JP2023073905A - 熱プレス用クッション材 - Google Patents
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Abstract
【課題】反復使用された場合でも良好なクッション性を維持できる耐久性に優れた熱プレス用クッション材を提供する。【解決手段】クッション部１を有する熱プレス用クッション材１０であって、クッション部１は、経糸５ａ又は緯糸５ｂの少なくとも一方に合撚糸が用いられた織布５と、織布５を構成する繊維の表面に付着させたポリマー材料６と、を含む。織布５の経糸５ａ又は緯糸５ｂの少なくとも一方に用いられる合撚糸は、ガラス繊維からなる複数の嵩高糸を合撚して形成されている。【選択図】図１
Description
本発明は、熱プレス用クッション材に関する。
銅張積層板、フレキシブルプリント基板、多層板等のプリント基板、ＩＣカード、液晶表示板、セラミックス積層板、電子部品などの精密機器部品（以下、「積層板」と総称する）を製造する際には、プレス成形又は熱圧着などの熱プレスが行われる。
図８は、プリント基板等をプレス成形又は熱圧着するプレス装置を説明するための図である。このプレス装置は、対向する一対の熱盤１３、１３を備える。一対の熱盤１３、１３は、プリント基板等を加熱・加圧する手段である。プレス装置は、一対の熱盤１３、１３で、積層板材料である被プレス材１２を挟み込み、一定の圧力と熱とでプレスする。このとき、被プレス材１２に加えられる熱と圧力とを全面に亘って均一化するために、熱盤１３と被プレス材１２との間には、平板状のクッション材１１を介在させる。図８では、クッション材１１と被プレス材１２との間には、ステンレス製の鏡面板１４をさらに介在させている。
クッション材１１に要求される一般特性としては、熱盤１３及び被プレス材１２の持つ凹凸を吸収するクッション性、プレス面内全体に亘って熱盤１３から被プレス材１２に温度と圧力とを均一に伝達するための面内均一性、熱盤１３から被プレス材１２に効率良く熱を伝達するための熱伝達性、及び、プレス温度に耐えうる耐熱性等が挙げられる。
例えば、特許文献１には、経糸及び緯糸の少なくとも一方にガラス繊維からなる嵩高糸を用いた織布と、その織布に含浸されたゴムとからなる繊維－ゴム複合材料層を備えた熱プレス用クッション材が開示されている。この熱プレス用クッション材には、良好なクッション性が発揮されるように、繊維－ゴム複合材料層の内部に空隙が設けられている。
一般に、熱プレス用クッション材は繰り返し使用されるため、耐久性が要求される。特許文献１では、エアージェット加工により、単糸の開繊又は合撚糸の膨らませを行ない、毛糸のような膨らみを持たせた嵩高糸（バルキーヤーン）を織布に用いることで、織布の空隙率を高め、良好なクッション性を実現している。本発明者らは、エアージェット加工を多用してより膨らみを持たせ、嵩高糸の太さを太くすることで、クッション性、及び耐久性を高める試みを行った。しかしながら、この場合、エアージェット加工の多用でガラス繊維が折れてしまい、初期のクッション性は高いが、使用回数を重ねていくにつれ特性が大きく低下してしまい、熱プレス用クッション材の耐久性が悪くなってしまうことが分かった。
そこで、上記問題を鑑みて、本発明は、反復使用された場合でも良好なクッション性を維持できる耐久性に優れた熱プレス用クッション材を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明は、
クッション部を有する熱プレス用クッション材であって、
前記クッション部は、
経糸又は緯糸の少なくとも一方に合撚糸が用いられた織布と、
前記織布を構成する繊維の表面に付着させたポリマー材料と、
を含み、
前記合撚糸は、
ガラス繊維からなる複数の嵩高糸を合撚して形成されている、
ことを特徴とする。
クッション部を有する熱プレス用クッション材であって、
前記クッション部は、
経糸又は緯糸の少なくとも一方に合撚糸が用いられた織布と、
前記織布を構成する繊維の表面に付着させたポリマー材料と、
を含み、
前記合撚糸は、
ガラス繊維からなる複数の嵩高糸を合撚して形成されている、
ことを特徴とする。
本発明によれば、反復使用された場合でも良好なクッション性を維持できる耐久性に優れた熱プレス用クッション材を提供することができる。
以下、図面を参照して、本発明に係る熱プレス用クッション材について詳しく説明する。
［本実施形態に係る熱プレス用クッション材］
図１は、本実施形態に係る熱プレス用クッション材１０を示す。図１に示すように、熱プレス用クッション材１０は、少なくともクッション部１を備える。クッション部１は、織布５と、織布５を構成する繊維の表面に付着させたポリマー材料６とで構成される、シート状のクッション部材（クッションシート）である。クッション部１は、内部に空隙７を含む。
図１は、本実施形態に係る熱プレス用クッション材１０を示す。図１に示すように、熱プレス用クッション材１０は、少なくともクッション部１を備える。クッション部１は、織布５と、織布５を構成する繊維の表面に付着させたポリマー材料６とで構成される、シート状のクッション部材（クッションシート）である。クッション部１は、内部に空隙７を含む。
クッション部１において、織布５の経糸５ａ又は緯糸５ｂの少なくとも一方は、合撚糸である。合撚糸は、ガラス繊維からなる複数の嵩高糸（texturized yarn）を合撚して形成されている。以下、このような合撚糸を「嵩高糸複合撚糸」という。図１では、経糸５ａが通常のガラス繊維糸、緯糸５ｂが嵩高糸複合撚糸である。なお、経糸５ａも、緯糸５ｂと同様に嵩高糸複合撚糸であってもよい。
ここで、嵩高糸、及び、嵩高糸複合撚糸について説明する。
図２は、通常のガラス繊維糸１ａを示す図である。図３は、ガラス繊維からなる嵩高糸１ｂを示す図である。図４は、複数の嵩高糸を合撚した嵩高糸複合撚糸１ｃを示す図である。
図２に示すガラス繊維糸１ａは、単糸、複数の単繊維を集束させたロービング糸、又は、複数の単糸若しくはロービング糸を合撚した糸である。図３に示す嵩高糸１ｂは、図２に示すガラス繊維糸１ａとは異なり、ガラス糸を構成する短繊維同士が平行状態ではなく、絡み合い、乱れた状態で引きそろえられた占有面積の大きな糸である。言い換えれば、嵩高糸は毛糸のような膨らみを持つので、嵩高糸を用いた織布は、通常の織布とは異なり内部に多くの空隙を含んでいる。嵩高糸１ｂは、糸自体が空隙を多く含んでいるため、ポリマー材料を適度に含浸することができる。
嵩高糸１ｂは、ガラス繊維の糸をバルキー加工して得られるバルキーヤーン（bulked yarn）である。バルキーヤーンは、糸の開繊又は合撚糸の膨らませを行ない、毛糸のような膨らみを持たせた加工糸である。
また、嵩高糸１ｂとしては、バルキーヤーンのほか、ステープルヤーン（staple yarn）、スライバヤーン（sliver yarn）等を用いることができる。ステープルヤーンは、綿状のガラス短繊維を紡績して糸状にしたものである。スライバヤーンは、撚りのない嵩高の短繊維（スライバ：sliver）に撚りをかけて作る糸である。
本実施形態に係る嵩高糸１ｂは、ガラス繊維の単繊維が１０００本～１５０００本集束したものであることが好ましい。これは適度なクッション性と十分な耐久性とを得るためである。単繊維の本数は、１５００本以上がより好ましく、２０００本以上が更に好ましい。さらに、単繊維の本数は、１２０００本以下がより好ましく、１００００本以下が更に好ましい。また、嵩高糸が合撚糸である場合、その撚り数は、少なすぎると耐久性に劣るおそれが多く、多すぎるとクッション性が低下するおそれがあるため、ガラス繊維の長さ１インチあたり０．１～１０回が好ましく、０．５～５回がより好ましい。嵩高糸を構成するガラス繊維の単繊維の直径は３～１１μｍであることが好ましい。これは、３μｍ未満は製造上加工が難しく単繊維の必要数が多くなってしまい、１１μｍよりも太い場合は繊維が折れやすくなってしまい特性に悪影響を及ぼすためである。
一般的な合撚糸は、複数本の糸を撚り合せたものを意味するが、本発明の合撚糸である図４に示す嵩高糸複合撚糸１ｃは、図３に示す嵩高糸１ｂを複数本（図４では３本）合撚して形成されたものを意味する。すなわち、本発明に用いる嵩高糸複合撚糸は、嵩高糸を複数本合撚するのであって、例えば合撚糸をさらに合撚し、最後にバルキー加工した嵩高糸とは明確に区別される。なお、嵩高糸複合撚糸の単繊維の総本数は、良好なクッション性及び十分な耐久性を得るために、３０００本～１０００００本であることが好ましい。単繊維の本数は、４５００本以上がより好ましく、６０００本以上が更に好ましい。また、単繊維の本数は、８００００本以下がより好ましく、６００００本以下が更に好ましい。さらに、嵩高糸複合撚糸の撚り数は、例えば、嵩高糸の長さ１インチあたり１～４回とすることができる。
クッション部１のクッション性を上げるには、織布５の経糸５ａ又は緯糸５ｂの単繊維の本数を増やせばよいが、単に増やすだけでは、圧縮により容易に扁平化してしまい、クッション部１の耐久性が落ちる。そこで、本発明者らは、良好なクッション性と、十分な耐久性を得るために、織布５の経糸５ａ又は緯糸５ｂの少なくとも一方を、単に嵩高糸とするだけでなく、複数の嵩高糸をさらに合撚し、嵩高糸複合撚糸１ｃとした。
クッション部１はシート状物である。クッション部１の厚さは、小さすぎるとクッション性に劣るおそれがあり、厚すぎると熱伝達性に劣るおそれがある。このため、クッション部１の適切な厚さは、用途にもよるが、例えば、０．５～５．０ｍｍの範囲で設定するのがよい。また、２層以上のクッション部１を積層して用いる場合には、合計厚さを０．５～５．０ｍｍの範囲とするのがよい。
図１に戻る。クッション部１において、織布５を構成する繊維の表面には、ポリマー材料６が付着している。ポリマー材料６は、嵩高糸複合撚糸の持つ空隙７、及び、織り目の空隙７に適度に入り込んでいるが、空隙７を完全には塞いでいないため、クッション部１には空隙７が残存している。このため、本実施形態に係る熱プレス用クッション材１０は、良好なクッション性を発揮する。さらに、嵩高糸複合撚糸が織られており、織布の形状をとるので、不織布に比べて目付け精度が良好であり、面内均一性に優れたものとなる。また、織布の形状をとるので、不織布よりも厚みを小さくでき、熱伝達性にも優れたものとすることができる。
ポリマー材料６としては、特に制限はないが、合成ゴム又は合成樹脂を用いることができる。ポリマー材料６としては、具体的には、合成ゴムでは、フッ素ゴム、ＥＰＭ、ＥＰＤＭ、水素化ニトリルゴム、シリコーンゴム、アクリルゴム、ブチルゴム等を例示することができ、合成樹脂では、フッ素樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂等を例示することができる。ポリマー材料としては、プレス温度を超える熱分解温度（５％重量減少温度）と、ガラス転位温度とを持つものであることが好ましい。このような観点から、特に好ましいポリマー材料は、フッ素ゴム及びポリイミド樹脂である。
ポリマー材料は、ガラス繊維を保護するとともに繊維の接点（経糸と緯糸との接点のほか、嵩高糸を構成するフィラメント繊維同士の接点も含む）を結合している。このため、ポリマー材料６を用いた熱プレス用クッション材１０は、熱プレスに反復使用した場合のガラス繊維の破損を低減し、織布５のいわゆるヘタリを抑止することができ、良好なクッション性を維持できる。
（クッション部１のクッション性）
熱プレス用クッション材１０を、２３０℃の温度、０．０１ｋｇｆ／ｃｍ２の加圧力で圧縮したときの厚みをｔ１とし、２３０℃の温度、４０ｋｇｆ／ｃｍ２の加圧力で圧縮したときの厚みをｔ２とするとき、熱プレス用クッション材１０のクッション性Ｆｎは、（ｔ１－ｔ２）×１０００／ｔ２で表すことができる。
熱プレス用クッション材１０を、２３０℃の温度、０．０１ｋｇｆ／ｃｍ２の加圧力で圧縮したときの厚みをｔ１とし、２３０℃の温度、４０ｋｇｆ／ｃｍ２の加圧力で圧縮したときの厚みをｔ２とするとき、熱プレス用クッション材１０のクッション性Ｆｎは、（ｔ１－ｔ２）×１０００／ｔ２で表すことができる。
なお、熱プレス用クッション材１０を、上記のプレス試験条件で圧縮した時の厚みｔ１、ｔ２は、インストロン万能材料試験機（インストロン社製）、オートグラフ精密万能試験機（株式会社島津製作所製）などの圧縮機能を有する試験機によって測定することができる。
このようにして測定されたクッション性Ｆｎは、４００以上とするのが好ましい。このような範囲とすれば、熱プレス用クッション材１０に十分なクッション性を付与することができる。Ｆｎ値のより好ましい範囲は４２０以上であり、更に好ましい範囲は４５０以上である。
（嵩高糸複合撚糸の強熱減量）
織布５のヘタリを抑止して、熱プレス用クッション材１０が良好な特性を維持するために、クッション部１の織布５を構成する繊維の表面には、ポリマー材料６を付着させている。ポリマー材料６の付着量は、強熱減量試験を行った際、熱プレス用クッション材１０から取り出した、ポリマー材料６が付着した嵩高糸複合撚糸の強熱減量（LOI:Loss on Ignition）が、５～３０質量％となるようにすることが好ましい。なお、強熱減量は、８質量％以上とすることがより好ましい。また、強熱減量は、２５質量％以下とすることがより好ましい。強熱減量試験とは、熱プレス用クッション材１０から取り出した嵩高糸複合撚糸を高温に加熱して、ポリマー材料６の成分の一部を揮発させた後の嵩高糸複合撚糸の重量変化を測定する試験である。
織布５のヘタリを抑止して、熱プレス用クッション材１０が良好な特性を維持するために、クッション部１の織布５を構成する繊維の表面には、ポリマー材料６を付着させている。ポリマー材料６の付着量は、強熱減量試験を行った際、熱プレス用クッション材１０から取り出した、ポリマー材料６が付着した嵩高糸複合撚糸の強熱減量（LOI:Loss on Ignition）が、５～３０質量％となるようにすることが好ましい。なお、強熱減量は、８質量％以上とすることがより好ましい。また、強熱減量は、２５質量％以下とすることがより好ましい。強熱減量試験とは、熱プレス用クッション材１０から取り出した嵩高糸複合撚糸を高温に加熱して、ポリマー材料６の成分の一部を揮発させた後の嵩高糸複合撚糸の重量変化を測定する試験である。
強熱減量の試験方法としては、まず、熱プレス用クッション材から、５０ｍｍ四方の正方形のサンプルを採取し、そのサンプルから嵩高糸複合撚糸を１０本抜き取る。つまり、５０ｍｍの長さの嵩高糸複合撚糸を１０本用意する。これら試料を十分に乾燥させた後、るつぼに入れた状態で秤量する。このときの重さをｍａで表す。
次に、試料を入れたるつぼをマッフル炉に入れ、約１時間、約６５０℃で加熱した後、試料を入れたるつぼを秤量する。このときの重さをｍｂで表す。
るつぼの質量をｍｃで表すと、強熱減量LOIは、以下の式で表される。
LOI＝（ｍａ－ｍｂ）／（ｍａ－ｍｃ）×１００
LOI＝（ｍａ－ｍｂ）／（ｍａ－ｍｃ）×１００
［他の実施形態に係る熱プレス用クッション材］
熱プレス用クッション材１０は、少なくともクッション部１を備えておればよく、クッション部１のみであってもよい。熱プレス用クッション材１０のクッション部１は、１層でもよいし、複数層でもよい。
熱プレス用クッション材１０は、少なくともクッション部１を備えておればよく、クッション部１のみであってもよい。熱プレス用クッション材１０のクッション部１は、１層でもよいし、複数層でもよい。
図５は、他の実施形態に係る熱プレス用クッション材１０ａを示す図である。図５に示すように、熱プレス用クッション材１０ａにおいては、クッション部１の表面に接着層部３を介して、表層部２が積層されている。表層部２は、主として熱プレス用クッション材に離型性を付与するために設けられる。表層部２の材料としては、合成樹脂フィルムや、織布からなる基材の表面側に離型性樹脂を塗布したものなどが使用できる。特に、高温プレスに耐えるべく、高温使用時にも寸法安定性が少なく、変形、密着なく、離型性がよい材料を用いるのが好ましい。また、表層部２の厚さは、例えば、０．１～０．５ｍｍとするのが好ましい。また、接着層部３としては、クッション部１と同じポリマー材料を用いるのがよい。
図６は、他の実施形態に係る熱プレス用クッション材１０ｂを示す図である。図６に示すように、熱プレス用クッション材１０ｂにおいては、２層のクッション部１が接着シート部４を介して積層されている。また、各クッション部１の上下の表面には、それぞれ接着層部３を介して表層部２が積層されている。クッション部１は、ガラス繊維製の織布にポリマー材料を含浸させて構成されているため、その厚さには限界があるが、このように２層のクッション部１を積層する構成であれば、クッション部１の総厚さをさらに厚くできるというメリットがある。また、クッション部１間の接着は、単に接着剤のみで行うこともできるが、この場合、クッション部１の織り目の隙間が接着剤で埋まり、クッション性が低下する場合がある。このため、接着シート部４を用いるのが好ましい。なお、接着シート部４は、例えば、通常のガラス繊維糸１ａで構成される平織りの織布に接着剤を塗布した、シート状の接着層である。この接着剤としては、クッション部１と同様にポリマー材料を用いるのがよい。側面からの繊維ほつれ、毛羽の脱落を防ぐため、製造された熱プレス用クッション材の側面を耐熱樹脂で被覆してもよい。
［実施形態に係る熱プレス用クッション材の製造方法］
まず、経糸又は緯糸の少なくとも一方が、嵩高糸複合撚糸である織布を用意する。嵩高糸複合撚糸は、ガラス繊維からなる嵩高糸（ガラスバルキーヤーン）を複数合撚して形成される。織布の織り方には、限定はなく、例えば、平織り、綾織、その他の公知の織りを採用できる。
まず、経糸又は緯糸の少なくとも一方が、嵩高糸複合撚糸である織布を用意する。嵩高糸複合撚糸は、ガラス繊維からなる嵩高糸（ガラスバルキーヤーン）を複数合撚して形成される。織布の織り方には、限定はなく、例えば、平織り、綾織、その他の公知の織りを採用できる。
次に、織布を構成する繊維の少なくとも表面にポリマー材料（フッ素ゴム又はポリイミド樹脂等）を付着させる。例えば、ポリマー材料がフッ素ゴムの場合、未加硫フッ素ゴムを所定の濃度で溶解してなる未加硫フッ素ゴム溶液に、織布を浸漬した後、十分に乾燥させることにより、織布を構成する繊維の表面にフッ素ゴムを付着させ、クッション部（クッションシート）１を作製することができる。また、ポリマー材料がポリイミド樹脂である場合、例えば、所定の濃度のポリイミド樹脂ワニスを織布に塗布し、十分に乾燥させることにより、織布を構成する繊維の表面にポリイミド樹脂を付着させ、クッション部（クッションシート）１を作製することができる。
ポリマー材料の付着量は、例えば、２０～３００ｇ／ｍ２とするのがよい。ポリマー材料の付着量は、樹脂ロール、ゴムロール、金属ロール等にて絞ることにより調整することができる。また、ポリマー材料の付着量は、上記したように、強熱減量試験を行った際に、熱プレス用クッション材から取り出したポリマー材料が付着した嵩高糸複合撚糸の強熱減量が５～３０質量％となるようにすることが好ましい。
このようにして得られた、繊維の表面にポリマー材料が付着した織布は、繊維が固定され、カバーされた状態になるので、高温での使用においても、織布の形状、及び空隙を維持することできる。このため、繰り返し使用した場合でも、良好なクッション性が確保できる。
熱プレス用クッション材が、表層部（表層シート）２を有する場合には、例えば、基材となるシートの表面側となる片面に表層部２となるポリイミド樹脂を塗布し、乾燥させた後、接着面側となる他の面に接着層部３となるフッ素ゴム又はポリイミド樹脂を塗布し、乾燥させて得た表層シートを用いることができる。
熱プレス用クッション材が、接着シート部（接着シート）４を有する場合に、例えば、基材となるシートの両面にフッ素ゴム又はポリイミド樹脂を塗布し、乾燥して得た接着シート４を用いることができる。接着シート部４は、基材を有さないフィルムであってもよい。
熱プレス用クッション材が、複数のシート状物を積層した構造の場合、クッション部１と、他のシート状物を積層し（例えば、表層部（表層シート）２、クッション部（クッションシート）１、接着シート部４、クッション部（クッションシート）１、表層部（表層シート）２を積層し）、熱プレスによって一体化させることによって製造することができる。
本発明による熱プレス用クッション材は、プリント基板等の積層板の製造において、プレス成形又は熱圧着する際、従来と同様に図８に示すような方法で使用することができる。すなわち、熱盤１３と被プレス材１２との間に、本実施の形態の熱プレス用クッション材１０を介在させた状態で熱プレスを行うことにより、被プレス材１２に加えられる熱と圧力とを全面に亘って均一化することができる。
以下、実施例、及び比較例のクッション材を製造し、クッション性を調査した結果、及び、強熱減量試験を行った結果を示す。なお、実施例１～２および比較例１～４は表層シート及び接着シートを含んだ構成であり、比較例５は表層シート及び接着シートなどを含まず、クッションシートのみで構成されている。
（実施例１）
ガラスヤーン（Ｅガラス繊維、単繊維径６μｍ、単繊維総本数８００本、番手６７．５ｔｅｘ）を４本合撚しバルキー加工した嵩高糸を３本用意し、その３本の嵩高糸を合撚した嵩高糸複合撚糸（単繊維総本数９６００本）を用意した。その嵩高糸複合撚糸を織布の緯糸に用いた２重織りバルキーガラスクロスを、織布材料として用意した。そのガラスクロスにフッ素ゴムを含浸し、クッション基材とした。このクッション基材を２層分用意した。また、平織りガラスクロスの両面にフッ素ゴムをコーティングした接着シートを用意した。さらに、平織りガラスクロスの片面にポリイミド樹脂、反対面に接着用のフッ素ゴムをそれぞれ塗布した表層シートを２層分用意した。これらの材料を、上から表層シート、クッション基材、接着シート、クッション基材、表層シートの順に積層し、熱プレスにより一体化させて、熱プレス用クッション材のサンプルを得た。
ガラスヤーン（Ｅガラス繊維、単繊維径６μｍ、単繊維総本数８００本、番手６７．５ｔｅｘ）を４本合撚しバルキー加工した嵩高糸を３本用意し、その３本の嵩高糸を合撚した嵩高糸複合撚糸（単繊維総本数９６００本）を用意した。その嵩高糸複合撚糸を織布の緯糸に用いた２重織りバルキーガラスクロスを、織布材料として用意した。そのガラスクロスにフッ素ゴムを含浸し、クッション基材とした。このクッション基材を２層分用意した。また、平織りガラスクロスの両面にフッ素ゴムをコーティングした接着シートを用意した。さらに、平織りガラスクロスの片面にポリイミド樹脂、反対面に接着用のフッ素ゴムをそれぞれ塗布した表層シートを２層分用意した。これらの材料を、上から表層シート、クッション基材、接着シート、クッション基材、表層シートの順に積層し、熱プレスにより一体化させて、熱プレス用クッション材のサンプルを得た。
（実施例２）
ガラスヤーン（Ｅガラス繊維、単繊維径９μｍ、単繊維総本数４００本、番手６７．５ｔｅｘ）を用い、嵩高糸複合撚糸（単繊維総本数４８００本）とした以外は、実施例１と同様の方法により熱プレス用クッション材を作製し、サンプルを得た。
ガラスヤーン（Ｅガラス繊維、単繊維径９μｍ、単繊維総本数４００本、番手６７．５ｔｅｘ）を用い、嵩高糸複合撚糸（単繊維総本数４８００本）とした以外は、実施例１と同様の方法により熱プレス用クッション材を作製し、サンプルを得た。
（比較例１）
実施例１と同じガラスヤーンを４本合撚しバルキー加工した嵩高糸（単繊維総本数３２００本）を、織布の緯糸に用いた２重織りバルキーガラスクロスを、織布材料として用意した。すなわち、用いた嵩高糸は嵩高糸複合撚糸としていない。そのガラスクロスにフッ素ゴムを含浸し、クッション基材とした。このクッション基材を６層分用意した。また、実施例１と同様の接着シートを５層分用意した。さらに、実施例１と同様の表層シートを２層分用意した。これらの材料を、上から表層シート、クッション基材、接着シート、クッション基材、接着シート、クッション基材、接着シート、クッション基材、接着シート、クッション基材、接着シート、クッション基材、表層シートの順に積層し、熱プレスにより一体化させて、熱プレス用クッション材のサンプルを得た。
実施例１と同じガラスヤーンを４本合撚しバルキー加工した嵩高糸（単繊維総本数３２００本）を、織布の緯糸に用いた２重織りバルキーガラスクロスを、織布材料として用意した。すなわち、用いた嵩高糸は嵩高糸複合撚糸としていない。そのガラスクロスにフッ素ゴムを含浸し、クッション基材とした。このクッション基材を６層分用意した。また、実施例１と同様の接着シートを５層分用意した。さらに、実施例１と同様の表層シートを２層分用意した。これらの材料を、上から表層シート、クッション基材、接着シート、クッション基材、接着シート、クッション基材、接着シート、クッション基材、接着シート、クッション基材、接着シート、クッション基材、表層シートの順に積層し、熱プレスにより一体化させて、熱プレス用クッション材のサンプルを得た。
（比較例２）
ガラスヤーン（Ｅガラス繊維、単繊維径９μｍ、単繊維総本数７８００本、番手１３９０ｔｅｘ）をバルキー加工した嵩高糸を、織布の緯糸に用いた２重織りバルキーガラスクロスを、織布材料として用意した。すなわち、用いた嵩高糸は合撚しておらず、さらに嵩高糸複合撚糸としていない。この２重織りバルキーガラスクロスを用いて、実施例１と同様の構成とした熱プレス用クッション材のサンプルを得た。
ガラスヤーン（Ｅガラス繊維、単繊維径９μｍ、単繊維総本数７８００本、番手１３９０ｔｅｘ）をバルキー加工した嵩高糸を、織布の緯糸に用いた２重織りバルキーガラスクロスを、織布材料として用意した。すなわち、用いた嵩高糸は合撚しておらず、さらに嵩高糸複合撚糸としていない。この２重織りバルキーガラスクロスを用いて、実施例１と同様の構成とした熱プレス用クッション材のサンプルを得た。
（比較例３）
実施例１と同じガラスヤーンを２本合撚した糸を、４本合撚して得られた糸（単繊維総本数６４００本）にバルキー加工した嵩高糸を用意した。すなわち、嵩高糸を合撚した嵩高糸複合撚糸とするのではなく、合撚した糸にバルキー加工を施し、嵩高糸とした。その嵩高糸を、織布の緯糸に用いた２重織りバルキーガラスクロスを、織布材料として用意した。この２重織りバルキーガラスクロスを用いて、実施例１と同様の構成とした熱プレス用クッション材のサンプルを得た。
実施例１と同じガラスヤーンを２本合撚した糸を、４本合撚して得られた糸（単繊維総本数６４００本）にバルキー加工した嵩高糸を用意した。すなわち、嵩高糸を合撚した嵩高糸複合撚糸とするのではなく、合撚した糸にバルキー加工を施し、嵩高糸とした。その嵩高糸を、織布の緯糸に用いた２重織りバルキーガラスクロスを、織布材料として用意した。この２重織りバルキーガラスクロスを用いて、実施例１と同様の構成とした熱プレス用クッション材のサンプルを得た。
（比較例４）
クッション基材として、目付重量が４５０ｇ／ｍ２のポリメタフェニレンイソフタラミド製不織布を用いた。３層のクッション基材と、２層の実施例１で用いたものと同じ接着シートと、２層の実施例１で用いたものと同じ表層シートを用い、上から表層シート、クッション基材、接着シート、クッション基材、接着シート、クッション基材、表層シートの順に積層し、熱プレスにより一体化させて、熱プレス用クッション材のサンプルを得た。
クッション基材として、目付重量が４５０ｇ／ｍ２のポリメタフェニレンイソフタラミド製不織布を用いた。３層のクッション基材と、２層の実施例１で用いたものと同じ接着シートと、２層の実施例１で用いたものと同じ表層シートを用い、上から表層シート、クッション基材、接着シート、クッション基材、接着シート、クッション基材、表層シートの順に積層し、熱プレスにより一体化させて、熱プレス用クッション材のサンプルを得た。
（比較例５）
目付重量が１９０ｇ／ｍ２のクラフト紙を２０枚重ねて、熱プレス用クッション材のサンプルを得た。
目付重量が１９０ｇ／ｍ２のクラフト紙を２０枚重ねて、熱プレス用クッション材のサンプルを得た。
各種熱プレス用クッション材について下記の要領でプレス耐久性試験を行い、試験前後の厚さ、及びクッション性の変化を測定した。その結果を表１に示す。
［プレス耐久性試験条件］
加圧力 ：４０ｋｇｆ／ｃｍ２
加圧時間：７５分
温度 ：２３０℃
加熱時間：６０分（３０分間で２５℃から所定温度まで昇温し、その状態を３０分間保持）
冷却時間：１５分
サンプルサイズ：２８０ｍｍ角
プレス機：１５０ｔテストプレス機（関西ロール株式会社製）
［プレス耐久性試験条件］
加圧力 ：４０ｋｇｆ／ｃｍ２
加圧時間：７５分
温度 ：２３０℃
加熱時間：６０分（３０分間で２５℃から所定温度まで昇温し、その状態を３０分間保持）
冷却時間：１５分
サンプルサイズ：２８０ｍｍ角
プレス機：１５０ｔテストプレス機（関西ロール株式会社製）
（クッション性の評価方法）
各種サンプルについて、プレス前、並びに、１回、１０回、５０回、１００回、及び２００回のプレス後それぞれでのクッション性を評価した。なお、比較例５のサンプルについては、プレスの繰り返しに耐えられる熱プレス用クッション材ではないため、プレスは１回のみとした。各種サンプルに、下記の加圧試験を行った。そして、０．０１ｋｇｆ／ｃｍ２の加圧力で圧縮したときの厚みｔ１と、４０ｋｇｆ／ｃｍ２の加圧力で圧縮したときの厚みｔ２との差（μｍ）により圧縮クッション性Ｆｎを求めた。その結果を表１に示す。図７は、表１をグラフ化したものである。
加圧力 ：４０ｋｇｆ／ｃｍ２
温度 ：２３０℃
予熱 ：０．０５ｋｇｆ／ｃｍ２の加圧条件で２分間
加圧速度：１ｍｍ／ｍｉｎ
サンプルサイズ ：２５ｍｍφ
サンプル採取位置：耐久性試験用サンプルの、端から５ｃｍ以上離れた位置から１か所
試験装置：インストロン万能材料試験機 ５５６５型（インストロン ジャパン カンパニィリミテッド製）
各種サンプルについて、プレス前、並びに、１回、１０回、５０回、１００回、及び２００回のプレス後それぞれでのクッション性を評価した。なお、比較例５のサンプルについては、プレスの繰り返しに耐えられる熱プレス用クッション材ではないため、プレスは１回のみとした。各種サンプルに、下記の加圧試験を行った。そして、０．０１ｋｇｆ／ｃｍ２の加圧力で圧縮したときの厚みｔ１と、４０ｋｇｆ／ｃｍ２の加圧力で圧縮したときの厚みｔ２との差（μｍ）により圧縮クッション性Ｆｎを求めた。その結果を表１に示す。図７は、表１をグラフ化したものである。
加圧力 ：４０ｋｇｆ／ｃｍ２
温度 ：２３０℃
予熱 ：０．０５ｋｇｆ／ｃｍ２の加圧条件で２分間
加圧速度：１ｍｍ／ｍｉｎ
サンプルサイズ ：２５ｍｍφ
サンプル採取位置：耐久性試験用サンプルの、端から５ｃｍ以上離れた位置から１か所
試験装置：インストロン万能材料試験機 ５５６５型（インストロン ジャパン カンパニィリミテッド製）
なお、クッション性は、Ｆｎ値が４００以上のものを良好として評価し、耐久性は、１０回プレス後のＦｎ値が４００以上のものを良好として評価した。
また、各種熱プレス用クッション材について強熱減量試験を行い、試験後の強熱減量を測定した。その結果を表１に併記した。なお、強熱減量試験は、織布を用いている実施例１～２と、比較例１～３について行った。
表１に示すように、本発明の条件を満たす実施例１、２においては、いずれのプレス回数においても、Ｆｎが４００以上となる良好なクッション性を有していた。一方、比較例１では、複数回のプレスを実施してもクッション性が低下しにくく、耐久性の面では優れているものの、クッション性自体が低い結果となった。比較例５では、クッション性も耐久性も低い結果となった。また、比較例２～５では、初期のクッション性は高いものの、一回の試験でもクッション性が極端に低下し、１０回のプレス後には、Ｆｎが４００を下回る結果となり、繰り返し使用した場合に安定したクッション性が得られないものであった。
また、表１に示すように、本発明の条件を満たす実施例１、２においては、強熱減量が５～３０質量％となっていることがわかる。
本発明によれば、反復使用した場合でも良好なクッション性を維持できる熱プレス用クッション材を提供することができる。
１ クッション部
１ａ ガラス繊維糸
１ｂ 嵩高糸
１ｃ 嵩高糸複合撚糸
２ 表層部
３ 接着層部
４ 接着シート部
５ 織布
５ａ 経糸
５ｂ 緯糸
６ ポリマー材料
７ 空隙
１０ 熱プレス用クッション材
１１ クッション材
１２ 被プレス材
１３ 熱盤
１４ 鏡面板
１ａ ガラス繊維糸
１ｂ 嵩高糸
１ｃ 嵩高糸複合撚糸
２ 表層部
３ 接着層部
４ 接着シート部
５ 織布
５ａ 経糸
５ｂ 緯糸
６ ポリマー材料
７ 空隙
１０ 熱プレス用クッション材
１１ クッション材
１２ 被プレス材
１３ 熱盤
１４ 鏡面板
Claims (5)
- クッション部を有する熱プレス用クッション材であって、
前記クッション部は、
経糸又は緯糸の少なくとも一方に合撚糸が用いられた織布と、
前記織布を構成する繊維の表面に付着させたポリマー材料と、
を含み、
前記合撚糸は、
ガラス繊維からなる複数の嵩高糸を合撚して形成されている、
熱プレス用クッション材。 - 前記ガラス繊維の単繊維の直径は、３～１１μｍである、
請求項１に記載の熱プレス用クッション材。 - 前記合撚糸を構成する単繊維の総本数は、３０００本～１０００００本である、
請求項１又は請求項２に記載の熱プレス用クッション材。 - ２３０℃、０．０１ｋｇｆ／ｃｍ２の条件で前記熱プレス用クッション材を圧縮したときの厚さをｔ１、２３０℃、４０ｋｇｆ／ｃｍ２の条件で前記熱プレス用クッション材を圧縮したときの厚さをｔ２で表すと、下記（１）式から求められるＦｎは、４００以上である、
請求項１から請求項３の何れか一つに記載の熱プレス用クッション材。
Ｆｎ＝（ｔ1－ｔ2）×１０００／ｔ２・・・（１） - 前記熱プレス用クッション材から取り出した前記ポリマー材料が付着した前記合撚糸の強熱減量は、５～３０％である、
請求項１から請求項４の何れか一つに記載の熱プレス用クッション材。
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