JPH05311061A - 耐熱導電性樹脂組成物及びその成形品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 耐熱導電性樹脂組成物として、制電特性、機
械的物性及び高温加熱下での寸法安定性に優れ、また卓
越した衝撃強度を有する帯電・静電気防止用の成形品に
利用できる樹脂組成のものを得る。 【構成】 ポリカーボネート樹脂１００重量部、カーボ
ンブラック１０〜４５重量部及びエチレン−アクリル酸
エステル共重合体１〜２０重量部からなる樹脂組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、制電特性、機械的物性
及び高温加熱下での寸法安定性に優れ、また、卓越した
衝撃強度を有し、例えば半導体集積回路装置の運搬・貯
蔵・乾燥兼用トレー及び静電気防止用製品のように上記
特性を要求される成形品などに使用することができる、
耐熱導電性樹脂組成物及びその成形品に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の半導体集積回路装置の運搬用トレ
ーは、熱可塑性樹脂に導電性フィラーとしてカーボンブ
ラック、カーボン繊維、あるいは金属粉、金属繊維など
を含有したものを成形することにより得ており、半導体
集積回路装置の運送時の静電破壊を防止するために使用
されている。

【０００３】一般に半導体集積回路装置は、基板上には
んだ付けされ、実装時の温度は約２６0 ℃まで上がる。
しかし、現在、半導体集積回路装置の封止材として使用
されているのは、エポキシ樹脂やフェノール樹脂などで
あり、これらの樹脂は、吸湿性が高いために２６０℃の
高温になると封止材中の水分が気化して体積が増加する
ことにより半導体集積回路装置が破壊するという問題が
起こる。

【０００４】そして、この問題を解消するため、半導体
集積回路装置は、一定時間予備加熱することにより封止
材中の水分を除去した後に基板に実装している。予備加
熱は、１２５〜１５０℃で行われが、加熱時間は温度に
より異なる。このため樹脂の性能としては、熱変形温度
が最低限１２５℃あることが要求される。また、半導体
集積回路装置の搬送工程では、予備加熱前後でトレー
は、自動実装機に掛けられるために厳しい寸法精度及び
低そり量などが要求される。このほか、加熱後の機械強
度なども重要である。

【０００５】従来のプラスチックトレーは、半導体集積
回路装置を搬送する際に使用されているが、プラスチッ
クトレーに使用されている熱可塑性樹脂は、ポリスチレ
ンなどであり、熱変形温度が１００℃以下であるために
予備加熱をした際に変形して、搭載されている半導体集
積回路装置のリードを曲げるなどの問題が生じるからで
ある。従って、半導体集積回路装置を予備加熱する際に
は、アルミニウム製のトレーが使用されていた。

【０００６】しかし、アルミニウム製のトレーは、重量
が大きく扱い難いことや、搬送用のトレーからアルミニ
ウム製のトレーに半導体集積回路装置を載せ替えなけれ
ばならないために、作業工程が増える欠点があり、最近
では、搬送用と予備加熱用が兼用できるトレーの要求
が、高まってきた。そこで、現在では、ＰＰＯ、ＰＢＴ
などの汎用エンジニアリングプラスチックを使用して、
耐熱性の高い導電性トレーが開発されている。しかし、
これらの導電性トレーは、導電性を確保するため導電性
フィラーを多量に混入するために衝撃強度に欠け、この
ため、取扱中にトレーが破損する危険性を秘めており、
衝撃強度の向上が必要となってきた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明者等は、以上の
問題を解決するために種々検討した結果、熱可塑性樹脂
にポリカーボネートを使用し、導電性フィラーとしてカ
ーボンブラック、補強材としてエチレン−アクリル酸エ
ステル共重合体樹脂を使用することにより、衝撃強度を
著しく改善できることを見出し、本発明を完成させたも
のである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、ポ
リカーボネート樹脂１００重量部、カーボンブラック１
０重量部〜４５重量部及びエチレン−アクリル酸エステ
ル共重合体樹脂１重量部〜２０重量部を含有してなるこ
とを特徴とする耐熱導電性樹脂組成物と、該樹脂組成物
を成形した帯電・静電気防止用成形品である。

【０００９】以下、本発明をさらに詳しく説明する。本
発明で使用するポリカーボネート樹脂は、芳香族系ポリ
カーボネート樹脂であり、製法としては、ホスゲン法
（溶剤法）、エステル交換法（溶融法）のどちらでもよ
い。

【００１０】ポリカーボネート樹脂の分子量は、粘度平
均分子量で１０，０００〜５０，０００のものであり、
好ましくは２０，０００〜３０，０００、特に好ましく
は２５，０００〜３０，０００である。粘度平均分子量
が１０，０００未満では、樹脂の流動性は向上し、成形
性は良くなるものの、衝撃強度などの機械的強度が著し
く低下する。また、粘度平均分子量が５０，０００を越
えると、衝撃強度などの機械的強度は、向上するものの
流動性が著しく低下し、成形困難になる。

【００１１】本発明に用いるカーボンブラックとして
は、粒子径が１０ｍμ〜３００ｍμ、ＤＢＰ吸油量が３
０cc〜５００ｃｃ／１００ｍｇであり、比表面積は、窒
素吸着法及び気相吸着法などで２０ｍ² 〜１８００ｍ²
／ｇのものが好ましい。

【００１２】これらに該当するカーボンブラックとして
は、ファーネス式、チャンネル式及びアセチレン式のカ
ーボンブラックが挙げられるが、特に好ましくはこの３
種の中でも導電性や作業性に優れているファーネスブラ
ックである。

【００１３】カーボンブラックの使用量は、その種類等
によって異なるが、ポリカーボネート樹脂１００重量部
に対して１０重量部〜４５重量部である。使用量が１０
重量部未満であると、樹脂組成物として十分な導電性を
付与することができず、４５重量部を越えると、成形時
の流動性及び成形品としての衝撃強度が著しく低下す
る。

【００１４】次に、本発明の補強材として使用するエチ
レン−アクリル酸エステル共重合体樹脂は、好ましくは
エチレン−アクリル酸エチル共重合体樹脂であり、特に
好ましくはエチレン−アクリル酸エチル共重合体樹脂の
コモノマーであるアクリル酸エチルの量が、１０重量％
〜５０重量％のものである。

【００１５】エチレン−アクリル酸エステル共重合体樹
脂の使用量は、ポリカーボネート樹脂１００重量部に対
して１重量部〜２０重量部である。使用量が１重量部未
満であると、補強材としての効果が得られず、２０重量
部を越えると、逆に補強効果が低下するし、また、樹脂
組成物としての耐熱性も著しく低下する。

【００１６】また、加工助剤としての各種添加剤には、
酸化防止剤や滑剤などがあり、必要に応じて樹脂組成物
に添加することができる。

【００１７】酸化防止剤の使用量は、ポリカーボネート
樹脂１００重量部に対して１重量部〜１０重量部であ
り、使用量が１重量部未満であると、酸化防止剤の効果
が得られず、１０重量部を越えると、逆に樹脂組成物の
劣化を促進して、成形品とした際の機械的強度の低下を
招く。

【００１８】滑剤の使用量は、ポリカーボネート樹脂１
００重量部に対して０．１重量部〜１０重量部であり、
使用量が０．１重量部未満であると、樹脂組成物の流動
性及び成形時の離型性に効果を示さず、１０重量部を越
えると、樹脂組成物の衝撃強度や耐熱性が著しく低下す
る。

【００１９】以上の原料を用いて耐熱導電性樹脂組成物
を製造するには、例えば、樹脂及び加工助剤をヘンシェ
ルミキサーで撹拌・混合した後、リボンブレンダーやタ
ンブラーに移してカーボンブラックを合わせて混合す
る。次に、混合物は、単軸押出機や同方向又は異方向二
軸押出機によりペレット状の形態にする。押出機の加工
温度は、２５０〜３２０℃である。

【００２０】本発明によって得られた耐熱導電性樹脂組
成物は、主に、半導体集積回路装置の搬送・貯蔵・乾燥
兼用の耐熱・帯電防止用トレー及び電気・電子機器部品
などの静電気防止対策が必要な場所に使用する製品等の
帯電・静電気防止用の成形品として使用することができ
る。

【００２１】本発明の樹脂組成物は、従来の耐熱導電性
樹脂組成物とは異なりベースに熱可塑性樹脂の中でも特
に衝撃強度の高いポリカーボネート樹脂を使用し、かつ
補強材としてエチレン−アクリル酸エステル共重合体樹
脂を使用することにより、卓越した衝撃強度を付与する
ことができる点である。

【００２２】

【実施例】以下、本発明を実施例に示して説明する。 使用原材料 １．樹脂 ＰＣ−１：ポリカーボネート樹脂、帝人化成（株）
製，商品名 パンライトＬ−１２５０Ｗ（粘度平均分子
量；２４，０００） ＰＣ−２：ポリカーボネート樹脂、帝人化成（株）
製，商品名 パンライトＫ−１３００Ｗ（粘度平均分子
量；３０，０００） ２．導電性フィラー カーボンボラック：東海カーボン（株）製、商品名
ＳＥＡＳＴ１１６ＨＭ

【００２３】３．補強材 補強材−１：エチレン−アクリル酸エチル共重合
体、日本ユニカー（株）製、商品名 ＭＢ−８７０ 補強材−２：エチレン−アクリル酸エチル共重合
体、日本ユニカー（株）製、商品名 ＤＰＤＪ−９１６
９ 補強材−３：エチレン−アクリル酸エチル共重合
体、日本ユニカー（株）製、商品名 ＮＵＣ−８０２７

【００２４】４．加工助剤 加工助剤−１：ヒンダードフェノール、旭電化工業
（株）製、商品名 ＭＡＲＫ ＡＯ−１８ 加工助剤−２：低分子量ポリエチレン、三洋化成工
業（株）製、商品名サンワックス１６１Ｐ 加工助剤−３：モンタン酸エステル、ヘキストジャ
パン（株）製、商品名ＨＯＳＴＡＭＯＮＴ ＶＰ ＥＴ
１３２

【００２５】実施例１〜４ 表１に示すそれぞれの割合の樹脂（ＰＣ−１，−２）と
補強材（補強材−１，−２，−３）及び加工助剤（加工
助剤−１，−２，−３）を、ヘンシェルミキサーに投入
して約１２分間攪拌して均一混合した後、カンブラーに
移して表１に示すそれぞれの割合のカーボンブラックを
加えて約６分間均一混合して樹脂組成物を得た。得られ
たそれぞれの樹脂組成物を用いて物性測定用の成形品を
作製して測定を行った。測定結果を表３に示す。

【００２６】

【表１】

【００２７】比較例１〜４ 表２に示すそれぞれの割合の樹脂（ＰＣ−１，−２）と
補強材（補強材−１，−２，−３）及び加工助剤（加工
助剤−１，−２，−３）を用いた以外は、実施例１と同
様な操作を行って樹脂組成物を得た。得られたそれぞれ
の樹脂組成物を用いて物性測定用の成形品を作製して測
定を行った。測定結果を表３に示す。

【００２８】

【表２】

【００２９】

【表３】

【００３０】物性測定：表面抵抗値測定方法 １．試験片：射出成形品（１２０×１２０×２ｍｍ） ２．銀電極：図１に示すように、試験片面上の９箇所に
銀電極同志の対向間隔が１ｃｍになるよう一対の５×１
０ｍｍの面積に銀系導電塗料を塗る。 ３．表面抵抗値：銀電極部分９箇所の平均値 ４．測定機器：日置電機（株）製、型式；ＨＩＯＫＩ
３１１９ ＤＩＧＩＴＡＬ ＭΩ ＨＩ ＴＥＳＴＥＲ

【００３１】比較例１及び比較例３の補強材（エチレン
−アクリル酸エチル共重合体樹脂）無添加の樹脂組成物
では、表面抵抗値、耐熱性及び流動性に差異はないが、
衝撃強度が著しく劣る。特に比較例１は、低分子量のポ
リカーボネート樹脂を使用したために、更に衝撃強度が
劣る。この様に補強材無添加では、実施例に比べ衝撃強
度が７０〜９０％低下している。

【００３２】また、比較例２及び比較例４では、補強材
（エチレン−アクリル酸エステル共重合体樹脂）をポリ
カーボネート樹脂１００重量部に対して２５重量部と過
剰に添加したために流動性は、向上するものの衝撃強度
に対しては、逆に低下させる効果を示し、更に、耐熱性
をも低下させている。この様に補強材としてのエチレン
−アクリル酸エステル共重合体樹脂の添加量は、ポリカ
ーボネート樹脂１００重量部に対して１重量部〜２０重
量部を外れると十分な衝撃強度をもつ耐熱導電性樹脂組
成物を作ることが困難となる。

【００３３】

【発明の効果】本発明による耐熱導電性樹脂組成物は、
以上に説明したようにベースの熱可塑性樹脂に耐熱性及
び衝撃強度の高いポリカーボネート樹脂を使用し、かつ
補強材としてエチレン−アクリル酸エステル共重合体を
用いることにより、導電性フィラーを多量に含有しても
耐熱導電性樹脂組成物としての衝撃強度の低下防止を著
しく改善する効果を発揮するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 物性測定用試験片面上の９箇所に銀系導電塗
料を塗布した銀電極を表す平面図。

【符号の説明】

１物性測定用試験片 ２ 銀電極

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリカーボネート樹脂１００重量部、カ
   ーボンブラック１０重量部〜４５重量部及びエチレン−
   アクリル酸エステル共重合体樹脂１重量部〜２０重量部
   を含有してなることを特徴とする耐熱導電性樹脂組成
   物。
2. 【請求項２】 請求項１記載の耐熱導電性樹脂組成物を
   成形してなる帯電・静電気防止用成形品。