專利名稱：熱壓用緩沖材料和層壓板的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱壓用緩沖材料和層壓板的制造方法，特別是涉及在覆銅層壓板、柔 性印刷基板、硬質(zhì)彎曲基板、多層板、多層柔性印刷基板等印刷基板、絕緣板、信用卡、IC卡、 液晶顯示板、陶瓷層壓板等精密設(shè)備部件、蜜胺裝飾板等(以下在本發(fā)明中稱為“層壓板”) 的制造工序中將對(duì)象制品擠壓成型或熱壓接時(shí)的制造方法和用于其的熱壓用緩沖材料。
背景技術(shù)：
為了制造層壓板，首先，將成為材料的層壓板原材料重疊制作被壓縮體。然后，將 其投入熱盤之間后，進(jìn)行加熱加壓，使層壓板原材料中含有的熱塑性樹脂或熱固性樹脂經(jīng) 流動(dòng)狀態(tài)而固化，使其一體化。進(jìn)行該加熱加壓的工序中，如果熱盤、投入構(gòu)件存在厚度不均、熱引起的變形、溫 度不均等，則以后無(wú)法對(duì)成為制品的被壓縮體施加均勻的溫度、壓力。其結(jié)果，制品產(chǎn)生板 厚不良、開裂、翹曲等缺陷。因此，為了消除制品的板厚不良等，擠壓成型時(shí)使用緩沖材料。 作為緩沖材料的材質(zhì)，使用了牛皮紙、棉絨紙等紙，織布、針刺無(wú)紡布、橡膠、織布或無(wú)紡布 與橡膠的層壓體等。近年來(lái)，印刷基板等層壓板存在電路的精密化、高多層化和高耐熱化的傾向。因 此，對(duì)層壓板要求高板厚精度。此外，在層壓板的制造方面，通過(guò)使用高耐熱原材料，擠壓成 型溫度傾向于越來(lái)越高。此外，為了改善生產(chǎn)效率，在成型品尺寸大型化的同時(shí)，升溫和冷 卻的循環(huán)傾向于高速化。在這樣的狀況下，對(duì)于上述以往的緩沖材料，在以下方面已不能應(yīng) 對(duì)。首先，可以列舉層壓板面內(nèi)的板厚精度的劣化。所謂板厚精度的劣化，是指從得到 的制品的中央部到端部，厚度逐漸變薄，得到的制品成為凸透鏡狀。特別是在厚度薄的端 部，還發(fā)生減損(力7 > )等制品不利情況。這是由加熱加壓時(shí)在層壓板原材料的端部側(cè) 樹脂向外側(cè)流出，端部的厚度變薄引起的。其次，對(duì)于MLB(Multilayer Printed Board 多層印刷板)等設(shè)置內(nèi)層電路的層 壓板，可以列舉沒(méi)有設(shè)置內(nèi)層電路的部位成為凹陷的制品形狀，在該凹陷部產(chǎn)生空隙、減損 和銅箔的褶皺等不利情況的問(wèn)題。還可以列舉起因于成型層壓板時(shí)產(chǎn)生的樹脂的固化收縮、熱收縮，制品產(chǎn)生殘留 變形、翹曲的問(wèn)題。特別是使用了熱固性樹脂的層壓板的情況下，如果層壓板中存在殘留變 形，印刷基板的開孔加工等制品加工時(shí)容易產(chǎn)生稱為白紋(measling)的開裂。 對(duì)于這樣的各種問(wèn)題，特開平6-126855號(hào)公報(bào)中，為了改善層壓板的板厚精度， 而且防止白紋的發(fā)生，與緩沖材料一起使用加熱加壓時(shí)顯示流動(dòng)性的膜。此外，特開平 9-29773號(hào)公報(bào)中，為了防止白紋的產(chǎn)生，使用顯示特定的儲(chǔ)能模量的橡膠作為緩沖材料。但是，對(duì)于以往的緩沖材料，應(yīng)對(duì)近年的要求特性尚不足。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供熱壓用緩沖材料，該熱壓用緩沖材料能夠制造板厚精度良 好，殘留變形、翹曲小，在沒(méi)有設(shè)置內(nèi)層電路的部位的制品品質(zhì)也優(yōu)異的層壓板。本發(fā)明的其他目的在于提供板厚精度良好，殘留變形、翹曲小，在沒(méi)有設(shè)置內(nèi)層電 路的部位的制品品質(zhì)也優(yōu)異的層壓板的制造方法。本發(fā)明的發(fā)明者對(duì)于使用了現(xiàn)有緩沖材料時(shí)產(chǎn)生的上述問(wèn)題進(jìn)行了其原因分析。首先，對(duì)于層壓板面內(nèi)的板厚精度的劣化，認(rèn)為由于以下的原因而產(chǎn)生。圖16是表示加熱加壓成型時(shí)的被壓縮體101和由牛皮紙等構(gòu)成的現(xiàn)有的緩沖材 料102的示意圖。參照?qǐng)D16，首先，使用緩沖材料102對(duì)被壓縮體101面內(nèi)均勻地加壓(圖 16(A))。樹脂的流動(dòng)開始(圖16(B))時(shí)，被壓縮體101的端部103的樹脂向外側(cè)，即圖16B 中的左右方向空白箭頭表示的方向流出，被壓縮體101的端部103的厚度變薄。而且，如果 樹脂的流動(dòng)發(fā)展(圖16 (C))，緩沖材料102在端部103變薄的部位，由上下方向空白箭頭表 示的壓力的施加變差，進(jìn)而內(nèi)側(cè)的樹脂向外側(cè)流動(dòng)。這樣面內(nèi)的板厚精度劣化。具體地對(duì)其進(jìn)行說(shuō)明，對(duì)于現(xiàn)有的緩沖材料102，加壓時(shí)具有足夠的緩沖性。但是， 在樹脂流動(dòng)、厚度變薄的部分中，緩沖材料102的厚度復(fù)原力不足，被壓縮體101的端部103 的加壓力降低。由于端度103的加壓力降低，其稍微內(nèi)側(cè)的樹脂向端部側(cè)流動(dòng)。進(jìn)而，從其 內(nèi)側(cè)，中央部104的樹脂也向端部103側(cè)流動(dòng)。其結(jié)果，被壓縮體101的厚度成為端部103 最薄，到中央部104逐漸變厚的凸透鏡狀的厚度分布。此外，由此，緩沖材料102因該制品 形狀的轉(zhuǎn)印和端部103的壓力降低和中央部104的壓力上升的影響，變形為凹狀，反復(fù)使用 中進(jìn)一步使制品厚度精度惡化。其次，在設(shè)置內(nèi)層電路的層壓板中，對(duì)于沒(méi)有設(shè)置內(nèi)層電路的部位的凹部中的空 隙、減損和銅箔的褶皺，認(rèn)為由以下原因產(chǎn)生。擠壓加壓時(shí)，也對(duì)沒(méi)有設(shè)置內(nèi)層電路的部位的凹部加壓。于是樹脂的流動(dòng)開始，凹 部進(jìn)一步變薄，對(duì)于以往的緩沖材料，將該部位壓回的力弱，加壓力降低。由此，凹部的加壓 低，因此產(chǎn)生空隙、減損。此外，從凹部的周圍產(chǎn)生過(guò)剩的樹脂的流動(dòng)，在層合于表面的銅箔 等產(chǎn)生褶皺等變形。最后，對(duì)于制品的殘留變形、翹曲，認(rèn)為由以下的原因產(chǎn)生。 如上所述，成型時(shí)由于樹脂的流動(dòng)，制品端部的厚度變薄，對(duì)于以往的緩沖材料， 難以加壓。在此，熱固性樹脂的情況下產(chǎn)生固化收縮，如果有加壓不均，在面內(nèi)收縮量產(chǎn)生 偏差，因此產(chǎn)生殘留變形。此外，冷卻時(shí)也在被壓縮體產(chǎn)生熱收縮，但如果有加壓不均，則收 縮量產(chǎn)生差異，制品產(chǎn)生翹曲、變形。特別是大尺寸的成型品，冷卻時(shí)在熱盤和投入構(gòu)件的 全部產(chǎn)生熱收縮，但由于熱盤存在溫度不均，因此收縮不均勻，產(chǎn)生厚度差。對(duì)于以往的緩 沖材料而言，不能追隨該厚度差，產(chǎn)生加壓不均，層壓板產(chǎn)生變形。本發(fā)明涉及的熱壓用緩沖材料，是將重疊多張層壓板原材料而成的被壓縮體加熱 加壓而進(jìn)行層壓板的擠壓成型時(shí)，在上述被壓縮體和熱盤之間使用的熱壓用緩沖材料，其 中，從初期的厚度尺寸(H1)減去負(fù)載規(guī)定的擠壓成型壓力時(shí)的壓縮時(shí)厚度尺寸(H2)所得的 壓縮厚度變形量(a:以下稱為“壓縮緩沖量”)與從除去了上述擠壓成型壓力時(shí)的除壓時(shí)厚 度尺寸(H3)減去上述壓縮時(shí)厚度尺寸(H2)所得的反彈厚度變形量(b 以下稱為“反彈緩沖 量”)的比(a b)為 1 1 1 0.8。
如果利用這樣的熱壓用緩沖材料，由于壓縮緩沖量和反彈緩沖量的比在上述范 圍，因此層壓板的制造工序中能夠?qū)Ρ粔嚎s體施加均勻的壓力。與此同時(shí)，即使因樹脂的流 動(dòng)而產(chǎn)生了厚度薄的部位的情況下，因樹脂的固化收縮，熱盤、投入構(gòu)件的熱收縮等而在各 構(gòu)件產(chǎn)生了厚度的變動(dòng)的情況下，緩沖材料也能夠追隨該厚度的變動(dòng)而反彈變形，在層壓 板的整個(gè)面施加均勻的壓力。因此，能夠制造板厚精度良好，無(wú)殘留變形、翹曲，在沒(méi)有設(shè)置 內(nèi)層電路的部位的制品品質(zhì)也優(yōu)異的層壓板。此外，熱壓用緩沖材料能夠使制品的板厚不成為凸透鏡狀而平地形成，因此不會(huì) 像以往的熱壓用緩沖材料那樣經(jīng)時(shí)變化為凹狀，緩沖材料自身也能夠維持平的形狀。因此， 能夠使緩沖材料的壽命周期延長(zhǎng)。其中，作為熱壓用緩沖材料所要求的壓縮緩沖量，因擠壓精度、成型品、投入構(gòu)件 的厚度精度等而異，但一般地必須為50ym/MPa以上。此外，MLB等中電路的凹凸大的情況 下，需要進(jìn)一步的壓縮緩沖量。優(yōu)選地，熱壓用緩沖材料具有由織物(web)和含浸于織物的橡膠構(gòu)成的纖維_橡 膠復(fù)合材料層，以纖維-橡膠復(fù)合材料層的內(nèi)部具有空隙的方式構(gòu)成。利用這樣的具有纖維_橡膠復(fù)合材料層的熱壓用緩沖材料，含浸于織物的橡膠適 度地進(jìn)入織物具有的空隙中，并且在沒(méi)有完全將空隙填塞的情況下能夠維持某種程度的空 隙性，因此發(fā)揮良好的緩沖性。此外，由于纖維被橡膠被覆，因此能夠防止纖維的破損，并且 利用橡膠彈性發(fā)揮空隙的復(fù)原力。作為用于纖維-橡膠復(fù)合材料層的織物的優(yōu)選的一例，可以列舉使用了蓬松紗的 織布。蓬松紗(Texturized yarn)，構(gòu)成玻璃絲的短纖維之間不是平衡狀態(tài)，而是以絡(luò)合、紊 亂的狀態(tài)并絲的占有面積大的紗。換言之，蓬松紗具有毛線那樣的蓬松性，使用了蓬松紗的 織布與通常的織布不同，內(nèi)部含有大量的空隙。利用具有在使用了蓬松紗的織布中含浸橡膠的纖維-橡膠復(fù)合材料層的熱壓用 緩沖材料，含浸于織布的橡膠適度地進(jìn)入蓬松紗具有的空隙和織眼的空隙，并且沒(méi)有完全 將空隙填塞而能夠維持某種程度的空隙性，因此發(fā)揮良好的緩沖性。此外，將蓬松紗紡織而 成為織布的形狀，因此能夠使厚度比無(wú)紡布小，能夠使導(dǎo)熱性也優(yōu)異。玻璃纖維具有耐熱性，熱產(chǎn)生的尺寸變化也小，因此熱壓用緩沖材料即使在反復(fù) 用于多次的熱壓的情況下，尺寸穩(wěn)定性也良好?？棽贾泻南鹉z保護(hù)玻璃纖維，同時(shí)將纖 維的接點(diǎn)結(jié)合。因此，具有這樣的纖維-橡膠復(fù)合材料層的熱壓用緩沖材料，即使反復(fù)用于 多次的熱壓的情況下，也不產(chǎn)生玻璃纖維的破損，耐久性良好。此外，纖維的接點(diǎn)由橡膠結(jié) 合，因此與橡膠彈性協(xié)作，能夠防止織布的所謂流掛，即使反復(fù)用于多次的熱壓的情況下， 也能保持內(nèi)部的空隙，維持良好的緩沖性。再有，本說(shuō)明書中使用的“蓬松紗”的種類，可以列舉膨體紗(bulkedyarn)、化纖 短紗(staple yarn)、綿條紗(silver yarn)等。膨體紗是采用空氣噴射等加工成蓬松的 紗?；w短紗是將棉狀的玻璃短纖維紡織成紗狀的產(chǎn)物。綿條紗是將無(wú)捻的蓬松的綿條 (silver)加捻而成的紗。相對(duì)于構(gòu)成纖維-橡膠復(fù)合材料層中的織布的纖維，橡膠的體積比率優(yōu)選為5 50%。相對(duì)于織布的構(gòu)成纖維，橡膠的體積比率在該范圍時(shí)，含浸于織布的橡膠適度地進(jìn)入 蓬松紗具有的空隙和織眼的空隙，并且能夠成為沒(méi)有完全將空隙填塞而維持某種程度的空隙性的狀態(tài)。如果橡膠的體積比率小于5%，反復(fù)用于多次的熱壓時(shí)，有可能產(chǎn)生流掛，緩沖 性降低，而且有可能玻璃纖維破損，耐久性喪失。另一方面，相對(duì)于織布構(gòu)成纖維，橡膠的體 積比率大于50%時(shí)，成為橡膠過(guò)度進(jìn)入蓬松紗的空隙而空隙率低的狀態(tài)，緩沖材料自身的 緩沖性有可能降低。更優(yōu)選地，相對(duì)于織布的構(gòu)成纖維，橡膠的體積比率為5 35%。為了使熱壓用緩沖材料維持良好的緩沖性，優(yōu)選地，使纖維_橡膠復(fù)合材料層的 空隙率為20 65%的范圍。更優(yōu)選的空隙率的范圍為25 65%。作為纖維-橡膠復(fù)合材料層中使用的織物的其他的優(yōu)選例，可以列舉紙。具有在 紙中含浸了橡膠的纖維-橡膠復(fù)合材料層的熱壓用緩沖材料，成為紙和含浸于紙的橡膠的 復(fù)合體，因此構(gòu)成紙的纖維的表面被橡膠被覆，并且橡膠適度地存在于纖維間的空隙，具有 某種程度的作為所謂纖維增強(qiáng)橡膠(FRR :Fiber Reinforced Rubber)的強(qiáng)度。緩沖材料因 存在空隙而在擠壓時(shí)發(fā)揮良好的緩沖性。另一方面，緩沖材料成為纖維和橡膠的復(fù)合結(jié)構(gòu)， 因此因橡膠的存在而能夠防止纖維的破損，并且擠壓后發(fā)揮空隙的復(fù)原力。因此，緩沖材料 可以反復(fù)用于多次的熱壓。此外，由于基材是紙的形態(tài)，因此纖維在面方向取向，而且每1 張的厚度也能薄，可獲得與以往使用的牛皮紙等紙制緩沖材料同等的面內(nèi)均勻性、導(dǎo)熱性。使用紙作為織物時(shí)，相對(duì)于構(gòu)成紙的纖維，橡膠的體積比率優(yōu)選為10 60%。此 夕卜，優(yōu)選使纖維_橡膠復(fù)合材料層的空隙率為60 90%的范圍。作為構(gòu)成紙的優(yōu)選的纖維材料，可以列舉玻璃、巖棉、碳、陶瓷、金屬、聚對(duì)苯亞基 苯并雙噁唑(Polybenzazole)、聚酰亞胺、芳香族聚酰胺、聚酰胺等。作為用于纖維_橡膠復(fù)合材料層的織物的其他優(yōu)選的實(shí)例，可以列舉無(wú)紡布。具 有在無(wú)紡布中含浸了橡膠的纖維_橡膠復(fù)合材料層的熱壓用緩沖材料的情況下，含浸于無(wú) 紡布的橡膠適度地進(jìn)入無(wú)紡布具有的空隙中，并且在沒(méi)有完全將空隙填塞的情況下能夠維 持某種程度的空隙性，因此緩沖性和厚度的復(fù)原性良好。作為含浸于織物的橡膠，優(yōu)選使用選自氟橡膠、EPM、EPDM、氫化丁腈橡膠、硅酮橡 膠、丙烯酸橡膠和丁基橡膠中的1種橡膠或2種以上的混合物。這些橡膠均耐熱性優(yōu)異。其 中，由于耐熱性、強(qiáng)度等特性特別優(yōu)異，而最優(yōu)選氟橡膠。
具有這樣的纖維_橡膠復(fù)合材料層的熱壓用緩沖材料，可以通過(guò)將由纖維_橡膠 復(fù)合材料層構(gòu)成的1層以上和選自織布、無(wú)紡布、紙、膜、箔、片材和板中的1種以上構(gòu)成的 1層以上層合一體化而構(gòu)成。當(dāng)然，也可以用單獨(dú)的纖維-橡膠復(fù)合材料層構(gòu)成。本發(fā)明的其他方面中，層壓板的制造方法是使熱壓用緩沖材料存在于重疊多張層 壓板原材料而成的被壓縮體與熱盤之間，將上述被壓縮體加熱加壓而進(jìn)行成型。其中，熱 壓用緩沖材料，從初期的厚度尺寸(H1)減去負(fù)載規(guī)定的擠壓成型壓力時(shí)的壓縮時(shí)厚度尺寸 (H2)所得的壓縮厚度變形量(a)與從除去上述擠壓成型壓力時(shí)的除壓時(shí)厚度尺寸(H3)減去 上述壓縮時(shí)厚度尺寸(H2)所得的反彈厚度變形量(b)的比(a b)為1 1 1 0.8。該發(fā)明的其他的方面中，層壓板的制造方法為，準(zhǔn)備多個(gè)重疊多張層壓板原材料 而成的被壓縮體，將它們多段堆積配置在熱盤間，使熱壓用緩沖材料存在于上述被壓縮體 與上述熱盤之間和/或上述被壓縮體彼此之間，將上述被壓縮體加熱加壓而進(jìn)行擠壓，制 造多個(gè)層壓板。其中，上述熱壓用緩沖材料使用如下熱壓用緩沖材料從初期的厚度尺寸 (H1)減去負(fù)載規(guī)定的擠壓成型壓力時(shí)的壓縮時(shí)厚度尺寸(H2)所得的壓縮厚度變形量(a)與 從除去上述擠壓成型壓力時(shí)的除壓時(shí)厚度尺寸(H3)減去上述壓縮時(shí)厚度尺寸(H2)所得的反彈厚度變形量(b)的比(a b)為1 1 1 0. 8。
根據(jù)本發(fā)明的層壓板的制造方法，在擠壓的加壓時(shí)能使熱壓用緩沖材料壓縮變 形，能夠?qū)訅喊寰鶆虻丶訅骸＿@種情況下，即使層壓板的樹脂流動(dòng)而產(chǎn)生了厚度薄的部位 的情況下，或者因樹脂的固化收縮，熱盤、投入構(gòu)件的熱收縮等在各構(gòu)件產(chǎn)生了厚度變動(dòng)的 情況下，熱壓用緩沖材料能夠追隨厚度的變動(dòng)而反彈變形，在層壓板的整個(gè)面上施加均勻 的壓力。因此，采用這種制造方法制造的層壓板，板厚精度良好，殘留變形、翹曲少，能夠提 供能制造無(wú)內(nèi)層電路的部位的制品品質(zhì)也優(yōu)異的層壓板的熱壓用緩沖材料。此外，根據(jù)本發(fā)明，采用將多個(gè)被壓縮體多段堆積而進(jìn)行擠壓成型的層壓板的制 造方法，對(duì)多個(gè)重疊多張層壓板原材料而成的被壓縮體同時(shí)加熱加壓成型而制造層壓板 時(shí)，能夠更適合地制造。本發(fā)明中，緩沖材料根據(jù)層壓板的種類、要求品質(zhì)、擠壓精度、尺寸、投入構(gòu)件的厚 度精度等，以最佳的狀態(tài)配置。S卩，根據(jù)本發(fā)明的熱壓用緩沖材料和層壓板的制造方法，緩沖材料的壓縮緩沖量 和反彈緩沖量之比在上述范圍，因此層壓板的制造工序中能夠?qū)Ρ粔嚎s體施加均勻的壓 力。與此同時(shí)，即使因樹脂的流動(dòng)而產(chǎn)生了厚度薄的部位的情況下，或者因樹脂的固化收 縮，熱盤、投入構(gòu)件的熱收縮等在各構(gòu)件產(chǎn)生了厚度變動(dòng)的情況下，緩沖材料能夠追隨該厚 度的變動(dòng)而反彈變形，能夠?qū)訅喊迨┘泳鶆虻膲毫?。因此，能夠制造板厚精度良好，殘?變形、翹曲少，在沒(méi)有設(shè)置內(nèi)層電路的部位的制品品質(zhì)也優(yōu)異的層壓板。


圖1為表示本發(fā)明的一實(shí)施方式涉及的熱壓用緩沖材料的一部分的簡(jiǎn)要截面圖。圖2為表示制造層壓板時(shí)使用的擠壓裝置的簡(jiǎn)要截面圖。圖3為表示緩沖材料的壓縮緩沖量和反彈緩沖量的關(guān)系的圖。圖4為表示本發(fā)明涉及的層壓板的制造方法的機(jī)理的示意圖。圖5為表示實(shí)施例1涉及的緩沖材料的構(gòu)成的圖。圖6為表示實(shí)施例2涉及的緩沖材料的構(gòu)成的圖。圖7為表示實(shí)施例3涉及的緩沖材料的構(gòu)成的圖。圖8為表示實(shí)施例4涉及的緩沖材料的構(gòu)成的圖。圖9為表示比較例2涉及的緩沖材料的構(gòu)成的圖。圖10為表示比較例3涉及的緩沖材料的構(gòu)成的圖。圖11為表示測(cè)定壓縮緩沖量和反彈緩沖量的擠壓循環(huán)的圖。圖12為對(duì)于未使用的緩沖材料表示厚度變形量的推移的圖。圖13為對(duì)于擠壓劣化后的緩沖材料表示厚度變形量的推移的圖。圖14為對(duì)于未使用的緩沖材料比較壓縮緩沖量和反彈緩沖量的圖。圖15為比較擠壓規(guī)定次數(shù)后的壓縮緩沖量和反彈緩沖量的圖。圖16為表示以往的層壓板的制造方法的機(jī)理的示意圖。
具體實(shí)施例方式以下參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。圖1是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式涉及的熱壓用緩沖材料的一部分的簡(jiǎn)要截面圖。參照?qǐng)D1，熱壓用緩沖材料(以下簡(jiǎn)稱為“緩 沖材料”)Ila的構(gòu)成為具有由作為織布的膨體紗12和含浸于膨體紗12的氟橡膠13構(gòu)成 的纖維-橡膠復(fù)合材料層15，纖維-橡膠復(fù)合材料層15的內(nèi)部具有空隙14。其中，織物是 使用了膨體紗12的織布。此外，緩沖材料Ila以壓縮緩沖量和反彈緩沖量之比為1 1 1 0.8的方式構(gòu)成。圖2為表示制造層壓板時(shí)使用的擠壓裝置的簡(jiǎn)要截面圖。參照?qǐng)D2，擠壓裝置19 沿上下方向配置，具有相對(duì)的2個(gè)熱盤17a、17b。其次，對(duì)本發(fā)明的一實(shí)施方式涉及的層壓 板的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。首先，準(zhǔn)備將多張成為材料的層壓板原材料重疊而成的被壓縮體 16。其次，在具有相同構(gòu)成的2張緩沖材料IlaUlb之間夾入被壓縮體16。將其配置在沿 上下方向配置的熱盤17a、17b之間。即，成為在被壓縮體16和熱盤17a、17b之間分別配置 有緩沖材料IlaUlb的狀態(tài)。于是，利用熱盤17a、17b對(duì)被壓縮體16加熱加壓，進(jìn)行擠壓 成型。這樣制造作為制品的層壓板。其中，對(duì)緩沖材料Ila的壓縮緩沖量和反彈緩沖量進(jìn)行說(shuō)明。圖3為表示緩沖材 料Ila的壓縮緩沖量和反彈緩沖量的關(guān)系的圖。參照?qǐng)D3，首先，將未使用的初期的狀態(tài)， 即沒(méi)有對(duì)緩沖材料Ila加壓的狀態(tài)(圖3(A))的緩沖材料Ila的厚度尺寸記為&。緩沖材 料Ila被加壓而壓縮(圖3(B))，將在圖3中的箭頭A的方向負(fù)載了規(guī)定的擠壓成型壓力時(shí) 的緩沖材料Ila的厚度尺寸記為壓縮時(shí)厚度尺寸H2。其中，緩沖材料Ila的壓縮厚度變形 量，即壓縮緩沖量為從初期的緩沖材料Ila的厚度尺寸H1減去負(fù)載規(guī)定的擠壓成型壓力時(shí) 的緩沖材料Ila的壓縮時(shí)厚度尺寸H2所得的量。其中，壓縮緩沖量a為H1-Hy此外，將規(guī)定的擠壓成型壓力除去，則緩沖材料Ila沿箭頭B的方向反彈而回復(fù)到 原來(lái)的形狀(圖3(C))。將該除壓時(shí)的緩沖材料Ila的厚度尺寸記為除壓時(shí)厚度尺寸H3。 其中，緩沖材料Ila的反彈厚度變形量，即反彈緩沖量是從除去規(guī)定的擠壓成型壓力時(shí)的 緩沖材料Ila的厚度尺寸H3減去負(fù)載了規(guī)定的擠壓成型壓力時(shí)的緩沖材料Ila的厚度尺寸 H2所得的量。其中，反彈緩沖量b*H3-H2。本說(shuō)明書中的壓縮緩沖量和反彈緩沖量之比用 a b表示。再有，以下的表、圖中所示的復(fù)原率用百分率表示b/a的值。其次，對(duì)本發(fā)明涉及的層壓板的制造方法的機(jī)理進(jìn)行說(shuō)明。圖4為表示本發(fā)明涉 及的層壓板的制造方法的機(jī)理的示意圖，對(duì)應(yīng)于圖16。參照?qǐng)D1 圖4，被壓縮體16被緩沖 材料Ila平且面內(nèi)均勻地加壓(圖4(A))。樹脂的流動(dòng)開始時(shí)(圖4(B))，被壓縮體16的 端部18的樹脂向外側(cè)，即圖4(B)中左右方向空白箭頭所示的方向流出。其中，由于使用了 上述緩沖材料11a，即壓縮緩沖量和反彈緩沖量之比為1 1 1 0. 8的緩沖材料11a， 如上下方向空白箭頭所示，在被壓縮體16的端部18變薄的部位，緩沖材料Ila也具有足夠 的厚度復(fù)原力，在面內(nèi)均勻地加壓(圖4(C))。因此，沒(méi)有產(chǎn)生樹脂從內(nèi)側(cè)到外側(cè)的流動(dòng)。 推定是基于這樣的機(jī)理。實(shí)施例以下對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。應(yīng)予說(shuō)明，相同的材料使用了相同的符號(hào)。實(shí)施例1作為熱壓用緩沖材料，使用了圖5所示的緩沖材料21a。參照?qǐng)D5，緩沖材料21a是用粘合材料層23將4層的纖維-橡膠復(fù)合材料層22粘合，表面貼合表層24而層合一體 化。纖維_橡膠復(fù)合材料層22使用了將氟橡膠含浸于使用了膨體紗的玻璃織布“T860”(尤尼吉可株式會(huì)社制)。為了主要賦予熱壓用緩沖材料脫模性而設(shè)置表層24。表層24使用 在由織布構(gòu)成的基材的背面?zhèn)韧坎挤鹉z系粘合劑，在表面?zhèn)韧坎季埘啺窐渲傻漠a(chǎn) 物。此外，作為粘合材料層23，使用了在由織布構(gòu)成的基材的上下兩面涂布了氟橡膠系粘合 劑的產(chǎn)物。緩沖材料21a的初期厚度為4. 04mm。實(shí)施例2作為熱壓用緩沖材料，使用了圖6所示的緩沖材料21b。參照?qǐng)D6，緩沖材料21b 是用粘合材料層23將3層的纖維-橡膠復(fù)合材料層22粘合，表面貼合表層24而層合一體 化。緩沖材料21b的初期厚度為3. 10mm。實(shí)施例3作為熱壓用緩沖材料，使用了圖7所示的緩沖材料21c。參照?qǐng)D7，緩沖材料21c 是用粘合材料層23將單面氟涂敷的4層的纖維-橡膠復(fù)合材料層22與配置在其中間的氟 橡膠層25粘合，表面貼合表層24而層合一體化。緩沖材料21c的初期厚度為3. 55mm。實(shí)施例4作為熱壓用緩沖材料，使用了圖8所示的緩沖材料21d。參照?qǐng)D8，緩沖材料 21d是將5層的纖維-橡膠復(fù)合材料層26貼合而成的。纖維-橡膠復(fù)合材料層26使 用了在采用濕式抄紙法將E玻璃纖維(纖維直徑9 μ m、纖維長(zhǎng)13mm)片材化的玻璃紙 “GrabestoWOribest公司制)中含浸氟橡膠的產(chǎn)物。緩沖材料21d的初期厚度為3. 20mm。實(shí)施例5作為熱壓用緩沖材料，在采用針刺將芳香族聚酰胺纖維“Conex” (帝人株式會(huì)社 制)絡(luò)合而成的無(wú)紡布(450g/m2)中含浸將氟橡膠(500g/m2)溶劑化的物質(zhì)，將其干燥，作 成空隙率為77%的纖維-橡膠復(fù)合材料而使用。緩沖材料的初期厚度為2. 55mm。比較例1作為熱壓用緩沖材料，使用了 8張牛皮紙(190g/m2)。緩沖材料的初期厚度為 2. 51mm。比較例2作為熱壓用緩沖材料，使用了圖9所示的緩沖材料“TOP B0ARDSE20FGK”(Yamauchi公司制)21e。參照?qǐng)D9，緩沖材料21e是用粘合材料層23將2層 的芳香族聚酰胺無(wú)紡布(450g/m2) 27粘合，表面貼合表層24而層合一體化。緩沖材料21e 的初期厚度為2. 4mm。比較例3 作為熱壓用緩沖材料，使用了圖10所示的緩沖材料“TOP B0ARDK2-20MK” (Yamauchi公司制)21f。參照?qǐng)D10，緩沖材料21f是用粘合材料層23將2 層的氟橡膠層(厚0. 5mm) 28粘合，進(jìn)而用2層的芳香族聚酰胺無(wú)紡布(650g/m2) 29將其夾 入，其表面貼合芳香族聚酰胺布的表層30而層合一體化。緩沖材料21f的初期厚度為4. 4mm。對(duì)于評(píng)價(jià)，用圖11所示的循環(huán)對(duì)各樣品實(shí)施擠壓進(jìn)行了物性測(cè)定。樣品的物性是 對(duì)于擠壓前的未使用品(0次品)對(duì)全部的樣品進(jìn)行測(cè)定，實(shí)施例1 3、5和比較例2、3是 對(duì)于200次擠壓后進(jìn)行測(cè)定，實(shí)施例4是對(duì)于100次擠壓后進(jìn)行測(cè)定。再有，比較例1只是 未使用品。對(duì)于緩沖量，用圖11所示的擠壓循環(huán)，測(cè)定壓縮緩沖量和反彈緩沖量。圖11中，縱軸為擠壓產(chǎn)生的加壓力(MPa)，橫軸為時(shí)間(min)。擠壓循環(huán)為以壓縮尺寸lmm/min的 速度從OMPa升壓到0. 3MPa，在0. 3MPa下保持10分鐘后，以壓縮尺寸0. lmm/min的速度從 0. 3MPa升壓到3. OMPa，在3. OMPa下保持30分鐘，然后以除壓尺寸lmm/min的速度從3. OMPa 除壓到OMPa。再有，加熱溫度為210°C，保持恒定。壓縮緩沖量為從緩沖材料的初期厚度 尺寸H1減去將3. OMPa的壓力負(fù)荷除壓前即刻的壓縮時(shí)厚度尺寸H2而得到的厚度變形量 H1-H2。此外，反彈緩沖量是從除壓到OMPa時(shí)的緩沖材料的除壓時(shí)厚度尺寸H3減去將3. OMPa 的壓力負(fù)荷除壓前即刻的緩沖材料的壓縮時(shí)厚度尺寸H2而得到的厚度變形量H3-H2。
將測(cè)定結(jié)果示于圖12、圖13、圖14、圖15、表1和表2。圖12是對(duì)于未使用的緩沖 材料以壓縮區(qū)間不同來(lái)表示厚度變形量的推移的圖，縱軸表示厚度變形量，橫軸表示加壓 范圍。圖13是對(duì)于規(guī)定次數(shù)擠壓后的緩沖材料以壓縮區(qū)間不同來(lái)表示厚度變形量的推移 的圖，縱軸和橫軸與圖12相同。再有，圖13中，比較例1表示未使用品的數(shù)據(jù)。圖14是對(duì) 于未使用的各樣品比較壓縮緩沖量、反彈緩沖量和復(fù)原率的圖，縱軸表示緩沖量和復(fù)原率， 橫軸表示樣品。圖15是對(duì)于規(guī)定次數(shù)擠壓后的各樣品比較壓縮緩沖量、反彈緩沖量和復(fù)原 率的圖，縱軸和橫軸與圖14相同。再有，單位示于圖中。此外，將圖12 圖15所示的圖的 數(shù)據(jù)示于表1和表2。[表 1] [表2] 這樣，對(duì)于實(shí)施例1 5所示的緩沖材料，壓縮緩沖量和反彈緩沖量之比在 1 1 1 0.8的范圍。另一方面，對(duì)于比較例1 3，反彈緩沖量對(duì)于壓縮緩沖量的比 均大幅地小于0. 8。此外，使用上述的樣品，進(jìn)行成型試驗(yàn)。成型試驗(yàn)按以下的要領(lǐng)進(jìn)行。首先，將4 張?jiān)贐階(半固化)的狀態(tài)下將熱固性環(huán)氧樹脂含浸于玻璃布的厚0. Imm的預(yù)浸坯料重 疊，將在其兩側(cè)層合脫模膜而成的物件夾于金屬板，將它們投入熱盤間后，在溫度180°C、壓 力4MPa下加熱加壓2小時(shí)，在相同壓力下冷卻而制造層壓板。此時(shí)，在單側(cè)的熱盤和熱壓 用緩沖材料之間安裝開有直徑30mm的孔的厚0. 2mm的鋁板間隔器，也確認(rèn)了有凹凸時(shí)對(duì)層 壓板的影響。將結(jié)果示于表3。[表 3] 各評(píng)價(jià)項(xiàng)目的判斷基準(zhǔn)如下所述。成型品板厚精度測(cè)定角落端部4部位+中央部4部位的8點(diǎn)的厚度的偏差。但是，排除鋁板間隔 器的孔部。(最大值-最小值)/平均值X100為10%以下時(shí)，記為“〇”，大于10%的記為 “Δ”。板厚狀態(tài)在與成型品板厚精度相同的測(cè)定中，角落端部和中央部的厚度差為厚度平均值的 10%以下并且將成型品截面的厚度作圖時(shí)沒(méi)有確認(rèn)凸形狀、凹形狀時(shí)記為“平”，確認(rèn)了凸 形狀或凹形狀時(shí)，表示其形狀。成型品的變形、翹曲
將成型品放置在平的定盤上時(shí)無(wú)浮起，用鉆孔機(jī)在成型品上開孔時(shí)在其的孔周邊 沒(méi)有產(chǎn)生開裂時(shí)，記為“〇”，產(chǎn)生了開裂時(shí)，記為“Δ”。凹部狀態(tài)在接觸鋁板間隔器的孔部的部分，在制品上沒(méi)有確認(rèn)有減損、空隙等外觀異常時(shí)， 記為“〇”，確認(rèn)有時(shí)記為“Δ”。以上可知，如果使用上述構(gòu)成，即纖維和橡膠和空隙一體化，壓縮緩沖量和反彈緩 沖量之比在上述范圍的FRR，能夠制造面內(nèi)板厚精度優(yōu)異，無(wú)變形、翹曲，凹部分的品質(zhì)也良 好的層壓板。以上參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明并不限定于圖示的實(shí)施 方式。對(duì)于圖示的實(shí)施方式，在與本發(fā)明相同的范圍內(nèi)或者等同的范圍內(nèi)，可以施加各種修 正、變形。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明涉及的熱壓用緩沖材料和層壓板的制造方法，可有效地用于制造要求高板 厚精度、高品質(zhì)的層壓板的情形，和要求緩沖材料的長(zhǎng)壽命化的情形。
權(quán)利要求
一種熱壓用緩沖材料，是將重疊多張層壓板原材料而成的被壓縮體加熱加壓而進(jìn)行層壓板的擠壓成型時(shí)，在所述被壓縮體和熱盤之間使用的熱壓用緩沖材料，其中，從初期的厚度尺寸(H1)減去負(fù)載規(guī)定的擠壓成型壓力時(shí)的壓縮時(shí)厚度尺寸(H2)所得的壓縮厚度變形量(a)與從除去了所述擠壓成型壓力時(shí)的除壓時(shí)厚度尺寸(H3)減去所述壓縮時(shí)厚度尺寸(H2)所得的反彈厚度變形量(b)的比(a∶b)為1∶1～1∶0.8。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱壓用緩沖材料，具有由織物和含浸于所述織物的橡膠構(gòu)成 的纖維_橡膠復(fù)合材料層，所述纖維_橡膠復(fù)合材料層的內(nèi)部具有空隙。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱壓用緩沖材料，其中，所述織物是使用了蓬松紗的織布。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱壓用緩沖材料，其中，所述織物是紙。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱壓用緩沖材料，其中，所述織物是無(wú)紡布。
6.一種層壓板的制造方法，使熱壓用緩沖材料存在于重疊多張層壓板原材料而成的被 壓縮體和熱盤之間，將所述被壓縮體加熱加壓而進(jìn)行成型，其中，熱壓用緩沖材料的從初期的厚度尺寸餌)減去負(fù)載了規(guī)定的擠壓成型壓力時(shí)的壓縮 時(shí)厚度尺寸(H2)所得的壓縮厚度變形量(a)與從除去了所述擠壓成型壓力時(shí)的除壓時(shí)厚 度尺寸(H3)減去所述壓縮時(shí)厚度尺寸(H2)所得的反彈厚度變形量(b)的比(a b)為 1 1 1 0. 8。
7.一種層壓板的制造方法，準(zhǔn)備多個(gè)重疊多張層壓板原材料而成的被壓縮體，將它們 多段堆積配置在熱盤間，使熱壓用緩沖材料存在于所述被壓縮體與所述熱盤之間和/或所 述被壓縮體彼此之間，將所述被壓縮體加熱加壓而制造多個(gè)層壓板，其中，熱壓用緩沖材料的從初期的厚度尺寸餌)減去負(fù)載了規(guī)定的擠壓成型壓力時(shí)的壓縮 時(shí)厚度尺寸(H2)所得的壓縮厚度變形量(a)與從除去了所述擠壓成型壓力時(shí)的除壓時(shí)厚 度尺寸(H3)減去所述壓縮時(shí)厚度尺寸(H2)所得的反彈厚度變形量(b)的比(a b)為 1 1 1 0. 8。
全文摘要
一種熱壓用緩沖材料(11a)，其從初期的厚度尺寸(H1)減去負(fù)載規(guī)定的擠壓成型壓力時(shí)的壓縮時(shí)厚度尺寸(H2)所得的壓縮厚度變形量(a)與從除去了擠壓成型壓力時(shí)的除壓時(shí)厚度尺寸(H3)減去壓縮時(shí)厚度尺寸(H2)所得的反彈厚度變形量(b)的比(a∶b)為1∶1～1∶0.8。
文檔編號(hào)B29C43/20GK101842210SQ20088011419
公開日2010年9月22日 申請(qǐng)日期2008年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月7日
發(fā)明者吉田晃 申請(qǐng)人:山內(nèi)株式會(huì)社