金型離型用シートおよびそれを用いた金型離型処理方法
【課題】成形条件等の悪化や作業環境等の悪化を招くことなく、洗浄後の金型面に対する離型剤の付与を均一、かつ容易に行なうことのできる金型離型用シートを提供する。
【解決手段】加熱成形用金型に離型剤を塗布するための金型離型用シート１０である。そして、上記金型離型用シートは、未加硫ゴム生地を母材とし、これに滴点が１２０〜１５０℃の範囲内にある離型剤を含有したシート成形材料を用いて形成されている。さらに、金型洗浄剤を含有させ、複数の直線状の切れ込みを有する金型離型用シート１０である。
【解決手段】加熱成形用金型に離型剤を塗布するための金型離型用シート１０である。そして、上記金型離型用シートは、未加硫ゴム生地を母材とし、これに滴点が１２０〜１５０℃の範囲内にある離型剤を含有したシート成形材料を用いて形成されている。さらに、金型洗浄剤を含有させ、複数の直線状の切れ込みを有する金型離型用シート１０である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱硬化性樹脂組成物成形材料用の成形金型等から成形品を円滑に離型させ、かつ成形品の外観を良好に仕上げるために用いられる金型離型用シートおよびそれを用いた金型離型処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
成形用金型による、光半導体封止用エポキシ樹脂組成物等の熱硬化性樹脂成形材料を用いた成形時には、上記熱硬化性樹脂成形材料の成形工程を多数回繰り返すと、金型からの成形品の離型性が著しく低下したり、成形品表面に曇りや肌荒れ等の現象が生じ、成形品表面に不都合が生じることとなる。
【０００３】
この原因は、上記成形材料中に含まれる低分子量の配合成分や成形材料そのものが成形の繰り返しにより上記金型のキャビティ表面に順次積層し、この積層したものが次第に酸化劣化して硬い酸化劣化層を形成するためであると考えられる。すなわち、上記酸化劣化層は、表面が平滑でなく、また離型作用も有していないために、上記のような不都合が生じるのである。このため、従来は、上記熱硬化性樹脂成形材料であるエポキシ樹脂組成物とは別種のメラミン樹脂成形材料をキャビティ内に載置し、成形を行なって上記メラミン樹脂成形材料を加熱硬化させ、その硬化物に酸化劣化層を一体的に付着させ、その状態で硬化物を金型のキャビティから取り出すことにより金型のキャビティ表面の洗浄を行なっている。
【０００４】
しかしながら、上記メラミン樹脂成形材料を用いた金型洗浄方法では、金型に多数設けられているキャビティ毎にメラミン樹脂成形材料を充填し、加熱硬化させた後、その硬化物を取り出す必要があることから、作業が極めて煩雑になり、さらに加熱硬化での成形時に、メラミン樹脂成形材料から生じる臭気により作業環境が著しく悪化するという問題が生じる。
【０００５】
したがって、本出願人は、未加硫ゴム生地を母材とし、これにイミダゾール類およびイミダゾリン類の少なくとも一方を洗浄剤として含有させてなるシート状の金型洗浄剤組成物を用いることを提案している（特許文献１参照）。
【０００６】
上記シート状の金型洗浄剤組成物による金型の洗浄方法は、上記シート状の金型洗浄剤組成物を上下の金型間に挟み、型閉成時の圧力によって金型の各キャビティの表面にそれぞれ対応するシートの部分を圧接させ、その状態で加熱加硫させて上記未加硫ゴム生地全体を加硫ゴム化し、この加硫ゴム化の際に、キャビティ表面の酸化劣化層を加硫ゴムに一体化させ、ついで一枚のシート状の加硫ゴムを金型から剥離させることにより、キャビティ表面を洗浄するということにより行なわれるというものである。このようなシート状の金型洗浄剤組成物を使用すると、上記メラミン樹脂成形材料を用いた場合にみられる問題は生じない。
【０００７】
ただし、上記のようにして洗浄された金型のキャビティ表面は、上記メラミン樹脂成形材料による洗浄と同様、初期の鏡面状態にまで洗浄されることとなる。このように、金型のキャビティ表面が初期の鏡面状態にまで洗浄されると、その状態にて光半導体封止用エポキシ樹脂組成物等の熱硬化性樹脂成形材料を用いて成形した場合、金型の各成形部に成形品が強固に接着し、成形品が金型から離型することが困難となる。
【０００８】
そこで、金型面に予め離型剤を塗布する必要があり、例えば、スプレー噴射により離型剤を金型面に塗布したり、熱硬化性樹脂や未加硫ゴム生地中に予め離型剤を含有させた材料を用いて、これを金型に挟み、加熱硬化させることにより熱硬化性樹脂や未加硫ゴム生地中に含有させた離型剤を金型面に移行させることにより金型面に離型剤を塗布する方法が行なわれている。
【特許文献１】特開平１０−２２６７９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記スプレー噴射により離型剤を金型面に塗布する方法では、塗布する作業者の感覚に頼るため、塗布量にばらつきが生じ金型全面に均一に塗布することが困難となり、離型剤の塗布むらによって成形品の外観が損なわれるという問題がある。また、上記熱硬化性樹脂や未加硫ゴム生地中に予め離型剤を含有させた材料を用いて金型面に離型剤を塗布する方法では、離型剤の種類によっては充分な離型効果が得られなかったり、あるいは成形品に曇りが生じたりするという問題が発生する。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、成形条件等の悪化や作業環境等の悪化を招くことなく、洗浄後の金型面に対する離型剤の付与を均一かつ容易に行なうことのできる金型離型用シートおよびそれを用いた金型離型処理方法の提供をその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するため、本発明は、加熱成形用金型に離型剤を塗布するための金型離型用シートであって、上記金型離型用シートが、未加硫ゴム生地を母材とし、滴点が１２０〜１５０℃の範囲内にある離型剤を含有するシート成形材料からなる金型離型用シートを第１の要旨とする。
【００１２】
そして、本発明は、上記金型離型用シートを用いて、加熱成形用金型の成形面に上記金型離型用シートに含有された離型剤を転写し塗布する金型離型処理方法を第２の要旨とする。
【００１３】
すなわち、本発明者らは、成形条件等の悪化や作業環境等の悪化を招くことなく、洗浄後の金型面に対して均一な離型剤膜を形成し良好な離型性を付与することのできるものを得るべく鋭意検討を重ねた。その結果、金型成形の一般的な成形温度より低い滴点を有する離型剤を含有するシート成形材料からなる金型離型用シートを用いると、上記特定範囲の滴点を有する離型剤が、成形時に金型離型用シート内から滲出して、金型面に塗布されることとなり、均一な離型剤膜が形成されることを見出し本発明に到達した。
【発明の効果】
【００１４】
このように、本発明の金型離型用シートは、未加硫ゴム生地を母材とし、これに特定の離型剤を含有するものである。このため、含有された上記離型剤が滲出して金型面に付着し、均一な離型剤膜を形成することとなる。したがって、本発明の金型離型用シートを用いて金型表面に均一な離型剤膜が形成された結果、得られる成形品に曇り等が生じたりせず、外観的に優れたものが得られることとなる。
【００１５】
そして、上記離型剤の含有量が、未加硫ゴム生地１００重量部に対して５〜３０重量部の範囲に設定されると、離型処理加工に充分な離型剤が滲出して、金型面に対して均一な離型剤膜の形成がより一層容易となる。
【００１６】
さらに、上記離型剤に加えて、金型洗浄剤を含有すると、前述の効果に加えて金型面に対する優れた洗浄効果が得られるようになる。
【００１７】
また、金型離型用シートのシート面に、複数の直線状の切れ込みを一方方向に所定間隔で並行に設けたものであると、その使用にあたって、シートを上記切れ込みに沿って折り畳むことにより容易に積重させることができる。このとき、平行な切れ込みによって区切られる個々のブロック片は、切れ込みの底の部分で互いにつながっていることから、折り畳んだときにずれたりせずに整然と積重され、各ブロック片が交差したりした状態で積み重なったりすることがない。このため、得られた積重品は、いびつな形状にならない。また、シートの寸法を測定して同じ大きさにカッティングしたり、そのカッティングしたシートを揃えながら積重したりする煩雑な作業が不要になり、作業が簡略化する。
【００１８】
そして、シート状基材の片面もしくは両面に、上記金型離型用シートが貼り合わせてなるものであると、成形後に金型から取り出す際にシートがちぎれ難く、取り出し作業性が良好となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
つぎに、本発明の実施の形態について説明する。
【００２０】
本発明の金型離型用シートは、ベースとなる未加硫ゴム生地を母材とし、これに特定の離型剤を含有してなる成形材料を用いてシート状に成形して得られるものである。
【００２１】
上記未加硫ゴム生地を構成する未加硫ゴムとしては、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、エチレン−プロピレン−ターポリマーゴム（ＥＰＴ）、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＭ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、シリコーンゴム（Ｑ）、フッ素ゴム（ＦＫＭ）等があげられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。これら未加硫ゴムは、金型内において加硫され加硫ゴムとなる。
【００２２】
上記未加硫ゴムとして好ましいのは、金型を用いた成形に際して、汚染性が少ない、また加硫時の臭気が少ないという点から、ＢＲ、ＥＰＴ、ＥＰＭ、ＳＢＲ、ＮＢＲを単独で使用するもしくはこれらの混合物である。
【００２３】
上記ＥＰＴについて詳述すると、上記ＥＰＴは、α−オレフィン（特にプロピレン）およびポリエンモノマーからなるターポリマーであり、上記ポリエンモノマーとしては、ジシクロペンタジエン、１，５−シクロオクタジエン、１，１−シクロオクタジエン、１，６−シクロドデカジエン、１，７−シクロドデカジエン、１，５，９−シクロドデカトリエン、１，４−シクロヘプタジエン、１，４−シクロヘキサジエン、ノルボルナジエン、メチレンノルボルネン、２−メチルペンタジエン、１，５−ヘキサジエン、１，６−ヘプタジエン、メチル−テトラヒドロインデン、１，４−ヘキサジエン等があげられる。
【００２４】
上記ＥＰＴにおける各モノマーの共重合割合は、好ましくはエチレンが３０〜８０モル％、ポリエンモノマーが０．１〜２０モル％で、残りがα−オレフィンとなるようなターポリマーである。より好ましいのはエチレンが３０〜６０モル％である。そして、上記ＥＰＴとしては、ムーニー粘度ＭＬ1+4 （１００℃）が２０〜７０のものを用いることが好ましい。
【００２５】
このようなＥＰＴの具体例としては、三井石油化学工業社製の、三井ＥＰＴ４０２１、三井ＥＰＴ４０４５、三井ＥＰＴ４０７０等をあげることができる。
【００２６】
また、上記ＳＢＲとしては、スチレン含量が１５〜３０モル％で、ムーニー粘度ＭＬ1+4 （１００℃）が２０〜８０、好ましくは３５〜６０のものを用いることが好ましい。
【００２７】
このようなＳＢＲの具体例としては、日本合成ゴム社製の、ＪＳＲ−１５０２、ＪＳＲ−１５０７、ＪＳＲ−１７７８等をあげることができる。
【００２８】
そして、上記ＮＢＲとしては、アクリロニトリル含量が２０〜６０モル％、より好ましくは２５〜４５モル％で、ムーニー粘度ＭＬ1+4 （１００℃）が２０〜８５、より好ましくは３０〜７０のものを用いること好適である。
【００２９】
このようなＮＢＲの具体例としては、日本合成ゴム社製の、Ｎ−２３４Ｌ、Ｎ−２３０Ｓ、Ｎ−２３０ＳＨをあげることができる。
【００３０】
このような未加硫ゴムには、通常、加硫剤が配合される。上記加硫剤としては、特に限定するものではなく、例えば、硫黄や、ｎ−ブチル−４，４−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）バレレート、１，１−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン等の有機過酸化物等があげられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。そして、上記加硫剤の配合量は、上記未加硫ゴム１００重量部に対して１〜３重量部の範囲に設定することが好ましい。
【００３１】
上記未加硫ゴム生地に配合される特定の離型剤としては、その滴点が１２０〜１５０℃のものが用いられる。本発明において、上記滴点とは、つぎのことをいう。例えば、グリースを例にとると、このグリースは加熱により軟化するが、ある温度以上では液状を示す。この液状となったグリースが測定試験機の容器底部から滴下したときの温度を滴点という。なお、上記グリースの滴点試験は、ＪＩＳ Ｋ ２２２０に準ずる。したがって、本発明にて使用される離型剤の滴点は、上記方法にしたがって測定される値である。
【００３２】
このように、本発明の金型離型用シートの使用対象となる金型成形は、通常、１５０〜１６５℃の温度条件にて行なわれる。したがって、上記離型剤の滴点が１５０℃を超えて高いと、離型剤が金型面に滲出せず、金型面に離型剤層を形成することができない。また、滴点が１２０℃未満のように低いと、金型面に離型剤が滲出しても成形品の表面が曇る等の問題が生じるからである。
【００３３】
上記特定の離型剤としては、例えば、滴点１２０〜１５０℃の範囲の酸化ポリエチレン系ワックス、ポリエチレン系ワックス、アミド系ワックス等があげられ、具体的には、滴点１２０〜１２５℃の酸化ポリエチレン系ワックス、滴点１３２〜１３８℃のポリエチレン系ワックス、滴点１４０〜１４５℃のアミド系ワックス等があげられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。
【００３４】
上記滴点１２０〜１２５℃の酸化ポリエチレン系ワックスとしては、具体的には、クラリアント社製のＰＥＤ−１９１等があげられる。また、上記滴点１３２〜１３８℃のポリエチレン系ワックスとしては、具体的には、クラリアント社製のＰＥＤ−５２１等があげられる。そして、上記滴点１４０〜１４５℃のアミド系ワックスとしては、具体的には、クラリアント社製の９６１５Ａ等があげられる。
【００３５】
上記特定の離型剤の含有量は、未加硫ゴム生地１００重量部に対して５〜３０重量部の範囲に設定することが好ましく、より好ましくは１０〜２０重量部である。すなわち、上記特定の離型剤の含有量が少な過ぎると、金型面に充分に滲出せず均一な離型剤膜を形成することが困難となり、逆に、上記特定の離型剤の含有量が多過ぎると、金型へのワックスの塗布量が過剰となり、塗布ムラが生じ、均一な離型剤膜の形成が困難となる傾向がみられるからである。
【００３６】
そして、本発明の金型離型用シート成形材料には、上記未加硫ゴム、加硫剤、特定の離型剤以外に、必要に応じて、補強剤等の他の添加剤を適宜に配合することができる。
【００３７】
上記補強剤としては、シリカ、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、酸化チタン等の無機質補強剤（充填剤）があげられる。上記補強剤の配合量は、未加硫ゴム生地１００重量部に対して１０〜５０重量部に設定することが好ましい。
【００３８】
さらに、本発明の金型離型用シート成形材料には、上記未加硫ゴム、加硫剤、特定の離型剤、他の添加剤以外に、金型を清浄化するための金型洗浄剤を配合することも可能である。
【００３９】
上記金型洗浄剤としては、グリコールエーテル類、イミダゾール類、イミダゾリン類、アミノアルコール類等があげられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。
【００４０】
上記グリコールエーテル類としては、例えば、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、ポリエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル等があげられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。
【００４１】
上記グリコールエーテル類は、そのまま、もしくは水、あるいはメタノール，エタノール、ｎ−プロパノール等のようなアルコール類、トルエン，キシレン等のような有機溶媒と混合して使用に供することがあげられる。上記有機溶媒と混合する際には、有機溶媒量をグリコールエーテル類１００重量部に対して５０重量部以下とすることが好ましく、最も一般的には２０重量部以下に設定することである。
【００４２】
上記イミダゾール類としては、例えば、２−メチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、１−ベンジル−２−メチルイミダゾール、２，４−ジアミノ−６〔２′−メチルイミダゾリル（１）′〕エチル−ｓ−トリアジン等があげられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。
【００４３】
また、上記イミダゾリン類としては、例えば、２−メチルイミダゾリン、２−メチル−４−エチルイミダゾリン、２−フェニルイミダゾリン、１−ベンジル−２−メチルイミダゾリン、２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾリン、２，４−ジアミノ−６〔２′−メチルイミダゾリニル−（１）′〕エチル−ｓ−トリアジン、２，４−ジアミノ−６〔２′−メチル−４′−エチルイミダゾリニル−（１）′〕エチル−ｓ−トリアジン、１−シアノエチル−２−メチルイミダゾリン、１−シアノエチル−２−メチル−４−エチルイミダゾリン等があげられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。
【００４４】
上記イミダゾール類、イミダゾリン類も、前述のグリコールエーテル類と同様、そのままで使用してもよいし、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール等のアルコール類、トルエン、キシレン等の有機溶媒と混合して使用してもよい。上記アルコール類、有機溶媒と混合する場合には、これらアルコール類および有機溶媒の量を、通常、イミダゾール類およびイミダゾリン類の少なくとも一方１００重量部に対して５０重量部以下に設定することが好ましく、より好ましくは２０重量部以下である。
【００４５】
上記アミノアルコール類としては、例えば、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、Ｎ−メチルエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジブチルエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルエタノールアミン、Ｎ−メチル−Ｎ，Ｎ−ジエタノールアミン、２−アミノ−２−メチルプロパノール、３−アミノプロパノール、２−アミノプロパノール等があげられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。
【００４６】
上記アミノアルコール類も、先に述べた金型洗浄剤と同様、そのままで使用してもよいし、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール等のアルコール類、トルエン、キシレン等の有機溶媒と混合して使用してもよい。上記アルコール類、有機溶媒と混合する場合には、これらアルコール類および有機溶媒の量を、通常、アミノアルコール類１００重量部に対して５０重量部以下に設定することが好ましく、より好ましくは２０重量部以下である。
【００４７】
上記金型洗浄剤（グリコールエーテル類，イミダゾール類，イミダゾリン類，アミノアルコール類等）の配合量は、通常、未加硫ゴム生地１００重量部に対して１０〜６０重量部の範囲に設定することが好ましい。特に好ましくは１５〜２５重量部である。すなわち、金型洗浄剤の配合量が少な過ぎると、金型に対して充分な洗浄力が発揮され難く、逆に多過ぎると、シートが金型に付着して金型からの剥離作業性が劣化する傾向がみられるからである。
【００４８】
本発明の金型離型用シートは、例えば、つぎのようにして作製することができる。すなわち、ベースとなる未加硫ゴム、特定の離型剤、加硫剤および他の添加剤、さらに必要に応じて金型洗浄剤を配合し、これをバッチ式混練機で混練した後、押出機やロール等を用いてシート状あるいは短冊状に形成することにより金型離型用シートを作製することができる。この場合のシートの厚みは、通常、３〜１０ｍｍに設定される。
【００４９】
そして、本発明の金型離型用シートの使用に際しては、それを用いての金型の設置作業の容易さ等の観点から、例えば、図１に示すように、それ自体のシート面に、金型離型用シート１０を折り畳み可能とする複数の直線状の切れ込み１１が、所定間隔で平行に設けられたシート１０が好適に用いられる。好ましくは、シート面に縞模様が形成されたシート１０があげられる。そして、上記切れ込み１１を利用してシート１０を折り畳むことにより、整然と積み重ねることができるようになっている。
【００５０】
このような切り込み１１が設けられたシート１０は、つぎのようにして作製される。すなわち、先に述べたようにして得られた圧延シートを所定の形状，寸法に裁断してシート１０を形成したのち、そのシート面に切れ込み１１を形成させる。このような切れ込み１１の形成は、例えば、図２に示すように、回転軸１２に所定間隔で円板状の切れ刃１３を取り付けたリボンスリーターを用い、上記切れ刃１３をシート１０の上面から所定深さだけ食い込ませて移動させ、シート１０の幅方向に平行な切れ込み１１を形成させる。この操作を繰り返し、シート１０上面の全面にわたって、一定間隔の平行な切れ込み１１が形成されるのである。そして、シート１０は、上記各切れ込み１１によって同一サイズのブロック片１０ａに区切られる。このように上記切れ込み１１は、一定間隔で形成されているため、その切れ込み１１が折り畳み時等のメジャーの機能も発揮し、処理対象となる金型やキャビティの大きさに合わせてシート１０をカッティングしたり折り畳んだりすることが容易となる。
【００５１】
また、図３に示すように、切れ込み１１の先端部と、切れ込み１１の先端に対面するシート面との距離Ｄは、０．１〜０．８ｍｍ程度に設定するのが好ましく、０．２〜０．５ｍｍ程度であれば、さらに好ましい。すなわち、上記距離Ｄが小さ過ぎると、各ブロック片１０ａ同士が離間しやすくなり、逆に距離Ｄが大き過ぎると、折り畳みがスムーズに行ないづらくなるからである。
【００５２】
さらには、本発明の金型離型用シートの他の態様として、シート状基材の片面もしくは両面に、上記金型離型用シートが貼り合わせた態様が用いられる。このような態様のシートは、例えば、シート状基材の片面もしくは両面に、金型離型用シートを圧着し積層することにより得られる。このように、シート状基材の片面もしくは両面に、上記金型離型用シートを貼り合わせたものを用いることにより、成形後に金型から取り出す際にシートがちぎれ難く、取り出し作業性が良好となるという効果が得られる。
【００５３】
上記シート状基材としては、例えば、紙製シートまたは布帛シートがあげられる。上記紙製シートとしては、和紙，洋紙，合成紙，混抄紙等があげられ、また、上記布帛シートとしては、織布，不織布，編布等があげられ、なかでも、長繊維を用いた織布および不織布は、表面が適正な粗面となっていることから好ましく用いられる。上記長繊維の材料としては、例えば、ナイロン，ポリエステル，ポリプロピレン等があげられ、これらのうち、耐熱性の観点からポリエステルが好ましい。さらに、不織布としては、機械的強度，均一性，加工性の観点から、スパンボンド不織布が好ましい。そして、そのシート状基材の厚みは、適宜に設定されるものであるが、例えば、０．１〜０．５ｍｍに設定することが好ましい。
【００５４】
本発明の金型離型用シートの厚みとしては、処理対象となる金型のキャビティの深さ，取り扱い作業性等を考慮して適宜に設定されるものであるが、例えば、３〜５ｍｍに設定することが好ましい。
【００５５】
本発明の金型離型用シートを用いての金型離型処理方法は、例えば、光半導体装置成形用金型に装填して、つぎのようにして行なわれる。すなわち、上記金型離型用シートは、未加硫状態であって、この未加硫の金型離型用シートを成形用金型に装填して、加熱加硫することによりシートに含有された特定の離型剤を滲出させ、金型表面に上記離型剤を転写し塗布する。この結果、成形用金型表面に、均一な離型剤膜が形成されることとなる。
【００５６】
このような上記金型離型用シートを用いた金型の離型処理方法を、順を追ってより詳しく説明する。
【００５７】
まず、本発明の金型離型用シートを準備する。この金型離型用シートは、前述のように、切れ込みが設けられ、切れ込みを利用して二つ折りに折り畳んだ状態とする。ついで、図４に示すように、上記折り畳んだ金型離型用シート１０を、凹部３ａが形成された上型１と、凹部３ｂが形成された下型２の間に配置し、その状態から、図５に示すように、上型１と下型２を締めて金型離型用シート１０を挟み、圧縮成形する。そして、成形時の圧力によって上記金型離型用シート１０が、上型１に形成された凹部３ａおよび下型２に形成された凹部３ｂからなるキャビティ３内に充填されるとともに、金型表面に圧接される。その状態で成形時の熱により、未加硫ゴムが加熱加硫されて加硫ゴム化し、その際に加硫ゴム化したシートから含有する離型剤が滲出してキャビティ３表面に上記離型剤が転写し塗布され、キャビティ３表面に均一な離型剤膜が形成される。ついで、図６に示すように、所定時間経過後に上型１と下型２を開き、加硫ゴム化した金型離型用シート１０を上下両金型１，２から剥離する。このようにして、金型の離型処理が行なわれる。
【００５８】
上記金型離型用シートとしては、先に述べたように、図１に示すように、それ自体のシート面に、金型離型用シート１０を折り畳み可能とする複数の直線状の切れ込み１１が、所定間隔で平行に設けられたものを用いることが好ましい。
【００５９】
このような金型離型用シートを用いる場合は、図７に示すように、金型離型用シート１０から必要量となるだけの本数のブロック片１０ａを、切れ込み１１の部分からカッティングして切り取る。このカッティングは、金型離型用シート１０を手指で掴んで、切れ込み１１に沿って繰り返し折り曲げて折り取るようにしてもよいし、ナイフ等で切断してもよい。ついで、図８に示すように（図では４本のブロック片１０ａを切り取っている）、金型離型用シート１０の上面（切れ込み１１形成面）を外側にして上記切れ込み１１に沿って金型離型用シート１０を折り曲げ、さらに金型離型用シート１０の裏面同士が当接するまで曲げ続けて折り畳み、図８に示すように、各ブロック片１０ａを積重させる。この折り畳みの際には、各ブロック片１０ａ同士が切れ込み１１の底の部分１１ａで線状につながっているため、離間しない。このように、折り畳むという単純な動作だけで、各ブロック片１０ａが長さ方向および幅方向にきちんと揃った状態で、整然と積み重ねられ、各ブロック片１０ａ同士が交差した状態で積み重なったりしないようになっている。したがって、金型離型用シート１０の寸法を測定して同じ大きさにカッティングしたり、ばらばらに離間した各ブロック片１０ａをいちいち揃える手間がかからない。
【００６０】
また、図８では、４本のブロック片１０ａを切り取り、これを真ん中から折り畳んで２本のブロック片１０ａの上に２本のブロック片１０ａが積み重ねられた状態としているが、これに限らず、例えば、３本のブロック片１０ａの上に３本のブロック片１０ａを積み重ねて６本のブロック片１０ａを使用する等、離型処理しようとする金型やキャビティの大きさに合わせて、適当な本数のブロック片１０ａを切り取って折り畳み、適宜の大きさに積重することができる。
【００６１】
本発明の金型離型用シートの使用対象となる金型の一例として、例えば、熱硬化性樹脂組成物を用いて繰り返し成形が行われる光半導体装置成形用金型があげられる。
【００６２】
本発明の金型離型用シートの使用対象の一例である光半導体装置成形用金型において、成形材料として用いられる熱硬化性樹脂組成物としては、例えば、エポキシ樹脂を主剤とするエポキシ樹脂組成物があげられる。そして、上記エポキシ樹脂組成物には、上記主剤となるエポキシ樹脂とともに、通常、硬化剤が配合され、さらに各種添加剤が適宜配合される。
【実施例】
【００６３】
つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。ただし、本発明は、これら実施例に限定されるものではない。
【００６４】
まず、下記に示す配合成分を準備した。
【００６５】
〔エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）〕
三井石油化学工業社製、三井ＥＰＴ４０４５〔ムーニー粘度ＭＬ1+4 （１００℃）４５〕
〔ブタジエンゴム〕
ＪＳＲ社製、ＢＲＯ１（ムーニー粘度ＭＬ1+4 （１００℃）４５〕
〔ホワイトカーボン〕
東ソーシリカ社製、ニップシール
〔イミダゾール〕
２，４−ジアミノ−６〔２′−メチルイミダゾリニル（１）′〕エチル−ｓ−トリアジン
〔有機過酸化物〕
ｎ−ブチル−４，４−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）バレレート
【００６６】
〔酸化ポリエチレン系ワックスａ〕 滴点１２０〜１２５℃（クラリアント社製、Licowax ＰＥＤ−１９１）
〔酸化ポリエチレン系ワックスｂ〕
滴点１０３〜１０８℃（クラリアント社製、Licowax ＰＥＤ−５２１）
【００６７】
〔ポリエチレン系ワックス〕
滴点１３２〜１３８℃（クラリアント社製、Licowax ＰＥ１９０）
【００６８】
〔アミド系ワックス〕
滴点１４０〜１４５℃（クラリアント社製、Licolub ９６１５Ａ）
【００６９】
〔モンタン酸系ワックス〕
滴点９６〜１０２℃（クラリアント社製、Licowax ＯＰ）
〔酸化ポリプロピレン系ワックス〕
滴点１５４〜１５８℃（クラリアント社製、Licowax ＰＰ２２０）
〔ポリプロピレン系ワックス〕
滴点１６０〜１６５℃（クラリアント社製、Licowax ＰＰ２３０）
【００７０】
〔実施例１〜９、比較例１〜４〕
後記の表１〜表２に示す各成分を同表に示す割合で配合し、これをバッチ式混練機で混練した後、圧延ロールを用いて厚み５ｍｍのシートに成形することにより目的とする金型離型用シートを作製した。
【００７１】
このようにして得られた実施例品および比較例品の各金型離型用シートを用いて、金型に対する離型処理の評価をつぎのようにして行なった。すなわち、予め、フォトダイオードＩＣ用のブックモールド金型を強アルカリおよび蒸留水にて洗浄し、続いてメラミン樹脂を用いて金型内で加熱硬化させることによりクリーニング処理を行なった。このクリーニング処理後、上記金型離型用シートを金型間に挟み、１５０℃×５分間成形によるコンディショニング処理を２回繰り返し実施し、続いて透明樹脂（日東電工社製、ＮＴ−３００Ｈ−１００００）を用い、１５０℃×３分間の成形条件にてパッケージ（光半導体装置）を成形した。成形されたパッケージは、サイズ：４ｍｍ×３ｍｍ×厚み１．５ｍｍのスモールアウトラインパッケージ−８ピン（ＳＯＰ−８ｐｉｎ）であり、パッケージ上面に直径約３ｍｍのレンズ部が存在するものである。同一のパッケージ成形条件にて連続１０ショットで成形したパッケージのうち、最初の１ショット目に成形された３個のパッケージと、最後の１０ショット目に成形された３個のパッケージについて、レンズ部分の汚れ（曇り）の有無について観察し評価した。この観察には、デジタルマイクロスコープ（キーエンス社製、ＶＨＸ−５００Ｆ）の落射法２０倍にて、すじ状，粒状および窪み状のそれぞれの観点から汚れ（曇り）レベルを判断した。その結果、少なくとも１個のパッケージのレンズ部分に汚れ（曇り）が明確に確認されたものを×、少なくとも１個のパッケージのレンズ部分にわずかに汚れ（曇り）が確認されたものを△、全てのパッケージのレンズ部分に汚れ（曇り）が全く確認されなかったものを○として表示した。
【００７２】
【表１】
【００７３】
【表２】
【００７４】
上記結果から、特定範囲の滴点を有する離型剤を用いて成形された金型離型用シート（実施例品）を用いて処理した金型により成形されたパッケージ（実施例）では、レンズ部分に汚れ（曇り）は全く確認されなかった。このことから、金型表面に均一な離型剤膜が形成されたことがわかる。
【００７５】
これに対して、特定範囲から外れた滴点を有する離型剤を用いて成形された金型離型用シート（比較例品）を用いて処理した金型により成形されたパッケージ（比較例）では、レンズ部分に汚れ（曇り）が明確に確認された。
【００７６】
なお、上記実施例では、金型離型用シートとして未加硫ゴム系組成物からなる単層の金型離型用シートを用いたが、シート状基材として厚み０．３５ｍｍのスパンボンド不織布（旭化成社製、エルタスＥ０１０７０）の両面に上記金型離型用シートを圧着し積層したものを用いても、上記と同様の効果を示す結果を得た。さらに、積層体であることから、金型からの取り出し作業性が良好となるという効果が得られた。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明の金型離型用シートは、熱硬化性樹脂成形材料用等の各種成形金型、例えば、エポキシ樹脂成形材料を用いて、光半導体素子をトランスファー成形によって封止する際に用いるトランスファー成形用金型等の成形金型に対して良好な離型性を付与する際に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の一実施形態例である金型離型用シートを示す斜視図である。
【図２】上記金型離型用シートの切れ込み形成状態を示す説明図である。
【図３】上記金型離型用シートの切れ込み部分を示す拡大側面図である。
【図４】金型離型用シートの使用方法を示す説明図である。
【図５】金型離型用シートの使用方法を示す説明図である。
【図６】金型離型用シートの使用方法を示す説明図である。
【図７】上記金型離型用シートの作用を示す説明図である。
【図８】上記金型離型用シートの作用を示す説明図である。
【符号の説明】
【００７９】
１０ 金型離型用シート
１１ 切れ込み
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱硬化性樹脂組成物成形材料用の成形金型等から成形品を円滑に離型させ、かつ成形品の外観を良好に仕上げるために用いられる金型離型用シートおよびそれを用いた金型離型処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
成形用金型による、光半導体封止用エポキシ樹脂組成物等の熱硬化性樹脂成形材料を用いた成形時には、上記熱硬化性樹脂成形材料の成形工程を多数回繰り返すと、金型からの成形品の離型性が著しく低下したり、成形品表面に曇りや肌荒れ等の現象が生じ、成形品表面に不都合が生じることとなる。
【０００３】
この原因は、上記成形材料中に含まれる低分子量の配合成分や成形材料そのものが成形の繰り返しにより上記金型のキャビティ表面に順次積層し、この積層したものが次第に酸化劣化して硬い酸化劣化層を形成するためであると考えられる。すなわち、上記酸化劣化層は、表面が平滑でなく、また離型作用も有していないために、上記のような不都合が生じるのである。このため、従来は、上記熱硬化性樹脂成形材料であるエポキシ樹脂組成物とは別種のメラミン樹脂成形材料をキャビティ内に載置し、成形を行なって上記メラミン樹脂成形材料を加熱硬化させ、その硬化物に酸化劣化層を一体的に付着させ、その状態で硬化物を金型のキャビティから取り出すことにより金型のキャビティ表面の洗浄を行なっている。
【０００４】
しかしながら、上記メラミン樹脂成形材料を用いた金型洗浄方法では、金型に多数設けられているキャビティ毎にメラミン樹脂成形材料を充填し、加熱硬化させた後、その硬化物を取り出す必要があることから、作業が極めて煩雑になり、さらに加熱硬化での成形時に、メラミン樹脂成形材料から生じる臭気により作業環境が著しく悪化するという問題が生じる。
【０００５】
したがって、本出願人は、未加硫ゴム生地を母材とし、これにイミダゾール類およびイミダゾリン類の少なくとも一方を洗浄剤として含有させてなるシート状の金型洗浄剤組成物を用いることを提案している（特許文献１参照）。
【０００６】
上記シート状の金型洗浄剤組成物による金型の洗浄方法は、上記シート状の金型洗浄剤組成物を上下の金型間に挟み、型閉成時の圧力によって金型の各キャビティの表面にそれぞれ対応するシートの部分を圧接させ、その状態で加熱加硫させて上記未加硫ゴム生地全体を加硫ゴム化し、この加硫ゴム化の際に、キャビティ表面の酸化劣化層を加硫ゴムに一体化させ、ついで一枚のシート状の加硫ゴムを金型から剥離させることにより、キャビティ表面を洗浄するということにより行なわれるというものである。このようなシート状の金型洗浄剤組成物を使用すると、上記メラミン樹脂成形材料を用いた場合にみられる問題は生じない。
【０００７】
ただし、上記のようにして洗浄された金型のキャビティ表面は、上記メラミン樹脂成形材料による洗浄と同様、初期の鏡面状態にまで洗浄されることとなる。このように、金型のキャビティ表面が初期の鏡面状態にまで洗浄されると、その状態にて光半導体封止用エポキシ樹脂組成物等の熱硬化性樹脂成形材料を用いて成形した場合、金型の各成形部に成形品が強固に接着し、成形品が金型から離型することが困難となる。
【０００８】
そこで、金型面に予め離型剤を塗布する必要があり、例えば、スプレー噴射により離型剤を金型面に塗布したり、熱硬化性樹脂や未加硫ゴム生地中に予め離型剤を含有させた材料を用いて、これを金型に挟み、加熱硬化させることにより熱硬化性樹脂や未加硫ゴム生地中に含有させた離型剤を金型面に移行させることにより金型面に離型剤を塗布する方法が行なわれている。
【特許文献１】特開平１０−２２６７９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記スプレー噴射により離型剤を金型面に塗布する方法では、塗布する作業者の感覚に頼るため、塗布量にばらつきが生じ金型全面に均一に塗布することが困難となり、離型剤の塗布むらによって成形品の外観が損なわれるという問題がある。また、上記熱硬化性樹脂や未加硫ゴム生地中に予め離型剤を含有させた材料を用いて金型面に離型剤を塗布する方法では、離型剤の種類によっては充分な離型効果が得られなかったり、あるいは成形品に曇りが生じたりするという問題が発生する。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、成形条件等の悪化や作業環境等の悪化を招くことなく、洗浄後の金型面に対する離型剤の付与を均一かつ容易に行なうことのできる金型離型用シートおよびそれを用いた金型離型処理方法の提供をその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するため、本発明は、加熱成形用金型に離型剤を塗布するための金型離型用シートであって、上記金型離型用シートが、未加硫ゴム生地を母材とし、滴点が１２０〜１５０℃の範囲内にある離型剤を含有するシート成形材料からなる金型離型用シートを第１の要旨とする。
【００１２】
そして、本発明は、上記金型離型用シートを用いて、加熱成形用金型の成形面に上記金型離型用シートに含有された離型剤を転写し塗布する金型離型処理方法を第２の要旨とする。
【００１３】
すなわち、本発明者らは、成形条件等の悪化や作業環境等の悪化を招くことなく、洗浄後の金型面に対して均一な離型剤膜を形成し良好な離型性を付与することのできるものを得るべく鋭意検討を重ねた。その結果、金型成形の一般的な成形温度より低い滴点を有する離型剤を含有するシート成形材料からなる金型離型用シートを用いると、上記特定範囲の滴点を有する離型剤が、成形時に金型離型用シート内から滲出して、金型面に塗布されることとなり、均一な離型剤膜が形成されることを見出し本発明に到達した。
【発明の効果】
【００１４】
このように、本発明の金型離型用シートは、未加硫ゴム生地を母材とし、これに特定の離型剤を含有するものである。このため、含有された上記離型剤が滲出して金型面に付着し、均一な離型剤膜を形成することとなる。したがって、本発明の金型離型用シートを用いて金型表面に均一な離型剤膜が形成された結果、得られる成形品に曇り等が生じたりせず、外観的に優れたものが得られることとなる。
【００１５】
そして、上記離型剤の含有量が、未加硫ゴム生地１００重量部に対して５〜３０重量部の範囲に設定されると、離型処理加工に充分な離型剤が滲出して、金型面に対して均一な離型剤膜の形成がより一層容易となる。
【００１６】
さらに、上記離型剤に加えて、金型洗浄剤を含有すると、前述の効果に加えて金型面に対する優れた洗浄効果が得られるようになる。
【００１７】
また、金型離型用シートのシート面に、複数の直線状の切れ込みを一方方向に所定間隔で並行に設けたものであると、その使用にあたって、シートを上記切れ込みに沿って折り畳むことにより容易に積重させることができる。このとき、平行な切れ込みによって区切られる個々のブロック片は、切れ込みの底の部分で互いにつながっていることから、折り畳んだときにずれたりせずに整然と積重され、各ブロック片が交差したりした状態で積み重なったりすることがない。このため、得られた積重品は、いびつな形状にならない。また、シートの寸法を測定して同じ大きさにカッティングしたり、そのカッティングしたシートを揃えながら積重したりする煩雑な作業が不要になり、作業が簡略化する。
【００１８】
そして、シート状基材の片面もしくは両面に、上記金型離型用シートが貼り合わせてなるものであると、成形後に金型から取り出す際にシートがちぎれ難く、取り出し作業性が良好となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
つぎに、本発明の実施の形態について説明する。
【００２０】
本発明の金型離型用シートは、ベースとなる未加硫ゴム生地を母材とし、これに特定の離型剤を含有してなる成形材料を用いてシート状に成形して得られるものである。
【００２１】
上記未加硫ゴム生地を構成する未加硫ゴムとしては、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、エチレン−プロピレン−ターポリマーゴム（ＥＰＴ）、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＭ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、シリコーンゴム（Ｑ）、フッ素ゴム（ＦＫＭ）等があげられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。これら未加硫ゴムは、金型内において加硫され加硫ゴムとなる。
【００２２】
上記未加硫ゴムとして好ましいのは、金型を用いた成形に際して、汚染性が少ない、また加硫時の臭気が少ないという点から、ＢＲ、ＥＰＴ、ＥＰＭ、ＳＢＲ、ＮＢＲを単独で使用するもしくはこれらの混合物である。
【００２３】
上記ＥＰＴについて詳述すると、上記ＥＰＴは、α−オレフィン（特にプロピレン）およびポリエンモノマーからなるターポリマーであり、上記ポリエンモノマーとしては、ジシクロペンタジエン、１，５−シクロオクタジエン、１，１−シクロオクタジエン、１，６−シクロドデカジエン、１，７−シクロドデカジエン、１，５，９−シクロドデカトリエン、１，４−シクロヘプタジエン、１，４−シクロヘキサジエン、ノルボルナジエン、メチレンノルボルネン、２−メチルペンタジエン、１，５−ヘキサジエン、１，６−ヘプタジエン、メチル−テトラヒドロインデン、１，４−ヘキサジエン等があげられる。
【００２４】
上記ＥＰＴにおける各モノマーの共重合割合は、好ましくはエチレンが３０〜８０モル％、ポリエンモノマーが０．１〜２０モル％で、残りがα−オレフィンとなるようなターポリマーである。より好ましいのはエチレンが３０〜６０モル％である。そして、上記ＥＰＴとしては、ムーニー粘度ＭＬ1+4 （１００℃）が２０〜７０のものを用いることが好ましい。
【００２５】
このようなＥＰＴの具体例としては、三井石油化学工業社製の、三井ＥＰＴ４０２１、三井ＥＰＴ４０４５、三井ＥＰＴ４０７０等をあげることができる。
【００２６】
また、上記ＳＢＲとしては、スチレン含量が１５〜３０モル％で、ムーニー粘度ＭＬ1+4 （１００℃）が２０〜８０、好ましくは３５〜６０のものを用いることが好ましい。
【００２７】
このようなＳＢＲの具体例としては、日本合成ゴム社製の、ＪＳＲ−１５０２、ＪＳＲ−１５０７、ＪＳＲ−１７７８等をあげることができる。
【００２８】
そして、上記ＮＢＲとしては、アクリロニトリル含量が２０〜６０モル％、より好ましくは２５〜４５モル％で、ムーニー粘度ＭＬ1+4 （１００℃）が２０〜８５、より好ましくは３０〜７０のものを用いること好適である。
【００２９】
このようなＮＢＲの具体例としては、日本合成ゴム社製の、Ｎ−２３４Ｌ、Ｎ−２３０Ｓ、Ｎ−２３０ＳＨをあげることができる。
【００３０】
このような未加硫ゴムには、通常、加硫剤が配合される。上記加硫剤としては、特に限定するものではなく、例えば、硫黄や、ｎ−ブチル−４，４−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）バレレート、１，１−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン等の有機過酸化物等があげられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。そして、上記加硫剤の配合量は、上記未加硫ゴム１００重量部に対して１〜３重量部の範囲に設定することが好ましい。
【００３１】
上記未加硫ゴム生地に配合される特定の離型剤としては、その滴点が１２０〜１５０℃のものが用いられる。本発明において、上記滴点とは、つぎのことをいう。例えば、グリースを例にとると、このグリースは加熱により軟化するが、ある温度以上では液状を示す。この液状となったグリースが測定試験機の容器底部から滴下したときの温度を滴点という。なお、上記グリースの滴点試験は、ＪＩＳ Ｋ ２２２０に準ずる。したがって、本発明にて使用される離型剤の滴点は、上記方法にしたがって測定される値である。
【００３２】
このように、本発明の金型離型用シートの使用対象となる金型成形は、通常、１５０〜１６５℃の温度条件にて行なわれる。したがって、上記離型剤の滴点が１５０℃を超えて高いと、離型剤が金型面に滲出せず、金型面に離型剤層を形成することができない。また、滴点が１２０℃未満のように低いと、金型面に離型剤が滲出しても成形品の表面が曇る等の問題が生じるからである。
【００３３】
上記特定の離型剤としては、例えば、滴点１２０〜１５０℃の範囲の酸化ポリエチレン系ワックス、ポリエチレン系ワックス、アミド系ワックス等があげられ、具体的には、滴点１２０〜１２５℃の酸化ポリエチレン系ワックス、滴点１３２〜１３８℃のポリエチレン系ワックス、滴点１４０〜１４５℃のアミド系ワックス等があげられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。
【００３４】
上記滴点１２０〜１２５℃の酸化ポリエチレン系ワックスとしては、具体的には、クラリアント社製のＰＥＤ−１９１等があげられる。また、上記滴点１３２〜１３８℃のポリエチレン系ワックスとしては、具体的には、クラリアント社製のＰＥＤ−５２１等があげられる。そして、上記滴点１４０〜１４５℃のアミド系ワックスとしては、具体的には、クラリアント社製の９６１５Ａ等があげられる。
【００３５】
上記特定の離型剤の含有量は、未加硫ゴム生地１００重量部に対して５〜３０重量部の範囲に設定することが好ましく、より好ましくは１０〜２０重量部である。すなわち、上記特定の離型剤の含有量が少な過ぎると、金型面に充分に滲出せず均一な離型剤膜を形成することが困難となり、逆に、上記特定の離型剤の含有量が多過ぎると、金型へのワックスの塗布量が過剰となり、塗布ムラが生じ、均一な離型剤膜の形成が困難となる傾向がみられるからである。
【００３６】
そして、本発明の金型離型用シート成形材料には、上記未加硫ゴム、加硫剤、特定の離型剤以外に、必要に応じて、補強剤等の他の添加剤を適宜に配合することができる。
【００３７】
上記補強剤としては、シリカ、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、酸化チタン等の無機質補強剤（充填剤）があげられる。上記補強剤の配合量は、未加硫ゴム生地１００重量部に対して１０〜５０重量部に設定することが好ましい。
【００３８】
さらに、本発明の金型離型用シート成形材料には、上記未加硫ゴム、加硫剤、特定の離型剤、他の添加剤以外に、金型を清浄化するための金型洗浄剤を配合することも可能である。
【００３９】
上記金型洗浄剤としては、グリコールエーテル類、イミダゾール類、イミダゾリン類、アミノアルコール類等があげられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。
【００４０】
上記グリコールエーテル類としては、例えば、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、ポリエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル等があげられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。
【００４１】
上記グリコールエーテル類は、そのまま、もしくは水、あるいはメタノール，エタノール、ｎ−プロパノール等のようなアルコール類、トルエン，キシレン等のような有機溶媒と混合して使用に供することがあげられる。上記有機溶媒と混合する際には、有機溶媒量をグリコールエーテル類１００重量部に対して５０重量部以下とすることが好ましく、最も一般的には２０重量部以下に設定することである。
【００４２】
上記イミダゾール類としては、例えば、２−メチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、１−ベンジル−２−メチルイミダゾール、２，４−ジアミノ−６〔２′−メチルイミダゾリル（１）′〕エチル−ｓ−トリアジン等があげられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。
【００４３】
また、上記イミダゾリン類としては、例えば、２−メチルイミダゾリン、２−メチル−４−エチルイミダゾリン、２−フェニルイミダゾリン、１−ベンジル−２−メチルイミダゾリン、２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾリン、２，４−ジアミノ−６〔２′−メチルイミダゾリニル−（１）′〕エチル−ｓ−トリアジン、２，４−ジアミノ−６〔２′−メチル−４′−エチルイミダゾリニル−（１）′〕エチル−ｓ−トリアジン、１−シアノエチル−２−メチルイミダゾリン、１−シアノエチル−２−メチル−４−エチルイミダゾリン等があげられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。
【００４４】
上記イミダゾール類、イミダゾリン類も、前述のグリコールエーテル類と同様、そのままで使用してもよいし、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール等のアルコール類、トルエン、キシレン等の有機溶媒と混合して使用してもよい。上記アルコール類、有機溶媒と混合する場合には、これらアルコール類および有機溶媒の量を、通常、イミダゾール類およびイミダゾリン類の少なくとも一方１００重量部に対して５０重量部以下に設定することが好ましく、より好ましくは２０重量部以下である。
【００４５】
上記アミノアルコール類としては、例えば、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、Ｎ−メチルエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジブチルエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルエタノールアミン、Ｎ−メチル−Ｎ，Ｎ−ジエタノールアミン、２−アミノ−２−メチルプロパノール、３−アミノプロパノール、２−アミノプロパノール等があげられる。これらは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。
【００４６】
上記アミノアルコール類も、先に述べた金型洗浄剤と同様、そのままで使用してもよいし、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール等のアルコール類、トルエン、キシレン等の有機溶媒と混合して使用してもよい。上記アルコール類、有機溶媒と混合する場合には、これらアルコール類および有機溶媒の量を、通常、アミノアルコール類１００重量部に対して５０重量部以下に設定することが好ましく、より好ましくは２０重量部以下である。
【００４７】
上記金型洗浄剤（グリコールエーテル類，イミダゾール類，イミダゾリン類，アミノアルコール類等）の配合量は、通常、未加硫ゴム生地１００重量部に対して１０〜６０重量部の範囲に設定することが好ましい。特に好ましくは１５〜２５重量部である。すなわち、金型洗浄剤の配合量が少な過ぎると、金型に対して充分な洗浄力が発揮され難く、逆に多過ぎると、シートが金型に付着して金型からの剥離作業性が劣化する傾向がみられるからである。
【００４８】
本発明の金型離型用シートは、例えば、つぎのようにして作製することができる。すなわち、ベースとなる未加硫ゴム、特定の離型剤、加硫剤および他の添加剤、さらに必要に応じて金型洗浄剤を配合し、これをバッチ式混練機で混練した後、押出機やロール等を用いてシート状あるいは短冊状に形成することにより金型離型用シートを作製することができる。この場合のシートの厚みは、通常、３〜１０ｍｍに設定される。
【００４９】
そして、本発明の金型離型用シートの使用に際しては、それを用いての金型の設置作業の容易さ等の観点から、例えば、図１に示すように、それ自体のシート面に、金型離型用シート１０を折り畳み可能とする複数の直線状の切れ込み１１が、所定間隔で平行に設けられたシート１０が好適に用いられる。好ましくは、シート面に縞模様が形成されたシート１０があげられる。そして、上記切れ込み１１を利用してシート１０を折り畳むことにより、整然と積み重ねることができるようになっている。
【００５０】
このような切り込み１１が設けられたシート１０は、つぎのようにして作製される。すなわち、先に述べたようにして得られた圧延シートを所定の形状，寸法に裁断してシート１０を形成したのち、そのシート面に切れ込み１１を形成させる。このような切れ込み１１の形成は、例えば、図２に示すように、回転軸１２に所定間隔で円板状の切れ刃１３を取り付けたリボンスリーターを用い、上記切れ刃１３をシート１０の上面から所定深さだけ食い込ませて移動させ、シート１０の幅方向に平行な切れ込み１１を形成させる。この操作を繰り返し、シート１０上面の全面にわたって、一定間隔の平行な切れ込み１１が形成されるのである。そして、シート１０は、上記各切れ込み１１によって同一サイズのブロック片１０ａに区切られる。このように上記切れ込み１１は、一定間隔で形成されているため、その切れ込み１１が折り畳み時等のメジャーの機能も発揮し、処理対象となる金型やキャビティの大きさに合わせてシート１０をカッティングしたり折り畳んだりすることが容易となる。
【００５１】
また、図３に示すように、切れ込み１１の先端部と、切れ込み１１の先端に対面するシート面との距離Ｄは、０．１〜０．８ｍｍ程度に設定するのが好ましく、０．２〜０．５ｍｍ程度であれば、さらに好ましい。すなわち、上記距離Ｄが小さ過ぎると、各ブロック片１０ａ同士が離間しやすくなり、逆に距離Ｄが大き過ぎると、折り畳みがスムーズに行ないづらくなるからである。
【００５２】
さらには、本発明の金型離型用シートの他の態様として、シート状基材の片面もしくは両面に、上記金型離型用シートが貼り合わせた態様が用いられる。このような態様のシートは、例えば、シート状基材の片面もしくは両面に、金型離型用シートを圧着し積層することにより得られる。このように、シート状基材の片面もしくは両面に、上記金型離型用シートを貼り合わせたものを用いることにより、成形後に金型から取り出す際にシートがちぎれ難く、取り出し作業性が良好となるという効果が得られる。
【００５３】
上記シート状基材としては、例えば、紙製シートまたは布帛シートがあげられる。上記紙製シートとしては、和紙，洋紙，合成紙，混抄紙等があげられ、また、上記布帛シートとしては、織布，不織布，編布等があげられ、なかでも、長繊維を用いた織布および不織布は、表面が適正な粗面となっていることから好ましく用いられる。上記長繊維の材料としては、例えば、ナイロン，ポリエステル，ポリプロピレン等があげられ、これらのうち、耐熱性の観点からポリエステルが好ましい。さらに、不織布としては、機械的強度，均一性，加工性の観点から、スパンボンド不織布が好ましい。そして、そのシート状基材の厚みは、適宜に設定されるものであるが、例えば、０．１〜０．５ｍｍに設定することが好ましい。
【００５４】
本発明の金型離型用シートの厚みとしては、処理対象となる金型のキャビティの深さ，取り扱い作業性等を考慮して適宜に設定されるものであるが、例えば、３〜５ｍｍに設定することが好ましい。
【００５５】
本発明の金型離型用シートを用いての金型離型処理方法は、例えば、光半導体装置成形用金型に装填して、つぎのようにして行なわれる。すなわち、上記金型離型用シートは、未加硫状態であって、この未加硫の金型離型用シートを成形用金型に装填して、加熱加硫することによりシートに含有された特定の離型剤を滲出させ、金型表面に上記離型剤を転写し塗布する。この結果、成形用金型表面に、均一な離型剤膜が形成されることとなる。
【００５６】
このような上記金型離型用シートを用いた金型の離型処理方法を、順を追ってより詳しく説明する。
【００５７】
まず、本発明の金型離型用シートを準備する。この金型離型用シートは、前述のように、切れ込みが設けられ、切れ込みを利用して二つ折りに折り畳んだ状態とする。ついで、図４に示すように、上記折り畳んだ金型離型用シート１０を、凹部３ａが形成された上型１と、凹部３ｂが形成された下型２の間に配置し、その状態から、図５に示すように、上型１と下型２を締めて金型離型用シート１０を挟み、圧縮成形する。そして、成形時の圧力によって上記金型離型用シート１０が、上型１に形成された凹部３ａおよび下型２に形成された凹部３ｂからなるキャビティ３内に充填されるとともに、金型表面に圧接される。その状態で成形時の熱により、未加硫ゴムが加熱加硫されて加硫ゴム化し、その際に加硫ゴム化したシートから含有する離型剤が滲出してキャビティ３表面に上記離型剤が転写し塗布され、キャビティ３表面に均一な離型剤膜が形成される。ついで、図６に示すように、所定時間経過後に上型１と下型２を開き、加硫ゴム化した金型離型用シート１０を上下両金型１，２から剥離する。このようにして、金型の離型処理が行なわれる。
【００５８】
上記金型離型用シートとしては、先に述べたように、図１に示すように、それ自体のシート面に、金型離型用シート１０を折り畳み可能とする複数の直線状の切れ込み１１が、所定間隔で平行に設けられたものを用いることが好ましい。
【００５９】
このような金型離型用シートを用いる場合は、図７に示すように、金型離型用シート１０から必要量となるだけの本数のブロック片１０ａを、切れ込み１１の部分からカッティングして切り取る。このカッティングは、金型離型用シート１０を手指で掴んで、切れ込み１１に沿って繰り返し折り曲げて折り取るようにしてもよいし、ナイフ等で切断してもよい。ついで、図８に示すように（図では４本のブロック片１０ａを切り取っている）、金型離型用シート１０の上面（切れ込み１１形成面）を外側にして上記切れ込み１１に沿って金型離型用シート１０を折り曲げ、さらに金型離型用シート１０の裏面同士が当接するまで曲げ続けて折り畳み、図８に示すように、各ブロック片１０ａを積重させる。この折り畳みの際には、各ブロック片１０ａ同士が切れ込み１１の底の部分１１ａで線状につながっているため、離間しない。このように、折り畳むという単純な動作だけで、各ブロック片１０ａが長さ方向および幅方向にきちんと揃った状態で、整然と積み重ねられ、各ブロック片１０ａ同士が交差した状態で積み重なったりしないようになっている。したがって、金型離型用シート１０の寸法を測定して同じ大きさにカッティングしたり、ばらばらに離間した各ブロック片１０ａをいちいち揃える手間がかからない。
【００６０】
また、図８では、４本のブロック片１０ａを切り取り、これを真ん中から折り畳んで２本のブロック片１０ａの上に２本のブロック片１０ａが積み重ねられた状態としているが、これに限らず、例えば、３本のブロック片１０ａの上に３本のブロック片１０ａを積み重ねて６本のブロック片１０ａを使用する等、離型処理しようとする金型やキャビティの大きさに合わせて、適当な本数のブロック片１０ａを切り取って折り畳み、適宜の大きさに積重することができる。
【００６１】
本発明の金型離型用シートの使用対象となる金型の一例として、例えば、熱硬化性樹脂組成物を用いて繰り返し成形が行われる光半導体装置成形用金型があげられる。
【００６２】
本発明の金型離型用シートの使用対象の一例である光半導体装置成形用金型において、成形材料として用いられる熱硬化性樹脂組成物としては、例えば、エポキシ樹脂を主剤とするエポキシ樹脂組成物があげられる。そして、上記エポキシ樹脂組成物には、上記主剤となるエポキシ樹脂とともに、通常、硬化剤が配合され、さらに各種添加剤が適宜配合される。
【実施例】
【００６３】
つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。ただし、本発明は、これら実施例に限定されるものではない。
【００６４】
まず、下記に示す配合成分を準備した。
【００６５】
〔エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）〕
三井石油化学工業社製、三井ＥＰＴ４０４５〔ムーニー粘度ＭＬ1+4 （１００℃）４５〕
〔ブタジエンゴム〕
ＪＳＲ社製、ＢＲＯ１（ムーニー粘度ＭＬ1+4 （１００℃）４５〕
〔ホワイトカーボン〕
東ソーシリカ社製、ニップシール
〔イミダゾール〕
２，４−ジアミノ−６〔２′−メチルイミダゾリニル（１）′〕エチル−ｓ−トリアジン
〔有機過酸化物〕
ｎ−ブチル−４，４−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）バレレート
【００６６】
〔酸化ポリエチレン系ワックスａ〕 滴点１２０〜１２５℃（クラリアント社製、Licowax ＰＥＤ−１９１）
〔酸化ポリエチレン系ワックスｂ〕
滴点１０３〜１０８℃（クラリアント社製、Licowax ＰＥＤ−５２１）
【００６７】
〔ポリエチレン系ワックス〕
滴点１３２〜１３８℃（クラリアント社製、Licowax ＰＥ１９０）
【００６８】
〔アミド系ワックス〕
滴点１４０〜１４５℃（クラリアント社製、Licolub ９６１５Ａ）
【００６９】
〔モンタン酸系ワックス〕
滴点９６〜１０２℃（クラリアント社製、Licowax ＯＰ）
〔酸化ポリプロピレン系ワックス〕
滴点１５４〜１５８℃（クラリアント社製、Licowax ＰＰ２２０）
〔ポリプロピレン系ワックス〕
滴点１６０〜１６５℃（クラリアント社製、Licowax ＰＰ２３０）
【００７０】
〔実施例１〜９、比較例１〜４〕
後記の表１〜表２に示す各成分を同表に示す割合で配合し、これをバッチ式混練機で混練した後、圧延ロールを用いて厚み５ｍｍのシートに成形することにより目的とする金型離型用シートを作製した。
【００７１】
このようにして得られた実施例品および比較例品の各金型離型用シートを用いて、金型に対する離型処理の評価をつぎのようにして行なった。すなわち、予め、フォトダイオードＩＣ用のブックモールド金型を強アルカリおよび蒸留水にて洗浄し、続いてメラミン樹脂を用いて金型内で加熱硬化させることによりクリーニング処理を行なった。このクリーニング処理後、上記金型離型用シートを金型間に挟み、１５０℃×５分間成形によるコンディショニング処理を２回繰り返し実施し、続いて透明樹脂（日東電工社製、ＮＴ−３００Ｈ−１００００）を用い、１５０℃×３分間の成形条件にてパッケージ（光半導体装置）を成形した。成形されたパッケージは、サイズ：４ｍｍ×３ｍｍ×厚み１．５ｍｍのスモールアウトラインパッケージ−８ピン（ＳＯＰ−８ｐｉｎ）であり、パッケージ上面に直径約３ｍｍのレンズ部が存在するものである。同一のパッケージ成形条件にて連続１０ショットで成形したパッケージのうち、最初の１ショット目に成形された３個のパッケージと、最後の１０ショット目に成形された３個のパッケージについて、レンズ部分の汚れ（曇り）の有無について観察し評価した。この観察には、デジタルマイクロスコープ（キーエンス社製、ＶＨＸ−５００Ｆ）の落射法２０倍にて、すじ状，粒状および窪み状のそれぞれの観点から汚れ（曇り）レベルを判断した。その結果、少なくとも１個のパッケージのレンズ部分に汚れ（曇り）が明確に確認されたものを×、少なくとも１個のパッケージのレンズ部分にわずかに汚れ（曇り）が確認されたものを△、全てのパッケージのレンズ部分に汚れ（曇り）が全く確認されなかったものを○として表示した。
【００７２】
【表１】
【００７３】
【表２】
【００７４】
上記結果から、特定範囲の滴点を有する離型剤を用いて成形された金型離型用シート（実施例品）を用いて処理した金型により成形されたパッケージ（実施例）では、レンズ部分に汚れ（曇り）は全く確認されなかった。このことから、金型表面に均一な離型剤膜が形成されたことがわかる。
【００７５】
これに対して、特定範囲から外れた滴点を有する離型剤を用いて成形された金型離型用シート（比較例品）を用いて処理した金型により成形されたパッケージ（比較例）では、レンズ部分に汚れ（曇り）が明確に確認された。
【００７６】
なお、上記実施例では、金型離型用シートとして未加硫ゴム系組成物からなる単層の金型離型用シートを用いたが、シート状基材として厚み０．３５ｍｍのスパンボンド不織布（旭化成社製、エルタスＥ０１０７０）の両面に上記金型離型用シートを圧着し積層したものを用いても、上記と同様の効果を示す結果を得た。さらに、積層体であることから、金型からの取り出し作業性が良好となるという効果が得られた。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明の金型離型用シートは、熱硬化性樹脂成形材料用等の各種成形金型、例えば、エポキシ樹脂成形材料を用いて、光半導体素子をトランスファー成形によって封止する際に用いるトランスファー成形用金型等の成形金型に対して良好な離型性を付与する際に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の一実施形態例である金型離型用シートを示す斜視図である。
【図２】上記金型離型用シートの切れ込み形成状態を示す説明図である。
【図３】上記金型離型用シートの切れ込み部分を示す拡大側面図である。
【図４】金型離型用シートの使用方法を示す説明図である。
【図５】金型離型用シートの使用方法を示す説明図である。
【図６】金型離型用シートの使用方法を示す説明図である。
【図７】上記金型離型用シートの作用を示す説明図である。
【図８】上記金型離型用シートの作用を示す説明図である。
【符号の説明】
【００７９】
１０ 金型離型用シート
１１ 切れ込み
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱成形用金型に離型剤を塗布するための金型離型用シートであって、上記金型離型用シートが、未加硫ゴム生地を母材とし、滴点が１２０〜１５０℃の範囲内にある離型剤を含有するシート成形材料からなることを特徴とする金型離型用シート。
【請求項２】
上記離型剤の含有量が、未加硫ゴム生地１００重量部に対して５〜３０重量部の範囲に設定されている請求項１記載の金型離型用シート。
【請求項３】
上記シート成形材料が、上記離型剤に加えて、金型洗浄剤を含有してなる請求項１または２記載の金型離型用シート。
【請求項４】
金型離型用シートのシート面に、複数の直線状の切れ込みが、一定方向に所定間隔で並行に設けられている請求項１〜３のいずれか一項に記載の金型離型用シート。
【請求項５】
シート状基材の片面もしくは両面に、上記金型離型用シートが貼り合わせてなる請求項１〜４のいずれか一項に記載の金型離型用シート。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の金型離型用シートを用いて、加熱成形用金型の成形面に上記金型離型用シートに含有された離型剤を転写し塗布することを特徴とする金型離型処理方法。
【請求項１】
加熱成形用金型に離型剤を塗布するための金型離型用シートであって、上記金型離型用シートが、未加硫ゴム生地を母材とし、滴点が１２０〜１５０℃の範囲内にある離型剤を含有するシート成形材料からなることを特徴とする金型離型用シート。
【請求項２】
上記離型剤の含有量が、未加硫ゴム生地１００重量部に対して５〜３０重量部の範囲に設定されている請求項１記載の金型離型用シート。
【請求項３】
上記シート成形材料が、上記離型剤に加えて、金型洗浄剤を含有してなる請求項１または２記載の金型離型用シート。
【請求項４】
金型離型用シートのシート面に、複数の直線状の切れ込みが、一定方向に所定間隔で並行に設けられている請求項１〜３のいずれか一項に記載の金型離型用シート。
【請求項５】
シート状基材の片面もしくは両面に、上記金型離型用シートが貼り合わせてなる請求項１〜４のいずれか一項に記載の金型離型用シート。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の金型離型用シートを用いて、加熱成形用金型の成形面に上記金型離型用シートに含有された離型剤を転写し塗布することを特徴とする金型離型処理方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−１４９３５８（Ｐ２０１０−１４９３５８Ａ）
【公開日】平成２２年７月８日（２０１０．７．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３２９１５６（Ｐ２００８−３２９１５６）
【出願日】平成２０年１２月２５日（２００８．１２．２５）
【出願人】（０００００３９６４）日東電工株式会社 (5,557)
【出願人】（５０６００８９６２）日東エレクトロニクス九州株式会社 (17)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月８日（２０１０．７．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月２５日（２００８．１２．２５）
【出願人】（０００００３９６４）日東電工株式会社 (5,557)
【出願人】（５０６００８９６２）日東エレクトロニクス九州株式会社 (17)
【Ｆターム（参考）】
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