JPH06323B2 - プレス用緩衝材 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 イ 発明の目的 産業上の利用分野 本発明は化粧板、塩ビ板等の樹脂板、各種樹脂積層板、
合板などを熱プレス成形或いは熱を用いないでプレス成
形する際に使用されるプレス用緩衝材に関するものであ
る。

従来の技術 従来のプレス用緩衝材としては、まずアスベストミルボ
ードがあげられるが衛生上の問題があり使用できなくな
ったので、これに代るものとしてゴム製緩衝材が出現し
た。

しかし、このゴム製緩衝材はゴムの熱による劣化があ
り、耐用性に問題を有するものとなっている。

したがってこの問題を解決するべく種々なる開発製品が
提案されているのである。

例えば、実開昭５８−７６４６号公報や実開昭５８−７
６４８号公報には、芳香族ポリアミド繊維を使用した耐
熱性不織布を主材料として用い、同不織布に樹脂等を含
浸させてその表面に同不織布を積層したもの、また同不
織布の表面にフツ素系樹脂のフイルムによつて離型層を
形成したものなどが開示されている。

また、特開昭５９−１９２７９５号公報には微細無機繊
維と芳香族系重合体のパルプ状粒子とよりなる材料が成
形プレス用の耐熱クテション材として開示されている。

発明が解決しようとする問題点 上記の芳香族ポリアミド繊維の耐熱性不織布を主体とす
るものは、耐熱性の向上はあるが含浸樹脂の劣化の問
題、及び緩衝性低下の問題があって耐用性を満足できる
ものとは云えないのである。

また特開昭５９−１９２７９５号のものは、耐用性につ
いては大幅な向上がみられるが、作業性、及びプレス成
形される製品に対する性能とその生産性に対しては下記
の様な問題点が存在するのである。

（ｉ）作業性の問題 樹脂板及び樹脂積層板等を熱プレス成形する際に往々に
して多量の静電気が発生する。この静電気により作業者
が強い電気シヨックを受け事故発生の原因になることが
ある。またこの静電気によってゴミ等の不純物が吸着さ
れ不良品を発生したりするのである。特開昭５９−１９
２７９５号のものはこの点についての配慮が全くないの
である。

（ii）性能及び生産性の問題 特開昭５９−１９２７９５号のものはその耐熱性とクッ
ション性を重視するあまり樹脂板等を熱プレス成形する
際の重要な要素である熱伝導率についての配慮も有しな
いものとなっている。

一般に緩衝材はプレス熱板間の内側に配置されさらに鏡
面板があってその内側にプレスされるべき製品が配置さ
れるのである。つまりプレス対象物を緩衝材にてサンド
イッチにして挟み、プレス対象物は熱軟化して成形され
るか、もしくは熱効果して成形されるのである。

したがつてプレス熱板とプレス対象物の間に断熱性の緩
衝材が存在するということは熱効率と１プレスサイクル
（生産性）の低下をもたらすことになるのである。

特開昭５９−１９２７９５号の緩衝材はパルプ状の芳香
族ポリアミド繊維とロックウール又はガラス繊維などの
無機繊維よりなるものであるが、このロックウールやガ
ラス繊維は断熱材料として周知のものであり、さらにク
ッション性を発現させるために大きな空隙率を持たせて
いるのである。その結果、この緩衝材は当然に断熱作用
も大きく上記の熱効率等に大きな悪影響を及ぼすのであ
る。

さらに、この特開昭５９−１９２７９５号の緩衝材はパ
ルプ状の芳香族ポリアミド繊維の絡みによりその強度を
持たせているが、その製法として薄いシートを多数枚積
層することによって所定の厚みを得ているため、この薄
いシート間には前記の絡みがなく層間剥離が生じやすい
という欠点も有しているのである。

本発明はこれらの問題点を解決することを目的としてな
されたもので、耐熱性と耐用性を維持しながらさらに静
電気防止性の付与と熱伝導率の改良を図り、強度も向上
させたプレス用緩衝材を提供しょうとするものである。

ロ 発明の構成及び作用 本発明の構成は、耐熱性有機繊維、導電性充填物、無機
繊維、及びバインダーを必須成分として配合し、これら
の成分が混在状態で一体化された構造であることを特徴
とするプレス用緩衝材、を要旨とするもので、この導電
性充填物をカーボン、黒鉛、金属より選ばれるものとす
ることによって特に好適な結果をもたらすものとなって
いる。

問題点を解決するための手段 本発明は耐熱性有機繊維と無機繊維を含有するプレス緩
衝材中に導電性充填物を配合し、この導電性充填物とし
て熱伝導率も良好な物質を選定することにより、静電気
発生の防止と熱伝導率及び生産性の向上とを同時に図
り、さらにバインダーの配合により適度な空隙率の確保
と強度向上をもたらす様にしたのである。

本発明における耐熱性有機繊維とは、その形状としては
パルプの様に枝分れのあるパルプ状繊維が好ましい形態
ではあるが、枝分れのない通常形状のものでも使用でき
るものである。またその材質としては芳香族ポリアミド
系、フッ素系、フエノール系、ナイロン系などの有機繊
維であり、これらを単独か又は併用して使用してもよい
ものである。なお、あまり高い耐熱性を要求されない場
合は通常のセルロースパルプでも使用可能である。

この耐熱性有機繊維としてパルプ状形態のものを使用す
ると空隙率は良くなるが、パルプ状繊維を用いなくても
バインダーを配合することにより空隙率は確保できる様
になるのである。なお、パルプ状繊維とバインダーを併
用すればより効果的な空隙率が得られるものの、ポリア
ミド系パルプ状繊維はその製法が複雑でコスト的に高く
なるという欠点を有しているのである。

次に本発明における導電性充填物とは、カーボン、黒
鉛、金属から選ばれる物質が最適のものであり、その形
状としては粉体状もしくは繊維状のものが使用できるも
のである。しかし粉体状の場合は混入量を多くしないと
効果が上がらないので、この混入量を多くする必要が生
じるが、あまり多くすると空隙が埋つて来てクッション
性が低下することになるのである。したがってこの導電
性充填物の形態としては繊維状の方が好ましいのであ
る。

この導電性充填物が繊維状の場合は、その繊維長が長い
方が効果が大きいが、あまり長くなると緩衝材中に均一
に分散することが困難となるし、一方あまり短いと粉体
と同様多量に混入する必要が生じクッション性が低下す
るのである。この繊維長として好ましい範囲は１〜２５
mm位であり、その繊維径としては１〜５０μが好適で、
あまり太過ぎると剛性が高くなって不適当であり、細い
ものはコスト的に高いものとなるのである。

この導電性充填物は本発明における最も重要な配合物で
あり、導電性と熱伝導性を付与するもので、この導電性
と熱伝導性の点から金属繊維であることが最も好ましい
ものである。しかし単に静電気の除去という目的、また
熱伝導性もあまり高くは要求されないという点を考慮す
ればカーボン、黒鉛等の導電性物質でも充分に目的を達
成できるものである。

この導電性充填物の混入量としては、粉体の場合は全体
に対して５〜５０重量％、繊維状の場合は同じく0.2〜
３０重量％が好ましく、混入されるものの材質、粒径、
繊維長、繊維系、さらには要求される導電性や熱伝導性
により上記範囲から適切な配合量を決定するのである。

この導電性充填物は単に導電性を得るためにのみ配合さ
れるのではなく、熱伝導性をコントロールするためにも
必要なものとなっていることは前述した通りである。

この熱伝導性をあまり高くし過ぎると、被プレス物によ
っては急激な温度上昇によって性能に悪影響を及ぼすこ
とがあり、したがって金属繊維を大量に混合するだけで
は問題解決とはならず、適度な熱伝導性にコントロール
することが要求され、目的に応じて材質、形状、混入量
を選定しなければならないのである。この場合、カーボ
ン繊維や黒鉛繊維、また引抜き法の金属繊維などはコス
ト的に高価であるため経済性も考慮して選定することが
望まれるのである。 この熱伝導性の改良は、緩衝材の
寿命が長くなるという効果も生じるのである。その理由
は緩衝材内における熱の蓄積が少なくなり熱劣化が押え
られるからである。また緩衝材内の熱伝導のバラツキが
少なくなりプレス対象物の不良品発生率も低下するとい
う効果も発揮するのである。

本発明における無機繊維とは、ガラス繊維、岩綿、珪酸
アルミナ繊維等であり、特にケイ素分を含む非晶質繊維
が好適に使用し得るものである。

この無機繊維の直径は0.5〜２０μ位が好ましく、その
繊維長は５０〜５０００μ位が望ましいものである。ま
たこの無機繊維の混入量は全体の２０〜９５重量％が好
適な範囲となっている。

本発明におけるバインダーとしては、耐熱性の高いもの
とならば如何なる樹脂でも良いが、特にシリコン樹脂又
はシリコン変性の樹脂が好ましいものである。このシリ
コン含有樹脂は前記のケイ素分を含む非晶質の無機繊維
との接着性が良く、また耐熱度も高いためクッション性
の確保が容易で寿命も長いものとなるのである。

このバインダーの混入量は全体の１〜２０重量％が好適
であり、あまり多く配合するとクッション性が悪くな
り、また少量過ぎてもクッション性が得られず強度も低
下するのである。最も好ましい配合量は３〜１０重量％
位である。

このバインダーの種類や混入量により本発明緩衝材のク
ッシヨン性は大きく変化するし、このバインダーの配合
によつて全体の強度は高まり層間強度も確保されるの
で、高価なポリアミド系のパルプ状繊維を使用しなくて
も充分なクッション性と強度が得られる様になるのであ
る。

実施例１ 耐熱性有機繊維として、パルプ状ポリアミド繊維（商品
名ケブラー・デユポン社製）５重量部とフェノール繊維
（２ｄ×６mm・商品名カイノール・日本カイノール社
製）１０重量部を使用し、無機繊維として、岩綿（平均
径４μ×平均繊維長１２０μ・商品名エスファイバー・
新日本製鉄化学工業社製）８５重量部を用い、導電性充
填物として、カーボン繊維（１０μ×３mm・商品名クレ
カ・呉羽化学工業社製）を０、５、１０、１５の各重量
部を変量として使用し、これらを水中に分散後、シリコ
ンアクリル樹脂エマルジョン（ヘキスト合成社製）５重
量部を添加し、さらに定着剤を加えて樹脂を繊維に定着
させたのち、角型シートマシンにて抄造・乾燥して厚さ
１mm密度0.8ｇ／cm³のシートを作製した。さらにこのシ
ート５枚を熱硬化型シリコン系接着剤にて部分接着にな
る様に貼合せ、１８０℃・７０Kg／cm²でホットプレス
を行ない厚さ４mm、密度１ｇ／cm³のボード板を得た。
このボード板の物性を次表に示す。

なお、圧縮率は１５０℃・７０Kgcm²の荷重をかけたと
きの値で次式による計算で求めた。

また復元率は同荷重を除き常温にもどした時に、初期厚
みに対し何％まで復元するかで示した。

この表よりカーボン繊維を配合することにより引張強度
は若干減少するが、電気伝導率は大幅に良くなり、また
熱伝導率も向上することが判断されるのである。さらに
緩衝材としての重要な特性である圧縮復元も向上してい
るのである。

実施例２ ポリエステル繊維（0.5ｄ×５mm・商品名テピルス・帝
人社製）１０重量部を耐熱性有機繊維として使用し、ガ
ラス繊維（径３μ・平均繊維長３mm・中国産）９０重量
部を無機繊維として用い、金属繊維としてステンレス繊
維（８μ×５mm・商品名ナスロン・日本精線社製）５重
量部を水中に分散後、自己架橋型ブロムアクリル共重合
樹脂エマルジョン（武田薬品工業社製）を７重量部添加
し、定着剤により樹脂を繊維に定着させてスラリーを作
り、これを長網抄紙機により抄造、乾燥させた後、定尺
に切断し、さらにホットプレスで１５０℃・３０Kg／cm
²にてプレスをして厚さ１mm、密度0.8ｇ／cm³のシート
物を得た。

比較例 上記実施例２においてブロムアクリル共重合物の代りに
ＳＢＲラテックス１重量部とカチオン化デンプン0.5重
量部を使用し、他は実施例２と同様にしてシート物を得
た。

これら実施例２と比較例との各シートを、アクリル樹脂
板成形用の緩衝材として使用した。

なお、樹脂板成形は１４０℃・２０Kg／cm²で行ない、
加圧状態で冷却する工程で行なった。

この結果を次表に示す。

この表より、実施例２は３００回使用後も引張強度の低
下はほとんどなく、また層間強度は逆に上昇したことが
認められる。また圧縮復元率の低下も少なく３００回使
用後でも充分な弾性を有しており、静電気によるゴミ等
の付着も防止できた。

比較例ではもともと強度が少なく３００回使用後では充
分注意して取扱わなければ崩れてしまう様な状態であっ
た。ただ厚みの減少率が大きいため熱伝導率は良くなっ
たが、反面伝導率の変化が大きく、さらに圧縮復元性も
悪いため不良品が多発したのである。

ハ 発明の効果 以上詳細に説明した様に本発明は、耐熱性有機繊維、導
電性充填物、無機繊維、及びバインダーを配合してなる
プレス用緩衝材であり、特に導電性充填物を含有せしめ
たことに最大の特徴を有するものである。

したがつて本発明緩衝材は、電気伝導率が高く静電気の
発生が起らず、作業性が大幅に向上すると共に電気ショ
ックによる事故発生は全くないのである。しかも静電気
によるゴミ等の不純物の吸着がないので不良品発生が防
止できる様になるのである。

さらにこの導電性充填物は熱伝導率が高くすぐれた熱効
率を有するプレス用緩衝材となり、しかもこの本発明緩
衝材はその圧縮復元性も良好で、耐用性にも非常にすぐ
れた結果を持たらすなど、種々なるきわめて顕著な効果
を奏するものである。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】耐熱性有機繊維、導電性充填物、無機繊
   維、及びバインダーを必須成分として配合し、これらの
   成分が混在状態で一体化された構造であることを特徴と
   するプレス用緩衝材。
2. 【請求項２】導電性充填物が、カーボン、黒鉛、金属よ
   り選ばれるものである特許請求の範囲第１項記載のブレ
   ス用緩衝材。
3. 【請求項３】導電性充填物が繊維状である特許請求の範
   囲第１項又は第２項記載のプレス用緩衝材。
4. 【請求項４】無機繊維がケイ素分を含む非晶質繊維であ
   って、バインダーがシリコン含有樹脂である特許請求の
   範囲第１項記載のプレス用緩衝材。