JP4321986B2

JP4321986B2 - 導電性樹脂組成物

Info

Publication number: JP4321986B2
Application number: JP2002000406A
Authority: JP
Inventors: 健志宮川; 勝久荻田; 雅文日浦; 稔小田
Original assignee: Denki Kagaku Kogyo KK
Current assignee: Denka Co Ltd
Priority date: 2001-06-22
Filing date: 2002-01-07
Publication date: 2009-08-26
Anticipated expiration: 2022-01-07
Also published as: JP2003073541A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は導電性樹脂組成物に関し、該導電性樹脂組成物は例えば電子部品包装用に好適に用いる事ができる。
【０００２】
【従来の技術】
ＩＣ等の電子部品の包装容器にはインジェクショントレー、真空成形トレー、マガジン、エンボスキャリアテープなどがある。これら電子部品の包装容器には電子部品と容器との摩擦により、あるいは容器から蓋材を剥離する際に発生する静電気により収納しているＩＣ等が破壊されることを防止するために導電性樹脂組成物が用いられる。
導電性樹脂組成物としては熱可塑性樹脂と導電性フィラーからなるものが知られている。導電性フィラーとしては金属微粉末、カーボンファイバー、カーボンブラックなどがあるが、カーボンブラックが混練条件等の検討により均一に分散させることが可能であり、安定した表面固有抵抗値が得られ易いことから多く使用されている。熱可塑性樹脂としては、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート系樹脂、ポリスチレン系樹脂およびＡＢＳ系樹脂が、また１００℃以上での耐熱用としてポリフェニレンエーテル系樹脂、ポリカーボネート樹脂などが用いられている。これらの樹脂のなかで耐熱用においてはポリフェニレンエーテル系樹脂が、一般用としてはポリスチレン系樹脂およびＡＢＳ系樹脂が、他の樹脂に比べカーボンブラックを多量に添加しても流動性や成形性の著しい低下がなく、さらにコストの面でも優れている。
【０００３】
これらの例として特開２００１−８４８３４号、特開２０００−３４４０８号、特開２０００−１４３８９１号、特開２０００−１１９４５４号、特開平１１−３３５５４９号、特開平１１−２５６０２５号、特開平１１−８０５３４号、特開平１１−１０８０６号、特開平１０−３２９２７９号、特開平１０−３２９２７８号、特開平１０−３２９８８５号、特開平１０−３０９７８４号、特開平０９−２６５８３５号、特開平０９−２４５５２４号、特開平０９−１７４７６９号、特開平０９−７６４２２号、特開平０９−７６４２３号、特開平０９−７６４２５号、特開平０９−７６４２４号、特開平０８−３３７６７８号、特開平０８−２８３５８４号、特開平０８−１９９０７５号、特開平０８−１９９０７７号、特開平０８−１９８９９９号、特開平０８−１９９０７６号等がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながらカーボンブラックを多量に添加した組成物の成形品は、摩耗により成形品の表面から、カーボンブラックが脱離し易いという欠点がある。本発明は、かかる欠点を解決するものであり、ポリフェニレンエーテル系樹脂、ポリスチレン系樹脂またはＡＢＳ系樹脂から選ばれた少なくとも１種類の熱可塑性樹脂およびカーボンブラックからなる導電性樹脂組成物において、この導電性樹脂組成物にスチレン−ブタジエン−ブチレン−スチレンブロック共重合体、あるいはオレフィン系樹脂とスチレン−ブタジエン−ブチレン−スチレンブロック共重合体の混合物を含有させることにより、を含有させることにより、ＩＣ等との接触時の摩耗によるカーボンブラック等の脱離が原因となるＩＣ等の汚染を著しく減少させた導電性樹脂組成物を提供しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は（Ａ）ポリフェニレンエーテル系樹脂、ポリスチレン系樹脂またはＡＢＳ系樹脂から選ばれた少なくとも１種類の熱可塑性樹脂１００重量部、（Ｂ）カーボンブラック５〜５０重量部、（Ａ）と（Ｂ）の合計量１００重量部に対し（Ｃ）スチレン−ブタジエン−ブチレン−スチレンブロック共重合体１〜３０重量部を含有し、その表面固有抵抗値が１０²〜１０¹⁰Ωである導電性樹脂組成物であり、（Ａ）ポリフェニレンエーテル系樹脂、ポリスチレン系樹脂またはＡＢＳ系樹脂から選ばれた少なくとも１種類の熱可塑性樹脂１００重量部、（Ｂ）カーボンブラック５〜５０重量部、（Ａ）と（Ｂ）の合計量１００重量部に対し（Ｄ）オレフィン系樹脂１〜３０重量部および（Ｃ）スチレン−ブタジエン−ブチレン−スチレンブロック共重合体０．２〜１０重量部を含有し、その表面固有抵抗値が１０²〜１０¹⁰Ωである導電性樹脂組成物である。
【０００６】
以下、本発明を更に詳細に説明する。
本発明では（Ａ）ポリフェニレンエーテル系樹脂、ポリスチレン系樹脂またはＡＢＳ系樹脂から選ばれた少なくとも１種類の熱可塑性樹脂が使用される。
ポリフェニレンエーテル系樹脂とはポリフェニレンエーテル樹脂とポリスチレン系樹脂を主成分とする樹脂をいう。ポリフェニレンエーテル樹脂とポリスチレン系樹脂の合計に対してポリフェニレンエーテル樹脂は２８〜８６重量％が好ましい。２８重量％未満ではポリフェニレンエーテル系樹脂としての十分な力学特性が得られず、８６重量％を越えると流動性の低下により成形加工が困難となる。ポリフェニレンエーテル樹脂としては例えば米国特許３３８３４３５号に記載されているホモポリマー或いは共重合体がある。
ポリスチレン系樹脂とは一般のポリスチレン樹脂または耐衝撃性ポリスチレン樹脂およびこれらの混合物を主成分とするものをいう。
ＡＢＳ系樹脂とはアクリルニトリル−ブタジエン−スチレンの三成分を主体とした共重合体を主成分とするものをいう。
【０００７】
（Ｂ）カーボンブラックは、ファーネスブラック、チャンネルブラック、アセチレンブラック等であり、好ましくは比表面積が大きく、樹脂への添加量が少量で高度の導電性が得られるものである。例えばＳ．Ｃ．Ｆ．（ＳｕｐｅｒＣｏｎｄｕｃｔｉｖｅＦｕｒｎａｃｅ）、Ｅ．Ｃ．Ｆ．（ＥｌｅｃｔｒｉｃＣｏｎｄｕｃｔｉｖｅＦｕｒｎａｃｅ）、ケッチェンブラック（ライオン−ＡＫＺＯ社製商品名）、アセチレンブラック等がある。その添加量は、表面固有抵抗値を１０²〜１０¹⁰Ωとすることのできる添加量であり、かつ（Ａ）熱可塑性樹脂１００重量部に対し（Ｂ）カーボンブラック５〜５０重量部が好ましい。添加量が５重量部未満では十分な導電性が得られず表面固有抵抗値が上昇してしまい、５０重量部を越えると樹脂との均一分散性の悪化、成形加工性の著しい低下、機械的強度等の特性値が低下してしまう。また、表面固有抵抗値が１０¹⁰Ωを越えると十分な帯電防止効果が得られず、１０²Ω未満では外部から静電気等による電気の流入を容易にし電子部品が破壊してしまう可能性がある。
【０００８】
（Ｃ）スチレン−ブタジエン−ブチレン−スチレンブロック共重合体とは次の化学構造を有する共重合体である。
【０００９】
【化１】

【００１０】
【化２】

【００１１】
【化３】

【００１２】
前記の構造を有するものであればこのものの製造方法には特に限定されないが、例えば製造方法としては「新規スチレン系熱可塑性エラストマー（ＳＢＢＳ）の構造と性能」（栄秀司等、第９回ポリマー材料フォーラム、１２５〜１２６頁、２０００年）、特開昭６４−３８４０２号、特開昭６０−２２０１４７号、特開昭６３−５４０２号、特開昭６３−４８４１号、特開昭６１−３３１３２号、特開昭６３−５４０１号、特開昭６１−２８５０７号、特開昭６１−５７５２４号等に報告されている。（Ｃ）スチレン−ブタジエン−ブチレン−スチレンブロック共重合体は市販のものをそのまま使用することもできる。
【００１３】
（Ｃ）スチレン−ブタジエン−ブチレン−スチレンブロック共重合体の添加量は導電性樹脂組成物が（Ａ）ポリフェニレンエーテル系樹脂、ポリスチレン系樹脂またはＡＢＳ系樹脂から選ばれた少なくとも１種類の熱可塑性樹脂と（Ｂ）カーボンブラックと（Ｃ）スチレン−ブタジエン−ブチレン−スチレンブロック共重合体を含有し（Ｄ）オレフィン系樹脂を含有しないときは、（Ａ）熱可塑性樹脂と（Ｂ）カーボンブラックの合計量１００重量部に対し１〜３０重量部が好ましく、更に好ましくは３〜２５重量部である。添加量が１重量部未満ではその効果が不十分であり、３０重量部を越えるとポリフェニレンエーテル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ＡＢＳ系樹脂中に均一に分散させることが困難となる。
【００１４】
（Ｃ）スチレン−ブタジエン−ブチレン−スチレンブロック共重合体の添加量は導電性樹脂組成物が（Ａ）ポリフェニレンエーテル系樹脂、ポリスチレン系樹脂またはＡＢＳ系樹脂から選ばれた少なくとも１種類の熱可塑性樹脂、（Ｂ）カーボンブラック、（Ｄ）オレフィン系樹脂と（Ｃ）スチレン−ブタジエン−ブチレン−スチレンブロック共重合体を含有するときは、（Ａ）熱可塑性樹脂と（Ｂ）カーボンブラックの合計量１００重量部に対し（Ｃ）スチレン−ブタジエン−ブチレン−スチレンブロック共重合体０．２〜１０重量部である。
【００１５】
（Ｄ）オレフィン系樹脂としては、例えば、エチレンおよびプロピレンのホモポリマー、エチレンまたはプロピレンを主成分とする共重合体、更にこれらのブレンド物が挙げられる。本発明においてはこれらの中でも特に低密度ポリエチレン樹脂、高密度ポリエチレン樹脂、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂に代表されるポリエチレン系樹脂を使用するのが好ましい。（Ｄ）オレフィン系樹脂のメルトフローインディックスは、１９０℃、荷重２．１６ｋｇ（ＪＩＳ−Ｋ−７２１０に準じ測定）で０．１ｇ／１０分以上が好ましい。（Ｄ）オレフィン系樹脂の添加量は（Ａ）熱可塑性樹脂と（Ｂ）カーボンブラックの合計量１００重量部に対し１〜３０重量部が好ましく、更に好ましくは３〜２５重量部である。添加量が１重量部未満ではその効果が不十分であり、３０重量部を越えるとポリフェニレンエーテル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ＡＢＳ系樹脂中に均一に分散させることが困難となる。
【００１６】
導電性樹脂組成物は、十分な成形加工性を維持するために、表面固有抵抗値が１０²〜１０¹⁰Ωとなるようにカーボンブラックを充填した場合、メルトフローインディックス（ＪＩＳ−Ｋ−７２１０に準じて測定）が、ポリフェニレンエーテル系樹脂の場合、２３０℃、荷重１０ｋｇの条件で、ポリスチレン系樹脂の場合、２００℃、荷重５ｋｇの条件で、ＡＢＳ系樹脂の場合、２２０℃、荷重１０ｋｇの条件で、それぞれ、０．１ｇ／１０分以上であることが好ましい。
【００１７】
導電性樹脂組成物には、必要に応じて組成物の流動特性および成形品の力学特性を改善するために、滑剤、可塑剤、加工助剤および補強剤など各種添加剤や他の樹脂成分を添加することが可能である。
【００１８】
本発明において、原料を混練、ペレット化し樹脂組成物を得るためには、バンバリーミキサー、押出機等の公知の方法を用いることができる。混練に際しては、原料を一括して混練することも可能であるし、また例えば、スチレン系樹脂とカーボンブラック、スチレン系樹脂とブロックコポリマーの混合物を別々に混練し、その混練物を最後に一括して混練するといった様に段階的に混練することも可能である。
【００１９】
導電性樹脂組成物は成形して電子部品包装容器として好適に用いることが出来る。電子部品包装容器とは電子部品の包装容器であるが、例えば射出成型や、シート状に成形したものを真空成形、圧空成形、熱板成形等の公知の方法によりトレー、マガジンチューブ、キャリアテープ（エンボスキャリアテープ）等の電子部品包装容器として用いることが出来る。特にキャリアテープ、トレーに好適に用いられる。電子部品包装容器に電子部品を収納することにより電子部品包装体となる。この場合容器には必要に応じ蓋がされる。例えばキャリアテープについては、電子部品を収納した後にカバーテープによる蓋が施される。電子部品包装体にはこのようなものも含む。
【００２０】
導電性樹脂組成物のシートとしては単層のシート、複層のシートがある。複層のシートとは熱可塑性樹脂の基材層の少なくとも片面に導電性樹脂組成物の層を有するものである。熱可塑性樹脂は特に限定されないが、例えばポリフェニレンエーテル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ＡＢＳ系樹脂、ポリカーボネート系樹脂等を使用することができる。シートの肉厚は０．１〜３．０ｍｍで、複層のシートにおいて、全体の肉厚に占める導電性樹脂組成物の層の肉厚は２％〜８０％とするとよい。
【００２１】
電子部品としては特に限定されず、例えば、ＩＣ、抵抗、コンデンサ、インダクタ、トランジスタ、ダイオード、ＬＥＤ（発光ダイオード）、液晶、圧電素子レジスター、フィルター、水晶発振子、水晶振動子、コネクター、スイッチ、ボリュウム、リレー等がある。ＩＣの形式にも特に限定されず、例えばＳＯＰ、ＨＥＭＴ、ＳＱＦＰ、ＢＧＡ、ＣＳＰ、ＳＯＪ、ＱＦＰ、ＰＬＣＣ等がある。
【００２２】
【実施例】
以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。
実施例１〜５
表１に示す割合の原料を高速混合機により均一混合した後、φ４５ｍｍベント式二軸押出機を用いて混練し、ストランドカット法によりペレット化した。次にペレット化した樹脂組成物をφ６５ｍｍ押出機（Ｌ／Ｄ＝２８）とＴダイを用いて厚さ３００μｍのシート状に成形した。
【００２３】
比較例１〜５
表１に示す割合の原料とした以外は実施例１と同様に行った。
【００２４】
評価は以下の方法によって実施した。
（１）表面固有抵抗値
ロレスター表面抵抗計（三菱油化社製）により、電極間を１０ｍｍとし、サンプル中任意の１０点を測定し、その対数平均値を表面固有抵抗値とした。
（２）カーボン脱離性
各シートに２０ｍｍ×３０ｍｍの枠を取り付けその中にＱＦＰ１４ｍｍ×２０ｍｍ×６４ｐｉｎのＩＣを挿入し、ストローク２０ｍｍで２０万回往復振動させた後ＩＣのリード部へのカーボンブラック等黒色付着物の有無をマイクロスコープで観察した。評価は４個のＩＣに対し下記基準で６段階評価を行いその合計を結果とした。
１：リード全部のシートに接していた部分全体に付着がある
２：リード全部に付着がみられる
３：２１〜６３個に付着がみられる
４：付着のあるリードが２０個以下である
５：全く付着がみられない
（３）引裂強度
ＪＩＳ−７１２８−３に準拠し評価を行った。
（４）デュポンインパクト
ＡＳＴＭＤ−２７９４に準拠し評価を行った。
（５）耐折強度
ＪＩＳ−Ｐ−８１１５に準拠し速度１７５ｒ．ｐ．ｍ．、折り曲げ角度１３５度、荷重５００ｇで評価を行った。
（６）引張伸び、降伏点強度、破断点強度、引張弾性率
ＪＩＳ−７１２７に準拠し、４号試験片を使用し引張速度１０ｍｍ／ｍｉｎにて評価を行った。
【００２５】
【表１】

【００２６】
【表２】

表２のように実施例１〜５はいずれも引裂強度、デュポンインパクト、耐折強度、カーボン脱離性において比較例１〜５よりも優れている。
【００２７】
実施例１の導電性樹脂組成物をもちい、基材層にＡＢＳ系樹脂を用い、φ６５ｍｍ押出機と２台のφ４０ｍｍ押出機を使用しフィードブロック法により全体の厚みが３００μｍで導電性樹脂組成物の層を両面に各３０μｍの厚さで積層したシートを製造した。この多層のシートをヒータープレートにより接触加熱した後圧空にて成形する熱成形法にてキャリアテープとし、ＩＣの包装に好適に用いる事ができた。
【００２８】
実施例及び比較例で使用した樹脂は以下の通りである。
ＨＩＰＳ（耐衝撃性ポリスチレン樹脂）：東洋スチロールＨＩ−Ｅ４（東洋スチレン社）
カーボンブラックＡ：デンカブラック粒状（電気化学工業社）
カーボンブラックＢ：バルカンブラックＸＣ−７２（キャボット社）
ＥＥＡ（エチレン−エチルアクリレート樹脂）：ＮＵＣコポリマーＤＰＤＪ−６１６９（日本ユニカー社）
ＰＳ／ＰＥ（ポリスチレン樹脂−ポリエチレン樹脂アロイ）：ＷＳ−２７７６（ＢＡＳＦ社）
ＨＤＰＥ（高密度ポリエチレン樹脂）ハイゼックス５０００Ｈ（三井化学社）
ＳＥＢＳ（水素添加スチレン−ブタジエン共重合体樹脂）Ａ：タフテックＨ−１０５２（旭化成社）
ＳＥＢＳ（水素添加スチレン−ブタジエン共重合体樹脂）Ｂ：タフテックＨ−１０６２（旭化成社）
ＳＢＢＳ（スチレン−ブタジエン−ブチレン−スチレンブロック共重合体樹脂）：ＪＴ−８２（旭化成社、１Ｈ−ＮＭＲスペクトル積分値によるスチレン含量７６．７重量％、ブタジエン含量１１．７重量％、ブチレン含量１１．６重量％）
ＳＢＲ（スチレン−ブタジエン共重合体樹脂）：デンカＳＴＲ１２５０（電気化学工業社）
【００２９】
実施例６〜７
表３に示す割合の原料を高速混合機により均一混合した後、φ４５ｍｍベント式二軸押出機を用いて混練し、ストランドカット法によりペレット化した。次にペレット化した樹脂組成物をφ６５ｍｍ押出機（Ｌ／Ｄ＝２８）とＴダイを用いて厚さ３００μｍのシート状に成形した。
【００３０】
比較例６
表３に示す割合の原料とした以外は実施例６と同様に行った。
【００３１】
【表３】

【００３２】
【表４】

【００３３】
実施例６および７はいずれも破断点強度、カーボン脱離性において比較例６よりも優れている。実施例６の導電性樹脂組成物をもちい、基材層にＡＢＳ系樹脂を用い、φ６５ｍｍ押出機と２台のφ４０ｍｍ押出機を使用しフィードブロック法により全体の厚みが３００μｍ．で導電性樹脂組成物の層を両面に各３０μｍの厚さで積層したシートを製造した。この多層のシートをヒータープレートにより接触加熱した後圧空にて成形する熱成形法にてキャリアテープとし、ＩＣの包装に好適に用いる事ができた。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したとおり、（Ａ）ポリフェニレンエーテル系樹脂、ポリスチレン系樹脂またはＡＢＳ系樹脂から選ばれた少なくとも１種類の熱可塑性樹脂１００重量部、（Ｂ）カーボンブラック５〜５０重量部、（Ａ）と（Ｂ）の合計量１００重量部に対し（Ｃ）オレフィン系樹脂１〜３０重量部および（Ｄ）スチレン−ブタジエン−ブチレン−スチレンブロック共重合体０．２〜１０重量部を含有し、その表面固有抵抗値が１０²〜１０¹⁰Ωである導電性樹脂組成物はＩＣ等電子部品との接触時の摩耗によるカーボンブラックの脱離が原因となる汚染を著しく減少させることができ、引裂強度、デュポンインパクト、耐折強度に優れる。
（Ａ）ポリフェニレンエーテル系樹脂、ポリスチレン系樹脂またはＡＢＳ系樹脂から選ばれた少なくとも１種類の熱可塑性樹脂１００重量部、（Ｂ）カーボンブラック５〜５０重量部、（Ａ）と（Ｂ）の合計量１００重量部に対し（Ｃ）スチレン−ブタジエン−ブチレン−スチレンブロック共重合体１〜３０重量部を含有し、その表面固有抵抗値が１０²〜１０¹⁰Ωである導電性樹脂組成物はＩＣ等電子部品との接触時の摩耗によるカーボンブラックの脱離が原因となる汚染を著しく減少させることができ、引張強度に優れる。

Claims

（Ａ）耐衝撃性ポリスチレン樹脂の熱可塑性樹脂１００重量部、（Ｂ）カーボンブラック５〜５０重量部、（Ａ）と（Ｂ）の合計量１００重量部に対し（Ｄ）ポリエチレン樹脂１〜３０重量部および（Ｃ）スチレン−ブタジエン−ブチレン−スチレンブロック共重合体０．２〜１０重量部を含有し、その表面固有抵抗値が１０^２〜１０^１０Ωである導電性樹脂組成物。
ポリエチレン樹脂のＪＩＳ−Ｋ−７２１０に準じて測定したメルトフローインディックスが、１９０℃、荷重２．１６ｋｇで０．１ｇ／１０分以上である請求項１に記載の導電性樹脂組成物。
導電性樹脂組成物のＪＩＳ−Ｋ−７２１０に準じて測定したメルトフローインディックスが、耐衝撃性ポリスチレン樹脂の場合、２００℃、荷重５ｋｇの条件で、０．１ｇ／１０分以上である請求項１又は請求項２に記載の導電性樹脂組成物。
請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の導電性樹脂組成物を用いた電子部品包装容器。
請求項４の電子部品包装容器を用いた電子部品包装体。
請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の導電性樹脂組成物を用いたシート。
多層の請求項６のシート。
基材層と導電性樹脂組成物の層を有する請求項７のシート。
請求項６乃至請求項８のいずれか一項に記載のシートを用いた電子部品包装容器。
請求項６乃至請求項８のいずれか一項に記載のシートを用いた電子部品包装体。