[发明专利]具有改进的抗静电性的抗静电聚合物膜

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有改进的抗静电性的抗静电聚合物膜或片(以下称为“膜”)，更具体地，涉及一种新的抗静电聚合物膜，其中含有导电聚合物作为活性组分的抗静电层形成于具有体积电阻系数的单层或多层的聚合物膜表面上，因此抗静电聚合物膜的表面电阻系数为10³-10⁹Ω/平方，衰减时间低于3秒，摩擦电压低于50伏特，充电电压低于所施加的电压。

背景技术

为了能防止它们在输送过程中被静电破坏，像半导体集成电路芯片或各种模块等精确电子部件必须在抗静电处理容器中输送。例如，在输送或处理过程中，由于和电子部件的摩擦或与人体部位的接触，作为输送电子部件容器的盘在盘表面将聚集电荷。这种表面电荷产生所谓的静电，为了保护电子部件必须适当地释放这些表面电荷。

最近，半导体和应用半导体产品的集成密度和精度都提高了，因此也提高了输送这些电子部件的容器的抗静电性。例如，以前表面电阻系数仅约为10¹⁰Ω/平方，盘就足以履行指定用途，最近却要求表面电阻系数为10³-10⁹Ω/平方、衰减时间低于3秒、摩擦电压低于50伏特的抗静电性。如此提高的抗静电性严格地专用于输送精确电子部件的盘上，如电脑硬盘磁头。

能够抑制杂质产生同时满足这些抗静电性的技术一般包括使用导电聚合物的方法或增加具有特定程度导电性的有机材料即永久耗散型聚合物(inherently dissipative polymer，IDP)的方法。

过去曾使用过的输送电脑磁头的盘使用一种通过将电阻系数约为10⁹-10¹⁰Ω/平方的称为IDP(永久耗散型聚合物)的聚合物即抗静电材料与聚合物材料混合而制得的膜，以使膜具有约10⁹-10¹⁰Ω/平方的表面电阻系数或10⁹Ω·厘米的体积电阻系数。此材料目前被广泛用作制备电脑磁头部件的几乎所有容器的抗静电材料。

该材料是一种既有表面电阻系数又有体积电阻系数的好材料，因为它由聚合物材料和称为IDP的材料的混合物组成。然而，这种材料在提高表面电阻系数时，产生一些局限(表面电阻系数的上限：10⁸Ω/平方)，并且有时候摩擦电压会超过50伏特，因为在热成型过程中拉伸部分的表面电阻可能增加。随着集成密度的提高，这些问题可能变得更加严重。特别是，如果将所施加的电压施加到该材料时，该材料将显示能够被超过所施加的电压(applied volatge)的电压充电的特性，这已被指出是该材料的最大缺点。

因此，在本发明所属的领域，需求发明一种新抗静电材料，能够满足上述的要求，包括表面电阻系数为10³-10⁹Ω/平方，衰减时间低于3秒，摩擦电压低于50伏特，与此同时以低于所施加的电压的电压充电。

发明内容

本发明的目的是发明一种新的抗静电聚合物膜及其制备的抗静电产品，该抗静电聚合物膜的表面电阻系数能够在10³-10⁹Ω/平方范围内调整，衰减时间低于3秒，摩擦电压低于50伏特，并且充电电压远低于所施加的电压。

为了达到上述目的，本发明提供了一种具有体积电阻系数和表面电阻系数的抗静电聚合物膜，该抗静电聚合物膜包括：具有单层或多层结构的抗静电基体聚合物膜，该基体聚合物膜含有抗静电剂，因此具有抗静电性；在基体聚合物膜表面通过使用导电聚合物作为活性组分形成的抗静电层，所述抗静电聚合物膜具有优异的抗静电性，包括表面电阻系数为10³-10⁹Ω/平方，衰减时间低于3秒，摩擦电压低于50伏特，以及充电电压低于实际所施加的电压。

本发明也可以使用通过用含有导电聚合体和粘结剂作为活性组分的导电聚合体涂覆溶液涂覆在聚合物膜的两个表面，而使具有体积电阻系数的该膜具有包括表面电阻系数和体积电阻系数在内的抗静电性的方法，或者使用一种技术，包括使基体聚合物形成为由一层或更多层组成的结构，在基体聚合物结构的两个表面层加入抗静电剂，调整两个表面层的厚度为基体聚合物膜总厚度的5-50％，然后在该结构的最外层部分形成含有导电聚合物作为活性组分的抗静电层。当将基体聚合物形成为多层结构时，优选将基体聚合物形成为两个表面含有抗静电剂、中间层由绝缘材料形成的三层结构。