JP4276425B2 - Releasable cushion sheet - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、離型性フィルム(フッ素樹脂フィルム)と弾性層とで構成された離型性に優れたクッションシートに関する。クッションシートの表面に形成されるフッ素樹脂フィルムは、クッションシート自体の離型性を高めるのに有用であり、このようなクッションシート(離型性クッションシート)は、例えば、基板とヒーターとの間に複数の素材を積層して圧着するに際して、該基板及びヒーターの間に挿入して使用される。
【0002】
【従来の技術】
クッションシートの表面を構成するフッ素樹脂フィルム[ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)フィルムなど]は、他の素材との親和性が低いため、クッションシートに離型性を付与するには有用であるが、反面、弾性層との密着性が劣る。従ってフッ素樹脂フィルムと弾性層との接合性(接着性)を高めることが必要不可欠である。
【0003】
例えば、フッ素樹脂フィルムの片面を化学エッチングした後、該エッチング面に未加硫エラストマーをラミネートしたシートが提案されている。しかし化学エッチングは経時的に処理効果が減少し生産性に問題がある他、エッチング剤を使用した作業は安全性の点でも問題があるため、エッチング剤を使用しないクッションシートが種々検討されている。
【0004】
すなわちフッ素樹脂フィルムと弾性層とを接着層で接着する技術が種々提案されている。例えば、特許文献1には、フッ素樹脂フィルムと耐熱性ゴム層との間にシリカ微粒子を介在させ、該シリカ微粒子によってフッ素樹脂フィルム及び耐熱性ゴム層間の濡れ性を向上させ、剥離強度を高める技術が開示されている。また特許文献2には、フッ素樹脂層の一面をプラズマ処理によって改質した後、シランカップリング剤を塗布し、該塗布面に未加硫エラストマー組成物を接着させて加熱・加圧する技術が開示されている。しかし接着層は、一般に硬質となってしまうため、クッションシート自体の屈曲性や柔軟性が乏しくなる。
【0005】
【特許文献1】
特開2001−315248号公報(請求項1、段落0020)
【特許文献2】
特開2001−79948号公報(請求項1)
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の様な事情に着目してなされたものであって、その目的は、接着のための特別な成分を使用することなく、離型性フィルム(フッ素樹脂フィルム)と弾性層とでクッションシートを構成する点にある。
【0007】
本発明の他の目的は、離型性フィルム(フッ素樹脂フィルム)と弾性層との接合性に優れ、しかも柔軟性にも優れたクッションシートを提供する点にある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、フッ素樹脂フィルム(離型層)に積層される弾性層として多孔質ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)樹脂と複合化させたエラストマーを使用すると、該フッ素樹脂フィルムと多孔質PTFE樹脂とは焼成によって高い接合性を示し、繰り返しの圧縮応力に対して高い耐久性を示すこと、そのため硬質層となる接着層を省略できることを見出し、本発明を完成した。
【0009】
すなわち上記目的を達成し得た本発明の離型性クッションシートは、多孔質ポリテトラフルオロエチレン樹脂(多孔質PTFE樹脂)と該多孔質PTFE樹脂の空孔を埋めるエラストマーから形成された弾性層と、
該弾性層の少なくとも片面に積層されたフッ素樹脂フィルムから成る離型層で構成されている。
【0010】
前記フッ素樹脂フィルムは、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)フィルムであるのが望ましい。PTFEは摩擦係数が小さく、離型層として有利である。また、一般にPTFEは薄層化するのが困難であるが、本発明ではPTFEを薄層化することも可能である。
【0011】
特に好ましいフッ素樹脂フィルムは、延伸多孔質PTFEの圧密化体である。PTFEを延伸多孔質化した後、圧密化すれば、フッ素樹脂フィルムを薄層化でき、離型性クッションシートの柔軟性を高めるのに有利である。またフッ素樹脂フィルムの強度を高めることもできる。
【0012】
好ましいフッ素樹脂フィルムの厚みは、例えば、1〜50μm程度である。
【0013】
前記エラストマーとしては、シリコーン系エラストマー(例えば、メチルシリコーン、フェニルシリコーンなど)、フッ素系エラストマー(フロロシリコーン、フロロエラストマー、パーフロロエラストマーなど)などが望ましい。これらはクッションシートの耐熱性及び離型性を高めるのに有利である。
【0014】
前記弾性層と離型層(フッ素樹脂フィルム)とは焼成によってフッ素樹脂同士が接合している。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明を具体的に説明するが、本発明はもとより図示例に限定される訳ではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。
【0016】
図1は2層タイプの離型性クッションシート3を示す概略断面図であり、具体的にはこのクッションシート3は1つの弾性層1と1つの離型層2で構成されており、この離型層2は1枚のフッ素樹脂フィルムで構成されている。また前記弾性層1は、多孔質ポリテトラフルオロエチレン樹脂(多孔質PTFE樹脂)とエラストマーから形成されており、エラストマーは多孔質PTFE樹脂の隙間(空孔部)を埋めている(以下、この弾性層1を特定弾性層と称する場合がある)。
【0017】
このようなクッションシート3は、特定弾性層1を構成する多孔質PTFE樹脂と、離型層2を構成するフッ素樹脂2とが共にフッ素系樹脂であるため、親和性に富んでいる。そのため互いに密着させながら焼成(加熱)することによって接合(接着)させることができ、クッションシート3の圧縮耐久性を確保することができる。しかも前記弾性層1とフッ素樹脂フィルム(離型層)2とを、接着剤層を介することなく、直接、接合(接着)することができるため、柔軟性に優れたクッションシート3を得ることができる。さらに前記弾性層1はエラストマーが多孔質PTFE樹脂で補強されているため、破断強度及び引裂強度を高めることができる。
【0018】
本発明のクッションシート3は、少なくとも一方の表面(外面)が離型層2で形成されている限り、層構成は特に限定されず、前記二層構造の他、三層構造以上であってもよい。例えば図2は三層タイプの一例を示す概略断面図であり、具体的には、1つの特定弾性層1の両側に離型層2が積層されている。ヒーターと基板との間に積層素材を挿入して圧着する際に、このクッションシート3をクッション材として使用すると、両面に離型層2が形成されているため、素材に対する離型性と、ヒーター又は基板に対する離型性の両方を確保できる。
【0019】
また弾性層1及び離型層2は、いずれも単層である必要はなく、複数の弾性層が重なって1つの弾性層を構成してもよく、複数の離型層が重なって1つの離型層を構成してもよい。
【0020】
例えば図3は三層タイプの他の例を示す概略断面図であり、特定弾性層1の両面に離型層2が積層されている点では前記図2の例と同じである。そしてこの例では中央の特定弾性層1が、元々物理的に異なっていた弾性層1a、1bが互いに接合(接着)されることにより、1つの特定弾性層1を構成している点で上記図2の例とは異なる。このようなクッションシート3は、後述するように、3層タイプ(より正しくは両面に離型層2が形成されているタイプ)のクッションシートを簡便かつ確実に製造するのに有利である。
【0021】
また本発明のクッションシート3は、必ずしも上記特定弾性層1及び離型層2のみから形成されている必要はなく、例えば上記図1のクッションシートの裏面(離型層2が積層されていない面)や、上記図3の弾性層1a及び1bの間などに、上記特定弾性層1とは異なる他の弾性層(通常の弾性層)を形成してもよい。このような層構成としても、特定弾性層を形成するエラストマーと通常の弾性層との間の親和性を利用することにより、特定弾性層と通常の弾性層とを接合(接着)することができ、クッションシートの柔軟性を担保できる。
【0022】
なお本発明において、離型層2を形成するフッ素樹脂フィルムの厚みは特に限定されないものの、薄いほど、クッションシート3の柔軟性を高めることができ、クッション性に優れるため好ましい。またフッ素樹脂フィルムが薄いほど、クッションシート3を屈曲させたときに弾性層1に対する追従性を高めることができ、フッ素樹脂フィルム2と弾性層1の剥離を防止できる。好ましいフッ素樹脂フィルム2の厚みは、例えば、1mm以下、より好ましくは0.1mm(100μm)以下、さらに好ましくは50μm以下、特に10μm以下である。なお薄い程、フッ素樹脂フィルムの製造が難しくなるため、前記厚みは通常1μm以上程度である。
【0023】
また離型層2の厚みも、上記フッ素樹脂フィルムの場合と同様の観点から、例えば、1mm以下、より好ましくは0.1mm(100μm)以下、さらに好ましくは50μm以下、特に10μm以下とするのが望ましい。なお離型層2が複数枚のフッ素樹脂フィルムから形成されている場合には、フッ素樹脂フィルムの厚みを上記範囲のうち薄めに設定することによって離型層2の厚みを上記範囲に制御することができる。
【0024】
クッションシート3の厚みもクッション性を確保できる限り特に限定されず、その用途に応じて適宜選択できる。厚みは、例えば、0.1mm以上(特に0.3mm以上)、20mm以下(例えば10mm以下、特に5mm以下)程度の範囲から選択できる。
【0025】
また本発明において、弾性層1を構成する多孔質PTFE樹脂としては、PTFEを延伸することによって得られる延伸多孔質PTFE樹脂が使用できる。延伸は、1軸延伸であってもよく2軸延伸であってもよい。1軸延伸多孔質PTFE樹脂は、ミクロ的には、延伸方向と略直交する細い島状のノード(折り畳み結晶)が存在し、このノード間を繋ぐようなすだれ状のフィブリル(前記折り畳み結晶が延伸により溶けて引き出された直鎖状の分子束)が延伸方向に配向している点に特徴がある。また2軸延伸多孔質PTFEは、フィブリルが放射状に拡がり、フィブリルを繋ぐノードが島状に点在して、フィブリルとノードとで分画された空間が多数存在するクモの巣状の繊維質構造となっている点にミクロ的な特徴がある。
【0026】
多孔質PTFEの空孔率は、延伸倍率等に応じて適宜調節でき、例えば、30%以上(好ましくは50%以上、さらに好ましくは70%以上)、95%以下(好ましくは93%以下、さらに好ましくは90%以下)程度である。空孔率が大きい程、エラストマーの浸入が容易となる。また空孔率が大きい程、その隙間を埋めるエラストマー量を多くできるため、クッションシート3の弾力性を高めることができる。一方、空孔率が小さい程、弾性層の表面に露出する多孔質PTFEの量(面積)を大きくできるため、弾性層(フッ素樹脂フィルム)2との接合性(接着性)を高めることができる。
【0027】
なお前記空孔率は、多孔質PTFEの質量Wと、空孔部を含むみかけの体積Vとを測定することによって求まる嵩密度D(D=W/V:単位はg/cm3)と、全く空孔が形成されていないときの密度Dstandard(PTFE樹脂の場合は2.2g/cm3)を用い、下記式に基づいて算出することができる。
【0028】
空孔率(%)=[1−(D/Dstandard)]×100
なお多孔質PTFEの平均孔径も延伸倍率等に応じて適宜調節でき、例えば、0.05〜5μm程度、好ましくは0.5〜1μm程度である。平均孔径が大きい程、エラストマーの浸入が容易となる一方、得られる弾性層1の強度は低下する傾向にある。平均孔径はコールターエレクトロニクス社のコールターポワメーターを用いて測定することができる。
【0029】
前記多孔質PTFE樹脂はフィルム状であることが多い。多孔質PTFE樹脂がフィルム状である場合には、弾性層1のクッション性を確保するための厚みを確保するため、複数枚を積層して使用するのが一般的である。
【0030】
弾性層1を構成するエラストマーは、多孔質PTFEの空孔に浸入して弾性を付与できる限り特に限定されず、例えば、天然ゴム系エラストマー、合成ゴム系エラストマー(イソプレン系エラストマー、クロロプレン系エラストマー、ブタジエン系エラストマー、スチレン−ブタジエン共重合体系エラストマー、ニトリル系エラストマー、アクリル系エラストマー、フッ素系エラストマー、シリコーン系エラストマー、スルフィド系エラストマー、ウレタン系エラストマー、ホスファゼン系エラストマーなど)、熱可塑性エラストマーなどの種々のエラストマーが使用でき、好ましくはクロロプレン系エラストマー、スチレン−ブタジエン共重合体系エラストマー、ニトリル系エラストマー、フッ素系エラストマー、シリコーン系エラストマー、ウレタン系エラストマー、ホスファゼン系エラストマーなどが使用できる。
【0031】
特に好ましいエラストマーは、耐熱性に優れたエラストマーである。耐熱性に優れたエラストマーは、得られるクッションシート3をヒーターによる圧着のためのクッションシートとして使用する際に特に有利である。耐熱性に優れたエラストマーとしては、例えば、シリコーン系エラストマー、フッ素系エラストマーなどが挙げられる。
【0032】
シリコーン系エラストマーとしては、例えば、メチル−ケイ素骨格を有するオルガノポリシロキサンの架橋体(メチルシリコーン系エラストマーなど)、芳香族炭化水素−ケイ素骨格を有するオルガノポリシロキサンの架橋体(フェニルシリコーン系エラストマーなど)が挙げられる。フッ素系エラストマーとしては、例えば、水素原子が残存していてもよいポリフルオロメチレンの架橋体(フロロエラストマー)、全ての水素原子がフッ素原子に置換されているポリフルオロメチレンの架橋体(パーフロロエラストマー)、フルオロアルキル基−ケイ素骨格を有するオルガノポリシロキサンの架橋体[フロロシリコーン系エラストマー;例えばジメチルシロキサンとメチルトリフルオロプロピルシロキサンとの結合構造を有するエラストマー、フッ素化ポリエーテル骨格がシリコーン架橋されているエラストマー(例えば、信越化学工業(株)の商品名「SIFEL」など)]などが挙げられる。
【0033】
離型層2を形成するフッ素樹脂フィルムとしては、フッ素系樹脂で構成されたフィルムであって離型性(非粘着性)に優れており、かつ弾性層1を形成するPTFEと焼成(加熱)によって接着できる程度の耐熱性を有する限り、種々のフィルムが使用できる。例えば、フッ素系樹脂としては、全ての水素原子がハロゲン原子に置換されているビニル系モノマー(以下、フッ素含有パーハロモノマーと称する)、例えば、テトラフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレンなどのフッ素含有パーハロアルキレン類;ヘキサフルオロプロピレンなどのフッ素含有パーハロアルキレンプロピレン類;トリフルオロメチルビニルエーテルなどのフッ素含有パーハロビニルエーテル類などの単独又は共重合体から選択できる。なお前記共重合体は、フッ素樹脂フィルムとして要求される上記特性を満足できる限り、他の共重合成分との共重合であってもよく、このような共重合成分としては、例えば、アルキレン類(特にエチレン)が多用される。上記のようなフッ素系樹脂は、離型性(非粘着性)に優れているため、焼成温度(約327℃)で炭化しないものを選択すれば、本発明のフッ素系樹脂として使用することができる。
【0034】
好ましいフッ素樹脂は、フッ素含有パーハロアルキレン類の単独重合体(PTFE、ポリクロロトリフルオロエチレンなど)、フッ素含有パーハロモノマー同士の共重合体[好ましくはPTFEと他のフッ素含有パーハロモノマーとの共重合体、例えば、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体(PFEP)、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)など]、フッ素含有パーハロアルキレン類とアルキレン類との共重合体[テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体(PETFE)など]などから選択できる。さらに好ましいフッ素樹脂は、PTFE、PFEP、PFAなど、特にPTFEである。PFEP、PFAは、弾性層に対する接合性(接着性)に優れており、有利である。一方、PTFEは接合性(接着性)には劣るものの、摩擦係数が小さい点で離型層として有利である。また、一般にPTFEは薄層化するのが困難であるが、本発明では後述するような圧密PTFEを使用することによって、PTFEを薄層化することも可能である。
【0035】
前記フッ素樹脂フィルムは、一般的には樹脂を一旦溶融化した後、ダイなどから押し出して製膜することによって得ることができるが、PTFEは溶融・製膜することができない。従ってフッ素樹脂としてPTFEを選択した場合、PTFEフィルムとしては、PTFEのモールディングパウダーを焼結することによって得られるPTFE樹脂成形体を薄く削ったもの(未延伸PTFE樹脂フィルムと称する)や、一旦、PTFEのファインパウダーをペースト状にした成形体を延伸した後、該延伸多孔質PTFE樹脂を圧縮して圧密化したもの(圧密PTFE樹脂フィルムと称する)であるのが望ましい。圧密PTFE樹脂フィルムは、未延伸PTFE樹脂フィルムに比べて、破断強度及び引裂強度に優れている。そのためPTFEフィルムの薄層化を容易に達成することができる。
【0036】
圧密PTFEフィルムの空孔率は、例えば、30%以下(0%を含む)、好ましくは20%以下、さらに好ましくは10%以下程度である。
【0037】
本発明では1枚のフッ素樹脂フィルムで離型層2を形成するのが一般的であるが、必要に応じて、複数枚のフッ素樹脂フィルムから1つの離型層2を形成してもよい。この場合、1種(同一種)のフッ素樹脂フィルムを複数枚重ね合わせることを排除するものではないが、2種以上の異なるフッ素樹脂フィルムを複数枚重ね合わせるのが好ましい。2種以上を重ね合わせる場合、離型層のうち弾性層側表面を構成するフッ素樹脂フィルムには、より接合性(接着性)に優れたフッ素樹脂フィルム(PFEPフィルム、PFAフィルムなど)を使用し、離型層のうち外面を構成するフッ素樹脂フィルムには、より離型性に優れたフッ素樹脂フィルム(PTFEフィルムなど)を使用するのが望ましい。
【0038】
なお離型層2を構成するフッ素樹脂フィルム同士は、焼成(加熱)によって接合(接着)できる。
【0039】
上述したような離型性クッションシート3は、以下のようにして製造することができる。例えば図1に示すクッションシートは、弾性層1のベースとなる多孔質PTFE樹脂層と、離型層2に使用する非多孔質フッ素樹脂フィルムを別々に製造した後、これらを密着させながら焼成(加熱)させ、次いで多孔質PTFE樹脂層の隙間(空孔部)をエラストマーで埋めることによって製造できる。焼成(加熱)後にエラストマーを充填(含浸)しているのは、エラストマーが焼成(加熱)によって劣化するのを防ぐためである。
【0040】
前記焼成(加熱)の温度は、PTFEの融点以上、具体的には327℃以上、特に350℃以上とするのが好ましい。なお焼成温度が高すぎると多孔質PTFE樹脂層(弾性層)及び/又はフッ素樹脂フィルム(離型層)が劣化するため、焼成温度は400℃以下、特に380℃以下とするのが好ましい。
【0041】
多孔質PTFE樹脂層の隙間(空孔部)をエラストマーで埋める方法は特に限定されないが、例えば、架橋前の原料ゴムと架橋剤(硬化剤)と必要により溶媒とを含む液状体(溶液、スラリーなど)を多孔質PTFE樹脂に含浸させ、次いで架橋(硬化)する方法、溶解及び/又は溶融によって低粘性の液状体としたエラストマーを多孔質PTFE樹脂に含浸させる方法などが挙げられる。
【0042】
なお弾性層1に使用する前記多孔質PTFE樹脂層は、通常、複数の多孔質PTFE樹脂フィルムを積層し、焼結(加熱)によって接合(接着)させたものを使用する。複数の多孔質PTFE樹脂フィルムを積層することにより、弾性層1の厚みを調製できる。
【0043】
また離型層2を形成するフッ素樹脂フィルムを複数枚積層する場合にも、焼結(加熱)によって互いに接着させておいてもよい。
【0044】
他のクッションシート3も、前記図1の製造方法をシート構成に合わせて適当に変更することによって製造できる。例えば図2に示すクッションシート3は、弾性層1のベースとなる多孔質PTFE樹脂層の両面に離型層(フッ素樹脂フィルム)2を積層した後、焼成(加熱)することによって接合(接着)し、次いで多孔質PTFE樹脂層の隙間をエラストマーで埋めることによって製造できる。
【0045】
また図3に示すクッションシート3は、例えば図1のクッションシートと同様の層構成を有するシート2枚(すなわち弾性層1a/離型層2からなるシートと、弾性層1b/離型層2からなるシート;ただし弾性層1a,1b中のエラストマーは未架橋のものであってもよい)を用意し、次いで両シートを弾性層1a,1b面が向き合うようにして積層し、適当な温度に加熱して溶着させるか又は未架橋エラストマーを架橋させ、弾性層1a,1b同士を接合(接着)することにより製造できる。このような製造方法によれば、クッションシート3の両側に離型層2が形成されているにも拘わらず、簡便に弾性層1にエラストマーを充填(含浸)でき、その効率を高めることができる。
【0046】
本発明のクッションシート3は、離型性に優れており、しかも耐久性と柔軟性にも優れるため、幅広い用途に好適に使用することができ、特にヒーターによる素材の圧着作業におけるクッションシートに好適に使用できる。
【0047】
【実施例】
以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はもとより下記実施例によって制限を受けるものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも勿論可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。
【0048】
実験例1
[延伸多孔質PTFEフィルム]
乳化重合によって得られたポリテトラフルオロエチレンの粉末(ファインパウダー)100質量部に、ソルベントナフサ22質量部を混合してペースト樹脂を得、このペースト樹脂をフィルム状にし、このフィルム状ペーストの成形体をソルベントナフサの沸点以上の温度(この実験例では200℃)に加熱してソルベントナフサを蒸発除去し、その後ポリテトラフルオロエチレンの融点以下の温度(この実験例では300℃)で、引き取り方向に2倍、該引き取り方向と直交する方向に10倍の2軸延伸して、厚さ50μm、空孔率80%の延伸多孔質PTFEフィルムを作製した。なお前記延伸は、1秒間に10%以上(この実験例では10%程度)の割合でフィルムが延びる速度で行った。
【0049】
[圧密PTFEフィルム]
上記多孔質PTFEフィルムを2枚重ね合わせた後、カレンダーロールを用いて加熱しながら加圧することにより(70℃、2.4kN/cm)空孔を圧潰し、厚さ約20μmの圧密PTFEフィルムを製造した。
【0050】
[離型性クッションシート]
図4に示すように、直径1,000mm、長さ1,500mmのステンレス製の中空マンドレル4に上記圧密PTFEフィルム2を1回巻き付け、余った部分をカットした後、カット端を両面粘着テープ5aで固定した(図4a参照)。次にこの上に上記延伸多孔質PTFEフィルム6を30回巻回した。余った部分をカットした後、カット端を両面粘着テープ5bで上記と同位置に固定した(図4b参照)。その後、この円筒状積層体7をオーブンに入れて温度365℃で60分間焼成(加熱)した。焼成後、オーブンから円筒状積層体7を取り出して室温まで冷却した。両面粘着テープで固定した箇所から積層体7を切り開き、次いで4辺の端部を切断除去することにより、片面に圧密PTFEフィルムを有する、長さ300mm×幅300mm×厚さ1.0mmのシート(A)を得た。
【0051】
別途、二液反応硬化型のシリコーンエラストマー(信越化学工業株式会社製;商品名「KE1031」)の主剤と硬化剤を1:1(質量比)で混合し、深さ1mm強となるようにトレイに入れた。このトレイに上記シート(A)を入れ、シート(A)全体を完全に浸し、室温で約1時間放置した。シート(A)の空孔部全体に混合物が含浸していることを目視にて確認した後(含浸後をシート(B)と称する)、シート(B)を取り出し、表面に付着している余分な混合物を拭き取った。この段階で、シート(B)の圧密PTFE部の表面には、拭き取りきれない僅かな混合物が付着していた。このシート(B)を温度80℃のオーブン中で180分間放置し、混合物を硬化させた。硬化前に圧密PTFE面に付着していたシリコーンエラストマーは、硬化後には容易に除去することができた。以上のようにして片面に厚さ20μmの圧密PTFEフィルムを有する図1に示すような離型性クッションシート(長さ300mm×幅300mm×厚さ1.0mm)を得た。
【0052】
得られたシートの離型性を以下のようにして評価した。
【0053】
[離型性]
前記クッションシートを裁断することにより、長さ100mm×幅25mmのサンプルシート4枚を得た。図5に示すように、長さ50mm×幅25mm×厚さ0.3mmのステンレス板10を2枚のサンプルシート11で挟んだ。この際、ステンレス板の片側の短辺及び両側の長辺が、それぞれサンプルシート11の片側の短辺及び両側の長辺と重なるようにしてステンレス板を挟み込み、温度150℃に加熱したプレス板で0.1MPaの荷重をかけ、24時間保持することにより、固着試験用積層板12を製造した。
【0054】
ステンレス板10を圧密PTFE2面で挟んだ場合(図5a)と、ステンレス板10をエラストマー含浸層1面で挟んだ場合(図5b)の両方の場合の固着試験用積層板12を準備し、図5cに示すように、積層板12の非積層側端部からシート11を剥離(引張速度:10mm/分)し、接着強度を調べた。
【0055】
エラストマー含浸層1面の接着強度が0.8N/25mmであったのに対し、圧密PTFE2面の接着強度は0N/25mmであり、離型性に優れていた。
【0056】
実験例2
実験例1と同様にして、混合物(エラストマー)を含浸した硬化前のシート(B)を2枚用意した。これらのシート(B)を、その多孔質PTFE面同士が向き合うようにして重ね合わせた。この状態では、圧密PTFE面は、重ね合わせたシート(B)の外面を形成している。次いで実験例1と同様にして混合物を硬化させることにより、両面に厚さ20μmの圧密PTFEフィルムを有する図3に示すような離型性クッションシート(長さ300mm×幅300mm×厚さ2.0mm)を得た。
【0057】
実験例3
延伸多孔質PTFEフィルムの巻回数を15回とする以外は実験例1と同様にして、片面に厚さ20μmの圧密PTFEフィルムを有する離型性クッションシート(長さ300mm×幅300mm×厚さ0.54mm)を得た。このクッションシートの圧縮耐久性(強度)を以下のようにして評価した。
【0058】
すなわち前記クッションシートを長さ50mm×幅50mmにカットすることによって得られるサンプルシートを、温度180℃に加熱した一対のプラテン間に挟んだ。このプラテンを介して前記サンプルシートに10MPaの圧縮荷重を1分間負荷した後、除荷した。この荷重・除荷作業を10回繰り返し、サンプルの外観を目視にて確認した。
【0059】
弾性層(延伸多孔質PTFEと含浸シリコーンエラストマーからなる層)及び圧密PTFEフィルム共に割れや亀裂は見られず、また弾性層/圧密PTFEフィルム間の剥離も認められず、接合(接着)強度に優れていた。
【0060】
実験例4
下記の4つのサンプルの破断強度及び引裂強度を、下記に示す引張試験及び引裂試験によって測定した。
【0061】
[サンプル]
サンプル1(弾性層):
実験例3によって得られたクッションシートから圧密PTFEフィルムを剥がし取ることによって得られる弾性層(厚さ:0.52mm)
サンプル2(弾性層):
市販のシリコーンエラストマー(厚さ:0.54mm、株式会社十川ゴム社製、商品名「シリコーンゴム K−125」)
サンプル3(離型層):
延伸多孔質PTFEフィルムを4枚重ね合わせること以外は実験例1と同様にして得られる圧密PTFEフィルム(厚さ0.042mm)
サンプル4(離型層):
市販の未延伸PTFEフィルム(焼結PTFEフィルム)(厚さ:0.55mm、淀川ヒューテック株式会社製「ヨドフロン PTFEフィルム」)
[引張試験]
JIS K6251で規定されるダンベル状3号形にサンプル1〜4を打ち抜いた。このダンベル試験片を引張速度200mm/分で引っ張り、試験片が破断したときの強度を調べた。
【0062】
[引裂試験]
図6に示すように、サンプル1〜4を長さ100mm×幅50mmの長方形状に裁断し、この長方形の短辺の中央からサンプルの中心に向けて長さ50mmのスリットを形成した。スリットの両側をつまみ、互いに逆方向となるように引張速度200mm/分で引っ張り、試験片が引き裂かれたときの負荷を測定した。
【0063】
結果を下記表1に示す。
【0064】
【表1】

Figure 0004276425
【0065】
表1から明らかなように、多孔質PTFEとシリコーンエラストマーから成る弾性層(サンプル1)はシリコーンエラストマー単体から成る弾性層(サンプル2)よりも耐破断特性及び耐引裂特性に優れている。また圧密PTFEフィルムから成る離型層(サンプル3)も未延伸PTFEフィルムから成る離型層(サンプル4)よりも耐破断特性及び耐引裂特性に優れている。
【0066】
そのため弾性層(サンプル1)と圧密PTFE(サンプル3)又は未延伸PTFE(サンプル4)とを組み合わせれば、シリコーンエラストマー単体(サンプル2)と未延伸フィルム(サンプル4)を組み合わせたときよりも格段に耐破断特性及び耐引裂特性が向上する。特に弾性層(サンプル1)と圧密PTFE(サンプル3)を組み合わせたときが最も耐破断特性及び耐引裂特性に優れる。
【0067】
実験例5
実験例1と同様にして得られる延伸多孔質PTFEフィルムを重ねることなくそのまま、カレンダーロールを用いて加熱しながら加圧することにより(70℃、2.4kN/cm)空孔を圧潰して、厚さ約10μmの圧密PTFEフィルムを製造した。
【0068】
この厚さ10μmの圧密PTFEフィルムを使用する以外は、実験例1〜3と同様にして、離型性クッションシートを製造した。
【0069】
【発明の効果】
本発明のクッションシートは、多孔質PTFE樹脂を有する弾性層とフッ素樹脂フィルムを使用しているため、接着剤を使用することなく弾性層と非多孔質フッ素樹脂フィルムとを確実に接合(接着)することができる。そのため耐久性(接合性)と柔軟性に優れたクッションシートを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明のクッションシートの一例を示す概略断面図である。
【図2】図2は本発明のクッションシートの他の例を示す概略断面図である。
【図3】図3は本発明のクッションシートのさらに他の例を示す概略断面図である。
【図4】図4は実験例の製造方法を説明するための概略斜視図である。
【図5】図5は実験例の剥離試験方法を説明するための概略断面図である。
【図6】図6は実験例の引裂試験方法を説明するための概略斜視図である。
【符号の説明】
1 弾性層
2 離型層(離型性フィルム)
3 クッションシート[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a cushion sheet made of a releasable film (fluororesin film) and an elastic layer and excellent in releasability. The fluororesin film formed on the surface of the cushion sheet is useful for enhancing the releasability of the cushion sheet itself. Such a cushion sheet (releasing cushion sheet) is, for example, between the substrate and the heater. When a plurality of materials are laminated and pressure-bonded to each other, they are inserted between the substrate and the heater and used.
[0002]
[Prior art]
The fluororesin film [polytetrafluoroethylene (PTFE) film, etc.] constituting the surface of the cushion sheet has a low affinity with other materials, and is useful for imparting release properties to the cushion sheet. On the other hand, the adhesion to the elastic layer is poor. Therefore, it is essential to improve the bondability (adhesiveness) between the fluororesin film and the elastic layer.
[0003]
For example, a sheet in which one side of a fluororesin film is chemically etched and then an unvulcanized elastomer is laminated on the etched side has been proposed. However, chemical etching has a problem in productivity due to a decrease in treatment effect over time, and work using an etchant also has a problem in terms of safety, so various cushion sheets that do not use an etchant have been studied. .
[0004]
That is, various techniques for bonding a fluororesin film and an elastic layer with an adhesive layer have been proposed. For example, Patent Document 1 discloses a technique in which silica fine particles are interposed between a fluororesin film and a heat resistant rubber layer, the wettability between the fluororesin film and the heat resistant rubber layer is improved by the silica fine particles, and the peel strength is increased. Is disclosed. Patent Document 2 discloses a technique in which one surface of a fluororesin layer is modified by plasma treatment, and then a silane coupling agent is applied, and an unvulcanized elastomer composition is adhered to the coated surface and heated and pressurized. Has been. However, since the adhesive layer is generally hard, the flexibility and flexibility of the cushion sheet itself are poor.
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2001-315248 A (Claim 1, paragraph 0020)
[Patent Document 2]
JP 2001-79948 A (Claim 1)
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made paying attention to the above circumstances, and its purpose is to use a release film (fluororesin film) and an elastic layer without using a special component for adhesion. It is in the point which constitutes a cushion sheet.
[0007]
Another object of the present invention is to provide a cushion sheet excellent in bondability between a release film (fluororesin film) and an elastic layer and excellent in flexibility.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive research in order to solve the above problems, the present inventors made a composite with porous polytetrafluoroethylene (PTFE) resin as an elastic layer laminated on a fluororesin film (release layer). It has been found that when an elastomer is used, the fluororesin film and the porous PTFE resin exhibit high bondability by firing, exhibit high durability against repeated compressive stress, and therefore an adhesive layer that becomes a hard layer can be omitted. The present invention has been completed.
[0009]
That is, the releasable cushion sheet of the present invention that has achieved the above-mentioned object includes a porous polytetrafluoroethylene resin (porous PTFE resin) and an elastic layer formed of an elastomer that fills the pores of the porous PTFE resin. ,
The release layer is composed of a fluororesin film laminated on at least one side of the elastic layer.
[0010]
The fluororesin film is preferably a polytetrafluoroethylene (PTFE) film. PTFE has a small friction coefficient and is advantageous as a release layer. In general, it is difficult to reduce the thickness of PTFE, but it is also possible to reduce the thickness of PTFE in the present invention.
[0011]
A particularly preferable fluororesin film is a consolidated body of expanded porous PTFE. If the PTFE is stretched and made porous and then consolidated, the fluororesin film can be thinned, which is advantageous for enhancing the flexibility of the releasable cushion sheet. Moreover, the intensity | strength of a fluororesin film can also be raised.
[0012]
A preferable thickness of the fluororesin film is, for example, about 1 to 50 μm.
[0013]
As the elastomer, silicone elastomers (for example, methyl silicone, phenyl silicone, etc.), fluorine elastomers (fluoro silicone, fluoroelastomer, perfluoroelastomer, etc.) and the like are desirable. These are advantageous for improving the heat resistance and releasability of the cushion sheet.
[0014]
The elastic layer and the release layer (fluororesin film) are bonded to each other by firing.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the illustrated examples, but may be implemented with appropriate modifications within a range that can meet the purpose described above and below. All of which are within the scope of the present invention.
[0016]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a two-layer type releasable cushion sheet 3. Specifically, the cushion sheet 3 is composed of one elastic layer 1 and one release layer 2. The mold layer 2 is composed of a single fluororesin film. The elastic layer 1 is formed of a porous polytetrafluoroethylene resin (porous PTFE resin) and an elastomer, and the elastomer fills a gap (hole portion) of the porous PTFE resin (hereinafter referred to as this elastic layer). Layer 1 may be referred to as a specific elastic layer).
[0017]
Such a cushion sheet 3 is rich in affinity because both the porous PTFE resin constituting the specific elastic layer 1 and the fluororesin 2 constituting the release layer 2 are fluororesins. Therefore, it can join (adhesion) by baking (heating), making it closely_contact | adhere, and the compression durability of the cushion sheet 3 can be ensured. Moreover, since the elastic layer 1 and the fluororesin film (release layer) 2 can be directly joined (adhered) without an adhesive layer, a cushion sheet 3 having excellent flexibility can be obtained. it can. Further, since the elastic layer 1 is reinforced with a porous PTFE resin, the elastic layer 1 can increase the breaking strength and tear strength.
[0018]
As long as at least one surface (outer surface) is formed of the release layer 2, the cushion sheet 3 of the present invention is not particularly limited in layer structure, and may have a three-layer structure or more in addition to the two-layer structure. Good. For example, FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an example of a three-layer type. Specifically, release layers 2 are laminated on both sides of one specific elastic layer 1. When the cushioning sheet 3 is used as a cushioning material when a laminated material is inserted and pressure-bonded between the heater and the substrate, the release layer 2 is formed on both sides, so that the releasability of the material and the heater Alternatively, both of the mold releasability with respect to the substrate can be secured.
[0019]
Further, the elastic layer 1 and the release layer 2 do not have to be single layers, and a plurality of elastic layers may overlap to constitute one elastic layer, or a plurality of release layers may overlap to form one release layer. A mold layer may be configured.
[0020]
For example, FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing another example of the three-layer type, which is the same as the example of FIG. 2 in that the release layer 2 is laminated on both surfaces of the specific elastic layer 1. In this example, the specific elastic layer 1 in the center forms one specific elastic layer 1 by joining (adhering) elastic layers 1a and 1b that are physically different from each other. This is different from the second example. As will be described later, such a cushion sheet 3 is advantageous for easily and reliably manufacturing a cushion sheet of a three-layer type (more correctly, a type in which the release layer 2 is formed on both sides).
[0021]
Further, the cushion sheet 3 of the present invention is not necessarily formed only from the specific elastic layer 1 and the release layer 2, for example, the back surface of the cushion sheet in FIG. 1 (the surface on which the release layer 2 is not laminated). ) Or another elastic layer (ordinary elastic layer) different from the specific elastic layer 1 may be formed between the elastic layers 1a and 1b in FIG. Even in such a layer structure, the specific elastic layer and the normal elastic layer can be bonded (adhered) by utilizing the affinity between the elastomer forming the specific elastic layer and the normal elastic layer. The flexibility of the cushion sheet can be secured.
[0022]
In the present invention, the thickness of the fluororesin film forming the release layer 2 is not particularly limited, but the thinner the thickness, the more flexible the cushion sheet 3 is, and the better cushioning properties are preferable. Further, the thinner the fluororesin film, the higher the followability to the elastic layer 1 when the cushion sheet 3 is bent, and the peeling between the fluororesin film 2 and the elastic layer 1 can be prevented. The thickness of the preferable fluororesin film 2 is, for example, 1 mm or less, more preferably 0.1 mm (100 μm) or less, further preferably 50 μm or less, particularly 10 μm or less. In addition, since manufacture of a fluororesin film becomes difficult, so that it is thin, the said thickness is about 1 micrometer or more normally.
[0023]
Further, the thickness of the release layer 2 is, for example, 1 mm or less, more preferably 0.1 mm (100 μm) or less, further preferably 50 μm or less, particularly 10 μm or less, from the same viewpoint as in the case of the fluororesin film. desirable. When the release layer 2 is formed of a plurality of fluororesin films, the thickness of the release layer 2 is controlled within the above range by setting the thickness of the fluororesin film to be thinner than the above range. Can do.
[0024]
The thickness of the cushion sheet 3 is not particularly limited as long as the cushioning property can be ensured, and can be appropriately selected according to the application. The thickness can be selected from a range of, for example, about 0.1 mm or more (particularly 0.3 mm or more) or 20 mm or less (for example, 10 mm or less, particularly 5 mm or less).
[0025]
In the present invention, as the porous PTFE resin constituting the elastic layer 1, an expanded porous PTFE resin obtained by stretching PTFE can be used. The stretching may be uniaxial stretching or biaxial stretching. Microscopically, uniaxially stretched porous PTFE resin has fine island-like nodes (folded crystals) that are substantially perpendicular to the stretching direction, and interdigital fibrils (the folded crystals are stretched). Is characterized in that the linear molecular bundles melted and drawn out by (1) are oriented in the stretching direction. Biaxially-stretched porous PTFE has a cobweb-like fibrous structure in which fibrils spread radially, nodes that connect the fibrils are dotted in islands, and there are many spaces divided between the fibrils and the nodes. There is a microscopic feature.
[0026]
The porosity of the porous PTFE can be appropriately adjusted according to the draw ratio and the like, and is, for example, 30% or more (preferably 50% or more, more preferably 70% or more), 95% or less (preferably 93% or less, further Preferably, it is about 90% or less. The greater the porosity, the easier the elastomer will enter. Moreover, since the amount of elastomer that fills the gap can be increased as the porosity increases, the elasticity of the cushion sheet 3 can be increased. On the other hand, the smaller the porosity is, the larger the amount (area) of porous PTFE exposed on the surface of the elastic layer can be, so that the bondability (adhesiveness) with the elastic layer (fluororesin film) 2 can be improved. .
[0027]
The porosity is determined by measuring the mass W of the porous PTFE and the apparent volume V including the pores, and the bulk density D (D = W / V: unit is g / cm). Three ) And density D when no pores are formed at all. standard (2.2 g / cm for PTFE resin Three ) And can be calculated based on the following formula.
[0028]
Porosity (%) = [1- (D / D standard ] X 100
The average pore diameter of the porous PTFE can be appropriately adjusted according to the draw ratio and the like, and is, for example, about 0.05 to 5 μm, preferably about 0.5 to 1 μm. The larger the average pore diameter, the easier the elastomer can enter, while the strength of the resulting elastic layer 1 tends to decrease. The average pore diameter can be measured using a Coulter Poire meter manufactured by Coulter Electronics.
[0029]
The porous PTFE resin is often in the form of a film. When the porous PTFE resin is in the form of a film, it is common to use a plurality of laminated layers in order to secure a thickness for securing the cushioning property of the elastic layer 1.
[0030]
The elastomer constituting the elastic layer 1 is not particularly limited as long as it can penetrate into the pores of the porous PTFE and impart elasticity, and examples thereof include natural rubber elastomers, synthetic rubber elastomers (isoprene elastomers, chloroprene elastomers, butadienes). Type elastomers, styrene-butadiene copolymer elastomers, nitrile elastomers, acrylic elastomers, fluorine elastomers, silicone elastomers, sulfide elastomers, urethane elastomers, phosphazene elastomers), thermoplastic elastomers, etc. Can be used, preferably chloroprene elastomer, styrene-butadiene copolymer elastomer, nitrile elastomer, fluorine elastomer, silicone elastomer , Urethane elastomer, such as phosphazene-based elastomers may be used.
[0031]
A particularly preferred elastomer is an elastomer having excellent heat resistance. An elastomer having excellent heat resistance is particularly advantageous when the resulting cushion sheet 3 is used as a cushion sheet for pressure bonding with a heater. Examples of the elastomer having excellent heat resistance include silicone elastomers and fluorine elastomers.
[0032]
Examples of silicone elastomers include crosslinked organopolysiloxanes having a methyl-silicon skeleton (such as methylsilicone elastomers), and crosslinked organopolysiloxanes having an aromatic hydrocarbon-silicon skeleton (such as phenylsilicone elastomers). Is mentioned. Examples of the fluorinated elastomer include, for example, a cross-linked polyfluoromethylene in which hydrogen atoms may remain (fluoroelastomer), and a cross-linked polyfluoromethylene in which all hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms (perfluoroelastomer). ), A crosslinked product of an organopolysiloxane having a fluoroalkyl group-silicon skeleton [fluorosilicone elastomer; for example, an elastomer having a bond structure of dimethylsiloxane and methyltrifluoropropylsiloxane, a fluorinated polyether skeleton being silicone-crosslinked Elastomers (for example, “SIFEL”, a trade name of Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)] and the like.
[0033]
The fluororesin film that forms the release layer 2 is a film made of a fluororesin and has excellent releasability (non-adhesiveness) and PTFE that forms the elastic layer 1 and firing (heating) Various films can be used as long as they have heat resistance to the extent that they can be bonded together. For example, as a fluorine-based resin, a vinyl-based monomer in which all hydrogen atoms are substituted with halogen atoms (hereinafter referred to as fluorine-containing perhalomonomer), for example, fluorine-containing perfluoroethylene such as tetrafluoroethylene and chlorotrifluoroethylene. Haloalkylenes; fluorine-containing perhaloalkylene propylenes such as hexafluoropropylene; fluorine-containing perhalovinyl ethers such as trifluoromethyl vinyl ether can be selected from homopolymers or copolymers. The copolymer may be copolymerized with other copolymer components as long as the above properties required for a fluororesin film can be satisfied. Examples of such copolymer components include alkylenes ( In particular, ethylene) is frequently used. Since the fluororesin as described above is excellent in releasability (non-adhesiveness), it can be used as the fluororesin of the present invention if one that does not carbonize at the firing temperature (about 327 ° C.) is selected. it can.
[0034]
Preferred fluororesins include homopolymers of fluorine-containing perhaloalkylenes (PTFE, polychlorotrifluoroethylene, etc.), copolymers of fluorine-containing perhalomonomers [preferably PTFE and other fluorine-containing perhalomonomers. Copolymer, such as tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (PFEP), tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA)], copolymer of fluorine-containing perhaloalkylenes and alkylenes It can be selected from a polymer [tetrafluoroethylene-ethylene copolymer (PETFE) and the like]. More preferable fluororesins are PTFE, such as PTFE, PFEP, and PFA. PFEP and PFA are advantageous because they have excellent bondability (adhesiveness) to the elastic layer. On the other hand, although PTFE is inferior in bondability (adhesiveness), it is advantageous as a release layer in that it has a small friction coefficient. In general, it is difficult to reduce the thickness of PTFE, but in the present invention, it is also possible to reduce the thickness of PTFE by using consolidated PTFE as will be described later.
[0035]
In general, the fluororesin film can be obtained by once melting the resin and then extruding it from a die or the like to form a film, but PTFE cannot be melted or formed into a film. Therefore, when PTFE is selected as the fluororesin, as the PTFE film, a PTFE resin molded body obtained by sintering PTFE molding powder is thinly cut (referred to as an unstretched PTFE resin film), or once PTFE. It is desirable that the molded body in which the fine powder is made into a paste is stretched and then the stretched porous PTFE resin is compressed and consolidated (referred to as a consolidated PTFE resin film). The consolidated PTFE resin film is superior in breaking strength and tear strength as compared to an unstretched PTFE resin film. Therefore, a thin layer of the PTFE film can be easily achieved.
[0036]
The porosity of the consolidated PTFE film is, for example, about 30% or less (including 0%), preferably about 20% or less, and more preferably about 10% or less.
[0037]
In the present invention, the release layer 2 is generally formed of one fluororesin film, but if necessary, one release layer 2 may be formed from a plurality of fluororesin films. In this case, it is not excluded to superimpose a plurality of one (same type) fluororesin films, but it is preferable to superimpose a plurality of two or more different fluororesin films. When stacking two or more types, out of the release layer Elastic layer side surface Is used for the fluororesin film constituting the outer surface of the mold release layer (PFEP film, PFA film, etc.). It is desirable to use a fluororesin film (such as a PTFE film) having excellent releasability.
[0038]
The fluororesin films constituting the release layer 2 can be joined (adhered) by firing (heating).
[0039]
The releasable cushion sheet 3 as described above can be manufactured as follows. For example, the cushion sheet shown in FIG. 1 is manufactured by separately manufacturing a porous PTFE resin layer serving as a base of the elastic layer 1 and a non-porous fluororesin film used for the release layer 2, and then firing them in close contact ( Heating) and then filling the gaps (holes) of the porous PTFE resin layer with an elastomer. The reason why the elastomer is filled (impregnated) after firing (heating) is to prevent the elastomer from being deteriorated by firing (heating).
[0040]
The firing (heating) temperature is preferably equal to or higher than the melting point of PTFE, specifically 327 ° C. or higher, particularly 350 ° C. or higher. If the firing temperature is too high, the porous PTFE resin layer (elastic layer) and / or the fluororesin film (release layer) deteriorates. Therefore, the firing temperature is preferably 400 ° C. or less, particularly preferably 380 ° C. or less.
[0041]
The method for filling the gaps (pores) in the porous PTFE resin layer with an elastomer is not particularly limited. For example, a liquid material (solution, slurry) containing raw rubber before crosslinking, a crosslinking agent (curing agent), and, if necessary, a solvent. And the like, followed by crosslinking (curing), and a method of impregnating the porous PTFE resin with an elastomer made into a low-viscosity liquid material by dissolution and / or melting.
[0042]
The porous PTFE resin layer used for the elastic layer 1 is usually a laminate of a plurality of porous PTFE resin films and bonded (adhered) by sintering (heating). The thickness of the elastic layer 1 can be adjusted by laminating a plurality of porous PTFE resin films.
[0043]
Further, when a plurality of fluororesin films forming the release layer 2 are laminated, they may be bonded to each other by sintering (heating).
[0044]
Other cushion sheets 3 can also be manufactured by appropriately changing the manufacturing method of FIG. 1 according to the seat configuration. For example, the cushion sheet 3 shown in FIG. 2 is bonded (adhered) by laminating a release layer (fluororesin film) 2 on both surfaces of a porous PTFE resin layer serving as a base of the elastic layer 1 and then firing (heating) it. Then, it can be manufactured by filling the gaps in the porous PTFE resin layer with an elastomer.
[0045]
Further, the cushion sheet 3 shown in FIG. 3 includes, for example, two sheets having the same layer configuration as the cushion sheet of FIG. 1 (that is, a sheet composed of the elastic layer 1a / release layer 2 and an elastic layer 1b / release layer 2). Prepared, but the elastomer in the elastic layers 1a and 1b may be uncrosslinked), and then the two sheets are laminated with the elastic layers 1a and 1b facing each other and heated to an appropriate temperature. The elastic layers 1a and 1b can be bonded (adhered) together by welding them together or by cross-linking uncrosslinked elastomer. According to such a manufacturing method, although the release layer 2 is formed on both sides of the cushion sheet 3, the elastic layer 1 can be easily filled (impregnated) with the elastomer, and its efficiency can be increased. .
[0046]
The cushion sheet 3 of the present invention is excellent in releasability and also excellent in durability and flexibility, so that it can be suitably used for a wide range of applications, particularly suitable for a cushion sheet in a material crimping operation with a heater. Can be used for
[0047]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited by the following examples, but may be appropriately modified within a range that can meet the purpose described above and below. Of course, it is possible to implement them, and they are all included in the technical scope of the present invention.
[0048]
Experimental example 1
[Stretched porous PTFE film]
A paste resin is obtained by mixing 22 parts by mass of solvent naphtha with 100 parts by mass of polytetrafluoroethylene powder (fine powder) obtained by emulsion polymerization, and the paste resin is formed into a film. Is heated to a temperature higher than the boiling point of the solvent naphtha (200 ° C in this experimental example) to evaporate and remove the solvent naphtha, and then in the take-off direction at a temperature below the melting point of polytetrafluoroethylene (300 ° C in this experimental example). The film was biaxially stretched 2 times and 10 times in the direction perpendicular to the take-off direction to produce a stretched porous PTFE film having a thickness of 50 μm and a porosity of 80%. The stretching was performed at a speed at which the film extended at a rate of 10% or more per second (about 10% in this experimental example).
[0049]
[Consolidated PTFE film]
After the two porous PTFE films are overlaid, the pores are crushed by applying pressure while heating using a calender roll (70 ° C., 2.4 kN / cm), and a consolidated PTFE film having a thickness of about 20 μm is obtained. Manufactured.
[0050]
[Releasable cushion sheet]
As shown in FIG. 4, the above-mentioned compacted PTFE film 2 is wound once around a stainless steel hollow mandrel 4 having a diameter of 1,000 mm and a length of 1,500 mm. (See Fig. 4a). Next, the stretched porous PTFE film 6 was wound thereon 30 times. After cutting the surplus part, the cut end was fixed to the same position as the above with the double-sided adhesive tape 5b (refer FIG. 4b). Thereafter, this cylindrical laminate 7 was put in an oven and baked (heated) at a temperature of 365 ° C. for 60 minutes. After firing, the cylindrical laminate 7 was taken out of the oven and cooled to room temperature. The laminated body 7 is opened from the place fixed with the double-sided adhesive tape, and then the ends of the four sides are cut and removed, whereby a sheet (300 mm long × 300 mm wide × 1.0 mm thick) having a consolidated PTFE film on one side ( A) was obtained.
[0051]
Separately, the main component of the two-component reaction curing type silicone elastomer (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd .; trade name “KE1031”) and the curing agent are mixed at a ratio of 1: 1 (mass ratio), and the tray has a depth of 1 mm or more. Put in. The sheet (A) was placed in this tray, and the entire sheet (A) was completely immersed and left at room temperature for about 1 hour. After visually confirming that the mixture is impregnated in the entire pores of the sheet (A) (after the impregnation is referred to as the sheet (B)), the sheet (B) is taken out, and the excess adhered to the surface The appropriate mixture was wiped off. At this stage, a slight mixture that could not be wiped off adhered to the surface of the consolidated PTFE portion of the sheet (B). This sheet (B) was left in an oven at a temperature of 80 ° C. for 180 minutes to cure the mixture. The silicone elastomer adhering to the consolidated PTFE surface before curing could be easily removed after curing. As described above, a releasable cushion sheet (length 300 mm × width 300 mm × thickness 1.0 mm) having a consolidated PTFE film having a thickness of 20 μm on one surface was obtained.
[0052]
The releasability of the obtained sheet was evaluated as follows.
[0053]
[Releasability]
By cutting the cushion sheet, four sample sheets having a length of 100 mm and a width of 25 mm were obtained. As shown in FIG. 5, a stainless plate 10 having a length of 50 mm × width of 25 mm × thickness of 0.3 mm was sandwiched between two sample sheets 11. At this time, the stainless steel plate is sandwiched between the short side and the long side on both sides of the stainless steel plate so as to overlap the short side and the long side on both sides of the sample sheet 11, respectively. The adhesion test laminate 12 was manufactured by applying a load of 0.1 MPa and holding for 24 hours.
[0054]
A laminate 12 for adhesion test is prepared for both the case where the stainless steel plate 10 is sandwiched between the two surfaces of the compacted PTFE (FIG. 5a) and the case where the stainless steel plate 10 is sandwiched between the one surface of the elastomer-impregnated layer (FIG. 5b). As shown to 5c, the sheet | seat 11 was peeled from the non-lamination side edge part of the laminated board 12 (tensile speed: 10 mm / min), and adhesive strength was investigated.
[0055]
The adhesive strength of one surface of the elastomer-impregnated layer was 0.8 N / 25 mm, whereas the adhesive strength of the consolidated PTFE 2 surface was 0 N / 25 mm, which was excellent in releasability.
[0056]
Experimental example 2
In the same manner as in Experimental Example 1, two sheets (B) before curing impregnated with the mixture (elastomer) were prepared. These sheets (B) were superposed with their porous PTFE surfaces facing each other. In this state, the consolidated PTFE surface forms the outer surface of the overlapped sheet (B). Next, by curing the mixture in the same manner as in Experimental Example 1, a releasable cushion sheet (length 300 mm × width 300 mm × thickness 2.0 mm) having a consolidated PTFE film with a thickness of 20 μm on both sides as shown in FIG. )
[0057]
Experimental example 3
A releasable cushion sheet (length 300 mm × width 300 mm × thickness 0) having a compacted PTFE film having a thickness of 20 μm on one side is the same as in Experimental Example 1 except that the number of windings of the stretched porous PTFE film is 15 times. .54 mm). The compression durability (strength) of this cushion sheet was evaluated as follows.
[0058]
That is, a sample sheet obtained by cutting the cushion sheet into a length of 50 mm and a width of 50 mm was sandwiched between a pair of platens heated to a temperature of 180 ° C. A 10 MPa compressive load was applied to the sample sheet through this platen for 1 minute and then unloaded. This loading / unloading operation was repeated 10 times, and the appearance of the sample was visually confirmed.
[0059]
The elastic layer (layer consisting of expanded porous PTFE and impregnated silicone elastomer) and the consolidated PTFE film are free from cracks and cracks, and there is no separation between the elastic layer and the consolidated PTFE film, resulting in excellent bonding (adhesion) strength. It was.
[0060]
Experimental Example 4
The breaking strength and tear strength of the following four samples were measured by the following tensile test and tear test.
[0061]
[sample]
Sample 1 (elastic layer):
Elastic layer (thickness: 0.52 mm) obtained by peeling the consolidated PTFE film from the cushion sheet obtained in Experimental Example 3
Sample 2 (elastic layer):
Commercially available silicone elastomer (thickness: 0.54 mm, manufactured by Togawa Rubber Co., Ltd., trade name “silicone rubber K-125”)
Sample 3 (release layer):
A consolidated PTFE film (thickness: 0.042 mm) obtained in the same manner as in Experimental Example 1 except that four stretched porous PTFE films are stacked.
Sample 4 (release layer):
Commercial unstretched PTFE film (sintered PTFE film) (thickness: 0.55 mm, “Yodoflon PTFE film” manufactured by Yodogawa Hutec Co., Ltd.)
[Tensile test]
Samples 1 to 4 were punched into a dumbbell shape No. 3 defined by JIS K6251. The dumbbell test piece was pulled at a pulling speed of 200 mm / min, and the strength when the test piece broke was examined.
[0062]
[Tear test]
As shown in FIG. 6, samples 1 to 4 were cut into a rectangular shape having a length of 100 mm and a width of 50 mm, and a slit having a length of 50 mm was formed from the center of the short side of the rectangle toward the center of the sample. Both sides of the slit were pinched and pulled at a pulling speed of 200 mm / min so as to be in opposite directions, and the load when the test piece was torn was measured.
[0063]
The results are shown in Table 1 below.
[0064]
[Table 1]
Figure 0004276425
[0065]
As can be seen from Table 1, the elastic layer (sample 1) made of porous PTFE and silicone elastomer is superior to the elastic layer (sample 2) made of silicone elastomer alone in terms of fracture resistance and tear resistance. Further, the release layer (sample 3) made of a consolidated PTFE film is also superior in fracture resistance and tear resistance than the release layer (sample 4) made of an unstretched PTFE film.
[0066]
Therefore, if the elastic layer (sample 1) and the consolidated PTFE (sample 3) or unstretched PTFE (sample 4) are combined, the silicone elastomer alone (sample 2) and the unstretched film (sample 4) are combined. In addition, the fracture resistance and tear resistance are improved. In particular, the combination of the elastic layer (sample 1) and the consolidated PTFE (sample 3) is most excellent in fracture resistance and tear resistance.
[0067]
Experimental Example 5
By stretching the porous porous PTFE film obtained in the same manner as in Experimental Example 1 while heating it using a calender roll as it is (70 ° C., 2.4 kN / cm), the pores are crushed and thickened. A consolidated PTFE film having a thickness of about 10 μm was produced.
[0068]
A releasable cushion sheet was produced in the same manner as in Experimental Examples 1 to 3, except that this 10 μm thick consolidated PTFE film was used.
[0069]
【The invention's effect】
Since the cushion sheet of the present invention uses an elastic layer having a porous PTFE resin and a fluororesin film, the elastic layer and the non-porous fluororesin film are reliably bonded (adhered) without using an adhesive. can do. Therefore, a cushion sheet excellent in durability (bondability) and flexibility can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic sectional view showing an example of a cushion sheet of the present invention.
FIG. 2 is a schematic sectional view showing another example of the cushion sheet of the present invention.
FIG. 3 is a schematic sectional view showing still another example of the cushion sheet of the present invention.
FIG. 4 is a schematic perspective view for explaining a manufacturing method of an experimental example.
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view for explaining a peeling test method of an experimental example.
FIG. 6 is a schematic perspective view for explaining a tear test method of an experimental example.
[Explanation of symbols]
1 Elastic layer
2 Release layer (Releasable film)
3 Cushion seat

Claims (10)

多孔質ポリテトラフルオロエチレン樹脂と該多孔質ポリテトラフルオロエチレン樹脂の空孔を埋めるエラストマーとから形成された弾性層と、
該弾性層の少なくとも片面に積層されたフッ素樹脂フィルムから成る離型層とで構成されていることを特徴とする離型性クッションシート。
An elastic layer formed of a porous polytetrafluoroethylene resin and an elastomer that fills the pores of the porous polytetrafluoroethylene resin;
A releasable cushion sheet comprising a release layer made of a fluororesin film laminated on at least one surface of the elastic layer.
前記フッ素樹脂フィルムは、ポリテトラフルオロエチレンフィルムである請求項1に記載の離型性クッションシート。The releasable cushion sheet according to claim 1, wherein the fluororesin film is a polytetrafluoroethylene film. 前記フッ素樹脂フィルムは、延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレンの圧密化体である請求項1に記載の離型性クッションシート。The releasable cushion sheet according to claim 1, wherein the fluororesin film is a consolidated body of stretched porous polytetrafluoroethylene. 前記離型層は1種のフッ素樹脂フィルムの単層体又は積層体である請求項1〜3のいずれかに記載の離型性クッションシート。The releasable cushion sheet according to any one of claims 1 to 3, wherein the release layer is a single layer or a laminate of one kind of fluororesin film. 前記離型層は2種以上のフッ素樹脂フィルムの積層体であり、
該離型層のうち弾性層側表面を構成するフッ素樹脂フィルムはテトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体及び/又はテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体で形成されており、
上記離型層のうち外面を構成するフッ素樹脂フィルムはポリテトラフルオロエチレンで形成されている請求項1〜3のいずれかに記載の離型性クッションシート。
The release layer is a laminate of two or more fluororesin films,
The fluororesin film constituting the elastic layer side surface of the release layer is formed of a tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer and / or a tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer,
The releasable cushion sheet according to any one of claims 1 to 3, wherein the fluororesin film constituting the outer surface of the release layer is formed of polytetrafluoroethylene.
前記フッ素樹脂フィルムの厚みが1〜50μmである請求項1〜5のいずれかに記載の離型性クッションシート。The releasable cushion sheet according to any one of claims 1 to 5, wherein the fluororesin film has a thickness of 1 to 50 µm. 前記エラストマーは、シリコーン系エラストマー及び/又はフッ素系エラストマーである請求項1〜6のいずれかに記載の離型性クッションシート。The releasable cushion sheet according to claim 1, wherein the elastomer is a silicone elastomer and / or a fluorine elastomer. 前記シリコーン系エラストマーは、メチルシリコーン及び/又はフェニルシリコーンである請求項7記載の離型性クッションシート。The releasable cushion sheet according to claim 7, wherein the silicone elastomer is methyl silicone and / or phenyl silicone. 前記フッ素系エラストマーは、フロロシリコーン、フロロエラストマー、及びパーフロロエラストマーから選択された少なくとも1種である請求項7又は8に記載の離型性クッションシート。The releasable cushion sheet according to claim 7 or 8, wherein the fluoroelastomer is at least one selected from fluorosilicone, fluoroelastomer, and perfluoroelastomer. 前記弾性層と離型層とが焼成によって接合している請求項1〜9のいずれかに記載の離型性クッションシート。The releasable cushion sheet according to any one of claims 1 to 9, wherein the elastic layer and the release layer are bonded by baking.
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