JP4230440B2 - 複合シート - Google Patents

Description

本発明は帯電防止性を有する複合シート等に関する。

電子部品はキャリアテープ、トレイ等の電子部品包装容器に収納され、使用に供される。このような用途においては、収納する電子部品の静電気による機能障害を防止する必要がある場合が多く、例えば導電性のフィラーを含有した樹脂テープを用いるといったような帯電防止対策が取られている。しかし収納する電子部品によっては、前記のような導電性のフィラーを用いることが好まれないことがある。そのような用途には、従来の塩化ビニル樹脂によるものから、現在ではスチレン系樹脂を用いたものが多く使われている（例えば特許文献１〜４参照）。そのような場合でも、収納された電子部品の静電気による機能障害を抑制する必要がある場合は、これら包装容器に帯電防止処理が施されている。帯電防止処理にはその要求レベルに応じて様々な手法がとられているが、シートの力学特性を損なわない安価な手法として、界面活性剤が多く使用されている。
特開平８−１２８４７号公報 特開平９−１５１２８５号公報 特開平１０−２７９７５５号公報 特開２００２−３３１６２１号公報

しかしながら、スチレン系樹脂に界面活性剤を使用した場合には、静電気による機能障害を抑制するに十分な表面抵抗値が得られないことがあった。即ち、シートとしては十分は表面抵抗値を有しても、該シートを成形して得られるキャリアテープやトレイでは十分は表面抵抗値が得られないことや、一方でシートを長期間放置しておくと、表面抵抗値が上昇してしまうという問題があった。本発明はかかる問題点を解決し、長期間放置しても表面抵抗値の変化が少なく、更にシートを成形して得られるキャリアテープやトレイでも十分は帯電防止性を有するシート等を提供するものである。

即ち本発明は、グラフトゴム分を含むスチレン系樹脂を主成分とする基材層の少なくとも片面に、下記の（a）〜（c）の各成分で構成される組成物からなり、該組成物全体を１００％としたときに、（b）成分を３〜２０質量％、（c）成分を０．４〜４質量％含有する表皮層を積層した複合シートである。
（a） グラフトゴム分を含むスチレン系樹脂
（b） 共役ジエン含有量が５〜４０質量％のスチレン−共役ジエンブロック共重合体
（c） 界面活性剤

更に、基材層は、グラフトゴム分を含むスチレン系樹脂とスチレン−共役ジエンブロック共重合体を主成分とする樹脂組成物からなるものが好ましい。更に、本発明は前記の複合シートからなる容器、又は電子部品包装用のトレイである。

グラフトゴム分を含むスチレン系樹脂を主成分とする基材層の少なくとも片面にグラフトゴム分を含むスチレン系樹脂、スチレン−共役ジエンブロック共重合体及び界面活性剤を主成分とする表皮層を積層することで、静電気による機能障害を抑制するに十分な表面抵抗値を有し、且つ、長期間の表面抵抗値の安定性に優れた帯電防止性を得ることが可能となる。

本発明でいうスチレン系樹脂とは、スチレン、ｏ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルスチレン、１，３−ジメチルスチレン、α−メチルスチレン、ビニルナフタレン、ビニルアントラセン、１，１−ジフェニルエチレン等の芳香族ビニル化合物を単量体とするポリマーを主成分とする樹脂である。

本発明において、（a）グラフトゴム分を含むスチレン系樹脂とは、ポリブタジエン等のゴムにスチレン等の芳香族ビニルをグラフト重合したグラフトゴムを含有するスチレン系樹脂であって、一般的には耐衝撃性ポリスチレン（ＨＩＰＳ）樹脂と呼ばれている樹脂を主成分とするものである。又、このＨＩＰＳと一般のポリスチレン（ＧＰＰＳ）樹脂の混合物であってもよいが、以下この混合物も含めてＨＩＰＳ樹脂と略記する。

本発明で用いるＨＩＰＳ樹脂のグラフトゴム分のグラフト率は、基材層及び表皮層のいずれにおいても好ましくは１．８％ 以上、更に好ましくは２．０〜２．５％である。またグラフトゴム分の膨潤比は１３以下であることが好ましい。グラフト率もしくは膨潤比がこの範囲から外れると衝撃強度が低下してしまう。

基材層及び表皮層に用いるＨＩＰＳ樹脂中のグラフトゴム分の含有量は４．０質量％以上２０質量％以下が好ましい。４．０質量％未満では衝撃強度が低下し、２０質量％を越えるとシートの剛性が低下する恐れがある。

本発明において、ＨＩＰＳ樹脂中のグラフトゴム分の量はハロゲン添加法等により測定することができる。又、前記のグラフト率は、樹脂中のゲル分（質量％）とグラフトゴム分（質量％）から次のように求めることができる。
グラフト率＝（ゲル分−グラフトゴム分）／グラフトゴム分

又、ＨＩＰＳ樹脂中のグラフトゴム分は、ＨＩＰＳ樹脂をクロロホルムに溶解させ、一定量の一塩化ヨウ素／四塩化炭素溶液を加え暗所に約１時間放置後、ヨウ化カリウム溶液を加え、過剰の一塩化ヨウ素を０．１Ｎチオ硫酸ナトリウム／エタノール水溶液で滴定し、付加した一塩化ヨウ素量から求めることができる。また、ＨＩＰＳ樹脂中のゲル分は、質量（Ｗ）のＨＩＰＳ樹脂をメチルエチルケトンに５質量％の割合で溶解し、その溶液を遠心分離して不溶分を沈降せしめ、デカンテーションにより上澄み液を除去して不溶分を得、７０℃で１５時間真空乾燥し、２０分間デシケーター中で冷却した後、乾燥した不溶分の質量（Ｇ）を測定して次のように求めることができる。
ゲル分（質量％）＝（Ｇ／Ｗ）×１００

更にグラフトゴムの膨潤度は、樹脂組成物をトルエンに溶解し、その溶液を遠心分離して不溶分を沈降せしめ、デカンテーションにより上澄み液を除去してトルエンで膨潤した不溶分の質量（Ｓ）を測定する。次いでトルエンで膨潤した不溶分を７０℃で１５時間真空乾燥し、２０分間デシケーター中で冷却した後、不溶分の乾燥質量（Ｄ）を測定して次のように求めることができる。
膨潤度＝Ｓ／Ｄ

本発明で基材層及び表皮層に用いるＨＩＰＳ樹脂の体積平均のゴム粒子径は、１．０μｍ以上３．５μｍ以下が好ましく、更には１．３μｍ以上３．２μｍ以下のものが好適である。ゴム粒子系がこの範囲にあるものは、透明性に優れる。尚、ゴム粒子径は樹脂をジメチルホルムアミドに溶解させ、レーザー回折方式粒度分布測定装置により測定して求めることができ、体積基準の粒径分布曲線より算出することができる。

本発明において、表皮層又は基材層に添加するスチレン−共役ジエンブロック共重合体とは、その構造中にスチレン系単量体を主体とする重合体ブロックと共役ジエン単量体を主体とする重合体ブロックを含有する重合体である。スチレン系単量体としてはスチレン、ｏ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルスチレン、１，３−ジメチルスチレン、α−メチルスチレン、ビニルナフタレン、ビニルアントラセン、１，１−ジフェニルエチレン等があり、なかでもスチレンは好適である。スチレン系単量体は一種類あるいは二種類以上を用いることができる。共役ジエン単量体とはその構造中に共役二重結合を有する化合物であり、例えば１，３−ブタジエン（ブタジエン）、２−メチル−１，３−ブタジエン（イソプレン）、２，３−ジメチル−１，３−ブタジエン、１，３−ペンタジエン、１，３−ヘキサジエン、２−メチルペンタジエン等があり、なかでもブタジエン、イソプレンは好適である。共役ジエン単量体は一種類あるいは二種類以上を用いることができる。

スチレン系単量体を主体とする重合体ブロック、とはスチレン系単量体に由来する構造のみからなる重合体ブロック、スチレン系単量体に由来する構造を５０質量％以上含有する重合体ブロックのいずれをも意味する。共役ジエン単量体を主体とする重合体ブロックとは共役ジエン単量体に由来する構造のみからなる重合体ブロック、共役ジエン単量体に由来する構造を５０質量％以上含有する重合体ブロックのいずれをも意味する。

本発明で用いる（c）界面活性剤の種類は、特に限定されるものではなく、カチオン性、アニオン系、両性等のイオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤を使用できるが、十分は表面抵抗値を得る為にはイオン性界面活性剤を使用するのが好ましい。また、イオン性界面活性剤においては、カチオン性及び両性の界面活性剤は耐熱性に乏しいので、アニオン性界面活性剤を使用するのが好ましい。

本発明の複合シートの表皮層は、前記のＨＩＰＳ樹脂、スチレン−共役ジエンブロック共重合体及び界面活性剤で構成される組成物からなる。表皮層を構成する該組成物中のスチレン−共役ジエンブロック共重合体の占める割合は、３〜２０質量％である。スチレン−共役ジエンブロック共重合体の割合がこれより少ないと、十分な表面抵抗値が得られず、逆に多いと表面抵抗値の長期安定性が低下してしまう。また、表皮層に使用するスチレン−共役ジエンブロック共重合体（b）の、該重合体中の共役ジエン含有量は５〜４０質量％の範囲で有り、好ましくは１０〜３０質量％である。共役ジエン含有量とは共役ジエン単量体に由来する構造の全共重合体中に占める質量の割合を意味する。共役ジエン含有量がこの範囲よりも少ないと、十分な表面抵抗値が得られず、逆に多いと表面抵抗値の長期安定性が低下してしまう。スチレン−共役ジエンブロック共重合体は１種類あるいは２種類以上を用いることができる。又、スチレン−共役ジエンブロック共重合体は市販のものをそのまま用いることもできる。

表皮層の組成物全体に対する界面活性剤の割合は０．４〜４．０質量％であり、好ましくは０．６〜２．５質量％である。界面活性剤の割合がこの範囲よりも少ないと十分は表面抵抗値が得られず、多すぎるとシートや成形品の表面がベタ付いてしまい、非包装物を汚染してしまう可能性がある。

一方で本発明基材層は、ＨＩＰＳ樹脂を単独で使用することも可能であるが、樹脂全体を１００としたときに、スチレン−共役ジエンブロック共重合体を２〜４０質量％の範囲で添加することが好ましい。スチレン−共役ジエン共重合体を添加することでシートを熱成形する際の賦形性が向上し、より複雑な形状の包装容器を得ることが可能となる。スチレン−共役ジエンブロック共重合体の添加量が２質量％未満では十分な効果が得られないことがあり、４０質量％を超えるとシートの剛性が低下する恐れがある。

本発明の表皮層及び基材層に用いる樹脂組成物には、必要に応じて酸化防止剤、紫外線吸収剤等の劣化抑制剤や内潤剤、外潤剤等の滑剤に代表される加工助剤の他、改質剤として少量他の樹脂成分を添加することも可能である。

本発明のシートを製造するには、まず、基材層、表皮層のそれぞれの成分を個別に所定の割合で配合して、一般的に使用されているタンブラーのような混合機を用いてドライブレンドするか、あるいは、その成分のすべてもしくは一部を二軸押出機などにより混練りして、ペレット状コンパウンドを得る。ドライブレンド若しくはペレット状コンパウンドを得る際に、各成分の添加順序に特別な制限はない。

シートは押出機、カレンダー成形等を用いた公知の方法によってうることができる。シートの各層を積層する方法としては、それぞれを別々の押出機によりシートもしくはフィルム状に成形した後、熱ラミネート法、ドライラミネート法、押出ラミネート法等により段階的に積層することも可能であるし、予め成形したシートの基材層の上に押出コーティング等の法により他の層を積層することも可能であるが、より安価に製造するにはマルチマニホールドダイやフィードブロックを用いた多層共押出法により一括して積層シートを得ることが好ましい。

シートの厚みは特に限定されないが、５０μｍ〜２０００μｍのシートが好適に用いられる。また、シート全体に占める表皮層の割合は片側それぞれが２〜１５％が好ましい。表皮層の厚みがこの範囲より少ないと表面抵抗値の長期安定性に乏しく、この範囲より多いとコストが高くなってしまう。

前記のシートから真空成形、圧空成型、プレス成形等公知のシートの成形方法を利用することにより、自由な形状の電子部品包装容器を得ることができる。

包装する電子部品としては特に限定はなく、例えばＩＣ、ＬＥＤ（発行ダイオード）、抵抗、液晶、コンデンサー、トランジスター、圧電素子レジスター、フィルター、水晶発振子、水晶振動子、ダイオード、コネクター、スイッチ、ボリュウム、リレー、インダクタ等がある。ＩＣの形式は特に限定はなく、例えばＳＯＰ、ＨＥＭＴ、ＳＱＦＰ、ＢＧＡ、ＣＳＰ、ＳＯＪ、ＱＦＰ、ＰＬＣＣ等がある。また、これら電子部品を使用した中間製品や最終製品と包装の対象となる。

本発明を実施例により、更に具体的に説明する。なお、これらの例において各種性能の評価は下記の方法により行った。
（１） 表面抵抗率
各実施例及び比較例のシートを用いて、ＪＩＳ Ｋ ６９１１に準拠し２３℃×５０％ＲＨ環境下で表面抵抗率を測定した。また、表面抵抗率の長期安定性については、２３℃×５０％ＲＨ環境下で６ヶ月静置した後で同様の測定を行った。
（２） 成形性
各実施例及び比較例のシートを用いて、単発真空成形機にて絞り比０．５と１．０の丸形カップ容器を成形し、その底部の肉厚を測定した。
（３）成形品の表面抵抗率
各実施例及び比較例のシートを用いて、単発真空成形機にて絞り比０．５の丸形カップ容器を成形し、その底部の表面抵抗率をＪＩＳ Ｋ ６９１１に準拠し２３℃×５０％ＲＨ環境下で測定した。

（実施例１）
下記の組成割合にて基材層樹脂、表皮層樹脂を各々タンブラーにてブレンド後φ４５ｍｍ二軸押出機により混練し各樹脂組成物のコンパウンドを得た。
基材層： ポリスチレン樹脂としてＧＰＰＳを２０質量％、耐衝撃性ポリスチレン樹脂（ローシスゴム、グラフト率２．２％、グラフトゴム分９．８％、ゴム粒子径２．５μｍ、ゴム膨潤度１１）８０質量％
（基材層中にしめるグラフトゴム分は樹脂組成物に対して７．８％）
表皮層： ポリスチレン樹脂としてＧＰＰＳを６質量％、耐衝撃性ポリスチレン樹脂（ローシスゴム、グラフト率２．２％、グラフトゴム分９．８％、ゴム粒子径２．５μｍ、ゴム膨潤度１１）８２質量％、スチレン−ブタジエンブロック共重合体（スチレン含有量７４質量％、ブタジエンを主体とする重合体ブロックの共役ジエン含有量２６質量％）１０質量％、アニオン性界面活性剤２質量％
次にφ６５ｍｍ押出機（Ｌ／Ｄ＝３２）１台、φ４０ｍｍ押出機（Ｌ／Ｄ＝２６）２台および６００ｍｍ幅のＴダイによりＦＢブロック法にて、肉厚１ｍｍ、層構成比１０：８０：１０の２種３層シートを得た。

（実施例２）
基材層の樹脂の組成割合を下記の通りとした以外は、実施例１と同様にして肉厚１ｍｍのシートを得た。
基材層： ポリスチレン樹脂として実施例１と同じ耐衝撃性ポリスチレン樹脂９７質量％、スチレン−ブタジエンブロック共重合体（スチレン含有量８０質量％、ブタジエンを主体とする重合体ブロックの共役ジエン含有量２０質量％）３質量％
（基材層中にしめるグラフトゴム分は樹脂組成物中に対して９．５％）

（実施例３）
基材層の樹脂組成の割合を下記の通りとした以外は、実施例１と同様にして肉厚１ｍｍのシートを得た。
基材層： ポリスチレン樹脂として実施例１と同じ耐衝撃性ポリスチレン樹脂９５質量％、スチレン−ブタジエンブロック共重合体（スチレン含有量４０質量％、ブタジエンを主体とする重合体ブロックの共役ジエン含有量６０質量％）５質量％
（基材層中にしめるグラフトゴム分は樹脂組成物中に対して９．３％）

（比較例１）
表皮層の組成物の配合割合を、下記の通りとした以外は、実施例１と同様にして肉厚１ｍｍのシートを得た。
表皮層： ポリスチレン樹脂としてＧＰＰＳを６質量％、実施例１と同じ耐衝撃性ポリスチレン樹脂９２質量％、アニオン性界面活性剤２質量％

（比較例２）
表皮層中のスチレン−ブタジエンブロック共重合体として、スチレン含有量４０質量％、ブタジエンを主体とする重合体ブロックの共役ジエン含有量６０質量％のものを用いた以外は、実施例１と同様にして肉厚１ｍｍのシートを得た。

（比較例３）
表皮層中の組成物の配合割合を下記の通りとした以外は、実施例１と同様にして肉厚７００μｍのシートを得た。
表皮層： ポリスチレン樹脂としてＧＰＰＳを７．７質量％、実施例１と同じ耐衝撃性ポリスチレン樹脂（ローシスゴム、グラフト率２．２％、グラフトゴム分９．８％、ゴム粒子径２．５μｍ、ゴム膨潤度１１）８２質量％、実施例１と同じスチレン−ブタジエンブロック共重合体１０質量％、アニオン性界面活性剤０．３質量％
（比較例４）
表皮層中の組成物の割合を下記の通りとした以外は、実施例１と同様にして肉厚１ｍｍのシートを得た。
表皮層： ポリスチレン樹脂としてＧＰＰＳを６質量％、実施例１と同じ耐衝撃性ポリスチレン樹脂）３２質量部、実施例１と同じスチレン−ブタジエンブロック共重合体６０質量％、アニオン性界面活性剤２質量％

各実施例、比較例の評価結果を表１に示す。

Claims (4)

1. グラフトゴム分を含むスチレン系樹脂を主成分とする基材層の少なくとも片面に、下記の（a）〜（c）の各成分で構成される組成物からなり、該組成物全体を１００％としたときに、（b）成分を３〜２０質量％、（c）成分を０．４〜４質量％含有する表皮層を積層した複合シート。
   （a） グラフトゴム分を含むスチレン系樹脂
   （b） 共役ジエン含有量が５〜４０質量％のスチレン−共役ジエンブロック共重合体
   （c） 界面活性剤
2. 基材層が、グラフトゴム分を含むスチレン系樹脂とスチレン−共役ジエンブロック共重合体を主成分とする樹脂組成物からなる請求項１に記載の複合シート。
3. 請求項１又は請求項２の複合シートからなる容器。
4. 請求項１又は請求項２の複合シートからなる電子部品搬送用トレイ。