JP4210459B2

JP4210459B2 - 帯電防止シート

Info

Publication number: JP4210459B2
Application number: JP2002083498A
Authority: JP
Inventors: 勝志神野; 和男領田
Original assignee: Nissen Chemitec Corp
Current assignee: Nissen Chemitec Corp
Priority date: 2001-05-24
Filing date: 2002-03-25
Publication date: 2009-01-21
Anticipated expiration: 2022-03-25
Also published as: JP2003039611A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、真空成形や空圧成形などの熱成形が可能な帯電防止性能有するシートに関し、特に電子部品収納用の物流用容器に最適な帯電防止シートに係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、たとえば電子材料や電子部品を収納して持ち運びするための物流用容器としてポリプロピレン製のトレー型の容器が大量に使用されている。このような電子材料や電子部品の中には物流用容器の帯電によって電子部品に内蔵されたICやCPUが破損することがある。そこで、従来の物流用容器用のポリプロピレンの表面に１×１０¹⁰〜１×１０¹²Ωの帯電防止性能を付与するためにグリセリン脂肪酸エステル・ソルビタン脂肪酸エステルなどの非イオン系界面活性剤、アルキルスルホネート・アルキルフォスフェートなどのアニオン系界面活性剤が用いられている。
【０００３】
また、ポリプロピレンにこれら界面活性剤を添加したポリプロピレンシートの上にグラビア印刷機を用いて四官能性四塩化ケイ素化合物のコロイド分散液(＝シロキサン系帯電防止剤)など付着したシートも使用されている。
【０００４】
しかしながら、前者の低分子量の前記界面活性剤系帯電防止剤をポリプロピレンシートに添加した場合、前記物流用容器に用いるためのポリプロピレンシートを製造する場合、シート製造時の溶融押出しで添加していた帯電防止剤が蒸散し、ポリプロピレンシート中の前記界面活性剤系帯電防止剤の存在量が不安定となる。また、前記界面活性剤系帯電防止剤は時間の経過と共に次第にポリプロピレン容器の表面にブリ−ドし、これが収納した電子材料や電子部品などの収納物の表面に付着し、これを汚染するという可能性がある。
【０００５】
一方、後者のシロキサン系帯電防止剤を塗布した場合、熱成形時に帯電防止剤塗着ポリプロピレンシートを引き伸ばした場合、表面の帯電防止層の膜厚さが均一性に欠けるという問題がある。また、導電性のカーボンや亜鉛化合物を樹脂に練り込む方法もあるが、この場合シートが不透明になるという欠点がある。なお、低分子量の界面活性剤系の帯電防止剤を添加したポリプロピレンシートは、その表面抵抗値が初期は１×１０¹¹Ω程度であったものが１年程度経過すると１×１０¹³Ω程度に低下し、これに加えて周囲環境の湿度の影響を受けやすく、例えば相対湿度が３５％以下の場合、最初１×１０¹¹Ωの抵抗値を示していたものが１×１０¹³Ω程度に低下する
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はかかる従来例の問題点を解決するもので、熱成形加工によって添加された帯電防止剤の含有量が不安定となることがなく、また、経年変化によって帯電防止剤が加工品の表面にブリ−ドして収納物を汚染することもなく、安定な帯電防止性能を有すると共に熱成形性にも優れた帯電防止シートを開発することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
「請求項１」に記載の帯電防止シートは、「中間層をメルトインデックスが０.４〜１.６のポリプロピレンで構成し、表面層を表面抵抗値が１×１０⁹Ω以下で、メルトインデックスが中間層より大きいポリエーテルエステルアミド樹脂とメルトインデックスが中間層より大きいポリプロピレンの混合物で構成した真空成形用の帯電防止シートであって、前記表面層のポリエーテルエステルアミド樹脂の混合割合が１５〜６５％、ポリプロピレンの混合割合が３５〜８５％である」ことを特徴とする。これに対して、「請求項２」は中間層にポリエチレンを添加したもので「中間層をメルトインデックスが０.４〜１.６のポリプロピレンとメルトインデックスが０.０４〜０.７のポリエチレンとの混合物で構成し、表面層を表面抵抗値が１×１０⁹Ω以下で、メルトインデックスが中間層より大きいポリエーテルエステルアミド樹脂とメルトインデックスが中間層より大きいポリプロピレンの混合物で構成した真空成形用の帯電防止シートであって、前記表面層のポリエーテルエステルアミド樹脂の混合割合が１５〜６５％、ポリプロピレンの混合割合が３５〜８５％である」ことを特徴とする。
【０００８】
表面層を構成するポリプロピレンに表面抵抗値が１×１０⁹Ω以下(例えば、１×１０⁹Ω〜１×１０⁸Ω)のポリエーテルエステルアミド樹脂を１５〜６５％ブレンドしているので、表面層の主材がポリプロピレンであったとしてもその表面抵抗値は１×１０¹⁰Ω程度、成形品とした場合(洗浄後でも)でも１×１０¹¹Ω程度となり、十分な導電性を保持しており電子部品などの容器材料として優れたものとなる。また、中間層を表面層より低いメルトインデックスのポリプロピレンあるいはこれに表面層より低いメルトインデックスのポリエチレンを添加した混合物で構成した場合には、表面層のメルトインデックスが高かったとしてもその成形性を損なうことがない。特に、表面層を中間層に比べて非常に薄くした場合には、表面層によってその成形性が損なわれない。更に、メルトインデックスが中間層より高いポリエーテルエステルアミド樹脂を同じくメルトインデックスが中間層より高いポリプロピレンに添加するので相溶性が損なわれず、従って、シート表面の平滑度や肉厚の均一性が確保され、それ故、熱成形品の肉厚も安定なものとなる。
【０００９】
また、導電性樹脂として高分子のポリエーテルエステルアミド樹脂を用いることで、シート成形時や熱成形時に従来例のように表面から導電性樹脂が揮散してしまうことがなく、熱成形後においても成形品表面の安定な導電性を確保することができる。ここで、ポリエーテルエステルアミド樹脂が１５％以下の場合は、静的状態での静電気防止効果により埃付着防止効果が認められるが、初期の目的である動的状態での静電気障害防止効果は認められない。逆に、６５％以上を添加したとしても成形品の表面層の導電性向上は望めないだけでなく、表面層のメルトインデックスが高くなりすぎ、真空成形時の離型性が悪くなり、成形品の変形が生じ電子部品 ( たとえば液晶ユニット ) の収納容器としての寸法精度がでない。
【００１０】
「請求項３」は中間層のブレンド比率に関し「ポリプロピレンが７０〜１００％、ポリエチレンが３０〜０％である」ことを特徴とするもので、ポリプロピレンの添加量が７０％以下の場合、シートの腰が弱くなりすぎ、成形品に物を入れ、段積みした場合、底の部分の容器が形崩れしやすくなると同時に輸送時の外力により容器の変形量が大きくなり、収納容器としての用途に用いることができない。
【００１２】
「請求項４」は請求項１〜３のいずれかの真空成形用の帯電防止シート表面に「カチオン系界面活性剤を塗布した」場合で、具体的には請求項５に示すように「カチオン系界面活性剤が第４級硫酸アンモニウム塩または第４級硝酸アンモニウム塩で、２〜４ｗｔ％のカチオン系界面活性剤を０.１〜０.３ｇ／ｍ²を塗布した」ことを特徴とする。カチオン系界面活性剤を微量シート表面に塗布することで、シートおよび真空成形品の表面抵抗値の変動なく、真空成形時の型との離型性が向上する。即ち、本発明では前述のようにシート表面がメルトインデックスの大きい組成で構成されているため、成形時の離型性が一般的なポリプロピレンシートに比べて悪い。従って、表面抵抗値を大きくすることなく離型性を向上させることは重要なことである。なお、通常は、離型性を付与するのに、シリコンオイルのエマルジョン水溶液を塗布するのであるが、シリコン塗布では収納容器に入れた電子部品製品にシリコンの持つ蒸気圧で絶縁膜を形成する可能性があるので使用することができない。
【００１３】
【発明の実施の態様】
以下、この発明の実施例を詳述する。本発明の帯電防止シートの基本構成は、中間層をメルトインデックスの小さいポリプロピレンで構成し、表面層を中間層よりメルトインデックスの高いポリプロピレンに表面抵抗値の低い高分子導電性樹脂を添加した混合物で構成した３層構造のシートである。表面層の厚さは熱成形時の肉厚減少を考慮して０.０２ｍｍ以上(通常は０.０２５〜０.０３ｍｍ)とした。表面層の肉厚を０.０２ｍｍ以下とした場合、熱成形加工した時に引き伸された所が薄くなり、導電性が低下することになり、導電性のばらつきが発生することになる。
【００１４】
中間層を構成するポリプロピレンは、１００％ポリプロピレンで構成してもよいし、これに例えばポリエチレンを添加してもよい。そして、その混合割合は、例えばポリプロピレンが７０〜１００％、ポリエチレンが３０〜０％である。前記ポリプロピレンのメルトインデックスは０.４〜１.６、ポリエチレンのメルトインデックスは０.０４〜０.７である。この場合のポリエチレン(メルトインデックス；ＭＩ＝０.０４〜０.７)をブレンドしたポリプロピレン全体のメルトインデックスは概略０.４〜１.８である。(真空成形の場合は、メルトインデックスが０.６程度のものが好ましいが、圧空成形の場合はメルトインデックスが１.５程度のものが好ましい。)本実施例では帯電防止シートの熱成形性を考慮して中間層のメルトインデックスは０.６をとした。中間層の厚みは特段限定されるものではないが、ここでは電子部品収納容器という用途を考慮して０.６６〜０.９６ｍｍとし、全体を０.７〜１ｍｍとした。勿論、全体の厚みを０.７ｍｍ以下あるいは１ｍｍ以上とすることも可能である。
【００１５】
表面層を構成するポリプロピレンに添加される導電性樹脂は、表面抵抗値が１×１０⁸Ω〜１×１０⁹Ω程度、分子量１０,０００〜５０,０００の高分子樹脂であればよく、例えばポリエーテルエステルアミド樹脂のようなものが使用される。このものの固有体積抵抗率は１×１０⁸Ω・ｃｍ〜２×１０⁹Ω・ｃｍで、その混合割合はポリプロピレン：導電性樹脂＝３５〜８５：６５〜１５である。後述する実施例では６５：３５で実験した。この導電性樹脂のメルトフローインデックスは３０〜１２０(後述する実施例では３０のものを使用した。)で高分子材料であるため相溶性を確保して表面層形成したときの表面状態が平滑となるようにするためにメルトインデックスを中間層より大きい例えば１.０〜５のポリプロピレンを用いた。
【００１６】
本発明の導電性シートは、Ｔダイを装着した一般的に使われている押出成形機によって成形される。成形されたシートはたとえば熱成形によって種々の形状に成形され、たとえば電子部品収納用容器として用いられる。なお、前記電子部品収納用容器は繰り返して使用されるため、繰り返し水洗いされる。水洗い後、その表面抵抗値が大きくなるようでは繰り返し使用ができないので、水洗い後でもその表面抵抗値が変化しないことが要求される。この場合、導電性樹脂が表面層のポリプロピレンに練り込まれているので、繰り返し水洗いされても導電性は低下しない。
【００１７】
「実施例」
本発明にかかる帯電防止シートとポリプロピレンシートとの比較(表１)
ブランクとして厚みが０.７ｍｍのポリプロピレン(試料１)と、表裏両面に導電性表面層が形成されている４種類の３層構造帯電防止シート(試料２〜５)の表面抵抗と表面状態との比較表である。(試料２〜５)はシートの段階ではいずれも１×１０¹⁰Ωを示したが、(試料３、４)の真空成形品の平面部の表面抵抗値は１×１０¹¹Ω〜１×１０¹²Ωとばらつきがあった。シートの表面形状は平滑で良好であった。(試料２)はシート表面形状が悪かったので真空成形せず。(試料５)はシート状態の表面抵抗値およびこの成形品の水洗い後の表面抵抗値は１×１０¹¹Ωと変化なかった。またそのシートの表面形状は平滑で良好であった。
【００１８】
【表１】

【００１９】
導電性シートの物理的性質(表２)
本発明の導電線シートの表面固有抵抗値は５×１０¹⁰Ωで、電子部品収納用容器材料として十分な導電性を有していることがわかる。
【００２０】
【表２】

【００２１】
真空成形品の表面固有抵抗値(表３)
真空成形品の表凹面、表凸面および裏面の表面固有抵抗値は、未処理(水洗前)と水洗後で値の変化はなかった。従って、水洗いによる繰り返し使用が可能である。
【００２２】
【表３】

【００２３】
【発明の効果】
本発明は、表面層を構成するポリプロピレンに表面抵抗値が１×１０⁹Ω以下の高分子導電性樹脂、たとえばポリエーテルエステルアミド樹脂をブレンドしているので、成形品とした場合(洗浄後でも)でも１×１０¹¹Ω程度となり、十分な導電性を保持しており電子部品などの容器材料として優れたものとなる。また、中間層を表面層より低いメルトインデックスのポリプロピレンあるいはこれに表面層より低いメルトインデックスのポリエチレンを添加した混合物で構成しているので、表面層のメルトインデックスが高かったとしてもその成形性を損なうことがない。更に、表面層においてはメルトインデックスが中間層より高い導電性樹脂を同じくメルトインデックスが中間層より高いポリプロピレンに添加するので相溶性が損なわれず、従って、シート表面の平滑度や肉厚の均一性が確保され、それ故、熱成形品の肉厚も安定なものとなる。また、表面層において、ポリエーテルエステルアミド樹脂が１５〜６５％、ポリプロピレン樹脂が３５〜８５％とすることで、所期の導電性や表面平滑性が確保される同時に表面層の導電性にばらつきもなくなる。更に、表面層に少量(０.１〜０.３ｇ／ｍ²)のカチオン系界面活性剤を塗布することでシート表面の導電性を損なうことなく離型性を向上させることができる。

Claims

中間層をメルトインデックスが０.４〜１.６のポリプロピレンで構成し、表面層を表面抵抗値が１×１０⁹Ω以下で、メルトインデックスが中間層より大きいポリエーテルエステルアミド樹脂とメルトインデックスが中間層より大きいポリプロピレンの混合物で構成した帯電防止シートであって、
前記表面層のポリエーテルエステルアミド樹脂の混合割合が１５〜６５％、ポリプロピレンの混合割合が３５〜８５％であることを特徴とする真空成形用の帯電防止シート。
中間層をメルトインデックスが０.４〜１.６のポリプロピレンとメルトインデックスが０.０４〜０.７のポリエチレンとの混合物で構成し、表面層を表面抵抗値が１×１０⁹Ω以下で、メルトインデックスが中間層より大きいポリエーテルエステルアミド樹脂とメルトインデックスが中間層より大きいポリプロピレンの混合物で構成した帯電防止シートであって、
前記表面層のポリエーテルエステルアミド樹脂の混合割合が１５〜６５％、ポリプロピレンの混合割合が３５〜８５％であることを特徴とする真空成形用の帯電防止シート。
前記中間層のポリプロピレンが７０〜１００％、ポリエチレンが３０〜０％であることを特徴とする請求項２に記載した真空成形用の帯電防止シート。
表面層にカチオン系界面活性剤を塗布したことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載した真空成形用の帯電防止シート。
請求項４の帯電防止シートにおいて、カチオン系界面活性剤が第４級硫酸アンモニウム塩または第４級硝酸アンモニウム塩で、２〜４ｗｔ％(３ｗｔ％程度が好ましい)のカチオン系界面活性剤を０.１〜０.３ｇ／ｍ²を塗布したことを特徴とする真空成形用の帯電防止シート。