JP5295770B2 - 導電性樹脂組成物を用いた導電性シート - Google Patents

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Description

本発明は、包装および実装の高速化に対応可能な機械的強度を有する電子部品の包装体に使用する導電性樹脂組成物を用いた導電性シートに関する。
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いる。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するといった問題がある。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て電子部品を汚染するといった問題がある。前者の問題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ている(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、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。また特許文献6には基材層としてポリカーボネート樹脂を用い、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。しかしながら、表層にポリカーボネート系樹脂を用いた導電性シートからなるエンボスキャリアテープは電子部品を包装する際に蓋材として使用されるカバーテープとのシール性が低下し、充分なシール強度を得る為にはシール時間を長くしたり、シール温度を高くしたりする必要があり、包装の高速化に対応し難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 特開2002−67258号公報
本発明は、電子部品との摩擦による導電性シートの摩耗に起因する電子部品の汚染が小さく、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、且つカバーテープとのシール性に優れた、導電性樹脂組成物を用いた導電性シートを提供するものである。
本発明は、上記の課題を解決するために、以下の手段を採用する。
(1)ポリカーボネート樹脂33〜93質量%と、ポリアルキレンテレフタレート樹脂3〜44質量%と、共重合体中のエチレン含有量が30〜48質量%であるエチレン−酢酸ビニル共重合体、及び共重合体中のエチレン含有量が30〜40質量%であるエチレン−エチルアクリレート共重合体とからなる群から選ばれる少なくとも1種の炭化水素系共重合体3〜40質量%と、を含む熱可塑性樹脂100質量部に対して、カーボンブラック5〜50質量部を含有してなる導電性樹脂組成物からなる導電性シート。
上記(1)に記載の導電性シートを、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABS)樹脂、ポリカーボネート樹脂、及びポリアルキレンテレフタレート樹脂からなる群から選ばれた1種以上の熱可塑性樹脂を含む基材層の片側または両側に有する導電性シート。
)上記(1)又は(2)に記載の導電性シートを用いた電子部品包装容器。
)上記(1)又は(2)に記載の導電性シートを用いたエンボスキャリアテープ。
)上記()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。
本発明の導電性樹脂組成物からなる導電性シートは、カバーテープとのシール性が良好な為、高速包装、高速実装にも適しており、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少ないので、高精度のエンボスキャリアテープ等の電子部品包装体に適している。
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炭化水素系共重合体は、共重合体中のエチレン含有量が30〜48質量%であるエチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)、及び共重合体中のエチレン含有量が30〜40質量%であるエチレン−エチルアクリレート共重合体(EEA)とからなる群から選ばれる少なくとも1種である。更にこれら共重合体に更に無水マレイン酸等の極性基をグラフト重合したものも好適に用いることが可能である。
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としては、主としてグリコール成分としてエチレングリコール、1,4−ブタンジオール、ジカルボン酸成分としてテレフタル酸やそのジメチルエステルから得られるものが使用できるが、この他、共重合体モノマーとしてグリコール成分ならばジエチレングリコール、1,4−テトラメチレングリコール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、ヘプタンメチレングリコールを、ジカルボン酸成分ならば、イソフタル酸、1,5−ナフタレンジカルボン酸、アジピン酸等を一部置き換えて使用することもできる。好ましくは、グリコール成分として1,4−シクロヘキサンジメタノール成分が0.1〜10モル%以下共重合されたポリアルキレンテレフタレート樹脂、あるいは酸成分としてイソフタル酸成分が1モル%以上10モル%以下共重合されたポリアルキレンテレフタレート樹脂が成形性の点で好適に使用できる。例えば、ポリエチレンテレフタレート樹脂(PET)、ポリブチレンテレフタレート樹脂(PBT)、ポリトリメチレンテレフタレート(PTT)などである。
導電性樹脂組成物中のポリカーボネート樹脂と、ポリアルキレンテレフタレート樹脂、炭化水素系共重合体と、の含有割合は、導電性樹脂組成物に含まれる熱可塑性樹脂を100質量%としたときにポリカーボネート樹脂33〜93質量%、ポリアルキレンテレフタレート樹脂3〜44質量%、炭化水素系共重合体3〜40質量%であり、好ましくはポリカーボネート樹脂46〜85質量%、ポリアルキレンテレフタレート樹脂10〜44質量%、炭化水素系共重合体5〜30質量%である。
ポリカーボネート樹脂の含有量が33質量%未満ではシートの力学特性が低下する傾向にあり、93質量%を超えると成形時の熱量が著しく増加する傾向にある。ポリアルキレンテレフタレート樹脂の含有量が3質量%未満では成形時の熱量が著しく増加する傾向にあり、40質量%を超えるとシート製膜時の溶融粘度が低くなり、膜厚の精度が低下する傾向にある。炭化水素系共重合体の含有量が3質量%未満ではシール強度向上の効果が十分に得られない傾向にあり、逆に40質量%を越えると得られるシートの力学特性が低下する傾向にある。なお、導電性樹脂組成物中のポリカーボネート樹脂、ポリアルキレンテレフタレート樹脂、及び炭化水素系共重合体の含有割合の好ましい範囲は、シール強度の他に衝撃強度等の物性値のバランスを考慮して決めたものである。
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、本発明の導電性樹脂組成物からならなる導電性シートの表面抵抗値を10〜1010Ω、好ましくは10〜10Ωとすることのできる添加量であり、かつ熱可塑性樹脂100質量部に対しカーボンブラック5〜50質量部が好ましく、10〜35質量部がより好ましい。添加量が5質量部未満では十分な導電性が得られない恐れがあり、表面抵抗値が上昇する傾向にある。添加量が50質量部を越えると樹脂との均一分散性が悪化する傾向、成形加工性が低下する傾向、機械的強度等の特性値が低下する傾向にある。また、表面抵抗値が1010Ωを越えると十分な帯電防止効果が得られない恐れがあり、10Ω未満では外部からの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。
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、艶消し剤等の各種添加剤を添加することが可能である。
導電性樹脂組成物は、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABS)樹脂、ポリカーボネート樹脂、及びポリアルキレンテレフタレート樹脂からなる群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と積層し導電性シートとすることが可能である。
基材層に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、ポリカーボネート樹脂、及びポリアルキレンテレフタレート樹脂からなる群から選ばれた1種以上の熱可塑性樹脂を使用することができる。
基材層として使用可能なアクリロニトリル−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挙げられる。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。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挙げられる。
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挙げられる。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。
基材層として使用可能なポリカーボネート樹脂は、導電性樹脂組成物と同様のポリカーボネート樹脂である。
基材層として使用可能なポリアルキレンテレフタレート樹脂としては、主としてグリコール成分としてエチレングリコール、1,4−ブタンジオール、ジカルボン酸成分としてテレフタル酸やそのジメチルエステルから得られるものが使用できるが、この他、共重合体モノマーとしてグリコール成分ならばジエチレングリコール、1,4−テトラメチレングリコール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、ヘプタンメチレングリコールを、ジカルボン酸成分ならば、イソフタル酸、1,5−ナフタレンジカルボン酸、アジピン酸等を一部置き換えて使用することもできる。好ましくは、グリコール成分として1,4−シクロヘキサンジメタノール成分が0.1〜10モル%以下共重合されたポリアルキレンテレフタレート樹脂、あるいは酸性分としてイソフタル酸成分が1モル%以上10モル%以下共重合されたポリアルキレンテレフタレート樹脂が成形性の点で好適に使用できる。例えば、ポリブチレンテレフタレート樹脂(PET)、ポリブチレンテレフタレート樹脂(PBT)、ポリトリメチレンテレフタレート(PTT)などである。
基材層として使用可能なポリアルキレンテレフタレート樹脂は、導電性樹脂組成物と同様のポリアルキレンテレフタレート樹脂である。
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(ABS)樹脂、ポリカーボネート樹脂、及びポリアルキレンテレフタレート樹脂からなる群から選ばれた1種以上の樹脂を使用することができる。
導電性シートの全体の厚さは、その用途から0.1〜3.0mm、好ましくは0.1〜1.5mmが一般的である。全体の厚さが0.1mm未満では、導電性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。
基材層の片側または両側に導電性樹脂組成物の表層を設けて導電性シートとする場合、導電性シート全体の厚さに占める表層の厚さは片側において2%以上であることが好ましく、5%以上が特に好ましい。表層の厚さが2%未満では、導電性シートを成形して得られる包装容器の表面抵抗値が著しく高くなる恐れがある。
導電性樹脂組成物を基材層と積層し導電性シートとする場合にはその全体の厚さに占める表層の厚さは2%以上であることが好ましく、5%以上が特に好ましい。表層の厚さが2%未満では、導電性シートを成形して得られる包装容器の表面抵抗値が著しく高くなる恐れがある。
導電性樹脂組成物を製造するには、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、ペレット化する。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り、また、その一部を段階的に加えて混練することも可能である。
導電性シートを製造するには、導電性樹脂組成物を用いて押出機、カレンダー成形機等の公知の方法によって導電性シートとする事ができる。基材層に導電性樹脂組成物を積層して導電性シートとする場合には、単独若しくは基材層となる熱可塑性樹脂と共に押出機、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側に、導電性樹脂組成物からなる表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導電性シートを得ることができ、この方法は一工程で導電性シートが得られる点で好ましい。
導電性シートは、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。
導電性シートは、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、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好適に使用できる。
以下、本発明を実施例によって詳細に説明するが、本発明はこれらに限定して解釈されるものではない。
使用材料を下記に示す。
1)エチレン系共重合体
EVA(エチレン−酢酸ビニル共重合体);
NUCコポリマー 3195 日本ユニカー社製
エバフレックス 40LX 三井デュポンポリケミカル社製
エバフレックス 45LX 三井デュポンポリケミカル社製
EEA(エチレン−エチルアクリレート共重合体);
NUCコポリマー 6520 日本ユニカー社製
NUCコポリマー 6940 日本ユニカー社製
EGMA−g−AS(エチレン−グリシジルメタクリレート共重合体、AS樹脂グラフトポリマー);
モディパー A4400 日本油脂社製
2)スチレン系共重合体
SBBS(スチレン−ブチレン−ブテン−スチレン共重合体);
タフテック P2000 旭化成社製
SEBS(スチレン−エチレン−ブチレン−スチレン共重合体);
タフテック H1041 旭化成社製
タフテック H1043 旭化成社製
SEPS(スチレン−エチレン−プロピレン−スチレン共重合体);
セプトン S2063 クラレ社製
セプトン S2104 クラレ社製
3)ポリカーボネート樹脂
パンライト L−1225 帝人化成社製
4)ポリアルキ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
5)カーボンブラック
ケッチェンブラックEC ライオン社製
デンカブラック粒状 電気化学工業社製
(評価方法)
各実施例および各比較例で作製したシートの各種物性を、下記の方法で評価し、その結果を表にまとめて示した。なお、表中のMD、又は縦方向とはシートの流れ方向を示し、TD、又は横方向とはシートの幅方向を示す。
(シール強度)
熱傾斜試験機(東洋精機社製)により、シートに市販のカバーテープ(電気化学工業社製ALS−ATA)を140℃と150℃で熱シールし、24時間常温で静置した。カバーテープを熱シールしたシートの熱シールした箇所の両端を切り落とし、幅を15mmとした後、200mm/分の速度で180度剥離し、その剥離強度を測定した。得られた数値をシール幅(15mm)で割った値をシール強度とした。
(降伏点強度、破断点強度、引張伸び、引張弾性率)
JIS−K−7127に準拠し、4号試験片(MD方向)を使用して、インストロン型引張試験機により10mm/分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。
(衝撃強度)
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、荷重500gおよび1kgを用いて、環境温度23℃において測定した。結果をJIS−K7211の50%衝撃破壊エネルギー値(単位:J)で表示した。
(表面抵抗値)
メガオームメーターMODEL800(ACL社製)により幅方向に3点の表面抵抗値を測定し、その対数平均値を測定値とした。
(引裂強度)
JIS−K−7128−3に準拠し、評価を行った。
(カーボン汚染性)
シートを振動台に固定し、その上に19mm×25mmの枠を設置し、その中にQFP(Quad Flat Package)14mm×20mm−64pinのICを納入し、ストローク30mmで毎分480往復の速度で80万回平面方向に振動させた後、ICのリード部への付着物の有無を判定した。付着物がほとんどない状態を優、少ない場合を良、付着物の多い場合を不可とした
参考例1−1〜1−19)
表1−1と表1−2に示す配合に従い二軸押出機(PCM−40、池貝鉄鋼所社製)により溶融混練し、樹脂ペレットと得た。更に、65mm単軸押出機1台を要したシート製膜装置を用い、得られた樹脂ペレットを溶融混練し単層シートを作製した。得られたシートの厚さは300μmであった。カーボンブラックはポリカーボネート樹脂とエチレン系共重合体からなる熱可塑性樹脂100質量部に対して、添加した。
(比較例1−1〜1−3)
表1−2に示す配合とした以外は、参考例1−1と同様の方法で単層シートを作製した。
参考例及び比較例の評価結果を、表1−1及び表1−2に示す。
Figure 0005295770
Figure 0005295770
参考例2−1〜2−14)
表2−1及び表2−2に示す配合に従い、二軸押出機(PCM−40、池貝鉄鋼所社製)により溶融混練し、樹脂ペレットと得た。更に、65mm単軸押出機1台を要したシート製膜装置を用い、得られた樹脂ペレットを溶融混練し単層シートを作製した。得られたシートの厚さは300μmであった。
(比較例2−1〜2−4)
表2−2に示す配合とした以外は参考例2−1と同様の操作を行い、単層シートを作製した。尚、比較例2−3については成形加工性が悪く、外観の良好なシートを得ることが出来なかった。
各参考例及び比較例の評価結果を、それぞれ表2−1及び表2−2に示す。
Figure 0005295770
Figure 0005295770
(例3−1〜3−14(例3−1、3−12は参考例、例3−2〜3−11、3−13、3−14は実施例))
表3−1と表3−2に示す配合に従い二軸押出機(PCM−40、池貝鉄鋼所社製)により溶融混練し、樹脂ペレットと得た。更に、65mm単軸押出機1台を要したシート製膜装置を用い、得られた樹脂ペレットを溶融混練し単層シートを作製した。得られたシートの厚さは300μmであった。カーボンブラックはポリカーボネート樹脂、ポリアルキレンテレフタレート樹脂とエチレン系共重合体からなる熱可塑性樹脂100質量部に対して、添加した。
(比較例3−1〜3−6)
表3−2に示す配合とした以外は、例3−1と同様の方法で単層シートを作製した。比較例3−2については外観が良好なシートを得ることが困難であった。
各実施例、参考例、及び比較例の評価結果を、表3−1及び表3−2に示す。
Figure 0005295770
Figure 0005295770
参考例4−1〜4−14)
表4−1と表4−2に示す配合に従い二軸押出機(PCM−40、池貝鉄鋼所社製)により溶融混練し、樹脂ペレットと得た。更に、65mm単軸押出機1台を要したシート製膜装置を用い、得られた樹脂ペレットを溶融混練し単層シートを作製した。得られたシートの厚さは300μmであった。カーボンブラックはポリカーボネート樹脂、ポリアルキレンテレフタレート樹脂とスチレン系共重合体からなる熱可塑性樹脂100質量部に対して、添加した。
(比較例4−1〜4−5)
表4−2に示す配合とした以外は、参考例4−1と同様の方法で単層シートを作製した。
参考例及び比較例の評価結果を、表4−1及び表4−2に示す。比較例4−2については製膜時の伸びムラが大きく、また、比較例4−4については流動性が悪く外観が良好なシートを得ることが困難であった。
Figure 0005295770
Figure 0005295770

本発明により提供される導電性樹脂組成物からなる導電性シートは、カバーテープとのシール性が優れており、カバーテープとの成形体は、内容物である電子部品との摩擦において、電子部品の汚染を少なくすることができる。
本発明の導電性樹脂組成物からなる導電性シートは、カバーテープとのシール性が良好な為、高速包装、高速実装にも適しており、また、得られる成形体は電子部品を汚染することが少なく、高精度のエンボスキャリアテープ等の電子部品包装体として利用可能である。

なお、2006年8月15日に出願された日本特許出願2006−221351号、2006年9月6日に出願された日本特許出願2006−240933号、2006年10月30日に出願された日本特許出願2006−293450号及び2006年10月30日に出願された日本特許出願2006−294947号の明細書、特許請求の範囲、及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。

Claims (5)

  1. ポリカーボネート樹脂33〜93質量%と、ポリアルキレンテレフタレート樹脂3〜44質量%と、共重合体中のエチレン含有量が30〜48質量%であるエチレン−酢酸ビニル共重合体、及び共重合体中のエチレン含有量が30〜40質量%であるエチレン−エチルアクリレート共重合体とからなる群から選ばれる少なくとも1種の炭化水素系共重合体3〜40質量%と、を含む熱可塑性樹脂100質量部に対して、カーボンブラック5〜50質量部を含有してなる導電性樹脂組成物からなる導電性シート。
  2. 請求項1に記載の導電性シートを、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABS)樹脂、ポリカーボネート樹脂、及びポリアルキレンテレフタレート樹脂からなる群から選ばれた1種以上の熱可塑性樹脂を含む基材層の片側または両側に有する導電性シート。
  3. 請求項1又は2に記載の導電性シートを用いた電子部品包装容器。
  4. 請求項1又は2に記載の導電性シートを用いたエンボスキャリアテープ。
  5. 請求項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。
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