JP5204429B2

JP5204429B2 - 熱プレス用クッション材

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Publication number: JP5204429B2
Application number: JP2007171832A
Authority: JP
Inventors: 年弘西村; 守澤田
Original assignee: Mitsuboshi Belting Ltd
Current assignee: Mitsuboshi Belting Ltd
Priority date: 2007-05-23
Filing date: 2007-06-29
Publication date: 2013-06-05
Anticipated expiration: 2027-06-29
Also published as: JP2009000741A

Description

本発明は、熱プレス盤とプレス対象物との間に介在させて用いる熱プレス用クッション材に関する。

一般的に、銅張積層板、フレキシブルプリント基板、層積層板等のプリント基板、ＩＣカード、セラミックス積層板、液晶表示板等、積層構造を持つ積層板の製造工程において、プレス成形又は熱圧着のために熱プレスが行われる。熱プレスを行う際には、プレス対象物に対して均一に熱と圧力を加えるため、熱プレス盤とプレス対象物との間に平板状の熱プレス用クッション材及びステンレス板が配置される。このような熱プレス用クッション材には、クッション性、熱伝導性、耐熱性及び耐久性が要求される。このような熱プレス用クッション材として、例えば、特許文献１には、フッ素ゴム等からなるゴム層と、ガラス繊維や芳香族ポリアミド繊維等の耐熱性繊維の多重織クロスからなる層が交互に積層され、さらに、表面にガラス繊維や芳香族ポリアミド繊維等の繊維部材からなる表面層が積層されたものが記載されている。このような熱プレス用クッション材を製造する際には、通常、ゴム層となるゴムシートと多重織クロスや表面層となる繊維部材を組み合わせて積層し、加硫により一体化させる。その後、所定の熱プレス盤に適合するサイズに切断する。

特開２００６‐１１６５９６号公報

従来では、切断された端面には何ら処理が施されておらず、積層体の断面が露出していた。従って、熱プレス用クッション材を熱プレス盤とプレス対象物との間に配置する際に起こる端面の擦れや、プレス時の装置の振動によって、端面において、多重織クロスの層や表面層を構成する繊維のほつれや毛羽立ちが発生しやすくなる。そのため、端面から微小繊維が脱離する場合がある。この脱離した微小繊維がプレス対象物の表面に付着した状態でプレス成形されると、成形品に異物が付着又は混入するという不具合が生じる。

そこで、本発明は、多重織クロス層又は表面層を構成する繊維が、端面から脱離することを防止する熱プレス用クッション材を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段及び発明の効果

請求項１の熱プレス用クッション材は、熱プレス盤とプレス対象物との間に介在させて用いる熱プレス用クッション材であって、少なくとも２層のゴム層と、前記ゴム層同士の間に介在する多重織クロス層と、前記ゴム層の前記多重織クロス層と反対側の面に積層される繊維部材からなる表面層と、弾性を有する材料からなり、前記ゴム層と前記多重織クロス層と前記表面層との積層体の端面にのみ付着して前記端面を被覆し、前記積層体に追従して弾性変形する耐熱性被覆材と、を備えることを特徴とする。

上記の構成によると、ゴム層と多重織クロス層と表面層との積層体の端面が耐熱性被覆材によって被覆されているため、多重織クロス層又は表面層の端面から微小繊維が脱離することがない。そのため、プレス対象物にこの微小繊維が付着又は混入することを防ぐことができる。また、耐熱性被覆材は、弾性を有するため、積層体が熱プレス盤によって押圧され変形した場合に、追従して変形することができるため、端面から剥離することが少ない。さらに、耐熱性被覆材は、耐熱性を有するため、熱プレス盤によって熱が加えられても、端面から剥離することが少なく、耐久性を有する。

請求項２の熱プレス用クッション材は、熱プレス盤とプレス対象物との間に介在させて用いる熱プレス用クッション材であって、少なくとも２層のゴム層と、前記ゴム層同士の間に介在する多重織クロス層と、弾性を有する材料からなり、前記ゴム層と前記多重織クロス層との積層体の端面にのみ付着して前記端面を被覆し、前記積層体に追従して弾性変形する耐熱性被覆材と、を備えることを特徴とする。

上記の構成によると、ゴム層と多重織クロス層との積層体の端面が耐熱性被覆材によって被覆されているため、多重織クロス層の端面から微小繊維が脱離することがない。そのため、プレス対象物にこの微小繊維が付着又は混入することを防ぐことができる。また、耐熱性被覆材は、弾性を有するため、積層体が熱プレス盤によって押圧され変形した場合に、追従して変形することができるため、端面から剥離することが少ない。さらに、耐熱性被覆材は、耐熱性を有するため、熱プレス盤によって熱が加えられても、端面から剥離することが少なく、耐久性を有する。

請求項３の熱プレス用クッション材は、請求項１又は２において、前記耐熱性被覆材が、シリコーン樹脂からなることを特徴とする。これにより、弾性及び耐熱性を有する耐熱性被覆材が実現される。

以下、本発明の第１実施形態について説明する。
図１は、本実施形態の熱プレス用クッション材１（以下、クッション材１とする）を使用して、プレス対象物２１を熱プレス盤２０によってプレス成形する一例を示している。図１に示すように、２枚の熱プレス盤２０の間に、平板状の２枚のクッション材１が配置され、さらに、その２枚のクッション材１の間にステンレス板２２を介してプレス対象物２１が配置される。即ち、２枚の熱プレス盤２０とプレス対象物２１との間にそれぞれクッション材１及びステンレス板２２が介在する。この状態で熱プレス盤２０によって熱と圧力が加えられる。プレス条件は、例えば、温度１８０〜１９０℃で、加圧力４〜５ＭＰａ、プレス時間１〜２時間である。クッション材１は、プレス対象物２１に対して均一に圧力と熱を加える目的で用いられる。

図２に示すように、クッション材１は、ゴム層４と多重織クロス層５と表面層６とが積層された積層部２と、積層部２の端面７を覆う被覆材３とから形成される。

積層部２は、３層のゴム層４と、ゴム層４同士の間に介在する２層の多重織クロス層５と、ゴム層の多重織クロス層と反対側の面に積層される繊維部材からなる２層の表面層６とから構成される。即ち、積層部２は、表面層６、ゴム層４、多重織クロス層５、ゴム層４、多重織クロス層５、ゴム層４、表面層６の順で図２の上下方向に積層されたものである。

ゴム層４はゴム組成物から構成される。ゴム成分としては、耐熱性、低圧縮永久歪み性に優れた、フッ素ゴム又はシリコンゴムを用いることができる。圧縮永久歪み性が小さいと耐久性が向上する。また、ゴム組成物のゴム硬度（ＪＩＳＡ）は６５〜８５°が好ましい。尚、フッ素ゴムの種類としては、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が挙げられる。

また、フッ素ゴム組成物を用いる場合、架橋剤として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の有機過酸化物系架橋剤、ヘキサメチレンカルバメート、Ｎ，Ｎ’−ジシアニルジエン−１、６−ヘキサジアミン、ビスフェノールＡＦ、ベンジルトリフェニルホスフォニウムクロライド等のポリオール系架橋剤、およびトリエチレンテトラミン（ＴＥＴＡ）、トリエチレンペンタミン（ＴＥＰＡ）、ヘキサメチレンジアミン（ＨＭＤＡ）等のアミン系架橋剤といった、フッ素ゴムの架橋剤として公知のものを使用することができる。

また、シリコンゴム組成物を用いる場合、架橋剤として、公知の有機過酸化物系架橋剤を使用することができる。

また、ゴム組成物には、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。さらに、ゴム補強のために、ゴム組成物に短繊維を含ませてもよい。短繊維としては、ガラス繊維、アラミド繊維、ＰＢＯ（ポリベンゾビスオキサゾール）繊維等の耐熱性繊維を用いる。

多重織クロス層５としては、二重織クロス、三重織クロス又は四重織クロス等があり、捲縮加工糸で織られたもの、又は、クロス状態で嵩高加工したものを用いることができる。

多重織クロスとは、複数組の緯糸及び経糸を用いた多層構造の織物である。例えば、二重織クロスは、上下２組の緯糸を、１組の経糸に絡ませた二重織りの構成になっている。このような多重織クロスの内部では空隙が多く存在する。また、構成糸を捲縮加工したり、クロス状態で嵩高加工することにより、さらにクロス内部の空隙が多くなる。このように多重織クロス層５は、内部に空隙が多く存在する構造を備えるため、高いクッション性と、プレスを繰り返した際の変形を阻止する機能を有する。

また、多重織クロスの構成糸としては、ガラス繊維、カーボン繊維、セラミックス繊維、アラミド繊維、ＰＢＯ（ポリベンゾビスオキサゾール）繊維等が用いられる。好ましくはガラス繊維、カーボン繊維、セラミックス繊維等の無機繊維が挙げられる。これらは、耐熱性が優れ、高強度、高弾性を有する。そのため、ゴム組成物からなるゴム層４を補強することが可能となる。

尚、多重織クロス層５の構成糸としてガラス繊維を用いる場合、多重織クロスの表面にシランカップリング剤による処理を施してもよい。シランカップリング剤としては、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス（β−メトキシエトキシ）シラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アニリノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β−アミノエチル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−ビニルベンジル−アミノエチル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン（塩酸塩）、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシランなど、公知のものを用いることができる。多重織クロスの表面をシランカップリング剤で処理することにより、ゴム層４をフッ素ゴム組成物で構成した場合に、ゴム層４と多重織クロス層５の接着性が向上する。

表面層６を構成する繊維部材としては、ガラス繊維、カーボン繊維、セラミックス繊維、アラミド繊維、ＰＢＯ繊維、フッ素繊維等の耐熱性繊維によるクロス（織布）、不織布、フェルト、編物等が用いられる。クッション材１の表面を繊維部材で構成することにより、クッション材１の表面に傷が付きにくいため、均一にプレスすることができる。また、加熱してもクッション材１の表面は粘着性を有さないため、クッション材１と熱プレス盤２０又はステンレス板２２とが粘着することがない。

尚、表面層６の外部側表面を耐熱性樹脂で被覆してもよい。耐熱性樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラニン樹脂、フッ素樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂、熱硬化性アクリル樹脂、フラン樹脂、ユリア樹脂、ジアリルフタレート樹脂等の単体、ブレンド系又は共重合体が挙げられる。

被覆材３は、積層部２の端面７を被覆する。即ち、被覆材３は、ゴム層４と多重織クロス層５と表面層６の全端面を被覆する。被覆材３は、耐熱性及び弾性を有する材料で形成される。

被覆材３の耐熱温度は、例えば、熱プレス盤の温度が１８０〜１９０℃である場合、１９０℃以上であることが必要である。被覆材３が上記の耐熱温度を有することにより、プレス成形時に被覆材３が熱により変形し、端面７から剥離することを防止できる。

また、被覆材３は弾性を有するため、熱プレス盤２０に押圧されて積層部２が変形した際、この積層部２に追従して弾性変形することができる。従って、熱プレスを繰り返し行った場合でも、端面７から被覆材３が剥離しにくく、耐久性が高い。

被覆材３を構成する材料としては、例えば、シリコーン樹脂組成物、アクリル樹脂組成物を用いることができる。特に、シリコーン樹脂組成物が好ましく、具体的には、例えば、スリーボンド社製のシリコーン系液状ガスケットＴＢ１２０７Ｂ、ＴＢ１２０７Ｃ、ＴＢ１２０７Ｄ、ＴＢ１２０７Ｆ、ＴＢ１２０９、ＴＢ１２１１、ＴＢ１２１２、ＴＢ１２１５、ＴＢ１２１６、ＴＢ１２１７等を用いることができる。これら液状ガスケットの耐熱温度は、２００〜２５０℃である。被覆材３は、例えば、液状の上記樹脂組成物を、ローラー又は自動塗布装置により積層部２の端面７全体に塗布した後、硬化させることにより形成される。

被覆材３が積層部２の端面７を被覆することにより、多重織クロス層５又は表面層６を構成する繊維が擦れ等によってほつれることを防止するとともに、端面７から微小な繊維が脱離することを防止できる。そのため、成形品にこれら繊維が付着したり混入したりすることを防ぐことができる。

また、積層部２の端面７を被覆材３で保護するため、ゴム層４の端面に傷が付くことを防止できる。さらに、ゴム層４と多重織クロス層５との境界面において、端部から分離することを防止できる。ゴム層４と表面層６との境界面においても同様の効果を奏する。

次に、クッション材１の製造工程について説明する。
ゴム層４となる３枚のゴムシートと、多重織クロス層５となる２枚の多重織りクロスとを、ゴムシートが外側になるように交互に積層する。さらに、この積層体の表面を、表面層６となる２枚の繊維部材で挟み、プレス加硫により一体化させる。次に、この積層体を所定の熱プレス盤に適合するサイズに切断し積層部２を作製する。そして、積層部２の切断された端面７全体にローラー又は自動塗布装置により被覆材３となる液状の樹脂組成物を塗布し、硬化させてクッション材１を作製する。

尚、多重織クロス層５及びゴム層４は、それぞれ２層及び３層に限定されるものではない。例えば、多重織クロス層５を１層のみとし、２層のゴム層４同士の間に介在させた構成であってもよい。また、例えば、多重織クロス層５を３層とし、４層のゴム層４同士の間にそれぞれ介在させた構成でもよい。

次に、本発明の第２実施形態について説明する。但し、上記第１実施形態と同じ構成を有するものについては、同じ符号を付して適宜その説明を省略する。

図３に示すように、本実施形態の熱プレス用クッション材１Ａ（以下、クッション材１Ａとする）は、ゴム層４と多重織クロス層５とが積層された積層部２Ａと、積層部２Ａの端面７Ａを覆う被覆材３とから形成される。

積層部２Ａは、３層のゴム層４と、ゴム層４同士の間に介在する２層の多重織クロス層５とから構成される。即ち、ゴム層４が積層部２Ａの表面を構成する。

ゴム層４を構成するゴム組成物のゴム成分としては、第１実施形態と同じく、フッ素ゴム又はシリコンゴムを用いることができる。クッション材１Ａの表面をゴム層４で構成することにより、繊維部材で構成した場合よりも、クッション材１Ａの表面の摩擦係数が高くなり、クッション材１Ａとステンレス板２２とがずれにくい。そのため、熱プレスの前にクッション材１Ａとステンレス板２２とプレス対象物２１を積み重ねる際、及び、積み重ねたものを熱プレス盤２０の上まで移動させる際に、プレス対象物２１の配置がずれにくいため、成形品の不良が発生しにくい。また、ずれを確認したり直したりする作業が不要なため作業性が向上する。

被覆材３は、積層部２Ａの端面７Ａを被覆する。即ち、被覆材３は、ゴム層４と多重織クロス層５の全端面を被覆する。被覆材３の材料は、第１実施形態と同じである。被覆材３が積層部２Ａの端面７Ａを被覆することにより、多重織クロス層５を構成する繊維が擦れ等によってほつれることを防止するとともに、端面７Ａから微小な繊維が脱離することを防止できる。そのため、成形品にこれら繊維が付着したり混入したりすることを防ぐことができる。また、被覆材３の耐熱温度は、熱プレス盤の温度以上であるため、プレス成形時に被覆材３が熱により変形し、端面７Ａから剥離することを防止できる。また、被覆材３は弾性を有するため、熱プレス盤２０に押圧されて積層部２Ａが変形した際、この積層部２Ａに追従して弾性変形することができる。従って、熱プレスを繰り返し行った場合でも、端面７Ａから被覆材３が剥離しにくく、耐久性が高い。

次に、クッション材１Ａの製造工程について説明する。
ゴム層４となる３枚のゴムシートと、多重織クロス層５となる２枚の多重織りクロスとを、ゴムシートが外側になるように交互に積層し、プレス加硫により一体化させる。次に、この積層体を所定の熱プレス盤に適合するサイズに切断し積層部２Ａを作製する。そして、積層部２Ａの切断された端面７Ａ全体にローラー又は自動塗布装置により被覆材３となる液状の樹脂組成物を塗布し、硬化させてクッション材１Ａを作製する。

以下、具体的な実施例を伴って本発明の効果を検証する。

（実施例１）
表１に示すクッション材を作製するため、表面層として、アラミドクロス（帝人社製のコーネックス織物Ｃ１９１０）を２枚用意し、多重織クロス層として、ガラス二重織クロス（日東紡社製のＫＳ４３２５）を２枚用意し、ゴム層として、カレンダーロールにより厚さ０．２ｍｍのシートにした未架橋フッ素ゴムシート（デュポン社製のバイトンＶ９００６）を３枚用意した。３枚の未架橋フッ素ゴムシートの間に２枚のガラス二重織クロスを介在させて積層し、これを２枚のアラミドクロスで挟むことにより積層体を作製した。そして、温度１６５℃、時間１５分のプレスを行い、フッ素ゴムの架橋とともに、一体化させた。この積層体を所定の大きさに切断し積層部を作製した。

積層部の切断された端面全体に、被覆材となる液状シリコーン樹脂組成物（スリーボンド社製のＴＢ１２１５）をローラーにより塗布し、３０分以上常温で放置して硬化させ、クッション材を作製した。尚、この液状シリコーン樹脂組成物は、耐熱温度が２００℃であり、硬化後に弾性を有するものである。

得られたクッション材を、上下２枚の熱プレス盤の間に配置し、温度２００℃、加圧力３ＭＰａ、プレス時間３０分の条件のプレス後、クッション材の端面を目視により観察した。その結果を表１に示す。

（比較例１）
実施例と同様に積層部を作製し、積層部の切断された端面全体に耐熱性粘着テープ１（住友スリーエム社製の接着剤転写テープ９０７９）を貼付し、表１に示すクッション材を作製した。この粘着テープ１は、アクリル系粘着剤で構成され、耐熱温度が２００℃以上である。また、この粘着テープ１は、実施例の被覆材であるシリコーン樹脂組成物と比べて弾性が小さい。

そして、実施例と同一の条件で、プレスを行った後、クッション材の端面を目視により観察した。その結果を表１に示す。

（比較例２）
実施例と同様に積層部を作製し、積層部の切断された端面全体に耐熱性粘着テープ２（住友スリーエム社製のポリイミドテープ５４３４）を貼付し、表１に示すクッション材を作製した。この粘着テープ２は、ポリイミドフィルムにシリコーン系粘着剤が塗布された構造を有し、耐熱温度が２００℃以上である。また、この粘着テープ２は、実施例の被覆材であるシリコーン樹脂組成物と比べて弾性が小さい。

表１に示すように、実施例のクッション材の端面では、被覆材であるシリコーン樹脂の変化は見られなかった。一方、比較例１、２のクッション材の端面では、それぞれ粘着テープ１、２の剥離が見られた。

熱プレスの説明図である。本発明の第１実施形態に係る熱プレス用クッション材の断面図である。本発明の第２実施形態に係る熱プレス用クッション材の断面図である。

符号の説明

１、１Ａ熱プレス用クッション材
２、２Ａ積層部
３被覆材
４ゴム層
５多重織クロス層
６表面層
７、７Ａ端面
２０熱プレス盤
２１プレス対象物
２２ステンレス板

Claims

熱プレス盤とプレス対象物との間に介在させて用いる熱プレス用クッション材であって、
少なくとも２層のゴム層と、
前記ゴム層同士の間に介在する多重織クロス層と、
前記ゴム層の前記多重織クロス層と反対側の面に積層される繊維部材からなる表面層と、
弾性を有する材料からなり、前記ゴム層と前記多重織クロス層と前記表面層との積層体の端面にのみ付着して前記端面を被覆し、前記積層体に追従して弾性変形する耐熱性被覆材と、
を備えることを特徴とする熱プレス用クッション材。
熱プレス盤とプレス対象物との間に介在させて用いる熱プレス用クッション材であって、
少なくとも２層のゴム層と、
前記ゴム層同士の間に介在する多重織クロス層と、
弾性を有する材料からなり、前記ゴム層と前記多重織クロス層との積層体の端面にのみ付着して前記端面を被覆し、前記積層体に追従して弾性変形する耐熱性被覆材と、
を備えることを特徴とする熱プレス用クッション材。
前記耐熱性被覆材が、シリコーン樹脂からなることを特徴とする請求項１又は２に記載の熱プレス用クッション材。