(57)【要約】【課題】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。【解決手段】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。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−９１７８０号公報
【特許文献２】特開平６−１６６９３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【発明の効果】
【００１７】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】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２】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。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
【化１】
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【００２７】
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。
【００２８】
【化２】
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【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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】
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
【表１】
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【００４２】
【表２】
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【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
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。
【符号の説明】
【００５３】
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。
【図１】
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【図２】
2014037654.tif 000008