KR102381488B1 - 열프레스용 쿠션재 및 그 제조 방법 - Google Patents

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KR102381488B1
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타카미츠 오제키
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야마우치 가부시키가이샤
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Abstract

열프레스용 쿠션재는, 랜덤하게 배향한 다수개의 섬유(1)로 이루어지는 섬유재료와, 섬유재료의 섬유(1)사이의 공극에 들어간 고무(2)와, 고무(2) 중에 분산되어 존재하는 독립기공(3)을 구비한다.

Description

열프레스용 쿠션재 및 그 제조 방법
본 발명은, 열프레스용 쿠션재 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은, 플렉시블 프린트 기판이나 리지드 플렉시블 기판 등의 프린트 기판, IC 카드, 액정 표시판, 전지 등의 정밀 기계 부품으로서의 적층판을 제조하는 공정에서, 대상 제품을 프레스 성형이나 열압착할 때에 사용하는 열프레스용 쿠션재 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
프린트 기판 등의 적층판의 제조에 있어서, 프레스 성형이나 열압착의 공정에서는, 프레스 대상물인 적층판 재료를, 가열·가압 수단으로서의 열반(熱盤) 사이에 끼워 넣고, 일정한 압력과 열을 가하는 방법이 이용된다. 정밀도가 좋은 성형품을 얻기 위해서는, 열(熱)프레스에서, 적층판 재료에 가하여지는 열과 압력을 전면에 걸쳐서 균일화할 필요가 있다. 이와 같은 목적으로, 열반과 적층판 재료 사이에 평판형상의 쿠션재를 개재시킨 상태에서 열프레스가 행하여지고 있다.
쿠션재와, 표면에 요철이 있는 적층판 재료(예를 들면, 플렉시블 프린트 기판)를 직접 접촉시켜서 열프레스하는 경우, 또는 이형 필름 등을 사이에 개재시켜서 열프레스하는 경우, 정밀도가 좋은 성형품을 얻기 위해서는, 쿠션재가 적층판 재료의 요철에 추종하여 전면에 접촉하고, 요철 부분을 포함하여 전면에 압력과 열을 균등하게 전달할 것이 필요하다.
일본 특허 제4316937호 공보(특허문헌 1)에 개시된 열프레스용 쿠션재는, 프레스 대상물의 요철에의 추종성을 향상시키기 위해, 폴리올 가황계의 가황 불소고무로 이루어지는 층을 구비하고, 가황 불소고무가 다음의 특성을 갖도록 하였다. 즉, 가황 불소고무는, 수평균(數平均)분자량이 3.5×104∼2.0×105인 비닐리덴플루오라이드-헥사플루오로프로필렌 2원(元) 공중합체로 이루어지는 원료 불소고무와, 폴리올 가황제의 합계 100질량부에 대해, 수산제(受酸劑) 1∼10질량부 및 필요에 따라 배합되는 기타의 배합제 0∼5질량부로 이루어지는 조성물을 가황하여 이루어지고, 가황도가, 겔분률(分率)로 90.0%∼98.8%이고, 가황 불소고무의 듀로미터 경도가 A40∼A55가 되도록 하였다.
일본 특허 제4843396호 공보(특허문헌 2)에 개시된 열프레스용 쿠션재는, 복수회의 열프레스에 반복 사용할 수 있고, 게다가 쿠션성, 면내 균일성, 열전달성에서 우수한 특성을 갖도록 한다는 목적을 달성하기 위해, 다음의 특징을 갖도록 하였다. 즉, 열프레스용 쿠션재는, 섬유재료로 이루어지는 종이(紙)와, 이 종이에 함침된 고무와의 복합체로서, 섬유재료와 고무와의 체적비율이 1/1.5∼1/7.5이고, 또한 복합체의 공극률(空隙率)이 60∼90%이다.
일본 특허 제4316937호 공보 일본 특허 제4843396호 공보
특허문헌 1 및 특허문헌 2에 개시된 열프레스용 쿠션재에 의하면 요철 추종성을 어느 정도 향상시킬 수 있지만, 본 발명은, 보다 큰 요철에 대해서도 양호한 요철 추종성을 발휘하는 쿠션재를 얻는 것이다.
특허문헌 1의 열프레스용 쿠션재인 경우, 예를 들면 50㎛ 이상의 요철에 대해서는 양호한 추종성을 나타내지 않는 일이 있다.
특허문헌 2의 열프레스용 쿠션재는 내부에 공극을 갖고 있지만, 이 공극은 연속기공(連續氣孔)이다. 또한, 연속기공으로 되어 있는 공극의 공극률이 60∼90% 정도로 크기 때문에, 요철 추종성이나 프레스 후의 복원성(復原性)에 약간 난점이 있다.
본 발명의 목적은, 요철 추종성에 우수하고, 또한, 반복해서 사용할 수 있는 복원성에도 우수한 열프레스용 쿠션재 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 열프레스용 쿠션재는, 랜덤하게 배향한 다수개의 섬유로 이루어지는 섬유재료와, 섬유재료의 섬유 사이의 공극에 들어간 고무와, 고무 중에 분산되어 존재하는 독립기공(獨立氣孔)을 구비한다.
바람직하게는, 고무에 대한 섬유재료의 체적비율이, 1/15 이상, 1/7.5 미만이고, 열프레스용 쿠션재의 기공률(공극률)이, 체적 기준으로, 15∼70%이다.
상기 독립기공은, 예를 들면, 고무 중에 분산 배치된 열팽창성 마이크로캡슐이 팽창하여 형성된 것이다.
상기 섬유재료는, 바람직하게는, 글라스, 로크울, 탄소, 폴리벤자졸, 폴리이미드, 방향족 폴리아미드 및 폴리아미드로 이루어지는 군에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 재료를 포함한다.
고무는, 바람직하게는, 불소고무, EPM, EPDM, 수소화니트릴고무, 실리콘고무, 아크릴고무 및 부틸고무로 이루어지는 군에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 재료를 포함한다.
하나의 실시 형태에서는, 고무는, 섬유재료의 층의 상방 및 하방 중의 어느 일방에 위치하는 일방측 고무층을 포함하고, 이 일방측 고무층도, 내부에 분산되어 존재하는 독립기공을 구비한다. 바람직하게는, 고무는, 섬유재료의 층의 상방 및 하방의 타방측에도 타방측 고무층을 포함하고, 이 타방측 고무층도, 내부에 분산되어 존재하는 독립기공을 구비한다.
상기한 바람직한 실시 형태인 경우, 바람직하게는, 독립기공을 내부에 분산시키고 있는 고무에 대한 섬유재료의 체적비율이, 1/75 이상, 1/15 미만이고, 열프레스용 쿠션재의 기공률(공극률)이, 체적 기준으로, 15∼70%이다. 더욱 바람직하게는, 섬유 사이의 공극에 고무가 들어간 섬유재료의 층의 두께를, 상부 고무층 및 하부 고무층의 합계 두께에 대해 1/7 이상, 1/1.5 이하로 한다.
본 발명에 따른 열프레스용 쿠션재의 제조 방법은, 랜덤하게 배향한 다수의 섬유로 이루어지는 섬유재료 시트와, 내부에 열팽창성 마이크로캡슐을 분산 배치한 미가황(未加硫) 고무 시트를 겹치는 공정과, 겹친 섬유재료 시트와 미가황 고무 시트를 가압하여, 미가황 고무 시트 중의 고무 및 마이크로캡슐을 섬유재료 시트의 섬유 사이의 공극에 들여보내 일체화하는 공정과, 일체화한 복합체를 가열하여, 마이크로캡슐을 팽창시켜서 독립기공을 형성하는 공정과, 일체화한 복합체를 가열하여 복합체 중의 미가황 고무를 가황하는 공정을 구비한다. 또한, 각 공정은 따로따로 행하여도 상관없고, 복수의 공정을 동시 또는 연속적으로 행하여도 상관없다.
하나의 실시 형태에서는, 겹치는 공정은, 미가황 고무 시트를 섬유재료 시트의 2장에 끼워 넣는 것을 포함한다.
바람직하게는, 섬유재료 시트와 미가황 고무 시트를 가압에 의해 일체화하는 공정을, 제1의 온도에서 행하고, 독립기공을 형성하는 공정을, 상기 제1의 온도보다도 높은 제2의 온도에서 행하고, 가황하는 공정을, 상기 제2의 온도보다도 높은 제3의 온도에서 행한다. 또한, 제2의 온도로부터 제3의 온도로 연속적으로 승온함에 의해, 독립기공을 형성하는 공정과 가황하는 공정을 동시 또는 연속적으로 행하여도 좋다.
하나의 실시 형태에서는, 겹치는 공정은, 섬유재료 시트를 미가황 고무 시트의 2장에 끼워 넣는 것을 포함한다. 이 경우, 바람직하게는, 일체화하는 공정은, 마이크로캡슐을 포함하는 미가황 고무 시트의 일부를 섬유재료 시트의 섬유 사이의 공극에 들여보내고, 나머지 부분을 섬유재료 시트의 밖에 위치시키는 것을 포함한다.
상기 구성의 본 발명에 의하면, 요철 추종성에 우수하고, 또한, 반복해서 사용할 수 있는 복원성에도 우수한 열프레스용 쿠션재를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시 형태에 관한 열프레스용 쿠션재의 도해적 단면도.
도 2는 본 발명의 한 실시 형태에 관한 열프레스용 쿠션재의 제조 방법을 설명하기 위한 도해도(圖解圖).
도 3은 도 2에 도시하는 프레스 공정 후에 얻어지는 복합체의 도해적 단면도.
도 4는 열팽창성 마이크로캡슐 배합 불소고무 시트와 2장의 글라스 페이퍼를 일체화시키기 전의 도해적 단면도.
도 5는 실시례 샘플(1)의 적층 구조를 도시하는 도해적 단면도.
도 6은 비교례 샘플(1)의 적층 구조를 도시하는 도해적 단면도.
도 7은 비교례 샘플(2)의 적층 구조를 도시하는 도해적 단면도.
도 8은 비교례 샘플(4)의 적층 구조를 도시하는 도해적 단면도.
도 9는 비교례 샘플(5)의 도해적 단면도.
도 10은 샘플의 요철 추종성을 평가하기 위한 프레스 구성을 도시하는 도해적 단면도.
도 11은 평가 대상 샘플에 대한 프레스 1회 후의 폴리이미드 필름의 단차부의 사진.
도 12는 평가 대상 샘플에 대한 프레스 50회 후의 폴리이미드 필름의 단차부의 사진.
도 13은 도 5에 도시한 구조의 실시례 샘플(1)의 단면 사진.
도 14는 도 13에 도시되어 있는 섬유-고무 복합체 시트의 두께방향의 확대 단면 사진.
도 15는 도 13에 도시되어 있는 섬유-고무 복합체 시트의 평면방향의 확대 단면 사진.
도 16은 비교례 샘플(3)의 섬유-고무 복합체 시트의 평면방향의 확대 사진.
도 17은 바람직한 섬유 시트의 한 예로서의 글라스 페이퍼의 표면 사진.
도 18은 도 17의 확대 사진.
도 19는 본 발명의 다른 실시 형태에 관한 열프레스용 쿠션재의 도해적 단면도.
도 20은 도 19에 도시한 열프레스용 쿠션재의 제조 방법을 설명하기 위한 도해도.
도 21은 도 19에 도시한 구조의 실시례 샘플의 단면 사진.
도 22는 평가 대상 샘플에 대한 프레스 후의 폴리이미드 필름의 단차부의 사진으로, 도 5에 도시한 구조의 실시례 샘플(1)과 도 19에 도시한 구조의 실시례 샘플(5)을 비교하여 도시하는 사진.
도 1에 도시하는 열프레스용 쿠션재는, 랜덤 배향한 다수개의 섬유(1)로 이루어지는 섬유재료와, 섬유재료의 섬유(1) 사이의 공극에 들어간 고무(2)와, 고무(2) 중에 분산되어 존재하는 다수의 독립기공(3)을 구비한다.
다수의 섬유(1)로 이루어지는 섬유재료는, 바람직하게는, 글라스, 로크울, 탄소, 폴리벤자졸, 폴리이미드, 방향족 폴리아미드 및 폴리아미드로 이루어지는 군에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 재료를 포함한다. 고무(2)는, 바람직하게는, 불소고무, EPM, EPDM, 수소화니트릴고무, 실리콘고무, 아크릴고무 및 부틸고무로 이루어지는 군에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 재료를 포함한다.
독립기공(3)은, 바람직하게는, 열팽창성 마이크로캡슐이 팽창하여 형성된 것이다. 팽창 전의 마이크로캡슐의 평균입자경은, 5∼50㎛ 정도로서, 섬유재료의 섬유(1) 사이의 공극을 용이하게 통과할 수 있는 크기이다. 마이크로캡슐의 평균입자경은, 보다 바람직하게는 5∼40㎛이고, 더욱 바람직하게는 10∼40㎛이다.
도 1에 도시하는 구조의 실시 형태인 경우, 열프레스용 쿠션재를 반복해서 사용하여도 양호한 요철 추종성을 유지하도록 하기 위해, 바람직하게는, 고무(2)에 대한 섬유재료의 체적비율(體積比率)은, 1/15 이상, 1/7.5 미만이다. 고무(2)에 대한 섬유재료의 체적비율이 1/15 미만인 경우, 열프레스용 쿠션재의 형상 유지성이 저하되고, 반복해서 사용한 경우에 열프레스용 쿠션재에 늘어남이나 뜯어짐이 발생할 우려가 있다. 고무(2)에 대한 섬유재료의 체적비율이 1/7.5 이상인 경우, 요철 추종성이 불충분하게 된다. 고무에 대한 섬유재료의 체적비율은, 보다 바람직하게는, 1/10 이상, 1/7.5 미만이다.
또한, 섬유재료와 고무와의 복합체인 열프레스용 쿠션재의 기공률(공극률)은, 체적 기준으로, 15∼70%가 바람직하다. 기공률이 15%에 미달하는 경우, 요철 추종성이 불충분하게 된다. 기공률이 70%를 초과한 경우, 요철 추종성은 충분하지만, 반복해서 사용한 경우에 쿠션성의 저하가 커지기 때문에 바람직하지가 않다. 열프레스용 쿠션재의 기공률의 하한치는, 보다 바람직하게는 20%이고, 기공률의 상한치는, 보다 바람직하게는 60%이다.
도 1에 도시하는 열프레스용 쿠션재는, 이하의 공정을 경유하여 제조된다.
도 2에 도시하는 바와 같이, 우선, 랜덤하게 배향한 다수의 섬유(1)로 이루어지는 섬유 시트(10), 및 내부에 열팽창성 마이크로캡슐(30)을 분산 배치한 미가황 고무 시트(20)를 준비한다. 하나의 실시 형태에서는, 섬유 시트(10)를 2장 준비하고, 이 2장의 섬유 시트(10)로 미가황 고무 시트(20)를 끼우도록 겹친다. 섬유 시트(10)는, 부직포 또는 종이 형태의 것을 사용할 수 있는데, 특히 습식 초지법(抄紙法)에 의해 만들어진 종이 형태의 것을 사용하는 것이 바람직하다. 종이인 경우, 섬유가 면방향으로 랜덤하게 배향하고 있기 때문에, 면내의 균일성을 얻을 수 있다. 또한, 미가황 고무(21) 및 마이크로캡슐(30)을 섬유(1) 사이의 공극에 들여보내기 위해서는, 섬유 시트(10)는, 공극률이 84∼99%의 것을 사용하는 것이 바람직하다.
도 17은, 바람직한 섬유 시트(10)의 한 예로서의 글라스 페이퍼의 표면 사진이다. 이 글라스 페이퍼의 공극률은 95%이다. 도면으로부터 알 수 있는 바와 같이, 이 글라스 페이퍼는, 글라스 섬유가 면방향으로 랜덤하게 배향하고 있다.
도 18은, 도 17의 확대 사진이다. 도 18로부터 알 수 있는 바와 같이, 이 글라스 페이퍼는 공극률이 높기 때문에, 미가황 고무 시트(20)와 겹쳐서 프레스함으로써, 미가황 고무(21) 및 마이크로캡슐(30)을 섬유(1) 사이의 공극에 들여보낼 수 있다.
도 2에 도시하는 바와 같이 겹친 섬유 시트(10)와 미가황 고무 시트(20)를 가압하여 양자를 일체화시킨다. 이 가압 처리는, 제1의 온도로 승온하여 행한다. 제1의 온도는, 마이크로캡슐(30)이 팽창하지 않는 온도, 예를 들면 100∼115℃ 정도이다. 가압력은, 예를 들면 4㎫ 정도이고, 가압시간은, 예를 들면, 온간(溫間)(110℃ 정도)에서 60분 정도, 그 후, 냉간에서 40분 정도이다.
상기한 가압 처리에 의해, 도 3에 도시하는 바와 같이, 미가황 고무 시트(20)의 미가황 고무(21)는, 섬유 시트(10)의 다수의 섬유(1) 사이의 공극에 들어간다. 마찬가지로, 미가황 고무(21) 중에 분산되어 있던 마이크로캡슐(30)도, 섬유 시트(10)의 다수의 섬유(1) 사이의 공극에 들어간다. 이 상태에서는, 마이크로캡슐(30)은, 아직 팽창하지 않는다.
도 3에 도시하는 섬유-고무 복합체 시트를, 상기 제1의 온도보다도 높은 제2의 온도까지 승온하여 열팽창성 마이크로캡슐(30)을 팽창시켜서 독립기공(3)을 형성한다. 독립기공(3)은, 주위가 완전히 봉쇄된 독립 기포이고, 외부까지 연통하는 공극을 갖는 연속기공(연속 기포)과는 구별되는 것이다. 제2의 온도는, 열팽창성 마이크로캡슐(30)이 팽창하는 온도이고, 예를 들면 120∼140℃ 정도이다.
그 후, 섬유-고무 복합체 시트를 다시, 상기 제2의 온도보다도 높은 제3의 온도까지 승온하여, 미가황 고무(21)를 가황시킨다. 이렇게 하여, 도 1에 도시하는 열프레스용 쿠션재를 얻을 수 있다. 제3의 온도는, 예를 들면, 150℃ 이상의 온도이다. 또한, 제3의 온도로 승온하는 과정에서 제2의 온도를 통과할 때, 열팽창성 마이크로캡슐이 팽창하도록 하여도 좋다. 도 1의 상태에서는, 고무(2)는 가황 고무로 되어 있다.
본원 발명자는, 몇 종의 실시례 샘플 및 몇 종의 비교례 샘플을 만들고, 그들의 구조 및 요철 추종성 등의 특성을 비교 평가하였다. 그리고, 시판의 열팽창성 마이크로캡슐(팽창 전)의 평균입자경은 5∼50㎛ 정도이다. 구체적으로는, 닙폰피라이토주식회사제의 「엑스판셀」(평균입자경 10∼40㎛), 마쓰모토유지제약주식회사제의 「마츠모토마이크로스피아」(평균입자경 5∼50㎛), 주식회사쿠레하제의 「쿠레하마이크로스피아」(평균입자경 10∼50㎛) 등이 있다. 실시례 샘플에서 사용한 열팽창성 마이크로캡슐은, 닙폰피라이토주식회사제의 「엑스판셀920-DU40」이고, 그 평균입자경은 10∼16㎛이였다.
[실시례 샘플(1)]
A. 재료의 준비
랜덤하게 배향한 다수의 글라스 섬유로 이루어지는 섬유재료 시트(글라스 페이퍼) 2장을 준비하였다. 사용한 글라스 페이퍼는, 오리베스토주식회사제의 「구라베스토SYS-80」이다. 사용한 글라스 페이퍼는, 그 두께가 0.57㎜, 단위면적당 중량이 80g/㎡, 공극률이 95%였다.
열팽창성 마이크로캡슐을 준비하였다. 사용한 열팽창성 마이크로캡슐은, 닙폰피라이토주식회사제의 「엑스판셀920-DU40」이다. 질량 기준으로, 불소고무 100부에 대해 열팽창성 마이크로캡슐 5부를 배합하고, 혼련하여 두께 0.6㎜의 미가황 불소고무 시트를 준비하였다. 미가황 불소고무 시트 중에는, 열팽창성 마이크로캡슐이 분산 배치되어 있다.
B. 1차 프레스
도 4에 도시하는 바와 같이, 두께 0.6㎜의 열팽창성 마이크로캡슐 배합 미가황 불소고무 시트(40)를 2장의 글라스 페이퍼(41)로 끼워 넣고, 그들을 열프레스로 가압하여 일체화하였다.
프레스 조건은, 이하와 같았다.
온도 : 110℃
압력 : 4㎫
가압시간 : 온간에서 60분+냉간에서 40분
C. 마이크로캡슐의 팽창 및 고무의 가황
일체화한 섬유-고무 복합체 시트(50)(도 5)를, 가열 오븐 내에서 승온하여 소정 시간 유지하여, 열팽창성 마이크로캡슐을 팽창시키고, 또한 불소고무의 가황, 베이킹을 행하였다. 가열 오븐의 온도 및 유지 시간은 230℃×5h로 하였다. 열팽창성 마이크로캡슐은 승온 과정에서 팽창하여, 섬유-고무 복합체 시트(50) 중에 다수의 독립기공을 형성하였다. 섬유-고무 복합체 시트(50)의 고무에 대한 섬유재료의 체적비율은, 1/9.5였다.
D. 2차 프레스
도 5에 도시하는 바와 같이, 섬유-고무 복합체 시트(50)의 양면에, 불소고무 시트(51)(두께 50㎛)를 통하여 불소 필름(두께 12㎛)(52)을 가열 프레스에 의해 첩합(貼合)하여, 실시례 샘플(1)을 얻었다.
[실시례 샘플(2)]
실시례 샘플(1)에서 사용한 열팽창성 마이크로캡슐을, 불소고무 100부에 대해 5부 배합하여, 두께 0.5㎜의 미가황 불소고무 시트를 준비하였다.
기타의 조건(글라스 페이퍼, 1차 프레스, 캡슐의 열팽창, 가황, 2차 프레스)은, 실시례 샘플(1)과 같다. 섬유-고무 복합체 시트(50)의 고무에 대한 섬유재료의 체적비율은, 1/7.9였다.
[실시례 샘플(3)]
실시례 샘플(1)에서 사용한 열팽창성 마이크로캡슐을, 불소고무 100부에 대해 3부 배합하여, 두께 0.6㎜의 미가황 불소고무 시트를 준비하였다.
기타의 조건(글라스 페이퍼, 1차 프레스, 캡슐의 열팽창, 가황, 2차 프레스)은, 실시례 샘플(1)과 같다. 섬유-고무 복합체 시트(50)의 고무에 대한 섬유재료의 체적비율은, 1/9.5였다.
[실시례 샘플(4)]
실시례 샘플(1)에서 사용한 열팽창성 마이크로캡슐을, 불소고무 100부에 대해 7부 배합하여, 두께 0.6㎜의 미가황 불소고무 시트를 준비하였다.
기타의 조건(글라스 페이퍼, 1차 프레스, 캡슐의 열팽창, 가황, 2차 프레스)은, 실시례 샘플(1)과 같다. 섬유-고무 복합체 시트(50)의 고무에 대한 섬유재료의 체적비율은, 1/9.5였다.
[실시례 샘플(1∼4)의 배합비 및 두께의 비교]
실시례 샘플(1∼4)에 관해, 열팽창성 마이크로캡슐의 배합량, 미가황 불소고무 시트의 두께, 1차 프레스 후의 두께, 팽창·가황 처리 후의 두께, 2차 프레스 후의 두께를 이하의 표 1에 표시한다.
[표 1]
Figure 112019108227677-pct00001
[비교례 샘플(1)]
불소고무에 대해 열팽창성 마이크로캡슐을 배합하지 않은 점을 제외하고, 실시례 샘플(1)과 같은 조건으로, 도 6에 도시하는 비교례 샘플(1)을 얻었다. 섬유-고무 복합체 시트(60) 중에는, 독립기공이 형성되지 않는다. 섬유-고무 복합체 시트(60)의 고무에 대한 섬유재료의 체적비율은, 1/9.5였다.
[비교례 샘플(2)]
도 7에 도시하는 바와 같이, 보강재로서 작용하는 방향족 폴리아미드 섬유로 이루어지는 아라미드 크로스(71)의 양면에 불소고무(두께 0.5㎜, 듀로미터A 경도 60°)(72)를 일체화시킨 섬유-고무 복합체 시트(70)의 양면에 불소 필름(73)(두께 25㎛)을 첩합한 것이다. 섬유-고무 복합체 시트(70) 중에는, 독립기공이 형성되지 않는다.
[비교례 샘플(3)]
오리베스토주식회사제의 글라스 페이퍼 「구라베스토SYS-80」에 불소고무를 함침시킨 섬유-고무 복합체 시트이고, 내부에 공극(연속기공)을 갖고 있다. 이 섬유-고무 복합체 시트는, 일본 특허 제4843396호 공보에 기재되어 있다. 섬유-고무 복합체 시트의 공극률은 85%이고, 고무에 대한 섬유재료의 체적비율은 1/2.2이고, 두께는 0.64㎜였다.
[비교례 샘플(4)]
도 8에 도시하는 바와 같이, 단위면적당 중량 190g/㎡의 크래프트 페이퍼 3장을 겹친 적층체(80)의 편면에 열가소성 필름(81)을 첩합한 것이다.
[비교례 샘플(5)]
내부에 다수의 독립기공(91)을 갖는 불소고무 시트(90)이다. 불소고무 시트(90) 중에는, 섬유가 포함되지 않는다. 불소고무 시트의 두께는 1㎜이고, 그 경도(듀로미터A 경도)는 22°이였다.
[요철 추종성의 평가]
프레스 시험에 의해, 샘플의 요철 추종성을 평가하였다. 도 10은, 프레스의 구성을 도해적으로 도시하는 도면이다.
프레스기의 기대(100) 및 가압부(101)에는 히터가 내장되어 있다. 기대(100)와 가압부(101) 사이에, 아래로부터 차례로 쿠션재(102), 스테인리스판(103), 두께 0.1㎜의 스페이서(104), 불소 수지로 이루어지는 두께 12㎛의 이형 필름(105), 접착제 부착 폴리이미드 필름(106), 평가 대상의 샘플(107), 스테인리스판(108) 및 쿠션재(109)를 배치하였다. 쿠션재(102 및 109)는, 단위면적당 중량 190g/㎡의 크래프트 페이퍼를 5장 겹친 것을 사용하였다.
두께 0.1㎜의 스페이서는 폭 0.5㎜의 슬릿을 갖고 있다. 따라서 하방의 스테인리스판(103)과 그 위의 스페이서(104)에 의해, 0.1㎜의 단차(요철)가 형성된다. 가압부(101)에 의해 평가 대상 샘플(107)을 하방으로 가압하고, 열을 가함에 의해, 폴리이미드 필름(106)에 부착한 접착제를 경화시켰다. 그때, 단차부분에서의 폴리이미드 필름(106)에 부착한 접착제의 보이드의 발생 상황으로부터 요철 추종성을 평가하였다.
평가를 위한 프레스 조건은, 이하와 같았다.
온도 : 200℃
압력 : 2㎫
가압시간 : 온간에서 60분+냉간에서 15분
도 11은, 프레스 1회 후의 폴리이미드 필름(106)의 단차부의 사진이다.
도 11에 도시하는 사진을 참조하면, 실시례 샘플(1∼4)에서는, 단차부(오목부)에도 샘플(107)이 들어가고, 스페이서(104)의 슬릿의 아래에 위치하는 스테인리스판(103)에 적정한 압력을 가하고 있는 것이 인정된다. 환언하면, 양호한 요철 추종성이 인정된다.
다른 한편, 비교례 샘플(1∼5)을 보면, 비교례 샘플(1∼3)에서는 단차부(오목부)에 보이드가 발생하고 있고, 단차부에 적정한 압력이 부여되지 않는 것이 인정된다. 환언하면, 요철 추종성에 뒤떨어지는 것이 인정된다. 비교례 샘플(4 및 5)에서는, 프레스 1회 후의 상태라면, 보이드가 발생하고 있지 않고, 양호한 요철 추종성이 인정된다.
도 12는, 프레스 50회 후의 폴리이미드 필름(106)의 단차부의 사진이다. 실시례 샘플(1∼4)에서는, 50회의 프레스 후라도, 스페이서(104)의 슬릿의 아래에 위치하는 스테인리스판(103)에 적정한 압력을 가하고 있는 것이 인정되었다. 환언하면, 50회의 프레스 후에도, 양호한 요철 추종성이 인정되었다.
1회째의 프레스에서 양호한 요철 추종성을 나타냈던 비교례 샘플(4) 및 비교례 샘플(5)에 관해서는, 50회의 프레스를 행할 수가 없었다. 구체적으로는, 비교례 샘플(4)에 관해서는, 프레스 1회째에 소성변형하여, 사용 불가의 상태가 되었다. 비교례 샘플(5)에 관해서는, 프레스 2회째에 양호한 요철 추종성이 인정되었지만, 고무가 뜯어져서, 사용 불가의 상태가 되었다.
[평가 대상 샘플의 구조 및 요철 추종성]
평가 대상 샘플의 구조 및 요철 추종성의 평가 결과를 이하의 표 2에 표시한다.
[표 2]
Figure 112019108227677-pct00002
[실시례 샘플(1) 및 비교례 샘플(3)의 단면(斷面) 사진]
도 13은, 도 5에 도시한 구조의 실시례 샘플(1)의 단면 사진이다. 섬유-고무 복합체 시트의 양면에, 50㎛ 두께의 불소고무층을 통하여 12㎛의 불소 필름이 첩합되어 있다.
도 14는, 실시례 샘플(1)의 코어층인 섬유-고무 복합체 시트의 두께방향의 확대 단면 사진이고, 도 15는, 평면방향의 확대 단면 사진이다. 이들의 단면 사진으로부터 분명한 바와 같이, 랜덤하게 배향한 다수개의 글라스 섬유 사이의 공극에 불소고무가 들어가고, 또한 불소고무 중에 다수의 독립기공이 형성되어 있다. 독립기공의 사이즈(최대경)는, 15∼115㎛ 정도이다.
도 16은, 비교례 샘플(3)의 섬유-고무 복합체 시트의 평면방향의 확대 사진이다. 다수의 글라스 섬유 사이에 불소고무가 함침되고, 연속기공이 형성되어 있음을 알 수 있다. 이 복합체 시트의 공극률은 85%이고, 고무에 대한 섬유재료의 체적비율은 1/2.2이다.
[열프레스용 쿠션재의 여러가지의 형태]
본 발명에 관한 열프레스용 쿠션재의 형태로서는, 여러 가지의 것이 생각된다. 하나의 형태는, 도 1에 도시한 바와 같이, 다수의 섬유(1)로 이루어지는 섬유재료와, 섬유(1) 사이의 공극에 들어간 고무(2)와, 고무(2) 중에 분산되어 존재하는 독립기공(3)을 구비한 섬유-고무 복합체 시트이다.
다른 형태로서, 도 1에 도시한 구조의 섬유-고무 복합체 시트의 양면에 극박(極薄) 불소고무를 통하여 불소 필름을 첩합한 것, 도 1에 도시한 구조의 섬유-고무 복합체 시트의 편면 또는 양면에 표층재를 첩합한 것, 도 1에 도시한 구조의 섬유-고무 복합체 시트를 복수 포함하고, 그들의 사이에 부직포층, 직포층, 고무층 등을 개재시킨 것이 생각된다.
도 19는, 본 발명의 다른 실시 형태에 관한 열프레스용 쿠션재의 도해적 단면도이다. 도시한 열프레스 쿠션재(120)는, 도 1에 도시한 구조와 같은 섬유 고무 복합층(121)과, 섬유 고무 복합층(121)의 상방에 위치하는 상부 고무층(122)과, 섬유 고무 복합층(121)의 하방에 위치하는 하부 고무층(123)과, 상부 고무층(121)의 표면에 배치된 상부 불소 필름(124)과, 하부 고무층(123)의 이면에 배치된 하부 불소 필름(125)을 구비한다.
섬유 고무 복합층(121)은, 랜덤하게 배향한 다수개의 섬유(1)로 이루어지는 섬유재료와, 이 섬유재료의 섬유(1) 사이의 공극에 들어간 고무(2)와, 이 고무(2) 중에 분산되어 존재하는 독립기공(3)을 포함한다. 상부 고무층(122)은, 섬유재료의 층의 상방에 위치하고, 내부에 분산되어 존재하는 독립기공(3)을 포함한다. 하부 고무층(123)은, 섬유재료의 층의 하방에 위치하고, 내부에 분산되어 존재하는 독립기공(3)을 포함한다.
상부 불소 필름(124) 및 하부 불소 필름(125)은, 열프레스용 쿠션재의 표면층 및 이면층을 형성하는 것이고, 내열성을 갖고 있다. 도시한 실시 형태에서는, 내열성 필름으로서 불소 필름을 사용하였지만, 다른 재질로 이루어지는 내열성 필름을 사용하여도 좋다.
도 19에 도시한 구조의 실시 형태인 경우, 열프레스용 쿠션재를 반복해서 사용하여도 양호한 요철 추종성을 유지하도록 하기 위해, 독립기공(3)을 내부에 분산시키고 있는 전체 고무(2)에 대한 섬유재료의 체적비율을, 1/75 이상, 1/15 미만으로 하는 것이 바람직하다. 고무(2)에 대한 섬유재료의 체적비율이 1/75 미만인 경우, 열프레스용 쿠션재(120)의 보강성이 불충분하게 되어, 반복해서 사용한 경우에 열프레스용 쿠션재에 늘어남이나 뜯어짐 등이 발생할 우려가 있다. 고무(2)에 대한 섬유재료의 체적비율이 1/15 이상인 경우, 요철 추종성이 불충분하게 된다. 도 19에 도시한 구조인 경우, 고무에 대한 섬유재료의 체적비율은, 보다 바람직하게는, 1/60 이상, 1/20 미만이다.
또한, 도 19에 도시한 구조의 열프레스용 쿠션재(120)인 경우, 열프레스용 쿠션재의 기공률(공극률)은, 체적 기준으로, 15∼70%가 바람직하다. 기공률이 15%에 미달하는 경우, 요철 추종성이 불충분하게 된다. 기공률이 70%를 초과한 경우, 요철 추종성은 충분하지만, 복원성이 나빠지고, 반복해서 사용한 경우에 경시변화가 커지고, 현저한 요철의 흔적 남음이 발생한다. 또한, 상하의 고무층(고무―독립기공)(122, 123)의 강도 저하에 의해, 표면 크랙이나 뜯어짐 등이 발생할 우려가 있다. 도 19에 도시한 구조인 경우, 열프레스용 쿠션재의 기공률의 하한치는, 보다 바람직하게는 20%이고, 기공률의 상한치는, 보다 바람직하게는 60%이다.
섬유 고무 복합층(섬유-고무-독립기공)(121)의 구성 비율에 주목하면, 고무에 대한 섬유재료의 체적비율을, 1/15 이상, 1/2 미만으로 하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1/13 이상, 1/3 미만이다. 체적비율이 1/15 미만인 경우, 보강성이 불충분하게 되고, 열프레스용 쿠션재에 늘어남이나 뜯어짐 등이 발생할 우려가 있다. 체적비율이 1/2 이상인 경우, 열프레스용 쿠션재의 요철 추종성이 악화한다.
섬유 고무 복합층(121)과 상하의 고무층(122, 123)과의 두께의 비율에 주목하면, 상하의 고무층의 합계 두께에 대한 섬유 고무 복합층(121)의 두께의 비율을, 1/7∼1/1.5의 범위로 하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1/6∼1/2이다. 이 두께의 비율이 1/7 미만인 경우, 열프레스용 쿠션재의 보강성이 불충분하게 되고, 열프레스용 쿠션재에 늘어남이나 뜯어짐 등이 발생할 우려가 있다. 두께의 비율이 1/1.5를 초과한 경우, 열프레스용 쿠션재의 요철 추종성이 불충분하게 된다.
도 19에 도시한 구조의 열프레스용 쿠션재(120)는, 이하의 공정을 경유하여 제조된다.
도 20에 도시하는 바와 같이, 우선, 랜덤하게 배향한 다수의 섬유(1)로 이루어지는 섬유 시트(10)와, 내부에 열팽창성 마이크로캡슐(30)을 분산 배치한 미가황 고무 시트(20)와, 2장의 불소 필름(124, 125)을 준비한다. 하나의 실시 형태에서는, 미가황 고무 시트(20)를 2장 준비하고, 이 2장의 미가황 고무 시트(20)로 섬유 시트(10)를 끼우도록 겹친다. 섬유 시트(10)는, 부직포 또는 종이 형태의 것을 사용할 수 있는데, 특히 습식 초지법에 의해 만들어진 종이 형태의 것을 사용하는 것이 바람직하다. 종이인 경우, 섬유가 면방향으로 랜덤하게 배향하고 있기 때문에, 면내의 균일성을 얻을 수 있다. 또한, 미가황 고무(21) 및 마이크로캡슐(30)을 섬유(1) 사이의 공극에 들여보내기 위해서는, 섬유 시트(10)는, 공극률이 84∼99%인 것을 사용하는 것이 바람직하다.
상방의 미가황 고무 시트(20)의 표면에 일방의 불소 필름(124)을 배치하고, 하방의 미가황 고무 시트(20)의 이면에 타방의 불소 필름(125)을 배치한다.
도 20에 도시하는 바와 같이 겹친 상하의 불소 필름(124, 125), 상하의 미가황 고무 시트(20) 및 섬유 시트(10)를 상하로부터 가압하여 전체를 일체화시킨다. 이 가압 처리는, 전체를 적절한 온도로 승온하여 행한다. 하나의 실시 형태에서는, 적층 구조 전체를 110℃의 온도에서 0.7㎫가 압력을 가하여 30분간 유지하고, 그 후 190℃까지 승온하고, 이 190℃의 온도에서 0.7㎫가 압력을 가하여 50분간 유지하고, 그 후, 압력을 유지한 채로 10분간 냉각한다.
상기한 가열 가압 처리에 의해, 도 19에 도시하는 바와 같이, 상하의 미가황 고무 시트(20)의 일부가 각각 섬유 시트(10)의 다수의 섬유(1) 사이의 공극에 들어간다. 마찬가지로, 상하의 미가황 고무(20) 중에 분산되어 있던 마이크로캡슐(30)의 일부도, 섬유 시트(10)의 다수의 섬유(1) 사이의 공극에 들어간다. 온도가 낮은 상태에서는, 마이크로캡슐(30)은, 아직 팽창하지 않는다.
가압 처리는, 상하의 미가황 고무 시트(20)의 나머지 부분을 섬유 시트(10) 내에 들여보내지 않고, 섬유 시트(10)의 상하에 위치시키도록 행한다.
온도를 올려가면, 열팽창성 마이크로캡슐(30)이 팽창하여 독립기공(3)을 형성한다. 독립기공(3)은, 섬유 고무 복합층(121)의 내부, 상부 고무층(122)의 내부 및 하부 고무층(123)의 내부에 존재한다.
더욱 온도를 올려가면, 미가황 고무(21)가 가황하여, 가황 고무(2)가 된다.
[실시례 샘플(5)]
A. 재료의 준비
랜덤하게 배향한 다수의 글라스 섬유로 이루어지는 섬유재료 시트(글라스 페이퍼)를 준비하였다. 사용한 글라스 페이퍼는, 오리베스토주식회사제의 「구라베스토SYS-80」이고, 그 두께가 0.57㎜, 단위면적당 중량이 80g/㎡, 공극률이 95%였다.
열팽창성 마이크로캡슐을 준비하였다. 사용한 열팽창성 마이크로캡슐은, 닙폰피라이토주식회사제의 「엑스판셀920-DU120」이다. 실시례 샘플(1)에서 사용한 열팽창성 마이크로캡슐은 「엑스판셀920-DU40」이다. 이들 열팽창성 마이크로캡슐을 비교하면, 이하의 상위가 보여진다.
(a) 엑스판셀920-DU40
입자경(팽창 전) : 10∼16㎛
열팽창 시작 온도 : 123∼133℃
열팽창 Max 온도 : 168∼178℃
(b) 엑스판셀920-DU120
입자경(팽창 전) : 28∼38㎛
열팽창 시작 온도 : 123∼133℃
열팽창 Max 온도 : 194∼206℃
질량 기준으로, 불소고무 100부에 대해 열팽창성 마이크로캡슐(엑스판셀920-DU120) 5부를 배합하고, 혼련하여 두께 0.75㎜의 미가황 불소고무 시트를 2장 준비하였다. 각 미가황 불소고무 시트(20) 중에는, 열팽창성 마이크로캡슐(30)이 분산 배치되어 있다.
두께 12㎛의 불소 필름 2장을 준비하였다.
도 20에 도시하는 바와 같이, 글라스 페이퍼로 이루어지는 섬유재료 시트(10)를 2장의 열팽창성 마이크로캡슐 배합의 미가황 고무 시트(20)로 끼워 넣고, 일방의 미가황 고무 시트(20)의 표면에 일방의 불소 필름(124)을 배치하고, 타방의 미가황 고무 시트(20)의 이면에 타방의 불소 필름(125)을 배치하였다. 이 적층 구조체를 열프레스로 가압하여 일체화하였다.
가압 조건은, 이하와 같았다. 즉, 우선, 적층 구조체를 110℃의 온도까지 승온하고, 그 온도에서 0.7㎫의 압력으로 가압한 상태에서 30분간 유지하였다. 그 후, 압력을 유지한 채로, 20분 걸려서 적층 구조체를 190℃의 온도까지 승온하고, 그 온도에서 50분간 유지하였다. 그 후, 압력을 유지한 채로 10분 걸려서 상온까지 냉각하였다.
상기 110℃에서의 가압 처리의 과정에서, 우선, 열팽창성 마이크로캡슐(30)을 포함하는 미가황 고무 시트(20) 중의 미가황 고무(21)의 일부 및 열팽창성 매크로 캡슐(30)의 일부가 섬유 시트(10)의 다수의 섬유(1) 사이의 공극에 들어갔다. 가압 처리는, 상하의 미가황 고무 시트(20)의 나머지 부분을 섬유 시트(10) 내로 들여보내지 않고, 섬유 시트(10)의 상하에 위치시키도록 행하였다.
열팽창성 마이크로캡슐은, 110℃부터 190℃까지 승온하는 과정에서 팽창하여, 섬유 고무 복합층(121) 중 및 상하의 고무층(124, 125) 중에 독립기공을 형성하였다.
적층 구조체를 190℃의 온도에서 유지하고 있는 사이에, 미가황의 불소고무는 가황하였다. 그 후, 불소고무의 특성을 향상시키기 위해, 적층 구조체에 대해 230℃에서 5시간 유지하는 베이킹을 행하였다.
상기한 바와 같이 하여 작성한 실시례 샘플(5)의 열프레스용 쿠션재는, 도 19에 도시하는 구조를 갖는다. 실시례 샘플(5)의 두께는, 2.34㎜였다. 또한, 독립기공(3)을 내부에 분산시키고 있는 전체 고무(2)에 대한 섬유재료의 체적비율은, 1/48이고, 쿠션재 전체의 기공률은, 체적 기준으로, 35%였다.
[실시례 샘플(5)의 사진]
도 21은, 도 19에 도시한 구조의 실시례 샘플(5)의 단면 사진이다. 사진으로부터 분명한 바와 같이, 두께방향의 중앙에 위치하는 섬유 고무 복합층(고무+섬유+독립기공) 중에 독립기공이 존재하고, 상하의 고무층(고무+독립기공) 중에도 독립기공이 존재하고 있다.
[실시례 샘플(5)과 실시례 샘플(1)의 대비(對比)]
실시례 샘플(5)이 실시례 샘플(1)과 다른 것은, 이하의 점이다.
(a) 실시례 샘플(1)에서는, 섬유 고무 복합층(섬유-고무 복합체 시트)(50)의 상하에 위치하는 불소고무층(51) 중에는 독립기공이 존재하지 않는다. 그에 대해, 실시례 샘플(5)에서는, 섬유 고무 복합층(121)의 상하에 위치하는 고무층(122, 123) 중에 독립기공이 존재하고 있다.
(b) 제조 과정에서, 실시례 샘플(1)에서는, 섬유 고무 복합층(섬유-고무 복합체 시트)(50)의 표면 및 이면에 두께 50㎛의 불소고무 시트(51)를 첩합한 것이지만, 실시례 샘플(5)에서는, 상하에 위치하는 불소고무 시트(20)의 일부가 섬유재료 시트(글라스 페이퍼)(10)의 섬유 사이의 공극에 들어가 섬유 고무 복합층(121)을 형성하고, 나머지 부분이 상하의 고무층(122, 123)을 형성하고 있다.
(c) 실시례 샘플(1)에서는, 사용한 열팽창성 마이크로캡슐「엑스판셀920-DU40」의 팽창 전의 입자경이 10∼16㎛임에 대해, 실시례 샘플(5)에서는, 사용한 열팽창성 마이크로캡슐「엑스판셀920-DU120」의 팽창 전의 입자경이 28∼38㎛이다. 그때문에, 실시례 샘플(5)의 독립기공의 사이즈는, 실시례 샘플(1)의 독립기공보다도 크다.
실시례 샘플(5)은, 실시례 샘플(1)에 비하여, 반복 사용에 대한 두께 감소율이 작고, 또한, 보다 큰 단차에 대한 요철 추종성이 우수하다.
[실시례 샘플(1) 및 실시례 샘플(5)의 두께 감소율, 공극률의 감소의 정도, 요철 추종성의 대비]
실시례 샘플(1) 및 실시례 샘플(5)에 대해, 프레스 시험에 의해, 반복 프레스에 대한 두께의 변화 및 공극률의 변화를 측정함과 함께, 그들 요철 추종성을 평가하였다. 시험에 사용한 프레스의 구성은, 도 10에 도시하는 것과 실질적으로 같지만, 스페이서(104)의 두께를 변경하였다. 즉, 금회의 시험에서 사용한 스페이서(104)는, 그 두께가 0.2㎜이고, 0.5㎜의 슬릿을 갖고 있다.
평가를 위한 프레스 조건은, 이하와 같았다.
온도 : 200℃
압력 : 2㎫
가압시간 : 온간에서 60분+냉간에서 15분
실시례 샘플(1) 및 실시례 샘플(5)에 대한 측정 결과 및 평가 결과를 이하의 표 3에 표시한다.
[표 3]
Figure 112019108227677-pct00003
실시례 샘플(1)에서는, 초기(프레스 횟수가 0)의 두께가 1.32㎜이고, 프레스 50회 후의 두께가 0.98㎜였다. 실시례 샘플(5)에서는, 초기의 두께가 2.34㎜이고, 프레스 50회 후의 두께가 2.18㎜였다.
두께 감소율([초기 두께-프레스 50회 후의 두께]/초기 두께)을 비교하면, 실시례 샘플(1)이 약 26%이고, 실시례 샘플(5)이 약 7%였다.
공극률을 보면, 실시례 샘플(1)에서는, 초기의 값이 50%이고, 프레스 50회 후의 값이 32%이고, 18%의 감소가 보여졌다. 실시례 샘플(5)에서는, 초기의 값이 35%이고, 프레스 50회 후의 값이 30%이고, 5%의 감소가 보여졌다.
도 22는, 도 10에 도시하는 폴리이미드 필름(106)의 단차부의 사진이다. 스페이서(104)의 두께는 0.2㎜이기 때문에, 단차의 크기는, 0.2㎜이다. 프레스 1회 후의 사진을 보면, 실시례 샘플(1)에서는, 보이드의 발생이 보여졌다. 그에 대해, 실시례 샘플(5)에서는, 50회의 프레스 후라도, 보이드의 발생은 보여지지 않았다. 이 결과로부터, 실시례 샘플(5)은, 실시례 샘플(1)과 비교하여, 큰 단차(예를 들면, 0.2㎜)에 대한 요철 추종성이 우수한 것이 인정된다.
이상, 도면을 참조해 본 발명의 실시 형태를 설명하였지만, 본 발명은, 도시한 실시 형태의 것으로 한정되지 않는다. 도시한 실시 형태에 대해, 본 발명과 동일한 범위 내에서, 또는 균등한 범위 내에서 여러 가지의 수정이나 변형을 가하는 것이 가능하다.
본 발명은, 장기의 사용에 걸쳐서 양호한 요철 추종성을 발휘하는 열프레스용 쿠션재로서 유리하게 이용될 수 있다.
1 : 섬유
2 : 고무
3 : 독립기공
10 : 섬유재료 시트
20 : 미가황 고무 시트
21 : 미가황 고무
30 : 열팽창성 마이크로캡슐
40 : 열팽창성 마이크로캡슐 배합 미가황 불소고무 시트
41 : 글라스 페이퍼
50 : 섬유-고무 복합체 시트
51 : 불소고무 시트
52 : 불소 필름
60 : 섬유-고무 복합체 시트
61 : 불소고무 시트
62 : 불소 필름
70 : 섬유-고무 복합체 시트
71 : 아라미드 크로스
72 : 불소고무
73 : 불소 필름
80 : 크래프트 페이퍼를 겹친 적층체
81 : 열가소성 필름
90 : 불소고무 시트
91 : 독립기공
100 : 기대
101 : 가압부
102 : 쿠션재
103 : 스테인리스판
104 : 스페이서
105 : 이형 필름
106 : 접착제 부착 폴리이미드 필름
107 : 평가 대상 샘플
108 : 스테인리스판
109 : 쿠션재
120 : 열프레스용 쿠션재
121 : 섬유 고무 복합층
122 : 상부 고무층
123 : 하부 고무층
124 : 상부 불소 필름
125 : 하부 불소 필름

Claims (14)

  1. 랜덤하게 배향한 다수개의 섬유로 이루어지는 섬유재료와,
    상기 섬유재료의 섬유 사이의 공극에 들어간 고무와,
    상기 고무 중에 분산되어 존재하는 독립기공을 구비하고,
    상기 섬유재료의 섬유 사이의 공극에 들어간 고무에 대한 상기 섬유재료의 체적비율이, 1/15 이상, 1/7.5 미만이고,
    상기 독립기공은, 주위가 완전히 봉쇄된 독립 기포인 것을 특징으로 하는 열프레스용 쿠션재.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 열프레스용 쿠션재의 기공률이, 체적 기준으로, 15∼70%인 것을 특징으로 하는 열프레스용 쿠션재.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 독립기공은, 상기 고무 중에 분산 배치된 열팽창성 마이크로캡슐이 팽창하여 형성된 것을 특징으로 하는 열프레스용 쿠션재.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 섬유재료는, 글라스, 로크울, 탄소, 폴리벤자졸, 폴리이미드, 방향족 폴리아미드 및 폴리아미드로 이루어지는 군에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 열프레스용 쿠션재.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 고무는, 불소고무, EPM, EPDM, 수소화니트릴고무, 실리콘고무, 아크릴고무 및 부틸고무로 이루어지는 군에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 열프레스용 쿠션재.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 섬유재료의 층의 상방 및 하방의 어느 일방측에 위치하는 일방측 고무층을 포함하고,
    상기 일방측 고무층은, 내부에 분산되어 존재하는 독립기공을 구비하는 것을 특징으로 하는 열프레스용 쿠션재.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 섬유재료의 층의 상방 및 하방의 타방측에 위치하는 타방측 고무층을 포함하고,
    상기 타방측 고무층은, 내부에 분산되어 존재하는 독립기공을 구비하는 것을 특징으로 하는 열프레스용 쿠션재.
  8. 랜덤하게 배향한 다수개의 섬유로 이루어지는 섬유재료와,
    상기 섬유재료의 섬유 사이의 공극에 들어간 고무와,
    상기 고무 중에 분산되어 존재하는 독립기공과,
    상기 섬유재료의 층의 상방 및 하방의 어느 일방측에 위치하는 일방측 고무층과,
    상기 일방측 고무층 중에 분산되어 존재하는 독립기공과,
    상기 섬유재료의 층의 상방 및 하방의 타방측에 위치하는 타방측 고무층과,
    상기 타방측 고무층 중에 분산되어 존재하는 독립기공을 구비하고,
    상기 고무, 상기 일방측 고무층 및 상기 타방측 고무층의 전체 고무에 대한 상기 섬유재료의 체적 비율이, 1/75 이상, 1/15 미만이고,
    당해 열 프레스용 쿠션재의 기공률이, 체적 기준으로, 15∼70%이고,
    상기 독립기공은, 주위가 완전히 봉쇄된 독립 기포인 것을 특징으로 하는 열 프레스용 쿠션재.
  9. 랜덤하게 배향한 다수개의 섬유로 이루어지는 섬유재료와,
    상기 섬유재료의 섬유 사이의 공극에 들어간 고무와,
    상기 고무 중에 분산되어 존재하는 독립기공과,
    상기 섬유재료의 층의 상방 및 하방의 어느 일방측에 위치하는 일방측 고무층과,
    상기 일방측 고무층 중에 분산되어 존재하는 독립기공과,
    상기 섬유재료의 층의 상방 및 하방의 타방측에 위치하는 타방측 고무층과,
    상기 타방측 고무층 중에 분산되어 존재하는 독립기공을 구비하고,
    상기 상하의 고무층의 합계 두께에 대한 상기 섬유재료의 층의 두께의 비율은, 1/7∼1/1.5이고,
    상기 독립기공은, 주위가 완전히 봉쇄된 독립 기포인 것을 특징으로 하는 열 프레스용 쿠션재.
  10. 랜덤하게 배향한 다수의 섬유로 이루어지는 섬유재료 시트와, 내부에 열팽창성 마이크로캡슐을 분산 배치한 미가황 고무 시트를 겹치는 공정과,
    겹친 상기 섬유재료 시트와 상기 미가황 고무 시트를 가압하여, 상기 미가황 고무 시트 중의 미가황 고무 및 마이크로캡슐을 상기 섬유재료 시트의 섬유 사이의 공극에 들여보내 일체화하는 공정과,
    상기 일체화한 복합체를 가열하여, 상기 마이크로캡슐을 팽창시켜서 독립기공을 형성하는 공정과,
    상기 일체화한 복합체를 가열하여 복합체 중의 미가황 고무를 가황하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 열프레스용 쿠션재의 제조 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 겹치는 공정은, 상기 미가황 고무 시트를 상기 섬유재료 시트의 2장에 끼워 넣는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 열프레스용 쿠션재의 제조 방법.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 섬유재료 시트와 상기 미가황 고무 시트를 가압에 의해 일체화하는 공정을, 제1의 온도에서 행하고,
    상기 독립기공을 형성하는 공정을, 상기 제1의 온도보다도 높은 제2의 온도에서 행하고,
    상기 가황하는 공정을, 상기 제2의 온도보다도 높은 제3의 온도에서 행하는 것을 특징으로 하는 열프레스용 쿠션재의 제조 방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 겹치는 공정은, 상기 섬유재료 시트를 상기 미가황 고무 시트의 2장에 끼워 넣는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 열프레스용 쿠션재의 제조 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 일체화하는 공정은, 상기 마이크로캡슐을 포함하는 상기 미가황 고무 시트의 일부를 상기 섬유재료 시트의 섬유 사이의 공극에 들여보내고, 나머지 부분을 상기 섬유재료 시트의 밖에 위치시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 열프레스용 쿠션재의 제조 방법.
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