JP5638182B2 - 電子部品の収納容器 - Google Patents

Description

本発明は、帯電防止性や耐摩耗性に優れた導電性樹脂シートおよび電子部品の収納容器に関する。なお、本発明において「導電性」とは帯電防止効果を有する程度の導電性を意味している。

従来、各種電子部品、例えば、ＩＣ、コンデンサ、トランジスタ、ＬＳＩ、液晶表示素子用部品など（以下、纏めて「電子部品」という）は、帯電した静電気のスパークによって破壊され易いために、これらの電子部品は、導電性（帯電防止性）のキャリヤーテープやキャリヤートレイなどと称される容器に封入されて保管および輸送などが為されている。これらの電子部品の容器は、（１）熱可塑性樹脂に導電剤や帯電防止剤を練り込み、これをシート状に成形した後、所望の形状に成形する方法、または（２）熱可塑性樹脂シートの表面に導電塗料などにより導電層を形成した後、上記と同様に成形する方法によって製造されている（特許文献１）。
特開２００５−３３６３０８号公報

上記（１）の方法における導電剤としては、それ自体の体積固有抵抗値が１０⁵Ω／ｃｍ²以下の金属粉、導電性カーボン、繊維状導電物質、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェンなどの導電剤粒子が挙げられ、また、帯電防止剤としては、それ自体の体積固有抵抗値が１０⁶Ω／ｃｍ²以上であるイオン性低分子物質やイオン性高分子物質、例えば、アニオン性、カチオン性、またはノニオン性親水性基を有する低分子物質や高分子物質が挙げられる。

上記（１）の方法において、１０⁵Ω／ｃｍ²以下の体積固有抵抗値の導電剤粒子を使用した場合には、導電性樹脂シートを真空成形やプレス成形などの熱成形によって成形すると、樹脂シートが局部的に延伸され樹脂シートが薄くなる結果、導電剤粒子が成形物表面に露出する割合が増加し、これらの導電剤粒子の剥落が発生し、剥落した導電剤粒子が電子部品にショート損傷（剥落した導電剤粒子が電子部品の端子間に挟まり、回路をショートさせる現象）を与えたり、電子部品の外観汚染を生じるという課題がある。

また、前記（２）の方法の場合は、ポリスチレン樹脂シートの両面または片面に熱可塑性樹脂をバインダーとする導電性塗料により導電性樹脂層を形成している。この導電性樹脂シートから電子部品の容器を形成し、電子部品を包装した場合、上記ポリスチレン樹脂シートは硬質であることから、包装の内外からの衝撃が内部の電子部品に伝わり易く、包装品の搬送時の内外からの衝撃によって樹脂シートの表面の導電層が削れて微粉を発生し、電子部品の外観を損なったり、電子部品の機能を損なうという課題がある。

従って、本発明の目的は、上記問題点を解決し、容器に成形した状態で電子部品を包装し、内外からの衝撃を緩和して削れ（微粉）を発生せず、結果として電子部品を汚染および損傷させることがない導電性樹脂シートおよび電子部品の収納容器を提供することである。

上記目的は以下の本発明によって達成される。すなわち、本発明は、剛性樹脂シートの両面に軟質樹脂からなる導電性のクッション層が形成されてなる３層構造の導電性樹脂シートで形成されており、上記剛性樹脂シートが、曲げ弾性率が２，０００ＭＰａ以上のハイインパクトポリスチレンシートであり、上記クッション層が、ＪＩＳＫ７２０４の試験で、摩耗輪ＣＳ１７、アーム自重が２５０ｇ、おもり２５０ｇおよび回転速度６０回／ｍｉｎ．の試験条件で、１，０００回後の摩耗量が１０ｍｇ以下であるスチレン系熱可塑性エラストマーからなり、該軟質樹脂からなるクッション層の厚みが１０μｍ以上であり、該クッション層の導電性が、ポリウレタン樹脂溶液に導電性カーボン又はドーピングポリアニリンを分散させて調製した導電塗料を塗布および乾燥することで付与されており、その表面固有抵抗値が、２５℃、５０％湿度で１０ ⁷ Ω／ｃｍ ² 以下であることを特徴とする電子部品の収納容器を提供する。

上記本発明においては、前記導電塗料の塗布量が、乾燥後の厚みが０．５〜１．０μｍとなる量であること；前記クッション層の厚みが５０μｍ以上２００μｍ以下であること；および前記摩耗量が５ｍｇ以下であることが好ましい。

本発明によれば、容器に成形した状態で電子部品を包装しても、導電性樹脂シートの両面に内外からの衝撃を吸収するクッション層が形成されているので、搬送時などにおいても削れ（微粉）を発生せず、結果として電子部品を汚染および損傷させることがない導電性樹脂シートおよび電子部品の収納容器を提供することができる。

次に発明を実施するための最良の形態を挙げて本発明をさらに詳しく説明する。図１は、本発明の導電性樹脂シートの断面を図解的に説明する図である。本発明の導電性樹脂シートは図示の通り、硬質樹脂シートの両面に軟質樹脂からなるクッション層が形成され、少なくとも一方が導電性クッション層からなる構成である。図２は、図１に示す導電性樹脂シートを熱成形により成形し、多数の容器を並列的に形成した状態を示している。

従来技術においては、上記のように硬質樹脂シートの表面に直接導電層を形成した導電性樹脂シートから容器を成形し、電子部品を包装した場合、搬送時に外部からの衝撃により電子部品が内部で踊り、電子部品の表面の一部が導電層に衝突し、導電層の一部を削り、微粉が発生した。これに対して本発明では硬質樹脂シートの両面にクッション層が形成され、該クッション層で衝撃が吸収されることから、削れの発生が抑制され、電子部品の損傷が顕著に抑制される。特に硬質樹脂シートとクッション層の両方をポリスチレン系樹脂材料で形成することにより、衝撃によるクッション層の削れが生じにくい。

本発明で使用する硬質樹脂は、導電性樹脂シートに適当な剛性を与えるものであり、曲げ弾性率が２，０００ＭＰａ以上３，０００ＭＰａ以下、好ましくは２，１００ＭＰａ以上２，６００ＭＰａ以下の硬質樹脂であり、特にポリスチレンをゴムで変性したハイインパクトポリスチレンが好ましい。このハイインパクトポリスチレンは、例えば、商品名Ｅ６４０Ｎ（東洋スチレン（株）製）などの商品名で市場から入手して使用することができる。上記曲げ弾性率が２，０００ＭＰａ未満では、包装容器とした場合の剛性が不足し、一方、上記曲げ弾性率が３，０００ＭＰａを超えると衝撃強度が不足する。上記硬質樹脂からなるシートの厚みは１５０μｍ以上１，２００μｍ以下であることが好ましい。

上記硬質樹脂シートの両面に形成するクッション層は軟質樹脂から形成する。使用する軟質樹脂は、シートとしたときに、ＪＩＳＫ７２０４の試験で、摩耗輪ＣＳ１７、アーム自重が２５０ｇ、おもり２５０ｇおよび回転速度６０回／ｍｉｎ．の試験条件で、摩耗量が１，０００回後に１０ｍｇ以下が好ましく、より好ましくは５ｍｇ以下である。このような軟質樹脂としては、スチレン系熱可塑性エラストマーが好ましく、例えば、ポリスチレン−ポリブタジエン−ポリスチレン、およびその水素添加物であるスチレン系ブロックコポリマーなどが好ましく、例えば、商品名アサフレックス８３０（旭化成ケミカルズ（株）製）、商品名タフプレンＴＲ１２６（旭化成（株）製）などとして市場から入手して使用することができる。

上記軟質樹脂からなるクッション層の厚みは１０μｍ以上３００μｍ以下が好ましく、より好ましくは５０μｍ以上２００μｍ以下である。厚みが１０μｍ未満では、導電性樹脂シートを包装容器に成型した場合、容器のコーナー部などが延伸してクッション層が薄くなり、クッション性および導電性が低下することがある。一方、厚みが３００μｍ以上では導電性シートの全体の厚みが大きくなり不経済である。

上記硬質樹脂シートとその両面に形成したクッション層とからなる３層構造の樹脂シートは、ラミネート方法、塗布方法、共押出方法などの従来技術のいずれによっても形成できるが、３層の共押出成形機を用いて形成することが好ましい。この際、硬質樹脂と軟質樹脂の双方ともスチレン系の樹脂を使用することで、各層間の剥離強度が著しく高くなるので好ましい。３層構造の樹脂シートの厚みは全体で２００μｍ以上１，５００μｍ以下の範囲であることが好ましい。

本発明では、上記クッション層の少なくとも一方の表面は導電性（帯電防止性）とする。クッション層を導電性にする方法としては、導電剤を含む導電塗料を塗布する方法（１）、クッション層の原料である軟質樹脂に導電剤を練り込んでおき、上記の方法で３層構造とする方法（２）が挙げられる。ここで使用する導電剤としては、従来、導電剤や帯電防止剤に使用されているものがいずれも使用可能であり、例えば、それ自体の体積固有抵抗値が１０⁵Ω／ｃｍ²以下の金属粉、導電性カーボン、繊維状導電物質、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェンなどの導電剤粒子、それ自体の体積固有抵抗値が１０⁶Ω／ｃｍ²以上であるイオン性低分子物質やイオン性高分子物質、例えば、アニオン性、カチオン性、またはノニオン性親水性基を有する低分子物質や高分子物質が挙げられる。

上記導電剤の使用量は、前記（１）および（２）の方法で導電層（クッション層）を形成した場合、２５℃、５０％相対湿度で測定したときの表面固有抵抗値（Hiresta I P-HT２６０；三菱油化（株）製にて測定した値である。以下同じ）が１０¹²Ω／ｃｍ²以下、好ましくは１０⁴〜１０¹²Ω／ｃｍ²となる量である。表面固有抵抗値が１０⁴Ω／ｃｍ²より低いと、帯電した静電気により電子部品に衝撃を与える場合がある。一方、表面固有抵抗値が１０¹²Ω／ｃｍ²より高いと、静電気の減衰時間が長くなり、静電気による障害が発生し易くなる。なお、上記導電剤は、前記硬質樹脂シート中に練り込んでおいてもよい。

本発明の電子部品の容器を製造する方法は、何れの熱成形方法によってもよいが、代表的には真空成形が好ましい。真空成形には雌型を使用するストレート成形、雄型を用いるドレープ成形およびこれらの方法を組み合わせたプラグアシスト成形方法があり、いずれの方法も使用可能である。これらの成形方法においては、前記導電性樹脂シートをその軟化温度に加熱して雄型または雌型或いは雄型と雌型によって容器形状に成形し、冷却後脱型して容器が得られる。このようにして成形された容器の導電性樹脂シートの厚みは、通常２００μｍ以上１，５００μｍ以下の範囲が好ましい。

上記成形方法によって成形すると、従来技術（特許文献１）のように、軟質樹脂を被膜形成材料とする導電性塗料によって導電層を形成すると、成形時に導電性樹脂シートが面積比で数倍に引き伸ばされ、その結果、導電性樹脂シートの厚みが１／２〜１／４程度に減少し、図２に示すように特に容器のコーナー部においては、導電層が非常に薄くなって、導電層を形成している軟質樹脂によるクッション性が失われる。これに対して、前記本発明の導電性樹脂シートを用いて容器を成形した場合には、クッション層が比較的厚く、１０μｍ以上に形成されているので延伸後においてもクッション層のクッション性能は失われない。

次に実施例および比較例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。なお、文中「部」または「％」とあるのは特に断りのない限り質量基準である。
実施例１
３層の押出機を用いて、中間層がハイインパクトポリスチレン層（硬質樹脂層、厚み８００μｍ）（商品名Ｅ６４０Ｎ、曲げ弾性率２，３８０ＭＰａ、東洋スチレン（株）製）であり、上下層がスチレン系熱可塑性エラストマー（クッション層、各厚み１００μｍ）（商品名アサフレックス８３０、旭化成ケミカルズ（株）製）から全厚１，０００μｍの３層構造の樹脂シートを得た。

一方、ポリウレタン樹脂１５部をメチルエチルケトン／酢酸エチル（質量比１／１）混合溶剤７３部に溶解したポリウレタン樹脂溶液に、１２部の導電性カーボンを分散させて導電塗料を調製した。この導電塗料を前記の３層構造の樹脂シートの両面に乾燥後の厚みが０．５〜１．０μｍとなる塗布量で塗布および乾燥して表面が導電性であるクッション層を形成した。

参考例２
実施例１におけるクッション層を、帯電防止剤（商品名ＳＢ−１０、花王（株）製）が４％練り込まれているスチレン系熱可塑性エラストマー（クッション層、各厚み１００μｍ）（商品名アサフレックス８３０、旭化成ケミカルズ（株）製）から形成し、導電性塗料を使用しなかった以外は実施例１と同様にして本発明の参考例で使用する導電性樹脂シートを得た（以下、本発明で使用する導電性樹脂シートを本発明の導電性樹脂シートと呼ぶ）。

実施例３
実施例１におけるクッション層を、スチレン系熱可塑性エラストマー（クッション層、各厚み１００μｍ）（商品名タフプレンＴＲ１２６、旭化成（株）製）から形成した以外は実施例１と同様にして本発明の導電性樹脂シートを得た。

実施例４
実施例１における導電塗料中のカーボンブラックをドーピングポリアニリンに代えた以外は実施例１と同様にして本発明の導電性樹脂シートを得た。

比較例１
ハイインパクトポリスチレン（商品名Ｅ６４０Ｎ、曲げ弾性率２，３８０ＭＰａ、東洋スチレン（株）製）のみで厚さ１，０００μｍの樹脂シートを作成した。

比較例２
比較例１の樹脂シートの両面に、スチレン系熱可塑性エラストマー（商品名アサフレックス８３０、旭化成ケミカルズ（株）製）からなるフィルム（各厚さ７μｍ）を熱ラミネートして３層構造の樹脂シートを得た。

比較例３
実施例４において導電性塗料を塗布する以前の樹脂シート。
比較例４
実施例４において中間層を軟質樹脂（商品名アサフレックス８１０、曲げ弾性率１，４００ＭＰａ、旭化成ケミカルズ（株）製）から形成した以外は実施例４と同様にして導電性樹脂シートを得た。

［容器の作成］
前記実施例、参考例および比較例の各樹脂シートを用いて真空成型を行い、２８ｃｍ×３８ｃｍの面積中に、５．６ｃｍ×５．８ｃｍで深さ１．５ｃｍの凹形状の窪み３０個を平均に分布させたトレイを作成した。樹脂シートの上記窪みの底の厚さは約０．７ｍｍになっていた。

［試験方法］
前記実施例、参考例および比較例の樹脂シートおよびトレイについて下記の試験を行い、表１に示す結果を得た。
（１）表面固有抵抗値
２５℃、５０％相対湿度でHiresta I P-HT２６０（三菱油化（株）製）にて表面固有抵抗値を測定した。

（２）耐摩耗性試験
ＪＩＳＫ７２０４に従い、摩耗輪ＣＳ１７、アーム自重が２５０ｇ、おもり２５０ｇおよび回転速度６０回／ｍｉｎ．の条件で行い、１，０００回後の摩耗量を測定した。
（３）削れ発生数
上記各トレイの窪みの裏面側を平滑な金属面に接地させてテープで固定する。固定されたトレイの全ての窪みに、電子部品を入れ、該トレイの上に、同じ形状のトレイを１枚重ねて上部に荷重４ｋｇをかける。振動試験機（商品名PROMAX2020、HEIDOLPH社製）を用いて、振動軌道直径２０ｃｍ、３００ｒｐｍの条件で１０分間振動させた。その後トレイの表面に発生した削れの個数を観測した。

（４）垂れ下がり試験
別の各トレイの短い端（２８ｃｍ側）を抑えて、対称側の端部の水平からの垂れ下がり距離を計測した。

上記表１から明らかであるように、実施例１、３、４の本発明の導電性樹脂シートは、全ての試験項目で耐摩耗性の導電性シートとして満足する特性を示した。これに対して比較例１、２は摩耗量および削れの特性に劣り、比較例３は抵抗値が高く、減衰時間が長く静電気対策シートとして使用できない。また、比較例４は剛性が不足し、トレイに部品を入れて搬送するのが困難である。

本発明によれば、容器に成形した状態で電子部品を包装しても、導電性シートの両面に内外からの衝撃を吸収するクッション層が形成されているので、搬送時などにおいても微粉を発生せず、結果として電子部品を汚染および損傷させることがない導電性樹脂シートおよび電子部品の収納容器を提供することができる。

本発明の導電性樹脂シートの断面を図解的に示す図。 導電性樹脂シートから容器を成形する状態を説明する図。

Claims (4)

1. 剛性樹脂シートの両面に軟質樹脂からなる導電性のクッション層が形成されてなる３層構造の導電性樹脂シートで形成されており、
   前記剛性樹脂シートが、曲げ弾性率が２，０００ＭＰａ以上３，０００ＭＰａ以下のハイインパクトポリスチレンシートであり、
   前記クッション層が、ＪＩＳＫ７２０４の試験で、摩耗輪ＣＳ１７、アーム自重が２５０ｇ、おもり２５０ｇおよび回転速度６０回／ｍｉｎ．の試験条件で、１，０００回後の摩耗量が１０ｍｇ以下であるスチレン系熱可塑性エラストマーからなり、
   前記クッション層のそれぞれの厚みが５０μｍ以上２００μｍ以下であり、
   前記クッション層の導電性が、ポリウレタン樹脂溶液に導電性カーボン又はドーピングポリアニリンを分散させて調製した導電塗料を塗布および乾燥することで付与されており、
   その表面固有抵抗値が、２５℃、５０％相対湿度で１０ ⁴ Ω／ｃｍ ² 以上１０⁷Ω／ｃｍ²以下であることを特徴とする電子部品の収納容器。
2. 前記導電塗料の塗布量が、乾燥後の厚みが０．５〜１．０μｍとなる量である請求項１に記載の電子部品の収納容器。
3. 前記クッション層のそれぞれの厚みが１００μｍ以上２００μｍ以下であり、且つ、前記３層構造の導電性樹脂シートの厚みが全体で１，０００μｍ以上１，５００μｍ以下である請求項１又は２に記載の電子部品の収納容器。
4. 前記摩耗量が５ｍｇ以下である請求項１〜３のいずれか１項に記載の電子部品の収納容器。

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