CN1980780A - 热压用缓冲材料 - Google Patents

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Abstract

热压用缓冲材料(1)由包含橡胶层(2)、高弹性模量增强层(3)、以及低弹性模量增强层(4)的板状的层压体构成。其中，橡胶层(2)被高弹性模量增强层(3)和设于其相反侧的低弹性模量增强层(4)夹住，层压体的整体为非空隙性。

Description

热压用缓冲材料
技术领域
本发明涉及一种热压用缓冲材料。更具体而言，本发明涉及在制造镀铜膜层压板、软性印刷电路板、多层板等的印刷电路板和IC卡、液晶显示板、陶瓷层压板等的精密仪器部件(以下，本发明中称为“层压板”)的工序中，对对象产品进行加压成型和热压接时所使用的热压用缓冲材料。尤其，本发明涉及可在对多层板等要求较高板厚精度的层压板进行热压处理时适合使用的热压用缓冲材料。
背景技术
在制造层压板时，在加压成型和热压接的工序中，可以采用如下方法，即：如图4所示地将作为加压对象物的层压板材料21夹在加热板22、22之间后，施加一定的压力和热的方法。为了得到精度良好的模制品，在进行热压处理时，必须使施加于层压板材料21的热和压力在整个平面内均匀。出于这样的目的，在将平板状的缓冲材料23插装于加热板22与层压板材料21之间的状态下，进行热压处理。
以往，作为热压用缓冲材料23，可以使用牛皮纸、将有机或无机纤维利用粘合剂结合的材料、橡胶、无纺布、橡胶和无纺布的层压体等各种材料。除了牛皮纸之外，基本上可以在多次加压处理中重复使用。
作为有关无纺布制的热压用缓冲材料的公知文献，可以列举出JP特开昭55-101224号公报。在JP特开昭55-101224号公报中，记载有如下特征的多层针刺毛毡的缓冲材料，即：层叠多层棉絮纤维(batt fiber)与基布，并通过针刺处理形成一体，再进一步利用热处理来加工而成。
作为关于由无纺布和橡胶的层压体构成的热压用缓冲材料的公知文献，可以列举出JP实公昭48-31033号公报。在JP实公昭48-31033号公报中，记载有如下的压型用缓冲材料，即：在实施了针刺处理的两层粘结纤维层之间，不使用粘接剂而使厚度小于粘结纤维层的弹性薄片层叠成一体而成的。
JP特开昭55-101224号公报以及JP实公昭48-31033号公报所述的热压用缓冲材料，均为含有无纺布的构成。含有无纺布的构成的热压用缓冲材料，由于内部含有空隙所以缓冲性良好，因此被广泛应用于普通镀铜层压板和印刷电路板的成形。
然而，近年来印刷电路板等层压板有细密化、高精度化的趋势，特别是对精密印刷的印刷电路层叠为多层的层压板而言，必须以较高板厚精度成形。在热压成形这种要求较高板厚精度的层压板时，如无纺布那样在内部含有空隙的缓冲材料，由于在厚度方向的缓冲性过大，所以不合适。
作为关于热压用缓冲材料的其他公知文献，可以列举出JP实公平5-22400号公报。在JP实公平5-22400号公报中，记载有如下的热压用缓冲材料，即：在玻璃纤维性基布的两面形成硅酮橡胶层，而且在该两面一体地设置有浸渗有导电性氟化乙烯树脂的玻璃纤维布。
JP实公平5-22400号公报所述的热压用缓冲材料包含两层橡胶层，各橡胶层被位于上下两面的玻璃纤维布夹住。由于该缓冲材料为内部没有空隙的构成，所以易于获得加压对象物的板厚精度。然而，JP实公平5-22400号公报所述的热压用缓冲材料，在反复用于热压处理的过程中，存在有橡胶层的端部被切碎成细条状的问题。
参照附图模式地说明JP实公平5-22400号公报所述的热压用缓冲材料的问题点。图5(A)是包含两层橡胶层25、且各橡胶层25的上下两面被玻璃纤维布等无机纤维织布层26夹住的构造的热压用缓冲材料24。图5(B)是表示热压下的缓冲材料24的端部的样子的图。将缓冲材料24用于热压处理时，橡胶层25在加压时朝向面方向膨胀突出。另一方面，夹住橡胶层25上下的无机纤维织布26，由于拉伸弹性模量较高而几乎不发生面方向的尺寸变化，所以橡胶层25的上下两面被无机纤维织布26固定，而不能在面方向上延伸。因此，橡胶层25的端部中厚度方向的中间部分为膨出部27。当解除加压时，无机纤维织布26的尺寸稳定性和橡胶层25的弹性恢复力之间作用，膨出部27恢复到原来的位置，缓冲材料24返回到图5(A)的状态。当重复用于热压处理时，橡胶层25的上下两面由于被无机纤维织布26固定而不能延伸，仅有橡胶层25的厚度方向中间部重复膨胀突出和复原。该膨胀突出和恢复的重复成为压力，如图5(C)所示，可知在橡胶层25的端部会早期发生细条状的碎块28。
为了克服图5所述结构的热压用缓冲材料的问题点，本发明人也尝试了使用拉伸弹性模量较低的有机纤维织布来代替无机纤维织布。即，如图6(A)典型地表示，橡胶层29的上下两面被间位芳香族聚酰胺纤维(Meta-Aromatic Polyamide Fiber)等具有较低弹性模量的有机纤维织布30夹住的构造的缓冲材料28。此时，有机纤维织布30可以某种程度朝向面方向伸缩。因此，在加压处理时，由于与橡胶层29膨胀突出调谐地有机纤维织布层30也可以延伸，所以可以减轻作用于橡胶层29的压力。然而，在该场合下，由于加压处理时有机纤维织布30自身也延伸，所以在解除加压时，有必要仅通过橡胶层29的弹性恢复力来恢复缓冲材料28整体的形状。因此，图6所示的缓冲材料28与图5所示的缓冲材料24相比形状恢复性较差。而且，图6所示的缓冲材料28被重复用于热压处理时，橡胶层29早期疲劳而使缓冲材料28整体在面方向上延伸，从而发生厚度精度恶化的问题。另外，随着将缓冲材料28重复用于热压处理，如图6(B)所示，依然在橡胶层29的端部发生破损部31。
发明内容
于是，本发明的目的是提供一种可以以较高板厚精度对层压板进行热压处理，且具有优良的尺寸稳定性以及耐久性的热压用缓冲材料。
基于本发明的热压用缓冲材料，由包括橡胶层、高弹性模量增强层、低弹性模量增强层的板状层压体构成。橡胶层被位于一侧面的高弹性模量增强层、和位于另一侧面的低弹性模量增强层夹住，且层压体的整体为非空隙性。另外，如下说明所示，此处所谓非空隙性是指内部不具有空隙部的构成。
构成热压用缓冲材料的层压体，由于橡胶层的一侧面与另一侧面被高弹性模量增强层与低弹性模量增强层夹住，所以在进行加压处理时，虽然在厚度方向上被压缩的橡胶层欲朝向面方向溢出，但是由于橡胶层的一侧面与高弹性模量增强层成为一体，所以几乎不发生沿面方向的延伸。相对与此，橡胶层的另一侧面，与低弹性模量增强层成为一体，而某种程度上可以在面方向上延伸。因此，即使反复用于热压处理的场合下，作用于橡胶层的压力可以因低弹性模量增强层而减轻，从而防止在橡胶层的端部发生碎块。在解除加压时，橡胶层与低弹性模量增强层，被没有发生延伸的高弹性模量增强层拉伸，并与橡胶的弹性恢复力互相作用，可以恢复到原来的尺寸。从而，即便重复用于热压处理的场合下，可以防止橡胶层延伸过渡，缓冲材料在面方向上的尺寸长期稳定，也可以防止橡胶层的破损。并且，层压体整体为非空隙性，因此可获得缓冲材料整体的较高板厚精度。
其结果，能够以较高的板厚精度对层压板进行热压，并且可以提供一种尺寸稳定性以及耐久性优良的热压用缓冲材料。
橡胶层的厚度优选为0.1mm～1.0mm。如果是该尺寸的话，则加压处理时的橡胶层向面方向的变形量不会太大，橡胶层的端部处不会发生碎块，也能够确保缓冲性，可以同时满足热压用缓冲材料的耐久性和缓冲性。
另外，层压体的至少一侧的最外层，优选由高弹性模量增强层构成。
基于本发明的热压用缓冲材料的优选结构为：层压体包含两层橡胶层，该叠层构造的正反两面的最外层采用高弹性模量增强层，且低弹性模量增强层介于两层橡胶层之间。
在该场合下，由于层压体上下对称，所以当重复用于热压处理时，可以防止缓冲材料发生翘曲。另外，以高弹性模量增强层、厚度为0.1mm～1.0mm的橡胶层、低弹性模量增强层、厚度为0.1mm～1.0mm的橡胶层、高弹性模量增强层的顺序层叠的结构，尺寸稳定性以及耐久性良好，而且可以获得一定的缓冲性，因此适合用作通过热压处理形成具有较高板厚精度的层压板时的缓冲材料。
在本发明中，更优选为，高弹性模量增强层具有较高的拉伸弹性模量，且低弹性模量增强层具有较低的拉伸弹性模量。更具体而言，高弹性模量增强层的拉伸弹性模量优选为100Mpa以上。另外，低弹性模量增强层的拉伸弹性模量优选为50MPa以下。高弹性模量增强层以及低弹性模量增强层均优选为织布形态。
热压用缓冲材料也可以采用在上述层压体表面进一步粘接有包含织布的表面层的结构。通过将表面层设为双层织布构造，进一步提高热压用缓冲材料整体的尺寸稳定性，即便重复用于热压处理时，也能够长期维持良好的板厚精度。
附图说明
图1是表示基于本发明的热压用缓冲材料的一例的剖面图。
图2是表示图1所示的热压用缓冲材料的加压时的状态的剖面图。
图3是表示基于本发明的热压用缓冲材料的其他例子的剖面图。
图4是表示热压装置的简要图。
图5(A)是表示以往的热压用缓冲材料使用前的状态的剖面图。
图5(B)是表示以往的热压用缓冲材料加压时的状态的剖面图。
图5(C)是表示在以往的热压用缓冲材料的端部发生碎块的状态的剖面图。
图6(A)是表示以往的热压用缓冲材料的其他例子中的使用前的状态的剖面图。
图6(B)是表示以往的热压用缓冲材料的其他例子中的破损的状态的剖面图。
具体实施方式
图1表示基于本发明的热压用缓冲材料的一例。热压用缓冲材料1为共计五层的层压体，其构成包括：两层橡胶层2、2；构成正反两面的最外层的高弹性模量增强层3、3；位于两层橡胶层2、2之间的低弹性模量增强层4。各橡胶层2被夹在高弹性模量增强层3与低弹性模量增强层4之间。缓冲材料1中不包含无纺布和海绵橡胶等具有空隙的材料，且整体为非空隙性的板状层压体。
橡胶层2厚度为0.1mm～1.0mm。对橡胶的种类而言，可以采用氟化橡胶、EPM、EPDM、氢化丁腈橡胶、硅酮橡胶、丙烯酸酯橡胶、异丁烯橡胶等耐热橡胶。
高弹性模量增强层3，优选是拉伸弹性模量在100MPa以上的织布。作为用作高弹性模量增强层3的优选材料可以列举出：玻璃纤维、金属纤维、硅纤维、碳纤维等无机纤维，和对位芳香族聚酰胺纤维(Para-AromaticPolyamide Fiber)、聚吲哚纤维(Polybenzazole Fiber)等超高强度的耐热性有机纤维。其中，优选为玻璃纤维、对位芳香族聚酰胺纤维以及聚吲哚纤维。
低弹性模量增强层4，优选是拉伸弹性模量在50MPa以下的织布。作为低弹性模量增强层4使用的优选材料，可以列举出：间位芳香族聚酰胺纤维、尼龙纤维、聚脂纤维、聚苯硫醚纤维、丙烯酸酯纤维、聚酰亚胺纤维、聚酰胺-酰亚胺纤维等耐热性有机纤维。
高弹性模量增强层3以及低弹性模量增强层4所使用的织布的织法可适当选择：平纹织法、多层织法、缎纹织法、斜纹织法、六角形花纹编织法、平针织法等公知的织法。
此外，在图1的例子中，虽然热压用缓冲材料由包含两层橡胶层2的共计五层层压体构成，但基于本发明的热压用缓冲材料也可以由共计三层的层压体构成，即：橡胶层2为一层，在其一侧的面上层叠高弹性模量增强层3，在其另一侧的面上层叠低弹性模量增强层4的层压体。另外，基于本发明的热压用缓冲材料也可以为包括三层以上的橡胶层2的构成。即便具有三层以上的橡胶层2时，各橡胶层2也以被高弹性模量增强层3与低弹性模量增强层4夹住的方式层叠。即，可以采用交替配置高弹性模量增强层3与低弹性模量增强层4，而使橡胶层2分别介于高弹性模量增强层3与低弹性模量增强层4之间的构成的层压体。不论在哪种场合下，至少一侧的最外层构成为高弹性模量增强层3。
图2表示图4所示的压力机中取代缓冲材料23而使用图1所示的热压用缓冲材料1，来进行加压处理的状态的样子。如图2所示，在进行加压处理时，虽然在厚度方向上被压缩的橡胶层2欲朝向面方向溢出，但是由于橡胶层2的一个面与高弹性模量增强层3成为一体，所以几乎不发生在面方向上的延伸。相对与此，橡胶层2的另一个面与低弹性模量增强层4成为一体，并某种程度上可以在面方向上延伸，从而可以减轻作用于橡胶层2的压力。在解除加压时，橡胶层2与低弹性模量增强层4被未发生延伸的高弹性模量增强层3拉伸，并通过与橡胶的弹性恢复力的相互作用，可以恢复到图1所示的原来的尺寸。因此，即便重复使用缓冲材料1的场合下，也不会在橡胶层2发生由压力引起的碎决和由延伸引起的破损，所以缓冲材料1的耐久性良好。另外，由于可以防止橡胶层2延伸过渡，所以缓冲材料1的尺寸长期稳定。
另外，缓冲材料1中与作为加压对象物的层压板材料21相面对一侧的最外层由高弹性模量增强层构成，并且内部为没有空隙的构成，因此缓冲材料1具有优良的表面的尺寸稳定性和整体的板厚精度。其结果，可以以较高的板厚精度来形成作为加压对象物的层压板材料21。
图3表示基于本发明的热压用缓冲材料的其他例子。图3所示的缓冲材料5的构成为：在图1所示的缓冲材料1的上下表面上，通过粘接剂6、6进一步层叠有织布7、7。作为粘接剂6，适合采用由氟化橡胶、EPM、EPDM、氢化丁腈橡胶、硅酮橡胶、丙烯酸酯橡胶、异丁烯橡胶等耐热性橡胶形成的粘接剂。粘接剂层6的厚度适于采用10μm～100μm左右。对用于表面的织布材料没有特别限定，但优选是从作为上述高弹性模量增强层3以及低弹性模量增强层4所例示的材料中选择。图3所示的热压用缓冲材料5具有在表面包含高弹性模量表面层3和织布7的双层织布结构，由此可以进一步提高热压用缓冲材料整体5的尺寸稳定性，即便重复用于热压处理时也能长时间维持良好的板厚精度。
此外，采用基于本发明的热压用缓冲材料时的热压条件，一般是温度为120℃～250℃、加压力为0.5MPa～6MP左右，但基于本发明的热压用缓冲材料特别能够发挥效果的热压条件是温度为170℃～250℃、压力为0.5MPa～6Mpa左右。
以上，参照附图说明了本发明的实施方式，但是本发明不限于图示的实施方式。对于图示的实施方式，在与本发明相同的范围内，或者均等的范围内，可以施加各种修改和变形。
产业上的可利用性：
基于本发明的热压用缓冲材料，适用于对印刷电路板等的层压板、尤其是多层板等要求具有较高厚度精度的层压板进行热压处理的场合。基于本发明的热压用缓冲材料，在温度为120℃～250℃、加压力0.5MPa～6Mpa左右的热压条件下，特别有利于使用。

Claims (6)

1.一种热压用缓冲材料，由包含橡胶层、高弹性模量增强层、以及低弹性模量增强层的板状的层压体构成，该热压用缓冲材料的特征在于，
上述橡胶层被位于一侧面的上述高弹性模量增强层、和位于另一侧面的上述低弹性模量增强层夹住，
上述层压体的整体为非空隙性。
2.根据权利要求1所述的热压用缓冲材料，其特征在于，上述橡胶层具有0.1mm～1.0mm的厚度。
3.根据权利要求1所述的热压用缓冲材料，其特征在于，上述层压体的至少一侧的最外层为上述高弹性模量增强层。
4.根据权利要求1所述的热压用缓冲材料，其特征在于，上述层压体的结构为：包含两层橡胶层，该层压体的正反两侧的最外层为上述高弹性模量增强层，上述低弹性模量增强层介于上述两层橡胶层之间。
5.根据权利要求1所述的热压用缓冲材料，其特征在于，上述高弹性模量增强层为拉伸弹性模量在100MPa以上的织布，上述低弹性模量增强层为拉伸弹性模量在50MPa以下的织布。
6.根据权利要求1所述的热压用缓冲材料，其特征在于，在上述层压体的表面进一步粘接有包含织布的表面层。
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