KR101788859B1

KR101788859B1 - 금형 세정제 조성물 및 금형 세정재, 및 그것을 이용한 금형의 클리닝 방법

Info

Publication number: KR101788859B1
Application number: KR1020100069108A
Authority: KR
Inventors: 고우이치 다카시마; 가나메 후지마키; 죠지 오카
Original assignee: 닛토덴코 가부시키가이샤
Priority date: 2009-07-17
Filing date: 2010-07-16
Publication date: 2017-10-20
Also published as: KR20170091558A; KR20110007983A; CN101955858B; MY177272A; SG168489A1; TW201107462A; CN101955858A; TWI499668B

Abstract

본 발명은 성형 재료를 이용하여 반복 성형을 행하는 가열 성형용 금형의 세정제 조성물로서, 모재가 되는 합성 고무 및 합성 수지 중 한 쪽 이상, 알칼리 금속염 및 알칼리 금속 수산화물 중 한 쪽 이상, 및 물 및 유기 용제 중 한 쪽 이상을 함유하는 금형 세정제 조성물에 관한 것이다.

Description

금형 세정제 조성물 및 금형 세정재, 및 그것을 이용한 금형의 클리닝 방법{MOLD CLEANER COMPOSITION AND MOLD CLEANING MATERIAL, AND METHOD OF CLEANING USING THE SAME}

본 발명은 사출 성형 또는 이송 성형 등의 성형 작업의 반복에 의해 오염된 금형, 예컨대 열 경화성 수지 조성물의 성형 작업에 이용한 반도체 장치 성형용 금형 등의 세정 재생 등에 이용되는 금형 세정제 조성물 및 금형 세정재, 및 그것을 이용한 금형의 클리닝 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 사출 성형 또는 이송 성형 등의 성형 작업의 반복에 의해 금형은 성형 재료를 가열했을 때에 발생하는 휘발 성분, 성형품 표면에의 삼출물, 성형시에 사용되는 이형제 등이 그 금형 표면에 부착되고, 또한 이들 부착물이 산화에 의해 변질됨으로써 오염된다. 이와 같이 금형이 오염되면, 성형품의 완성 치수, 외관, 이형성 등에 악영향을 미치게 되어 바람직하지 않다.

따라서, 이러한 오염된 금형에 의한 악영향을 방지하기 위해서, 사출 성형 또는 이송 성형 등에 이용하는 금형은 정기적으로 세정 작업이 행해져, 상기 오염물을 금형 표면에서 제거할 필요가 있다. 종래의 금형의 세정 방법으로서는 예컨대 성형 장치로부터 금형을 떼어내어 강알칼리 용액이나 용제를 이용하여 세정하는 방법 등이 알려져 있다.

그러나, 성형 장치로부터 금형을 떼어내어 강알칼리 용액이나 용제를 이용하여 세정하는 방법은 금형의 냉각ㆍ승온, 탈착, 세정 등의 공정이 필요하고, 세정에 장시간을 필요로 한다는 문제가 있어 노력도 크며, 또한 강알칼리 용액이나 용제의 사용에 의한 작업자에의 악영향, 세정 후의 폐액 처리 등, 사람이나 환경에 주는 부하가 크다는 문제가 있었다.

이러한 점에서, 열 경화성 멜라민 수지 성형 재료, 미가황 고무계 화합물 등을 사용하고, 이들을 이용하여 금형 내에서 성형함으로써 금형 표면에 생성된 오염물을 성형물과 일체화시키며, 이 성형물을 금형으로부터 꺼냄으로써 금형 표면을 세정한다고 하는 방법이 제안되어 일부에서 실시되고 있다(예컨대, 특허 문헌 1 참조).

[특허 문헌 1] 일본국 특허 공개 평성 제10-226799호 공보

예컨대, 열 경화성 수지 조성물의 성형 작업에 이용한 반도체 장치 성형용 금형은 상기 방법에 의해 세정이 행해지고 있으나, 상기 열 경화성 수지 조성물은 그 요구 특성에 따라 구성하는 성분 조성이 달라 다종류이며, 성형 작업의 반복에 의해 발생하는 금형 오염의 상태 및 오염물의 성분 그 자체도 다종 다양하다. 그 중에서도, 납이나 할로겐으로 대표되는 환경 부하 물질을 배제한, 논할로겐의 환경 대응 수지 성형 재료를 이용하여 성형을 반복했을 때의 금형에 형성된 오염 물질은 금형 표면에 대한 눌러 붙음이 특히 심하여, 전술한 열 경화성 멜라민 수지 성형 재료나 미가황 고무계 화합물을 이용한 종래의 세정 방법에서는 오염 물질을 완전히 제거하는 것이 불가능하며, 이러한 오염 물질에 대해서도 세정 가능해지는 세정 재료가 요망되고 있다.

본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 성형 작업의 반복에 의해 오염된 금형에 대하여 우수한 세정 효과를 발휘하는 금형 세정제 조성물 및 금형 세정재, 및 그것을 이용한 금형의 클리닝 방법의 제공을 그 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 성형 재료를 이용하여 반복 성형을 행하는 가열 성형용 금형의 세정제 조성물로서, 모재(母材)가 되는 합성 고무 및 합성 수지 중 한 쪽 이상, 알칼리 금속염 및 알칼리 금속 수산화물 중 한 쪽 이상, 및 물 및 유기 용제 중 한 쪽 이상을 함유하는 금형 세정제 조성물을 제1 요지로 한다.

또한, 본 발명은 금형 세정제 조성물을 이용하여 시트형으로 형성되는 금형 세정재를 제2 요지로 한다.

그리고, 본 발명은 상기 금형 세정제 조성물을 포함하는 금형 세정재를, 개방한 금형의 형면(型面)에 올려 놓는 공정, 상기 금형을 체결하여 상기 금형 세정재를 끼워 가열 가압함으로써 금형의 표면에 형성된 오염물을 상기 금형 세정재에 일체화시키는 공정, 및 오염물이 일체화된 금형 세정재를 금형으로부터 박리함으로써 금형 표면을 클리닝하는 공정을 포함하는 금형의 클리닝 방법을 제3 요지로 한다.

즉, 본 발명자들은, 앞서 서술한 바와 같이, 논할로겐의 환경 대응 수지 성형 재료를 이용하여 성형을 반복했을 때의 금형에 형성되는 오염 물질조차도 효과적으로 세정 제거할 수 있는 세정제 조성물을 얻기 위해서 예의 검토를 거듭하였다. 그 결과, 모재가 되는 합성 고무 및 합성 수지 중 한 쪽 이상과, 알칼리 금속염 및 알칼리 금속 수산화물 중 한 쪽 이상과, 물 및 유기 용제 중 한 쪽 이상을 함유하면, 물이나 유기 용제의 작용에 의해 오염물의 용해나 분해 작용을 발생시키고 상기 알칼리 금속염 및 알칼리 금속 수산화물 중 한 쪽 이상을 병존시킴으로써 오염물의 용해나 분해 작용을 촉진한다고 하는 작용을 발휘하기 때문에, 이들의 상승 작용에 의해 종래에 비하여 보다 한층 우수한 세정 효과를 발휘하는 것을 발견하고 본 발명에 도달하였다.

이와 같이, 본 발명의 금형 세정제 조성물은 모재가 되는 합성 고무 및 합성 수지 중 한 쪽 이상, 알칼리 금속염 및 알칼리 금속 수산화물 중 한 쪽 이상, 및 물 및 유기 용제 중 한 쪽 이상을 필수 성분으로서 함유한다. 이 때문에, 성형 작업의 반복에 의해 형성된 오염물, 특히 종래의 세정용 조성물에서는 충분한 세정이 곤란하였던, 열 경화성 수지 성형 재료의 납이나 할로겐, 안티몬으로 대표되는 환경 부하 물질을 배제한, 논할로겐의 환경 대응 수지 성형 재료를 이용하여 성형 작업을 반복했을 때의 금형 표면에 형성되는 오염 물질에 대해서도, 물이나 유기 용제의 작용에 의해 오염물의 용해나 분해 작용을 발생시키고 상기 알칼리 금속염 및 알칼리 금속 수산화물 중 한 쪽 이상을 병존시킴으로써 오염물의 용해나 분해 작용을 촉진한다고 하는 효과의 상승 작용으로부터 우수한 세정 제거 작용을 발휘한다. 따라서, 본 발명의 금형 세정제 조성물을 이용하여 금형 표면의 세정을 행함으로써 금형 표면에 형성된 오염물이 이 금형 세정제 조성물에 부착해서 일체화되어 금형으로부터 오염물이 효과적으로 제거되게 되며, 예컨대 에폭시 수지 조성물을 이용하여 반복 성형한 반도체 소자 밀봉용 금형 표면의 오염물이 이 금형 세정제 조성물을 포함하는 성형품과 일체화되어, 금형으로부터 오염물이 효과적으로 제거되어 금형의 세정이 효과적으로 이루어진다. 그 결과, 본 발명의 금형 세정제 조성물에 의해 세정된 금형을 이용하여 형성되는 반도체 장치는 외관적으로도 문제가 없는 우수한 제품이 얻어진다. 그리고, 본 발명의 금형 세정제 조성물을 포함하는 금형 세정재를 개방한 금형의 형면에 올려 놓은 후, 상기 금형을 체결하여 상기 금형 세정재를 끼워 가열 가압함으로써 금형의 표면에 형성된 오염물을 상기 금형 세정재에 일체화시키고, 오염물이 일체화된 금형 세정재를 금형으로부터 박리함으로써 금형 표면을 클리닝하는 것이 가능해진다.

특히, 상기 합성 고무가 에틸렌-프로필렌계 고무 및 부타디엔 고무 중 한 쪽 이상이면, 금형 세정시의 취급이 용이해져 세정 작업성의 향상이 실현된다.

또한, 상기 알칼리 금속염 및 알칼리 금속 수산화물 중 한 쪽 이상의 함유량을 모재가 되는 합성 고무 및 합성 수지 중 한 쪽 이상 100 중량부에 대하여 특정한 비율로 설정하면, 보다 한층 우수한 세정 작용이 얻어지게 된다.

또한, 유기 용제와 함께 물을 함유시키고, 물의 함유량을 모재가 되는 합성 고무 및 합성 수지 중 한 쪽 이상 100 중량부에 대하여 특정한 비율로 설정하면, 보다 한층 우수한 세정 작용이 얻어지게 된다.

다음으로, 본 발명의 실시형태를 상세히 설명한다.

본 발명의 금형 세정제 조성물은 모재가 되는 합성 고무 및 합성 수지 중 한 쪽 이상, 알칼리 금속염 및 알칼리 금속 수산화물 중 한 쪽 이상, 및 물 및 유기 용제 중 한 쪽 이상을 필수 성분으로서 이용하여 얻어지는 것이다.

상기 합성 고무는 소위 미가황 고무이며, 예컨대 천연 고무(NR), 부타디엔 고무(BR), 니트릴 고무(NBR), 에틸렌-프로필렌 고무(EPR) 등의 에틸렌-α-올레핀 고무, 스티렌-부타디엔 고무(SBR), 폴리이소프렌 고무(IR), 부틸 고무(IIR), 실리콘 고무(Q), 불소 고무(FKM) 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상 함께 이용된다. 또한, 본 발명에서는 상기 에틸렌-α-올레핀 고무에는 에틸렌-프로필렌-폴리엔 고무(EPDM) 등의 에틸렌-α-올레핀-폴리엔 고무도 포함한다. 그리고, 이들 미가황 고무는 금형 내에 있어서 가황되어 가황 고무가 된다.

상기 합성 고무 중에서도, 금형을 이용한 성형시에 오염성이 적고, 또한 가황시의 악취가 적다는 점에서 EPR(EPDM을 포함함) BR을 단독으로 또는 이들의 혼합물이 바람직하게 이용된다.

상기 EPDM에 대해서 상세히 서술하면, EPDM은 에틸렌, α-올레핀(특히 프로필렌) 및 이하에 열거하는 폴리엔 단량체를 포함하는 삼원 중합체이며, 상기 폴리엔 단량체로서는 디시클로펜타디엔, 1,5-시클로옥타디엔, 1,1-시클로옥타디엔, 1,6-시클로도데카디엔, 1,7-시클로도데카디엔, 1,5,9-시클로도데카트리엔, 1,4-시클로헵타디엔, 1,4-시클로헥사디엔, 노르보르나디엔, 메틸렌노르보르넨, 2-메틸-1,4-펜타디엔, 1,5-헥사디엔, 1,6-헵타디엔, 메틸-테트라히드로인덴, 1,4-헥사디엔 등을 들 수 있다.

상기 EPDM에 있어서의 각 단량체의 공중합 비율은 바람직하게는 에틸렌이 30 몰%∼80 몰%, 폴리엔 단량체가 0.1 몰%∼20 몰%이고, 나머지가 α-올레핀이 되는 삼원 중합체이다. 보다 바람직한 것은 에틸렌이 30 몰%∼60 몰%이다.

또한, 상기 BR로서는 1,2-폴리부타디엔, 1,4-폴리부타디엔을 각각 단독으로 또는 병용하여 이루어지는 혼합물로서 사용된다.

상기 합성 수지로서는 예컨대 나일론 6이나 나일론 66 등의 폴리아미드 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트나 폴리부틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리아릴레이트 수지, 염화비닐 수지, 염소화 염화비닐 수지, 폴리에틸렌 수지, 염소화 폴리에틸렌 수지, 염소화 폴리프로필렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리스티렌 수지, 아크릴니트릴ㆍ스티렌계 수지, 염화비닐리덴 수지, 아세트산 비닐 수지, 폴리아크릴레이트 수지, 폴리이미드 수지, 부타디엔 수지, 폴리아세탈 수지, 이오노머 수지, 에틸렌-염화비닐 공중합 수지, 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체 수지, 에틸렌-아세트산 비닐-염화비닐 그라프트 중합 수지, 폴리페닐렌 수지, 폴리술폰 수지, 메타크릴 수지, 아크릴-불소 수지, 아크릴-실리콘 올리고머, 실리콘 수지, 에폭시 함유 실리콘ㆍ아크릴 수지, 비닐에스테르 수지, 푸란 수지, 페놀 수지, 멜라민 수지, 구아나민 수지, 요소 수지, 폴리우레탄 수지, 디아크릴프탈레이트 수지, 케톤 수지, 에폭시 수지, 크실렌 수지, 말레인 수지, 페녹시 수지, 쿠마론 수지, 폴리비닐포르말 수지, 폴리비닐부티랄 수지 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상 함께 이용할 수 있다. 이들 합성 수지 중에서도, 금형을 이용한 성형시에 오염이 적다는 점에서 폴리에틸렌 수지, 에폭시 수지, 멜라민 수지가 적합하게 이용된다.

그리고, 이들 합성 고무 및 합성 수지 중 한 쪽 이상을 포함하는 모재에 있어서, 합성 고무 또는 합성 수지를 각각 단독으로 이용해도 되고, 합성 고무 및 합성 수지를 조합하여 이용해도 되며, 나아가서는 각각 복수 종류를 조합하여 이용해도 된다. 그 중에서도, 금형 세정을 행할 때의 취급이 용이하다는 점에서, 합성 고무, 폴리에틸렌 수지, 에폭시 수지, 멜라민 수지가 적합하게 이용된다. 특히, 상기 합성 고무를 이용하는 것이 바람직하고, 그 합성 고무 중에서도, 앞서 서술한 바와 같이, EPR을 단독으로 이용하거나, 또는 이 EPR과 BR을 혼합한 혼합물이 바람직하게 이용된다.

모재로서, 상기 EPR과 BR의 혼합물을 이용하는 경우에 있어서의 EPR(x)과 BR(y)의 혼합 비율(x/y)은, 중량비로, x/y=100/0∼20/80의 범위로 설정하는 것이 바람직하다. 특히 바람직하게는 x/y=70/30∼30/70의 범위이다. 즉, 양자의 혼합 비율에 있어서, EPR이 20 미만(ER이 80 이상)이면, 성형 작업시에 행하는 고무 성형품의 제거시에, 성형품의 강도가 저하되기 때문에, 찢어짐 등의 문제가 발생하기 쉬워, 금형으로부터의 제거 작업이 곤란해지는 경향이 보여지기 때문이다.

이들 합성 고무 및 합성 수지 중 한 쪽 이상을 포함하는 모재는 오염물의 제거시에 금형으로부터 떼어낼 때에 경화 상태인 것이 바람직하다. 상기 경화 상태로 하기 위한 경화 방법으로서는 가열에 의한 경화, 열가소성 수지 등과 같은 냉각에 의한 경화 등을 들 수 있고, 예컨대 가열에 의해 경화시키는 경우에는 경화제가 이용된다.

상기 경화제는 모재를 경화시키는 것이 가능한 것이면 되고, 예컨대 합성 고무나 폴리에틸렌 수지에는 유기 과산화물 등을 들 수 있으며, 에폭시 수지의 경우에는 페놀 화합물, 아민계 화합물, 이미다졸류, 산 무수물계 경화제, 유기 인산 화합물 등을 들 수 있다.

상기 유기 과산화물로서는 예컨대 1,1-비스(t-부틸퍼옥시)-3,3,5-트리메틸시클로헥산, 1,1-비스(t-부틸퍼옥시)시클로헥산, t-부틸퍼옥시말레산, t-부틸퍼옥시올레이트, t-부틸퍼옥시-3,3,5-트리메틸헥사노에이트, 시클로헥사논퍼옥사이드, t-부틸퍼옥시아릴카보네이트, t-부틸퍼옥시이소프로필카보네이트, 2,5-디메틸-2,5-디(벤조일퍼옥시)헥산, 2,2-비스(t-부틸퍼옥시)옥탄, t-부틸퍼옥시아세테이트, 2,2-비스(t-부틸퍼옥시)부탄, t-부틸퍼옥시벤조에이트, n-부틸-4,4-비스(t-부틸퍼옥시)발레레이트, 디-t-부틸퍼옥시이소프탈레이트, 메틸에틸케톤퍼옥사이드, 디쿠밀퍼옥사이드, 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼옥시)헥산, α,α'-비스(t-부틸퍼옥시-m-이소프로필)벤젠, t-부틸쿠밀퍼옥사이드, 디이소프로필벤젠하이드로퍼옥사이드, 디-t-부틸퍼옥사이드, 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼옥시)헥산-3 등의 유기 과산화물 등을 들 수 있다.

상기 페놀 화합물로서는 예컨대 단환 이관능 페놀인 히드로퀴논, 레조르시놀, 카테콜; 다환 이관능 페놀인 비스페놀 A, 비스페놀 F, 나프탈렌디올류, 비페놀류; 및 이들의 할로겐화물, 알킬기 치환체 등의 다관능 페놀류를 들 수 있다.

상기 아민계 화합물로서는 예컨대 N,N-벤질디메틸아민, 2-(디메틸아미노메틸)페놀, 2,4,6-트리스(디메틸아미노메틸)페놀, 테트라메틸구아니딘, 트리에탄올아민, N,N'-디메틸피페라진, 1,4-디아자비시클로[2.2.2]옥탄, 1,8-디아자비시클로[5.4.0]-7-운데센, 1,5-디아자비시클로[4.4.0]-5-노넨, 헥사메틸렌테트라민, 피리딘, 피콜린, 피페리딘, 피롤리딘, 디메틸시클로헥실아민, 디메틸헥실아민, 시클로헥실아민, 디이소부틸아민, 디-n-부틸아민, 디페닐아민, N-메틸아닐린, 트리-n-프로필아민, 트리-n-옥틸아민, 트리-n-부틸아민, 트리페닐아민, 테트라메틸암모늄 클로라이드, 테트라메틸암모늄 브로마이드, 테트라메틸암모늄 요오다이드, 트리에틸렌테트라민, 디아미노디페닐메탄, 디아미노디페닐에테르, 디시안디아미드, 톨릴비구아니드, 구아닐요소, 디메틸요소 등을 들 수 있다.

상기 이미다졸류로서는 예컨대 이미다졸, 2-에틸이미다졸, 2-에틸-4-메틸이미다졸, 2-메틸이미다졸, 2-페닐이미다졸, 2-운데실이미다졸, 1-벤질-2-메틸이미다졸, 2-헵타데실이미다졸, 4,5-디페닐이미다졸, 2-메틸이미다졸린, 2-페닐이미다졸린, 2-운데실이미다졸린, 2-헵타데실이미다졸린, 2-이소프로필이미다졸, 2,4-디메틸이미다졸, 2-페닐-4-메틸이미다졸, 2-에틸이미다졸린, 2-페닐-4-메틸이미다졸린, 벤즈이미다졸, 1-시아노에틸이미다졸, 2,4-디아미노-6-[2'-메틸이미다졸릴-(1')]에틸-s-트리아진 등을 들 수 있다.

상기 산 무수물계 경화제로서는 예컨대 무수프탈산, 헥사히드로무수프탈산, 피로멜리트산 2무수물, 벤조페논테트라카르복실산 2무수물 등의 산 무수물을 들 수 있다.

상기 유기 인산 화합물로서는 예컨대 헥사메틸인산트리아미드, 인산트리(디클로로프로필), 인산트리(클로로프로필), 아인산트리페닐, 인산트리메틸, 페닐포스폰산, 트리페닐포스핀, 트리-n-부틸포스핀, 디페닐포스핀 유기 인 화합물 및 이들의 할로겐화물 등을 들 수 있다.

이들 경화제는 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상 임의의 조합으로 이용해도 된다.

이들 경화제의 배합량은, 적절하게 설정되지만, 예컨대 합성 고무이면, 합성 고무 100 중량부(이하, 「부」라고 약기함)에 대하여 1 부∼3 부의 범위로 설정하는 것이 바람직하다.

또한, 이들 경화제는 합성 고무나 합성 수지의 열 경화뿐만 아니라, 금형의 세정제로서의 기능을 갖고 있고, 필요에 따라, 경화제로서의 목적 이외에 본 발명의 금형 세정제 조성물에 배합할 수 있다. 이러한 경우에 있어서의 경화제의 배합량은 합성 고무나 합성 수지 중 한 쪽 이상 100 부에 대하여, 5 부∼60 부로 설정하는 것이 바람직하고, 특히 바람직하게는 5 부∼25 부이다.

상기 모재에 배합되는 알칼리 금속염 및 알칼리 금속 수산화물의 한 쪽 이상 중, 상기 알칼리 금속염으로서는 리튬, 나트륨, 칼륨, 루비듐, 세슘 등의 금속염을 들 수 있다.

그리고, 이러한 알칼리 금속염으로서 예컨대 붕산염, 인산, 메타인산, 차인산, 아인산(포스폰산), 차아인산(포스핀산), 피로인산, 트리메타인산, 테트라메타인산, 피로아인산 등의 인산염, 탄산염, 황산염, 질산염, 염산염, 아크릴산, 아디프산, 아스코르빈산, 아스파라긴산, 아미노벤조산, 알긴산, 벤조산, 올레산, 포름산, 시트르산, 글리콜산, 글루콘산, 글루타민산, 계피산, 숙신산, 아세트산, 살리실산, 옥살산, 타르타르산, 톨루엔술폰산, 니코틴산, 젖산, 요산, 할로겐 치환 아세트산, 프탈산, 벤젠술폰산, 말론산, 부티르산, 사과산 등의 유기산염 등을 들 수 있다.

이들 알칼리 금속염은, 다가산의 염의 경우, 부분적으로 알칼리 금속의 염이 된 것도 이용할 수 있고, 예컨대 3가의 인산염의 경우, 1개의 금속과 2개의 수소를 갖는 제1 염, 2개의 금속과 1개의 수소를 갖는 제2 염, 3개의 금속을 갖는 제3 염의 어떠한 것이어도 된다. 또한, 산성 염, 알칼리성 염, 중성 염의 어떠한 것이어도 된다. 그 중에서도, 금형의 부식성의 관점에서, 알칼리성 염, 중성 염이 바람직하다. 또한, 이들 알칼리 금속염은, 물에 대한 용해성의 관점에서, 수화물을 이용하는 것이 바람직하다.

상기 알칼리 금속 수산화물로서는 예컨대 수산화나트륨, 수산화칼륨 등을 들 수 있다.

이들 알칼리 금속염, 알칼리 금속 수산화물은 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상 함께 이용해도 된다.

그리고, 상기 알칼리 금속염 및 알칼리 금속 수산화물 중 한 쪽 이상은 모재가 되는 합성 고무 및 합성 수지 중 한 쪽 이상 100 부에 대하여 0.1 부∼10 부의 범위로 설정하는 것이 바람직하고, 특히 바람직하게는 0.1 부∼5 부이다. 즉, 배합량이 지나치게 적으면, 금형 표면에 형성된 오염 물질의 제거성이 현저히 저하되어 금형 오염물을 완전히 제거하는 것이 곤란해지는 경향이 보여지고, 반대로 지나치게 많으면, 알칼리 금속염, 알칼리 금속 수산화물이 금형 표면에 석출하기 쉬워 반대로 금형을 오염시켜 버리는 경향이 보여지기 때문이다.

다음으로, 본 발명에 있어서 배합되는 물로서는 수돗물, 불순물을 제거한 RO수(역침투 막에 의한 처리를 한 물), 이온 교환수 등을 적합하게 이용할 수 있다.

상기 물의 배합량은 모재가 되는 합성 고무 및 합성 수지 중 한 쪽 이상 100 부에 대하여 3 부∼30 부의 범위로 설정하는 것이 바람직하고, 특히 바람직하게는 5 부∼20 부이다. 즉, 배합량이 지나치게 적으면, 금형 표면에 형성된 오염 물질의 제거성이 현저히 저하되어 금형 오염물을 완전히 제거하는 것이 곤란해지는 경향이 보여지고, 반대로 지나치게 많으면, 세정 효과는 향상되지 않고 배합하는 수고도 늘어 헛된 일이 되는 경향이 보여지기 때문이다.

다음으로, 본 발명에 있어서 이용되는 유기 용제로서는 각종 유기 용매가 이용되지만, 예컨대 상기 알칼리 금속염을 이용한 경우, 그 용해성이라는 관점에서, 아미드계 용매, 알코올계 용매, 케톤계 용매, 에테르계 용매 등이 이용된다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상 함께 이용할 수 있다.

상기 아미드계 용매로서는 예컨대 포름아미드, N-메틸포름아미드, N,N-디메틸포름아미드, N,N-디에틸포름아미드, 아세트아미드, N-메틸아세트아미드, N,N-디메틸아세트아미드, N,N,N',N'-테트라메틸요소, 2-피롤리돈, N-메틸-2-피롤리돈, 카프로락탐, 카르밤산에스테르 등이 바람직하게 이용된다.

상기 알코올계 용매로서는 예컨대 메탄올, 에탄올, 1-프로판올, 2-프로판올, 1-부탄올, 2-부탄올, iso-부탄올, tert-부탄올, 1-펜탄올, 2-펜탄올, 3-펜탄올, 2-메틸-1-부탄올, iso-펜틸알코올, tert-펜틸알코올, 3-메틸-2-부탄올, 네오펜틸알코올, 1-헥산올, 2-메틸-1-펜탄올, 4-메틸-2-펜탄올, 2-에틸-1-부탄올, 1-헵탄올, 2-헵탄올, 3-헵탄올, 시클로헥산올, 1-메틸시클로헥산올, 2-메틸시클로헥산올, 3-메틸시클로헥산올, 4-메틸시클로헥산올, 에틸렌글리콜, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노프로필에테르, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 디에틸렌글리콜모노프로필에테르, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르, 트리에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜모노메틸에테르, 트리에틸렌글리콜모노에틸에테르, 테트라에틸렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜(중량 평균 분자량 200∼400), 1,2-프로판디올, 1,3-프로판디올, 1,2-부탄디올, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올, 2,3-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 글리세린, 프로필렌글리콜, 디프로필렌글리콜 등을 들 수 있다.

상기 케톤계 용매로서는 예컨대 아세톤, 메틸에틸케톤, 2-펜타논, 3-펜타논, 2-헥사논, 메틸이소부틸케톤, 2-헵타논, 4-헵타논, 디이소부틸케톤, 시클로헥사논, 메틸시클로헥사논, 포론, 이소포론 등을 들 수 있다.

상기 에테르계 용매로서는 예컨대 디프로필에테르, 디이소프로필에테르, 디부틸에테르, 디헥실에테르, 아니솔, 페네톨, 디옥산, 테트라히드로푸란, 아세탈, 에틸렌글리콜디메틸에테르, 에틸렌글리콜디에틸에테르, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜디에틸에테르 등을 들 수 있다.

그리고, 상기 유기 용제 이외에, 탄화수소, 할로겐화 탄화수소, 페놀류, 아세탈, 지방산, 산 무수물, 에스테르 화합물, 질소 화합물, 아민 화합물(모노에탄올아민 등), 유황 화합물(디메틸술폭시드 등) 등의 용제나, 2개 이상의 관능기를 갖는 용제(에스테르와 에테르, 알코올과 에테르 등)를 이용할 수도 있다. 이들 용제는 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상 조합하여(예컨대 아미드계 용매끼리, 아미드계 용매와 아미드계 용매 이외의 용제) 이용해도 된다. 또한, 이들 용제와 함께, 다른 용제를 병용해도 되고, 예컨대 무기 용제인 암모니아 등을 혼합하는 것도 가능하다.

본 발명에서는, 알칼리 금속염을 이용하는 경우, 이 알칼리 금속염의 용해성이라는 관점에서, 상기 유기 용제와 함께 상기에서 예시한 물을 병용하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 알칼리 금속염은 결정수가 결합한 수화물로서 이용한 경우, 이 결정수에 의해 미량의 수분을 함유하기 때문에 용해성은 향상되지만, 적극적으로 물을 배합함으로써 용해 속도가 빨라지기 때문에 작업성의 관점에서 바람직하다.

상기 유기 용제는 금형을 세정할 때에 액체인 것이 바람직하고, 또한 금형이 가열되었을 때에 휘산성을 갖지 않는 것이 특히 바람직하며, 예컨대 다가 알코올류, 다가 알코올 알킬 에테르류가 바람직하게 이용된다. 구체적으로는, 열 경화성 수지 조성물을 밀봉 재료로서 사용하는 반도체 장치 성형용 금형은 그 금형 온도가 일반적으로 180℃ 근방에서 사용되기 때문에, 이러한 경우에 사용되는 용제로서는 비점이 180℃ 이상인 것을 이용하는 것이 바람직하다. 비점이 180℃ 이상인 용제로서는 예컨대 에틸렌글리콜모노부틸에테르(비점: 188℃), 프로필렌글리콜(비점: 187℃), 디프로필렌글리콜메틸에테르(비점: 190℃), 디에틸렌글리콜모노메틸에테르(비점: 194℃) 등을 들 수 있다.

상기 유기 용제의 배합량(각 용제를 병용하는 경우 전체의 합계량)은, 모재가 되는 합성 고무 및 합성 수지 중 한 쪽 이상 100 부에 대하여 3 부∼30 부의 범위로 설정하는 것이 바람직하고, 특히 바람직하게는 5 부∼20 부이다. 즉, 배합량이 지나치게 적으면, 금형 표면에 형성된 오염 물질의 제거성이 현저히 저하되어 금형 오염물을 완전히 제거하는 것이 곤란해지는 경향이 보여지고, 반대로 지나치게 많으면, 세정 효과는 향상되지 않고 배합하는 수고도 늘어 헛된 일이 되는 경향이 보여지기 때문이다.

본 발명의 금형 세정제 조성물에는, 필수 성분인 상기 각 배합 성분 이외에, 필요에 따라, 이형제, 보강제 등을 적절하게 배합할 수 있다.

상기 이형제로서는 예컨대 스테아르산, 베헤닌산 등의 장쇄 지방산, 스테아르산아연, 스테아르산칼슘 등으로 대표되는 장쇄 지방산의 금속염, 카르나우바 왁스, 몬탄산 왁스, 몬탄산의 부분 비누화 에스테르 등으로 대표되는 에스테르계 왁스, 스테아릴에틸렌디아미드 등으로 대표되는 장쇄 지방산 아미드, 폴리에틸렌 왁스 등으로 대표되는 파라핀류 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상 함께 이용된다.

상기 이형제의 함유량은 모재가 되는 합성 고무 및 합성 수지 중 한 쪽 이상 100 부에 대하여 5 부∼20 부의 범위로 설정하는 것이 바람직하고, 특히 바람직하게는 8 부∼16 부이다. 즉, 함유량이 지나치게 적으면, 충분한 이형 효과를 발휘하는 것이 곤란해지고, 반대로 지나치게 많으면, 세정력이 저하되고 재생 후의 금형을 이용하여 성형품을 제조했을 때에 그 성형품의 외관이 악화되는 경향이 보여지기 때문이다.

상기 보강제로서는 예컨대 실리카 분말, 탈크 분말, 알루미나, 탄산칼슘, 수산화알루미늄, 산화티탄 등의 무기질 충전제를 들 수 있다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상 함께 이용된다. 상기 보강제로서는 평균 입경 0.01 ㎛∼100 ㎛ 정도의 것을 이용하는 것이 바람직하다.

상기 보강제의 함유량은 모재가 되는 합성 고무 및 합성 수지 중 한 쪽 이상 100 부에 대하여 10 부∼50 부의 범위로 설정하는 것이 바람직하고, 특히 바람직하게는 15 부∼40 부이다. 즉, 함유량이 지나치게 적으면, 보강성이 저하됨으로써 기계적 강도의 저하를 초래하는 경향이 보여지고, 반대로 지나치게 많으면, 약해져 역시 기계적 강도가 저하되는 경향이 보여지기 때문이다.

또한, 본 발명의 금형 세정제 조성물에는, 상기 이외의 첨가제로서는, 예컨대 아로마 오일, 나프텐계 오일 등의 연화제, 유황 등의 가황제나 가황 촉진제, 노화 방지제, 아연화(亞鉛華) 등을 필요에 따라 적절하게 배합할 수 있다.

본 발명의 금형 세정제 조성물은 예컨대 다음과 같이 하여 제조할 수 있다. 즉, 상기 각 필수 성분을 포함하는 각 배합 성분을 밴버리 믹서, 혼련기(kneader), 롤 믹서, 압출기 등을 이용하여 기계적으로 혼련함으로써 제조할 수 있다.

이렇게 하여 제조되는 본 발명의 금형 세정제 조성물은 예컨대 분말형, 타블렛형, 시트형 또는 직사각형으로 형성된 금형 세정재로서 금형 세정에 제공된다. 이 시트형으로 하여 이용하는 경우의 시트의 두께는 통상 3 ㎜∼10 ㎜로 설정된다.

그리고, 본 발명의 금형 세정제 조성물로서는 백색 내지 이것에 가까운 회색과 같은 담색으로 하는 것이 바람직하다. 이와 같이 설정함으로써, 금형 세정 후에, 금형으로부터 제거되어 금형 세정제 조성물에 부착된 오염물을 육안으로 용이하게 확인하는 것이 가능해져 금형 세정의 상황을 용이하게 확인할 수 있게 된다는 효과를 발휘한다.

본 발명의 금형 세정제 조성물로부터 얻어지는 금형 세정재의 사용시에는, 모재가 합성 고무인 경우에는, 일반적으로 시트형으로 성형하여 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 모재가 합성 수지인 경우에는, 예컨대 열 경화성 멜라민 수지에서는 분말형이나 타블렛형으로 하여 이용하는 것이 바람직하다.

본 발명의 시트형으로 형성된 금형 세정제 조성물을 이용한 금형의 클리닝 방법은 반도체 장치 성형용 금형에 장전하여 행해진다. 예컨대, 상기 시트는 모재가 합성 고무인 경우, 당연히 미가황 상태이며, 이것을 성형용 금형에 장전하여 가열 가황시킴으로써 시트에 오염물을 부착 일체화시킨다. 이어서, 가황이 이루어진 시트를 금형으로부터 꺼냄으로써 금형의 세정이 행해진다.

모재가 합성 고무인 경우가 되는 상기 시트형의 금형 세정제 조성물을 이용한 금형의 클리닝 방법을 순서를 따라 상세히 설명한다.

먼저, 본 발명의 금형 세정제 조성물을 포함하는 시트형의 금형 세정재를 준비한다. 이어서, 상기 시트형의 금형 세정재(클리닝 시트)를 금형의 각각 오목부가 형성된 상형(上型)과 하형(下型) 사이에 배치하고, 그 상태로부터, 상형과 하형을 체결하여 시트형 금형 세정재를 끼워 압축 성형한다. 그리고, 성형시의 압력에 의해, 상기 시트형 금형 세정재가 상형에 형성된 오목부 및 하형에 형성된 오목부로 이루어지는 캐비티 내에 충전되고, 금형 표면에 압접된다. 그 상태에서 성형시의 열에 의해, 합성 고무(미가황 고무)가 가열 가황되어 가황 고무화되고, 그때에 캐비티 내에 형성되어 있는 이형제의 산화 열화 층 등을 가황 고무에 일체화시킨다. 이때, 경우에 따라서는 캐비티 주위에 형성된 버(burr)도 일체화시킨다. 이어서, 소정 시간 경과 후에 상형과 하형을 개방하여, 가황 고무화된 시트형 금형 세정재를 상하 양 금형으로부터 박리함으로써 상기 시트형 금형 세정재와 일체화된 산화 열화 층 등(오염물)을 상하 양 금형 표면으로부터 박리시킨다. 이렇게 하여, 금형의 클리닝이 행해진다.

상기 시트형 금형 세정재를 끼워 압축 성형하여 가열할 때의 조건으로서는 모재의 종류 등에 따라 적절하게 설정되지만, 예컨대 합성 고무의 경우, 160℃∼190℃×1 분∼5 분간의 범위로 설정하는 것이 바람직하고, 합성 수지로서 열 경화성 수지를 이용한 경우, 160℃∼190℃×1 분∼5 분간의 범위로 설정하는 것이 바람직하다.

본 발명의 금형 세정제 조성물의 사용 대상이 되는 금형의 일례로서, 예컨대 열 경화성 수지 조성물을 이용하여 반복 성형이 행해지는 반도체 장치 밀봉용 성형용 금형을 들 수 있다.

본 발명의 금형 세정제 조성물의 사용 대상의 일례인 반도체 장치 성형용 금형에 있어서, 밀봉용 수지 재료로서 이용되는 열 경화성 수지 조성물로서는 예컨대 에폭시 수지를 주요제로 하는 에폭시 수지 조성물을 들 수 있다.

그리고, 열 경화성 수지 조성물로서는 상기 주요제가 되는 에폭시 수지와 함께 통상 경화제, 나아가서는 필요에 따라, 무기질 충전제, 경화 촉진제 등의 첨가제가 적절하게 배합된다.

다음으로, 본 발명의 금형 세정제 조성물에 의해 세정된 금형은 오염물이 제거되어 초기 상태의 금형 표면으로 되돌아가 있기 때문에, 통상 성형 재료인 열 경화성 수지 조성물을 이용한 반도체 패키지의 성형을 행할 때에, 미리 금형 표면에 이형제를 도포한다. 예컨대 이형제로서 몬탄산 왁스를 함유하여 이루어지는 성형 재료의 성형시에는 동일한 몬탄산 왁스, 또한 카르나우바 왁스를 함유하여 이루어지는 성형 재료의 성형시에는 동일한 카르나우바 왁스를 도포하는 것이 바람직하다. 그리고, 금형 표면에의 이형제의 도포 방법으로서는 이형제를 함유한 미가황 고무 조성물을 준비하고, 이것을 시트형으로 형성한 것을 이용하는 것이 바람직하다. 예컨대, 앞서 서술한 미가황 고무와 함께, 이형제를 배합하여 얻어지는 시트를 들 수 있다. 그리고, 이 이형제를 함유한 미가황 고무 조성물을 포함하는 시트를 상기 시트형 금형 세정제 조성물을 이용한 세정 공정과 마찬가지로, 금형에 장전하여 가열함으로써 함유된 이형제가 금형 표면에 도포된다. 이것은 가열 가황시에 미가황 고무 조성물 중의 이형제가 용융되어, 금형 면으로 스며 나와 표면에 균일한 이형제 막이 형성되는 것으로 생각된다.

또한, 상기 이형제의 함유량은 예컨대 미가황 고무 조성물 중의 고무 재료 100 부에 대하여 15 부∼35 부의 비율로 설정하는 것이 바람직하고, 특히 바람직하게는 20 부∼30 부이다. 즉, 이형제의 함유량이 15 부 미만이면 충분한 이형 효과가 발휘되지 않고, 반대로 35 부를 초과하면 금형 표면에 과잉 도포되고, 세정, 재생 후의 금형을 이용하여 성형품을 형성한 경우에 그 성형품의 외관이 열화하는 경향이 보여지기 때문이다.

[실시예]

다음으로, 실시예에 대해서 비교예와 아울러 설명한다. 단, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.

먼저, 금형 세정제 조성물을 구성하는 각 성분을 준비하였다.

(1) BR: [부타디엔 고무: JSR사 제조, BR-01(시스 1,4 결합: 95%)〕

(2) EPR:〔에틸렌-프로필렌-디엔 고무: 미쯔이 가가쿠사 제조, EPT4045(에틸렌 함유량: 54 몰%, 디엔 성분 함유량: 8.1 몰%)〕

(3) 탈크 분말: 평균 입경 9 ㎛

(4) 실리카 분말: 평균 입경 9 ㎛

(5) 산화티탄: 평균 입경 0.25 ㎛

(6) 카르나우바 왁스: 카르나우바 1호(닛코 리카사 제조)

(7) 이미다졸: 2,4-디아미노-6-[2'-메틸이미다졸릴-(1')]에틸-s-트리아진

(8) 유기 과산화물: n-부틸-4,4-비스(t-부틸퍼옥시)발레레이트

(9) 물: 이온 교환수

(10) PEG: 폴리에틸렌글리콜(니치유사 제조, #200; 중량 평균 분자량 200)

(11) PG: 프로필렌글리콜(비점: 187℃)

(12) DGMM: 디에틸렌글리콜모노메틸에테르(비점: 194℃)

〔실시예 1∼8, 비교예 1∼2〕

후기의 표 1∼표 2에 나타내는 각 성분을 같은 표에 나타내는 비율로 배합하고, 이것을 혼련 롤을 이용하여 혼련하였다. 이어서, 압연 롤을 이용하여 시트형(두께 5 ㎜)으로 성형하여 목적으로 하는 시트형의 금형 세정제 조성물(금형 세정재)을 제작하였다.

〔실시예 9〕

시판의 금형 클리닝용 열 경화성 멜라민 수지(닛폰 카바이드 고교사 제조, 니카레트(Nikalet) ECR-T)를 분쇄한 것 100 부에, 세정제 성분인 K₃PO₄ 1 부와 물 4 부를 분무하여 부착시킴으로써 분말형의 금형 세정제 조성물(금형 세정재)을 얻었다.

〔비교예 3〕

시판의 금형 클리닝용 열 경화성 멜라민 수지(닛폰 카바이드 고교사 제조, 니카레트 ECR-T)의 타블렛을 이용하여 타블렛형의 금형 세정제 조성물(금형 세정재)로 하였다.

이렇게 하여 얻어진 실시예 물품 및 비교예 물품의 각 금형 세정제 조성물(금형 세정재)을 이용하여 금형에 형성된 오염물의 제거성을 다음과 같이 평가하였다. 즉, 밀봉 재료인 환경 대응 에폭시 수지(닛토 덴코사 제조, GE-7470)를 이용한 반복 성형을 행하고, 800 샷(shot) 후의, 표면이 오염된 성형용 금형에 있어서, 상기 각 금형 세정제 조성물(금형 세정재)을 이용한 클리닝 성형을 행하였다. 그리고, 클리닝 성형에 의해 형성된 성형물을 금형으로부터 꺼내고, 금형 표면에 있어서의 오염물의 제거성을 육안으로 평가하였다. 이 평가에 있어서, 오염물을 완전히 제거할 수 있었던 성형 작업 횟수가 5회 이하였던 경우를 양호, 오염물의 제거에 6회 이상의 성형 작업이 필요했던 경우를 불량으로 하였다.

또한, 실시예 1∼8 물품 및 비교예 1∼2 물품의 평가에서는 시트형의 금형 세정제 조성물(금형 세정재)을 성형용 금형에 끼워 175℃에서 5 분간 가열 성형을 행하였다. 한편, 실시예 9 물품의 평가에서는 분말형의 금형 세정제 조성물(금형 세정재)을 이용하여, 비교예 3 물품의 평가에서는 타블렛형의 금형 세정제 조성물(금형 세정재)을 이용하여 이송 성형을 행하고, 175℃에서 3 분간의 가열 성형을 행하였다.

상기 평가 결과를 하기의 표 1∼표 2에 나타낸다.

[표 1]

[표 2]

상기 결과로부터, 세정제 성분인 알칼리 금속염 및 알칼리 금속 수산화물 중 한 쪽 이상과, 물의 양 쪽을 함유하고 있지 않은 비교예 물품은 금형의 세정성 평가가 불량이었던 데 비하여, 모든 실시예 물품에서는 금형의 세정성에 대하여 양호한 평가가 얻어졌다.

<밀봉 재료의 변경(1)>

또한, 밀봉 재료인 상기 환경 대응 에폭시 수지(닛토 덴코사 제조, GE-7470)를 마찬가지로 닛토 덴코사 제조의 환경 대응 에폭시 수지: GE-1030으로 바꾸고, 상기와 마찬가지로 반복 성형한 성형용 금형(800 샷 후)에 대하여, 상기와 동일한 방법으로, 실시예 1∼9 물품 및 비교예 1∼3 물품의 각 금형 세정제 조성물(금형 세정재)을 이용한 오염물의 제거성을 육안으로 평가하였다. 그 결과, 상기와 마찬가지로, 비교예 물품은 금형의 세정성 평가가 불량이었던 데 비하여, 모든 실시예 물품에서는 금형의 세정성에 대하여 양호한 평가가 얻어졌다.

<밀봉 재료의 변경(2)>

또한, 밀봉 재료인 상기 환경 대응 에폭시 수지(닛토 덴코사 제조, GE-7470)를 마찬가지로 닛토 덴코사 제조의 환경 대응 에폭시 수지: GE-100으로 바꾸고, 상기와 마찬가지로 반복 성형한 성형용 금형(800 샷 후)에 대하여, 상기와 동일한 방법으로, 실시예 1∼9 물품 및 비교예 1∼3 물품의 각 금형 세정제 조성물(금형 세정재)을 이용한 오염물의 제거성을 육안으로 평가하였다. 그 결과, 상기와 마찬가지로, 비교예 물품은 금형의 세정성 평가가 불량이었던 데 비하여, 모든 실시예 물품에서는 금형의 세정성에 대하여 양호한 평가가 얻어졌다.

〔실시예 10∼18, 비교예 4 및 5〕

후기의 표 3∼표 4에 나타내는 각 성분을 같은 표에 나타내는 비율로 배합하고, 이것을 혼련 롤을 이용하여 혼련하였다. 이어서, 압연 롤을 이용하여 시트형(두께 5 ㎜)으로 성형하여 목적으로 하는 시트형의 금형 세정제 조성물(금형 세정재)을 제작하였다.

〔실시예 19〕

시판의 금형 클리닝용 열 경화성 멜라민 수지(닛폰 카바이드 고교사 제조, 니카레트 ECR-T)를 분쇄한 것 100 부에, 세정제 성분인 K₃PO₄ 1 부와 유기 용제인 PEG 3 부, 또한 물 1 부를 분무하여 부착시킴으로써 분말형의 금형 세정제 조성물(금형 세정재)을 얻었다.

〔비교예 6〕(※ 상기 비교예 3과 동일)

시판의 금형 클리닝용 열 경화성 멜라민 수지(닛폰 카바이드 고교사 제조, 니카레트 ECR-T)의 타블렛을 이용하여, 타블렛형의 금형 세정제 조성물(금형 세정재)로 하였다.

이렇게 하여 얻어진 실시예 물품 및 비교예 물품의 각 금형 세정제 조성물(금형 세정재)을 이용하여, 금형에 형성된 오염물의 제거성을 다음과 같이 평가하였다. 즉, 밀봉 재료인 환경 대응 에폭시 수지(닛토 덴코사 제조, GE-7470)를 이용한 반복 성형을 행하고, 800 샷 후의, 표면이 오염된 성형용 금형에 있어서, 상기 각 금형 세정제 조성물(금형 세정재)을 이용한 클리닝 성형을 행하였다. 그리고, 클리닝 성형에 의해 형성된 성형물을 금형으로부터 꺼내고, 금형 표면에 있어서의 오염물의 제거성을 육안으로 평가하였다. 이 평가에 있어서, 오염물을 완전히 제거할 수 있었던 성형 작업 횟수가 3회 이하였던 경우를 양호, 오염물의 제거에 4회 이상의 성형 작업이 필요했던 경우를 불량으로 하였다.

또한, 실시예 10∼18 물품 및 비교예 4 및 5 물품의 평가에서는 시트형의 금형 세정제 조성물(금형 세정재)을 성형용 금형에 끼워 175℃에서 5 분간 가열 성형을 행하였다. 한편, 실시예 19 물품의 평가에서는 분말형의 금형 세정제 조성물(금형 세정재)여 이용하고, 비교예 6 물품의 평가에서는 타블렛형의 금형 세정제 조성물(금형 세정재)을 이용하여 이송 성형을 행하고, 175℃에서 3 분간의 가열 성형을 행하였다.

상기 평가 결과를 하기의 표 3∼표 4에 나타낸다.

[표 3]

[표 4]

상기 결과로부터, 세정제 성분인 알칼리 금속염 및 알칼리 금속 수산화물 중 한 쪽 이상을 함유하고 있지 않은 비교예 물품은 금형의 세정성 평가가 불량이었던 데 비하여, 모재, 알칼리 금속염 및 알칼리 금속 수산화물 중 한 쪽 이상, 및 유기 용제 또는 유기 용제 및 물을 함유하고 있는 모든 실시예 물품에서는 금형의 세정성에 대하여 양호한 평가가 얻어졌다.

<밀봉 재료의 변경(1)>

또한, 밀봉 재료인 상기 환경 대응 에폭시 수지(닛토 덴코사 제조, GE-7470)를 마찬가지로 닛토 덴코사 제조의 환경 대응 에폭시 수지: GE-1030으로 바꾸고, 상기와 마찬가지로 반복 성형한 성형용 금형(800 샷 후)에 대하여, 상기와 동일한 방법으로, 실시예 10∼19 물품 및 비교예 4∼6 물품의 각 금형 세정제 조성물(금형 세정재)을 이용한 오염물의 제거성을 육안으로 평가하였다. 그 결과, 상기와 마찬가지로, 비교예 물품은 금형의 세정성 평가가 불량이었던 데 비하여, 모든 실시예 물품에서는 금형의 세정성에 대하여 양호한 평가가 얻어졌다.

<밀봉 재료의 변경(2)>

또한, 밀봉 재료인 상기 환경 대응 에폭시 수지(닛토 덴코사 제조, GE-7470)를 마찬가지로 닛토 덴코사 제조의 환경 대응 에폭시 수지: GE-100으로 바꾸고, 상기와 마찬가지로 반복 성형한 성형용 금형(800 샷 후)에 대하여, 상기와 동일한 방법으로, 실시예 10∼19 물품 및 비교예 4∼6 물품의 각 금형 세정제 조성물(금형 세정재)을 이용한 오염물의 제거성을 육안으로 평가하였다. 그 결과, 상기와 마찬가지로, 비교예 물품은 금형의 세정성 평가가 불량이었던 데 비하여, 모든 실시예 물품에서는 금형의 세정성에 대하여 양호한 평가가 얻어졌다.

본 발명을 상세히 또한 특정한 실시형태를 참조하여 설명하였으나, 본 발명의 정신과 범위를 일탈하지 않고서 여러 가지 변경이나 수정을 가할 수 있는 것은 당업자에게 있어서 명백하다.

본 출원은 2009년 7월 17일 출원의 일본 특허 출원 2009-169330 및 2009년 7월 17일 출원의 일본 특허 출원 2009-169331에 기초하는 것이며, 그 내용은 여기에 참조로서 받아들여진다.

본 발명의 금형 세정제 조성물은 열 경화성 수지 성형 재료용 등의 각종 성형 금형, 예컨대 에폭시 수지 성형 재료를 이용하여, 반도체 소자를 사출 성형 또는 이송 성형에 의해 반복 수지 밀봉하여 성형할 때에 이용하는 성형용 금형의 세정 재생 등에 이용된다.

Claims

성형 재료를 이용하여 반복 성형을 행하는 가열 성형용 금형의 세정제 조성물로서,
모재(母材)가 되는 합성 고무 및 합성 수지 중 한 쪽 이상,
알칼리 금속염 및 알칼리 금속 수산화물 중 한 쪽 이상, 및
물 및 유기 용제 중 한 쪽 이상
을 함유하고,
알칼리 금속염 및 알칼리 금속 수산화물 중 한 쪽 이상의 함유량이 모재가 되는 합성 고무 및 합성 수지 중 한 쪽 이상 100 중량부에 대하여 0.1 중량부∼10 중량부인 금형 세정제 조성물.
제1항에 있어서, 합성 고무가 에틸렌-프로필렌계 고무 및 부타디엔 고무 중 한 쪽 이상인 금형 세정제 조성물.
삭제
제1항에 있어서, 물의 함유량이 모재가 되는 합성 고무 및 합성 수지 중 한 쪽 이상 100 중량부에 대하여 3 중량부∼30 중량부인 금형 세정제 조성물.
제1항에 있어서, 유기 용제가 다가 알코올류 및 다가 알코올 알킬 에테르류로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상인 금형 세정제 조성물.
제1항에 있어서, 유기 용제의 함유량이 모재가 되는 합성 고무 및 합성 수지 중 한 쪽 이상 100 중량부에 대하여 3 중량부∼30 중량부인 금형 세정제 조성물.
제5항에 있어서, 유기 용제의 함유량이 모재가 되는 합성 고무 및 합성 수지 중 한 쪽 이상 100 중량부에 대하여 3 중량부∼30 중량부인 금형 세정제 조성물.
제1항, 제2항 및 제4항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 금형 세정제 조성물을 이용하여 시트형으로 형성되어 이루어지는 금형 세정재.
제1항, 제2항 및 제4항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 금형 세정제 조성물을 포함하는 금형 세정재를, 개방한 금형의 형면(型面)에 올려 놓는 공정,
상기 금형을 체결하여 상기 금형 세정재를 끼워 가열 가압함으로써 금형의 표면에 형성된 오염물을 상기 금형 세정재에 일체화시키는 공정, 및
오염물이 일체화된 금형 세정재를 금형으로부터 박리함으로써 금형 표면을 클리닝하는 공정
을 포함하는 금형의 클리닝 방법.
제9항에 있어서, 금형 세정재가 금형 세정제 조성물을 시트형으로 형성한 것인 금형의 클리닝 방법.