KR102161835B1 - 금형 청소용 수지 조성물 및 금형 청소 방법 - Google Patents

Abstract

합성 고무와, 알칼리 금속염 및 알칼리 금속 수산화물로 이루어지는 군에서 선택되는 화합물과, 실리카와, 가황제를 함유하고, 수분의 함유율이 0.20질량% 이상 3.50질량% 이하인 금형 청소용 수지 조성물이다.

Description

금형 청소용 수지 조성물 및 금형 청소 방법{Resin composition for mold cleaning, and mold cleaning method}

본 발명은 금형 청소용 수지 조성물 및 금형 청소 방법에 관한 것이다.

에폭시 수지와 금형을 이용하여 집적 회로 소자 등의 봉지 성형물을 성형하는 경우, 장시간 성형을 반복하면 성형 금형의 내부 표면이 더러워진다. 그대로 연속하여 성형을 계속하면 봉지 성형물의 표면이 더러워지거나 봉지 성형물이 금형에 부착되거나 하여 성형 작업에 지장을 초래하는 경우가 많이 있었다. 그 때문에 금형은 정기적으로 청소할 필요가 있다. 금형 청소 방법의 하나로서 금형 청소용 조성물을 사용하는 방법이 제안되어 있다.

금형 청소용 조성물로서는 합성 고무 및 합성 수지로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종과, 알칼리 금속염 및 알칼리 금속 수산화물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종과, 물을 함유하여 이루어지는 금형 세정제 조성물(예를 들어, 일본공개특허 2011-21156호 공보 참조)과 합성 고무 및 합성 수지로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종과, 알칼리 금속염 및 알칼리 금속 수산화물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종과, 유기용제를 함유하여 이루어지는 금형 세정제 조성물(예를 들어, 일본공개특허 2011-20416호 공보 참조)이 제안되어 세정 성능이 개선된다고 되어 있다.

또한 금형 오염 개량 고무 조성물이 고무와 인산 알칼리 금속염을 포함함으로써 실리카 첨가에 의한 금형의 세정 작업성 저하나 가황제에 의한 금형의 오염을 막을 수 있다고 되어 있다(예를 들어, 일본공개특허 평04-234444호 공보 참조).

그러나, 종래의 알칼리 금속염 등을 포함하는 금형 청소용 수지 조성물에서는 저장(보존) 안정성이 충분하지 않고, 제조하고 나서 장기간(예를 들어 6개월) 경과하면 충분한 청소 성능을 발휘할 수 없는 경우가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 청소 성능과 저장 안정성이 뛰어난 금형 청소용 수지 조성물 및 이를 이용하는 금형 청소 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위한 구체적 수단은 이하와 같다.

<1> 합성 고무와, 알칼리 금속염 및 알칼리 금속 수산화물로 이루어지는 군에서 선택되는 화합물과, 실리카와, 가황제를 함유하고, 수분의 함유율이 0.20질량% 이상 3.50질량% 이하인 금형 청소용 수지 조성물이다.

<2> 상기 합성 고무는 에틸렌-프로필렌 고무 및 부타디엔 고무를 포함하는, 상기 <1>에 기재된 금형 청소용 수지 조성물이다.

<3> 상기 실리카의 함유량이 상기 합성 고무의 함유량 100질량부에 대해 10질량부 이상 60질량부 이하인, 상기 <1> 또는 <2>에 기재된 금형 청소용 수지 조성물이다.

<4> 상기 수분의 함유량에 대한 상기 알칼리 금속염 및 알칼리 금속 수산화물로 이루어지는 군에서 선택되는 화합물의 함유량의 질량비가 0.1 이상 5.0 이하인, 상기 <1> 내지 <3> 중 어느 하나에 기재된 금형 청소용 수지 조성물이다.

<5> 상기 수분의 함유량에 대한 상기 실리카의 함유량의 질량비가 3 이상 30 이하인, 상기 <1> 내지 <4> 중 어느 하나에 기재된 금형 청소용 수지 조성물이다.

<6> 상기 실리카는 상대습도 60%, 온도 23℃에서의 평형 수분 함유율이 5질량% 이상 9질량% 이하인, 상기 <1> 내지 <5> 중 어느 하나에 기재된 금형 청소용 수지 조성물이다.

<7> 상기 알칼리 금속염 및 알칼리 금속 수산화물로 이루어지는 군에서 선택되는 화합물의 함유량이 상기 합성 고무의 함유량 100질량부에 대해 0.1질량부 이상 10질량부 이하인, 상기 <1> 내지 <6> 중 어느 하나에 기재된 금형 청소용 수지 조성물이다.

<8> 상기 가황제의 함유량이 상기 합성 고무의 함유량 100질량부에 대해 1질량부 이상 20질량부 이하인, 상기 <1> 내지 <7> 중 어느 하나에 기재된 금형 청소용 수지 조성물이다.

<9> 상기 <1> 내지 <8> 중 어느 하나에 기재된 금형 청소용 수지 조성물을 성형 금형의 내부 표면에 부여하는 공정과, 상기 금형 청소용 수지 조성물이 부여된 성형 금형을 가열하는 공정을 포함하는 금형 청소 방법이다.

본 명세서에 있어서, 「~」를 이용하여 나타난 수치 범위는 「~」 전후에 기재되는 수치를 각각 최소값 및 최대값으로서 포함하는 범위를 나타낸다.

본 명세서에 있어서, 조성물 중의 각 성분의 양은 조성물 중에 각 성분에 해당하는 물질이 복수 존재하는 경우, 특별히 언급하지 않는 한 조성물 중에 존재하는 해당 복수 물질의 합계량을 의미한다.

본 명세서에 있어서, 「공정」이라는 말은 독립적인 공정뿐만 아니라 다른 공정과 명확하게 구별할 수 없는 경우이어도 그 공정의 소기의 목적이 달성되면 본 용어에 포함된다.

본 명세서에 있어서, 「성형 금형의 내부 표면」이란 성형 금형에 의해 성형되는 피성형물과 접하는 영역을 의미한다. 또, 본 명세서 중에서는 「성형 금형」을 단지 「금형」이라고 칭하는 경우가 있다.

본 발명에 의하면 청소 성능과 저장 안정성이 뛰어난 금형 청소용 수지 조성물 및 이를 이용하는 금형 청소 방법을 제공할 수 있다.

이하, 본 발명의 금형 청소용 수지 조성물 및 금형 청소 방법에 대해 상세하게 설명한다.

<금형 청소용 수지 조성물>

본 발명의 금형 청소용 수지 조성물은 합성 고무와, 알칼리 금속염 및 알칼리 금속 수산화물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종(이하, 「특정 세정제」라고도 함)과, 실리카와, 가황제를 함유하고, 수분의 함유율이 금형 청소용 수지 조성물의 총질량 중에 0.20질량% 이상 3.50질량% 이하이다.

본 발명의 금형 청소용 수지 조성물은 실리카와, 알칼리 금속염 및 알칼리 금속 수산화물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종인 특정 세정제를 함유하고, 수분의 함유율이 특정 범위임으로써, 특정 세정제가 유효하게 작용하여 뛰어난 청소 성능을 발휘할 수 있다. 또한, 본 발명의 금형 청소용 수지 조성물은 금형 청소용 수지 조성물을 제조하고 나서 장기간(예를 들어 6개월) 경과한 후라도 뛰어난 청소 성능을 발휘할 수 있다. 이는 예를 들어 이하와 같이 생각할 수 있다.

종래의 알칼리 금속염 등을 포함하는 금형 청소용 수지 조성물은 금형 청소용 수지 조성물의 저장 중에 금형 청소용 수지 조성물이 포함하는 수분량이 저하되어 초기의 설정 물성(무니 점도, 인장 강도, 늘어남, 가황 특성 등)이 변화한다고 생각된다. 저장 중에 수분량이 저하된 금형 청소용 수지 조성물은 금형 청소시에 적절히 늘어나지 않기 때문에 금형에의 충전 불량 및 금형 청소 불량이 일어난다고 생각된다. 본 발명의 발명자들은 금형 청소용 수지 조성물에 실리카를 함유시키고, 나아가 수분의 함유율을 0.20질량% 이상 3.50질량% 이하로 함으로써 시간 경과에 의한 수분량 저하를 억제할 수 있음을 발견하였다. 이에 의해 저장 안정성이 뛰어난 금형 청소용 수지 조성물을 제공할 수 있다고 생각된다.

또한, 일반적으로 알칼리 금속염과 수분을 포함하는 금형 청소용 수지 조성물은 뛰어난 금형 청소 능력을 나타낸다. 그러나, 금형 청소용 수지 조성물에 포함되는 가황제는 열, 광, 공기 중의 산소 등의 영향에 의해 열화(분해)되는 경향이 있기 때문에 장기간 저장 후의 금형 세정제 조성물을 사용하면 가황 성능이 저하되는 경우가 있었다. 가황 성능이 저하되면 금형 청소시에 금형 청소용 수지 조성물이 충분히 경화하지 않기 때문에 금형 표면으로부터 오염물질 제거를 충분히 할 수 없다. 본 발명의 발명자들은 장기 저장 중인 금형 청소용 수지 조성물에서는 금형 세정제 조성물이 포함하는 수분에 의해 가황제의 열화가 촉진된다고 생각하고 있다. 종래기술과 같이 금형 청소용 수지 조성물에 단지 수분을 가하는 것이 아니라 그 대신에 실리카를 함유시킨 후에 수분 함유율이 0.20질량%~3.50질량%가 되도록 금형 청소용 수지 조성물을 구성함으로써 가황제의 열화를 억제할 수 있고 뛰어난 금형 청소 성능이 유지된다고 생각된다.

금형 청소용 수지 조성물에서의 수분은 금형 청소용 수지 조성물의 제조시에 첨가한 물이어도 되고, 금형 청소용 수지 조성물을 구성하는 재료에 포함되는 수분이어도 된다. 금형 청소용 수지 조성물에서의 수분은 청소 성능과 저장 안정성의 관점에서 금형 청소용 수지 조성물을 구성하는 재료에 포함되는 수분인 것이 바람직하다.

금형 청소용 수지 조성물에서의 수분 함유율은 0.20질량% 이상 3.50질량% 이하이며, 금형 청소성과 저장 안정성의 관점에서 0.50질량% 이상 3.00질량% 이하인 것이 바람직하고, 0.80질량% 이상 2.90질량% 이하인 것이 보다 바람직하며, 1.25질량% 이상 2.80질량% 이하인 것이 더 바람직하고, 1.40질량% 이상 1.80질량% 이하인 것이 특히 바람직하다.

또, 금형 청소용 수지 조성물에서의 수분 함유율은 칼 피셔법으로 측정할 수 있다. 구체적으로 미츠비시 화학 주식회사 제품의 칼 피셔 수분계 CA-100 및 수분 기화 장치 VA-100을 이용하여 수분 기화-전량 적정법에 의해 측정된다. 또 기화하기 위한 온도는 180℃로 한다.

[고무 성분]

금형 청소용 수지 조성물은 고무 성분으로서 합성 고무의 적어도 1종을 포함한다. 합성 고무는 특별히 제한되지 않고, 통상 이용되는 합성 고무에서 적절히 선택할 수 있다. 합성 고무는 이른바 미가황 고무로서, 예를 들어 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 1종 단독 또는 2종 이상 함께 이용된다. 이들 미가황 고무는 금형 내에서 가황되어 가황 고무가 된다.

상기 합성 고무는 금형 청소시에 오염성이 적다는 점 및 가황시의 악취가 적다는 점에서 에틸렌-프로필렌 고무 및 부타디엔 고무로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종인 것이 바람직하고, 에틸렌-프로필렌 고무의 적어도 1종 및 부타디엔 고무의 적어도 1종의 혼합물인 것이 보다 바람직하다.

본 명세서에 있어서, 「에틸렌-프로필렌 고무」라는 말은 통상의 에틸렌-프로필렌 고무(EPM)와 에틸렌-프로필렌-디엔 고무(이하, 「EPDM」이라고 약기하기도 함)를 둘 다 포함하는 취지로서, 에틸렌-프로필렌 고무 및 에틸렌-프로필렌-디엔 고무로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 의미한다.

상기 에틸렌-프로필렌 고무로서는 에틸렌과 적어도 프로필렌을 포함하는 α-올레핀의 공중합 비율이 몰비로 에틸렌/α-올레핀=55/45~83/17인 것이 바람직하고, 55/45~61/39인 것이 보다 바람직하며, 55/45~59/41인 것이 더 바람직하다.

상기 α-올레핀으로서는 프로필렌 외에 이소부틸렌, 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센, 3-메틸-1-펜텐, 4-메틸-1-펜텐, 1-옥텐, 1-데센, 1-도데센, 1-테트라데센, 1-헥사데센, 1-옥타데센, 1-에이코센 등을 들 수 있다.

상기 에틸렌-프로필렌 고무에서의 에틸렌/프로필렌 비는 금형 청소용 수지 조성물에 대해 ¹H-NMR(프로톤 핵자기 공명) 스펙트럼을 ¹H의 공명 주파수: 500MHz로 측정함으로써 산출할 수 있다. 또, 금형 청소용 수지 조성물로부터 HPLC(고속 액체 크로마토그래프)를 이용하여 통상의 방법에 의해 에틸렌-프로필렌 고무를 단리하고 나서 마찬가지로 하여 ¹H-NMR 스펙트럼을 측정함으로써 보다 명확하게 에틸렌/프로필렌 비를 산출할 수도 있다.

상기 에틸렌-프로필렌-디엔 고무란 에틸렌과, 적어도 프로필렌을 포함하는 α-올레핀과, 비공역 이중 결합을 2개 가지는 환상물 또는 비환상물인 디엔 모노머로 이루어지는 터폴리머를 의미한다. 구체적으로는 에틸렌과 프로필렌 등의 α-올레핀과 디엔 모노머로 이루어지는 터폴리머를 들 수 있다.

상기 디엔 모노머로서는 에틸리덴 노르보르넨, 비닐 노르보르넨, 디시클로펜타디엔, 1,7-옥타디엔, 1,9-데카디엔, 1,11-도데카디엔, 1,13-테트라데카디엔, 1,15-헥사데카디엔, 1,17-옥타데카디엔, 1,19-이코사디엔, 3,6-디메틸-1,7-옥타디엔, 4,5-디메틸-1,7-옥타디엔, 5-메틸-1,8-노나디엔, 디시클로펜타디엔, 1,5-시클로옥타디엔, 1,7-시클로도데카디엔, 1,5,9-시클로도데카트리엔, 1,4-시클로헵타디엔, 1,4-시클로헥사디엔, 노르보르나디엔, 메틸렌 노르보르넨, 2-메틸펜타디엔-1,4,1,5-헥사디엔, 1,6-헵타디엔, 메틸-테트라히드로인덴, 1,4-헥사디엔 등을 들 수 있다.

상기 에틸렌-프로필렌-디엔 고무에서의 디엔 성분에 유래하는 구성 단위의 함유율은 에틸렌-프로필렌-디엔 고무의 총질량 중에 6.5질량%~9.5질량%인 것이 바람직하고, 7.0질량%~9.0질량%인 것이 보다 바람직하며, 7.5질량%~8.5질량%인 것이 더 바람직하다. 또한 상기 에틸렌-프로필렌-디엔 고무의 요오드값은 12~22인 것이 바람직하고, 14~18인 것이 보다 바람직하다.

터폴리머인 에틸렌-프로필렌-디엔 고무 중의 각 모노머의 공중합 비율로서는 에틸렌이 30몰%~80몰%, 디엔 모노머가 0.1몰%~3몰%이고 나머지가 α-올레핀인 경우가 바람직하고, 에틸렌이 30몰%~70몰%, 디엔 모노머가 0.1몰%~3몰%이고 나머지가 α-올레핀인 경우가 보다 바람직하다. 그리고, 터폴리머인 에틸렌-프로필렌-디엔 고무로서는 무니 점도 ML_{1 +4}(100℃)가 5~70인 것을 이용하는 것이 바람직하다.

상기 에틸렌-프로필렌 고무의 무니 점도 ML₁₊₄(100℃)는 특별히 제한되지 않는다. 청소 성능의 관점에서 에틸렌-프로필렌 고무의 무니 점도 ML₁₊₄(100℃)는 5~40인 것이 바람직하고, 5~30인 것이 보다 바람직하다. 무니 점도는 JIS K 6300-1 「미가황 고무-물리 특성-제1부: 무니 점도계에 의한 점도 및 스코치 타임을 구하는 방법」에 준거하여 측정된다.

상기 에틸렌-프로필렌 고무의 함유율은 청소 성능의 관점에서 금형 청소용 수지 조성물의 총질량 중에 10질량%~50질량%인 것이 바람직하고, 20질량%~40질량%인 것이 보다 바람직하다. 금형 청소용 수지 조성물은 에틸렌-프로필렌 고무를 1종 단독으로 포함하고 있어도 되고, 2종 이상을 조합하여 포함하고 있어도 된다.

금형 청소용 수지 조성물은 부타디엔 고무의 적어도 1종을 포함하는 것이 바람직하다. 상기 부타디엔 고무는 특별히 제한되지 않고, 통상 이용되는 부타디엔 고무에서 적절히 선택할 수 있다. 그 중에서도 청소 성능의 관점에서 부타디엔 고무로서는 시스 1,4 결합의 함유율이 90질량% 이상인 하이시스 구조를 가지며 무니 점도 ML_{1 +4}(100℃)가 20~60인 부타디엔 고무가 바람직하고, 상기 시스 1,4 결합의 함유율이 90질량% 이상인 하이시스 구조를 가지며 무니 점도 ML_{1 +4}(100℃)가 30~45인 부타디엔 고무가 보다 바람직하다. 상기 부타디엔 고무는 1종 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.

금형 청소용 수지 조성물은 상기 에틸렌-프로필렌 고무와 상기 부타디엔 고무를 포함하기 때문에 성형 금형의 내부 표면의 오물을 제거할 때 금형 청소용 수지 조성물의 경도를 적절히 유지하는 것이 가능하고, 성형 금형 내부의 세부까지 금형 청소용 수지 조성물이 적절히 충전될 수 있다. 또한 금형 청소용 수지 조성물의 강도를 유지할 수 있기 때문에 금형 청소용 수지 조성물이 부서지지 않아 오물 제거 후 금형 청소용 수지 조성물의 성형 금형으로부터의 이형 작업을 용이하게 행할 수 있다.

금형 청소용 수지 조성물에 포함되는 상기 에틸렌-프로필렌 고무(A)의 함유량의 상기 부타디엔 고무(B)의 함유량에 대한 질량비(A)/(B)는 20/80~90/10인 것이 바람직하고, 30/70~80/20인 것이 보다 바람직하다.

에틸렌-프로필렌 고무 및 부타디엔 고무의 총량 100질량부 중에 에틸렌-프로필렌 고무가 90질량부 이하이면 양호한 금형 이형성이 유지되고 클리닝 작업시간이 길어지는 일도 없다. 또한 부타디엔 고무가 80질량부 이하이면 금형 이형성이 양호하고 가황 후의 성형물의 유연성도 유지된다. 그 때문에 상기 에틸렌-프로필렌 고무와 상기 부타디엔 고무의 배합 비율이 상기 범위 내에 있으면 청소 성능의 관점에서 바람직하다.

금형 청소용 수지 조성물에서의 상기 에틸렌-프로필렌 고무의 함유량의 상기 부타디엔 고무의 함유량에 대한 질량비는 금형 청소용 수지 조성물에 대해 ¹H-NMR(프로톤 핵자기 공명) 스펙트럼을 ¹H의 공명 주파수: 500MHz로 측정함으로써 산출할 수 있다.

상기 합성 고무는 가황 경화한 후의 신장률이 40%~800%인 것이 바람직하고, 100%~300%인 것이 보다 바람직하다. 합성 고무의 가황 경화한 후의 신장률이 40% 이상이면 가황 후의 성형성이 유지되기 때문에 청소 성능의 관점에서 바람직하다.

상기 합성 고무는 가황 경화한 후의 인장 강도가 3MPa~10MPa인 것이 바람직하고, 5MPa~8MPa인 것이 보다 바람직하다. 합성 고무의 가황 경화한 후의 인장 강도가 3MPa 이상이면 칩핑(chipping) 발생이 저감되기 때문에 청소 성능의 관점에서 바람직하다.

상기 합성 고무는 가황 경화한 후의 고무 경도(듀로미터 경도)가 A60~95인 것이 바람직하고, A70~90인 것이 보다 바람직하다. 합성 고무의 가황 경화한 후의 고무 경도가 이 범위 내에 있으면 칩핑 및 보이드 발생 빈도도 낮기 때문에 청소 성능의 관점에서 바람직하다.

금형 청소용 수지 조성물은 고무 성분으로서 합성 고무인 에틸렌-프로필렌 고무 및 부타디엔 고무를 포함하는 것이 바람직하지만, 이들 이외에 천연 고무, 우레탄 고무, 니트릴 고무, 실리콘 고무 등의 그 밖의 고무 성분을 함유해도 된다.

상기 합성 고무의 함유량으로서는 금형 청소용 수지 조성물에 함유되는 전체성분 중에 질량 기준으로 20질량%~90질량%인 것이 바람직하고, 30질량%~80질량%인 것이 보다 바람직하며, 40질량%~70질량%인 것이 더 바람직하다.

[세정제]

금형 청소용 수지 조성물은 알칼리 금속염 및 알칼리 금속 수산화물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 화합물인 특정 세정제를 포함한다.

특정 세정제인 알칼리 금속염 또는 알칼리 금속 수산화물에서의 알칼리 금속으로서는 리튬, 나트륨, 칼륨, 루비듐, 세슘 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 알칼리 금속은 청소 성능의 관점에서 리튬, 나트륨 및 칼륨으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종인 것이 바람직하고, 나트륨 및 칼륨으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종인 것이 보다 바람직하다.

알칼리 금속염으로서는 규산염, 붕산염, 인산염, 메타인산염, 차인산염, 아인산(포스폰산)염, 차아인산(포스핀산)염, 피로인산염, 트리메타인산염, 테트라메타인산염, 피로아인산, 탄산염, 황산염, 질산염, 염산염 등의 무기산염; 아크릴산염, 아디핀산염, 아스코르빈산염, 아스파라긴산염, 아미노 안식향산염, 알긴산염, 안식향산염, 올레인산염, 포름산염, 구연산염, 글리콜산염, 글루콘산염, 글루타민산염, 계피산염, 호박산염, 아세트산염, 살리실산염, 옥살산염, 주석산염, 톨루엔 술폰산염, 니코틴산염, 젖산염, 요산염, 할로겐 치환 아세트산염, 프탈산염, 벤젠 술폰산염, 말론산염, 부틸산염, 사과산염 등의 유기산염 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 알칼리 금속염은 청소 성능의 관점에서 인산염, 탄산염 및 규산염으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종인 것이 바람직하다.

알칼리 금속염은 다가산의 염인 경우 부분적으로 알칼리 금속의 염이 된 것이어도 된다. 알칼리 금속염은 예를 들어 3가의 인산염인 경우, 1개의 알칼리 금속과 2개의 수소를 가지는 제1염, 2개의 알칼리 금속과 하나의 수소를 가지는 제2염, 또는 3개의 알칼리 금속을 가지는 제3염의 어느 것이어도 된다. 또한 알칼리 금속염은 산성염, 알칼리성염 또는 중성염의 어느 것이어도 된다. 이들 중에서도 금형에 대한 부식성 억제의 관점에서 알칼리 금속염은 알칼리성염 또는 중성염이 바람직하다. 알칼리 금속염으로서는 수화물을 이용해도 된다.

알칼리 금속 수산화물로서는 수산화 리튬, 수산화 나트륨, 수산화 칼륨, 수산화 루비듐, 수산화 세슘 등을 들 수 있다. 알칼리 금속 수산화물로서는 수화물을 이용해도 된다.

특정 세정제로서는 인산삼나트륨, 인산삼칼륨, 수산화 나트륨 및 수산화 칼륨으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 이용하는 것이 바람직하다.

알칼리 금속염 및 알칼리 금속 수산화물은 1종 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.

금형 청소용 수지 조성물에서의 특정 세정제의 함유량은 청소 성능과 저장 안정성의 관점에서 합성 고무의 함유량 100질량부에 대해 0.1질량부 이상 10질량부 이하인 것이 바람직하고, 0.5질량부 이상 5질량부 이하인 것이 보다 바람직하며, 1질량부 이상 3질량부 이하인 것이 더 바람직하다.

또한, 수분의 함유량에 대한 특정 세정제의 함유량의 질량비(특정 세정제의 함유량/수분의 함유량)는 청소 성능과 저장 안정성의 관점에서 0.1 이상 5.0 이하인 것이 바람직하고, 0.3 이상 3.0 이하인 것이 보다 바람직하며, 0.5 이상 1.5 이하인 것이 더 바람직하다.

금형 청소용 수지 조성물은 특정 세정제에 더하여 그 밖의 세정제를 포함하고 있어도 된다. 그 밖의 세정제로서는 금형 청소용 수지 조성물에 이용되는 세정제에서 적절히 선택할 수 있다. 그 밖의 세정제로서는 음이온계 계면활성제, 비이온계 계면활성제, 금속 비누 등을 들 수 있다.

금형 청소용 수지 조성물이 그 밖의 세정제를 포함하는 경우 그 밖의 세정제의 함유량은 합성 고무 100질량부에 대해 5질량부 이하인 것이 바람직하고, 3질량부 이하인 것이 보다 바람직하다. 그 밖의 세정제의 함유량의 하한값은 특별히 제한되지 않지만, 합성 고무 100질량부에 대해 0.1질량부 이상인 것이 바람직하다.

[충전제]

금형 청소용 수지 조성물은 실리카를 포함한다. 실리카는 예를 들어 충전제로서 기능한다. 실리카로서는 특별히 제한은 없고, 함수 비정질 실리카, 무수 비정질 실리카, 결정성 실리카 등을 들 수 있고, 시판되는 실리카에서 적절히 선택할 수 있다. 또한, 실리카는 습식 실리카이어도 되고 건식 실리카이어도 된다.

실리카의 함수량은 청소 성능과 저장 안정성의 관점에서 6질량% 이상 20질량% 이하인 것이 바람직하고, 7질량% 이상 10질량% 이하인 것이 보다 바람직하다. 또, 실리카의 함수량은 칼 피셔 수분계를 이용하여 수분 기화-전량 적정법으로 측정할 수 있고, 자세한 것은 금형 청소용 수지 조성물의 수분 함유율 측정 방법과 동일하다.

또한, 실리카는 청소 성능과 저장 안정성의 관점에서 상대습도 60%, 23℃에서의 평형 수분 함유율이 5질량% 이상 9질량% 이하인 것이 바람직하고, 5.5질량% 이상 8.5질량% 이하인 것이 보다 바람직하며, 6질량% 이상 8질량% 이하인 것이 더 바람직하다.

실리카의 부피 밀도는 금형 청소용 수지 조성물의 제조 작업성의 관점에서 30g/l 이상 300g/l 이하인 것이 바람직하고, 100g/l 이상 300g/l 이하인 것이 보다 바람직하다. 또, 실리카의 부피 밀도는 JIS K 5105-18에 준거하여 측정된다.

시판되는 실리카의 구체예로서는 예를 들어 니프실 AQ, 니프실 LP, 니프실 NA, 니프실 VN3(이상, 토소 실리카 주식회사 제품) 등을 들 수 있다.

금형 청소용 수지 조성물에서의 실리카의 함유량은 청소 성능과 저장 안정성의 관점에서 합성 고무의 함유량 100질량부에 대해 10질량부 이상 60질량부 이하인 것이 바람직하고, 15질량부 이상 50질량부 이하인 것이 보다 바람직하며, 20질량부 이상 45질량부 이하인 것이 더 바람직하다.

또한, 수분의 함유량에 대한 실리카의 함유량의 질량비(실리카의 함유량/수분의 함유량)는 청소 성능과 저장 안정성의 관점에서 3.0 이상 30 이하인 것이 바람직하고, 4.0 이상 20 이하인 것이 보다 바람직하며, 5.0 이상 15 이하인 것이 더 바람직하다.

금형 청소용 수지 조성물은 실리카에 더하여 실리카 이외의 충전제를 함유해도 된다. 금형 청소용 수지 조성물은 실리카에 더하여 실리카 이외의 충전제를 함유함으로써 금형 청소시의 가압시에 금형 청소용 수지 조성물에 대해 보다 충분히 압력이 걸린다. 금형 청소용 수지 조성물에 대해 보다 충분히 압력이 걸리면 금형의 구석구석까지 금형 청소용 수지 조성물이 널리 퍼지고, 또한 금형을 마모하지 않고 성형 금형의 내부 표면의 오물을 보다 효율적으로 제거할 수 있다. 이러한 관점에서 금형 청소용 수지 조성물은 실리카에 더하여 실리카 이외의 충전제를 함유하는 것이 바람직하다.

상기 실리카 이외의 충전제로서는 유기 충전제 및 무기 충전제의 어느 것이어도 되고, 금형을 마모하지 않고 성형 금형의 내부 표면의 오물을 보다 효율적으로 제거할 수 있는 관점에서는 무기 충전제가 보다 바람직하다.

상기 무기 충전제로서는 알루미나, 탄산 칼슘, 수산화 알루미늄, 산화 티탄 등을 들 수 있다.

상기 충전제로서는 금형을 마모하지 않고 성형 금형의 내부 표면의 오물을 제거할 수 있는 적절한 경도를 가지며, 금형 청소시의 가압시에 충분히 압력이 걸리는 관점에서 산화 티탄 및 탄산 칼슘으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종이 바람직하다.

금형 청소용 수지 조성물이 실리카 이외의 충전제를 포함하는 경우 상기 실리카 이외의 충전제는 1종 단독으로 이용해도 되고 2종 이상을 병용해도 된다.

금형 청소용 수지 조성물이 실리카 이외의 충전제를 포함하는 경우 그 함유량은 합성 고무의 함유량 100질량부에 대해 1질량부 이상 10질량부 이하인 것이 바람직하고, 3질량부 이상 8질량부 이하인 것이 보다 바람직하다.

[가황제]

금형 청소용 수지 조성물은 가황제의 적어도 1종을 포함한다. 가황제로서는 합성 고무를 가교 가능한 것이면 되고, 유황 분자를 화합물 중에 포함하지 않아도 된다.

또, 본 발명에 있어서 가황이란 유황을 첨가하여 합성 고무를 가교하는 것 및 과산화물을 이용하여 합성 고무를 가교하는 것 둘 다 포함하는 개념이다.

상기 가황제로서는 유황, 일염화 유황, 셀렌, 텔루르, 산화 아연, 산화 마그네슘, 일산화납, 유황 함유 유기 화합물, 디티오카르바민산염, 옥심류, 테트라클로로-p-벤조퀴논, 디니트로소 화합물, 변성 페놀 수지, 폴리아민, 과산화물 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 상기 가황제로서는 과산화물이 바람직하다. 또한, 과산화물로서는 유기 과산화물이어도 되고 무기 과산화물이어도 되며, 유기 과산화물이 보다 바람직하다. 금형 청소용 수지 조성물이 가황제로서 유기 과산화물을 함유하면, 유황을 포함하는 가황제를 이용했을 때에 일어나기 쉬운 청소시의 금형의 부식 작용이 없고, 단시간에 이형에 필요한 미가황 고무의 가교를 진행할 수 있으며, 나아가 가교가 적절히 진행되기 때문에 청소 후의 청소용 수지 조성물을 용이하게 금형으로부터 제거할 수 있다.

상기 유기 과산화물로서는 2가의 과산화물 구조(-O-O-)를 적어도 하나와 탄화수소기를 적어도 하나 가지고 있으면 된다.

상기 과산화물로서는 1분간 반감기 온도가 100℃~190℃인 것이 바람직하다. 과산화물의 1분간 반감기 온도가 190℃보다 높으면 금형 청소시에 성형 시간이 과잉이 된다. 또한, 과산화물의 1분간 반감기 온도가 190℃보다 높으면 금형 청소시에 금형 온도를 올리지 않는 경우 금형 청소용 수지 조성물이 충분히 가황되지 않고 부서짐으로써 청소의 작업성이 저하되는 경향이 있다. 과산화물의 1분간 반감기 온도가 100℃ 미만이면 금형 청소용 수지 조성물의 제조시 및 혼련 가공시에 가황이 진행되기 때문에 금형 청소시에 금형의 형상에 충분히 추종할 수 없게 되는 경향이 있다.

또한 상기 과산화물의 1분간 반감기 온도는 140℃~190℃인 것이 보다 바람직하고, 145℃~180℃인 것이 더 바람직하다.

과산화물의 1분간 반감기 온도란 1분간 과산화물의 농도가 초기값의 절반으로 감소하는 온도를 말한다.

구체적으로 1분간 반감기 온도는 이하와 같이 하여 구할 수 있다. 우선, 상기 과산화물을 어떤 일정 온도(T)로 열분해시켰을 때 상기 과산화물의 초기 농도를 a, 상기 과산화물의 분해량을 x로 하고, 시간(t)과 lna/(a-x)의 관계를 플롯함으로써 얻어진 직선의 기울기 상수 k를 구한다. 다음으로 온도(T)에서의 반감기는 그 정의인 식 kt_{1 /2}=ln2에 먼저 구한 k를 대입함으로써 구할 수 있다. 나아가 동일한 순서를 반복함으로써 다른 온도마다 그 온도에서의 반감기(t_{1 /2})를 각각 구하고, 얻어진 lnt_{1 /2}와 1/T를 플롯한다.

이와 같이 하여 얻어진 직선을 외삽함으로써 이 플롯한 그림으로부터 반감기(t_{1 /2})가 1분간인 온도, 즉 1분간 반감기 온도를 구할 수 있다.

상기 유기 과산화물로서는 1,1-비스(t-헥실퍼옥시)시클로헥산, 1,1-비스(t-헥실퍼옥시)-3,3,5-트리메틸시클로헥산, 2,5-디메틸-2,5-비스(t-부틸퍼옥시)헥산, t-부틸퍼옥시 네오데카노에이트, 비스(3,5,5-트리메틸헥사노일)퍼옥사이드, 2,5-디메틸-2,5-비스(2-에틸헥실퍼옥시)헥산, 비스(4-메틸벤조일)퍼옥사이드, 벤조일퍼옥사이드, t-부틸퍼옥시부틸레이트, 1,1-비스(t-부틸퍼옥시)시클로헥산, t-헥실퍼옥시이소프로필모노카보네이트, t-부틸퍼옥시2-에틸헥실모노카보네이트, n-부틸-4,4-비스(t-부틸퍼옥시)발레레이트, 디쿠밀퍼옥사이드, 비스-t-부틸퍼옥사이드 및 1,1,3,3-테트라메틸부틸하이드로퍼옥사이드로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종이 바람직하고, 2,5-디메틸-2,5-비스(t-부틸퍼옥시)헥산 및 n-부틸-4,4-비스(t-부틸퍼옥시)발레레이트로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종이 보다 바람직하다.

가황제는 금형 청소용 수지 조성물의 설계에 맞추어 1종 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 병용하여 가황 속도 등을 조정해도 된다.

금형 청소용 수지 조성물 중의 상기 가황제의 함유량은 금형 청소용 수지 조성물에 함유되는 합성 고무를 100질량부로 한 경우 1질량부~20질량부인 것이 바람직하고, 3질량부~10질량부인 것이 보다 바람직하며, 4질량부~8질량부인 것이 더 바람직하다. 금형 청소용 수지 조성물 중의 가황제의 함유량이 20질량부 이하이면 청소 후의 금형 청소용 수지 조성물이 부서지는 것이 방지되기 때문에 성형 금형으로부터 금형 청소용 수지 조성물의 제거 작업을 용이하게 할 수 있다. 금형 청소용 수지 조성물 중의 가황제의 함유량이 1질량부 이상이면 가황이 충분히 진행되어 금형 청소용 수지 조성물이 청소시에 금형에 달라붙는 것이 방지되기 때문에 청소 작업성을 보다 향상시킬 수 있다.

상기 가황제 외에 본 발명의 금형 청소용 수지 조성물은 가황조제를 함유할 수도 있다. 상기 가황조제로서는 예를 들어 아크릴산 모노머, 유황, 산화 아연 등을 들 수 있다. 특히, 상기 가황제로서 과산화물을 이용하는 경우에는 가황조제로서 유황 및 산화 아연으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 이용할 수 있다.

본 발명의 금형 청소용 수지 조성물은 가황 촉진제를 함유할 수도 있다.

상기 가황 촉진제로서는 구아니딘계, 알데히드-아민계, 알데히드-암모니아계, 티아졸계 등의 가황 촉진제를 들 수 있다.

상기 구아니딘계 가황 촉진제로서는 디페닐구아니딘, 트리페닐구아니딘 등을 들 수 있다.

상기 알데히드-아민계 가황 촉진제로서는 포름알데히드-파라톨루이딘 축합물, 아세트알데히드-아닐린 축합물 등을 들 수 있다.

상기 티아졸계 가황 촉진제로서는 2-메르캅토벤조티아졸, 디벤조티아질 디설파이드 등을 들 수 있다.

또한, 상기 가황 촉진제 외에 본 발명의 금형 청소용 수지 조성물은 가황 촉진조제를 함유할 수도 있다. 상기 가황 촉진조제로서는 마그네시아, 리사지(litharge), 석회 등을 들 수 있다.

상기 가황조제, 상기 가황 촉진제 및 상기 가황 촉진조제의 종류 및 양은 금형 청소용 수지 조성물의 설계에 맞추어 적절히 선택할 수 있다.

[다른 성분]

본 발명의 금형 청소용 수지 조성물은 필요에 따라 유기용제, 활제, 이형제, 기타 첨가제 등의 다른 성분을 함유하고 있어도 된다.

(유기용제)

금형 청소용 수지 조성물은 유기용제의 적어도 1종을 포함하고 있어도 된다. 유기용제로서는 특별히 제한은 없고, 통상 이용되는 유기용제에서 적절히 선택할 수 있다. 유기용제로서는 구체적으로 다가 알코올, 다가 알코올 모노알킬에테르 등의 알코올 용제; 아미드 용제; 케톤 용제; 에테르 용제 등을 들 수 있다. 유기용제로서는 알코올 용제가 바람직하고, 다가 알코올, 다가 알코올 모노알킬에테르 등이 보다 바람직하다.

유기용제는 금형을 세정할 때에 액체인 것이 바람직하고, 나아가 금형이 가열될 때에 휘산성이 낮은 것이 보다 바람직하며, 비점이 180℃ 이상인 것이 더 바람직하다. 비점이 180℃ 이상인 용제로서는 구체적으로 예를 들어 에틸렌글리콜 모노부틸에테르(비점: 188℃), 프로필렌글리콜(비점: 187℃), 디프로필렌글리콜메틸에테르(비점: 190℃), 디에틸렌글리콜 모노메틸에테르(194℃) 등을 들 수 있다.

금형 청소용 수지 조성물이 유기용제를 포함하는 경우 그 함유량은 합성 고무의 함유량 100질량부에 대해 5질량부 이하인 것이 바람직하고, 4질량부 이하인 것이 보다 바람직하며, 3질량부 이하인 것이 더 바람직하다. 유기용제의 함유량의 하한값은 특별히 제한되지 않지만, 합성 고무의 함유량 100질량부에 대해 0.1질량부 이상인 것이 바람직하다.

또한, 유기용제는 1종 단독으로 이용해도 되고 2종 이상을 병용해도 된다.

(활제)

금형 청소용 수지 조성물은 활제의 적어도 1종을 포함하고 있어도 된다. 금형 청소용 수지 조성물이 활제를 함유함으로써 제조시의 혼련에 있어서 배합제의 분산성이 향상된다.

활제로서는 금속 비누계 활제, 지방산 에스테르계 활제, 지방산계 활제, 아미드계 활제, 탄화수소계 활제, 음이온계 계면활성제 등을 들 수 있다.

금속 비누계 활제로서는 스테아린산 아연, 미리스틴산 아연, 스테아린산 알루미늄, 스테아린산 칼슘 등을 들 수 있다.

지방산 에스테르계 활제로서는 부틸스테아레이트, 부틸라우레이트, 스테아릴스테아레이트 등을 들 수 있다.

지방산계 활제로서는 스테아린산, 베헨산, 몬탄산 등을 들 수 있다.

아미드계 활제로서는 에틸렌비스 스테아로아미드, 에루크산 아미드, 올레인산 아미드, 스테아린산 아미드, 베헤닌산 아미드 등을 들 수 있다.

탄화수소계 활제로서는 유동 파라핀, 파라핀 왁스, 합성 폴리에틸렌 왁스 등을 들 수 있다.

상기 활제로서는 가공시의 혼련에 있어서 배합제의 분산을 양호하게 하는 관점에서 스테아린산, 베헨산 및 몬탄산으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종이 바람직하고, 스테아린산이 보다 바람직하다.

금형 청소용 수지 조성물에 있어서 활제는 1종 단독으로 이용해도 되고 2종 이상을 병용해도 된다.

금형 청소용 수지 조성물이 활제를 포함하는 경우 그 함유량은 금형 청소용 수지 조성물에 함유되는 전체성분 중에 질량 기준으로 0.1질량%~20질량%인 것이 바람직하고, 0.3질량%~15질량%인 것이 보다 바람직하다. 또한, 활제의 함유량은 합성 고무의 함유량 100질량부에 대해 0.1질량부 이상 20질량부 이하인 것이 바람직하고, 0.5질량부 이상 10질량부 이하인 것이 보다 바람직하다.

(이형제)

금형 청소용 수지 조성물은 이형제의 적어도 1종을 함유해도 된다. 금형 청소용 수지 조성물은 이형제를 함유함으로써, 성형 후의 금형 이형 효과가 뛰어난 것이 되어 청소시의 작업성이 향상된다.

이형제로서는 금속 비누계 이형제, 지방산 에스테르계 이형제, 합성 왁스, 지방산 아미드계 이형제 등을 들 수 있다.

금속 비누계 이형제로서는 스테아린산 칼슘, 스테아린산 아연, 미리스틴산 아연 등을 들 수 있다.

시판되는 지방산 에스테르계 이형제, 합성 왁스 및 지방산 아미드계 이형제로서는 리코왁스 OP(클라리언트 제팬 주식회사 제품, 몬탄산 부분 비누화 에스테르), 록시올 G-78(에머리 오레오케미컬즈 제팬 주식회사 제품, 고분자 복합 에스테르), 리콜브 H-4(클라리언트 제팬 주식회사 제품, 변성 탄화수소), 록시올 VPN881(에머리 오레오케미컬즈 제팬 주식회사 제품, 광유계 합성 왁스), 지방산 아마이드 S(카오 주식회사 제품, 지방산 아미드), 카오 왁스 EB-P(카오 주식회사 제품, 지방산 아미드), 알프로 HT-50(니치유 주식회사 제품, 지방산 아미드) 등을 들 수 있다.

이형제의 종류 및 양은 금형 청소용 수지 조성물의 설계에 맞추어 적절히 선택할 수 있다. 또한 이형제는 1종 단독으로 이용해도 되고 2종 이상을 병용해도 된다.

(기타 첨가제)

기타 첨가제로서는 가소제, 점착 부여제, 발포제, 커플링제, 스코치 방지제 등의 공지의 첨가제를 들 수 있다. 이들은 목적 등에 따라 적절히 선택된다.

[조제 방법]

본 발명의 금형 청소용 수지 조성물의 조제 방법으로서는 특별히 한정되는 것은 아니고, 공지의 방법을 채용할 수 있다.

본 발명의 금형 청소용 수지 조성물의 조제 방법으로서는 예를 들어 자켓 부착 가압형 니더, 밴버리 믹서, 롤 믹서 등을 이용하여 각종 성분을 혼련하여 혼련물로서 금형 청소용 수지 조성물을 얻는 조제 방법을 들 수 있다. 얻어진 혼련물은 가압 롤에 통과시켜 시트형상 등의 형상으로 성형할 수 있다.

금형 청소용 수지 조성물의 형상은 사용하는 금형에 따라 적절히 선택할 수 있다.

금형 청소용 수지 조성물을 시트형상으로 성형한 경우 시트의 두께는 특별히 제한되는 것은 아니고, 예를 들어 3mm~10mm 등의 범위로 할 수 있다.

(용도)

본 발명의 금형 청소용 수지 조성물은 성형 금형의 청소를 위해 이용할 수 있다. 성형 금형의 종류로서는 특별히 한정되는 것은 아니다. 성형 금형으로서는 예를 들어 광학 부재 봉지용 금형, 반도체 재료 봉지용 금형, 고무 성형 금형 등을 들 수 있다. 성형 금형으로서는 구체적으로 발광 다이오드(LED)용 봉지 금형, 반도체 패키지용 봉지 금형, 고무 패킹 성형 금형, 열경화성 수지 부품 성형 금형 등을 들 수 있다. 금형의 성형 온도와 경화 시간의 관점에서 성형 금형으로서는 LED용 봉지 금형, 반도체 패키지 봉지 금형 등이 바람직하다.

또한, 상기 성형 금형에 의해 성형되는 수지(이하, 「청소 대상 수지」라고 약기하기도 함)의 종류로서는 특별히 제한되는 것은 아니다. 수지로서는 예를 들어 에폭시 수지, 멜라민 수지, 요소 수지 등을 들 수 있다.

금형 청소용 수지 조성물을 사용한 경우의 금형 청소 방법으로서는 트랜스퍼 타입과 컴프레션 타입으로 크게 나누어진다. 본 발명의 금형 청소용 수지 조성물은 트랜스퍼 타입 및 컴프레션 타입의 어떤 금형 청소 방법에도 적용할 수 있다. 본 발명의 금형 청소용 수지 조성물은 작업성 향상 및 청소 작업 시간 단축의 관점에서 컴프레션 타입의 금형 청소 방법에의 적용이 보다 바람직하다.

금형 청소용 수지 조성물은 금형 청소용 수지 조성물을 부여한 금형을 상기 청소 대상 수지의 성형 온도에 따른 온도로 가열하여 사용하면 된다. 성형 온도는 상기 청소 대상 수지의 종류에 따라 적절히 선택된다. 예를 들어, 청소 대상 수지가 에폭시 수지인 경우에는 약 170℃로 금형을 가열하면 된다.

<금형 청소 방법>

본 발명의 금형 청소 방법은 전술한 본 발명의 금형 청소용 수지 조성물을 성형 금형의 내부 표면에 부여하는 공정(이하, 「부여 공정」이라고도 함)과, 금형 청소용 수지 조성물이 부여된 금형을 가열하는 공정(이하, 「가열 공정」이라고도 함)을 가진다. 본 발명의 금형 청소 방법은 필요에 따라 그 밖의 공정을 가지고 있어도 된다.

본 발명의 금형 청소용 수지 조성물에 의하면 금형 청소용 수지 조성물의 제조로부터 장시간(예를 들어 6개월) 경과한 경우에서도 청소 성능이 충분히 유지되고 있기 때문에 효율적으로 금형의 오물을 제거할 수 있다.

성형 금형 및 성형 금형에 의해 성형되는 수지의 종류 등의 상세에 대해서는 전술한 바와 같다.

[부여 공정]

본 발명에서의 부여 공정은 금형 청소용 수지 조성물을 성형 금형의 내부 표면에 부여하는 공정이다. 본 공정에서 이용하는 금형 청소용 수지 조성물의 구성, 바람직한 태양 등의 상세에 대해서는 전술한 바와 같다.

금형 청소용 수지 조성물을 성형 금형의 내부 표면에 부여하는 방법으로서는 특별히 한정되는 것은 아니고, 공지의 방법을 채용할 수 있다. 부여하는 방법으로서는 예를 들어 시트형상으로 성형한 금형 청소용 수지 조성물을 압축 성형하는 방법(컴프레션 성형하는 방법), 트랜스퍼 성형하는 방법 등의 공지의 방법을 들 수 있다.

금형 청소용 수지 조성물을 성형 금형의 내부 표면에 부여할 때에는 성형 금형의 캐비티 부분의 일부 또는 전부의 표면을 덮도록 부여할 수 있다. 성형시에는 수지가 성형 금형의 내부 표면 전체에 널리 퍼지기 때문에 금형 청소 방법에서는 성형 금형의 캐비티 부분의 전부의 표면을 덮도록 금형 청소용 수지 조성물을 부여하는 것이 바람직하다.

[가열 공정]

가열 공정은 성형 금형 내부 표면에 부여한 금형 청소용 수지 조성물을 가열하는 공정이다.

가열 방법 및 가열 조건(온도, 시간, 횟수 등)은 특별히 한정되는 것은 아니고, 상기 청소 대상 수지의 종류 및 본 발명의 금형 청소용 수지 조성물의 조성에 따라 공지의 방법 및 조건을 적절히 선택할 수 있다.

본 발명에서의 가열 공정에서는 예를 들어 간편성의 관점에서 상기 청소 대상 수지를 금형으로 성형할 때의 온도와 동등한 온도로 청소 대상 수지를 금형으로 성형할 때의 방법과 동일한 방법으로 금형 청소용 수지 조성물을 가열하는 것이 바람직하다. 이에 의해 금형 청소를 위해 금형을 가열 또는 냉각할 필요가 없고, 금형 청소 후 신속하게 금형 성형을 행할 수 있다.

가열 공정에서의 온도로서는 160℃~190℃인 것이 바람직하고, 170℃~180℃인 것이 보다 바람직하다.

가열 시간으로서는 금형 청소용 수지 조성물이 충분히 가황되고 또한 성형 금형의 내부 표면 전체에 널리 퍼지면 특별히 제한은 없다. 가열 시간은 150초~500초인 것이 바람직하고, 180초~360초인 것이 보다 바람직하다.

금형 청소 방법에서는 부여 공정 및 가열 공정을 복수회 반복해도 된다. 부여 공정 및 가열 공정의 반복 횟수(이하, 「쇼트수」라고도 함)로서는 2회~7회가 바람직하고, 2회~5회가 보다 바람직하다. 본 발명의 금형 청소 방법에서는 금형 청소용 수지 조성물을 이용함으로써 적은 반복 횟수로 금형으로부터 오물을 제거할 수 있다.

(기타 공정)

본 발명의 금형 청소 방법은 필요에 따라 기타 공정을 마련해도 된다. 기타 공정으로서는 예열 공정, 예비 가압 공정 등을 들 수 있다.

실시예

이하 본 발명을 실시예에 의해 더욱 구체적으로 설명한다. 단, 본 발명은 그 주지를 넘지 않는 한 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다. 또, 특별히 언급이 없는 한 「부」 및 「%」는 질량 기준이다.

<실시예 1>

·금형 청소용 수지 조성물의 제작

실시예 1에 관한 금형 청소용 수지 조성물을 이하의 순서로 제작하였다.

3000ml의 자켓 부착 가압형 니더 중에 에틸렌-프로필렌 고무(상품명 EPT 4021H, 미츠이 화학 주식회사 제품, 에틸렌:프로필렌의 조성비=55:45, 무니 점도 ML₁₊₄(100℃) 24, 디엔 함유율 8.1%, 요오드값 22) 40부와, 부타디엔 고무(상품명 BR01, JSR 주식회사 제품, 무니 점도 ML_{1 +4}(100℃) 45, 비중 0.9, 시스 1,4 결합 함유율 95%) 60부를 첨가하고 냉각하면서 약 3분간 가압 혼련하였다.

혼련 상태가 빵반죽 형상이 되고, 혼련 상태의 온도가 약 80℃가 되었다.

다음으로 알칼리 금속염으로서 인산삼칼륨 2부와, 활제로서 스테아린산(상품명 F-3, 카와켄 파인케미컬 주식회사 제품) 1부와, 이형제로서 고분자 복합 에스테르(상품명 LOXIOL G78, 에머리 오레오케미컬즈 제팬 주식회사 제품) 1부, 스테아린산 아연(상품명 Zn-St GF200, 니폰유지 주식회사 제품) 1부 및 변성 탄화수소(상품명 Licolub H4, 클라리언트 제팬 주식회사 제품) 0.5부와, 충전제로서 함수 비정질 실리카(상품명 니프실 AQ, 토소 실리카 주식회사 제품, 함수량 8%, 평형 수분 함유율 7%(상대습도 60%, 23℃)) 30부와, 산화 티탄(상품명 CR-80, 이시하라 산업 주식회사 제품) 5부를 가하여 약 3분간 혼련하였다.

마지막으로 가황제로서 2,5-디메틸-2,5-비스(t-부틸퍼옥시)헥산(상품명 퍼헥사 25B-40, 니치유 주식회사 제품, 1분간 반감기 온도 179.8℃) 6부를 가하여 계속해서 약 1분간 혼련하였다.

그동안의 혼련물 온도는 100℃를 넘지 않도록 조절하였다.

얻어진 혼련물은 신속하게 가압 롤에 통과시켜 시트형상으로 가공함과 동시에 25℃ 이하로 냉각하여 두께 7mm의 시트형상으로 하여 실시예 1의 금형 청소용 수지 조성물을 얻었다.

<청소 성능 평가>

시판되는 비페닐계 에폭시 수지 성형 재료(상품명 EME-G700, 스미토모 베이크라이트 주식회사 제품)를 이용하여 선단에 초경합금 제품의 칩이 붙은 플런저를 구비한 QFP28×28(6포트-12캐비티)의 금형에서 500쇼트의 성형을 행하고 성형 금형의 내부 표면의 오물을 형성하였다.

이 내부 표면에 오물을 가지는 성형 금형을 이용하여 상기에서 얻어진 금형 청소용 수지 조성물에 대해 반복 컴프레션 성형을 행하고, 성형 금형의 내부 표면의 오물을 제거할 수 있을 때까지 필요한 성형 횟수(쇼트수)에 의해 청소 성능을 평가하였다. 또, 성형 금형의 내부 표면의 오물 제거 상태는 육안으로 판정하였다. 또한, 성형 금형의 내부 표면의 오물을 제거할 수 있을 때까지 필요한 금형 청소용 수지 조성물의 반복 성형 횟수(클리닝 완료 쇼트수)가 4회 이하인 것이 합격이다.

<저장 안정성 평가>

상기에서 얻어진 금형 청소용 수지 조성물을 23℃의 환경 하에서 6개월 방치한 후, 상기 청소 성능 평가에서 행한 시험과 같이 하여 청소 성능을 평가하였다. 또, 금형 청소용 수지 조성물은 수분량 저하와 광의 조사에 따른 열화를 막기 위해 척이 부착된 알루미늄 증착 처리 폴리에틸렌 제품 봉지에 밀폐하여 저장하였다.

또한, 세정시의 가황성을 금형 청소용 수지 조성물의 금형에 달라붙는 정도를 관찰함으로써 평가하였다. 평가 기준은 이하와 같다.

-평가 기준-

A: 금형에 달라붙음이 일어나지 않았다.

B: 금형에 달라붙음이 일어나지만, 손으로 용이하게 벗길 수 있었다.

C: 금형에 달라붙음이 일어나고, 손으로 벗기면 수지 조성물이 갈라져 일부가 금형 표면에 남았다.

<실시예 2~8, 비교예 1~3>

실시예 1의 금형 청소용 수지 조성물의 제작에 있어서 배합 성분을 표 1에 기재한 바와 같이 각각 변경한 것 이외에는 실시예 1과 같이 하여 실시예 2~8 및 비교예 1~3의 금형 청소용 수지 조성물을 얻었다. 청소 성능 평가 및 저장 안정성 평가의 평가 결과를 표 1에 나타낸다. 또, 표 1 중에서 「-」은 미배합인 것을 나타낸다. 또한 각 성분의 상세는 이하와 같다.

에틸렌-프로필렌 고무

EPT 4021H: 미츠이 화학 주식회사 제품, 에틸렌/프로필렌 비=55.5/44.5, 무니 점도 ML_{1 +4}(100℃) 24, 디엔 함유율 8.1%, 요오드값 22

부타디엔 고무

JSR BR01: JSR 주식회사 제품, 무니 점도 ML_{1 +4}(100℃) 45, 시스 1,4 결합의 함유율 95%

니트릴 고무

JSR N239SV: JSR 주식회사 제품, 무니 점도 ML_{1 +4}(100℃) 30, 아크릴로니트릴 결합의 함유율 34%

스티렌-부타디엔 고무

JSR 1502: JSR 주식회사 제품, 무니 점도 ML_{1 +4}(100℃) 52, 스티렌 결합의 함유율 23.5%

충전제

니프실 AQ: 실리카, 토소 실리카 주식회사 제품, 함수량 8%, 평형 수분 함유율 7%(상대습도 60%, 23℃)

니프실 LP: 실리카, 토소 실리카 주식회사 제품, 함수량 6%, 평형 수분 함유율 7%(상대습도 60%, 23℃)

니프실 NA: 실리카, 토소 실리카 주식회사 제품, 함수량 6%

레오로실 DM-10: 실리카, 주식회사 토쿠야마 제품, 함수량 0.1%

CR-80: 산화 티탄, 이시하라 산업 주식회사 제품

활제

F-3: 스테아린산, 카와켄 파인케미컬 주식회사 제품

가황제

퍼헥사 25B-40: 니치유 주식회사 제품, 1분간 반감기 온도 179.8℃

퍼헥사 V-40: 니치유 주식회사 제품, 1분간 반감기 온도 172.5℃

이형제

LOXIOL G78: 고분자 복합 에스테르, 에머리 오레오케미컬즈 제팬 주식회사 제품

Zn-St GF200: 스테아린산 아연, 니치유 주식회사 제품

Licolub H4: 변성 탄화수소, 클라리언트 제팬 주식회사 제품

표 1의 결과로부터 본 발명의 금형 청소용 수지 조성물은 뛰어난 청소 성능을 가지고 있는 것이 명백해졌다. 또한, 본 발명의 금형 청소용 수지 조성물은 뛰어난 저장 안정성을 가지고 있는 것을 알 수 있다.

일본출원 2013-017672의 개시는 그 전체가 참조에 의해 본 명세서에 도입된다.

본 명세서에 기재된 모든 문헌, 특허출원 및 기술 규격은 개개의 문헌, 특허출원 및 기술 규격이 참조에 의해 도입되는 것이 구체적으로, 또한 개개에 기록된 경우와 동일한 정도로 본 명세서 중에 참조에 의해 도입된다.

Claims (9)

1. 합성 고무,
   알칼리 금속염 및 알칼리 금속 수산화물로 이루어지는 군에서 선택되는 화합물,
   실리카,
   가황제를 함유하고, 수분의 함유량이 0.20질량% 이상 3.00질량% 이하인 금형 청소용 수지 조성물.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 합성 고무는 에틸렌-프로필렌 고무 및 부타디엔 고무를 포함하는 금형 청소용 수지 조성물.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 실리카의 함유량이 상기 합성 고무의 함유량 100질량부에 대해 10질량부 이상 60질량부 이하인 금형 청소용 수지 조성물.
4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 수분의 함유량에 대한 상기 알칼리 금속염 및 알칼리 금속 수산화물로 이루어지는 군에서 선택되는 화합물의 함유량의 질량비가 0.1 이상 5.0 이하인 금형 청소용 수지 조성물.
5. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 수분의 함유량에 대한 상기 실리카의 함유량의 질량비가 3 이상 30 이하인 금형 청소용 수지 조성물.
6. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 실리카는 상대습도 60%, 온도 23℃에서의 평형 수분 함유율이 5질량% 이상 9질량% 이하인 금형 청소용 수지 조성물.
7. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 알칼리 금속염 및 알칼리 금속 수산화물로 이루어지는 군에서 선택되는 화합물의 함유량이 상기 합성 고무의 함유량 100질량부에 대해 0.1질량부 이상 10질량부 이하인 금형 청소용 수지 조성물.
8. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 가황제의 함유량이 상기 합성 고무의 함유량 100질량부에 대해 1질량부 이상 20질량부 이하인 금형 청소용 수지 조성물.
9. 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 금형 청소용 수지 조성물을 성형 금형의 내부 표면에 부여하는 공정,
   상기 금형 청소용 수지 조성물이 부여된 성형 금형을 가열하는 공정을 포함하는 금형 청소 방법.