JP3680218B2 - プレスパッド - Google Patents

Description

本発明は、低圧および高圧の単一段および多段プレス機を用いて、ラミネートシート、例えば装飾ラミネートまたはプリント回路基板を製造するためのラミネートプレス機で使用されるプレスパッドに関する。
本明細書に添付された図面のうちの図４に示されているように、単一段ラミネートプレス機では、プレス機の２つのプラテン２の間で、プレスするべきラミネートシートを、２枚の金属製当て板３と２枚のプレスパッド４との間に入れる。これらプレスパッド４は、当て板３の一方とプラテン２の一方との間に位置しており、かつクランプできるように、通常、プラテン２の寸法よりも若干大きくなっている。
プレスパッド４の目的は、ラミネートシート１の密度のバラツキを補償し、シート１のすべての部分に等しい圧力が加えられるようにすることである。また、プレスパッド４は、プレス機自体のプラテン２の表面の凹凸および圧力を受けたときのプラテン２の屈曲、すなわち弓状の曲がりを補償する。さらにこれにより、平らな均一な密度のラミネートの製造が容易となる。
従って、プレスパッドは、可撓性を有し、上記密度のバラツキ、およびプレス機のプラテンの表面の凹凸を補償できるよう、自然なバネ特性を有し、かつプレス加工を行った後に弛緩し、その形状を回復して再び使用できることが重要な用件である。プレスパッドが、プレス加工後に、自然に元の形状となるような性質を有していると、長い作動寿命が保証され、かつプレスパッドを交換する際に、プレス機を停止させる必要がなくなるので、重要である。
しかし、プレス機の目的は、加圧中にラミネートシートに熱を加えることであるので、プレスパッドが、プレス機のプラテンによりラミネートシートへ供給される熱を伝えることも重要である。このプレス機の作動温度は、通常２２０℃以下である。
従って、従来のプレスパッドは、通常、高耐熱性の非アスベスト系ヤーンと金属ワイヤとを密に織った組み合わせ体となっている。パッドからラミネートシートに良好に熱が伝えられるよう、金属ワイヤが組み込まれている。
これと対照的に、プレス加工後にパッドが弛緩するのに必要なバネ特性と可撓性をパッドに与えるように、非金属ヤーンも必要とされている。これら２つのタイプの材料の相対的比率は、特定目的のためのプレスパッドを計画する際に検討するべき事項となっている。通常、ケースごとに、必要な熱伝達性と可撓性との間で妥協を図らなければならない。
使用する金属ワイヤは、一般には銅または真ちゅうからなっており、一方、耐熱性ヤーンは、通常、芳香族ポリアミドファイバー、例えばケブラー（KEVLAR）またはノメックス（NOMEX）の商標でデュポン社により製造され、市販されているものが使用される。
金属ワイヤは、それ自体で織ることができるが、耐熱性ヤーンの周りを金属ストランドで包み、金属ストランドの周りを耐熱性ヤーンで包むことも一般的である。金属ワイヤを、紡織ファイバーでシースすることもある。
欧州特許公開第0493630号公報には、高圧段プレス機で使用するための従来のプレスパッドが記載されている。
このプレスパッドは、芳香族ポリアミドおよび金属加工糸の編まれた織物から製造されている。
欧州特許公開第0488071号公報には、別のプレスパッドが記載されている。このプレスパッドも、耐熱性有機ファイバー、例えばアラミドファイバー、フェノールファイバー、ポリエーテルエーテルケトンファイバーおよびポリフェニールスルホンファイバー並びに耐熱性無機ファイバー、例えばカーボンファイバー、グラスファイバーまたは金属ファイバーから製造される。
これら従来のプレスパッドで生じる問題の１つは、プレス加工後、プレスパッドが弛緩できず、最終的にその弾性およびバネ特性を失うほど、金属スレッドが織物構造体を平坦にしてしまうことである。
従来のプレスパッドの別の問題は、特定サイズおよび形状のラミネートシートのプレス加工のためにパッドを一旦使用すると、その後プレスされるシートにマークを残さないで、より大きな、または異なるフォーマットのシートに対して、パッドを再び使用することが一般に不可能となることである。
本発明の別の目的は、パッドの熱伝達能力と妥協を図ることなく、長期間にわたって、従来のパッドよりもより大きな弾性およびバネ特性を有するプレスパッドを提供することにある。本発明の別の目的は、プレスされるラミネートシートの形状変化の効果を緩和するプレスパッドを提供することにある。
本発明によれば、縦糸（Ｂ）および横糸（Ａ）の少なくとも一方の、かなりの部分がシリコーンエラストマーを含んでいることを特徴とする、耐熱性ストランドから構成された織布を含むラミネートプレス機で使用するためのプレスパッドが提供される。
プレスパッドにシリコーンエラストマーを使用することによる利点は、芳香族ポリエステルのような従来の材料よりも、プレスパッドを通る熱伝達性を大きく損なうことなく、圧縮荷重に対してかなり大きなバネ特性および抵抗力が得られることである。
更に、シリコーン自体も、バネ特性のある弾性材料であるので、プレスパッドのバネ特性および弾性は、その織物構造のみに依存しているわけではない。
従って、本発明によるプレスパッドは、その補償能力を失うまで、従来と同じように織られたパッドよりも長時間にわたって使用できる。また、プレスされるラミネートシートの形状の変化により容易に適合できる。
更に、従来のプレスパッドとは異なり、プレスパッド内のシリコーンが、パッド内に同様に存在する金属ワイヤによって切断された場合、パッドのバネ特性が大きく影響されないことも予想される。
シリコーンエラストマーは、好ましくは１.１ｇ／ｃｍ³〜１.４ｇ／ｃｍ³（これら値を含む）の範囲内の比重のものである。より詳細には、シリコーンエラストマーは好ましくは１.２０±０.０２ｇ／ｃｍ³の比重を有する。後者の範囲内のシリコーンエラストマーは、このような用途に対して最良の特性を示す。すなわち、作動寿命が長く、引裂強さが大きく、圧縮に対する弾性も良好であるという性質を合わせ持つ。
縦糸（Ｂ）または横糸（Ａ）の少なくとも一方は、シリコーン被覆された金属ワイヤを含み、他方の縦糸または横糸は、実質的に中実のシリコーンストランドを含む。
好ましくは、シリコーン被覆されたワイヤのシリコーンの肉厚は、少なくとも０.２ｍｍであり、シリコーン被覆されたワイヤの外径は、少なくとも１.０ｍｍである。
好ましくは、ワイヤは、ストランド状または編組状銅ワイヤを含み、各ワイヤストランドの径は、少なくとも０.０５ｍｍである。
好ましくは、ワイヤは、少なくとも７本のワイヤストランドから製造されたストランド状ワイヤを含んでいる。
好ましくは、シリコーンエラストマーを含む縦糸または横糸と異なる他方の縦糸または横糸は、銅合金のストランドを含んでいる。
次に、添付図面を参照して、本発明の実施例について説明する。
図１ａ〜図３ａは、本発明によるプレスパッドの製造で使用するための織物の組織の３つの例の断面図である。
図１ｂ〜図３ｂは、図１ａ〜図６ａに示された織物の組織のための織目図である。
図４は、単一段プレス機におけるラミネートシートと、プレスパッドの従来の構成を示す図である。
ラミネートプレス機で使用されるプレスパッドは、少なくとも２２０℃に対して耐熱性のある材料から製造された、密に織られた布から成っている。少なくとも縦糸、横糸、またはその双方のかなりの部分が、シリコーンエラストマーから成るストランドである。
この材料から製造されていない縦糸および横糸の残りは、ストランド状またはそれ以外の態様にできるワイヤーとして、または芳香族ポリアミドヤーンのような耐熱性ヤーンのラッピングとして、実質的に金属から製造される。
横糸は、シリコーンが被覆されたワイヤ、例えば銅ワイヤから成ることが好ましい。例えば、適当なシリコーンで被覆されたワイヤは、シリコーンで被覆されたニッケルメッキ銅ワイヤとすることができる。しかし、横糸は、固体のシリコーンストランドから製造することも可能である。
使用するシリコーンエラストマーのタイプは、製造されたプレスパッドの性能を最良にする上で重要である。１.１ｇ／ｃｍ³から１.４ｇ／ｃｍ³（これらの値を含む）の範囲内の比重を有するシリコーンエラストマーを使用できるが、圧縮下で十分に弾性的でなく、かつ過度に脆弱とならないような最良の性質を保つには、シリコーンエラストマーは、７０±５ＩＲＨＤの硬度を備えた１.２０±０.０２ｇ／ｃｍ³の比重を有することが好ましい。
また、例えばメートル当たり１５ｋＮの最小引裂強さ、および６ＭＰａの最小引張強さを備える高引裂強さのエラストマーであることが好ましい。かかるシリコーンエラストマーは、抗切断性で２２０℃までの作動温度で連続的に働くことができる。更に、このエラストマーは、種々のタイプのラミネートプレス機で必要な１５秒〜１２０分の範囲内のプレス時間で、ｃｍ²当たり２０ｋｇ〜１２０ｋｇの範囲の圧力に耐え、それから回復できる。
横糸にシリコーンが被覆されたワイヤを使用する場合、シリコーンの肉厚は少なくとも０.２ｍｍであり、シリコーンが被覆されたワイヤの全外径は、少なくとも１.０ｍｍであることが好ましい。ストランド状または編組状のワイヤも使用できる。この場合、ワイヤは少なくとも７本のワイヤストランドから成ることが好ましい。
かかるシリコーン被覆ワイヤは、従来通り、好ましくは中実金属ワイヤまたはストランド状金属ワイヤの上に押し出しすることにより製造できる。
シリコーン被覆された銅ワイヤを使用する場合、銅の酸化を防止するため銅ワイヤをメッキしてもよい。例えば上に示されているように、適当なシリコーン被覆ワイヤとしては、一般に電気配線で使用されているようなシリコーン被覆されたニッケルメッキ銅ワイヤがある。
これとは異なり、下記の理由から、このワイヤは、金属疲労に関連した問題を克服するために、ステンレススチールのワイヤであってもよい。しかし、これらの問題は、逆曲げ強さを示し、従って、金属疲労を受けにくく、電気配線に使用されている従来の銅ワイヤよりも大きな可撓性を有するマルチストランド状の銅ワイヤを使用することによっても克服できる。
例えば１０２本のストランドの銅ワイヤ（各々が少なくとも０.０５ｍｍ）を、先に説明したようにシリコーンで被覆し、先に述べたワイヤと同様な外側の寸法を有するワイヤを製造してもよい。この方法とは異なり、例えば銅ワイヤの６６本までのストランド（各々は少なくとも０.０７ｍｍを有する）のシリコーン被覆されたマルチストランド状銅ワイヤを使用することもできる。
パッドの縦ストランドに関し、プレスパッドでは、従来通り焼き戻しされた軟銅ワイヤが使用される。その理由は、銅ワイヤは脆性を有し、製織に適したストランドに容易に製造でき、良好な熱伝導体であるからである。その他の金属、例えばアルミまたは真ちゅうのような合金も使用できる。
本発明のプレスパッドでは、かかる金属ストランドも使用できるが、プレスパッドでプレス加工中にパッド内の金属ストランドが繰り返して平坦にされ、各プレス加工後に、シリコーンエラストマーの自然なバネ特性により以前の状態に戻るようバネ運動するという、プレスパッドにある大きな補償度の点で、金属ストランドは、時間的に金属疲労の症状を呈し得る。
焼き戻された軟銅は、この点に関し、このような症状を示しやすいので、プレスパッドの特定の用途に応じて、金属疲労に対し良好な抵抗力を示す他の材料を、全体または一部に使用し、パッドの縦ストランドを形成してもよい。例えば、ステンレススチールストランドまたは銅合金、特に銅と重金属、例えばカドミウムおよびジルコニウムとの、または鉄との合金を使用することもできる。
全体に対する第２金属の比率が銅合金、例えば全体に対するカドミウムの比率が１％である銅カドミウム合金は、金属の熱伝導特性とパッドとに大きな妥協を図ることなく、焼き戻された軟銅よりも大きな逆曲げ強度を発揮する。従って、このパッドの補償能力は、焼き戻された軟銅の相対的な可鍛性と比較した場合、銅合金の付加されたバネ特性によって改善されている。
非金属スプリング、例えば芳香族ポリアミドヤーン、またはポリエステルヤーンも、縦糸スプリングを形成するのに使用できる。金属ストランド、例えば銅またはステンレススチールのストランドを、従来どおり芳香族ポリアミドヤーンで包んでもよい。
金属疲労に対する耐久性を改善するため、横糸内で使用できるシリコーン被覆された銅ワイヤの外側を編むのに、ステンレススチールストランドを使用することもできる。織物の組織の縦糸内で、かかる編組状ストランドを使用することもできる。
縦糸および横糸で使用されるストランドのタイプは、上記のように、縦糸と横糸とで異なるタイプのストランドを使用できるが、縦糸を、実質的にシリコーンエラストマーから構成し、横糸を、実質的に金属製ストランドまたは他の耐熱性ヤーンから構成することも可能である。
次に、添付図面を参照して、プレスパッドの製造に使用するのに適した織物組織の３つの例について説明する。しかし、他の多くの織物の組織も使用できることは言うまでもない。
１つの特定のプレスパッドを選択することは、パッドを使用するべきプレス作業のタイプに大きく依存している。実施例のいずれでも、縦糸スレッドＡは、これまで説明したようなシリコーン被覆されたストランド状の銅ワイヤから成り、このワイヤは用途に適している場合には、ステンレススチールと共に編んでもよい。
縦糸スレッドＢは、ステンレススチールワイヤ、銅ワイヤ、従来通り芳香族ポリアミドヤーンで包まれた銅ワイヤ、芳香族ポリアミドヤーンまたはポリエステルヤーンから構成することが好ましい。
これら実施例を示す織物の組織の断面および織物の図が示されている。図１ａ〜図３ａを含む織物の組織の断面図では、横糸の断面が示されており、この横糸の間に、縦糸が相互に織られている。
図１ｂ〜図３ｂを含む織物の組織図では、垂直線が縦糸を示し、水平線が横糸を示す。縦糸と横糸との間の交差点ごとに、フィルインまたはクロス状の正方形は横糸の上に縦糸が乗っており、一方、ブランクの正方形は横糸が縦糸の上にあることを示している。いずれの場合でも、織物の組織図は、織物の少なくとも１つのラウンド（１循環）を示している。
実施例１．
図１ａおよび図１ｂに、この織物が示されている。この織物は、単一プライの平らな織物から成っている。この織物の特性は、次のとおりである。
デシメートル当たりの縦糸スレッドの数 ４５〜６５
デシメートル当たりの横糸スレッドの数 ３０〜４７
織布の重量（ｇ／ｍ²） ２０００〜５０００
織布の重み（ｍｍ） １.５〜２.５
実施例２および３．
図２ｂおよび図３ｂの対応する織物の組織図と共に、図２ａおよび図３ａに単一プライの簡単な綾織り組織図が示されている。ここで、縦糸ストランドは、一度に２本以上の横糸ストランドを上下に通過する。図２ａおよび図２ｂに示されるような、２／２の綾織り組織図では、縦糸スレッドＢは、２本の横糸スレッドＡを交互に上下に通過し、織布は、布の両面に同じ量の縦糸材料を有する。
同様に、図３ａおよび図３ｂに示されるような３／３の綾織り組織では、横糸ストランドＢが、３本の縦糸ストランドＡを交互に上下に通過する。
綾織り組織は、他の織物の組織よりもスムーズな表面で、極めてフレキシブルなプレスクッション性を与えるという利点を有している。これは、いくつかの用途において有利である。
２／２および３／３の綾織り組織の特性は、次のとおりである。
デシメートル当たりの縦糸スレッドの数 ６０〜７５
デシメートル当たりの横糸スレッドの数 ３０〜５５
織布の重量（ｇ／ｍ²） ２０００〜５０００
織布の重み（ｍｍ） ２.０〜３.０

Claims (14)

1. 金属ストランドを含む耐熱性ストランドから構成された織布を含む、ラミネートプレス機のプラテンと当て板の間で使用するためのプレスパッドであって、前記織布における縦糸(Ｂ)および横糸(Ａ)の少なくとも一方の少なくとも一部が、シリコーンエラストマーを含んでいることを特徴とする、プレスパッド。
2. 前記シリコーンエラストマーが、１．１〜１．４g/cm³(両端の値を含む)の範囲内の比重を有することを特徴とする、請求項１記載のプレスパッド。
3. 前記シリコーンエラストマーが、１．２０±０．０２g/cm³の比重を有することを特徴とする、請求項１または２記載のプレスパッド。
4. 前記シリコーンエラストマーが、１メートル当たり１５kNの最小引裂強さ、および６MPaの最小引張強さを有することを特徴とする、請求項２または３記載のプレスパッド。
5. 縦糸(Ｂ)および横糸(Ａ)の少なくとも一方が、実質的に中実のシリコーンストランドを含むことを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載のプレスパッド。
6. 前記縦糸(Ｂ)および横糸(Ａ)の少なくとも一方が、シリコーン被覆された金属ワイヤを含むことを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載のプレスパッド。
7. 前記シリコーン被覆された金属ワイヤにおけるシリコーンの肉厚が少なくとも０．２mmであり、この金属ワイヤの外径が、少なくとも１．０mmであることを特徴とする、請求項６記載のプレスパッド。
8. 前記シリコーン被覆された金属ワイヤが、ストランド状または編組状銅ワイヤを含み、各ワイヤストランドの径が、少なくとも０．０５mmであることを特徴とする、請求項６または７記載のプレスパッド。
9. 前記シリコーン被覆された金属ワイヤが、少なくとも７本のワイヤストランドからなるストランド状ワイヤを含むことを特徴とする、請求項６〜８のいずれかに記載のプレスパッド。
10. 前記シリコーン被覆された金属ワイヤの外面が、編組状ステンレススチールワイヤによって被覆されていることを特徴とする、請求項６〜９のいずれかに記載のプレスパッド。
11. 前記シリコーンエラストマーを含む縦糸(Ｂ)または横糸(Ａ)と異なる他方の横糸(Ａ)または縦糸(Ｂ)が、銅合金のストランドを含むことを特徴とする、請求項１〜１０のいずれかに記載のプレスパッド。
12. 前記銅合金が、銅と、カドミウム、ジルコニウムおよび鉄のうちの少なくとも1つとの合金を含むことを特徴とする、請求項１１記載のプレスパッド。
13. 前記横糸(Ａ)が、シリコーンエラストマーを含むストランドを含み、かつ前記縦糸(Ｂ)が、ステンレススチールワイヤ、銅ワイヤ、銅合金ワイヤ、芳香族ポリアミドヤーンで包まれた銅ワイヤ、芳香族ポリアミドヤーンで包まれたステンレススチールワイヤ、芳香族ポリアミドヤーンおよびポリエステルヤーンのうちの少なくとも1つを含むことを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載のプレスパッド。
14. 前記横糸(Ａ)が、シリコーン被覆された銅ワイヤを含むことを特徴とする、請求項１３記載のプレスパッド。

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