JP5817515B2 - 多層シートおよび、それを用いた電子部品包装用キャリアテープ - Google Patents

Description

本発明は、多層シートおよび、それを用いた電子部品包装用キャリアテープに関するものである。

従来のキャリアテープ用多層シートは、スプロケット穴およびエンボス部の穴あけにおいてバリが発生する場合があり、使用時にバリが削れて落下し部品への異物付着などの不具合が発生していた。

また、最近では電子部品の小型化により、バリが削れた落下物の影響が大きくなっており、バリ落下を防止するためのバリ除去装置や材料面の改善が行われている。

特開２００３−１３６５４５号公報 特開２００２−３２１２２９号公報 ＷＯ２００６／０３０８７１

従来のキャリアテープのバリ除去方法としては特許文献１、２にあるように打ち抜いた後で、バリを超音波やレーザーで取り除く方法が提示されている。また、特許文献３のようにＡＢＳのゴム量の調整、シート各層間の密着強度のアップなどによってバリの除去およびバリの発生の低減が行われている。しかし、打ち抜いた後にバリを取り除く方法は追加設備と追加工程が必要となり、コストの上昇の原因となる。また、シート層間の密着強度の上昇は、ある程度までバリの発生を抑える効果が得られるが、その効果にも限界があった。

本発明の目的は、バリの発生および打ち抜き条件によるバリの発生影響を少なくする多層シートを提供する。

このような目的は、下記（１）〜（８）の本発明により達成される。
（１）基材層と導電層とを有する多層シートであって、前記多層シートの引っ張り弾性率が１４００ＭＰａ以上２２００ＭＰａ以下であり、かつ面衝撃に対する厚さあたりの貫通エネルギーが１．７Ｊ／ｍｍ以上３．０Ｊ／ｍｍ以下であることを特徴とする多層シート。
（２）前記基材層が耐衝撃性ポリスチレンを含む樹脂組成物で構成される（１）に記載の多層シート。
（３）前記樹脂組成物における耐衝撃性ポリスチレンの含有量が５０重量％以上である（２）に記載の多層シート。
（４）前記樹脂組成物がさらにポリスチレンを含む（２）または（３）に記載の多層シート。
（５）前記基材層の厚みが、多層シート全体の６０％以上９５％以下である（１）〜（４）のいずれかに記載の多層シート。
（６）前記導電層が、導電ポリスチレンを含む（１）〜（５）のいずれかに記載の多層シート。
（７）前記基材層の両方の面に、第一の導電層と、第二の導電層を含む（１）〜（６）のいずれかに記載の多層シート。
（８）（１）〜（７）に記載の多層シートで構成される電子部品包装用キャリアテープ。

本発明によりバリの除去工程が不要となり、追加設備や工程が必要なくなり設備および工程でのエネルギー消費およびコストを低減することができるとともに、バリの発生が少なくなるため部品へのバリの付着による不良の発生を減らすことが出来る。

本発明の一実施形態に係る多層シートである。 本発明の一実施形態に係るキャリアテープ製造装置の模式的斜視図である。 本発明の一実施形態に係るキャリアテープ製造装置の模式的側面図である。

以下、本発明の多層シートについて、具体的な実施形態に基づいて詳細に説明する。

本発明の多層シートは、基材層と導電層とを有する多層シートであって、前記多層シートの引っ張り弾性率が１４００ＭＰａ以上２２００ＭＰａ以下であり、前記多層シートの面衝撃による厚さあたりの貫通エネルギーが１．７Ｊ／ｍｍ以上３．０Ｊ／ｍｍ以下であることを特徴とする。

また、本発明の電子部品包装用キャリアテープは、前記多層シートで構成されることを特徴とする。

本発明の多層シートは、上記のような構成をとることにより、スプロケット穴およびエンボス部の穴あけにおいてバリの発生を抑制し、部品へのバリの付着による不良の発生を減らすことが出来る。

＜多層シート＞
まず、多層シートについて説明する。
図１に示すように、多層シート１０は、第一の導電層１と、基材層２と、第二の導電層３とが、この順に積層されてなる。

このような多層シート１０の引っ張り弾性率は、１４００ＭＰａ以上２２００ＭＰａ以下である。多層シート１０がこのような弾性率を有することにより、スプロケット穴およびエンボス部の穴あけにおけるバリの発生を抑制し、かつシートが破れる等の不良を抑制することができる。

また、前記多層シート１０の引っ張り弾性率は、好ましくは１５００ＭＰａ以上２１００ＭＰａ以下であり、より好ましくは１７００ＭＰａ以上１９００ＭＰａ以下である。引っ張り弾性率が前記下限値以上であることにより、スプロケット穴およびエンボス部の穴あけにおけるバリの発生の抑制効果がより向上し、かつ適度に剛性があるためキャリアテープの取り扱い性がよくなるという効果が向上する。前記上限値以下であることにより、スプロケット穴およびエンボス部の穴あけにおいて、シートが破れる等の不良をより抑制することができ、かつ柔軟性あるためキャリアテープの耐割れ性が向上する。

多層シート１０の引っ張り弾性率は、スプロケット穴およびエンボス部の穴あけにおける条件を想定した温度における引っ張り弾性率であって、例えば１０℃以上４０℃以下の温度における引っ張り弾性率である。このような引っ張り弾性率は、多層シートをＪＩＳ Ｋ６７３４による引張試験方法に準拠し、１号ダンベルにて試験片を作成して、引張試験機により引張速度１ｍｍ／ｍｉｎにて引張試験を実施して測定することができる。

多層シート１０の面衝撃に対する厚さあたりの貫通エネルギーは１．７Ｊ／ｍｍ以上３Ｊ／ｍｍ以下である。多層シート１０がこのような貫通エネルギーを有することにより、スプロケット穴およびエンボス部の穴あけにおけるバリの発生を抑制し、かつシートが破れる等の不良を抑制することができる。

また、多層シート１０の面衝撃に対する厚さあたりの貫通エネルギーは、１．９Ｊ／ｍｍ以上２．７Ｊ／ｍｍ以下が好ましく、より好ましくは２．１Ｊ／ｍｍ以上２．５Ｊ／ｍｍ以下である。前記下限値以上であることにより、スプロケット穴およびエンボス部の穴あけにおいて、シートが破れる等の不良をより抑制することができ、かつキャリアテープの取り扱い時の割れが低減できる。また、前記上限値以下であることにより、スプロケット穴およびエンボス部の穴あけにおけるバリの発生の抑制効果がより向上し、かつ十分な成形加工性が確保できる。

多層シート１０の面衝撃に対する厚さあたりの貫通エネルギーは、スプロケット穴およびエンボス部の穴あけにおける条件を想定した温度における厚さあたりの貫通エネルギーであって、例えば１０℃以上４０℃以下の温度における貫通エネルギーである。このような貫通エネルギーは、例えば多層シートが破断するまでの荷重変化から求めることができる。具体的には、多層シートをφ４０ｍｍで作製し、周辺を固定し、先端Ｒ１０ｍｍ、落下速度２．６ｍ／ｍｉｎ、荷重１．０２ｋｇのロードセルを設置したストライカーを多層シートのほぼ中央に落下させて多層シートが破断するまでの荷重変化を測定することで求められる。詳細は、多層シートがロードセルと接触してから多層シートが破断するまでの、多層シートの変位量とロードセルにかかった荷重変化より、荷重−変位曲線を作成し、その面積から貫通エネルギーを求めた。

多層シート１０は、引っ張り弾性率と、貫通エネルギーとを前記範囲内にすることで、スプロケット穴およびエンボス部の穴あけにおいて、加工時にフィルムが延伸しにくくなることによりバリの発生を抑制し、適度な耐衝撃性を有することにより加工時にフィルムが割れることによるキャリアテープの不良を十分に抑制できる。

多層シート１０における基材層２は、特に限定されないが、例えば、ポリスチレン、耐衝撃性ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエーテル、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、ポリオレフィン等を含む樹脂組成物で構成されることが好ましく、耐衝撃性ポリスチレンを含む樹脂組成物で構成されることがより好ましい。耐衝撃性ポリスチレンを含むことで、バリの発生を抑制する効果が向上する。

このとき、前記樹脂組成物における耐衝撃性ポリスチレンの含有量は５０重量％以上が好ましく、８０重量％以上がより好ましい。前記範囲内であることで、バリの発生を抑制する効果を向上させつつ、スプロケット穴およびエンボス部の穴あけにおいて、多層シート１０が破れる等の不良を抑制する効果を十分に発揮させることができる。

耐衝撃性ポリスチレンとは、ポリスチレン樹脂の耐衝撃性を向上させるために、ゴム状弾性体をポリスチレン中に重合、分散させたものであり、一般的に３〜１５重量部程度ゴム状弾性体を含有している。ゴム状弾性体としては、特に限定されないが、例えばスチレンブタジエンゴム、アクリルゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、天然ゴム等が挙げられ、スチレンブタジエンゴムが好ましい。

前記樹脂組成物は、さらにポリスチレンを含むことが好ましい。ポリスチレンを含むことで、スプロケット穴およびエンボス部の穴あけにおいて、シートが破れる等の不良を抑制することができる。

前記樹脂組成物は、基材層２の物性を損なわない範囲内で、必要に応じてその他の成分、例えば、難燃剤、滴下防止剤、染顔料、熱安定剤、紫外線吸収剤、蛍光増白剤、滑剤、可塑剤、加工助剤、分散剤、離型剤、増粘剤、酸化防止剤、帯電防止剤、増量剤などを添加することができる。

基材層２の厚みは、多層シート１０全体の６０％以上９５％以下であることが好ましく、より好ましくは７０％以上９０％以下である。前記下限値以上であることにより、バリの発生を抑制する効果が向上し、前記上限値以下であることにより、多層シート１０をキャリアテープとして使用した場合に、静電気の発生を十分に防ぐことができる。

第一の導電層１および第二の導電層３は、導電性を有する層であれば特に限定されないが、例えば導電ポリスチレン、導電ポリカーボネート、導電ポリエステル等を含むことが好ましく、導電ポリスチレンを含むことがより好ましい。導電ポリスチレンは、ポリスチレンを主成分とする樹脂組成物であって、導電性フィラーを含有している樹脂組成物である。

前記導電性フィラーとしては、特に限定されないが、例えば、カーボンブラックやカーボンファイバー等が挙げられる。カーボンブラックとしては、例えば、ファーネスブラック、チャンネルブラック、ケッチェンブラック、アセチレンブラック等が挙げられる。なお、これらのカーボンブラックの中でも、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との理由からケッチェンブラック、アセチレンブラックが好ましい。導電ポリスチレンは、導電性フィラーの種類にもよるが、１０重量％以上３０重量％以下の導電性フィラーを含有していることが好ましく、１５重量％以上２５重量％以下がより好ましい。

なお、第一の導電層１と第二の導電層３とは、同じものを用いても異なるものを用いても良いが、多層シート１０の反りを低減させるためには、同じものを用いることが好ましい。

多層シート１０の厚さは、特に限定されないが、１００μｍ以上４００μｍ以下が好ましく、２００μｍ以上３００μｍ以下がより好ましい。前記下限値以上であることで、キャリアテープとしての切れや割れがおこりにくくなる効果があり、前記上限値以下であることで、キャリアテープの成形および取扱いが行いやすい。

本発明の多層シート１０が、上述した引っ張り弾性率および貫通エネルギーの値を満たすためには、第１導電層１と、基材層２と、第２導電層３とが、十分に密着していること、また、基材層２が多層シート１０における主成分となる関係を満たすことが好ましい。これにより基材層２の物性により多層シート１０の引っ張り弾性率および貫通エネルギーの値が決定される。このことから、基材層２の組成を上述の範囲で選択することで、本発明の多層シートを得ることができる。

本実施形態では、基材層２の両面に導電層（第一の導電層および第二の導電層）が形成された実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されず、基材層の一方の面側のみに導電層が形成されるものであっても良い。

＜多層シートの製造方法＞
前記多層シートの製造方法は、特に限定されないが、例えば、上述の成分全て又は一部を、バンバリーミキサー、タンブラー、リボンブレンダー、スーパーミキサー等の予備混合装置を用いて混合し、さらに重量式供給機、単軸押出機や二軸押出機、コニーダー等の溶融混練装置等を用いて混練、ペレット化した後、公知の方法、例えば、単軸押出機または二軸押出機にマルチマニホールドやフィードブロック方式による多層押出し成形による多層シート化や基材層と導電層を前記の押出機やカレンダーによる成形方法により個別に作製しプレスやラミネートにより積層一体化して製造することができる。

ここで、基材層２の樹脂組成物に、多層シートの製造時に発生した端材を含めることができる。基材層２の樹脂組成物に多層シートの端材が含まれることで、導電層の成分が基材層に少量含まれることにより、基材層２と導電層の密着を向上させることができる。

＜キャリアテープ＞
本発明のキャリアテープは、前記多層シートから構成される。

前記キャリアテープは、前記多層シートを接触式加熱装置により加熱して軟化させた後、真空成形、プレス成形、圧空成形、プラグアシスト成形等の公知の成形方法を利用して製造することができる。

なお、キャリアテープ製造装置の一例を図２および図３には示した。このキャリアテープ製造装置１００を説明すると以下の通りである。

キャリアテープ製造装置１００は、主に、接触式ヒータ装置１２０および成形装置１１０から構成される。なお、接触式ヒータ装置１２０は、成形装置１１０の多層シート送り方向Ｄｓ上流側に配設されている。

接触式ヒータ装置１２０では、図２および図３に示されるように、多層シート送り方向Ｄｓに沿って４つの熱盤装置１２１，１２２，１２３，１２４が略等間隔に配置されている。そして、熱盤装置１２１，１２２，１２３，１２４は、主に、可動熱盤１２１ａ，１２２ａ，１２３ａ，１２４ａおよび固定熱盤１２１ｂ，１２２ｂ，１２３ｂ，１２４ｂから構成されている。なお、可動熱盤１２１ａ，１２２ａ，１２３ａ，１２４ａおよび固定熱盤１２１ｂ，１２２ｂ，１２３ｂ，１２４ｂには、図２に示されるように、対向面に離型シートＴｆが貼着されている。そして、この接触式ヒータ装置１２０では、４つの可動熱盤１２１ａ，１２２ａ，１２３ａ，１２４ａが所定時間間隔で同期して固定熱盤１２１ｂ，１２２ｂ，１２３ｂ，１２４ｂに向かって移動し、多層シートＳに接触することにより多層シートＳを加熱して軟化させる。

なお、多層シートＳは、間欠的に、２つ分の熱盤装置１２１，１２２，１２３，１２４に相当する距離だけ、多層シート送り方向Ｄｓに送られる。つまり、この接触式ヒータ装置１２０では、多層シートＳは２度、熱盤装置１２１，１２２，１２３，１２４により加熱されることになる。

成形装置１１０は、図２および図３に示されるように、主に、可動成形型１１１、固定成形型１１２および減圧装置１１３から構成されている。可動成形型１１１には突起部（図示せず）が設けられており、固定成形型１１２には可動成形型１１１の突起部に嵌め合う凹部（図示せず）が設けられている。減圧装置１１３は、固定成形型１１２の下部に設けられており、固定成形型１１２の凹部の壁に形成された開口を介して、凹部の内空間を減圧することができるようになっている。

なお、可動成形型１１１は、可動熱盤１２１ａ，１２２ａ，１２３ａ，１２４ａと同期して固定成形型１１２に向かって移動し、スプロケット穴およびエンボス部の穴あけを行うことができるようになっている。

以下、実施例および比較例を示して、本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

（実施例１）
（１）ペレットの作製
耐衝撃性ポリスチレン樹脂（ＰＳジャパン製、４７５Ｄ）を８０重量％と、ポリスチレン樹脂（ＰＳジャパン製、Ｇ９５０４）を２０重量％とを混合し、シリンダー径４５ｍｍの二軸押出機に投入して混練し、基材層を構成する樹脂組成物のペレットを作製した。
また、耐衝撃ポリスチレン樹脂９８重量％、エチレン・酢酸ビニル共重合体２重量％の混合物１００重量部に対してカーボン３０重量部を混合し、シリンダー径４５ｍｍの二軸押出機に投入して混練し、導電層を構成する樹脂組成物のペレットを作製した。

（２）多層シートの作製
上述のようにして得られたそれぞれのペレットをシリンダー径５０ｍｍ一軸押出機により混練し、マルチマニホールドダイスにより基材層の両方の面に、第一の導電層と、第二の導電層を積層し、冷却しながら引き取り機により３００μｍ厚の多層シートを作製した。
第一の導電層の厚みは１５μｍ、基材層の厚みは２７０μｍ、第二導電層の厚みは１５μｍであった。また、作製した多層シートの物性測定を行った。２５℃における引張弾性率は１９００ＭＰａであり、２５℃における面衝撃に対する貫通エネルギーは１．８Ｊ／ｍｍであった。

（３）キャリアテープの作製
上述の図２および図３に示されるようなキャリアテープ製造装置に、上述の多層テープを供給して、ヒーター温度２００℃にて成形し、スプロケット穴をあけ、キャリアテープを製造した。

（４）キャリアテープの作製におけるバリの発生観察
上述のように製造されたキャリアテープについて、顕微鏡によりスプロケット穴のバリの発生状況、およびエンボス穴におけるバリの有無を２０点確認し、０．１５ｍｍ以上のバリの発生を確認した。同様のキャリアテープの観察を２０回繰り返し、評価結果を以下のように分類した。結果を表１に示す。
◎：０．１５ｍｍ以上のバリが２０回の観察で０回観察された。
○：０．１５ｍｍ以上のバリが２０回の観察で１回〜２回観察された。
×：０．１５ｍｍ以上のバリが２０回の観察で３回以上観察された。

（実施例２）
表１に示されるように変更した他は、実施例１と同様にキャリアテープを作製した。作製した多層シートの２５℃における引張弾性率は２０８０ＭＰａであり、２５℃における面衝撃による貫通エネルギーは１．８Ｊ／ｍｍであった。実施例１と同様に作製したキャリアテープのバリの発生状況を確認した。結果を表１に示す。

（実施例３）
表１に示されるように変更した他は、実施例１と同様にキャリアテープを作製した。作製した多層シートの２５℃における引張弾性率は２２００ＭＰａであり、２５℃における面衝撃による貫通エネルギーは１．７Ｊ／ｍｍであった。実施例１と同様に作製したキャリアテープのバリの発生状況を確認した。結果を表１に示す。

（実施例４）
表１に示されるように変更した他は、実施例１と同様にキャリアテープを作製した。作製した多層シートの２５℃における引張弾性率は１８００ＭＰａであり、２５℃における面衝撃による貫通エネルギーは２．６Ｊ／ｍｍであった。実施例１と同様に作製したキャリアテープのバリの発生状況を確認した。結果を表１に示す。

（実施例５）
表１に示されるように変更した他は、実施例１と同様にキャリアテープを作製した。作製した多層シートの２５℃における引張弾性率は１８５０ＭＰａであり、２５℃における面衝撃による貫通エネルギーは２．２Ｊ／ｍｍであった。実施例１と同様に作製したキャリアテープのバリの発生状況を確認した。結果を表１に示す。

（比較例１）
表１に示されるように変更した他は、実施例１と同様にキャリアテープを作製した。作製した多層シートの２５℃における引張弾性率は２４００ＭＰａであり、２５℃における面衝撃による貫通エネルギーは１．１Ｊ／ｍｍであった。実施例１と同様に作製したキャリアテープのバリの発生状況を確認した。結果を表１に示す。

表１から明らかのように、実施例１〜５は、スプロケット穴およびエンボス部の穴あけにおいてバリの発生を抑制し、比較例では十分な結果が得られなかった。

１ 第一の導電層
２ 基材層
３ 第二の導電層
１０ 多層シート
１００ キャリアテープ製造装置
１１０ 真空成形装置
１１１ 可動成形型
１１２ 固定成形型
１１３ 減圧装置
１２０ 接触式ヒータ装置
１２１〜１２４ 熱盤装置
１２１ａ〜１２４ａ 可動熱盤
１２１ｂ〜１２４ｂ 固定熱盤
Ｄｓ 樹脂組成物シート送り方向

Claims (3)

1. 基材層と導電層とを有する多層シートであって、
   前記基材層が、５０質量％以上の耐衝撃性ポリスチレンとポリスチレンからなる樹脂組成物で構成され、
   前記導電層が、耐衝撃性ポリスチレンを含む樹脂組成物で構成され、
   前記基材層の厚みが、多層シート全体の６０％以上９５％以下であり、
   前記多層シートの引っ張り弾性率が１４００ＭＰａ以上２２００ＭＰａ以下であり、かつ面衝撃に対する厚さあたりの貫通エネルギーが１．７Ｊ／ｍｍ以上３．０Ｊ／ｍｍ以下であることを特徴とする多層シート。
2. 前記基材層の両方の面に、第一の導電層と、第二の導電層を含む請求項１に記載の多層シート。
3. 請求項１または２に記載の多層シートで構成される電子部品包装用キャリアテープ。
   
   
   

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