KR100454389B1

KR100454389B1 - 몰드 세정용 고무 조성물

Info

Publication number: KR100454389B1
Application number: KR10-2000-0024247A
Authority: KR
Inventors: 정근봉
Original assignee: 정근봉; 고광오
Priority date: 1998-01-26
Filing date: 2000-05-06
Publication date: 2004-10-26
Also published as: US5959072A; CA2279691A1; EP1050552A1; KR20010102709A

Abstract

본 발명은 성형품 제조용 몰드, 특히 반도체 EMC 성형공정 과정 중 몰드와 같은 장치에 존재하는 오염물을 효율적으로 제거하기 위한 세정 고무 조성물에 관한 것이다. 즉, 고무를 주성분으로 하고 여기에 세정 화합물과 경화제 및 무기충진제를 혼합하여 몰드상의 오염물질을 효과적으로 제거하는 한편 작업공정중에 발생하는 자극적 냄새 및 연무를 제거하여 작업환경 및 작업 효율성 등을 향상시키는 효과를 갖는다.

Description

몰드 세정용 고무 조성물 {Rubber composition for cleaning mold}

본 발명은 몰드(mold)에 존재하는 오염물을 제거하는 세정 고무 조성물에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 고무를 주성분으로 하고 여기에 세정 화합물, 무기화합물 입자 및 경화제와 같은 기타 첨가제를 혼합한 본 발명의 조성물은 몰드, 특히 반도체 제조용 몰드를 세정하는데 사용할 수 있다.

열경화성 수지 등을 원료로 하여 이를 압축 및/또는 가열하여 제품을 성형하는데 사용되는 몰드는 작업공정 중에 유입된 오염물과 성형물의 일부가 탄화되어 잔존하게 되고 이것이 이후 반복적인 작업공정에 오염물로 작용하여 이후 제조되는 성형물에 일부 결함을 유발할 뿐만 아니라 계속적인 성형과정에서 제품의 품질을 떨어뜨리는 원인이 된다. 성형물의 탄화 잔재를 포함한 오염물은 구조가 복잡하거나 성형물의 크기가 작은 경우에 특히 두드러지는데, 일 예로 반도체 생산공정 중 열경화성 수지로 회로를 보호하기 위하여 감싸는 조립공정(EMC 성형공정)에서 이러한 현상이 중요한 문제점으로 나타나며, 수작업으로 조차 제거하는 것이 용이하지 않게 된다. 또한, 계속적인 열작업에 의해서 탄화잔재는 몰드에 더욱 강력하게 달라붙게 되어 더 이상 몰드로서의 기능을 유지할 수 없게 되기도 한다.

따라서, 일정 기간 내지 일정 횟수의 작업공정을 행한 후에 몰드에 남아있는 오염물을 제거하는 공정을 반드시 거쳐야 하는 바, 이러한 세정공정을 효율적으로 행하는 방법으로서 열경화성 수지에 의한 세정 방법이 시행되어 오고 있다.

이것은 고체 상태의 세정용 수지를 몰드에 주입하고 열과 압력을 가하면서 주형을 밀봉하여 세정용 수지가 일반적인 성형 공정에서와 같이 고형이 됨과 동시에 탄화잔재 등 오염물질이 세정용 수지에 흡수되게 한 후, 고화된 세정용 수지를 제거하는 공정에 의해 몰드를 청소하는 방법이다.

이러한 세정용 수지로는 멜라민 수지를 주원료로 한 방법과 고무를 주원료로 하는 방법이 있다. 멜라민 수지를 주원료로 하는 세정용 수지는 세정성이 떨어지고 멜라민 수지의 잔류물이 발생하는데, 이는 수작업을 통해 제거해야 하므로 많은 시간과 노력을 요한다. 이에 반해, 고무를 주성분으로 하는 세정 수지("세정고무")는 세정성이 우수하고 세정시간이 짧지만, 타르가 많이 나고 독한 냄새를 유발하며, 2차 오염(즉, 이탈핀(Eject Pin) 주위의 재오염)을 유발시키고 작업자의 환경을 크게 악화시키는 문제점을 안고 있다.

따라서, 본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점을 일거에 해결하고 과거로부터 요청되어 오던 기술적 문제를 해결하는 것을 목적으로 하고 있다. 구체적으로는, 첫째, 종래의 멜라민 및 고무 타입 공정 중에 발생되어지는 자극적인 냄새와 연무(Smoke)의 제거를 목적으로 한다.

둘째, 수작업으로 진행되어진 기존의 멜라민 수지 공정 후 발생되어지는 잔류물이나, 고무 타입에서 타르, 오염잔상이 발생되는 2차 오염을 억제하는 것을 목적으로 한다.

셋째, 기존의 멜라민 수지나 고무타입 보다 더욱 뛰어난 세정성을 발휘하므로써 세정 시간을 단축시키기를 목적으로 한다.

넷째, 금형 세정시(특히, 반도체 금형 세정시) 냄새와 연무의 발생으로 인한 열악한 작업환경을 개선하는 것을 목적으로 한다.

이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 고무를 주성분으로 하고 여기에 무기충진제, 세정 화합물, 경화제, 가공조제 성분 등이 혼입된 세정고무 조성물을 제공한다. 더욱 구체적으로, 상기 세정 고무 조성물은 조성물 총중량을 기준으로 고무 30 내지 60 중량%, 무기충진제 20 내지 60 중량%, 세정 화합물 1 내지 20 중량% 및 경화제 0.5 내지 5 중량%를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 고무 성분은 열과 압력을 받을 경우 경화제의 작용에 의해 몰드내에서 경화되어 몰드의 오염물을 함유한 상태로 제거되는 물질로서, 본 발명에 사용될 수 있는 고무로는 에틸렌-프로필렌 디엔 모노머 고무(EPDM), 니트릴 고무(NR), 스틸렌-부틸렌 고무(SBR), 부타디엔 고무(BR), 클로로프렌 고무(CR), 니트릴-부타디엔 고무(NBR), 불소고무, 아크릴고무, 실리콘고무 및 부틸고무로 구성된 군에서 선택된 하나 또는 둘 이상의 혼합물이나 이들의 변성물이다. 그 중에서 특히 EPDM과 BR의 혼합고무가 특히 바람직하다.

상기 고무 성분은 몰드에 삽입된 후 열과 압력이 가해지면 경화제의 작용으로 상호 가교결합에 의해 경화됨으로써 세정 화합물과 흡착제 등과 오염물을 함께 함유한 담체로 작용하며, 세정역할을 하는 세정 화합물을 무기충진제에 함유시켜 이들 고무와 혼합해서 일 예로 시트상으로 가공하여 사용한다. 이 세정 시트는 오염물을 제거할 몰드 내부에서 경화되어지며, 경화된 고무 세정 시트를 걷어 냄으로써 몰드내 오염물이 제거되므로 작업이 편리하고 효율성이 높으며, 혼입되었던 세정 화합물 및 무기충진제가 경화된 고무 세정 시트에 묻어 나옴으로써 2차 오염의 문제를 개선할 수 있다.

상기 세정 화합물은 오염물을 몰드로부터 이탈시키는 역할을 하는 물질로서, 무기물 흡수제에 함유시켜 고무에 혼입하게 된다. 이러한 세정 화합물의 대표적인 예로는 아민류 세정 화합물, 아미노알콜계 세정 화합물, 이미다졸린류계 세정 화합물 등이 있으며, 그 중 아민류 화합물이 특히 바람직하다.

상기 아민류 세정 화합물의 예로는 2-아미노에탄올(2-aminoethanol), 2-(2-아미노에톡시)에탄올(2-(2-aminoethoxy)ethanol), 모노에탄올아민(Monoethanolamine), 디에탄올아민(Diethanolamine), 2-아미노-2-에틸-1,3-프로판디올(2-amino-2-ethyl-1,3-propandiol), 2-아미노-2-(히드록시메틸)-1,3-프로판디올(2-amino-2-(hydroxymethyl)-1,3-propandiol), 2-아미노-4-히드록시-6-메틸피리미딘(2-amino-4-hydroxy-6-methylpyrimidine), 2-(2-아미노에틸아미노)-에탄올(2-(2-aminoethylamino)-ethanol),2-아미노-3-히드록시피리딘(2-amino-3-hydroxypyridine), 트리에탄올아민(triethanolamine), 트리에탄올아민히드로클로라이드(triethanolaminehydrochloride),3-아미노-1-프로판올(3-amino-1-propanol), 2-아미노-1-프로판올(2-amino-1-propanol), 1-아미노-2-프로판올(1-amino-2-propanol), 3-아미노-1,2-프로판디올(3-amino-1,2-propandiol),3-아미노-1-프로판올 비닐 에테르(3-amino-1-propanol vinyl ether), 2-아미노페놀(2-aminophenol), 2-아미노펜틸알코올(2-aminophentylalcohol), 3-아미노페놀(3-aminophenol), 4-아미노페놀(4-aminophenol), 4-메틸-1,2,4-트리아조린-3,5-디온(4-methyle-1,2,4-triazoline-3,5-dion),2-(디부틸아미노)-에탄올(2-(dibuthylamino)-ethanol), 2-(에틸아미노)-에탄올(2-(ethylamino)-ethanol) 등이다.

상기 아미노알콜계 세정 화합물의 예로는, 2-히드록시벤즈아미드(2-hydroxybenzamide), 4-히드록시벤즈아미드(4-hydroxybenzamide), 2-히드록시벤즈이미다졸(2-hydroxybenzimidazol), 1-(2-히드록시에틸)-피퍼라진(1-(2-hydroxyethyl)-peperazine), (2-히드록시에틸)-피페리딘((2-hydroxyethyl)-piperidine), 1-(2-히드록실메틸)-2-피롤리딘(1-(2-hydroxylmethyl)-2-pyrrolidine), 2,4-디히드록시-6-메틸피리미딘(2,4-dihydroxy-6-methylpyrimidine), 2,4-디아미노-6-히드록시피리딘(2,4-diamino-6-hydroxypyridine), 2-히드록시에틸히드라진(2-hydroxyethylhydrazine), 4-(히드록시메틸)-이미다졸(4-(hydroxymethyl)-imidazole) 등이 있다.

상기 이미다졸린계 세정 화합물의 예로는, 2-에틸-4-메틸이미다졸(2-ethyl-4-methylimidazole), 1-(3-아미노프로필)-이미다졸(1-(3-aminopropyl)-imidazole), 2-히드록시에틸히드라진(2-hydroxyethylhydrazin), 1-(2-히드록시에틸)-2-이미다졸리디논(1-(2-hydroxyethyl)-2-imidazolidinone), 이미다졸(imidazol), 4-이미다졸메탄올(4-imidazolmethanol), 2-이미다졸에티올(2-imidazolethiol), 2-이미다졸리디논(2-imidazolidinone) 등이 있다.

상기 세정 화합물은 세정력과 타르의 발생 여부에 따라 세정 고무 조성물의 성분으로 적당한지 여부가 결정되어 진다. 예를 들어, 반도체용 몰드의 세정을 위한 고무 조성물의 경우 몰드내의 오염물을 효과적으로 이탈시킬 수는 있는 화합물로서 고무 수지에 적절하게 혼합될 수 있는 것을 선택하게 된다.

상기 세정 화합물은 위에서 예시한 1 또는 2 이상의 혼합물의 형태로 사용될 수 있는 바, 예를 들어 아민류 세정 화합물을 주로 하고 여기에 아미노알콜계 세정 화합물과 이미다졸린계 세정 화합물을 소량 첨가할 수도 있다. 경우에 따라서는 상기 예시된 화합물 이외의 세정 화합물이 사용되거나 상기 화합물들과 함께 사용될 수 있다.

일반적으로 상기 세정 화합물은 조성물 전체 중량을 기준으로 1 내지 20 중량%, 바람직하게는 3 내지 10 중량%, 더욱 바람직하게는 4 내지 8 중량%로 사용된다. 세정 화합물의 함량이 상기 하한치보다 적을 경우에는 세정 효과가 떨어지고, 상기 상한치보다 많을 경우에는 경화이후에 몰드에 잔류할 수 있으며 경화 자체를 어렵게 할 수 있다.

상기 무기충진제는 세정 화합물의 혼입을 위한 빌더(builder)로서의 역할과 세정 작업시 발생되는 자극적 냄새와 연무를 흡착하여 제거하는 역할을 한다.

따라서, 무기충진제는 무기 화합물 중 일반적으로 빌더로서의 작용과 냄새및 연무의 원인이 되는 물질에 대해 흡착력이 크거나 비표면적이 큰 물질이 사용될 수 있다. 그러한 대표적인 예로는 실리카, 활성 알루미나(Activated Alumina), 실리카 겔, 무정형 알루미노실리케이트(Amorphous Aluminosilicate), 결정형 알루미노실리케이트 등이 있다. 그 중 특히 실리카 겔, 무정형 알루미노실리케이트와 결정형 알루미노실리케이트가 바람직하다. 이들은 단독으로 또는 둘 이상의 혼합 형태로 사용될 수 있다.

무정형 알루미노실리케이드의 예로는 규조토, 카올린, 백토 등이 있으며, 결정형 알루미노실리케이트의 예로는 약 34종 이상의 천연 제올라이트와 약 100여종 이상의 합성 제올라이트 등이 있다. 천연 제올라이트의 구체적인 예로는 아날사임(Analcime), 카바사이트(chabaxite), 그멜리나이트(Gmelinite), 에피스틸바이트(Epistilbite), 허이란다이트(Heulandite), 스틸바이트(Stilbite), 에딩토나이트(Edingtonite), 메조라이트(Mesolite), 브로이스테라이트(Brewsterite), 포자사이트(Faujasite), 비제이트(Viseite), 오프레타이트(Offretite) , 모더나이트(Mordenite) 등이 있고, 합성 제올라이트의 구체적인 예로는 제올라이트 A, 제올라이트 L, 제올라이트 T, 제올라이트 K-G, 제올라이트 ZK-5, 제올라이트 X, 제올라이트 Y, 제올라이트 ZSM-5, 제올라이트 D, 제올라이트 S, 제올라이트 R, 제올라이트 P, 제올라이트 Z-21, 제올라이트 S 등이 있다.

무기충진제는 세공이 많고 적음에 따라서 본 발명 조성물의 작용 효과에 차이를 보이게 되는바, 세공이 많은 것이 더욱 우수하다. 세공이 상대적으로 작은 실리카류 보다는 적정한 세공 크기(대략 3 내지 20Å)를 가진 제올라이트가 본 발명의 조성물에 더욱 효과적이다. 보다 바람직하게는 세공의 크기가 6Å 이상일 경우에 특히 바람직하다. 세공이 너무 작으면 실제로 상기 냄새 및 연무의 원인 물질이 세공내부로 흡착되기 어렵다. 다만, 세공이 상대적으로 작은 무기 화합물의 경우에는 소망하는 물성을 발휘하기 위하여 조성물내에서의 함량비를 적정 세공 크기를 갖는 무기 화합물의 경우보다 높혀 이를 보충할 수도 있다.

무기충진제의 함량은 조성물 전체 중량을 기준으로 20 내지 60 중량%, 바람직하게는 30 내지 50 중량%이다. 세정 효과에 영향을 미치지 않는 한 상기 함량이상으로 포함시킬 수도 있다.

본 발명의 조성물에는 열을 받는 경우에 고무의 분자사슬간에 가교반응을 야기시켜 고무 경화물을 형성하는 촉매의 역할을 하는 경화제를 첨가하는 바, 그러한 대표적인 예로는 2,5-디메틸-2,5-비스-(t-부틸퍼록시)(2,5-dimethyl-2,5-bis-(t-butylperoxy)hexyne-3), d-t-부틸퍼록사이드(d-t-butylperoxide), 2,5-디메틸-2,5-비스-(t-부틸퍼록시)-헥산(2,5-dimethyl-2,5-bis-(t-butylperoxy)-hexane), t-부틸큐밀퍼록사이드(t-buthylcumylperoxide), 비스-(t-부틸퍼록시-i-프로필)-벤젠(bis-(t-buthylperoxy-i-propyl)-benzene), 디큐밀퍼록사이드(dicumylperoxide), 4,4-디-t-부틸퍼록시-n-부틸발레레이트(4,4-di-t-buthylperoxy-n-butylvalerate), t-부틸퍼록시벤조에이트(t-butylperoxybenzoate), 1,1-디-t-부틸퍼록시-3,3,5-트리메틸시클로헥산(1,1-di-t-buthylperoxy-3,3,5-trimethylcyclohexane), 디-벤조일퍼록사이드(di-benzoylperoxide), 비스-(2,4-디클로로벤조일)-퍼록사이드(bis-(2,4-dichlorobenzoyl)-peroxide), 황(sulfur) 등이 있다. 그 중에서 비스-(t-부틸퍼록시-i-프로필)벤젠과 4,4-디-t-부틸퍼록시-n-부틸발레레이트는 EPDM과 BR의 혼합 고무 세정 조성물에 특히 바람직하다. 경화제의 함량은 0.5 내지 5 중량%, 더욱 바람직하게는 1 내지 4 중량%이다.

기타 용도에 따라서는 멜라민 수지나 셀룰로오즈(cellulose) 같은 보조제나 섬유질을 세정 보조용로 사용할 수도 있다. 셀룰로오즈 등은 세정고무의 흐름을 방지하여 세정 공정의 효율성을 높이는 역할을 한다. 이들 세정 보조성분을 조성물에 첨가할 경우에 추가 함량은 조성물 전체 중량을 기준으로 1 내지 20 중량% 정도이다.

경우에 따라서는 오염물의 이탈여부를 육안으로 확인하기 위하여 착색제를 사용할 수도 있는데, 그러한 대표적인 예로는 산화티타늄, 아나타제등이 있으며 이들의 1 또는 2 이상의 혼합물을 사용한다.

기타 본 발명 조성물의 물성을 해하지 않는 범위내에서 용도에 따라 다른 화합물 또는 혼합물을 첨가할 수도 있다.

본 발명은 또한 상기 조성물을 이용하여 몰드, 그 중에서도 특히 반도체 제조용 몰드를 세정하는 방법에 관한 것이다.

우선, 상기 고무 조성물을 몰드에 일정량 투입한 후 160 내지 190℃의 온도와 15kgf/㎠ 내지 100kgf/㎠의 압력을 5 내지 10분 동안 가하여 몰드내의 형상으로 조성물이 경화되도록 하여 몰드내의 오염물질이 경화된 고무수지에 흡착되게 한 후 이를 제거하는 과정을 포함한다. 이러한 세정 공정은 오염물질이 완전히 제거될 때까지 동일한 방법으로 반복된다. 바람직한 공정 횟수는 약 2 내지 5회 정도이다. 특히, 여러 차례의 공정 반복을 통해 몰드 이탈핀(Eject Pin)에 의한 오염 얼룩을 완전히 제거할 수 있으므로, 종래의 세정 고무 등이 극복하지 못한 문제점을 완전히 해결할 수 있다. 또한, 본 발명의 세정 방법에서는 수작업에 의한 2차오염물의 제거와 같은 별도의 조작을 필요로 하지 않는다. 기타 작업의 효율성 증대와 세정작업 완료를 위하여, 세정된 몰드에 왁스를 도포하는 것과 같은 공지된 공정을 추가할 수 있다. 추가 공정은 추가되는 공정의 특성을 감안하여 본 발명의 방법 이전에 또는 이후에 부가될 수 있다.

본 발명의 당업자라면 본 발명의 내용을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 응용과 변형이 가능할 것이다.

이하 실시예를 통해 본 발명의 내용을 더욱 상세히 설명하지만 이들 실시예가 본 발명의 범주를 한정하도록 해석되어서는 아니된다.

[실시예]

(실시예 1 내지 5: 고무 종류의 변화에 따른 실험)

실시예 1

니트릴고무(NR) 100Og에 모노에탄올 아민(MEA: 세정 화합물) 70g을 1,4-디-t-부틸페록시-디이소프로필벤젠(1,4-di-t-butylperoxy-diisopropylbenzene : 경화제) 30g, 실리카(SILICA) 40Og 및 산화티타늄 50g을 넣어 이를 혼련한 후 이를 실험용 금형(MQFP 28×28)에 투입하고 170 내지 175℃에서 60Kg_f/㎠의 압력으로 약 400초간 경화시켜, 경화성, 탄성, 가공시 발열, 발열로 인한 세정 화합물 비산, 고무 자체 냄새, 작업성 등을 실험하였다. 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

실시예 2 내지 5

NR 대신에 SBR(실시예 2), 고점도 EPDM(실시예 3), 저점도 EPDM(실시예 4) 및 EPDM과 BR의 혼합고무(실시예 5)를 각각 사용하였다는 점을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 실험을 통하여 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

(주) A : 아주 좋음 B : 좋음 C : 보통 D : 나쁨 E : 아주 나쁨

* 상기 비교값은 실시예 1 내지 5의 각각의 결과를 상대적으로 평가한 값이고, 이후 실시예 결과까지를 포함하여 종합적으로 비교한 값은 아니다.

(실시예 6 내지 13: 세정 화합물의 함량 변화에 따른 실험)

실시예 6

세정 화합물로서 MEA을 조성물 전체 중량에 대해 1 중량%로 넣었다는 점을 제외하고는 실시예 5 과 동일한 조건으로 세정 고무 조성물을 제조한 후, 세정도, 작업공정 중 자극적 냄새와 연무의 발생 정도, 이탈핀에 의한 몰드의 2차 오염도, 및 세정 화합물의 비산으로 인한 작업환경의 유해여부에 대한 실험을 행하여 그 결과는 하기 표 2에 나타내었다.

실시예 7 내지 13

세정 화합물의 함량을 3 중량%(실시예 7), 5 중량%(실시예 8), 7 중량%(실시예 9), 9 중량%(실시예 10), 11 중량%(실시예 11), 20 중량%(실시예 12)및 25 중량%(실시예 13)으로 각각 변화시켰다는 점을 제외하고는 실시예 6과 동일한 조건으로 실험을 행하여 그 결과를 표 2에 나타내었다.

(주) A : 아주 좋음 B : 좋음 C : 보통 D : 나쁨 E : 아주 나쁨

* 상기 비교값은 실시예 6 내지 13의 각각의 결과를 상대적으로 평가한 값이고, 이전 또는 이후 실시예 결과까지를 포함하여 종합적으로 비교한 값은 아니다.

(실시예 14 내지 21: 무기충진제의 함량변화와 세공 크기에 따른 실험)

실시예 14

세공 크기가 4Å인 제올라이트 A를 310g(20 중량%)을 첨가하였다는 점을 제외하고는 실시예 5 과 동일한 조건으로 세정 조성물을 제조한 후, 이를 실험용 금형(MQFP 28×28)에 넣고 170 내지 175℃에서 60 Kg_f/㎠의 압력으로 약 400초간 경화시켜, 자극적 냄새 발생 정도, 연무 발생 정도, 작업성 등에 대하여 실험을 행하여 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.

실시예 15 내지 21

제올라이트 A를 30 중량%(실시예 15), 제올라이트 A를 40 중량%(실시예 16), 제올라이트 A를 50 중량%(실시예 17), 제올라이트 X(평균 세공 크기 7.4 Å)를 20 중량%(실시예 18), 제올라이트 X를 30 중량%(실시예 19), 제올라이트 X를 40 중량%(실시예 20) 및 제올라이트 X를 50 중량%(실시예 21)로 사용하였다는 점을 제외하고는 실시예 14와 동일한 조건으로 실험을 행하여 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.

(주) A : 아주 좋음 B : 좋음 C : 보통 D : 나쁨 E : 아주 나쁨

① : 아주 적음 ② : 적음 ③ : 보통 ④ : 심함 ⑤ : 아주 심함

* 상기 비교값은 실시예 14 내지 21의 각각의 결과를 상대적으로 평가한 값이고, 이전 실시예 결과까지를 포함하여 종합적으로 비교한 값은 아니다.

실시예 22

경화제로서 황, 1,1-디-t-부틸퍼록시-3,3,5-트리메틸시클로헥산, 비스-(t-부틸페록시-i-프로필)벤젠, 4,4-디-t-부틸퍼록시-n-부틸발레레이트를 각각 사용하였다는 점을 제외하고는 실시예 5와 동일한 조건으로 세정 조성물을 제조하여 이들을 비교하였다. 실험 결과, 황은 성분의 분해에 의한 금형부식의 우려가 있고 특히 5 내지 6개월의 유효기간을 필요로 하는 반도체 몰드에 사용하는데 다소 문제점이 있고, 1,1-디-t-부틸퍼록시-3,3,5-트리메틸시클로헥산은 초기 경화반응은 빠르게 진행이 되나 완전 경화에 이르지 못하는 문제점이 있는 반면에, 비스-(t-부틸퍼록시-i-프로필)벤젠과 4,4-디-t-부틸퍼록시-n-부틸발레레이트는 EPDM과 BR의 혼합조성에서 BR이 경화 속도를 빠르게 하므로 최소량의 경화제 사용으로도 완전 경화에 도달하는 것을 확인하였다.

비교예

기존의 제품 중 하나인 NCR(멜라민 수지: 일본 Nippon Carbide 사)와 N-CS-2000(세정 고무 수지: Nitto Denko 사)을 각각 실시예 6에서와 동일한 방법으로 실험하여 자극적 냄새 발생 유무, 연무 발생 유무 및 비산에 의한 작업환경에의 영향 등을 종합적으로 실험하였다.

실험 결과, NCR의 경우 경화/세정 과정에서 발생한 가스가 눈에 자극적이었고 경화된 수지 조각에 의한 2차 오염이 심했으며 금형의 완전청소까지 장시간이 소요되었고( 금형완전 청소시: 90-120분 소요) 2차 오염의 제거를 위해 수작업의 공정이 필요하였다. 한편, N-CS-2000는 자극적 냄새와 연무가 발생하여 작업환경에 나쁜 영향을 미쳤고, 세정력이 약함을 보였을 뿐만 아니라 본 발명의 세정 고무 조성물의 실험 결과와 비교하여 세정 효과가 상대적으로 떨어졌다.

본 발명의 세정 고무 조성물은 기존 멜라민과 고무타입의 세정 과정에서 발생되어지는 문제점인 자극적 냄새와 연무를 무기충진제에 의해 상당수준으로 억제할 수 있고, 기존의 멜라민 수지를 이용한 세정에서의 문제점인 잔류물에 의한 2차 오염과 이를 제거하기 위한 수작업 공정을 생략하므로써 세정시간의 대폭 단축을 가져올 수 있다. 한편, 고무타입의 세정에서 유발되어지는 몰드 이탈핀에서 발생되어지는 오염잔상의 발생을 크게 보안할 수 있다.

또한, 조성물에 투입하는 세정 화합물의 양을 늘릴 수 있어서 세정효과를 크게 향상시킬 수 있게 되었다. 본 발명의 세정 고무 조성물은 반도체 성형 몰드뿐만 아니라, 압출 성형내의 스크류 등 다양한 분야에 적용이 가능하다.

또한, 멜라민 수지 공정에 비하여 1회 세정 작업시간이 크게 단축(멜라민 수지: 90-120분, 본 발명: 35-45분)되어 작업의 효율성을 크게 증대시킬 수 있으며, 멜라민 수지를 이용한 공정에서 요구되었던 리드 프레임(Lead Frame)의 사용이 불필요하게 됨으로써 경제적 효과도 가져올 수 있다.

Claims

조성물 총중량을 기준으로 고무 30 내지 60 중량%, 무기충진제 20 내지 60 중량%, 세정 화합물 1 내지 20 중량%, 경화제 0.5 내지 5 중량%를 포함하고 있으며, 상기 무기충진제는 냄새와 연무의 원인이 되는 물질에 대한 흡착력이 크거나 비표면적이 큰 무정형 알루미노실리케이트 및 결정형 알루미노실리케이트로 구성된 군에서 선택된 하나 또는 둘 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 몰드 세정용 고무 조성물.
제 1항에 있어서, 상기 고무는 에틸렌-프로필렌 디엔 모노머 고무(EPDM), 천연 고무(NR), 스틸렌-부틸렌 고무(SBR), 부타디엔 고무(BR), 클로로프렌 고무(CR), 니트릴-부타디엔 고무(NBR), 불소고무, 아크릴고무, 실리콘고무 및 부틸고무로 구성된 군에서 선택된 하나 또는 둘 이상의 혼합물이나 이들의 변성물이고;

상기 세정 화합물은 아미노알콜계 화합물과 히드록시 및 이미다졸린류계 화합물로 구성된 군에서 선택된 하나 또는 둘 이상의 혼합물이고;

상기 경화제는 2,5-디메틸-2,5-비스-(t-부틸퍼록시)헥산-3, d-t-부틸퍼록사이드, 2,5-디메틸-2,5-비스-(t-부틸퍼록시)-헥산, t-부틸큐밀퍼록사이드, 비스-(t-부틸퍼록시-i-프로필)-벤젠, 디큐밀퍼록사이드, 4,4-디-t-부틸퍼록시-n-부틸발레레이트, t-부틸퍼록시벤조에이트, 1,1-디-t-부틸퍼록시-3,3,5-트리메틸시클로헥산, 디-벤조일퍼록사이트, 비스-(2,4-디클로로벤조일)-퍼록사이드 및 황으로 구성된 군에서 선택된 하나 또는 둘 이상인 혼합물인 것을 특징으로 하는 몰드 세정용 고무 조성물.
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제 1 항에 있어서, 상기 결정형 알루미노실리케이트는 제올라이트인 것을 특징으로 하는 몰드 세정용 고무 조성물.
제 1항에 있어서, 상기 몰드가 반도체 제조용 몰드인 것을 특징으로 하는 몰드 세정용 고무 조성물.
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