WO2007116571A1 - 低密着性材料、樹脂成形型および防汚性材料 - Google Patents

低密着性材料、樹脂成形型および防汚性材料 Download PDF

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WO2007116571A1
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main body
resin
mold
low adhesion
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Takaki Kuno
Yoshinori Noguchi
Keiji Maeda
Satoshi Kitaoka
Naoki Kawashima
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Towa Corporation
Japan Fine Ceramics Center
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    • C04B2237/34—Oxidic
    • C04B2237/345—Refractory metal oxides
    • C04B2237/348—Zirconia, hafnia, zirconates or hafnates

Definitions

  • the present invention relates to a material having low adhesion to a substance having basicity, ie, a low adhesion material, and a resin molded form in which at least a part of the mold surface is constituted by the low adhesion material.
  • the present invention relates to a mold and an antifouling material having a function of preventing adhesion of dirt made of an organic substance.
  • thermosetting resin such as epoxy resin is used as fluid resin
  • steel material such as tool steel and cemented carbide (WC-Co alloy) as mold material Etc. used!
  • the adhesion between the cured resin and the surface of the mold (mold surface) is reduced so that the molded product can be easily taken out, in other words, between the cured resin and the mold surface. It is preferable to improve the releasability.
  • YO solid solution yttria complex oxide (LaYO), and YO solid are used as low adhesion materials constituting a resin mold.
  • a mixture of solution and yttria complex acid mixture is shown (Japanese Patent Application No. 2006-017353). According to these techniques, YO, which is a low adhesion material to cured resin
  • a basic oxide such as 23 and a Y o solid solution are included in the resin mold material constituting the mold surface. Therefore,
  • the first problem is that the abrasion resistance of the resin mold is insufficient.
  • chip-like electronic components such as LSI (Large Scale Integration) chips mounted on lead frames, printed boards, etc. (hereinafter referred to as “substrates”).
  • LSI Large Scale Integration
  • substrate printed boards, etc.
  • a thermosetting resin for example, an epoxy resin
  • a filler having a ceramicity is used as the flowable resin.
  • the second problem is that basic oxides and the like are susceptible to chipping when they receive an external impact, in other words, their impact resistance is low. Therefore, according to the technology in which the mold surface or the resin mold is constituted by a basic oxide or the like which is a low adhesion material, a resin mold having an excellent releasability can be obtained, but excellent wear resistance is obtained. It was difficult to obtain a resin mold having both properties and impact resistance.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-274478 (Pages 8-9, FIG. 2)
  • the problem to be solved by the present invention is to obtain a low adhesion material or an antifouling material having both excellent abrasion resistance and impact resistance, and in addition to excellent releasability. It is difficult to obtain a resin mold having both excellent abrasion resistance and impact resistance. Means to solve the problem
  • the low adhesion material according to the present invention is a low adhesion material having low adhesion to a substance having basicity, which comprises: And a surface layer formed on at least a part of the surface.
  • the surface layer is a material having a low adhesion to a substance having basicity and a thermal expansion coefficient smaller than that of the main body.
  • a surface layer is formed on the main body under high temperature. The compressive residual stress is generated in the surface layer by cooling the body portion and the surface layer, and as a result, the compressive residual stress is present in the surface layer.
  • the surface layer is a Y O, Y O solid solution
  • At least one of Yttria and Yttria complex acid materials and preferably.
  • the main body portion is mainly composed of ZrO and Y.
  • a first material which also contains ZrO, such as O and CeO, and a heat smaller than the first material
  • the main body portion be conductive.
  • a fluid resin filled in the cavity is cured to form a cured resin composed of a substance having basicity, and the cured resin is formed. It is used when molding a form.
  • the resin mold has a main body portion provided so as to overlap at least a part of the mold surface with which the flowable resin contacts, and at least a part of the mold surface with which the flowable resin contacts. And a surface layer formed on the surface of the main body.
  • the surface layer is a material having low adhesion to the cured resin and a thermal expansion coefficient smaller than that of the main body. It also makes money.
  • a surface layer is formed on the main body under high temperature. The compressive residual stress is generated in the surface layer by the cooling of the main body portion and the surface layer, and as a result, the compressive residual stress is present.
  • the surface layer is made of Y 2 O, Y 2 O solid solution
  • the main body portion is mainly composed of ZrO and Y O
  • a first material that is a ZrO-based material containing 2 2 3 3 or CeO etc., and a thermal expansion smaller than the first material
  • the main body portion be conductive.
  • the low adhesion material of the present invention can also be used as an antifouling material having a function of preventing the adhesion of dirt made of an organic substance.
  • the low adhesion material according to the present invention comprises a main body and a surface layer formed on at least a part of the surface of the main body.
  • the surface layer is made of a material having low adhesion to a substance having basicity and a thermal expansion coefficient smaller than that of the main body.
  • a surface layer is formed on the main body under high temperature, and the main body and the surface layer are cooled, so that compressive residual stress is generated in the surface layer due to the difference in thermal expansion coefficient between the main body and the surface layer. And its compressive residual stress is present in the surface layer. And, it is thought that the presence of compressive residual stress in the surface layer increases the fracture toughness value in the surface layer.
  • a low adhesion material having excellent wear resistance and impact resistance can be obtained.
  • a resin mold having excellent releasability, wear resistance and impact resistance can be obtained.
  • Y O 2 each having low adhesion to a substance having basicity
  • a first material which is also a ZrO-based material, in the main body, and the first material
  • the main body portion has conductivity, and in the case where the main body portion itself generates heat, the inner bottom surface and the mold surface of the cavity in the resin mold are efficiently It can be heated well. Thereby, the reduction of energy for heating the resin mold can be realized.
  • a current may be supplied to the main body or an induction current may be generated by electromagnetic induction to cause the main body to self-heat.
  • the main body can be precisely machined by electric discharge machining.
  • FIG. 2 is a flow chart showing steps of producing a low adhesion material according to Example 1 of the present invention.
  • the cavity member 6 is made of the low adhesion material according to the present embodiment. Specifically, the main body 8 and the fluid resin of the surface of the main body 8 are in contact with each other. It is constituted by a surface layer 10 formed on the lower surface 9. Accordingly, the surface layer 10 is exposed on the inner bottom surface 5 of the cavity 4 in the mold surface in contact with the flowable resin in the resin mold. In addition, the material which comprises the main-body part 8 and the surface layer 10 is mentioned later.
  • the body portion 8 includes a first material and a second material having a thermal expansion coefficient smaller than that of the first material.
  • the main body portion 8 is 3YSZ (3 mol% Y 03, 97) which is a YSZ (Y 2 O containing stabilized ZrO 2) -based material.
  • the thermal expansion coefficient of 3YSZ is 11.4 ⁇ 10 ⁇ 6 Z ° C.
  • the thermal expansion coefficient of ZrN is 7.8 ⁇ 10 ⁇ 6 Z ° C.
  • the material (3 The thermal expansion coefficient of the material constituting the body portion 8 is 10.5 ⁇ 10 — b Z ° C.
  • the first material may be a ZrO-based material containing ZrO as a main component and YO, CeO, or the like. Also,
  • a material having an appropriate thermal expansion coefficient smaller than the first material may be used, for example, conductive ZrB or the like, or a nonconductive material may be used.
  • the reason that the main body 8 is configured as described above is as follows.
  • the cavity member 6 needs to have certain mechanical properties necessary for a resin mold.
  • the mechanical properties mentioned here mean, for example, fracture strength, fracture toughness, impact resistance and the like.
  • the difference between the thermal expansion coefficients of the materials constituting the main body portion 8 and the surface layer 10 may be reduced, and the thermal expansion coefficient of the main body portion 8 may be larger than the thermal expansion coefficient of the surface layer 10 It is necessary.
  • the surface layer 10 includes Y O, Y O solid solution, and Ytsu.
  • the surface layer 10 has low adhesion to the cured resin.
  • the surface layer 10 is
  • the surface layer 10 is formed to be bonded to the surface of the main body 8 (the lower surface 9 in the figure) by a high temperature process, ie, a process processed under high temperature.
  • the coefficient of thermal expansion of YO is 8.4 ⁇ 10 ⁇ 6 Z ° C.
  • the coefficient of thermal expansion of the main body 8 is
  • the processing temperature in the high temperature process is determined by the fact that the above-described main body 8 and surface layer 10 are cooled after bonding, and a certain amount of compression residue remains on the surface layer 10 based on the difference in their thermal expansion coefficients. It is a temperature at which stress occurs.
  • the upper mold 1 having the cavity member 6 described above has the following four features.
  • the first feature is that the surface layer 10 bonded under high temperature is provided on the surface of the main body 8 having conductivity and constant mechanical strength, and the coefficient of thermal expansion of the surface layer 10 (8. 4 X 10 _6 Z ° C) is smaller than the thermal expansion coefficient of the main body 8 ( 10.5 ⁇ 10 _ 6 Z ° C).
  • the second feature is a material in which the surface layer 10 has low adhesion to the cured resin.
  • the thermal expansion coefficient of the body part 8 (10. 5 X 10 _6 Z ° C)
  • the thermal expansion coefficient of the surface layer 10 (8. 4 X 10 _6 Z ° C) larger and surface than It is close to the coefficient of thermal expansion of layer 10 (8. 4 x 10-6 Z ° C) and has an appropriate value.
  • Such a combination of the thermal expansion coefficients of the main body 8 and the surface layer 10 prevents the occurrence of interfacial peeling when the main body 8 and the surface layer 10 are joined at high temperature. Therefore, a low adhesion material with no interfacial peeling between the main body 8 and the surface layer 10 and a resin mold having the low adhesion material strength can be obtained.
  • the fourth feature is that the main body 8 has conductivity. As a result, current can be supplied to the main body portion 8 or an induced current can be generated by electromagnetic induction to cause the main body portion 8 to self-heat. Therefore, when the main body portion 8 itself generates heat, the inner bottom surface 5 of the cavity 4 in the resin mold 1 can be efficiently heated.
  • the substrate 11 is positioned on the lower mold 2, and the substrate 11 is fixed to the lower mold 2 by a method such as suction.
  • the upper mold 1 is lowered to close the upper mold and the lower mold 2.
  • a plunger (not shown) is used to press a flowable resin (not shown) made of a thermosetting resin and having a certain viscosity to form a cavity 4 via the resin flow path 3. It is filled with fluid resin.
  • a heater not shown
  • a curable resin is formed by heating the flowable resin and curing it.
  • a current may be supplied to the conductive main body 8 or an inductive current may be generated by electromagnetic induction to cause the main body 8 to self-heat.
  • the upper mold 1 is raised to open the upper mold 1 and the lower mold 2, and a molded body in which the substrate 11, the chip 12 and the wire 13 are integrally sealed by the cured resin is released from the upper mold 1.
  • the cured resin is easily separated from the surface layer 10 which is a material having a low adhesion to the cured resin and which is constituted by Yo force.
  • a low adhesion material having excellent low adhesion, wear resistance and impact resistance can be obtained.
  • a resin mold having excellent releasability formed by the low adhesion material is obtained.
  • the low adhesion material and the resin mold according to the present embodiment are manufactured by the following method.
  • step S1 powders of 3YSZ and ZrN, which are materials of the main body portion 8, are mixed at a predetermined ratio.
  • step S2 ball mill mixing is performed on the prepared powder.
  • the ball milled material is then dried and sieved in step S3.
  • step S4 by performing temporary forming, a rectangular parallelepiped member (corresponding to the main body 8 in FIG. 1) is completed.
  • step S5 a necessary amount of powder of Y 2 O, which is a material of the surface layer 10, is prepared. next,
  • step S6 Y O
  • a thin plate-like member is manufactured by temporarily forming the powder of 23.
  • the lamination is carried out by means of a press to form a laminated structure.
  • the treatment conditions in this case are, for example, a treatment temperature of 1350 ° C., a treatment time of 1 hour in N atmosphere,
  • the formed laminated structure is cooled from processing temperature to room temperature. This cooling may be performed forcibly by leaving the laminated structure in an atmosphere at room temperature or a temperature below room temperature, or may be forcibly performed using a means such as blowing.
  • a laminated structure consisting of a main body and a surface layer, ie, a low adhesion material according to the present embodiment (corresponding to cavity member 6 consisting of main body 8 and surface layer 10 in FIG. 1) ) Is completed.
  • a low adhesion material according to the present embodiment (corresponding to cavity member 6 consisting of main body 8 and surface layer 10 in FIG. 1)
  • the solid phase diffusion of YO contained in the surface layer 10 is carried out to 3YSZ contained in the main body part 8.
  • the surface layer 10 is bonded to the main body 8.
  • the produced cavity member 6 also having low adhesion material strength is a conventional resin mold material, for example, a steel-based material such as a tool steel or a cemented carbide alloy. Etc. attached to the peripheral member 7. Thereby, the upper mold 1 which is the resin mold according to the present embodiment is completed.
  • the surface layer 10 of Y is formed by the low-adhesion material according to the present embodiment.
  • the value of the residual compressive stress on the surface layer side at the interface between the support layer 8 and the surface layer 10 was calculated to be about 682 MPa by a calculation formula.
  • ⁇ is the longitudinal elastic modulus of the surface layer
  • V is the Poisson's ratio
  • ⁇ ⁇ is the difference in linear expansion coefficient between the support layer and the surface layer
  • ⁇ is the difference between the treatment temperature and the use temperature.
  • the suitable thickness of the surface layer 10 should be less than 1.2 mm, and is preferably smaller.
  • the preferable thickness of the surface layer 10 is 1. O mm or less, and the more preferable thickness is considered to be 0.25 mm or less.
  • the lower limit of the thickness of the surface layer 10 is as long as the substance constituting the surface layer 10 forms a unit cell (for example, several nm or so).
  • the rectangular cavity-shaped cavity member 6 constituting the inner bottom surface 5 of the cavity 4 among the members constituting the upper mold 1 is made of the low adhesion material according to the present embodiment. Is configured. Instead of this, the member constituting the inner bottom surface of the resin flow channel 3 may be made of the low adhesion material according to the present embodiment. Furthermore, in the resin mold, even if the part of the mold surface including all of the surfaces that come in contact with the flowable resin (or most of the surface) is made of the low adhesion material according to the present embodiment. Good.
  • the portion including the inner bottom surface 5 of the cavity 4 and the inner bottom surface of the resin flow channel 3 in FIG. 1 may be made of the low adhesion material according to the present embodiment.
  • the main body 8 of the cavity member 6 is provided so as to overlap in plan view on at least a part of the mold surface with which the flowable resin contacts, and the surface layer 10 is in contact with the flowable resin. Formed on the surface of the body part 8 so as to constitute at least a part of the surface.
  • the resin mold and low adhesion material according to Example 2 of the present invention are described with reference to FIG.
  • the low adhesion material according to the present embodiment comprises a main body portion provided with a recess on the surface (one surface; lower surface in the figure) of a rectangular parallelepiped base material, and a surface layer formed on the surface thereof.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a resin mold according to the present embodiment.
  • the upper mold 14 shown in FIG. 4 corresponds to the low adhesion material and the resin mold according to the present embodiment.
  • the upper mold 14 is made of the low adhesion material according to the present embodiment.
  • the upper mold 14 is configured of a main body portion 15 and a surface layer 17 formed on the entire surface of the lower surface 16 of the surface of the main body portion 15 to which the fluid resin contacts. Therefore, all of the mold surfaces in the upper mold 14 contacted by the flowable resin are constituted by the surface layer 17.
  • the main body portion 15 is made of the same material as the main body portion 8 in Example 1, that is, the first material made of 3YSZ and the second material made of ZrN having conductivity.
  • the surface layer 17 is made of the same material as the surface layer 10 in Example 1, that is, Y O
  • It is composed of a material containing at least one of a 2 0 3 solid solution and a yttria complex oxide.
  • the surface layer 17 is made of YO.
  • the presence of the surface layer 10 on the mold surface 18 with which the flowable resin contacts makes it possible to obtain the same effect as that obtained by the resin mold and the low adhesion material shown in FIG. Is obtained.
  • the resin mold shown in FIG. 2 is obtained as follows. First, a rectangular solid material is appropriately processed by cutting or the like, and a recess corresponding to the resin flow path 3 and the cavity 4 is formed. Next, a layered (film-like) surface layer 17 is formed on the lower surface 16 which is the surface on which the recess is formed, using a suitable method among known methods.
  • the resin mold used for sealing the chip 12 mounted on the substrate 11 has been described as an example.
  • the invention is not limited to this, and is used for forming a molded body by curing the flowable resin in a state where the flowable resin is filled in the cavity, such as general transfer molding, injection molding, compression molding, etc.
  • the present invention can be applied to the resin mold for molding.
  • the main body parts 8 and 15 may be made of a normal resin mold material, for example, a steel-based material such as tool steel or a cemented carbide. Then, as in the embodiments described above, compressive residual stress can be caused to exist in the surface layers 10 and 17 by appropriately determining the thermal expansion coefficients of the main body portions 8 and 15 and the surface layers 10 and 17. it can.
  • the low adhesion material according to the present invention and a resin mold using the same were described. Not limited to this, low adhesion materials may be used for applications other than resin molds.
  • the application is another application that requires low wettability to a substance having basicity, and also requires abrasion resistance and impact resistance.
  • the low adhesion material according to the present invention can be used for coating or the like of a portion of a member or the like to which fluid resin contacts.
  • the low adhesion material according to the present invention is a substance other than resin and having basicity. In addition to low adhesion to quality, it can be used in applications where abrasion resistance and impact resistance are required.
  • a low adhesion material can be used as a material having a function of preventing the adhesion of soils made of organic matter. Specifically, it may be used as a material for construction materials, baths, sanitary ware, and similar devices used for the outer wall of buildings and the like.
  • the low adhesion material according to the present invention may be used as a material for coating the surface of a member used for these applications.
  • the above-mentioned low adhesion material 3 can also be used as an antifouling material having a function of preventing the adhesion of dirt made of an organic substance.

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Abstract

　上型（１）は、キャビティ（４）の内底面（５）を構成するキャビティ部材（６）と、周辺部材（７）とを有する。キャビティ部材（６）は、本発明に係る低密着性材料であって、本体部（８）と本体部（８）の面のうち流動性樹脂が接触する下面（９）に形成された表面層（１０）とによって構成される。本体部（８）は、３ＹＳＺからなる第１の材料とＺｒＮからなる第２の材料とから所定の比率で構成される。表面層（１０）は、硬化樹脂に対する低密着性を有するＹ２Ｏ３から構成され、その熱膨張係数は本体部（８）よりも小さい。本体部（８）と表面層（１０）とが高温下で接合された後に冷却されることによって、熱膨張係数の差に起因して表面層（１０）において圧縮残留応力が発生し、その圧縮残留応力が表面層（１０）に存在している。

Description

明 細 書
低密着性材料、樹脂成形型および防汚性材料
技術分野
[0001] 本発明は、塩基性を有する物質に対して低い密着性を有する材料、すなわち低密 着性材料と、その低密着性材料によって少なくとも型面の一部が構成された榭脂成 形型と、有機物からなる汚れの付着を防止する機能を有する防汚性材料とに関する ものである。
背景技術
[0002] 従来の榭脂封止成形においては、トランスファ成形法又は射出成形法が用いられ ている。トランスファ成形法又は射出成形法においては、榭脂成形用の金型にそれ ぞれ設けられた榭脂流路とキヤビティとが使用される。また、榭脂流路を経由してキヤ ビティに流動性榭脂が充填される。充填された流動性榭脂は硬化して、硬化樹脂が 形成される。それにより、硬化榭脂を有する成形体が完成する。また、例えば、流動 性榭脂としてエポキシ榭脂等の熱硬化性榭脂が使用されているとともに、金型材料と して工具鋼等の鋼系材料や超硬合金 (WC - Co系合金)等が使用されて!、る。この 場合には、容易に成形体を取り出すことができるように、硬化樹脂と金型の表面 (型 面)との間の密着性を低下させる、言い換えれば、硬化樹脂と型面との間の離型性を 向上させることが好ましい。
[0003] ところで、本出願の発明者らは、空気中において安定な焼結体である Y O (イツトリ
2 3 ァ）がエポキシ榭脂に対する低密着性を有することを見出した。ここでいう低密着性と は、「従来の金型材料である鋼系材料や超硬合金等とエポキシ榭脂に代表される塩 基性を有する物質との間の密着性との比較にぉ 、て、密着性が低 、こと」を意味する 。そして、本出願の発明者らにより、 Y o等の酸化物 (塩基性酸化物）を使用して型
2 3
面又は榭脂成形型を構成することが提案されている（特開 2005— 274478号公報 の第 8〜9頁および図 2参照）。
[0004] また、本出願の出願人らによる別の特許出願においては、榭脂成形型を構成する 低密着性材料として、 Y O固溶体、イットリア複合酸化物 (LaYO )、及び、 Y O固 溶体とイットリア複合酸ィ匕物との混合物が示されている（特願 2006— 017335号)。こ れらの技術によれば、硬化榭脂に対する低密着性材料である Y O
2 3等の塩基性酸化 物、 Y o固溶体等が、型面を構成する榭脂成形型用材料に含まれる。したがって、
2 3
優れた離型性を有する榭脂成形型が実現される。なお、特願 2006— 017335号に 開示されて 、る発明は未だ公開されて 、な 、ものである。
[0005] し力しながら、上述した従来の技術、すなわち Y O等の塩基性酸化物、 Y O固溶
2 3 2 3 体等 (以下「塩基性酸化物等」 t ヽぅ。 )を含む榭脂成形型用材料を使用して型面又 は榭脂成形型を構成する技術によれば、次の 2つの問題がある。
[0006] 第 1の問題は、榭脂成形型の耐摩耗性が不十分であるということである。特に大き な問題があると考えられる場合は、リードフレームやプリント基板等 (以下「基板」という 。 )に装着された LSI (Large Scale Integration)チップ等のチップ状の電子部品（以下 「チップ」という。）を榭脂封止する場合である。この場合には、流動性榭脂として、セ ラミックス力 なるフィラーを含有する熱硬化性榭脂 (例えば、エポキシ榭脂）が使用さ れる。このフィラーによって、榭脂成形型の型面を構成する塩基性酸化物等が摩耗 する。
[0007] 第 2の問題は、塩基性酸化物等は、外部から衝撃を受けるとチッビングが発生しや すいこと、言い換えれば耐衝撃性が低いということである。したがって、単に低密着性 材料である塩基性酸化物等によって型面又は榭脂成形型を構成する技術によれば 、優れた離型性を有する榭脂成形型は得られるが、優れた耐摩耗性と耐衝撃性とを 共に備えた榭脂成形型を得ることは困難であった。
特許文献 1：特開 2005 - 274478号公報 (第 8 - 9頁，図 2)
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0008] 本発明が解決しょうとする課題は、優れた耐摩耗性と耐衝撃性とを共に備えた低密 着性材料または防汚性材料を得ること、及び、優れた離型性に加えて優れた耐摩耗 性と耐衝撃性とを共に備えた榭脂成形型を得ることが困難であるという点である。 課題を解決するための手段
[0009] 課題を解決するための手段を説明する前に、摩耗について説明する。ここでいう摩 耗はエロージョン摩耗である。そして、文献（S.Srinivasan and R.O.Scattergood, R cur ve effects in solid particle erosion of ceramics, Wear, 142(1991) 115.)によれば、こ のエロージョン摩耗は、材料硬さ（H)、破壊靱性値 (KIC)の増加に伴い低下すると されている（同文献の P.117,TABLE 1に記載された式を参照）。したがって、一般に、 脆性材料において、硬質粒子に対する耐摩耗性を向上させるためには、破壊靭性 値を増大させることが有効であるといえる。また、脆性材料において耐衝撃性を向上 させるためにも、破壊靭性値を増大させることが有効である。これらのことに鑑み、本 発明の発明者らは、次のような発明をなした。
[0010] 上述の課題を解決することを目的として、本発明に係る低密着性材料は、塩基性を 有する物質に対する低密着性を有する低密着性材料であって、本体部と、本体部に おける表面の少なくとも一部に形成された表面層とを備える。表面層は塩基性を有 する物質に対する低密着性と本体部よりも小さな熱膨張係数とを有する材料力 なる 。高温下において本体部に表面層が形成されている。本体部と表面層とが冷却され ることによって表面層において圧縮残留応力が発生し、その結果、その圧縮残留応 力が表面層に存在している。
[0011] また、本発明に係る低密着性材料においては、表面層が Y O、 Y O固溶体、お
2 3 2 3
よびイットリア複合酸ィ匕物の少なくとも 、ずれかを含むことが望まし 、。
[0012] また、本発明に係る低密着性材料にお!ヽては、本体部が、 ZrOを主成分として Y
2 2
Oや CeO等を含む ZrO系材料力もなる第 1の材料と、該第 1の材料よりも小さな熱
3 2 2
膨張係数を有する第 2の材料とを含むことが望ま 、。
[0013] また、本発明に係る低密着性材料にお!ヽては、本体部が導電性を有することが望 ましい。
[0014] また、本発明に係る榭脂成形型は、キヤビティに充填された流動性榭脂を硬化させ ることによって塩基性を有する物質からなる硬化榭脂を形成し該硬化榭脂を含む成 形体を成形する際に使用される。また、榭脂成形型は、流動性榭脂が接触する型面 の少なくとも一部に重なるように設けられた本体部と、流動性榭脂が接触する型面の 少なくとも一部を構成するように本体部の表面に形成された表面層とを備えている。 表面層は硬化榭脂に対する低密着性と本体部よりも小さな熱膨張係数とを有する材 料力もなる。高温下において本体部に表面層が形成される。本体部と表面層とが冷 却されることによって表面層において圧縮残留応力が発生し、その結果、その圧縮 残留応力が存在している。
[0015] また、本発明に係る榭脂成形型においては、表面層が Y O、 Y O固溶体、およ
2 3 2 3
びイットリア複合酸ィ匕物の少なくともいずれかを含むことが望ましい。
[0016] また、本発明に係る榭脂成形型にお!ヽては、本体部が、 ZrOを主成分として Y O
2 2 3 や CeO等を含む ZrO系材料力 なる第 1の材料と、該第 1の材料よりも小さな熱膨
2 2
張係数を有する第 2の材料とを含むことが望まし 、。
[0017] また、本発明に係る榭脂成形型においては、本体部が導電性を有することが望まし い。
また、本発明の低密着性材料は、有機物からなる汚れの付着を防止する機能を有 する防汚性材料としても用いられ得るものである。
発明の効果
[0018] 本発明に係る低密着性材料は、本体部と、本体部における表面の少なくとも一部 に形成された表面層とを備える。また、その表面層は、塩基性を有する物質に対する 低密着性と本体部よりも小さな熱膨張係数とを有する材料によって構成される。また 、高温下において本体部に表面層が形成され、本体部と表面層とが冷却されること によって本体部と表面層との熱膨張係数の差に起因して表面層において圧縮残留 応力が発生し、その圧縮残留応力が表面層に存在している。そして、表面層におけ る圧縮残留応力の存在によって表面層における破壊靭性値が増大すると考えられる 。したがって、表面層における破壊靭性値が増大することにより、優れた耐摩耗性と 耐衝撃性とを有する低密着性材料が得られる。加えて、この低密着性材料によって 少なくとも型面の一部が構成されることにより、優れた離型性と耐摩耗性と耐衝撃性と を有する榭脂成形型が得られる。
[0019] また、本発明によれば、塩基性を有する物質に対する低密着性を各々有する Y O
2 3
、 Y
2 o 3固溶体、および、イットリア複合酸ィ匕物の少なくともいずれかが、上述した低密 着性材料の表面層に含まれていてもよい。この場合には、 Y
2 o等を含み、塩基性を 3
有する物質に対する優れた低密着性と耐摩耗性と耐衝撃性とを有する低密着性材 料が得られる。カロえて、この低密着性材料によって少なくとも型面の一部が構成され ることにより、優れた離型性と耐摩耗性と耐衝撃性とを有する榭脂成形型が得られる
[0020] また、本発明によれば、本体部に、 ZrO系材料力もなる第 1の材料と、該第 1の材
2
料よりも小さな熱膨張係数を有する第 2の材料とが含まれる。そして、第 1の材料と第 2の材料との比率を変えることにより、本体部と表面層との熱膨張係数の差を変えるこ とができる。したがって、本体部と表面層との界面剥離が発生せず、かつ、表面層に おける破壊靭性値が増大するように、本体部と表面層との熱膨張係数の差が最適に 定められた低密着性材料が得られる。カロえて、この低密着性材料によって少なくとも 型面の一部が構成されることにより、優れた離型性と耐摩耗性と耐衝撃性とを有する 榭脂成形型が得られる。
[0021] また、本発明によれば、本体部は導電性を有して 、る場合には、本体部自体が発 熱することによって、榭脂成形型におけるキヤビティの内底面及び型面を効率よく加 熱することができる。これにより、榭脂成形型を加熱するためのエネルギーの低減を 実現することができる。ここで、本体部自体を発熱させるには、本体部に電流を供給 し、又は、電磁誘導による誘導電流を発生させて、本体部を自己発熱させればよい。 カロえて、本体部の導電性を利用して、本体部に対して放電加工による精密加工を行 うことができる。
[0022] この発明の上記および他の目的、特徴、局面および利点は、添付の図面と関連し て理解されるこの発明に関する次の詳細な説明から明らかとなるであろう。
図面の簡単な説明
[0023] [図 1]本発明の実施例 1に係る榭脂成形型を示す断面図である。
[図 2]本発明の実施例 1に係る低密着性材料を製造する工程を示す流れ図である。
[図 3]本発明の実施例 1に係る低密着性材料における表面層の厚みとその低密着性 材料の破壊靱性値との関係を示す説明図である。
[図 4]本発明の実施例 2に係る榭脂成形型を示す断面図である。
符号の説明
[0024] 1 上型 (榭脂成形型）、 2 下型、 3 榭脂流路、 4 キヤビティ、 5 内底面、 6 キヤ ビティ部材 (低密着性材料）、 7 周辺部材、 8, 15 本体部、 9, 16 下面、 10, 17 表面層、 11 基板、 12 チップ、 13 ワイヤ、 14 上型 (低密着性材料、榭脂成形型 )、 18 型面。
発明を実施するための最良の形態
[0025] 上型 1は、型面のうちキヤビティ 4の内底面 5を構成する直方体状のキヤビティ部材 6と、キヤビティ部材 6以外の部分を構成する周辺部材 7とを有する。このキヤビティ部 材 6は、本実施例に係る低密着性材料によって構成されており、具体的には、本体 部 8と、その本体部 8の表面のうち流動性榭脂が接触する側の面である下面 9に形成 された表面層 10とによって構成されている。本体部 8は、 3YSZ (3mol%Y O , 97
2 3 mol%ZrO )からなる第 1の材料と、導電性を有する ZrN力 なる第 2の材料とから所
2
定の比率で構成され、熱膨張係数は 10. 5 X 10_6Z°Cである。表面層 10は、硬化 榭脂に対する低密着性を有する Y O
2 3から構成され、その熱膨張係数は本体部 8より も小さい 8. 4 X 10_6Z°Cである。そして、本体部 8と表面層 10とが高温下で接合さ れた後に冷却されることによって、本体部 8と表面層 10との熱膨張係数の差に起因し て表面層 10において圧縮残留応力が発生し、その圧縮残留応力が表面層 10に存 在している。
実施例 1
[0026] 本発明の実施例 1に係る榭脂成形型と低密着性材料とが、図 1〜図 3を参照して説 明される。この低密着性材料は、直方体状の本体部とその本体部における 1つの表 面に形成された表面層とからなる積層構造体である。
[0027] 図 1は、本実施例に係る榭脂成形型を示す断面図である。図 2は、本実施例に係る 低密着性材料を製造する工程を示す流れ図である。図 3は、本実施例に係る低密着 性材料における表面層の厚みとその低密着性材料の破壊靱性値との関係を示す説 明図である。
[0028] 以下に示されるいずれの図についても、わ力りやすくするために誇張して描かれて いる。
[0029] また、以下の説明にお 、ては、榭脂成形の例としてトランスファ成形によって、基板 に装着されたチップを榭脂封止する場合を説明する。この榭脂封止では、まず、ワイ ャによって配線されたチップがキヤビティに収容される。次に、組榭脂封止型が閉じ られた状態でキヤビティに流動性榭脂が充填される。その後、流動性榭脂を硬化させ て硬化樹脂が形成される。それにより、基板と硬化樹脂とを有する成形体 (パッケー ジ）が完成する。
[0030] 図 1に示されている上型 1と下型 2とは、併せて榭脂封止型を構成する。また、上型 1が、本実施例に係る榭脂成形型に相当する。上型 1には、流動性榭脂（図示なし） が流動する榭脂流路 3と、榭脂流路 3に連通され流動性榭脂が充填されるキヤビティ 4と力 それぞれ凹部状に設けられている。また、上型 1は、型面のうちキヤビティ 4の 内底面 5を構成する直方体状のキヤビティ部材 6と、キヤビティ部材 6以外の部分を構 成する周辺部材 7とを有する。
[0031] このキヤビティ部材 6は、本実施例に係る低密着性材料によって構成されており、具 体的には、本体部 8と、その本体部 8の表面のうち流動性榭脂が接触する下面 9に形 成された表面層 10とによって構成されている。したがって、榭脂成形型における流動 性榭脂が接触する型面のうちキヤビティ 4の内底面 5においては、表面層 10が露出し ていること〖こなる。なお、本体部 8と表面層 10とを構成する材料は後述される。
[0032] 下型 2は、通常の榭脂成形型用材料、例えば、工具鋼等の鋼系材料や超硬合金 等によって構成されている。下型 2の型面の上には基板 11が載置されている。基板 1 1の上にはチップ 12が装着され、基板 11とチップ 12との電極 (いずれも図示なし）同 士がワイヤ 13によって電気的に接続されている。なお、下型 2が、一定の機械的特性 を有するセラミックス系材料によって構成されてもょ 、。
[0033] さて、本実施例に係る低密着性材料力 なるキヤビティ部材 6の本体部 8と表面層 1 0とをそれぞれ構成する材料が説明される。まず、本体部 8は、第 1の材料とその第 1 の材料よりも小さな熱膨張係数を有する第 2の材料とを含んで 、る。本実施例では、 本体部 8は、 YSZ (Y O含有安定化 ZrO )系材料である 3YSZ (3mol%Y 03, 97
2 3 2 2 mol%ZrO )からなる第 1の材料と、導電性を有する ZrN力 なる第 2の材料とから構
2
成される。第 1の材料と第 2の材料との比率は、 75vol%: 25vol%である。
[0034] ここで、 3YSZの熱膨張係数は 11. 4 X 10_6Z°Cであり、 ZrNの熱膨張係数は、 7 . 8 X 10_6Z°Cである。そして、上述した比率で 3YSZと ZrNと力も構成される材料（ 本体部 8を構成する材料)の熱膨張係数は 10. 5 X 10_bZ°Cである。なお、第 1の材 料は、 ZrOを主成分として Y Oや CeO等を含む ZrO系材料であればよい。また、
2 2 3 2 2
第 2の材料としては、第 1の材料よりも小さい適当な熱膨張係数を有する材料を使用 すればよぐ例えば、導電性を有する ZrB等や非導電性材料を使用することができ
2
る。
[0035] キヤビティ部材 6において、本体部 8が前述のように構成されている理由は、次の 3 つである。第 1に、キヤビティ部材 6は、榭脂成形型として必要な一定の機械的特性を 有している必要があるからである。ここでいう機械的特性とは、例えば、破壊強度、破 壊靱性、または耐衝撃性等を意味する。第 2に、本体部 8と表面層 10とを構成する材 料同士の熱膨張係数の差を小さくするとともに、本体部 8の熱膨張係数を表面層 10 の熱膨張係数よりも大きくすることが必要であるからである。第 3に、本体部 8は所定 の導電性を有して 、ることが望まし 、からである。
[0036] また、キヤビティ部材 6にお 、ては、表面層 10は、 Y O、 Y O固溶体、およびイツ
2 3 2 3
トリア複合酸ィ匕物のうちの少なくともいずれかを含んでいる。このことにより、表面層 1 0は、硬化榭脂に対する低密着性を有する。本実施例では、表面層 10は Y oから
2 3 構成される。高温プロセス、すなわち高温下で処理されるプロセスによって、表面層 1 0は、本体部 8の表面（図では下面 9)に接合するようにして形成されている。
[0037] ここで、 Y Oの熱膨張係数は、 8. 4 X 10_6Z°Cであって、本体部 8の熱膨張係数
2 3
(10. 5 X 10_6Z°C)よりも小さい。また、高温プロセスにおける処理温度は、上述し た本体部 8と表面層 10とが接合後に冷却されることにより、それらの熱膨張係数の差 に基づいて表面層 10にある程度の大きさの圧縮残留応力が発生する程度の温度で ある。
[0038] 上述したキヤビティ部材 6を有する上型 1は、次の 4つの特徴を有している。第 1の 特徴は、導電性と一定の機械的強度とを有する本体部 8の表面に高温下で接合され た表面層 10が設けられ、その表面層 10の熱膨張係数 (8. 4 X 10_6Z°C)は本体部 8の熱膨張係数（10. 5 X 10_6Z°C)よりも小さいことである。
[0039] そして、本体部 8と表面層 10とが高温下で接合された後に冷却されることによって、 本体部 8と表面層 10との熱膨張係数の差に起因して表面層 10にお 、て圧縮残留応 力が発生し、その圧縮残留応力が表面層 10に存在している。この圧縮残留応力が 表面層 10に存在することによって表面層 10の破壊靭性値が増大すると考えられる。 したがって、優れた耐摩耗性と耐衝撃性とを有する低密着性材料によって構成され た榭脂成形型が得られる。
[0040] 第 2の特徴は、表面層 10が硬化榭脂に対する低密着性を有する材料である Y O
2 3 力 構成されていることである。これにより、優れた離型性を有する低密着性材料によ つて構成された榭脂成形型が得られる。
[0041] 第 3の特徴は、本体部 8が、それぞれ熱膨張係数が 11. 4 X 10_6Z°Cである 3YS Z (第 1の材料)と、 7. 8 X 10_6Z°Cである ZrN (第 2の材料)と力も構成されており、こ れらの材料が一定の比率になって!/、ることである。
[0042] これにより、本体部 8の熱膨張係数（10. 5 X 10_6Z°C)は、表面層 10の熱膨張係 数 (8. 4 X 10_6Z°C)よりも大きくかつ表面層 10の熱膨張係数 (8. 4 X 10_6Z°C)に 近 、適当な値になって 、る。本体部 8と表面層 10との熱膨張係数のこのような組合 せによって、本体部 8と表面層 10とを高温下で接合する際に界面剥離が発生するこ とが防止される。したがって、本体部 8と表面層 10との間において界面剥離が発生し な ヽ低密着性材料と、その低密着性材料力 構成された榭脂成形型とが得られる。
[0043] 第 4の特徴は、本体部 8が、導電性を有することである。これにより、本体部 8に電流 を供給し、又は、電磁誘導による誘導電流を発生させて、本体部 8を自己発熱させる ことができる。したがって、本体部 8自体が発熱することによって、榭脂成形型 1にお けるキヤビティ 4の内底面 5を効率よく加熱することができる。
[0044] これにより、榭脂成形型 1を加熱する際の省エネルギー化が可能になる。また、本 体部 8の導電性を利用して、必要に応じて本体部 8に対して放電加工による精密加 ェを行うことができる。
[0045] 図 1に示された榭脂成形型の動作が説明される。まず、下型 2の上に位置決めされ 基板 11が配置され、吸着等の方法によって基板 11が下型 2に固定される。次に、上 型 1を下降させて上型と下型 2とが閉じられる。次に、プランジャ（図示なし)を使用し て熱硬化性榭脂からなり一定の粘性を有する流動性榭脂（図示なし)を押圧すること により、榭脂流路 3を経由してキヤビティ 4に流動性榭脂が充填される。 [0046] 次に、上型 1と下型 2とに設けられたヒータ（図示なし)を使用して、流動性榭脂を加 熱しこれを硬化させることによって、硬化樹脂が形成される。この工程では、導電性を 有する本体部 8に電流を供給し、又は、電磁誘導による誘導電流を発生させて、本 体部 8を自己発熱させてもよい。次に、上型 1を上昇させて上型 1と下型 2とを開き、 硬化榭脂によって基板 11とチップ 12とワイヤ 13とが一体的に封止された成形体が 上型 1から離される。この工程で、硬化榭脂に対する低密着性を有する材料である Y o力 構成されて 、る表面層 10から硬化樹脂が容易に離される。
2 3
[0047] 以上説明したように、本実施例によれば、優れた低密着性と耐摩耗性と耐衝撃性と を有する低密着性材料が得られる。また、その低密着性材料によって構成され優れ た離型性を有する榭脂成形型が得られる。
[0048] 本実施例に係る低密着性材料と榭脂成形型とは、次のような方法によって製造され る。まず、図 2に示すように、工程 S1において、本体部 8の材料である 3YSZと ZrNと の粉末が所定の比率で調合される。次に、工程 S2において、調合された粉末に対し てボールミル混合が行われる。次に、工程 S3において、ボールミル混合された材料 が乾燥させてふるいにかけられる。次に、工程 S4において、仮成形を行うことによつ て直方体状の部材（図 1の本体部 8に相当）が完成する。
[0049] また、上述した直方体状の部材の製作とは別に、まず、図 2に示すように、工程 S5 において、表面層 10の材料である Y Oの粉末が、必要な量だけ準備される。次に、
2 3
工程 S6において、 Y O
2 3の粉末を仮成形して、薄板状の部材が製作される。
[0050] 次に、それぞれ仮成形された直方体状の部材と Y O力 なる薄板状の部材とをホ
2 3
ットプレスによって積層化され、積層構造体が形成される。この場合における処理条 件は、例えば、 N雰囲気中において処理温度が 1350°C、処理時間が 1時間、プレ
2
ス圧力が 48kNである。その後に、形成された積層構造体が処理温度から室温まで 冷却される。この冷却は、積層構造体を室温又は室温以下の雰囲気に放置すること により行われてもよぐ送風等の手段を使用して強制的に行われてもよい。
[0051] ここまでの工程により、本体部と表面層とからなる積層構造体、すなわち本実施例 に係る低密着性材料（図 1における本体部 8と表面層 10とからなるキヤビティ部材 6に 相当）が完成する。なお、完成した低密着性材料においては、 1350°Cという高温下 で処理されるプロセスにより、本体部 8に含まれる 3YSZに対して表面層 10に含まれ る Y Oが固相拡散している。これにより、本体部 8に表面層 10が接合される。
2 3
[0052] 次に、図 1に示すように、製作された低密着性材料力もなるキヤビティ部材 6が、通 常の榭脂成形型用材料、例えば、工具鋼等の鋼系材料や超硬合金等からなる周辺 部材 7に取り付けられる。これにより、本実施例に係る榭脂成形型である上型 1が完 成する。
[0053] 以下、本実施例に係る低密着性材料において、 Y Oカゝら構成される表面層 10の
2 3
厚みと、その低密着性材料の破壊靱性値との関係が、図 3を参照して説明される。こ の関係を評価するために、表面層の厚みが異なる 3つの試料 (n= 5)を製作し、 JIS IF法 (JIS R 1607)によって各試料の破壊靱性値が測定された (押込加重 = lkgf = 9. 8N) oその結果、表面層の厚みが 1. 4mm、 0. 9mm、及び 0. 25mmである試 料の破壊靭性は、それぞれ、 0. 9MPa'm1/2、 1. 7MPa'm1/2、 2. 3MPa'm1/2で あるという測定結果が得られた。得られた結果が図 3に示されている。
[0054] なお、支持層 8—表面層 10の界面における表面層側の残留圧縮応力の値は、算 出式によって 682MPa程度であると算出された。ここで、残留圧縮応力 σの算出式 は、式 σ =Ε Δ α · ΔΤ/ (1 - ν )で表される。式中の記号 Εは表面層の縦弾性係数 、 Vはポアソン比、 Δひは支持層と表面層との線膨張係数の差、 ΔΤは処理温度と 使用温度との差である。また、このときの各パラメータの値は、 E= 171GPa、 ΔΤ= 1 350— 20= 1330°C、 v =0. 3である。なお、図 3【こお!/、てノヽツチングを付した破壊 靱性値の範囲は、 Y O単体で榭脂成形型を構成した場合の破壊靱性値を示す。
2 3
[0055] 図 3から、図 1に示された本体部 8と表面層 10との間の界面と表面層 10の表面との 間の距離を近づけるほど、言い換えれば圧縮残留応力が存在する表面層 10の厚さ を小さくするほど、破壊靱性値が増カロしているという関係が見出される。この関係と Y
2
O単体で榭脂成形型を構成した場合の破壊靱性値とを考慮すれば、低密着性材料
3
として適当な表面層 10の厚みは 1. 2mm以下でなければならず、かつより小さいこと が好ましい。そして、表面層 10の好ましい厚みは 1. Omm以下であり、より好ましい厚 みは 0. 25mm以下であると考えられる。また、表面層 10の厚みの下限は、表面層 1 0を構成する物質が単位格子を形成する程度 (例えば、数 nm程度)であればょ ヽ。 [0056] なお、本実施の形態においては、上型 1を構成する部材のうちキヤビティ 4の内底 面 5を構成する直方体状のキヤビティ部材 6は、本実施例に係る低密着性材料によつ て構成されている。これに代えて、榭脂流路 3の内底面を構成する部材が、本実施例 に係る低密着性材料によって構成されてもよい。更に、榭脂成形型において、型面 のうち流動性榭脂が接触する面のすべてを含む部分が（又はその面の大部分が）、 本実施例に係る低密着性材料によって構成されてもよい。
[0057] 例えば、図 1におけるキヤビティ 4の内底面 5と榭脂流路 3の内底面とを含む部分が 、本実施例に係る低密着性材料によって構成されてもよい。要は、キヤビティ部材 6 の本体部 8が、流動性榭脂が接触する型面の少なくとも一部に平面視において重な るように設けられ、表面層 10が、流動性榭脂が接触する型面の少なくとも一部を構成 するように本体部 8の表面に形成されて 、ればよ 、。
実施例 2
[0058] 本発明の実施例 2に係る榭脂成形型と低密着性材料とが、図 4を参照して説明され る。本実施例に係る低密着性材料は、直方体状の母材に対して表面（1つの面；図で は下面）に凹部が設けられた本体部と、その表面に形成された表面層とからなる積層 構造体である。図 4は、本実施例に係る榭脂成形型を示す断面図である。
[0059] 図 4に示されている上型 14が、本実施例に係る低密着性材料及び榭脂成形型に 相当する。また、上型 14は、本実施例に係る低密着性材料によって構成されている 。具体的には、上型 14は、本体部 15と、その本体部 15の表面のうち流動性榭脂が 接触する下面 16の全面に形成された表面層 17とによって構成されている。したがつ て、上型 14における流動性榭脂が接触する型面のすべては表面層 17によって構成 されていること〖こなる。
[0060] 本体部 15は、実施例 1における本体部 8と同じ材料によって、すなわち 3YSZから なる第 1の材料と導電性を有する ZrNカゝらなる第 2の材料とによって構成されている。 また、表面層 17は、実施例 1における表面層 10と同じ材料によって、すなわち Y O
2 3
、 Y
2 o 3固溶体、およびイットリア複合酸ィ匕物の少なくともいずれかを含む材料によつ て構成されている。
[0061] 本実施例においても、表面層 17は Y Oによって構成されていることとした。本実施 例によれば、流動性榭脂が接触する型面 18においてこの表面層 10が存在すること によって、図 1に示された榭脂成形型及び低密着性材料によって得られる効果と同 様の効果が得られる。
[0062] 図 2に示された榭脂成形型は、次のようにして得られる。まず、切削加工等によって 直方体状の原材料が適当に加工され、榭脂流路 3とキヤビティ 4とに相当する凹部が 形成される。次に、凹部が形成された面である下面 16に、周知の方法のうち適切な 方法を使用して、層状 (膜状)の表面層 17が形成される。
[0063] ここで!/、う周知の方法とは、例えば、 CVD (Chemical Vapor Deposition)、ゾルゲル 法、溶射法等の各種コーティング、及び、シート状材料のホットプレス積層化等の方 法である。また、これらの周知の方法によっても、実施例 1において説明された方法と 同様に、一定の高温下で表面層 17が形成され、冷却後の表面層 17においてある程 度の大きさの圧縮残留応力が発生している。
[0064] なお、上述した各実施例においては、基板 11に装着されたチップ 12を榭脂封止す る際に使用される榭脂成形型を例に挙げて説明がなされた。これに限らず、一般的 なトランスファ成形、射出成形、圧縮成形等のように、キヤビティに流動性榭脂が充填 された状態でその流動性榭脂を硬化させて成形体を成形する際に使用される榭脂 成形型に対して、本発明を適用することができる。
[0065] また、本体部 8, 15は、通常の榭脂成形型用材料、例えば、工具鋼等の鋼系材料 や超硬合金等によって構成されてもよい。そして、上述した各実施例と同様に、本体 部 8, 15と表面層 10, 17の熱膨張係数を適切に定めることによって、表面層 10, 17 にお 、て圧縮残留応力を存在させることができる。
[0066] また、各実施例においては、それぞれ本発明に係る低密着性材料とこれを使用し た榭脂成形型との説明がなされた。これに限らず、低密着性材料は、榭脂成形型以 外の用途に使用され得る。その用途とは、塩基性を有する物質に対する濡れ性が低 いことが要求されるとともに、耐摩耗性と耐衝撃性とが要求される他の用途である。具 体的には、本発明に係る低密着性材料は、部材等における流動性榭脂が接触する 部分のコーティング等に使用され得る。
[0067] 更に、本発明に係る低密着性材料は、榭脂以外の物質であって塩基性を有する物 質に対する低密着性に加えて、耐摩耗性と耐衝撃性とが要求される用途に使用され ることが可能である。例えば、このような低密着性材料は、有機物からなる汚れの付 着を防止する機能を有する材料として使用され得る。具体的に言えば、建物の外壁 等に使用される建材、浴槽、衛生陶器やこれに類する機器等の材料として使用する ことが考えられる。また、これらの用途に使用される部材の表面をコーティングする材 料として、本発明に係る低密着性材料が使用されてもよ!ヽ。
[0068] なお、前述の低密着性材料 3は、有機物からなる汚れの付着を防止する機能を有 する防汚性材料としても用いられ得るものである。
[0069] この発明を詳細に説明し示してきた力 これは例示のためのみであって、限定ととつ てはならず、発明の範囲は添付の請求の範囲によってのみ限定されることが明らか に理解されるであろう。

Claims

請求の範囲
[1] 塩基性を有する物質に対する低密着性を有する低密着性材料 (6, 14)であって、 本体部（8, 15)と、
前記本体部（8, 15)における表面の少なくとも一部に形成された表面層（10, 17) とを備えるとともに、
前記表面層（10, 17)は前記塩基性を有する物質に対する低密着性と前記本体部 (8, 15)よりも小さな熱膨張係数とを有する材料力もなり、
高温下において前記本体部（8, 15)に前記表面層（10, 17)が形成され、前記本 体部（8, 15)と前記表面層（10, 17)とが冷却されることによって前記表面層（10, 1 7)において圧縮残留応力が発生し、該圧縮残留応力が前記表面層（10, 17)に存 在している。
[2] 請求項 1に従属する低密着性材料 (6, 14)であって、
前記表面層（10, 17)は、 Y O、 Y O固溶体、およびイットリア複合酸ィ匕物の少な
2 3 2 3
くともいずれかを含む。
[3] 請求項 2に従属する密着性材料 (6, 14)であって、
前記本体部（8, 15)は、 ZrOを主成分とする第 1の材料と、該第 1の材料よりも小さ
2
な熱膨張係数を有する第 2の材料とを含む。
[4] 請求項 1に従属する低密着性材料 (6, 14)であって、
前記本体部（8, 15)は導電性を有する。
[5] キヤビティ (4)に充填された流動性榭脂を硬化させることによって塩基性を有する 物質からなる硬化榭脂を形成し該硬化榭脂を含む成形体を成形する際に使用され る榭脂成形型（1, 14)であって、
前記榭脂成形型（1, 14)において前記流動性榭脂が接触する型面の少なくとも一 部に重なるように設けられた本体部（8, 15)と、
前記流動性榭脂が接触する型面の少なくとも一部を構成するように前記本体部 (8 , 15)の表面に形成された表面層（10, 17)とを備えるとともに、
前記表面層（10, 17)は前記硬化榭脂に対する低密着性と前記本体部（8, 15)よ りも小さな熱膨張係数とを有する材料力 なり、 高温下において前記本体部（8, 15)に前記表面層（10, 17)が形成され、前記本 体部（8, 15)と前記表面層（10, 17)とが冷却されることによって前記表面層（10, 1 7)において圧縮残留応力が発生し、該圧縮残留応力が前記表面層（10, 17)に存 在している。
[6] 請求項 5に従属する榭脂成形型（1, 14)であって、
前記表面層（10, 17)は Y O、 Y O固溶体、およびイットリア複合酸ィ匕物の少なく
2 3 2 3
ともいずれかを含む。
[7] 請求項 6に従属する榭脂成形型（1, 14)であって、
前記本体部（8, 15)は、 ZrOを主成分とする第 1の材料と、該第 1の材料よりも小さ
2
な熱膨張係数を有する第 2の材料とを含む。
[8] 請求項 5に従属する榭脂成形型（1, 14)であって、
前記本体部（8, 15)は導電性を有する。
[9] 有機物からなる汚れの付着を防止する機能を有する防汚性材料 (6, 14)であって 本体部（8, 15)と、
前記本体部（8, 15)における表面の少なくとも一部に形成された表面層（10, 17) とを備えるとともに、
前記表面層（10, 17)は前記塩基性を有する物質に対する低密着性と前記本体部 (8, 15)よりも小さな熱膨張係数とを有する材料力もなり、
高温下において前記本体部（8, 15)に前記表面層（10, 17)が形成され、前記本 体部（8, 15)と前記表面層（10, 17)とが冷却されることによって前記表面層（10, 1 7)において圧縮残留応力が発生し、該圧縮残留応力が前記表面層（10, 17)に存 在している。
[10] 請求項 9に従属する防汚性材料 (6, 14)であって、
前記表面層は Y O、 Y O固溶体、およびイットリア複合酸ィ匕物の少なくともいずれ
2 3 2 3
かを含む。
[11] 請求項 10に従属する防汚性材料 (6, 14)であって、
前記本体部（8, 15)は、 ZrOを主成分とする第 1の材料と、該第 1の材料よりも小さ な熱膨張係数を有する第 2の材料とを含む。
請求項 9に従属する防汚性材料 (6， 14)であって、 前記本体部（8, 15)は導電性を有する。
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