JP2004017549A

JP2004017549A - キャリアプレートの製造方法

Info

Publication number: JP2004017549A
Application number: JP2002177897A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Kawasaki; 川崎　弘志; Tomoyo Nakamura; 中村　朋代; Hideki Naoi; 直井　秀樹; Michio Goshima; 五嶋　教夫
Original assignee: Arai Seisakusho Co Ltd
Current assignee: Arai Seisakusho Co Ltd
Priority date: 2002-06-19
Filing date: 2002-06-19
Publication date: 2004-01-22

Abstract

【課題】生産性がよく、寸法安定性にも極めて優れたキャリアプレートを提供することを目的とする。
【解決手段】水平面に沿った割れ目をもって開閉される成型金型１１、１２、１３を予熱し、該金型１２内に、予め接着剤を塗布したプレート体１を水平に配設し、その後、成型金型１１の外周面に設置した注入口１６から、プレート体１の外周に形成される成型金型１２内の空所に付加型シリコーンゴム２を注入したる後、付加型シリコーンゴム２を加熱して加硫すると同時に、プレート体１と付加型シリコーンゴム２を接着させることを特徴とする。
【選択図】　　　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、キャリアプレートの製造方法に係り、特にコンデンサーや抵抗器等のチップ部品の両端に、例えば、銀やパラジウム等のコーティングを施して接点を形成する際に同チップ部品を整列支持するために用いるキャリアプレートの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、コンデンサーや抵抗器等のチップ部品の両端に、接点を形成する際に同チップ部品を整列支持するキャリアプレートは、例えば特公昭６２−１１４８８号公報にて開示されているように、金属製の矩形のプレート体の厚さ方向に貫通する多数の貫通通路を、プレート体の平面に並列させて貫通形成し、これらの各通路の内壁面に弾性部材をもって弾性壁を形成することにより構成されている。このようなキャリアプレートとしては、アルミニウムなどからなるプレート体と弾性壁を形成する柔軟部材からなり、柔軟部材としてはシリコーンゴムが多用されている。
【０００３】
コンデンサーや抵抗器等のチップ部品においては、特公昭６２−２０６８５号公報や特公昭６２−２９８８８号公報に開示されているように、各通路の弾性壁の内径寸法よりも大きい外形寸法を有するチップ部品を先端が突出するまでキャリアプレートの貫通通路に押し込んで弾性的に把持させ、前記突出端を銀やパラジウムなどでコーティングした後、加熱硬化させることにより、接点を形成している。
【０００４】
従来、キャリアプレートの製造は、低粘度の室温硬化型液状シリコーンゴムをプレート体の外側フレーム内に流延して室温にて硬化させるか、特公平３−７６７７８号公報にて例示されているように、比較的低粘度の付加型シリコーンゴムをプレート体の外側フレーム内に流延し、１５０℃で３０分程度加熱して、形成されていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
これらキャリアプレートの製造方法において、室温硬化型液状シリコーンゴムをプレート内に流し込む方法においては、室温の金型内に室温硬化型液状シリコーンゴムを流し込んだ後、２４時間以上かけて硬化させるために、エアー不良などの発生は回避できるが、金型の１面あたりのキャリアプレートの生産性が極端に悪いという欠点を有していた。
【０００６】
これらの欠点を解消するために、従来においては、特公平３−７６７７８号公報にて例示されているように、比較的低粘度の付加型シリコーンゴムをプレート体の外側フレーム内に流延し、１５０℃で３０分程度加熱して、キャリアプレートを形成する方法が提案されている。ところが、このような方法においても、エアー不良を避けるためには、室温の金型に付加型シリコーンゴムを流し込む必要があり、更に、その後に加熱して加硫させた後、金型を冷却して脱型させるために、生産性が悪いという欠点を有していた。
【０００７】
本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、生産性がよく、寸法安定性にも極めて優れたキャリアプレートの製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明のキャリアプレートの製造方法においては、水平面に沿った割れ目をもって開閉される成型金型を予熱し、該金型内に、予め接着剤を塗布したプレート体を水平に配設し、その後、成型金型の外周面に設置した注入口から、プレート体の外周に形成される成型金型内の空所に付加型シリコーンゴムを注入したる後、付加型シリコーンゴムを加熱して加硫すると同時に、プレート体と付加型シリコーンゴムを接着させることを特徴とする。
【０００９】
本発明者らは、鋭意研究した結果、粘度が２００〜７００Ｐａ・ｓの付加型シリコーンゴムで成型することにより、エアー不良がなく、寸法的にも安定したキャリアプレートが得られることを見出し本発明を完成するに至った。
【００１０】
さらに、キャリアプレートでは液状シリコーンゴムの吐出量が５００ｍｌ程度と多いことから、注入口を金型の側面に配設することにより、液状シリコーンゴム注入機の巨大化を避けることができる。すなわち、金型上面から液状シリコーンゴムを注入する場合においては、５００ｍｌ程度の吐出量を確保するためには、巨大なミキサーを成型機上部に配設する必要があり、それに伴い装置全体も巨大化してしまう。これに対して、本発明のように、注入口を金型の側面に配設した場合においては、ミキサーを横置きに設置して横射出が可能なために、高さ方向のスペースを確保することなく混合機などを配置できるので、より小型のミキサーによっても十分な吐出量を確保することができる。
【００１１】
本発明によれば、予め予熱した金型に液状シリコーンゴムを注入して加硫させるので、生産性がよく、かつ成型工程において、室温から加硫温度まで金型温度を変化させないので寸法が安定したキャリアプレートを提供することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図１および図２について説明する。
【００１３】
図１は、本発明のキャリアプレートの形態の１例を示し、図２は、本発明の１実施例を示したものである。
【００１４】
図１に示すキャリアプレートは、周囲の肉厚の外側フレーム３の内側に薄肉のプレート体１を一体に形成した金属製の矩形のプレート体１の厚さ方向に、所定ピッチで多数の孔４を穿設してあり、外側フレーム３の内側のプレート体１の上下面と各孔４の内壁面に弾性部材としてのシリコーンゴム柔軟部材２を形成して、各孔４の内側に貫通孔５を設けて形成されている。外側フレーム３の所定位置には位置決め孔６が穿設されている。
【００１５】
次に、図２より本発明の製造方法を説明する。
【００１６】
まず、成型金型は、水平面に沿った割れ目をもって上下に開閉される上型１１、中型１２および下型１３から形成されており、上型１１は成型機の上熱盤１９の下面に取り付けてあり、下型１３は成型機の下熱盤２０の上面に取り付けてある。中型１２の上面には、キャリアプレートの金属製のプレート体１および外側フレーム３を装填するためのキャビティー２１が形成されている。このキャビティー２１内には、プレート体１の各孔４に緩く挿入されて弾性貫通通路となる貫通孔５を形成するための多数のピン１４が所定ピッチで立設されている。
【００１７】
この成型金型を１２０℃に予熱し、該金型内に、予め接着剤を塗布した多数の孔４を有するプレート体１を１２０℃に予熱した後、位置決めピン１８に外側フレーム３に形成した位置決め孔６をはめ込みながら水平に配設し、その後、成型金型の上型１１の外周面に設置した注入口１６に注入ノズル１７を密着させ、液状シリコーンゴムの混合機（図示せず）から、ゲート１５を通してプレート体１の上面と上型１１の下面との間に形成される空所内に、所定粘度の付加型シリコーンゴムを注入したる後、付加型シリコーンゴムを加熱して加硫させると同時に、プレート体１と付加型シリコーンゴムを接着させる。このときの加硫時間は１０分であった。次に、金型の空所２２に脱型治具（図示せず）を取り付け、金属とゴムとが一体とされたプレートを中型１２から取り出した後、平面研削盤によって外側フレーム３と加硫したゴム部とを所定厚さだけ研磨して、キャリアプレートを作成した。
【００１８】
本発明においては、金型を予め予熱するために、シリコーンゴムが熱膨張しているため、貫通孔５を形成するためのピン１４への締め付け力が大きいので、金型からの脱型時にプレート体１の変形を防止するために、離型性を確保するためにハードクロムメッキなどを施して表面を不活性にするとよい。さらには、フッ素系、ワックス系、界面活性剤系などの離型剤を併用使用するとよく、ダイフリーＧＡ−６０１０（ダイキン工業株式会社製商品名）の如きフッ素系離型剤を用いることが好ましい。
【００１９】
脱型の際には従来の製造方法のように、金型を６０℃以下まで冷却した後、脱型することによりプレート体１の変形は軽減される。
【００２０】
もう一つの脱型を軽減する製造方法としては、予め付加型シリコーンゴムを予熱することである。この場合、成型温度よりも４０℃、好ましくは２０℃程度低い温度に付加型シリコーンゴムを予熱をして成型すると、金型内におけるゴムの熱膨張が軽減されるので、金型を冷却することなく、脱型時のプレート体１の変形を回避することができる。
【００２１】
但し、アルミニウムからなるプレート体１は高温になるほど強度が低下するので、金型を予熱して成型する場合には成型温度は８０℃〜１４０℃程度、好ましくは８０℃〜１２０℃が望ましい。
【００２２】
キャリアプレートはそのプレート体１の外周にシリコーンゴムからなる柔軟部材２が被覆されている。
【００２３】
プレート体１の材質は限定されるものではないが、耐熱、価格、重量、強度などの観点からアルミニウムで形成されるのが一般的である。アルミニウムとしては、２０００系合金、５０００系合金、６０００系合金、７０００系合金などの展伸材が例示されるが、強度が高い７０７５や７０５０、７Ｎ０１などの７０００系合金が望ましい。また、アルミニウム合金は熱処理などの調質操作により、機械的性質が変化するので、より強度が強くなる処理を施すのが望ましく、７０００系合金では質別としてＴ６、Ｔ６５１、Ｔ６５１１、Ｔ７６５１などが好ましく、焼きなまし処理は強度が低くなるので好ましくない。
【００２４】
柔軟部材３には、ビニル基含有のポリオルガノシロキサンとハイドロジエンポリシロキサンからなる付加型シリコーンゴム（硬さ：ＪＩＳ　Ａ　４０度）が使用されている。
【００２５】
なお、ゴム硬度は機能面から設計されるもので通常３０〜７０度（ＪＩＳ　Ａ）の間で任意に決定される。
【００２６】
実験に用いた付加型シリコーンゴムの粘度と成型結果を表１に示す。
【００２７】
【表１】

【００２８】
付加型シリコーンゴムの粘度測定は、ＪＩＳ　Ｋ　６２４９の回転粘度法に準拠し、ビスメトロン粘度計にてロータＮｏ．７を用い、回転数４ｒｐｍにて室温（２３℃）で測定した。なお、粘度はレオストレスＲＳ１５０（ハーケ社（独）製商品名）の如き回転式レオメーターを用いて、剪断速度（ｓ^−１）を増加させ、剪断速度が０．９ｓ^−１のところで粘度を測定してもよい。
【００２９】
液状シリコーンゴムの粘度として、特に剪断速度が大きくなるにつれて粘度が下がる傾向にあるもの、すなわち構造粘性を有するものと、剪断速度が大きくなっても粘度が下がり難く、構造粘性を有しないものがある。構造粘性を有するかどうかは、ゴムに配合された充填材の種類に依存する傾向が大きく、乾式シリカの如き表面活性な充填材を多用すると構造粘性は見られず、反対に石英粉の如き表面が不活性の充填材を多用すると構造粘性が大きくなり、例えば、構造粘性を有しているものでは剪断速度が０．９（ｓ^−１）のときに７００Ｐａ・ｓであったものが、剪断速度が１０（ｓ^−１）では２００Ｐａ・ｓにまで低下することが例示される。本発明における粘度はあくまで、剪断速度が０．９（ｓ^−１）付近での粘度で判断されるものであるが、構造粘性を有している液状シリコーンゴムのほうが、より低圧で射出成型でき、かつ射出ゲートを小さくできる上に融合不良の発生を抑えるなど成型面から利点が多い。
【００３０】
表１の結果から、粘度が２００〜７００Ｐａ・ｓの付加型シリコーンゴムを使用することにより、エアー不良のない良好なキャリアプレートを製造することができる。
【００３１】
粘度が２００Ｐａ・ｓ未満では、シリコーンゴムが金型内で乱流しながら注入され、空気を巻き込むためにエアー不良が多発し、粘度が８００Ｐａ・ｓでは、粘度が高いために金型内でシリコーンゴムが層分離するために色むらが発生する。またさらに、粘度を上げると注入が困難となるために生地不足が発生することが分かった。
【００３２】
本発明におけるシリコーンゴム柔軟部材２に使用されるシリコーンゴムには、キャリアプレートの使用目的、設計目的等に応じて、充填剤、増量充填剤、着色剤、耐熱剤、顔料等の種々の添加剤を添加することができる。
【００３３】
例えば、シリコーンゴム柔軟部材２に使用されるシリコーンゴムに対する充填材の配合処方は特に制限されるものではないが、通常はベースのガム１００重量部に対して補強性充填材および増量充填剤が１０〜３００重量部程度添加される。補強性充填材としてはカーボンブラックおよび湿式シリカや乾式シリカ（煙霧状シリカ）が一般的である。ここでいう湿式シリカとは、二酸化けい素（ＳｉＯ_２）からなる補強性シリカのことであり、製造方法としては、けい酸ナトリウムを直接硫酸で分解する直接法や、けい酸ナトリウムを塩類と反応させてけい酸塩を生成させ、次に硫酸または炭酸ガスで分解する間接法など種々の方法がある。代表的な湿式シリカとしては、Ｎｉｐｓｉｌ　ＶＮ３（日本シリカ工業株式会社製商品名）、カープレックスＣＳ−５（シオノギ製薬株式会社製商品名）、スターシルＳ（神島化学工業株式会社製商品名）、トクシールＵＳ（株式会社トクヤマ製商品名）、シルトンＲ−２（水沢化学工業株式会社製商品名）、Ｎｉｐｓｉｌ　２２３　（ＰＰＧ社（米国）製商品名）、Ｕｌｔｒａｓｉｌ　ＶＮ３（デグッザ社（ドイツ）製商品名）、ＶｕｌｋａｓｉｌＳ（バイエル社（ドイツ）製商品名）などが例示され、平均粒径が３０μｍ以下、好ましくは５μｍ以下のグレードが使用される。乾式シリカは、ハロゲン化けい素の熱分解法やけい砂を加熱還元し、気化したＳｉＯの空気酸化法、有機けい素化合物の熱分解法等により製造される二酸化けい素からなる補強性シリカで、アエロジル２００やアエロジルＲ９７２（日本アエロジル株式会社製商品名）、Ｃａｂ−Ｏ−Ｓｉｌ　ＭＳ−５（キャボット社（米国）製商品名）、レオロシールＱＳ１０２（株式会社トクヤマ製商品名）が例示される。本発明においては必要に応じて湿式シリカと乾式シリカとを適時併用して使用してもよい。さらに、シリカ表面の活性による二次結合の防止を目的として、潤滑剤（ウエッタ）を添加してもよく、潤滑剤としては、シリコーンレジン類、アルコキシシランおよびシロキサン類、ヒドロキシシランおよびシロキサン類、シラザン類、有機酸エステル類、多価アルコール類などが例示される。
【００３４】
また、増量充填剤は、ゴムの機械特性、すなわち物理強度、ゴム硬度、圧縮永久歪み、研削性など柔軟部材２として機能上欠くべからざる特性を保持するために必要な成分であり、炭酸カルシウム、石英粉、けいそう土、けい酸ジルコニウム、クレー（けい酸アルミニウム）、タルク（含水けい酸マグネシウム）、ウォラストナイト（メタけい酸カルシウム）、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、アルミナ（酸化アルミニウム）、酸化クロム、ベンガラ（酸化鉄）、硫酸アルミニウム、硫酸バリウム、リトポン、二硫化モリブデン、マイカ（雲母粉）、グラファイトなどが例示される。
【００３５】
また、酸化セリウムのような耐熱剤を付加型シリコーンゴムに添加してもよい。
【００３６】
シリコーンゴムを用いているキャリアプレートは白色に着色して供給されることがあり、この場合には着色剤として酸化チタンを使用するのが一般的である。酸化チタンの種類としては、正方晶系結晶型であるアナターゼ型もしくはルチル型が適用でき、アナターゼ型としては、バイエルチタンＡ（バイエル社（独）製商品名）、酸化チタンＡ−１１０（堺化学工業株式会社製商品名）、タイペークＡ−１００（石原産業株式会社製商品名）などが例示される。ルチル型としては、バイエルチタンＲ−Ｕ−Ｆ（バイエル社製商品名）、酸化チタンＲ−３１０（堺化学工業株式会社製商品名）、タイペークＲ−６８０（石原産業株式会社製商品名）などが例示され、シリコーンゴムに対して０．２〜５重量％程度添加させればよい。
【００３７】
さらには酸化チタンを使用せず、炭酸カルシウムや石英粉など白色の充填材を使用することにより、色調を白色としてもよい。
【００３８】
本発明におけるアルミニウムからなるプレート体とシリコーンゴムとの接着は、例えばＤＹ−３９−０５１Ａ／Ｂ、ＤＹ−３９−０６７、ＤＹ−３９−１１５（以上、東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社製商品名）やプライマーＮｏ．４、プライマーＮｏ．１０１Ａ／Ｂ（以上、信越化学工業株式会社製商品名）のような付加型シリコーンゴム用の接着剤を使用することにより、より強固な接着を得ることができ、このときプレート体１は、炭化水素系洗浄剤や臭化プロピル等で脱脂した後、接着剤が塗布され、必要に応じて１００℃で３０分程度、焼成して使用される。
【００３９】
なお、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、必要に応じて変更することができる。
【００４０】
【発明の効果】
このように本発明のキャリアプレートの製造方法においては、寸法の安定したキャリアプレートを効率よく製造することができる等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のキャリアプレートの１実施例を示す概略図
【図２】キャリアプレートの製造工程を示す説明図
【符号の説明】
１　　プレート体
２　　シリコーンゴム柔軟部材
３　　外側フレーム
４　　プレート体の孔
５　貫通孔
６　位置決め孔
１１上型
１２　中型
１３　下型
１４　ピン
１５　ゲート
１６　注入口
１７　ノズル
１８　位置決めピン
１９　上熱盤
２０　下熱盤
２１　キャビティー
２２　空隙

Claims

水平面に沿った割れ目をもって開閉される成型金型を予熱し、該金型内に、予め接着剤を塗布したプレート体を水平に配設し、その後、成型金型の外周面に設置した注入口から、プレート体の外周に形成される成型金型内の空所に付加型シリコーンゴムを注入したる後、付加型シリコーンゴムを加熱して加硫すると同時に、プレート体と付加型シリコーンゴムを接着させることを特徴とするキャリアプレートの製造方法。
前記付加型シリコーンゴムの粘度が２００〜７００Ｐａ・ｓであることを特徴とする請求項１に記載のキャリアプレートの製造方法。
前記成型金型の外周面の注入口を金型側面に配置し、該金型側面から付加型シリコーンゴムを注入することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のキャリアプレートの製造方法。