CN104284766A - 热压用缓冲材料 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种热压用缓冲材料，包括包含纤维的板状形态的基材层和通过耐热弹性材料构成、从所述基材层的外缘端面像内侧渗入的渗入部。渗入部的渗入深度在从所述基材层的外缘端面开始、距离0.1mm以上10.0mm以下的范围内。

Description

热压用缓冲材料
技术领域
本发明涉及用于热压的热压用缓冲材料。更详细地，本发明涉及在覆铜层压板、柔性印刷基板、多层板等印刷基板、IC卡、液晶显示板、陶瓷层压板等精密设备部件(以下在本发明中称为“层压板”)的制造工序中将对象制品冲压成型或热压接时使用的热压用缓冲材料。
背景技术
在制造印刷基板等层压板的过程中，在冲压成形或热压工序中使用下述方法，即，如图6所示，将向作为冲压对象的层压板材料12夹持在作为加热、加压机构的加热板13、13之间并施加一定的压力和热。为了得到精度良好的成型品，在热压过程中，需要使向层压板材料12施加的热和压力全面地均匀化。为了实现该目的，在加热板13和层压板材料12之间设置平板状的缓冲材料11的状态下进行热压。
这里，作为对缓冲材料11要求的一般特性，可以例举出：吸收加热板13或层压板材料12所具有的凹凸的缓冲性；冲压面内全面均匀地从加热板13向层压板材料12传递温度和压力的面内均匀性；从加热板13向层压板材料12有效地传递热的热传递性；能够承受冲压温度的耐热性等。
以往，板状的热压用缓冲材料被切割加工成规定形状和大小，但在切割后对端面不进行任何处理，而使切割后的端面直接以该状态露出。因此，由于将缓冲材料设置在规定位置时的缓冲材料端面的摩擦以及在使用时作用于缓冲材料的压缩力和冲击力，在缓冲材料的外缘端面会产生纤维的磨损、起毛、脱离的微小纤维附着在冲压对象表面的可能性。
特开2009-741号公报揭示了在热压用缓冲材料中，防止构成复合编织层或表面层的纤维脱离端面的技术。
现有技术文献
专利文献1：特开2009-741号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
上述公报提出了为了防止纤维从缓冲材料的外缘端面脱离，通过耐热性覆盖层覆盖端部。
但是，仅通过覆盖层覆盖端部，覆盖层会由于使用时作用于缓冲材料的冲击力等轻易地从缓冲材料的端面剥离，因此，无法充分地防止纤维从缓冲材料端面脱离。
为了解决上述课题，本发明的目的在于提供一种能够充分防止纤维从缓冲材料端面脱离的热压用缓冲材料。
解决技术问题的手段
本发明的热压用缓冲材料，包括基材层和渗入部，其中，所述基材层是包含纤维的板状形态，所述渗入部通过耐热弹性材料构成、从所述基材层的外缘端面像内侧渗入。所述渗入部的渗入深度在从所述基材层的外缘端面开始、距离为0.1mm以上10.0mm以下的范围内。
根据上述结构的本发明，由于通过耐热弹性材料构成的层从基材层的外缘端面向内侧渗入，因此，能够有效地抑制基材层端面的纤维的磨损或起毛、脱离等。渗入部不仅仅附着在基材层的端面，而且充分地渗入基材层的内侧，因此，不会从基材层端面剥离，能够长期地防止基材层端面的纤维的磨损等。
为了抑制渗入部从基材层端面的剥离，渗入部的渗入深度需要为0.1mm以上。另一方面，如果渗入部的渗入深度过大，相对于加压的层压板材料，缓冲材料的中央区域和周边区域之间的压力分布的变动将变大。为了避免过大的压力分布的变动，需要使渗入部的渗入深度在10.0mm以下。
为了维持作为热压用缓冲材料的耐热性和缓冲性，使用耐热弹性材料作为形成渗入部的材料。
为了有效地抑制基材层端面的纤维起毛等，优选渗入部的空隙率为45％以下。如果空隙率超过45％，固定纤维的力将变弱，有无法充分防止起毛等的可能性。
优选比所述渗入部更内侧的所述基材层的空隙率为20～65％。只要基材层具有该范围的空隙率，就能够发挥良好的缓冲性。更优选该空隙率的范围为25～65％。
以从所述基材层的外缘端面开始0.1mm距离的所述渗入部的空隙率为A，以从所述基材层的外缘端面开始20.0mm距离的所述基材层的空隙率为B，优选A/B的比率为0.1～0.9。只要是满足该关系的缓冲材料，就能够整体地发挥良好的缓冲性，并且有效地抑制基材层端面的起毛等。
优选耐热弹性材料是从由氟橡胶、EPM、EPDM、氢化丁腈橡胶、硅酮橡胶、丙烯酸橡胶、丁基橡胶组成的群中选择的一种橡胶或两种以上的混合物。
为了实现从基材层端面的充分的渗入，优选，耐热弹性材料是将粘度调整为0.05～0.50Pa·s的水溶性氟橡胶。
为了发挥作为热压用缓冲材料的良好的缓冲性和面内均匀性，优选，基材层包括织布和纤维-橡胶复合材料层，其中，所述织布使用经纱和纬纱中的至少任意一方是由玻璃纤维形成的变形纱，所述纤维-橡胶复合材料层通过向该织布中含浸的橡胶形成。变形纱(texturized yarn、bulky yarn)是构成玻璃纤维纱线的短纤维彼此不是平行状态，而是以缠绕、无序状态并丝的占有面积大的纱线。换言之，变形纱具有毛纱那样的蓬松性，所以使用了变形纱的织布与普通的织布不同，在内部含有大量空隙。
作为基层材，使用上述的纤维-橡胶复合材料层，含浸于织布中的橡胶适度地进入变形纱所具有的空隙以及织眼的空隙中，而且不完全塞满空隙，而维持某种程度的空隙性，所以发挥良好的缓冲性。进而，对变形纱进行编织，采用织布的状态，因此，与无纺布相比，其单位面积重量精度良好，面等均匀性出色。另外，采用织布的形状，能够使其厚度小于无纺布，能够得到优良的热传递性。
在优选的实施方式中，纤维-橡胶复合材料层的空隙率为20～65％，相对于所述纤维-橡胶复合材料层中的构成所述织布的纤维、所述橡胶的体积比率为5～50％。当相对于织布的构成纤维的橡胶的体积比率在上述范围内时，含浸于织布中的橡胶能够适度地进入变形纱所具有的空隙以及织眼的空隙中，而且不完全塞满空隙，维持某种程度的空隙性。当橡胶的体积比率小于5％时，在反复使用于多次热压的情况下，有产生塌陷(ヘタリ)使缓冲性降低的可能性，并且，有玻璃纤维破损、失去耐久性的可能性。另一方面，当相对于织布构成纤维的橡胶的体积比率大于50％时，变形纱的空隙内过多地进入了橡胶，从而成为空隙率低的状态，有缓冲材料本身的缓冲性降低的可能性。更优选，相对于织布构成纤维的橡胶的体积比率为5％～35％。
附图说明
图1是表示本发明的一实施方式的热压用缓冲材料的图解剖面图；
图2是表示本发明的一实施方式的热压用缓冲材料的平面图，表示渗入部的渗入深度；
图3是表示变形纱的图；
图4是表示普通的玻璃纤维；
图5是表示基材层的外缘端面的附近的图，(a)表示本发明的一实施方式，(b)、(c)和(d)分别表示比较例；
图6是说明热压工序的图。
符号说明：
20、基材层；
21、外缘端面；
30、渗入部；
41、表层。
具体实施方式
以下参照附图说明本发明的实施方式。
图1和图2表示本发明的一实施方式的热压用缓冲材料。图示的热压用缓冲材料包括：包含纤维的板状基材层20；由耐热弹性材料形成、从基材层20的外缘端面21向内侧渗入的渗入部30；位于基材层20的上下最表面的表层41。表层41主要为了赋予热压用缓冲材料离模性而设置，作为其材料，使用合成树脂薄膜或离模性树脂涂膜等。
在一实施方式中的基材层20是由织布和在该织布中含浸的橡胶形成的纤维-橡胶复合材料层。构成织布的经纱和纬纱中的至少任意一方使用由玻璃纤维形成的变形纱。该纤维-橡胶复合材料层在其内部具有空隙。纤维-橡胶复合材料层的厚度为0.5mm～5mm左右，呈片状。
图3表示适合作为构成基材层20的构成材料的变形纱的玻璃纤维的膨体纱2。膨体纱2通过气流喷射加工进行单丝的开纤或并捻纱的膨松，是具有毛纱那样的蓬松性的加工纱线。就膨体纱2而言，纱线本身含有大量空隙，因此能够适度含浸橡胶。
图4表示作为通常的玻璃纤维纱线3的单丝或并捻纱。作为纤维-橡胶复合材料层中的织布，可以是经纱以及纬纱中的任意一方使用膨体纱2，另一方使用通常的玻璃纤维纱线编织而成的材料；也可以是经纱以及纬纱双方都是用膨体纱2编织而成的材料。
构成基材层20的纤维-橡胶复合材料层具有织布和在该织布中含浸的橡胶。优选以使得橡胶相对于织布购成纤维的体积比率为5～50％的方式，使织布整体的间隙中含浸橡胶。更优选，橡胶的体积比率为5～35％。另外，在纤维-橡胶复合材料层中，织布的间隙未被橡胶完全塞满，具有某种程度的空隙性。纤维-橡胶复合材料层的空隙率优选为20～65％，更优选为25～65％。
如图1和图2所示，本发明的实施方式的特征在于，为了防止纤维从缓冲材料端面脱离，具有从基材层20的外缘端部21向内侧渗入的渗入部30。渗入部30的渗入深度L在从基材层20的外缘端面21开始、距离为0.1mm以上10.0mm以下的范围内。从抑制渗入部30的剥离且避免缓冲材料整体的较大压力分布的变动的观点出发，设定渗入深度为0.1mm以上10.0以下。
通过渗入部30的渗入，基材层20的外缘区域的空隙率减少。优选，位于渗入部30的区域的空隙率为45％以下。当该区域的空隙率超过45％时，固定纤维的能力减弱，产生无法充分防止起毛等的可能性。
在优选的实施方式中，基材层20是在其内部具有空隙的纤维-橡胶复合材料层。位于渗入部的区域以及位于比该区域更内侧的区域的两者在其内部具有空隙，但优选该空隙率的相对比率为下述。即，以位于从基材层20的外缘端面开始0.1mm距离的渗入部的空隙率为A，以位于从基材层20的外缘端面开始20.0mm距离的渗入部的空隙率为B，A/B的比率为0.1～0.9。满足该关系的缓冲材料不仅作为整体发挥良好的缓冲性，而且能够有效地抑制基材层端面的起毛等。
形成渗入部30的耐热弹性材料优选从由氟橡胶、EPM、EPDM、氢化丁腈橡胶、硅酮橡胶、丙烯酸橡胶、丁基橡胶组成的群中选择的一种橡胶或两种以上的混合物。
在优选的实施方式中，为了实现从基材层20的外缘端面开始的充分渗入，以粘度调整为0.05～0.50Pa·s的水溶性氟橡胶作为耐热弹性材料使用。
另外，当以基材层20作为织布-橡胶复合材料层时，作为含浸织布的橡胶，优选从由氟橡胶、EPM、EPDM、氢化丁腈橡胶、硅酮橡胶、丙烯酸橡胶、丁基橡胶组成的群中选择的一种橡胶或两种以上的混合物。
本发明的实施方式的重要特征是在包含纤维的基材层的外缘区域形成由耐热弹性材料构成的渗入部。作为热压用缓冲材料的层压结构，可以考虑到各种形态。例如，可以是包含纤维的基材层的单层结构，也可以是在基材层的上下表面设置表层的结构，也可以是通过粘接层使多层的基材层形成层压一体化的结构，也可以是使多层的基材层之间介入橡胶层或加强交织层的结构。
实施方式
作为基材层，使用的是使用了膨体纱的玻璃织布“T860”(尤尼吉可株式会社生产)。就该织布而言，纬纱是对由3200根E玻璃纤维(纤维直径为6μm)构成支数为305tex的并捻纱进行变形加工得到的膨体纱，经纱是由1600根E玻璃纤维(纤维直径为6μm)构成的支数为135tex的未经变形加工得并捻纱，将经纱和纬纱织造成双层织物而得到的。该织布的重量为850g/m2、厚度为1.02mm、空隙率为67％。另一方面，准备在以质量比1：1的比例混合乙酸丁酯和甲基乙基酮得到的溶剂中、以规定浓度溶解未硫化氟橡胶而得到的未硫化氟橡胶溶液。在将玻璃织布浸渍到各未硫化氟橡胶溶液中后，分别用两根辊进行挤压。接着，使浸透有未硫化氟橡胶溶液的各玻璃织布充分干燥，从而除去溶剂。重叠4层通过上述制作的基材层并使其一体化。
作为本发明的实施方式，使作为耐热弹性材料的氟橡胶从4层结构的基材层的外缘端面开始渗入，然后使其干燥、硬化。以20：1混合DAI-ELLATEX GLS-213L A液和GL200B液(硬化剂)作为氟橡胶。其粘度为0.13Pa·s。
图5(a)是表示渗入部形成后的基材层外缘区域的照片。渗入部的渗入深度为0.5mm。另外，形成渗入部的区域的空隙率为36％。
图5(b)是表示作为比较例1的、未形成渗入部的基材层外缘区域的照片。
图5(c)是表示作为比较例2的、向4层结构的基材层涂敷粘度为20Pa·s的液状有机硅树脂、并使其干燥、硬化的基材层外缘区域的照片。涂敷膜附着于基材层端面，从基材层端面向内侧区域的渗入深度为
0.04mm。
图5(d)是表示作为比较例3的、向4层结构的基材层涂敷粘度为11Pa·s的氟橡胶涂料、并使其干燥、硬化的基材层外缘区域的照片。涂敷膜附着于基材层端面，从基材层端面向内侧区域的渗入深度为0.06mm。
在下述的条件下，分别对本发明的实施方式、比较例1、比较例2和比较例3进行冲压压缩、摩擦、冲击的一系列的操作，然后调查端面的磨损状况。
冲压压缩试验：通过冲压机，在4MPa的加压状态下，进行60分钟230℃的加热，接着进行10分钟的冷却，之后解除冲压。反复100次该冲压。
摩擦试验：向SUS板(SUS304)按压样本的端部，施加1kg/cm2的压力并以10cm的距离反复摩擦20次。
冲击试验：在样本的端部以摆式锤(举起角度90度)冲击10次。
其结果如下。
本发明的实施方式(图5(a))完全没有问题。也就是说，没有发现基材层外缘端面产生纤维的磨损或起毛。
在比较例1(图5(b))中，产生基材层端面的纤维的磨损和起毛，并发现了纤维的脱离。
在比较例2(图5(c))中，附着在基材层的外缘端面的涂敷膜脱落，无法防止纤维的磨损、起毛和脱离。
在比较例3(图5(d))中，附着在基材层的外缘端面的涂敷膜脱落，无法防止纤维的磨损、起毛和脱离。
以上，参照附图对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不局限附图所示的实施方式。对于附图所示的实施方式，在与本发明的相同范围或均等范围内，能够追加各种修改或变形。
产业上的可利用性
本发明可有效地作为能够防止纤维从端面脱离的热压用缓冲材料使用。

Claims (8)

1.一种热压用缓冲材料，其特征在于，包括：
包含纤维的板状形态的基材层和通过耐热弹性材料构成、从所述基材层的外缘端面向内侧渗入的渗入部；
所述渗入部的渗入深度在从所述基材层的外缘端面开始、距离为0.1mm以上10.0mm以下的范围内。
2.如权利要求1所述的热压用缓冲材料，其特征在于，
所述渗入部的空隙率为45％以下。
3.如权利要求1或2所述的热压用缓冲材料，其特征在于，
比所述渗入部更内侧的所述基材层的空隙率为20～65％。
4.如权利要求1～3中任一项所述的热压用缓冲材料，其特征在于，
以从所述基材层的外缘端面开始0.1mm距离的所述渗入部的空隙率为A，以从所述基材层的外缘端面开始20.0mm距离的所述基材层的空隙率为B，A/B的比率为0.1～0.9。
5.如权利要求1～4中任一项所述的热压用缓冲材料，其特征在于，
所述耐热弹性材料是从由氟橡胶、EPM、EPDM、氢化丁腈橡胶、硅酮橡胶、丙烯酸橡胶、丁基橡胶组成的群中选择的一种橡胶或两种以上的混合物。
6.如权利要求1～4中任一项所述的热压用缓冲材料，其特征在于，
所述耐热弹性材料是将粘度调整为0.05～0.50Pa·s的水溶性氟橡胶。
7.如权利要求1～6中任一项所述的热压用缓冲材料，其特征在于，
所述基材层包括织布和纤维-橡胶复合材料层，其中，所述织布使用经纱和纬纱中的至少任意一方是由玻璃纤维形成的变形纱，所述纤维-橡胶复合材料层由向所述织布含浸的橡胶形成。
8.如权利要求7所述的热压用缓冲材料，其特征在于，
所述纤维-橡胶复合材料层的空隙率为20～65％，相对于所述纤维-橡胶复合材料层中的构成所述织布的纤维、所述橡胶的体积比率为5～50％。
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