JP4061042B2 - 耐摩耗性帯電防止樹脂シート - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、帯電防止性および耐摩耗性に優れた導電性樹脂シートおよびその製造方法に関する。なお、本発明において「導電性」とは帯電防止効果を有する程度の導電性を意味している。
【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、液晶表示素子用部品などは、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為されている。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。導電剤としては、導電性カーボンブラック、ポリアニリン、ポリピロール、金属粉末などが使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記導電性樹脂シートは、通常真空成形や圧空成形などにより所定の形状、例えば、トレイ形状に成形されるが、トレイなどはその形状を維持するために比較的剛性の高い樹脂、例えば、ポリスチレンなどから形成されている。ところが、これらの剛性の高い樹脂からなるトレイなどに電子部品を収納して搬送すると、輸送中あるいは取扱い時に電子部品がトレイ内で動くことから、トレイの表面が擦られて微粉が発生することが多い。このような微粉は程度の差はあるものの、剛性の高い樹脂からなるトレイでは表面耐摩耗性が低いことから常に発生する。
【０００４】
そして上記の微粉は導電性であることから、これらの微粉が電子部品に付着することによって電子部品が損傷を受ける場合がある。このような問題に対して従来は、導電性のフォームをトレイと電子部品の間に設けてクッション層として微粉の発生を防止していた。しかしながら、この方法は導電性フォームによるコストアップに繋がり、そのうえ、フォームの裁断時にも微粉が発生し、該微粉がフォーム内に内蔵されていることから、別の意味で微粉発生の原因となっている。
【０００５】
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と耐摩耗性を有し、微粉が発生せずに電子部品などに損傷を与えない導電性樹脂シートおよびそ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、表面固有抵抗値が１０ ³ 〜１０ ¹¹ Ω／□の導電性樹脂シートの少なくとも一方の表面に厚みが２〜３μｍのポリウレタンエラストマー層が形成され、電子部品の容器に成形するために使用するものであることを特徴とする耐摩耗性帯電防止樹脂シートを提供する。
【０００７】
【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しく説明する。本発明の第一の実施形態で使用する樹脂シートの樹脂としては、例えば、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、またはポリ塩化ビニルなどが使用されている。これらの樹脂シートの厚みは通常０．１５〜１．５ｍｍである。これらの樹脂シートはコスト面からして通常絶縁性であることが好ましいが、導電剤を含む導電性樹脂シートであってもよい。
【０００８】
本発明の第一の実施形態では、上記樹脂シートの片面または両面に、導電性エラストマー層が形成されていることを特徴としている。該導電性エラストマー層を構成するエラストマーとしては、熱可塑性エラストマー、例えば、ポリウレタンエラストマー、ポリアミドエラストマー、ポリエステルエラストマー、オレフィン系エラストマー、スチレン系エラストマーおよびポリブタジエン系エラストマーからなる群から選ばれる少なくとも１種が挙げられる。
【０００９】
特に、ポリウレタンエラストマー、ポリアミドエラストマー、ポリエステルエラストマーおよびポリブタジエン系エラストマーが好ましい。最も好ましいエラストマーは、ショアー硬度８０Ａ〜８０Ｄ、抗張力３００〜５００ｋｇ／ｃｍ²、伸度３００〜８００％、反発弾性３０〜７０％、密度１．１〜１．２５ｇ／ｃｍ³のポリウレタンエラストマー（実施例２および３にその１例を示す）である。次に好ましいのは、抗張力約１１０ｋｇ／ｃｍ²、伸度約７１０％、密度約０．９１ｇ／ｃｍ³のポリブタジエン（実施例１にその１例を示す）である。
【００１０】
上記の如きエラストマーに導電性を付与する方法は、該エラストマーに、例えば、導電性カーボンブラック、ポリアニリン、ポリピロール、金属粉末などの導電剤を混練してシート化（もしくはフィルム化）する方法、あるいは前記樹脂シートの表面に上記の如き導電剤とエラストマーとを含む導電性塗料を塗布および乾燥して導電エラストマー層を形成する方法が挙げられる。このようにして形成される導電性エラストマー層の表面固有抵抗値は、後述の測定方法による値で１０⁴〜１０¹¹Ω／□であることが好ましい。表面固有抵抗値が１０¹²Ω／□を超えると、得られる導電性樹脂シートに十分な帯電防止性が与えられず、一方、表面固有抵抗値が１０³Ω／□未満では、導電剤の多量使用によるコストが上昇するのみで、それ以上に導電度を高める意味がない。上記の表面固有抵抗値は使用する導電剤の量によって決めることができる。
【００１１】
本発明の第一の実施態様では、前記樹脂シートの片面もしくは両面に上記の如き導電性エラストマー層を積層する。導電性エラストマー層の形成は、導電性エラストマーからなる所定の厚みのシートまたはフィルムを予め作成しておき、該シートまたはフィルムを樹脂シートの表面にラミネートする方法、樹脂シートと導電性エラストマーシートまたはフィルムとを共押出ラミネートする方法、導電性エラストマーを樹脂シート表面に押出コーティングする方法、導電剤とエラストマーとを適当な有機溶剤に溶解して塗布液を作成し、該塗布液を樹脂シートに塗布および乾燥して成膜する方法など、何れの方法であってもよい。
【００１２】
上記の如く形成される導電性エラストマー層の厚みは、基材である前記樹脂シートの厚みにもよるが、一般的には５〜１００μｍ、好ましくは１０〜５０μｍである。厚さが５μｍ未満では、導電性エラストマー層を有する樹脂シートを成形する際、成形品のコーナー部などでは樹脂シートが２〜５倍程度に延伸され、同時に導電性エラストマー層も同様に延伸され、その結果、成形品における導電性エラストマー層は厚み１μｍ以下になる場合がある。このような厚みでは成形品表面に十分な耐摩耗性を与えることはできない。一方、導電性エラストマー層が１００μｍを越えると、導電性エラストマー層を含む導電性樹脂シート中に占めるエラストマー層の厚みが増大して、成形品において十分な剛性が維持できない。以上の如くして形成される本発明の導電性樹脂シートの厚みは通常０．０５〜１．５ｍｍ程度である。
【００１３】
本発明の第二の実施形態は、導電性樹脂シートの表面にエラストマー層を形成することを特徴としている。このエラストマー層は導電剤を含まない非導電性エラストマー層であることが好ましいが、前記第一の実施形態で述べたような導電性エラストマー層であることを排除するものではない。この実施形態で使用する導電性樹脂シートは、前記したポリスチレンなどの樹脂に前記の如き導電剤を混練してシート化した樹脂シート、または樹脂シートに導電性塗料を塗布および乾燥して導電性皮膜を形成した導電性樹脂シートである。
【００１４】
上記導電性樹脂シートの表面固有抵抗値は、後述の測定方法による値で１０⁴〜１０¹¹Ω／□であることが好ましい。表面固有抵抗値が１０¹²Ω／□を超えると、その表面にエラストマー層を形成して得られる本発明の導電性樹脂シートに十分な帯電防止性が与えられず、一方、表面固有抵抗値が１０³Ω／□未満では導電剤の多量使用によるコストが上昇するのみで、それ以上導電度を高める意味がない。
【００１５】
本発明の第二の実施態様では、前記導電性樹脂シートの片面もしくは両面に前記の如きエラストマー層を積層する。エラストマー層の形成は、エラストマーからなる所定の厚みのシートまたはフィルムを予め作成しておき、該シートまたはフィルムを導電性樹脂シートの表面にラミネートする方法、導電性樹脂シートとエラストマーフィルムとを共押出ラミネートする方法、エラストマー層を導電性樹脂シート表面に押出コーティングする方法、エラストマーを適当な有機溶剤に溶解して塗布液を作成し、該塗布液を導電性樹脂シートに塗布および乾燥して成膜する方法など、何れの方法であってもよい。
【００１６】
上記エラストマー層が非導電性である場合には、エラストマー層の厚みは一般的には２〜２０μｍであり、好ましくは２〜１０μｍである。厚みが２μｍ未満では前記と同様な理由で基材である導電性樹脂シート表面に十分な耐摩耗性を与えることができない。一方、２０μｍを越える厚さでは、エラストマー層を通して奏される導電性樹脂シートからの帯電防止機能が失われる場合がある。
以上の如くして形成された本発明の耐摩耗性導電性樹脂シートの成形方法は、公知の真空成形方法や圧空成形方法で任意の形状に成形でき、特にトレイ形状に成形することが好ましい。
【００１７】
【実施例】
次に実施例および比較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。
参考例１
ポリブタジエン（１，２結合量９６％）１００部に、パラトルエンスルホン酸をドープしたポリアニリン８部を加えて、１４０〜１７０℃の加工温度で押出機にて混練した後、ペレット化した。多層フィルム用Ｔダイ方式のフィルム製造装置にて、中間層として厚み０．５ｍｍのハイインパクトポリスチレンシートを、そして該シートの両面に前記ペレット化したポリブタジエン／ポリアニリンペレットからなるフィルムを５０μｍの厚みに共押出成形して導電性樹脂シートを得た（全厚０．６ｍｍ）。
【００１８】
上記導電性樹脂シートの表面固有抵抗値は１０⁵〜１０⁷Ω／□であった。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。この多層シートを用いて真空成形方式で液晶表示素子用部品用のトレイを成形した。このトレイに液晶表示素子用部品を収納して下記条件にて振動試験を実施した。比較例１としてハイインパクトポリスチレン単独シート（厚み０．６ｍｍ）から上記と同様にして成形したトレイについても同じ振動試験を行なった。
【００１９】
＜振動試験条件＞
５〜５０Ｈｚ、３分／１サイクル、加速度９．８ｍ／Ｓ²、振動時間 Ｘ方向２０分間、Ｙ方向２０分間、Ｚ方向２０分間
＜結果＞
比較例１・・・無数の微粉が発生した。
参考例１・・・微粉の発生なし。
【００２０】
参考例２
ポリウレタンエラストマーのメチルエチルケトン溶液（固形分３０％）１００部に、導電性ポリピロール樹脂粉末５部を添加して分散させた。その後メチルエチルケトン１００部を加えてボールミルで３０分間混練した後、１００メッシュの濾過膜で濾過を行ない、導電性塗布液を得た。厚さ０．７ｍｍのＡ−ＰＥＴシートの両面にグラビアコーターで上記塗布液を乾燥後塗布量として片面１５μｍになるように塗布および乾燥して導電性エラストマー層（厚み１５μｍ）を形成して、導電性樹脂シートを得た。該導電性樹脂シートの表面固有抵抗値は１０⁷〜１０⁸Ω／□であった。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。比較例２として０．７ｍｍ厚のＡ−ＰＥＴシートを使用した。これらのシートから真空成形により液晶表示素子用部品用トレイを成形した。以下参考例１と同様にして下記条件にて振動試験を実施した。
【００２１】
＜振動試験条件＞
５〜５０Ｈｚ、３分／１サイクル、加速度９．８ｍ／Ｓ²、振動時間 Ｘ方向１５分間、Ｙ方向１５分間、Ｚ方向１５分間 さらに上記試験後に高さ２０ｃｍの位置から１０回繰り返し落下させた。
＜結果＞
比較例２・・・無数の微粉が発生した。
参考例２・・・微粉の発生なし。
【００２２】
実施例１
下記の配合のコンパウンドを１６５℃で５分間カレンダーロールでシート化し、厚さ０．５ｍｍの導電性シートを得た。
配合
・ポリ塩化ビニル樹脂 １００部
・エポキシ化大豆油 ３部
・Ｂａ−Ｃａ−Ｚｎ系安定剤 ３部
・ステアリン酸 ０．３部
・ケッチェンブラック（導電剤） ８部
上記導電性樹脂シートの表面固有抵抗値は１０³Ω／□であった。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。
【００２３】
上記導電性シートの一方の表面にポリウレタン溶液（メチルエチルケトン／トルエン１：１、固形分１５％）をグラビアコーターで乾燥時厚み３μｍになるように塗布及び乾燥してエラストマー層を形成した。該エラストマー層の表面固有抵抗値は１０⁴Ω／□であった。前記のエラストマー層を形成する前の導電性シート（比較例３）と上記の本発明の導電性シートから真空成形により液晶表示素子用部品用トレイを成形した。以下参考例１と同様にして下記条件にて振動試験を実施した。
【００２４】
＜振動試験条件＞
５〜５０Ｈｚ、３分／１サイクル、加速度９．８ｍ／Ｓ²、振動時間 Ｘ方向１５分間、Ｙ方向１５分間、Ｚ方向１５分間 さらに上記試験後に高さ２０ｃｍの位置から１０回繰り返し落下させた。
＜結果＞
比較例３・・・無数の微粉が発生した。
実施例１・・・微粉の発生なし。
【００２５】
【発明の効果】
以上の如き本発明によれば、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と耐摩耗性を有し、微粉が発生せずに電子部品などに損傷を与えない導電性樹脂シートおよびその製造方法を提供することができる。

Claims (1)

1. 表面固有抵抗値が１０ ³ 〜１０ ¹¹ Ω／□の導電性樹脂シートの少なくとも一方の表面に厚みが２〜３μｍのポリウレタンエラストマー層が形成され、電子部品の容器に成形するために使用するものであることを特徴とする耐摩耗性帯電防止樹脂シート。