JPH07292262A - 金型清掃用樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 硬化製樹脂成形材料の自動成形時における金
型表面の汚れを、広範囲の金型清掃成形条件において好
適に清掃する。 【構成】 硬化性樹脂，有機及び無機フィラー、添加剤
からなる金型清掃用樹脂組成物であって、キュラストメ
ーターにおける硬化速度が、金型表面温度１４５℃での
Ｔ90値が２８０秒〜４２０秒である金型清掃用樹脂組成
物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は硬化性樹脂成形材料の自
動成形において、自動成形機の金型表面の汚れを清掃す
る金型清掃用樹脂組成物に関し、特に広範囲の成形条件
で良好な金型清掃効果を示す金型清掃用樹脂組成物に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、エポキシ樹脂等の硬化性樹脂によ
る集積回路等の封止成形物（以下ＩＣ・ＬＳＩと略記す
る）の成形は、一回に数百個の成形品をトランスファー
成形する方法が一般的であり、数百個取りの大きな金型
を使用して、大きなタブレット状成形材料を用い、手動
で成形していた。

【０００３】しかしながら長時間成形を続けると金型内
部表面が汚れ、そのまま連続して成形を続けると、成形
品の表面が汚れたり、成形品が金型に付着して成形作業
が続けられなくなる場合が多々あった。そのため、金型
を定期的に清掃する必要があり、成形材料数百ショット
成形する毎に数ショットの割合で金型清掃用樹脂を成形
して金型清掃を行う方法が提案されている。

【０００４】例えば特公昭52-788号公報には「硬化性樹
脂成形材料（但しアミノ系樹脂成形材料を除く）の成形
時における金型表面の汚れをアミノ系樹脂を主体とする
材料で成形することによって、清掃する方法」が提案さ
れ、アミノ系樹脂、有機質基材及び／又は無機質基材、
離型剤からなる金型清掃用樹脂組成物が開示されてい
る。また特公昭64-10162号公報にはアミノ系樹脂とフェ
ノール樹脂の共縮合樹脂と新モース硬度6〜15の鉱物性
粉体を含有してなる金型清掃用樹脂組成物が開示されて
いる。

【０００５】これらの金型清掃用樹脂組成物は、成形材
料と同一サイズのタブレット状で用いられることが多
く、タブレットの内温が90℃〜110℃になるように予熱
した後、成形することによって金型全体に充填され、硬
化時に金型表面の汚れを取り込むことにより金型表面を
清掃するのである。

【０００６】近年、成形の無人化、クリーン化の要請に
より、硬化性樹脂自動成形機が開発され、成形の自動化
が広く行われるようになってきた。この自動成形機は、
ＩＣ・ＬＳＩ等を、数個〜十数個取りの小さな金型で成
形するのであるが、ミニタブレットをポットに供給し、
ポット内において予熱されながら成形が行われ、その後
成形品を自動的に取り出すという一連の工程を自動的に
繰り返す成形方法をとっている。

【０００７】一方ＩＣ・ＬＳＩ等の高集積化、薄型化、
表面実装化に伴い、成形品の形状、構造の多様化が進ん
でおり、多品種の各成形品に最適な成形温度条件、成形
時間の組み合せも多様化している。自動成形機において
は設定した成形条件を無人で繰り返し効率良く成形する
ことが特徴であり、成形の中断、条件変更等は極力避け
なければならない課題であった。

【発明が解決しようとする課題】

【０００８】このような状況下では、金型清掃作業を実
施するために自動成形機を止め、金型清掃用樹脂組成物
の成形条件を再設定して金型清掃作業を行うことは極め
て不合理かつ不経済であり、成形用硬化性樹脂ミニタブ
レットと同一の成形条件で清掃用樹脂ミニタブレットの
成形を行うことにより金型清掃作業を実施する必要がで
てきた。

【０００９】そこで、特公昭52-788号公報等に記載され
ているような、従来知られている金型清掃用樹脂組成物
をミニタブレット化し、自動成形機の金型清掃用に用い
ることが一般に行われている。しかしながらこれらの金
型清掃用樹脂組成物では、一般に大きなタブレットを予
熱成形した場合の成形性向上や清掃作業時間の短縮を目
的として組成が決定されているため、ミニタブレット無
予熱成形という自動成形機特有の条件下で、良好にな金
型清掃効果を示す成形範囲が限られ、清掃効果が不十分
である成形条件で清掃作業を実施する場合には、清掃シ
ョット数を増やすことによって対応せざるを得なかっ
た。

【００１０】例えば特公昭52-788号公報で例示されてい
るような金型清掃用樹脂組成物をミニタブレット化し金
型清掃に使用した場合には、硬化が遅すぎて、低温の成
形条件下で清掃用樹脂のふくれが発生し、低温自動成形
時の金型清掃には使用できなかった。

【００１１】また特公昭64-10162等に例示されている金
型清掃用樹脂組成物をミニタブレット化して使用した場
合には、硬化が速すぎ、硬化性樹脂成形条件が比較的低
温の条件では清掃効果があるものの、高温自動成形の条
件下では通常の２倍のショット数清掃しても自動成形機
金型を好適に清掃することはできなかった。

【００１２】多種多様の成形品に対応する多種多様な成
形条件毎に、それぞれ好適な清掃効果を示す金型清掃用
樹脂組成物を使い分けることなど、作業性、経済性の面
から不可能であり、自動成形機金型の清掃作業において
広範囲の成形条件で好適な金型清掃効果を示す金型清掃
用樹脂組成物が要求されていたのである。

【００１３】本発明者らは、前記課題を解決すべく研究
を進めた結果、キュラストメータにおける硬化挙動が清
掃用樹脂組成物の好適清掃範囲に密接な関係があるこ
と、特定範囲の硬化速度の清掃用樹脂組成物が広範囲の
成形条件で好適な金型清掃効果を示すことを見い出し、
本発明を完成した。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決すべくなされたものであり、硬化性樹脂成形材料の自
動成形時、金型表面の汚れを取り除くことを特徴とする
メラミン系樹脂組成物において、キュラストメーターに
おける硬化速度が金型表面温度１４５℃でのＴ90値が２
８０秒〜４２０秒であることを特徴とする金型清掃用樹
脂組成物に関するものである。

【００１５】以下本発明を詳細に説明する。

【００１６】本発明における樹脂組成物とはメラミン樹
脂、メラミン−フェノール共縮合物またはメラミン−ユ
リア共縮合物等を示すものであって、メラミン−フェノ
ール共縮合物は、メラミン等のトリアジン類、フェノー
ル類、ホルムアルデヒド等のアルデヒド類等から共縮合
されてなるものであり、メラミン−ユリア共縮合樹脂
は、メラミン等のトリアジン類、ユリア類、アルデヒド
類から共縮合されてなるものである。

【００１７】また上記メラミン樹脂は、メラミン等のト
リアジン類とアルデヒド類とを縮合して得られるもので
あり、ユリア樹脂はユリア類とアルデヒド類とを縮合し
て得られるものである。上記トリアジン類としては、メ
ラミンの他に、該トリアジン類１００重量％に対して、
例えば、ベンゾグアニジン、アセトグアナミン等のメラ
ミン以外のトリアジン類を３０重量％以下含有していて
もよい。

【００１８】また上記もフェノール類としては、フェノ
ールのほかに、該フェノール類１００重量％に対して、
例えば、クレゾール、キシレノール、エチルフェノー
ル、ブチルフェノール等のフェノール以外のフェノール
類を３０重量％以下含有していてもよい。さらに上記の
アルデヒド類としては、ホルムアルデヒドのほかに、例
えば、パラホルム、アセトアルデヒドなどのホルムアル
デヒド類を含有していてもよい。

【００１９】更に又、本発明で用いる樹脂組成物は、こ
れとブレンド可能な副次量の他の樹脂類を、本発明組成
物の前記改善性質に悪影響を与えない量で配合すること
ができる。このような樹脂の例としては、アルキッド樹
脂、ポリエステル樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ樹
脂、ゴム類などを例示できる。

【００２０】本発明の金型清掃用樹脂組成物は、既述の
樹脂の他に鉱物性粉体を含有してなる。例えばコランダ
ム、エメリー、ざくろ石、ケイ石等の天然材及びケイ
素、鉄、チタン、ナトリウム、カルシウム、マグネシウ
ム、アルミニウム、クロム、ホウ素等の酸化物もしくは
炭化物が好ましく、これらの化合物としては、酸化ケイ
素、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、炭化ケイ
素、炭化ホウ素等を挙げることができる。

【００２１】上記鉱物質粉体の粒度は特に限定されるわ
けではないが一般に＃１０〜＃８０００、好ましくは＃
５０〜４０００、更に好ましくは＃１００〜＃２０００
であるのがよい。＃８０００より粒度が小さくなると清
掃効果が悪くなり、取扱い時粉塵が発生し作業環境が悪
化する等の欠点が生じやすく、＃１０より粒度が大きく
なると金型の損傷、清掃の不均一等の欠点が生じ易い。

【００２２】また、前記鉱物質粉体の使用量は特に限定
されるわけではないが本発明の金型清掃用樹脂組成物１
００重量部に対して１０重量部〜９０重量部、好ましく
は１０重量部〜３０重量部、更に好ましくは１７重量部
〜２９重量部である。

【００２３】本発明組成物は、既述の鉱物質粉体の他
に、他の無機もしくは有機充填剤、着色剤、硬化触媒、
滑剤、抗酸化剤などの他の添加物を含有していてよい。
そのような添加剤の例としては、例えば、パルプ、木
粉、ビニロン繊維、ガラス粉、ガラス繊維、無処理炭酸
カルシウム、タルク、水酸化アルミニウム、硫酸バリウ
ム、硫化亜鉛の如き他の無機もしくは有機充填剤；例え
ば、酸化チタン、カーボンブラック、亜鉛華、カドミウ
ムイエロー、ベンガラ等の無機顔料、フタロシアニン
系、アゾ系、ジアゾ系等の有機顔料、ベンゾオキサゾー
ル系、ナフトトリアゾール系、コーマリン系等の蛍光顔
料、アンスラキノン系、インジコ系、アゾ系等の染料の
如き着色剤；例えば、無水フタル酸、蓚酸、スルファミ
ン酸、パラトルエンスルホン酸等の有機酸、塩酸、硫酸
等の無機酸、これら酸類とトリエチルアミン、トリエタ
ノールアミン、β−ジメチルアミノエタノール、２−メ
チル−２−アミノ−１−プロパノール等との塩類の如き
硬化触媒；例えばステアリン酸カルシウム、ステアリン
酸亜鉛、ステアロアミド、メチロールステアロアミド、
メチレンビスステアロアミド、パラトルエンスルホン酸
アミド、セチルアルコール、パラフィン、シリコンオイ
ルの如き滑剤；例えばナフチルアミン系抗酸化剤、ｐ−
フェニレンジアミン系抗酸化剤、チオビスフェノール系
抗酸化剤の如き抗酸化剤などをあげることができる。

【００２４】また前記パルプとしては藁パルプ、竹パル
プ、木材パルプ（針葉樹パルプ、広葉樹パルプ）等が使
用され、また化学パルプ、機械パルプのいずれを使用し
てもよい。また前記パルプ、木粉等のセルロース充填材
のサイズは特に限定されないが、一般には５μ〜１００
０μ、好ましくは１０μ〜２００μ程度がよい。またセ
ルロースの量は、前記のアミノ系樹脂１００重量部に対
して、１５重量部〜７０重量部、好ましくは２０重量部
〜６０重量部が一般に使用される。

【００２５】本発明組成物の調整に際してはアミノ系樹
脂、鉱物質類粉体、所望により他の副次量の樹脂、添加
剤類を均一に混合し得る任意の手段が採用できる。例え
ばニーダー、リボンブレンダー、ヘンシェルミキサー、
ボールミル、ロール練り、らいかい機、タンブラー等を
例示できる。

【００２６】前記の原料物質を配合し、前記の方法で製
造することにより、キュラストメーターによるＴ90値が
金型表面温度１４５℃で２８０秒〜４２０秒好ましくは
３００秒〜４００秒であるような金型清掃用樹脂組成
物を製造する。Ｔ90値が大き過ぎる組成物では、自動成
形が低温で実施されると、成形時間によっては、成形時
にふくれが発生し、清掃材料自身が金型に残存して清掃
効果が悪くなる。一方Ｔ90値が小さ過ぎる材料では自動
成形が高温条件で実施されると清掃効果が低下するた
め、好適に清掃するためにショット数を増やさなければ
ならない。

【００２７】本発明の組成物を用いて金型を清掃できる
硬化性樹脂成形材料としては、例えば、エポキシ樹脂成
形材料、フェノール樹脂成形材料等、好ましくは、エポ
キシ樹脂成形材料であり、特に半導体封止用エポキシ樹
脂成形材料である。また、本発明の金型清掃用樹脂組成
物が適用される金型としては、該硬化樹脂成形材料を自
動成形する際に使用する金型ならいかなる金型にも使用
できるが、一般には鉄、クロム等よりなる金型が適用で
きる。

【００２８】本発明の組成を有する金型清掃用樹脂組成
物は、これを硬化性樹脂成形材料の自動成形金型の清掃
に使用すると、従来の清掃用材料と比較して、広範囲の
温度条件、硬化時間範囲で良好な清掃効果を示す。

【００２９】

【実施例】以下に本発明を実施例により具体的に説明す
る。なお、硬化速度の測定は以下の方法によって実施し
た。

【００３０】(1)キュラストメーターによる硬化速度
（Ｔ90値）の測定 市販のＪＳＲ型キュラストメーターにて、金型表面温度
１４５℃とし、一定振幅の振動変形を与え、硬化時間に
対する金型清掃用樹脂組成物の発生応力変化を検出す
る。応力変化がほぼ一定となった最高値を１００％と
し、硬化開始から応力最高値の９０％にあたる発生応力
になるまでの時間をＴ90値（秒）とする。

【００３１】実施例１ メラミン３４６重量部とフェノール１３１重量部とホル
マリン（３７％水溶液）５２２重量部、水酸化カリウム
４重量部を攪拌機付きの反応槽中で加熱反応し、公知の
方法でメラミンーフェノール共縮合樹脂液を作る。この
樹脂液を減圧乾燥し、粉末化したもの７０重量部、粒度
＃２００の硅石粉２０重量部、更に粉末パルプ９.５重
量部に、安息香酸を０.０５重量部、ステアリン酸亜鉛
を０.５重量部加え、ボールミルにて粉砕して金型清掃
用樹脂組成物Ａを得た。得られた金型清掃用樹脂組成物
のＴ90値は、金型表面温度１４５℃で３５５秒であっ
た。清掃効果の試験結果を表−１、に記す。試験結果か
ら判るように、広範囲の清掃成形条件で良好な清掃効果
が得られた。

【００３２】実施例２ 実施例１と同様な方法でホルマリンの添加量を７３０重
量部として樹脂粉末を製造し、粉末化したもの７０重量
部、粒度＃２００の硅石粉２０重量部、更に粉末パルプ
９.５重量部、ステアリン酸亜鉛を０.５重量部加え、ボ
ールミルにて粉砕して金型清掃用樹脂組成物Ｂを得た。
得られた金型清掃用樹脂組成物のＴ90値は、金型表面温
度１４５℃で３６２秒であった。清掃効果の試験結果を
表−１に記す。試験結果から判るように、広範囲の清掃
成形条件で良好な清掃効果が得られた。

【００３３】実施例３ メラミン３６０重量部とユリア９０重量部とホルマリン
（３７％水溶液）５５０重量部を用いて、公知の方法に
てメラミン−ユリア共縮合樹脂液を作り、減圧乾燥させ
粉末としたもの６０重量部、粒度＃１０００の石英粉２
０重量部、更に粉末パルプ２０重量部に無水フタル酸
０.０４重量部、ステアリン酸亜鉛０.５重量部を加え、
ボールミルで粉砕して金型清掃用樹脂組成物Ｃを得た。
得られた金型清掃用樹脂組成物のＴ90値は、金型表面温
度１４５℃で３１８秒であった。清掃効果の試験結果を
表１に記す。試験結果から判るように、広範囲の清掃成
形条件で良好な清掃効果が得られた。

【００３４】実施例４ 実施例１と同様な方法で、メラミンフェノール共縮合樹
脂粉末を製造し、粉末７０重量部、粒度＃６００の硅石
粉２０部に安息香酸を０.０１５重量部、更に木粉１２
重量部、ステアリン酸亜鉛を０.５重量部加え、ボール
ミルにて粉砕して金型清掃用樹脂組成物Ｄを得た。得ら
れた金型清掃用樹脂組成物のＴ90値は、金型表面温度１
４５℃で４０２秒であった。清掃効果の試験結果を表−
１に記す。試験結果から判るように、広範囲の清掃成形
条件で良好な清掃効果が得られた。

【００３５】比較例１ 実施例１と同様な方法で、安息香酸の添加量を０.１５
重量部とし、金型表面温度１４５℃でのＴ90値が２１０
秒である金型清掃用樹脂組成物Ｅを製造した。

【００３６】比較例２ 実施例１と同様な方法で、安息香酸の添加量を０とし、
金型表面温度１４５℃でのＴ90値が４６０秒である金型
清掃用樹脂組成物Ｆを製造した。

【００３７】Ａ〜Ｆの金型清掃用樹脂組成物を用いて下
記の試験方法により金型清掃試験を実施した結果を表−
１に示す。

【００３８】試験方法 市販のエポキシ樹脂成形材料（日東電工（株）社製ニト
ロンＭＰ）ミニタブレットを用い、自動成形機用の金型
で封止成形品を４００ショットトランスファー成形し、
金型を汚染させた。次に金型を試験温度とし、硬化時間
を変えて、金型清掃用樹脂組成物を用いて５ショット成
形を行った後、金型表面を観察し、清掃効果を下記のよ
うに評価した。 ５：くもり等全くなし ４：くもり等ほぼなし ３：ややくもりあり ２：くもりあり １：汚れ多い

【００３９】

【表１】

【００４０】

【発明の効果】上記のように硬化性樹脂成形材料の自動
成形時、金型表面の汚れを取り除く金型清掃用樹脂組成
物のキュラストメーターにおける硬化速度を、金型表面
温度１４５℃でのＴ90値を２８０秒〜４２０秒とするこ
とにより、様々なエポキシ樹脂成形品の自動成形条件に
おいて、広範囲で好適な清掃効果を示すことができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項 1】硬化性樹脂成形材料の自動成形時、金型表
   面の汚れを取り除く金型清掃用樹脂組成物において、キ
   ュラストメーターにおける硬化速度が、金型表面温度１
   ４５℃でのＴ90値が２８０秒〜４２０秒であることを特
   徴とする金型清掃用樹脂組成物。