JP2009154536A - 成型体の離型性評価方法及び成型体の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】成型用樹脂組成物を金属板2上でトランスファー成型し、得られた成型体1を前記金属板から剥離して、前記成型体の表面自由エネルギーを測定し、表面自由エネルギーが10mJ/m2以上30mJ/m2以下の場合を離型性良好と判断する成型体の離型性評価方法。
【選択図】図3
Description
また、連続成型を行いながら離型性を評価することができないので生産管理上の性能が上がらないという問題があった。
また、本発明は、上記3種類の液体が、超純水、ホルムアミド、及びグリセリンである上記の成型体の離型性評価方法に関する。
また、表面自由エネルギーは離型性の観点から10mJ/m2以上であることが好ましく、30mJ/m2以下であることが好ましい、より好ましくは25mJ/m2以下であり、さらに好ましくは20mJ/m2以下である。
また、表面自由エネルギーが30mJ/m2を超えると、成型体内部に離型剤が存在するために離型性が低下する傾向がある。
WSL=γS+γL−γSL‥‥(2)と表される。(1)式を(2)式に代入するとYoung−Dupreの式、
WSL=γL(1+cosθ)‥‥(3)が得られる。WSLが大きくなるほど濡らしやすく、θ=0のとき濡れ拡張を生じ液体は完全に固体表面を湿らす。この原理を用いた固体の表面エネルギーを求める式がいくつか提出されている。
γAB = 2 (γ+γ−)1/2‥‥(7)で表され、γ+、γ−は電子受容成分および電子供与成分である。固液界面においては、γAB = −2 (γS +γL −)1/2 − 2 (γS −γL +)1/2‥‥(8)で表される。
よって、(4)式は(6)及び(8)式より、
γSL Total = γLW +γAB = γS +γL − 2 (γS LWγL LW)1/2−2 (γS +γL −)1/2 − 2 (γS −γL +)1/2 ‥‥(9)で表される。
γS LWは固体のLifshitz -van der Waals成分、γL LWは液体のLifshitz -van der Waals成分、γS +は固体の電子受容成分(または酸性成分)、γL −は液体の電子供与成分(塩基成分)、γS −は固体の電子供与成分(塩基成分)、γL +は液体の電子受容成分(または酸性成分)である。
WSL=2(γS LWγL LW)1/2+2(γS +γL −)1/2+2(γS −γL +)1/2 ‥‥(10)さらに、
(γS LWγL LW)1/2+(γS +γL −)1/2+(γS −γL +)1/2=γL Total+(1+cosθ)/2‥‥(11)となる。同一の固体表面上において表面張力の異なる3種類の液体との接触角を測定する必要がある。
a1≡(γ1 LW)1/2、b1≡(γ1 +)1/2、c1≡(γ1 −)1/2、d1≡(γL1 Total+(1+cosθL1))/2
a2≡(γ2 LW)1/2、b2≡(γ2 +)1/2、c2≡(γ2 −)1/2、d2≡(γL2 Total+(1+cosθL2))/2
a3≡(γ3 LW)1/2、b3≡(γ3 +)1/2、c3≡(γ3 −)1/2、d3≡(γL3 Total+(1+cosθL3))/2と表される。よって、
a1x+b1y+c1z=d1‥‥(12)
a2x+b2y+c2z=d2‥‥(13)
a3x+b3y+c3z=d3‥‥(14)となる。
4.67x+5.05y+5.05z=(72.8+(1+cosθL1))/2‥‥(15)
6.24x+1.52y+6.29z=(58.1+(1+cosθL2))/2‥‥(16)、及び
5.83x+1.97y+7.58z=(63.9+(1+cosθL3))/2‥‥(17)となる。ここで、3種類の液体と成型体との接触角を測定することでx、y、zが求まる。よって、γS LW=x2、γS +=y2、γS −=z2、γS AB=2yzなのでγTotal=γLW+γABより固体の表面自由エネルギーγTotalが算出される。
Fowkesの式では、γSL=γS+γL−2(γS d−γL d)1/2と表される。
また、Owensの式では、γSL=γS+γL−2(γS d−γL d)1/2−2(γS i−γL i)1/2と表わされる。
また、Kaebleの式では、γSL=γS+γL−2(γS d−γL d)1/2−2(γS p−γL p)1/2と表わされる。
また、ZeHlemoyerの式では、γSL=γS+γL−(γS d+γL d)と表される。
さらに、Kitazaki−Hataの式では、γSL=γS+γL−2(γS d−γL d)1/2−2(γS p−γL p)1/2−2(γS iγL i)1/2と表される。以上のように固体の表面エネルギーの各成分は表面張力の異なる2種の液体による接触角を測定することにより求めることができる。
無機の充填材の充填量は、樹脂組成物中、10体積%〜85体積%の範囲であることが好ましい。10体積%未満であると光反射特性が十分でない傾向にあり、85体積%を超えると成型性が悪くなり基板の作製が困難となる傾向がある。
また、無機充填材の粒径は特に制限はないが、白色顔料とのパッキングが効率良くなるように1〜100μmの範囲のものを用いることが好ましい。
その他、添加剤として離型剤、イオン捕捉剤等を添加してもよい。
先ず、表1に示す材料を混練温度30〜35℃及び混練時間15分の条件でロール混練し、成形体を作製した。
金型を用いて成型体を成型し、その直後に図3に示すように金属平板を引き抜いて金属平板にかかる力を引張圧縮試験機(今田製作所、型式・定格:SH-2013、機械番号:H055)を用いて測定した。本発明ではその力を剪断離型力とした。得られた剪断離型力の結果を図4に示す。図3において、1は樹脂封止部、2は金属平板、3は引張剪断力測定装置を示す。
180℃に加熱した金型内に成型用樹脂組成物を注入し、90秒間トランスファー成形を行った後、成形体を金型より剥離離型した。協和界面科学(株)製のDrop Master500の自動接触角計を用いて、常温(25℃)でその成型体面との接触角を測定した。
測定した3種類の液体の接触角から前記で説明した酸−塩基法を用いて成型体の表面自由エネルギーを算出した。得られた表面自由エネルギーの結果を図5に示す。
この評価方法により、従来の離型性を測定する度に装置を停止するといった生産性の問題が解決し、連続成型を行いながら離型性を定量的に評価することができる。
2:金属平板
3:引張剪断力測定装置
Claims (4)
- 成型用樹脂組成物を金属板上でトランスファー成型し、得られた成型体を前記金属板から剥離して、前記成型体の表面自由エネルギーを測定し、表面自由エネルギーが10mJ/m2以上30mJ/m2以下の場合を離型性良好と判断する成型体の離型性評価方法。
- 前記表面自由エネルギー測定は、成型体と3種類の液体との接触角により行うものである請求項1記載の離型性評価方法。
- 前記3種類の液体が、超純水、ホルムアミド、及びグリセリンである請求項2記載の離型性評価方法。
- 成型用樹脂組成物をトランスファー成型する工程と、得られた成型体の超純水、ホルムアミド及びグリセリンとの接触角を測定する工程と、前記測定の結果に基づいて前記成形体を選別する工程とを有することを特徴とする成型体の製造方法。
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