JP4364049B2

JP4364049B2 - 導電シート、その成形品及び電子部品包装体

Info

Publication number: JP4364049B2
Application number: JP2004121134A
Authority: JP
Inventors: 正智石井; 豊青木; 健司鍋田
Original assignee: Denki Kagaku Kogyo KK
Current assignee: Denka Co Ltd
Priority date: 2004-04-16
Filing date: 2004-04-16
Publication date: 2009-11-11
Anticipated expiration: 2024-04-16
Also published as: JP2005297504A

Description

本発明は強度、成形性及び寸法安定性に優れた導電シートに関し、本発明の導電シートは、ＩＣ等の半導体やＩＣを用いた電子部品の包装容器、特にエンボスキャリアテープに有用である。

ＩＣ等の半導体やＩＣを用いた電子部品の包装には、インジェクショントレー、真空成形トレー、マガジン及びエンボスキャリアテープ等が使用されており、特に電子部品の包装及び実装の効率化からエンボスキャリアテープが主流となっている。これらの包装容器には、静電気によるＩＣ等の電子部品の破壊を防止するために導電性フィラーを分散させたものが使用されている。導電性フィラーとしては、安定した表面固有抵抗値を均一に且つ安価に得るために、カーボンブラックが広く使用されている。

カーボンブラックを分散させた熱可塑性樹脂からなる導電性の包装容器は、カーボンブラックを添加することにより機械的強度や成形性が低下したり、一方で内容物である電子部品と包装容器の摩擦により、該包装容器の表面が摩耗し、表面のカーボンブラックを含有する樹脂が脱離し電子部品を汚染するといった問題点があった。前者の問題点を改善する方法として、多層構成とし、その表層にカーボンブラックを添加することが提案され（例えば特許文献１及び２参照）、後者のカーボン脱離の問題点を改善する方法として、カーボンブラックを含有する表層に、オレフィン系樹脂やスチレン系熱可塑性エラストマーを添加することが提案されている（例えば特許文献３及び４参照）。しかし、現在電子部品の小型化及び高集積化が急速に進んできており、これらの電子部品の包装容器は、より機械的強度が高く、汚染が生じにくく、更に寸法安定性に優れたエンボスキャリアテープ等の包装容器が求められている。

これらの課題を達成する方法として、例えば特許文献５には基材層として、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体系樹脂及び／又はポリスチレン系樹脂を用い、その表層にカーボンブラックを含有するポリカーボネート系樹脂組成物を積層したシート及びそのシートを用いたキャリアテープ等の包装容器が提案されている。このシートは、従来品と比べて機械的強度に優れ、前記のシート表面からカーボン脱離の問題を改善するものである。しかしながら、ポリカーボネート系樹脂を用いた場合、このシートをエンボスキャリアテープ等の形状に成形する際に、樹脂自体が高温でないと溶融せず、溶融した状態では張力が著しく低いためドローダウンを起こしやすく、又溶融状態から僅かな温度低下で固化し易いため、成形方法によっては容器形状への賦形性が劣る場合があった。また、成形温度が高いため成形後の収縮が大きく、成形条件によっては寸法精度が劣る場合があり、更にはキャリアテープの送り穴及びポケット部のセンターホールを打ち抜く際バリが発生し易いという課題があった。
特開昭５７−２０５１４５号公報特開昭６２−１８２６１号公報特開平９−７６４２４号公報特開平９−７６４２５号公報特表２００３−５１２２０７号公報

本発明は、電子部品との摩擦による導電シートの摩耗に起因する電子部品の汚染を低減し、また包装および実装の高速化に対応可能な機械的強度を有し、一方で各種の成形方法においてより低温側の広い温度領域で成形でき、成形品の寸法精度が高く、打ち抜き時のバリの発生が少ない成形品が得られる電子部品包装用導電シート及びその成形体を提供するものである。

即ち本発明は、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ）樹脂またはポリスチレン（ＰＳ）樹脂から選ばれた少なくとも１種類の熱可塑性樹脂からなる基材層の少なくとも片面に、下記の（１）〜（３）の成分を含有する導電性樹脂組成物を表皮層として積層したことを特徴とする導電シートである。
（１）ポリカーボネート樹脂３０〜７５質量％
（２）ポリアルキレンテレフタレート樹脂５〜４０質量％
（３）カーボンブラック２０〜３０質量％
前記ポリアルキレンテレフタレート樹脂としては、ポリブチレンテレフタレート樹脂が好ましい。又、本発明は、前記の導電シートを用いた電子部品包装容器、エンボスキャリアテープ、真空成形トレー及び前記エンボスキャリアテープを用いた電子部品包装体を含む。

本発明の導電シートは、優れた機械的強度を有し、低温側の広い温度領域で真空成形等の熱成形が可能であり、成形品の寸法精度が高く打ち抜き時のバリの発生も少なく、また得られた成形体は、内容物である電子部品との摩擦において、該電子部品を汚染することがないので、高精度のエンボスキャリアテープ等の高速実装用の電子部品包装体に適している。

本発明の基材層は、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ）樹脂またはポリスチレン（ＰＳ）樹脂から選ばれた少なくとも１種類の熱可塑性樹脂からなる。アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ）樹脂とは、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレンの三成分を必須的に含む共重合体を主成分とするものであり、市販のものを用いることができる。例えばジエン系ゴムに芳香族ビニル単量体及びシアン化ビニル単量体から選ばれる一種類以上の単量体をブロックあるいはグラフト重合して得られた共重合体、またはその共重合体とのブレンド物があげられる。ここでのジエン系ゴムとは、ポリブタジエン、ポリイソプレンやアクリロニトリル−ブタジエン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体等がある。前記芳香族ビニル単量体としては、スチレン、α−メチルスチレンまたは各種アルキル置換スチレン等があげられる。またシアン化ビニル単量体としては、アクリロニトリル、メタアクリロニトリルまたは各種ハロゲン置換アクリロニトリル等があげられる。上述の共重合体及びその共重合体とのブレンド物の具体例としては、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン三元共重合体やアクリロニトリル−スチレン二元共重合体にポリブタジエンをポリマーアロイ化したものがあげられる。またゴム成分を含まないアクリロニトリル−スチレン二元共重合体も含まれる。

本発明でいうポリスチレン（ＰＳ）樹脂とは、スチレンを成分として重合した重合体であって、例えば一般用のポリスチレン樹脂（ＧＰＰＳ）または耐衝撃性ポリスチレン樹脂（ＨＩＰＳ）またはこれらの混合物を主成分とするものをいう。

本発明の表皮層に用いる導電性樹脂組成物中のポリカーボネート樹脂は、ジヒドロキシ化合物から誘導されたものであり、芳香族ジヒドロキシ化合物が好ましく、特には２つの芳香族ジヒドロキシ化合物がある種の結合基を介して結合した芳香族ジヒドロキシ化合物（ビスフェノール）が好ましい。これらは公知の製法により製造されたものを使用でき、その製法に限定されるものではなく、市販の樹脂を使用することができる。

導電性樹脂組成物中のポリカーボネート樹脂成分の含有量は、該樹脂組成物を１００質量％としたときに３０〜７５質量％であり、好ましくは４０〜６５質量％である。３０質量％未満では機械的強度が低下し、また７５質量％を超えると成形温度が高く、成形収縮も大きくなる。

前記導電性樹脂組成物に用いるポリアルキレンテレフタレート樹脂としては、グリコール成分として１，４−ブタンジオールを用いたポリブチレンテレフタレートが好ましく、市販品を使用することができる。またグリコール成分にとして、１，４−シクロヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール等のモノマーを共重合したポリブチレンテレフタレートを使用することもできる。共重合モノマーとしては１，４−シクロヘキサンジオールが好ましい。

導電性樹脂組成物中のポリアルキレンテレフタレート樹脂成分は５〜４０質量％であり、好ましくは１５〜３０質量％である。５質量％未満では成形温度が高く、成形収縮も大きくなり、また４０質量％を超えると機械的強度が低下する。

導電性樹脂組成物に用いる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、例えばアセチレンブラック、ケッチェンブラックが好ましい。

導電性樹脂組成物中のカーボンブラックの含有量は２０〜３０質量％である。２０質量％未満では、後述する方法でシートを熱成形して得られる成形体の導電性のバラツキが大きく、３０質量％を超えると耐折強度が低下する。

前記導電性樹脂組成物には、本発明の課題で要求される特性を阻害しない範囲で、必要に応じて滑剤、可塑剤、熱安定剤、加工助剤、無機フィラーや艶消し剤等の各種添加剤を添加することが可能である。

本発明の導電シートの全体厚みは、その用途から０．１〜３．０ｍｍが一般的でありであり、かつ全体厚みに占める表皮層の厚みは２％〜８０％であることが好ましく、５〜６０％が特に好ましい。全体厚みが０．１ｍｍ未満では、導電シートを成形して得られる包装容器としての強度が不足し、また３．０ｍｍを超えると圧空成形、真空成形、熱板成形等の成形が困難となる。また表皮層の厚みが２％未満では、導電シートを成形して得られる包装容器の表面固有抵抗率が著しく高くなり、十分な静電気抑制効果が得られず、８０％を超えると圧空成形、真空成形、熱板成形等の成形性が低下してしまう。

本発明の導電シートを製造するには、まず導電性樹脂組成物の原料全部または一部を押出機等の公知の方法を用いて混練、ペレット化し、得られた導電性樹脂組成物を導電シート基材となる熱可塑性樹脂と共に押出機等の公知の方法によって導電シートとする事ができる。

導電性樹脂組成物の混練に際しては、原料を一括して混練することも可能であり、またポリカーボネート樹脂とカーボンブラックをあらかじめ混練し、その混練物にポリアルキレンテレフタレート樹脂を加えて混練するといったように段階的に混練することも可能であり、その混練順序は特に制限するものではない。更に導電シートとする際にこれらを加えることも可能である。

本発明の導電シートは、前記の基材層樹脂および導電性樹脂組成物を原料として、押出機、カレンダー成形機等を用いた公知の製造方法によって製造することができる。例えば基材層と導電性樹脂組成物を、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および押出ラミネート法等により段階的に積層する方法や、あるいは予め成形した基材層シートの少なくとも片面に、導電性樹脂組成物からなる表皮層を押出コーティング等の方法により積層する事ができる。また、マルチマニフォ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積層シートを得る方法でも該導電シートを得ることができ、この方法は一工程で積層シートが得られる点で好ましい。

本発明のシートは、真空成形法、圧空成形法、プレス成形法等といった公知の熱成形方法によって、用途に応じた形状に成形することが出来る。

本発明の導電シートは、ＩＣ等の半導体、ＩＣを用いた電子部品の包装容器の材料として、真空成形トレー、マガジン、エンボスキャリアテープ、及びエンボスキャリアテープに電子部品を収納し、その上面にカバーテープをヒートシールした電子部品包装体等に使用することができ、特にエンボスキャリアテープに好適に使用できる。

以下本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。

（表皮材用ポリカーボネート樹脂／カーボンブラックマスターバッチの作製）
ポリカーボネート樹脂（パンライトＬ−１２２５、帝人化成社製）７０質量％とアセチレンブラック（デンカブラック粒状、電気化学工業社製）３０質量％を二軸押出機（ＰＣＭ−４０、池貝鉄鋼所製）により温度２２０℃で溶融混練し、樹脂ペレットを得た。

（実施例１）
上記マスターバッチ５７質量％、ポリブチレンテレフタレート樹脂（ノバデュラン５０１０Ｒ８Ｍ、三菱エンジニアリングプラスチックス社製）３５質量％、アセチレンブラック（デンカブラック粒状、電気化学工業社製）８質量％を混合し、二軸押出機（ＰＣＭ−４０、池貝鉄鋼所製）により温度２７０℃で溶融混練し、表１に示す組成の表皮材用樹脂ペレットを得た。更に、基材層用の６５ｍｍ単軸押出機１台と、表皮材用の４０ｍｍ単軸押出機２台を要した多層シート製膜装置を用い、６５ｍｍ押出機でＡＢＳ樹脂（デンカＡＢＳＳＥ−２０、電気化学工業社製）を溶融混練し、また４０ｍｍ単軸押出機で表皮材を溶融混練しマルチマニフォールドダイ内で合流させ３層シートを作製した。得られたシートの厚みは２５０μｍであり、表皮材層の比率は１４％（片側７％）であった。

（実施例２）
マスターバッチ６４質量％、ポリブチレンテレフタレート樹脂２７質量％、アセチレンブラック９重量％とし、表１に示す表層材用組成物とした以外は実施例１と同様の操作を行い３層シートを作製した。

（実施例３）
マスターバッチ７７質量％、ポリブチレンテレフタレート樹脂２３質量％とし、表１に示す表層材用組成物とした以外は実施例１と同様の操作を行い３層シートを作製した。

（実施例４）
マスターバッチ８４質量％、ポリカーボネート樹脂（パンライトＬ−１２２５、帝人化成社製）１質量％、ポリブチレンテレフタレート樹脂１５質量％とし、表１に示す表層材用組成物とした以外は実施例１と同様の操作を行い３層シートを作製した。

（実施例５）
マスターバッチ６７質量％、ポリカーボネート樹脂２３質量％、ポリブチレンテレフタレート樹脂１０質量％とし、表１に示す表層材用組成物とした以外は実施例１と同様の操作を行い３層シートを作製した。

（比較例１）
マスターバッチ４３質量％、ポリブチレンテレフタレート樹脂４５質量％、カーボンブラック１２質量％とし、表２に示す表層材用組成物とした以外は実施例１と同様の操作を行い３層シートを作製した。

（比較例２）
マスターバッチ６４質量％、ポリブチレンテレフタレート樹脂２０質量％、カーボンブラック１６質量％とし、表２に示す表層材用組成物とした以外は実施例１と同様の操作を行い３層シートを作製した。

（比較例３）
マスターバッチ７７質量％、ポリカーボネート樹脂２３質量％とし、表１に示す表層材用組成物とした以外は実施例２と同様の操作を行い３層シートを作製した。

（比較例４）
マスターバッチ４７質量％、ポリカーボネート樹脂３０質量％、ポリブチレンテレフタレート樹脂２３質量％とし、表２に示す表層材用組成物とした以外は実施例１と同様の操作を行い３層シートを作製した。

（比較例５）
実施例３の表層材を、単層用Ｔダイを備えた６５ｍｍ押出機を用いて温度２７０℃で製膜し、厚さ２５０μｍの単層シートを得た。

（評価方法）
各実施例および比較例で作製したシートの各種特性を、下記の方法で評価し、その結果を表１に纏めて示した。
（降伏点強度、破断点強度、引張弾性率）
ＪＩＳ−Ｋ−７１２７に準拠して、４号試験片（ＭＤ方向）を使用しインストロン型引張試験機により１０ｍｍ／ｍｉｎの引張速度で引張試験を行った。
（耐折強度）
ＪＩＳ−Ｐ８１１５に準拠し、ＭＩＴ耐揉疲労試験機（東洋精機社製）により、左右に１３５度ずつ繰り返し折り曲げ、試験片が切断したときの屈曲回数を耐折強度とした。

（成形性評価）
プレス式エンボスキャリアテープ成形機（ＣＴ−３、大鳥機工社製）にて各種シートを成形した。この時サーモラベルを用いてポケット成形が可能なシート表面温度を測定した。
（成形収縮率）
真空ロータリー式エンボスキャリアテープ成形機（ＣＴＦ−２００、ＣＫＤ社製）にて各シートを同一の賦形となるような温度条件で成形し、エンボスキャリアテープを得た。成形後２４時間でのスプロケットホール５０個分の寸法を測定し、更に４日後、３０日の同寸法を測定し収縮率を求めた。
（打ち抜きバリ評価）
真空ロータリー式エンボスキャリアテープ成形機（ＣＴＦ−２００、ＣＫＤ社製）にて成形したエンボスキャリアテープのスプロケットホールを、顕微鏡にて拡大観察しバリの有無を比較した。

（成形体の表面抵抗率）
プレス式エンボスキャリアテープ成形機（ＣＴ−３、大鳥機工社製）にて各種シートを成形した。表面抵抗計（三菱油化社製）を用いて、電極間を１０ｍｍとし、成形品の底面部の表面抵抗値を測定した。

各実施例及び比較例の評価結果を、それぞれ表１および表２に示した。

（注１）比較例５の組成は単層シートの組成。

Claims

アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ）樹脂またはポリスチレン（ＰＳ）樹脂から選ばれた少なくとも１種類の熱可塑性樹脂からなる基材層の少なくとも片面に、下記の（１）〜（３）の成分を含有する導電性樹脂組成物を表皮層として積層したことを特徴とする電子部品包装容器成形用導電シート。
（１）ポリカーボネート樹脂：３０〜７５質量％
（２）１，４−シクロヘキサンジオールを共重合したポリブチレンテレフタレート樹脂：２３〜４０質量％
（３）アセチレンカーボンブラック：２３〜３０質量％
請求項１に記載の導電シートを用いた電子部品包装容器。
請求項１に記載の導電シートを用いたエンボスキャリアテープ。
請求項１に記載の導電シートを用いた真空成形トレー。
請求項３に記載のエンボスキャリアテープを用いた電子部品包装体。