JP2005305479A - 耐熱性プレス用緩衝材 - Google Patents

Abstract

【課題】クッション性を良好にして圧縮永久歪みを小さくして耐久性を向上させた耐熱性プレス用緩衝材を提供することを目的とする。
【解決手段】熱プレス盤と成形品との間に介在して用いる耐熱性プレス用緩衝材１であり、２層の織物３を分離しないように局部的に結合箇所４を設けるとともに少なくとも一端を開放端５にして空気の排出と導入を良好にした構造の中間層２を、耐熱性繊維を素材とする織物８にゴム層９を付着した内外の表面層７，７で積層するとともに、この表面層７，７のゴム層９を中間層２に密着させる。
【選択図】図１

Description

本発明は耐熱性プレス用緩衝材に係り、詳しくは熱プレス盤と成形品との間に配置し、熱プレス盤や成形品の疵を防止するとともに均一な圧力と熱を伝える耐熱性プレス用緩衝材に関する。

耐熱性プレス用緩衝材は、熱プレス盤と成形品との間に配置して加圧成形時に熱プレス盤の疵防止や均一な圧力と熱を加えるために用いられており、クッション性、熱伝導性、耐久性が要求されている。従来からクラフト紙を５〜２０枚程度重ねたものが用いられていたが、使用回数も１〜５回程度であったため、耐久性が悪いために近年ほとんど使用されていない。

最近では、合成ゴムと織布、不織布等の繊維を積層したシートが使用されている。例えば、特許文献１には、クッション本体に離型性に富んだフッ素フィルム等を積層一体化したものが使用されており、クッション本体がフッ素ゴム原料に平均粒子径が１〜１００μｍのガラスビーズ、セラミックスパウダーにような無機材料、アラミドパウダー、シリコーンパウダー、フッ素樹脂パウダーにような樹脂パウダー等の充填剤、受酸剤、有機過酸化物等の加硫剤を配合したフッ素ゴム配合物を使用している。

また、特許文献２には、ガラス繊維クロスの両面にフッ素ゴム層を設け、更にその表面にアラミド繊維を設けたプレス用クッション材も開示されている。
特公平７−１２６１７号公報 特許第３２５９７４１号明細書

しかしながら、クッション本体と離型性を有するフッ素フィルムを積層一体化したプレス用クッション材では、離型性のよいフッ素フィルムを使用しているために使用頻度が増すにつれて、フッ素フィルムとクッション本体との界面が剥離する不具合が発生した。また、ガラス繊維クロスの両面にフッ素ゴム層を設けたクッション本体の表面層にアラミド繊維を用いたプレス用クッション材では、クッション性が良好であるが、表面が完全に被覆されていないため下層のゴムから発生した揮発物が成形品を汚染するという問題や、また初期の圧縮永久歪みが大きいため、耐久性に問題があった。

本発明は叙上の如き実状に鑑みこれに対処するもので、クッション性を良好にして圧縮永久歪みを小さくして耐久性を向上させた耐熱性プレス用緩衝材を提供することを目的とする。

本願請求項１記載の発明は、熱プレス盤と成形品との間に介在して用いる耐熱性プレス用緩衝材であり、２層の織物を分離しないように局部的に結合箇所を設けるとともに少なくとも一端を開放端にして空気の排出と導入を良好にした構造の中間層を、耐熱性繊維を素材とする織物にゴム層を付着した内外の表面層で積層するとともに、該表面層のゴム層を中間層に密着させたことを特徴とするものである。特に、本発明の耐熱性プレス用緩衝材では、中間層に空気の排出と導入を良好にした分離しない２層の織物を使用することによって、クッション性を良好にし、しかも圧縮歪を小さくして耐久性を向上させることができる。

本願請求項２記載の発明は、該表面層のゴム層が中間層の織物へ染み込んでいないことを特徴にしており、内部空間が確保されるためにクッション性が一段と向上する。

本願請求項３記載の発明は、中間層が一定間隔に二重織りを行うことにより結合させた袋状織りであり、少なくとも一端を開放端にして空気の排出と導入を良好にした構造になっていることを特徴にするもので、袋織りと二重織りとを融合させたものである。即ち、袋織りにおいて一定間隔に二重織りを行うことにより結合させたものであり、縫製工程が不要になる。

本願請求項４記載の発明は、中間層が２枚の織物を重ねて局部的に縫製し、少なくとも一端を開放端にして空気の排出と導入を良好にした構造になっていることを特徴とするもので、本願請求項３記載の中間層に比べて縫製工程が含まれるが、クッション性を良好にし、しかも圧縮歪を小さくして耐久性を向上させることができる。

本願請求項５記載の発明は、中間層で使用した織物の経糸と緯糸の密度がいずれも３０〜５０本／インチであることを特徴にしており、表面層のゴム層が中間層の織物へ染み込みにくくなってクッション性が一段と向上する。

本願請求項６記載の発明は、内外の表面層がガラス繊維そしてアラミド繊維から選ばれた少なくとも１種の耐熱性繊維を素材する織物にフッ素ゴムとシリコーンゴムから選ばれた少なくとも１種の耐熱性ゴムを付着したことを特徴にし、耐熱性を向上させることができる。

本願発明の耐熱性プレス用緩衝材では、中間層に内在する空気の排出と導入を良好にした分離しない２層の織物を使用することによって、クッション性を良好にし、しかも圧縮歪を小さくして耐久性を向上させることができる。更に、表面層のゴム層を中間層の織物へ染み込ませない場合には、クッション性が向上する。

以下に添付図面を参照し、本実施を説明する。図１は本発明の耐熱性プレス用緩衝材の断面図であり、本発明に係る耐熱性プレス用緩衝材１は、２層の織物３，３を完全に分離しないように所定間隔をおいて接合した複数の結合箇所４を設けるとともに少なくとも一端を開放端５にして空気の排出と導入を良好にした構造の中間層２を、耐熱性繊維を素材とする織物８にゴム層９を付着した内外の表面層７，７で積層するとともに、該表面層のゴム層９が中間層２に密着し、中間層２の織物３へ染み込んでいない状態になっている。表面層のゴム層９が中間層２の織物３へ染み込んだ場合でも、織物３同士が大きく密着せずに内部空間１１を確保する必要がある。

上記中間層２の織物３としては、具体的には図２に示すように５〜１０ｃｍの間隔で二重織りの結合箇所４を設けた縫製工程が不要な袋状織りであって袋織りと二重織りとを融合させたものであり、また図３に示すように２枚の平織物、綾織物を重ねて５〜１０ｃｍの間隔でミシンにより線状に縫製して結合箇所４を設けたものでもよく、更には図４に示すように５〜１０ｃｍの間隔で碁盤目状に点状の結合箇所４を設けることもできる。

上記中間層２は、ライン状に平行して配した結合箇所４によって形成した内部空間１１の空気を外部へ放出または導入を容易にするために織物３の少なくとも一端を開放端５にする必要があり、これによって耐熱性プレス用緩衝材１のクッション性と耐久性が向上する。

上記中間層２の織物３の繊維材料は、プレス成形時の使用環境が２００〜４００℃の温度条件で２０〜４０分の使用時間に耐える必要があり、具体的には商品名コーネックス、ノーメックス、ケブラー、テクノーラ、トワロン等のアラミド繊維、ガラス繊維、炭素繊維等の耐熱性繊維が使用される。また、織物３の経糸と緯糸の密度はいずれも３０〜５０本／インチ、好ましくは４０〜４５本／インチであり、この範囲であれば表面層のゴム層が中間層の織物へ染み込みにくくなってクッション性が一段と向上する。

内外の表面層７，７は、コート樹脂１３を付着したアラミド繊維、ガラス繊維、そして炭素繊維から選ばれた少なくとも１種の耐熱性繊維を素材する平織物、綾織物、編物などを含む織物８に、ゴム層９を付着したものである。コート樹脂１３としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、そしてポリイミド樹脂から選ばれた少なくとも１種の熱硬化性樹脂が使用される。

上記ゴム層９は緩衝材１のクッション性を発現させるもので、０．０５〜０．５０ｍｍの厚みを有している。上記ゴム層９に使用するゴムとしては、フッ素ゴム、シリコーンゴム等の耐熱性ゴムであり、フッ素ゴムはその原料として含フッ素アクリレートの重合体、フッ化ビニリデンの共重合体、含フッ素珪素ゴム、含フッ素ポリエステルゴムなどある。

このフッ素ゴムには、加硫剤としては有機過酸化物を含有しており、例えばジアシルパーオキサイド、パーオキシエステル、ジアリルパーオキサイド、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、２・５−ジメチル−２・５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）−ヘキサン−３，１・３−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ−イソプロピル）ベンゼン、１・１−ジ−ブチルパーオキシ−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン等があり、熱分解による１分間の半減期が１５０〜２５０℃のものが好ましい。その添加量はポリマー１００質量部に対して約０．２〜３．０質量部であり、好ましくは０．５〜１．５質量部である。
それ以外に必要に応じて充填剤、可塑剤、安定剤、加工助剤、着色剤のような通常のゴム配合物に使用されるものが含有される。

実施例１〜３
中間層として、５ｃｍ間隔で二重織りを行うことによりライン状の結合箇所を設けた袋状織物（帝人社製コーネックスからなる紡績糸２０番手４本を経糸と緯糸に使用し、実施例１として織物密度が経糸４３本／インチ、緯糸４０本／インチ、実施例２として織物密度が経糸４３本／インチ、緯糸３５本／インチ、実施例３として織物密度が経糸４３本／インチ、緯糸２８本／インチからなるそれぞれの布を使用し、上記結合箇所と交差する端部を開放端にしたものを使用した。

内外の表面層として、ガラス織物（カネボウ社製ＫＳ１９２４／ＫＡ）と有機過酸化物で加硫できるフッ素ゴム（エラストミックス社製のＳＦ７２０）を用意し、１４０℃において乾燥させたガラス織物の片面にフッ素ゴムをカレンダーロールによりコーティングし、厚さ０．２５ｍｍのゴム層を付着した。

表面層のゴム層を中間層に密着させるように、内外の表面層の間に中間層を介在させた後、ロートキュアーで温度１７０℃、時間２７分、ライン速度４．１ｍ／時間でこれらを加硫一体化して緩衝材を作製した。緩衝材の総厚みは２．００ｍｍであった。得られた緩衝材のクッション性評価と耐久性評価を下記方法で行った。その結果を表１に示す。

クッション性評価としては、得られた緩衝材を幅２０ｍｍ、長さ２０ｍｍ、厚さ２．００ｍｍの試料に切断し、この試料を圧縮歪試験機に設置して室温で１．０ｍｍ／分の速度で圧縮し、０．３ｍｍ圧縮した際の緩衝材にかかる圧縮応力を検出した。圧縮応力の小さい値の方がクッション性が良好であることを示す。

耐久性評価としては、幅５００ｍｍ、長さ５００ｍｍ、厚さ２．００ｍｍに切断した試料をプレスに設置し、２００℃、３０分、４０ｋｇ／ｃｍ^２の条件で２００回加圧を行った後、試料厚みを測定し、加圧前の試料厚みと比較してその厚み変化率を求めた。厚み変化率（％）は（加圧前の試料厚み−加圧後の試料厚み）を加圧前の試料厚みで除して求めたものである。

比較例１
中間層として厚さ１．９０ｍｍのアラミド繊維（帝人社製：コーネックス）よりなる基布補強ニードルパンチ不織布を使用した。そして、内外の表面層として実施例と同様のガラス織物（カネボウ社製ＫＳ１９２４／ＫＡ）と有機過酸化物で加硫できるフッ素ゴム（エラストミックス社製のＳＦ７２０）を用意し、１４０℃において乾燥させたガラス織物の片面にフッ素ゴムをカレンダーロールによりコーティングし、厚さ０．２５ｍｍのゴム層を付着した。上記の内外の表面層の間に中間層を介在して、実施例と同様にして緩衝材を作製した。

比較例２
アラミド繊維（帝人社製：コーネックス）よりなる織物（Ｃｏ１９１０）と有機過酸化物で加硫できるフッ素ゴム（エラストミックス社製のＳＦ７２０）を用意し、１４０℃において乾燥させたアラミド織物の片面にフッ素ゴムをカレンダーロールによりコーティングし、厚さ０．２５ｍｍのゴム層を付着したものを作製し、これを２層積層したものを実施例と同様にして緩衝材を作製した。

この結果、実施例１ではクッション性と耐久性がいずれも良好であり、特に中間層に用いた織物も織物密度が高いことから袋状織り内部へのゴムの染み出しがなく、袋状部分での内部空間によりクッション効果に優れている。また、実施例２，３では耐久性が優れているが、クッション性では実施例１に比べてやや低下している。これは実施例２，３における中間層に用いた織物の織物密度が実施例１に比べてやや小さいために、織物内部へゴムの染み込みが生じ、袋状である部分で局部的に一体化する傾向にあり、内部空間の容積が減少するためである。

比較例１ではクッション性と耐久性がいずれも劣っており、また比較例２ではクッション性は良いが、耐久性に劣っている。これは表層部まで織物を用いているため永久圧縮変形し易いことによる。

本発明に係る耐熱性プレス用緩衝材は、熱プレス盤と成形品との間に介在することによって、加圧成形時に熱プレス盤の疵を防止し、また均一な圧力と熱を与えるものである。

本発明の耐熱性プレス用緩衝材の断面図である。 本発明の耐熱性プレス用緩衝材に使用する中間層の断面斜視図である。 本発明の耐熱性プレス用緩衝材に使用する他の中間層の断面斜視図である。 本発明の耐熱性プレス用緩衝材に使用する更に他の中間層の断面斜視図である。

符号の説明

１ 耐熱性プレス用緩衝材
２ 中間層
３ 織物
４ 結合箇所
５ 開放端
７ 表面層
８ 織物
９ ゴム層
１１ 内部空間
１３ コート樹脂

Claims (6)

1. 熱プレス盤と成形品との間に介在して用いる耐熱性プレス用緩衝材であり、２層の織物を分離しないように局部的に結合箇所を設けるとともに少なくとも一端を開放端にして空気の排出と導入を良好にした構造の中間層を、耐熱性繊維を素材とする織物にゴム層を付着した内外の表面層で積層するとともに、該表面層のゴム層を中間層に密着させることを特徴とする耐熱性プレス用緩衝材。
2. 該表面層のゴム層が中間層の織物へ染み込んでいない請求項１記載の耐熱性プレス用緩衝材。
3. 中間層が一定間隔に二重織りを行うことにより結合させた袋状織りであり、少なくとも一端を開放端にして空気の排出と導入を良好にした構造になっている請求項１または２記載の耐熱性プレス用緩衝材。
4. 中間層が２枚の織物を重ねて局部的に縫製し、少なくとも一端を開放端にして空気の排出と導入を良好にした構造になっている請求項１または２記載の耐熱性プレス用緩衝材。
5. 中間層で使用した織物の経糸と緯糸の密度がいずれも３０〜５０本／インチである請求項１から４の何れかに記載の耐熱性プレス用緩衝材。
6. 内外の表面層が、ガラス繊維そしてアラミド繊維から選ばれた少なくとも１種の耐熱性繊維を素材する織物にフッ素ゴムとシリコーンゴムから選ばれた少なくとも１種の耐熱性ゴムを付着したものである請求項１から５の何れかに記載の耐熱性プレス用緩衝材。
   

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