搬送トレーに最適
なフィラーとなる。即ち、ＩＣ搬送トレーはＩＣの乾燥
（ベーキング）工程で高温（１３０〜２００°Ｃ）に晒
され、そのためにトレーの耐熱性や小さな線膨張係数が
要求されるため、酸化亜鉛ウィスカが最適である。

【００２９】さらに、ＩＣのリードフレームに有害なイ
オウイオンや塩素イオンを含まない点でも酸化亜鉛ウィ
スカが適している。

【００３０】

【実施例】以下、本発明を実施例を用いて具体的に説明
するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではな
い。

【００３１】本発明では、非帯電性包装材において新規
な導電フィラーとして、酸化亜鉛ウィスカを用い、より
好適にはテトラポット状酸化亜鉛ウィスカを用いる。こ
の酸化亜鉛ウィスカの電子顕微鏡写真を図１に示す。

【００３２】しかも、本発明で用いる酸化亜鉛ウィスカ
は基部から先端までの長さが３〜２００μｍで、アスペ
クト比が３〜５０で、抵抗率が１０⁵〜１０⁹Ω−cmの
ものが好適である。

【００３３】この酸化亜鉛ウィスカは、製造的には表面
に酸化皮膜を有する金属亜鉛粉末を酸素を含む雰囲気下
で加熱処理して生成させることができる。この時、生成
場所の違いによりウィスカの大きさや抵抗率の異なる酸
化亜鉛ウィスカが生成される場合があるが、この時は上
記特性以外の酸化亜鉛ウィスカは分離し、排除すること
ができる。

【００３４】この酸化亜鉛ウィスカのＸ線回折図をとる
と、すべて酸化亜鉛のピークを示し、一方電子線回折の
結果も、転移、格子欠陥の少ない単結晶性を示した。
又、不純物含有量も少なく、原子吸光分析の結果、酸化
亜鉛が９９．９％であった。

【００３５】ところで、酸化亜鉛ウィスカの針状結晶部
が４軸以外に、３軸、２軸あるいは１軸のものが混在す
る場合があるが、これは４軸のウィスカの一部が折損し
たものである。

【００３６】さらに、樹脂に混入した場合には、混練の
応力により４軸の酸化亜鉛ウィスカから１軸のウィスカ
に折損する場合も多い。

【００３７】次に、酸化亜鉛ウィスカの基部から先端ま
での長さが２００μｍを越えるものと、アスペクト比
（長さ／基部の径）が５０を超えるものは、混練時の折
損が激しいのと、量産性に優れないため実用的でなく、
好ましくない。

【００３８】また、長さが３μｍより小さい酸化亜鉛ウ
ィスカは導電付与性能が極めて劣り、反り防止効果が無
く、ミクロ補強効果がないため好ましくない。

【００３９】さらに、アスペクト比が３より小さい酸化
亜鉛ウィスカは粒状の性質が強くなり、樹脂組成物のミ
クロ補強性に劣り、発塵量が増えるため好ましくない。

【００４０】次に、酸化亜鉛ウィスカの抵抗率が１０⁹
Ω−cmより大きな酸化亜鉛ウィスカは、その樹脂組成物
の静電気拡散性が１０⁵〜１０⁹Ω／□の範囲外となる
ため好ましくない。

【００４１】以上の理由から、本発明で好適なのは、長
さが３〜２００μｍ、より好ましくは８〜５０μｍで、
アスペクト比が３〜５０、より好ましくは５〜２０で、
抵抗率が１０⁵〜１０⁹Ω−cm、より好ましくは１０⁷
〜１０⁹Ω−cmの酸化亜鉛ウィスカである。

【００４２】酸化亜鉛ウィスカの抵抗率の調整は、生成
中、あるいは生成後に、アルミニウムあるいは銅元素等
をドーピングすることにより行うこともできる。例え
ば、銅をドーピングして高抵抗化を図り、アルミニウム
をドーピングして低抵抗化を図ることができる。

【００４３】次に、酸化亜鉛ウィスカの抵抗率の測定方
法を具体的に示す。

【００４４】まず、酸化亜鉛ウィスカを０．５ｇ採取
し、直径２０mmφの一対の平板電極で均等に挟み、５kg
/cm²の圧力を試料に均一にかける。次に、この一対の平
板電極間の抵抗を超絶縁抵抗計（ＨＰ社製、High Resis
tance Meter ４３２９Ａ）を用いて、測定電圧２５Ｖで
読み取る。次に、酸化亜鉛ウィスカの圧粉試料を取り出
し、ノギスで試料厚みを測定し、この試料厚みと、試料
面積（３．１４cm²）、それに先に求めた抵抗値より計
算で抵抗率を求める。このとき以下に示す計算式を用い
るＰ〔Ω−cm〕＝Ｒ・Ｓ／ｔここで、Ｒ〔Ω 〕：抵抗値Ｓ〔cm²〕：試料面積ｔ〔cm 〕：試料厚み但し、測定条件は２５°Ｃ、４０％ＲＨとする。

【００４５】本発明の非帯電性包装材用樹脂組成物やそ
れを用いた非帯電性包装材に用いる樹脂は、熱可塑性樹
脂と熱硬化性樹脂のいずれをも用いることができ、さら
に熱可塑性樹脂は、結晶性樹脂及び非晶性樹脂のいずれ
も用いることができる。

【００４６】使用する熱可塑性樹脂は限定するものでは
ないが、ポリプロピレン、ポリエチレン、塩素化ポリエ
チレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテ
レフタレート、ポリアミド、ポリスルホン、ポリエーテ
ルイミド、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンスル
ホン、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルケト
ン、ポリエーテルエーテルケトン、ＡＢＳ樹脂、ポリブ
タジエン、ポリメチルメタアクリレート、ポリアクリル
ニトリル、ポリアセタール、ポリカーボネート、エチレ
ン−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、エチレン−
テトラフロロエチレン共重合体、芳香族ポリエステル、
ポリ弗化ビニル、ポリ弗化ビニリデン、ポリ塩化ビニリ
デン、”テフロン”（デュポン社製フッ素樹脂）、ポリ
アリレート、ポリ塩化ビニル、グラフト化ポリフェニレ
ンエーテル（変性ＰＰＥ樹脂）、ポリスチレン等の単独
又はこれらの共重合体から成る樹脂や、かかる樹脂の２
種以上のアロイや混合物が適用される。

【００４７】とりわけ、結晶性成分の多い樹脂が好適な
結果を与えるが、中でもポリプロピレン樹脂、ポリブチ
レンテレフタレート樹脂が電気特性と機械特性の両面か
ら特に好ましい。

【００４８】一方、熱可塑性樹脂のうち非晶性樹脂は、
成形収縮や反りの面で好適な結果を与えるため使用され
るが、特にポリエーテルスルホン樹脂、ポリエーテルイ
ミド、ポリカーボネート、変性ＰＰＥ樹脂が、耐熱性に
優れ好適である。さらに、熱可塑性樹脂では、メルトフ
ローレートが１グラム／１０min 以上、好ましくは１０
グラム／１０min 以上の樹脂が好適である。このメルト
フローレートはＡＳＴＭ−Ｄ１２３８に準拠するもので
ある。

【００４９】さらに、熱硬化性樹脂では、フェノール樹
脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ウレタン
樹脂、シリコン樹脂、メラミン−ユリア樹脂等が適用さ
れるが、特にフェノール樹脂が耐熱性的に適しており好
適である。

【００５０】次に、樹脂中への酸化亜鉛ウィスカの配合
率は、特に限定するものでないが、１０重量％以上で８
０重量％以下でも好適に作用する。特に、３０重量％以
上で８０重量％以下が好ましく、さらに３５重量％以上
で７０重量％以下が最も望ましい。

【００５１】その理由は、１０重量％未満では、充分な
導電性と「反り」防止効果とミクロ補強性が不充分であ
り、８０重量％を越えると、電気特性が飽和する上、組
成物の衝撃性が低下し脆くなる上、コスト的にも不利な
ものとなり好ましくない。

【００５２】また、本発明は従来より用いられてきた導
電フィラー、即ち、銀、銅、金、アルミニウム、ニッケ
ル、パラジウム、鉄、ステンレス鋼等の金属系や、酸化
錫、アンチモンドープ酸化錫、導電性チタン酸カリウ
ム、酸化インジウム、酸化鉛等の金属酸化物系、あるい
は炭化珪素、炭化ジルコニウム、炭化チタニウム等の炭
素物系、あるいは高導電性カーボン、グラファイト、ア
セチレンブラック等の炭素系の粉末、フレーク、ビー
ズ、繊維、あるいは例えばアンチモンドープ酸化錫など
の上記粉末材料を絶縁性あるいは低導電性の各種粉末、
フレーク、ビーズ、繊維系材料に各種方法でコートした
導電フィラーを適当量配合して、導電性やその他の物性
を改善することを妨げるものでないことは勿論である。
中でも、ステンレス繊維（１〜５０重量％）との併用が
特に有利である。

【００５３】また、一方ポリアセチレン、ポリピロー
ル、ポリチオフェン、ポリアニリン、ＴＣＮＱ等の有機
導電性高分子の粉末やフレークを導電性フィラーとして
適当量併用したり、高アルコール、第４級アンモニウム
塩、カリウム塩やナトリウム塩タイプの両性カチオン・
アニオン型帯電防止剤を適当量添加することも妨げるも
のでない。

【００５４】その他、全体の導電性を著しく損なうこと
のない範囲で、各種機械物性の改善やトータルコスト低
減、あるいは難燃化の目的で、従来より用いられてきた
各種充填剤や難燃剤（例えば、ガラスファイバ、ガラス
フレーク、ガラスビーズ、タルク、マイカ、炭酸カルシ
ウム、クレー、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、ア
ルミナ、酸化チタン、シリカ、ホワイトカーボン、けい
そう土、二硫化モリブデン、カーボンブラック、グラフ
ァイト、木粉、ホスファゲン化合物、リン酸エステル
等）、さらに酸化チタン、酸化亜鉛、ベンガラ等の着色
剤、各種安定剤や劣化防止剤等を適当量配合することも
また何ら差し支えない。

【００５５】特に、マイカやガラスファイバ、さらには
ガラスフレークとの併用により、成形物の「反り」抑制
を図ることは効果的である。

【００５６】次に、樹脂と酸化亜鉛ウィスカの混合混練
には、従来よりこの種の複合材料の混練に用いられてき
た各種装置が用いられる。即ち、単軸式や多軸式の押出
機の使用が良好な結果を与え、またリボンブレンダーや
スーパーミキサー（ヘンシエルミキサー）などのスクリ
ュー回転翼式容器固定型、あるいは水平円筒型や傾斜円
筒型、又はＶ型のタンブルミキサー等の容器回転型混合
機等が用いられる。

【００５７】さらに、非帯電性包装材の成形には、従来
より樹脂の成形に適用されてきたすべての成形加工法を
適用することができる。即ち、射出成形、押出成形、圧
縮成形、真空成形、吹込成形などが特に適している。

【００５８】次に、場合によりバランスの取れた特性を
目指して、カップリング剤で表面処理した酸化亜鉛ウィ
スカが用いられる。カップリング剤としては、シラン系
あるいはクロム系あるいはチタン系カップリング剤、そ
れにシリルパーオキサイド系、有機リン酸系が使用でき
るが、特にシランカップリング剤が有効である。

【００５９】シランカップリング剤としては、γ−グリ
シドオキシプロピルトリメトキシシラン（Ａ−１８
７）、γ−メタクリルオキシプロピルトリメトオキシシ
ラン（Ａ−１７４）、ビニル−トリス（ベータメトキシ
エトキシ）シラン（Ａ−１７２）、γ−アミノプロピル
トリエトキシシラン（Ａ−１１００）、ビニルトリエト
キシシラン、ベータ，３，４エポキシシクロヘキシルエ
チルトリメトキシシラン、ガンマメルカプトプロピルト
リメトキシシランなどが用いられ、特にＡ−１８７系が
有効である。

【００６０】クロム系カップリング剤としては、メタク
リレートクロミッククロライド（ＭＣＣ：Volan ；Du P
ont 社製品名）等が用いられる。

【００６１】チタン系カップリング剤としては、テトラ
イソプロピルチタネート、テトラブチルチタネート、テ
トラステアリルチタネート、イソプロポキシチタニウム
ステアレート、チタニウムラクテートなどが使用でき
る。

【００６２】次に、シリルパーオキサイド系カップリン
グ剤としては、（ＣＨ₃）_4-nＳｉ（ＯＯｔ-butyl）_n や、

【００６３】

【化１】

【００６４】や、

【００６５】

【化２】

【００６６】や、

【００６７】

【化３】

【００６８】などが使用できる。

【００６９】また、有機リン酸系カップリング剤として
は、

【００７０】

【化４】

【００７１】や、

【００７２】

【化５】

【００７３】や、

【００７４】

【化６】

【００７５】などが使用できる。

【００７６】また、カップリング剤による表面処理の仕
方は、一般的な粉体の表面処理方法が適用できる。

【００７７】例えば、シランカップリング剤を例にとる
と、シランカップリング剤を水（少量のＨＣｌを含む）
か溶剤（少量の酢酸を含む）に溶解する。

【００７８】１００℃以下に加熱する（カップリン
グ剤分子が加水分解する）。

【００７９】この溶液中に処理しようとする酸化亜
鉛ウィスカを入れ、よく分散したスラリーを作る（粉体
表面にカップリング剤分子の反応層が形成される）。

【００８０】酸化亜鉛ウィスカを処理液から分離、
乾燥後、１５０°Ｃ以下に加熱処理する。

【００８１】以上の工程により表面処理が完了する。

【００８２】この他、酸化亜鉛ウィスカを攪拌しなが
ら、表面処理剤を含んだ溶液をスプレーして表面処理す
る方法でもよい。

【００８３】カップリング剤を酸化亜鉛ウィスカに対し
て、０．００５wt％〜１０wt％処理することにより効果
が現れるが、特に０．０１wt％〜５wt％の範囲において
効果が大きい。

【００８４】次に、本発明の非帯電性包装材は、基本的
に各種静電気対策品に応用することかできる。即ち、Ｉ
Ｃ搬送トレー、ＩＣマガジン、ＩＣやプリント基板等の
通いトレー、導電性パーツボックス、コンテナ、真空成
形用導電シート、人体アース装置、導電性フロアマッ
ト、静電靴、導電性基板ホルダー、導電袋、導電密封容
器等に本発明を応用することを妨げるものではない。

【００８５】中でも、ＩＣ搬送トレーは、一般に大きさ
が大体２０cm×３０cm×厚さ数mmの大きさのものが多い
が、本発明は特に常温や高温（１３０〜２００°Ｃ）で
使用するＩＣ搬送トレーに適用でき、とりわけ色分け管
理の可能な着色ＩＣ搬送トレーに対して特に好適であ
る。

【００８６】酸化亜鉛ウィスカは、非帯電性包装材用フ
ィラーとして製品となることができ、非帯電性包装材用
樹脂組成物はペレット状や粉状、あるいは成形体として
製品となり、非帯電性包装材はＩＣ搬送トレーやＩＣマ
ガジン、通いトレー等の完成製品となる。

【００８７】（実施例１）純度９９．９９％の純亜鉛線
を、アーク放電方式による溶射法で空気中に溶射し、直
後、その粉末（金属亜鉛粉末）１kgを回収し、これをイ
オン交換水５００ｇ中に投入し、乳鉢型擂潰機で２０分
間攪拌処理する。次に、温度２６°Ｃの水中に７２時間
放置熟成する。水量は粉体層から約１cmの水位を保ち、
大気中で保管した。この水中放置後、１５０°Ｃで３０
分間の乾燥を行うことにより、粉末表面の水分を除去す
る。次に、この粉末をアルミナ磁器製のルツボ中に入
れ、予め９７０°Ｃに保たれた炉内に、ルツボを配置し
て約１時間の加熱処理を行った。この結果、ルツボ内の
下層部には団塊状酸化亜鉛が生成され、上層部には、み
かけ嵩密度０．０８の巨大テトラポット状酸化亜鉛ウィ
スカ集合体が生成された。生成酸化亜鉛中の上記ウィス
カ集合体の割合は８２重量％であった。得られた酸化亜
鉛ウィスカの電子顕微鏡写真を図１に示す。

【００８８】このウィスカー集合体の各部よりサンプリ
ングして抵抗率を測定したところ、１．２×１０⁸〜
１．８×１０⁸Ω−cmの範囲内に分布しており、平均
１．５×１０⁸Ω−cmであることがわかった。このよう
にして得られた酸化亜鉛ウィスカーを非帯電性包装材用
フィラーとした。

【００８９】（実施例２）上記実施例１と同じ方法で、
充分な量の酸化亜鉛ウィスカを得た。まず、酸化亜鉛ウ
ィスカを３kg秤量し、次にポリプロピレン樹脂（三菱油
化製；グレードＢＣ１；メルトフローレート：３３ｇ／
１０min ）を２kg秤量して両者を充分に均一に混合し
た。次に、この混合体を一軸のルーダのホッパーに投入
し、充分混練し押し出すことにより樹脂組成物ペレット
を得た。この時、樹脂の最高温度は１９０°Ｃであっ
た。このようにして得られたペレットを非帯電性包装材
用樹脂組成物とした。

【００９０】次に、このペレットを用い、通常の射出成
形機を用いてＩＣ搬送トレーを作成した。この時、金型
温度は５０°Ｃで、シリンダの最高温度は２００°Ｃで
あった。また、ＩＣ搬送トレーの形状は、１５cm×３０
cm×厚み５mmであった。

【００９１】このトレーの特性を評価したところ、表１
の通りであり、ＩＣ搬送トレーとして極めて優れた特性
を備えていることがわかる。一方、このトレーの断面を
電子顕微鏡で観察したところ、テトラポット形状の酸化
亜鉛ウィスカの残存率は４％であり、大部分のテトラポ
ット形状が１軸の針状に折損していることが分かった。

【００９２】（実施例３、４）酸化亜鉛ウィスカの大き
さや配合量を変えて実施例２と同様にＩＣ搬送トレーを
作成し、評価した結果を同じく表１に示した。

【００９３】（実施例５〜９）まず、抵抗率と大きさの
異なる酸化亜鉛ウィスカを準備した。次に、ポリブチレ
ンテレフタレート樹脂（大日本インキ化学工業（株）社
製；プラナックＢＴ−１０００Ｓ０１）、ポリエーテル
スルホン樹脂（住友化学工業（株）社製；ＶＩＣＴＲＥ
ＸＰＥＳ非強化）、ポリエーテルイミド樹脂（ＧＥプ
ラスチックス社製；ウルテム１０００）、ポリカーボネ
ート樹脂（帝人化成（株）社製；パンライトＬ−１２２
５）、変性ＰＰＥ樹脂（ＧＥプラスチック社製；ノリル
７３１Ｊ）を用意し、ごく一般的な条件と手法で実施例
２と同様に混練し、ペレットを得た後、ＩＣ搬送トレー
を製作し、評価に供した。その結果を表１に示した。

【００９４】（実施例１０）まず、テトラポット状酸化
亜鉛ウィスカを用意した。次に、フェノール樹脂（住友
ベークライト（株）社製；スミコンＰＭ−８３２０）
と高導電性カーボンブラックを用意した。３者を所定量
秤量し、充分に均一混合した後、圧縮成形機でＩＣ搬送
トレーを成形した。この時、金型温度は１７０°Ｃで、
成形圧力は４５０kg／cm²であった。結果を表１に示し
た。

【００９５】（比較例１）アルミニウムをドープした酸
化亜鉛ウィスカを用意し、実施例２と同様にしてＩＣ搬
送トレーを作成し、評価した結果を表２に示した。

【００９６】（比較例２）超小型の酸化亜鉛ウィスカを
用いて評価した結果を同じく表２に示した。

【００９７】（比較例３）実施例２で用いたポリプロピ
レン樹脂に、マイカを４０重量％と高導電性カーボンブ
ラックを２０重量％混練し、ペレットとし、ＩＣ搬送ト
レーを作成し、評価した。基本的な作成方法は実施例２
に従った。その結果を表２に示した。

【００９８】

【表１】

【００９９】

【表２】

【０１００】次に、ＩＣ搬送トレーの特性評価について
記す。

【０１０１】（表面抵抗の測定）１０mm角（厚さ２mm、
抵抗率１０³Ω−cm以下）の導電ゴム板２枚を電極に用
いる。この導電ゴム板電極２枚を平行にし（距離：１０
mm）、試料面に垂直に立て圧着する。これで、接触部の
長さ１０mmの電極が２本平行に１０mm離れた電極系がで
きあがる。この電極両端の抵抗値を超絶縁抵抗計（ＨＰ
社製、High Resistance Meter ４３２９Ａ）で読み取り
（電圧１０００Ｖ）、みかけの表面抵抗値としてΩ／□
の単位で表記する。

【０１０２】（摩耗発塵量の測定）同品種のＩＣ搬送ト
レーを２枚用意し、長辺側面を対向させ、均一にすり合
わせ、この時に発生する摩耗発塵量を測定する。測定は
発塵量を重量で測定し、結果は相対値で表記した。測定
に用いるＩＣ搬送トレーの金型は同一形状のものを基本
とし、その他の測定条件は以下の通りとする。

【０１０３】１．往復運動：３００mm／ｓ：１００回２．対向圧力：１０kg ３．測定値は３回の平均値で求める。

【０１０４】（反りの測定）ＩＣ搬送トレーを基準平板
上に置き、最大反りを測定した。反りが０．７mm以下を
良品とする。

【０１０５】

【発明の効果】本発明によれば、以上のように最適な導
電レベルを得ることができ、かつ成形精度が高くて反り
の発生が小さく、また発塵も生じ難く、さらに白色から
任意に彩色が可能で任意の色分けが可能な非帯電性包装
材と非帯電性包装材用樹脂組成物、及びそれに用いるフ
ィラーを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】酸化亜鉛ウィスカの結晶構造を示す電子顕微鏡
写真である。真

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ０８Ｌ 61/04 Ｃ０８Ｌ 61/04 67/03 67/03 69/00 69/00 79/08 79/08 Ｂ 81/06 81/06 101/12 101/12

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】基部から先端までの長さが３〜２００μ
ｍで、アスペクト比が３〜５０で、かつ抵抗率が１０⁵
〜１０⁹Ω−cmの酸化亜鉛ウィスカから成ることを特徴
とする非帯電性包装材用フィラー。
【請求項２】酸化亜鉛ウィスカが、核部とこの核部か
ら異なる４軸方向に伸びた針状結晶部からなるテトラポ
ット状酸化亜鉛ウィスカである請求項１記載の非帯電性
包装材用フィラー。
【請求項３】樹脂に少なくとも、基部から先端までの
長さが３〜２００μｍで、アスペクト比が３〜５０で、
かつ抵抗率が１０⁵〜１０⁹Ω−cmの酸化亜鉛ウィスカ
を含有していることを特徴とする非帯電性包装材用樹脂
組成物。
【請求項４】酸化亜鉛ウィスカが、核部とこの核部か
ら異なる４軸方向に伸びた針状結晶部からなるテトラポ
ット状酸化亜鉛ウィスカである請求項３記載の非帯電性
包装材用樹脂組成物。
【請求項５】樹脂に酸化亜鉛ウィスカを１０〜８０重
量％含有していることを特徴とする請求項３又は４記載
の非帯電性包装材用樹脂組成物。
【請求項６】樹脂が熱可塑性樹脂である請求項３、４
又は５記載の非帯電性包装材用樹脂組成物。
【請求項７】熱可塑性樹脂が結晶性樹脂である請求項
６記載の非帯電性包装材用樹脂組成物。
【請求項８】結晶性樹脂がポリプロピレン樹脂である
請求項７記載の非帯電性包装材用樹脂組成物。
【請求項９】結晶性樹脂がポリブチレンテレフタレー
ト樹脂である請求項７記載の非帯電性包装材用樹脂組成
物。
【請求項１０】熱可塑性樹脂が非晶性樹脂である請求
項６記載の非帯電性包装材用樹脂組成物。
【請求項１１】非晶性樹脂がポリエーテルスルホンで
ある請求項１０記載の非帯電性包装材用樹脂組成物。
【請求項１２】非晶性樹脂がポリエーテルイミドであ
る請求項１０記載の非帯電性包装材用樹脂組成物。
【請求項１３】非晶性樹脂がポリカーボネート樹脂で
ある請求項１０記載の非帯電性包装材用樹脂組成物。
【請求項１４】非晶性樹脂が変性ＰＰＥ樹脂である請
求項１０記載の非帯電性包装材用樹脂組成物。
【請求項１５】樹脂が熱硬化性樹脂である請求項３、
４又は５記載の非帯電性包装材用樹脂組成物。
【請求項１６】熱硬化性樹脂がフェノール樹脂である
請求項１５記載の非帯電性包装材用樹脂組成物。
【請求項１７】樹脂に少なくとも、基部から先端まで
の長さが３〜２００μｍで、アスペクト比が３〜５０
で、かつ抵抗率が１０⁵〜１０⁹Ω−cmの酸化亜鉛ウィ
スカを含有している樹脂組成物から成ることを特徴とす
る非帯電性包装材。
【請求項１８】酸化亜鉛ウィスカが、核部とこの核部
から異なる４軸方向に伸びた針状結晶部からなるテトラ
ポット状酸化亜鉛ウィスカである請求項１７記載の非帯
電性包装材。
【請求項１９】樹脂に酸化亜鉛ウィスカを１０〜８０
重量％含有していることを特徴とする請求項１７又は１
８記載の非帯電性包装材。
【請求項２０】包装材がＩＣ搬送トレーである請求項
１７、１８又は１９記載の非帯電性包装材。
【請求項２１】樹脂にステンレス繊維と酸化亜鉛ウィ
スカの両方を含有していることを特徴とする請求項１
７、１８、１９又は２０記載の非帯電性包装材。