(57)【要約】【課題】静電防止対策のためＩＣトレイに適切な導電性を付与し、ベーキング工程における熱に耐え、反りが発生することがなく、さらにカーボンの脱落が生じない導電性樹脂組成物を提供する。【解決手段】荷重たわみ温度が１４０℃以上であるポリカーボネート変性ポリエチレンテレフタレート樹脂４０〜９０重量％に平均長さが０．１ｍｍ〜１０．０ｍｍ、平均幅が０．１ｍｍ〜２．２ｍｍであるＣＦＲＰ粉砕片５〜３０重量％及びアスペクト比が２０以上であるタルク及び/又はマイカ５〜３０重量％を配合する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）ポリカーボネート変性ポリエチレンテレフタレート樹脂４０〜９０重量％、（ｂ）ＣＦＲＰ粉砕片５〜３０重量％及び（ｃ）無機充填材５〜３０重量％を配合してなる導電性樹脂組成物。
【請求項２】
（ａ）ポリカーボネート変性ポリエチレンテレフタレート樹脂の荷重たわみ温度が１４０℃以上であることを特徴とする請求項１に記載の導電性樹脂組成物。
【請求項３】
（ｂ）ＣＦＲＰ粉砕片の平均長さが０．１ｍｍ〜１０．０ｍｍ、平均幅が０．１ｍｍ〜２．２ｍｍであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の導電性樹脂組成物。
【請求項４】
（ｃ）無機充填材のアスペクト比が２０以上であり、無機充填材の形状が板状であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の導電性樹脂組成物。
【請求項５】
（ｃ）無機充填材がタルク及び／又はマイカであることを特徴とする請求項４に記載の導電性樹脂組成物。
【請求項６】
ポリカーボネート変性ポリエチレンテレフタレート樹脂中に含有するポリカーボネート樹脂の割合は５〜２５重量％であることを特徴とする請求項１に記載の導電性樹脂組成物。
【請求項７】
請求項１から請求項５のいずれかの１項に記載の導電性樹脂組成物からなる成形品の表面抵抗率が１０6Ω／ｓｑ〜１０9Ω／ｓｑであることを特徴とするＩＣトレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は静電気の帯電を防止、あるいは除去するための導電性樹脂組成物に関するものであり、特にＩＣトレイに好適に利用できるものである。
【背景技術】
【０００２】
ＩＣの製造工程にはＩＣをトレイに入れ、含有されている僅かな水分をオーブンで熱して蒸発させて取り除くベーキング工程がある。ＩＣの水分が残存しているとＩＣの精度に致命的な欠陥をもたらすため重要な工程となっている。近年はＩＣの信頼精度を高めるためベーキング温度が高くなってきており１２０〜１５０℃の温度でベーキングする必要があり、この温度における変形が生じないものが要求されている。
【０００３】
これに対し、コンパウンド樹脂としてポリプロピレンを用い、カーボンブラック等を配合する方法が特許文献１および特許文献２に開示されている。
【０００４】
また、熱可塑性樹脂に金属フレークと金属繊維または炭素繊維をハイブリッドに配合する方法が特許文献３に開示されている。
【０００５】
また、廃棄された繊維強化プラスチックを新たな繊維強化プラスチック成体の充填材として再利用する技術が開示されている（例えば、特許文献４。）。
【特許文献１】特開昭５８−２０６６４６号公報
【特許文献２】特開昭５８−１０８２４２号公報
【特許文献３】特開昭５８−１２７７４３号公報
【特許文献４】特開平５−３０９７５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来においては、静電防止対策のためＩＣトレイに導電性を付与するために、熱可塑性樹脂にカーボンブラックを配合したり、炭素繊維を配合したり、また、金属フレークと金属繊維または炭素繊維などを配合することが行われるが、カーボンブラックを配合した場合には、摩擦によるカーボン脱落の問題があり、特にカーボンの付着が製品の歩留まりに大きく影響するＩＣでは、問題であった。
【０００７】
一方、炭素繊維を配合した場合にはカーボン脱落の問題は改善されるが、異方性が強くなることにより反りが発生し易い。また、炭素繊維は高価でありコストの問題で使用されることは少なかった。
【０００８】
さらに、カーボンブラックや炭素繊維は配合量の変化による表面抵抗率の変化が大きく、ＩＣトレイに要求される表面抵抗率の目標値である１０6〜１０9Ωの間に安定的に制御することが難しかった。
【０００９】
また、カーボン脱落の問題があり、リユースを重ねると収縮してしまうという課題を有していた。そして、得られる補強効果および寸法精度は必ずしも充分に満足できるものではなかった。
【００１０】
本発明は、上記の問題を解決するために、充填材として特定範囲のサイズの繊維強化プラスチックであるＣＦＲＰ粉砕片および特定範囲のアスペクト比とサイズの無機充填材を特定の荷重たわみ温度以上のポリカーボネート変性ポリエチレンテレフタレート樹脂に特定範囲に配合することにより上記従来の課題を解決する導電性樹脂組成物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
従来の課題を解決するために、本発明の導電性樹脂組成物は、（ａ）ポリカーボネート変性ポリエチレンテレフタレート樹脂４０〜９０重量％、（ｂ）ＣＦＲＰ粉砕片５〜３０重量％および（ｃ）無機充填材５〜３０重量％を配合することを特徴としたものである。
【００１２】
さらに、導電性樹脂組成物において、（ａ）ポリカーボネート変性ポリエチレンテレフタレート樹脂が、（ｄ）荷重たわみ温度が１４０℃以上のポリカーボネート変性ポリエチレンテレフタレート樹脂であることを特徴としたものである。
【００１３】
さらに、本発明は、ＣＦＲＰ粉砕片の平均長さが０．１ｍｍ〜１０．０ｍｍ、平均幅が０．１ｍｍ〜２．２ｍｍであることを特徴としたものである。
【００１４】
さらに、本発明は、無機充填材のアスペクト比が２０以上であり、無機充填材の形状が板状であることを特徴としたものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の導電性樹脂組成物は、導電性、耐熱性、寸法安定性、剛性、強度に優れ、さらにカーボン低脱落性を有し、表面抵抗率の制御が容易である。これらの利点からＩＣトレイとして好適に利用される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に、本発明の導電性樹脂組成物を図面を用いて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１７】
本発明に使用される（ａ）成分のポリカーボネート変性ポリエチレンテレフタレート樹脂は、ポリカーボネート樹脂及び／又はポリエチレンテレフタレート樹脂がリサイクル品であっても、混練後の荷重たわみ温度が１４０℃以上という条件を満たしていれば、用いても何等差し支えないが、環境への影響を考慮した場合、リサイクル品を用いることが好ましい。ポリカーボネート変性ポリエチレンテレフタレート樹脂の荷重たわみ温度が１４０℃未満であると、ＣＦＲＰ粉砕片を配合後の荷重たわみ温度が１５０℃未満となり、実装工程前に実施される乾燥工程で変形が生じる可能性があり好ましくない。
【００１８】
荷重たわみ温度は試験片を浴中に入れ、規定荷重をかけた状態で浴温を一定速度で上昇させ、荷重中央のたわみ量が０．２５mmになった時の温度と定義されている。かける荷重には、１．８２ＭＰａ（１８．５ｋｇｆ/ｃｍ2）または、０．４５ＭＰａ（４．６ｋｇｆ/ｃｍ2）があるが、本発明では実装工程前に実施される乾燥工程で変形することを極力防止するため０．４５ＭＰａが用いられる。
【００１９】
第１表に実施例及び比較例の配合率を示す。第２表に実施例の物性測定値を示す。第３表に比較例の物性測定値を示す。
【００２０】
【表１】
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【００２１】
【表２】
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【００２２】
【表３】
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第２表の実施例では全て荷重たわみ温度が１４０℃以上のポリカーボネート変性ポリエチレンテレフタレート樹脂を用いているため、ＣＦＲＰ粉砕片の混練後の荷重たわみ温度は１５０℃以上となり、ベーキング工程で問題なく使用できる。
【００２３】
一方、第３表の比較例１、及び２ではカーボンブラックを用いているため荷重たわみ温度が１５０℃未満となりベーキング工程で問題が発生する可能性がある。
【００２４】
本発明に使用される（ａ）成分のポリカーボネート変性ポリエチレンテレフタレート樹脂中のポリカーボネート樹脂の割合は特に限定するものではないが、２５％以下であることが望ましい。２５％を超えると混練時、及び射出成形時のトルクが高くなりすぎることにより、設備に多大な負荷を与える可能性があるため好ましくない。また、ポリカーボネート樹脂の割合が低すぎると溶解温度を境に急激な状態変化を起こすため適切でない。
【００２５】
２５％以下であれば射出成形しやすい材料であるポリエチレンやポリプロピレン程度の２〜３Ｎｍのトルクとなり、設備への負荷に対しては問題なく使用することができる。好ましい範囲は５〜２５％である。
【００２６】
本発明に使用される（ｂ）成分のＣＦＲＰ粉砕片は、製品あるいはリサイクル品を粉砕したものに限定されるわけではないが、経済性、環境への影響を考慮した場合、リサイクル品を用いることが好ましい。
【００２７】
ＣＦＲＰ粉砕片に含まれる炭素繊維はＰＡＮ系、ピッチ系のいずれでも構わないが、リサイクル使用による衝撃強度の低下を防ぐためには高強度繊維であるＰＡＮ系の方がより好ましい。
【００２８】
なお、炭素繊維の原料は、合成繊維であるアクリル長繊維、または石炭タールや石油ピッチで、あり、前者からつくられたものをＰＡＮ(パン)系炭素繊維、後者からつくられたものをピッチ系炭素繊維という。
【００２９】
本発明に使用される（ｂ）ＣＦＲＰ粉砕片の平均長さは０．１ｍｍ〜１０．０ｍｍ、平均幅が０．１ｍｍ〜２．２ｍｍであるが、平均長さ１０．０ｍｍを超えるか又は／及び平均幅が２．２ｍｍを超えると樹脂との混練の際に混練物排出口でＣＦＲＰ粉砕片が目詰まりする可能性があり、好ましくない。一方、ＣＦＲＰ粉砕片の平均長さが０．１ｍｍ未満又は／及び平均幅が０．１ｍｍ未満の場合は目標の表面抵抗率及び、荷重たわみ温度を得ることは困難である。
【００３０】
ＣＦＲＰ粉砕片に含まれる樹脂は熱可塑性樹脂ではＣＦＲＰを粉砕する際に発生する熱によって溶解し、粉砕が困難になるため、好ましくないが、凍結粉砕する場合にはその限りではない。一方、熱硬化性樹脂では粉砕による熱の発生で溶解する心配が無く、常温での粉砕が可能であることから、経済的に粉砕できるため好適に用いることができる。熱硬化性樹脂の中でも、特に樹脂材や無機充填材との接着性に優れるエポキシ樹脂が好ましい。
【００３１】
本発明の（ａ）成分のポリカーボネート変性ポリエチレンテレフタレート樹脂と（ｂ）成分のＣＦＲＰ粉砕片および（ｃ）成分の無機充填材の配合比はポリカーボネート変性ポリエチレンテレフタレート樹脂が４０〜９０重量％、ＣＦＲＰ粉砕片は５〜３０重量％、無機充填材は５〜３０重量％が好ましく、特に好ましくはポリカーボネート変性ポリエチレンテレフタレート樹脂が、６０〜８０重量％、ＣＦＲＰ粉砕片１０〜２０重量％、無機充填材１０〜２０重量％である。
【００３２】
ＣＦＲＰ粉砕片の割合が５重量％よりも少ないと表面抵抗率が１０9Ωよりも高くなり、静電気防止効果が不十分である。一方３０重量％よりも多いと表面抵抗率が１０6Ωよりも低くなり、帯電した静電気の放電が急激に生じ、ＩＣにダメージを与える可能性があるため適切ではない。第２表の実施例ではＣＦＲＰ粉砕片の表面抵抗率が上記の範囲内にあり適切に使用できる。一方、第３表の比較例１，２ではカーボンブラックを用いており、上記の範囲から外れており静電破壊の可能性がある。
【００３３】
また、無機充填材の割合が５重量％よりも少ないと成形後のＩＣトレイの反り量が１ｍｍよりも大きくなり、実装工程におけるオートメーション作業に支障が生じるため好ましくない。一方、３０重量％よりも多いと衝撃強度が大幅に低下するため適切ではない。ＣＦＲＰ配合による異方性を緩和するための無機充填材のアスペクト比は２０以上が好ましく、２０未満では上記配合率の範囲では反り量を１ｍｍ以下に抑えることが困難である。
【００３４】
なお、アスペクト比とはフィラー粒子の直径と厚さの比であり、形状が球状よりも板状のフィラーの方がアスペクト比は大きくなる。ＣＦＲＰ粉砕片のように繊維を含むフィラーは射出成形時に成形の流れに沿って配向する傾向があり、成形の流れに対して並行の場合と垂直の場合では、温度の変化に伴う膨張収縮率が異なり、反りの原因となる。そこでアスペクト比が高い無機充填材を配合すると、ＣＦＲＰ粉砕片の配向に伴う応力が緩和され反りが改善される。
【００３５】
本発明に使用される（ｃ）無機充填材のタルク及び／又はマイカは板状であれば天然物、合成物等、特に限定されるものではなく、硬度が高い板状アルミナのように混練機を傷める心配がなく、安価で安定供給されるフィラーであるため好適に使用できる。
【００３６】
第２表の実施例では無機充填材の割合及びアスペクト比が上記範囲内にあるため、反り量を１ｍｍ以下に抑えることが可能で実装工程におけるオートメーション作業に問題なく使用できる。一方、第３表の比較例３では無機充填材が無添加であるため反り量が大幅に大きく、実装工程におけるオートメーション作業で使用することは不可能である。また、第３表の比較例４では無機充填材のアスペクト比が２０未満であることから反り量が１ｍｍを超えるため使用に適さない。
【００３７】
ポリカーボネート樹脂及びポリエチレンテレフタレート樹脂を混練する際及び／又はＣＦＲＰ粉砕片及び／又は無機充填材をポリカーボネート変性ポリエチレンテレフタレート樹脂に混練する際に必要に応じて酸化防止剤、潤剤、分散剤、カップリング剤、熱可塑性エラストマー等を配合しても何等差し支えない。
【００３８】
ポリカーボネート変性ポリエチレンテレフタレート樹脂、ＣＦＲＰ粉砕片、無機充填材等の混練には二軸押出機、ＫＣＫ混練押出機、加圧ニーダー、バンバリーミキサー等の装置を用いて混練することができ、特に混練機を限定するものではないが、樹脂材中にかかる充填材を均一に分散するためには、二軸押出機あるいはＫＣＫ混練押出機が最も好ましい。
【００３９】
図１に、本発明の導電性樹脂組成物を適用した大きさが１３５．９ｍｍ×３１５ｍｍのＩＣトレイの平面図を示す。
【００４０】
図１において、反り量は定盤上にトレイを載せてａ点からｏ点までの１５点の高さを高さゲージで測定し、最大高さと最小高さの差を持って表した。高さゲージは光学式で、光源は半導体レーザを用い、定盤上からの光源の基準高さは５０ｍｍとした。表２と表３に測定した反り量を示しているが、実施例では、反り量が０．２ｍｍ〜０．５ｍｍの範囲に収まっている。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明品の導電性樹脂組成物は、表面抵抗率が帯電防止、静電気除去に対して適切なレベルであり、剛性、耐熱性、寸法安定性に優れ、且つカーボン脱落性においても優れており、特にＩＣトレイに好適に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施例１における導電性樹脂組成物を用いたＩＣトレイの平面図
【符号の説明】
【００４３】
１  ＩＣトレイ
２  ＩＣ収納部
ａ〜ｏ  高さ測定箇所
【図１】
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