TWI410449B - Conductive sheet - Google Patents

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Takeshi Miyakawa
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Denki Kagaku Kogyo Kk
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Description

導電性薄片
本發明關於具有能應付電子零件的包裝及封裝的高速化之機械強度，顯著減少沖孔及切割加工時的毛邊、鬍鬚等之發生的導電性薄片。
作為以IC為首的電子零件或使用IC的電子零件之包裝形態，使用射出盤、真空成形盤、彈匣、載帶(亦稱為壓花載帶)等。於此等包裝容器，為了防止靜電導致IC等的電子零件之破壞，而使用表面上分散有導電性填料者，廣泛使用碳黑當作導電性填料，其可廉價地得到均均且安定的表面固有電阻值。
由分散有碳黑的熱塑性樹脂所成的導電性薄片，係有機械強度或成形性降低的問題點。作為改善它的方法，專利文獻1及專利文獻2等中有提案。再者，作為機械強度高、碳脫離性優異的載帶用薄片，專利文獻3及專利文獻4中有提案。又，專利文獻5中有提案藉由氣壓成形、真空成形、加壓成形等各種成形方式來賦予易成形性的方法，專利文獻6中有提案使切割加工性提高的方法。然而，隨著電子零件的複雜化、精密化及小型化，包裝材料和薄片的寬度皆變窄、小型化，而且電子零件的包裝及封裝的高速化亦急速進展。因此，要求具有能應付此等的機械強度，且在各種成形方式中可在低溫側的寬溫度範圍內成形，加工性高的薄片。再者，目前的載帶在輸送孔穴或袋槽的中心孔之沖孔部及切割端部，容易發生毛邊、鬍鬚等，於零件的小型化之進展中，此等對於電子零件的保護所造成的不利影響之問題係顯著化。
專利文獻1：特開昭57－205145號公報專利文獻2：特開昭62－18261號公報專利文獻3：特表2003－512207號公報專利文獻4：特開2002－67258號公報專利文獻5：特開2005－297504號公報專利文獻6：特開2004－185928號公報
本發明提供具有能應付電子零件的包裝及封裝之高速化的機械強度，可在各種成形方法中於較低溫側的寬溫度範圍內成形，能得到顯著減少沖孔及切割加工時的毛邊、鬍鬚等之發生的成形品之薄片。
即，本發明具有以下要旨。
(1)一種薄片，具有含21~87質量%的聚碳酸酯系樹脂、7~68質量%的聚對苯二甲酸烷二酯系樹脂和3~30質量%的碳黑之基材層，以及在其一側或兩側上藉由擠出、共擠出、或擠出塗佈所層合的含19~86質量%的聚碳酸酯系樹脂、6~67質量%的聚對苯二甲酸烷二酯系樹脂和5~35質量%的碳黑之表面層，沖孔毛邊發生率為4%以下。
(2)如上述(1)記載的薄片，其中聚對苯二甲酸烷二酯系樹脂係聚對苯二甲酸丁二酯。
(3)如上述(1)或(2)記載的薄片，其JIS－K－6734(2000)的拉伸斷裂伸長度係10~150%。
(4)如(1)至(3)中任一項記載的薄片，其中表面層的表面固有電阻值係102 ~1010 Ω。
(5)如(1)至(4)中任一項記載的薄片，其係由使用多歧管模頭或分流器的共擠出法所製造。
(6)一種載帶，其使用如上述(1)至(5)中任一項記載的薄片。
本發明的薄片由於具有優異的機械強度，而適合於高速包裝、高速封裝，而且於得到成形體時，可在各種成形方法中於較低溫側的寬溫度範圍內成形。再者，由於顯著減少沖孔加工時等的發塵性，沒有加工時的碎屑等污染內容物的電子零件之情況，故適合於高精度的電子零件包裝體。
 實施發明的最佳形態
基材層的聚碳酸酯系樹脂係由二羥基化合物所衍生者，較佳為芳香族二羥基化合物，特佳為2個芳香族二羥基化合物經由某種連結基所結合的芳香族二羥基化合物(雙酚)。此等係可藉由眾所周知的製法所製造者，其製法係沒有限定，可以使用市售的樹脂。
基材層的聚碳酸酯系樹脂之含量，以聚碳酸酯系樹脂與聚對苯二甲酸烷二酯系樹脂和碳黑的合計當作100質量%時，係21~87質量%，較佳係35~82質量%。若低於21質量%，則衝撃強度及機械強度降低，而若超過87質量%，則成形溫度變高。
作為基材層的聚對苯二甲酸烷二酯系樹脂，使用主要由當作二醇成分的乙二醇、1,4－丁二醇與當作二羧酸成分的對苯二甲酸或其二甲酯所得到者，此外，作為共聚物單體，若為二醇成分，亦可以一部分取代二乙二醇、1,4－四亞甲基二醇、1,4－環己烷二甲醇、七亞甲基二醇，若為二羧酸成分，亦可以一部分取代間苯二甲酸、1,5－萘二羧酸、己二酸等而使用。較佳地，二醇成分的1,4－環己烷二甲醇成分以0.1~10莫耳%以下所共聚合的聚對苯二甲酸烷二酯系樹脂，或酸成分的間苯二甲酸成分以1莫耳%以上、10莫耳%以下所共聚合的聚對苯二甲酸烷二酯系樹脂，從成形性之點來看係可較適合使用的。例如，聚對苯二甲酸丁二酯樹脂(PET)、聚對苯二甲酸丁二酯樹脂(PBT)、聚對苯二甲酸三亞甲酯(PTT)等。
基材層的聚對苯二甲酸烷二酯系樹脂之含量，以聚碳酸酯系樹脂與聚對苯二甲酸烷二酯系樹脂和碳黑的合計當作100質量%時，係7~68質量%，較佳係10~49質量%。若低於7質量%，則成形溫度變高，而若超過68質量%，則衝撃強度、機械強度會降低。
基材層所用的碳黑係爐黑、槽黑、乙炔黑等，較佳為粒徑小且方向性小者。例如，較佳為乙炔黑、凱程(Ketchen)黑。
基材層的碳黑之含量，以聚碳酸酯系樹脂與聚對苯二甲酸烷二酯系樹脂和碳黑的合計當作100質量%時，係3~30質量%，較佳係10~25質量%。若低於3質量%，則難以減少沖孔加工時的毛邊、鬍鬚等的發生，而若超過30質量%，則衝撃強度、機械強度會降低。
於基材層中，在不妨礙本發明的課題所要求的特性之範圍內，可按照需要使用滑劑、可塑劑、熱安定劑、加工助劑、無機填料、消光劑等的各種添加劑。
於表面層的聚碳酸酯系樹脂中，可以使用與基材層同樣的聚碳酸酯系樹脂。
表面層的聚碳酸酯系樹脂之含量，以聚碳酸酯系樹脂與聚對苯二甲酸烷二酯系樹脂和碳黑的合計當作100質量%時，係19~86質量%，較佳係32~81質量%。若低於19質量%，則衝撃強度及機械強度會降低，而若超過86質量%，則成形溫度變高。
於表面層的聚對苯二甲酸烷二酯系樹脂中，可以使用與基材層同樣的聚對苯二甲酸烷二酯系樹脂。
表面層的聚對苯二甲酸烷二酯系樹脂之含量，以聚碳酸酯系樹脂與聚對苯二甲酸烷二酯系樹脂和碳黑的合計當作100質量%時，係6~67質量%，較佳係10~48質量%。若低於6質量%，則成形溫度變高，而若超過67質量%，則衝撃強度、機械強度會降低。
表面層所用的碳黑係爐黑、槽黑、乙炔黑等，較佳為比表面積大、對樹脂的添加量少而能得到得高度導電性者。例如，較佳為乙炔黑、凱程黑。
表面層的碳黑之含量係可使表面電阻率成為102 ~1010 Ω、較佳102 ~106 Ω的添加，以聚碳酸酯系樹脂與聚對苯二甲酸烷二酯系樹脂和碳黑的合計當作100質量%時，碳黑較佳為5~35質量%，更佳為10~25質量%。添加量若低於5質量%，則得不到充分的導電性，表面電阻率會上升，而若超過35質量%，則會發生與樹脂的均勻分散性之惡化、成形加工性的降低、及機械強度等特性值的降低等之現象。又，表面電阻率若超過1010 Ω，則得不到抗靜電效果，而若低於102 Ω，則來自外部的靜電等電係容易流入，有破壞電子零件的可能性。
於表面層中，在不妨礙本發明的課題所要求的特性之範圍內，可按照需要使用滑劑、可塑劑、熱安定劑、加工助劑、無機填料、消光劑等的各種添加劑。
用JIS－K－6734(2000)所示的測定方法，薄片試驗片的拉伸斷裂伸長度若為10~150%以下，則可在輸送孔穴或中心孔，可抑制毛邊、鬍鬚的發生。若為10%以下，由於變成過硬，沖孔時容易從該部分將裂紋引入薄片，而若為150%以上，則由於毛邊、鬍鬚的發生頻率增加，對電子零件的污染變顯著。
所謂的沖孔毛邊發生率，係指在成形的壓花載帶之各個輸送孔穴或中心孔，毛邊、鬍鬚的發生頻率經影像處理所數值化的值。以完全沒有發生毛邊、鬍鬚的真圓當作發生率0%，以影像處理來求得覆蓋沖孔穴部的毛邊、鬍鬚有幾%遮蔽真圓，以數值當作顯示發生頻率的指標。沖孔毛邊發生率較佳為4%以下，更佳為3%以下。發生率若超過4%，則覆蓋沖孔穴部的毛邊、鬍鬚之量變多，對電子零件的污染變顯著。
薄片的全體厚度一般為0.1~3.0mm，較佳為0.1~1.5mm，而且表面層的厚度較佳為佔全體厚度的2%~80%，特佳為5~60%。全體厚度若低於0.1mm，則作為載帶的強度不足，而若超過3.0mm，則氣壓成形、真空成形、熱板成形等的成形變困難。又，表面層的厚度若低於2%，則載帶的表面固有電阻率會顯著變高，得不到充分的靜電抑制效果，而若超過80%，則氣壓成形、真空成形、熱板成形等的成形性會降低。
薄片係可以基材層所用的樹脂和碳黑(以下稱為樹脂組成物)、及表面層所用的樹脂和碳黑(以下稱為樹脂組成物)當作原料，使用擠壓機、壓延成形機等，以眾所周知的製造方法來製造。例如，可將基材層與表面層的樹脂組成物，分別以各個擠壓機來成形為薄片或薄膜狀後，藉由熱層合法、乾層合法及擠出層合法等來階段地層合之方法，或於預先成形的基材層薄片之一側或兩側，藉由擠出塗佈等的方法來層合表面層。又，藉由用多歧管模頭或分流器的多層共擠出法，以得到層合薄片的方法，亦可得到導電性薄片，從以一步驟得到層合薄片之點來看，該方法係較宜。
本發明的薄片係可藉由真空成形法、氣壓成形法、加壓成形法等眾所周知的熱成形方法，成形為符合用途的形狀。
本發明的薄片可合適地使用作為IC等的半導體、用IC的電子零件之包裝容器。
實施例
以下藉實施例來更詳細說明本發明，惟本發明在解釋上應不受以下的實施例所限定。
(實施例1~15)
(基材層及表面層的製作)將聚碳酸酯樹脂(Panlite L－1225,帝人化成公司製)與聚對苯二甲酸丁二酯樹脂(Novadur 5010R8M,三菱工程塑膠公司製)及Ketchen Black EC(LION AKZO公司製)或乙炔黑(Denka Black粒狀,電氣化學工業公司製)，依照表1及表2所示的配合，以二軸擠壓機(PCM－40,池貝鐵鋼所公司製)來熔融混煉，得到樹脂丸粒。再者，使用需要1台基材層用的65mm單軸擠壓機、2台表面層用的40mm單軸擠壓機之多層薄片製膜裝置，藉由65mm擠壓機來熔融混煉基材層的樹脂組成物，而且藉由40mm單軸擠壓機來熔融混煉表面層的樹脂組成物，在多歧管模頭內匯合以製作3層薄片。所得到的薄片之厚度為200μm，表面層的比率在兩側為20%(單側為10%)。
(比較例1~5)
除了實施例所用的聚碳酸酯樹脂及聚對苯二甲酸丁二酯樹脂，加上ABS樹脂(SE－10，電氣化學工業公司製)、ABS樹脂(Santac ET－70，日本A&L公司製)、HIPS樹脂(H700，東洋苯乙烯公司製)、HIPS樹脂(HT516，A & M苯乙烯公司製)、SBR(Tufprene 125，旭化成工業公司製)依照表3所示地配合以外，進行與實施例1~15同樣的操作，以製作3層薄片。
(評價方法)以下述方法來評價各實施例及比較例所製作的薄片之各種物性，表1、表2及表3中顯示結果。
(降伏點強度、斷裂點強度、拉伸彈性率、斷裂伸長度)依據JIS－K－7127(1999)，使用4號試驗片(MD方向)，藉由英斯特朗(Instron)型拉伸試驗機，以50mm/mim的拉伸速度進行拉伸試驗。
(杜邦衝撃強度)在東洋精機公司製杜邦式衝撃試驗機，使用1/2吋半球狀撃芯，荷重500克及1公斤，於環境溫度23℃作測定。結果以JIS－K－7211的50%衝撃破壞能量值(單位：J)來表示。
(成形溫度評價)以真空旋轉式壓花載帶成形機(CTF－200,CKD公司製)，將各種薄片成形。此時，使用溫度標帖來測定可袋成形的薄片表面溫度。
(沖孔性評價)以光學顯微鏡(Mitsutoyo公司製)來放大拍攝由真空旋轉式壓花載帶成形機(CTF－200,CKD公司製)所成形的壓花載帶之各個輸送孔穴及中心孔，對其照片作影像處理，將毛邊、鬍鬚的發生頻率作數值化。數值化的方法係以影像編輯軟體將照片2倍化，計算沖孔穴部的畫素數。由完全沒有發生毛邊、鬍鬚的真圓之畫素數、與各樣品的沖孔穴部之畫素數的比率計算，來計算出毛邊、鬍鬚覆蓋沖孔穴的比例，當作發生頻率。
(切割性評價)以真空旋轉式壓花載帶成形機(CTF－200,CKD公司製)的環狀組合刀刃來進行切割，以顯微鏡來放大觀察切割端面，比較毛邊、鬍鬚的有無。將幾乎沒有毛邊、鬍鬚的狀態當作優，將發生小於0.5mm者當作良，將發生0.5mm長以上者當作不可。
(成形體的表面電阻值)以真空旋轉式壓花載帶成形機(CTF－200,CKD公司製)，將各種薄片成形。使用表面電阻計(三菱油化公司製)，電極間為10mm，測定成形品的底面部之表面電阻值。
本發明所提供的薄片係具有能應付電子零件的包裝及封裝之高速化的機械強度，可在各種成形方法中於較低溫側的寬溫度範圍內成形，能顯著減少沖孔及切割加工時的毛邊、鬍鬚等之發生。
產業上的利用可能性
本發明的導電性薄片由於具有優異的機械強度，故適合於高速包裝、高速封裝，可在低溫側的寬溫度範圍內成形。再者，由於可顯著減少沖孔加工時等的發塵性，沒有碎屑等污染內容物的電子零件，故可利用作為高精度的電子零件包裝體。
再者，2006年8月10日申請的日本發明專利申請2006－218418號的說明書、申請專利範圍、及發明摘要之全內容係在此引用，當作本發明的說明書之揭示而納入者。

Claims (6)

  1. 一種薄片，具有含45~68質量%的聚碳酸酯系樹脂、15~34質量%的聚對苯二甲酸烷二酯系樹脂和15~30質量%的碳黑之基材層，以及在其一側或兩側上藉由擠出、共擠出、或擠出塗佈所層合的含48~72質量%的聚碳酸酯系樹脂、16~36質量%的聚對苯二甲酸烷二酯系樹脂和10~30質量%的碳黑之表面層，沖孔毛邊發生率為2%以下。
  2. 如申請專利範圍第1項之薄片，其中聚對苯二甲酸烷二酯系樹脂係聚對苯二甲酸丁二酯。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之薄片，其JIS-K-6734(2000)的拉伸斷裂伸長度係10~150%。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之薄片，其中表面層的表面固有電阻值係102 ~1010 Ω。
  5. 如申請專利範圍第1或2項之薄片，其係由使用多歧管模頭或分流器的共擠出法所製造。
  6. 一種載帶，其使用如申請專利範圍第1至5項中任一項之薄片。
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