WO2014027525A1 - 熱プレス用クッション材 - Google Patents

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WO2014027525A1
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press
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孝充 尾関
吉田　晃
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ヤマウチ株式会社
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    • Y10T428/24942—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including components having same physical characteristic in differing degree

Definitions

  • the present invention relates to a cushioning material for hot press used for hot pressing, and in particular, printed boards such as copper-clad laminates, flexible printed boards, multilayer boards, IC cards, liquid crystal display boards, ceramics laminated boards, etc.
  • the present invention relates to a cushioning material for hot press used in press molding or thermocompression bonding of a target product in a process of manufacturing precision instrument parts (hereinafter referred to as “laminate” in the present invention).
  • the to-be-compressed body is made by superposing the laminated board raw materials. And after putting this between hot plates, it heat-presses by a hot press, ie, press, and hardens and integrates the resin contained in a laminated board raw material through a fluid state.
  • a hot press ie, press
  • this heating and pressurizing step if there is unevenness in thickness, heat distortion, temperature unevenness, etc. in the heated plate or the material to be compressed, uniform temperature and pressure are applied to the material to be compressed later. Absent. As a result, defects such as defective plate thickness, cracks, and warp occur in the product.
  • cushioning material for applying a uniform temperature and pressure following the shape of the object to be compressed during press molding.
  • cushioning material for applying a uniform temperature and pressure following the shape of the object to be compressed during press molding.
  • Patent Document 1 JP-A-6-91780
  • Patent Document 2 JP-A-6-166935
  • Patent Document 2 a cover layer obtained by needling a web made of unstretched meta-aromatic polyamide fiber or a web containing meta-aromatic polyamide fiber is formed, and glass of meta-aromatic polyamide fiber is formed.
  • a heat-resistant cushioning material that has been heat-treated at a temperature above the transition point is disclosed.
  • Patent Document 1 and Patent Document 2 cannot meet such a requirement.
  • a cushion material for hot press using a meta-type aromatic polyamide fiber such as polymetaphenylene isophthalamide
  • fiber powder may be generated due to deterioration due to heat, or to the object to be compressed.
  • adhesion There is a risk of the occurrence of adhesion. In such a state, it is difficult to use as a cushion material under a high temperature condition for at least a long period of time.
  • An object of the present invention is to provide a cushion material for hot press that has a high cushioning property even when used under high temperature conditions and can be used for a long period of time.
  • the inventor of the present application fully considered the recent demands for cushion materials, and conducted intensive studies on the fibers constituting the cushion material in the hot press cushion material used in hot press. And it came to the idea of using a plurality of fibers having the characteristics required as a cushioning material and forming the cushioning material as a laminated structure.
  • the hot press cushioning material according to the present invention is a hot press cushioning material used for hot pressing, and is disposed on both sides of the first nonwoven fabric and the first nonwoven fabric constituting the inner layer, and externally.
  • the second nonwoven fabric uses copolymer para-aramid fibers having a basis weight of 80 to 400 g / m 2 as a constituent material.
  • the first nonwoven fabric uses a fiber having a higher rigidity than the copolymer para-aramid fiber as a constituent material.
  • the heat resistance temperatures of the first nonwoven fabric and the second nonwoven fabric are each 270 ° C. or higher.
  • Such a cushion material for hot pressing is a laminated structure formed of a first nonwoven fabric constituting an inner layer and a second nonwoven fabric constituting an outer layer disposed on both sides of the first nonwoven fabric.
  • Each of the functions required as a cushion material can be provided to clear the characteristics required as a cushion material.
  • the second nonwoven fabric is used as the outer layer constituting the surface layer, and the second nonwoven fabric uses a copolymerized para-aramid fiber having a basis weight of 80 to 400 g / m 2 as a constituent material thereof, Even in a use environment at high temperatures, fiber powder and adhesion can be prevented.
  • the second nonwoven fabric using copolymer para-aramid fibers as a constituent material is likely to cause plastic deformation of the fibers in the initial press, and is a film-like layer in which the fibers are integrated, so-called film-like It becomes the layer of.
  • the heat resistance temperature of a 2nd nonwoven fabric is 270 degreeC or more, generation
  • the basis weight of the second nonwoven fabric is higher than 80 g / m 2 , it is possible to clear characteristics required as a cushioning material such as generation of fuzz and suppression of tearing.
  • the upper limit of the basis weight of the second nonwoven fabric is set to 400 g / m 2 is that even if the basis weight is larger than this, it is not possible to expect further improvement in the effects such as generation of fluff and suppression of chiring.
  • the first non-woven fabric is used as the inner layer, and the first non-woven fabric uses a fiber having a higher rigidity than the copolymer para-aramid fiber as a constituent material thereof. It can be made difficult and it can be set as the structure which is easy to maintain a space
  • the heat resistant temperature indicates the melting point or thermal decomposition temperature of the fiber as a constituent material.
  • such a cushioning material has a high cushioning property even when used under high temperature conditions, and can be used for a long period of time.
  • the first nonwoven fabric and the second nonwoven fabric may be integrated by needle punching.
  • a 1st nonwoven fabric and a 2nd nonwoven fabric can be made into a laminated structure more appropriately.
  • the copolymer para-aramid fiber may be configured to include copolyparaphenylene / 3,4-oxydiphenylene / terephthalamide fiber. Moreover, you may comprise a fiber with high rigidity of a fiber so that a polyparaphenylene terephthalamide fiber may be included.
  • Such a cushion material for hot press has a high cushioning property even when used under high temperature conditions, and can be used for a long period of time.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a hot press apparatus used when manufacturing a laminated board.
  • a hot press apparatus 11 includes two hot plates 12a and 12b that are arranged in the vertical direction and face each other.
  • the manufacturing method of a laminated board is demonstrated.
  • a compressed body 13 is prepared in which a plurality of laminated plate materials as materials are overlapped.
  • the to-be-compressed body 13 is sandwiched between two hot press cushioning materials 14a and 14b having the same configuration. This is arranged between the hot plates 12a and 12b arranged in the vertical direction.
  • the hot press cushioning materials 14a and 14b are disposed between the compressed body 13 and the hot plates 12a and 12b, respectively. And the to-be-compressed body 13 is heat-pressed with the hot plates 12a and 12b, and press molding is performed. In this way, a laminate as a product is manufactured.
  • uniform temperature and pressure are applied to the compressed body 13 by the hot press cushion members 14 a and 14 b disposed between the hot plates 12 a and 12 b and the compressed body 13.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a hot press cushioning material according to an embodiment of the present invention cut in the thickness direction.
  • a hot press cushioning material 14 a is a hot press cushioning material used for hot pressing, and includes a first nonwoven fabric 15 constituting an inner layer, The second nonwoven fabrics 16a and 16b are disposed on both sides of the one nonwoven fabric 15 and constitute the outer layer.
  • Two second nonwoven fabrics 16a and 16b are provided. Specifically, the upper surface 17a in FIG. 2 of the first nonwoven fabric 15 is located on the lower side in FIG. 2 of the second nonwoven fabric 16a on one side disposed on the upper side in FIG. It is comprised so that the surface 18a may be contacted. Further, the lower surface 17b in FIG. 2 of the first nonwoven fabric 15 is in contact with the upper surface 19a in FIG. 2 of the other second nonwoven fabric 16b disposed on the lower side in FIG. Is configured to do. That is, the cushioning material for hot press 14a is a configuration in which one first nonwoven fabric 15 is interposed between the two second nonwoven fabrics 16a and 16b, It is composed of three nonwoven fabrics. Note that the upper surface 18b in FIG.
  • the heat resistance temperatures of the first nonwoven fabric 15 and the second nonwoven fabrics 16a and 16b are each 270 ° C. or higher. That is, the first nonwoven fabric 15 and the second nonwoven fabrics 16a and 16b are both configured to have a heat resistant temperature of 270 ° C. or higher. Moreover, the 1st nonwoven fabric 15 and the 2nd nonwoven fabric 16a, 16b are integrated by the needle punch.
  • the second nonwoven fabrics 16a and 16b use copolymer para-aramid fibers having a basis weight of 80 to 400 g / m 2 as a constituent material.
  • the first nonwoven fabric 15 uses fibers having higher rigidity than the copolymer para-aramid fibers as the constituent material.
  • the copolymer para-aramid fibers constituting the second nonwoven fabrics 16a and 16b include copolyparaphenylene, 3,4-oxydiphenylene, terephthalamide fibers.
  • the copolyparaphenylene 3,4-oxydiphenylene terephthalamide fiber is represented by the following structural formula 1.
  • examples of the fiber having higher rigidity than the copolymer para-aramid fiber include polyparaphenylene terephthalamide (PPTA (poly-p-phenylene-terephthalamide)) fiber. It is shown by the following structural formula.
  • the PPTA fiber is represented by the following chemical formula (2).
  • the first nonwoven fabric 15 constituting the inner layer and the second nonwoven fabrics 16a, 16b constituting the outer layer disposed on both sides of the first nonwoven fabric 15; It is possible to clear the characteristics required as a cushioning material in recent years by giving each of the functions required as a cushioning material.
  • the second nonwoven fabrics 16a and 16b are used as outer layers constituting the surface layer, and the second nonwoven fabrics 16a and 16b have copolymer weights of 80 to 400 g / m 2 as a constituent material. Therefore, it is possible to prevent generation of fiber powder and adhesion even under a high temperature use environment.
  • the second nonwoven fabrics 16a and 16b using copolymer para-aramid fibers as constituent materials are likely to cause plastic deformation of the fibers in the initial press, and a film-like layer in which the fibers are integrated, It becomes what is called a film-like layer.
  • the heat-resistant temperature of 2nd nonwoven fabric 16a, 16b is 270 degreeC or more, also in the use over a long period of time on high temperature conditions, generation
  • the weight per unit area of the second nonwoven fabrics 16a and 16b is higher than 80 g / m 2 , it is possible to clear characteristics required as a cushioning material such as generation of fuzz and suppression of chiting. Further, even if the basis weight of the second nonwoven fabrics 16a and 16b is made larger than 400 g / m 2 , further improvement in the effect such as generation of fuzz and suppression of chiting cannot be expected.
  • the 1st nonwoven fabric 15 is used as an inner layer and the 1st nonwoven fabric 15 uses the fiber whose rigidity is higher than a copolymer para-aramid fiber as the constituent material, the plastic deformation of the fiber It can be made hard to produce and it can be set as the structure which is easy to maintain a space
  • hot press cushioning materials 14a and 14b have high cushioning properties even when used under high temperature conditions, and can be used over a long period of time.
  • the first nonwoven fabric 15 and the second nonwoven fabrics 16a and 16b are integrated with the needle punch. And the second nonwoven fabrics 16a and 16b may be integrated.
  • copolyparaphenylene / 3,4-oxydiphenylene / terephthalamide fiber is used as the copolymer para-aramid fiber.
  • the present invention is not limited to this, and other copolymers are used.
  • Para-aramid fibers may be used.
  • PPTA fiber is adopted as a fiber having higher rigidity than that of copolymer para-aramid fiber, the present invention is not limited to this, and other fibers may be used.
  • Example 1 was configured as follows.
  • As the second non-woven fabric two sheets of copolyparaphenylene 3,4-oxydiphenylene terephthalamide fiber (trade name “Technola” manufactured by Teijin Techno Products Co., Ltd.) were used. A weight per unit area of 100 g / m 2 was used.
  • PPTA fiber (trade name “Twaron”: manufactured by Teijin Techno Products Co., Ltd.) was used as the first nonwoven fabric. A weight per unit area of 800 g / m 2 was used.
  • the second nonwoven fabric was arranged on both sides of the first nonwoven fabric and integrated by needle punching to obtain a cushioning material for hot press according to Example 1 having an overall weight per unit area of 1000 g / m 2 .
  • a PPTA fiber (trade name “Twaron”: manufactured by Teijin Techno Products Co., Ltd.) and a single nonwoven fabric having a basis weight of 1000 g / m 2 were used to obtain a cushion material for hot press.
  • Comparative Example 3 a copolyparaphenylene-3,4-oxydiphenylene-terephthalamide fiber (trade name “Technola” manufactured by Teijin Techno Products Co., Ltd.), a single non-woven fabric with a basis weight of 1000 g / m 2 was used, and heat-pressed. Cushion material was obtained.
  • Example 1 The heat press cushioning material of Example 1 and Comparative Examples 1 to 3 was subjected to a durability test by hot pressing.
  • Table 1 shows the results of the surface conditions of Example 1 and Comparative Examples 1 to 3 when the durability test was performed.
  • Table 2 shows the cushioning results of Example 1 and Comparative Examples 1 to 3 when the durability test was performed.
  • Example 1 and Comparative Examples 1 to 3 in Tables 1 and 2 are those obtained by applying a load of 10 MPa at a temperature of 300 ° C.
  • the press cycle was heating for 110 minutes and cooling for 15 minutes.
  • 10 times of press is measured in a state after the press is performed 10 times.
  • the “ ⁇ ” mark in Table 1 indicates that the surface condition is good, that is, there is no fluff removal or tearing.
  • the “x” mark in Table 1 indicates that the surface state is inferior, that is, the fluff comes off and / or the occurrence of both.
  • Example 1 and Comparative Example 3 even after 1 time, 1 time, 10 times, and 50 times of press from the initial stage, the fluff is not dropped off, and the surface condition is good. I can understand.
  • fluff has already fallen off after one press, and fluff has also occurred at the subsequent press.
  • the fluff fall-off has generate
  • a chigile also occurs after 50 times.
  • Table 2 shows how much the thickness of the cushion material changes from before pressurization when a load of 10 MPa is applied to the cushion material for hot press after initial and predetermined number of presses. ing. This amount of change in thickness was used as an evaluation index for cushioning properties. The thickness was measured with a dial gauge. Moreover, in Table 2, each initial thickness is shown.
  • the amount of change in thickness is 628 ⁇ m after one press with respect to the initial amount of change in thickness of 2824 ⁇ m. Further, as the number of presses is repeated, the thickness change amount decreases, but after 10 presses, the thickness change amount is 336 ⁇ m, and after 50 presses, the thickness change amount is 276 ⁇ m. High value. In addition, about thickness change amount, it shows that cushion property is so favorable that a value is high. That is, even if the pressing is performed, it is better that the thickness change amount is high.
  • Comparative Example 3 the amount of change in thickness is 206 ⁇ m after one press with respect to the initial amount of change in thickness of 2282 ⁇ m, and it can be seen that the cushioning properties are very low. Further, as the number of presses is increased, the amount of change in thickness is reduced, 132 ⁇ m after 10 presses, and 114 ⁇ m after 50 presses, and the cushioning properties are very poor. That is, it can be understood that Comparative Example 3 is inferior to Example 1 in cushioning properties.
  • the thickness change amount is 657 ⁇ m after one press with respect to the initial thickness change amount of 2225 ⁇ m. Furthermore, after 10 presses, the thickness change amount is 317 ⁇ m, and after 50 presses, the thickness change amount is 259 ⁇ m, which shows a high value in each situation. In Comparative Example 2, the thickness change amount is 875 ⁇ m after one press with respect to the initial thickness change amount of 2461 ⁇ m. Further, after 10 presses, the thickness change amount is 311 ⁇ m, and after 50 presses, the thickness change amount is 278 ⁇ m, which shows a high value in each situation. However, as described above, Comparative Example 1 and Comparative Example 2 have good cushioning properties, but are difficult to use from the viewpoint of the surface state.
  • Example 1 is better than Comparative Examples 1 to 3 in terms of both cushioning properties and surface condition.
  • the cushion material for hot press according to the present invention is effectively used when good productivity of the laminated board is required.
  • Heat press apparatus 12a, 12b Heating board, 13 Compressed body, 14a, 14b Heat cushion material, 15 First nonwoven fabric, 16a, 16b Second nonwoven fabric, 17a, 17b, 18a, 18b, 19a, 19b , 20a, 20b surfaces.

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Abstract

　熱プレス用クッション材（１４ａ）は、内部層を構成する第一の不織布（１５）と、第一の不織布（１５）の両面側に配置され、外部層を構成する第二の不織布（１６ａ、１６ｂ）とを備える。第二の不織布（１６ａ、１６ｂ）は、その構成材料として、目付け重量が８０～４００ｇ／ｍ２である共重合系パラ型アラミド繊維を用いている。第一の不織布（１５）は、その構成材料として共重合系パラ型アラミド繊維よりも繊維の剛直性の高い繊維を用いている。第一の不織布（１５）および第二の不織布（１６ａ、１６ｂ）の耐熱温度は、それぞれ２７０℃以上である。

Description

熱プレス用クッション材
　この発明は、熱プレスに用いられる熱プレス用クッション材に関するものであり、特に、銅張積層板、フレキシブルプリント基板、多層板等のプリント基板や、ＩＣカード、液晶表示板、セラミックス積層板などの精密機器部品（以下、この発明において、「積層板」という）を製造する工程で、対象製品をプレス成形や熱圧着する際に使用される熱プレス用クッション材に関するものである。
　積層板の製造工程においては、まず、材料となる積層板素材を重ね合わせて被圧縮体を作る。そして、これを熱盤の間に投入した後、熱プレス、すなわち、プレスによる加熱加圧を行い、積層板素材に含まれる樹脂を、流動状態を経て硬化させ、一体化させる。この加熱加圧を行う工程において、熱盤や投入部材である被圧縮体に厚みムラ、熱による歪み、温度ムラ等があると、後に製品となる被圧縮体に均一な温度、圧力が加えられない。その結果、製品に板厚不良、クラック、反り等の欠陥が発生する。そこで、製品の板厚不良等を解消するため、プレス成形の際に被圧縮体の形状に追従して均一な温度、圧力を加えるためのクッション性を備えた熱プレス用クッション材（以下、単に「クッション材」ということもある。）が用いられる。
　このような熱プレスに用いられる熱プレス用クッション材に関する技術が、特開平６－９１７８０号公報（特許文献１）および特開平６－１６６９３５号公報（特許文献２）に開示されている。特許文献１および特許文献２によると、未延伸のメタ系芳香族ポリアミド繊維からなるウェッブ又はメタ系芳香族ポリアミド繊維を含むウェッブをニードリングしたカバー層を形成し、メタ系芳香族ポリアミド繊維のガラス転移点以上の温度で熱処理を行った耐熱クッション材が開示されている。
特開平６－９１７８０号公報 特開平６－１６６９３５号公報
　昨今においては、積層板に対するさらなる高い板厚精度や薄型化等が求められている。そして、このような積層板に対する高い要求に呼応して、積層板を製造する際に用いられる熱プレス用クッション材に対しても、さらなる特性の向上が求められている。すなわち、熱プレス用クッション材については、高温条件下での使用に耐え得る耐熱性や高温条件下での長期間の使用でもクッション性を維持する高いクッション性、熱によるクッション材自体の劣化の低減等が求められている。
　このような要求に対し、特許文献１や特許文献２に開示される熱プレス用クッション材においては、応えることができないおそれがある。例えば、ポリメタフェニレンイソフタルアミドのようなメタ型芳香族ポリアミド繊維を使用した熱プレス用クッション材を高温条件下で繰り返し用いると、熱による劣化により、繊維の粉が発生したり、被圧縮体への粘着等が発生するおそれがある。このような状態では、少なくとも長期間に亘る高温条件下でのクッション材としての使用は困難である。
　この場合、繊維の粉の発生や粘着といった問題に対し、上記したクッション材を構成する繊維の表層にいわゆる接着剤を貼付して、繊維の表層に表面が平滑な接着層を形成することも考えられる。しかし、昨今要求される高温での使用環境下においては、接着剤が高温での使用に耐えることができず、接着層の繊維からの剥離の問題が生ずるおそれがある。すなわち、このような方策は、妥当ではない。
　この発明の目的は、高温条件下での使用においても高いクッション性を有し、長期間に亘って使用することができる熱プレス用クッション材を提供することである。
　本願発明者は、昨今におけるクッション材に対する高い要求を十分に考慮し、熱プレスに用いられる熱プレス用クッション材において、クッション材を構成する繊維について鋭意検討を行った。そして、クッション材として要求される特性を兼ね備えた複数の繊維を用い、これらを積層構造としてクッション材を構成するという着想に至った。
　すなわち、この発明に係る熱プレス用クッション材は、熱プレスに用いられる熱プレス用クッション材であって、内部層を構成する第一の不織布と、第一の不織布の両面側に配置され、外部層を構成する第二の不織布とを備える。第二の不織布は、その構成材料として、目付け重量が８０～４００ｇ／ｍ２である共重合系パラ型アラミド繊維を用いている。第一の不織布は、その構成材料として共重合系パラ型アラミド繊維よりも繊維の剛直性の高い繊維を用いている。第一の不織布および第二の不織布の耐熱温度は、それぞれ２７０℃以上である。
　このような熱プレス用クッション材は、内部層を構成する第一の不織布と第一の不織布の両面側に配置された外部層を構成する第二の不織布とから形成されている積層構造であり、クッション材として要求される機能をそれぞれに持たせて、昨今要求されるクッション材としての特性をクリアすることができる。
　すなわち、表層を構成する外部層として第二の不織布を用い、第二の不織布は、その構成材料として目付け重量が８０～４００ｇ／ｍ２である共重合系パラ型アラミド繊維を用いているため、高温での使用環境下においても、繊維の粉や粘着を生じなくすることができる。具体的には、共重合系パラ型アラミド繊維を構成材料として用いた第二の不織布は、初期のプレスにおいて繊維の塑性変形を生じさせやすく、繊維が一体化した膜状の層、いわゆるフィルム状の層となる。そして、第二の不織布の耐熱温度は、２７０℃以上であるため、高温条件下での長期間に亘る使用においても、フィルム状の層からの繊維の粉の発生や粘着をなくすことができる。この場合、第二の不織布の目付け重量を８０ｇ／ｍ２よりも高くしているため、毛羽の発生やチギレの抑制といったクッション材として求められる特性をクリアすることができる。また、第二の不織布の目付け重量の上限を４００ｇ／ｍ２とした理由は、これより大きな目付け重量としても、毛羽の発生やチギレの抑制といった効果の更なる向上が期待できないためである。
　そして、内部層として第一の不織布を用い、第一の不織布は、その構成材料として共重合系パラ型アラミド繊維よりも繊維の剛直性の高い繊維を用いているため、繊維の塑性変形を生じ難くすることができ、繊維体の内部に空隙を維持し易い構成とすることができる。したがって、内部層の高いクッション性を維持することができる。そして、第一の不織布についても、耐熱温度が２７０℃以上であるため、高温での使用に耐え得ることができる。すなわち、高温条件下での長期間に亘る使用においても、繊維の熱分解を引き起こさせずに使用することができる。ここで、耐熱温度とは、構成材料としての繊維の融点または熱分解温度を示すものである。
　その結果、このようなクッション材は、高温条件下での使用においても高いクッション性を有し、長期間に亘って使用することができる。
　ここで、第一の不織布と第二の不織布とは、ニードルパンチにより一体化されている構成としてもよい。こうすることにより、より適切に第一の不織布と第二の不織布とを積層構造体とすることができる。
　また、共重合系パラ型アラミド繊維は、コポリパラフェニレン・３，４－オキシジフェニレン・テレフタラミド繊維を含むよう構成してもよい。また、繊維の剛直性の高い繊維は、ポリパラフェニレンテレフタラミド繊維を含むよう構成してもよい。
　このような熱プレス用クッション材は、高温条件下での使用においても高いクッション性を有し、長期間に亘って使用することができる。
積層板を製造する際に使用される熱プレス装置を示す概略断面図である。 この発明の一実施形態に係る熱プレス用クッション材を厚み方向に切断した場合の概略断面図である。
　以下、この発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図１は、積層板を製造する際に使用される熱プレス装置を示す概略断面図である。図１を参照して、熱プレス装置１１は、上下方向に配置され、対面する２つの熱盤１２ａ、１２ｂを有する。次に、積層板の製造方法について説明する。まず、材料となる積層板素材を複数枚重ね合わせた被圧縮体１３を準備する。次に、同じ構成を有する２枚の熱プレス用クッション材１４ａ、１４ｂの間に被圧縮体１３を挟み込む。これを上下方向に配置された熱盤１２ａ、１２ｂの間に配置する。すなわち、被圧縮体１３と熱盤１２ａ、１２ｂの間に、それぞれ熱プレス用クッション材１４ａ、１４ｂが配置された状態とする。そして、熱盤１２ａ、１２ｂによって被圧縮体１３を加熱加圧し、プレス成形を行う。このようにして、製品としての積層板が製造される。ここで、熱盤１２ａ、１２ｂと被圧縮体１３との間に配置された熱プレス用クッション材１４ａ、１４ｂにより、被圧縮体１３に対して、均一な温度、圧力が加えられる。
　次に、この発明の一実施形態に係る熱プレス用クッション材１４ａの構成について説明する。なお、熱プレス用クッション材１４ｂの構成については、これから説明する熱プレス用クッション材１４ａとのその構成が同等であるため、説明を省略する。図２は、この発明の一実施形態に係る熱プレス用クッション材を厚み方向に切断した場合の概略断面図である。
　図２を参照して、この発明の一実施形態に係る熱プレス用クッション材１４ａは、熱プレスに用いられる熱プレス用クッション材であって、内部層を構成する第一の不織布１５と、第一の不織布１５の両面側に配置され、外部層を構成する第二の不織布１６ａ、１６ｂとを備える。
　第二の不織布１６ａ、１６ｂは、２枚設けられている。具体的には、第一の不織布１５のうちの図２における紙面上側の面１７ａが、図２における紙面上側に配置される一方側の第二の不織布１６ａのうちの図２における紙面下側の面１８ａと接触するように構成されている。また、第一の不織布１５のうちの図２における紙面下側の面１７ｂが、図２における紙面下側に配置される他方側の第二の不織布１６ｂの図２における紙面上側の面１９ａと接触するように構成されている。すなわち、熱プレス用クッション材１４ａは、２枚の第二の不織布１６ａ、１６ｂとの間に１枚の第一の不織布１５が介在している構成であり、熱プレス用クッション材１４ａは、合計３枚の不織布から構成されている。なお、一方側の第二の不織布１６ａのうちの図２における紙面上側の面１８ｂは、熱プレスを行う際に、熱盤１２ａの紙面下側の面２０ａと当接し、他方側の第二の不織布１６ｂのうちの図２における紙面下側の面１９ｂは、熱プレスを行う際に、被圧縮体１３の上側の面２０ｂと当接する。
　第一の不織布１５および第二の不織布１６ａ、１６ｂの耐熱温度は、それぞれ２７０℃以上である。すなわち、第一の不織布１５および第二の不織布１６ａ、１６ｂは共に、耐熱温度が２７０℃以上となるよう構成されている。また、第一の不織布１５と第二の不織布１６ａ、１６ｂとは、ニードルパンチにより一体化されている。
　ここで、第二の不織布１６ａ、１６ｂは、その構成材料として、目付け重量が８０～４００ｇ／ｍ２である共重合系パラ型アラミド繊維を用いている。また、第一の不織布１５は、その構成材料として共重合系パラ型アラミド繊維よりも繊維の剛直性の高い繊維を用いている。
　具体的には、第二の不織布１６ａ、１６ｂを構成する共重合系パラ型アラミド繊維としては、コポリパラフェニレン・３，４－オキシジフェニレン・テレフタラミド繊維が挙げられる。コポリパラフェニレン・３，４－オキシジフェニレン・テレフタラミド繊維は、以下の化１の構造式で示される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
　また、共重合系パラ型アラミド繊維よりも繊維の剛直性の高い繊維としては、ポリパラフェニレンテレフタルアミド（ＰＰＴＡ（ｐｏｌｙ－ｐ－ｐｈｅｎｙｌｅｎｅ－ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｍｉｄｅ））繊維が挙げられる。以下の構造式で示される。ＰＰＴＡ繊維は、以下の化２の構造式で示される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
　このような熱プレス用クッション材１４ａ、１４ｂについては、内部層を構成する第一の不織布１５と第一の不織布１５の両面側に配置された外部層を構成する第二の不織布１６ａ、１６ｂとから形成されている積層構造であり、クッション材として要求される機能をそれぞれに持たせて、昨今要求されるクッション材としての特性をクリアすることができる。
　すなわち、表層を構成する外部層として第二の不織布１６ａ、１６ｂを用い、第二の不織布１６ａ、１６ｂは、その構成材料として目付け重量が８０～４００ｇ／ｍ２である共重合系パラ型アラミド繊維を用いているため、高温での使用環境下においても、繊維の粉や粘着を生じなくすることができる。具体的には、共重合系パラ型アラミド繊維を構成材料として用いた第二の不織布１６ａ、１６ｂは、初期のプレスにおいて繊維の塑性変形を生じさせやすく、繊維が一体化した膜状の層、いわゆるフィルム状の層となる。そして、第二の不織布１６ａ、１６ｂの耐熱温度は、２７０℃以上であるため、高温条件下での長期間に亘る使用においても、フィルム状の層の繊維の粉の発生や粘着をなくすことができる。この場合、第二の不織布１６ａ、１６ｂの目付け重量を８０ｇ／ｍ２よりも高くしているため、毛羽の発生やチギレの抑制といったクッション材として求められる特性をクリアすることができる。また、第二の不織布１６ａ、１６ｂの目付け重量を４００ｇ／ｍ２より大きくしても、毛羽の発生やチギレの抑制といった効果の更なる向上は期待できない。
　そして、内部層として第一の不織布１５を用い、第一の不織布１５は、その構成材料として共重合系パラ型アラミド繊維よりも繊維の剛直性の高い繊維を用いているため、繊維の塑性変形を生じ難くすることができ、繊維体の内部に空隙を維持し易い構成とすることができる。したがって、内部層の高いクッション性を維持することができる。そして、第一の不織布１５についても、耐熱温度が２７０℃以上であるため、高温での使用に耐え得ることができる。すなわち、高温条件下での長期間に亘る使用においても、熱分解を引き起こさせずに使用することができる。
　以上より、このような熱プレス用クッション材１４ａ、１４ｂは、高温条件下での使用においても高いクッション性を有し、長期間に亘って使用することができる。
　なお、この場合、両面側に同等の構成を有する第二の不織布１６ａ、１６ｂが配置されるため、クッション材として使用する場合において、方向性を考慮する必要がない。すなわち、作業性も良好なものとなる。
　ここで、上記の実施の形態によると、第一の不織布１５と第二の不織布１６ａ、１６ｂとニードルパンチにより一体化することとしたが、これに限らず、他の方法で第一の不織布１５と第二の不織布１６ａ、１６ｂとを一体化することとしてもよい。
　なお、上記の実施の形態においては、共重合系パラ型アラミド繊維として、コポリパラフェニレン・３，４－オキシジフェニレン・テレフタラミド繊維を採用することとしたが、これに限らず、他の共重合系パラ型アラミド繊維を用いることとしてもよい。また、共重合系パラ型アラミド繊維よりも繊維の剛直性の高い繊維として、ＰＰＴＡ繊維を採用することとしたが、これに限らず、他の繊維を用いることとしてもよい。
　実施例１を以下のように構成した。第二の不織布としては、コポリパラフェニレン・３，４－オキシジフェニレン・テレフタラミド繊維（商品名「テクノーラ」：帝人テクノプロダクツ株式会社製）を２枚使用した。目付け重量としては、１００ｇ／ｍ２のものを用いた。また、第一の不織布としては、ＰＰＴＡ繊維（商品名「トワロン」：帝人テクノプロダクツ株式会社製）を使用した。目付け重量としては、８００ｇ／ｍ２のものを用いた。第一の不織布の両面側に第二の不織布をそれぞれ配置させ、ニードルパンチにより一体化して、全体としての目付け重量が１０００ｇ／ｍ２となる実施例１に係る熱プレス用クッション材を得た。
　比較例１として、ＰＰＴＡ繊維（商品名「トワロン」：帝人テクノプロダクツ株式会社製）、目付け重量１０００ｇ／ｍ２の１枚の不織布を用い、熱プレス用クッション材を得た。
　比較例２として、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール（ＰＢＯ（ｐ－ｐｈｅｎｙｌｅｎｅ－２，６－ｂｅｎｚｏｂｉｓｏｘａｚｏｌｅ））繊維（商品名「ザイロン」：東洋紡績株式会社製）、目付け重量１０００ｇ／ｃｍ２の１枚の不織布を用い、熱プレス用クッション材を得た。
　比較例３として、コポリパラフェニレン・３，４－オキシジフェニレン・テレフタラミド繊維（商品名「テクノーラ」：帝人テクノプロダクツ株式会社製）、目付け重量１０００ｇ／ｍ２の１枚の不織布を用い、熱プレス用クッション材を得た。
　この実施例１および比較例１～３の熱プレス用クッション材について、熱プレスによる耐久テストを行った。表１に、耐久テストを行った際の実施例１および比較例１～３の表面状態の結果を示す。表２に、耐久テストを行った際の実施例１および比較例１～３のクッション性の結果を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　表１、表２中の実施例１および比較例１～３のプレスの条件については、温度３００℃で加圧力１０ＭＰａの荷重を加えたものである。プレスのサイクルとしては、加熱１１０分、冷却１５分とした。なお、プレス１０回とは、プレスを１０回行った後の状態で測定したものである。
　表１中の「○」印については、表面状態が良好であること、すなわち、毛羽の脱落やチギレがないことを示す。また、表１中の「×」印については、表面状態が劣っていること、すなわち、毛羽の脱落やチギレ、またはその両方が生じていることを示す。
　表１を参照して、実施例１および比較例３においては、初期からプレス１回、１０回、５０回の経過後においても、毛羽の脱落やチギレが発生せず、表面状態が良好であることが把握できる。これに対し、比較例１については、プレス１回後において既に毛羽の脱落が発生しており、以降のプレス時にも毛羽が発生している。また、比較例２については、プレス１０回後において毛羽の脱落が発生しており、５０回後においても、毛羽の脱落が発生している。さらには、比較例２において、５０回後にチギレも発生している。毛羽の脱落やチギレの発生は、積層板の製造ラインを汚染し、脱落物の巻き込みによってプレス対象物である積層板製品に悪影響を与える。すなわち、表面状態においては、比較例１、２は、実施例１に対して劣っていることが把握できる。
　表２は、初期および所定回数のプレスを行った後の熱プレス用クッション材に対して、１０ＭＰａの荷重を加えた際に、クッション材の厚みが、加圧前からどれ位変化するかを示している。この厚み変化量をクッション性の評価指標とした。なお、厚みは、ダイヤルゲージで測定した。また、表２中において、それぞれの初期厚みを示している。
　表２を参照して、実施例１については、初期の厚み変化量２８２４μｍに対し、プレス１回後において、厚み変化量が６２８μｍである。さらにプレスの回数を重ねるにつれ、厚み変化量が少なくなっていくが、プレス１０回後において、厚み変化量が３３６μｍ、プレス５０回後においても、厚み変化量が２７６μｍであり、それぞれの状況において比較的高い値を示すものである。なお、厚み変化量については、高い値程、クッション性が良好であることを示す。すなわち、プレスを行っていっても、厚み変化量が高い方が良い。
　これに対し、比較例３においては、初期の厚み変化量２２８２μｍに対し、プレス１回後において、厚み変化量が２０６μｍであり、非常にクッション性が低下していることが把握できる。さらに、プレスの回数を重ねるにつれ、厚み変化量は少なくなっていき、プレス１０回後で、１３２μｍ、さらに、プレス５０回後においては、１１４μｍであり、クッション性が非常に悪くなっている。すなわち、クッション性においては、比較例３は、実施例１に対して劣っていることが把握できる。
　なお、比較例１については、初期の厚み変化量２２２５μｍに対し、プレス１回後において、厚み変化量が６５７μｍである。さらに、プレス１０回後において、厚み変化量が３１７μｍ、プレス５０回後においても、厚み変化量が２５９μｍであり、それぞれの状況において高い値を示すものである。また、比較例２については、初期の厚み変化量２４６１μｍに対し、プレス１回後において、厚み変化量が８７５μｍである。さらに、プレス１０回後において、厚み変化量が３１１μｍ、プレス５０回後においても、厚み変化量が２７８μｍであり、それぞれの状況において高い値を示すものである。しかし、上記したように、比較例１および比較例２については、クッション性は良好であるものの、表面状態の観点からすると、使用が困難となるものである。
　以上より、実施例１については、比較例１～３に対して、クッション性および表面状態の双方の観点から、良好であることが把握できる。
　以上、図面を参照してこの発明の実施の形態を説明したが、この発明は、図示した実施の形態のものに限定されない。図示した実施の形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。
　この発明に係る熱プレス用クッション材は、積層板の良好な生産性等が要求される場合に、有効に利用される。
　１１　熱プレス装置、１２ａ，１２ｂ　熱盤、１３　被圧縮体、１４ａ，１４ｂ　熱プレス用クッション材、１５　第一の不織布、１６ａ，１６ｂ　第二の不織布、１７ａ，１７ｂ，１８ａ、１８ｂ，１９ａ，１９ｂ，２０ａ，２０ｂ　面。

Claims (4)

  1. 熱プレスに用いられる熱プレス用クッション材であって、
    　内部層を構成する第一の不織布と、前記第一の不織布の両面側に配置され、外部層を構成する第二の不織布とを備え、
    　前記第二の不織布は、その構成材料として、目付け重量が８０～４００ｇ／ｍ２である共重合系パラ型アラミド繊維を用いており、
    　前記第一の不織布は、その構成材料として前記共重合系パラ型アラミド繊維よりも繊維の剛直性の高い繊維を用いており、
    　前記第一の不織布および前記第二の不織布の耐熱温度は、それぞれ２７０℃以上である、熱プレス用クッション材。
  2. 前記第一の不織布と前記第二の不織布とは、ニードルパンチにより一体化されている、請求項１に記載の熱プレス用クッション材。
  3. 前記共重合系パラ型アラミド繊維は、コポリパラフェニレン・３，４－オキシジフェニレン・テレフタラミド繊維を含む、請求項１または２に記載の熱プレス用クッション材。
  4. 前記繊維の剛直性の高い繊維は、ポリパラフェニレンテレフタラミド繊維を含む、請求項１～３のいずれかに記載の熱プレス用クッション材。
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