JP4820920B2 - 成形プレス用耐熱クッション材 - Google Patents
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Description
(1)プリント配線板の基板となる積層板:
この積層板としては、クラフト紙とフェノール樹脂とからなる紙フェノール積層板や、ガラス繊維の織布とエポキシ樹脂とからなるガラスエポキシ積層板などがある。
(2)プリント配線板:
このプリント配線板としては、基板の片面に導体パターンを形成した片面プリント配線板や、基板の両面に導体パターンを形成した両面プリント配線板や、基板の外面だけでなく内部にも導体パターンを形成した多層プリント配線板などがある。
(3)フラットパネルディスプレイ:液晶ディスプレイ、エレクトロルミネセンスなどがある。
(4)半導体パッケージ:チップとほぼ同サイズのチップサイズパッケージ(Chip Size Package(CSP))などがある。
図1に示す成形プレス装置1では、対向配置される一対の熱盤40と、一対の熱盤40より内方側に配置される一対のクッション材Cと、クッション材Cより内方側に配置される一対の鏡面板50と、銅箔60と、プリプレグ70とが使用される。
最終的には、プリプレグ70と銅箔60とにより、両面プリント配線板が形成される。プリプレグ70は、ガラスクロスにエポキシ樹脂が含浸され半キュアー状態とされている板材を、複数枚重ねることにより構成される。
もし仮に、クッション材Cの熱移動量が、エポキシ樹脂の成形条件に合致していないと、積層製品に物性差が生ずる恐れがあった。たとえば、熱盤40,40のすぐ近くに位置する積層製品と、熱盤40,40間の中央に位置して熱盤40から離れた位置にある積層製品との間で、物性差が生ずる。さらに、一つの積層製品中においても、中央部と周辺部とで物性差が発生する恐れもあった。
すなわち、樹脂を移動させプリプレグ70同士の接着、プリプレグ70と銅箔60との接着、および樹脂中に含まれている空気の除去・細分吸収をさせるための、温度と圧力による成形プレスのタイミングが許容範囲を越えるからである。
たとえば、樹脂の粘度が低くなり過ぎた時にプリプレグ70に圧力が掛かると、樹脂が必要以上に流れて、積層板の中央部の板厚が厚くなり、周辺部厚が薄くなる。その結果、最終的に製造された積層製品の厚みが不均一になってしまうという不都合が発生する。
他方、樹脂の粘度が高くなり過ぎた時にプリプレグ70に圧力が掛かると、樹脂が十分に流れず、樹脂中に含まれている空気が消えないため、積層製品の絶縁性に課題を生ずる。したがって、クッション材Cは、優れた昇温速度を有することが要求される。
このようなクッション材としては、無機繊維と耐熱性芳香族系重合体のパルプ状物を含むもの(特開昭59−192795号公報)、および、芳香族系ポリアミド繊維を含むもの(特開昭62−156100号公報)がある。しかし、いずれのクッション材も、クッション性を持続させるのが困難なので寿命が短かった。
図6に示すクッション材C4は、基体11Bと、基体11Bの表面に積層されてニードルパンチされたステープルファイバーのフェルト材層11Aと、基体11Bの裏面に積層されてニードルパンチされたステープルファイバーのフェルト材層11Aとにより、構成されている。
このように、クッション材C4では、2層のフェルト材層11A,11Aが積層されている。フェルト材層11Aのステープルファイバーは、メタ系芳香族ポリアミドにより構成されている。基体11Bには、耐熱性繊維からなる経糸11B1と緯糸11B2とによる織布が使用されている。
そのため、クッション材C4のクッション性の維持を図るために、ステープルファイバーの目付けを大きくすることが考えられる。しかし、ステープルファイバーの目付けを大きくすれば、熱伝導速度が遅くなるため昇温速度の調整が困難になるとともに、クッション材C4が重くなって使用中の使い勝手が悪化する。
図7に示すクッション材C5は、基体21Bと、基体21Bの表面に積層されてニードルパンチされたステープルファイバーのフェルト材層21Aと、基体21Bの裏面に積層されてニードルパンチされたステープルファイバーのフェルト材層21Aとにより、構成されている。すなわち、クッション材C5では、2層のフェルト材層21A,21Aが積層されている。
フェルト材層21Aのステープルファイバーは、ポリパラフェニレンテレフタラミドなどを主体とするパラ系芳香族ポリアミドにより構成されている。基体21Bには、耐熱性繊維からなる経糸21B1と緯糸21B2とを有する織布が使用されている。
しかしながら、この抄紙用フェルトは、走行して湿紙を加圧するのに使用されるが、熱盤などで加熱して使用するのではない。
したがって、この抄紙用フェルトには、耐熱性,昇温速度の調整およびクッション性の維持などの特性は要求されない。そのため、米国特許US5,945,358号公報には、本発明の作用効果であるこれらの特性に関する記載はない。
このクッション材は、耐熱性のステープルファイバーを含む前記フェルト材層を、前記基体の一方の面と他方の面に対してそれぞれ1層ずつまたは2層ずつ有し、
前記フェルト材層は、メタ系芳香族ポリアミドのステープルファイバーと、パラ系芳香族ポリアミドのステープルファイバーとが混合された、複合ステープルファイバーにより構成されており、
ニードル針の最終バーブ(ポイントから見て一番遠い位置にあるバーブ)が前記基体を貫通する位置になるように、前記ニードル針を設定してニードルパンチングを行うことにより、
前記クッション材の内部には、1.0〜10.0dtexの繊度のステープルファイバーからなる複数の立毛繊維体が、前記基体を貫通し、しかも前記クッション材の厚み方向に形成されて、前記基体に1層目の前記フェルト材層をそれぞれ連結しており、前記複数の立毛繊維体は、少なくとも3本の立毛繊維が集合して束状になっており、この束状の立毛繊維体が前記クッション材の平面視で少なくとも5束/cm 2 配置されていることにより、前記複数の立毛繊維体が前記クッション材の厚み方向に対してスプリングの作用を発揮するようにしている。
また、本発明の成形プレス用耐熱クッション材は、積層製品(被成形体)を成形プレス装置で製造するのに使用され、基体とフェルト材層とが積層された成形プレス用耐熱クッション材である。このクッション材は、耐熱性のステープルファイバーを含むフェルト材層を、前記基体の一方の面と他方の面に対してそれぞれ少なくとも1層(すなわち、1層または2層以上)ずつ有している。前記クッション材の内部には、細繊度のステープルファイバーからなる複数の立毛繊維体が、前記基体を貫通し、しかも前記クッション材の厚み方向に形成されて全ての前記フェルト材層を連結している。
これにより、クッション性を有し、且つ、昇温速度の調整が容易で、熱を積層製品の全面に均等に伝えることのできる、優れた特性を有する成形プレス用耐熱クッション材を得ることができる。
好ましくは、フェルト材層を構成する耐熱性のステープルファイバーは、メタ系芳香族ポリアミド、パラ系芳香族ポリアミドおよび耐炎火繊維からなる群から選択される1種又は複数種を含んでいる。
立毛繊維体は、ニードルパンチングによる繊維間の絡み合いで形成されている。立毛繊維体は、その繊度が1.0〜10.0dtex(デシテックス)で、耐熱性のステープルファイバーからなっている。この場合、立毛繊維体の繊度は、好ましくは1.0〜6.0dtex(さらに好ましくは、1.0〜3.0dtex)である。
この束状の立毛繊維体は、クッション材の平面視での単位面積(1cm2)当たり少なくとも5束(すなわち、5束/cm2)配置されているのが好ましい。なお、クッション材における立毛繊維体の束数の上限としては、クッション材の平面視での単位面積のほとんど全部または全部が束状の立毛繊維体で占められている場合である。上述のような立毛繊維体の態様は、顕微鏡によって確認することができる(図4参照)。
特に、このクッション材において、フェルト材層を構成する耐熱性のステープルファイバーは、メタ系芳香族ポリアミド(コーネックス;商品名/帝人株式会社製、ノーメックス;商品名/デュポン社製)、パラ系芳香族ポリアミド(ケブラー;商品名/デュポン社製、トアロン;商品名/帝人株式会社製)および耐炎火繊維からなる群から選択される1種または複数種を含んでいるのが好ましい。
たとえば、フェルト材層は、メタ系芳香族ポリアミドのステープルファイバーと、パラ系芳香族ポリアミドのステープルファイバーとが混合された、複合ステープルファイバーにより構成された場合であってもよい。
前記クッション材の内部には、細繊度のステープルファイバーからなる複数の立毛繊維体が、前記基体を貫通し、しかも前記クッション材の厚み方向に形成されて全てのフェルト材層を連結している。
そして、このような細繊度のステープルファイバーからなる多数の立毛繊維体が、クッション材の内部に、前記基体を貫通し、しかもクッション材の厚み方向に形成されて全てのフェルト材層を連結している。こうすれば、密度の高い多数の立毛繊維体が、クッション材の厚み方向に対してスプリングの作用を発揮する。したがって、クッション材は、昇温速度の調整が容易であるとともに、クッション性の持続性に優れている。
表層材としては、カバーレイフィルムや金属箔、または、熱盤に対して離形性を有する耐熱性樹脂が好ましい。
カバーレイフィルムとしては、プレス成形用フィルムであるポリアミド樹脂やポリスチレン樹脂の他に、ポリオレフィン樹脂を使用することができる。また、カバーレイフィルムとしては、ポリメタフェニレンイソフタルアミドを主体とした繊維からなる、ノーメックス(商品名/デュポン社製)ペーパー等を採用することもできる。
金属箔としては、アルミ合金箔やステンレス箔などを使用できる。耐熱性樹脂は、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体(ETFE)、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)、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(FEP)、およびポリテトラフルオロエチレン(PTFE)からなる群から選択される。
樹脂としては、エポキシ樹脂やポリイミド樹脂を使用でき、また、フッ素フィルム等の熱溶着性樹脂なども使用できる。プリプレグとしては、ガラスエポキシのプリプレグシート等を使用できる。接合繊維としては、未延伸コーネックス繊維や全芳香族ポリエステル繊維(ベクトラン;商品名)を使用できる。
本発明の成形プレス用耐熱クッション材は、積層製品を成形プレス装置1で製造するのに使用され、基体10Bとフェルト材層1A,1B,1C,1Dとが積層された成形プレス用耐熱クッション材10,20であって、このクッション材10,20は、耐熱性のステープルファイバーを含む前記フェルト材層1A,1B,1C,1Dを、前記基体10Bの一方の面と他方の面に対してそれぞれ少なくとも1層ずつ有し、ニードル針の最終バーブ(ポイントから見て一番遠い位置にあるバーブ)が前記基体10Bを貫通する位置になるように、前記ニードル針を設定してニードルパンチングを行うことにより、前記クッション材10,20の内部には、1.0〜10.0dtexの繊度のステープルファイバーからなる複数の立毛繊維体30が、前記基体10Bを貫通し、しかも前記クッション材10,20の厚み方向に形成されて前記フェルト材層を連結している。
前記フェルト材層1A,1B,1C,1Dを構成する前記耐熱性のステープルファイバーは、メタ系芳香族ポリアミド、パラ系芳香族ポリアミドおよび耐炎火繊維からなる群から選択されるのが好ましい。
前記フェルト材層1A,1B,1C,1Dは、前記メタ系芳香族ポリアミドのステープルファイバーと、前記パラ系芳香族ポリアミドのステープルファイバーとが混合された、複合ステープルファイバーにより構成されているのが好ましい。
本発明の成形プレス用耐熱クッション材は、積層製品を成形プレス装置1で製造するのに使用され、基体10Bとフェルト材層1A,1B,1C,1Dとが積層された成形プレス用耐熱クッション材10,20であって、このクッション材10,20は、メタ系芳香族ポリアミドのステープルファイバーを含む一のフェルト材層と、パラ系芳香族ポリアミドのステープルファイバーを含む他のフェルト材層とを、前記基体10Bの一方の面と他方の面に対してそれぞれ少なくとも1層ずつ有し、ニードル針の最終バーブ(ポイントから見て一番遠い位置にあるバーブ)が前記基体10Bを貫通する位置になるように、前記ニードル針を設定してニードルパンチングを行うことにより、前記クッション材10,20の内部には、1.0〜10.0dtexの繊度のステープルファイバーからなる複数の立毛繊維体30が、前記基体10Bを貫通し、しかも前記クッション材10,20の厚み方向に形成されて前記フェルト材層を連結している。
前記立毛繊維体30は、繊度1.0〜6.0dtexの耐熱性のステープルファイバーで、ニードルパンチングによる繊維間の絡み合いで形成されているのが好ましい。
前記クッション材10,20の密度は0.3g/cm 3 ないし0.5g/cm 3 であるのが好ましい。
前記クッション材20の表面には表層材1Eが積層されているのが好ましい。
前記表層材1Eは、カバーレイフィルム、金属箔、または、離形性を有する耐熱性樹脂であるのが好ましい。
また、本発明の成形プレス用耐熱クッション材は、積層製品を成形プレス装置1で製造するのに使用され、基体10Bとフェルト材層1A,1B,1C,1Dとが積層された成形プレス用耐熱クッション材10,20であって、このクッション材10,20は、耐熱性のステープルファイバーを含む前記フェルト材層1A,1B,1C,1Dを、前記基体10Bの一方の面と他方の面に対してそれぞれ少なくとも1層ずつ有し、前記クッション材10,20の厚み方向に対してスプリングの作用を発揮するように、このクッション材10,20の内部には、1.0〜10.0dtexの繊度のステープルファイバーからなる複数の立毛繊維体30が、前記基体10Bを貫通し、しかも前記クッション材10,20の厚み方向に形成されて前記フェルト材層を連結している。
また、本発明の成形プレス用耐熱クッション材は、積層製品を成形プレス装置1で製造するのに使用され、基体10Bとフェルト材層1A,1B,1C,1Dとが積層された成形プレス用耐熱クッション材10,20であって、このクッション材10,20は、メタ系芳香族ポリアミドのステープルファイバーを含む一のフェルト材層と、パラ系芳香族ポリアミドのステープルファイバーを含む他のフェルト材層とを、前記基体10Bの一方の面と他方の面に対してそれぞれ少なくとも1層ずつ有し、前記クッション材10,20の厚み方向に対してスプリングの作用を発揮するように、このクッション材10,20の内部には、1.0〜10.0dtexの繊度のステープルファイバーからなる複数の立毛繊維体30が、前記基体10Bを貫通し、しかも前記クッション材10,20の厚み方向に形成されて前記フェルト材層を連結している。
これにより、本発明の成形プレス用耐熱クッション材は、昇温速度の調整が容易であるとともに、クッション性の維持に優れている。
図2は、本発明の一実施態様にかかる成形プレス用耐熱クッション材の断面図、図3は、他の実施態様にかかる成形プレス用耐熱クッション材の断面図、図4は、図2に示す成形プレス用耐熱クッション材の拡大断面図である。
図2,図4において、第1のクッション材10は、基体10Bと、基体10Bの一方側(一方の熱盤40側)の面(表面)に積層される1層目のフェルト材層である第1のフェルト材層1Aと、基体10Bの他方側の面(裏面)に積層される1層目のフェルト材層である第2のフェルト材層1Bと、第1のフェルト材層1Aの表面に積層される2層目のフェルト材層である第3のフェルト材層1Cと、第2のフェルト材層1Bの表面に積層される2層目のフェルト材層である第4のフェルト材層1Dとにより、構成されている。
第1のフェルト材層1Aと第2のフェルト材層1Bは、基体10Bの表面と裏面に、ニードルパンチングによりそれぞれ取付けられている。第3のフェルト材層1Cは、第1のフェルト材層1Aに、ニードルパンチングにより取付けられている。第4のフェルト材層1Dは、第2のフェルト材層1Bに、ニードルパンチングにより取付けられている。
細繊度のステープルファイバーからなる複数の立毛繊維体30が、基体10Bを貫通し、しかもクッション材10の厚み方向に形成されて全てのフェルト材層1A,1B,1C,1Dを連結している。
たとえば、第3のフェルト材層1Cと第4のフェルト材層1Dは、熱伝導率の低いステープルファイバー(ここでは、メタ系芳香族ポリアミド)のフェルト材からなっている。こうすれば、熱盤40における熱ムラが緩和される。
そして、第1のフェルト材層1Aと第2のフェルト材層1Bは、熱伝導率の高いステープルファイバー(ここでは、パラ系芳香族ポリアミド)のフェルト材からなっている。こうすれば、クッション性が高まるので、クッション材10の全体として、昇温速度の調整とクッション性とをバランスよく設定することができる。
第2のクッション材20においても、第1のフェルト材層1Aと第2のフェルト材層1Bと第3のフェルト材層1Cと第4のフェルト材層1Dは、それぞれ、メタ系芳香族ポリアミドとパラ系芳香族ポリアミドのうち一方または両方を含んでいる。
基体10Bは、上述のような経糸10B1と緯糸10B2とを織製した織布が強度上望ましいが、この織布の代わりに、経糸と緯糸を単に重ね合わせた構成であってもよい。
その結果、多数の立毛繊維体30が、クッション材10,20の厚み方向にスプリング効果を発揮するので、クッション材10,20のクッション性が向上する。
こうして形成された第3のフェルト材層1Cの表面と、第4のフェルト材層1Dの表面に、接合手段Pをそれぞれ配置する。接合手段Pは、たとえば、未延伸コーネックスのステープルファイバーで坪量の少ないフェルト材である。
そして、この接合手段Pの表面に表層材1Eを配置して積層した状態で、全体を熱プレスすると、接合手段Pは溶融する。その結果、溶融した接合手段Pを介して、第3のフェルト材層1Cと表層材1Eとが、強固に接合(接着)される。また、溶融した接合手段Pを介して、第4のフェルト材層1Dと表層材1Eとが強固に接合(接着)される。
(手順1)
まず最初に、基体10Bとして織布を用意する。この織布の表面と裏面に、カーディングしたステープルファイバーのウエッブをそれぞれ積層する。そして、ニードルパンチングを行なって、織布(基体10B)にステープルファイバーを絡合処理する。これにより、織布(基体10B)の一方の面(表面)と他方の面(裏面)に、第1のフェルト材層1Aと第2のフェルト材層1Bをそれぞれ積層する。
このニードルパンチングでは、1稜当たり6バーブ(刺)以下のニードルパンチ用針(以下、ニードル針と言う)を使用する。ニードルパンチング回数は50回/cm2以下である。さらに、ニードル針の第1バーブ(ポイントからみて一番近い位置にあるバーブ)が織布表面に接する位置に設定されて、ニードルパンチングが行なわれる。
このような絡合処理によって、ステープルファイバーの軸線方向は織布に対して平行になる。
第1のフェルト材1Aと第2のフェルト材1Bがそれぞれ所定の坪量に達するまで、前記積層作業を繰り返す。やがて、第1のフェルト材1Aと第2のフェルト材1Bが所定の坪量に達したら、立毛繊維体30を形成するための手順に移行する。
この手順では、前記絡合処理で使用したニードル針よりも多数のバーブ(刺)を有するニードル針(たとえば、1稜当たり8バーブ以上の針)を使用する。そして、このニードル針により、複数の立毛繊維体30がクッション材10,20の厚み方向に形成されるようにする。
たとえば、2稜18バーブの針を使用し、ニードルパンチング回数を80回/cm2以上とする。ニードル針の最終バーブ(ポイントから見て一番遠い位置にあるバーブ)が織布を貫通する位置になるように、ニードル針を設定する。
この状態で、ニードルパンチングを行えば、複数の立毛繊維体30が、織布(基体10B)を貫通し、しかもクッション材10,20の厚み方向に形成されて全てのフェルト材層を連結する。こうして、複数の立毛繊維体30を有するクッション材10,20が完成する。
したがって、本発明のクッション材10,20では、立毛繊維体30のステープルファイバーの繊度は1.0〜6.0dtexの範囲が好ましい。こうすれば、ニードルパンチングによってステープルファイバーが毛玉になり難いので、立毛繊維体30を形成し易くなる。また、ステープルファイバー間の絡み合いが強くなるので、密度の高い立毛繊維体30が形成されやすくなり、クッション材10,20のクッション性が強くなる。
なお、本発明では、細繊度が1.0〜3.0dtexの耐熱性ステープルファイバーの使用が最も好ましい。
上述の構成を有するクッション材10,20は、たとえば、図1に示す両面プリント配線板の製造装置における積層板の成形プレス装置1に適用される。この図1では、両面プリント配線板の基板となる積層板が、積層製品である場合を示している。
実施例および比較例において、次の構成は全て共通のものを使用した。
(1)クッション材の基体:
クッション材の基体には、メタ系芳香族ポリアミドのスパン糸を織製した織布を使用した。この織布の繊維は、コーネックス(商品名/帝人株式会社製)である。
(2)ニードルパンチングの条件:
(a)絡合処理の条件;
1稜当たり6バーブの針を使用し、ニードルパンチング回数を50回/cm2とし、ニードル針の第1バーブを、織布表面に接触する位置に設定した。
(b)立毛繊維体の形成条件;
実施例では、絡合処理の後に、2稜当たり18バーブの針を使用し、ニードルパンチング回数を80回/cm2とし、ニードル針の最終バーブを、織布を貫通する位置に設定した。
比較例では、立毛繊維体が形成されないように、絡合処理の後に、2稜当たり18バーブの針を使用し、ニードルパンチング回数を80回/cm2とし、ニードル針の第1バーブを、織布表面に接触する位置に設定した。
(a)メタ系芳香族ポリアミドのステープルファイバーには、コーネックス(商品名/帝人株式会社製)2dtexの50mmカット長の短繊維を使用した。
(b)パラ系芳香族ポリアミドのステープルファイバーには、ポリパラフェニレンテレフタルアミド(ケブラー;商品名/デュポン社製)2dtexの50mmカット長の短繊維を使用した。
(a)メタ系芳香族ポリアミドのステープルファイバーには、コーネックス(商品名/帝人株式会社製)6dtexの50mmカット長の短繊維を使用した。
(b)パラ系芳香族ポリアミドのステープルファイバーには、ポリパラフェニレンテレフタルアミド(ケブラー;商品名/デュポン社製)5dtexの50mmカット長の短繊維を使用した。
織布の表面と裏面に、ポリパラフェニレンテレフタルアミドのステープルファイバーを、カーディングウエッブとしてそれぞれ積層した。そして、ニードルパンチングして、第1のフェルト材層1Aと第2のフェルト材層1Bをそれぞれ形成して、実施例1にかかるクッション材を作製した。
織布の表面と裏面に、コーネックスのステープルファイバーを、カーディングウエッブとしてそれぞれ積層した。そして、ニードルパンチングして、第1のフェルト材層1Aと第2のフェルト材層1Bをそれぞれ形成して、実施例2にかかるクッション材を作製した。
織布の表面(一方の熱盤40側の面)にポリパラフェニレンテレフタルアミドのステープルファイバーを、織布の裏面(一方の熱盤40とは反対側の面)にコーネックスのステープルファイバーを、それぞれウエッブとして積層した。そして、ニードルパンチングして、第1のフェルト材層1Aと第2のフェルト材層1Bをそれぞれ形成して、実施例3にかかるクッション材を作製した。
織布の表面(一方の熱盤40側の面)に、ポリパラフェニレンテレフタルアミドのステープルファイバー50重量%とカーボン繊維50重量%とを混綿処理したものを、ウエッブとして積層する。織布の裏面(一方の熱盤40とは反対側の面)に、コーネックスのステープルファイバー50重量%とカーボン繊維50重量%を混綿処理したものを、ウエッブとして積層する。
そして、ニードルパンチングして、第1のフェルト材層1Aと第2のフェルト材層1Bをそれぞれ形成して、実施例4にかかるクッション材を作製した。
織布の表面(一方の熱盤40側の面)にコーネックスのステープルファイバーを、織布の裏面(一方の熱盤40とは反対側の面)にポリパラフェニレンテレフタルアミドのステープルファイバーを、それぞれウエッブとして積層した。そして、ニードルパンチングして、第1のフェルト材層1Aと第2のフェルト材層1Bをそれぞれ形成して、実施例5にかかるクッション材を作製した
織布の表面と裏面に、ポリパラフェニレンテレフタルアミドのステープルファイバーを、カーディングウエッブとしてそれぞれ積層した。そして、ニードルパンチングして、第1のフェルト材層1Aと第2のフェルト材層1Bをそれぞれ形成して、実施例6にかかるクッション材を作製した。この実施例6では、実施例1と比較して、ステープルファイバーの目付けを増加させた。
実施例1で作製したクッション材の表面に、さらに、コーネックスのステープルファイバーをウエッブとして積層した。そして、ニードルパンチングし、第3のフェルト材層1Cと第4のフェルト材層1Dをそれぞれ形成して、実施例7にかかるクッション材を作製した。
実施例2で作製したクッション材の表面に、さらに、ポリパラフェニレンテレフタルアミドのステープルファイバーを、ウエッブとして積層した。そして、ニードルパンチングし、第3のフェルト材層1Cと第4のフェルト材層1Dをそれぞれ形成して、実施例8にかかるクッション材を作製した。
実施例7で作製したクッション材の表面に、さらに、ガラスエポキシのプリプレグシートを介してETFEフィルムを接合して、実施例9にかかるクッション材を作製した。
織布の表面(一方の熱盤40側の面)にポリパラフェニレンテレフタルアミドのステープルファイバーを、織布の裏面(一方の熱盤40とは反対側の面)にコーネックスのステープルファイバーを、それぞれウエッブとして積層した。そして、ニードルパンチングし、第1のフェルト材層1Aと第2のフェルト材層1Bをそれぞれ形成して、実施例10にかかるクッション材を作製した。
織布の表面(一方の熱盤40側の面)に、ポリパラフェニレンテレフタルアミドのステープルファイバー50重量%とカーボン繊維50重量%を混綿処理したものを、ウエッブとして積層した。織布の裏面(一方の熱盤40とは反対側の面)に、コーネックスのステープルファイバー50重量%とカーボン繊維50重量%を混綿処理したものを、ウエッブとして積層した。
そして、ニードルパンチングして、第1のフェルト材層1Aと第2のフェルト材層1Bをそれぞれ形成して、実施例11にかかるクッション材を作製した。
実施例10で製作したクッション材の表面に、さらに、ガラスエポキシのプリプレグシートを介してETFEフィルムを接合して、実施例12にかかるクッション材を作製した。
織布の表面と裏面に、ポリパラフェニレンテレフタルアミドのステープルファイバーを、カーディングウエッブとしてそれぞれ積層した。そして、ニードルパンチングして、第1のフェルト材層1Aと第2のフェルト材層1Bをそれぞれ形成して、比較例1にかかるクッション材を作製した。
織布の表面と裏面に、コーネックスのステープルファイバーを、カーディングウエッブとしてそれぞれ積層した。そして、ニードルパンチングして、第1のフェルト材層1Aと第2のフェルト材層1Bをそれぞれ形成して、比較例2にかかるクッション材を作製した。
織布の表面(一方の熱盤40側の面)にポリパラフェニレンテレフタルアミドのステープルファイバーを、織布の裏面(一方の熱盤40とは反対側の面)にコーネックスのステープルファイバーを、それぞれウエッブとして積層した。そして、ニードルパンチングして、第1のフェルト材層1Aと第2のフェルト材層1Bをそれぞれ形成して、比較例3にかかるクッション材を作製した。
織布の表面(一方の熱盤40側の面)に、ポリパラフェニレンテレフタルアミドのステープルファイバー50重量%とカーボン繊維50重量%を混綿処理したものを、ウエッブとして積層した。織布の裏面(一方の熱盤40とは反対側の面)に、コーネックスのステープルファイバー50重量%とカーボン繊維50重量%を混綿処理したものを、ウエッブとして積層した。
そして、ニードルパンチングして、第1のフェルト材層1Aと第2のフェルト材層1Bをそれぞれ形成して、比較例4にかかるクッション材を作製した。
比較例3で作製したクッション材の表面に、さらに、ガラスエポキシのプリプレグシートを介してETFEフィルムを接合して、比較例5にかかるクッション材を作製した。
織布の表面(一方の熱盤40側の面)にポリパラフェニレンテレフタルアミドのステープルファイバーを、織布の裏面(一方の熱盤40とは反対側の面)にコーネックスのステープルファイバーを、それぞれウエッブとして積層した。そして、ニードルパンチングして、第1のフェルト材層1Aと第2のフェルト材層1Bをそれぞれ形成して、比較例6にかかるクッション材を作製した。
比較例6で作製したクッション材の表面に、さらに、ガラスエポキシのプリプレグシートを介してETFEフィルムを接合して、比較例7にかかるクッション材を作製した。
クッション材のサンプルに関しては、「温度190℃、加圧40kg/cm2を60分維持し、その後、水冷15分、加圧開放15分」という一連の手順を1サイクルとする。そして、サンプルに関して、この一連の手順を300サイクル繰り返すことにより、サンプルを300回繰り返して加圧した後に、下記に示す項目の測定を実施した。
クッション材のサンプルが90℃から140℃になるまでの時間を測定し、昇温速度(℃/min)を得た。
昇温速度の評価としては、サンプルの昇温速度が1.8℃/minを超えて、2.2℃/min以下を「◎」、1.5℃/minを超えて、1.8℃/min以下、および2.2℃/minを超えて、2.5℃/min以下を「○」、それ以外を「×」とした(図5)。
クッション材のサンプルを、180℃に加熱した状態において、0.2kgで成形プレスした場合と、50kgで成形プレスした場合の、クッション材サンプルの厚みを測定した。そして、50kgで成形プレス時の厚みと、0.2kgで成形プレス時の厚みとの差を求め、この差をクッション変位量(μm)とした。
クッション変位量の評価としては、サンプルのクッション変位量が500μm以上を「◎」、400μm以上、500μm未満を「○」、400μm未満を「×」とした(図5)。
図5から分かるように、本発明の実施例にかかるサンプルは、比較例にかかるサンプルと比べて、昇温速度の評価とクッション変位量の評価がともに良好である。したがって、本発明にかかるクッション材は、昇温速度の調整が容易であるとともに、クッション性の維持に優れていることが確認された。
また、本発明の各種実施例におけるクッション材の密度に関しては、実施例11では最小値(0.30g/cm3)で、実施例9では最大値(0.49g/cm3)となっている。したがって、本発明のクッション材の密度は、0.3g/cm3ないし0.5g/cm3が好ましいことが分かる。
なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (5)
- 積層製品を成形プレス装置(1)で製造するのに使用され、基体(10B)とフェルト材層(1A,1B,1C,1D)とが積層された成形プレス用耐熱クッション材(10,20)であって、
このクッション材(10,20)は、耐熱性のステープルファイバーを含む前記フェルト材層(1A,1B,1C,1D)を、前記基体(10B)の一方の面と他方の面に対してそれぞれ1層ずつまたは2層ずつ有し、
前記フェルト材層(1A,1B,1C,1D)は、メタ系芳香族ポリアミドのステープルファイバーと、パラ系芳香族ポリアミドのステープルファイバーとが混合された、複合ステープルファイバーにより構成されており、
ニードル針の最終バーブ(ポイントから見て一番遠い位置にあるバーブ)が前記基体(10B)を貫通する位置になるように、前記ニードル針を設定してニードルパンチングを行うことにより、
前記クッション材(10,20)の内部には、1.0〜10.0dtexの繊度のステープルファイバーからなる複数の立毛繊維体(30)が、前記基体(10B)を貫通し、しかも前記クッション材(10,20)の厚み方向に形成されて、前記基体(10B)に1層目の前記フェルト材層(1A,1B)をそれぞれ連結しており、前記複数の立毛繊維体(30)は、少なくとも3本の立毛繊維が集合して束状になっており、この束状の立毛繊維体が前記クッション材の平面視で少なくとも5束/cm 2 配置されていることにより、前記複数の立毛繊維体(30)が前記クッション材(10,20)の厚み方向に対してスプリングの作用を発揮するようにしたことを特徴とする成形プレス用耐熱クッション材。 - 請求項1に記載の成形プレス用耐熱クッション材(10,20)であって、
前記立毛繊維体(30)は、繊度1.0〜6.0dtexの耐熱性のステープルファイバーで、ニードルパンチングによる繊維間の絡み合いで形成されている。 - 請求項1に記載の成形プレス用耐熱クッション材(10,20)であって、このクッション材(10,20)の密度は0.3g/cm3ないし0.5g/cm3である。
- 請求項1に記載の成形プレス用耐熱クッション材(20)であって、このクッション材(20)の表面には表層材(1E)が積層されている。
- 請求項4に記載の成形プレス用耐熱クッション材(20)であって、前記表層材(1E)は、カバーレイフィルム、金属箔、または、離形性を有する耐熱性樹脂である。
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