JP3682233B2

JP3682233B2 - 導電性樹脂フイルムまたはシートの製造方法

Info

Publication number: JP3682233B2
Application number: JP2001019459A
Authority: JP
Inventors: 秀康鳥居
Original assignee: Regulus Co Ltd
Current assignee: Regulus Co Ltd
Priority date: 2001-01-29
Filing date: 2001-01-29
Publication date: 2005-08-10
Anticipated expiration: 2021-01-29
Also published as: JP2002220484A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、帯電防止性に優れた導電性樹脂フイルムまたはシート（以下フイルムおよびシートの両者を単に「シート」と称する）の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、各種電子部品、例えば、ＩＣ、コンデンサ、トランジスタ、ＬＳＩなどは、帯電した静電気のスパークによって破壊され易いために、これらの電子部品は、導電性（帯電防止性）のキャリヤーテープやキャリヤートレイなどと称される容器に封入されて保管および輸送などがなされている。これらの電子部品の容器は、導電性樹脂シートから成形するか、あるいは絶縁性樹脂から成形した容器の表面に導電性塗料を塗布して、容器が静電気を帯電しない程度の導電性を有するようにして使用されている。
【０００３】
上記導電性樹脂シートまたは導電性塗料の導電剤としては、導電性カーボンブラックが最も広く使用されている。しかしながら、カーボンブラックは微粒子であることから、電子部品の容器の表面から離脱し易く、離脱したカーボンブラックの微粒子が電子部品を損傷するという問題があり、また、全て黒色であることから容器の意匠性が劣るという問題がある。
【０００４】
導電性カーボンブラックに代わる導電材料として、各種の導電性高分子材料、例えば、ポリピロールやポリアニリンが提案されているものの、これらの導電性高分子材料は高価であり、かつ多量に使用することが要求され、コスト的な問題がある。このような問題を解決する方法として、各種樹脂シートの表面を溶剤によって膨潤させ、この膨潤層にピロールまたはアニリンなどを含浸させた後、酸化性雰囲気にさらして、シートの表面にポリピロールまたはポリアニリンを生成および付着させる方法が提案されている。また、逆にシートの表面に酸化剤を含む塗膜を形成しておき、この塗膜をピロールやアニリンの蒸気に接触させて、シート表面でポリピロールまたはポリアニリンを生成および付着させる方法が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記ピロールやアニリンを使用する方法のうち、前者の方法は、シートに対するピロールやアニリンの含浸が不充分であり、含浸に長時間を要し、さらに形成されたポリピロールやポリアニリンがシートから脱落し易いという問題が生じている。また、後者の方法では、酸化剤を含む塗膜の表面にポリピロールやポリアニリンが単に付着しているのみであるので、ポリピロールやポリアニリンが容易に脱落してしまうという問題があり、また、塗膜中に含まれている酸化剤がシートや電子部品に悪影響を及ぼすという問題がある。
従って、本発明の目的は、上記問題点を解決し、優れた導電性を有し、電子部品などの容器に成形した場合に、十分な帯電防止性能を有し、かつ電子部品などに損傷を与えない導電性樹脂シートの製造方法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的は以下の本発明によって達成される。すなわち、本発明は、樹脂シートの少なくとも一方の面に、ピロールおよび／またはアニリンと樹脂バインダーとを含む塗料を塗布および乾燥して塗膜を形成し、該塗膜を有する樹脂シートを酸化性液体中に浸漬して酸化剤を作用させ、或いは、酸素雰囲気またはオゾン雰囲気にさらして酸化剤を作用させて塗膜中にポリピロールおよび／またはポリアニリンを生成させることを特徴とする導電性樹脂シートの製造方法を提供する。
【０００７】
上記本発明によれば、塗膜中においてポリピロールおよび／またはポリアニリンが生成されるので、これらの導電性物質は分子状に近い状態（粒径０．０１μｍ以下）で存在しており、少量であっても優れた導電性を与える。また、上記導電性物質はシートの表面の塗膜中に含有されていることから、導電性物質がシート表面から脱落することがなく、導電性が長期間均一に維持されるとともに、電子部品などを汚染したり、破壊したりすることがない。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に好ましい実施の形態を挙げて本発明をさらに詳細に説明する。
本発明で基材として使用する樹脂シートは、ポリスチレン、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリウレタン、ポリアミド、ポリエチレン、ポリプロピレンまたはポリ塩化ビニルなどの熱可塑性樹脂からなるからなるシートであり、その厚みは特に限定されないが、後にキャリヤートレイなどへの成形を考慮すると、例えば、０．１５〜１ｍｍ程度の厚みであることが好ましい。
【０００９】
本発明では、上記シートの片面または両面にピロールおよび／またはアニリンを含む塗料を塗布および乾燥して塗膜を形成する。該塗料は、樹脂バインダーとして、ポリスチレン、ポリエステル、ポリアクリル、ポリウレタンまたはポリアミドなどが挙げられる。また、塗料の媒体としては水、有機溶剤、およびそれらの混合物が挙げられる。有機溶媒としては、例えば、トルエン、キシレン、メチルエチルケトン、エタノール、イソプロパノールなど、およびそれらの混合物が挙げられる。
【００１０】
上記媒体中に前記樹脂バインダーを濃度約１０〜３０重量％に溶解若しくは分散させ、さらにピロールおよび／またはアニリンを加えて溶解または分散させて塗料を作成する。この際、添加するピロールおよび／またはアニリンの量は、塗料中における濃度が約０．４〜１２重量％とすることが好ましい。ピロールおよび／またはアニリンの濃度が低過ぎると、十分な導電性を有するシートが得られず、一方、多すぎても、多くした利益がない。
【００１１】
本発明では上記塗料を前記シートの一方の面または両面に塗布および乾燥させて塗膜を形成する。塗料の塗布量としては、乾燥膜厚として約０．５〜１２ｇ／ｍ²であることが好ましく、また、ピロールおよび／またはアニリンの量としては、約０．０２〜５ｇ／ｍ²であることが好ましい。塗膜の厚さが薄すぎると、後に酸化工程において生成するポリピロールおよび／またはポリアニリンがシートから脱落し易く、一方、厚すぎると、ピロールおよび／またはアニリンの酸化が不充分になる場合がある。また、ピロールおよび／またはアニリンの量が低過ぎると十分な導電性が得られず、一方、多すぎてもそれなりの利点は得られない。
【００１２】
本発明ではシート面に形成された塗膜中のピロールおよび／またはアニリンを酸化してポリピロールおよび／またはポリアニリンを形成させる。酸化方法としては湿式方法でも乾式方法でもよい。湿式方法では、過酸化水素水、オゾン水、塩化第二鉄水溶液、または塩酸、硫酸、パラトルエンスルホン酸、過塩素酸などの強酸と過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウムなどの過酸などの酸化剤との混合水溶液などの酸化性液体中に前記塗膜を有するシートを浸漬して行なうが、浸漬中は酸化性液体を撹拌することが好ましい。酸化性液体は、酸化処理後に異物が発生しない点で過酸化水素水（濃度約１〜２０重量％）やオゾン水（濃度１〜１０重量％）を使用することが好ましい。浸漬中は約−１０〜４０℃の温度に加熱することにより、酸化反応を促進させることができる。
【００１３】
また、乾式方法では、前記塗膜を有するシートを酸化性雰囲気、例えば、酸素雰囲気またはオゾン雰囲気中にさらして行なうことができる。この際、酸化性雰囲気を約０〜６０℃に加熱することによって酸化を促進させることができる。酸化の進行は、前記シートの表面固有抵抗または変色を監視することによって行なうことができる。すなわち、前記シートの塗膜の表面固有抵抗値が１０⁶〜１０¹²Ω／□の範囲になるまで、若しくは肉眼で塗膜が十分に着色するまで行なえばよい。このような酸化は、酸化温度によっても異なるが、一般的には約５〜６０分間で完了する。
【００１４】
以上の如き湿式法あるいは乾式法で、ポリピロールおよび／またはポリアニリンを生成させた後、塗膜の表面抵抗値が不充分な場合には、さらにドーピング処理によって抵抗値を下げることができる。ドーピング処理に使用されるドーパントとしては、例えば、塩酸、硫酸、各種スルホン酸などの強酸や、臭素、塩素などのハロゲンガスまたは過塩素酸リチウムなどの塩が挙げられる。
【００１５】
以上のようにして本発明の導電性シートが得られる。該導電性シートの導電層は、その中に分子状に近い状態（粒径０．０１μｍ以下）に分散若しくは溶解されたポリピロールおよび／またはポリアニリンが含まれているので、ポリピロールおよび／またはポリアニリンの濃度が低くても十分な帯電防止性能を有する。また、ポリピロールおよび／またはポリアニリンは塗膜中に保持されているので、容易に脱落することはない。特に、シートがポリスチレンである場合、塗料の樹脂バインダーとしてポリスチレンを使用する如く、樹脂シートと樹脂バインダーとが同種の樹脂であるようにシートと樹脂バインダーを組み合わせることによって、形成された導電層のシートに対する密着性を高めることができ、導電性塗膜の脱落をなくすることができる。又、本発明の導電性シートの導電層中のポリピロールおよび／またはポリアニリンの濃度は４〜４０重量部であることが好ましい。
【００１６】
【実施例】
次に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。なお、文中部または％とあるのは特に断りのない限り重量基準である。
実施例１（塗料の調製）
下記表１の配合に従って塗料Ａ〜Ｄを調製した。

ＭＥＫ：トルエンＩＰＡ：イソプロピルアルコール
【００１７】
実施例２〜５
実施例１の塗料を、表２に記載のシートの一方の面に、表２に記載の塗布量で塗布および乾燥して塗膜を形成した。

【００１８】
実施例６〜９
実施例２〜５で得られた塗膜付きシートを表３に記載の酸化剤および条件で酸化処理して、本発明の導電性シートを得た。得られた導電性シートの導電層側の表面固有抵抗は表３に記載の通りであった。なお、表面固有抵抗値は２５℃６５％ＲＨにて、Hiresta I P-HT260（三菱油化（株）製）にて測定した。

以上の導電性樹脂シートは、２０回９０°折り曲げテストによってもいずれも導電層の剥離は生じなかった。また、導電層を電子顕微鏡（３万倍）にて観察しても明瞭な粒子は認められなかった。
【００１９】
【発明の効果】
以上の如き本発明によれば、十分な帯電防止性能を有し、電子部品などの容器に成形した場合に、十分な帯電防止性能を有し、かつ電子部品などに損傷を与えない導電性樹脂シートを提供することができる。

Claims

樹脂フイルムまたはシートの少なくとも一方の面に、ピロールおよび／またはアニリンと樹脂バインダーとを含む塗料を塗布および乾燥して塗膜を形成し、該塗膜を有する樹脂フイルムまたはシートを酸化性液体中に浸漬して酸化剤を作用させて塗膜中にポリピロールおよび／またはポリアニリンを生成させることを特徴とする導電性樹脂フイルムまたはシートの製造方法。
樹脂フイルムまたはシートの少なくとも一方の面に、ピロールおよび／またはアニリンと樹脂バインダーとを含む塗料を塗布および乾燥して塗膜を形成し、該塗膜を有する樹脂フイルムまたはシートを酸素雰囲気またはオゾン雰囲気にさらして酸化剤を作用させて塗膜中にポリピロールおよび／またはポリアニリンを生成させることを特徴とする導電性樹脂フイルムまたはシートの製造方法。
樹脂フイルムまたはシートが、ポリスチレン、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリウレタン、ポリアミド、ポリエチレン、ポリプロピレンまたはポリ塩化ビニルからなる請求項１または２に記載の製造方法。
樹脂バインダーが、ポリスチレン、ポリエステル、ポリアクリル、ポリウレタンまたはポリアミドである請求項１または２に記載の製造方法。
樹脂フイルムまたはシートと樹脂バインダーとが同種の樹脂である請求項１または２に記載の製造方法。
塗料の液媒体が、水、有機溶剤または水と有機溶剤との混合物である請求項１または２に記載の製造方法。
形成された塗膜中のピロールおよび／またはアニリンの濃度が、０．０２〜５ｇ／ｍ²である請求項１または２に記載の製造方法。