KR20210069040A - 열 프레스용 쿠션재 및 열 프레스용 쿠션재의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

열 프레스용 쿠션재(1)는 섬유를 포함하는 판형상 형태의 기재층(11)과, 기재층(11)의 외연 단면(12a)을 피복하는 단면 실(2)을 구비하고, 단면 실(2)은 기재층(11)의 외연 단면(12a)에 스며드는 내열 탄성체(23)와, 내열 탄성체(23)의 외면측에 부착된 내열 수지(24)를 포함한다.

Description

열 프레스용 쿠션재 및 열 프레스용 쿠션재의 제조 방법

본 발명은 열 프레스용 쿠션재에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 본 발명은 동장(銅張) 적층판, 플렉시블 프린트 기판, 다층판 등의 프린트 기판이나 IC 카드, 액정 표시판, 세라믹스 적층판 등의 정밀 기기 부품(이하, 본 발명에서 「적층판」이라고 칭한다)을 제조하는 공정에서 대상 제품을 프레스 성형이나 열압착할 때에 사용되는 열 프레스용 쿠션재에 관한 것이다.

프린트 기판 등의 적층판의 제조에서 프레스 성형이나 열압착의 공정에서는 도 10(a)에 도시하는 바와 같이 프레스 대상물인 적층판 재료(52)를 가열·가압 수단으로서의 열반(51)의 사이에 끼워 넣고, 일정한 압력과 열을 가하는 방법이 이용된다. 정밀도가 좋은 성형품을 얻기 위해서는 열 프레스에서 적층판 재료(52)에 가해지는 열과 압력을 전면에 걸쳐 균일화할 필요가 있다. 이와 같은 목적으로, 열반(51)과 적층판 재료(52) 사이에 평판형상의 쿠션재(1)를 개재시킨 상태에서 열 프레스가 행해진다. 또한, 적층판 재료(52)와 쿠션재 사이에는 경면판(54)이 개재하고 있다.

여기서, 쿠션재(1)에 요구되는 일반 특성으로서는 열반(51)이나 적층판 재료(52)가 갖는 요철을 흡수하는 쿠션성, 프레스면 내 전체에 걸쳐 열반(51)으로부터 적층판 재료(52)에 온도와 압력을 균일하게 전달하기 위한 면내 균일성, 열반(51)으로부터 적층판 재료(52)에 효율 좋게 열을 전달하기 위한 열전달성, 프레스 온도를 견딜 수 있는 내열성 등을 들 수 있다.

종래, 판형상 형태의 열 프레스용 쿠션재는 소정의 형상 및 크기가 되도록 절단 가공되는데, 절단 후의 단면에 아무런 처리를 시행하고 있지 않고, 절단 후의 단면이 그대로의 상태로 노출되어 있다. 그 때문에 쿠션재를 소정의 위치에 배치할 때의 쿠션재 단면의 마찰이나 사용시에 쿠션재에 작용하는 압축력이나 충격력에 의해, 쿠션재의 외연 단면에서 섬유의 풀림이나 보풀이 발생하고, 이탈한 미소 섬유가 프레스 대상물의 표면에 부착할 우려가 있다.

특허 문헌 1(일본 특개2009-741호 공보)은 열 프레스용 쿠션재에서 내열성 피복재로 적층체의 단면을 피복함으로써, 단면으로부터의 섬유의 이탈을 방지하는 기술을 개시하고 있다. 그렇지만, 단면에 피복재를 부착시키는 것만으로는 사용시에 쿠션재에 작용하는 충격력 등에 의해 피복재가 간단하게 쿠션재 단면으로부터 박리해 버리기 때문에 쿠션재 단면으로부터의 섬유의 이탈을 충분히 방지할 수 없다.

이와 같은 과제를 해결하기 위한 기술이, 특허 문헌 2(일본 특개2014-87999호 공보)에 개시되어 있다. 특허 문헌 2에는 열 프레스용 쿠션재에서 단면에 내열 탄성 재료를 함침시킴으로써, 단면으로부터의 섬유의 이탈을 방지하는 것이 개시되어 있다.

한편, 적층판의 제조 공정 중, 프레스 성형이나 열압착을 행하기 전의 공정에서는 도 10(b)에 도시하는 바와 같이, 쿠션재(1)와 적층판 재료(52)를 적층한 상태에서 반송 방향(B)의 방향으로 반송하고, 최후에 위치 맞춤을 행한다. 쿠션재(1)와 적층판(52)이 위치 맞춤을 행하는 장소에 도달하면 파선으로 나타내는 위치 맞춤핀(53)이 일어서고, 쿠션재(1)의 단면(위치(A))에 충격이 가해진다. 통상, 쿠션재(1)는 반복 사용되기 때문에 쿠션재(1)의 개략 같은 단면(위치(A))에 반복 충격이 가해지게 된다.

특허 문헌 1: 일본 특개2009-741호 공보 특허 문헌 2: 일본 특개2014-87999호 공보

특허 문헌 2에서는 단면에 내열 탄성 재료를 함침시켜서 쿠션재의 단면으로부터의 섬유의 이탈을 방지하는 것이 제안되어 있다. 그렇지만, 도 10(b)에 도시하는 바와 같이, 위치 맞춤핀(53)에 의한 충격이 단면(위치(A))에 반복해서 가해지는 경우, 쿠션재의 단면 근처에 존재하는 섬유가 노출되고, 노출된 섬유가 이탈할 우려가 있다.

본 발명은 상기한 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 그 목적은 쿠션재 단면으로부터의 섬유의 이탈을 충분히 방지할 수 있는 열 프레스용 쿠션재를 제공하는 것이다.

본 발명에 관한 열 프레스용 쿠션재는 섬유를 포함하는 판형상 형태의 기재층과, 기재층의 외연 단면을 피복하는 단면 실을 구비하고, 단면 실은 기재층의 외연 단면에 스며드는 내열 탄성체와, 내열 탄성체의 외면측에 부착된 내열 수지를 포함한다.

바람직하게는 내열 탄성체는 기재층의 외연 단면으로부터 내면측을 향하여 스며드는 제1 부분과, 제1 부분보다 외면측에 위치하고, 기재층에 스며들지 않은 제2 부분을 갖는다.

바람직하게는 내열 탄성체는 제1 부분의 스며드는 깊이가 10㎛ 이상이고, 제1 부분과 내열 수지 사이에 끼여지는 제2 부분의 두께가 10㎛ 이상이다.

바람직하게는 기재층의 표면 및 이면에는 표층이 마련되어 있고, 내열 탄성체의 제1 부분은 표층에 끼여진 기재층의 외연 단면으로부터 내면측을 향하여 스며들고 있다.

바람직하게는 내열 탄성체의 제2 부분은 표층의 외연 단면을 덮고 있다.

바람직하게는 내열 탄성체는 불소 고무, EPM, EPDM, 수소화니트릴 고무, 실리콘 고무, 아크릴 고무 및 부틸 고무로 이루어지는 군에서 선택된 1종의 고무 또는 2종 이상의 혼합물을 포함한다.

바람직하게는 내열 수지는 불소 수지, 폴리이미드 수지, 폴리아미드 수지, PPS 수지, PET 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리에틸렌 수지에서 선택된 적어도 하나의 수지를 포함한다.

바람직하게는 내열 탄성체가 불소 고무이고, 내열 수지가 불소 수지이다.

본 발명에 관한 열 프레스용 쿠션재의 제조 방법은 섬유를 포함하는 판형상 형태의 기재층을 준비하는 공정과, 기재층의 외연 단면에 스며드는 내열 탄성체와, 내열 탄성체의 외면측에 부착된 내열 수지를 포함하는 단면 실재를 준비하는 공정과, 단면 실재를 기재층의 외연 단면에 첩부하여 기재층의 외연 단면을 피복하는 피복 공정을 구비한다.

바람직하게는 피복 공정은 기재층의 외연 단면을 피복하도록, 단면 실재의 내열 탄성체와 기재층의 외연 단면을 열압착하는 열압착 공정과, 단면 실재의 내열 탄성체를 가황하는 가황 공정을 포함한다.

본 발명의 열 프레스용 쿠션재에 의하면 쿠션재 단면으로부터의 섬유의 이탈을 충분히 막을 수 있다.

구체적으로는 외연 단면에 형성되는 요철이나 외연 단면 근처에 존재하는 섬유 사이에 내열 탄성체가 들어가서 경화함에 의해 섬유의 앵커 효과를 발휘한다. 또한, 내열 탄성체의 외면을 내열 수지에 의해 덮음에 의해, 기재층의 외연 단면에 충격이 가해진 경우에도, 외연 측면으로부터의 섬유의 이탈을 방지할 수 있다.

내열 탄성체가, 기재층의 외연 단면으로부터 스며드는 제1 부분과, 이 제1 부분보다 외면측에 위치하고, 기재층에 스며들지 않은 제2 부분을 갖는 것이라면 제2 부분이 탄성력에 의해, 외연 단면에 가해지는 충격을 흡수하기 때문에 외면측에 가해지는 충격에 대한 내성을 향상할 수 있다.

도 1은 본 발명의 한 실시 형태에 관한 열 프레스용 쿠션재를 도시하는 도해적 단면도로서, (a)는 기재층이 단일층인 경우를 도시하는 도 (b)는 기재층이 복수 적층되는 경우를 도시하는 도.
도 2는 기재층에 사용되는 섬유를 도시하는 도로서 (a)는 숭고사(벌키 얀)를 도시하는 도, (b)는 통상의 글라스 섬유(합연사)를 도시하는 도.
도 3은 기재층의 외연 단면 근방을 도시하는 사진으로, (b)는 (a)를 5배로 확대한 사진, (c)는 (a)를 10배로 확대한 사진.
도 4는 단면 실재의 단면도.
도 5는 본 발명의 한 실시 형태에 관한 열 프레스용 쿠션재의 제조
방법을 도시하는 플로우 차트.
도 6은 시험 치구를 모식적으로 도시하는 도.
도 7은 프레스 압축 시험을 행한 후의 쿠션재의 외연 단면을 도시하는 사진으로, (a)는 실시례 1의 사진, (b)는 비교례 1의 사진.
도 8은 충격 시험을 행한 후의 쿠션재의 외연 단면을 도시하는 사진으로, (a)는 실시례 1의 사진, (b)는 실시례 2의 사진, (c)는 비교례 1의 사진, (d)는 비교례 2의 사진, (e)는 비교례 3의 사진, (f)는 비교례 4의 사진, (g)는 비교례 5의 사진.
도 9는 마찰 시험을 행한 후의 쿠션재의 외연 단면을 도시하는 사진으로, (a)는 실시례 1의 사진, (b)는 실시례 2의 사진, (c)는 비교례 1의 사진, (d)는 비교례 2의 사진, (e)는 비교례 3의 사진, (f)는 비교례 4의 사진, (g)는 비교례 5의 사진.
도 10은 일반적인 열 프레스용 쿠션재가 사용될 때의 실시 형태를 도시하는 모식도로서, (a)는 일반적인 열 프레스용 쿠션재의 사용례를 설명하기 위한 도 (b)는 일반적인 열 프레스 공정의 전까지의 과정을 설명하기 위한 도.

본 발명의 실시의 형태에 관해, 도면을 참조하면서 상세히 설명한다. 또한, 도면 중 동일 또는 상당 부분에는 동일 부호를 붙이고, 그 설명은 반복하지 않는다.

이하에 본 발명의 실시 형태를 설명한다.

도 1(a)는 본 발명의 한 실시 형태에 관한 열 프레스용 쿠션재(1)를 도시하고 있다. 도시하는 열 프레스용 쿠션재(1)는 섬유를 포함하는 판형상 형태의 기재층(11)과, 기재층(11)의 표면 및 이면에 마련되는 표층(13)과, 기재층(11)의 외연 단면(12a)을 피복하는 단면 실(2)을 구비한다.

표층(13)은 열 프레스용 쿠션재(1)에 주로 이형성을 부여하기 위해 마련되는 것이다. 표층(13)은 예를 들어 직포나 페이퍼, 부직포 등의 기부(15)와, 기부(15)의 표면에 도포한, 예를 들어 내열 수지의 박막부(14)를 포함한다. 표층(13)은 예를 들어 불소 고무 접착제(16)에 의해 기재층(11)에 접착된다. 또한, 기재층(11)의 외연 단면(12a)과 표층(13)의 외연 단면(12b)의 외연 단면의 위치는 동일면(面一)이다.

하나의 실시 형태에서의 기재층(11)은 직포와, 이 직포에 함침한 고무로 이루어지는 섬유-고무 복합 재료의 층이다. 직포를 구성하는 경사 및 위사 중의 적어도 어느 일방에 글라스 섬유로 이루어지는 숭고사(벌키 얀)를 이용한다. 이 섬유-고무 복합 재료의 층은 내부에 공극을 가진다. 섬유-고무 복합 재료층의 두께는 0.5㎜∼5㎜ 정도이고, 시트형상이다.

도 2(a)는 기재층(11)의 구성 재료인 숭고사(嵩高絲)로서 알맞은 글라스 섬유의 벌키 얀(31)을 도시한다. 벌키 얀(31)은 에어 제트 가공에 의해, 단사(單絲)의 개섬(開纖) 또는 합연사를 팽창시킴을 행하고, 털실과 같은 팽창을 갖게 한 가공사이다. 벌키 얀(31)은 실 자체가 공극을 많이 포함하고 있기 때문에 고무를 적당하게 함침할 수 있다.

도 2(b)는 통상의 글라스 섬유사(32)인 단사 또는 합연사를 도시한다. 섬유-고무 복합 재료층 중의 직포로서는 경사 및 위사의 어느 일방에 벌키 얀(31)을 이용하고, 타방에 통상의 글라스 섬유사(32)를 이용하여 짠 것이라도 좋고, 경사 및 위사의 양방에 벌키 얀(31)을 이용하여 짠 것이라도 좋다.

기재층(11)을 구성하는 섬유-고무 복합 재료층은 직포와, 이 직포에 함침한 고무를 가진다. 바람직하게는 직포의 구성 섬유에 대한 고무의 체적 비율이 5∼50%가 되도록, 직포 전체의 간극에 고무를 함침시킨다. 보다 바람직한 고무의 체적 비율은 5∼35%이다. 또한, 섬유-고무 복합 재료층 중에서는 직포의 간극이 고무로 완전히는 막혀져 있지 않고, 어느 정도의 공극성을 가지고 있다. 섬유-고무 복합 재료층의 공극률은 바람직하게는 20∼65%, 보다 바람직하게는 25∼65%이다.

또한, 기재층(11)을 직포-고무 복합 재료의 층으로 하는 경우, 직포에 함침하는 고무로서는 바람직하게는 불소 고무, EPM, EPDM, 수소화니트릴 고무, 실리콘 고무, 아크릴 고무 및 부틸 고무로 이루어지는 군에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 재료이다.

도 3(a)∼(c)는 단면 실(2)이 외연 단면(12a)에 첩부된 외연 단면 근방을 도시하는 사진으로, (b)는 (a)를 5배, (c)는 (a)를 10배로 확대한 사진이다. 또한, 이해하기 쉽게 하기 위해 경계 부분을 백선으로 도시하고 있다. 도 1(a) 및 도 3(a)에 도시하는 바와 같이, 단면 실(2)은 기재층(11)의 외연 단면(12a)에 스며드는 내열 탄성체(23)와, 내열 탄성체(23)의 외면측에 부착된 내열 수지(24)를 포함한다. 또한, 단면 실(2)은 기재층(11)의 외연 단면(12a)뿐만 아니라, 표층(13)의 외연 단면(12b)도 피복한다.

내열 탄성체(23)는 불소 고무, EPM, EPDM, 수소화니트릴 고무, 실리콘 고무, 아크릴 고무 및 부틸 고무로 이루어지는 군에서 선택된 1종의 고무 또는 2종 이상의 혼합물이다.

내열 탄성체(23)는 기재층(11)의 외연 단면(12a)으로부터 내면측을 향하여 스며든 제1 부분(21)과, 기재층(11)에 스며들지 않은 제2 부분(22)을 가진다. 제1 부분(21) 및 제2 부분(22)은 같은 종류의 재료로 형성되는 것이 바람직하다. 이에 의해 제1 부분(21)과 제2 부분(22)은 벗겨지기 어렵게 하는 것이 가능해진다.

제1 부분(21)은 기재층(11)의 외연 단면(12a)에 스며들어, 기재층(11)의 외연 단면(12a)의 공극에 들어감에 의해, 기재층(11)과 강고하게 결합함과 함께, 기재층(11) 중의 섬유를 고정한다. 이것은 도 3(b) 및 도 3(c)에도 도시되어 있다.

제1 부분(21)의 스며드는 깊이는 10㎛ 이상이다. 제1 부분(21)이 스며드는 깊이를 10㎛ 이상으로 한 것은 단면 실(2)이 기재층(11)의 외연 단면(12a)으로부터 박리하는 것을 막기 위해서이다. 또한, 제1 부분(21)은 표층(13)에 끼여진 기재층(11)의 외연 단면(12a)으로부터 내면측을 향하여 스며들고 있다.

제2 부분(22)은 기재층(11)의 외연 단면(12a)에 가해지는 충격에 대한 쿠션의 역할과, 제1 부분(21)과 내열 수지(24)를 연결하는 역할을 다하고 있다. 제2 부분(22)의 두께, 즉, 제1 부분(21)과 내열 수지(24) 사이에 끼여지는 부분의 두께는 10㎛ 이상이다. 제2 부분(22)의 두께를 10㎛ 이상으로 한 것은 외연 단면(12a)의 충격을 흡수하기 위해서이다. 또한, 제2 부분(22)은 표층(13)의 외연 단면(12b)을 덮고 있다. 표층(13)에는 공극이 마련되어 있지 않기 때문에 제2 부분(22)은 표층(13)의 외연 단면(12b)에는 스며들지 않는다. 이에 의해, 제2 부분(22)은 표층(13)의 외연 단면(12b)상에 첩부되어 있다.

상술한 바와 같이, 내열 수지(24)는 내열 탄성체(23)의 외면측에 부착된다.

내열 수지(24)는 예를 들어 내열 수지제의 필름이다. 내열 수지(24)는 불소 수지, 폴리이미드 수지, 폴리아미드 수지, PPS 수지, PET 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리에틸렌 수지로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 하나의 수지이다.

내열 수지(24)의 두께는 50㎛ 이하인 것이 바람직하고, 특히 25㎛ 이상 50㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다.

이에 의해, 본 실시의 형태에 관한 열 프레스용 쿠션재(1)는 기재층(11)의 외연 단면(12a)을 덮는 단면 실(2)이, 기재층(11)의 외연 단면(12a)에 스며드는 내열 탄성체(23)와, 내열 탄성체(23)의 외면측에 부착된 내열 수지(24)를 구비한다. 기재층(11)의 외연 단면(12a)은 요철이 형성되어 있기 때문에 외연 단면(12a)과 내열 탄성체(23)의 접착 면적이 넓어지고, 접착력을 향상할 수 있다. 또한, 기재층(11)의 외연 단면(12a)과 내열 탄성체(23)는 외연 단면(12a)에 형성되는 요철에 내열 탄성체(23)가 들어가서 경화함에 의한 앵커 효과에 의해 접착하기 때문에 접착력을 보다 향상할 수 있다. 또한, 내열 수지(24)에 의해 내열 탄성체(23)의 외면측이 덮이기 때문에 외연 단면(12a)에 반복 충격이 가해진 경우에도, 섬유의 이탈을 방지할 수 있다.

본 실시의 형태에 관한 열 프레스용 쿠션재(1)는 단면 실(2)의 내열 탄성체(23)가, 기재층(11)의 외연 단면(12a)으로부터 내면측을 향하여 스며든 제1 부분(21)과, 제1 부분(21)보다도 외면측에 위치하고, 기재층(11)에 스며들지 않은 제2 부분(22)을 구비하고 있다. 이에 의해, 기재층(11)의 외연 단면(12a)과 제1 부분(21)의 앵커 효과에 의해, 단면 실(2)과 기재층(11)이 보다 강고하게 접착할 수 있다. 또한, 제2 부분(22)의 탄력성에 의해, 외연 단면(12a)에 가해지는 충격에 대한 내성을 향상할 수 있다.

본 발명의 실시 형태의 열 프레스용 쿠션재(1)의 적층 구조로서는 여러가지 형태가 생각된다. 예를 들면 도 1(a)에 도시하는 바와 같이, 섬유를 포함하는 기재층(11)의 단일층이라도 좋고, 기재층(11)의 표면 및 이면에 표층(13)을 마련한 것이라도 좋다. 또한, 도 1(b)에 도시하는 바와 같이, 기재층(11)을 복수층, 예를 들어 2∼6층 적층하고, 예를 들어 불소 고무 접착제(16)와 기부(17)를 구비하는 접착층을 통하여 적층 일체화한 것이라도 좋다. 또한, 복수의 기재층(11) 사이에 고무층이나 보강 크로스층 등의 다른 층을 개재시킨 것이라도 좋다(도시 생략).

또한, 도 4에 도시하는 바와 같이, 기재층(11)의 외연 단면(12a)에 첩부하기 전, 즉 미사용 상태의 단면 실재(2a)는 미가황의 내열 탄성체(23)에 이형 필름(25)이 부착되어 있다. 이형 필름(25)은 예를 들어 편면에 실리콘을 코팅한 PET 필름이다.

또한, 기재층(11) 및 제1 부분(21)은 적당하게 공극을 가지고 있다. 그 때문에 쿠션성도 우수하고, 열 프레스를 행할 때는 적층판 재료에 균등하게 열이나 압력을 가할 수 있다.

이어서, 도 5를 참조하여 본 실시의 형태의 열 프레스용 쿠션재의 제조 방법에 관해 설명한다.

우선, 상술한 바와 같은 섬유를 포함하는 판형상 형태의 기재층(11)을 준비한다(스텝 S10). 이 공정(스텝 S10)에서는 고무 용액을 직포에 함침시키고, 건조시킴으로써 용액을 제거하고, 가황 처리를 행한다. 또한, 도 1(b)에 도시하는 바와 같이, 기재층(11)은 불소 고무 접착제(16)와 기부(17)를 구비하는 접착층을 통하여 복수장 적층되어도 좋으며, 그 표면 및 이면에 표층(13)이 마련된 것이라도 좋다.

또한, 기재층(11)의 표면 및 이면에 표층(13)이 마련되어 있어도 좋다. 표층(13)은 기부(15)에 박막부(14)가 도포되어 있고, 예를 들어 불소 고무 접착제(16)에 의해 기재층(11)에 접착된다.

다음으로, 기재층(11)의 외연 단면(12a)을 피복하는 단면 실재(2a)를 준비한다(스텝 S20). 이 공정(스텝 S20)에서는 도 4에 도시하는 단면 실재(2a)를 제조하기 위해, 내열 탄성체(23)와, 내열 수지(24)와, 이형 필름(25)을 준비한다.

이 공정(스텝 S20)에서는 이형 필름(25)의 실리콘이 코팅된 면에 내열 탄성체(23)를 도포하고, 건조하여 미가황의 내열 탄성체(23)를 제작한다. 이 내열 탄성체층(23)과 첩부하도록, 내열 수지(24)를 래미네이트한다. 이에 의해, 이형 필름(25)을 구비한 단면 실재(2a)를 준비한다.

또한, 이 공정(스텝 S20)에서는 내열 수지(24)와, 내열 탄성체(23)의 결합력을 강화하기 위해, 내열 수지(24)의 내열 탄성체(23)와 접하는 면에 예를 들어 코로나, 플라즈마, 프라이머 처리 등의 표면 처리를 행하는 것이 바람직하다.

다음으로, 가황 처리가 시행된 기재층(11)의 외연 단면(12a)에 단면 실재(2a)를 첩부하여 기재층(11)의 외연 단면(12a)을 피복하는 피복 공정을 행한다(스텝 S30). 구체적으로는 이 공정(스텝 S30)은 기재층(11)의 외연 단면(12a)을 피복하도록, 단면 실재(2a)의 내열 탄성체(23)와 기재층(11)의 외연 단면(12a)을 열압착하는 열압착 공정(스텝 S31)과, 단면 실재(2a)의 내열 탄성체(23)를 가황하는 가황 공정(스텝 S32)을 포함한다. 또한, 표층(13)이 마련되는 경우는 표층(13)의 외연 단면(12b)도 피복한다.

열압착 공정(스텝 S31)에서는 준비한 단면 실재(2a)의 이형 필름(25)을 벗기고, 단면 실재(2a)의 내열 탄성체(23)를 기재층(11)의 외연 단면(12a)에 첩부한다. 이 공정(스텝 S31)은 예를 들어 아이론, 열 롤 등의 가열 가압 단자에 의해 행함으로써, 내열 탄성체(23)가 미가황의 상태에서 열압착된다. 이에 의해, 기재층(11)의 외연 단면(12a)의 공극에 내열 탄성체(23)가 스며드는 것을 가능하게 하고 있다. 또한, 표층(13)의 외연 단면(12b)에는 공극이 마련되어 있지 않기 때문에 내열 탄성체(23)는 스며들지 않는다.

가황 공정(스텝 S32)에서는 열압착을 행한 쿠션재(1)를 가열로에 투입하고, 예를 들어 180℃ 이상의 온도로 1시간 가열하고, 내열 탄성체(23)를 가황 경화한다. 상술한 바와 같은 조건으로 행함으로써, 기재층(11)의 외연 단면(12a)의 공극에 스며든 내열 탄성체(23)를 가황 경화할 수 있기 때문에 단면 실재(2a)가 기재층(11)의 외연 단면(12a)에 강고하게 부착되는 것을 가능하게 한다.

또한, 본 실시의 형태에서는 고무 용액을 함침시킨 기재층(11)에 단면 실재(2a)를 첩부함에 의해 열 프레스용 쿠션재(1)를 제조하는 방법을 예로 들어 설명했지만, 특히 이것으로 한정되지 않고, 기재층(11)은 고무에 함침되어 있지 않은 직포를 이용하여도 좋다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시의 형태의 방법은 섬유를 포함하는 판형상 형태의 기재층(11)을 준비하는 공정(스텝 S10)과, 기재층(11)의 외연 단면(12a)에 스며드는 내열 탄성체(23)와 내열 탄성체(23)의 외면측에 부착되는 내열 수지(24)를 포함하는 단면 실재(2a)를 준비하는 공정(스텝 S20)과, 단면 실재(2a)를 기재층(11)의 외연 단면(12a)에 첩부하여 기재층(11)의 외연 단면(12a)을 피복하는 피복 공정(스텝 S30)을 구비한다.

본 실시의 형태의 열 프레스용 쿠션재 및 그 제조 방법에 의하면 내열 탄성체(23)로 내열 수지(24)를 기재층(11)의 외연 단면(12a)에 첩부하기 때문에 접촉 면적을 늘릴 수 있고, 보다 강고하게 첩부할 수 있다. 이 때문에 기재층(11)으로부터의 섬유의 이탈에 의한 이물 혼입을 막을 수 있다.

또한, 피복 공정(스텝 S30)에서는 기재층(11)의 외연 단면(12a)을 피복하도록, 단면 실재(2a)의 내열 탄성체(23)와 기재층(11)의 외연 단면(12a)을 열압착하는 열압착 공정(스텝 S31)과, 단면 실재(2a)의 내열 탄성체(23)를 가황하는 가황 공정(스텝 S32)을 포함한다.

본 실시의 형태의 열 프레스용 쿠션재 및 그 제조 방법에 의하면 열압착 공정(스텝 S31)에 의해 내열 탄성체(23)가 기재층(11)의 공극에 스며들고, 제1 부분(21)이 형성된다. 또한, 가황 공정(스텝 S32)에 의해 제1 부분(21)이 경화함으로써, 앵커 효과가 생기기 때문에 단면 실재(2a)를 기재층(11)의 외연 단면(12a)에 강고하게 부착하는 것이 가능해진다.

실시례

이하, 실시례를 들어서 본 발명을 보다 상세히 설명하는데, 본 발명은 이들로 한정되는 것은 아니다.

표 1은 실시례 1, 2 및 비교례 1∼5에 관해 행한 실험의 평가 결과를 표시한다.

우선, 기재층을 준비하였다(스텝 S10). 기재층은 벌키 얀을 이용한 글라스 직포 「T860」(유니치카 주식회사제)를 이용하였다. 이 직포는 위사가 E 글라스 섬유(섬유경 6㎛) 3200개로 이루어지는 번호 305tex의 합연사를 숭고 가공한 벌키 얀이고, 경사가 E 글라스 섬유(섬유경 6㎛) 1600개로 이루어지는 번호 135tex의 숭고 가공하지 않은 합연사이고, 위사와 경사를 겹짜기로 제직한 것이다. 이 직포는 중량이 850g/㎡, 두께가 1.02㎜, 공극률이 67%이다. 한편, 아세트산부틸과 메틸케톤을 질량비 1:1의 비율로 혼합한 용제에 미가황 불소 고무를 소정의 농도로 용해하여 이루어지는 미가황 불소 고무 용액을 준비하였다. 글라스 직포를 각 미가황 불소 고무 용액에 침지한 후, 각각 2개의 롤로 짜냈다. 이어서, 미가황 불소 고무 용액이 침투한 각 글라스 직포를 충분히 건조시켜서 용제를 제거하였다. 이와 같이 하여 제작한 기재층을 각각 접착 시트를 통하여 4층 겹치고, 상하의 면에 표층을 적층하고 일체화하여 쿠션재를 얻었다.

다음으로, 단면 실재를 준비하였다(스텝 S20). 두께 50㎛의 이형 필름을 준비하고, 이형 필름의 실리콘 코트면에 점도 10㎩·s의 불소 고무의 도료를 코팅하였다. 이것을 120℃ 이하의 온도로 건조하고, 이형 필름상에 두께 100㎛의 미가황 불소 고무층을 형성하였다. 또한 그 미가황 불소 고무층의 표면에 두께 50㎛의 불소 필름(다이킨 공업 주식회사제 FEP 필름 NF-0050B1)을 래미네이트하였다. 또한, 사용한 불소 필름은 불소 고무와 접착하기 쉽도록 편면에 코로나, 플라즈마, 프라이머 처리 등의 표면 처리가 시행되어 있고, 필름이 박리하는 것을 방지하는 처리가 이루어져 있는 것을 사용하였다.

단면 실재의 이형 필름을 벗기고, 쿠션재의 외연 단면에 첩부하고, 온도를 150℃에 설정한 가열 가압 단자를 하중 5㎏f, 1초/㎝의 속도로 슬라이드 시킴으로써 미가황 불소 고무를 쿠션재의 기재층의 공극에 들어가게 하여 열압착시켰다(스텝 S31).

가황 공정을 행하였다(스텝 S32). 가열로에 180℃의 온도로 1시간 열처리를 행하였다. 또한, 가황 온도는 180℃ 이상 230℃ 이하인 것이 바람직하다. 이상의 과정에서 작성된 시료를 실시례 1로 하였다. 또한, 두께 50㎛의 불소 필름에 대신하여 두께 25㎛의 폴리이미드 필름을 이용한 것 이외는 실시례 1과 같게 한 것을 실시례 2로 하였다.

이하에 나타내는 비교례 1∼5의 쿠션재의 제조 방법은 기본적으로 실시례 1과 마찬가지였지만, 외연 단면의 처리 조건이 하기 표 1에 표시하는 바와 같이 달랐다.

쿠션재의 외연 단면에 어떤 처리도 시행하지 않은 것을 비교례 1로 하였다.

50㎛의 이형 필름의 실리콘을 도포한 면에 미가황 불소 고무의 도료를 코팅, 건조하고, 이형 필름상에 100㎛ 미가황 불소 고무층을 형성한 단면 실재를 제작하였다. 기재층의 외연 단면에 온도를 150℃에 설정한 가열 가압 단자를 하중 5㎏f, 1 초/㎝의 속도로 슬라이드 시킴으로써 열압착을 행하고, 미가황 불소 고무를 쿠션재의 기재층의 섬유에 들어가게 하였다. 이형 필름을 벗기고, 가열로에서 열처리를 행함으로써 불소 고무를 가황함으로써 비교례 2를 얼었다. 또한, 열처리의 조건은 실시례 1과 같았다.

쿠션재의 외연 단면부터, 불소 고무의 도료를 스며들게 하고, 건조, 경화한 것을 비교례 3으로 하였다. 불소 고무의 도료로서, 다이엘 라텍스 GLS-213L A액과 GL200B액(경화제)을 20:1의 비율로 혼합한 것을 사용하였다. 그 점도는 0.13㎩·s였다. 또한, 스며듬부의 두께는 0.5㎜이고, 스며듬부의 공극률은 36%였다.

쿠션재의 외연 단면에 점도 20㎩·s의 실리콘 수지를 도포하고, 건조, 경화하여 코팅한 것을 비교례 4로 하였다.

쿠션재의 외연 단면에 점도 11㎩·s의 불소 고무의 도료를 도포하고, 건조, 경화하여 코팅한 것을 비교례 5로 하였다.

(평가 방법)

실시례 1, 2 및 비교례 1∼5에 관해, 프레스 압축 시험, 충격 시험 및 마찰 시험을 행하였다.

프레스 압축 시험: 프레스기로, 쿠션재를 두께 방향으로 4㎫의 압력으로 가압한 상태에서 230℃로 60분간 가열하고, 이어서 10분간 냉각하고, 그 후 프레스를 해제하였다. 이 프레스를 100회 반복하였다.

충격 시험: 도 6에 도시하는 바와 같이, 가압 시험기의 치구(41)에 SUS로 작성한 직경 10㎜, 높이 2㎜의 구형상 단자(42)를 부착한 해머(40)를 사용하였다. 쿠션재의 외연 단면에 속도 200㎜/min의 속도로 해머(40)를 맞히고, 하중 20㎏f의 충격을 가하는 테스트를 50회 반복하였다.

마찰 시험: 시료의 단면을 샌드 페이퍼에 꽉누르고, 1㎏/㎠의 압력을 가하면서, 10㎝의 거리를 20왕복 문질러 댔다. 샌드 페이퍼는 800번수의 샌드 페이퍼를 사용하였다.

실시례 1, 2 및 비교례 1∼5의 쿠션재에 관해, 상술한 조건으로, 프레스 압축 시험, 내충격 시험 및 마찰 시험을 행하였다. 그 결과를 표 1에 표시한다. 표 1에서 「○」는 단면 실의 박리나 섬유 보풀의 발생 등이 생기지 않았던 것을 나타내고 있고, 「△」는 일부에서 단면 실의 박리가 발생한 것을 나타내고 있고, 「×」는 박리가 발생하거나, 내열 탄성체나 내열 수지의 탈락을 관찰할 수 있었던 것을 나타내고 있다.

[표 1]

(평가 결과)

도 7∼9에 결과를 도시하였다. 도 7은 프레스 압축 시험, 도 8은 내충격 시험, 도 9는 마찰 시험을 각각 행한 후의 쿠션재 단면을 도시하는 사진이다. 또한, 도 7∼9의 평가 결과의 설명에서의 상하 좌우 방향은 지면상의 상하 좌우 방향과 일치하는 것으로 한다.

프레스 압축 시험에서는 본 발명의 실시례 1(도 7(a)) 및 실시례 2는 전혀 문제는 없었다. 즉, 외연 단면으로부터의 섬유의 풀림이나 보풀의 발생은 보이지 않았다. 한편으로, 비교례 1(도 7(b))은 섬유의 풀림이나 섬유 보풀의 탈락 등이 보였다. 또한, 비교례 2∼5에 관해서는 외연 단면으로부터의 섬유의 풀림이나 보풀의 발생은 보이지 않았다.

프레스 압축 시험의 결과로부터, 실시례 1, 2는 비교례 1의 쿠션재보다도 상하 방향의 충격에 대해 내구성을 갖는 것이 분명해졌다.

충격 시험에서는 실시례 1(도 8(a))은 전혀 문제는 없었다. 즉, 섬유의 풀림이나 섬유 보풀의 탈락이나 내열 탄성체의 파손 등은 보이지 않았다. 또한, 실시례 2(도 8(b))에서는 외연 단면의 상부에 일부 박리가 보였다.

한편으로, 비교례 1(도 8(c))은 전면적으로 섬유가 노출되어 있고, 섬유의 풀림이나 섬유 보풀의 탈락이 보였다. 비교례 2(도 8(d))는 외연 단면의 하부나 중앙부보다 내열 탄성체의 파손이나 섬유 보풀의 탈락이 보였다. 비교례 3(도 8(e))은 외연 단면의 상단 및 하단보다 섬유의 풀림이 발생하고, 섬유 보풀의 탈락이 보였다. 비교례 4(도 8(f))는 전면적으로 섬유가 노출되어 있고, 내열 탄성체의 파손이나 탈락, 섬유의 풀림이나 섬유 보풀의 탈락이 보였다. 비교례 5(도 8(g))는 전면적으로 섬유가 노출되어 있고, 내열 탄성체의 파손이나 탈락, 섬유의 풀림이나 섬유 보풀의 탈락이 보였다.

충격 시험의 결과로부터, 실시례 1, 2는 비교례 1∼5와 비교하여 쿠션재의 단면에 반복해서 가해지는 충격에 대해 내구성을 갖는 것이 분명해졌다.

마찰 시험에서 실시례 1(도 9(a))에서는 전혀 문제가 없고, 섬유 보풀이 보이지 않았다. 또한, 실시례 2(도 9(b))에 대해서도 마찬가지로, 섬유 보풀의 탈락 등의 문제는 보이지 않았다.

한편으로, 비교례 1(도 9(c))에서는 전면적으로 섬유가 보풀이 생기고 있고, 섬유의 풀림이나 섬유 보풀의 탈락이 보였다. 비교례 2(도 9(d))에서는 특히 외연 단면의 왼쪽 상부 및 오른쪽에서 내열 탄성체의 탈락이나 섬유 보풀의 발생이 보였다. 비교례 3(도 9(e))에서는 전면적으로 내열 탄성체가 탈락하고, 섬유 보풀의 발생이 보였다. 비교례 4(도 9(f))에서는 특히 외연 단면의 상부 및 하부에서 내열 탄성체의 탈락이나 섬유 보풀의 발생이 보였다. 비교례 5(도 9(g))에서는 특히 외연 단면의 상부 및 하부에서 내열 탄성체의 탈락이나 섬유 보풀의 발생이 보였다.

마찰 시험의 결과로부터, 실시례 1, 2는 비교례 1∼5와 비교하여 쿠션재의 단면이 깎여도 보풀 등이 발생하지 않은 것이 분명해졌다.

이상으로부터, 실시례 1, 2에 의하면 국소적으로 큰 충격 및 마찰이 가해진 경우에도, 쿠션재의 외연 단면으로부터의 섬유 풀림, 섬유 보풀의 이탈을 방지할 수 있는 열 프레스용 쿠션재를 얻을 수 있었다.

금회 개시된 실시의 형태는 모든 점에서 예시이고, 제한적인 것이 아니라고 생각되어야 한다. 본 발명의 범위는 상기한 설명이 아니라 특허청구의 범위에 의해 나타나고, 특허청구의 범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.

1: 열 프레스용 쿠션재 2: 단면 실
2a: 단면 실재 11: 기재층
12a, 12b: 외연 단면 13: 표층
14: 박막부 15, 17: 기부
16: 불소 고무 접착제 21: 제1 부분
22: 제2 부분 23: 내열 탄성체
24: 내열 수지 25: 이형 필름
31: 벌키 얀 32: 글라스 섬유사
40: 해머 41: 가압 시험기의 치구
42: 구형상 단자 51: 열반
52: 적층판 재료 53: 위치 맞춤핀
54: 경면판

Claims (10)

1. 섬유를 포함하는 판형상 형태의 기재층과,
   상기 기재층의 외연 단면을 피복하는 단면 실을 구비하고,
   상기 단면 실은 상기 기재층의 외연 단면에 스며드는 내열 탄성체와, 상기 내열 탄성체의 외면측에 부착된 내열 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 열 프레스용 쿠션재.
2. 제1항에 있어서,
   상기 내열 탄성체는 상기 기재층의 외연 단면부터 내면측을 향하여 스며든 제1 부분과,
   상기 제1 부분보다 외면측에 위치하고, 상기 기재층에 스며들지 않은 제2 부분을 갖는 것을 특징으로 하는 열 프레스용 쿠션재.
3. 제2항에 있어서,
   상기 내열 탄성체는 상기 제1 부분의 스며드는 깊이가 10㎛ 이상이고, 상기 제1 부분과 상기 내열 수지 사이에 끼여지는 상기 제2 부분의 두께가 10㎛ 이상인 것을 특징으로 하는 열 프레스용 쿠션재.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
   상기 기재층의 표면 및 이면에는 표층이 마련되어 있고,
   상기 내열 탄성체의 제1 부분은 상기 표층에 끼여진 상기 기재층의 외연 단면으로부터 내면측을 향하여 스며들고 있는 것을 특징으로 하는 열 프레스용 쿠션재.
5. 제4항에 있어서,
   상기 내열 탄성체의 제2 부분은 상기 표층의 외연 단면을 덮고 있는 것을 특징으로 하는 열 프레스용 쿠션재.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 내열 탄성체는 불소 고무, EPM, EPDM, 수소화니트릴 고무, 실리콘 고무, 아크릴 고무 및 부틸 고무로 이루어지는 군에서 선택된 1종의 고무 또는 2종 이상의 혼합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 열 프레스용 쿠션재.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 내열 수지는 불소 수지, 폴리이미드 수지, 폴리아미드 수지, PPS 수지, PET 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리에틸렌 수지로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 하나의 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 열 프레스용 쿠션재.
8. 제6항 또는 제7항에 있어서,
   상기 내열 탄성체가 불소 고무이고, 상기 내열 수지가 불소 수지인 것을 특징으로 하는 열 프레스용 쿠션재.
9. 섬유를 포함하는 판형상 형태의 기재층을 준비하는 공정과,
   상기 기재층의 외연 단면에 스며드는 내열 탄성체와, 상기 내열 탄성체의 외면측에 부착된 내열 수지를 포함하는 단면 실재를 준비하는 공정과,
   상기 단면 실재를 상기 기재층의 외연 단면에 첩부하여 상기 기재층의 외연 단면을 피복하는 피복 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 열 프레스용 쿠션재의 제조 방법.
10. 제9항에 있어서,
    상기 피복 공정은 상기 기재층의 외연 단면을 피복하도록, 상기 단면 실재의 내열 탄성체와 상기 기재층의 외연 단면을 열압착하는 열압착 공정과, 상기 단면 실재의 내열 탄성체를 가황하는 가황 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 열 프레스용 쿠션재의 제조 방법.

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