JP5132220B2

JP5132220B2 - スチレン系樹脂組成物

Info

Publication number: JP5132220B2
Application number: JP2007208289A
Authority: JP
Inventors: 健志宮川; 純平藤原
Original assignee: Denki Kagaku Kogyo KK
Current assignee: Denka Co Ltd
Priority date: 2007-08-09
Filing date: 2007-08-09
Publication date: 2013-01-30
Anticipated expiration: 2027-08-09
Also published as: JP2009040914A

Description

本発明は、電子部品の包装容器として用いられる樹脂組成物に関する。

一般に、ポリスチレン樹脂は成形しやすく、透明性および耐水性に優れているため各種包装材料、容器および成形物に適している。特に、ポリスチレン樹脂にスチレン−共役ジエンブロック共重合体をブレンドすることにより物性改良が行われおり、キャリアテープやトレー等の電子部品包装容器として広く使用されている。

電子部品の中でICやLSI等の半導体は静電気による破壊が生じる等の理由から各種の手法で導電化処理された包装容器が使用されているが、抵抗、コンデンサー、コネクター等の静電気による破壊の懸念がない電子部品については、収容された電子部品を外から観察できるように、導電化処理されていない透明又は半透明の包装容器が使用されてきた。しかしながら、近年の電子部品の小型化に伴い、これら静電気による破壊の懸念がない電子部品についても、静電気による電子部品の付着や飛び出しといった問題が顕在化しつつあり、透明性と帯電防止性能を有する包装材料が望まれている。帯電防止性能を付与する一般的な手法としてカチオン性、アニオン性、両性等のイオン性界面活性剤を添加若しくは表面に塗布する方法が提案されているが（特許文献１）、これらイオン性界面活性剤を使用した包装材料は表面抵抗率の湿度依存性が高く、低湿度環境下では十分な帯電防止効果が得られず、また耐熱性に乏しく、包装容器へ熱成形する際に性能が低下してしまうといった課題があった。
特開２００６−１１６８８８号公報

本発明は、表面抵抗率の湿度依存性が低く、低湿度環境下でも十分な帯電防止効果を有するスチレン系樹脂組成物を提供すること、およびその樹脂組成物を用いたキャリアテープ等の電子部品包装容器を提供することを目的とする。

本発明者等は、前記課題を解決すべく鋭意検討した結果、スチレン及び共役ジエンよりなるブロック共重合体とポリスチレン樹脂の混合物に、特定量の後述するイオン性液体である有機塩を添加した樹脂組成物を用いて電子部品包装容器を作成することにより、低湿度環境下でも表面抵抗率の上昇を抑制することができ、十分な帯電防止効果が得られることを見出し、本発明に至った。
即ち本発明は、（Ａ），（Ｂ）および（Ｃ）成分の合計を１００質量％としたときに、（Ａ）スチレン及び共役ジエンよりなるブロック共重合体を６〜８９質量％、（Ｂ）ポリスチレン樹脂を６〜８９質量％、（C）ピリジウム誘導体塩、イミダゾリウム誘導体塩、及び脂肪族アミン誘導体塩の群から選ばれる１種以上の有機塩を１〜１０質量％含有してなるスチレン系樹脂組成物である。（Ｂ）ブロック共重合体中の共役ジエン含有量が１０〜６０質量％であることが好ましい。また、本発明は前記樹脂組成物を用いたシートおよびキャリアテープ等の電子部品包装容器を含む。

本発明のスチレン系樹脂組成物は良好な成形性を有し、本発明のスチレン系樹脂組成物を用いたキャリアテープ等の電子部品包装容器は低湿度環境下でも表面抵抗率の増加が抑制され、良好な帯電防止性能が得られ、小型の電子部品を包装しても静電気による付着や飛び出しを生じ難く、電子部品包装容器として好適に用いることができる。

以下、本発明を詳細に説明する。
（Ａ）スチレン及び共役ジエンより製造される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。

（Ａ）スチレン−共役ジエンブロック共重合体中の共役ジエン含有量は、（Ａ）成分を１００質量％としたときに１０〜６０質量％が好ましい。１０質量％未満では樹脂組成物の強度が低下していまい、６０質量％を超えると樹脂の耐熱性が乏しくなることから、包装容器等への熱成形時の熱劣化が生じる場合がある。

（Ｂ）ポリスチレン樹脂とは、一般のポリスチレン樹脂、耐衝撃性ポリスチレン樹脂（ＨＩＰＳ）、及びＨＩＰＳとＧＰＰＳの混合物である。一般のポリスチレン樹脂（ＧＰＰＳ）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。また耐衝撃性ポリスチレン樹脂（ＨＩＰＳ）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、一般に耐衝撃性ポリスチレン樹脂と呼ばれている樹脂である。これらＧＰＰＳ及びＨＩＰＳは、電子部品包装容器の形態や用途において要求される強度特性によって、それぞれ単独で用いることもできるし、２種類以上を併用してもよい。

本発明のスチレン系樹脂組成物において、（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）成分の合計を１００質量％としたときの（Ａ）成分と（Ｂ）成分の含有量は、それぞれ６〜８９質量％である。（Ａ）成分が６質量％未満では、１〜６質量％の（Ｃ）成分を含有させた時に強度特性が低下し、それを用いた電子部品包装容器の衝撃強度が不十分なものになる。また、（Ａ）成分が８９質量％を超えた場合は、この樹脂組成物の成形加工性が著しく低下し、良好な成形体が得られない。一方で（Ｂ）成分が６質量％未満では、前記と同様に樹脂組成物の成形加工性が著しく低下し、８９質量％を超えると、得られた電子部品容器の耐衝撃強度が不十分となる。

本発明においてイオン性液体とは、以下の（１）〜（３）の化合物のことで、その構造式は化１〜３で表される。
（１）ピリジウム誘導体塩

（２）イミダゾリウム誘導体塩

（３）脂肪族アミン誘導体塩

本発明においてはこれらのうち少なくとも１種類の有機塩を用いればよく、また複数を併用することも可能である。式中のＸ⁻は陰イオン成分を示し、陰イオン成分の代表例としてはNO₃ ^-、CH₃CO₂ ^-、BF₄ ^-、PF₆ ^-、CF₃CO₂ ^-、CF₃SO₂ ^-、ＨＳＯ_４ ⁻、(CF₃SO₂)₂N^-が挙げられ、好ましくは(CF₃SO₂)₂N^-が用いられる。
式中のＲおよびＲ’は、アルキル基、アルケニル基又は下記の（４）の化学式で表されるアルキルオキシエトキシエチル基のいずれかであり、互いに同じであっても異なったものであっても良い。
Ｒ’’ＯＣＨ₂ＣＨ₂ＯＣＨ₂ＣＨ₂− （４）
（式中、Ｒ’’はメチル基又はエチル基である。）

本発明のスチレン系樹脂組成物中でこれら（Ｃ）成分の占める割合は１〜１０質量％であり、好ましくは２〜６質量％である。（Ｃ）成分の割合が１質量％未満では十分な帯電防止効果が得られない。また、１０％を超えて添加しても帯電防止の大きな効果は得られず、成形加工することが困難となる。

このスチレン系樹脂組成物を製造するには、まず、それぞれの成分を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し、二軸押出機などの公知の方法によって混練りしてコンパウンドを得るか、あるいは、その成分の一部を二軸押出機などにより混練りし、その混練りの過程において残された成分を添加してもよく、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。また、本発明の樹脂組成物は所定の割合で配合したブレンド物としてシートや包装容器の製造工程に用いることも可能である。

このスチレン系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。

シートは本発明のスチレン系樹脂組成物の一つの使用形態である。押出成形によって該樹脂組成物を、一般的に行われている押出成形によってシート状に成形し、そのシートを真空成形等の熱成形（Thermo-Forming）によって、キャリアテープ等の電子部品包装容器に成形して用いられる。本発明のシートは単層構成とすることもできるが、その用途において必要な機械的特性を得るために、熱可塑性樹脂からなる基材層の少なくとも片面に、前記のイオン性液体を含有する本発明の樹脂組成物からなる表面層を設けた多層構成とすることも可能である。その構成としては例えば表面層／基材層／表面層のような多層構成や、あるいは、表面層と基材層の間に別の層を挿入した構成も可能で、成形性や剛性等を目的に合わせて調整したり、表面層と基材層の密着を高めることが可能である。

前記のような基材層を有する多層構成とする場合、に用いる熱可塑性樹脂としては特に制限はないが、（B）ポリスチレン樹脂、あるいは（Ａ）スチレン及び共役ジエンよりなるブロック共重合体と（Ｂ）ポリスチレン樹脂からなる組成物が好適である。前記基材層として各成分の割合は、（Ａ）成分１０〜９０質量％、（Ｂ）成分１０〜９０質量％が好ましく、より好ましくは（Ａ）成分２０〜８０質量％、（Ｂ）成分２０〜８０質量％である。（Ａ）成分が１０質量％未満では十分な効果が得られず、９０質量％を超えるとシートの剛性(引張弾性率)が低下してしまう。

前記基材層には必要に応じて、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。

前記のシートは、押出成形やカレンダー成形等を用いた公知の一般的な方法によって得ることができる。多層シートを製造するには、押出機により各層のシートもしくはフィルムをそれぞれ個別に成形しておいて、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積層して製造する方法、予め成形した基材層のシートの上に、押出コーティング等により他の層を積層する方法、また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等の一般的な方法により積層シートを得ることができるが、その生産性の観点から、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。

本発明のシートの平均厚さは、単層、多層に拘わらず、その使用用途に合わせて適宜調整することができ、特に制限されるものではないが、一般的には５０〜２０００μｍのものが用いられる。また、多層シートにする場合、シート全体の厚さに占める表面層の厚さの割合は片側にそれぞれが２％以上であることが好ましい。表面層の厚さがこの範囲より少ないとシートを真空成形等により包装容器等に成形した際に、十分な表面抵抗率が得られ難くなってしまう。

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、キャリアテープ（エンボスキャリアテープ）、トレイ等の自由な形状の電子部品包装容器を得ることができる。

電子部品包装体とは、キャリアテープ、トレイ等の包装形態の電子部品包装容器に電子部品を収納したものである。キャリアテープについては、電子部品を収納した後にフィルムによる蓋を施したものを含む。

包装する電子部品としては特に限定はなく、例えばＩＣ、ＬＥＤ（発光ダイオード）、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も包装の対象となる。

本発明の実施例および比較例を示す。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
ＪＩＳＫ６９１１に準拠し２３℃×５０％ＲＨ環境下で測定。また、低湿度環境下での表面抵抗率については２３℃×２０％ＲＨ環境下で同様の測定を行った。
帯電防止性能は、測定した表面抵抗率が１０^１２〜１０^１３Ω/sqでは静的状態での障害防止(ほこり付着防止)に有効であり、１０^１０〜１０^１２Ω/sqでは動的状態での障害防止(常に摩擦等で静電気発生下での帯電防止)に有効である。
（２）５０％破壊エネルギー
東洋精機社製デュポン式衝撃試験機にて、１／２インチ半球状撃芯を用い荷重５００ｇで行った以外は、ＪＩＳＫ７２１１に準拠して落錘試験を行い、５０％破壊エネルギー（Ｊ）の測定を行った。なお、環境温度は２３℃、試験片は１５０ｍｍ×１５０ｍｍの形状で行った。
（３）キャリアテープへの賦形性
シートを２４ｍｍ幅にスリットし、EDG社製圧空成形機により成形を行い、キャリアテープへのシートの賦形性の評価を行った。評価は、連続的にポケットの形状が得られる場合を「良好」とし、それ以外を「不良」とした。

（実施例１〜７）
一般のポリスチレン樹脂（ＧＰＰＳ）として東洋スチレン社ＨＲＭ２１、耐衝撃性ポリスチレン樹脂（ＨＩＰＳ）として東洋スチレン社Ｈ８５０を用いた。
スチレンと共役ジエンからなるブロック共重合体としては以下の３種類の樹脂を用いた。
（１）スチレン含有量：７０質量％、共役ジエン含有量：３０質量％
（２）スチレン含有量：７４質量％、共役ジエン含有量：２６質量％
（３）スチレン含有量：８３．３質量％、共役ジエン含有量：１６．７質量％
上記の樹脂成分および脂肪族アミン誘導体塩（広栄化学工業社ＩＬ−Ａ２）を、表１に示す組成割合にて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。
次にφ４０ｍｍ押出機（Ｌ／Ｄ＝２６）、４８０ｍｍ幅のＴダイにより肉厚１ｍｍの単層シートを得た。
これらのシートの２３℃×５０％ＲＨ、および２３℃×２０％ＲＨ環境下の表面抵抗率を、前記の方法により測定した。これらの実施例においては、低湿度環境下においても10乗台を得ることができた。

（比較例１〜３）
肪族アミン誘導体塩（広栄化学工業社ＩＬ−Ａ２）を表２に示す配合とした以外は実施例と同様の操作を行い、単層シートを作製した。（スチレンと共役ジエンからなるブロック共重合体としては前記実施例の（２）の樹脂を用いた。）
評価結果を表２に示すとおりで、比較例１では５０％ＲＨ、２０％ＲＨのいずれの条件の評価においても１０^１３Ωオーダーの表面抵抗率となり十分な帯電防止効果が得られず、比較例２においては実用的な衝撃強度がえられず、又比較例３においてはキャリアテープへの賦形性が不良であった。

(実施例８および比較例４）
スチレンと共役ジエンからなるブロック共重合体としては、前記の（２）の樹脂（スチレン含有量：７４質量％、共役ジエン含有量：２６質量％）を用いて、実施例８では脂肪族アミン誘導体塩（IL―A2）を、比較例４ではアニオン性界面活性剤（エレクトロストリッパーを用いて、表３および４に記載した組成の基材層原料および表面層原料を、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を得た。次にこれらの樹脂組成物を用いて、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、平均肉厚１ｍｍ、表面層／基材層／表面層：５／９０／５５の２種３層構成のシートを得た。
実施例８のシートの２３℃×５０％RHおよび２３℃×２０％ＲＨでの表面抵抗率は、いずれも１０¹⁰Ω/sqオーダーであり良好であった。また、このシートの衝撃強度は０．７Jであり、キャリアテープへの賦形性も良好であった。
一方で比較例４のシートは、湿度５０％ＲＨでは１０^１０Ωオーダーであったが、２０％ＲＨでは１０^１３Ωオーダーとなり、十分な帯電防止効果が得られなかった。

Claims

（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）各成分の合計を１００質量％としたときに、（Ａ）スチレン及び共役ジエンよりなるブロック共重合体を６〜８９質量％、（Ｂ）ポリスチレン樹脂を６〜８９質量％、（Ｃ）下記（式１）に示す構造のピリジウム誘導体塩、下記（式２）に示す構造のイミダゾリウム誘導体塩、及び下記（式３）に示す構造の脂肪族アミン誘導体塩の群から選ばれる１種以上の有機塩を１〜１０質量％含有してなり、前記（Ａ）スチレン及び共役ジエンよりなるブロック共重合体中の共役ジエン含有量が１０〜６０質量％である、電子部品の包装容器として用いられるスチレン系樹脂組成物。
（式１）

（式２）

（式３）

但し、上記（式１）〜上記（式３）中のＸ ⁻ は陰イオン成分を示し、ＮＯ _３ ⁻ 、ＣＨ _３ＣＯ _２ ⁻ 、ＢＦ _４ ⁻ 、ＰＦ _６ ⁻ 、ＣＦ _３ＣＯ _２ ⁻ 、ＣＦ _３ＳＯ _２ ⁻ 、ＨＳＯ _４ ⁻ 又は（ＣＦ _３ＳＯ _２）２Ｎ ⁻ のいずれかであり、ＲおよびＲ’は、アルキル基、アルケニル基又は下記（式４）の化学式で表されるアルキルオキシエトキシエチル基のいずれかであり、互いに同じであっても異なったものであっても良い。
Ｒ’’ＯＣＨ _２ＣＨ _２ＯＣＨ _２ＣＨ _２ − （式４）
但し、上記（式４）中のＲ’’はメチル基又はエチル基である。
請求項１に記載の樹脂組成物を用いたシート。
熱可塑性樹脂からなる基材層の片側又は両側の側面に、請求項１に記載の樹脂組成物からなる表面層を有するシート。
請求項１に記載の樹脂組成物を用いた電子部品包装容器。
請求項２又は請求項３に記載のシートを用いたキャリアテープ。
請求項２又は請求項３に記載のシートを用いたトレイ。
請求項２又は請求項３に記載のシートを用いた電子部品包装体。