JP2004263017A - 導電性樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

【課題】アルケニル芳香族系樹脂からなる熱可塑性樹脂組成物を必須の樹脂成分とし、特定の性状を有する導電性カーボンブラックの配合により、他の性状の導電性カーボンブラックを配合した場合よりもシート成形品の耐折性に優れた導電性樹脂組成物。
【解決手段】下記の成分（Ａ）と（Ｂ）を含有し、（Ａ）／（Ｂ）の重量比が８０／２０〜９０／１０である導電性樹脂組成物。
（Ａ）：アルケニル芳香族系樹脂からなる熱可塑性樹脂組成物
（Ｂ）：導電性カーボンブラックが、かさ密度０．１５ｇ／ｍｌ以上で、ＤＢＰ吸油量１７５〜２０５ｍｌ／１００ｇかつ平均粒子径３４〜４２ｎｍである導電性カーボンブラック。
【選択図】 なし

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、導電性樹脂組成物に関するものである。更に詳しくは、本発明は、アルケニル芳香族系樹脂からなる熱可塑性樹脂組成物を必須の樹脂成分とし、特定の性状の導電性カーボンブラックの配合により、導電性に優れ、かつ耐折性に優れたシート及びシートから加工された包装容器を提供することができる導電性樹脂組成物に関するものである。
【従来の技術】
電子部品やＩＣパッケージを包装する容器には、内容物を静電気の影響から保護するために表面の導電性が必要とされ、各種樹脂に導電性カーボンブラックを配合し導電性を付与した導電性樹脂組成物が用いられている。
【０００２】
導電性カーボンブラックの配合により導電性を付与した導電性樹脂組成物は、機械的強度や耐衝撃性が低下し、特に導電性樹脂組成物をシート状に加工したシートを電子部品やＩＣパッケージを搭載するための凹凸を真空成型等により加工したソフトトレーやキャリアテープ等の導電性包装容器では、機械的強度や耐折性の低下により実用性に問題があるため、改善策として特許文献１において、導電性樹脂組成物の特性を改良することなく、機械的強度や耐折性に優れた非導電性なシート基材に導電性樹脂組成物を積層化する改良方法が示されており、特許文献２には、非導電性なシート基材の機械的強度をさらに高める改良方法が示され、機械的強度や耐折性の改良については積層構造が有効であることが示されているが、導電性樹脂組成物の機械的強度や耐折性の改良については触れられておらず、特許文献３においては、導電性樹脂組成物からなる導電性シートの強度及び耐折性の改良について、特定のゴム様物質を特定量添加した導電性樹脂組成物が示されており、ゴム様物質の種類及び添加量について示されているが、導電性を得るために必須である導電性カーボンブラックの性状については、導電性を付与するためにＤＢＰ給油量が７０ｍｌ／１００ｇ以上のものが適しているとされているのみで、導電性カーボンブラックの性状の検討による導電性シートの耐折性の改善策は提案されることはなかった。
【０００３】
【特許文献１】
特公平１−４３６２２号公報
【特許文献２】
特開平６−３０５０８４号公報
【特許文献３】
特開平１１−３４９７５６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、アルケニル芳香族系樹脂からなる熱可塑性樹脂組成物を必須の樹脂成分とし、特定の性状を有する導電性カーボンブラックの配合により、表面抵抗値が１０^６Ω以下である導電領域あるいは１０^６〜１０^１１Ωである帯電防止領域の導電性に優れ、かつ耐折性に優れたシート及びシートから加工された包装容器を提供することができる導電性樹脂組成物を提供する点に存するものである。
【０００５】
【課題を解決するため手段】
本発明者らは、導電性樹脂組成物からなるシートを加工したシート成型品の強度及び耐折性の向上により、導電性と強度及び耐折性に優れた電子部品やＩＣパッケージを包装する容器に適した導電性樹脂組成物を開発すべく、鋭意検討を続けてきた。その結果、アルケニル芳香族系樹脂からなる熱可塑性樹脂組成物を必須の樹脂成分とし、特定の性状を有する導電性カーボンブラックを配合することで、シートの強度に影響することなく耐折性を向上させることができることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００６】
すなわち、本発明は、アルケニル芳香族系樹脂からなる熱可塑性樹脂組成物を必須の樹脂成分とし、特定の性状を有する導電性カーボンブラックの配合により、他の性状の導電性カーボンブラックを配合した場合よりも耐折性に優れたシート及びシートから加工された包装容器を提供することができる導電性樹脂組成物であり、成分（Ａ）と（Ｂ）を含有し、（Ａ）／（Ｂ）の重量比が８０／２０〜９０／１０である導電性樹脂組成物に係るものである。
（Ａ）：アルケニル芳香族系樹脂からなる熱可塑性樹脂組成物
（Ｂ）：導電性カーボンブラック、かさ密度０．１５ｇ／ｍｌ以上、ＤＢＰ吸油量１７５から２０５ｍｌ／１００ｇかつ平均粒子径３４から４２ｎｍ
また、本発明のうち第二の発明は、上記の樹脂組成物を成形して得られる導電性あるいは帯電防止性のシート及びシートから加工された包装容器に係るものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の成分（Ａ）は、アルケニル芳香族系樹脂からなる熱可塑性樹脂組成物である。
【０００８】
アルケニル芳香族系樹脂とは、式（Ｉ）で示される芳香族ビニル単量体から誘導された繰り返し構造単位を、その重合体中に少なくとも２５重量％以上有するものである。

【０００９】
ここで、Ｒは水素、低級アルキル又はハロゲン；Ｚは水素、ビニル、ハロゲン、アミノ基、水酸基又は低級アルキル；そしてｐは０又は１〜５の整数である。上記低級アルキルとは、炭素数１〜６のアルキル基をいう。（Ｉ）として、たとえば、スチレン、α−メチルスチレン、α−クロロスチレン、ビニルトルエン、ジビニルベンゼン等があげられる。また、該化合物は１種だけに限らず２種以上を併用することもできる。
【００１０】
かかるアルケニル芳香族系樹脂としては、芳香族ビニル系化合物であるスチレンもしくはその誘導体たとえば、ｐ−メチルスチレン、 α−メチルスチレン、α−メチル−ｐ−メチルスチレン、クロロスチレン、ブロモスチレン等の単独重合体及び共重合体、及び、芳香族ビニル系化合物と共重合可能な単量体としてたとえばアクリロニトリルや、アクリル酸メチル、アクリル酸、無水マレイン酸等との共重合体があげられる。また、上記した芳香族ビニル系化合物をゴム変性したもの、たとえばスチレン７０〜９９重量％とジエンゴム１〜３０重量％とからなる高衝撃性ポリスチレン（ＨＩＰＳ）等を使用することができる。ＨＩＰＳを構成するジエンゴムとしては、ブタジエン、イソプレン、クロロプレン等の共役ジエン系化合物の単独重合体、共役ジエン系化合物と不飽和ニトリル化合物又は芳香族ビニル化合物との共重合体更には天然ゴムなどがあげられ、これらを１種又は２種以上用いる事ができる。特に、ポリブタジエン、ブタジエン−スチレン共重合体が好ましい。ＨＩＰＳは、乳化重合、懸濁重合、塊状重合、溶液重合又は、それらの組み合わせの方法によって得られる。
【００１１】
アルケニル芳香族系樹脂として、好ましくは、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、及び各種のＨＩＰＳ等、当業者に周知のものを用いることができる。
【００１２】
本発明においては、樹脂成分として、必須のアルケニル芳香族系樹脂は、成形品に必要とされる耐熱性を有していれば良く、単独又は配合して熱可塑性樹脂組成物に用いることができる。
さらに、アルケニル芳香族系樹脂と相容性である樹脂を組み合わせることも考えられる。具体的な組み合わせとしては、耐熱性や強度の向上のために用いられるポリフェニレンエーテル系樹脂など当業者に周知のものが考えられる。
【００１３】
本発明においては、樹脂成分として、必須のアルケニル芳香族系樹脂からなる熱可塑性樹脂組成物に、成形品に加工した場合に必要とされる特性を付与するための各種の改質材を配合していても良く、耐衝撃強度を付与するためのゴム様物質の配合が、実用的に優れる成形品を得るために好ましい。
【００１４】
ゴム様物質とは、室温で弾性体である天然及び合成の重合体材料をいう。特に好ましいゴムとしては、エチレン−プロピレン共重合ゴム、エチレン−プロピレン−非共役ジエン共重合ゴム、エチレン−ブテン−１共重合ゴム、ポリブタジエン、スチレン−ブタジエンブロック共重合ゴム、スチレン−ブタジエン共重合ゴム、部分水添スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合ゴム、スチレン−イソプレンブロック共重合ゴム、部分水添スチレン−イソプレンブロック共重合ゴム、ポリウレタンゴム、スチレングラフト−エチレン−プロピレン−非共役ジエン共重合ゴム、スチレン−グラフト−エチレン−プロピレン共重合ゴム、スチレン／アクリロニトリル−グラフト−エチレン−プロピレン−非共役ジエン共重合ゴム、スチレン／アクリロニトリル−グラフト−エチレン−プロピレン共重合ゴム、スチレン／メチルメタアクリレート−グラフト−エチレン−プロピレン−非共役ジエン共重合ゴム、スチレン／メチルメタアクリレート−グラフト−エチレン−プロピレン共重合ゴム等、あるいはこれらの混合物が用いられる。また、他の酸もしくはエポキシなどを含む官能性単量体により変性した変性ゴムを用いてもよい。
【００１５】
好ましいゴム様物質として、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロック共重合体、スチレングラフト−エチレン−プロピレン−非共役ジエン共重合ゴム等、当業者に周知のものを用いることができる。
【００１６】
ゴム様物質の配合量は成分（Ａ）中に重量比で０〜５０重量％が好ましく、更に好ましくは２〜４０重量％である。ゴム成分が充分でないと耐折性の低下や成形品が脆くなる場合があり、過多であると機械的強度が低下する場合がある。
【００１７】
本発明の成分（Ｂ）は、成分（Ａ）に配合し混練することで導電性を付与することができる導電性カーボンブラックであり、かさ密度０．１５ｇ／ｍｌ以上、ＤＢＰ吸油量１７５から２０５ｍｌ／１００ｇかつ平均粒子径３８から４２ｎｍの性状ものである。
【００１８】
本発明において使用できる成分（Ｂ）のかさ密度は０．１５ｇ／ｍｌ以上であり、好ましくは０．１７ｇ／ｍｌ以上である。かさ密度が０．１５ｇ／ｍｌ以下であると成分（Ａ）に配合し混練する際に均一に分散しなかったり、導電性カーボンブラックや配合した原料が混練装置に安定して供給できない等、充分な混練性が得られず、導電性樹脂組成物の安定した品質での生産や製造が行えない。
【００１９】
ＤＢＰ吸油量１７５から２０５ｍｌ／１００ｇかつ平均粒子径３４から４２ｎｍの範囲であり、好ましくはＤＢＰ吸油量１８０から２００ｍｌ／１００ｇかつ平均粒子径３６から４０ｎｍの範囲でこの範囲以外の導電性カーボンブラックでは、耐折性が低く、成形品が脆くなる場合がある。
【００２０】
本発明において使用できる導電性カーボンブラックは、かさ密度、ＤＢＰ吸油量、平均粒子径が特定の範囲の導電性ファーネスブラックであり、含有するイオウ量が少ないエンサコ社のＭＭＭカーボン製造法により製造されたエンサコ２５０Ｇなるカーボンブラックが適している。
【００２１】
成分（Ｂ）の配合量は、成分（Ａ）に配合混練した導電性樹脂組成物の成形品に必要とされる導電性や帯電防止性が得られる量であり、（Ａ）／（Ｂ）の重量比が８０／２０〜９０／１０であり、好ましく８３／１７〜８７／１３であり、成分（Ｂ）の配合量が、この範囲以下の場合は導電性が不足し、この範囲以上の場合には導電性は向上するが成形品が脆く実用に適さなくなり、シート加工性や混練性が悪くなる。
【００２２】
本発明の樹脂組成物は、上記の成分に加えて、慣用の添加剤、たとえば顔料、難燃剤、可塑剤、酸化防止剤及び耐候剤等を含有してもよい。
【００２３】
本発明の樹脂組成物の製造方法は限定されない。たとえば、用いる成分を公知の方法で配合し、溶融混練すればよいが、その際の混合手段としては慣用の混合手段で混合することができる。このために押出機、ニーダー、ロールミキサー及びバンバリーミキサー等が使用できる。
【００２４】
本発明の樹脂組成物は、導電性あるいは帯電防止性の成形品である電子部品やＩＣパッケージを包装する容器に公知の方法で加工でき、例えば、シート押出機等により単層又は多層のシートに加工の後、真空成形や圧空成型等によりソフトトレーやキャリアテープ等に成形され、また、射出成形によるハードトレー等にも成形され得るが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００２５】
【実施例】
以下に示される方法により、本発明は実施が可能であるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００２６】
実施例においては次の化合物を使用した。
成分（Ａ）
ＧＰＰＳ：ポリスチレン系樹脂；Ｇ８９９ 日本ポリスチレン株式会社製。
ＳＥＢＳ：ゴム様物質；ＫＲＡＴＯＮ Ｇ１６５２ シェル化学社製；スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロック共重合体。
成分（Ｂ）
表１に符号ＣＢ−１〜ＣＢ−５で表した導電性カーボンブラックを使用した。かさ密度、ＤＢＰ吸油量（Ａ法）はＪＩＳ Ｋ６２２１に準拠し、粒子径は電子顕微鏡による直接測定、イオウ含量は燃焼法による値を示す。
表２及び３に示す割合の各成分をブレンドした後、ＴＥＭ−５０Ａ（東芝機械製 ５０ｍｍの二軸押出機）を用いて、表４に示した条件にて溶融混練し押出したストランドを水槽にて水冷却後にストランドカッターで切断しペレット化を行い造粒を行った後、得られたペレットを８０℃４時間の熱風乾燥後、２０ｍｍシート加工機（田辺プラスチック機械製 ２０ｍｍの単軸押出機）を用いて表４に示した条件にてシートを押出し、ロールで引取り冷却することにより、シート厚み０．２ｍｍのシートを得た。こうして得たシートより試験片を成形し、各種評価を行った。これらの評価結果を表２及び３に示す。
【００２７】
評価は以下のようにして行った。
（１）混練性：上記の通り導電性樹脂組成物を製造するに際して、連続的に
混練、造粒できる場合を○、できない場合を×で表した。
（２）表面抵抗値（以下ＳＲと言う）：ＪＩＳ Ｋ６９１１に準拠して測定した。単位はΩ。
（３）引張強度（以下ＹＳと言う）：ＪＩＳ Ｋ７１１３に準拠して、シート押出し方向と平行な方向（以下ＭＤ方向と言う）に試験片を加工し引張り強度を測定した。単位はＭＰａ。
（４）耐折回数：ＪＩＳ Ｐ８１１５に準拠して、シート押出し方向と直角な方向（以下ＴＤ方向と言う）及びＭＤ方向に試験片を加工し折り曲げ角度９０°で耐折回数を測定した。単位は回。
（５）判定：導電性が、ＳＲで１０^１０Ω以下、ＹＳが２３ＭＰａ以上、ＴＤ方向及びＭＤ方向の耐折性が５０回以上であり、シート成形品である包装容器としての実用性を備え耐折性に優れる場合を○、そうでない場合を×で表した。
【００２８】
【表１】

【００２９】
【表２】

【００３０】
【表３】

【００３１】
【表４】

【００３２】
実施例１
表２に示す割合及び表４の条件で東芝機械製ＴＥＭ５０二軸混練機にて溶融混練し導電性樹脂組成物の造粒を行い、得たペレットを用いて田辺プラスチック機械製２０ｍｍシート加工機によりシートに加工し、混練性、ＳＲ、ＹＳ、ＴＤ方向及びＭＤ方向の耐折性を評価した。結果を表２に示す。
【００３３】
本願の発明の組成物にもとづく、実施例１では、特定の性状を有する導電性カーボンブラックを配合した導電性樹脂組成物は、混練性、ＳＲ、ＹＳ、ＴＤ方向及びＭＤ方向の耐折性が優れ、シート成形品からなる包装容器として好ましい導電性樹脂組成物が得られることを示す。
【００３４】
比較例１〜５
表３に示す割合及び表４の条件で東芝機械製ＴＥＭ５０二軸混練機にて溶融混練し導電性樹脂組成物の造粒を行い、得たペレットを用いて田辺プラスチック機械製２０ｍｍシート加工機によりシートに加工し、混練性、ＳＲ、ＹＳ、ＴＤ方向及びＭＤ方向の耐折性を評価した。結果を表３に示す。
【００３５】
本発明の組成物にもとづかない、比較例を示す。
比較例１と２では、実施例と同種であるが特定の性状を有さない導電性ファーネスブラックを配合した導電性樹脂組成物は、混練性、ＳＲ、ＹＳに優れるが、耐折性が劣る導電性樹脂組成物が得られ、シート成形品からなる包装容器として脆さが問題となり好ましくないことを示す。
比較例３と４では、実施例と別種で特定の性状を有さないケッチェンブラックを配合した導電性樹脂組成物であり、比較例３では、配合量に対して効率の良く導電性を付与できるが、耐折性が劣り、比較例４では、かさ密度が０．１５ｇ／ｍｌ以下の性状の場合は、配合量が少ない場合においても混練性が悪化し造粒が行えずペレットが得られなかったことを示す。
【００３６】
比較例５では、実施例と別種な特定の性状を有さないアセチレンブラックを配合した導電性樹脂組成物であり、混練性、ＳＲ、ＹＳに優れ、ＭＤ方向の耐折性にすぐれるがＴＤ方向の耐折性が劣っていることを示す。
【００３７】
【発明の効果】
本発明によれば、アルケニル芳香族系樹脂からなる熱可塑性樹脂組成物を必須の樹脂成分とし、特定の性状を有する導電性カーボンブラックの配合により、他の性状の導電性カーボンブラックを配合した場合よりもシート成形品の耐折性に優れた導電性樹脂組成物が得られる。
【００３８】
比較例で示したように、成分（Ｂ）が特定の性状を有する導電性カーボンブラックでない場合には、配合混練して得られる導電性樹脂組成物のシート成形品の耐折性に対して、実施例からも明らかな通り、特定の性状を有する導電性カーボンブラックを配合混練して得られる導電性樹脂組成物のシート成形品の耐折性は、より優れていることが分かる。本発明の導電性樹脂組成物は、導電性と強度と耐折性が優れた、電子部品やＩＣパッケージを包装するシート成形品からなる包装容器に成形して使用し得る。

Claims (4)

1. 下記の成分（Ａ）と（Ｂ）を含有し、（Ａ）／（Ｂ）の重量比が８０／２０〜９０／１０である導電性樹脂組成物。
   （Ａ）：アルケニル芳香族系樹脂からなる熱可塑性樹脂組成物
   （Ｂ）：導電性カーボンブラックが、かさ密度０．１５ｇ／ｍｌ以上で、ＤＢＰ吸油量１７５〜２０５ｍｌ／１００ｇかつ平均粒子径３４〜４２ｎｍである導電性カーボンブラック。
2. 成分（Ｂ）が、導電性ファーネスブラックであることを特徴とする請求項１記載の導電性樹脂組成物。
3. 請求項１又は２記載の導電性樹脂組成物を成形して得られる表面抵抗値が１０^６Ω以下である導電領域あるいは表面抵抗値１０^６〜１０^１１Ωである帯電防止領域のシート及び、シートから加工された電子部品やＩＣパッケージを包装する容器であるソフトトレーやエンボステープ又はキャリアテープ。
4. 請求項１又は２記載の導電性樹脂組成物を表層又は基材層に用いた積層構造シート及び、積層構造シートから加工された電子部品やＩＣパッケージを包装する容器であるソフトトレーやエンボステープ又はキャリアテープ。