JPH04361012A - 成形プレス用耐熱クッション材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、成形プレス用耐熱クッ
ション材に係り、特に、プリント基板用積層板や建築用
化粧合板などを製造するホットプレス工程に好適な成形
プレス用耐熱クッション材に関する。

【０００２】

【従来の技術】各種電子機器に多用されるプリント配線
用銅張り積層板は通常、樹脂製プリプレグの片面または
両面に銅箔を積層した後、これらを電気ないしは蒸気で
加熱された熱盤で加圧して製造する。この熱プレス工程
において、プリプレグは加熱により一旦粘度が下がって
液体状態に戻った後、徐々に硬化が進行する。従って、
プレス時の昇温と加圧のタイミングを樹脂の熱的特性に
応じて適宜調整しなければならない。また、この工程で
の温度分布と圧力分布を均一化するために、高温・高圧
下での繰り返し使用に耐えるクッション材を介在させる
ことが不可欠である。

【０００３】また、一般にこの種の成形プレス用耐熱ク
ッション材としては、紙、不織布、織布、樹脂、無機質
材料、ゴムなどの単一素材で構成されたものと、複合材
料で構成されたものとがあった。そして、最近では、特
公昭６０−６２１４号に開示されているように、ウエッ
ブと未硬化ないしは半硬化状態の加熱硬化可能な接着剤
で被覆した強化基布とを交互に積層し、これにニードリ
ングを施して両者を一体化した後、得られた積層繊維層
を加熱加圧変形して前記接着剤を硬化することで、クッ
ション性、復元性、寸法安定性が良く、しかも使用に伴
うそれらの変化の少ない耐久性に富む成形プレス用クッ
ション材が提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特公昭
６０−６２１４号に開示されている従来例は、ニードリ
ングする前の基布に前記接着剤を被覆しているため、ニ
ードリング時に繊維の切断が多く、ニードル効果が悪く
なる結果、立毛繊維束が少なくなり、前記積層繊維層に
よるクッション性が低下するという問題があった。また
、前記クッション性は、製作時の加熱加圧後における成
形プレス用クッション材の密度によって大きく変化する
が、常に安定した高クッション性を持続する成形プレス
用クッション材が得られ難いという問題があった。さら
に、基布の時と、前記積層繊維層に接着剤を含浸する時
と、２回樹脂加工を行っているため、生産性が劣るとい
う問題もあった。

【０００５】本発明は、このような問題を解決すること
を課題とするものであり、加熱加工後の成形プレス用ク
ッション材の密度に着目することで、常に安定した高ク
ッション性、生産性を向上した成形プレス用クッション
材を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明は、ウエッブと樹脂加工されていない基布とを
交互に積層し、これをニードリング接結して両者を一体
化した繊維集合体に耐熱性樹脂を含浸して加熱加圧し、
密度＝０．６ｇ／ｃｍ３　以上、０．９ｇ／ｃｍ３　未
満、となるようにしたことを特徴とする成形プレス用耐
熱クッション材を提供するものである。

【０００７】

【作用】前記耐熱性樹脂を含浸して加熱加圧した後の成
形プレス用耐熱クッション材の密度を０．６ｇ／ｃｍ３
　以上、０．９ｇ／ｃｍ３　未満としたことで、常に安
定した高クッション性を付与することができる。即ち、
前記繊維集合体に同じ量の耐熱性樹脂を含浸しても、前
記加熱加圧後の成形プレス用耐熱クッション材の密度が
異なると、その圧縮率に大幅な違いを生じ、これに伴っ
て前記クッション性も大幅に変化する。前記加熱加圧後
の成形プレス用耐熱クッション材の密度が０．６ｇ／ｃ
ｍ３　未満だと、クッション性が安定するまでに時間が
かかり、初期より安定した製品を得ることができない。 また、前記加熱加圧後の成形プレス用耐熱クッション材
の密度が０．９ｇ／ｃｍ３　以上となると、当該耐熱性
樹脂の空隙率が低下し圧縮率の低下を招く。従って、前
記加熱加圧後の成形プレス用耐熱クッション材の密度を
０．６ｇ／ｃｍ３　以上、０．９ｇ／ｃｍ３　未満と限
定した。

【０００８】また、基布に予め樹脂加工を施さないため
、ニードリング時に繊維が切断されることがなく、ニー
ドリングをスムーズに行うことができる結果、立毛繊維
束の発生に支障を来すことがない。そして、前記耐熱性
樹脂の含浸は、前記加熱加圧前の繊維集合体に行うのみ
で十分な効果を上げることができるため、生産性に支障
を来すこともない。

【０００９】

【実施例】次に、本発明に係る実施例について説明する
。 （実施例１）太さ＝２ｄ、長さ＝５１ｍｍ、のメタ芳香
族ポリアミド繊維からなるウエッブをクロスラッパで重
ねて目付＝４００ｇ／ｍ２　としたバットを、目付＝１
５０ｇ／ｍ２　、平織、のメタ芳香族ポリアミド繊維（
ポリメタフェニレンイソフタルアミド）からなる基布の
上に重ね、これをニードリングして一体化する。次いで
、この一体化した繊維の基布側に、前記と同じバットを
重ね、ニードリングして一体化する。さらに、この操作
を繰り返し、目付＝２２００ｇ／ｍ２　、厚み＝１０．
０ｍｍ、かさ密度＝０．２２ｇ／ｃｍ３　、の繊維集合
体を作製する。この時、基布に耐熱性樹脂加工が施され
ていないため、ニードリング時に繊維が切断されること
がなく、ニードリングをスムーズに行うことができた。

【００１０】次いで、この繊維集合体に耐熱性樹脂とし
て、シリコンゴムを含浸付着し、１００℃で１時間予備
乾燥を行なった後、熱盤プレス機を用いて１８０℃、４
０ｋｇ／ｃｍ２　で３０分間加熱加圧する。この時、前
記熱盤の間に３．５ｍｍのゲージを設けた状態で加熱加
圧を行ったため、シリコンゴムを当該繊維集合体全体に
均一に含浸するころができた。このようにして、目付＝
２６２５ｇ／ｍ２　、かさ密度＝０．７５ｇ／ｃｍ３　
、厚み＝３．５ｍｍ、の成形プレス用耐熱クッション材
を得た。尚、この成形プレス用耐熱クッション材中の前
記ゴム量は、１９重量％とした。 （実施例２）前記実施例１と同様の方法で、目付＝４０
０ｇ／ｍ２　の麻（ラミー）で構成したウエッブを重ね
たバットと、目付＝１５０ｇ／ｍ２　、平織、のメタ芳
香族ポリアミド繊維（ポリメタフェニレンイソフタルア
ミド）で構成した基布とを交互に積層し、これをニード
リングして一体化し、目付＝２２８０ｇ／ｍ２　、厚み
＝１１．４ｍｍ、かさ密度＝０．２０ｇ／ｃｍ３　、の
繊維集合体を作製する。この時、基布に耐熱性樹脂加工
が施されていないため、ニードリング時に繊維が切断さ
れることがなく、ニードリングをスムーズに行うことが
できた。

【００１１】次に、この繊維集合体に耐熱性樹脂として
、エチレンアクリルゴムを含浸付着し、１００℃で１時
間予備乾燥を行なった後、熱盤プレス機を用いて１８０
℃、４０ｋｇ／ｃｍ２　で３０分間加熱加圧する。この
時、前記熱盤の間に３．７ｍｍのゲージを設けた状態で
加熱加圧を行ったため、エチレンアクリルゴムを当該繊
維集合体全体に均一に含浸するころができた。このよう
にして、目付＝２９２３ｇ／ｍ２　、かさ密度＝０．７
９ｇ／ｃｍ３　、厚み＝３．７ｍｍ、の成形プレス用耐
熱クッション材を得た。尚、この成形プレス用耐熱クッ
ション材中の前記ゴム量は、２８重量％とした。 （実施例３）前記実施例１と同様の方法で、太さ＝６ｄ
、長さ＝５１ｍｍ、のポリエステルで構成したウエッブ
を重ね、目付＝４００ｇ／ｍ２　としたバットと、目付
＝１５０ｇ／ｃｍ２　、平織、のメタ芳香族ポリアミド
繊維（ポリメタフェニレンイソフタルアミド）で構成し
た基布とを交互に積層し、これをニードリングして一体
化して、目付＝２２４７ｇ／ｍ２　、厚み＝１２．５ｍ
ｍ、かさ密度＝０．１８ｇ／ｃｍ３　、の繊維集合体を
作製する。この時、基布に耐熱性樹脂加工が施されてい
ないため、ニードリング時に繊維が切断されることがな
く、ニードリングをスムーズに行うことができた。

【００１２】次いで、この繊維集合体に耐熱性樹脂とし
て、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンゴム）を含浸
付着し、１００℃で１時間予備乾燥を行なった後、熱盤
プレス機を用いて１８０℃、４０ｋｇ／ｃｍ２　で３０
分間加熱加圧する。この時、前記熱盤の間に３．６ｍｍ
のゲージを設けた状態で加熱加圧を行ったため、ＥＰＤ
Ｍを当該繊維集合体全体に均一に含浸することができた
。 このようにして、目付＝２６２８ｇ／ｍ２　、かさ密度
＝０．７３ｇ／ｃｍ３　、厚み＝３．６ｍｍ、の成形プ
レス用耐熱クッション材を得た。尚、この成形プレス用
耐熱クッション材中の前記ゴム量は、１７重量％とした
。 （比較例１）前記実施例１の繊維集合体に実施例１と同
一条件でシリコンゴムを含浸付着して１００℃で１時間
予備乾燥した後、熱盤プレス機を用いて１８０℃、４０
ｋｇ／ｃｍ２　で３０分間加熱加圧する。この時、前記
熱盤の間に２．８ｍｍのゲージを設けた状態で加熱加圧
を行ったため、シリコンゴムを当該繊維集合体全体に均
一に含浸するころができた。このようにして、目付＝２
６２８ｇ／ｍ２　、かさ密度＝０．９４ｇ／ｃｍ３　、
厚み＝２．８ｍｍ、の成形プレス用耐熱クッション材を
得た。 尚、この成形プレス用耐熱クッション材中の前記ゴム量
は、１９重量％とした。 （比較例２）前記実施例１の繊維集合体に実施例１と同
一条件でシリコンゴムを含浸付着して１００℃で１時間
予備乾燥した後、熱盤プレス機を用いて１８０℃、４０
ｋｇ／ｃｍ２　で３０分間加熱加圧する。この時、前記
熱盤の間に５．１ｍｍのゲージを設けた状態で加熱加圧
を行ったため、シリコンゴムを当該繊維集合体全体に均
一に含浸するころができた。このようにして、目付＝２
６２８ｇ／ｍ２　、かさ密度＝０．５２ｇ／ｃｍ３　、
厚み＝５．１ｍｍ、の成形プレス用耐熱クッション材を
得た。 尚、この成形プレス用耐熱クッション材中の前記ゴム量
は、１９重量％とした。 （比較例３）前記実施例１の繊維集合体に、熱盤プレス
機を用いて１８０℃、８０ｋｇ／ｃｍ２　で３０分間加
熱加圧する。この時、前記熱盤の間に３．３ｍｍのゲー
ジを設けた状態で加熱加圧を行い、かさ密度＝０．６７
ｇ／ｃｍ３　、厚み＝３．３ｍｍの成形プレス用耐熱ク
ッション材を作製した。 （実験）次に、前記実施例１〜実施例３及び比較例１〜
比較例３で得た成形プレス用耐熱クッション材について
、クッション性と耐久性の比較試験を次の条件により行
った。

【００１３】試験機＝テスト用熱盤プレス機最高温度＝
１８０℃ 加圧力＝１５〜５０ｋｇ／ｃｍ２　 加圧時間（５０ｋｇ／ｃｍ２　）＝５０分表１に被試験
品の基本仕様を示す。

【００１４】

【表１】

【００１５】図１は、クッション性試験をする際、被試
験品に与える付加条件となる熱盤プレスの温度−圧力サ
イクルを示す運転特性図である。図２は、前記条件によ
る被試験品の圧縮率の変動を示す特性図であり、比較例
１と３は、その圧縮率が２〜２．５％程度であるのに対
し、本発明に係る成形プレス用耐熱クッション材（実施
例１〜実施例３）は、４％以上のレベルで安定し、高い
クッション性を有することが確認された。但し、ここで
、 圧縮率＝〔（ｔ１５−ｔ５０）／ｔ１５〕×１００ｔ１
５＝１５ｋｇ／ｃｍ２　負荷時の資料厚さｔ５０＝５０
ｋｇ／ｃｍ２　負荷時の資料厚さと定義してある。

【００１６】この実験から、本発明に係る成形プレス用
耐熱クッション材が２００回程度の繰り返し負荷後でも
、高いクッション性を維持できることが明らかになった
。比較例２は、クッション性が安定するまで時間がかか
り、初期より安定した製品を得ることができない。また
、比較例３は、加熱加圧後の密度が０．６７ｇ／ｃｍ３
　であるにもかかわらず、前記条件による圧縮率が２〜
２．５％と低い結果となった。これは、比較例３の繊維
集合体には、耐熱性樹脂を含浸付着していないことが原
因している。即ち、繊維集合体に耐熱性樹脂を含浸付着
することにより、成形プレス用耐熱クッション材の物性
を向上することができる。

【００１７】以下、繊維集合体に耐熱性樹脂を含浸付着
することにより生じる成形プレス用耐熱クッション材の
物性の向上について説明する。 （クッション性）被試験品として、前記実施例１で作製
した成形プレス用耐熱クッション材（サンプルＮｏ．１
）、比較例３で作製した成形プレス用耐熱クッション材
（サンプルＮｏ．２）、サンプルＮｏ．２の上下（上層
表面と下層表面）に、７８３ｇ／ｍ２　のゴムシートを
各々積層した成形プレス用耐熱クッション材（サンプル
Ｎｏ．３）、を用意する。このサンプルＮｏ．１〜Ｎｏ
．３に１８０℃、５０ｋｇ／ｃｍ２　で６０分間の加熱
加圧を２００回行った後、１８０℃で負荷圧力１５ｋｇ
／ｃｍ２　と５０ｋｇ／ｃｍ２　のサンプルの加圧厚み
を測定し、クッション性（圧縮率；％）を測定した。こ
の結果を表２に示す。

【００１８】

【表２】

【００１９】表２より、サンプルＮｏ．１は、ゴム付着
量が４２５ｇ／ｍ２　とサンプルＮｏ．３より少ないに
もかかわらず、高クッション性を有することが確認され
た。これは、繊維集合体にゴムを含浸付着することで、
当該繊維集合体全体にゴムが付着するため、当該繊維集
合体の立毛、ブリッジ構造体が前記ゴムにより強固に固
定され、且つ、高圧に対しても当該繊維集合体の両側面
に付着したゴムの存在により、ウエッブと基布との隙間
を保持し易い構造となっているため、弾性変形性、復元
性が極めて良好となったためである。

【００２０】次に、実施例１で作製した成形プレス用耐
熱クッション材に含浸付着する耐熱性樹脂量について検
討したところ、付着量が全体の６０ｗｔ％となるまでは
、付着量が増加するにつれ圧縮率も増加するが、６０ｗ
ｔ％を越えると、逆に低下する傾向となることが確認さ
れた。これは、耐熱性樹脂の付着量が一定量より増加す
ると、耐熱性樹脂が非常に密な状態となり、弾力性に欠
けるようになるためである。以上を考慮に入れると、耐
熱性樹脂の含浸付着量は、１０〜６０ｗｔ％、好ましく
は、２０〜４０ｗｔ％とすることが好適である。 （厚み精度）次に、前記実施例１で作製した成形プレス
用耐熱クッション材（サンプルＮｏ．１）と、比較例３
で作製した成形プレス用耐熱クッション材（サンプルＮ
ｏ．２）の厚み精度σを調査した。この結果を表３に示
す。

【００２１】

【表３】

【００２２】表３より、サンプルＮｏ．１は、サンプル
Ｎｏ．２に比べ、厚み精度σが極めて高いことが確認さ
れた。これは、繊維集合体に耐熱性樹脂を含浸し、加熱
加圧した成形プレス用耐熱クッション材は、当該耐熱性
樹脂により、全体を完全に覆われているためである。

【００２３】高品質プリント基板に使用する成形プレス
用耐熱クッション材の厚み精度の要求レベルは、σ＝０
．０１ｍｍであるが、サンプルＮｏ．１は、この値を十
分に満足していることがわかる。また、本発明に係る成
形プレス用耐熱クッション材は、その厚みが安定してい
るため、使用初期から安定使用することができる。 （寸法安定性）繊維集合体は、高温で収縮する性質を有
している。この収縮は、成形プレス用耐熱クッション材
の寸法安定性に悪影響を与える。この収縮を緩和するた
め、予め高温で成形プレス用耐熱クッション材を作製す
る事が試みられているが、長期に渡たって高温・高圧下
で当該成形プレス用耐熱クッション材を使用すると、収
縮してしまい未だ十分な寸法安定性を付与することがで
きない。

【００２４】これに対し、耐熱性樹脂は、熱に対し膨張
する傾向があるため、繊維集合体に当該耐熱性樹脂を含
浸することにより、両者の性質を組み合わせ、寸法安定
性を向上することができる。 （脱毛防止）繊維集合体は毛羽が多いが、これに耐熱性
樹脂を含浸することで、成形プレス用耐熱クッション材
表面が毛羽立つことがないため、当該毛羽の切断や、脱
毛を防止することができる。

【００２５】この他にも、耐熱性樹脂を含浸し、加熱加
圧したことで、成形プレス用耐熱クッション材の表面が
適度な硬さとなるため、取扱が容易となる。また、耐熱
性樹脂により通気性が減少するため、自動積載機等のバ
キューム処理が容易となる。さらに、耐熱性樹脂にカー
ボン等の静電気防止剤を添加することで、静電気防止効
果を付与することもできる。

【００２６】尚、耐熱性樹脂としては、シリコンゴム、
エチレンアクリルゴム、ＥＰＤＭの他、フッ素ゴム等、
他の耐熱性樹脂を使用することもできる。そして、これ
らのゴムにシリカ、炭酸カルシウム等の充填剤を添加す
ることにより、さらに耐熱性を向上することができる。 また、基布及びウエッブに使用する繊維としては、芳香
族ポリアミド、メタ芳香族ポリアミド、麻（ラミー）、
ポリエステルの他、所望により、ポリベンジスミダゾー
ル、ポリアミドイミド等、他の耐熱性繊維、または、ナ
イロン等を使用してもよい。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、前
記耐熱性樹脂を含浸して加熱加圧した後の成形プレス用
耐熱クッション材の密度を０．６ｇ／ｃｍ３　以上、０
．９ｇ／ｃｍ３　未満としたことで、常に当該成形プレ
ス用耐熱クッション材に安定した高クッション性を付与
することができる。

【００２８】また、基布に予め樹脂加工を施さないため
、ニードリング時に繊維が切断されることがなく、ニー
ドリングをスムーズに行うことができる結果、立毛繊維
束の発生に支障を来すことがないため、繊維集合体自身
のクッション性も十分に保持することができる。そして
、前記耐熱性樹脂の含浸は、前記加熱加圧前の繊維集合
体に行うのみで十分な効果を上げることができるため、
生産性に支障を来すこともない。

【００２９】この結果、常に安定した高クッション性を
有する成形プレス用耐熱クッション材を効率良く提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例で使用する試験機の熱盤プレスの温度
−圧力サイクルを示す運転特性図である。

【図２】本実施例に係る被試験品の圧縮率の変動を示す
特性図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ウエッブと樹脂加工されていない基布
   とを交互に積層し、これをニードリング接結して両者を
   一体化した繊維集合体に耐熱性樹脂を含浸して加熱加圧
   し、密度＝０．６ｇ／ｃｍ３　以上、０．９ｇ／ｃｍ３
   　未満、とな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。